JP2016002960A - 車両の電機機器の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンルーム１内に配設された電気機器３の後方にケーブル２が接続された車両がその前方から荷重を受けた際に、電気機器３とエンジンルーム１後方に設けられたカウルパネル１３等の構造物との間にケーブル２が挟まれて、ケーブル２が損傷したりすることのない車両の電機機器の保護構造を提供することを目的とする。【解決手段】 エンジンルーム内に設置された電気機器３の後方にケーブル２が接続された車両の電気機器の保護構造において、一端部１１ａが車両前方へ突出すべく傾斜させた傾斜部材１１と該傾斜部材を電気機器３に懸架させる連結部材１２とからなる前側保護手段１０を電気機器３の前方に設置し、もって、車両前方から荷重を受けた際に、該荷重を前側保護手段１０の傾斜部材１１によって受け止めることにより、電気機器３を所望の方向へ回転移動させる構成としている。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の電機機器の保護構造に関し、詳しくは、エンジンルーム内に設置された電気機器の後方にケーブルが接続された車両の電気機器の保護構造に関する。

従来の比較的小型のハイブリッド車においては、車両前方に位置するエンジンルーム内に、エンジン、ミッション、バッテリー、モーター、インバータ等の電気機器等が所狭く配設されている。図７は、このような従来の車両のエンジンルーム１００内にインバータ１０１が設置されている様子を示すものである。インバータ１０１は、エンジンルーム１００の左右両側下部に配設されたフロントサイドメンバ１０２の一方にモジュール用ブラケット１０３，１０４を介して取付られ、該フロントサイドメンバによって支えられている。なお、１０５は、エンジンマウントブラケットである。フロントサイドメンバ１０２は、車両が前方から衝撃を受けた時（以下、前突時という。）には変形することによってその衝撃を吸収する作用も行う。インバータ１０１の後方には、高電圧ケーブル１０６が接続されている。
他方、エンジルーム１００の後方のカウルパネル１０７には、その剛性を高めるとともに、歩行者保護のために、車体前方に突出するエッジ部１０８が、車両左右に渡って設けられている。なお、図７および図８において、１０９はエンジンルーム１００の後方に配設されたダッシュパネル、１１０はフロントサイドメンバ１０２の前端に上方に向けて突設されたフロントアッパブレース、１１１は左右のフロントアッパブレース１１０，１１０間に渡されたフロントアッパメンバである。

ところで、インバータ１０１は汎用製品であり、メンテナンス等の理由からその上方に高電圧ケーブル１０６が伸びる形式が多い。一方、エンジンルーム１００が狭い小型車等では、高電圧ケーブル１０６と、その後方のカウルパネル１０７までの距離が短くなっている。このため、車両の前突時には、図８に示すように、フロントサイドメンバ１０２の変形とともに、インバータ１０１が高電圧ケーブル１０６とともに車体後方へ移動（以下、後退という。）するために、高電圧ケーブル１０６がカウルパネル１０８のエッジ部１０８に接触して損傷したり、しいては、高圧電流が漏れたりする虞があった。

特許文献１には、エンジンルーム内に設置されたインバータの損傷を防止する技術が開示されている。同文献に記載された技術では、車両の前突時にはインバータがその支持ブラケットから離脱し、フロントサイドメンバに設けた傾斜を利用し、上側に移動するようになっており、これにより、インバータが損傷するのを防止するようにしている。

