JP2023048487A - 車載機器の搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機器から発生する異音を低減することが可能な車載機器の搭載構造を提供する。【解決手段】車両のエンジンコンパートメント１０内に搭載された車載機器２０と、エンジンコンパートメント１０内に配置され、エンジンに空気を導く吸気管３０と、エンジンコンパートメント１０内に吸気管３０に接続して設けられ、エンジンに導かれる空気を濾過するエアクリーナー４０と、車載機器２０と吸気管３０とを接続するブラケット５０と、を備える車載機器の搭載構造。【選択図】図１

Description

本発明は、車載機器の搭載構造に関する。

車両のエンジンコンパートメント内に搭載される車載機器の１つとしてパワーコントロールユニットがある。パワーコントロールユニットを効率よく冷却するために、パワーコントロールユニットをラジエータグリルに対向させると共にインバータユニットの実装面が車両の前後方向と概ね直交するようにエンジンコンパートメント内に配置することが知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１０－８３３１７号公報

エンジンコンパートメント内に搭載された車載機器が車両の振動に伴って振動することで、車載機器から異音が発生し、快適性が低下する恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、車載機器から発生する異音を低減することを目的とする。

本発明は、車両のエンジンコンパートメント内に搭載された車載機器と、前記エンジンコンパートメント内に配置され、エンジンに空気を導く吸気管と、前記エンジンコンパートメント内に前記吸気管に接続して設けられ、前記エンジンに導かれる前記空気を濾過するエアクリーナーと、前記車載機器と前記吸気管とを接続するブラケットと、を備える車載機器の搭載構造である。

本発明によれば、車載機器から発生する異音を低減することができる。

図１は、実施例１における車載機器の搭載構造を示す側方図である。 図２は、比較例における車載機器の搭載構造を示す側方図である。 図３は、実施例１および比較例における車載機器の搭載構造において、車載機器から発生する異音の大きさを計測した実験結果である。 図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における車載機器の搭載構造によって異音が小さくなった理由を説明するための図である。 図５は、実施例２における車載機器の搭載構造を示す側方図である。 図６は、実施例３における車載機器の搭載構造を示す側方図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１における車載機器２０の搭載構造を示す側方図である。図１に示すように、実施例１に係る車両は、車体の前部に画成されたエンジンコンパートメント１０内に車載機器２０と吸気管３０とエアクリーナー４０とブラケット５０とが設けられている。また、図示は省略するが、エンジンコンパートメント１０内には動力を出力可能なエンジンおよびモータも設けられている。このように、実施例１に係る車両は、動力源としてエンジンとモータを有するハイブリッド車両である。

エンジンコンパートメント１０内に搭載された車載機器２０は、例えば内部に回路基板が収容された本体側ケース２２上に上蓋２４が設けられたＤＣ－ＤＣコンバータである。本体側ケース２２と上蓋２４とは例えばネジなどの締結部材により締結されている。ＤＣ－ＤＣコンバータは、ハイブリッド車用のバッテリの高電圧を降圧してライトなどの補器類に供給する。

吸気管３０（吸気ダクト）は、エンジンコンパートメント１０内に配置されている。吸気管３０は、エンジンコンパートメント１０内に搭載されたエンジンに空気（外気）を供給するために設けられている。すなわち、空気（外気）は吸気管３０の内部を流れてエンジンに供給される。エンジンは、吸気管３０を介して供給される空気と、他の系統を介して供給されるガソリンと、により動力を出力する。

エアクリーナー４０は、エンジンコンパートメント１０内に吸気管３０に接続して設けられている。エアクリーナー４０は、吸気管３０の内部を流れてエンジンに供給される空気を濾過して砂塵や異物などを取り除く。エアクリーナー４０は、剥き出し型のエアフィルターであってもよいし、ボックス内にエアフィルターが収容されている構造であってもよい。

ブラケット５０は、一端が車載機器２０の上蓋２４にネジまたは接着剤などの接続部材によって直接接続し、他端が吸気管３０にネジまたは接着剤などの接続部材によって直接接続している。したがって、車載機器２０と吸気管３０はブラケット５０を介して連結している。ブラケット５０は、後述するような車載機器２０において上蓋２４が本体側ケース２２に対して振動する場合に、上蓋２４の振動に応じて振動（変形）することが可能となっている。すなわち、ブラケット５０は、上蓋２４の振動に応じた振動（変形）が可能となるような弾性率の材料および形状により形成されている。例えば、ブラケット５０は、直線状に延びた形状をし、鉄などの金属により形成されている。ブラケット５０の内部は空洞になっていてもよいし、空洞でなくてもよい。ブラケット５０の内部が空洞である場合、ブラケット５０の内部と吸気管３０の内部とが連通していてもよいし、連通していなくてもよい。

［比較例］
図２は、比較例における車載機器２０の搭載構造を示す側方図である。図２に示すように、比較例においては、車載機器２０と吸気管３０がブラケットを介して連結していない。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例１および比較例において、車載機器２０であるＤＣ－ＤＣコンバータは、上蓋２４が本体側ケース２２にネジなどの締結部材によって締結されている。この場合に、エンジンおよび／または走行する道路状態などによる車両の振動により、上蓋２４が本体側ケース２２に対して振動することで車載機器２０から異音が発生することがある。

ここで、実施例１および比較例における車載機器２０の搭載構造において、車載機器２０から発生する異音の大きさを比較した。図３は、実施例１および比較例において、車載機器２０から発生する異音の大きさを計測した実験結果である。図３の横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。実施例１の計測結果を実線で示し、比較例の計測結果を点線で示している。ブラケット５０は鉄により形成し、車載機器２０から発生する異音の大きさは、実車で騒音計により計測した。図３に示すように、実施例１の車載機器２０の搭載構造では、比較例の車載機器２０の搭載構造に比べて、最大音圧が低い結果となった。

