JP2018002077A - モータ制御部の搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前方衝突時に、位置決めピンによってモータケースが破損されるのを抑制することが可能なモータ制御部の搭載構造を提供する。【解決手段】ＰＣＵの搭載構造は、車両走行用のモータを制御するＰＣＵがトランスアクスルケース５１の上に固定されるものであり、ＰＣＵの車両前方側を支持するフロントブラケットと、ＰＣＵの車両後方側を支持するリアブラケットとを備える。ＰＣＵの搭載構造は、トランスアクスルケース５１に対してリアブラケットを位置決めするための位置決めピン３が設けられている。リアブラケットには、位置決めピン３が挿入される貫通孔２１ｃが形成されるとともに、トランスアクスルケース５１のリアブラケットが取り付けられる取付面５１ａには、位置決めピン３が挿入される凹部５１ｂが形成されている。位置決めピン３がくびれ部３ｄを有し、くびれ部３ｄが取付面５１ａと対応する位置に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、モータ制御部の搭載構造に関する。

従来、車両走行用のモータを制御するＰＣＵ（パワーコントロールユニット）がトランスアクスルケースの上に固定されるＰＣＵの搭載構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のＰＣＵの搭載構造は、ＰＣＵの車両前方側を支持するフロントブラケットと、ＰＣＵの車両後方側を支持するリアブラケットとを備えている。リアブラケットは、ベースプレートおよび脚部により構成されている。ベースプレートは、前端がトランスアクスルケースの上面に固定され、トランスアクスルケースよりも後方へ延びるように形成されている。脚部は、屈曲部を有しており、一方端部がベースプレートの後端に連結され、他方端部がＰＣＵに連結されている。そして、リアブラケットの屈曲部の下方には、空間が確保されている。これにより、車両が前方衝突した場合に、屈曲部が下方の空間に向けて移動するようにリアブラケットが変形するため、ＰＣＵの移動距離を長くすることができるので、衝突時の衝撃を低減することが可能である。

特開２０１６−０６０２６２号公報

ここで、リアブラケットをトランスアクスルケースに取り付ける際に、位置決めピンを用いて、トランスアクスルケースに対してリアブラケットを位置決めすることが考えられる。この場合には、車両の前方衝突時に、ＰＣＵに入力される衝突荷重がリアブラケットを介して位置決めピンに伝達されるため、位置決めピンによりトランスアクスルケースが破損されるおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、車両の前方衝突時に、位置決めピンによってモータケースが破損されるのを抑制することが可能なモータ制御部の搭載構造を提供することである。

本発明によるモータ制御部の搭載構造は、車両走行用のモータを制御するモータ制御部がモータケースの上に固定されるものであり、モータ制御部の車両前方側を支持するフロントブラケットと、モータ制御部の車両後方側を支持するリアブラケットとを備える。モータ制御部の搭載構造は、モータケースに対してリアブラケットを位置決めするための位置決めピンが設けられている。リアブラケットには、位置決めピンが挿入される第１挿入部が形成されるとともに、モータケースのリアブラケットが取り付けられる取付面には、位置決めピンが挿入される第２挿入部が形成されている。位置決めピンが脆弱部を有し、脆弱部が取付面と対応する位置に配置されている。

このように構成することによって、車両の前方衝突時に、モータ制御部に入力される衝突荷重がリアブラケットを介して位置決めピンに伝達された場合に、位置決めピンが脆弱部で破断されることにより、位置決めピンによってモータケースが破損されるのを抑制することができる。

本発明のモータ制御部の搭載構造によれば、車両の前方衝突時に、位置決めピンによってモータケースが破損されるのを抑制することができる。

本発明の一実施形態によるＰＣＵの搭載構造を側面から見た概略図である。 図１のリアブラケットを拡大して示した断面図である。 図２の位置決めピンを拡大して示した断面図である。 図３の位置決めピンのくびれ部を拡大して示した断面図である。 本実施形態の変形例による位置決めピンを示した断面図である。 図５の位置決めピンのくびれ部を拡大して示した断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態によるＰＣＵの搭載構造１００について説明する。このＰＣＵの搭載構造１００では、車両走行用のモータを制御するＰＣＵ（パワーコントロールユニット）５０がトランスアクスルケース５１の上に固定されている。なお、ＰＣＵの搭載構造１００は、本発明の「モータ制御部の搭載構造」の一例である。

