車両搭載機器の固定構造
【課題】車両の衝突時などにおいても、インバータ等の車両搭載機器を保護することができ、さらに、コンパクト化の図られた車両搭載機器の固定構造を提供する。
【解決手段】インバータ７２０の固定構造は、インバータ７２０を収容可能なエンジンコンパートメントが形成された車両本体に固定され、インバータ７２０が搭載される載置台２１１と、載置台２１１上のインバータ７２０よりも車両本体の後方側に延在し、該インバータ７２０から後方に向かうにしたがって、インバータ７２０に対して後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した案内部１５０と、案内部１５０に対して、該案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、案内部１５０の後方側の端部から突出可能とされた案内部１６０とを備える。
【解決手段】インバータ７２０の固定構造は、インバータ７２０を収容可能なエンジンコンパートメントが形成された車両本体に固定され、インバータ７２０が搭載される載置台２１１と、載置台２１１上のインバータ７２０よりも車両本体の後方側に延在し、該インバータ７２０から後方に向かうにしたがって、インバータ７２０に対して後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した案内部１５０と、案内部１５０に対して、該案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、案内部１５０の後方側の端部から突出可能とされた案内部１６０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載機器の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両の衝突時における車両搭載機器への影響の低減等が図られた車両搭載機器の固定構造が各種提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２００１−９７０５２号公報に記載された車両用補機部品の固定構造においては、インバータは、その長手方向が車両の前後方向に対して傾斜した状態で、サスタワの直前に配置されている。そして、エンジンコンパートメントが圧縮変形した際に、インバータは、フロントサイドメンバに対して移動可能に設けられている。これにより、車両の衝突などによってインバータに衝撃が加わると、インバータは、サスタワによって案内され、インバータの長手方向がトーボードに沿うように変位する。このように、サスタワによってインバータの後退が食い止められ、インバータの長手方向がトーボードに沿うように変位するので、衝突による衝撃がインバータを介してトーボードに伝達されることが抑制されている。
【０００４】
また、特開平６−４８１８５号公報に記載された電気自動車のバッテリ取付構造においては、一方の端部がフロアに軸支されたバッテリキャリアと、このバッテリキャリアの他方の端部に設けられたスライダと、このスライダのヘッドを支持するガイドレールと、衝撃吸収体とを備えている。そして、バッテリキャリアに所定以上の慣性力が加えられると、バッテリキャリアは、ガイドレールに沿って変位し、その後、衝撃吸収体と衝突し、バッテリキャリアの運動エネルギが吸収される。これにより、衝突時における車両前部に加えられる衝撃力が緩和されている。
【特許文献１】特開２００１−９７０５２号公報
【特許文献２】特開平６−４８１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００１−９７０５２号公報に記載された車両用補機部品の固定構造においては、インバータよりも前方側の他の車両搭載機器がインバータと接触して、インバータが損傷するおそれがある。
【０００６】
さらに、特開平６−４８１８５号公報に記載されたバッテリの取付構造においては、ガイドレールや衝撃吸収体を設ける必要があり、エンジンコンパートメント内において大きな容量を占めることになる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の衝突時などにおいても、インバータ等の車両搭載機器を保護することができ、さらに、コンパクト化の図られた車両搭載機器の固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両搭載機器の固定構造は、車両搭載機器を収容可能な収容室が形成された車両本体に固定され、車両搭載機器が搭載される載置台と、載置台上の車両搭載機器よりも車両本体の後方側に延在し、該車両搭載機器から後方に向かうにしたがって、車両搭載機器に対して後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した第１案内部とを備えている。さらに、この車両搭載機器の固定構造は、第１案内部に対して、該第１案内部の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、第１案内部の後方側の端部から突出可能とされた第２案内部とを備えている。好ましくは、上記第１案内部の車両本体の前方側の端部は、車両搭載機器下に配置され、載置台に固定される。
【０００９】
好ましくは、上記載置台のうち、車両搭載機器が搭載される搭載面は、車両の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向かうように傾斜する。
【００１０】
好ましくは、上記第２案内部は、該第２案内部のうち、載置台に載置された車両搭載機器よりも車両本体後方側に位置する部分に設けられ、載置台に載置された車両搭載機器の底面よりも上方に達する突出部を含む。
【００１１】
好ましくは、上記車両搭載機器は、第２案内部に向けて張り出すと共に、突出部に向けて垂下する垂下部を含み、突出部は、垂下部に対して車両搭載機器側から垂下部に係止される。好ましくは、上記車両本体の後方に向けて車両搭載機器が押圧されると、車両搭載機器と載置台との連結状態を解除可能に車両搭載機器を載置台に固定する固定部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両搭載機器の固定構造においては、車両の衝突時などにおいても、インバータ等の車両搭載機器と他の機器との衝突によりインバータ等の車両搭載機器が損傷することを抑制することができ、コンパクトな構成でインバータ等の車両搭載機器を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る車両搭載機器の固定構造について、図１から図１４を用いて説明する。
【００１４】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両２００は、モノコックボディなどの車両本体１０１と、車両本体１０１に規定されたエンジンコンパートメント２０１内に収容された複数の車両搭載機器とを備えている。そして、このハイブリッド車両２００は、エンジン１００と、モータジェネレータ３５０と、動力分割機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト５００と、前輪である駆動輪６００Ｌ，６００Ｒと、ＰＣＵ（Power Control Unit）７００と、エアクリーナ８００と、バッテリ１０００と、Ａ／Ｃ(air/conditioner)コンプレッサ１１００とを備える。
【００１６】
そして、エンジン１００と、モータジェネレータ３５０と、動力分割機構３００と、ＰＣＵ７００と、Ａ／Ｃコンプレッサ１１００とは、エンジンコンパートメント２０１内に配設される。モータジェネレータ３５０とＰＣＵ７００とは、ケーブル９００Ａにより接続される。ＰＣＵ７００とバッテリ１０００とは、ケーブル９００Ｂにより接続される。ＰＣＵ７００とＡ／Ｃコンプレッサ１１００とは、ケーブル９００Ｃにより接続される。また、エンジン１００およびモータジェネレータ３５０からなる動力出力装置は、動力分割機構３００を介してディファレンシャル機構４００に連結されている。ディファレンシャル機構４００は、ドライブシャフト５００を介して駆動輪６００Ｌ，６００Ｒに連結されている。
【００１７】
モータジェネレータ３５０は、３相交流同期電動発電機であって、ＰＣＵ７００から受ける交流電力によって駆動力を発生する。また、モータジェネレータ３５０は、ハイブリッド車両２００の減速時等においては発電機としても使用され、その発電作用（回生発電）により交流電力を発電し、その発電した交流電力をＰＣＵ７００へ出力する。
【００１８】
ＰＣＵ７００は、バッテリ１０００から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０を駆動制御する。また、ＰＣＵ７００は、モータジェネレータ３５０が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０００を充電する。
【００１９】
動力分割機構３００は、たとえばプラネタリギヤ（図示せず）を含んで構成される。エンジン１００および／またはモータジェネレータ３５０から出力された動力は、動力分割機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト５００に伝達される。ドライブシャフト５００に伝達された駆動力は、駆動輪６００Ｌ，６００Ｒに回転力として伝達されて、車両を走行させる。このように、モータジェネレータ３５０は、電動機として作動する。
