JP4810955B2

JP4810955B2 - モータルーム内部品配置構造

Info

Publication number: JP4810955B2
Application number: JP2005295450A
Authority: JP
Inventors: 聡重松; 真高尾; 幹夫成瀬
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: JP2007099239A

Description

本発明は、車両前部におけるモータルーム内部品配置構造に関する。

車両前部のモータルーム内に配置する電気部品ユニットとして、例えば、車両駆動用モータに電力を供給する強電ユニット用インバータや燃料電池スタックがあるが、下記特許文献１には、モータルーム内に電気部品ユニットとして電力供給装置を配置する点が記載されている。

このような電気部品ユニットを搭載した車両においては、前面衝突時に電気部品ユニットを保護するために、その本体部を収容するカバー部を、鉄やアルミニウムなどで構成してその板厚を厚くしたり、あるいは電気部品ユニットの車両前方に配置する他部品との間に充分なスペースを確保する必要がある。
特開２００４−２４３８９２号公報

しかしながら、電気部品ユニットのカバー部の板厚を厚くすると、重量が増大し、電気部品ユニットを支持する部材や車体側も強固なものとする必要が生じて車両全体の重量増しを招く。一方、電気部品ユニットの車両前方に配置する他部品との間に充分なスペースを確保する場合には、モータルーム内のスペース効率が悪化する。

そこで、本発明は、電気部品ユニットの重量増しおよびモータルーム内のスペース効率の悪化を防止しつつ、車両前方から衝撃を受ける際に電気部品ユニットを保護することを目的としている。

本発明は、車両前部のモータルーム内に電気部品ユニットを設け、この電気部品ユニットのカバー部に一体化して電気部品ユニットを冷却する冷却手段の車両前後方向前端部を、前記電気部品ユニットの前記カバー部の車両前後方向前端部より車両前方に配置し、前記電気部品ユニットの車両前方であって車両前後方向において電気部品ユニットと重なる位置に冷却水用容器を配置したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、車両が前方から衝撃を受ける際に、電気部品ユニットのカバー部の車両前後方向前端部より車両前方に前端部を配置した冷却手段が、電気部品ユニットより先に衝撃を受けるので、電気部品ユニットのカバー部の板厚を厚くするなどして重量増しを招くことなく、また電気部品ユニットの車両前方に配置する他部品との間に充分なスペースを確保することなく、電気部品ユニットを保護することができる。
また、電気部品ユニットの車両前方には冷却水用容器を配置しているので、上記した車両の前面衝突時に、冷却水用容器よりさらに車両前方の他の部品が後退して電気部品ユニットに近づく際に、冷却水用容器が衝撃緩衝材として機能する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わるモータルーム内部品配置構造を示す、車両前部の側面断面図、図２は、モータルーム内の平面図である。なお、図１，図２および後述する図３，図４中の矢印ＦＲで示す方向が車両前方、同ＵＰＲで示す方向が車両上方、同ＬＨで示す方向が車両左方である。

車両１の前部のモータルーム３の車両前方にはラジエータ５（図２では省略）を配置しており、このモータルーム３は、車両後方をダッシュパネル７により画成し、車幅方向両側をフードリッジパネル９により画成している。

また、フードリッジパネル９の下部には、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ１１を設けてある。フロントサイドメンバ１１は、図１に示すようにモータルーム３から車両後方に向かうに従って屈曲部１１ａにて下方に屈曲し、モータルーム３の後方の車室側部分では車両の床下位置にて車両後方に延びている。

上記した左右一対のフロントサイドメンバ１１には、車幅方向に延びる２本の部品搭載フレーム１３の端部を連結し、部品搭載フレーム１３上には、電気部品ユニットとしてのインバータ１５を設置する。インバータ１５は、車両１に搭載している図示しない燃料電池で発電した電力を、直流から交流に変換して後述する車両駆動用のモータ１７に供給する機能を備える。

