JP6557531B2 - 車両構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体に搭載される駆動ユニットを備える車両構造に関する。

自動車等の車体には、エンジンおよび変速機等からなる駆動ユニットが搭載されている。ところで、車両衝突時の衝撃を最小限に抑える観点から、車両衝突時には駆動ユニットを車体に対して移動させることにより、車体を変形させて多くの運動エネルギーを吸収させることが望ましい。そこで、車両衝突時にスタータモータの取付ボルトを滑らせることにより、エンジン後部からスタータモータをずらして空間を確保し、駆動ユニットを後退させるようにした技術が提案されている（特許文献１参照）。また、車両衝突時にブラケットを破断させてフルードウォーマを脱落させることにより、駆動ユニットを後退させるようにした技術も提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１４−７４３９２号公報 特開２０１４−１５６９１７号公報

ところで、車両衝突時にスタータモータ等の補機を切り離し、駆動ユニットの移動量を確保するためには、切り離された補機の位置をコントロールすることが重要である。すなわち、駆動ユニットの移動を阻害することのないように、駆動ユニットから補機を切り離すことが求められている。

本発明の目的は、車体に対する駆動ユニットの移動量を確保することにある。

本発明の車両構造は、車体に搭載される駆動ユニットを備える車両構造であって、前記駆動ユニットに取り付けられ、前記駆動ユニットのエンジンを始動回転させる電動モータと、前記電動モータに連結部を介して連結され、前記電動モータのピニオンを移動させるアクチュエータと、前記駆動ユニットに形成され、前記連結部に対向する傾斜面と、前記車体に形成され、前記アクチュエータに対向する対向面と、を有し、車両衝突に伴って前記駆動ユニットが移動する際に、前記アクチュエータと前記対向面とが互いに接触して前記連結部は破断され、前記電動モータから分離された前記アクチュエータは前記傾斜面に沿って移動する。

本発明によれば、車両衝突に伴って駆動ユニットが移動する際に、第２部品と対向面とが互いに接触して連結部は破断され、第１部品から分離された第２部品は傾斜面に沿って移動する。これにより、車体と駆動ユニットとの間に第２部品が挟まれることはなく、駆動ユニットの移動量を確保することができる。

本発明の一実施の形態である車両構造を備えた車両を示す概略図である。 スタータの構成の一例を示す概略図である。 図１の矢印Ａ方向からスタータを示す斜視図である。 図１の矢印Ｂ方向からコンバータケースの一部を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、車両衝突時におけるパワーユニットの移動状況を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、車両衝突時に分離されたマグネットスイッチの移動状況を示す説明図である。 （ａ）および（ｂ）は、比較例としての車両構造を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両構造を備えた車両１０を示す概略図である。図１に示すように、自動車等の車体１１には、エンジンルーム１２と車室１３とを区画するダッシュパネル１４が設けられている。ダッシュパネル１４にはフロアパネル１５が接合されており、このフロアパネル１５にはエンジンルーム１２から車両後方に延びるフロアトンネル１６が形成されている。また、車体１１には、駆動ユニットであるパワーユニット２０が、エンジンルーム１２からフロアトンネル１６にかけて縦置きに搭載されている。パワーユニット２０は、エンジン２１とこれに連結されるトランスミッション２２とを備えている。トランスミッション２２には、外殻を構成するケースとして、図示しないトルクコンバータを収容するコンバータケース２３と、図示しない変速機構を収容するミッションケース２４とが設けられている。さらに、トランスミッション２２のコンバータケース２３には、エンジン２１を始動回転させるスタータ２５が取り付けられている。

図２はスタータ２５の構成の一例を示す概略図である。図２に示すように、スタータ２５は、トルクコンバータのリングギヤ３０を回転駆動するスタータモータ（第１部品，電動モータ）３１と、スタータモータ３１のピニオン３２を移動させるマグネットスイッチ（第２部品，アクチュエータ）３３と、を有している。スタータモータ３１は、フィールドコイル３４が装着されるとともにアーマチュア３５が収容されるヨーク３６と、ヨーク３６の一方端側に設けられるフロントブラケット３７と、ヨーク３６の他方端側に設けられるリヤブラケット３８と、を有している。アーマチュア３５の出力軸３９にはオーバーランニングクラッチ４０が軸方向に移動自在に設けられており、このオーバーランニングクラッチ４０にはピニオン３２が連結されている。また、スタータモータ３１のマグネットスイッチ３３は、始動スイッチ４１によって駆動されるプランジャ４２を備えている。さらに、プランジャ４２とオーバーランニングクラッチ４０とは、支点を中心に揺動するレバー部材４３を介して連結されている。