【００２０】
一方、車両の減速時等においては、駆動輪６００Ｌ，６００Ｒあるいはエンジン１００によってモータジェネレータ３５０が駆動される。このとき、モータジェネレータ３５０が発電機として作動する。モータジェネレータ３５０により発電された電力は、ＰＣＵ７００内のインバータを介してバッテリ１０００に蓄えられる。
【００２１】
図２は、ＰＣＵ７００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗとを含む。コンバータ７１０は、バッテリ１０００とインバータ７２０との間に接続され、インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ３５０と接続される。
【００２２】
コンバータ７１０に接続されるバッテリ１０００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ１０００は、発生した直流電圧をコンバータ７１０に供給し、また、コンバータ７１０から受ける直流電圧によって充電される。
【００２３】
コンバータ７１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置７３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ１０００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。
【００２４】
このコンバータ７１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ１０００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ７１０は、インバータ７２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ１０００を充電する。
【００２５】
インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム７５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４を含み、Ｖ相アーム７５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６を含み、Ｗ相アーム７５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８を含む。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ３５０の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
【００２６】
このインバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０へ出力する。また、インバータ７２０は、モータジェネレータ３５０によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。
【００２７】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。
【００２８】
制御装置７３０は、モータトルク指令値、モータジェネレータ３５０の各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ３５０の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。
【００２９】
また、制御装置７３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。
【００３０】
さらに、制御装置７３０は、モータジェネレータ３５０によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０００を充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。
【００３１】
このＰＣＵ７００においては、コンバータ７１０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、バッテリ１０００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ７２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０へ出力する。
【００３２】
また、インバータ７２０は、モータジェネレータ３５０の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ７１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ１０００を充電する。
【００３３】
ここで、インバータ７２０に供給される電圧は、６００Ｖ程度となっており、衝突時においても、インバータを保護する必要がある。
【００３４】
図３は、エンジンコンパートメント２０１内におけるエンジン１００やインバータ７２０などの配置状態を模式的に示す模式図である。この図３を参照して、車両本体１０１は、乗員を収容可能な車室と、この車室に対して前方側に形成されたエンジンコンパートメント２０１と、車室に対して後方側に規定されたラゲッジルームとを備えている。
【００３５】
そして、エンジンコンパートメント２０１内には、エンジン１００やインバータ７２０等の複数の車両搭載機器が搭載されている。エンジン１００は、エンジンコンパートメント２０１の幅方向の中央部に対して、車両本体１０１の一方の側面側にオフセットするように配置されている。そして、エンジン１００の端部は、エンジンマウント１９１によって支持されている。
【００３６】
さらに、エンジンコンパートメント２０１を規定する車両本体１０１の両側面には、サスタワ１９０が設けられており、サスタワ１９０は、エンジン１００に対して車両本体１０１の幅方向に配列している。インバータ７２０は、エンジンマウント１９１およびサスタワ１９０に対して車両本体１０１の前方側に配置されている。
【００３７】
図４は、インバータ７２０の固定構造１０を示し、車両の前方側から見た斜視図である。図５は、インバータ７２０の固定構造１０を示し、車両の後方側から見た斜視図である。図４および図５に示すように、インバータ７２０の固定構造１０は、エンジンコンパートメント２０１内に配設されたサイドメンバ２３０に固定され、上面にインバータ７２０が固定された載置台２１１と、載置台２１１上に搭載されたインバータ７２０に対して、車両本体１０１の後方側に延在する案内部材１７０と、インバータ７２０を載置台２１１に固定する固定機構２５０とを備えている。
【００３８】
サイドメンバ２３０は、図２に示すエンジンコンパートメント２０１を規定する車両本体１０１の両側面に沿ってそれぞれ配設されている。載置台２１１は一方のサイドメンバ２３０に連結部材２１２によって固定されている。インバータ７２０は、載置台２１１の上面である搭載面２５１上に、固定機構２５０によって固定されている。
【００３９】
固定機構２５０は、インバータ７２０の前面部と載置台２１１とを固定する前面固定部材１２１，１２２と、インバータ７２０の背面部と載置台２１１とを固定する背面固定部材１２４，１２５とを備えている。
【００４０】
そして、前面固定部材１２１は、インバータ７２０の下側に位置する一方の角部と載置台２１１とを連結固定しており、前面固定部材１２２は、他方の角部と載置台２１１とを連結固定している。
【００４１】
図６は、前面固定部材１２１の斜視図である。この図６に示すように、前面固定部材１２１は、Ｌ字状に屈曲する連結具２６０と、この連結具２６０に形成された貫通孔１３１，１３３に装着される複数のボルト１２８ａ，１２８ｂとを備えている。
【００４２】
連結具２６０は、図４に示す搭載面２５１と当接する底壁１３５と、この底壁１３５の端部から立ち上がるように屈曲した立上壁１３４とを備えている。底壁１３５には、ボルト１２８ａが挿入される貫通孔１３１と、この貫通孔１３１から車両本体１０１の前方に向けて延びる切欠部１３２とが形成されている。この貫通孔１３１の径は、装着されるボルト１２８ａのヘッド部の径よりも小さく、ボルト１２８ａの軸部よりも大きくなるように形成されている。さらに、切欠部１３２の幅は、ボルト１２８ａの軸部の径よりも大きくされており、ボルト１２８ａの軸部が切欠部１３２を通ることが可能となっている。
【００４３】
そして、立上壁１３４には、高さ方向に間隔を隔てて形成された複数の貫通孔１３３が形成されており、この貫通孔１３３にそれぞれボルト１２８ｂが装着され、連結具２６０とインバータ７２０とを固定している。
【００４４】
ここで、インバータ７２０が外部から車両本体１０１の後方に向けて押圧されると、連結具２６０はボルト１２８ｂによってインバータ７２０に固定されており、ボルト１２８ａは、載置台２１１に固定されているため、連結具２６０は、インバータ７２０と共に後方に変位する一方で、１２８ａは、切欠部１３２内を通り、載置台２１１上に残る。
