JP2013126839A

JP2013126839A - 車載機器搭載構造

Info

Publication number: JP2013126839A
Application number: JP2011277445A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Santo; 考弘山藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-19
Also published as: JP5737169B2

Abstract

【課題】車両が衝突した際に生じる衝突荷重から、車載機器自体を保護することができる車載機器搭載構造を得る。
【解決手段】インバータ２４の車両下方側に取り付けられた搭載ブラケット２２を、車両下方側が車体に固定されたインバータトレイ２０の車両上方側に取り付けた。また、パワーユニットマウント１６をインバータトレイ２０の車両後方側の端部の車両下方側に設けた。その結果、車両が前面衝突することによって、衝突荷重が車両の前部に加わると、インバータ２４は、搭載ブラケット２２及びインバータトレイ２０と共に傾倒し、次いでインバータトレイ２０の後端部（後側固定部２０Ｈ）が、パワーユニットマウント１６に当接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載機器を車両に搭載する車載機器搭載構造に関する。

従来、車両が衝突することによって生じる衝突荷重がインバータ等の車載機器に加わった際に、該車載機器が移動することを抑制する車載機器搭載構造が知られている（下記特許文献１参照）。

特開２０１０−１３７８２７号公報

しかしながら、従来の構造では、車両が衝突することによって生じる衝突荷重から、車載機器自体を保護するという観点では改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、車両が衝突した際に生じる衝突荷重から、車載機器自体を保護することができる車載機器搭載構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車載機器搭載構造は、車載機器の車両下方側に取り付けられると共に、前端部が前記車載機器よりも前方側に位置する搭載ブラケットと、車両下方側が車体に固定されると共に、前記搭載ブラケットが車両上方側に取り付けられることによって、車両側面視で車両前後方向に延びる閉断面を前記搭載ブラケットとの間に形成するトレイと、前記トレイの車両後方側の端部の車両下方側に設けられ、パワーユニットを保持するパワーユニットマウントと、を備えたことを特徴とする。

請求項１記載の本発明では、車両が前面衝突することによって、衝突荷重が車両の前部に加わると、車載機器は搭載ブラケット及びトレイと共に傾倒する。このように、車載機器が傾倒することによって、車載機器に加わる衝突荷重が低減される。

また、車載機器が搭載ブラケット及びトレイと共に傾倒すると、トレイの後端部がパワーユニットマウントに当接する。即ち、請求項１記載の本発明では、車載機器が高剛性部材であるパワーユニットマウントに直接干渉することが抑制される。

さらに、トレイの後端部が、パワーユニットマウントに当接した状態において、衝突荷重が車両の前部に更に加わると、搭載ブラケットとトレイとの間に形成された断面の車両前方側は車両上下方向に幅広となるように変形する。そしてさらに、この断面の車両後方側は車両上下方向に幅狭となるように変形する。即ち、搭載ブラケットとトレイとの間に形成された断面が断面崩れをする。この断面崩れによって、車載機器に加わる衝突エネルギーが吸収され、その結果、車載機器に加わる衝突荷重が低減される。

請求項２記載の本発明に係る車載機器搭載構造は、請求項１記載の車載機器搭載構造において、前記トレイの車両前方側の端部には、車両前方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在する傾斜壁部が形成されたことを特徴とする。

請求項２記載の本発明では、上記の傾斜壁部がトレイの車両前方側の端部に形成されている。そのため、衝突荷重が車体の前部に加わった際に、該衝突荷重がこの傾斜壁部の下方側から入力されやすくなっている。即ち、請求項２記載の本発明では、車載機器がより傾倒し易くなっている。

請求項３記載の本発明に係る車載機器搭載構造は、請求項１又は請求項２記載の車載機器搭載構造において、前記搭載ブラケット及び前記トレイの車両後方側の端部が車両後方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在することを特徴とする。

請求項３記載の本発明では、搭載ブラケット及びトレイの車両後方側の端部が車両後方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在している。そのため、車載機器は、搭載ブラケット及びトレイの車両後方側の端部の傾斜に沿って傾倒する。この状態において、衝突荷重が更に加わると、傾斜している部分の閉断面が潰れる。換言すると、該部分において、閉断面の潰れ残りが生じにくくなっている。