ここで、トランスアクスルケース５１は、たとえば、ハイブリッド車両のフロントコンパートメントに配置されている。このトランスアクスルケース５１の内部には、エンジンからの出力を分割する動力分割機構、車両走行用のモータ、および、デファレンシャル装置などが収納されている。なお、トランスアクスルケース５１は、本発明の「モータケース」の一例である。

また、ＰＣＵ５０は、昇降圧コンバータおよびインバータなどを含み、トランスアクスルケース５１内のモータを制御するように構成されている。具体的には、ＰＣＵ５０は、バッテリからの電力によりモータを駆動するとともに、モータで発電した電力をバッテリに充電するように構成されている。なお、ＰＣＵ５０は、本発明の「モータ制御部」の一例である。

そして、ＰＣＵの搭載構造１００は、図１に示すように、ＰＣＵ５０の車両前方側（Ｘ１方向側）を支持するフロントブラケット１と、ＰＣＵ５０の車両後方側（Ｘ２方向側）を支持するリアブラケット２とを備えている。このＰＣＵの搭載構造１００では、ＰＣＵ５０の前方側が後方側に比べて下方に配置されるように、ＰＣＵ５０が傾斜された状態でトランスアクスルケース５１に取り付けられている。また、トランスアクスルケース５１とＰＣＵ５０との間には隙間が確保されている。

フロントブラケット１は、下端部がトランスアクスルケース５１に連結され、上端部がＰＣＵ５０の前端面５０ａに連結されている。

リアブラケット２は、図２に示すように、ベースプレート２１と、脚部２２とを含んでいる。

ベースプレート２１は、トランスアクスルケース５１に取り付けられる取付部２１ａと、取付部２１ａから後方側（Ｘ２方向側）に突出する突出部２１ｂとを有する。取付部２１ａは、ボルト２３ａによりトランスアクスルケース５１の取付面５１ａに取り付けられている。この取付面５１ａは、トランスアクスルケース５１の上端側に配置されるとともに、トランスアクスルケース５１の後方側に配置されている。突出部２１ｂは、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａより後方に突出するように形成されている。このため、ベースプレート２１の突出部２１ｂの下方には、トランスアクスルケース５１が配置されていない空間Ｓが形成されている。

脚部２２は、ベースプレート２１に取り付けられる取付部２２ａと、ＰＣＵ５０に取り付けられる取付部２２ｂと、取付部２２ａおよび２２ｂを接続する接続部２２ｃとを有する。取付部２２ａは、ボルト２３ｂによりベースプレート２１の突出部２１ｂに連結されている。取付部２２ｂは、ボルト２３ｃによりＰＣＵ５０の後端面５０ｂに連結されている。接続部２２ｃは、取付部２２ａから取付部２２ｂに向けて斜め上方に延びるように形成されている。

ここで、本実施形態では、図３に示すように、トランスアクスルケース５１に対してリアブラケット２のベースプレート２１を位置決めするための位置決めピン３が設けられている。位置決めピン３は、大径部３ａと、小径部３ｂと、大径部３ａおよび小径部３ｂの境界部に形成された段差部３ｃとを有する。

大径部３ａは、ベースプレート２１に形成された貫通孔２１ｃに挿入されている。大径部３ａが貫通孔２１ｃに圧入されることにより、位置決めピン３がベースプレート２１に取り付けられている。小径部３ｂは、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａに形成された凹部５１ｂに挿入されている。凹部５１ｂの径は、貫通孔２１ｃに比べて小さく設定されている。段差部３ｃは、環状に形成され、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａに当接されている。なお、貫通孔２１ｃは、本発明の「第１挿入部」の一例であり、凹部５１ｂは、本発明の「第２挿入部」の一例である。

