(57)【要約】【課題】車両衝突時に、電子機器からトランスアクスルに加わる力を緩和する技術を提供する。【解決手段】リアブラケット１３の固定構造であって、フロントコンパートメントに収容されており、車両前側の斜め上方に向いている締結面３ｄと車両前方を向いている当接面３ｃとを有するトランスアクスル３と、電子機器の車両後方側に固定されており、締結面３ｄに沿って伸びる締結部１３ｃと当接面３ｃの車両前方で当接面３ｃに対向する対向部１３ｅとを有するリアブラケット１３と、締結部１３ｃを締結面３ｄに固定するねじ１４と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスアクスルに対する電子機器固定用のブラケットの固定構造であって、
想定される衝突荷重の方向を下流と規定し、反対側を上流と規定したときに、
上流側の斜め上方に向いている締結面と前記上流側を向いている当接面とを有するトランスアクスルと、
電子機器の下流側に固定されており、前記締結面に沿って伸びる締結部と前記当接面の前記上流側で前記当接面に対向する対向部とを有するブラケットと、
前記締結部を前記締結面に固定する締結部材とを備える、ブラケットの固定構造。
【請求項２】
前記ブラケットは、前記締結部材が貫通する貫通孔を有しており、
前記貫通孔の前記衝突荷重の方向における長さが、前記締結部材の径よりも大きい、請求項１に記載のブラケットの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスアクスルにブラケットを固定する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ハイブリッド車が開示されている。ハイブリッド車のフロントコンパートメント内には、エンジンと、トランスアクスルと、インバータと、が搭載されている。インバータは、ブラケットを介して、トランスアクスルに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３３８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の前方から衝突されると、インバータには、車両前方から後方に向かう荷重が負荷される。この場合、インバータとトランスアクスルとを連結する車両後方のブラケットに大きな力が加わる。この結果、ブラケットは、トランスアクスルに締結されたねじを支点として、車両後方に回転するように変位する。これにより、トランスアクスルには、ブラケットの変位に応じて、めくり上げる力が加わる。
【０００５】
本明細書では、車両衝突時に、トランスアクスルに加わる力を緩和する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する技術は、インバータ等の電子機器を固定するブラケットをトランスアクスルに固定する構造に関する。ブラケットの固定構造は、トランスアクスルと、ブラケットと、締結部材と、を備える。想定される衝突荷重の方向を下流と規定し、反対側を上流と規定したときに、トランスアクスルは、上流側の斜め上方に向いている締結面と上流側を向いている当接面とを有する。ブラケットは、電子機器の下流側に固定されており、締結面に沿って伸びる締結部と当接面の上流側で当接面に対向する対向部とを有する。締結部材は、締結部を締結面に固定する。
【０００７】
車両が前方から衝突すると、車両前方から後方に向かう方向の衝突荷重が車両に負荷される。また、車両が後方から衝突すると、車両後方から前方に向かう方向の衝突荷重が車両に負荷される。さらに、車両が車幅方向の一方から衝突すると、車幅方向の一方から他方に向かう方向の衝突荷重が車両に負荷される。車両の衝突時に電子機器に負荷される衝突荷重は、車両における電子機器の配置場所によって変わる。例えば、電子機器がフロントコンパートメントに配置されている場合、衝突荷重は、車両が前方から衝突する場合に電子機器に負荷されるか、あるいは、車両が車幅方向の一方から衝突する場合に電子機器に負荷されることが想定される。車両が前方から衝突する場合の衝突荷重の方向は、車両前側から車両後側に向かう方向となる。従って、上記の規定に従うと、想定される衝突荷重の方向を下流と規定し、反対側を上流と規定すると、車両前側が上流側に相当し、車両後側が下流側に相当する。車両が車幅方向の一方から衝突する場合の衝突荷重の方向は、車幅方向の一方から他方に向かう方向となる。従って、上記の規定に従うと、車幅方向の一方側が上流側に相当し、他方側が下流側に相当する。
【０００８】
