JP2016222167A - 車両の電装品配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】キャパシタやバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとの接続のための配線長を短くしつつ、バッテリの着脱の作業性を向上させることができる車両の電装品配置構造を提供する。【解決手段】車両の電装品配置構造は、ダッシュパネル４によって車室２と仕切られたエンジンルーム６内に、エンジン２０と、バッテリ２８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０とが配置される車両の電装品配置構造であって、ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリの前端に隣接し、且つ、このＤＣ／ＤＣコンバータの後端面３０ｂが車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の電装品配置構造に係わり、特に、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内に、エンジンと、バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータとが配置される車両の電装品配置構造に関する。

近年では、減速エネルギー回生システムやアイドリングストップ機構を備えた自動車が増えている。これらの自動車では、大電力を効率的に入出力すると共に鉛バッテリへの負荷を軽減するために、キャパシタが搭載されるようになっている。
このキャパシタの電圧はバッテリと比べて高電圧であるため、キャパシタからの電力はＤＣ／ＤＣコンバータによって電圧変換されて車両の電装品に供給される。

バッテリやキャパシタは、エンジンルーム内に配置されるのが一般的であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータは、温度上昇による効率低下を避けるため、高温となりやすいエンジンルーム内ではなく、車室内（例えば前席の下方空間）に配置するのが一般的となっている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１０７５１３号公報

しかしながら、上述したような従来の配置構造では、キャパシタやバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとの接続のための配線が極めて長くなり、コストの上昇や電力損失を招く。
そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータをエンジンルーム内においてバッテリの前端に隣接して配置することが考えられる。

ところで、バッテリの配置は、車両の前突時におけるバッテリの挙動や、その挙動の予測のし易さ等を考慮して決定されるが、例えば、バッテリの後部が、ダッシュパネルの上端から前方に延びるカウルメンバの下方に配置される場合がある。この場合、バッテリの着脱作業を行う際にバッテリの後端側に手を差し入れることができないが、上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータをバッテリの前端に隣接して配置した場合、このＤＣ／ＤＣコンバータが存在するためにバッテリの前端側にも手を差し入れることができず、バッテリの着脱作業の妨げになることがある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、キャパシタやバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとの接続のための配線長を短くしつつ、バッテリの着脱の作業性を向上させることができる車両の電装品配置構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明によれば、車両の電装品配置構造は、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内に、エンジンと、バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータとが配置される車両の電装品配置構造であって、ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリの前端に隣接し、且つ、このＤＣ／ＤＣコンバータの後端面が車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されることを特徴とする。
このように構成された本発明においては、ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリの前端に隣接していることにより、キャパシタやバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとの接続のための配線長を短くしつつ、このＤＣ／ＤＣコンバータの後端面が車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されるので、例えば、バッテリの後部がカウルメンバによって上方から覆われており、バッテリの着脱作業を行う際にバッテリの前端側に手を差し入れる必要がある場合においても、バッテリの前端側に手を差し入れるためのスペースを確保することができ、これにより、バッテリの着脱の作業性を向上させることができる。

また、本発明において、好ましくは、ＤＣ／ＤＣコンバータの後端面は、車体上下方向から前方に１０度以上傾斜している。
このように構成された本発明においては、バッテリの着脱作業を行う際にバッテリの前端側に手を差し入れるためのスペースを確実に確保することできる。

また、本発明において、好ましくは、ＤＣ／ＤＣコンバータの前端面は、車体上下方向に対して前方に傾斜している。
このように構成された本発明においては、車体前方からエンジンルーム内に導入された走行風を、ＤＣ／ＤＣコンバータの前端面の傾斜に沿って下方に向きを変えてＤＣ／ＤＣコンバータの下端まで流れさせ、これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータを効率的に冷却することができる。

また、本発明において、好ましくは、ＤＣ／ＤＣコンバータは、前端面の上端が、このＤＣ／ＤＣコンバータの前端に隣接して配置された部品又は部材の上端よりも上方に位置するように配置されている。
このように構成された本発明においては、車体前方からエンジンルーム内に導入された走行風を、エアクリーナボックスの上端よりも上方に突出したＤＣ／ＤＣコンバータの前端面の上端に衝突させ、その前端面の傾斜に沿って下方に向きを変えてＤＣ／ＤＣコンバータの下端まで流れさせることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータをより効率的に冷却することができる。