そして、図４に示すように、小径部３ｂの大径部３ａ側の端部には、くびれ部３ｄが形成されている。すなわち、くびれ部３ｄは、トランスアクスルケース５１の凹部５１ｂ側に配置されている。このくびれ部３ｄは、小径部３ｂよりも直径が小さくなるように形成され、小径部３ｂ側から大径部３ａ側に向けて縮径するようにテーパ状に形成されている。このため、くびれ部３ｄは、位置決めピン３のその他の部分に比べて、機械的強度が低くなっている。具体的には、位置決めピン３の軸方向において、段差部３ｃとくびれ部３ｄの最小径部分とが一致するようになっている。したがって、くびれ部３ｄの最小径部分がトランスアクスルケース５１の取付面５１ａと対応する位置に配置されている。つまり、くびれ部３ｄの最小径部分と取付面５１ａとが同一面内に配置されている。なお、くびれ部３ｄは、本発明の「脆弱部」の一例である。

なお、トランスアクスルケース５１の凹部５１ｂと位置決めピン３の小径部３ｂとのクリアランスは、ベースプレート２１とボルト２３ａとのクリアランスに比べて小さく設定されている。このため、車両の前方衝突時に、ＰＣＵ５０に入力される衝突荷重により、リアブラケット２のベースプレート２１がトランスアクスルケース５１の取付面５１ａに対して後方に移動する場合には、ベースプレート２１がボルト２３ａに接触する前に、ベースプレート２１とともに移動する位置決めピン３がトランスアクスルケース５１に接触しやすくなっている。また、位置決めピン３の本数は、ボルト２３ａの本数に比べて少ない。このため、車両の前方衝突時に、位置決めピン３がトランスアクスルケース５１に接触する際の荷重が分散されにくくなっている。

−位置決め方法−
次に、位置決めピン３による位置決め方法について説明する。

まず、ベースプレート２１の貫通孔２１ｃに位置決めピン３の大径部３ａが圧入される。このとき、位置決めピン３の段差部３ｃの面を押さえ付けることにより、ベースプレート２１の取付面５１ａに当接される面と、段差部３ｃおよびくびれ部３ｄの最小径部分とが一致する。このようにして、位置決めピン３がベースプレート２１に取り付けられる。そして、ベースプレート２１に取り付けられた位置決めピン３の小径部３ｂを、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａの凹部５１ｂに挿入しながら、ベースプレート２１が取付面５１ａに載置される。このため、位置決めピン３により、トランスアクスルケース５１に対してベースプレート２１が位置決めされる。このとき、位置決めピン３の段差部３ｃが取付面５１ａに当接されている。この状態で、ボルト２３ａがトランスアクスルケース５１に締め付けられることにより、ベースプレート２１がトランスアクスルケース５１に取り付けられる。

−効果−
本実施形態では、上記のように、位置決めピン３にくびれ部３ｄを形成するとともに、くびれ部３ｄを取付面５１ａと対応する位置に配置することによって、車両の前方衝突時に、ＰＣＵ５０に入力される衝突荷重がリアブラケット２を介して位置決めピン３に伝達された場合に、位置決めピン３がくびれ部３ｄで破断されることにより、位置決めピン３によってトランスアクスルケース５１が破損されるのを抑制することができる。すなわち、車両の前方衝突時に、トランスアクスルケース５１において想定外の部位で破損が発生するのを抑制することができる。また、位置決めピン３の破断後に、取付面５１ａに対してベースプレート２１が移動する場合に、破断後の位置決めピン３が引っかかるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、位置決めピン３の軸方向において段差部３ｃとくびれ部３ｄの最小径部分とを一致させることによって、くびれ部３ｄの最小径部分を容易に取付面５１ａに対応する位置に配置することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態おいて、位置決めピン３の材質としてトランスアクスルケース５１の材質に比べて低強度のものを用いるようにしてもよいし、位置決めピン３の材質としてトランスアクスルケース５１の材質に比べて延性が低いものを用いるようにしてもよい。このように構成すれば、位置決めピン３のくびれ部３ｄをより破断しやすくすることができる。