また、例えば、電子機器がリアコンパートメントに配置されている場合、衝突荷重は、車両が後方から衝突する場合に電子機器に負荷されるか、あるいは、車両が車幅方向の一方から衝突する場合に電子機器に負荷されることが想定される。車両が後方から衝突する場合の想定される衝突荷重の方向は、車両後側から車両前側に向かう方向となる。従って、上記の規定に従うと、車両後側が上流側に相当し、車両前側が下流側に相当する。
【０００９】
上記の固定構造では、電子機器を介して、ブラケットに上流から下流に向かう力が加わる。この結果、ブラケットの対向部は、トランスアクスルの当接面に押圧される。これにより、締結部材に加えられる外力が低減される。また、対向部と当接面との摩擦によって、ブラケットが締結部材を支点として下流側へ回転するように変位、変形することが抑制される。この結果、ブラケットから締結部材を介してトランスアクスルに加わる、締結面をめくり上げる力を抑制することができる。
【００１０】
ブラケットは、締結部材が貫通する貫通孔を備えており、その貫通孔の衝突荷重の方向における長さが、締結部材の径よりも大きいことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、衝突荷重によって電子機器が衝突荷重の方向の上流から下流に変位する場合、締結部材が貫通孔内でスライドすることによって、ブラケットを回転変位させずに、ブラケットを車両後方へ逃がすことができる。この結果、締結部材に加えられる力が軽減され、ブラケットが下流側へ回転するように変位することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書が開示する技術によれば、車両の衝突時において、トランスアクスルに過大な力が加わって、トランスアクスルが破損することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の電動車両のフロントコンパートメント内のデバイスレイアウトを表す斜視図である。
【図２】電力変換器とハウジングの上面との側面図である。
【図３】リアブラケットの平面図である。
【図４】図３のIV-IV断面を示す断面図であり、図２の領域ＡＲに含まれるリアブラケット、ねじ、及び、トランスアクスルを含む断面図である。
【図５】第２実施例のブラケットの断面図であって、図３のIV-IV断面に対応する断面を示す断面図である。
【図６】第３実施例のブラケットの断面図であって、図３のIV-IV断面に対応する断面を示す断面図である。
【図７】変形例のブラケットの断面図であって、図３のIV-IV断面に対応する断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施例）
各実施例のブラケットの固定構造は、走行用にモータ（図示省略）とエンジン９７の双方を備えたハイブリッド車１００に適用されている。以下では、ハイブリッド車１００を、単に「車両１００」と呼ぶことがある。また、各実施例の電子機器は、モータに電力を供給する電力変換器１０であり、例えばパワーコントロールユニットである。また、電子機器を支持する支持部材は、トランスアクスル３である。各図は、フロントコンパートメント９４内のデバイスの形状を簡略化して表している事に留意されたい。また、図中のｘ軸が車両前方に対応し、ｙ軸が車両の車幅（即ち横）方向に対応し、ｚ軸が車両の上方に対応する。
【００１５】
図１に示すように、フロントコンパートメント９４内に搭載される主要なデバイスは、エンジン９７、トランスアクスル３、サブバッテリ６、ラジエータ９６、及び、電力変換器１０である。その他、符号９２はリレーボックスを示し、符号９３はエアコンのコンプレッサを示す。トランスアクスル３は、トランスミッション、第１モータ、第２モータ、及び、ディファレンシャルギアを備える。トランスアクスル３は、さらに、トランスミッション、第１モータ、第２モータ、及び、ディファレンシャルギアを収容するハウジングを備える。トランスミッションは、モータとエンジンの出力トルクを増幅する。第１モータ及び第２モータは、車輪を駆動するための駆動源である。ディファレンシャルギアは、第１モータ及び第２モータの動力を車輪に伝達するためのギアを含む。なお、トランスアクスル３は、パワートレイン、あるいは、ドライブトレインと呼ばれることもある。エンジン９７とトランスアクスル３とは、シャシのフレームを構成するサイドフレーム９５（サイドメンバ）に固定されている。
【００１６】