また、本発明において、好ましくは、車両の電装品配置構造は、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータを車体に取り付ける取付部材であって、ＤＣ／ＤＣコンバータの上端に対して上方から下方へ力が加えられたときに、このＤＣ／ＤＣコンバータが前方へ倒れることを許容する取付部材を有する。
このように構成された本発明においては、事故により歩行者の頭部がＤＣ／ＤＣコンバータの上方から車両のボンネットに衝突した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータを前方へ倒れさせることによって歩行者への衝撃を緩和することができ、これにより、歩行者保護性能を向上することができる。

また、本発明において、好ましくは、取付部材は、ＤＣ／ＤＣコンバータを保持する保持部と、車体へ取り付けられる複数の取付部とを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータの上端に対して上方から下方へ力が加えられた場合、これらの複数の取付部のうちの少なくとも１つが変形するように形成されている。
このように構成された本発明においては、これらの複数の取付部のうちの少なくとも１つが変形することによってＤＣ／ＤＣコンバータが前方へ倒れることを確実に許容することができ、これにより、歩行者保護性能をより確実に向上することができる。

本発明による車両の電装品配置構造によれば、キャパシタやバッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとの接続のための配線長を短くしつつ、バッテリの着脱の作業性を向上させることができる。

本発明の実施形態による車両のエンジンルーム内の電装品配置構造を示す平面図である。 図１におけるII−II矢視図である。 本発明の実施形態による車両の電装品の概略ブロック図である。 本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータの配置構造を示す部分拡大側面図である。 本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータの取付構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータの取付構造を示す拡大斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の電装品配置構造を説明する。
まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による車両の電装品配置構造を適用した車両のエンジンルームについて説明する。図１は、本発明の実施形態による車両のエンジンルーム内の電装品配置構造を示す平面図であり、図２は、図１におけるII−II矢視図である。

図１及び図２において、符号１は、本発明の実施形態による車両の電装品配置構造を適用した車両を示す。図１及び図２に示すように、車両１の車体前部（車室２の前方）に、車幅方向及び車体上下方向に延びるダッシュパネル４が設けられており、ダッシュパネル４の前方がエンジンルーム６として形成されている。即ち、エンジンルーム６はダッシュパネル４によって車室２と仕切られている。

車両１の車室フロアの下方には、前後方向に延びる左右一対のフロアサイドフレーム８ａ、８ｂが設けられている。また、エンジンルーム６の車幅方向両側には、左右一対のフロントサイドフレーム１０ａ、１０ｂが、左右のフロアサイドフレーム８ａ、８ｂの前端から前方に延びるように設けられている。
更に、左右一対のフロントサイドフレーム１０ａ、１０ｂの前端には、クラッシュカン１２を介して、車幅方向に延びるバンパレイン１４が連結されている。また、フロントサイドフレーム１０ａ、１０ｂの後部の車幅方向外側には、左右の前輪のサスペンションタワー１６ａ、１６ｂが設けられている。
また、ダッシュパネル４の前方には、このダッシュパネル４の上端から前方に延びるカウルメンバ１８が設けられている。カウルメンバ１８は、ダッシュパネル４の上端に沿って車幅方向に延びるように配置され、その車幅方向両端が左右のサスペンションタワー１６ａ、１６ｂに連結されている。

エンジンルーム６において、左右一対のフロントサイドフレーム１０ａ、１０ｂの間に且つバンパレイン１４の後方に、エンジン２０が搭載されている。エンジン２０は、エンジンルーム６内において車幅方向中心位置よりも右側にオフセットして配置され、エンジン２０の左側には変速機が連結されている（図示省略）。