図３はインバータ１５の斜視図で、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。インバータ１５は、冷却手段としてプレート状の鉄製のウォータジャケット部１９を下部に一体化して備え、ウォータジャケット部１９上に各種電気部品２０を設置固定している。ウォータジャケット部１９内には、冷却水通路１９ａを形成し、この冷却水通路１９ａに冷却水を流すことで、前記した各種電気部品２０を冷却する。

そして、これら各種電気部品２０を覆うように、ウォータジャケット部１９上にカバー部２１を固定する。カバー部２１は、上下双方が開口した下カバー２３と、下カバー２３の上部開口を覆う上カバー２５とを備え、ここでは金属に比較して軽量な樹脂製としている。下カバー２３は、その下部全周に形成して外側に突出するフランジ部２３ａをボルト２７によりウォータジャケット部１９に固定し、上カバー２５は、下カバー２３の上部全周に形成して内側に突出するフランジ部２３ｂにボルト２９により固定する。

そして、上記したウォータジャケット部１９の車両前後方向前端部１９ｂを、カバー部２１の車両前後方向前端部２１ａより車両前方に配置する。

また、上記したモータルーム３内におけるインバータ１５の車両前方側には、冷却水用容器としての樹脂製の冷却水リザーバタンク３１を配置する。冷却水リザーバタンク３１は、特に図示しないが、部品搭載フレーム１３などに接続した支持部材を介して車体側に固定する。この冷却水リザーバタンク３１は、ウォータジャケット部１９の冷却水通路１９ａに供給する冷却水を貯留する。

前記した車両駆動用のモータ１７は、インバータ１５の下方に配置し、その下部後方側をサスペンションメンバ３３上に固定する一方、その上部を図示しないブラケットなどを介してフロントサイドメンバ１１に固定する。また、サスペンションメンバ３３は、左右のフロントサイドメンバ１１に対し、後部を後方連結部３４にて連結固定するとともに、前部を図示しない前方連結部にて連結固定する。

そして、上記したモータ１７の車両前方かつ上方位置には、車両の車体構造部材に比べて高強度な硬物部品としての空気コンプレッサ３５を一体的に取り付ける。このとき空気コンプレッサ３５は、車両前後方向前端部３５ａを、インバータ１５の車両前後方向前端部（ウォータジャケット部１９の車両前後方向前端部１９ｂに相当）より車両前方に配置する。空気コンプレッサ３５は、駆動源としての図示しない燃料電池に供給する空気を圧縮する。

空気コンプレッサ３５のさらに車両前方には、ラジエータ５に一体的に設けてある図示しないラジエータファン用のモータ３７を配置する。

上記した本実施形態によるモータルーム内部品配置構造によれば、車両１がその前方から衝撃を受けるような車両前面衝突時には、ウォータジャケット部１９の車両前後方向前端部１９ｂを、カバー部２１の車両前後方向前端部２１ａより車両前方に配置しているので、車両前方から他の部品が後退してきた場合に、カバー部２１より先に鉄製のウォータジャケット部１９に他の部品が干渉し、カバー部２１を保護することができ、内部に収容する電気部品２０を保護することができる。

これにより、カバー部２１を樹脂やアルミニウム製の薄板としてインバータ１５全体を軽量化しても、前面衝突時に電気部品２０を保護することができる。加えて、インバータ１５全体を軽量化することにより、インバータ１５を車体に保持する部材や車体側も簡略化することが可能となり、車両重量の軽量化が可能となる。

さらに、上記のようにして電気部品２０を保護することができるので、インバータ１５の車両前方のスペースを大きくとることなく、カバー部２１およびその内部に収容する電気部品２０を保護することができ、モータルーム３内のスペース効率を高めることもできる。

また、インバータ１５の車両前方には冷却水リザーバタンク３１を配置しているので、上記した車両の前面衝突時に、冷却水リザーバタンク３１よりさらに車両前方の他の部品が後退してインバータ１５に近づく際に、樹脂製の冷却水リザーバタンク３１が衝撃緩衝材として機能する。

