KR20200024705A - 차량용 파워 유닛 구조 - Google Patents

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Abstract

차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조는, 차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되고, 차량의 구동륜(56)에 구동력을 전달하도록 구성되는 모터(42)와, 차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되는 전력 변환기(48)와, 차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되는 전력 분배기(44)를 구비한다. 전력 변환기(48)는 공급된 전력을 모터(42)에 공급하는 전력으로 변환하도록 구성되고, 전력 변환기(48)는, 모터(42)에 대하여 차량의 상방측에 배치된다. 전력 분배기(44)는 전원(74)으로부터 공급된 전력을 전력 변환기(48)에 분배하도록 구성되고, 전력 분배기(44)는 차량의 상하 방향에 관하여, 차량의 전후 방향 또는 차량의 차폭 방향으로부터 보아 전력 변환기(48)와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치된다.

Description

차량용 파워 유닛 구조{POWER UNIT STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 파워 유닛 구조에 관한 것이다.
하기 일본공개특허 특개2011-020628에는, 모터 룸 구조에 관한 발명이 개시되어 있다. 상기 모터 룸 구조에서는, 모터의 차량의 상방측에, 전원으로부터의 전력을 변환하여 모터에 공급하는 인버터(전력 변환부)가 배치되어 있다.
한편, 하기 일본공개특허 특개평9-277840에 기재된 전기 자동차의 강전 박스 구조에서는, 인버터의 차량의 상방측에 정션 박스(전력 분배부)가 배치되어 있다.
그런데, 모터, 인버터 및 정션 박스를 배치함에 있어서, 상기 일본공개특허 특개2011-20628에 기재된 선행 기술에 상기 일본공개특허 특개평9-277840에 기재된 선행 기술을 적용한 구성을 채용하면, 모터, 인버터 및 정션 박스가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되게 된다.
그러나, 모터, 인버터 및 정션 박스가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되면, 이들이 수용되는 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 생각할 수 있다.
본 발명은 파워 유닛 룸 내에 모터, 전력 변환부 및 전력 분배부를 배치해도, 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있는 차량용 파워 유닛 구조를 제공한다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 상기 차량의 파워 유닛 룸 내에 배치되고, 상기 차량의 구동륜에 구동력을 전달하도록 구성되는 모터와, 상기 차량의 파워 유닛 룸 내에 배치되는 전력 변환기와, 상기 차량의 파워 유닛 룸 내에 배치되는 전력 분배기를 구비한다. 상기 전력 변환기는 공급된 전력을 상기 모터에 공급하는 전력으로 변환하도록 구성되고, 상기 전력 변환기는, 상기 모터에 대하여 상기 차량의 상방측에 배치된다. 상기 전력 분배기는 전원으로부터 공급된 전력을 상기 전력 변환기에 분배하도록 구성되고, 상기 전력 분배기는 상기 차량의 상하 방향에 관하여, 상기 차량의 전후 방향 또는 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 변환기와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전원으로부터 공급된 전력이 전력 분배기에 의해 전력 변환기에 분배된다. 또한, 전력 변환기에 전력 분배기로부터 공급된 전력은, 파워 유닛 룸 내에 배치된 모터에 공급되도록 전력 변환기에서 변환된다. 그리고, 전력 변환기로부터 전력이 공급된 모터가 구동함으로써, 구동륜에 구동력이 전달되어 상기 구동륜이 구동한다.
그런데, 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되면, 이들을 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 생각할 수 있다.
여기서, 본 발명의 양태에서는, 전력 변환기가 모터의 차량의 상방측에 배치됨과 함께, 전력 분배기가, 차량의 전후 방향 또는 차량의 차폭 방향으로부터 보아 전력 변환기와 포개지는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치된 구성에 비하여, 전력 분배기와 전력 변환기가 포개져 있는 분만큼, 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 전력 분배기는, 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 변환기와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치되어 있어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전력 분배기가 차량의 차폭 방향으로부터 보아 전력 변환기와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치되어 있기 때문에, 전력 분배기와 전력 변환기가 포개져 있는 분만큼, 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 전후 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 전력 분배기는, 상기 차량의 차체 구성 부재에 마련된 장착부에 장착되어 있어도 된다. 상기 차체 구성 부재는, 상기 차량의 차폭 방향의 측부의 일부를 구성해도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전력 분배기가, 장착부를 개재하여, 차량의 폭 방향의 측부의 일부를 구성하는 차체 구성 부재에 지지된다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 차체 구성 부재는 상기 차량의 한 쌍의 서스펜션 타워여도 된다. 상기 장착부는, 상기 한 쌍의 서스펜션 타워 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설(架設)되어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 장착부가 한 쌍의 서스펜션 타워 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설되어 있고, 상기 장착부에 의해 이러한 서스펜션 타워가 차량의 차폭 방향으로 연결된다. 이 때문에, 차량의 주행 시 등에 있어서, 서스펜션 타워끼리의 차량의 차폭 방향의 상대 변위가 억제되고, 그 결과, 차체의 뒤틀림이 억제된다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 차체 구성 부재는 상기 차량의 한 쌍의 프론트 사이드 멤버여도 된다. 상기 장착부는, 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설되어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버 사이에 장착부가 차량의 차폭 방향으로 가설되어 있다. 이 때문에, 프론트 사이드 멤버가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 장착부에 의해 프론트 사이드 멤버끼리의 차량의 차폭 방향의 상대 변위가 억제된다. 그 결과, 프론트 사이드 멤버가 찌부러짐 변형될 때에 상기 프론트 사이드 멤버가 차량의 차폭 방향으로 꺾임 변형되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버는, 각각 차량의 차폭 방향 내측으로 돌출함과 함께 상기 장착부의 장착에 이용되는 축부를 포함해도 된다. 상기 장착부는, 상기 축부가 상기 축부의 축 방향으로 삽통(揷通)하도록 구성되는 피삽통부와, 상기 피삽통부와 인접하여 마련됨과 함께 상기 장착부에 소정값 이상의 크기의 차량의 전방측으로의 하중이 작용했을 때에 소성 변형하여 상기 축부와 상기 피삽통부와의 차량의 전후 방향의 상대 변위를 허용하는 퓨즈부를 포함해도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 각각에 차량의 차폭 방향 내측으로 돌출한 축부가 마련되어 있고, 상기 축부에는, 전력 분배기가 장착된 장착부가 장착되어 있다.
그런데, 프론트 사이드 멤버가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 프론트 사이드 멤버에 있어서의 장착부의 장착 개소에서는, 상기 프론트 사이드 멤버가 찌부러짐 변형되기 어려워지는 것을 생각할 수 있다.
여기서, 본 발명의 양태에서는, 장착부에 피삽통부가 마련되어 있고, 상기 피삽통부에는 프론트 사이드 멤버에 마련된 축부가 삽통되어 있다. 또한, 장착부에는, 피삽통부와 인접하여 퓨즈부가 마련되어 있다. 그리고, 장착부에 소정값 이상의 차량의 전방측으로의 하중이 작용하면, 퓨즈부가 소성 변형하여, 축부와 피삽통부와의 차량의 전후 방향의 상대 변위가 허용되고, 나아가서는 프론트 사이드 멤버와 장착부와의 상대 변위가 허용된다.