請求項１記載の本発明に係る車載機器搭載構造は、車両が衝突した際に生じる衝突荷重から、車載機器自体を保護することができる、という優れた効果を有する。

請求項２及び請求項３記載の本発明に係る車載機器搭載構造は、車両が衝突した際に生じる衝突荷重から、車載機器自体をより一層保護することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態の車載機器搭載構造を模式的に示した側面図である。インバータトレイ及び該インバータトレイが取り付けられるフロントサスペンションメンバを示す斜視図である。インバータが搭載ブラケットを介してインバータトレイに取り付けられる前の状態を示す斜視図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、車両が正面衝突をした際の車載機器搭載構造を模式的に示した側面図である。

図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る車載機器搭載構造について説明する。なお、車両前後方向前方側を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示し、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示す。また、以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態の車載機器搭載構造１０は、車体の前方に設けられたパワーユニットルーム１２の内部に適用されている。具体的には、車載機器搭載構造１０は、車体の骨格部材を形成するフロントサイドメンバ１４に固定されたパワーユニットマウント１６と、このフロントサイドメンバ１４にキャリア１８を介して固定されたインバータトレイ２０と、を備えている。また、車載機器搭載構造１０は、インバータ２４をインバータトレイ２０に固定するための搭載ブラケット２２を備えている。以下、フロントサイドメンバ１４、パワーユニットマウント１６、インバータトレイ２０、搭載ブラケット２２、及びインバータ２４についてこの順で説明する。

（フロントサイドメンバ１４）
フロントサイドメンバ１４は、パワーユニットルーム１２の車幅方向外側に配置されると共に車両前後方向に延在する骨格部材である。具体的には、図２に示されるように、フロントサイドメンバ１４は、車幅方向外側に開口したハット型断面のフロントサイドメンバインナ２６が図示しないサイドメンバアウタに接合されることにより構成されている。このフロントサイドメンバインナ２６がサイドメンバアウタに接合されることによって、車両正面視で矩形状の骨格断面が形成されている。また、フロントサイドメンバインナ２６は、車両上下方向に延在すると共に、サイドメンバアウタに接合される上側フランジ部２６Ａを備えている。さらに、フロントサイドメンバインナ２６は、上側フランジ部２６Ａの下端部から車幅方向内側に延在する上壁部２６Ｂと、この上壁部２６Ｂの車幅方向内側の端部から車両下方側に延在する縦壁部２６Ｃと、を備えている。また、フロントサイドメンバインナ２６は、縦壁部２６Ｃの下端部から車幅方向外側に延在する図示しない下壁部と、この下壁部の車幅方向外側の端部から車両下方側へ延在すると共にサイドメンバアウタに接合される図示しない下側フランジ部を備えている。さらに、フロントサイドメンバインナ２６の上壁部２６Ｂには、後述するインバータトレイ２０を固定するための固定孔２６Ｄが形成されている。また、フロントサイドメンバインナ２６の縦壁部２６Ｃには、後述するパワーユニットマウント１６を固定するための固定孔２６Ｅが形成されている。

（パワーユニットマウント１６）
図１に示されるように、パワーユニットマウント１６は、上記フロントサイドメンバ１４の縦壁部２６Ｃに固定されることによって、図示しないエンジン等のパワーユニットを固定するための取付部を形成している。具体的には、パワーユニットマウント１６は、フロントサイドメンバ１４の縦壁部２６Ｃに固定される矩形平板状の固定部１６Ａと、この固定部１６Ａと一体で形成されると共にパワーユニットを支持する円筒状のパワーユニット支持部１６Ｂと、を含んで構成されている。さらに、このパワーユニット支持部１６Ｂには、中心部に円筒状のカラーが設けられたゴム製のブッシュが圧入されている。即ち、パワーユニットはこのブッシュによってフローティング支持されている。

（インバータトレイ２０）
図１及び図２に示されるように、トレイとしてのインバータトレイ２０は、プレス加工が鋼板材料に施されることによって形成されたプレス成型部品である。具体的には、インバータトレイ２０は、車両前後方向及び車幅方向に延在すると共にキャリア１８を介してフロントサイドメンバ１４に固定される基部２０Ａを備えている。また、インバータトレイ２０は、基部２０Ａの前端部から車両前方側に延びる前側延在部２０Ｂと、この前側延在部２０Ｂの前端部から車両上方側に傾斜して延びる前側傾斜壁部２０Ｃと、を備えている。さらに、インバータトレイ２０は、前側傾斜壁部２０Ｃの前端部から車両前方側に延びる前側固定部２０Ｄを備えている。この前側固定部２０Ｄには、車両上下方向に開口した取付孔２０Ｅが形成されている。

