JP2018070002A - 電子機器の車載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ロアカバーの下方に隙間を有して車両に固定される電子機器の車載構造に関し、衝突の衝撃でケース本体とロアカバーの境界が開いてしまうことを防止する。【解決手段】電力変換器１０（電子機器）は、下面が開口しているケース本体１２と、開口を覆っており、ケース本体１２の下部で複数のボルト１６によって固定されているロアカバー１５とを備えている。電力変換器１０は、ロアカバー１５の下方に隙間を有してブラケット５、６によって車両に固定されている。ケース本体１２に、プロテクタ２０が固定されている。プロテクタ２０は、隣り合う２個のボルトとその２個のボルトの間のケース本体１２とロアカバー１５の境界を覆うように、ケース本体１２の側面からロアカバー１５に沿って湾曲している。ロアカバー１５の一部が、プロテクタ２０のロアカバー下方に延びている部分の上面に当接している。【選択図】図２

Description

本明細書は、電子機器の車載構造を開示する。

電子機器の車載構造の一つとして、電子機器の下方に隙間を有してブラケットにて電子機器を車両に固定する構造が採用されることがある（例えば特許文献１）。その車載構造は、車両の振動から電子機器を保護するために採用される。なお、ブラケットの電子機器を固定する部分には、防振ブッシュが備えられている。

特開２０１４−１１４８７０号公報

一方、車載の電子機器では、ケース内部への部品の搭載作業の利便性やメンテナンスの利便性を考慮して、ケース本体の上面だけでなく下面も開口しているケースが採用されることがある。ケース本体上面の開口はアッパーカバーで覆われ、下面の開口はロアカバーで覆われる。下面の開口がロアカバーで覆われているケース本体を備えた電子機器が下方に隙間を有してブラケットにて車両に固定される場合、車両衝突時に次の事象が起こり得る。即ち、衝突の衝撃でブラケットが変形し、電子機器がブラケットあるいは電子機器の下側の機器と強く干渉する。強い干渉によってケース本体とロアカバーが変形し、ケース本体とロアカバーの境界が開いてしまう。ケース本体とロアカバーの境界が開いてしまうと、衝突で発生した異物がケース内へ侵入してしまうおそれがある。本明細書が開示する技術は、ロアカバーの下方に隙間を有して車両に固定される電子機器の車載構造に関し、衝突の衝撃でケース本体とロアカバーの境界が開いてしまうことを防止する。

前述したように、本明細書が開示する車載構造が対象とする電子機器は、ケース本体の下面の開口をロアカバーが覆っているとともに、ロアカバーの下方に隙間を有して車両に固定されている。ロアカバーは、複数のボルトでケース本体に固定される。衝突の衝撃で開くのは、隣り合うボルトの間のケース本体とロアカバーの境界である。そこで、本明細書が開示する車載構造では、電子機器のケース本体にプロテクタを取り付ける。プロテクタは、ロアカバーを固定する複数のボルトのうち隣接する２個のボルトとその２個のボルトの間のケース本体とロアカバーの境界を覆うように、ケース本体の側面からロアカバーに沿って湾曲している。そして、ロアカバーの一部が、プロテクタのロアカバー下方に延びている部分の上面に当接している。

上記のプロテクタが、衝突の際、２個のボルト間におけるロアカバーとケース本体の境界が開いてしまうことを防止する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

フロントコンパートメント内のデバイスレイアウトの例を示す斜視図である。 トランスアクスルと、その上部に固定された電力変換器の側面図である。 電力変換器のケースの分解図である。 図２の符号IVが示す範囲の拡大側面図である。 図４のV−V線に沿った断面図である。

図面を参照して実施例の車載構造を説明する。実施例の車載構造は、ハイブリッド車にて、走行用モータの駆動電力を生成する電力変換器に適用されている。電力変換器は、車両のフロントコンパートメントに搭載されている。図１に、ハイブリッド車９０のフロントコンパートメント９１の斜視図を示す。図１は、フロントコンパートメント９１におけるデバイスレイアウトを示す斜視図である。ハイブリッド車９０のフロントコンパートメント９１には、エンジン７、トランスアクスル３、電力変換器１０が搭載されている。なお、フロントコンパートメントには他にも搭載されている部品があるが、それらの説明は省略する。図中の座標系は、Ｆ軸が車両前方を示し、Ｖ軸が車両上方を示し、Ｈ軸は車幅方向を示している。図１では、エンジン７、トランスアクスル３、電力変換器１０は、模式的に描いてある。

