JP2023516125A - 電圧コンバータおよびサーモスタットを固定する機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、電流コンバータ（２０）、特に液体冷却回路（２１）を備える電流コンバータ（２０）と、サーモスタット（３０）とを備える車両用、特に自動車両（１）用の機構（１０）であって、サーモスタット（３０）および電流コンバータ（２０）を所定位置に配置および／または保持するのに適した支持部（４０）備える機構（１０）に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、電圧コンバータおよびサーモスタットの支持部を備える機構に関する。本発明は、また、そのような機構を備える車体に関する。本発明は、また、そのような車体および／またはそのような機構を備える車両に関する。

車両、特に自動車両は、一般に、限られたエンジン室を有する。さらに、エンジン室は、通常、多数の構成要素によって混み合っている。したがって、構成要素の体積を減少させることが有利である。

電気タイプの、特に消費電力の高い構成要素の体積を低減するために、それら構成要素の電圧が、一般に、電力一定で増加される。すなわち、その電圧は、一般に、特に鉛酸タイプのバッテリの標準に関連する通常の電圧１２Ｖの代わりに４８Ｖに変更される。これは、自動車両内に４８Ｖの回路網を生成する結果となる。そのような回路網には、１２Ｖ－４８ＶのＤＣ電圧コンバータ（直流対直流コンバータとしてのＤＣ－ＤＣコンバータとも呼ばれる）を組み込む必要がある。

しかしながら、そのようなコンバータの組込みは、その大きさの点で複雑になる。液体冷却を有するコンバータの場合、そのコンバータはさらに嵩張るが、その組込みはさらに困難になる。

本発明の目的は、上記の欠点を是正する機構を提供することである。詳細には、本発明は、液体冷却を有する電流コンバータおよびサーモスタットボックスを、エンジン室をさらに混み入らせることなく、組み込むことを可能にする。

この目的を達成するために、本発明は、
－ 電流コンバータ、特に液体冷却回路を備える電流コンバータと、
－ サーモスタットと
を備える車両用、特に自動車両用の機構であって、
サーモスタットおよび電流コンバータを所定位置に配置および／または保持することができる支持部を備える機構に関する。

支持部は、サーモスタットを支えることができる主要部分と、電流コンバータを支えることができる２次部分とを備え得る。

主要部分と２次部分とは、特にスクリュー／ナットタイプの固定によって、相互に固定され得る。

主要部分は、サーモスタットを、特にクリップ式固定によって、所定位置に配置および／または保持することができる第１の部分と、主要部分の第１の部分を支持部の２次部分に連結することができる第２の部分とを備え得る。

主要部分の第１の部分と主要部分の第２の部分とは、特に溶接、特にスポット溶接によって、相互に固定され得る。

主要部分および／または２次部分ならびに／あるいは主要部分の第１の部分および／または主要部分の第２の部分は、特に厚さが１ｍｍ～３ｍｍ、特に２ｍｍ程度の鋼板から製作され得る。

機構は、電流コンバータの液体冷却回路と、熱交換器、特に空気／水熱交換器、詳細には吸入空気を冷却することができる熱交換器とを備え得、熱交換器内を循環する冷却流体を電流コンバータの液体冷却回路内を循環する冷却流体と共通にすることが可能である。

本発明は、また、
－ 上記で定義された機構と、
－ バルクヘッド、左前方側方部材、および右前方側方部材と
を備える車両、特に自動車両の車体であって、
支持部、電流コンバータ、およびサーモスタットが、バルクヘッドの前方において、左前方側方部材の外側または右前方側方部材の外側に配置された車体に関する。

支持部は、左前方側方部材、詳細には左前方側方部材の左外側面に直接または間接的に固定され得、または右前方側方部材、詳細には右前方側方部材の右外側面に直接または間接的に固定され得る。

本発明は、また、上記で定義された車体、または上記で定義された機構を備える車両、特に自動車両に関する。

車両は、左前輪および右前輪が設けられた前方車軸システムを備え得、機構を、左前輪の前方または右前輪の前方に配置することが可能である。

本発明のこれら主題、特徴、および利点が、添付図面を参照して非限定的例として示される実施形態の以下の説明において、詳細に言及される。

一実施形態による車両の概略図である。 一実施形態による車両の車体の上視図である。 一実施形態による機構の透視図である。 実施形態による機構の別の透視図である。 一実施形態による、車体に搭載された機構の支持部の透視図である。 実施形態による支持部の透視図である。 実施形態による支持部の上視図である。 実施形態による支持部の下視図である。 実施形態による支持部の別の透視図である。

