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技術 車両の強電機器搭載構造

出願人 日産自動車株式会社
発明者 呑海真吾藤丸剛嶋田淳一
出願日 2014年10月20日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2014-213298
公開日 2016年5月16日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2016-078713
状態 特許登録済
技術分野 車両の推進装置の配置または取付け
主要キーワード 取付足 衝突相手 衝突エネルギー吸収性能 バンパーステー ハイブリッド電動車 車両搭載機器 車幅方向外 強電ハーネス
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月16日)のものです。
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図面 (11)

課題

車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネス断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供する。

解決手段

本発明による車両の強電機器搭載構造は、車体10の前部に結合されるブラケット11と、少なくとも一部がブラケット11の車両前方に位置するようにブラケット11の上方に配設される強電機器12と、を備える。強電機器12の車幅方向内側の部分に強電ハーネス20が接続され、強電ハーネス20は下方に向けて延在される。車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合うブラケット11の対向面11a及び強電機器12の対向面12aの少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部11b,12bが形成されている。

概要

背景

従来から、インバータコンバータ車両駆動モータ及びエアコンコンプレッサ等の強電機器を搭載した車両が公知である(例えば、特許文献1参照)。

この特許文献1に記載の車両では、車両の車体前部に載置台が固定され、この載置台の上にインバータ(強電機器)が載置されており、前記載置台は、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在する案内部材を備えている。特許文献1に記載の車両によれば、車両の前面衝突時にインバータが前記案内部材に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、インバータが当該インバータの車両後方に配設された他の車両搭載機器と接触して破損することを回避することができる。

概要

車両の前面衝突時に、強電機器の保護をりつつ、強電機器に接続された強電ハーネス断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供する。本発明による車両の強電機器搭載構造は、車体10の前部に結合されるブラケット11と、少なくとも一部がブラケット11の車両前方に位置するようにブラケット11の上方に配設される強電機器12と、を備える。強電機器12の車幅方向内側の部分に強電ハーネス20が接続され、強電ハーネス20は下方に向けて延在される。車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合うブラケット11の対向面11a及び強電機器12の対向面12aの少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部11b,12bが形成されている。

目的

本発明は、車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

車両の車体前部に結合されるブラケットと、少なくとも一部が前記ブラケットの車両前方に位置するように前記ブラケットの上方に配設される強電機器と、前記強電機器の車幅方向内側の部分に接続されて、下方に向けて延在される強電ハーネスと、を備え、前記ブラケット及び前記強電機器が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面をそれぞれ有し、前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されていることを特徴とする車両の強電機器搭載構造

請求項2

前記傾斜部は、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の強電機器搭載構造。

請求項3

前記強電機器は、少なくとも、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点と、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点と、で固定されており、前記強電機器に車両前方側から車両後方側へ向けて荷重が入力されて車両後方側へ移動したときに、前記第二固定点が前記第一固定点よりも先に固定解除されることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の強電機器搭載構造。

請求項4

前記第一固定点は、前記ブラケットに固定され、前記第二固定点は、前記ブラケットに固定され、又は、前記ブラケットよりも車両後方側においてサイドメンバに固定されることを特徴とする請求項3に記載の車両の強電機器搭載構造。

技術分野

0001

本発明は、車両の強電機搭載構造に関する。

背景技術

0002

従来から、インバータコンバータ車両駆動モータ及びエアコンコンプレッサ等の強電機器を搭載した車両が公知である(例えば、特許文献1参照)。

0003

この特許文献1に記載の車両では、車両の車体前部に載置台が固定され、この載置台の上にインバータ(強電機器)が載置されており、前記載置台は、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在する案内部材を備えている。特許文献1に記載の車両によれば、車両の前面衝突時にインバータが前記案内部材に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、インバータが当該インバータの車両後方に配設された他の車両搭載機器と接触して破損することを回避することができる。

先行技術

0004

特開2009−029275号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、前記特許文献1に記載の車両では、車両の前面衝突時にインバータが前記案内部材に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動するのに伴い、インバータに接続された強電ハーネスが引っ張られて断線するおそれがあるという問題があった。

0006

そこで、本発明は、車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る車両の強電機器搭載構造では、車両の車体前部にブラケットが結合され、少なくとも一部が前記ブラケットの車両前方に位置するように前記ブラケットの上方に強電機器が配設される。前記強電機器の車幅方向内側の部分に強電ハーネスが接続され、前記強電ハーネスは下方に向けて延在される。車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されている。