トランスアクスル３の中には、走行用の２個のモータ３１、３２、デファレンシャルギア３３、動力分配機構が収容されている。トランスアクスル３とエンジン７は連結されており、エンジン７の出力軸は、動力分配機構に連結されている。動力分配機構には、２個のモータ３１、３２の出力軸も連結されている。動力分配機構は、エンジン７の出力トルクと２個のモータ３１、３２の出力トルクを適宜に合成して出力する。合成されたトルクはデファレンシャルギアを介して車輪に伝達される。また、動力分配機構は、エンジン７の出力トルクをモータ３１と車輪に分配する場合がある。その場合、ハイブリッド車９０は、エンジン７の駆動力で走行しながらモータ３１で発電する。トランスアクスル３には走行用のモータ３１、３２が収容されているので、トランスアクスル３の筐体は、モータハウジングと呼ぶこともできる。

エンジン７とトランスアクスル３は、車幅方向で連結されているとともに、車両の２本のサイドメンバ９２の間に懸架されている。なお、図１では２本のサイドメンバ９２のうち、一方は死角になり、見えていない。

トランスアクスル３の上に、電力変換器１０が固定されている。電力変換器１０は、フロントブラケット５とリアブラケット６により、トランスアクスル３の上方に固定されている。電力変換器１０は、不図示のメインバッテリの直流電力をモータ３１、３２の駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器１０は、モータ３１が発電した交流の回生電力を直流電力に変換する機能も有する。直流電力に変換された回生電力はメインバッテリの充電に使われる。

図２に、トランスアクスル３と、その上に固定された電力変換器１０の側面図を示す。先に述べたように、トランスアクスル３には、２個のモータ３１、３２、デファレンシャルギア３３、動力分配機構が収容されている。２個のモータ３１、３２の出力軸３１ａ、３２ａとデファレンシャルギア３３の軸３３ａは、車幅方向に平行に延びている。３本の軸３１ａ、３２ａ、３３ａは、図２に示すように、車幅方向から見て三角形をなすように配置されており、モータ３１、３２とデファレンシャルギア３３のそのような配置により、トランスアクスル３の上面３ａは前下がりとなっている。その前下がりの上面３ａの上方に電力変換器１０が固定されている。電力変換器１０の側面から６本のパワーケーブル１９が延びており、それらパワーケーブル１９は、トランスアクスル３に接続している。６本のパワーケーブル１９は、２個のモータ３１、３２の夫々に供給する２セットの三相交流電力を伝送する。大電力を伝送するパワーケーブル１９を短くするために、電力変換器１０は、モータ３１、３２の近く、即ち、モータを収容するトランスアクスル３の上部に配置される。

電力変換器１０は、フロントブラケット５とリアブラケット６により、トランスアクスル３との間に隙間ＳＰを有して固定されている。この構造は、トランスアクスル３の振動（モータ３１、３２の振動）やトランスアクスル３に連結されているエンジン７の振動から電力変換器１０を保護するために採用されている。なお、フロントブラケット５の電力変換器１０との連結箇所には防振ブッシュ５１が取り付けられており、リアブラケット６の電力変換器１０との連結箇所にも防振ブッシュ５２が取り付けられている。

電力変換器１０のケース１１は、ケース本体１２とアッパーカバー１３とロアカバー１５で構成されている。図３に、電力変換器１０のケースの分解図を示す。ケース本体１２は、組み立て時の部品の取り付け作業の利便性とメンテナンス作業の利便性を考慮し、上面と下面の双方が開口している。上面の開口はアッパーカバー１３で覆われる。アッパーカバー１３は、複数のボルト１４でケース本体１２の上部に固定される。ケース本体１２の下面の開口は、ロアカバー１５で覆われる。ロアカバー１５は、複数のボルト１６でケース本体１２の下部に固定される。ロアカバー１５は、ケース本体１２の下面の開口の周囲でボルト１６によって固定される。符号１６ａを付したボルトと符号１６ｂを付したボルトの間の距離Ｗは、ロアカバー１５を固定する全てのボルト１６の中で、隣り合うボルトの間隔が最も広い。

