JP2015157534A - Mounting structure of on-vehicle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載機器を車両に搭載する構造に関し、特に衝突時に車載機器の挙動を制御する車載機器の搭載構造に関する。 The present invention relates to a structure for mounting an in-vehicle device on a vehicle, and particularly to a mounting structure for an in-vehicle device that controls the behavior of the in-vehicle device at the time of a collision.
車両が衝突した際、車体の一部を変形させて、衝突のエネルギを吸収し、車室への影響を軽減する技術が知られ、実用に供されている。衝突時に車体の一部が変形する際、車両に搭載された機器(以下、車載機器と記す。)に変形する車体の一部がぶつかり、車載機器が変形する場合がある。車載機器の変形を防止するために、変形する車体から車載機器が力を受けると、車載機器の車体に対する固定を解除してこれを案内しつつ移動させる技術が知られている。 When a vehicle collides, a technique for deforming a part of the vehicle body to absorb the energy of the collision and reducing the influence on the passenger compartment is known and put into practical use. When a part of the vehicle body is deformed at the time of a collision, a part of the vehicle body that is deformed by a device mounted on the vehicle (hereinafter referred to as an in-vehicle device) may collide, and the in-vehicle device may be deformed. In order to prevent deformation of the in-vehicle device, a technology is known in which when the in-vehicle device receives a force from the deforming vehicle body, the vehicle-mounted device is released from being fixed to the vehicle body and guided while moving.
下記特許文献1、特にその段落0028には、衝突時のインバータ(201)の動きの制御について記載されている。トレイ(202)上に固定されたインバータに、衝突による衝撃力(F)が作用すると、インバータはトレイから離脱し、トレイ(202)に沿って斜め上方に移動する。これにより、衝突時の衝撃力によるインバータの破損、およびインバータの仕切壁部(110)への衝突が防止される。下記特許文献2にも、衝突時にインバータトレイ(20)に沿って移動するインバータ(30)が記載されている。なお、( )内の符号は、下記特許文献で用いられている符号であり、本願の実施形態で用いられる符号とは関連しない。 Patent Document 1 below, particularly paragraph 0028, describes the control of the motion of the inverter (201) at the time of a collision. When an impact force (F) due to a collision acts on the inverter fixed on the tray (202), the inverter separates from the tray and moves obliquely upward along the tray (202). This prevents the inverter from being damaged by the impact force at the time of the collision and the collision to the partition wall (110) of the inverter. The following Patent Document 2 also describes an inverter (30) that moves along an inverter tray (20) at the time of a collision. In addition, the code | symbol in () is a code | symbol used by the following patent document, and is not related with the code | symbol used by embodiment of this application.
衝突時に変形する車体からの力による車載機器の変形を防止するために車載機器の固定を解除してこれを移動させる場合、この移動量が大きいと車体の他の部分に車載機器が衝突して変形する場合がある。 In order to prevent deformation of the in-vehicle device due to the force from the vehicle body that is deformed at the time of collision, when the in-vehicle device is released and moved, the in-vehicle device collides with other parts of the vehicle body if this movement amount is large. It may be deformed.
本発明は、車載機器の固定が解除された後の車載機器の動きを制御し、車体または車体に固定された他の機器に衝突する際の衝撃を低減することを目的とする。 An object of the present invention is to control the movement of an in-vehicle device after the fixation of the in-vehicle device is released, and to reduce an impact when the vehicle device collides with a vehicle body or another device fixed to the vehicle body.
本発明の車載機器の搭載構造は、車載機器と、車載機器が固定的に載置されるトレイを含む。車両の衝突時に車載機器のトレイに対する固定は解除され、トレイは、固定が解除された車載機器がトレイに沿って移動するよう案内する。トレイには、トレイに沿って移動する車載機器に接触して車載機器の移動を抑制する接触部が設けられている。 The mounting structure of the in-vehicle device of the present invention includes the in-vehicle device and a tray on which the in-vehicle device is fixedly mounted. When the vehicle collides, the in-vehicle device is released from being fixed to the tray, and the tray guides the in-vehicle device whose release is released to move along the tray. The tray is provided with a contact portion that contacts the in-vehicle device moving along the tray and suppresses the movement of the in-vehicle device.
