(57)【要約】【課題】ケースの肉厚が薄くても車両前後方向に作用する荷重に対する強度を向上させることができる技術を提供する。【解決手段】車両用の電力変換装置１は、ケース１０と、ケース１０の横側面１５に形成され、車両前後方向に直線状に延びるリブ２０を備えている。ケース１０の底面１６は、車両前後方向の前部が後部より下に位置するように傾いている。ケース１０の後側面１８に後ブラケット３２が固定されている。ケース１０の横側面１５に直交する方向から横側面１５を視たときに、リブ２０が後ブラケット３２に向かって延びている。【選択図】図１
2016107907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の電力変換装置であって、
ケースと、
前記ケースの横側面に形成され、車両前後方向に直線状に延びるリブと、を備え、
前記ケースの底面は、車両前後方向の前部が後部より下に位置するように傾いており、
前記ケースの後側面に後ブラケットが固定されており、
前記ケースの前記横側面に直交する方向から前記横側面を視たときに、前記リブが前記後ブラケットに向かって延びている電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電力変換装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の電力変換装置は、昇圧コンバータやインバータを収容するケースを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０７６６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両用の電力変換装置では、ケースに車両前後方向の荷重が作用することがある。例えば、車両が正面衝突したとき、あるいは、車両が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケースに作用する。
【０００５】
また、車両用の電力変換装置では、ケースの肉厚を薄くすることがある。例えば、電力変換装置の重量を軽くするため、あるいは、コストを低くするためにケースの肉厚を薄くすることがある。しかしながら、ケースの肉厚を薄くすると、ケースに作用する荷重に対してケースの強度が弱くなる。そこで本明細書は、ケースの肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示する車両用の電力変換装置は、ケースと、ケースの横側面に形成され、車両前後方向に直線状に延びるリブとを備えている。ケースの底面は、車両前後方向の前部が後部より下に位置するように傾いている。ケースの後側面に後ブラケットが固定されている。ケースの横側面に直交する方向から横側面を視たときに、リブが後ブラケットに向かって延びている。
【０００７】
車両用の電力変換装置では、例えば、車両が正面衝突したとき、あるいは、車両が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケースに作用する。上記の構成では、ケースの後側面に後ブラケットが固定されているので、後ブラケットが固定された部分から車両前後方向に荷重が作用する。このとき、車両前後方向に直線状に延びるリブがケースの横側面に形成されているので、このリブによりケースを補強することができる。また、ケースの横側面に直交する方向から横側面を視たときに、リブが後ブラケットに向かって延びているので、車両前後方向において後ブラケットが固定された部分からケースの横側面に作用する荷重をリブにより受け持つことができる。よって、ケースの肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電力変換装置を搭載した車両の斜視図である。
【図２】電力変換装置およびトランスアクスルの側面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】電力変換装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例について添付図面を参照して説明する。車両用の電力変換装置１は、図１に示すように、車両１００に搭載される。電力変換装置１は、車両１００のフロントコンパートメント１０１に搭載されている。車両１００は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車である。ハイブリッド自動車は、エンジンとモータを動力源として備え、エンジンとモータを切り替えて走行する。電気自動車は、モータを動力源として走行する。車両１００は、車両前後方向に走行可能である。電力変換装置１の他に、例えばトランスアクスル９０およびエンジン９１等が車両１００に搭載されている。トランスアクスル９０は、トランスミッションとファイナルドライブギヤが１つのケースに収容されたユニットである。走行用のモータも、トランスアクスル９０に収容されている。電力変換装置１は、トランスアクスル９０の上に配置されている。電力変換装置１は、バッテリの電力を走行用モータの駆動に適した電力に変換し、走行用のモータに供給する。
【００１０】