発明の効果

0008

本発明に係る車両の強電機器搭載構造では、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されている。これにより、車両の前面衝突に起因する強電機器の後方移動により強電機器の対向面がブラケットの対向面に接触した際に、強電機器が前記傾斜部に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、強電機器が衝突相手車両又は当該強電機器の車両前方に配設された他の車両搭載機器と、当該強電機器の車両後方に配設された他の車両搭載機器との間で挟まれることを回避することができ、車両の前面衝突時に強電機器を保護することが可能になる。また、車両の前面衝突時に強電機器を前記傾斜部に沿って車幅方向内側へ傾けさせることで、強電ハーネスが接続されている強電機器の車幅方向内側の部分の上昇を回避して、強電ハーネスの断線を抑制することができる。従って、本発明に係る車両の強電機器搭載構造によれば、車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す斜視図である。
本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す平面図である。
本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す正面図である。
本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す側面図である。
エンジンマウントブラケットとインバータとの係合状態を示す一部破断斜視図である。
エンジンマウントブラケットの斜視図である。
(a)はエンジンマウントブラケットの平面図であり、(b)は(a)のA−A線断面図であり、(c)は(a)のB−B線断面図である。
車両の前面衝突時におけるインバータの動きを示す説明図である。
本発明の変形例に係るエンジンマウントブラケットとインバータとの係合状態を示す一部破断斜視図である。
本発明の変形例に係る車両の強電機器搭載構造を示す平面図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。

0011

なお、図中、矢印FRは車両前方を示し、矢印UPは車両上方を示し、矢印INは車幅方向内側を示す。

0012

本実施形態に係る強電機器搭載構造が適用される車両は、図示しないエンジンを備えるハイブリッド電動車両(HEV)及びプラグインハイブリッド電動車両(PHEV)等の電動車両である。

0013

図1から図4に示すように、本実施形態に係る強電機器搭載構造が適用される車両は、車体10と、エンジンマウントブラケット(ブラケット)11と、インバータ(強電機器)12と、を備える。

0014

前記車体10は、車両前後方向に延在する左右一対サイドメンバ13を有する。各サイドメンバ13の前端部にラジエータコアサポートメンバサイド14がそれぞれ結合され、左右一対のラジエータコアサポートメンバサイド14の間には、ラジエータコアサポートメンバアッパ15が架け渡されている。また、各サイドメンバ13の前端にバンパーステー16がそれぞれ結合され、左右一対のバンパーステー16の間には、図示しないバンパーレインフォースが架け渡される。

0015

前記エンジンマウントブラケット11は、エンジンを支持するものであり、ラジエータコアサポートメンバサイド14及びラジエータコアサポートメンバアッパ15の車両後方に配設されている。具体的には、エンジンマウントブラケット11は、一端部がサイドメンバ13に結合され、他端部が一端部から車幅方向内側に延在している。このエンジンマウントブラケット11には、図示しないエンジンマウントマウントラバー)が装着されるエンジンマウント装着部17が設けられており、エンジンマウントブラケット11の下方にエンジンが配設される。また、エンジンマウントブラケット11には、図6及び図7に示されるように、後述するボルト27が螺合されるボルト孔18が前記一端部に設けられ、後述するボルト25が螺合されるボルト孔19が前記他端部に設けられる。

0016

前記インバータ12は、少なくとも一部がエンジンマウントブラケット11の車両前方に位置するようにエンジンマウントブラケット11の上方に配設されている。このインバータ12は、車体10に対して前傾且つ内傾させた状態で配置されている。また、インバータ12の車幅方向内側面における車両前後方向中央の部分に、強電ハーネス20が接続されており、この強電ハーネス20が下方に向けて延在している。

0017

インバータ12は、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点21と、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点22及び第三固定点23と、の合計三点で固定されている。

0018

前記第一固定点21は、インバータ12の下面の後端部から下方に延在する第一取付足部24に設けられ、ボルト25等を用いてエンジンマウントブラケット11に固定される。前記第二固定点22は、インバータ12の下面における車両前後方向中央の部分から下方に延在する第二取付足部26に設けられ、ボルト27等を用いてエンジンマウントブラケット11に固定される。なお、第二固定点22は、エンジンマウントブラケット11よりも車両後方側においてサイドメンバ13に固定されていても良い。