【００４５】
このため、前面固定部材１２１は、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて押圧されると、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除可能に、インバータ７２０と載置台２１１とを連結固定している。なお、前面固定部材１２２も、前面固定部材１２１と同様に構成されている。
【００４６】
図７は、背面固定部材１２４の斜視図である。この図７に示すように、背面固定部材１２４は、Ｌ字状に屈曲する連結具２６１と、この連結具２６１に形成された貫通孔１４１，１４３に装着された複数のボルト１２６ａ，１２６ｂとを備えている。
【００４７】
連結具２６１は、図４に示す搭載面２５１と当接する底壁１４５と、この底壁１４５の端部から立ち上がる立上壁１４４とを備えている。底壁１４５には、ボルト１２６ａが挿入される貫通孔１４１と、この貫通孔１４１から車両本体１０１の前方側に向けて延びる切欠部１４２とが形成されている。
【００４８】
この貫通孔１４１の径は、ボルト１２６ａのヘッド部よりも小径とされており、ボルト１２６ａの軸部が挿入可能とされている。さらに、切欠部１３２の幅は、ボルト１２６ａの軸部が摺動可能な程度とされている。
【００４９】
そして、立上壁１４４には、高さ方向に間隔を隔てて形成された複数の貫通孔１４３が形成されており、それぞれにボルト１２６ｂが装着されており、連結具２６１がインバータ７２０に固定されている。さらに、この立上壁１４４には、切欠部１４２に連通し、ボルト１２６ａのヘッド部通過可能な貫通孔１４６が形成されている。
【００５０】
このため、外部からインバータ７２０が車両本体１０１の後方側に向けて押圧されると、連結具２６１は、ボルト１２６ｂによってインバータ７２０に固定されており、ボルト１２６ａは、載置台２１１に固定されているので、連結具２６１とボルト１２６ａとは相対的に変位する。そして、ボルト１２６ａは、切欠部１４２および貫通孔１４６を通って、底壁１４５から外れる。このように、背面固定部材１２４は、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて押圧されることで、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除可能なように、インバータ７２０と載置台２１１とを連結固定している。
【００５１】
図５において、案内部材１７０は、載置台２１１上に搭載されたインバータ７２０よりも、車両本体１０１の後方側にまで延在している。案内部材１７０は、一方の端部が載置台２１１に固定され、他方の端部がインバータ７２０よりも車両本体１０１の後方側まで延びる案内部１５０と、この案内部１５０に対して、案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられた案内部１６０とを備えている。
【００５２】
さらに、載置台２１１の搭載面２５１は、車両本体１０１の前方側から後方側に向けて上方に向かうように傾斜している。そして、案内部材１７０の一方の端部は、インバータ７２０下であって搭載面２５１上に固定されている。そして、案内部材１７０は、搭載面２５１に沿って延び、載置台２１１の後方側端部から車両本体１０１の後方に向けて突出している。このため、案内部材１７０は、搭載面２５１に沿って、車両本体１０１の前方側から後方側に向けて上方に向かうように傾斜している。
【００５３】
図８は、インバータ７２０および案内部材１７０の断面図である。図９は、案内部材１７０の正面図である。図８において、案内部１５０は、車両本体１０１の前方側の端部がボルト２９１によって載置台２１１に固定されている。そして、案内部１５０は、搭載面２５１に沿って延びており、案内部１５０に摺動可能に支持された案内部１６０も同様に、車両本体１０１の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向けて傾斜している。
【００５４】
ここで、インバータ７２０および案内部材１７０に対して、車両本体１０１の後方側には、エンジンマウント１９１が配置されている。そして、案内部材１７０は、車両本体１０１の前方側からエンジンマウント１９１および図３に示すサスタワ１９０の上方に向けて延びている。
【００５５】
図９に示すように、案内部１５０は、間隔をあけて配置された天板部２７０，２７１と、この天板部２７０と天板部２７１との間に形成された凹部と、天板部２７１，２７１の側辺部から下方に向けて垂下する側壁部２７３，２７４と、この側壁部２７３，２７４の下端部から内側に屈曲する係止部２７５，２７６とを備えている。そして、天板部２７０と天板部２７１との間に形成され凹部の底部２７２には、案内部１５０の延在方向に延びるスリット１５１が形成されている。天板部２７０および天板部２７１は、平坦面状とされている。
【００５６】
案内部１６０は、天板部２７０，２７１と接触する天板部２８０，２８１と、案内部１５０に形成された凹部に沿って屈曲する底部２８２と、天板部２８０，２８１の側辺部から下方に向けて垂下し、係止部２７５，２７６によって支持される側壁部２８３，２８４とを備えている。このように、案内部１６０は、案内部１５０内を案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられており、案内部１５０内に収容されている。
【００５７】
さらに、図５および図９に示すように、案内部１６０のうち、インバータ７２０側の端部には、底部２８２に連設され、スリット１５１を通って、上方に向けて突出する突出部１６１が形成されている。そして、インバータ７２０のうち、車両本体１０１後方側の背面には、垂下部１８０が形成されている。この垂下部１８０は、インバータ７２０の背面２９０に設けられた固定部１８１にボルト１８２によって固定されており、案内部１６０の上方に向けて張り出すと共に、突出部１６１に向けて垂下している。
【００５８】
そして、案内部１６０が案内部１５０内に収容され、さらに、インバータ７２０が載置台２１１上に搭載された状態においては、突出部１６１は、垂下部１８０に対してインバータ７２０側から垂下部１８０に係止されている。
【００５９】
このため、インバータ７２０が載置台２１１に載置された状態においては、突出部１６１と垂下部１８０とが係合しており、案内部１６０は、車両本体１０１の後方に向けて案内部１５０内を摺動することが抑制され、案内部１５０内に収容されている。
【００６０】
このため、通常の状態においては、案内部材１７０は、車両本体１０１の前方側から後方側に向かう方向の長さは、案内部１５０の長さとされており、コンパクトなものとされている。ここで、突出部１６１は、インバータ７２０の底面よりも上方に達しており、案内部材１７０の延在方向から正面視すると、突出部１６１の上端部は、インバータ７２０の背面２９０にまで達している。
【００６１】
ここで、図１０から図１２を用いて、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突などしたときのインバータの振る舞いについて説明する。図１０は、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突したときのインバータ７２０の振る舞いを示す斜視図であり、図１１は、図１０に示された状態におけるインバータ７２０および案内部材１７０等の断面図である。
【００６２】
図１０および図１１において、前面側からハイブリッド車両が他の車両等と衝突すると、エンジンコンパートメントを規定する車両本体１０１の前面側が変形し、インバータ７２０より、前方側に位置する他の車両搭載機器がインバータ７２０を車両本体１０１の後方側に向けて押圧する。
【００６３】
このように、インバータ７２０が押圧されると、図６等の示す固定機構２５０は、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除する。このため、インバータ７２０は、車両本体１０１の後方に向けて変位可能となり、さらに、インバータ７２０が他の車両搭載機器によって車両本体１０１の後方に向けて押圧されることで、インバータ７２０は、車両本体１０１の後方側に変位する。
【００６４】
この際、搭載面２５１および案内部材１７０は、車両本体１０１の後方に向かうにしたがって、上方に向かうによう傾斜しており、インバータ７２０は、案内部材１７０の上面に乗り、案内部材１７０によって案内され始める。また、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて変位し始めることで、案内部１６０の突出部１６１と、垂下部１８０とが離間し、案内部１６０が案内部１５０に対して、摺動可能となる。
【００６５】
そして、インバータ７２０が後方に変位することで、案内部１６０の突出部１６１にインバータ７２０の背面２９０が当接し、突出部１６１を車両本体１０１の後方に向けて押圧し始める。これにより、案内部１６０は、案内部１５０内を摺動し始め、案内部１６０の後方側の端部が案内部１５０の後方側端部から車両本体１０１の後方側に突出し始める。
【００６６】