特開２０１０−２７０６８０号公報

しかしながら、同文献の技術では、そのインバータは、車両の前突時にサイドフレームから離脱するとさらに後退してしまうようになっている。このため、インバータの後方に高電圧ケーブルが接続されている場合には、この後退したインバータと、エンジンルーム後方のカウルパネル等の構造物との間に上記高電圧ケーブルが挟まれて、該高電圧ケーブルが損傷する可能性がある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、エンジンルーム内に配設された電気機器の後方にケーブルが接続された車両がその前方から荷重を受けた際、電気機器とエンジンルーム後方に設けられたカウルパネル等の構造物との間に上記ケーブルが挟まれて、上記ケーブルが損傷したりすることのない車両の電機機器の保護構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、エンジンルーム内に設置された電気機器の後方にケーブルが接続された車両の電気機器の保護構造において、一端部が車両前方へ突出すべく傾斜させた傾斜部材と該傾斜部材を上記電気機器に懸架させる連結部材とからなる前側保護手段を上記電気機器の前方に設置し、もって、車両前方から荷重を受けた際に、該荷重を上記前側保護手段の傾斜部材によって受け止めることにより、上記電気機器を所望の方向へ回転移動させる構成としている。
本保護構造の一態様では、上記エンジンルームの前方に車両左右に渡って配設されたフロントアッパメンバに、上記傾斜部材が車両前方視で重合するようように上記前側保護手段を配置した構成としている。
本保護構造の一態様では、上記前側保護手段の連結部材の上記電気機器に対する取付け位置は、上記エンジンルームの両側に配設されたフロントサイドメンバから上記フロントアッパメンバまでの高さの半分以上の高さとした構成としている。
本保護構造の一態様では、上記前側保護手段の傾斜部材を、上記フロントサイドメンバと上記フロントアッパメンバとを結ぶフロントアッパブレースより車体前方に傾斜させた構成としている。

本発明に係る車両の電気機器の保護構造によれば、エンジンルーム内に設置された電気機器の後方にケーブルが接続された車両の電気機器の保護構造において、一端部が車両前方へ突出すべく傾斜させた傾斜部材と該傾斜部材を上記電気機器に懸架させる連結部材とからなる前側保護手段を上記電気機器の前方に設置し、もって、車両前方から荷重を受けた際に、該荷重を上記前側保護手段の傾斜部材によって受け止めることにより、上記電気機器を所望の方向へ回転移動させる構成としているので、上記ケーブルとその後方の構造物との接触を回避することができ、これにより、上記ケーブルが、上記電気機器とその後方の構造物との間に挟まれて損傷したりすることを防止することができる。

本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造の要部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造の要部を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造の要部を簡略的に示すもので、左側斜め上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造の要部を簡略的に示す側面図である。 本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造を簡略的に示すもので、特に、前突時の初期の様子を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る車両の電気機器の保護構造を簡略的に示すもので、特に、前突時の終期の様子を示す側面図である。 従来の車両の電気機器の保護構造を簡略的に示す側面図である。 従来の車両の電気機器の保護構造を簡略的に示すもので、特に、前突時の終期の様子を示す側面図である。

以下、本発明に係る車両の電気機器の保護構造の実施の形態について、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係る車両の電気機器の保護構造は、例えば小型のハイブリッド車に適用されたもので、図１および図２に示すように、その車両前方に位置するエンジンルーム１内に、後方に高電圧ケーブル２が接続された高電圧電気機器、例えばインバータ３が配設された構成となっている。インバータ３は、従来と同様に汎用製品であることから、メンテナンス等の理由からその上方に高電圧ケーブル２が伸びている。インバータ３は、モジュール用ブラケット４，５を介して、車両両側下部に配設されたフロントサイドメンバ７の一方に取付けられ、該フロントサイドメンバによって支えられている。ここで、６は、エンジンマウントブラケットである。左右のフロントサイドメンバ７の前方端には、斜め前方側へやや傾斜されて上方に向けてフロントアッパブレース８がそれぞれ立設され、左右のフロントアッパブレース８の上端間には、車両左右に渡ってフロントアッパメンバ９が配設されている。フロントアッパメンバ９の後方であってインバータ３の前方には、該インバータの前部を保護する機能を併せ持つ前側保護手段１０が配設されている。前側保護手段１０は、その上部１１ａが下部１１ｂよりも車両前方へ突出すべく傾斜された傾斜部材１１と、該傾斜部材をインバータ３の側部に懸架させる連結部材１２とから構成されている。