0019

第一固定点21は、図5に示されるように、第一取付足部24の下端に設けられたボルト挿通孔28と、ボルト挿通孔28に連通して車両前後方向に延在する切欠き29と、を有し、この切欠き29は車両前方側に開口している。その一方で、第二固定点22は、図5に示されるように、第二取付足部26の下端に設けられたボルト挿通孔30と、ボルト挿通孔30に連通して車両前後方向に延在する切欠き31と、を有し、この切欠き31は車両前方側に開口している。第二固定点22の切欠き31の車両前後方向の長さは、第一固定点21の切欠き29の車両前後方向の長さよりも短くなっており、インバータ12が車両後方側に押された場合に、第二固定点22が第一固定点21よりも先に固定解除されるようになっている。

0020

前記第三固定点23は、インバータ12の上面の前端部から車両前方側に延在する固定ブラケット32に設けられ、ボルト33等を用いてラジエータコアサポートメンバアッパ15に固定される。第三固定点23は、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置されると共に、インバータ12の前端部に配置され、車両の前面衝突時にインバータ12に付加される荷重を最初に受ける。その結果、第三固定点23の車両後方側に配置された第二固定点22により大きな荷重を付加することができ、第二固定点22を第一固定点21よりも先に固定解除することができる。

0021

本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造では、エンジンマウントブラケット11及びインバータ12が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面11a,12aをそれぞれ有する。そして、エンジンマウントブラケット11の対向面11a及びインバータ12の対向面12aに、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部(傾斜面)11b,12bがそれぞれ形成されている。エンジンマウントブラケット11の傾斜部11b(対向面11a)は、図6及び図7に示されるように、エンジンマウントブラケット11の上面に形成される。インバータ12の傾斜部12b(対向面12a)は、図3及び図4に示されるように、インバータ12の下面から下方に延在する突出部34の下端面に形成される。本実施形態では、エンジンマウントブラケット11の傾斜部11bとインバータ12の傾斜部12bとは、車両の前面衝突に起因するインバータ12の後方移動により傾斜部12b(対向面12a)がエンジンマウントブラケット11の傾斜部11b(対向面11a)に接触する程度に車両前後方向に間隔をおいて配置されている。これには限定されず、エンジンマウントブラケット11の傾斜部11b(対向面11a)とインバータ12の傾斜部12b(対向面12a)とが予め接触していても良い。

0022

なお、エンジンマウントブラケット11の対向面11a及びインバータ12の対向面12aの内のいずれか一方に、傾斜部11b,12bを形成するようにしても良い。また、これらの傾斜部(傾斜面)11b,12bは、平面に限定されず、例えば、曲面等であっても良い。さらに、車両の前面衝突に起因するインバータ12の後方移動により傾斜部12bがエンジンマウントブラケット11の傾斜部11bに接触し、又は、エンジンマウントブラケット11の傾斜部11bとインバータ12の傾斜部12bとが予め接触しているのであれば良く、図3及び図4に示すような突出部34はあっても、なくても良い。

0023

次いで、車両の前面衝突時におけるインバータ12の動きを図8に基づいて説明する。

0024

当該車両に対して車両前方から荷重が入力され、車体10の前部が圧縮変形した場合には、図8(a)に示されるように、インバータ12は、衝突相手車両又は他の車両搭載機器(例えば、ラジエータ)によって車両後方側に押される。インバータ12が車両後方側に押されることで、図8(b)に示されるように、インバータ12の第二固定点22が第一固定点21よりも先に固定解除されて、インバータ12の傾斜部12bがエンジンマウントブラケット11の傾斜部11bに接触する。すると、インバータ12は、傾斜部11b,12bによって上方に持ち上げられると共に車幅方向内側へ傾けられて、第一固定点21を回転中心として回転する。具体的には、インバータ12は、傾斜部11b,12bに沿って上昇しつつ車両後方側へ移動すると共に、傾斜部11b,12bに沿って車幅方向内側へ傾けられる。

0025

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

0026

(1)本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造は、車体10の前部に結合されるエンジンマウントブラケット11と、少なくとも一部がエンジンマウントブラケット11の車両前方に位置するようにエンジンマウントブラケット11の上方に配設されるインバータ12と、を備える。インバータ12の車幅方向内側の部分に強電ハーネス20が接続されて、この強電ハーネス20は下方に向けて延在される。エンジンマウントブラケット11及びインバータ12が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面11a,12aをそれぞれ有する。エンジンマウントブラケット11の対向面11a及びインバータ12の対向面12aの少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部11b,12bが形成される。