インバータ７２０が案内部１５０の上面上に沿って変位し、案内部１５０の後方側の端部に達するときには、突出部１６１は、スリット１５１の終端部にまで達する。そして、突出部１６１は、スリット１５１を規定する案内部１５０の内表面に当接し、案内部１６０の変位が停止する。
【００６７】
このように、案内部１６０の変位が完了したときには、案内部１６０は、エンジンマウント１９１およびサスタワ１９０の上方にまで達するように延びている。そして、さらに、インバータ７２０が他の車両搭載機器によって車両本体１０１の後方側に向けて押圧されると、インバータ７２０の背面２９０は、突出部１６１を車両本体１０１の後方に向けて押圧する。
【００６８】
ここで、図９において、インバータ７２０が載置される天板部２７０および天板部２７１と、底部２８２とは、離間しており、突出部１６１は底部２８２から上方に突出している。このため、突出部１６１がスリット１５１の終端部で係止された状態で、天板部２７０，２７１上に載置されたインバータ７２０が突出部１６１の上端部を押圧すると、突出部１６１の付根部に生じる曲げモーメントは大きく、突出部１６１は、インバータ７２０に押圧されることで容易に変形する。
【００６９】
図１２は、図１０および図１１に示された状態後におけるインバータ７２０および案内部材１７０の状態を示す断面図である。この図１１に示すように、突出部１６１は、インバータ７２０によって曲げられ、インバータ７２０は、曲げられた突出部１６１を乗り越えて案内部１６０の上面上に乗り上げる。そして、案内部１６０の上面にそって、さらに、車両本体１０１の後方側に案内される。
【００７０】
ここで、案内部１６０も、案内部１５０の後方側端部から、車両本体１０１の後方側に向かうに従って、上方に向かうように傾斜しているので、インバータ７２０は、さらに、上方に向けて案内される。そして、エンジンマウント１９１やサスタワ１９０の上方を経由して、車両本体１０１の後方側に変位する。
【００７１】
このように、本実施の形態に係るインバータ７２０の固定構造によれば、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突した際においても、インバータ７２０は、後方に変位することで、インバータ７２０に対して前方側に位置する車両搭載機器によって、大きな圧力で押圧されることが抑制されており、損傷することが抑制されている。さらに、インバータ７２０が後方に退避する際においても、上方に変位しつつ、後方に変位するため、インバータ７２０に対して後方に位置するエンジンマウント１９１やサスタワ１９０等の後方部材と衝突することが抑制されており、インバータ７２０が損傷することが抑制されている。また、案内部材１７０は、案内部１５０から案内部１６０がさらに延びるような多段式となっており、案内部材１７０がインバータ７２０を案内する案内距離を長く確保することができ、インバータ７２０の案内方向を正確に規定することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態１においては、インバータ７２０の固定構造について説明したが、これに限られず、他の車両搭載機器について適用してもよい。特に、コンバータ、リアクトルおよびバッテリ等の電機機器類の固定構造には、好適である。さらに、インバータとコンバータとを一体として固定してもよい。
【００７３】
（実施の形態２）
図１３および図１４を用いて、本発明の実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造について説明する。
【００７４】
図１３は、本発明の実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造を示し、前方側からの斜視図であり、図１４は、図１３に示されたインバータ７２０の固定構造の後方側からの斜視図である。なお、これら、図１３および図１４において、上記図１から図１２に示した構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００７５】
この図１３および図１４に示すように、ハイブリッド車両が平坦面上に位置している場合には、載置台２１１の搭載面２５１は、略水平面となるように配設されている。
【００７６】
そして、案内部１５０の車両本体１０１の前方側の端部は、搭載面２５１に固定されている。この案内部１５０のうち、インバータ７２０下に位置する部分は、搭載面２５１の表面に沿って略水平に延びており、インバータ７２０より後方側で、上方に向けて傾斜するように屈曲している。この屈曲部分は、車両本体１０１の後方に向かうにしたがって、たとえば、サスタワ１９０やエンジンマウント１９１の上方に向かうように延びている。さらに、案内部１６０は、案内部１５０のうち、上方に向けて屈曲する部分に収容されている。
【００７７】
そして、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて変位すると、まず、案内部１５０の傾斜部分に乗り、案内される。この際、垂下部１８０と、突出部１６１との係合状態が解除されると共に、インバータ７２０が突出部１６１を押圧する。
【００７８】
これにより、案内部１６０が案内部１５０内を摺動し、案内部１６０の後方側の端部が、案内部１５０の後方側の端部から突出する。これにより、案内部材１７０がインバータ７２０を案内する案内距離が長くすることができる。
【００７９】
このように、本実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造においても、上記実施の形態１に係るインバータ７２０の固定構造と同様の作用・効果を得ることができる。
【００８０】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、車両搭載機器の固定構造に適用することができ、特に、車両搭載機器のうち、電気機器の固定構造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。
【図３】エンジンコンパートメント内におけるエンジン、サスタワおよびインバータなどの車両搭載機器の配置関係を示す模式図である。
【図４】インバータの固定構造を示し、車両の前方側から見た斜視図である。
【図５】インバータの固定構造を示し、車両の後方側から見た斜視図である。
【図６】前面固定部材の斜視図である。
【図７】背面固定部材の斜視図である。
【図８】インバータおよび案内部材の断面図である。
【図９】案内部材の正面図である。
【図１０】ハイブリッド車両が他の車両等と衝突したときのインバータの振る舞いを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示された状態におけるインバータおよび案内部材等の断面図である。
【図１２】図１０および図１１に示された状態後におけるインバータおよび案内部材の状態を示す断面図である。
【図１３】インバータの固定構造を示し、前方側からの斜視図である。
【図１４】図１３に示されたインバータの固定構造の後方側からの斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００ エンジン、１０１ 車両本体、１２１ 前面固定部材、１２２ 前面固定部材、１２３ ボルト、１２４ 背面固定部材、１２５ 背面固定部材、１２６，１２７，１２８，１２９ ボルト、１３１ 貫通孔、１３２ 切欠部、１５０ 案内部、１５１ ガイド、１６０ 案内部、１６１ 突出部、１７０ 案内部材、１８０ 垂下部、１８１ 固定部、１９１ エンジンマウント、１９０ サスタワ、２００ ハイブリッド車両、２０１ エンジンコンパートメント、２１１ 載置台、２１２ 連結部材、２３０ サイドメンバ、２５０ 固定機構、２５１ 搭載面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載機器の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両の衝突時における車両搭載機器への影響の低減等が図られた車両搭載機器の固定構造が各種提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２００１−９７０５２号公報に記載された車両用補機部品の固定構造においては、インバータは、その長手方向が車両の前後方向に対して傾斜した状態で、サスタワの直前に配置されている。そして、エンジンコンパートメントが圧縮変形した際に、インバータは、フロントサイドメンバに対して移動可能に設けられている。これにより、車両の衝突などによってインバータに衝撃が加わると、インバータは、サスタワによって案内され、インバータの長手方向がトーボードに沿うように変位する。このように、サスタワによってインバータの後退が食い止められ、インバータの長手方向がトーボードに沿うように変位するので、衝突による衝撃がインバータを介してトーボードに伝達されることが抑制されている。
【０００４】
また、特開平６−４８１８５号公報に記載された電気自動車のバッテリ取付構造においては、一方の端部がフロアに軸支されたバッテリキャリアと、このバッテリキャリアの他方の端部に設けられたスライダと、このスライダのヘッドを支持するガイドレールと、衝撃吸収体とを備えている。そして、バッテリキャリアに所定以上の慣性力が加えられると、バッテリキャリアは、ガイドレールに沿って変位し、その後、衝撃吸収体と衝突し、バッテリキャリアの運動エネルギが吸収される。これにより、衝突時における車両前部に加えられる衝撃力が緩和されている。