이 때문에, 프론트 사이드 멤버가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 상기 찌부러짐 변형이 축부가 마련되어 있는 개소까지 도달해도, 장착부는 차량의 후방측으로 변위하여, 상기 장착부가 상기 찌부러짐 변형에 대한 저항이 되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 전원으로서의 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 충전용의 접속부가, 상기 차량의 상기 차폭 방향의 측부의 의장면측의 일부를 구성하는 펜더부에 배치되어도 된다. 상기 전력 분배기가 상기 전력 변환기보다 상기 접속부에 근접한 위치에 배치됨과 함께, 상기 접속부와 상기 전력 분배기가 와이어 하니스에 의해 접속되어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 충전용의 접속부가 차량의 차폭 방향의 측부의 의장면측의 일부를 구성하는 펜더부에 배치되어 있다. 또한, 접속부와 전력 분배기가 와이어 하니스에 의해 접속되어 있다. 여기서, 본 발명의 양태에서는, 전력 분배기가 전력 변환기보다 접속부에 근접한 위치에 배치되어 있고, 전력 분배기와 전력 변환기가 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되어 있는 구성에 비하여, 와이어 하니스를 짧게 할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 전력 변환기는, 상기 모터에 고정되어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전력 변환기가 모터에 고정되어 있고, 전력 변환기 및 모터가 서브 어셈블리화된 상태에서, 이들을 차체에 장착할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 모터는 상기 모터의 차량의 상방측에 배치되는 모터측 커넥터를 포함해도 되고, 상기 전력 변환기는 상기 전력 변환기의 차량의 하방측에 배치되고, 상기 모터측 커넥터와 전기적으로 접속하도록 구성되는 전력 변환기측 커넥터를 포함해도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전력 변환기를 모터에 고정할 때에, 모터의 차량의 상방측의 모터측 커넥터와 전력 변환기의 차량의 하방측의 전력 변환기측 커넥터를 결합함으로써, 모터와 전력 변환기를 전기적으로 접속할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조에 있어서, 상기 전력 변환기와 상기 전력 분배기가 파워 유닛측 와이어 하니스에 의해 전기적으로 접속되어 있어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 전력 변환기와 전력 분배기가 파워 유닛측 와이어 하니스에 의해 전기적으로 접속되어 있으므로, 전력 변환기의 진동 모드와 전력 분배기의 진동 모드가 상이해도, 전력 변환기와 전력 분배기의 전기적인 접속 상태를 안정된 상태로 유지할 수 있다.
본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 상기 전력 변환기의 상기 차량의 상방측에 배치되는 수가열 히터를 더 포함해도 된다. 상기 수가열 히터는, 상기 전력 분배기로부터 전력 공급을 받도록 구성되어도 된다. 상기 수가열 히터는 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 분배기와 포개지는 위치에 배치되어도 된다.
본 발명의 양태에 의하면, 수가열 히터에 전력이 공급되어 상기 수가열 히터가 구동됨으로써, 차실 내측에 송풍되는 공기를 따뜻하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 양태에서는, 수가열 히터가 차량의 차폭 방향으로부터 보아 전력 분배기와 포개지는 위치에 배치되어 있다. 이에 의해, 수가열 히터를 전력 분배기의 차량의 상방측에 배치하는 구성에 비하여, 모터, 전력 변환기, 전력 분배기 및 수가열 히터를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 파워 유닛 룸 내에 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기를 배치해도, 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 파워 유닛 룸 내에 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기를 배치해도, 파워 유닛 룸이 차량의 전후 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 안정된 상태로 전력 분배기를 지지할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 차량의 주행 시 등에 있어서 전력 분배기가 차체의 변형으로부터 받는 영향을 저감할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 전력 분배기를 안정된 상태로 지지하면서, 프론트 사이드 멤버의 충격 흡수 성능을 확보할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 전력 분배기를 안정된 상태로 지지하면서, 프론트 사이드 멤버의 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중에 대한 찌부러짐 마진을 확보할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제하면서, 외부 전원의 충전용의 접속부로부터 전력 분배기에 전력이 공급될 때까지 발생하는 전력 손실을 저감할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제하면서, 파워 유닛 룸 내에 모터 및 전력 변환기를 배치할 때의 공수를 저감할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 모터와 전력 변환기의 조립 작업의 공수를 저감할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 전력 분배기로부터 전력 변환기에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 양태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조는, 파워 유닛 룸 내에 모터, 전력 변환기 및 전력 분배기에 더하여 수가열 히터를 배치해도, 파워 유닛 룸이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 실시형태의 특징, 장점, 기술적 및 산업적 특성은 아래 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이며, 도면 내에 동일 요소는 동일 참조 번호로 표시된다.
도 1은, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 차체 전부(前部)의 구성을 나타내는 차량의 후방측으로부터 본 배면도이다.
도 2는, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛의 구성을 나타내는 차량의 차폭 방향 외측으로부터 본 측면도(도 1의 2방향 화살표도)이다.
도 3은, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛에 있어서의 각 구성 요소의 전기적인 접속 상태를 나타내는 차량의 후방측으로부터 본 배면도이다.
도 4는, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 그 주변에 배치된 각 구성 요소의 전기적인 접속 상태를 나타내는 블록도이다.
도 5는, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛에 있어서의 모터와 전력 변환부의 관계를 나타내는 차량의 후방 외측으로부터 본 사시도(도 7의 5방향 화살표도)이다.
도 6은, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛에 있어서의 모터와 전력 변환부의 관계를 나타내는 차량의 후방 외측으로부터 본 부분 단면도(도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 상태를 나타내는 단면도)이다.
도 7은, 제 1 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 차체 전부의 구성을 나타내는 차량의 전방 외측으로부터 본 사시도이다.
도 8은, 제 2 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 차체 전부의 구성을 나타내는 차량의 후방측으로부터 본 배면도이다.
도 9는, 제 2 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛의 마운트와 프론트 사이드 멤버의 연결 상태를 나타내는 차량의 차폭 방향 내측으로부터 본 측면도(도 8의 9방향 화살표도)이다.
도 10은, 제 3 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 차체 전부의 구성을 나타내는 차량의 후방측으로부터 본 배면도이다.
도 11은 제 4 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛 및 차체 전부의 구성을 나타내는 차량의 후방측으로부터 본 배면도이다.
제 1 실시형태
이하, 도 1∼도 7을 이용하여, 차량용 파워 유닛 구조의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 적절히 나타내어지는 화살표 FR은 차량의 전방측을 나타내고 있고, 화살표 UP는 차량의 상방측을 나타내고 있으며, 화살표 RH는 차량의 차폭 방향 우측을 나타내고 있다.
먼저, 도 7을 이용하여, 본 실시형태에 관련되는 차량용 파워 유닛 구조가 적용된 파워 유닛(10)이 배치된 「파워 유닛 룸(12)」을 가지는 차체(14)의 차량의 전방측의 부분을 구성하는 차체 전부(16)의 구성에 대하여 설명한다.
차체 전부(16)는, 차체 구성 부재로서의 한 쌍의 「프론트 사이드 멤버(18)」, 범퍼 리인포스먼트(20)(이하, 범퍼 R/F(20)라고 함), 서스펜션 멤버(22) 및 대시 패널(24)을 구비하고 있다.