実施例１の車載機器２０の搭載構造とすることで、車載機器２０から発生する異音が小さくなった理由は次のように考えられる。図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における車載機器２０の搭載構造によって異音が小さくなった理由を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、車載機器２０と吸気管３０が車載機器２０で生じた振動に応じて振動可能なブラケット５０により接続されていることで、ブラケット５０と吸気管３０が剛性ｋのばねに相当し、エアクリーナー４０が質量ｍの補助質量に相当するダイナミックダンパ６０が形成されると考えられる。すなわち、図４（ｂ）に示すように、ブラケット５０と吸気管３０が剛性ｋのばね６２の役割を担い、エアクリーナー４０が質量ｍの補助質量６４の役割を担うダイナミックダンパ６０が車載機器２０に接続された構成になると考えられる。

ブラケット５０と吸気管３０とによるばね６２の剛性ｋとエアクリーナー４０による補助質量６４の質量ｍとによって決まるダイナミックダンパ６０の共振周波数√（ｋ／ｍ）を、比較例において音圧が最も大きかった周波数（共振周波数）またはその近傍の周波数ｆに合わせる。これにより、車載機器２０の上蓋２４が本体側ケース２２に対して共振周波数で振動した際に、ブラケット５０と吸気管３０とエアクリーナー４０とからなるダイナミックダンパ６０が逆位相で振動し、その結果、本体側ケース２２に対する上蓋２４の振動が低減されると考えられる。これにより、実施例１では、車載機器２０から発生する異音が小さくなったと考えられる。なお、ダイナミックダンパ６０の共振周波数√（ｋ／ｍ）は、ブラケット５０の形状や厚さ、材料などによって制御することができ、これにより、音圧を低減したい周波数にダイナミックダンパ６０の共振周波数を調整することができる。

実施例１によれば、図１のように、エンジンコンパートメント１０内に搭載された車載機器２０と、エンジンコンパートメント１０内に配置され、エアクリーナー４０が接続された吸気管３０と、がブラケット５０により接続されている。これにより、車両の振動によって車載機器２０で生じる振動に対して、ブラケット５０と吸気管３０とエアクリーナー４０とがダイナミックダンパ６０として機能し、車載機器２０で生じる振動を低減できる。よって、車載機器２０から発生する異音を低減することができる。

実施例１において、ブラケット５０は、車載機器２０を平面視したときに、車載機器２０の中央領域に接続されていることが好ましい。車載機器２０の中央領域は振動に起因する異音が大きくなり易い領域であるため、この中央領域にブラケット５０を接続することで、車載機器２０から発生する異音を効果的に低減することができる。車載機器２０の中央領域は、幾何学的な中心でなくてもよく、例えば本体側ケース２２と上蓋２４を有する場合では上蓋２４の重心近傍の領域であってもよい。

図５は、実施例２における車載機器２０の搭載構造を示す側方図である。図５に示すように、実施例２においては、車載機器２０上に防音部材７０が設けられている。防音部材７０は、例えば吸音部材である。防音部材７０には開口７２が設けられていて、ブラケット５０は開口７２を介して車載機器２０に直接接続されている。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例２によれば、車載機器２０上に防音部材７０が設けられている。これにより、車載機器２０から発生する異音を低減することができる。また、ブラケット５０は、防音部材７０に設けられた開口７２を介して、車載機器２０に直接接続されている。これにより、ブラケット５０と吸気管３０とエアクリーナー４０とからなるダイナミックダンパ６０によって車載機器２０で生じる振動を低減でき、車載機器２０から発生する異音を低減することができる。

図６は、実施例３における車載機器２０の搭載構造を示す側方図である。図６に示すように、実施例３においては、車載機器２０と吸気管３０とを接続するブラケット５０ａは、第１部分５２と第２部分５４とに分割可能となっている。第１部分５２と第２部分５４は、例えばネジおよびボルトなどの締結部材５６により連結されている。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例１および実施例２では、車載機器２０と吸気管３０とを接続するブラケット５０は、分割することができない１つの部材からなる場合を例に示した。しかしながら、この場合に限られず、実施例３のように、ブラケット５０ａは第１部分５２と第２部分５４とに分割可能である場合でもよい。なお、ブラケット５０ａは２つのパーツに分割可能な場合に限られず、３つ以上のパーツに分割可能な場合でもよい。ブラケット５０ａが２つ以上のパーツに分割可能である場合、車載機器２０と吸気管３０の相対位置が様々な場合においても、車載機器２０と吸気管３０をブラケット５０ａにより容易に接続することができる。

なお、実施例１から実施例３では、車載機器２０がＤＣ－ＤＣコンバータである場合を例に示したが、この場合に限られず、例えばＤＣ－ＤＣコンバータ以外の電力変換装置、エンジン、トランスアクスル、またはバッテリなどの場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ エンジンコンパートメント
２０ 車載機器
２２ 本体側ケース
２４ 上蓋
３０ 吸気管
４０ エアクリーナー
５０、５０ａ ブラケット
５２ 第１部分
５４ 第２部分
５６ 締結部材
６０ ダイナミックダンパ
６２ ばね
６４ 補助質量
７０ 防音部材
７２ 開口

Claims (1)

1. 車両のエンジンコンパートメント内に搭載された車載機器と、
   前記エンジンコンパートメント内に配置され、エンジンに空気を導く吸気管と、
   前記エンジンコンパートメント内に前記吸気管に接続して設けられ、前記エンジンに導かれる前記空気を濾過するエアクリーナーと、
   前記車載機器と前記吸気管とを接続するブラケットと、を備える車載機器の搭載構造。
   

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