特許 6898738 支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6898738

(24)【登録日】2021年6月15日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】支持構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/00 20060101AFI20210628BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20210628BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20210628BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20210628BHJP

【ＦＩ】

   B62D21/00 A

   B62D25/20 Z

   B60R16/02 610J

   B60R16/04 D

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-2283(P2017-2283)

(22)【出願日】2017年1月11日

(65)【公開番号】特開2018-111374(P2018-111374A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年10月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 信昭

【審査官】 久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１９４９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７２０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５３９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １７／００−２５／０８，

Ｂ６２Ｄ ２５／１４−２９／０４，

Ｂ６０Ｒ １６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の第１クロスメンバの第１部位に取り付けられ、対象物を支持する第１ステーと、
一端部がサイドフレームに、他端部が前記第１ステーに取り付けられ、前記対象物を支持する第１ブラケットと、
前記車体の第２クロスメンバのうち、前記第１部位と該車体の高さ方向の位置が異なる第２部位に取り付けられ、前記第１ステーとともに前記対象物を支持する第２ステーと、
一端部が前記サイドフレームに、他端部が前記第２ステーに取り付けられ、前記対象物を支持する第２ブラケットと、
前記第１ステーの第１連結部および前記第２ステーの第２連結部を連結し、該第１連結部を、該第２連結部に対して、前記高さ方向に所定幅可変とする、または、所定角度の回転変位を許容する連結機構と、
を備える支持構造。

【請求項2】

前記第１ステーおよび前記第２ステーは、一端部と他端部の間に屈曲部を備える、請求項１に記載の支持構造。

【請求項3】

前記第１連結部および前記第２連結部の間に介在する弾性部材をさらに備える請求項１または２に記載の支持構造。

【請求項4】

前記連結機構は、少なくとも前記第１連結部を前記高さ方向に貫通し、該第１連結部および前記第２連結部を前記所定幅だけ離隔可能に締結する締結部材を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持構造。

【請求項5】

前記第１連結部および前記第２連結部は、水平方向に対向し、
前記連結機構は、前記第１連結部および前記第２連結部を、該第１連結部と該第２連結部の対向方向に貫通して、該第２連結部に対して該第１連結部を回転可能に締結する締結部材を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持構造。

【請求項6】

前記第２連結部に形成された連結孔に前記第１連結部が挿通される請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物を車体のフレームに支持させる支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ハイブリッド車両や電気自動車のように、バッテリ、モータ、および、インバータなどを搭載する車両が普及している。また、このようなインバータなどを収容した筐体を車体に固定する筐体固定構造が公開されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された筐体固定構造では、ブラケットとアームを金具で連結し、ブラケットに固定される金具と、アームに固定される金具との間に弾性体を介在させることで、筐体の振動を弾性体に吸収させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１６２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の特許文献１に記載のように、ブラケットやアームなどの支持部材を介して、インバータを車体のフレームに支持させる場合、フレームの高さに誤差があると、支持部材のフレームへの取り付けが困難となる場合があった。

【0005】

そこで、本発明は、車体のフレームの高さ方向の誤差があっても、フレームへの取り付けが容易に可能となる支持構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の支持構造は、車体の第１クロスメンバの第１部位に取り付けられ、対象物を支持する第１ステーと、一端部がサイドフレームに、他端部が第１ステーに取り付けられ、対象物を支持する第１ブラケットと、車体の第２クロスメンバのうち、第１部位と車体の高さ方向の位置が異なる第２部位に取り付けられ、第１ステーとともに対象物を支持する第２ステーと、一端部がサイドフレームに、他端部が第２ステーに取り付けられ、対象物を支持する第２ブラケットと、第１ステーの第１連結部および第２ステーの第２連結部を連結し、第１連結部を、第２連結部に対して、高さ方向に所定幅可変とする、または、所定角度の回転変位を許容する連結機構と、を備える。
第１ステーおよび第２ステーは、一端部と他端部の間に屈曲部を備えてもよい。

【0007】

第１連結部および第２連結部の間に介在する弾性部材をさらに備えてもよい。

【0008】

連結機構は、少なくとも第１連結部を高さ方向に貫通し、第１連結部および第２連結部を所定幅だけ離隔可能に締結する締結部材を備えてもよい。

【0009】

第１連結部および第２連結部は、水平方向に対向し、連結機構は、第１連結部および第２連結部を、第１連結部と第２連結部の対向方向に貫通して、第２連結部に対して第１連結部を回転可能に締結する締結部材を備えてもよい。

【0010】

第２連結部に形成された連結孔に第１連結部が挿通されてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、車体のフレームの高さ方向の誤差があっても、フレームへの取り付けが容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】車両の側面図である。

