WO2020254846A1 - 電子機器モジュールの車両への搭載構造 - Google Patents

Abstract

電子機器モジュール１は、車両の前部（後部）に搭載されており、車両を駆動する 電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続されている。電子機器モジュール１は 、車両の車幅方向に延在する車体構造部材（クロスメンバ）２に支持されている。ク ロスメンバ２は、車両の前後方向において電子機器モジュール１よりも車室側にあり 、かつ、電子機器モジュール１とは車両の上下方向に直角な何れの水平方向に沿って 見ても前記電子機器モジュールと重ならない。クロスメンバ２と電子機器モジュール １との間には、車室とは反対側からの衝撃を受けてクロスメンバ２による電子機器モ ジュール１の支持を解除する解除機構４が設けられている。クロスメンバ２が電子機 器モジュール１と上下にオフセットされているので、支持が解除された電子機器モジ ュール１が衝撃によって変位してもクロスメンバ２に衝突することはない。

Description

電子機器モジュールの車両への搭載構造

　本発明は、電子機器モジュールの車両への搭載構造［ａｎ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ａｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｎ　ａ　ｖｅｈｉｃｌｅ］に関する。

　下記特許文献１は、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等のインバータユニットの搭載構造を開示している。インバータユニットは、車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続されている電子機器モジュールの一種である。車両を駆動するバッテリユニットは高電圧を扱うので、このような電子機器モジュールも高電圧を扱う。このため、インバータユニットは、車両が事故に遭遇した際も内部の電子部品を露出させないために高剛性のハウジングを有している。

　特許文献１に開示されたインバータユニットは、車体の前部［ｆｒｏｎｔ　ｓｅｃｔｉｏｎ］に搭載されており、車体にしっかりと固定されたトレイにブラケットを介して取り付けられている。ブラケットは、車両事故での衝突によってインバータユニットに前方から衝撃力が作用するとインバータユニットと共にトレイから外れる。

日本国特開２０１３−８６６８１号公報

　しかし、外れたインバータユニット（又はブラケット）がトレイと接触するので、インバータユニットの後方への変位が阻害される。インバータユニットの後方変位が阻害されると、車体前部の潰れストロークが十分に確保できずに衝突エネルギーの吸収が阻害される。

　従って、本発明の目的は、好適に衝突エネルギーを吸収することのできる、車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続されている電子機器モジュールの車両への搭載構造を提供することにある。

　本発明の特徴による電子機器モジュールの車両への搭載構造では、車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続された電子機器モジュールが車両の前部又は後部に搭載されている。電子機器モジュールは、車両の車幅方向に延在する車体構造部材に支持されている。車体構造部材は、電子機器モジュールとは車両の上下方向に直角な何れの水平方向に沿って見ても電子機器モジュールと重ならない。車体構造部材と電子機器モジュールとの間には、車室とは反対側からの衝撃力を受けて車体構造部材による電子機器モジュールの支持を解除する解除機構が設けられている。

図１は、第一実施形態に係る搭載構造を示す斜視図である。 図２は、上記搭載構造における解除機構を示す一部断面斜視図である。 図３は、上記解除機構の分解斜視図である。 図４は、上記搭載構造を示す側断面図（衝突前）である。 図５は、上記搭載構造を示す側断面図（衝突後）である。 図６は、第二実施形態に係る搭載構造を示す斜視図である。 図７は、上記搭載構造における解除機構を示す一部断面斜視図である。 図８は、上記解除機構の分解斜視図である。 図９は、上記搭載構造を示す側断面図（衝突前）である。 図１０は、上記搭載構造を示す側断面図（衝突後）である。 図１１は、第三実施形態に係る搭載構造を示す側断面図（衝突前）である。

　以下、図面を参照しつつ実施形態に係る電子機器モジュールの車両への搭載構造について説明する。

（第一実施形態）
　図１~図５を参照しつつ、第一実施形態の搭載構造を説明する。本実施形態の搭載構造は、図１に示されるように、車両の前部（車室［ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ］より前方部分）に、より具体的には、いわゆるエンジンコンパートメント内に構築されている。ただし、本実施形態の車両は電気自動車（ＥＶ）であり、エンジンコンパートメント内には内燃機関ではなくてモータジェネレータ（ＭＧ）等（図示せず）が搭載されている。ＭＧは、電動機［ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｍｏｔｏｒ］として機能するとともに、車両減速時には回生発電を行う発電機［ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ］としても機能する。従って、以下、「エンジンコンパートメント」の語ではなく「モータルーム」の語を用いる。

　モータルームには、上述したＭＧのための電子機器モジュール１が搭載されている。本実施形態の電子機器モジュール１は、充放電ユニットであり、ＭＧを駆動するためのバッテリユニット（後述する第三実施形態参照）を外部電源で充電するＡＣ／ＤＣ充電器、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びジャンクションボックスを収納している。即ち、電子機器モジュール１は、車両に搭載された、車両を駆動する電力を蓄える上述したバッテリユニットと電気的に接続されている。ＭＧは、電子機器モジュール１の下方に搭載されている。電子機器モジュール１は、アルミ合金製のハウジングを備えており、（例えば、車両が事故に遭遇した際に）外部から衝撃を受けても（容易には）潰れない［（ｈａｒｄｌｙ）ｃｏｌｌａｐｓｅ］。

　搭載構造は、電子機器モジュール１に加えて、車両の車幅方向［ｌａｔｅｒａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ］に延在するクロスメンバ２も備えている。クロスメンバ２は、車体構造部材［ｖｅｈｉｃｌｅ　ｂｏｄｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｍｅｍｂｅｒ］である。電子機器モジュール１は、一対の第一ブラケット１ａ（図２参照）と、一対の第二ブラケット１ｂとを有している。電子機器モジュール１の後部が、第一ブラケット１ａを介してクロスメンバ２によって支持されている。また、電子機器モジュール１の前部が、一対の第二ブラケット１ｂを介してラジエタサポートメンバ３によって支持されている。ラジエタサポートメンバ３も、車体構造部材である。本実施形態の車両では、ＭＧやＭＧのためのインバータなどを液冷しており、このためのラジエータがラジエタサポートメンバ３によって支持されている。