また、エンジン２０の前方右側には、オルタネータ２２が配置されている。オルタネータ２２には、エンジン２０のクランクシャフトの回転がベルトを介して伝達され、その回転を動力源としてオルタネータ２２が発電を行う。また、左側のフロントサイドフレーム１０ａの車幅方向外方側に、キャパシタ２４が取り付けられている。

また、キャパシタ２４の車幅方向内方側に隣接して、左側のフロントサイドフレーム１０ａの上面に、エアクリーナボックス２６が取り付けられている。更に、エアクリーナボックス２６の後方において、左側のフロントサイドフレーム１０ａの上方に、バッテリ２８が配置されている。
更に、エアクリーナボックス２６とバッテリ２８との間において、左側フロントサイドフレーム１０ａの上方に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０が配置されている。

次に、図３により、本発明の実施形態による車両１の電装品の電気的構成を説明する。図３は、本発明の実施形態による車両１の電装品の概略ブロック図である。

本実施形態の車両１では、オルタネータ２２及びキャパシタ２４側の電圧（例えば２５Ｖ）が、バッテリ２８及び電気負荷３２（例えば、エアコン、オーディオ、照明等）側の電圧（１２Ｖ）よりも高くなっている。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０が、オルタネータ２２やキャパシタ２４から供給される直流電圧を降圧して、バッテリ２８や電気負荷３２に出力するようになっている。また、バッテリ２８から供給される直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を介さずにそのまま電気負荷３２に出力される。

次に、図１、図４乃至図６により、本発明の実施形態による電装品の配置構造を詳細に説明する。図４は、本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の配置構造を示す部分拡大側面図であり、図５は、本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の取付構造を示す分解斜視図であり、図６は、本発明の実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータ３０の取付構造を示す拡大斜視図である。なお、図４ではバッテリ２８を仮想線で示し、図５ではバッテリ２８及びＤＣ／ＤＣコンバータ３０の図示を省略し、図６ではバッテリ２８の図示を省略している。

まず、図４に示すように、エアクリーナボックス２６の後方において、左側のフロントサイドフレーム１０ａに、バッテリトレイ３４が取り付けられている。具体的には、バッテリトレイ３４は、左側のフロントサイドフレーム１０ａに固定されたブラケット３６を介して、フロントサイドフレーム１０ａの上方に取り付けられている。そして、このバッテリトレイ３４に、バッテリ２８が載置及び固定される。バッテリトレイ３４に載置されたバッテリ２８は、図１に示すように、平面視でその車幅方向左端がフロントサイドフレーム１０ａと重なり、車幅方向右端がフロントサイドフレーム１０ａよりも車幅方向内方側に突出するように配置される。また、バッテリ２８の後部は、カウルメンバ１８の下方に配置される。

次に、図４及び図５に示すように、バッテリトレイ３４には、このバッテリトレイ３４に載置されたバッテリ２８の前端よりも前方に延びる突出部３８が設けられており、この突出部３８に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を支持する支持ブラケット４０が固定されている。支持ブラケット４０は、側面視で略Ｌ字形に形成されており、水平方向に延びバッテリトレイ３４の上面に固定される底面部４２と、この底面部４２の後端から上方に延び且つ車幅方向に延びる支持部４４とを備えている。底面部４２の中央には、開口４２ａが形成されている。バッテリトレイ３４におけるこの開口４２ａと重なる位置には、差込穴４６が形成されている。また、支持部４４は、正面視で幅方向中央部分が上方に向かって開口した略Ｕ字形に形成されている。

そして、図６に示すように、バッテリトレイ３４及び支持ブラケット４０に、アタッチメント４８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０が取り付けられる。
図５及び図６に示すように、アタッチメント４８は、車体に取り付けられた状態において前後方向に薄型の箱状に形成されたＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後面に平行に延びる背面部５０と、この背面部５０の車幅方向両側からＤＣ／ＤＣコンバータ３０の車幅方向両側面に沿って前方へ延びる保持部５２と、背面部５０の車幅方向両側から上方に延びる上側取付部５４と、背面部５０の下端中央からＤＣ／ＤＣコンバータ３０の底面に沿って前方へ延びる下側取付部５６とを備えている。このアタッチメント４８は、１枚の金属板を曲げ加工することにより形成される。