프론트 사이드 멤버(18)는, 「차량(26)」에 있어서의 「차량의 차폭 방향의 측부(28)」의 일부를 구성하고 있고, 파워 유닛 룸(12)의 차량의 차폭 방향 외측에 배치되어 있다. 상기 프론트 사이드 멤버(18)는, 차량의 전후 방향으로 연장되는 전부(18A)와, 전부(18A)의 차량의 후방측의 부분으로부터 차량의 후방측을 향하여 내리막 구배로 경사져 연장되는 킥부(18B)를 포함하여 구성되어 있다.
보다 상세하게는, 전부(18A)는, 도 1에도 나타내어지는 바와 같이, 그 차량의 차폭 방향 외측의 부분을 구성하는 전부 아우터(30)와, 그 차량의 차폭 방향 내측의 부분을 구성하는 전부 이너(32)를 포함하여 구성됨과 함께, 차량의 전후 방향으로부터 본 단면 형상이 대략 직사각 프레임 형상으로 된 폐단면 구조로 되어 있다.
범퍼 R/F(20)는, 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 전방측에 그 길이 방향을 차량의 차폭 방향으로 하여 배치되어 있고, 그 길이 방향으로부터 본 단면 형상이 차량의 상하 방향으로 2분할된 직사각 프레임 형상으로 된 알루미늄 합금의 압출재에 의해 구성되어 있다. 상기 범퍼 R/F(20)는, 그 양단부가 크래시 박스(34)를 개재하여 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 전방측의 단부에 연결되어 있고, 범퍼 R/F(20)는, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18) 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설된 상태로 되어 있다.
서스펜션 멤버(22)는, 그 주요 부분을 구성하는 서스펜션 멤버 본체부(22A)와, 한 쌍의 연장 돌출부(22B)를 포함하여 구성되어 있다. 서스펜션 멤버 본체부(22A)는, 차량의 상하 방향으로부터 보아 대략 직사각 형상으로 구성되어 있고, 그 차량의 후방측의 부분이, 도시하지 않은 장착 부재에 의해 프론트 사이드 멤버(18)의 전부(18A)에 있어서의 차량의 후방측의 부분에 장착되어 있다.
또한, 서스펜션 멤버 본체부(22A)의 차량의 차폭 방향 외측의 부분에는, 각각 도시하지 않은 서스펜션 아암이 장착되어 있다. 또한, 서스펜션 아암의 선단부에는, 도시하지 않은 쇼크 업소버의 차량의 하방측의 단부가 연결되어 있다.
연장 돌출부(22B)는, 서스펜션 멤버 본체부(22A)의 차량의 전방측의 부분으로부터 차량의 전방측으로 연장 돌출되어 있고, 그 선단측의 부분이, 도시하지 않은 장착 부재에 의해 프론트 사이드 멤버(18)의 전부(18A)에 있어서의 차량의 전방측의 부분에 장착되어 있다.
한편, 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 차폭 방향 외측에는, 각각 차량의 상하 방향으로 연장되는 프론트 필러(36)가 배치되어 있다. 또한, 프론트 필러(36)는, 그 차량의 하방측에 있어서, 토크 박스부(38)를 개재하여, 프론트 사이드 멤버(18)의 킥부(18B)와 연결되어 있다. 그리고, 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 후방측이고 또한 프론트 사이드 멤버(18) 사이에는, 대시 패널(24)이 배치되어 있다.
대시 패널(24)은, 차량의 차폭 방향 및 차량의 상하 방향으로 연장되는 프레스 성형 부재이고, 판 두께 방향을 차량의 전후 방향으로 하여 배치되어 있다. 상기 대시 패널(24)는, 차량의 차폭 방향 외측의 단부가 프론트 필러(36)에, 차량의 전방측의 면이 프론트 사이드 멤버(18)의 킥부(18B)에 각각 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 파워 유닛 룸(12)은, 차량의 상하 방향으로부터 보아 범퍼 R/F(20), 프론트 사이드 멤버(18) 및 대시 패널(24)로 구획된 공간으로 간주할 수 있다.
한편, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 각각의 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 차폭 방향 외측에는, 차량의 차폭 방향의 측부(28)의 일부를 구성하는 차체 구성 부재로서의 「서스펜션 타워(40)」가 배치되어 있다.
서스펜션 타워(40)는, 서스펜션 타워 본체부(40A)와 종벽부(縱壁部)(40B)를 포함하여 구성된 프레스 성형 부재로 되어 있다. 서스펜션 타워 본체부(40A)는, 서스펜션 타워(40)의 주요 부분을 구성하고 있고, 차량의 하방측이 개방됨과 함께, 그 내측에 상술한 쇼크 업소버 및 상기 쇼크 업소버에 장착된 도시하지 않은 스프링의 일부를 수용 가능한 상자 형상 또는 통 형상으로 구성되어 있다. 또한, 서스펜션 타워 본체부(40A)의 차량의 상방측의 부분에는, 쇼크 업소버의 차량의 상방측의 단부가 연결되어 있다.
종벽부(40B)는, 서스펜션 타워 본체부(40A)의 차량의 차폭 방향 내측의 부분으로부터 차량의 하방측으로 연장되어 있고, 그 차량의 하방측의 단부가 프론트 사이드 멤버(18)의 전부(18A)에 있어서의 차량의 상방측의 부분에 도시하지 않은 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 파워 유닛(10)을 구성하는 「모터(42)」, 「전력 분배부(44)」, 「수가열 히터(46)」 및 전력 변환부로서의 「DC/AC 인버터(48)(이하, 인버터(48)라고 함)」의 배치에 제 1 특징이 있다. 또한, 전력 분배부(44) 및 수가열 히터(46)가 장착된 「장착부(50)」의 구성에 제 2 특징이 있다. 이하, 본 실시형태의 주요부를 구성하는 파워 유닛(10) 및 장착부(50)의 구성에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
모터(42)는, 그 외각을 구성하는 하우징(52)을 구비하고 있고, 하우징(52)의 내측에는, 각각 도시하지 않은 모터 본체부, 카운터 기어 기구 및 디퍼렌셜 기어 기구가 배치되어 있다. 모터 본체부는, 전력이 공급됨으로써 구동되도록 되어 있고, 상기 모터 본체부의 구동력은, 카운터 기어 기구 및 디퍼렌셜 기어 기구를 개재하여 한 쌍의 구동축(54)에 전달되어 「구동륜(56)(전륜)」을 구동시키도록 되어 있다.
또한, 하우징(52)은, 그 차량의 차폭 방향 좌측의 부분을 구성하는 제 1 수용부(52A)와, 그 차량의 차폭 방향 우측의 부분을 구성하는 제 2 수용부(52B)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 제 1 수용부(52A)의 내측에는, 모터 본체부 및 디퍼렌셜 기어 기구의 주요 부분이 수용되어 있고, 제 2 수용부(52B)의 내측에는, 카운터 기어 기구의 주요 부분이 수용되어 있다.
상기 하우징(52)의 차량의 차폭 방향 양측에는, 각각 마운트 브래킷(58)이 마련되어 있다. 상기 마운트 브래킷(58)은, 하우징(52)에 도시하지 않은 장착 부재에 의해 장착된 장착부(58A)와, 서스펜션 멤버 본체부(22A)에 지지된 지지부(58B)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 지지부(58B)에는, 차량의 상하 방향으로 관통된 관통부(60)가 형성되어 있고, 상기 관통부(60)에는 고무 등의 탄성체로 구성된 부시(61)가 장착되어 있다. 그리고, 마운트 브래킷(58)이, 부시(61)를 개재하여 서스펜션 멤버 본체부(22A)에 장착됨으로써, 모터(42)가 서스펜션 멤버(22)에 지지된 상태로 되어 있다.
