JP6256368B2 - 電子機器の車載構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の車載構造に関する。

近年、様々な電子機器が車両に搭載されるようになってきている。電子機器が搭載される状況として、電子機器は、上面が傾斜している設置対象部材のその上面にブラケットを介して固定される状況がある。なお、以下では、設置対象部材の傾斜している上面を傾斜面と称する。電子機器は、傾斜面に沿って電子機器よりも傾斜の下側に固定されているブラケットと上側に固定されているブラケットによって傾斜面との間に隙間を有して電子機器が支持される。そのような状況の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１において、傾斜面は、走行モータを収容するギアボックスの上面であり、フロントコンパートメント内で前下がりに傾斜している。電子機器は、走行モータに電力を供給するインバータであり、ギアボックスの傾斜した上面の上方に配置されている。インバータは、ギアボックスの振動から保護するため、防振ブッシュを備えたブラケットによって、ギアボックスの上面との間に隙間を有して支持されている。インバータは、上面の傾斜に沿った方向においてインバータの下側に位置するフロントブラケットと上側に位置するリアブラケットによって支持されている。フロントブラケットの上部は、インバータの側面の一つである前面に連結されている。

特開２０１３−２３３８３６号公報

特許文献１のケースでは、フロントコンパートメントにおいて前下がりに傾斜しているギアボックスの上方にインバータが支持されている。車両が前方衝突した際、インバータの全部に衝突荷重が加わる。このとき、フロントブラケットの上部が後方に倒れるように変形して電子機器が傾斜したギアボックス上面に強くぶつかる虞がある。なお、衝突荷重とは、車両が障害物等と衝突した際に車両の各所に加わる荷重のことである。本明細書は、電子機器が隙間を有して傾斜面の上方に支持されている車載構造に関し、衝突荷重を受けたときに電子機器が傾斜面とぶつかるときの衝撃を緩和する技術を提供する。なお、特許文献１に開示された技術は、フロントコンパートメントにおいて傾斜した上面の上方に支持されたインバータを対象としているが、本明細書が開示する技術は、インバータへの適用に限られるものではなく、また、傾斜面はモータケースの上面に限られるものではないことに留意されたい。さらには、本明細書が開示する技術は、フロントコンパートメントに搭載される電子機器に限られるものでもない。例えば、後方からの衝突を想定した場合、本明細書が開示する技術は、リアコンパートメントに搭載される電子機器に適用することも可能である。

本明細書が開示する車載構造においては、電子機器は、設置対象部材の傾斜している上面（傾斜面）に固定されている。電子機器は、傾斜面の傾斜に沿った方向においてその電子機器よりも下側に固定されている第１ブラケットと上側に固定されている第２ブラケットによって傾斜面との間に隙間を有して支持されている。第１ブラケットの上部は、電子機器の側面に連結されている。なお、ここでは、側面とは、上面と下面を除く面のいずれかを意味する。そして、その側面の第１ブラケット上方に、第１ブラケットの上端との間に間隙を隔てて対向するストッパが設けられている。電子機器の第１ブラケットが連結されている側に加わる衝突荷重によって第１ブラケットが傾斜面の傾斜の上側に向かって倒れるように変形したときにストッパが第１ブラケットの上端に当接する。この構造によれば、電子機器の下面が傾斜面とぶつかるときに（あるいはぶつかるのに先立って）電子機器のストッパが第１ブラケットに当接し、電子機器と傾斜面との衝突を緩和する。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部品レイアウトの一例を示す斜視図である。 トランスアクスルとインバータの側面図である。 ブラケット変形後のトランスアクスルとインバータの位置関係を示す側面図である。 インバータに加わる荷重を説明する図である。 インバータに加わる荷重を説明する図である（ブラケット変形後）。 フロントブラケットの斜視図である。 変形例のフロントブラケットの斜視図である。 変形例のフロントブラケットの側面図である。 変形例のストッパを示す斜視図である。 第２実施例の車載構造の側面図である（ブラケット変形前）。 第２実施例の車載構造の側面図である（ブラケット変形後）。 第３実施例の車載構造の側面図である。

（第１実施例）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２は、走行用にモータ３とエンジン９８の双方を備えたハイブリッド車１００に適用されている。実施例の車載構造２における搭載対象の電子機器は、モータ３に電力を供給するインバータ２０である。また、インバータ２０を搭載する設置対象部材は、トランスアクスル３０である。以下では、「トランスアクスル３０」を略して「ＴＡ３０」と表す。

