JP2015039981A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】連結ブラケットを介してインバータに荷重が入力された場合であってもインバータの他の取付部に応力が集中するのを抑えることができる車両前部構造を得る。【解決手段】スライド機構２０の被取付部４２Ｂとインバータ５０の取付部５２とは前後対でボルト締結されている。後側ボルト６６は、スライド機構２０の被取付部４２Ｂの上端部に貫通形成されたボルト挿通孔６４に挿通され、前側ボルト７２は、スライド機構２０の被取付部４２Ｂの上縁部が切り欠かれることで形成された切欠部７０に挿通されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

車両前部に例えばインバータが搭載される構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造においては、搭載機器であるインバータの下側取付部が車体側へ取り付けられると共に、連結ブラケットがインバータと車体とを架け渡して両者を連結している場合がある。

特開２０１０−２６０４７８公報

しかしながら、このような構造では、例えば、衝突時等に連結ブラケットを介してインバータに荷重が入力された場合、インバータの下側取付部に応力が集中する可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮して、連結ブラケットを介して搭載機器に荷重が入力された場合であっても搭載機器の取付部に応力が集中するのを抑えることができる車両前部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の車両前部構造は、車両前部においてラジエータサポートの車両後方側に配置され、搭載機器取付用の被取付部を備える機器支持部と、前記機器支持部の上に搭載され、前記機器支持部の被取付部に対して車両幅方向に隣接配置された取付部を備える搭載機器と、前記ラジエータサポートの上端部と前記搭載機器の上端部とを連結する連結ブラケットと、前記機器支持部の被取付部と前記搭載機器の取付部とを前後対でボルト締結すると共に、前記機器支持部の被取付部の上縁部が切り欠かれることで形成された切欠部に前側のボルトが挿通された締結構造と、を有する。

上記構成によれば、車両前部には、ラジエータサポートの車両後方側に機器支持部が配置されると共に、機器支持部の上に搭載機器が搭載されている。また、ラジエータサポートの上端部と搭載機器の上端部とは連結ブラケットによって連結され、機器支持部における搭載機器取付用の被取付部に対して搭載機器の取付部は車両幅方向に隣接配置されている。ここで、機器支持部の被取付部と搭載機器の取付部とは前後対でボルト締結されると共に、機器支持部の被取付部の上縁部が切り欠かれることで形成された切欠部に前側のボルトが挿通されている。そして、この構造では、例えば、前面衝突時に連結ブラケットによって搭載機器の上端部が車両後方側へ押された場合、後側のボルトの軸線を中心として搭載機器を連結ブラケットの側とは反対側に回転させようとするモーメントが発生する。このとき、前側のボルトに対しては搭載機器の取付部から車両上方斜め後方側へ向けた荷重が作用するので、この荷重によって前側のボルトが切欠部の車両上方斜め後方側へ向けて変位することで、搭載機器は、後側のボルトの軸線周りに回転移動する。このように、前側のボルトの車両上方斜め後方側への変位が許容されるので、搭載機器の取付部が前側のボルトから受ける反力が効果的に抑えられる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両前部構造によれば、連結ブラケットを介して搭載機器に荷重が入力された場合であっても搭載機器の取付部に応力が集中するのを抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係る車両前部構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両前部構造を示す側面図である。 前面衝突時の状態を示す側面図である。 前面衝突時に前側ボルトが切欠部から抜けた状態を示す側面図である。

本発明の一実施形態に係る車両前部構造について図１〜図４を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、本実施形態に係る車両前部構造が斜視図で示され、図２には、車両前部構造が側面図で示されている。図１に示されるように、車両前部１０には、搭載機器としてのインバータ５０等が収容されるエンジンルーム１２が形成されている。車両前部１０の両サイドには、左右一対のフロントサイドメンバ１４が車両前後方向を長手方向として配置されている。

図２に示されるように、フロントサイドメンバ１４の前端部には、クラッシュボックス１６が車両前方側に連続するように取り付けられている。左右のクラッシュボックス１６の前端部間には、図示しない長尺状のフロントバンパリインフォースメントが掛け渡されて車両幅方向に沿って配置されている。車両前部１０の前端部側で前記フロントバンパリインフォースメントの車両後方側には、車両正面視で略矩形枠状に構成されたラジエータサポート１８が配置されている。ラジエータサポート１８は、前記フロントバンパリインフォースメントに取付部材を介して取り付けられている。

図１に示されるように、ラジエータサポート１８は、上辺部を構成するラジエータサポートアッパ１８Ａと、下辺部を構成するラジエータサポートロア１８Ｂと、側辺部を構成する左右一対のラジエータサポートサイド１８Ｃと、を備えている。このラジエータサポート１８の枠内には、いずれも図示を省略するラジエータ、空調用のコンデンサ、ファンシュラウド、及びファン等が配設されている。