한편, 전력 분배부(44)는, 모터(42)의 제 2 수용부(52B)의 차량의 상방측에 배치되어 있고, 인버터(48)는, 모터(42)의 제 1 수용부(52A)의 차량의 상방측에 배치되어 있으며, 수가열 히터(46)는, 인버터(48)의 차량의 상방측에 배치되어 있다.
상세하게는, 전력 분배부(44)는, 외형이 대략 직육면체 형상의 상자 형상으로 된 하우징(62)과, 상기 하우징(62)의 내측에 내장된 도시하지 않은 복수의 전자 기기, 즉, 고압 정션 박스, DC 충전 릴레이, AC 충전기 및 DC/DC 인버터를 구비하고 있다. 상기 전력 분배부(44)는, 도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 접속부로서의 「충전 포트(64)」에 측부측 와이어 하니스로서의 「와이어 하니스(66)」를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 일례로서, 충전 포트(64)가, 차량의 차폭 방향 우측의 차량의 차폭 방향의 측부(28)에 있어서 의장면측의 일부를 구성하는 「펜더부(68)」에 마련되어 있다. 그리고, 전력 분배부(44)가 인버터(48)보다 충전 포트(64)측, 즉, 차량의 차폭 방향 우측에 배치되어 있다.
또한, 전력 분배부(44)는, 인버터(48)와 파워 유닛측 와이어 하니스로서의 「와이어 하니스(70)」를 개재하여, 수가열 히터(46)와 와이어 하니스(72)를 개재하여, 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 전력 분배부(44)는, 도시하지 않은 충전 스탠드 등의 외부 전원으로부터 충전 포트(64)를 개재하여 공급된 전력을, 전원으로서의 「메인 배터리(74)(내부 전원)」에 공급(분배)하도록 되어 있다. 그리고, 메인 배터리(74)에 축적된 전력은, 전력 분배부(44)에 의해, 인버터(48) 및 수가열 히터(46)에 분배 가능하게 되어 있다.
또한, 전력 분배부(44)는, 에어컨 컴프레서(76), 차량의 후방측에 배치된 전력 변환부로서의 「DC/AC 인버터(78)(이하, 인버터(78)라고 함)」에도 전력을 분배 가능하게 되어 있다.
한편, 수가열 히터(46)는, 외형이 하우징(62)보다 작은 상자 형상으로 된 하우징(80)과, 상기 하우징(80)의 내측에 내장된 도시하지 않은 복수의 전자 기기를 포함하여 구성됨과 함께, 차실 내측에 송풍되는 공기를 따뜻하게 하는 것이 가능하게 되어 있다.
상세하게는, 수가열 히터(46)는, 전력이 공급되어 구동됨으로써, 도시하지 않은 히터 코어에 접속된 배관 내를 히터 코어를 향하여 흐르는 물(열매체)을 따뜻하게 하는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 블로어로부터 히터 코어를 경유하여 차실 내측에 송풍됨으로써, 차실 내에 온풍을 보내는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 수가열 히터(46)는, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 차량의 차폭 방향으로부터 보아, 전력 분배부(44)와 포개지는 위치, 보다 구체적으로는, 수가열 히터(46)의 외주가 모두 전력 분배부(44)의 외주의 내측에 수용되는 위치에 배치되어 있다.
인버터(48)는, 외형이 하우징(62)보다 작고, 하우징(80)보다 큰 상자 형상으로 된 하우징(82)과, 상기 하우징(82)의 내측에 내장된 도시하지 않은 복수의 전자 기기를 포함하여 구성됨과 함께, 공급된 전력을 모터(42)에 공급 가능하게 변환 가능하게 되어 있다. 상세하게는, 인버터(48)는, 메인 배터리(74) 등으로부터의 직류 전류를 교류 전류로 변환하여, 모터(42)에 흐르게 하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 인버터(78)도 인버터(48)와 마찬가지의 구성으로 되어 있고, 인버터(78)는, 공급된 전력을, 차량의 후방측의 도시하지 않은 구동륜(후륜)에 구동력을 전달 가능한 모터(84)에 공급 가능하게 변환 가능하게 되어 있다.
도 5에도 나타내어지는 바와 같이, 인버터(48)는, 하우징(52)의 제 1 수용부(52A)의 차량의 상방측의 부분을 구성하는 상벽부(52A1)에 장착되어 있다. 상세하게는, 상벽부(52A1)는, 차량의 후방측으로부터 차량의 전방측을 향하여 내리막 구배로 경사져 있고, 인버터(48)는, 상벽부(52A1)를 따라 배치됨과 함께, 하우징(82)의 네 모퉁이가 볼트(86)(체결 부재)로 하우징(52)에 고정되어 있다(도 6 참조). 또한, 도 5에서는, 편의상, 모터(42) 및 인버터(48)의 단면에 이들의 내부를 도시하고 있지 않다.
그리고, 상술한 전력 분배부(44)는, 차량의 차폭 방향으로부터 보아, 그 차량의 하방측의 부분이, 인버터(48)의 차량의 상방측의 부분과 포개지는 위치에 배치되어 있다. 이것은, 전력 분배부(44)의 일부가, 인버터(48)의 일부와, 차량의 상하 방향에 있어서 동일한 높이에 위치하고 있다고 간주할 수도 있다.
또한, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 인버터(48)의 차량의 하방측에는, 전력 변환부측 커넥터로서의 인버터(48)의 「커넥터(88)」가 마련되어 있고, 커넥터(88)는, 인버터(48)의 하우징(82) 내의 전자 기기와 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 모터(42)의 하우징(52)에 있어서의 상벽부(52A1)에는, 오목부(90)가 마련되어 있고, 오목부(90)의 내측에는, 스페이서(92)를 개재하여 모터측 커넥터로서의 모터(42)의 「커넥터(94)」가 고정되어 있다. 상기 커넥터(94)는, 하우징(52) 내의 전자 기기와 전기적으로 접속되어 있음과 함께, 커넥터(88)에 결합됨으로써, 상기 커넥터(88)와 전기적으로 접속 가능하게 되어 있다.
다음에, 장착부(50)의 구성에 대하여 설명하기로 한다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(50)는, 본체부(96)와 보강판부(98)를 구비하고 있다. 본체부(96)는, 금속제의 판재가 복수 개소에서 절곡되어 구성되어 있고, 전력 분배부(44)가 탑재되는 탑재부(96A)와, 수가열 히터(46)가 탑재되는 탑재부(96B)와, 한 쌍의 장착편부(96C)를 포함하여 구성되어 있다.
탑재부(96A)는, 판 두께 방향을 차량의 상하 방향으로 함과 함께 차량의 차폭 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 판 형상으로 되어 있고, 그 차량의 하방측의 면에는 도시하지 않은 복수의 웰드 너트가 마련되어 있다. 그리고, 전력 분배부(44)는, 탑재부(96A)에 탑재된 상태에서, 차량의 상방측으로부터 하우징(62)에 삽통된 도시하지 않은 볼트 등의 체결 부재가 탑재부(96A)의 웰드 너트에 체결됨으로써, 탑재부(96A)에 고정되어 있다.