図１に、ハイブリッド車１００のフロントコンパートメント９０におけるデバイスの配置を示す。なお、図中の座標系は、Ｆ軸が車両前方を示しており、Ｖ軸が車両上方を示しており、Ｈ軸は車幅方向（車両の側方）を示している。座標系の記号の意味は、以降の図でも同じである。

フロントコンパートメント９０には、エンジン９８、インバータ２０、ＴＡ３０などが配置されている。フロントコンパートメント９０には他にも様々なデバイスが配置されているが、それらの図示は省略する。図１ではＴＡ３０やエンジン９８などは模式化して描かれていることに留意されたい。

モータ３は、ＴＡ３０のハウジングに収容されている。ＴＡ３０は、別言すれば、モータ３を収容するギアボックスである。ＴＡ３０のハウジングは、例えば、アルミニウムのダイキャスト、あるいは、削り出しで作られる。ＴＡ３０のハウジングには、さらに、エンジン９８の出力トルクとモータ３の出力トルクを合成／分配する動力分配機構６が収容されている。デファレンシャルギア４もＴＡ３０のハウジングに収容されている。動力分配機構６は、状況に応じて、エンジン９８の出力トルクを分割してデファレンシャルギア４とモータ３へ伝達する。この場合、ハイブリッド車１００は、エンジントルクで走行しながらモータ３によって発電する。ハイブリッド車１００は、また、制動時の車両の減速エネルギを使ってモータ３により発電する。発電で得た電力でバッテリを充電する。

エンジン９８とＴＡ３０は、車幅方向で隣り合うように連結されている。エンジン９８とＴＡ３０は、車両の構造強度を担保するサイドメンバ９６に懸架されている。図１では１本のサイドメンバ９６のみが描かれているが、図１においてエンジン９８の左下にも別のサイドメンバが伸びている。エンジン９８とＴＡ３０は、２本のサイドメンバの間に懸架されている。

インバータ２０は、電力をモータ３へ供給する。より詳しくは、インバータ２０は、不図示の高電圧バッテリの電力を昇圧した後、交流に変換してモータ３へ供給する。インバータ２０は、また、モータ３が発電した交流電力を直流電力に変換し、さらに降圧する。降圧された電力によって高電圧バッテリが充電される。インバータ２０は、車載の電子機器の一種である。詳しくは後述するが、インバータ２０は、ＴＡ３０の上面との間に隙間を有して支持されている。

インバータ２０は、その前側がフロントブラケット１０によって支持されており、後側がリアブラケット４０によって支持されている。インバータ２０のフロントブラケット１０の上方には、ストッパ５が設けられている。

図１とともに図２を参照してＴＡ３０とインバータ２０の関係を詳しく説明する。図２は、車載構造２の全体図である。また、図２は、ＴＡ３０とインバータ２０の側面図を示している。「側面」とは、車幅方向（図中のＨ軸方向）から見たときの図に相当する。

インバータ２０とＴＡ３０は、６本のパワーケーブル２１で繋がっている。パワーケーブル２１は、インバータ２０からモータ３へ電力を送るためのワイヤハーネスである。説明を省略したが、ＴＡ３０には２個の３相交流モータが収容されており、６本のパワーケーブルは２組の３相交流を伝送する。符号３１は、ＴＡ３０に設けられているパワーケーブル端子を示している。

先に述べたように、ＴＡ３０には、モータ３と動力分配機構６とデファレンシャルギア４が収容されている。ＴＡ３０の内部では、モータ３の出力軸３ａと動力分配機構６の主軸６ａとデファレンシャルギア４の主軸４ａが平行に並んでいる。それら３本の軸は車幅方向に伸びている。図２に示すように、３本の軸は、車幅方向からみて三角形をなすように配置されている。３本の軸の配置のため、ＴＡ３０の上面３０ａは、前下がりに傾斜している。それゆえ、上面３０ａの上方に支持されるインバータ２０も、前下がりに傾斜して配置される。なお、「インバータ２０が前下がりである」とは、インバータ２０の前端の地上高さが後端の地上高さよりも低いことを意味する。

インバータ２０は、フロントブラケット１０とリアブラケット４０によりＴＡ３０の上方に支持されている。フロントブラケット１０は、インバータ２０の前方に配置され、リアブラケット４０はインバータ２０の後方に配置される。インバータ２０とＴＡ３０の間には、隙間Ｇ１が確保されている。この隙間Ｇ１は、フロントブラケット１０とリアブラケット４０によって確保される。

