特許 7619320 車両用高電圧部品の支持構造

(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】

(24)【登録日】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】車両用高電圧部品の支持構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/00 20060101AFI20250115BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

B60K1/00

H02M7/48 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022070729

(22)【出願日】2022-04-22

(65)【公開番号】P2023160383

(43)【公開日】2023-11-02

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】国定 正人

(72)【発明者】

【氏名】田垣内 崇

(72)【発明者】

【氏名】田中 基之

(72)【発明者】

【氏名】林 誠司

(72)【発明者】

【氏名】神谷 健太

(72)【発明者】

【氏名】近藤 浩太

【審査官】西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１２２２２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０１１６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９４６６３０１（ＣＮ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２００８０６１４９３（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １／００

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両幅方向に沿って並んだシート間において平板状の車両用高電圧部品の支持構造であって、
前記高電圧部品は、ブラケットによって前記シート間の車室内のフロアから上方に離隔して水平状態に支持され、
前記ブラケットは、車両幅方向に沿って並んで設けられた一対の脚部を有し、
前記一対の脚部は、中間部分において互いに車両幅方向の内側に向かって折り曲げられ、折り曲げられた部分の近傍において前記高電圧部品を支持し、
車両の側突時に前記シートの移動により前記ブラケットに荷重が加わることによって、
前記一対の脚部が折れ曲がり、前記高電圧部品の水平状態が崩れる、
車両用高電圧部品の支持構造。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用高電圧部品の支持構造であって、
前記ブラケットは、前記高電圧部品を載置する床部を有し、
前記床部は、前記高電圧部品の底面を露出させる開口部を有する、
車両用高電圧部品の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両幅方向に沿って並んだシート間において平板状の高電圧部品を支持する支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車には、大容量のバッテリが搭載されており、このバッテリからの電力を各種電気製品などに給電するために、車室内にインバータが搭載される場合がある。近年、災害時における電気自動車による家庭内電気製品等の給電需要に伴ってインバータが大型化している。大型化したインバータの配置例として、インバータを車両幅方向に沿って並んだシート間に配置する構成が考えられる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－００１６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、インバータは高電圧のバッテリからの電力を受ける高電圧部品であり、大きな荷重が掛からないように適切に設置しなければならない。上述した特許文献１に開示されるインバータを車両幅方向に沿って並んだシート間に配置する構成では、側突時にシートとシートとによってインバータが挟まれ、シートによる大きな荷重がインバータに加わる可能性がある。

【0005】

そこで、本発明は、車両の側突時に車両幅方向に沿って並んだシートとシートとによって高電圧部品が狭まってシートによる大きな荷重が高電圧部品に加わることを防止することができる車両用高電圧部品の支持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】

【0006】

本発明に係る車両用高電圧部品の支持構造は、車両幅方向に沿って並んだシート間において平板状の車両用高電圧部品の支持構造であって、高電圧部品は、ブラケットによってシート間の車室内のフロアから上方に離隔して水平状態に支持され、ブラケットは、車両幅方向に沿って並んで設けられた一対の脚部を有し、一対の脚部は、中間部分において車両幅方向の外側または内側に向かって折れ曲がり易く形成されており、車両の側突時にシートの移動によりブラケットに荷重が加わることによって、一対の脚部が折れ曲がり、高電圧部品の水平状態が崩れることを特徴とする。

【0007】

上記構成とすることによって、車両の側突時にはシートの荷重によって、一対の脚部の一方がさらに折り曲げられ、他方が直線状になるように変形することによって、高電圧部品の水平状態が崩れる。これにより、高電圧部品がシートとシートとによって水平状態のままでは挟まれにくくなり、高電圧部品の傾きによりシートによる大きい荷重が高電圧部品に加わりにくい。

【0008】

本発明に係る車両用高電圧部品の支持構造において、ブラケットは、高電圧部品を載置する床部を有し、床部は、高電圧部品の底面を露出させる開口部を有することが好ましい。

【0009】

上記構成とすることによって、高電圧部品の放熱性能を向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の車両用高電圧部品の支持構造によれば、車両の側突時に車両幅方向に沿って並んだシートとシートとによって高電圧部品が狭まってシートによる大きな荷重が高電圧部品に加わることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態の一例である支持構造を示す車両前後方向の後側から見た背面図である。

【図2】実施形態の一例である支持構造を示す車両前後方向の斜め後側から見た斜視図である。

【図3】実施形態の一例である支持構造を示す車両前後方向の斜め前側から見た別の斜視図である。

【図4】側突時にインバータが水平状態からバランスを崩した状態を示す車両前後方向の後側から見た背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。