車載機器は、車載機器本体と、車載機器本体とトレイの双方に固定される搭載ブラケットとを含むようにできる。搭載ブラケットは、衝突時にはトレイに対する固定が解除され、これにより車載機器の移動が可能となる。搭載ブラケットには、トレイの接触部に当接する当接部が設けられ、接触部と当接部の接触によって車載機器の運動エネルギが減じられる。 The in-vehicle device can include an in-vehicle device body and a mounting bracket that is fixed to both the in-vehicle device body and the tray. The mounting bracket is released from being fixed to the tray in the event of a collision, thereby enabling the in-vehicle device to move. The mounting bracket is provided with a contact portion that contacts the contact portion of the tray, and the kinetic energy of the in-vehicle device is reduced by the contact between the contact portion and the contact portion.
トレイの接触部は、車載機器の移動方向に対して傾斜している面として形成することができる。 The contact portion of the tray can be formed as a surface that is inclined with respect to the moving direction of the in-vehicle device.
搭載ブラケットの当接部は、トレイの接触部の傾斜と略平行な傾斜を有する面として形成することができる。 The contact portion of the mounting bracket can be formed as a surface having an inclination substantially parallel to the inclination of the contact portion of the tray.
トレイの接触部は、車載機器が車体または車体に固定された他の機器に衝突する前に車載機器に接触するようにできる。 The contact portion of the tray can be brought into contact with the in-vehicle device before the in-vehicle device collides with the vehicle body or another device fixed to the vehicle body.
車載機器は、車両駆動用の電動機との間で電力を送受する電力制御装置であってよい。トレイは、前部より後部を高くして設けられてよい。車載機器が衝突する車体に固定された他の機器は、電力制御装置の冷却液のリザーバタンクおよびブレーキ液のリザーバタンクの一方または双方であってよい。 The in-vehicle device may be a power control device that transmits and receives power to and from a motor for driving a vehicle. The tray may be provided with the rear part higher than the front part. The other device fixed to the vehicle body on which the in-vehicle device collides may be one or both of the coolant reservoir tank and the brake fluid reservoir tank of the power control device.
衝突時に固定が解除されて移動する車載機器の移動を抑制することにより、車体または車体に固定された他の部分に衝突する際の衝撃が低減され、またはなくなり車載機器の変形が防止される。 By restraining the movement of the in-vehicle device that moves after being released from being fixed at the time of the collision, the impact when colliding with the vehicle body or other parts fixed to the vehicle body is reduced, or deformation of the in-vehicle device is prevented.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、ハイブリッド車両のエンジン室10内の車載機器の配置を示す図である。図示される車載機器は、搭載ブラケット22と一体となった電力制御装置14、HVリザーバタンク26、ブレーキリザーバタンク28、およびラジエータ支持部材34などである。個々の車載機器の詳細については後述する。以下の説明において、前、後、左、右、上および下の向きを表す語句は、特段の断りがない限り、車両を基準とした向きを表す。図1における左右方向が車両の前後方向であり、左方が前方である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of in-vehicle devices in an
この実施形態の車両は、エンジン室10が乗員室12の前方に位置するいわゆるフロントエンジン車である。エンジン室10には、車両駆動用の原動機を含む動力装置が収められている。ハイブリッド車両の場合、動力装置は、原動機として内燃機関と電動機を含む。また、動力装置は、内燃機関と変速機を結合した構成であってよい。車両駆動用の電動機(以下、単に電動機と記す。)は、変速機内に設けることができる。電動機には、車載された駆動用バッテリから電力が供給され、また電動機を発電機として機能させた場合には、発電された電力が駆動用バッテリに充電される。