ケース本体１２の側面には突起１２１が設けられており、その突起１２１にプロテクタ２０が固定される。ロアカバー１５を固定する複数のボルト１６のうち、最も広いボルト間隔を伴うボルト１６ａ、１６ｂがプロテクタ２０によって覆われる。プロテクタ２０については後述する。

図３に示したとおり、電力変換器１０のケース本体１２は、下面も開口しており、その開口はロアカバー１５で塞がれる。一方、電力変換器１０は、図２に示したように、フロントブラケット５とリアブラケット６によって、ロアカバー１５の下方に隙間ＳＰを設けてトランスアクスル３の上方に固定される。車両が前方衝突すると、電力変換器１０は前方から衝突荷重を受ける。衝突荷重によりフロントブラケット５とリアブラケット６が変形し、電力変換器１０のケース１１の下部がリアブラケット６あるいはトランスアクスル３と衝突する（強く干渉する）場合がある。衝突によってケース１１が変形する。その結果、ロアカバー１５を固定しているボルト１６のうち、最も広いボルト間隔を伴う２本のボルト１６ａ、１６ｂの間でロアカバー１５とケース本体１２の境界が開いてしまうおそれがある。そこで、本実施例の車載構造では、ケース１１にプロテクタ２０を取り付ける。次に、プロテクタ２０について説明する。

図４に、図２の符号IVが示す範囲の拡大図を示す。プロテクタ２０は、ボルト１７によって、ケース本体１２の車幅方向を向く側面に固定されている。図５に、図４のV−V線に沿った断面を示す。図５では、ケース本体１２に収容されている電子部品の図示は省略した。ケース本体１２の車幅方向を向く側面にはボルト１７を固定するための突起１２１が設けられており、プロテクタ２０は、突起１２１の頭頂面に当てがわれ、ボルト１７で固定される。プロテクタ２０の上端には、ケース本体１２の突起１２１の上面に沿って延びるフランジ２０１が設けられている。また、プロテクタ２０は、ケース本体１２の側面に沿ってロアカバー１５まで延びており、ロアカバー１５の底面に沿って湾曲している。別言すると、プロテクタ２０は、ケース本体１２の側方から、ロアカバー１５の下方に潜り込むように湾曲している。プロテクタ２０のその湾曲部分が、ロアカバー１５をケース本体１２に固定する２本のボルト１６ａ、１６ｂと、その２本のボルト１６ａ、１６ｂの間のロアカバー１５とケース本体１２の境界Ｌを覆っている。

ロアカバー１５のプロテクタ２０に覆われている部分には下方へ延びるリブ１５１が設けられている。そのリブ１５１の下端が、プロテクタ２０のロアカバー１５下方に延びている水平部２０２の上面２０２ａに当接している。別言すれば、ロアカバー１５の一部（リブ１５１）が、プロテクタ２０のロアカバー１５の下方に延びている部分（水平部２０２）の上面２０２ａに当接している。

プロテクタ２０の作用効果を説明する。プロテクタ２０は強度の高い鉄で作られている。なお、ロアカバー１５も鉄で作られている。ケース本体１２はアルミニウムで作られている。プロテクタ２０は、車両が前方衝突し、その衝撃で電力変換器１０がリアブラケット６あるいはトランスアクスル３とぶつかったときに、ボルト１６ａ、１６ｂの間でロアカバー１５とケース本体１２の境界が開いてしまうことを防止する。プロテクタ２０の上部のフランジ２０１はケース本体１２の突起１２１に引っ掛かっており、プロテクタ２０の下部の水平部２０２はロアカバー１５のリブ１５１に引っ掛かっている。プロテクタ２０は、車両衝突の際、ボルト１６ａ、１６ｂの間の境界Ｌに別の部品がぶつかることを防止するとともに、上下の引っ掛かりが、ロアカバー１５とケース本体１２の境界が開くことを防止する。また、仮に、ロアカバー１５とケース本体１２の間の境界がわずかに開いたとしても、プロテクタ２０がその開いた部分を覆っているので、衝突の衝撃で生じた破片などの異物がケース本体１２に侵入することが防止される。プロテクタ２０の上部のフランジ２０１は、プロテクタ２０の強度を高める効果も有している。フランジ２０１は、図５の断面のみならず、プロテクタ２０の前上の傾斜縁２０ａ（図４参照）にも設けられている。傾斜縁２０ａに設けられたフランジも、ケース本体１２の側面の凹凸（不図示）に引っ掛かっている。