【図2】ＰＣＵの支持構造を説明するための図である。

【図3】ステーの連結機構を説明するための図である。

【図4】変形例を説明するための図である。

【図5】第３変形例の連結機構を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0014】

図１は、車両１００の側面図である。ここでは、車両１００として、エンジン１０２とモータ１０４を駆動源とするハイブリッド車両を例に挙げて説明する。図１に示すように、車両１００には、エンジン１０２、モータ１０４、および、バッテリ１０６が搭載される。エンジン１０２は、車体１００ａの前後方向（図１中、左右方向）の前方側に配され、エンジン１０２の後方にモータ１０４が配置される。バッテリ１０６は、車体１００ａの後方側に配される。以下、車体１００ａの前方側を単に前方側、車体１００ａの後方側を単に後方側という。また、高さについて記載する場合、車体１００ａの高さ方向（車高方向、全高方向）を基準とする。

【0015】

ここで、車両１００には、バッテリ１０６の残量が十分な場合にエンジン１０２に優先してモータ１０４で走行するモータ走行モード、および、バッテリ１０６の残量が少ない場合にモータ１０４とエンジン１０２とを併用して走行するエンジン併用モードといった走行モードが準備されている。

【0016】

例えば、車両１００では、バッテリ１０６の残量に応じて走行モードが選択され、エンジン併用モードが選択された場合には、走行状態に応じてエンジン１０２とモータ１０４との駆動状態が切り換わり、エネルギー効率を高めるとともに、ＣＯ_２等の排気ガスを削減することが可能となる。

【0017】

また、車両１００にはＰＣＵ（Power Control Unit）１０８が搭載されている。ＰＣＵ１０８は、搭乗者が入る車室１００ｂの床下に配置され、車体１００ａの前後方向（図１中、左右方向）における、モータ１０４とバッテリ１０６との間に位置している。

【0018】

図２は、ＰＣＵ１０８の支持構造１１０を説明するための図である。図２には、ＰＣＵ１０８を上方から見た図を示す。ここでは、支持構造１１０が支持する対象物としてＰＣＵ１０８を例に挙げて説明するが、対象物はＰＣＵ１０８に限らず、車両１００に搭載する他の部材であってもよい。ＰＣＵ１０８は、車体１００ａの前後方向（図２中、両矢印ａで示す）から、２つのブラケット１１２、１１４に挟持されている。

【0019】

ブラケット１１２は、ＰＣＵ１０８の前方側（図２中、上側）に位置し、ブラケット１１４は、ＰＣＵ１０８の後方側（図２中、下側）に位置する。ブラケット１１２は、ボルト１１６によってＰＣＵ１０８の前面に取り付けられる。ブラケット１１４は、ボルト１１６によってＰＣＵ１０８の後面に取り付けられる。

【0020】

ブラケット１１２の一端部１１２ａは、車体１００ａのサイドフレーム１１８の下方に位置し、サイドフレーム１１８にボルト締結される。同様に、ブラケット１１４の一端部１１４ａは、車体１００ａのサイドフレーム１１８の下方に位置し、サイドフレーム１１８にボルト締結される。

【0021】

ブラケット１１２の他端部１１２ｂは、ステー（第１支持部材）１２０の下方に位置し、ステー１２０にボルト締結される。ブラケット１１４の他端部１１４ｂは、ステー（第２支持部材）１２２の下方に位置し、ステー１２２にボルト締結される。

【0022】

ステー１２０の一端部１２０ａは、ＰＣＵ１０８の前方側のクロスメンバ（フレーム）１２４の下方に位置し、クロスメンバ１２４の第１部位１２４ａにボルト締結される。ステー１２２の一端部１２２ａは、ＰＣＵ１０８の後方側のクロスメンバ（フレーム）１２６の下方に位置し、クロスメンバ１２６の第２部位１２６ａにボルト締結される。

【0023】

ステー１２０の他端部（第１連結部）１２０ｂとステー１２２の他端部（第２連結部）１２２ｂは連結される。ステー１２０およびステー１２２は、ブラケット１１２、１１４を介してＰＣＵ１０８を支持する。以下、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂの連結機構１２８について詳述する。

【0024】

図３は、ステー１２０、１２２の連結機構１２８を説明するための図である。図３には、図２のＩＩＩ矢視図を示す。ただし、図３において、説明の便宜上、ＰＣＵ１０８、ブラケット１１２、１１４、ボルト１１６、サイドフレーム１１８は、図示を省略する。

【0025】

図３に示すように、ステー１２０のうち、一端部１２０ａと他端部１２０ｂの間に屈曲部１２０ｃが形成されている。ステー１２０は、一端部１２０ａより、他端部１２０ｂの方が上方に位置する。つまり、一端部１２０ａより他端部１２０ｂの方が高い。

【0026】

同様に、ステー１２２のうち、一端部１２２ａと他端部１２２ｂの間に屈曲部１２２ｃが形成されている。ステー１２２は、一端部１２２ａより、他端部１２２ｂの方が下方に位置する。つまり、一端部１２２ａより他端部１２２ｂの方が低い。