インバータ２０とフロントブラケット１０の間には防振ブッシュ１２が配置されており、インバータ２０とリアブラケット４０の間には防振ブッシュ４２が配置されている。モータ３と動力分配機構６とデファレンシャルギア４は走行中に激しく振動する。防振ブッシュ１２、４２は、モータ３などの振動からインバータ２０を保護するために取り付けられている。また、インバータ２０がフロントブラケット１０とリアブラケット４０によってＴＡ３０の上方に隙間Ｇ１を有して支持されていることも、インバータ２０をモータ３などの振動から隔離するためである。

フロントブラケット１０の下部がボルト５２によってＴＡ３０の上面３０ａに固定され、フロントブラケット１０の上部がボルト５１によってインバータ２０の前面２０ａに連結される。フロントブラケット１０の上部とインバータ２０の前面２０ａとの間には防振ブッシュ１２が挟まれている。図２では示されていないが、フロントブラケット１０は、車幅方向に並んだ２個のボルト５２によってＴＡ３０に固定される。また、フロントブラケット１０は、車幅方向に並んだ２個のボルト５１によってインバータ２０に連結される。２個のボルト５２が車幅方向に並んでいること、及び、２個のボルト５１が車幅方向に並んでいることは、後述する図６を参照されたい。フロントブラケット１０は、金属板（鋼板）のプレス加工で作られている。なお、図２は、フロントブラケット１０の形状を簡略化して示している。フロントブラケット１０の詳しい形状は、後に図６を用いて説明する。

詳しい説明は省略するが、リアブラケット４０もフロントブラケット１０と同様の構造を有している。リアブラケット４０の下部がボルト５４によってＴＡ３０の上面３０ａに固定されており、リアブラケット４０の上部がボルト５３によってインバータ２０の後面に固定されている。リアブラケット４０の上部とインバータ２０の後面との間には防振ブッシュ４２が挟まれている。

ＴＡ３０の上面３０ａが前下がりに傾斜していることを考慮すると、フロントブラケット１０は、傾斜面（上面３０ａ）の傾斜に沿った方向においてインバータ２０よりも下側に固定されているブラケットであり、リアブラケット４０は、傾斜の上側に固定されているブラケットであると表現することができる。なお、本明細書では、インバータ２０の上面と下面を除く面を側面と表現する。即ち、インバータ２０の前面と後面も「側面」に含まれる。その意味では、フロントブラケット１０の上部は、インバータ２０の前方を向く側面に連結されており、リアブラケット４０は、インバータ２０の後方を向く側面に連結されている、と表現することができる。

インバータ２０の前面２０ａには、ストッパ５が設けられている。ストッパ５は、フロントブラケット１０の上方に設けられている。ストッパ５は、その下面５ａが、フロントブラケット１０の上端に対向するように配置されている。図２に示すように、ストッパ５は、ストッパ５とフロントブラケット１０の上端との間の距離Ｈａが、インバータ２０の下面２０ｂとＴＡ３０の上面３０ａとの間の距離Ｈｂよりも短くなるように配置されている。なお、距離Ｈａは、車両が衝突してフロントブラケット１０が変形する前の長さを示す。ストッパ５は、車両が前方衝突（あるいは前方斜め衝突）した際に、インバータ２０がＴＡ３０とぶつかるときの衝撃を緩和するために設けられている。

図２と図３を参照してストッパ５の機能を説明する。図２において、符号Ｗが示す矢印が、衝突荷重を示している。衝突荷重Ｗは、前方衝突を想定した場合の荷重であり、インバータ２０の前端に加わる。図３は、インバータ２０が衝突荷重Ｗを受けたときのフロントブラケット１０とリアブラケット４０の変形を示している。フロントブラケット１０とインバータ２０はボルト５１で連結されており、フロントブラケット１０とインバータ２０の間には防振ブッシュ１２が挟まれている。防振ブッシュ１２は振動を吸収する弾性体で作られており、変形し易い。インバータ２０が前方から衝突荷重Ｗを受けると、フロントブラケット１０が後方に倒れるように変形するとともに、フロントブラケット１０を固定しているボルト５１と防振ブッシュ１２が変形し、フロントブラケット１０がストッパ５に近づく。先に述べたように、ストッパ５とフロントブラケット１０の上端との間の距離Ｈａは、インバータ２０の下面２０ｂとＴＡ３０の上面３０ａとの間の距離Ｈｂよりも短い。それゆえ、衝突荷重Ｗによってフロントブラケット１０が後方に倒れる際、インバータ２０の下面２０ｂがＴＡ３０の上面３０ａとぶつかるのに先立ってストッパ５がフロントブラケット１０と当接する。そうして、インバータ２０の下面２０ｂがＴＡ３０の上面３０ａとぶつかるときの衝撃を緩和する。図３のポイントＰ１は、ストッパ５とフロントブラケット１０の上端との当接箇所である。図３に示すように、ストッパ５とフロントブラケット１０が接触したときには、まだ、インバータ２０の下面２０ｂとＴＡ３０の上面３０ａとの間に隙間Ｇ２が確保されている。