ハイブリッド車は、状況に応じてエンジン９７と２個のモータとを切り換えて用いる。大きな駆動力が必要な場合はエンジン９７と２個のモータを駆動源として同時に用いる。そうでない場合は、少なくとも一方のモータは電力を発生するジェネレータとして用いられる。トランスミッションが、エンジン９７の出力とモータの出力を切り換えたり、あるいは両者を加えてディファレンシャルギアに伝達する。トランスミッションは、エンジン９７の駆動力の一部をモータに伝達する場合もある。その場合はエンジンの駆動力によりモータが発電する。また、モータは、ブレーキ時の減速エネルギ（回生エネルギ）を電気エネルギに変換する場合もある。
【００１７】
図２に示すように、トランスアクスル３のハウジングの上面３ａは、主上面３ｂと、締結面３ｄと、当接面３ｃと、を含む。主上面３ｂは、車両前方に向かって下方に傾斜しており、車両前側の斜め上方に向いている。当接面３ｃは、主上面３ｂの車両後方に配置されている。当接面３ｃは、主上面３ｂに対して略垂直に位置しており、車両前方に向いている。ここで「当接面３ｃが車両前方を向いている」とは、当接面３ｃの垂線が車両の前後方向に平行、即ち水平方向になるように前方を向いている構成に限られず、水平方向に対してやや傾いて前方を向いている構成も含む。当接面３ｃの上端には、締結面３ｄが配置されている。締結面３ｄは、当接面３ｃの上端から、略垂直に車両後方に伸びている。締結面３ｄは、車両前方に向かって下方に傾斜しており、車両前側の斜め上方に向いている。
【００１８】
上面３ａには、上面３ａとの間に隙間を有して電力変換器１０が固定されている。電力変換器１０は、後部シートの下、或いは、リアコンパートメントに格納されるメインバッテリからバッテリケーブル４０を介して、供給される直流電力を交流電力に変換して、モータに供給する。これにより、電力変換器１０は、モータを制御する。
【００１９】
電力変換器１０は、フロントブラケット１２とリアブラケット１３によって、トランスアクスル３の上面３ａに固定されている。フロントブラケット１２は、電力変換器１０の車両前側の端部にねじで固定されている。また、フロントブラケット１２は、ねじで主上面３ｂに固定されている。リアブラケット１３は、電力変換器１０の車両後側の端部にねじで固定されている。また、リアブラケット１３は、ねじ１４で締結面３ｄに固定されている。
【００２０】
図２，図３に示すように、リアブラケット１３は、締結部１３ｃと、脚部１３ｄと、対向部１３ｅと、を備える。締結部１３ｃは、締結面に沿って伸びる矩形状の平板である。締結部１３ｃは、締結面３ｄに締結されるねじ１４を挿入するための複数の貫通孔１３ａが形成されている。締結部１３ｃは、締結面３ｄに面接触した状態で、複数の貫通孔１３ａに挿入されたねじ１４によって、締結面３ｄに固定されている。貫通孔１３ａは、長方形状を有している。貫通孔１３ａの長辺は、車両の前後方向に伸びている。貫通孔１３ａの短辺は、ねじ１４のねじ径と略一致しており、貫通孔１３ａの長辺は、ねじ１４のねじ径よりも大きい。ねじ１４は、貫通孔１３ａの長辺方向の中央部に挿入されて、締結面３ｄに締結されている。
【００２１】
締結部１３ｃの車両前側の端辺には、脚部１３ｄと対向部１３ｅとが配置されている。脚部１３ｄは、締結部１３ｃに対して垂直上方に伸びて、電力変換器１０と面接触する。脚部１３ｄは、ねじによって、電力変換器１０と締結されている。図４は、図３のIV-IV断面を示す断面図であり、リアブラケット１３の下部以外に、図２の領域ＡＲに含まれる締結面３ｄ、当接面３ｃ、主上面３ｂ、及び、ねじ１４を含む。図４に示すように、対向部１３ｅは、締結部１３ｃから垂直下方に伸びて、上面３ａの当接面３ｃと隙間を有して対向している。対向部１３ｅは、当接面３ｃよりも車両前方側に位置している。対向部１３ｅと当接面３ｃとの距離は、ねじ１４と該ねじ１４が挿入されている貫通孔１３ａの車両前側の端との距離よりも短い。
【００２２】
（本実施例の効果）
車両１００が前方から衝突されると、電力変換器１０に、図２に示す矢印Ｆの方向の荷重（以下では「荷重Ｆ」と呼ぶ）が負荷される。本実施例では、想定される荷重の方向が車両全方から後方へ向かう方向である。従って、車両前側が「上流」に相当し、車両後側が「下流」に相当する。電力変換器１０は、荷重Ｆを受けると、車両後方、即ち上流から下流に移動する。この結果、リアブラケット１３には、電力変換器１０が締結されている部分、即ち、リアブラケット１３の上端付近に、車両後方に向かう力が加わる。
【００２３】
リアブラケット１３は、車両後方に向かう力を受けると、締結部１３ｃが締結面３ｄ上をスライド移動することによって、締結面３ｄに沿って車両後方に変位する。車両１００の衝突前では、ねじ１４と貫通孔１３ａの車両前側の端との間は離間しているため、ねじ１４によってリアブラケット１３の車両後方への移動は直ちに規制されない。この結果、リアブラケット１３は、車両後方へスライド移動することによって、リアブラケット１３を回転変位させずに、電子部品を車両後方へ逃がすことができる。