実施例で説明した車載構造は、次のようにまとめることができる。電力変換器１０は、車両のフロントコンパートメントに搭載されている。電力変換器１０は、２個のブラケット（フロントブラケット５とリアブラケット６）によって、ロアカバー１５の下方、即ち、トランスアクスル３の上方に、隙間ＳＰを隔てて固定されている。電力変換器１０は、前下がりの姿勢でトランスアクスル３の上方に固定されている。なお、トランスアクスル３には、電力変換器１０が電力を供給する走行用のモータ３１、３２が収容されている。その意味でトランスアクスル３は、モータハウジングと呼ぶことができる。従って、別言すれば、電力変換器１０は、２個のブラケットによって、モータハウジングの上面３ａとの間に隙間を隔ててモータハウジングに固定されている。

電力変換器１０は、ケース本体１２とロアカバー１５を備えている。ケース本体１２は下面が開口しており、ロアカバー１５がその開口を覆っている。ロアカバー１５は複数のボルト１６によってケース本体１２に固定されている。ケース本体１２にプロテクタ２０が固定されている。プロテクタ２０は、ケース本体１２の側面の突起１２１にボルト１７にて固定されている。プロテクタ２０は、ロアカバー１５を固定する複数のボルト１６のうち、最大のボルト間隔を伴う２個のボルト１６ａ、１６ｂと、それら２個のボルト１６ａ、１６ｂの間のケース本体１２とロアカバー１５の境界を覆うように、ケース本体１２の側面からロアカバー１５に沿って湾曲している。ロアカバー１５の一部が、プロテクタ２０のロアカバー１５の下方に延びている部分の上面に当接している。より具体的には次の通りである。ロアカバー１５のプロテクタ２０に覆われている部分に下方に延びるリブ１５１が設けられている。そのリブ１５１の下端が、プロテクタ２０のロアカバー１５の下に延びている水平部２０２の上面２０２ａに当接している。また、プロテクタ２０の上部には、ケース本体１２の突起１２１の上面に沿って延びるフランジ２０１が設けられており、そのフランジ２０１が突起１２１に引っ掛かっている。プロテクタ２０の上部のフランジ２０１と下部の水平部２０２の間に、ケース本体１２の突起１２１とロアカバー１５の一部が挟まれている。

上記の車載構造により、車両衝突の衝撃によって電力変換器１０のケース本体１２とロアカバー１５の境界が開いてしまうことが防止される。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

３：トランスアクスル
５：フロントブラケット
６：リアブラケット
７：エンジン
１０：電力変換器
１１：ケース
１２：ケース本体
１３：アッパーカバー
１４、１６、１６ａ、１６ｂ、１７：ボルト
１５：ロアカバー
１９：パワーケーブル
２０：プロテクタ
３１、３２：モータ
９０：ハイブリッド車
９１：フロントコンパートメント
１２１：突起
１５１：リブ
２０１：フランジ
２０２：水平部

Claims (1)

1. 電子機器の車載構造であり、
   前記電子機器は、下面が開口しているケース本体と、前記開口を覆っており、前記ケース本体の下部で複数のボルトによって固定されているロアカバーとを備えており、
   前記電子機器は、前記ロアカバーの下方に隙間を有してブラケットによって車両に固定されており、
   前記ケース本体に、複数の前記ボルトのうち隣り合う２個の前記ボルトと当該２個のボルトの間の前記ケース本体と前記ロアカバーの境界を覆うように、前記ケース本体の側面から前記ロアカバーに沿って湾曲しているプロテクタが固定されており、
   前記ロアカバーの一部が、前記プロテクタの前記ロアカバー下方に延びている部分の上面に当接している、電子機器の車載構造。

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