　クロスメンバ２は、一対のフロントサスペンションタワー７ａを繋ぐタワーバー（タワーブレース）である。クロスメンバ２は、車体剛性を向上させる。本実施形態のクロスメンバ２は、アルミ合金製である。クロスメンバ２の両端は、それぞれフロントサスペンションタワー７ａにボルトやナットで固定されている。クロスメンバ２は、一対の中間ブラケット［ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｂｒａｃｋｅｔｓ］２ａを有しており、一対の中間ブラケット２ａは、上述した第一ブラケット１ａと共に後述する解除機構４（図２及び図３参照）を構築している。中間ブラケット２ａも、アルミ合金製であり、ボルト２ｂでクロスメンバ２の本体に固定されている（図２及び図３参照）。クロスメンバ２は、車両の前後方向［ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ］において電子機器モジュール１よりも車室側に配されている［ｄｉｓｐｏｓｅｄ　ｍｏｒｅ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ　ｔｈａｎ］。車室とモータルームとは、バルクヘッド６によって隔てられている。

　図４に示されるように、クロスメンバ２は、車両の上下方向［ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ］に直角な、何れの水平方向に沿って見ても電子機器モジュール１とは重ならない［ｎｏｔ　ｏｖｅｒｌａｐ］。以下、この互いに重ならない状態を単に「上下方向に互いにオフセットされている」とも言う。電子機器モジュール１の後部は、その第一ブラケット１ａを介してクロスメンバ２から吊り下げされるように、クロスメンバ２によって支持されている。なお、電子機器モジュール１の前部も、その第二ブラケット１ｂを介してラジエタサポートメンバ３から吊り下げされるように、ラジエタサポートメンバ３によって支持されている。第一ブラケット１ａ及び第二ブラケット１ｂはスチール製であり、ボルト１ｃによって電子機器モジュール１のハウジングに結合されている。

　本実施形態では、空調システム［ａｉｒ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ］の空調ユニット［Ａ／Ｃ　ｕｎｉｔ］５は、電子機器モジュール１と車室との間、より具体的には、電子機器モジュール１とバルクヘッド６との間に配されている。空調ユニット５は、バルクヘッド６に近接して搭載されている。空調ユニット５の樹脂製のＡ／Ｃハウジング５ｂの内部には樹脂製のダクトやブロアファンなどのＡ／Ｃ部品５ｃが収納されており、空調ユニット５は外部から衝撃を受けて潰れる補助機器［ａｕｘｉｌｉａｒｙ　ｄｅｖｉｃｅ］である。即ち、空調ユニット５（補助機器）の剛性は電子機器モジュール１の剛性よりも低く、空調ユニット５は、電子機器モジュール１よりも潰れやすい（変形しやすい）。

　言い換えれば、電子機器モジュール１と空調ユニット５とを車両に搭載された位置に配置した状態から、電子機器モジュール１を前後方向に移動して固定された空調ユニット５に押圧させると、空調ユニット５の変形量（変形しない場合を含む）の方が電子機器モジュール１の変形量よりも明らかに大きくなる。このような静的負荷［ｓｔａｔｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ］と同様に、衝突のような動的負荷［ｄｙｎａｍｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ］によっても空調ユニット５の変形量の方が電子機器モジュール１の変形量よりも明らかに大きくなる。

　Ａ／Ｃハウジング５ｂの内部には、コンデンサ５ａ等の他の部品も収納されている。コンデンサ５ａは、金属製のチューブフィン式熱交換器であり、バルクヘッド６に近接して、上下方向において電子機器モジュール１とオーバーラップする位置に配置されている。バルクヘッド６には、コンデンサ５ａを通過した空調された空気［ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ　ａｉｒ］を車室に導入する開口も形成されている。コンデンサ５ａへの空気を制御する樹脂製のエアシャッタなどのＡ／Ｃ部品５ｃもＡ／Ｃハウジング５ｂ内に収納されている。

　上述した解除機構４について、図２及び図３を参照しつつ詳しく説明する。解除機構４は、クロスメンバ２と電子機器モジュール１との間に構築されている。解除機構４は、車室とは反対側（本実施形態では前方）からの衝撃力を受けてクロスメンバ２による電子機器モジュール１の支持を解除する。本実施形態では、一対の解除機構４が設けられているが、それらは同一の構造を有しているためそれらの一方を例にして説明する。解除機構４は、主として、上述した電子機器モジュール１の第一ブラケット１ａとクロスメンバ２の中間ブラケット２ａとで構築されている。第一ブラケット１ａは、前板１ｅ、一対の側板１ｆ及び上板１ｇとからなるアングル材である。第一ブラケット１ａの前板１ｅ及び一対の側板１ｆは、角ばったＵ字形の水平断面を有している。前板１ｅには、上述したボルト１ｃが挿通されるボルト孔１ｄが形成されている。第一ブラケット１ａの上板と中間ブラケット２ａとがボルト４ａ及びナットによって共締めされる。このため、上板にはボルト４ａが挿通されるボルト孔が形成されている。ボルト４ａは、解除機構４の構成部品の一つであるが、電子機器モジュール１の一部ではないし、クロスメンバ２の一部でもない。

　一方、中間ブラケット２ａは、長円状本体２ｃの中央から箱状部２ｄが側方に突出された形状を有している。長円状本体がクロスメンバ２の本体にボルト２ｂによって固定される。箱状部２ｄは、長円状本体２ｃから下方にも突出されている。箱状部２ｄの上面は開放されている。箱状部２ｄの底板から後板（車室側の板）にかけて切欠きボルト孔［ｃｕｔｏｕｔ　ｂｏｌｔ　ｈｏｌｅ］２ｅが形成されている。切欠きボルト孔２ｅは、底板ではボルト４ａを挿通するボルト孔を後板に向けて切り欠いて拡張した形状を有しており、後板ではボルト４ａの頭（及びワッシャ４ｂ）を通過させるのに十分な大きさを有している。切欠きボルト孔２ｅは解除機構４の重要な構成要素の一つである。