【００２４】
リアブラケット１３が車両後方へ移動すると、対向部１３ｅは、トランスアクスル３の当接面３ｃと当接する。これにより、リアブラケット１３は、締結面３ｄと当接面３ｃとの両方に当接した状態で、車両衝突時の力を、電力変換器１０から受ける。この結果、対向部１３ｅは、当接面３ｃに押圧される。これにより、リアブラケット１３では、対向部１３ｅと当接面３ｃとの摩擦によって、ねじ１４を支点として車両後方へ回転するような変位が抑制される。この結果、リアブラケット１３からねじ１４を介して、締結面３ｄに加わる締結面３ｄをめくり上げる力を抑制することができる。
【００２５】
（第２実施例）
図５を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。図５は、第２実施例のリアブラケット１１３であって、図３のIV-IV断面に対応する位置の断面を示す断面図であり、リアブラケット１３の下部以外に、図２の領域ＡＲに含まれる締結面３ｄ、当接面３ｃ、主上面３ｂ、及び、ねじ１４を含む。
【００２６】
リアブラケット１１３は、上部ブラケット１１３ｆと、下部ブラケット１１３ｇと、を備える。下部ブラケット１１３ｇは、締結部１３ｂと同様の構成を有する締結部１１３ｂと、締結部１１３ｂから垂直下方に伸びる対向部１１３ｅと、を備える。締結部１１３ｂは、複数の貫通孔１３ａと同様に、締結部１１３ｂを貫通する長方形の複数の貫通孔１１３ａを有する。対向部１１３ｅは、当接面３ｃの車両前方に位置しており、当接面３ｃと間隔を有して対向する。下部ブラケット１１３ｇは、複数個の貫通孔１１３ａのそれぞれに挿入されるねじ１４によって、締結面３ｄに締結されている。
【００２７】
上部ブラケット１１３ｆは、基部１１３ｈと脚部１１３ｄとを備える。基部１１３ｈは、矩形の平板形状を有する。基部１１３ｈは、締結部１１３ｂに沿って伸びる。基部１１３ｈは、基部１１３ｈを貫通するねじ１１４によって、締結部１１３ｂに締結されている。基部１１３ｈの車両前側の端辺には、脚部１１３ｄが配置されている。脚部１１３ｄは、基部１１３ｈから垂直上方に伸びる。脚部１１３ｄの上端付近には、電力変換器１０がねじによって締結されている。
【００２８】
本実施例によっても、第１実施例と同様に、車両１００が前方から衝突された場合、対向部１１３ｅが当接面３ｃに押圧されるため、リアブラケット１１３からねじ１４を介して、締結面３ｄに加わる締結面３ｄをめくり上げる力を抑制することができる。
【００２９】
（第３実施例）
図６を参照して、第２実施例と異なる点を説明する。本実施例は、第２実施例と比較して、下部ブラケット２１３ｇの形状が、下部ブラケット１１３ｇの形状と異なる。また、上面２０３ａの形状が、上面３ａの形状と異なる。
【００３０】
上面２０３ａは、主上面２０３ｂと、締結面２０３ｄと、凹部２０３ｅと、後側面２０３ｆとを備える。主上面２０３ｂは、第２実施例の主上面３ｂと同様の構成を有する。主上面２０３ｂの車両後側には、締結面２０３ｄが配置されている。締結面２０３ｄは、車両前方に傾斜しており、主上面２０３ｂと同一平面上に位置する。締結面２０３ｄは、車両前方に向かって下方に傾斜しており、車両前側の斜め上方に向いている。締結面２０３ｄの車両後側には、凹部２０３ｅが配置されている。凹部２０３ｅは、締結面２０３ｄに対して垂直下方に窪んでいる。凹部２０３ｅは、車両左右方向に伸びている。凹部２０３ｅの車両後端側に位置する当接面２０３ｃは、締結面２０３ｄよりも車両前方を向いている。凹部２０３ｅの当接面２０３ｃよりも車両後方には、当接面２０３ｃ上端に、後側面２０３ｆが配置されている。後側面２０３ｆは、当接面２０３ｃの上方に位置している。
【００３１】
締結面２０３ｄ及び後側面２０３ｆには、下部ブラケット２１３ｇが配置されている。下部ブラケット２１３ｇは、締結部２１３ｂと対向部２１３ｅとを備える。締結部２１３ｂは、矩形の平板形状を有する。締結部２１３ｂは、凹部２０３ｅを跨いで、締結面２０３ｄと後側面２０３ｆとに面接触している。締結部２１３ｂは、締結面２０３ｄに沿って伸びているとともに、後側面２０３ｆに沿って伸びている。締結部２１３ｂは、締結部２１３ｂを貫通する貫通孔２１３ａに挿入されるねじ２１４によって、締結面２０３ｄに固定されている。なお、貫通孔２１３ａは、第２実施例と同様に、車両前後方向に長辺を有する長方形状を有する。
【００３２】