一方、フロントサイドメンバ１４には、機器支持部としてのスライド機構２０が片持ち状態で取り付けられている。スライド機構２０は、車両前部１０においてラジエータサポート１８の車両後方側に配置されている。図２に示されるように、スライド機構２０は、その下部側を構成する固定側構成部２２と、固定側構成部２２の上方側に配置されて車両後方側へスライド可能に保持された可動側構成部３０と、を備えている。固定側構成部２２は、支持トレイ２８を備えている。支持トレイ２８は、取付ブラケット２６及びマウント２４を介してフロントサイドメンバ１４に固定されている。

可動側構成部３０は、インバータ固定用トレイ３２を備えている。図１に示されるように、インバータ固定用トレイ３２の前部には、左右一対の貫通孔３２Ｘが貫通形成されている。貫通孔３２Ｘの後部には、ボルト挿通部が形成され、貫通孔３２Ｘの前部には、前記ボルト挿通部の直径よりも車両幅方向の寸法及び車両前後方向の寸法が長く設定された前孔部が形成されている。前記ボルト挿通部は、車両前方側に開口するＣ字状の切欠部とされ、インバータ固定用トレイ３２を支持トレイ２８に締結するための挿通部とされている。インバータ固定用トレイ３２における貫通孔３２Ｘのボルト挿通部を車両上方側から貫通したボルト３４の軸部が支持トレイ２８のボルト挿通孔（図示省略）をも貫通して支持トレイ２８の下面側でウエルドナット（図示省略）に螺合されている。また、インバータ固定用トレイ３２が支持トレイ２８に対して車両後方側に相対移動した場合には、貫通孔３２Ｘの前部である前記前孔部にボルト３４が入り込むようになっている。

なお、図示を省略するが、インバータ固定用トレイ３２の後部にも、前記ボルト挿通部及び前記前孔部にそれぞれ相当する部位を備えた貫通孔（図示省略）が形成されている。そして、前記ボルト挿通部に相当する部位を貫通したボルトによって、インバータ固定用トレイ３２の後部が支持トレイ２８に締結されている。以上によって、インバータ固定用トレイ３２は、支持トレイ２８の上に載置されると共に、支持トレイ２８に対して車両後方側へスライド可能に保持されている。

インバータ固定用トレイ３２の前端部３２Ａには、荷重受け部材３６が結合されている。荷重受け部材３６の前面は、可動側構成部３０の前端面３０Ｍを構成している。図２に示されるように、可動側構成部３０の前端面３０Ｍに対して支持トレイ２８の前端面２８Ｍは車両後方側に設定されている。また、支持トレイ２８の前端部２８Ａはインバータ固定用トレイ３２に対して車両下方側に離間して配置されている。

図１に示されるように、インバータ固定用トレイ３２の左右両端部における車両前後方向中間部の上面には、略車両幅方向を長手方向とする第一取付部材３８が結合されている。第一取付部材３８の長手方向の両端部は、インバータ固定用トレイ３２に対して車両幅方向の両側に延出されている。また、インバータ固定用トレイ３２の車両幅方向外側の後端部の上面には、第二取付部材４０が結合されている。第二取付部材４０は、インバータ固定用トレイ３２の上面側から車両幅方向外側に張り出している。

第一取付部材３８の長手方向の両端部には、車両正面視で略Ｌ字状のインバータ固定用ブラケット４２がボルト締結されている。インバータ固定用ブラケット４２は、下壁部を第一取付部材３８への取付用となるフランジ部４２Ａとし、縦壁部をインバータ５０の取付用となる被取付部４２Ｂとしている。なお、左右一対のインバータ固定用ブラケット４２は、車両幅方向外側寄りに配置されるものと車両幅方向内側寄りに配置されるものとで若干形状が異なるが、これらは同様の機能を有する部材であるため、以下においてはこれらをまとめて説明すると共に、図１においてはこれらに同一符号を付す。第二取付部材４０には、比較的剛性の低い補助ブラケット４６の一端部が取り付けられており、補助ブラケット４６の他端部は、インバータ５０の後端部に取り付けられている。

インバータ５０は、スライド機構２０の可動側構成部３０の上に搭載されている。インバータ５０は、直流電力を交流電力に変換する装置である。図中ではインバータ５０の外観を簡略化して示している。インバータ５０の前面部５０Ｍは、可動側構成部３０の前端面３０Ｍよりも車両後方側に配置されている。また、インバータ５０の前端上面部５０Ａの高さ位置は、ラジエータサポート１８の上面部１８Ｕの高さ位置よりも車両上方側に設定されている。

ラジエータサポート１８の上面部１８Ｕ（上端部）とインバータ５０の前端上面部５０Ａ（上端部）とは、連結ブラケットとしての振れ止めブラケット４８によって連結されている。振れ止めブラケット４８は、高強度のパイプ材で形成され、ラジエータサポート１８の上面部１８Ｕに固定される前端部４８Ａとインバータ５０の前端上面部５０Ａに固定される後端部４８Ｃとの間の中間部４８Ｂが円筒状に形成されている。この振れ止めブラケット４８の中間部４８Ｂは、剛体として把握することができる部位である。振れ止めブラケット４８の前端部４８Ａ及び後端部４８Ｃは、いずれも扁平に潰されて形成されている。振れ止めブラケット４８において扁平に潰される範囲は、インバータ５０の上方側に配置される部位及びラジエータサポート１８の上方側に配置される部位と概ね一致している。