한편, 탑재부(96B)는, 판 두께 방향을 차량의 상하 방향으로 함과 함께 차량의 차폭 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 판 형상으로 되어 있고, 그 차량의 하방측의 면에는 도시하지 않은 복수의 웰드 너트가 마련되어 있다. 또한, 탑재부(96B)는, 탑재부(96A)에 대하여 차량의 차폭 방향 좌측이고 또한 차량의 상방측에 배치되어 있다. 그리고, 수가열 히터(46)는, 탑재부(96B)에 탑재된 상태에서, 차량의 상방측으로부터 하우징(80)에 삽통된 도시하지 않은 볼트 등의 체결 부재가 탑재부(96B)의 웰드 너트에 체결됨으로써, 탑재부(96B)에 고정되어 있다. 또한, 탑재부(96B)의 차량의 차폭 방향 내측의 주연부는, 상기 주연부로부터 차량의 차폭 방향 내측이고 또한 차량의 하방측으로 연장되는 접속부(96D)에 의해 탑재부(96A)의 차량의 차폭 방향 내측의 주연부와 연결되어 있다. 또한, 접속부(96D)에는, 와이어 하니스(70)가 삽통되는 도시하지 않은 피삽통부가 마련되어 있다.
장착편부(96C)는, 각각 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 함과 함께 차량의 상하 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 판 형상으로 되어 있고, 도시하지 않은 복수의 피삽통부가 형성되어 있다. 또한, 차량의 차폭 방향 우측의 장착편부(96C)의 차량의 하방측의 주연부는, 상기 주연부로부터 차량의 차폭 방향 내측이고 또한 차량의 하방측으로 연장되는 접속부(96E)에 의해 탑재부(96A)의 차량의 차폭 방향 외측의 주연부와 연결되어 있다. 한편, 차량의 차폭 방향 좌측의 장착편부(96C)의 차량의 상방측의 주연부는, 상기 주연부로부터 차량의 차폭 방향 내측이고 또한 차량의 하방측으로 연장되는 접속부(96F)에 의해 탑재부(96B)의 차량의 차폭 방향 외측의 주연부와 연결되어 있다.
보강판부(98)는, 차량의 전후 방향으로부터 보아 차량의 상방측으로부터 차량의 하방측을 향함에 따라 폭이 넓어진 사다리꼴의 판 형상으로 되어 있다. 상기 보강판부(98)는, 그 차량의 차폭 방향 내측의 주연부가 접속부(96F)의 차량의 하방측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 차폭 방향 외측의 주연부가 차량의 차폭 방향 좌측의 장착편부(96C)의 차량의 차폭 방향 내측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
한편, 서스펜션 타워(40)의 종벽부(40B)에는, 상기 종벽부(40B)와 일체로, 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 함과 함께 차량의 상하 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 장착벽부(40B1)가 마련되어 있다. 또한, 장착벽부(40B1)의 차량의 차폭 방향 외측의 면에는, 장착편부(96C)의 피삽통부에 대응하는 도시하지 않은 웰드 너트가 마련되어 있다. 그리고, 볼트(100)(체결 부재)가, 차량의 차폭 방향 내측으로부터 장착편부(96C)의 피삽통부에 삽통되어 장착벽부(40B1)의 웰드 너트에 체결됨으로써, 장착부(50)가 한 쌍의 서스펜션 타워(40) 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설된 상태에서 상기 서스펜션 타워(40)에 고정되어 있다.
또한, 장착부(50)가 서스펜션 타워(40)에 장착된 상태에 있어서, 장착부(50)의 차량의 하방측의 면과 인버터(48) 및 모터(42)의 사이에는, 소정의 간극이 확보되어 있어, 차량(26)의 주행 시 등에 있어서, 장착부(50)와 인버터(48) 및 모터(42)가 간섭하지 않도록 되어 있다.
(본 실시형태의 작용 및 효과)
다음에, 본 실시형태의 작용 및 효과를 설명한다.
본 실시형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 충전 스탠드 등의 외부 전원이나 메인 배터리(74) 등의 내부 전원으로부터 공급된 전력이 전력 분배부(44)에 의해 인버터(48)에 분배된다. 또한, 인버터(48)에 전력 분배부(44)로부터 공급된 전력은, 파워 유닛 룸(12) 내에 배치된 모터(42)에 공급 가능해지도록 인버터(48)에 의해 변환된다. 그리고, 인버터(48)로부터 전력이 공급된 모터(42)가 구동함으로써, 구동륜(56)에 구동력이 전달되어 구동륜(56)이 구동한다.
그런데, 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되면, 이들을 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 생각할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 인버터(48)가 모터(42)의 차량의 상방측에 배치됨과 함께, 전력 분배부(44)가, 차량의 차폭 방향으로부터 보아 인버터(48)와 포개지는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)가 모두 차량의 상하 방향으로 이어져 배치된 구성에 비하여, 전력 분배부(44)와 인버터(48)와 포개져 있는 분만큼, 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에서는, 파워 유닛 룸(12) 내에 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)를 배치해도, 파워 유닛 룸(12)이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 차량(26)의 전부에 있어서, 차고가 높아지는 것을 억제하여, 차량(26)의 의장성의 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 전력 분배부(44)가 차량의 차폭 방향으로부터 보아 인버터(48)와 포개지는 위치에 배치되어 있기 때문에, 전력 분배부(44)와 인버터(48)가 포개져 있는 분만큼, 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 전후 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 파워 유닛 룸(12) 내에 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)를 배치해도, 파워 유닛 룸(12)이 차량의 전후 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 전력 분배부(44)가, 장착부(50)를 개재하여, 차량의 차폭 방향의 측부(28)의 일부를 구성하는 서스펜션 타워(40)에 지지되기 때문에, 안정된 상태로 전력 분배부(44)를 지지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 장착부(50)가 한 쌍의 서스펜션 타워(40) 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설되어 있고, 장착부(50)에 의해 이러한 서스펜션 타워(40)가 차량의 차폭 방향으로 연결된다. 이 때문에, 차량(26)의 주행 시 등에 있어서, 서스펜션 타워(40)끼리의 차량의 차폭 방향의 상대 변위가 억제되고, 그 결과, 차체(14)의 뒤틀림이 억제된다. 즉, 장착부(50)가 차체(14)의 스태빌라이저 시스템으로서 기능한다. 따라서, 차량(26)의 주행 시 등에 있어서 전력 분배부(44)가 차체(14)의 변형으로부터 받는 영향을 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 충전용의 충전 포트(64)가 차량의 차폭 방향의 측부(28)의 의장면측의 일부를 구성하는 펜더부(68)에 마련되어 있다. 또한, 충전 포트(64)와 전력 분배부(44)가 와이어 하니스(66)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 본 실시형태에서는, 전력 분배부(44)가 인버터(48)보다 충전 포트(64)측에 배치되어 있고, 전력 분배부(44)와 인버터(48)가 차량의 상하 방향으로 이어져 배치되어 있는 구성에 비하여, 와이어 하니스(66)를 짧게 할 수 있다. 따라서, 파워 유닛 룸(12)이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제하면서, 충전 포트(64)로부터 전력 분배부(44)에 전력이 공급될 때까지 발생하는 전력 손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 인버터(48)가 모터(42)에 고정되어 있고, 인버터(48) 및 모터(42)가 서브 어셈블리화된 상태에서, 이들을 차체(14)에 장착할 수 있다. 그 결과, 파워 유닛 룸(12)이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제하면서, 파워 유닛 룸(12) 내에 모터(42) 및 인버터(48)를 배치할 때의 공수를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 인버터(48)를 모터(42)에 고정할 때에, 모터(42)의 차량의 상방측의 커넥터(94)와 인버터(48)의 차량의 하방측의 커넥터(88)를 결합함으로써, 모터(42)와 인버터(48)를 전기적으로 접속할 수 있다. 그 결과, 모터(42)와 인버터(48)의 조립 작업의 공수를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 인버터(48)와 전력 분배부(44)가 와이어 하니스(70)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