締結部２１３ｂの中間部には、締結部２１３ｂの下面から垂直下方に突出する対向部２１３ｅが配置されている。対向部２１３ｅは、凹部２０３ｅ内に配置されている。凹部２０３ｅは、当接面２０３ｃの車両前方に配置され、当接面２０３ｃと間隔を有して対向している。締結部２１３ｂの上面には、ねじ２１５によって、上部ブラケット１１３ｆが締結されている。上部ブラケット１１３ｆは、下部ブラケット２１３ｇの後端に配置されている。なお、本変形例では、上部ブラケット１１３ｆと下部ブラケット２１３ｇとは一体的に作製されていてもよい。
【００３３】
この構成によれば、車両１００が前方から衝突される場合に、リアブラケット１１３が、車両後方にスライド移動する。この結果、対向部２１３ｅが当接面２０３ｃに押圧されることによって、リアブラケット１１３の変位が抑制される。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３５】
例えば、第２実施例では、主上面３ｂは、全面に亘って、対向部１１３ｅの下端よりも下方に位置する。しかしながら、例えば、図７に示すように、主上面３ｂは、対向部１１３ｅよりも車両前側において、対向部１１３ｅの下端よりも上方に位置していてもよい。主上面３ｂは、締結面３ｄよりも上方に位置していてもよいし、下方に位置していてもよい。第１実施例でも同様の構成を採用することができる。
【００３６】
また、第１実施例では、リアブラケット１３の貫通孔１３ａは、長方形状を有している。しかしながら、貫通孔１３ａの形状は、これに限定されない。例えば、貫通孔１３ａは、ねじ１４のねじ径と略同一であってもよいし、楕円等であってもよい。第２実施例、第３実施例でも同様である。
【００３７】
第１実施例及び第２実施例では、対向部１３ｅ，１１３ｅは、締結面３ｄよりも車両前方に位置する。一方、第３実施例では、対向部２１３ｅは、締結面２０３ｄよりも車両後方に位置する。しかしながら、例えば、第１実施例において、リアブラケット１３は、２個以上の対向部が、締結面３ｂの車両前方及び後方の両方に配置されていてもよい。この場合、上面３ａには、２個以上の対向部のそれぞれに対して、距離を有して対向する当接面を有していてもよい。
【００３８】
また、上記の各実施例では、車両１００の衝突前では、即ち、リアブラケット１３，１１３の取り付け状態では、対向部１３ｅ，１１３ｅ，２１３ｅは、当接面３ｃ，２０３ｃと離間している。しかしながら、リアブラケット１３，１１３の取り付け状態で、対向部１３ｅ，１１３ｅ，２１３ｅは、当接面３ｃ，２０３ｃと接触していてもよい。
【００３９】
また、「締結部材」は、ねじ１４以外に、リベット、ボルト及びナットであってもよい。
【００４０】
上記の各実施例では、想定される衝突荷重の方向は、車両前方から後方へ向かう方向である。しかしながら、衝突荷重の方向は、車両前方から後方へ向かう方向以外に、車両後側から車両前側に向かう方向、あるいは、車幅方向の一方から他方に向かう方向が想定される。例えば、電力変換器１０が車両１００のリアコンパートメント内に収容されている場合、車両後側から車両前側に向かう方向、あるいは、車幅方向の一方から他方に向かう方向の衝突荷重が想定される。想定される衝突荷重の方向が車両後側から車両前側に向かう方向となる場合、車両後側が上流側に相当し、車両前側が下流側に相当する。想定される衝突荷重の方向が車幅方向の一方から他方に向かう方向となる場合、車幅方向の一方側が上流側に相当し、他方側が下流側に相当する。この場合、当接面３ｃ，２０３ｃは、上流側に向いていてもよい。ここで「上流側を向いている」とは、当接面３ｃ，２０３ｃの垂線が想定される衝突荷重の方向に平行に上流側を向いている構成に限られず、想定される衝突荷重の方向に対してやや傾いた方向に上流側を向いている構成も含む。
【００４１】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４２】
２：トランスアクスル、３：ハウジング、３ａ：上面、３ｃ：当接面、３ｄ：締結面、１０：電力変換器、１２：フロントブラケット、１３：リアブラケット、１４：ねじ、１００：ハイブリッド車
【図１】
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【図２】
2016107757.tif 000004
【図３】
2016107757.tif 000005
【図４】
2016107757.tif 000006
【図５】
2016107757.tif 000007
【図６】
2016107757.tif 000008
【図７】
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