自動車両が直線的に動く方向が、長手方向Ｘと定義される。慣例によって、地表に平行な面内に位置し、長手方向に直交する方向が、横方向Ｙと呼称される。他の２つの方向に直交する第３の方向が、垂直方向Ｚと呼称される。このように、Ｘが、車両の前後方向での長手方向であり、その結果後方に向き、Ｙが、右方に向いた横方向であり、Ｚが、上方に向いた垂直方向である正座標系ＸＹＺが使用される。前方向は、自動車両が長手方向に通常移動する方向に対応し、後方向とは反対である。

図１は、一実施形態による車両、特に自動車両１を概略的に示す。自動車両１は、車体２を備える。自動車両１または車体２は、機構１０を備える。

より詳細に下記に説明するように、機構１０は、電流コンバータ２０を備える。たとえば、電流コンバータ２０は、液体冷却回路２１を備える（図４に破線で概略的に示される）。機構１０は、また、サーモスタット３０またはサーモスタットボックスを備える。機構１０は、また、支持部４０を備える。支持部４０は、サーモスタット３０を所定位置に配置および／または保持することができる。支持部４０は、また、電流コンバータ２０を所定位置に配置および／または保持することができる。このように、同じ支持部４０が、電流コンバータ２０およびサーモスタット３０を保持する２つの機能を果たす。

好ましくは、車両は、前方車軸システムを備える。前方車軸システムは、左前輪８および右前輪を備える。機構１０は、好ましくは、下記に説明されるように、左前輪８の前方に配置される。

その代わりに、機構は、右前輪の前方に配置することもできることに留意されたい。

車体２は、バルクヘッド３を備える。バルクヘッド３は、図２に詳細に示すように、車体２の左側から右側へ横方向に延在し、たとえば弓形または実質的に弓形を形成する。一般に、バルクヘッド３は、車両の客室をエンジン室６から分離する。車体２は、また、左前方側方部材４および右前方側方部材５を備える。両側方部材は、長手方向に延在、または実質的に延在する。

有利には、支持部４０、電流コンバータ２０、およびサーモスタット３０は、バルクヘッド３の前方、左前方側方部材４の外側に配置される。形容詞「外側の」は、車両の外側の向き、すなわち、左前方側方部材４を含む垂直面に対して車両の外側の方への配置、したがって、左前方側方部材４の左側への配置を意味する。

あるいは、対称的に、支持部４０、電流コンバータ２０、およびサーモスタット３０が、バルクヘッド３の前方、右前方側方部材５の外側に配置される。

図３、４および５に示されるように、支持部４０は、好ましくは、左前方側方部材４に固定される。

より具体的には、図５に詳細に示されるように、支持部４０は、側方部材４の１つまたは複数の突出部９に設けられた面４Ａおよび／または面４Ｂに固定される。有利には、面４Ａおよび／または面４Ｂは、垂直および長手方向、または実質的に垂直および長手方向に延在する。

あるいは、支持部４０は、左前方側方部材４、たとえば左前方側方部材４の左外側（すなわち外）面６に直接固定される。「左前方側方部材の外側面」は、左前方側方部材の左側に延在する面、たとえば垂直および長手方向、または実質的に垂直および長手方向の面内に延在する面を意味すると理解されたい。

あるいは、支持部は、上記に説明したのと同じ方式で、直接または間接的に右前方側方部材５、詳細には右前方側方部材５の右外側面に固定される。同様に「右側方部材の外側面」は、右側方部材の右側に延在する面、たとえば垂直および長手方向、または実質的に垂直および長手方向の面内に延在する面を意味すると理解されたい。

好ましくは、エンジン室６は、バルクヘッド３の前方、２つの垂直および長手方向面間に延在して形成され、１つの面は、たとえば右側方部材の外側面と一致、または実質的に一致し、１つの面は、たとえば左側方部材の外側面と一致、または実質的に一致する。

図６、７、８、および９に示されるように、支持部４０は、主要部分５０を備える。主要部分５０は、サーモスタット３０を支えることができ、たとえばサーモスタット３０を所定位置に配置および／または保持することができる。支持部４０は、２次部分６０をさらに備える。２次部分６０は、電流コンバータ２０を支えることができ、たとえばコンバータを所定位置に配置および／または保持することができる。