그런데, 인버터(48)는, 서스펜션 멤버(22)에 지지된 모터(42)에 장착됨과 함께, 전력 분배부(44)는 서스펜션 타워(40)에 고정된 장착부(50)에 고정되어 있기 때문에, 차량(26)의 주행 시 등에 있어서, 인버터(48)와 전력 분배부(44)에서 진동 모드가 상이한 것을 생각할 수 있다. 이 점, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 인버터(48)와 전력 분배부(44)가 와이어 하니스(70)에 의해 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 인버터(48)의 진동 모드와 전력 분배부(44)의 진동 모드가 상이해도, 인버터(48)와 전력 분배부(44)의 전기적인 접속 상태를 안정된 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 전력 분배부(44)로부터 인버터(48)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
추가로, 본 실시형태에서는, 수가열 히터(46)에 전력이 공급되어 수가열 히터(46)가 구동됨으로써, 차실 내측에 송풍되는 공기를 따뜻하게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 수가열 히터(46)가 차량의 차폭 방향으로부터 보아 전력 분배부(44)와 포개지는 위치에 배치되어 있다. 이에 의해, 수가열 히터(46)를 전력 분배부(44)의 차량의 상방측에 배치하는 구성에 비하여, 모터(42), 인버터(48), 전력 분배부(44) 및 수가열 히터(46)를 수용하는 데 필요한 스페이스가 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 파워 유닛 룸(12) 내에 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)에 더하여 수가열 히터(46)를 배치해도, 파워 유닛 룸(12)이 차량의 상하 방향으로 커지는 것을 억제할 수 있다.
제 2 실시형태
이하, 도 8 및 도 9를 이용하여, 차량용 파워 유닛 구조의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시형태와 동일 구성 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
본 실시형태에 관련되는 파워 유닛(110)은, 기본적으로 제 1 실시형태에 관련되는 파워 유닛(10)과 마찬가지의 구성으로 되어 있지만, 전력 분배부(44) 및 수가열 히터(46)를 지지하는 「장착부(112)」가 프론트 사이드 멤버(18)에 장착되어 있는 점에 특징이 있다.
구체적으로는, 장착부(112)는, 본체부(114)와 보강판부(116, 118)를 구비하고 있다. 본체부(114)는, 기본적으로 본체부(96)와 마찬가지의 구성으로 되어 있고, 전력 분배부(44)가 탑재되는 탑재부(114A)와, 수가열 히터(46)가 탑재되는 탑재부(114B)와, 한 쌍의 장착편부(114C)를 포함하여 구성되어 있다.
장착편부(114C)는, 각각 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 함과 함께 차량의 상하 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 판 형상으로 되어 있다. 또한, 차량의 차폭 방향 우측의 장착편부(114C)의 차량의 상방측의 주연부는, 상기 주연부로부터 차량의 차폭 방향 내측이고 또한 차량의 상방측으로 연장되는 접속부(114D)에 의해 탑재부(114A)의 차량의 차폭 방향 외측의 주연부와 연결되어 있다. 한편, 차량의 차폭 방향 좌측의 장착편부(114C)의 차량의 상방측의 주연부는, 상기 주연부로부터 차량의 차폭 방향 내측이고 또한 차량의 하방측으로 연장되는 접속부(114E)에 의해 탑재부(114B)의 차량의 차폭 방향 외측의 주연부와 연결되어 있다.
보강판부(116)는, 접속부(114D)와 대략 평행해지도록 연장되는 판 형상으로 되어 있다. 상기 보강판부(116)는, 그 차량의 차폭 방향 외측의 단부가 차량의 차폭 방향 우측의 장착편부(114C)의 차량의 차폭 방향 내측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 차폭 방향 내측의 단부가 탑재부(114A)의 차량의 하방측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
한편, 보강판부(118)는, 접속부(114E)와 대략 평행해지도록 연장되는 판 형상으로 되어 있다. 상기 보강판부(118)는, 그 차량의 차폭 방향 외측의 단부가 차량의 차폭 방향 좌측의 장착편부(114C)의 차량의 차폭 방향 내측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 차폭 방향 내측의 단부가 탑재부(114B)의 차량의 하방측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
또한, 장착편부(114C)에는, 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 차량의 전후 방향으로 이간하는 복수 개소에 프론트 사이드 멤버(18)의 전부(18A)로부터 차량의 차폭 방향 내측으로 돌출한 축부로서의 「스터드 볼트(124)」가 상기 스터드 볼트(124)의 축 방향으로 삽통된 「피삽통부(120)」가 마련되어 있다.
상기 피삽통부(120)는, 차량의 차폭 방향으로부터 보아 장착편부(114C)의 차량의 상하 방향 중앙부로부터 장착편부(114C)의 차량의 하방측의 단부에 도달하는 슬릿 형상으로 되어 있다. 그리고, 피삽통부(120)의 차량의 상방측의 단부에 스터드 볼트(124)가 삽통된 상태에서, 스터드 볼트(124)에 차량의 차폭 방향 내측으로부터 너트(125)가 체결됨으로써, 장착부(112)가 프론트 사이드 멤버(18)에 장착되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 장착편부(114C)에 피삽통부(120)와 인접하여 「퓨즈부(126, 128)」 및 슬릿부(130)가 마련되어 있는 점에 특징이 있다.
상세하게는, 피삽통부(120)는, 그 차량의 상방측의 단부에 있어서, 그 주연부에 있어서의 차량의 전방측의 일부가 개방되어 있다. 그리고, 피삽통부(120)의 차량의 상방측의 단부에 있어서의 차량의 전방측에는, 피삽통부(120)와 연속하여 차량의 전후 방향으로 연장되는 슬릿부(130)가 마련되어 있다. 상기 슬릿부(130)는, 그 차량의 상하 방향의 길이(폭)가 스터드 볼트(124)를 삽통 가능한 길이로 설정되어 있다.
퓨즈부(126, 128)는, 피삽통부(120)와 슬릿부(130)의 경계 부분에 차량의 상하 방향으로 한 쌍으로 되어 마련되어 있음과 함께, 피삽통부(120)의 주연부의 일부를 구성하고 있다. 그리고, 차량의 상방측의 퓨즈부(126)는, 차량의 차폭 방향으로부터 보아, 차량의 상방측으로부터 차량의 하방측을 향함에 따라 폭이 좁아진 대략 삼각 형상으로 되어 있다. 한편, 차량의 하방측의 퓨즈부(128)는, 차량의 차폭 방향으로부터 보아, 차량의 하방측으로부터 차량의 상방측을 향함에 따라 폭이 좁아진 대략 삼각 형상으로 되어 있다.