フロントブラケット１０の詳細な形状は後述するが、フロントブラケット１０の上端は、ストッパ５との衝突に対して良く耐え得るようにその形状が工夫されている。ただし、衝突荷重Ｗが大きいと、フロントブラケット１０がストッパ５との衝突荷重に耐えられずにフロントブラケット１０の上端が潰れてしまう場合がある。フロントブラケット１０の上端が潰れると、インバータ２０が更に下がってＴＡ３０と衝突することも考えられる。その場合でも、ストッパ５とフロントブラケット１０との衝突が衝突荷重Ｗの一部を吸収するので、ＴＡ３０の上面３０ａと衝突するときにインバータ２０が受ける衝撃は緩和される。

図４と図５を参照して、前方衝突時にインバータ２０が受ける衝突荷重の理論的解析を説明する。図４と図５では、フロントブラケット１０の形状を簡略化して表すとともに、部品と部品（例えばフロントブラケット１０とインバータ２０）は一点で連結されているものとして扱う。

図４と図５は、インバータ２０とフロントブラケット１０とリアブラケット４０を簡略化して描いた側面図である。図４は、フロントブラケット１０が変形する前の各部品の位置関係を示しており、図５はフロントブラケット１０が変形したときの各部品の位置関係を示している。インバータ２０は、フロントブラケット１０とリアブラケット４０によって、ＴＡ３０の上面３０ａとの間に隙間Ｇを隔てて支持されている。図４と図５に示した符号の意味は次の通りである。直線Ａ１は、水平方向を示しており、直線Ａ２はＴＡ３０の上面３０ａと平行な直線である。直線Ａ１と直線Ａ２の間の角度Ｔ１が、ＴＡ３０の上面３０ａが水平方向となす角度を示している。

符号Ｗは先に述べたように衝突荷重を示しており、符号ＷＬは、衝突荷重Ｗの上面３０ａに沿った方向の分力（平行分力荷重ＷＬ）を示しており、符号ＷＨは、上面３０ａに垂直な方向の分力（垂直分力荷重ＷＨ）を示している。ポイントＰ２は、インバータ２０の最前位置であり、衝突荷重Ｗが加わる位置（荷重点）である。ポイントＰ３は、フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点である。ポイントＰ４は、フロントブラケット１０とＴＡ３０との連結点である。ポイントＰ５は、リアブラケット４０とインバータ２０との連結点である。ポイントＰ６は、リアブラケット４０とＴＡ３０との連結点である。

符号Ｌ１は、ポイントＰ２（荷重点）とポイントＰ６（リアブラケット４０とインバータ２０との連結点）の間の距離を示している。符号Ｌ２は、ポイントＰ２（荷重点）とポイントＰ３（フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点）の間の距離を示している。符号Ｌ３は、ポイントＰ４（フロントブラケット１０とＴＡ３０との連結点）とポイントＰ３（フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点）の間の距離を示している。符号Ｌ４は、ポイントＰ５（リアブラケット４０とインバータ２０との連結点）とポイントＰ６（リアブラケット４０とＴＡ３０との連結点）の間の距離を示している。符号Ｈ１は、ポイントＰ３とポイントＰ２（荷重点）との間の距離を示している。

太線矢印Ｒａは、ポイントＰ３における、垂直分力荷重ＷＨに対するフロントブラケット１０の抗力を示している。符号Ｍａは、フロントブラケット１０に生じる曲げモーメントを示している。符号Ｍｂは、リアブラケット４０に生じる曲げモーメントを示している。

フロントブラケット１０の抗力Ｒａは、両端支持梁における力のつり合い方程式より、Ｒａ＝（Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２））・ＷＨの式で求められる。ここで、Ｌ２がほぼゼロであることを考慮すると、Ｒａ＝ＷＨとなる。即ち、垂直分力荷重ＷＨが、そのまま、ポイントＰ３（フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点）に集中する。平行分力荷重ＷＬに起因してフロントブラケット１０とリアブラケット４０に生じる曲げモーメントは、ＷＬ・Ｈ１／２となる。フロントブラケット１０には、垂直分力荷重ＷＨに起因する曲げモーメント＝ＷＨ・Ｌ３も加わる。以上から、Ｍａ＝ＷＬ・Ｈ１／２＋ＷＨ・（Ｌ２＋Ｌ３）＞Ｍｂ＝ＷＬ・Ｈ１／２−ＷＨ・（Ｌ１＋Ｌ４）となる。なお、ここで、Ｌ２は、実際にはほぼゼロであり、無視することができる。また、フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点（ポイントＰ３）のみが、垂直分力荷重ＷＨを引き受ける。衝突荷重Ｗを受けると、リアブラケット４０に生じる曲げモーメントＭｂよりも、フロントブラケット１０に生じる曲げモーメントＭａが大きくなる。従って、衝突荷重Ｗを受けると、フロントブラケット１０の上部が後下方へ倒れ、インバータ２０は、後部よりも前部が下がる。