　ワッシャ４ｂが取り付けられたボルト４ａを切欠きボルト孔２ｅと上板１ｇに形成されたボルト孔に挿通した後にナットで締結することで、解除機構４が締結される。解除機構４の締結は、車両の通常使用では解除されない。しかし、（例えば、車両が事故に遭遇した際に）車室とは反対側（本実施形態では前方）から電子機器モジュール１に衝撃力が作用すると、その衝撃力はボルト４ａの頭部を中間ブラケット２ａに対して後方に変位させる。この結果、ボルト４ａの頭部が切欠きボルト孔２ｅを通って後方へと変位し、ボルト４ａ及び第一ブラケット１ａが中間ブラケット２ａから外れる。即ち、クロスメンバ２による電子機器モジュール１の支持が解除される。ワッシャ４ｂは、座面の凹みを防止してボルト４ａによる安定した締結を提供すると共に、解除時にはボルト４ａの頭部のスライドを促進する。

　なお、第一ブラケット１ａは、電子機器モジュール１のハウジングと一体的に構成されてもよい。しかし、このように第一ブラケット１ａを独立して設けることで、異なるレイアウト寸法を持つ搭載構造への適用を容易にできる。即ち、電子機器モジュール１の搭載性に汎用性を持たせることができる。第二ブラケット１ｂも同様である。また、本実施形態の場合、電子機器モジュール１のハウジングとクロスメンバ２（中間ブラケット２ａを含む）とはアルミ合金製である。ここで、アルミ合金よりも金属としては柔軟なスチール製の第一ブラケット１ａ（第二ブラケット１ｂ）を介して電子機器モジュール１のハウジングとクロスメンバ２とを結合することで、微小変位や振動を第一ブラケット１ａ（第二ブラケット１ｂ）で吸収できる。（アルミ系金属［アルミ合金］は振動耐久性及び減衰性が鉄系金属［スチール］より低い。）

　上述した搭載構造が、車両が衝突した際（前方から衝撃力を受けた際）にどのように機能するかを、図４及び図５を参照しつつ説明する。図４は、衝突前の状態を示しており、電子機器モジュール１、クロスメンバ２及び空調ユニット５は既に説明した位置関係を呈している。一方、図５は、衝突後（又は衝突中）の状態を示している。車両が前方から衝撃力を受けた場合、まず、一対のフロントサイドメンバ７ｂにクラッシュボックス７ｃを介して取り付けられたフロントバンパレインフォース７ｄに衝撃力が作用する。この結果、クラッシュボックス７ｃが潰れて衝突エネルギーを吸収した後、フロントサイドメンバ７ｂやラジエタサポートメンバ３に衝撃力が作用する。

　続いて、フロントサイドメンバ７ｂやラジエタサポートメンバ３をフロントアッパメンバ７ｅに接続する中間部材７ｆが潰れて、第二ブラケット１ｂを介して電子機器モジュール１に衝撃力が作用する。このとき、第二ブラケット１ｂが潰れて、衝撃力が電子機器モジュール１に直接作用することもある。電子機器モジュール１が衝撃力を受けると、クロスメンバ２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。電子機器モジュール１はクロスメンバ２に対して下方に（オーバーラップなく）オフセットされているので、電子機器モジュール１は、クロスメンバ２に衝突することなく、車体に対して後方に変位する。即ち、クロスメンバ２は、電子機器モジュール１の後方変位を阻害しない。従って、電子機器モジュール１の後方変位によって車両前部の潰れストロークが十分に確保され、衝突エネルギー吸収が促進される。車体構造部材であるクロスメンバ２が電子機器モジュール１の後方変位を阻害すると、不十分な潰れストロークによって衝突エネルギーが十分に吸収されない。

　さらに、本実施形態では、電子機器モジュール１と車室の間、即ち、電子機器モジュール１の後方に、補助機器としての空調ユニット５が配置されている。電子機器モジュール１は、この空調ユニット５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ後方に変位する。従って、効率よく衝突エネルギーを吸収できる。特に、本実施形態の場合、空調ユニット５がバルクヘッド６に近接配置されているため、空調ユニット５の後方変位はバルクヘッド６によって制限される。この結果、空調ユニット５は確実に潰されるので、さらに効率よく衝突エネルギーを吸収できる。なお、空調ユニット５をバルクヘッド６よりも前方のモータルーム内に配置することで、車室内容積が増え、車室内の居住性［ｃｏｍｆｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ］が向上する。

　また、空調ユニット５は、その内部に金属製のチューブフィン式熱交換器であるコンデンサ５ａがバルクヘッド６に最も近接して配置されている。補助機器としての空調ユニット５は外部からの衝撃で潰れて衝突エネルギーを吸収するが、そのコンデンサ５ａは、比較的潰れにくい。仮に、電子機器モジュール１の第一ブラケット１ａがバルクヘッド６に達すると衝撃力が集中的に作用してバルクヘッド６を車室側に変形させてしまう。しかし、本実施形態では、コンデンサ５ａがバルクヘッド６に最も近接して配置されているので、コンデンサ５ａが、変形しつつ第一ブラケット１ａを受け止める。この結果、電子機器モジュール１は、上述した潰れストロークの終端で確実に受け止められる。

