JP2013159227A - 自動車の補機部品キャリア - Google Patents

Abstract

【課題】車両前部のエンジンルーム内において、バッテリを支持するキャリアの天板部に案内部を設けて搭載したバッテリを、車両前突時の衝撃により上方へ案内して衝突物とエンジンンマウントとの間に挟まれないようにする技術が提供されているが、キャリアが大型化して構成が複雑になる問題があった。本発明では、キャリアの大型化を招くことなく車両前突時にバッテリがエンジンマウントに衝突しないようにする。
【解決手段】天板部２１に折り曲げ起点部２３を設けておくことにより、車両前突時の衝撃Ｆにより天板部２１を山形に折り曲げてバッテリ１０を上方へ変位させる。これによりバッテリ１０がエンジンマウント４の上方を通過して衝突物との間に挟まれないようにしてその損傷を回避する。
【選択図】図４

Description

この発明は、車両前部のエンジンルーム内に搭載されるバッテリやインバータ等の補機部品を支持するためのキャリアに関する。

ＦＦ車の場合、車両前部のエンジンルーム内には、横置きエンジンとこれに一体に結合したトランスアクスルがエンジンマウントを介して左右サイドメンバ間に跨った状態に支持されている。この場合左右一方のエンジンマウントの前方かつほぼ同じ高さにエンジン始動用のバッテリが配置される。バッテリは、サイドメンバから適切な高さに搭載するための当該サイドメンバに取り付けたバッテリキャリア上に搭載される。
ここで、車両前突時の衝撃によってバッテリがバッテリキャリアごと後方へ変位することが想定されるが、このバッテリがエンジンマウントの前方で同じ高さに配置されているため、後方への空走スペース（変位距離）を十分に確保できない場合にはバッテリが衝突物とエンジンマウントとの間に挟まれて損傷を受けるおそれがある。
下記の特許文献には、車両前突時におけるエンジンルーム内の各種部材の損傷を最小限に抑えるための技術が開示されている。特に、特許文献３には、ハイブリッド車両等において、バッテリの電力供給を制御する電源装置の主としてインバータについて車両前突時にこれを後方斜め上方へ案内してエンジンマウント等の他部位との干渉を回避することによりその損傷を軽減する技術が開示されている。

特開平０８−１９２６３９号公報 特開２００６−８８８７１号公報 特開２０１１−１２５１８３号公報

しかしながら、上記特許文献３に開示された従来の技術によれば、電源装置を上方へ案内するための案内板を別途必要とするためキャリアが大型かつ複雑になってコストアップを招く問題があった。
そこで、本発明では、車両前部のエンジンルーム内に搭載された、例えばエンジン始動用のバッテリであって、エンジンルーム内に搭載されるエンジン周辺の各種部品（補機部品）の車両前突時における損傷を、構成の大型化及び複雑化を招くことなく軽減するための技術を提供することを目的とする。

上記の課題は下記の発明により解決される。
第１の発明は、エンジンルーム内の補機部品をサイドメンバの上方かつエンジンマウントの前方に支持するキャリアであって、補機部品を搭載する平板形状の天板部と、天板部をサイドメンバの上方かつエンジンマウントの前方に支持する台座部を備えており、車両前突時の外力により天板部が上方へ凸となる向きの山形に折れ曲がって補機部品を上方へ変位させる構成とした補機部品キャリアである。
第１の発明によれば、車両前突時の外力により天板部が山形に折れ曲がって補機部品が上方へ変位することにより、当該補機部品が衝突物とエンジンマウントとの間に挟み込まれることが回避され、これにより補機部品の損傷が回避され若しくは軽減される。
第２の発明は、第１の発明において、天板部が車両前突時に衝突物とエンジンマウントとの間に挟まれて山形に折れ曲がる構成とした補機部品キャリアである。
第２の発明によれば、車両前突時に補機部品キャリアの全体が後方へ変位して、その天板部が衝突物とエンジンマウントとの間に挟まれることにより当該天板部が山形に折れ曲がって補機部品が上方へ変位する。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、天板部に、山形に折れ曲がるための曲げ起点部を設けた補機部品キャリアである。
第３の発明によれば、曲げ起点部により天板部が確実に山形に折れ曲がって、補機部品の損傷がより確実に回避され若しくは防止される。
曲げ起点部とは、車両前突時の衝撃（外力）により、応力集中を生じて天板部を前後に二つ折り状態であって山形に曲げ変形を生じさせる起点となる部位を言う。
第４の発明は、第１〜第３の何れか一つの発明において、台座部が、車両前突時の外力によりその前壁部と後壁部を相互に接近させる方向に変形して天板部を山形に折り曲げる構成とした補機部品キャリアである。
第４の発明によれば、車両前突時の外力による台座部の変形を利用して天板部を山形に折り曲げることができ、これにより補機部品をより確実に上方へ変位させることができる。

