JP7127581B2 - 電気部品の車載構造 - Google Patents

Description

本明細書が開示する技術は、電気部品の車載構造に関する。特に、車両の後席のシート下の空間への電気部品の車載構造に関する。

近年、自動車に搭載される電気部品が増えてきている。特に、電気自動車では、搭載される電気部品の数が多い。電気自動車における電気部品の代表的なものに、メインバッテリの電圧を昇圧する昇圧コンバータ、メインバッテリの電圧を降圧して補機バッテリに供給する降圧コンバータ、メインバッテリの直流電力を三相交流モータ駆動用の交流電力に変換するインバータなどがある。

電気部品の多くはフロントコンパートメントやリアコンパートメントに搭載されるが、一部はキャビンに搭載される場合がある。例えば特許文献１には、後席のシート下の空間に電気部品（バッテリとインバータとＤＣ／ＤＣコンバータ）を配置する技術が開示されている。

特開２００５－１７８７３２号公報

電圧コンバータやインバータなどの電気部品の筐体はアルミニウムなどの金属で作られていることが多い。車両が衝突した際の衝撃で電気部品が跳ね上がると後席に着座している乗員と干渉するおそれがある。本明細書は、後席のシート下の空間への電気部品の車載構造に関し、後方からの障害物の衝突に対して電気部品が跳ね上がることを防止する技術を提供する。

本明細書が開示する車載構造は、電気部品を、ブラケットを介して車体に固定する。ブラケットは第１ブラケットと第２ブラケットで構成されている。電気部品は平板状の第１ブラケットの上に固定されている。第１ブラケットの後部が、当該第１ブラケットよりも車両後方へ延びている第２ブラケットの上面に第１ボルトで固定されている。第２ブラケットは、第１ブラケットの後方にて上方から挿通される第２ボルトで車体に固定されている。なお、第１ブラケットの前方は車体に固定されていてよい。第２ブラケットは、第１ブラケットの後方にて、車両後方にいくほど高くなっており第２ボルトの位置にて第２ボルトのヘッドよりも高くなっているリブを備えている。そして、第１ボルトの個数と第２ボルトの個数が同じであり、第１ボルトの径が第２ボルトの径よりも細く、それらボルトの径の差によって第１ブラケットと第２ブラケットとの締結箇所の強度が第２ブラケットと車体との締結箇所の強度よりも低くなっている。

後方から接近する障害部が車両に衝突すると車体後部が変形して前方へ押し出される。第１ブラケットと第２ブラケットとの締結箇所の強度は第２ブラケットと車体との締結箇所の強度よりも低いので電気部品を載せた第１ブラケットが第２ブラケットから離脱する。車体後部とともに第２ブラケットが前方へ押し出されるが、電気部品を載せた第１ブラケットはリブの上をすべり、ボルトヘッドとの干渉は免れる。電気部品の後面にボルトヘッドが干渉すると電気部品が跳ね上がるおそれがあるが、後方へいくほど高くなっているリブによって、電気部品を載せた第１ブラケットと第２ブラケットは円滑にすれ違うことができ、電気部品の跳ね上がりが防止される。

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。

実施例の車載構造を説明するための車両の側面図である。 シート下の電圧コンバータ付近の拡大斜視図である。 車体に取り付けられた電圧コンバータの平面図である。 実施例の車載構造の効果を説明する模式的側面図である（衝突前）。 実施例の車載構造の効果を説明する模式的側面図である（衝突後）。

図面を参照して実施例の車載構造２を説明する。実施例の車載構造２は、電気自動車３の電圧コンバータ１０に適用されている。図１に、電気自動車３の側面図を示す。図１では、理解を助けるために、電気自動車３とそのシートは仮想線で描いてある。電圧コンバータ１０は、電気自動車３のメインバッテリ（不図示）の電圧を降圧してサブバッテリへ供給するデバイスである。電圧コンバータ１０は、後席シート４の下方の空間に配置されている。電圧コンバータ１０は、第１ブラケット２０と第２ブラケット３０を介して車体１１（フロアパネル）に固定されている。

図２に、シート下の電圧コンバータ１０の付近の拡大斜視図を示す。図３に、電圧コンバータ１０の付近の平面図を示す。第１ブラケット２０は、平板状であり、車両左右方向の縁に強度向上のためのリブが設けられている。電圧コンバータ１０は、平板状の第１ブラケット２０の上に固定されている。第１ブラケット２０の車両前方側は、ボルト２３で車体１１に固定されている。第１ブラケット２０の車両後方側は、第２ブラケット３０を介して車体１１に固定されている。

第１ブラケット２０の後部が、第１ブラケット２０よりも車両後方へ延びている第２ブラケット３０の上面にボルト２２で固定されている。ボルト２２は、下方から上方へ向けて第２ブラケット３０に挿通されており、上側の第１ブラケット２０に固定されている。

第２ブラケット３０は、第１ブラケット２０の後方にて上方から挿通される２本のボルト３２で車体１１に固定されている。第１ブラケット２０の本体３１も平板状である。本体３１の車体左右方向の両側に、車両前後方向に延びるリブ３３が設けられている。リブ３３は、本体３１から上方に突出している。