【0027】

ステー１２２の一端部１２２ａは、ステー１２０の一端部１２０ａより上方に位置する。クロスメンバ１２４の第１部位１２４ａは、クロスメンバ１２６の第２部位１２６ａより下方に位置する。

【0028】

また、ステー１２０の他端部１２０ｂは、ステー１２２の他端部１２２ｂに連結される。この連結機構１２８は、ボルト（締結部材）１３０、ナット（締結部材）１３２、弾性部材１３４を含んで構成される。

【0029】

ステー１２０の他端部１２０ｂは、ステー１２２の他端部１２２ｂより上方に位置する。ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂの間には、弾性部材１３４が挟まれている。弾性部材１３４は、例えば、ゴムなどで構成される。

【0030】

ステー１２０の他端部１２０ｂ、弾性部材１３４、ステー１２２の他端部１２２ｂには、上方から高さ方向にボルト１３０が貫通する。ステー１２２の他端部１２２ｂから突出したボルト１３０の先端にナット１３２が締結される。

【0031】

このように、連結機構１２８は、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂを連結する。連結機構１２８においては、ボルト１３０の頭部１３０ａとナット１３２の間隔が、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂの高さ方向の幅の合計よりも広く、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂが完全には固定されていない。また、弾性部材１３４の弾性変形により、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂの高さ方向の相対変位が許容される。すなわち、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂは、高さ方向に相対変位可能となっている。すなわち、ボルト１３０およびナット１３２は、ステー１２０の他端部１２０ｂを、ステー１２２の他端部１２２ｂに対して高さ方向に所定幅だけ離隔可能に締結している。

【0032】

クロスメンバ１２４、１２６の高さに誤差がある場合、一部材で構成されるステーでは、ステーの一端部をクロスメンバ１２４に取り付けると、他端部をクロスメンバ１２６に取り付けようとしても、高さが合わずに取り付けが困難となってしまう。ここでは、２つのステー１２０、１２２を連結機構１２８で連結しているため、クロスメンバ１２４、１２６の高さに誤差があっても、連結機構１２８が誤差を吸収して、ステー１２０、１２２の取り付けが容易に可能となる。

【0033】

また、車両１００の床下に搭載する対象物の支持構造１１０であって、第１部位１２４ａや第２部位１２６ａに対して高さ方向にボルトを挿通する場合、フレームの水平方向の誤差があったとする。この場合、ボルトの挿通孔を水平方向に広く形成することで、誤差の吸収が可能である。しかし、フレームの高さ方向の誤差については、ボルトの挿通孔を広くしても誤差が吸収できない。上記のように、連結機構１２８を設けることで、従来では吸収が困難であったフレームの高さ方向の誤差が吸収可能となる。

【0034】

また、弾性部材１３４は、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂの間で挟まれて押圧されており、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂに弾性力を作用させている。そのため、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂは、弾性部材１３４に支持されて所定の剛性を維持することができる。その結果、支持構造１１０は、例えば、走行路の玉石の衝突などに対する耐力や、振動に対する耐力を十分に確保することが可能となる。

【0035】

図４は、変形例を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、第１変形例においては、連結機構１２８が２つ設けられる。すなわち、ボルト１３０、ナット１３２、弾性部材１３４がそれぞれ２組設けられ、２つの連結機構１２８双方によって、ステー１２０の他端部１２０ｂは、ステー１２２の他端部１２２ｂに連結される。連結機構１２８を２つ設けることで、走行路の玉石の衝突などに対する耐力や、振動に対する耐力がさらに向上する。

【0036】

また、ステー１２０、１２２は、管形状である。図４（ｂ）では、ステー１２０、１２２について鉛直断面を示す。図４（ｂ）に示すように、第２変形例においては、連結機構２２８は、ステー１２２の他端部１２２ｂに形成された連結孔１２２ｄに、ステー１２０の他端部１２０ｂが挿通される構造である。ここでは、ステー１２２の他端部１２２ｂに形成された連結孔１２２ｄに、ステー１２０の他端部１２０ｂが挿通される場合について説明した。しかし、ステー１２０の他端部１２０ｂに形成された連結孔１２０ｄに、ステー１２２の他端部１２２ｂが挿通されてもよい。

【0037】

連結孔１２２ｄの内径は、ステー１２０の他端部１２０ｂの外径よりも十分に大きく、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂは、高さ方向に相対変位可能となっている。すなわち、連結機構２２８は、連結機構１２８と同様、ステー１２０の他端部１２０ｂを、ステー１２２の他端部１２２ｂに対して高さ方向に所定幅可変（変位可能）とする。ステー１２０の他端部１２０ｂの外周面と、連結孔１２２ｄの内周面との間には弾性部材２３４（図４（ｂ）中、黒の塗りつぶしで示す）が介在している。