自動車前部のエンジンルーム内の概略を示す平面図である。 自動車前部のエンジンルーム内を図１中矢印(II)方向から見た左側面図である。 本実施形態に係る補機部品キャリアの斜視図である。 自動車前突の前後におけるバッテリ及び補機部品キャリアの変位の状態を示す側面図である。上段は天板部がエンジンマウントに衝突するまでの状態を示し、下段は天板部がエンジンマウントに衝突した後の状態を示している。 山形に折れ曲がった天板部単体の斜視図である。 別形態の曲げ起点部を有する天板部単体の斜視図である。 さらに別形態の曲げ起点部を有する天板部単体の斜視図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１及び図２は、自動車１のエンジンルーム２を示している。このエンジンルーム２内の左右にはサイドメンバ３，３が配置されている。左右のサイドメンバ３，３間には、トランスアクスル６を一体に結合した横置きタイプのエンジン５がエンジンマウント４，４を介して支持されている。なお、図１中符号７はエンジンルーム２を開閉するエンジンフードパネル、符号８はエンジンルーム２と車室内を区画するダッシュパネル、符号９は左右サイドメンバ３，３の前端部間を結合するフロントクロスメンバを示している。
エンジンルーム２内には、エンジン５の周辺部品である各種補機部品が搭載されている。本実施形態では補機部品の一例としてエンジン始動用のバッテリ１０を例示する。このバッテリ１０は、補機部品キャリア２０を介して一方（図では左側）のサイドメンバ３の上方一定の高さ位置であってエンジンマウント４の前方に搭載されている。従って、このバッテリ１０及び補機部品キャリア２０の後方にはエンジンマウント４がサイドメンバ３の上面から上方へ突き出す状態に位置している。

補機部品キャリア２０は、バッテリ１０を搭載した平板形状の天板部２１と、天板部２１をサイドメンバ３に対して一定の高さ位置（車両前突時等において、そのまま後方へ変位した場合にはエンジンマウント４に衝突することとなる高さ位置）に支持する台座部２２を備えている。台座部２２は、天板部２１ひいてはバッテリ１０をサイドメンバ３から一定の高さ位置に搭載するための嵩上げ材としての機能を有している。このため、天板部２１も、サイドメンバ３からの高さ位置について、エンジンマウント４と同じ高さに位置している。
この補機部品キャリア２０は、搭載したバッテリ１０を車両前突時等に上方へ変位させるための機能を備えている。車両前突時に衝突物（図示省略）が相対的に後方へ変位することにより補機部品キャリア２０の全体が後方へ変位すると、天板部２１の後端部２１ａがエンジンマウント４に当接する。これにより天板部２１のその後の後方への変位が規制された状態となる。

天板部２１には、上方へ凸となる向きの山形に折れ曲がるための折り曲げ部２３が設定されている。この折り曲げ部２３は、天板部２１の前後方向ほぼ中央に沿って幅方向に延びる状態に設定されている。天板部２１の左右両側部には、折り曲げ部２３に沿って折り曲げるための曲げ起点部２３ａ，２３ａが設けられている。図３では、この曲げ起点部２３ａ，２３ａとして、上向きに凹んだ凹部が例示されている。
上記したように車両前突時において、図４の上段に示すように天板部２１の後端部２１ａがエンジンマウント４に当接してその後退が規制された状態となった後、さらに衝突物が後方へ相対変位して当該天板部２１の前部が後方へ押されると、衝撃力Ｆを外力とする曲げ応力が左右の曲げ起点部２３ａ，２３ａに集中する結果、図５に示すように当該天板部２１が折り曲げ部２３に沿って上方へ凸となる向きの山形（前後に二つ折り状態）に折り曲げられる。
また、衝突物の変位により台座部２２が、天板部２１の前後両壁部２２ａ，２２ａを相互に接近させる方向に変形することによっても、天板部２１が折り曲げ部２３に沿って山形に折り曲げられる。
図４の下段に示すように天板部２１が上方へ凸となる向きの山形に折り曲げられると、その上面に搭載したバッテリ１０が高さ寸法Ｌだけ上方へ変位する。こうしてバッテリ１０が上方へ変位することにより、その後の衝突物によってさらに後方へ押された当該バッテリ１０がエンジンマウント４に干渉することなく図示するようにその上方を通過する。バッテリ１０が衝突物との間に挟まれることなくエンジンマウント４の上方を通過することからその損傷が大幅に低減される。