　また、その際、空調ユニット５の内部において、金属製のコンデンサ５ａの前方に配置された樹脂製のＡ／Ｃ部品５ｃは、電子機器モジュール１がコンデンサ５ａによって受け止められる過程で潰れて衝突エネルギーを吸収する。即ち、上述したＡ／Ｃ部品５ｃは、衝突エネルギーを吸収する補助機器である空調ユニット５は、エネルギー吸収部品として機能している。なお、空調システムの冷媒のためのコンプレッサは、従来の内燃機関車と同様にモータルーム内の空調ユニット５の外部に設けられてもよいし、空調ユニット５の内部に設けられてもよい。金属製で潰れにくいコンプレッサを空調ユニット５の内部に設ける場合は、コンプレッサはコンデンサ５ａの前方には設けずに、前方から見てコンデンサと重ならないようにコンデンサ５ａに対して側方にオフセットさせる。

　なお、本実施形態の車両（ＥＶ）では、車両の駆動輪と機械的に接続された電動機としてのＭＧが、電子機器モジュール１と電気的に接続された。しかし、車両がハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の場合は、内燃機関の出力軸と機械的に接続された電動機も電子機器モジュール１に電気的に接続され得る。この場合、車両の駆動輪と機械的に接続された電動機と内燃機関の出力軸と機械的に接続された電動機とが統合された単一の電動機でもよいし、互いに別々の電動機でもよい。これらの電動機は発電機として回生発電可能なモータジェネレータであってもよい。

　本実施形態の搭載構造は、車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続された、車両の前部に搭載された電子機器モジュール１と、車幅方向に延在して電子機器モジュール１を支持する車体構造部材（クロスメンバ）２と、を備えている。車体構造部材２は、前後方向において電子機器モジュール１よりも車室側（即ち、後方）に配されており、かつ、電子機器モジュール１とは上下方向にオフセットされている（水平方向に沿って見て重ならない）。また、車体構造部材２と電子機器モジュール１との間には、車室とは反対側（即ち、前方）からの衝撃力を受けて車体構造部材２による電子機器モジュール１の支持を解除する解除機構４が設けられている。このため、電子機器モジュール１が上記衝撃力を受けると、車体構造部材２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。支持が解除された電子機器モジュール１は、車体構造部材２によって阻害されることなく後方変位する。この結果、車体前部の潰れストロークを十分に確保することができ、衝突エネルギーを吸収できる。

　車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットは、通常、高電圧を扱うので、このバッテリユニットと電気的に接続された電子機器モジュール１も高電圧を扱う。このため、電子機器モジュール１は、容易には潰れないように高剛性のハウジングを有する。しかし、高剛性のハウジングを有する電子機器モジュール１は、潰れないために衝突エネルギーを吸収できない。また、電子機器モジュール１は、潰れないために衝突時の車体変形に伴って他の剛体部品と干渉すると、大きなピーク荷重が発生する。しかし、本実施形態の電子機器モジュール１は、衝突時に車体構造部材２による支持から解放され、他の剛体部品と干渉することなく後方に変位し得る。

　また、本実施形態の搭載構造は、電子機器モジュール１と車室との間に、電子機器モジュール１よりも低剛性の補助機器（空調ユニット）５を更に備えている。従って、電子機器モジュール１は、補助機器５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ後方に変位する。この結果、効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　また、本実施形態の搭載構造では、補助機器５が、空調ユニット５である。従って、車両がＥＶやＨＥＶである場合に、搭載構造を車両前部に効果的に構築でき、優れた衝突エネルギー吸収特性を有する車両前部構造を構築できる。また、空調ユニット５がモータルーム内に配置されるため、車室内の居住性が向上する。

　ここで、本実施形態の搭載構造では、車体構造部材２が、一対のフロントサスペンションタワー７ａを繋ぐクロスメンバ２である。電子機器モジュール１が、車両前部に搭載され、かつ、クロスメンバ２に対して下方にオフセットされている（下方に位置して水平方向に沿って見て重ならない）。空調ユニット５は、バルクヘッド６よりも前方に配置されている。モータルーム内の下方はフロントサスペンション機構や転舵する駆動輪（前輪）やドライブシャフトと繋がるＭＧなどのドライブトレーンが配置される。従って、電子機器モジュール１をクロスメンバ（タワーバー）２によって上方から吊り下げ支持することで、モータルーム内のスペース効率が向上する。また、空調ユニット５が潰れる際には、空調ユニット５はバルクヘッド６によって後方から受け止められる。この結果、空調ユニット５は確実に潰されるので、さらに効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　さらに、本実施形態の搭載構造では、空調ユニット５が、その内部に、金属製のチューブフィン式熱交換器（コンデンサ）５ａを有している。従って、コンデンサ５ａが、変形しつつも、後方変位する電子機器モジュール１を受け止める。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。

（第二実施形態）
　図６~図１０を参照しつつ、第二実施形態の搭載構造を説明する。本実施形態の搭載構造における電子機器モジュール１は、後輪と接続されたＭＧのためのインバータユニットである。電子機器モジュール（インバータユニット）１は、車両に搭載された、車両を駆動する電力を蓄える上述したバッテリユニット（後述する第三実施形態参照）と電気的に接続されている。電子機器モジュール１は、アルミ合金製の箱型のハウジングを備えており、（例えば、車両が事故に遭遇した際に）外部から衝撃を受けても（容易には）潰れない。ハウジング内には、パワーモジュールや平滑コンデンサなどの電子機器が収納されている。また、電子機器モジュール（インバータユニット）１は、車両の駆動輪又は内燃機関の出力軸と機械的に接続されたＭＧ（電動機）とも電気的に接続されている。

　また、本実施形態の搭載構造における、解除機構４は、上述した第一実施形態の解除機構４と同一である。従って、電子機器モジュール１及び解除機構４の同一の構成要素には同一の参照符号を付して、詳しい説明は省略する。ただし、本実施形態では、電子機器モジュール１は、車両の後部［ｒｅａｒ　ｓｅｃｔｉｏｎ］に前後反転して搭載される。即ち、車両後部に搭載された電子機器モジュール１は、同一側面で車両衝突時の衝撃力を受ける。また、電子機器モジュール１は、（吊り下げ支持されるのではなく、）下方から支持される。このため、第一ブラケット１ａ及び第二ブラケット１ｂは、上下反転して電子機器モジュール１のハウジングに取り付けられる。即ち、第一実施形態において説明したように、第一ブラケット１ａ及び第二ブラケット１ｂによって、電子機器モジュール１の搭載性に汎用性がもたらされている。