그리고, 퓨즈부(126, 128)는, 스터드 볼트(124)로부터 소정값 이상의 크기의 차량의 전방측으로의 하중(F1)이 작용하면, 소성 변형하도록 되어 있어, 스터드 볼트(124)와 피삽통부(120)와의 차량의 전후 방향의 상대 변위가 허용되도록 되어 있다.
상기 구성의 본 실시형태에 의하면, 장착부(50)가 서스펜션 타워(40)에 장착되어 있는 구성에 의한 작용 및 효과를 제외하고, 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 작용 및 효과를 가진다. 또한, 본 실시형태에서는, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18) 사이에 장착부(112)가 차량의 차폭 방향으로 가설되어 있다. 즉, 범퍼 R/F(20), 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18) 및 장착부(112)에 의해 라멘 구조가 구성된 상태로 되어 있다.
이 때문에, 프론트 사이드 멤버(18)가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중(F2)에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 장착부(112)에 의해 프론트 사이드 멤버(18)끼리의 차량의 차폭 방향의 상대 변위가 억제된다. 그 결과, 프론트 사이드 멤버(18)가 찌부러짐 변형될 때에 프론트 사이드 멤버(18)가 차량의 차폭 방향으로 꺾임 변형되는 것을 억제하여, 프론트 사이드 멤버(18)를 축 압축 변형시킬 수 있다. 따라서, 전력 분배부(44)를 안정된 상태로 지지하면서, 프론트 사이드 멤버(18)의 충격 흡수 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18)의 각각에 차량의 차폭 방향 내측으로 돌출한 스터드 볼트(124)가 마련되어 있고, 스터드 볼트(124)에는, 전력 분배부(44)가 장착된 장착부(112)가 장착되어 있다.
그런데, 프론트 사이드 멤버(18)가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중(F2)에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 프론트 사이드 멤버(18)에 있어서의 장착부(112)의 장착 개소에서는, 프론트 사이드 멤버(18)가 찌부러짐 변형되기 어려워지는 것을 생각할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 장착부(112)에 피삽통부(120)가 마련되어 있고, 피삽통부(120)에는 프론트 사이드 멤버(18)에 마련된 스터드 볼트(124)가 삽통되어 있다. 또한, 장착부(112)에는, 피삽통부(120)와 인접하여 퓨즈부(126, 128)가 마련되어 있다. 그리고, 장착부(112)에 소정값 이상의 차량의 전방측으로의 하중(F1)이 작용하면, 퓨즈부(126, 128)가 스터드 볼트(124)로부터 하중을 받아 소성 변형하여, 스터드 볼트(124)와 피삽통부(120)와의 차량의 전후 방향의 상대 변위가 허용되고, 나아가서는 프론트 사이드 멤버(18)와 장착부(112)와의 상대 변위가 허용된다.
이 때문에, 프론트 사이드 멤버(18)가 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중(F2)에 의해 찌부러짐 변형될 때에, 상기 찌부러짐 변형이 스터드 볼트(124)가 마련되어 있는 개소까지 도달해도, 장착부(112)는 차량의 후방측으로 변위하여, 장착부(112)가 상기 찌부러짐 변형에 대한 저항이 되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 전력 분배부(44)를 안정된 상태로 지지하면서, 프론트 사이드 멤버(18)의 차량의 전방측으로부터의 충돌 하중(F2)에 대한 찌부러짐 마진을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 피삽통부(120)가 차량의 상하 방향으로 연장되는 슬릿 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 전력 분배부(44), 수가열 히터(46) 및 장착부(112)를 포함하여 구성된 서브 어셈블리를 차체(14)에 장착할 때에, 피삽통부(120) 및 스터드 볼트(124)를 상기 서브 어셈블리의 가이드로서 이용할 수 있다.
제 3 실시형태
이하, 도 10을 이용하여, 차량용 파워 유닛 구조의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시형태와 동일 구성 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
본 실시형태에 관련되는 파워 유닛(140)은, 기본적으로 제 1 실시형태에 관련되는 파워 유닛(10)과 마찬가지의 구성으로 되어 있지만, 차량(26)의 사양에 따라 수가열 히터(46)를 구비하고 있지 않은 점에 제 1 특징이 있다. 또한, 전력 분배부(44)가 「장착부(142)」에 의해 차량의 차폭 방향 우측의 프론트 사이드 멤버(18)에 외팔보 상태로 장착되어 있는 점에 제 2 특징이 있다.
구체적으로는, 장착부(142)는, 본체부(144)와 보강판부(146)를 구비하고 있다. 본체부(144)는, 탑재부(96A)와 마찬가지의 구성으로 된 탑재부(144A)와, 장착편부(144B)를 구비하고 있다.
장착편부(144B)는, 각각 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 함과 함께 차량의 상하 방향 및 차량의 전후 방향으로 연장되는 판 형상으로 되어 있고, 도시하지 않은 장착 부재나 용접 등에 의한 접합부에 의해 프론트 사이드 멤버(18)에 고정되어 있다. 또한, 상술한 제 2 실시형태와 같이, 장착편부(144B)에 피삽통부(120), 슬릿부(130) 및 퓨즈부(126, 128)를 마련함과 함께, 프론트 사이드 멤버(18)에 마련된 스터드 볼트(124)를 이용하여 장착편부(144B)를 프론트 사이드 멤버(18)에 장착하는 구성으로 해도 된다.
한편, 보강판부(146)는, 장착편부(144B)의 차량의 하방측의 단부로부터 탑재부(144A)의 중앙부를 향하여 연장되는 판 형상으로 되어 있다. 상기 보강판부(146)는, 그 차량의 차폭 방향 외측의 단부가 장착편부(144B)의 차량의 차폭 방향 내측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 차폭 방향 내측의 단부가 탑재부(144A)의 차량의 하방측의 면에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
상기 구성의 본 실시형태에 의하면, 장착부(50)가 서스펜션 타워(40)에 장착되어 있는 구성 및 수가열 히터(46)에 의한 작용 및 효과를 제외하고, 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 작용 및 효과를 가진다. 또한, 본 실시형태에서는, 차량(26)의 사양에 따라 파워 유닛 룸(12) 내의 구성을 간략화할 수 있다.
제 4 실시형태
이하, 도 11을 이용하여, 차량용 파워 유닛 구조의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시형태와 동일 구성 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
본 실시형태에 관련되는 파워 유닛(160)은, 기본적으로 제 1 실시형태에 관련되는 파워 유닛(10)과 마찬가지의 구성으로 되어 있지만, 제 3 실시형태와 마찬가지로 차량(26)의 사양에 따라 수가열 히터(46)를 구비하고 있지 않은 점에 제 1 특징이 있다. 또한, 전력 분배부(44)가 「장착부(162)」를 개재하여 모터(42)에 장착되어 있는 점에 제 2 특징이 있다.
구체적으로는, 장착부(162)는, 탑재부(96A)와 마찬가지의 구성으로 된 탑재판부(164)와, 지지판부(166, 168)와, 보강판부(170)를 포함하여 구성되어 있다.