図２に示すように、電力変換装置１は、ケース１０と、ケース１０に形成されたリブ２０とを備えている。
【００１１】
ケース１０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属により箱型に形成されている。ケース１０は、例えば昇圧コンバータおよびインバータを収容している。昇圧コンバータは、バッテリから供給される電力をモータに供給するために電圧を昇圧する。インバータは、バッテリから供給される直流電力をモータに供給するために交流電力に変換する。
【００１２】
ケース１０は、上ケース１１、上カバー１３、下ケース１２、および下カバー１４を備えている。上ケース１１と下ケース１２は、ケース１０内の昇圧コンバータおよびインバータを囲んでいる。上ケース１１と下ケース１２は、複数のボルト７１により固定されて一体になっている。複数のボルト７１は、ケース１０の周方向に間隔をあけて並んで配置されている。上カバー１３は、ケース１０内の昇圧コンバータおよびインバータを上側から覆っている。下カバー１４は、ケース１０内の昇圧コンバータおよびインバータを下側から覆っている。下カバー１４は、トランスアクスル９０に対向している。
【００１３】
ケース１０の底面１６は、水平に対して傾いている。ケース１０の底面１６は、車両前後方向の前部（フロント側）が後部（リア側）より下に位置するように傾いている。底面１６は、トランスアクスル９０に対向している。ケース１０の底面１６は、下カバー１４に形成されている。
【００１４】
ケース１０の前側面１７に前ブラケット３１が固定されている。前ブラケット３１は、スペーサ３５を介して後側面１８に固定されている。ケース１０の後側面１８に後ブラケット３２が固定されている。後ブラケット３２は、スペーサ３６を介して後側面１８に固定されている。ケース１０は、前ブラケット３１と後ブラケット３２により支持されている。ケース１０は、前ブラケット３１が固定される前固定部４１と、後ブラケット３２が固定される後固定部４２を備えている。前固定部４１は、下ケース１２の前部に位置している。後固定部４２は、下ケース１２の後部に位置している。
【００１５】
前ブラケット３１は、ケース１０の前側下部に固定されている。後ブラケット３２は、ケース１０の後側下部に固定されている。前ブラケット３１は、ケース１０とトランスアクスル９０のそれぞれにボルト７２により締結されている。同様に、後ブラケット３２は、ケース１０とトランスアクスル９０のそれぞれにボルト７２により締結されている。前ブラケット３１の一端部がケース１０の前部に固定され、他端部がトランスアクスル９０の前部に固定されている。同様に、後ブラケット３２の一端部がケース１０の後部に固定され、他端部がトランスアクスル９０の後部に固定されている。前ブラケット３１と後ブラケット３２は、それぞれ、下ケース１２に固定されている。前ブラケット３１と後ブラケット３２は、それぞれ、トランスアクスル９０の上部に固定されている。前ブラケット３１と後ブラケット３２は、トランスアクスル９０の上でケース１０を支持している。
【００１６】
ケース１０の横側面１５に補強用のリブ２０が形成されている。リブ２０は、車両前後方向に直線状に延びている。リブ２０は、ケース１０の前側上部から後側下部に向かって延びている。ケース１０の横側面１５に直交する方向から横側面１５を視たときに、リブ２０が後ブラケット３２に向かって延びている。リブ２０は、上ケース１１から下ケース１２にわたって延びている。リブ２０は、上ケース１１と下ケース１２の境界と交差するように延びている。上ケース１１と下ケース１２を固定する複数のボルト７１の１つがリブ２０の近傍に配置されている。図３に示すように、リブ２０は、凸状に形成されている。リブ２０は、ケース１０の横側面１５から側方に突出している。
【００１７】
リブ２０は、後ブラケット３２に向かうように延びる。図４に示すように、後ブラケット３２が固定された部分から後側面１８に沿って水平方向に延びる線を第１基準線Ｌ１としたときに、リブ２０が第１基準線Ｌ１に向かって延びている。また、リブ２０に沿って延びる線を第２基準線Ｌ２とした場合に、第１基準線Ｌ１と第２基準線Ｌ２が交差部Ｐにおいて交差することが好ましい。第２基準線Ｌ２は、リブ２０を延長した線である。第１基準線Ｌ１と第２基準線Ｌ２は、それぞれ、厳密な線でなくてもよく、所定の幅を有していてもよい。
【００１８】
車両用の電力変換装置１では、車両１００が正面衝突したとき、あるいは、車両１００が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケース２０に作用する。上記の構成では、ケース１０に後ブラケット３２が固定されているので、後ブラケット３２が固定された部分から車両前後方向に荷重が作用する。しかしながら、車両前後方向に直線状に延びるリブ２０がケース１０の横側面１５に形成されているので、このリブ２０によりケース１０を補強することができる。また、ケース１０の横側面１５に直交する方向から横側面１５を視たときに、リブ２０が後ブラケット３２に向かって延びているので、車両前後方向において後ブラケット３２が固定された部分からケース１０の横側面１５に作用する荷重をリブ２０により受け持つことができる。よって、ケース１０の肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる。