保持部５２は、その前端においてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の車幅方向両側面にボルト固定される。本実施形態では、図５に示すように、保持部５２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の車幅方向左側面に対して１か所でボルト固定され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の車幅方向右側面に対して上下２か所でボルト固定される。
また、車幅方向両側の上側取付部５４は、それぞれ、上述したように正面視で略Ｕ字形に形成された支持ブラケット４０の支持部４４の車幅方向両側の上端にボルト固定される。
また、下側取付部５６の先端部は、下方に折り曲げられており、その先端にゴムブッシュ５８が取り付けられている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を、アタッチメント４８を介してバッテリトレイ３４及び支持ブラケット４０に取り付ける際には、まず、アタッチメント４８の保持部５２をＤＣ／ＤＣコンバータ３０の車幅方向両側面にボルト固定する。そして、アタッチメント４８の上側取付部５４を支持ブラケット４０の支持部４４の上端にボルト固定すると共に、アタッチメント４８の下側取付部５６の先端のゴムブッシュ５８を、支持ブラケット４０の底面部４２の開口４２ａを介して、バッテリトレイ３４の差込穴４６に差し込み固定する。
このように、アタッチメント４８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０をバッテリトレイ３４及び支持ブラケット４０に取り付けることにより、図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリ２８の前端に隣接し、且つ、エアクリーナボックス２６の後端に隣接するように配置される。

上述のように車体に取り付けられたＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、図４に示すように、アタッチメント４８により、車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されている。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、その後端面３０ｂ及び前端面３０ａが車体上下方向に対して前方に、好ましくは１０度以上傾斜するように配置される。
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後端面３０ｂが車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されていることにより、バッテリ２８の着脱作業を行う際にバッテリ２８の前端側に手を差し入れるためのスペースが確保される。従って、本実施形態のようにバッテリ２８の後部がカウルメンバ１８の下方に配置されおり、バッテリ２８の着脱作業を行う際にバッテリ２８の後端側に手を差し入れることができない場合でも、図４に仮想線で示すように、バッテリ２８の前端側に手を差し入れてバッテリ２８の前部を上方に持ち上げることによって、カウルメンバ１８を避けながらバッテリ２８の着脱作業を容易に行うことができる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端面３０ａの上端は、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端に隣接して配置されたエアクリーナボックス２６の上端よりも上方に位置している。
従って、図４において矢印により示すように、車体前方からエンジンルーム６内に導入され、エアクリーナボックス２６の上面に沿って流れる走行風が、そのエアクリーナボックス２６の上端よりも上方に突出したＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端面３０ａの上端に衝突し、その前端面３０ａの傾斜に沿って下方に向きを変えてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下端まで流れるようになっている。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後端面３０ｂが車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されていることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上端に対して上方から下方へ力が加えられると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を前方へ倒れさせる方向にモーメントが働く。
上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、金属板を曲げ加工して形成したアタッチメント４８により、上側取付部５４の２点において支持ブラケット４０にボルト固定されると共に、下側取付部５６の１点ではゴムブッシュ５８を介してバッテリトレイ３４の差込穴４６に差し込み固定されている。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を前方へ倒れさせる方向に所定以上の大きなモーメントが働くと、上側取付部５４を支点としてＤＣ／ＤＣコンバータ３０が前方へ回動することを許容するようにアタッチメント４８（特に下側取付部５６）が変形する。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端に隣接してエアクリーナボックス２６が配置されている場合について説明したが、エアクリーナボックス２６とは異なる部品又は部材が配置されていてもよい。

また、上述した実施形態では、バッテリトレイ３４及び支持ブラケット４０に、アタッチメント４８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０が取り付けられると説明したが、バッテリトレイ３４及び支持ブラケット４０とは異なる箇所（例えばフロントサイドフレーム１０ａ）に、アタッチメント４８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０が取り付けられるようにしてもよい。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両の電装品配置構造の作用効果を説明する。