The vehicle of this embodiment is a so-called front engine vehicle in which the
電動機と駆動用バッテリの間の電力の送受は、電力制御装置14によって制御される。電動機が三相交流電動機の場合、電力制御装置14はインバータを含み、インバータは、駆動用バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換し、電動機に供給する。また、インバータは、電動機が発電した三相交流電力を直流電力に変換し、駆動用バッテリに充電する。電力制御装置14は、駆動用バッテリから供給される電圧を昇圧してインバータに供給する昇圧器を含んでよい。さらに、電力制御装置14は、駆動用バッテリの電圧を降圧して電力を電装機器に供給するための降圧器、例えばDC−DCコンバータを含んでよい。前照灯などの灯火類、音響機器、経路誘導装置および電子制御装置(ECU)など、車載された電装機器は、駆動用原動機として内燃機関のみを備えた従前の車両と同様の電圧(例えば12V)で動作する。この電圧は、車両駆動用の電動機に供給される電圧よりも低く、この電圧を上記電装機器に適合させるために降圧器が備えられている。さらに、電力制御装置14は、インバータ、昇圧器および降圧器の制御を行うための制御回路も含んでよい。
Transmission / reception of electric power between the electric motor and the driving battery is controlled by the electric
また、インバータ、昇圧器等を冷却するために冷却器を電力制御装置14に設けることができる。冷却器は、液冷とすることができ、別に設けられた放熱器との間で冷却液を循環させてインバータ等の冷却を行う。
In addition, a cooler can be provided in the
電力制御装置14は、上述のインバータ、昇圧器、降圧器、制御回路および冷却器を金属、好ましくはアルミニウムのケースに収めて一体化されている。ケースの形状は、概略的に直方体であってよい。
The
電力制御装置14は、車体、より具体的にはフロントサイドメンバ16に対して固定されている。フロントサイドメンバ16上には、固定脚18を介してトレイ20が固定されている。トレイ20上に、搭載ブラケット22と一体となった電力制御装置14が固定的に載置される。電力制御装置14の載置については、後に詳述する。
The
フロントサイドメンバ16上の固定脚18より後方に、動力装置を支持するエンジンマウント24が固定配置されている。エンジンマウント24の上方には、HVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28が、車体、例えばエンジン室10と乗員室12を隔てる隔壁30に対して固定的に配置されている。具体例として、隔壁30に固定されたリザーバ支持部材32によって、HVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28は、支持されている。HVリザーバタンク26は、前述した電力制御装置14の冷却器に供給される冷却液を蓄え、冷却器と放熱器を循環する配管内で不足した冷却液を配管に供給し、また配管内で余剰となった冷却液を受け入れる。ブレーキリザーバタンク28は、車両の制動装置において力の伝達媒体となるブレーキ液を蓄える。ブレーキリザーバタンク28から、ブレーキ配管内で不足したブレーキ液が供給され、また配管内で余剰となったブレーキ液がブレーキリザーバタンク28に受け入れられる。
An
フロントサイドメンバ16の前端には、ラジエータ支持部材34が結合されている。ラジエータ支持部材34は、枠形状の部材であり、枠の内側に配置される内燃機関の冷却液が流れるエンジンラジエータと、電力制御装置14の冷却器に用いられる冷却液が流れる放熱器(HVラジエータ)とを支持している。
A
図2は、電力制御装置14、トレイ20および一対の搭載ブラケット22の分解斜視図である。一対の搭載ブラケット22は、それぞれ電力制御装置14の左右側面の下辺に沿って延び、そこに装着される。搭載ブラケット22は、板金をプレス加工して作製することができ、前方から見た場合に略L字形状である。電力制御装置14に装着されたとき、L字の縦画に相当する部分(以下、縦部分36と記す。)が電力制御装置14の側面に沿い、L字の横画に相当する部分(以下、横部分38と記す。)が電力制御装置の下方に回り込むように位置する。縦部分36には貫通孔が設けられ、ここを貫通し、電力制御装置14の側面に設けられたねじ穴にねじ結合するボルト40により、搭載ブラケット22が電力制御装置14の側面に装着される。この実施形態の搭載ブラケット22は、対をなす2個の部品から構成されるが、一体に構成することもできる。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
トレイ20は、大略的には板状であって、全体として前方が低く後方が高くなるよう、傾斜して配置されている。トレイ20の上面には、前後方向に延びる2本のリブ42が設けられ、リブ42の左右に、板状部分44が設けられている。トレイ20の前方の左右の端部のそれぞれには、ボルト46が固定されている。ボルト46は、溶接やかしめを用いて固定することができる。板状部分44の後方部分の左右には、貫通孔48があけられており、その裏面にはナット(不図示)が固定されている。このナットは、溶接やかしめを用いて固定することができる。
The
トレイ20前端のボルト46に対応して、搭載ブラケットの横部分38の前端部に、前方に向けて開口したU字形の切り込み(以下、前方U字ノッチ50と記す。)が形成されている。前方U字ノッチ50をボルト46が貫通するように搭載ブラケット22が置かれ、この状態でボルト46にナット52がねじ結合される。これにより、搭載ブラケットの横部分38の前端部分が、トレイ20とナット52に挟持されてトレイ20に固定される。トレイ20の後方部分の貫通孔48に対応して、搭載ブラケットの横部分38の後端部には、前方に向けて開口したU字形の切り込み(以下、後方U字ノッチ54と記す。)が形成されている。ボルト56は、後方U字ノッチ54を上方から貫通して、貫通孔48の裏面に設けられたナットにねじ結合する。これにより、搭載ブラケットの横部分38の後端部分がトレイ20とボルト56の頭部とに挟持されてトレイ20に固定される。以上のように、電力制御装置14は、搭載ブラケット22を介してトレイ20上に固定的に載置される。