図４、図５に示されているように、フロントブラケット１０とインバータ２０の連結点（ポイントＰ３）には、弾性体である防振ブッシュ１２が位置している。そのため、ポイントＰ３が垂直分力荷重ＷＨを受けると、防振ブッシュ１２が変形し、ストッパ５がフロントブラケット１０へ近づき、最終的にストッパ５とフロントブラケット１０が当接する。符号Ｐ１が、ストッパ５とフロントブラケット１０との接触点を示している。ストッパ５とフロントブラケット１０が当接することで、ポイントＰ１に、垂直分力荷重ＷＨに対する抗力Ｒｃが生じる。その分、ポイントＰ３に加わっていた抗力Ｒａが小さくなる。先に、垂直分力荷重ＷＨに起因する曲げモーメントは、「ＷＨ・Ｌ３」であると述べた。垂直分力荷重ＷＨに抗する箇所が、ポイントＰ３（フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点）とポイントＰ１（フロントブラケット１０とストッパ５との接触点）に分散する。ポイントＰ１は、ポイントＰ３よりもポイントＰ４（フロントブラケット１０とＴＡ３０との連結点）に近い。このことは、垂直分力荷重ＷＨに起因する曲げモーメントの腕がＬ３よりも小さくなることを意味する。即ち、フロントブラケット１０とストッパ５が当接することにより、フロントブラケット１０に生じる曲げモーメントＭａが小さくなる。その結果、インバータ２０の前側を下げる力が減少する。即ち、ストッパ５がフロントブラケット１０と当接することによって、インバータ２０の下面２０ｂがＴＡ３０の上面３０ａとぶつかるときの衝撃が緩和される。

ストッパ５がフロントブラケット１０と接触することで、垂直分力荷重ＷＨに抗する箇所が、ポイントＰ３（フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点）とポイントＰ１（フロントブラケット１０とストッパ５との接触点）に分散する。このことは、防振ブッシュ１２に加わる力（即ち、抗力Ｒａ）が小さくなることを意味する。防振ブッシュ１２に加わる力が小さくなるので、防振ブッシュ１２が破断する可能性が小さくなる。

さらに、上記の考察より、次のことも言える。インバータ２０の前部を下方に下げる力は、フロントブラケット１０とインバータ２０との連結点（ポイントＰ３）に作用する垂直分力荷重ＷＨである。垂直分力荷重ＷＨが生じるのは、インバータ２０が、傾斜面（ＴＡ３０の上面３０ａ）の上方に支持されていることに起因する。即ち、ストッパ５が効果を奏するのは、インバータ２０が車両のフロントコンパートメントにおいて前下がりの傾斜面（ＴＡ３０の上面３０ａ）の上方に支持されているという状況においてである。

なお、インバータがリアコンパートメントに搭載される場合には、後方衝突時にインバータの後端に衝突荷重が加わる。従って、インバータがリアコンパートメントに搭載される場合には、インバータが後ろ下がりの傾斜面の上方に支持されている状況であって、インバータのリアブラケットの上方にストッパを設けるとよい。ストッパは、リアブラケットの上部が前方（即ち傾斜面の上方）へ向かって倒れるように変形したときに、インバータの下面が傾斜面と当接する前にリアストッパの上端に当接するように配置される。インバータがリアコンパートメントに搭載される例は、第３実施例にて説明する。

フロントブラケット１０の形状について説明する。図６にフロントブラケット１０の斜視図を示す。なお、図６のＦＨＶ座標系には、ＴＡ３０の上面３０ａと平行な直線Ａ２を付加しており、車両前後方向に延びるＦ軸と直線Ａ２がなす角度Ｔ１は、水平方向に対する上面３０ａの傾斜角を表している。フロントブラケット１０は、ＴＡ３０の上面３０ａに固定されるベースプレート１４と、ベースプレートから立ち上がり、上部がインバータ２０の前面２０ａと対向する一対の脚部１５で構成されている。ベースプレート１４には２箇所に切欠１４ａが設けられており、その切欠１４ａを通じてボルト５２がベースプレート１４をＴＡ３０に固定している。