マグネットスイッチ３３にはプランジャ４２に連動するメイン接点４４が設けられており、メイン接点４４には第１端子（端子）４５を介してバッテリ（蓄電デバイス）４６が接続されている。このように、マグネットスイッチ３３には、バッテリ４６に接続される第１端子４５が設けられている。また、メイン接点４４には、スタータモータ３１のフィールドコイル３４およびブラシ４７が接続されている。さらに、マグネットスイッチ３３はプランジャ４２を駆動する図示しないソレノイドコイルを有しており、このソレノイドコイルには第２端子４８および始動スイッチ４１を介してバッテリ４６が接続されている。始動スイッチ４１がオン操作されると、ソレノイドコイルに電流が流れてプランジャ４２が矢印Ａ方向に吸引され、レバー部材４３を介してオーバーランニングクラッチ４０およびピニオン３２が矢印Ｂ方向に押し出される。また、プランジャ４２が矢印Ａ方向に吸引されることにより、マグネットスイッチ３３内のメイン接点４４が閉じられるため、バッテリ４６からフィールドコイル３４およびブラシ４７に電流が流れ、バッテリ電力によってアーマチュア３５が回転駆動される。このように、始動スイッチ４１をオン操作することにより、スタータモータ３１のピニオン３２がリングギヤ３０に向けてスライドし、リングギヤ３０に噛み合うピニオン３２によってエンジン２１のクランク軸が始動回転される。

図３は図１の矢印Ａ方向からスタータ２５を示す斜視図である。図４は図１の矢印Ｂ方向からコンバータケース２３の一部を示す斜視図である。図２および図３に示すように、スタータモータ３１のフロントブラケット３７には、取り付け用のフランジ部５０が形成されるとともに、フランジ部５０の近傍から径方向外方に延びる連結部５１が形成されている。このフロントブラケット３７の連結部５１には、レバー部材４３が収容されるとともに、マグネットスイッチ３３が固定されている。また、図４に示すように、コンバータケース２３には、フロントブラケット３７の先端部５２を挿入するための開口部５３が形成されるとともに、その周囲にはフランジ部５０を装着するための取付面５４が形成されている。さらに、コンバータケース２３には、取付面５４に対して傾斜する傾斜面５５が形成されている。

図１に示すように、パワーユニット２０を構成するコンバータケース２３の取付面５４には、スタータモータ３１のフランジ部５０が取り付けられている。また、スタータモータ３１とマグネットスイッチ３３とを連結する連結部５１は、コンバータケース２３の傾斜面５５に対向する位置に設けられている。さらに、車体１１のダッシュパネル１４には、マグネットスイッチ３３に対向する対向面５６が形成されている。このような車両構造を採用することにより、万一、車両衝突が発生した場合であっても、車体１１に対してパワーユニット２０を後方に移動させることができ、車体１１の変形量を十分に確保することができる。以下、車両衝突時におけるパワーユニット２０の移動状況について説明する。

［車両衝突時のパワーユニット移動状況］
図５（ａ）〜（ｃ）は、車両衝突時におけるパワーユニット２０の移動状況を示す説明図である。なお、図５には、車両１０の前面衝突時の状況が示されている。図５（ａ）に示すように、車両衝突時においては、図示しない衝突物によってエンジンルーム１２が押し潰されることがあり、この場合にはエンジンルーム１２内のパワーユニット２０が車体１１に対して後退方向（矢印Ｘ方向）に押し込まれる。このように、パワーユニット２０が押し込まれると、図５（ｂ）に示すように、スタータ２５のマグネットスイッチ３３とダッシュパネル１４の対向面５６とが互いに接触し、図５（ｃ）に示すように、連結部５１が破断してスタータモータ３１からマグネットスイッチ３３が分離される。これにより、マグネットスイッチ３３によってパワーユニット２０の後退移動が制限されることがなく、車両衝突時におけるパワーユニット２０の移動量を十分に確保することができる。

ここで、図６（ａ）〜（ｄ）は、車両衝突時に分離されたマグネットスイッチ３３の移動状況を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、車両衝突に伴ってパワーユニット２０が後退移動し、マグネットスイッチ３３がダッシュパネル１４の対向面５６に接触すると、図６（ｂ）に示すように、スタータモータ３１とマグネットスイッチ３３との連結部５１が破断する。さらに、パワーユニット２０が後退移動すると、図６（ｃ）に示すように、スタータモータ３１から分離されたマグネットスイッチ３３に対し、コンバータケース２３の傾斜面５５が接触する。この接触により、図６（ｃ）に矢印Ｚで示すように、マグネットスイッチ３３は傾斜面５５に沿って上方に移動するため、マグネットスイッチ３３はコンバータケース２３に乗り上げた状態となる。これにより、図６（ｄ）に示すように、マグネットスイッチ３３がダッシュパネル１４とコンバータケース２３との間に挟まれることはなく、パワーユニット２０を後方に移動させることができる。