【特許文献１】特開２００１−９７０５２号公報
【特許文献２】特開平６−４８１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００１−９７０５２号公報に記載された車両用補機部品の固定構造においては、インバータよりも前方側の他の車両搭載機器がインバータと接触して、インバータが損傷するおそれがある。
【０００６】
さらに、特開平６−４８１８５号公報に記載されたバッテリの取付構造においては、ガイドレールや衝撃吸収体を設ける必要があり、エンジンコンパートメント内において大きな容量を占めることになる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の衝突時などにおいても、インバータ等の車両搭載機器を保護することができ、さらに、コンパクト化の図られた車両搭載機器の固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両搭載機器の固定構造は、車両搭載機器を収容可能な収容室が形成された車両本体に固定され、車両搭載機器が搭載される載置台と、載置台上の車両搭載機器よりも車両本体の後方側に延在し、該車両搭載機器から後方に向かうにしたがって、車両搭載機器に対して後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した第１案内部とを備えている。さらに、この車両搭載機器の固定構造は、第１案内部に対して、該第１案内部の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、第１案内部の後方側の端部から突出可能とされた第２案内部とを備えている。好ましくは、上記第１案内部の車両本体の前方側の端部は、車両搭載機器下に配置され、載置台に固定される。
【０００９】
好ましくは、上記載置台のうち、車両搭載機器が搭載される搭載面は、車両の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向かうように傾斜する。
【００１０】
好ましくは、上記第２案内部は、該第２案内部のうち、載置台に載置された車両搭載機器よりも車両本体後方側に位置する部分に設けられ、載置台に載置された車両搭載機器の底面よりも上方に達する突出部を含む。
【００１１】
好ましくは、上記車両搭載機器は、第２案内部に向けて張り出すと共に、突出部に向けて垂下する垂下部を含み、突出部は、垂下部に対して車両搭載機器側から垂下部に係止される。好ましくは、上記車両本体の後方に向けて車両搭載機器が押圧されると、車両搭載機器と載置台との連結状態を解除可能に車両搭載機器を載置台に固定する固定部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両搭載機器の固定構造においては、車両の衝突時などにおいても、インバータ等の車両搭載機器と他の機器との衝突によりインバータ等の車両搭載機器が損傷することを抑制することができ、コンパクトな構成でインバータ等の車両搭載機器を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る車両搭載機器の固定構造について、図１から図１４を用いて説明する。
【００１４】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両２００は、モノコックボディなどの車両本体１０１と、車両本体１０１に規定されたエンジンコンパートメント２０１内に収容された複数の車両搭載機器とを備えている。そして、このハイブリッド車両２００は、エンジン１００と、モータジェネレータ３５０と、動力分割機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト５００と、前輪である駆動輪６００Ｌ，６００Ｒと、ＰＣＵ（Power Control Unit）７００と、エアクリーナ８００と、バッテリ１０００と、Ａ／Ｃ(air/conditioner)コンプレッサ１１００とを備える。
【００１６】
そして、エンジン１００と、モータジェネレータ３５０と、動力分割機構３００と、ＰＣＵ７００と、Ａ／Ｃコンプレッサ１１００とは、エンジンコンパートメント２０１内に配設される。モータジェネレータ３５０とＰＣＵ７００とは、ケーブル９００Ａにより接続される。ＰＣＵ７００とバッテリ１０００とは、ケーブル９００Ｂにより接続される。ＰＣＵ７００とＡ／Ｃコンプレッサ１１００とは、ケーブル９００Ｃにより接続される。また、エンジン１００およびモータジェネレータ３５０からなる動力出力装置は、動力分割機構３００を介してディファレンシャル機構４００に連結されている。ディファレンシャル機構４００は、ドライブシャフト５００を介して駆動輪６００Ｌ，６００Ｒに連結されている。
【００１７】
モータジェネレータ３５０は、３相交流同期電動発電機であって、ＰＣＵ７００から受ける交流電力によって駆動力を発生する。また、モータジェネレータ３５０は、ハイブリッド車両２００の減速時等においては発電機としても使用され、その発電作用（回生発電）により交流電力を発電し、その発電した交流電力をＰＣＵ７００へ出力する。
【００１８】
ＰＣＵ７００は、バッテリ１０００から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０を駆動制御する。また、ＰＣＵ７００は、モータジェネレータ３５０が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０００を充電する。
【００１９】
動力分割機構３００は、たとえばプラネタリギヤ（図示せず）を含んで構成される。エンジン１００および／またはモータジェネレータ３５０から出力された動力は、動力分割機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト５００に伝達される。ドライブシャフト５００に伝達された駆動力は、駆動輪６００Ｌ，６００Ｒに回転力として伝達されて、車両を走行させる。このように、モータジェネレータ３５０は、電動機として作動する。
【００２０】
一方、車両の減速時等においては、駆動輪６００Ｌ，６００Ｒあるいはエンジン１００によってモータジェネレータ３５０が駆動される。このとき、モータジェネレータ３５０が発電機として作動する。モータジェネレータ３５０により発電された電力は、ＰＣＵ７００内のインバータを介してバッテリ１０００に蓄えられる。
【００２１】
図２は、ＰＣＵ７００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗとを含む。コンバータ７１０は、バッテリ１０００とインバータ７２０との間に接続され、インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ３５０と接続される。
【００２２】
コンバータ７１０に接続されるバッテリ１０００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ１０００は、発生した直流電圧をコンバータ７１０に供給し、また、コンバータ７１０から受ける直流電圧によって充電される。
【００２３】
コンバータ７１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置７３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ１０００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。
【００２４】
このコンバータ７１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ１０００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ７１０は、インバータ７２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ１０００を充電する。
【００２５】
インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム７５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４を含み、Ｖ相アーム７５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６を含み、Ｗ相アーム７５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８を含む。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ３５０の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
【００２６】
このインバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０へ出力する。また、インバータ７２０は、モータジェネレータ３５０によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。