図３に示されているように、平面視（上面視）において、少なくとも一方のボルト３２は、電圧コンバータ１０の直後ろに位置している。後方からの障害物の衝突により車両後部が前方へ押し出されるとき、ボルト３２が電圧コンバータ１０の後面と干渉すると、電圧コンバータ１０が上方へ跳ね上がるおそれがある。電圧コンバータ１０の上方は後席シート４であるので、電圧コンバータ１０が上方へ跳ね上がると、着座している乗員と干渉するおそれがある。

車載構造２は、電圧コンバータ１０とボルト３２の干渉を防止することができる。図４と図５に、車載構造２の効果を説明する模式的側面図を示す。図４と図５は、第１ブラケット２０と第２ブラケット３０の締結箇所と第２ブラケット３０と車体１１の締結箇所を含む側面図である。図５は、車両の後方から障害物が衝突し、車体後部が前方へ押し出された状態を示している。図５の白抜きの矢印が衝突荷重を模式的に表している。図４は、衝突前の状態を示している。

図４に示されているように、第２ブラケット３０の本体３１の車体左右方向に設けられているリブ３３は、第１ブラケット２０の後方にて、車両後方にいくほど高くなっている。リブ３３は、第２ブラケット３０を車体１１に固定しているボルト３２の位置にてボルト３２のヘッドよりも高くなっている。図４では、ボルトヘッドまでの高さ（地上高）を記号Ｈ１で表しており、ヘッドの位置におけるリブ３３の高さ（地上高）を記号Ｈ２で表している。高さＨ２は高さＨ１よりも高くなっている。

第１ブラケット２０を第２ブラケット３０に固定しているボルト２２は、第２ブラケット３０を車体１１に固定しているボルト３２よりも径が細い。そして、第１ブラケット２０と第２ブラケット３０が２個のボルト２２で固定されており、第２ブラケット３０と車体１１も２個のボルト３２で固定されている。それゆえ、第１ブラケット２０と第２ブラケット３０との締結箇所の強度は、第２ブラケット３０と車体１１との締結箇所の強度よりも低くなっている。この強度の差により、後方から障害物が衝突した場合、第２ブラケット３０が車体１１から離脱するよりも先に第１ブラケット２０が第２ブラケット３０から離脱する。

図５に示すように、車両後方から障害物が衝突し、車体の後部が前方へ押し出される。車体１１の後部とともに第２ブラケット３０も前方へ押し出される。第１ブラケット２０と第２ブラケット３０の締結箇所の強度が低いので、第１ブラケット２０が第２ブラケット３０から離脱する。電圧コンバータ１０を固定している第１ブラケット２０はその位置を保持し、第２ブラケット３０が第１ブラケット２０に対して相対的に前方へ進行していく。

第２ブラケット３０には後方へいくほど高くなっているリブ３３が設けられているので、第２ブラケット３０は平板状の第１ブラケット２０の下に潜り込むように進む。リブ３３は車体側方からみて湾曲しつつ緩やかに高くなっているので第１ブラケット２０と第２ブラケット３０はスムーズにすれ違う。ボルト３２の位置でリブ３３の高さはボルト３２のヘッドよりも高いので、第１ブラケット２０はリブ３３に持ち上げられ、ボルト３２のヘッドの上方へと進む。第１ブラケット２０（電圧コンバータ１０）はボルト３２と干渉することがない。それゆえ、後方からの障害物の衝突時に前方へ押し出されるボルト３２に電圧コンバータ１０がぶつかることが回避される。電圧コンバータ１０の後面にボルト３２が衝突すると、電圧コンバータ１０が上方に跳ね上がるおそれがあるが、実施例の車載構造２によれば、電圧コンバータ１０の跳ね上がりが防止される。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。第１ブラケット２０の前方を車体１１に固定しているボルト２３の径はボルト３２の径と同じである。また、第１ブラケット２０の前方と車体１１は２本のボルト２３で固定されている。従って、車体１１と第１ブラケット２０の締結箇所の強度は第１ブラケット２０と第２ブラケット３０の締結箇所の強度よりも高い。障害物が後方から衝突した際、第１ブラケット２０と第２ブラケット３０の締結箇所は、第２ブラケット３０と車体１１との締結箇所及び、第１ブラケット２０の前方と車体１１との締結箇所のいずれよりも先に分離する。

本明細書が開示する車載構造は、電圧コンバータ以外の電気機器に適用されてもよい。

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：車載構造
３：電気自動車
４：後席シート
１０：電圧コンバータ
１１：車体
２０：第１ブラケット
２２、２３、３２：ボルト
３０：第２ブラケット
３３：リブ

Claims (1)

1. 車両の後席のシート下の空間への電気部品の車載構造であり、
   前記電気部品は平板状の第１ブラケットの上に固定されており、
   前記第１ブラケットの後部が、当該第１ブラケットよりも車両後方へ延びている第２ブラケットの上面に第１ボルトで固定されており、
   前記第２ブラケットは、前記第１ブラケットの後方にて上方から挿通される第２ボルトで車体に固定されており、
   前記第２ブラケットは、前記第１ブラケットの後方にて、車両後方にいくほど高くなっており前記第２ボルトの位置にて前記第２ボルトのヘッドよりも高くなっているリブを備えており、
   前記第１ボルトの個数と前記第２ボルトの個数が同じであり、前記第１ボルトの径が前記第２ボルトの径よりも細く、前記第１ボルトと前記第２ボルトの径の差によって前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの締結箇所の強度が前記第２ブラケットと前記車体との締結箇所の強度よりも低くなっている、電気部品の車載構造。

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