また、本実施形態では、ハイブリッド車両のＰＣＵの搭載構造１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、走行用の駆動力源としてエンジン（内燃機関）が設けられていない電動車両のモータ制御部の搭載構造に本発明を適用してもよい。

また、本実施形態では、大径部３ａが貫通孔２１ｃに圧入される例を示したが、これに限らず、大径部３ａが貫通孔２１ｃに圧入されていなくてもよい。すなわち、位置決めピン３の大径部３ａとベースプレート２１の貫通孔２１ｃとの間にクリアランスが設定されていてもよい。この場合の位置決め方法としては、まず、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａに、リアブラケット２のベースプレート２１の取付部２１ａが配置される。そして、位置決めピン３が、ベースプレート２１の貫通孔２１ｃおよび取付面５１ａの凹部５１ｂに挿入される。具体的には、位置決めピン３の小径部３ｂが凹部５１ｂに嵌合されるとともに、位置決めピン３の大径部３ａが貫通孔２１ｃに嵌合される。このとき、位置決めピン３の段差部３ｃが取付面５１ａに当接される。これにより、ベースプレート２１がトランスアクスルケース５１に対して位置決めされる。

また、図５および図６に示す変形例による位置決めピン４のように、ベースプレート２１に形成された貫通孔２１ｃに挿入される小径部４ａと、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａに形成された凹部５１ｂに挿入される大径部４ｂと、小径部４ａおよび大径部４ｂの境界部に形成された段差部４ｃとを有するようにしてもよい。段差部４ｃは、トランスアクスルケース５１の取付面５１ａと面一になるように配置されている。小径部４ａの大径部４ｂ側の端部には、くびれ部４ｄが形成されている。すなわち、くびれ部４ｄは、ベースプレート２１の貫通孔２１ｃ側に配置されている。なお、くびれ部４ｄのその他の構成は、上記したくびれ部３ｄとほぼ同様である。また、くびれ部４ｄは、本発明の「脆弱部」の一例である。そして、位置決めピン４による位置決め方法としては、トランスアクスルケース５１の凹部５１ｂに大径部４ｂを嵌合して取り付けた後に、ベースプレート２１の貫通孔２１ｃを小径部４ａに嵌め合わせるようにしてもよいし、ベースプレート２１の貫通孔２１ｃに小径部４ａを嵌合（たとえば、圧入）して取り付けた後に、大径部４ｂをトランスアクスルケース５１の凹部５１ｂに嵌め合わせるようにしてもよい。

本発明は、車両走行用のモータを制御するモータ制御部がモータケースの上に固定されるモータ制御部の搭載構造に利用可能である。

１ フロントブラケット
２ リアブラケット
３、４ 位置決めピン
２１ｃ 貫通孔（第１挿入部）
３ｄ、４ｄ くびれ部（脆弱部）
５０ ＰＣＵ（モータ制御部）
５１ トランスアクスルケース（モータケース）
５１ａ 取付面
５１ｂ 凹部（第２挿入部）
１００ ＰＣＵの搭載構造（モータ制御部の搭載構造）

Claims (1)

1. 車両走行用のモータを制御するモータ制御部がモータケースの上に固定されるモータ制御部の搭載構造であって、
   前記モータ制御部の車両前方側を支持するフロントブラケットと、
   前記モータ制御部の車両後方側を支持するリアブラケットとを備え、
   前記モータケースに対して前記リアブラケットを位置決めするための位置決めピンが設けられており、
   前記リアブラケットには、前記位置決めピンが挿入される第１挿入部が形成されるとともに、前記モータケースの前記リアブラケットが取り付けられる取付面には、前記位置決めピンが挿入される第２挿入部が形成され、
   前記位置決めピンが脆弱部を有し、前記脆弱部が前記取付面と対応する位置に配置されていることを特徴とするモータ制御部の搭載構造。

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