【００２７】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。
【００２８】
制御装置７３０は、モータトルク指令値、モータジェネレータ３５０の各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ３５０の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。
【００２９】
また、制御装置７３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。
【００３０】
さらに、制御装置７３０は、モータジェネレータ３５０によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０００を充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。
【００３１】
このＰＣＵ７００においては、コンバータ７１０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、バッテリ１０００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ７２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３５０へ出力する。
【００３２】
また、インバータ７２０は、モータジェネレータ３５０の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ７１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ１０００を充電する。
【００３３】
ここで、インバータ７２０に供給される電圧は、６００Ｖ程度となっており、衝突時においても、インバータを保護する必要がある。
【００３４】
図３は、エンジンコンパートメント２０１内におけるエンジン１００やインバータ７２０などの配置状態を模式的に示す模式図である。この図３を参照して、車両本体１０１は、乗員を収容可能な車室と、この車室に対して前方側に形成されたエンジンコンパートメント２０１と、車室に対して後方側に規定されたラゲッジルームとを備えている。
【００３５】
そして、エンジンコンパートメント２０１内には、エンジン１００やインバータ７２０等の複数の車両搭載機器が搭載されている。エンジン１００は、エンジンコンパートメント２０１の幅方向の中央部に対して、車両本体１０１の一方の側面側にオフセットするように配置されている。そして、エンジン１００の端部は、エンジンマウント１９１によって支持されている。
【００３６】
さらに、エンジンコンパートメント２０１を規定する車両本体１０１の両側面には、サスタワ１９０が設けられており、サスタワ１９０は、エンジン１００に対して車両本体１０１の幅方向に配列している。インバータ７２０は、エンジンマウント１９１およびサスタワ１９０に対して車両本体１０１の前方側に配置されている。
【００３７】
図４は、インバータ７２０の固定構造１０を示し、車両の前方側から見た斜視図である。図５は、インバータ７２０の固定構造１０を示し、車両の後方側から見た斜視図である。図４および図５に示すように、インバータ７２０の固定構造１０は、エンジンコンパートメント２０１内に配設されたサイドメンバ２３０に固定され、上面にインバータ７２０が固定された載置台２１１と、載置台２１１上に搭載されたインバータ７２０に対して、車両本体１０１の後方側に延在する案内部材１７０と、インバータ７２０を載置台２１１に固定する固定機構２５０とを備えている。
【００３８】
サイドメンバ２３０は、図２に示すエンジンコンパートメント２０１を規定する車両本体１０１の両側面に沿ってそれぞれ配設されている。載置台２１１は一方のサイドメンバ２３０に連結部材２１２によって固定されている。インバータ７２０は、載置台２１１の上面である搭載面２５１上に、固定機構２５０によって固定されている。
【００３９】
固定機構２５０は、インバータ７２０の前面部と載置台２１１とを固定する前面固定部材１２１，１２２と、インバータ７２０の背面部と載置台２１１とを固定する背面固定部材１２４，１２５とを備えている。
【００４０】
そして、前面固定部材１２１は、インバータ７２０の下側に位置する一方の角部と載置台２１１とを連結固定しており、前面固定部材１２２は、他方の角部と載置台２１１とを連結固定している。
【００４１】
図６は、前面固定部材１２１の斜視図である。この図６に示すように、前面固定部材１２１は、Ｌ字状に屈曲する連結具２６０と、この連結具２６０に形成された貫通孔１３１，１３３に装着される複数のボルト１２８ａ，１２８ｂとを備えている。
【００４２】
連結具２６０は、図４に示す搭載面２５１と当接する底壁１３５と、この底壁１３５の端部から立ち上がるように屈曲した立上壁１３４とを備えている。底壁１３５には、ボルト１２８ａが挿入される貫通孔１３１と、この貫通孔１３１から車両本体１０１の前方に向けて延びる切欠部１３２とが形成されている。この貫通孔１３１の径は、装着されるボルト１２８ａのヘッド部の径よりも小さく、ボルト１２８ａの軸部よりも大きくなるように形成されている。さらに、切欠部１３２の幅は、ボルト１２８ａの軸部の径よりも大きくされており、ボルト１２８ａの軸部が切欠部１３２を通ることが可能となっている。
【００４３】
そして、立上壁１３４には、高さ方向に間隔を隔てて形成された複数の貫通孔１３３が形成されており、この貫通孔１３３にそれぞれボルト１２８ｂが装着され、連結具２６０とインバータ７２０とを固定している。
【００４４】
ここで、インバータ７２０が外部から車両本体１０１の後方に向けて押圧されると、連結具２６０はボルト１２８ｂによってインバータ７２０に固定されており、ボルト１２８ａは、載置台２１１に固定されているため、連結具２６０は、インバータ７２０と共に後方に変位する一方で、１２８ａは、切欠部１３２内を通り、載置台２１１上に残る。
【００４５】
このため、前面固定部材１２１は、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて押圧されると、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除可能に、インバータ７２０と載置台２１１とを連結固定している。なお、前面固定部材１２２も、前面固定部材１２１と同様に構成されている。
【００４６】
図７は、背面固定部材１２４の斜視図である。この図７に示すように、背面固定部材１２４は、Ｌ字状に屈曲する連結具２６１と、この連結具２６１に形成された貫通孔１４１，１４３に装着された複数のボルト１２６ａ，１２６ｂとを備えている。
【００４７】
連結具２６１は、図４に示す搭載面２５１と当接する底壁１４５と、この底壁１４５の端部から立ち上がる立上壁１４４とを備えている。底壁１４５には、ボルト１２６ａが挿入される貫通孔１４１と、この貫通孔１４１から車両本体１０１の前方側に向けて延びる切欠部１４２とが形成されている。
【００４８】
この貫通孔１４１の径は、ボルト１２６ａのヘッド部よりも小径とされており、ボルト１２６ａの軸部が挿入可能とされている。さらに、切欠部１３２の幅は、ボルト１２６ａの軸部が摺動可能な程度とされている。
【００４９】
そして、立上壁１４４には、高さ方向に間隔を隔てて形成された複数の貫通孔１４３が形成されており、それぞれにボルト１２６ｂが装着されており、連結具２６１がインバータ７２０に固定されている。さらに、この立上壁１４４には、切欠部１４２に連通し、ボルト１２６ａのヘッド部通過可能な貫通孔１４６が形成されている。
【００５０】
このため、外部からインバータ７２０が車両本体１０１の後方側に向けて押圧されると、連結具２６１は、ボルト１２６ｂによってインバータ７２０に固定されており、ボルト１２６ａは、載置台２１１に固定されているので、連結具２６１とボルト１２６ａとは相対的に変位する。そして、ボルト１２６ａは、切欠部１４２および貫通孔１４６を通って、底壁１４５から外れる。このように、背面固定部材１２４は、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて押圧されることで、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除可能なように、インバータ７２０と載置台２１１とを連結固定している。
【００５１】
図５において、案内部材１７０は、載置台２１１上に搭載されたインバータ７２０よりも、車両本体１０１の後方側にまで延在している。案内部材１７０は、一方の端部が載置台２１１に固定され、他方の端部がインバータ７２０よりも車両本体１０１の後方側まで延びる案内部１５０と、この案内部１５０に対して、案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられた案内部１６０とを備えている。
【００５２】