図６および７に詳細に示されるように、主要部分５０と２次部分６０とは、相互に固定される。たとえば、その固定は、スクリュウー／ナットタイプである。図示のように、たとえば２つのナット４２が、たとえば溶接および／または打込みによって、２次部分６０に取り付け、または設けられる。したがって、それらナット４２は、たとえば、それらナットをねじ込み／ねじ戻すのを可能にする平坦部を有さない。その場合、スクリュー４１を、主要部分５０に設けられた開口を通して挿入して、ナット４２にねじ込み、それによって、主要部分５０と２次部分６０とを一体に保持する。ナット４２を２次部分に恒久的に固定しておくことによって、スクリュー／ナットを結合することによって支持部４０を得ることがより迅速かつより容易になる。

より多くのスクリュー／ナットが適切である場合もあることに留意されたい。さらに、ナットは、複数の平坦部（たとえば４つまたは６つ）を有するタイプでもよく、無拘束でもよく、言い換えれば、ナットは、スクリューと協働する前に２次部分６０に固定しないようにすることも可能である。

より具体的には、図７、８、および９に詳細に示されるように、主要部分５０は、第１の部分５１を備える。好ましくは、主要部分５０の第１の部分５１は、サーモスタット３０を所定位置に配置および／または保持する。これを行うために、図４および９に示されるように、主要部分５０の第１の部分５１が、好ましくは、タブ５２を備える。有利には、タブ５２は、たとえば正方形断面の開口または孔５３、および／または溝５４またはスロット５４を備える。そして、サーモスタット、またはサーモスタットに固定された要素は、図９に示されているタブ５２と、ならびに／あるいは溝５４と、ならびに／あるいは開口５３と、ならびに／あるいはタブ５２の上側および下側縁部５２’、５２’’と協働する。それによって、サーモスタット３０は、好ましくは、クリップ式固定によって主要部分５０の第１の部分５１のタブ５２に固定される。

主要部分５０は、第２の部分５５を備える。好ましくは、第２の部分５５は、主要部分５０の第１の部分５１を支持部４０の２次部分６０に連結または固定する。主要部分５０の第１の部分５１と主要部分５０の第２の部分５５とが、相互に固定される。この固定は、たとえば、第１の部分５１および第２の部分５５それぞれの平坦または実質的に平坦な領域５１Ｓおよび５５Ｓにおける溶接、詳細にはスポット溶接によって達成され、それら領域は、互いに対向していて結合することが可能である（図７および８に示される）。

要するに、好ましくは、図９に示されるように、支持部４０は、３つの部片、すなわち主要部分５０の第１の部分５１、主要部分５０の第２の部分５５、および２次部分６０を結合することによって製造される。上記のように、第１の部分５１および第２の部分５５は、相互に溶接され、それによって、主要部分５０を成す。主要部分５０は、第２の部分５５の一方の端部５６において、ねじ止めによって２次部分６０に結合される。

好ましくは、支持部４０は、支持部４０に設けられた孔または開口と協働する固定手段によって、車体２、この場合は前方側方部材に固定される。

好ましくは、支持部４０は、質量を最適化するために余肉を削られる。それによって、たとえば第１の部分５１は、車体２に固定するための孔４３を受け持つ２つの突出部５１Ａ、５１Ｂを備える（図５および９に示される）。

たとえば、図示の実施形態では、主要部分５０のみが、支持部４０を車体に固定する接続部として働く。具体的には、図９に示されるように、たとえば少なくとも１つの孔、好ましくは２つの孔４３が第１の部分５１に設けられる。たとえば、図６に示されるように、少なくとも１つの孔４４が、第２の部分５５に設けられる。これら円形または楕円形の孔４３、４４または開口は、たとえば、好ましくは車体に溶接されたスタッドまたはスクリューを通過させ、次いで、支持部４０を挿入した後、ナットをねじ込むことを可能にする。このように、支持部は、車体構造の３つのスタッドまたはスクリューにナットをねじ込むことによって固定される前に、迅速かつ容易に事前配置することができる。

それに加えてまたはその代わりに、これら孔は、側方部材にねじ込まれるスクリューの通過を可能にし、次いでそれらスクリューがナットと協働し、それによって、支持部４０の主要部分５０および任意選択で側方部材、または側方部材に固定される要素を挟み込む。