脚部１５を貫通するように防振ブッシュ１２が配置されており、ボルト５１が、防振ブッシュ１２を通過し、フロントブラケット１０をインバータ２０の前面２０ａに連結している。

車両の正面から見たときに、各脚部１５の上部の両側にはフランジ１６ａ、１６ｂが設けられている。フランジ１６ａ、１６ｂは、脚部の車幅方向の両縁から車両前方に向かって立ち上がるように設けられている。符号１６ａは、車両前方から見たときに外側に位置するフランジを示しており、符号１６ｂは、一対の脚部１５の内側に位置するフランジを示している。フランジ１６ａ、１６ｂは、防振ブッシュ１２の両側に位置しており、防振ブッシュ１２を支える脚部１５の強度を高めている。フランジ１６ａ、１６ｂは、脚部１５の上縁まで延びている。ストッパ５は、フランジ１６ａの上方に位置するように、インバータ２０の前面２０ａに設けられている。ストッパ５は、フロントブラケット１０が変形したときに、脚部１５の上縁とフランジ１６ａの上縁の両方に当接するように配置されている。ストッパ５が脚部１５の上縁とフランジ１６ａの上縁の両方と当接するので、フロントブラケット１０は、大きい垂直分力荷重ＷＨに対してもよく耐え得る。

図７と図８を参照してフロントブラケットの変形例を説明する。図７は、変形例のフロントブラケット１０ａの斜視図であり、図８は、フロントブラケット１０ａの側面図である。図７に示した座標系は、図６に示した座標系と同じである。フロントブラケット１０ａは、脚部１５の上端にもフランジ１７を有している、フランジ１７は、フランジ１６ａの上端とフランジ１６ｂの上端を繋げるように設けられている。図８に示すように、フランジ１７は、ストッパ１０５の前下角に対向するように設けられている。図８に示すように、この変形例の場合も、ストッパ１０５とフランジ１７（フロントブラケット１０ａ）との間の距離Ｈａは、インバータ２０の下面２０ｂとＴＡ３０の上面３０ａとの間の距離Ｈｂよりも小さい。それゆえ、矢印線Ｂ１が示すように、フロントブラケット１０ａが変形した場合、インバータ２０とＴＡ３０が当接する前にストッパ１０５がフランジ１７（フロントブラケット１０ａの上端）と当接し、インバータ２０とＴＡ３０との衝突の衝撃が緩和される。

この変形例では、フロントブラケット上端のフランジ１７がストッパ１０５の前下角に対向するように設けられている。その構造により、フロントブラケット１０ａの脚部１５が、矢印線Ｂ１が示す方向に変形すると、直ちにフランジ１７がストッパ１０５と当接する。このことは、衝突時におけるフロントブラケット１０の変形の初期からストッパ１０５がフランジ１７と当接することを意味する。衝突の初期からストッパ１０５がインバータ２０の下方への移動を妨げるので、インバータ２０がＴＡ３０と衝突した際の衝撃がより一層緩和される。

また、この変形例では、フロントブラケット１０の一対の脚部１５のうち、一方にだけ、その上方にストッパ１０５が設けられている。このように、一対の脚部１５の一方にだけ、その上方にストッパ１０５が設けられていてもよい。

図９を参照して、ストッパの変形例を説明する。図９は、変形例のストッパ２０５を含む、フロントブラケット周辺の斜視図である。図９のフロントブラケットは、図７、図８で説明したフロントブラケット１０ａと同じである。図９の変形例では、インバータ２２０の前面２２０ａの下部に窪み２０４が設けられている。窪み２０４の天井がストッパ２０５に相当する。フロントブラケット１０ａの上端は、窪み２０４においてインバータ２２０に固定される。窪み２０４の天井、即ち、ストッパ２０５の下方にフロントブラケット１０ａの上端のフランジ１７が位置している。別言すれば、フロントブラケット１０ａの上端のフランジ１７の上方に窪み２０４の天井、即ち、ストッパ２０５が位置している。この変形例でも、衝突の衝撃でフロントブラケット１０ａが変形した場合、インバータ２２０とＴＡ３０が当接する前にストッパ２０５（窪み２０４の天井）がフランジ１７（フロントブラケット１０ａの上端）と当接し、インバータ２２０とＴＡ３０との衝突の衝撃が緩和される。