さらに、載置台２１１の搭載面２５１は、車両本体１０１の前方側から後方側に向けて上方に向かうように傾斜している。そして、案内部材１７０の一方の端部は、インバータ７２０下であって搭載面２５１上に固定されている。そして、案内部材１７０は、搭載面２５１に沿って延び、載置台２１１の後方側端部から車両本体１０１の後方に向けて突出している。このため、案内部材１７０は、搭載面２５１に沿って、車両本体１０１の前方側から後方側に向けて上方に向かうように傾斜している。
【００５３】
図８は、インバータ７２０および案内部材１７０の断面図である。図９は、案内部材１７０の正面図である。図８において、案内部１５０は、車両本体１０１の前方側の端部がボルト２９１によって載置台２１１に固定されている。そして、案内部１５０は、搭載面２５１に沿って延びており、案内部１５０に摺動可能に支持された案内部１６０も同様に、車両本体１０１の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向けて傾斜している。
【００５４】
ここで、インバータ７２０および案内部材１７０に対して、車両本体１０１の後方側には、エンジンマウント１９１が配置されている。そして、案内部材１７０は、車両本体１０１の前方側からエンジンマウント１９１および図３に示すサスタワ１９０の上方に向けて延びている。
【００５５】
図９に示すように、案内部１５０は、間隔をあけて配置された天板部２７０，２７１と、この天板部２７０と天板部２７１との間に形成された凹部と、天板部２７１，２７１の側辺部から下方に向けて垂下する側壁部２７３，２７４と、この側壁部２７３，２７４の下端部から内側に屈曲する係止部２７５，２７６とを備えている。そして、天板部２７０と天板部２７１との間に形成され凹部の底部２７２には、案内部１５０の延在方向に延びるスリット１５１が形成されている。天板部２７０および天板部２７１は、平坦面状とされている。
【００５６】
案内部１６０は、天板部２７０，２７１と接触する天板部２８０，２８１と、案内部１５０に形成された凹部に沿って屈曲する底部２８２と、天板部２８０，２８１の側辺部から下方に向けて垂下し、係止部２７５，２７６によって支持される側壁部２８３，２８４とを備えている。このように、案内部１６０は、案内部１５０内を案内部１５０の延在方向に摺動可能に設けられており、案内部１５０内に収容されている。
【００５７】
さらに、図５および図９に示すように、案内部１６０のうち、インバータ７２０側の端部には、底部２８２に連設され、スリット１５１を通って、上方に向けて突出する突出部１６１が形成されている。そして、インバータ７２０のうち、車両本体１０１後方側の背面には、垂下部１８０が形成されている。この垂下部１８０は、インバータ７２０の背面２９０に設けられた固定部１８１にボルト１８２によって固定されており、案内部１６０の上方に向けて張り出すと共に、突出部１６１に向けて垂下している。
【００５８】
そして、案内部１６０が案内部１５０内に収容され、さらに、インバータ７２０が載置台２１１上に搭載された状態においては、突出部１６１は、垂下部１８０に対してインバータ７２０側から垂下部１８０に係止されている。
【００５９】
このため、インバータ７２０が載置台２１１に載置された状態においては、突出部１６１と垂下部１８０とが係合しており、案内部１６０は、車両本体１０１の後方に向けて案内部１５０内を摺動することが抑制され、案内部１５０内に収容されている。
【００６０】
このため、通常の状態においては、案内部材１７０は、車両本体１０１の前方側から後方側に向かう方向の長さは、案内部１５０の長さとされており、コンパクトなものとされている。ここで、突出部１６１は、インバータ７２０の底面よりも上方に達しており、案内部材１７０の延在方向から正面視すると、突出部１６１の上端部は、インバータ７２０の背面２９０にまで達している。
【００６１】
ここで、図１０から図１２を用いて、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突などしたときのインバータの振る舞いについて説明する。図１０は、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突したときのインバータ７２０の振る舞いを示す斜視図であり、図１１は、図１０に示された状態におけるインバータ７２０および案内部材１７０等の断面図である。
【００６２】
図１０および図１１において、前面側からハイブリッド車両が他の車両等と衝突すると、エンジンコンパートメントを規定する車両本体１０１の前面側が変形し、インバータ７２０より、前方側に位置する他の車両搭載機器がインバータ７２０を車両本体１０１の後方側に向けて押圧する。
【００６３】
このように、インバータ７２０が押圧されると、図６等の示す固定機構２５０は、インバータ７２０と載置台２１１との連結固定状態を解除する。このため、インバータ７２０は、車両本体１０１の後方に向けて変位可能となり、さらに、インバータ７２０が他の車両搭載機器によって車両本体１０１の後方に向けて押圧されることで、インバータ７２０は、車両本体１０１の後方側に変位する。
【００６４】
この際、搭載面２５１および案内部材１７０は、車両本体１０１の後方に向かうにしたがって、上方に向かうによう傾斜しており、インバータ７２０は、案内部材１７０の上面に乗り、案内部材１７０によって案内され始める。また、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて変位し始めることで、案内部１６０の突出部１６１と、垂下部１８０とが離間し、案内部１６０が案内部１５０に対して、摺動可能となる。
【００６５】
そして、インバータ７２０が後方に変位することで、案内部１６０の突出部１６１にインバータ７２０の背面２９０が当接し、突出部１６１を車両本体１０１の後方に向けて押圧し始める。これにより、案内部１６０は、案内部１５０内を摺動し始め、案内部１６０の後方側の端部が案内部１５０の後方側端部から車両本体１０１の後方側に突出し始める。
【００６６】
インバータ７２０が案内部１５０の上面上に沿って変位し、案内部１５０の後方側の端部に達するときには、突出部１６１は、スリット１５１の終端部にまで達する。そして、突出部１６１は、スリット１５１を規定する案内部１５０の内表面に当接し、案内部１６０の変位が停止する。
【００６７】
このように、案内部１６０の変位が完了したときには、案内部１６０は、エンジンマウント１９１およびサスタワ１９０の上方にまで達するように延びている。そして、さらに、インバータ７２０が他の車両搭載機器によって車両本体１０１の後方側に向けて押圧されると、インバータ７２０の背面２９０は、突出部１６１を車両本体１０１の後方に向けて押圧する。
【００６８】
ここで、図９において、インバータ７２０が載置される天板部２７０および天板部２７１と、底部２８２とは、離間しており、突出部１６１は底部２８２から上方に突出している。このため、突出部１６１がスリット１５１の終端部で係止された状態で、天板部２７０，２７１上に載置されたインバータ７２０が突出部１６１の上端部を押圧すると、突出部１６１の付根部に生じる曲げモーメントは大きく、突出部１６１は、インバータ７２０に押圧されることで容易に変形する。
【００６９】
図１２は、図１０および図１１に示された状態後におけるインバータ７２０および案内部材１７０の状態を示す断面図である。この図１１に示すように、突出部１６１は、インバータ７２０によって曲げられ、インバータ７２０は、曲げられた突出部１６１を乗り越えて案内部１６０の上面上に乗り上げる。そして、案内部１６０の上面にそって、さらに、車両本体１０１の後方側に案内される。
【００７０】
ここで、案内部１６０も、案内部１５０の後方側端部から、車両本体１０１の後方側に向かうに従って、上方に向かうように傾斜しているので、インバータ７２０は、さらに、上方に向けて案内される。そして、エンジンマウント１９１やサスタワ１９０の上方を経由して、車両本体１０１の後方側に変位する。
【００７１】
このように、本実施の形態に係るインバータ７２０の固定構造によれば、ハイブリッド車両が他の車両等と衝突した際においても、インバータ７２０は、後方に変位することで、インバータ７２０に対して前方側に位置する車両搭載機器によって、大きな圧力で押圧されることが抑制されており、損傷することが抑制されている。さらに、インバータ７２０が後方に退避する際においても、上方に変位しつつ、後方に変位するため、インバータ７２０に対して後方に位置するエンジンマウント１９１やサスタワ１９０等の後方部材と衝突することが抑制されており、インバータ７２０が損傷することが抑制されている。また、案内部材１７０は、案内部１５０から案内部１６０がさらに延びるような多段式となっており、案内部材１７０がインバータ７２０を案内する案内距離を長く確保することができ、インバータ７２０の案内方向を正確に規定することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態１においては、インバータ７２０の固定構造について説明したが、これに限られず、他の車両搭載機器について適用してもよい。特に、コンバータ、リアクトルおよびバッテリ等の電機機器類の固定構造には、好適である。さらに、インバータとコンバータとを一体として固定してもよい。
【００７３】
（実施の形態２）
図１３および図１４を用いて、本発明の実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造について説明する。