電流コンバータの固定に関し、図９に示すように、２次部分６０が、好ましくは、平坦または実質的に平坦な受入面６１を有する。たとえば、２つの下側ラグ６２が、受入面から下方または実質的に下方に延出する。たとえば、上側ラグ６３が、受入面６１から上方または実質的に上方へ延出する。好ましくは、各ラグ６２、６３は、コンバータの固定手段と協働することができる固定手段６４を備える。たとえば、固定手段６４は、好ましくは、たとえば溶接によってラグに固定された、ねじ山付きスタッドもしくはねじ山付きピンまたはスクリューであり、それによって、コンバータの搭載をより容易にする。この場合、コンバータは、これらスタッド６４が通過することができる開口を備え、それによって、支持部４０へのコンバータの迅速かつ容易な事前配置が可能になる。コンバータは、ナットをスタッド６４にねじ込み、それによってコンバータを受入面とナットとの間に挟み込むことによって、受入面６１上の所定位置に保持される。

好ましくは、主要部分５０および／または２次部分６０、ならびに／あるいは主要部分５０の第１の部分５１および／または主要部分５０の第２の部分５５は、たとえば厚さが１ｍｍ～３ｍｍ、特に２ｍｍ程度の鋼板から製作される。

有利には、機構１０は、電流コンバータ２０の液体冷却回路２１を備える。たとえば、電流コンバータ自体が、液体冷却回路２１を備える。好ましくは、機構は、図２で概略的かつ適当な位置に示された熱交換器７０、たとえば空気／水熱交換器を備える。たとえば、熱交換器７０は、吸入ガスを冷却することができ、そのガスは、過給されることもあればされないこともある。好ましくは、熱交換器７０内を循環する冷却流体は、電流コンバータ２０の液体冷却回路２１内を循環する冷却流体と同じである。言い換えれば、コンバータの液体冷却回路２１と吸入ガスを冷却する熱交換器７０とは、たとえば「直列に接続」されている。

本解決策は、液体冷却回路、電圧コンバータを備え、かつ、長手方向または実質的に長手方向に延在する、側方部材タイプの少なくとも１つの構造要素を有する車両に特に適する。任意選択で液体冷却回路およびサーモスタットを備える電流コンバータを、車両の外部変更なしに装着することができる。

このようにして、エンジン室の容積が一定のままで、規格、特に環境汚染規格がエンジン室内の構成要素を追加する方向に向かわせるが、それでもなお電圧コンバータおよびサーモスタットを車両に取り付けることができる。さらに、特にコンバータが寄与して、たとえば電圧４８Ｖの電気回路をそれによって車両内に生成することができる。そして、そのような電気回路が、エンジン室内に存在する一定出力の電気機器の体積を低減することを可能にし、これが、エンジン室内の省スペースを可能にする。たとえば、４８Ｖ電気回路は、排気部に組み込まれた汚染制御システムの正確な作動に必要な温度にエンジンが始動されると直ちに達することを可能にする加熱グリッドの体積を低減することを可能にする。エンジン室内のこれら省スペースが寄与して、他の要素の装着が可能になる。

最後に、本解決策は、有利には、既に製造中の車両に、製造中にも拘わらず大きな外側および寸法の変更を行うことなく適用することができる。具体的には、本解決策は、著しくコンパクトな電圧コンバータおよびサーモスタットボックス固定システムを提供する。

本解決策は、液体冷却回路が寄与して、好ましくは一定温度での電流コンバータの最適な作動を確保することを可能にする。さらに、上記のように、液体冷却回路２１の液体は、また、たとえばある汚染制御規格を満足する車両に使用するタイプの空気吸入冷却回路またはシステムを冷却することができる。

図示の実施形態では、支持部４０は、エンジン室６の外側、左前ホイールアーチの前方に配置されていることに留意されたい。この位置は、バッテリが、エンジン室の左側に配置されている場合に好ましい。具体的には、これは、バッテリと電流コンバータとの間のケーブルの長さを抑え、その結果、比較的小さい断面のケーブルを使用することを可能にする。当然、バッテリが右側に配置された場合には、右側、たとえば右側方部材での位置が好ましくなる。

したがって、コンバータおよびサーモスタットが取り付けられた支持部４０は、車両の保護モールディング１１（図１に示す）の後方かつ左前輪８のホイールアーチ１２（図２に示す）の前方の閉じたまたは実質的に閉じた空間に収納される。

コンバータの装着およびサーモスタットの装着が、このように簡略化されることに留意されたい。これら２つの要素の配置および保持が、同じ支持部４０に同時に行われるので、製造および組立のばらつきが小さくなり、または零にさえなり、したがって、これら要素の間隔を減少させることができる。言い換えれば、それら要素の位置がより良く制御されるので、両要素間の間隙が減少させられる。