　本実施形態の搭載構造は、図６に示されるように、車両の後部（車室より後方部分）、より具体的には、ラゲッジルーム内に構築されている。上述した電子機器モジュール１は、ラゲッジルーム内に搭載されている。ＭＧは、電子機器モジュール１の下方に搭載されている。本実施形態では、車両の駆動輪（後輪）と機械的に接続された電動機としてのＭＧが、電子機器モジュール１と電気的に接続されている。なお、前輪が内燃機関及びＭＧにより駆動され、かつ、後輪がＭＧのみで駆動される四輪駆動ＨＥＶや、前輪も後輪もＭＧによって駆動される四輪駆動ＥＶなど、パワートレーンにはバリエーションが考えられる。

　本実施形態の搭載構造は、電子機器モジュール１に加えて、車両の車幅方向に延在するクロスメンバ２を備えている。クロスメンバ２は、車体構造部材である。上述したように、電子機器モジュール１は、一対の第一ブラケット１ａと、一対の第二ブラケット１ｂとを有している。電子機器モジュール１の前部が、第一ブラケット１ａを介してクロスメンバ２によって支持されている。また、電子機器モジュール１の後部が、一対の第二ブラケット１ｂを介してリア側クロスメンバ１３によって支持されている。リア側クロスメンバ１３も、車体構造部材である。クロスメンバ２は、一対のリアサイドメンバ１７ｂ（図９参照）を繋いでおり、車体剛性も向上させる。本実施形態のクロスメンバ２は、アルミ合金製である。クロスメンバ２の両端は、それぞれリアサイドメンバ１７ｂにボルトやナットで固定されている。本実施形態のクロスメンバ２は、第一実施形態の中間ブラケット２ａを有しておらず、その本体に箱状部２ｄを一体的に［ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃａｌｌｙ］有している（図７参照）。

　クロスメンバ２の箱状部２ｄは、電子機器モジュール１の第一ブラケット１ａと共に解除機構４（図７及び図８参照）を構築している。クロスメンバ２は、前後方向において電子機器モジュール１よりも車室側に配されている。図９に示されるように、クロスメンバ２は、電子機器モジュール１とは上下方向にオフセットされている（水平方向に沿って見て重ならない）。電子機器モジュール１の前部は、第一ブラケット１ａを介してクロスメンバ２によって下方から支持されている。電子機器モジュール１の後部も、第二ブラケット１ｂを介してリア側クロスメンバ１３によって下方から支持されている。

　本実施形態では、オーディオユニット１５が、電子機器モジュール１と車室との間に配されている。オーディオユニット１５は、リアシート８のすぐ後ろに配され、その前側下端がフロント側クロスメンバ１６に固定されている。オーディオユニット１５の内部にはスピーカやウーファーダクト等のオーディオ部品が収納されており、オーディオユニット１５は外部から衝撃を受けて潰れる補助機器である。即ち、オーディオユニット１５（補助機器）の剛性は電子機器モジュール１の剛性よりも低く、オーディオユニット１５は、電子機器モジュール１よりも潰れやすい（変形しやすい）。オーディオユニット１５の内部には、アンプユニット１５ａも収納されている。アンプユニット１５ａは、金属（アルミ合金）製のハウジングを有している。ハウジングはアンプの熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。アンプユニット１５ａは、上下方向において電子機器モジュール１とオーバーラップする位置に配置されている。なお、フロント側クロスメンバ１６の位置に、車室とラゲッジルームとを隔てるバルクヘッドが設けられてもよい。

　上述したように、第一ブラケット１ａ（及び第二ブラケット１ｂ）は上下反転して電子機器モジュール１のハウジングに取り付けられているが、解除機構４は、図８及び９に示されるように、第一実施形態の解除機構４と同様の構造を有している。

　上述した搭載構造が、他の車両が後方から衝突した際（後方から衝撃力を受けた際）にどのように機能するかを、図９及び図１０を参照しつつ説明する。図９は、衝突前の状態を示しており、図１０は、衝突後（又は衝突中）の状態を示している。車両が後方から衝撃力を受けた場合、まず、一対のリアサイドメンバ１７ｂにクラッシュボックス１７ｃ（図６参照）を介して取り付けられたリアバンパレインフォース１７ｄに衝撃力が作用する。この結果、クラッシュボックス１７ｃが潰れて衝突エネルギーを吸収した後、リアサイドメンバ１７ｂやリア側クロスメンバ１３に衝撃力が作用する。

　続いて、リアサイドメンバ１７ｂが潰れて、第二ブラケット１ｂを介して電子機器モジュール１に衝撃力が作用する。このとき、第二ブラケット１ｂが潰れて、衝撃力が電子機器モジュール１に直接作用することもある。電子機器モジュール１が衝撃力を受けると、クロスメンバ２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。電子機器モジュール１はクロスメンバ２に対して上方に（オーバーラップなく）オフセットされているので、電子機器モジュール１は、クロスメンバ２に衝突することなく、車体に対して前方に変位する。即ち、クロスメンバ２は、電子機器モジュール１の前方変位を阻害しない。従って、電子機器モジュール１の前方変位によって車両後部の潰れストロークが十分に確保され、衝突エネルギー吸収が促進される。車体構造部材であるクロスメンバ２が電子機器モジュール１の前方変位を阻害すると、不十分な潰れストロークによって衝突エネルギーが十分に吸収されない。