0027

本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造では、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合うエンジンマウントブラケット11の対向面11a及びインバータ12の対向面12aにそれぞれ、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部11b,12bが形成されている。これにより、車両の前面衝突に起因するインバータ12の後方移動によりインバータ12の傾斜部12b(対向面12a)がエンジンマウントブラケット11の傾斜部11b(対向面11a)に接触した際に、インバータ12が傾斜部11b,12bに沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、インバータ12が衝突相手車両又はインバータ12の車両前方に配設された他の車両搭載機器と、インバータ12の車両後方に配設された他の車両搭載機器との間で挟まれることを回避することができ、車両の前面衝突時にインバータ12を保護することが可能になる。また、車両の前面衝突時にインバータ12を傾斜部11b,12bに沿って車幅方向内側へ傾けさせることで、強電ハーネス20が接続されているインバータ12の車幅方向内側の部分の上昇を回避して、強電ハーネス20の断線を抑制することができる。

0028

従って、本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造によれば、車両の前面衝突時に、インバータ12の保護を図りつつ、インバータ12に接続された強電ハーネス20の断線を抑制することができる。

0029

(2)傾斜部11b,12bは、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に形成される。

0030

これにより、車両の前面衝突時にインバータ12の車幅方向外側の部分のみを傾斜部11b,12bによって押すことができ、より確実に、車両の前面衝突時にインバータ12を傾斜部11b,12bに沿って車幅方向内側へ傾けさせることが可能になる。

0031

(3)インバータ12は、少なくとも、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点21と、インバータ12の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点22と、で固定される。インバータ12に車両前方側から車両後方側へ向けて荷重が入力されて車両後方側へ移動したときに、第二固定点22が第一固定点21よりも先に固定解除される。

0032

これにより、インバータ12の第一固定点21が第二固定点22よりも先に固定解除されないようにすることができ、インバータ12に対する強電ハーネス20の相対位置が定まり、強電ハーネス20の引張による断線をより効果的に抑制することが可能になる。

0033

(4)第一固定点21は、エンジンマウントブラケット11に固定され、第二固定点22は、エンジンマウントブラケット11に固定され、又は、エンジンマウントブラケット11よりも車両後方側においてサイドメンバ13に固定される。

0034

これにより、エンジンマウントブラケット11よりも車両前方側の領域の全域衝突エネルギーを吸収する領域として利用することができ、衝突エネルギー吸収性能を向上することが可能になる。

0035

ところで、本発明の車両の強電機器搭載構造は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

0036

前述の実施形態においては、車両に搭載する強電機器をインバータとした。しかしながら、車両に搭載する強電機器は、これに限定されず、例えば、コンバータ、車両駆動モータ及びエアコンコンプレッサ等であっても良い。

0037

前述の実施形態においては、強電機器を支持するブラケットをエンジンマウントブラケットとした。しかしながら、強電機器を支持するブラケットは、これに限定されず、エンジンマウントブラケット以外のブラケットであっても良く、強電機器を支持するための専用のブラケットであっても良い。

0038

また、図9に示されるように、インバータ12の第二固定点22が設けられる第二取付足部26に、第一固定点21が設けられる第一取付足部24よりも脆弱な部位(脆弱部)40を設けても良い。これにより、車両の前面衝突時に第二固定点22がより早期に固定解除されるようにすることが可能である。図9に示される車両の強電機器搭載構造では、前記脆弱部40は、車両前方側に開口する側面視でV字状の切欠きからなる。

0039

また、図10に示されるように、インバータ12の前面における車幅方向外側の部分に凸部41を設けても良い。図10に示される車両の強電機器搭載構造では、車両の前面衝突時に、インバータ12の前面に設けた凸部41がインバータ12に付加される荷重を最初に受ける結果、インバータ12は車幅方向外側の部分を押されることとなる。これにより、車両の前面衝突時に、インバータ12の第二固定点22により大きな荷重を付加することができ、第二固定点22がより早期に固定解除されるようにすることが可能である。なお、図10に示される車両の強電機器搭載構造では、インバータ12の第三固定点23は、インバータ12の車幅方向中央の部分に設けられている。

0040

さらに、強電ハーネス20のインバータ12への接続箇所は、インバータ12の車幅方向内側の部分であれば良く、車幅方向内側面、上面、後面のいずれであっても良い。

0041

10 車体
11エンジンマウントブラケット(ブラケット)
11a 対向面
11b 傾斜部
12インバータ(強電機器)
12a 対向面
12b 傾斜部
13サイドメンバ
20強電ハーネス
21 第一固定点
22 第二固定点

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