さらに、インバータトレイ２０は、基部２０Ａの後端部から車両後方側に延びる後側延在部２０Ｆと、この後側延在部２０Ｆの後端部から車両上方側に傾斜して延びる後側傾斜壁部２０Ｇと、を備えている。また、インバータトレイ２０は、後側傾斜壁部２０Ｇの後端部から車両後方側に延びる後側固定部２０Ｈを備えている。この後側固定部２０Ｈには、車両上下方向に開口した取付孔２０Ｉが形成されている。さらに、図２に示されるように、インバータトレイ２０は、基部２０Ａ、前側延在部２０Ｂ及び後側延在部２０Ｆの車幅方向内側の端部から車幅方向内側に延在する内側延在部２０Ｊを備えている。また、内側延在部２０Ｊの先端部には、車両上下方向に開口した取付孔２０Ｋが形成されている。なお、上記インバータトレイ２０の各部の構成をわかり易くするために、図１において、インバータトレイ２０の各部を誇張して表現してある。

（搭載ブラケット２２）
図１に示されるように、搭載ブラケット２２は、車両前後方向に長尺状に形成されたプレス成型部品である。具体的には、搭載ブラケット２２は、車両前後方向及び車幅方向に延在すると共に、後述するインバータ２４の下端部かつ車幅方向の中央部が固定される基部２２Ａを備えている。また、搭載ブラケット２２は、基部２２Ａの前端部から車両前方側に延びる前側延在部２２Ｂを備えている。さらに、この前側延在部２２Ｂの先端部には、上記インバータトレイ２０の前側固定部２０Ｄと重ね合わされてボルトにて固定される前側固定部２２Ｃが形成されている。また、搭載ブラケット２２は、基部２２Ａの後端部から車両後方側に延びる後側延在部２２Ｄと、この後側延在部２２Ｄの後端部から車両上方側に傾斜して延びる後側傾斜壁部２２Ｅと、を備えている。さらに、搭載ブラケット２２は、後側傾斜壁部２２Ｅの後端部から車両後方側に延びると共に、上記インバータトレイ２０の後側固定部２０Ｈと重ね合わされてボルトにて固定される後側固定部２２Ｆを備えている。

以上説明した搭載ブラケット２２がインバータトレイ２０に固定されることによって、車両側面視で車両前後方向に延びる閉断面３０が搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０との間に形成されている。

（インバータ２４）
図３に示されるように、インバータ２４は、電圧を昇圧させる昇圧コンバータと、直流電流を交流電流に変換するインバータと、を内部に備えた略直方体状の車載機器である。このインバータ２４が上記搭載ブラケット２２及びインバータトレイ２０を介して車両に搭載されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態の車載機器搭載構造１０では、車両が前面衝突することによって、衝突荷重が車両の前部に加わると、図４（Ａ）に示されるように、インバータ２４は、搭載ブラケット２２及びインバータトレイ２０と共に傾倒する。このように、インバータ２４が傾倒することによって、インバータ２４に加わる衝突荷重が低減される。

また、インバータ２４が搭載ブラケット２２及びインバータトレイ２０と共に傾倒すると、インバータトレイ２０の後端部（後側固定部２０Ｈ）が、パワーユニットマウント１６に当接する。即ち、本実施形態では、インバータ２４が高剛性部材であるパワーユニットマウント１６に直接干渉することが抑制される。

さらに、インバータトレイ２０の後端部（後側固定部２０Ｈ）がパワーユニットマウント１６に当接した状態において、衝突荷重が車両の前部に更に加わると、図４（Ｂ）に示されるように、搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０との間に形成された閉断面３０の車両前方側は車両上下方向に幅広となるように変形する。そしてさらに、この閉断面３０の車両後方側は車両上下方向に幅狭となるように変形する。即ち、搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０との間に形成された閉断面３０が断面崩れをする。この断面崩れによって、インバータ２４に加わる衝突エネルギーが吸収され、その結果、インバータ２４に加わる衝突荷重が低減される。