　さらに、本実施形態では、電子機器モジュール１と車室の間、即ち、電子機器モジュール１の前方に、補助機器としてのオーディオユニット１５が配置されている。電子機器モジュール１は、このオーディオユニット１５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ前方に変位する。従って、効率よく衝突エネルギーを吸収できる。オーディオユニット１５の前方変位は、フロント側クロスメンバ１６やリアシート８によって制限される。この結果、オーディオユニット１５は確実に潰されるので、さらに効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　また、オーディオユニット１５は、その内部に金属製ハウジングを有するアンプユニット１５ａを有している。補助機器としてのオーディオユニット１５は外部からの衝撃で潰れて衝突エネルギーを吸収するが、そのアンプユニット１５ａは、比較的潰れにくい。アンプユニット１５ａは、第一実施形態のコンデンサ５ａと同様に、変形しつつ第一ブラケット１ａを受け止める。アンプユニット１５ａは、前方変位しても、フロント側クロスメンバ１６やリアシート８によって受け止められる。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。なお、本実施形態でも、内燃機関の出力軸と機械的に接続された電動機が電子機器モジュール１に電気的に接続され得る。例えば、車両前部に搭載された電動機が、ワイヤリングハーネスによって車両後部に搭載された電子機器モジュール１と電気的に接続される。

　本実施形態の搭載構造は、車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続された、車両の後部に搭載された電子機器モジュール１と、車幅方向に延在して電子機器モジュール１を支持する車体構造部材（クロスメンバ）２と、を備えている。車体構造部材２は、前後方向において電子機器モジュール１よりも車室側（即ち、前方）に配されており、かつ、電子機器モジュール１とは上下方向にオフセットされている（水平方向に沿って見て重ならない）。また、車体構造部材２と電子機器モジュール１との間には、車室とは反対側（即ち、後方）からの衝撃力を受けて車体構造部材２による電子機器モジュール１の支持を解除する解除機構４が設けられている。このため、電子機器モジュール１が上記衝撃力を受けると、車体構造部材２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。支持が解除された電子機器モジュール１は、車体構造部材２によって阻害されることなく前方変位する。この結果、車体後部の潰れストロークを十分に確保することができ、衝突エネルギーを吸収できる。

　また、本実施形態の搭載構造は、電子機器モジュール１と車室との間に、電子機器モジュール１よりも低剛性の補助機器（オーディオユニット）１５を更に備えている。従って、電子機器モジュール１は、補助機器１５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ後方に変位する。この結果、効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　また、本実施形態の搭載構造では、電子機器モジュール１が車両の後部に搭載されており、補助機器１５がオーディオユニット１５である。従って、車両がＥＶやＨＥＶである場合に、搭載構造を車両後部に効果的に構築でき、優れた衝突エネルギー吸収特性を有する車両後部構造を構築できる。

　ここで、本実施形態の搭載構造では、車体構造部材２が、一対のリアサイドメンバ１７ｂを繋ぐクロスメンバ２である。また、電子機器モジュール１が、クロスメンバ２に対して上方にオフセットされている（上方に位置して水平方向に沿って見て重ならない）。ラゲッジルーム（リアサイドメンバ１７ｂ）の下方はリアサスペンション機構や駆動輪（後輪）やドライブシャフトと繋がるＭＧなどドライブトレーンが配置される。従って、リアサイドメンバ１７ｂを繋ぐクロスメンバ２によって電子機器モジュール１を下方から支持することで、ラゲッジルームのフロア下のスペース効率が向上する。

　さらに、本実施形態の搭載構造では、オーディオユニット１５が、その内部に、金属製のアンプユニット１５ａを有している。従って、アンプユニット１５ａが、変形しつつも、前方変位する電子機器モジュール１を受け止める。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。

（変形例）
　第二実施形態における補助機器はオーディオユニット１５であった。しかし、電子機器モジュール１よりも低剛性の補助機器として空調ユニットを車両後部に搭載してもよい。近年、前席用空調ユニットに加えて、後席用空調ユニットも搭載する車両も販売されている。このような車両では、後席用空調ユニットが車両後部に搭載されることがある。本変形例では、第二実施形態の説明に用いた図６~図１０において、参照符号１５が空調ユニットを示し、参照符号１５ａがコンデンサ（金属製のチューブフィン式熱交換器）を示す。従って、本変形例によっても、第二実施形態によってもたらされる上述した利点が同様にもたらされる。

　特に、本変形例の搭載構造では、補助機器が、空調ユニット１５である。従って、車両がＥＶやＨＥＶである場合に、搭載構造を車両後部に効果的に構築でき、優れた衝突エネルギー吸収特性を有する車両後部構造を構築できる。

　また、本変形例の搭載構造では、空調ユニット１５が、その内部に、金属製のチューブフィン式熱交換器（コンデンサ）１５ａを有している。従って、コンデンサ１５ａが、変形しつつも、前方変位する電子機器モジュール１を受け止める。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。

（第三実施形態）
　図１１を参照しつつ、第三実施形態の搭載構造を説明する。本実施形態の車両もＥＶであり、車室のフロア下にバッテリユニットＢを備えている。本実施形態の搭載構造では、補助機器は、バッテリユニットＢの温度を制御するバッテリ温調ユニット［ｂａｔｔｅｒｙ　ｔｈｅｒｍｏ−ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ］２５である。電子機器モジュール１としてのインバータユニット、車体構造部材としてのクロスメンバ２、及び、それらの周辺の車体構造は、上述した第二実施形態と同じである。従って、それらの同一の構成要素には同一の参照符号を付して、詳しい説明は省略する。

　ＥＶのバッテリユニットＢは、その動作環境に応じて、暖められたり、冷却されたりする。例えば、バッテリユニットＢは、低温環境下での始動時には暖められ、高負荷連続運転時には冷却される。本実施形態のバッテリ温調ユニット２５は、冷却水［ｃｏｏｌａｎｔ］を用いて、バッテリユニットＢを温度制御する。バッテリ温調ユニット２５は、その内部に、冷却水を冷やすクーラ２５ａと冷却水を温めるヒータ２５ｂとを有している。クーラ２５ａとバッテリユニットＢとは、クーラ循環配管で接続されている。ヒータ２５ｂとバッテリユニットＢとは、ヒータ循環配管で接続されている。バッテリユニットＢ内の配管は図示されていないが、冷却水がバッテリユニットＢ内の配管を流れることでバッテリユニットＢが温度制御される。