さらに、製造最適化の点で、コンバータ２０およびサーモスタット３０は、製造ラインの脇で、好ましくは製造ラインに対して並行に、支持部４０上に調えることができる。これにより、たとえばねじ止めおよび／またはクリップ式固定によってコンバータおよびサーモスタットを支持部へ結合する時間が、この場合製造ラインに課せられない。さらに、コンバータ、サーモスタット、および支持部のアセンブリは、この場合、単一の作業で車体に結合され、これが、作業者のラインでの作業経過時間を抑え、取り扱いおよびねじ止め両方の時間を節約する。したがって、組立が簡略化され、ナットのみ（たとえば３つ）が支給され、作業者によってねじ込まれる。

本解決策は、また、資材を節約すること、および部品の基準設定を簡略化することを可能にし、ここで、単一の支持部は、２つの別々の支持部基準を使用することなく、２つの要素を保持するように働く。

したがって、本発明による解決策は、エンジン室内で利用可能な空間が小さいにも拘わらず、車両内に電流コンバータを組み込むという所期の目的を達成し、かつ下記の利点を有することに留意されたい。すなわち、
－ その解決策は、内燃機関によって駆動される自動車両およびハイブリッド手段によって駆動される自動車両の両方の自動車両の全範囲に利用することができ、
－ その解決策は、エンジン室の容積の最適化が必要な他の車両に適用することができる。

Claims (10)

1. 電流コンバータ（２０）、特に液体冷却回路（２１）を備える電流コンバータ（２０）と、
   サーモスタット（３０）と、
   内燃機関と
   を備える車両用、特に自動車両（１）用の機構（１０）において、
   前記サーモスタット（３０）および前記電流コンバータ（２０）を所定位置に配置および／または保持することができる支持部（４０）と、熱交換器（７０）、特に空気／水熱交換器とを備え、前記熱交換器が、前記内燃機関の吸入空気を冷却し、前記熱交換器（７０）内を循環する冷却流体が、前記電流コンバータ（２０）の前記液体冷却回路（２１）内を循環する冷却流体と共通であることを特徴とする機構（１０）。
2. 前記支持部（４０）が、前記サーモスタット（３０）を支えることができる主要部分（５０）と、前記電流コンバータ（２０）を支えることができる２次部分（６０）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の機構（１０）。
3. 前記主要部分（５０）と前記２次部分（６０）とが、特にスクリュー／ナットタイプの固定によって、相互に固定されることを特徴とする、請求項２に記載の機構（１０）。
4. 前記主要部分（５０）が、前記サーモスタット（３０）を、特にクリップ式固定によって、所定位置に配置および／または保持することができる第１の部分（５１）と、前記主要部分（５０）の前記第１の部分（５１）を前記支持部（４０）の前記２次部分（６０）に連結することができる第２の部分（５５）とを備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の機構（１０）。
5. 前記主要部分（５０）の前記第１の部分（５１）と前記主要部分（５０）の前記第２の部分（５５）とが、特に溶接、特にスポット溶接によって、相互に固定されることを特徴とする、請求項４に記載の機構（１０）。
6. 前記主要部分（５０）および／または前記２次部分（６０）ならびに／あるいは前記主要部分（５０）の第１の部分（５１）および／または前記主要部分（５０）の第２の部分（５５）が、特に厚さが１ｍｍ～３ｍｍ、特に２ｍｍ程度の鋼板から製作されることを特徴とする、請求項２から５のいずれか一項に記載の機構（１０）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の機構（１０）と、
   バルクヘッド（３）、左前方側方部材（４）、および右前方側方部材（５）と
   を備える車両、特に自動車両（１）の車体（２）において、
   前記支持部（４０）、前記電流コンバータ（２０）、および前記サーモスタット（３０）が、前記バルクヘッド（３）の前方において、前記左前方側方部材（４）の外側または前記右前方側方部材（５）の外側に配置されることを特徴とする車体（２）。
8. 前記支持部（４０）が、前記左前方側方部材（４）、詳細には前記左前方側方部材（４）の左外側面（６）に直接または間接的に固定され、または前記右前方側方部材（５）、詳細には前記右前方側方部材（５）の右外側面（７）に直接または間接的に固定されることを特徴とする、請求項７に記載の車体（２）。
9. 請求項７または８に記載の車体（２）、または請求項１から６のいずれか一項に記載の機構（１０）を備えることを特徴とする車両、特に自動車両（１）。
10. 左前輪（８）および右前輪が設けられた前方車軸システムを備える、請求項９に記載の車両において、前記機構（１０）が、前記左前輪（８）の前方または前記右前輪の前方に配置されることを特徴とする車両。

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