また、本実施形態では、上記の前側傾斜壁部２０Ｃがインバータトレイ２０の車両前方側の端部に形成されている。そのため、衝突荷重が車体の前部に加わった際に、この衝突荷重がこの前側傾斜壁部２０Ｃの下方側から入力されやすくなっている。その結果、本実施形態では、インバータ２４がより傾倒し易くなることによって、インバータ２４に加わる衝突荷重をより一層低減することができる。

さらに、本実施形態では、搭載ブラケット２２の後側傾斜壁部２２Ｅ及びインバータトレイ２０の後側傾斜壁部２０Ｇが車両後方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在している。そのため、図４（Ｂ）に示されるように、インバータ２４は、搭載ブラケット２２の後側傾斜壁部２２Ｅ及びインバータトレイ２０の後側傾斜壁部２０Ｇの傾斜に沿って傾倒する。この状態において、衝突荷重が更に加わると、傾斜している部分の閉断面３０（搭載ブラケット２２の後側傾斜壁部２２Ｅとインバータトレイ２０の後側傾斜壁部２０Ｇとの間）が潰れる。換言すると、本実施形態では、閉断面３０における搭載ブラケット２２の後側傾斜壁部２２Ｅとインバータトレイ２０の後側傾斜壁部２０Ｇとの間の部分に、潰れ残りが生じにくくなっている。その結果、本実施形態では、インバータ２４に加わる衝突荷重をより一層低減することができる。

また、本実施形態では、搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０との間に閉断面３０が形成されている。換言すると、この閉断面３０において、搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０は接触していない。そのため、本実施形態では、インバータ２４が発生する高周波のノイズ（所謂インバータノイズ）が搭載ブラケット２２及びインバータトレイ２０を介して車体に伝わることが抑制される。

なお、本実施形態では、車載機器としてのインバータ２４を車両に搭載した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、バッテリー等の他の車載機器を車両に搭載する場合において、本発明を適用しても良い。

また、本実施形態では、車両前方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在する前側傾斜壁部２０Ｃがインバータトレイ２０の車両前方側の端部に形成された例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、この前側傾斜壁部２０Ｃを、単に車両前後方向に延在させた構成としても良い。このように、上記のような前側傾斜壁部２０Ｃをインバータトレイ２０の車両前方側の端部に設けるか否かについては、他の車体構成部材との関係等を考慮して適宜設定すればよい。

さらに、本実施形態では、搭載ブラケット２２の後側傾斜壁部２２Ｅ及びインバータトレイ２０の後側傾斜壁部２０Ｇが車両後方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在している例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、この後側傾斜壁部２２Ｅ,２０Ｇを、単に車両前後方向に延在させた構成としても良い。このように、後側傾斜壁部２２Ｅ,２０Ｇを傾斜させるか否かについては、搭載ブラケット２２とインバータトレイ２０との間に形成された閉断面３０の断面崩れによって吸収される衝突エネルギー等を考慮して適宜設定すればよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０車載機器搭載構造
１６パワーユニットマウント
２０インバータトレイ（トレイ）
２０Ｃ前側傾斜壁部（傾斜壁部）
２０Ｇ後側傾斜壁部（車両後方側の端部）
２２搭載ブラケット
２２Ｅ後側傾斜壁部（車両後方側の端部）
２４インバータ（車載機器）
３０閉断面

Claims

車載機器の車両下方側に取り付けられると共に、前端部が前記車載機器よりも前方側に位置する搭載ブラケットと、
車両下方側が車体に固定されると共に、前記搭載ブラケットが車両上方側に取り付けられることによって、車両側面視で車両前後方向に延びる閉断面を前記搭載ブラケットとの間に形成するトレイと、
前記トレイの車両後方側の端部の車両下方側に設けられ、パワーユニットを保持するパワーユニットマウントと、
を備えた車載機器搭載構造。
前記トレイの車両前方側の端部には、車両前方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在する傾斜壁部が形成された請求項１記載の車載機器搭載構造。
前記搭載ブラケット及び前記トレイの車両後方側の端部が車両後方側に向けて車両上方側に傾斜するように延在する請求項１又は請求項２記載の車載機器搭載構造。