これにより、インバータ１５の車両前方のスペースを大きくとることなく、カバー部２１およびその内部に収容する電気部品２０を保護することができて、モータルーム３内のスペース効率を高めることができ、かつ電気部品２０を保護できることからカバー部２１を樹脂やアルミニウム製の薄板として軽量化することが可能となる。

また、車両の車体構造部材に比べて高強度な硬物部品である車両空調用の空気コンプレッサ３５の車両前後方向前端部を、インバータ１５の車両前後方向前端部より車両前方に配置したので、上記した車両の前面衝突時に、空気コンプレッサ３５の車両前方にある部品、例えばラジエータ５が後退してくる際に、空気コンプレッサ３５に最初に干渉し、インバータ１５を保護することができる。

なお、上記した硬物部品として空気コンプレッサ３５に限ることはなく、車両駆動用のモータ１７や、図示していないが車両空調用のコンプレッサでもよく、これらの硬物部品の車両前後方向前端部を、インバータ１５の車両前後方向前端部より車両前方に配置しても、同様の効果を得ることができる。

また、上記した硬物部品である空気コンプレッサ３５の車両前方側に、車両後方に凸形状となるラジエータファン用のモータ３７を配置したので、上記した車両の前面衝突時に、モータ３７の車両前方に位置するラジエータ５が後退してくる際に、モータ３７がその後方の空気コンプレッサ３５に最初に干渉することになる。

この際、前面衝突時に後退してくるラジエータ５やラジエータファンのハウジングがインバータ１５に干渉する時点では、充分に衝突エネルギが吸収された状態になっているので、インバータ１５を保護することができる。この結果、インバータ１５の車両前方のスペースを大きくとる必要がないので、モータルーム３内のスペース効率を高めることができるとともに、カバー部２１を樹脂やアルミニウム製の薄板として軽量化することが可能となる。

なお、電気部品ユニットとしては、上記したインバータ１５に限ることはなく、例えば燃料電池スタックでもよい。

本発明の一実施形態に係わるモータルーム内部品配置構造を示す、車両前部の側面断面図である。図１のモータルーム内の平面図である。図１のモータルーム内部品配置構造におけるインバータの斜視図である。図３のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

３モータルーム
１５インバータ（電気部品ユニット）
１９ウォータジャケット部（冷却手段）
２１カバー部
３１冷却水リザーバタンク（冷却水用容器）
３５空気コンプレッサ（硬物部品）
３７ラジエータファン用のモータ

Claims

車両前部のモータルーム内に電気部品ユニットを設け、この電気部品ユニットのカバー部に一体化して電気部品ユニットを冷却する冷却手段の車両前後方向前端部を、前記電気部品ユニットの前記カバー部の車両前後方向前端部より車両前方に配置し、前記電気部品ユニットの車両前方であって車両前後方向において電気部品ユニットと重なる位置に冷却水用容器を配置したことを特徴とするモータルーム内部品配置構造。
前記車両の車体構造部材に比べて高強度な硬物部品をモータルーム内に設け、この硬物部品の車両前後方向前端部を、前記電気部品ユニットの車両前後方向前端部より車両前方に配置したことを特徴とする請求項１に記載のモータルーム内部品配置構造。
前記硬物部品は、車両の駆動源に供給する空気を圧縮する空気コンプレッサであることを特徴とする請求項２に記載のモータルーム内部品配置構造。
前記硬物部品は、車両空調用のコンプレッサであることを特徴とする請求項２に記載のモータルーム内部品配置構造。
前記硬物部品は、車両駆動用のモータであることを特徴とする請求項２に記載のモータルーム内部品配置構造。
前記硬物部品の車両前方に、ラジエータファン用のモータを配置したことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載のモータルーム内部品配置構造。