一方、インバータ５０は、左右両側部の前側下部に取付部５２を備えている。取付部５２は、前後対のボス部５４、５６を備えている。ボス部５４、５６は、インバータ５０の装置本体から装置幅方向外側へ突出すると共に、スライド機構２０の被取付部４２Ｂに対して車両幅方向に隣接配置されている。そして、ボス部５４、５６の各頂部は、スライド機構２０の被取付部４２Ｂに当てられている。また、ボス部５４、５６の軸心部には、ねじ穴が形成されており、前記ねじ穴の内面には雌ねじ部が形成されている。そして、本実施形態では、スライド機構２０の被取付部４２Ｂとインバータ５０の取付部５２とを前後対でボルト締結した締結構造６０が適用されている。

図２の部分拡大図に示されるように、スライド機構２０の被取付部４２Ｂの後側上端部には、ボルト挿通孔６４が車両幅方向に貫通形成されている。ボルト挿通孔６４と後側のボス部５６のねじ穴とは同軸上に配置されている。そして、締結構造６０においては後側のボルトである後側ボルト６６がボルト挿通孔６４に挿通されて後側のボス部５６の雌ねじ部に螺合されている。すなわち、後側ボルト６６によってスライド機構２０の被取付部４２Ｂとインバータ５０のボス部５６とがボルト締結されており、このボルト締結部を第一締結部（後側締結部）６２としている。

また、スライド機構２０の被取付部４２Ｂには、ボルト挿通孔６４の車両前方側の部位に切欠部７０が設定されている。切欠部７０は、スライド機構２０の被取付部４２Ｂの上縁部がＵ字状に切り欠かれることで形成されている。切欠部７０において車両前後方向に対向する切欠端面（縦面）のうち車両後方側の切欠端面は、車両側面視で車両上方側へ向けて車両後方側に若干傾斜している。切欠部７０と前側のボス部５４のねじ穴とは車両幅方向に並設されている。そして、締結構造６０においては前側のボルトである前側ボルト７２が切欠部７０に挿通されて前側のボス部５４の雌ねじ部に螺合されている。すなわち、前側ボルト７２によってスライド機構２０の被取付部４２Ｂとインバータ５０のボス部５４とがボルト締結されており、このボルト締結部を第二締結部（前側締結部）６８としている。

以上説明した締結構造６０は、インバータ５０が振れ止めブラケット４８によって押された場合にインバータ５０が後側ボルト６６の軸線を中心として振れ止めブラケット４８の側とは反対側に回転することを許容する回転許容機構として把握することができる。

次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、衝突体（バリア）８０に自車両が前面衝突した場合には、振れ止めブラケット４８を介してインバータ５０の前側上端部に車両後方斜め上方側へ向けた荷重が入力される。このとき、後側ボルト６６の軸線を中心としてインバータ５０を振れ止めブラケット４８の側とは反対側に回転させようとするモーメントが発生し、インバータ５０の前側のボス部５４は、前側ボルト７２を車両上方斜め後方側へ変位させようとする。このようなインバータ５０のボス部５４から前側ボルト７２へ作用する荷重によって、前側ボルト７２は、切欠部７０の開口側すなわち図３に示されるように車両上方斜め後方側へ向けて変位し、インバータ５０は後側ボルト６６の軸線周りに（矢印Ｒ方向に）回転移動して傾く。そして、図４に示されるように前側ボルト７２が切欠部７０から離脱する。このように、前側ボルト７２の車両上方斜め後方側への変位が許容されるので、インバータ５０のボス部５４が前側ボルト７２の側から受ける反力は効果的に抑えられる。

なお、前面衝突時に図３に示されるインバータ５０は、傾きながら又は傾いた後にインバータ固定用トレイ３２と共に車両後方側へスライドする。

以上説明したように、本実施形態に係る車両前部構造によれば、振れ止めブラケット４８を介してインバータ５０に荷重が入力された場合であってもインバータ５０の取付部５２に応力が集中するのを抑えることができる。

１０ 車両前部
１８ ラジエータサポート
２０ スライド機構（機器支持部）
４２Ｂ 被取付部
４８ 振れ止めブラケット（連結ブラケット）
５０ インバータ（搭載機器）
５２ 取付部
６０ 締結構造
７０ 切欠部
７２ 前側ボルト（前側のボルト）

Claims (1)

1. 車両前部においてラジエータサポートの車両後方側に配置され、搭載機器取付用の被取付部を備える機器支持部と、
   前記機器支持部の上に搭載され、前記機器支持部の被取付部に対して車両幅方向に隣接配置された取付部を備える搭載機器と、
   前記ラジエータサポートの上端部と前記搭載機器の上端部とを連結する連結ブラケットと、
   前記機器支持部の被取付部と前記搭載機器の取付部とを前後対でボルト締結すると共に、前記機器支持部の被取付部の上縁部が切り欠かれることで形成された切欠部に前側のボルトが挿通された締結構造と、
   を有する車両前部構造。

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