지지판부(166)는, 탑재판부(164)의 차량의 차폭 방향 내측의 단부의 차량의 하방측에 배치되어 있고, 그 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 하여 차량의 상하 방향으로 연장되어 있다. 상기 지지판부(166)는, 그 차량의 상방측의 단부가 탑재판부(164)에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 하방측의 단부가 도시하지 않은 장착 부재 등에 의해 모터(42)에 장착되어 있다.
한편, 지지판부(168)는, 탑재판부(164)의 중앙부의 차량의 하방측에 배치되어 있고, 그 판 두께 방향을 차량의 차폭 방향으로 하여 차량의 상하 방향으로 연장되어 있다. 상기 지지판부(168)는, 그 차량의 상방측의 단부가 탑재판부(164)에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있고, 그 차량의 하방측의 단부가 도시하지 않은 장착 부재 등에 의해 모터(42)에 장착되어 있다.
그리고, 보강판부(170)는, 지지판부(168)의 차량의 하방측의 단부로부터 탑재판부(164)의 차량의 차폭 방향 외측의 단부까지 연장됨과 함께, 지지판부(168) 및 탑재판부(164)에 용접 등에 의한 도시하지 않은 접합부에 의해 접합되어 있다.
상기 구성의 본 실시형태에 의하면, 장착부(50)가 서스펜션 타워(40)에 장착되어 있는 구성 및 수가열 히터(46)에 의한 작용 및 효과를 제외하고, 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 작용 및 효과를 가진다. 또한, 본 실시형태에서는, 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로, 차량(26)의 사양에 따라 파워 유닛 룸(12) 내의 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 모터(42), 인버터(48) 및 전력 분배부(44)를 서브 어셈블리화하여, 이들을 파워 유닛 룸(12) 내에 배치할 때의 공수를 저감할 수 있다.
상기 실시형태의 보충 설명
(1) 상술한 실시형태에서는, 충전 포트(64)가 차량(26)의 차량의 차폭 방향 우측에 배치되어 있었지만, 차량(26)의 사양 등에 따라, 충전 포트(64)는 차량(26)의 차량의 차폭 방향 좌측에 배치되어 있어도 된다. 또한, 충전 포트(64)가 차량의 차폭 방향 좌측에 배치되는 경우에는, 전력 분배부(44)가 인버터(48)의 차량의 상방측에 배치되어 있어도 된다.
(2) 또한, 상술한 실시형태에서는, 전력 분배부(44)가 차량의 차폭 방향으로부터 보아 인버터(48)와 포개지는 위치에 배치되어 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 차량(26)의 사양 등에 따라, 전력 분배부(44)가 차량의 전후 방향으로부터 보아 인버터(48)와 포개지는 위치에 배치되어 있어도 된다. 또한, 차량(26)의 사양 등에 따라 모터(42)의 소형화가 가능한 경우에는, 모터(42)와 전력 분배부(44)를 차량의 상하 방향으로부터 보아 이들이 포개지지 않도록 배치하는 구성도 채택할 수 있다.
(3) 게다가, 상술한 실시형태에서는, 파워 유닛이 차체 전부(16)에 배치되어 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 차량(26)의 사양 등에 따라, 모터(84) 및 인버터(78)가 차체 후부의 일부를 구성하는 서스펜션 멤버에 의해 지지됨과 함께, 전력 분배부(44), 수가열 히터(46) 및 장착부(50)가 차체 후부의 일부를 구성하는 서스펜션 타워에 지지되는 구성으로 되어 있어도 된다.

Claims (11)

  1. 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조로서,
    차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되고, 상기 차량의 구동륜(56)에 구동력을 전달하도록 구성되는 모터(42);
    상기 차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되는 전력 변환기(48); 및
    상기 차량의 파워 유닛 룸(12) 내에 배치되는 전력 분배기(44)를 포함하고,
    상기 전력 변환기(48)는 공급된 전력을 상기 모터(42)에 공급하는 전력으로 변환하도록 구성되고, 상기 전력 변환기(48)는 상기 모터(42)에 대하여 상기 차량의 상방측에 배치되며,
    상기 전력 분배기(44)는 전원(74)으로부터 공급된 전력을 상기 전력 변환기(48)에 분배하도록 구성되고, 상기 전력 분배기(44)는 상기 차량의 상하 방향에 관하여, 상기 차량의 전후 방향 또는 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 변환기(48)와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치되는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 분배기(44)는, 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 변환기(48)와 적어도 일부가 포개지는 위치에 배치되어 있는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 분배기(44)는, 상기 차량의 차체 구성 부재에 마련된 장착부(50; 112; 142; 162)에 장착되고; 및
    상기 차체 구성 부재는 상기 차량의 차폭 방향의 측부(28)의 일부를 구성하는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차체 구성 부재는 상기 차량의 한 쌍의 서스펜션 타워(40)이고; 및
    상기 장착부(50)는, 상기 한 쌍의 서스펜션 타워(40) 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설되는, 차량용 파워 유닛(10) 구조.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 차체 구성 부재는 상기 차량의 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18)이고; 및
    상기 장착부(50; 112; 142; 162)는, 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18) 사이에 차량의 차폭 방향으로 가설되는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(18)는, 각각 차량의 차폭 방향 내측으로 돌출함과 함께 상기 장착부(112)의 장착에 이용되는 축부(124)를 포함하고; 및
    상기 장착부(112)는, 상기 축부(124)가 상기 축부(124)의 축 방향으로 삽통하도록 구성되는 피삽통부(120)와, 상기 피삽통부(120)와 인접하여 마련됨과 함께 상기 장착부(112)에 소정값 이상의 크기의 차량의 전방측으로의 하중이 작용했을 때에 소성 변형하여 상기 축부(124)와 상기 피삽통부(120)와의 차량의 전후 방향의 상대 변위를 허용하는 퓨즈부(126, 128)를 포함하는, 차량용 파워 유닛(110) 구조.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원(74)으로서의 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 충전용의 접속부(64)가, 상기 차량의 상기 차폭 방향의 측부(28)의 의장면측의 일부를 구성하는 펜더부(68)에 배치되고; 및
    상기 전력 분배기(44)가 상기 전력 변환기(48)보다 상기 접속부(64)에 근접한 위치에 배치됨과 함께, 상기 접속부(64)와 상기 전력 분배기(44)가 와이어 하니스(66)에 의해 접속되는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 변환기(48)는 상기 모터(42)에 고정되는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터(42)는 상기 모터(42)의 차량의 상방측에 배치되는 모터(42)측 커넥터(88)를 포함하고;
    상기 전력 변환기(48)는 상기 전력 변환기(48)의 차량의 하방측에 배치되고, 상기 모터(42)측 커넥터(88)와 전기적으로 접속하도록 구성되는 전력 변환기(48)측 커넥터(94)를 포함하는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 변환기(48)와 상기 전력 분배기(44)가 파워 유닛측 와이어 하니스(70)에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 차량용 파워 유닛(10; 110; 140; 160) 구조.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 변환기(48)의 상기 차량의 상방측에 배치되는 수가열 히터(46)를 더 포함하고,
    상기 수가열 히터(46)는 상기 전력 분배기(44)로부터 전력 공급을 받도록 구성되며; 및
    상기 수가열 히터(46)는 상기 차량의 차폭 방향으로부터 보아 상기 전력 분배기(44)와 포개지는 위치에 배치되는, 차량용 파워 유닛(10; 110) 구조.
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