まず、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリ２８の前端に隣接し、且つ、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後端面３０ｂが車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されるので、例えば、バッテリ２８の後部がカウルメンバ１８によって上方から覆われており、バッテリ２８の着脱作業を行う際にバッテリ２８の前端側に手を差し入れる必要がある場合においても、バッテリ２８の前端側に手を差し入れるためのスペースを確保することができ、これにより、キャパシタ２４やバッテリ２８とＤＣ／ＤＣコンバータ３０との接続のための配線長を短くしつつ、バッテリ２８の着脱の作業性を向上させることができる。

特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の後端面３０ｂは、車体上下方向から前方に１０度以上傾斜しているので、バッテリ２８の着脱作業を行う際にバッテリ２８の前端側に手を差し入れるためのスペースを確実に確保することできる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端面３０ａは、車体上下方向に対して前方に傾斜しているので、車体前方からエンジンルーム６内に導入された走行風を、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端面３０ａの傾斜に沿って下方に向きを変えてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下端まで流れさせ、これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を効率的に冷却することができる。

特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、前端面３０ａの上端が、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端に隣接して配置されたエアクリーナボックス２６の上端よりも上方に位置するように配置されているので、車体前方からエンジンルーム６内に導入された走行風を、エアクリーナボックス２６の上端よりも上方に突出したＤＣ／ＤＣコンバータ３０の前端面３０ａの上端に衝突させ、その前端面３０ａの傾斜に沿って下方に向きを変えてＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下端まで流れさせることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０をより効率的に冷却することができる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を車体に取り付けるアタッチメント４８であって、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上端に対して上方から下方へ力が加えられたときに、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０が前方へ倒れることを許容するアタッチメント４８を有するので、事故により歩行者の頭部がＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上方から車両１のボンネットに衝突した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を前方へ倒れさせることによって歩行者への衝撃を緩和することができ、これにより、歩行者保護性能を向上することができる。

特に、アタッチメント４８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を保持する保持部５２と、車体へ取り付けられる上側取付部５４及び下側取付部５６とを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上端に対して上方から下方へ力が加えられた場合、アタッチメント４８（特に下側取付部５６）が変形するように形成されているので、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０が前方へ倒れることを確実に許容することができ、これにより、歩行者保護性能をより確実に向上することができる。

１ 車両
２ 車室
４ ダッシュパネル
６ エンジンルーム
１８ カウルメンバ
２０ エンジン
２６ エアクリーナボックス
２８ バッテリ
３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０ａ 前端面
３０ｂ 後端面
３２ 電気負荷
４０ 支持ブラケット
４８ アタッチメント（取付部材）
５０ 背面部
５２ 保持部
５４ 上側取付部
５６ 下側取付部
５８ ゴムブッシュ

Claims (6)

1. ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内に、エンジンと、バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータとが配置される車両の電装品配置構造であって、
   上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記バッテリの前端に隣接し、且つ、このＤＣ／ＤＣコンバータの後端面が車体上下方向に対して前方に傾斜するように配置されることを特徴とする車両の電装品配置構造。
2. 上記ＤＣ／ＤＣコンバータの後端面は、車体上下方向から前方に１０度以上傾斜している請求項１に記載の車両の電装品配置構造。
3. 上記ＤＣ／ＤＣコンバータの前端面は、車体上下方向に対して前方に傾斜している請求項１又は２に記載の車両の電装品配置構造。
4. 上記ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記前端面の上端が、このＤＣ／ＤＣコンバータの前端に隣接して配置された部品又は部材の上端よりも上方に位置するように配置されている請求項３に記載の車両の電装品配置構造。
5. 更に、上記ＤＣ／ＤＣコンバータを車体に取り付ける取付部材であって、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの上端に対して上方から下方へ力が加えられたときに、このＤＣ／ＤＣコンバータが前方へ倒れることを許容する取付部材を有する請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の電装品配置構造。
6. 上記取付部材は、上記ＤＣ／ＤＣコンバータを保持する保持部と、上記車体へ取り付けられる複数の取付部とを備え、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの上端に対して上方から下方へ力が加えられた場合、これらの複数の取付部のうちの少なくとも１つが変形するように形成されている請求項５に記載の車両の電装品配置構造。

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