ここで、図７（ａ）および（ｂ）は、比較例としての車両構造を示す説明図である。図７（ａ）および（ｂ）には、コンバータケース２３から傾斜面５５を削減した車両構造が示されている。比較例の車両構造においては、図７（ａ）に示すように、マグネットスイッチ３３がダッシュパネル１４の対向面５６に接触し、図７（ｂ）に示すように、スタータモータ３１とマグネットスイッチ３３との連結部５１が破断された場合であっても、ダッシュパネル１４とコンバータケース２３との間にマグネットスイッチ３３が挟み込まれる虞がある。このように、車体１１とパワーユニット２０との間にマグネットスイッチ３３が挟まれると、マグネットスイッチ３３によってパワーユニット２０の後退移動が制限されることから、パワーユニット２０の移動量を確保することが困難である。これに対し、本発明の一実施の形態である車両構造においては、図６（ｃ）に示すように、傾斜面５５に沿ってマグネットスイッチ３３を上方に移動させることができ、パワーユニット２０の移動量を確保することが可能である。これにより、車両衝突時における車体１１の変形量を確保することができ、車体１１に多くの運動エネルギーを吸収させることができる。

また、前述したように、車両衝突時には、マグネットスイッチ３３をダッシュパネル１４とコンバータケース２３との間に挟むことなく、マグネットスイッチ３３をコンバータケース２３の傾斜面５５に沿って上方に移動させている。これにより、バッテリ４６に接続される端子４５，４８がマグネットスイッチ３３に設けられる場合であっても、端子４５，４８のダッシュパネル１４等に対する短絡を防止することが可能である。このように、車両衝突時の短絡を防止することができるため、マグネットスイッチ３３やダッシュパネル１４等から、絶縁材等の短絡対策部品を削減することができる。また、車両衝突時に連結部５１を破断させる構造であるため、連結部５１の壁を薄く形成することができ、スタータ２５の質量を削減することができる。さらに、コンバータケース２３に傾斜面５５を形成することから、コンバータケース２３の質量を削減することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。図示する例では、縦置きのパワーユニット２０を備える車両構造に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、横置きのパワーユニットを備える車両構造に本発明を適用しても良い。また、図示する例では、スタータモータ３１とマグネットスイッチ３３とを連結する連結部５１の一部が、パワーユニット２０の傾斜面５５に対向しているが、これに限られることはなく、連結部５１の全てが傾斜面５５に対向しても良い。また、連結部５１の破断部位をコントロールするため、連結部５１に切り欠き等の脆弱部を形成しても良い。

前述の説明では、第１部品である電動モータとしてスタータモータ３１を設けているが、これに限られることはなく、パワーユニット２０に設けられる他の部品であっても良い。また、第２部品であるアクチュエータとしてマグネットスイッチ３３を設けているが、これに限られることはなく、パワーユニット２０に設けられる他の部品であっても良い。また、前述の説明では、車両１０の衝突例として車両１０の前面衝突を挙げているが、これに限られることはなく、車両１０の側面衝突や後面衝突に対処するため、本発明の車両構造を採用しても良い。

１１ 車体
２０ パワーユニット（駆動ユニット）
２１ エンジン
３１ スタータモータ（第１部品，電動モータ）
３２ ピニオン
３３ マグネットスイッチ（第２部品，アクチュエータ）
４５ 第１端子（端子）
４６ バッテリ（蓄電デバイス）
５１ 連結部
５４ 取付面
５５ 傾斜面
５６ 対向面

Claims (3)

1. 車体に搭載される駆動ユニットを備える車両構造であって、
   前記駆動ユニットに取り付けられ、前記駆動ユニットのエンジンを始動回転させる電動モータと、
   前記電動モータに連結部を介して連結され、前記電動モータのピニオンを移動させるアクチュエータと、
   前記駆動ユニットに形成され、前記連結部に対向する傾斜面と、
   前記車体に形成され、前記アクチュエータに対向する対向面と、
   を有し、
   車両衝突に伴って前記駆動ユニットが移動する際に、前記アクチュエータと前記対向面とが互いに接触して前記連結部は破断され、前記電動モータから分離された前記アクチュエータは前記傾斜面に沿って移動する、
   車両構造。
2. 請求項１に記載の車両構造において、
   前記駆動ユニットは、前記電動モータが取り付けられる取付面を備え、
   前記傾斜面は、前記取付面に対して傾斜する、
   車両構造。
3. 請求項１または２に記載の車両構造において、
   前記アクチュエータは、蓄電デバイスが接続される端子を備える、
   車両構造。

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