傾斜部材１１は、例えば板状のもので、車両前方視でフロントアッパメンバ９の左側部分と重なり合う（以下、重合するという。）ように配置されている（図１参照）。しかも、傾斜部材１１は、図２〜図４に示すように、フロントアッパブレース８よりさらに前方に傾斜されている。図２において、破線Ｂは傾斜部材１１の傾斜を示し、破線Ｃはフロントアッパブレース８の傾斜を示している。連結部材１２は、その一端が傾斜部材１１の左右端の中央付近に固定され、その他端が例えばインバータ３の左右に突設したボスにボルトにより締結固定されている。なお、傾斜部材１１に対する連結部材１２の取付け位置およびインバータ３に対する連結部材１１の取付け位置は、フロントサイドメンバ７からフロントアッパメンバ９までの高さの半分以上の高さであるのが望ましい。図２において、破線Ｄはフロントサイドメンバ７からフロントアッパメンバ９までの高さの半分の高さを示し、破線Ｅはインバータ３に対する連結部材１２の取付け位置を示している。本実施形態で採用する車両においても、従来と同様に、エンジルーム１の後方のカウルパネル１３に、その剛性を高めるとともに、歩行者保護のために、車体前方に突出するエッジ部１４が、車両左右に渡って設けられている。なお、図１および図２において、１５はエンジン、１６はダッシュパネル、１７はバンパビーム、１８はミッション、１９はエンジンフードである。

本実施形態では、車両の前突時に、フロントサイドメンバ７等の車両前側の構造物が変形して荷重を吸収するとともに、エンジンルーム１内の機器（インバータ３、エンジン１５、ミッション１８、その他、図示しないバッテリーやモーター等）がフロントサイドメンバ７の変形に即して後退する。同時に、インバータ３の前に設置した前側保護手段１０の傾斜部材１１が前方からの荷重を受け止め、変形した前側の構造物が該傾斜部材の上部１１ａを車体後方へ押す（図５参照）。これに伴い、インバータ３は、フロントサイドメンバ７から離脱することなく、図４に矢印Ａで示す時計方法に回転（以下、縦回転という。）する。その結果、インバータ３後方の高電圧ケーブル２は、カウルパネル１３のエッジ部１４の下側に潜り込むように移動する。これにより、高電圧ケーブル２は、エッジ部１４との接触を軽減あるいは避けることができるので、損傷を受けることが無くなり、漏電することも無くなる。

また、本実施形態では、前側保護手段１０の傾斜部材１１を前方視でフロントアッパメンバ９と重合するようにしている。これにより、前方からの荷重によって変形された車両前側のフロントアッパメンバ９等の車体骨格をなす構造物により、傾斜部材１１が確実に後方へ押されるので、インバータ３の縦回転を確実に誘発することができる。
さらに、インバータ３に加えられる縦回転モーメントを強くするためには、なるべく連結部材１２の取付け位置を高く設定するのが有利である。このため、本実施形態では、傾斜部材１１に対する連結部材１２の取付け位置およびインバータ３に対する連結部材１２の取付け位置を、フロントサイドメンバ７からフロントアッパメンバ９までの高さの半分以上の高さに設定している。これにより、フロントアッパメンバ９からの荷重をインバータ３の縦回転に効果的に変換することができ、インバータ３を確実に積極的に回転させることができる。