本実施形態の補機部品キャリア２０は、上記天板部２１を折り曲げ部２３に沿って山形に折れ曲がりやすくするための工夫として天板部２１自身に曲げ起点部２３ａ，２３ａを設ける構成とした他、台座部２２にもそのための工夫がなされている。本実施形態における台座部２２は、前後左右合計４枚の壁部２２ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｂで構成されている。前後の壁部２２ａ，２２ａは前後に一定の間隔をおいて相互に平行に配置され、左右の壁部２２ｂ，２２ｂは左右に一定の間隔をおいて相互に平行に配置されている。しかも、前後の壁部２２ａ，２２ａの左右端部と、左右の壁部２２ｂ，２２ｂの前後端部との間には、それぞれ図示するように適度な隙間２２ｃ〜２２ｃが設けられている。
このように前後左右の４枚の壁部２２ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｂを相互に隙間２２ｃをおいて配置した台座部２２とすることにより、当該台座部２２が車両前突時の衝撃力Ｆにより前後の壁部２２ａ，２２ａ間の間隔を小さくする方向に変形しやすくなり、結果として天板部２１を折り曲げ部２３に沿って前後二つ折り方向の山形に折れ曲がりやすくすることができる。

以上のように構成した本実施形態の補機部品キャリア２０によれば、車両前突時の衝撃力Ｆにより補機部品キャリア２０がサイドメンバ３の変形により後方へ変位すると、先ず天板部２１の後端部２１ａがエンジンマウント４に当接する。天板部２１の後端部２１ａがエンジンマウント４に当接した後、衝突物との間に挟まれて当該天板部２１が折り曲げ部２３に沿って上方へ凸となる向きの山形に折れ曲がる。天板部２１が山形に折れ曲がることにより、その上面に搭載したバッテリ１０が上方へ変位する。
このように、バッテリ１０は車両前突時の天板部２１の変形によりエンジンマウント４よりも高い位置にまで変位することにより、当該バッテリ１０はエンジンマウント４の上方を通過し干渉することが回避され、これにより当該バッテリ１０のエンジンマウント４との衝突による損傷が回避される。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、天板部２１の左右側部に凹部を設けて曲げ起点部２３ａとする構成を例示したが、これに代えて若しくは追加して様々な形態の曲げ起点部を設けることができる。例えば、図６に示すように左右の曲げ起点部２３ａ，２３ａ（凹部）間に、幅方向に長い長溝孔形状のスリット（切り欠き）を曲げ起点部２３ｂ，２３ｂとして追加して設ける構成としてもよい。係るスリット（曲げ起点部２３ｂ，２３ｂ）により天板部２１が折れ曲がり部２３に沿って前後に二つ折りとなる山形に折れ曲がりやすくなる。
また、図７に示すように折れ曲がり部２３に沿って天板部２１の前後中央を幅方向に沿って延びる断面半円形の突条部を曲げ起点部２３ｃとしてもよい。この突条部は、上側に凸となる向きの断面半円形で当該天板２１の左右幅方向全域にわたって形成されている。係る曲げ起点部２３ｃによっても天板部２１は上側に凸となる向きの山形に折れ曲がりやすくなり、これによりバッテリ１０を確実に上方へ変位させることができる。
また、エンジン周辺の補機部品としてエンジン起動用のバッテリ１０を例示したが、ハイブリッド車におけるパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）のインバータ等のその他の各種補機部品を例示した補機部品キャリアに搭載して、車両前突時に天板部２１を山形に折り曲げることによりこれら各種の補機部品を上方へ変位させてエンジンマウントとの衝突を回避することによりその保護を図ることができる。

１…自動車
２…エンジンルーム
３…サイドメンバ
４…エンジンマウント
５…エンジン
６…トランスアクスル
７…エンジンフードパネル
８…ダッシュパネル
９…フロントクロスメンバ
１０…バッテリ（補機部品）
２０…補機部品キャリア
２１…天板部、２１ａ…後端部
２２…台座部、２２ａ…前後壁部、２２ｂ…左右壁部、２２ｃ…隙間
２３…折り曲げ部
２３ａ…曲げ起点部（凹部）、２３ｂ…曲げ起点部（スリット）
２３ｃ…曲げ起点部（突条部）
Ｆ…車両前突時の衝撃力

Claims (4)

1. エンジンルーム内の補機部品をサイドメンバの上方かつエンジンマウントの前方に支持するキャリアであって、前記補機部品を搭載する平板形状の天板部と、該天板部を前記サイドメンバの上方かつエンジンマウントの前方に支持する台座部を備えており、車両前突時の外力により前記天板部が上方へ凸となる向きの山形に折れ曲がって前記補機部品を上方へ変位させる構成とした補機部品キャリア。
2. 請求項１記載の補機部品キャリアであって、前記天板部が車両前突時に衝突物と前記エンジンマウントとの間に挟まれて山形に折れ曲がる構成とした補機部品キャリア。
3. 請求項１又は２記載の補機部品キャリアであって、前記天板部に、山形に折れ曲がるための曲げ起点部を設けた補機部品キャリア。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載した補記部品キャリアであって、前記台座部が、前記車両前突時の外力によりその前壁部と後壁部を相互に接近させる方向に変形して前記天板部を山形に折り曲げる構成とした補機部品キャリア。
   

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