（第２実施例）図１０、図１１を参照して第２実施例の車載構造２０２を説明する。この車載構造では、ブラケットが、防振ブッシュを介さずボルトでインバータに固定されている。この実施例は、第１実施例において防振ブッシュ１２と４２を除いたものである。図１０に、ブラケット変形前の車載構造２０２の側面図を示す。図１１に、ブラケット変形後の車載構造２０２の側面図を示す。インバータ２０は、ＴＡ３０の上面３０ａに、フロントブラケット２１０とリアブラケット２４０を介して固定されている。インバータ２０は、フロントブラケット２１０とリアブラケット２４０によって、ＴＡ３０の上面３０ａとの間に隙間Ｇを隔てて支持されている。

フロントブラケット２１０の上部がボルト２１８でインバータ２０の前面２０ａに取り付けられている。リアブラケット２４０は、ボルト２４３でインバータ２０の後面に取り付けられている。フロントブラケット２１０の上部とインバータ２０の間には防振ブッシュは備えられておらず、フロントブラケット２１０の上部はインバータ２０の前面２０ａに直接に接している。リアブラケット２４０の上部とインバータ２０の間にも防振ブッシュは備えられておらず、リアブラケット２４０の上部はインバータ２０の後面に直接に接している。インバータ２０の前面２０ａには、フロントブラケット２１０の上方にストッパ５が設けられている。

図１０に示すように、衝突前には、フロントブラケット２１０の上端とストッパ５の間には隙間が存在する。図１１に示すように、車両前方から衝突荷重Ｗがインバータ２０の前上角に加わると、フロントブラケット２１０とリアブラケット２４０とともに、ボルト２１８、２４３が塑性変形し、フロントブラケット２１０の上端がストッパ５に当接する。矢印Ｐｘが、ボルト２１８、２４３の塑性変形した箇所を示している。フロントブラケット２１０とストッパ５が当接することで、インバータ２０の下面とＴＡ３０の上面３０ａとの衝突の衝撃が緩和される。

（第３実施例）図１２を参照して第３実施例の車載構造３０２を説明する。第３実施例は、リアコンパートメント（トランクルーム）に搭載される電子機器が対象である。図１１に、車両３００の後部側面図を示す。本実施例では、車載構造３０２の対象は、インバータ３２０である。なお、図１２では、理解を助けるために、車両３００と後輪３０１は仮想線で描いてある。

インバータ３２０は、後輪３０１を駆動するモータ３３１に電力を供給するデバイスである。モータ３３１は、モータケース３３０に収容されている。モータケース３３０は、車両のフレームを構成する不図示の後部クロスメンバに懸架されている。インバータ３２０の設置対象部材は、モータケース３３０である。モータケース３３０は、その上面３３０ａが傾斜している。上面３３０ａは、車両後方側が前方側よりも低くなるように傾斜している。インバータ３２０は、その前面がフロントブラケット３１０によって支持されており、後面がリアブラケット３４０によって支持されている。インバータ３２０は、フロントブラケット３１０とリアブラケット３４０によって、モータケース３３０との間に隙間を有して、後傾姿勢で支持されている。インバータ３２０の後面には、リアブラケット３４０の上方にストッパ３０５が設けられている。ストッパ３０５は、リアブラケット３４０の上部が前方（即ち傾斜面の上方）へ向かって倒れるように変形したときに、インバータ３２０の下面が上面３３０ａと当接する前にリアブラケット３４０の上端に当接するように配置される。第３実施例の車載構造３０２は、後方から衝突荷重を受けた際、インバータ３２０がモータケース３３０にぶつかるときの衝撃を緩和する。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。インバータ２０、２２０、３２０が電子機器の一例に相当する。ＴＡ３０の前下がりの上面３０ａ、モータケース３３０の傾斜した上面３３０ａが、傾斜面の一例に相当する。フロントブラケット１０、１０ａ、２１０が傾斜面に沿った方向において電子機器の下側に固定されている第１ブラケットの一例に相当し、リアブラケット４０が上側に固定されている第２ブラケットの一例に相当する。第３実施例の場合は、リアブラケット３４０が、傾斜面（上面３３０ａ）に沿った方向において電子機器の下側に固定されている第１ブラケットの一例に相当する。フロントブラケット３１０が、傾斜面（上面３３０ａ）に沿った方向において電子機器の上側に固定されている第２ブラケットの一例に相当する。ＴＡ３０とモータケース３３０は、走行用モータを収容したギアボックスの一例に相当する。

本明細書が開示する技術はインバータに限られるものではなく、また、インバータの設置位置が、ＴＡやモータケースの上に限られるものでもない。本明細書が開示する車載構造の対象となる電子機器は、インバータのほか、例えば、エンジンコントロールユニットであってもよい。また、電子機器の設置対象部材は、例えば、トランクルーム内の傾斜したフロア面であってもよい。