さらにまた、本実施形態では、前側保護手段１０の傾斜部材１１を、フロントサイドメンバ７とフロントアッパメンバ９とを結ぶフロントアッパブレース８の傾斜より前方に傾斜させた構成としている。これにより、車両の前突時にフロントサイドメンバ７の変形と共にフロントアッパブレース９が変形して後方に移動する際、傾斜部材１１の下部１１ｂより上部１１ａに先に荷重がかかるため、インバータ３の縦回転を容易に誘発することができる。なお、このようなインバータ３の縦回転が誘発し易いようにするためには、初期レイアウト時に、傾斜部材１１の下部１１ｂとフロントアッパブレース８との距離に比して、傾斜部材１１の上部１１ａとフロントアッパメンバ９との距離をできるだけ小さく設定することが好ましい。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
すなわち、上記実施形態では、前側保護手段１０の傾斜部材１１を板状のものとしたが、本発明はこれに限定されず、棒状のもの、あるいは格子状のものでも良い。要は、車両の前突時に前から加えられる荷重を受け止めて電気機器を所望の方向へ回転させることができるものであれば良く、とくに形状は限定されない。したがって、傾斜部材は、連結部材の機能も併せ持ったブロック状のものであっても勿論良い。この場合は、連結部材を省略することができ、部品点数の削減に繋がる。
また、上記実施形態では、前側保護手段１０の傾斜部材１１を、その上部１１ａが下部１１ｂよりも前に突出する構成としたが、本発明はこれに限らず、インバータ３の回転方向を上記実施形態における縦回転とは逆の反時計方向としたい場合には、逆に、下部１１ｂを上部１１ａよりも車両前方へ突出するようにすれば良い。また、インバータ３を車両上方から見て時計回りまたは反時計回りに回転させて、高電圧ケーブル２を車両左側または右側に移動させたい場合には、傾斜部材１１の右側部がその左側部よりも車両前方に突出するように傾斜させ、あるいはその逆に、傾斜部材１１の左側部がその右側部よりも車両前方に突出するように傾斜させるようにしても良い。要は、車両の前突時にケーブルをどちらへ移動させたいかに応じて、前側保護手段の傾斜部材の傾斜方向を適宜決定すれば良い。

１ エンジンルーム
２ 高電圧ケーブル
３ インバータ
４，５ モジュール用ブラケット
６ エンジンマウントブラケット
７ フロントサイドメンバ
８ フロントアッパブレース
９ フロントアッパメンバ
１０ 前側保護手段
１１ 傾斜部材
１１ａ 上部
１１ｂ 下部
１２ 連結部材
１３ カウルパネル
１４ エッジ部
１５ エンジン
１６ ダッシュパネル
１７ バンパビーム
１８ ミッション
１９ エンジンフード
１００ エンジンルーム
１０１ インバータ
１０２ フロントサイドメンバ
１０３，１０４ ブラケット
１０５ エンジンマウントブラケット
１０６ 高電圧ケーブル
１０７ カウルパネル
１０８ エッジ部
１０９ ダッシュパネル
１１０ フロントアッパブレース
１１１ フロントアッパメンバ

Claims (4)

1. エンジンルーム内に設置された電気機器の後方にケーブルが接続された車両の電気機器の保護構造において、一端部が車両前方へ突出すべく傾斜させた傾斜部材と該傾斜部材を上記電気機器に懸架させる連結部材とからなる前側保護手段を上記電気機器の前方に設置し、もって、車両前方から荷重を受けた際に、該荷重を上記前側保護手段の傾斜部材によって受け止めることにより、上記電気機器を所望の方向へ回転移動させるようにしたことを特徴とする車両の電気機器の保護構造。
2. 上記エンジンルームの前方に車両左右に渡って配設されたフロントアッパメンバに、上記傾斜部材が車両前方視で重合するように上記前側保護手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両の電気機器の保護構造。
3. 上記前側保護手段の連結部材の上記電気機器に対する取付け位置は、上記エンジンルームの両側に配設されたフロントサイドメンバから上記フロントアッパメンバまでの高さの半分以上の高さとしたことを特徴とする請求項１に記載の車両の電気機器の保護構造。
4. 上記前側保護手段の傾斜部材を、上記フロントサイドメンバと上記フロントアッパメンバとを結ぶフロントアッパブレースより車体前方に傾斜させたことを特徴とする請求項３に記載の車両の電気機器の保護構造。

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