【0038】

第２変形例においても、連結機構２２８がフレームの高さ方向の誤差を吸収して、ステー１２０、１２２の取り付けが容易に可能となる。また、弾性部材２３４を設けることで、弾性部材１３４と同様、走行路の玉石の衝突などに対する耐力や、振動に対する耐力を十分に確保することが可能となる。

【0039】

図４（ｃ）に示すように、第３変形例においては、連結機構３２８は、ステー１２０の他端部１２０ｂを、ステー１２２の他端部１２２ｂに対して、所定角度の回転変位を許容させた状態で、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂを連結する。

【0040】

図５は、第３変形例の連結機構３２８を説明するための図である。図５（ａ）には、連結機構３２８の分解図を示し、図５（ｂ）には、連結機構３２８の組立後の正面図を示し、図５（ｃ）には、連結機構３２８の組立後の上面図を示す。

【0041】

図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、ステー１２０の他端部１２０ｂと、ステー１２２の他端部１２２ｂは、水平方向（図５（ｃ）中、上下方向）に対向している。また、図５（ａ）に示すように、ステー１２０の他端部１２０ｂには、水平方向に貫通する貫通孔１２０ｅが形成される。ステー１２２の他端部１２２ｂには、水平方向に貫通する貫通孔１２２ｅが形成される。図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、ステー１２０の貫通孔１２０ｅの延長上にステー１２２の貫通孔１２２ｅが位置する。

【0042】

ステー１２０の他端部１２０ｂのうち、貫通孔１２０ｅの下方は、図５（ａ）、図５（ｂ）中、左側（一端部１２０ａ側）に窪んだ形状となっている。同様に、ステー１２２の他端部１２２ｂのうち、貫通孔１２２ｅの下方は、図５（ａ）、図５（ｂ）中、右側（一端部１２２ａ側）に窪んだ形状となっている。ステー１２０の他端部１２０ｂの窪みの底面１２０ｆは、ステー１２２の他端部１２２ｂの窪みの底面１２２ｆに対向する。

【0043】

連結機構３２８は、弾性部材３３４、シャフト（締結部材）３３６を含んで構成される。弾性部材３３４は、ステー１２０の窪みの底面１２０ｆおよびステー１２２の窪みの底面１２２ｆの双方に跨って、水平方向（図５（ｃ）中、上下方向）に延在する。弾性部材３３４は、ステー１２０の窪みの底面１２０ｆおよびステー１２２の窪みの底面１２２ｆの双方に対し、例えば、接着される。

【0044】

シャフト３３６は、図５（ｃ）に示すように、ステー１２０の貫通孔１２０ｅおよびステー１２２の貫通孔１２２ｅに挿通される。シャフト３３６は、ステー１２０の貫通孔１２０ｅおよびステー１２２の貫通孔１２２ｅの双方に跨って、水平方向（図５（ｃ）中、上下方向）に延在する。

【0045】

すなわち、シャフト３３６は、ステー１２０の他端部１２０ｂおよびステー１２２の他端部１２２ｂを、双方の対向方向に貫通する。ステー１２０の他端部１２０ｂおよびステー１２２の他端部１２２ｂは、シャフト３３６によって相対回転可能に締結される。このように、連結機構３２８は、ステー１２０の他端部１２０ｂを、ステー１２２の他端部１２２ｂに対して、所定角度の回転変位を許容させた状態で、ステー１２０の他端部１２０ｂとステー１２２の他端部１２２ｂを連結する。

【0046】

第３変形例においても、連結機構３２８がフレームの高さ方向の誤差を吸収して、ステー１２０、１２２の取り付けが容易に可能となる。また、弾性部材３３４を設けることで、弾性部材１３４、２３４と同様、走行路の玉石の衝突などに対する耐力や、振動に対する耐力を十分に確保することが可能となる。

【0047】

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

【0048】

例えば、上述した実施形態および各変形例では、弾性部材１３４、２３４、３３４を設ける場合について説明した。しかし、弾性部材１３４、２３４、３３４は必須の構成ではない。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、対象物を車体のフレームに支持させる支持構造に利用できる。

【符号の説明】

【0050】

１００ａ 車体
１１０ 支持構造
１２０ ステー（第１支持部材）
１２０ｂ 他端部（第１連結部）
１２２ ステー（第２支持部材）
１２２ｂ 他端部（第２連結部）
１２２ｄ 連結孔
１２４、１２６ クロスメンバ（フレーム）
１２４ａ 第１部位
１２６ａ 第２部位
１２８、２２８、３２８ 連結機構
１３０ ボルト（締結部材）
１３２ ナット（締結部材）
１３４、２３４、３３４ 弾性部材
３３６ シャフト（締結部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】