Corresponding to the
トレイの板状部分44の、ボルト46と貫通孔48の間に、その前後の部分と傾斜が異なる面58が設けられている。傾斜が異なる面58の前後の面をトレイ一般面60と記す。図1によく示されるように、面58は、トレイ一般面60より大きく傾斜している。この面58は、車両が前方から衝突した際に、電力制御装置14に接触してその移動を抑制する。この接触により、電力制御装置14が車体の他の部分に衝突する際の衝撃が軽減、緩和され、または衝突することがなくなる。衝撃軽減については後に詳述する。また、この面を以降、接触面58と記す。
Between the
搭載ブラケットの横部分38の前方U字ノッチ50と後方U字ノッチ54の間に、その前後の部分とは傾斜が異なる面62が設けられている。傾斜が異なる面62の前後の部分をブラケット一般面64と記す。図2によく示されるように、面62は、ブラケット一般面64より大きく傾斜している。この面62は、車両が前方から衝突した際に、前述の接触面58に当接する。以降、この面を当接面62と記す。
Between the front
トレイ20と搭載ブラケット22の結合は、前述のように前方に向けて開口したU字ノッチ50,54を利用している。このため、電力制御装置14に前方から大きな力が加わると、トレイ20とナット52またはボルト56に挟持されていた搭載ブラケット22がここから抜け、固定が解除される。
The connection between the
図1に戻って説明を続ける。(a)は、車両が前方から衝突する前の状態を示し、(b)は、衝突後の状態を示している。車両が前方から衝突すると、車体の前端部分がつぶれるように変形し、この変形が電力制御装置14に達する場合がある。電力制御装置14に変形する車体から力Fが加わると、電力制御装置14のケースが変形する可能性がある。電力制御装置14には、インバータ等の高電圧が供給される機器があるため、ケースの変形は排除されることが望ましい。電力制御装置14においては、搭載ブラケット22に設けられた前方および後方U字ノッチ50,54によって、当該電力制御装置14に加わる力の緩和が実現されている。搭載ブラケット22は、前方及び後方U字ノッチ50,54の縁の部分が、トレイ20とナット52またはボルト56とで挟持されて、トレイ20に固定されている。電力制御装置14に前方から大きな力が加わると、搭載ブラケット22も力が伝わる。この力が、搭載ブラケット22を固定している力を超えると、搭載ブラケット22は後方に向けて移動する。このとき、前方及び後方U字ノッチ50,54の開口は、前方に開いているためボルト46,56は、この開口から抜け、搭載ブラケット22の固定が解除される。これにより、電力制御装置14は、搭載ブラケット22と一体となって後方に向けて移動する。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. (A) shows the state before the vehicle collides from the front, and (b) shows the state after the collision. When the vehicle collides from the front, the front end portion of the vehicle body is deformed so as to be crushed, and this deformation may reach the
電力制御装置14の後方への移動は、トレイ20の上面によって案内される。より具体的には、トレイ一般面60およびリブ42の上端面に沿って案内される。前述のように、トレイ20は後方が高く配置されており、電力制御装置14も後方に移動するに従って上方に移動する。これにより、電力制御装置14は、エンジンマウント24の上方に誘導され、エンジンマウント24への衝突が回避される。
The rearward movement of the
電力制御装置14の後方かつエンジンマウント24の上方には、HVリザーバタンク26とブレーキリザーバタンク28が位置している。後方に向けて移動する電力制御装置14がこれらのタンク26,28に衝突すると、その衝撃で電力制御装置14のケースが変形する場合がある。二つのタンク26,28は樹脂製であるが、内部の液体の膨張等のために生じる内外の圧力差に耐えるためにリブで補強するなどして高い剛性が与えられている。また、樹脂は、アルミニウムより剛性が低いが、これらのタンク26,28を支持する支持部材を含めるとアルミニウムより剛性が高くなることがありえる。これらの理由から、電力制御装置14は、HVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28に衝突すると、ケースに変形を生じる場合がある。電力制御装置14がHVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28に衝突しないようにするために、または衝突してもケースの変形を少なくするために、トレイ20に接触面58が設けられている。
An
トレイ20への固定が解除された電力制御装置14は搭載ブラケット22と一体となって、トレイ20に案内されて後方かつ上方に移動する。この移動中に、搭載ブラケットの当接面62がトレイの接触面58に当接する。このときの状態が図1の(b)に示されている。接触面58は、電力制御装置14の移動方向に対して傾斜して配置され、移動してくる電力制御装置14の方に向いている。当接面62は、接触面58にほぼ平行となるように設けることができる。
The
搭載ブラケット22がトレイ20にぶつかることにより、移動する電力制御装置14の運動エネルギが低減され、移動が抑制される。電力制御装置14に加わる力Fが小さければ、当接面62が接触面58に当接した状態で電力制御装置14は停止し、HVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28への衝突を避けることができる。加わる力が大きい場合、電力制御装置14は、接触面58を乗り越え更に後方に移動するが、接触面58に接触した際に速度が減じられ、後方に向かう速度が低くなる。この結果、タンク26,28に衝突する際の衝撃が低減されて電力制御装置14のケースの変形が抑制される。
When the mounting