【００１９】
実施例の技術について説明を補足する。電力変換装置１は、電気自動車（ハイブリッド車を含む）のフロントコンパートメント１０１にて、トランスアクスル９０の上部に固定されている。トランスアクスル９０には走行用のモータが内蔵されており、電力変換装置１は、そのモータに電力を供給する。電力変換装置１からモータまでのパワーケーブルは短い方が、損失が少ない。従って電力変換装置１はモータの近くに配置するのが好ましく、それゆえ、電力変換装置１はトランスアクスル９０の上部に固定されている。トランスアクスル９０の上面が前下がりに傾斜しており、電力変換装置１は、その上面に固定されている。それゆえ、電力変換装置１も前下がりの姿勢となる。また、電力変換装置１は、前ブラケット３１と後ブラケット３２により、トランスアクスル９０の上面との間に隙間を設けて支持される。前ブラケット３１と後ブラケット３２には防振ブッシュが組み込まれている。トランスアクスル９０からの振動から電力変換装置１を保護すべく、防振ブッシュを備えたブラケットを用いて電力変換装置１はトランスアクスル９０に直接触れないように支持されている。
【００２０】
上記の条件の下、電力変換装置１のケース１０はフロントコンパートメント１０１の内部で前下がりに支持されることになる。前方衝突、あるいは斜め前方衝突の際、電力変換装置１の前上の角部が最も衝撃（衝突荷重）を受ける可能性が高い。そして、そのときの衝撃（衝突荷重）は、ケース１０と後ブラケット３２との接続点に向かう。それゆえ、実施例の電力変換装置１は、ケース１０の横側面１５の前上部から後ブラケット３２との接続点に向けて延びるリブ２０を設けることで、そのような衝撃（衝突荷重）に対する強度を高めている。
【００２１】
また、電力変換装置１では、上ケース１１と下ケース１２を固定する複数のボルト７１の１つがリブ２０の近傍に配置されている。別言すると、リブ２０は、上ケース１１を下ケース１２に固定する締結箇所の直近を通過するように設けられている。リブ２０と締結箇所のそのような位置関係により、締結箇所の強度も向上する。前下がりに傾斜するように支持された電力変換装置１が前方あるいは斜め前方からの衝撃（衝突荷重）を受けたときに、リブ２０は締結箇所を保護し、上ケース１１と下ケース１２が衝突荷重により分離してしまうことを防止する。リブ２０は、ケース１０の両方の横側面に設けられている。
【００２２】
実施例の車両は走行用にモータとエンジンを備えるハイブリッド車であった。本明細書が開示する技術は、エンジンを備えない電気自動車に適用することもできる。本明細書が開示する技術は燃料電池車に適用することもできる。
【００２３】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、前ブラケット３１と後ブラケット３２が、それぞれ、ボルト７２によりケース１０とトランスアクスル９０に固定されていたが、固定方法は特に限定されるものではない。例えば、溶接により固定されていてもよい。
【００２４】
上記実施例では、リブ２０がケース１０の前側上部から後側下部に向かって延びていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、リブ２０がケース１０の前側の中央部分から後側下部に向かって延びていてもよい。リブ２０がケース１０の前側の中央部分から後側下部に向かって延びている場合であっても、リブ２０が後ブラケット３２に向かう衝突荷重に対してケース１０を保護する効果を期待することができる。
【００２５】
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。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】
【００２６】
１        ：電力変換装置
１０      ：ケース
１１      ：上ケース
１２      ：下ケース
１３      ：上カバー
１４      ：下カバー
１５      ：横側面
１６      ：底面
１７      ：前側面
１８      ：後側面
２０      ：リブ
３１      ：前ブラケット
３２      ：後ブラケット
３５      ：スペーサ
３６      ：スペーサ
４１      ：前固定部
４２      ：後固定部
７１      ：ボルト
７２      ：ボルト
９０      ：トランスアクスル
９１      ：エンジン
１００    ：車両
１０１    ：フロントコンパートメント
Ｌ１      ：第１基準線
Ｌ２      ：第２基準線
Ｐ        ：交差部
【図１】
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【図２】
2016107907.tif 000004
【図３】
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【図４】
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