本明細書が開示する技術は、電子機器の車載構造に関する技術であり、その主な特徴は次のように表現することができる。電子機器の車載位置は、車両に設けられた傾斜面の上方である。電子機器は、傾斜面の傾斜に沿った方向において電子機器より下側に固定されている第１ブラケットと上側に固定されている第２ブラケットによって傾斜面との間に隙間を有して支持されている。第１ブラケットの上部は、電子機器の側面に連結されている。その側面の第１ブラケットの上方に、第１ブラケットの上端に間隙を隔てて対向するストッパが設けられている。電子機器の第１ブラケットが連結している側に衝突荷重が加わった際、第１ブラケットが傾斜上方に向かって倒れるように変形したときに電子機器の下面が傾斜面に当接する前にストッパが第１ブラケットの上端に当接するように、ストッパが設けられている。なお、電子機器の第１ブラケットが連結している側に衝突荷重は、電子機器がフロントコンパートメントに配置されている場合は、前方から加わる衝突荷重を意味し、電子機器がリアコンパートメントに配置されている場合は後方から加わる衝突荷重を意味する。

衝突荷重は車両の中心に向かって作用する。それゆえ、ブラケットを介して電子機器が支持される面が、車両の中心に近い側から遠い側に向かって高さが低くなる傾斜面である場合に、本明細書が開示する技術は特に有効である。

ストッパ５、１０５は、インバータ２０のケースの一部として形成されていてもよいし、ボルト等によってケースに取り付けられていてもよい。実施例のストッパ５、１０５は、ＴＡ３０のケース（ハウジング）から突出した突起であったが、ストッパは、突起に限られるものではない。図９で示したストッパ２０５のように、ストッパは、ＴＡの前下部に設けられた窪みの天井であってもよい。即ち、インバータの前下部に窪みが設けられており、その窪みにフロントブラケットの上部が連結される場合、衝突の衝撃でフロントブラケットの上部が傾斜上方に倒れるように変形した際に、フロントブラケットの上端と窪みの上面が当接するように窪みの形状を定めればよい。その場合、窪みの天井がストッパの機能を果たす。

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。

２、２０２、３０２：車載構造
３、３３１：モータ
４：デファレンシャルギア
５、１０５、２０５、３０５：ストッパ
６：動力分配機構
１０、１０ａ、２１０、３１０：フロントブラケット
１２、４２：防振ブッシュ
１４：ベースプレート
１５：脚部
１６ａ、１６ｂ、１７：フランジ
２０、２２０、３２０：インバータ（電子機器）
３０：トランスアクスル
４０、２４０、３４０：リアブラケット
５１、５２、５３、５４、２１８、２４３：ボルト
９０：フロントコンパートメント
９６：サイドメンバ
９８：エンジン
１００：ハイブリッド車
３００：車両
３０１：後輪

Claims (6)

1. 電子機器の車載構造であり、
   前記電子機器が設置対象部材の上面である傾斜面に固定されており、
   前記電子機器は、前記傾斜面の傾斜に沿った方向において当該電子機器よりも下側に固定されている第１ブラケットと上側に固定されている第２ブラケットによって前記傾斜面との間に隙間を有して支持されており、
   前記第１ブラケットの上部が前記電子機器の側面に連結されており、
   前記側面の前記第１ブラケットの上方に、前記第１ブラケットの上端との間に間隙を隔てて対向するストッパが設けられており、
   前記電子機器の前記第１ブラケットが連結されている側に加わる衝突荷重によって前記第１ブラケットが傾斜の上側に向かって倒れるように変形したときに、前記ストッパが前記第１ブラケットの上端に当接することを特徴とする車載構造。
2. 前記衝突荷重によって前記第１ブラケットが傾斜の上側に向かって倒れるように変形したときに、前記電子機器の下面が前記傾斜面に当接する前に前記ストッパが前記第１ブラケットの上端に当接することを特徴とする請求項１に記載の車載構造。
3. 前記衝突荷重を受ける前の前記第１ブラケットと前記ストッパとの間の距離が、前記電子機器の下面と前記傾斜面との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載構造。
4. 前記ストッパは、前記電子機器のケースの一部として形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車載構造。
5. 前記第１ブラケットと前記電子機器との間に防振ブッシュが備えられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車載構造。
6. 前記設置対象部材は走行モータを収容したギアボックスであり、前記電子機器は、前記走行モータに電力を供給するインバータであり、
   前記ギアボックスと前記インバータは、前記ギアボックスの上面が前下がりとなるように車両のフロントコンパートメントに配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車載構造。

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