この実施形態では、図示するように接触面58および当接面62は略平面に形成されているが、いずれか一方または両方を曲面または突起など他の形状に形成してもよい。また、当接面は、搭載ブラケット22以外の部分に設けることもできる。また、電力制御装置14が固定される部材とは別に、電力制御装置14の案内する部材を設け、この部材に接触面を設けてもよい。電力制御装置14がぶつかる可能性のある車載機器としてHVリザーバタンク26およびブレーキリザーバタンク28を挙げたが、これら以外の車載機器または車体がぶつかる対象である場合であっても、本発明を適用して、電力制御装置14のケースの変形を抑えることができる。
In this embodiment, as shown, the
電力制御装置14と搭載ブラケット22は、車両衝突時に一体となって移動するので、これらを一体として車載機器とみることができる。また、固定が解除されて移動する車載機器を案内する案内部材が提供される。上述の実施形態ではトレイ20が案内部材として機能する。車載機器は案内部材に沿って移動し、移動中に案内部材に設けられた接触部に接触してその移動量が抑制され、運動エネルギを減じられる。これにより、車載機器が、車体または車体に固定された他の機器に衝突することが回避されるか、または衝突したとしてもその衝撃を低減することができる。
Since the
10 エンジン室、14 電力制御装置、20 トレイ、22 搭載ブラケット、24 エンジンマウント、26 HVリザーバタンク、28 ブレーキリザーバタンク、34 ラジエータ支持部材、50 前方U字ノッチ、54 後方U字ノッチ、58 接触面、62 当接面。
10 engine compartment, 14 power control device, 20 tray, 22 mounting bracket, 24 engine mount, 26 HV reservoir tank, 28 brake reservoir tank, 34 radiator support member, 50 front U-shaped notch, 54 rear U-shaped notch, 58
Claims (6)
車載機器が固定的に載置されるトレイであって、車両の衝突に伴って固定が解除された車載機器が当該トレイに沿って移動するよう案内するトレイと、
を有し、
トレイには、トレイに沿って移動する車載機器に接触して車載機器の移動を抑制する接触部が設けられている、
車載機器の搭載構造。 In-vehicle equipment,
A tray on which the in-vehicle device is fixedly mounted, and the tray that guides the in-vehicle device that is released from being fixed along with the collision of the vehicle to move along the tray,
Have
The tray is provided with a contact portion that contacts the in-vehicle device that moves along the tray and suppresses the movement of the in-vehicle device.
Mounting structure for in-vehicle equipment.
車載機器は、車載機器本体と、車載機器本体に固定され、かつ車両の衝突時には解除されるようにトレイに固定される搭載ブラケットと、を含み、
搭載ブラケットに、トレイの接触部に当接する当接部が設けられている、
車載機器の搭載構造。 It is a mounting structure of the vehicle equipment according to claim 1,
The in-vehicle device includes an in-vehicle device main body, and a mounting bracket fixed to the in-vehicle device main body and fixed to the tray so as to be released at the time of a vehicle collision,
The mounting bracket is provided with a contact portion that contacts the contact portion of the tray.
Mounting structure for in-vehicle equipment.
車載機器は、車両駆動用の電動機との間で電力を送受する電力制御装置であり、
トレイは、前部より後部を高くして設けられて移動する車載機器をトレイ後方に位置するエンジンマウントからそらし、
車載機器が衝突する車体の固定された他の機器が、電力制御装置の冷却液のリザーバタンクおよびブレーキ液のリザーバタンクの一方または双方である、
車載機器の搭載構造。 The in-vehicle device mounting structure according to claim 5,
The in-vehicle device is a power control device that transmits and receives power to and from a motor for driving a vehicle.
The tray is arranged with the rear part higher than the front part and displaces the in-vehicle equipment that moves from the engine mount located behind the tray,
The other device on which the vehicle body collides with the in-vehicle device is one or both of the coolant reservoir tank and the brake fluid reservoir tank of the power control device.
Mounting structure for in-vehicle equipment.
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