【００７４】
図１３は、本発明の実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造を示し、前方側からの斜視図であり、図１４は、図１３に示されたインバータ７２０の固定構造の後方側からの斜視図である。なお、これら、図１３および図１４において、上記図１から図１２に示した構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００７５】
この図１３および図１４に示すように、ハイブリッド車両が平坦面上に位置している場合には、載置台２１１の搭載面２５１は、略水平面となるように配設されている。
【００７６】
そして、案内部１５０の車両本体１０１の前方側の端部は、搭載面２５１に固定されている。この案内部１５０のうち、インバータ７２０下に位置する部分は、搭載面２５１の表面に沿って略水平に延びており、インバータ７２０より後方側で、上方に向けて傾斜するように屈曲している。この屈曲部分は、車両本体１０１の後方に向かうにしたがって、たとえば、サスタワ１９０やエンジンマウント１９１の上方に向かうように延びている。さらに、案内部１６０は、案内部１５０のうち、上方に向けて屈曲する部分に収容されている。
【００７７】
そして、インバータ７２０が車両本体１０１の後方に向けて変位すると、まず、案内部１５０の傾斜部分に乗り、案内される。この際、垂下部１８０と、突出部１６１との係合状態が解除されると共に、インバータ７２０が突出部１６１を押圧する。
【００７８】
これにより、案内部１６０が案内部１５０内を摺動し、案内部１６０の後方側の端部が、案内部１５０の後方側の端部から突出する。これにより、案内部材１７０がインバータ７２０を案内する案内距離が長くすることができる。
【００７９】
このように、本実施の形態２に係るインバータ７２０の固定構造においても、上記実施の形態１に係るインバータ７２０の固定構造と同様の作用・効果を得ることができる。
【００８０】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、車両搭載機器の固定構造に適用することができ、特に、車両搭載機器のうち、電気機器の固定構造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。
【図３】エンジンコンパートメント内におけるエンジン、サスタワおよびインバータなどの車両搭載機器の配置関係を示す模式図である。
【図４】インバータの固定構造を示し、車両の前方側から見た斜視図である。
【図５】インバータの固定構造を示し、車両の後方側から見た斜視図である。
【図６】前面固定部材の斜視図である。
【図７】背面固定部材の斜視図である。
【図８】インバータおよび案内部材の断面図である。
【図９】案内部材の正面図である。
【図１０】ハイブリッド車両が他の車両等と衝突したときのインバータの振る舞いを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示された状態におけるインバータおよび案内部材等の断面図である。
【図１２】図１０および図１１に示された状態後におけるインバータおよび案内部材の状態を示す断面図である。
【図１３】インバータの固定構造を示し、前方側からの斜視図である。
【図１４】図１３に示されたインバータの固定構造の後方側からの斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００ エンジン、１０１ 車両本体、１２１ 前面固定部材、１２２ 前面固定部材、１２３ ボルト、１２４ 背面固定部材、１２５ 背面固定部材、１２６，１２７，１２８，１２９ ボルト、１３１ 貫通孔、１３２ 切欠部、１５０ 案内部、１５１ ガイド、１６０ 案内部、１６１ 突出部、１７０ 案内部材、１８０ 垂下部、１８１ 固定部、１９１ エンジンマウント、１９０ サスタワ、２００ ハイブリッド車両、２０１ エンジンコンパートメント、２１１ 載置台、２１２ 連結部材、２３０ サイドメンバ、２５０ 固定機構、２５１ 搭載面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両搭載機器を収容可能な収容室が形成された車両本体に固定され、前記車両搭載機器が搭載される載置台と、
前記載置台上の前記車両搭載機器よりも前記車両本体の後方側に延在し、該車両搭載機器から前記後方に向かうにしたがって、前記車両搭載機器に対して前記後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した第１案内部と、
前記第１案内部に対して、該第１案内部の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、前記第１案内部の前記後方側の端部から突出可能とされた第２案内部とを備えた、車両搭載機器の固定構造。
【請求項２】
前記第１案内部の前記車両本体の前方側の端部は、前記車両搭載機器下に配置され、前記載置台に固定された、請求項１に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項３】
前記載置台のうち、前記車両搭載機器が搭載される搭載面は、前記車両の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向かうように傾斜する、請求項１または請求項２に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項４】
前記第２案内部は、該第２案内部のうち、前記載置台に載置された前記車両搭載機器よりも前記車両本体後方側に位置する部分に設けられ、前記載置台に載置された前記車両搭載機器の底面よりも上方に達する突出部を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項５】
前記車両搭載機器は、前記第２案内部に向けて張り出すと共に、前記突出部に向けて垂下する垂下部を含み、
前記突出部は、前記垂下部に対して前記車両搭載機器側から前記垂下部に係止された、請求項４に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項６】
前記車両本体の後方に向けて前記車両搭載機器が押圧されると、前記車両搭載機器と前記載置台との連結状態を解除可能に前記車両搭載機器を前記載置台に固定する固定部材をさらに備えた、請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項１】
車両搭載機器を収容可能な収容室が形成された車両本体に固定され、前記車両搭載機器が搭載される載置台と、
前記載置台上の前記車両搭載機器よりも前記車両本体の後方側に延在し、該車両搭載機器から前記後方に向かうにしたがって、前記車両搭載機器に対して前記後方側に間隔をあけて設けられた後方部材の上方に向けて傾斜した第１案内部と、
前記第１案内部に対して、該第１案内部の延在方向に摺動可能に設けられ、少なくとも一部が、前記第１案内部の前記後方側の端部から突出可能とされた第２案内部とを備えた、車両搭載機器の固定構造。
【請求項２】
前記第１案内部の前記車両本体の前方側の端部は、前記車両搭載機器下に配置され、前記載置台に固定された、請求項１に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項３】
前記載置台のうち、前記車両搭載機器が搭載される搭載面は、前記車両の前方側から後方側に向かうにしたがって、上方に向かうように傾斜する、請求項１または請求項２に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項４】
前記第２案内部は、該第２案内部のうち、前記載置台に載置された前記車両搭載機器よりも前記車両本体後方側に位置する部分に設けられ、前記載置台に載置された前記車両搭載機器の底面よりも上方に達する突出部を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項５】
前記車両搭載機器は、前記第２案内部に向けて張り出すと共に、前記突出部に向けて垂下する垂下部を含み、
前記突出部は、前記垂下部に対して前記車両搭載機器側から前記垂下部に係止された、請求項４に記載の車両搭載機器の固定構造。
【請求項６】
前記車両本体の後方に向けて前記車両搭載機器が押圧されると、前記車両搭載機器と前記載置台との連結状態を解除可能に前記車両搭載機器を前記載置台に固定する固定部材をさらに備えた、請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両搭載機器の固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−８３５９１（Ｐ２００９−８３５９１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５３９８１（Ｐ２００７−２５３９８１）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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