　本実施形態のクーラ２５ａは、金属製の熱交換器であり、冷媒を利用している。このため、クーラ２５ａは、冷媒循環配管を介してコンプレッサ２５ｄと接続されている。コンプレッサ２５ｄは冷媒を循環させるポンプとしても機能する。クーラ２５ａの内部で、冷却水の熱が冷媒に伝えられ、冷却水が冷やされる。本実施形態のクーラ２５ａやコンプレッサ２５ｄは、空調システムのエバポレータやコンプレッサとしても機能する。（空調システムのエバポレータやコンプレッサがクーラ２５ａやコンプレッサ２５ｄとして利用される。）

　ヒータ２５ｂは、電力を用いて発熱するヒータでもよいし、車両に搭載されたヒートポンプシステムを用いてもよい。ヒートポンプシステムを用いる場合、ヒータ２５ｂも金属製の熱交換器になり得る。クーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）は、上下方向において電子機器モジュール１とオーバーラップする位置に配置されている。冷却水の循環配管上には、冷却水を循環させるポンプ２５ｃや、循環経路を切り替えるバルブ（図示せず）が設けられている。バッテリ温調ユニット２５の内部には、配管や冷却水のリザーバタンクなどの部品も収納されており、バッテリ温調ユニット２５は、外部から衝撃を受けて潰れる。

　本実施形態では、バッテリ温調ユニット２５が、電子機器モジュール１と車室との間に配されている。バッテリ温調ユニット２５は、リアシート８のすぐ後ろに配され、その前側下端がフロント側クロスメンバ１６に固定されている。なお、フロント側クロスメンバ１６の位置に、車室とラゲッジルームとを隔てるバルクヘッドが設けられてもよい。

　上述した搭載構造が、他の車両が後方から衝突した際（後方から衝撃力を受けた際）には、まず、リアバンパレインフォース１７ｄに衝撃力が作用して、クラッシュボックス１７ｃが潰れて衝突エネルギーが吸収される。続いて、リアサイドメンバ１７ｂが潰れて、第二ブラケット１ｂを介して電子機器モジュール１に衝撃力が作用する。このとき、第二ブラケット１ｂが潰れて、衝撃力が電子機器モジュール１に直接作用することもある。電子機器モジュール１が衝撃力を受けると、クロスメンバ２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。電子機器モジュール１は、クロスメンバ２に衝突することなく、車体に対して前方に変位する。電子機器モジュール１の前方変位によって車両後部の潰れストロークが十分に確保され、衝突エネルギー吸収が促進される。

　さらに、本実施形態では、電子機器モジュール１と車室の間、即ち、電子機器モジュール１の前方に、電子機器モジュール１より低剛性の補助機器であるバッテリ温調ユニット２５が配置されている。電子機器モジュール１はバッテリ温調ユニット２５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ前方に変位し、効率よく衝突エネルギーが吸収される。バッテリ温調ユニット２５の前方変位は、フロント側クロスメンバ１６やリアシート８によって制限される。この結果、バッテリ温調ユニット２５は確実に潰されるので、さらに効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　また、バッテリ温調ユニット２５は、その内部に金属製の熱交換器であるクーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）を有している。補助機器としてのバッテリ温調ユニット２５は外部から衝撃によって潰れて衝突エネルギーを吸収するが、そのクーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）は、金属製であり比較的潰れにくい。クーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）は、第一実施形態のコンデンサ５ａと同様に、変形しつつ第一ブラケット１ａを受け止める。クーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）は、前方変位しても、フロント側クロスメンバ１６やリアシート８によって受け止められる。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。なお、本実施形態でも、内燃機関の出力軸と機械的に接続された電動機が電子機器モジュール１に電気的に接続され得る。

　本実施形態の搭載構造においても、電子機器モジュール１が後方から衝撃力を受けると、車体構造部材２による電子機器モジュール１の支持が解除機構４によって解除される。支持が解除された電子機器モジュール１は、車体構造部材２によって阻害されることなく前方変位する。この結果、車体後部の潰れストロークを十分に確保することができ、衝突エネルギーを吸収できる。

　また、本実施形態の搭載構造は、電子機器モジュール１と車室との間に、電子機器モジュール１よりも低剛性の補助機器（バッテリ温調ユニット）２５を更に備えている。従って、電子機器モジュール１は、補助機器２５を潰して衝突エネルギーを吸収しつつ後方に変位する。この結果、効率よく衝突エネルギーを吸収できる。

　また、本実施形態の搭載構造では、電子機器モジュール１が車両の後部に搭載され、かつ、補助機器２５がバッテリ温調ユニット２５である。従って、車両がＥＶやＨＥＶである場合に、搭載構造を車両後部に効果的に構築でき、優れた衝突エネルギー吸収特性を有する車両後部構造を構築できる。

　ここで、本実施形態の搭載構造では、車体構造部材２が、一対のリアサイドメンバ１７ｂを繋ぐクロスメンバ２である。また、電子機器モジュール１が、クロスメンバ２に対して上方にオフセットされている。ラゲッジルーム（リアサイドメンバ１７ｂ）の下方はリアサスペンション機構や駆動輪（後輪）やドライブシャフトと繋がるＭＧなどドライブトレーンが配置される。従って、リアサイドメンバ１７ｂを繋ぐクロスメンバ２によって電子機器モジュール１を下方から支持することで、ラゲッジルームのフロア下のスペース効率が向上する。

　さらに、本実施形態の搭載構造では、バッテリ温調ユニット２５が、その内部に、金属製のクーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）を有している。従って、クーラ２５ａ（及びヒータ２５ｂ）が、変形しつつも、前方変位する電子機器モジュール１を受け止める。この結果、電子機器モジュール１は、潰れストロークの終端で確実に受け止められる。

　なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、第一実施形態の電子機器モジュール１は、第二実施形態のようなインバータユニットでもよい。また、上記第二及び第三実施形態におけるクロスメンバ２は、一対のリアサイドメンバ１７ｂにボルトなどによって固定された。しかし、車体構造部材のクロスメンバ２はリアサイドメンバ１７ｂ間に溶接されたクロスメンバであってもよい。

　また、上記実施形態の解除機構４は、そのボルト４ａがスライドして切欠きボルト孔２ｅを通して中間ブラケット２ａから脱落する、スライド脱落機構であった。このようなスライド脱落機構において、ボルト４ａが第一ブラケット１ａに一体的に［ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃａｌｌｙ］形成されてもよい。なお、この場合のボルト４ａは「ボルト」ではなく第一ブラケット１ａから上方に突出された係合突起であるが、この係合突起は解除機構４の一部であり、第一ブラケット１ａ（即ち、電子機器モジュール１）の一部ではない。即ち、ボルト４ａや上述した係合突起は、水平方向に沿って見てクロスメンバ２（中間ブラケット２ａ）と重なりえる。上述した係合突起は、切欠きボルト孔２ｅを通して中間ブラケット２ａに圧入される。

　さらに、上記実施形態の解除機構４は、上述したようにスライド脱落機構であった。しかし、例えば、第一ブラケット１ａと中間ブラケット２ａとがエンジニアリングプラスチックを介して一体的に［ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ］接合されるように第一ブラケット１ａと中間ブラケット２ａとの結合体をインサート成形してもよい。そして、車室とは反対側からの衝撃力を受けてエンジニアリングプラスチックが破壊されてクロスメンバ（車体構造部材）２による電子機器モジュール１の支持を解除する解除機構でもよい。解除機構は、このような破断脱落機構でもよい。破断脱落機構は、エンジニアリングプラスチックを用いずに、金属部分に設けた脆弱部で構築することもできる。

１　電子機器モジュール
１ａ　第一ブラケット
１ｂ　第二ブラケット
２　クロスメンバ（車体構造部材）
４　解除機構
５　空調ユニット（補助機器）
５ａ　コンデンサ（チューブフィン式熱交換器）
６　バルクヘッド
１５　オーディオユニット（補助機器）
１５ａ　アンプユニット
２５　バッテリ温調ユニット（補助機器）
２５ａ　クーラ（熱交換器）
２５ｂ　ヒータ
Ｂ　バッテリユニット

Claims (11)

1. 　電子機器モジュールの車両への搭載構造であって、
   　前記車両を駆動する電気を蓄えるバッテリユニットと電気的に接続された、前記車両の前部又は後部に搭載された前記電子機器モジュールと、
   　前記車両の車幅方向に延在して前記電子機器モジュールを支持する車体構造部材と、を備え、
   　前記車体構造部材が、前記車両の前後方向において前記電子機器モジュールよりも前記車両の車室側に配されており、かつ、前記車両の上下方向に直角な何れの水平方向に沿って見ても前記電子機器モジュールと重ならず、
   　前記車体構造部材と前記電子機器モジュールとの間に、前記車室とは反対側からの衝撃力を受けて前記車体構造部材による前記電子機器モジュールの支持を解除する解除機構が設けられている、電子機器モジュールの車両への搭載構造。
2. 　請求項１に記載の搭載構造であって、
   　前記電子機器モジュールと前記車室との間に、前記電子機器モジュールよりも低剛性の補助機器を更に備えている、搭載構造。
3. 　請求項２に記載の搭載構造であって、
   　前記補助機器が、空調ユニットである、搭載構造。
4. 　請求項３に記載の搭載構造であって、
   　前記車体構造部材が、前記車両の一対のフロントサスペンションタワーを繋ぐクロスメンバであり、
   　前記電子機器モジュールが、前記車両の前記前部に搭載され、かつ、前記クロスメンバに対して下方に位置して前記水平方向に沿って見て前記クロスメンバと重ならず、
   　前記空調ユニットが、前記車両のバルクヘッドよりも前方に配置されている、搭載構造。
5. 　請求項３又は４に記載の搭載構造であって、
   　前記空調ユニットが、その内部に、金属製のチューブフィン式熱交換器を有している、搭載構造。
6. 　請求項２に記載の搭載構造であって、
   　前記電子機器モジュールが、前記車両の前記後部に搭載され、
   　前記補助機器が、オーディオユニットである、搭載構造。
7. 　請求項６に記載の搭載構造であって、
   　前記車体構造部材が、前記車両の一対のサイドメンバを繋ぐクロスメンバであり、
   　前記電子機器モジュールが、前記クロスメンバに対して上方に位置して前記水平方向に沿って見て前記クロスメンバと重ならない、搭載構造。
8. 　請求項６又は７に記載の搭載構造であって、
   　前記オーディオユニットが、その内部に、金属製ハウジングを有するアンプユニットを備えている、搭載構造。
9. 　請求項２に記載の搭載構造であって、
   　前記電子機器モジュールが、前記車両の前記後部に搭載され、
   　前記補助機器が、前記バッテリユニットの温度を制御するバッテリ温調ユニットである、搭載構造。
10. 　請求項９に記載の搭載構造であって、
    　前記車体構造部材が、前記車両の一対のサイドメンバを繋ぐクロスメンバであり、
    　前記電子機器モジュールが、前記クロスメンバに対して上方に位置して前記水平方向に沿って見て前記クロスメンバと重ならない、搭載構造。
11. 　請求項９又は１０に記載の搭載構造であって、
    　前記バッテリ温調ユニットが、その内部に、金属製の熱交換器を有している、搭載構造。

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