【0013】

図１から図４を用いて、実施形態の一例である支持構造１０について説明する。

【0014】

支持構造１０は、車両の高電圧部品としての平板状のインバータ３０を支持する。支持構造１０によれば、詳細は後述するが、車両の側突時に車両幅方向に沿って並んだシート１１Ｌとシート１１Ｒとによってインバータ３０が狭まってシート１１Ｌ、１１Ｒによる大きな荷重が水平状態のままインバータ３０に加わることを防止することができる。

【0015】

本実施形態の車両は、プラグインハイブリッド車であって、コンセントから差込プラグを用いて直接バッテリに充電できるハイブリッド車である。ただし、車両は、プラグインハイブリッド車に限定されず、電気自動車または通常のハイブリッド車であってもよい。

【0016】

本実施形態の高電圧部品は、インバータ３０であって、直流電流を任意周波数の交流電流に変換し、駆動用のモータに供給する電流を制御する。ただし、高電圧部品は、インバータ３０に限定されない。インバータ３０は、筐体３１に収納されている。また、筐体３１の底面には、インバータ３０を冷却するための送風ファン（図示なし）が設けられ、下方に向けてインバータ３０の冷却風を送風する。

【0017】

図１に示すように、支持構造１０では、車両幅方向に沿って並んだシート１１Ｌとシート１１Ｒとの間においてブラケット２０によってインバータ３０が支持される。本実施形態では、シート１１Ｒが運転席シートであって、シート１１Ｌが助手席であるが、これに限定されない。

【0018】

支持構造１０では、インバータ３０は、車体１２のフロアのフロアトンネル１３から上方に離隔して水平状態に支持される。フロアトンネル１３とは、車室内のフロアの車幅方向の中央部において車両前後方向に沿って設けられた補強部材である。インバータ３０の水平状態とは、平板状のインバータ３０の上面および下面がフロアと平行になる状態である。また、支持構造１０の上部には、コンソールボックス１４が固定されている。

【0019】

図２および図３に示すように、ブラケット２０は、フロアトンネル１３に固定される脚部２１と、インバータ３０を載置する床部２２と、コンソールボックス１４（図１参照）が固定される天板部２３とを有している。

【0020】

脚部２１は、上述したようにフロアトンネル１３に固定され、インバータ３０を支持する。脚部２１は、ブラケット２０の車両前後方向の前端部にて車両幅方向に沿って設けられた一対の前脚部２１ＦＬ、２１ＦＲと、ブラケット２０の後端部にて車両幅方向に沿って設けられた一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲとを有する。

【0021】

一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲは、その中間部分において車両幅方向の外側または内側に向かって折れ曲がり易く形成されている。本実施形態では、一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲは、それぞれが互いに車両幅方向の内側に向かって折り曲げられることによって、外側に向かって折れ曲がり易く形成されている。

【0022】

本実施形態のブラケット２０では、一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲが折れ曲がり易く形成されているが、これに限定されない。一対の前脚部２１ＦＬ、２１ＦＲが折れ曲がり易く形成されていてもよく、一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲおよび一対の前脚部２１ＦＬ、２１ＦＲの両者が折れ曲がり易く形成されていてもよい。

【0023】

本実施形態の一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲは、それぞれが互いに車両方向の内側に向かって折り曲げられている構成としたが、これに限定されない。一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲは、それぞれが互いに車両方向の外側に向かって折り曲げられていてもよい。

【0024】

より詳細には、後脚部２１ＲＬは、車両上下方向の上側から下側に向かって、車両上下方向に沿ったストレート部２１Ａと、車両上下方向に対し車両幅方向の外側に向かって傾斜している傾斜部２１Ｂと、ストレート部２１Ａと傾斜部２１Ｂとの接続部であると共に後脚部２１ＲＬの折り曲げ部分である折り曲げ部２１Ｃとを有する。なお、後脚部２１ＲＲについても、同様に、ストレート部２１Ａと、傾斜部２１Ｂと、折り曲げ部２１Ｃとを有する。

【0025】

後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの中間部分には、インバータ３０が支持される。より詳細には、インバータ３０を載置する後述する床部２２は、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの中間部分に設けられた支持部２１Ｓにて固定具（本例ではボルト）によって固定される。支持部２１Ｓは、図示例のように、折り曲げ部２１Ｃの近傍に設けられることが好ましい。ただし、支持部２１Ｓは、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの中間部分であれば、折り曲げ部２１Ｃの近傍以外のストレート部２１Ａまたは傾斜部２１Ｂに設けられてもよい。

【0026】

図４に示すように、上記構成とすることによって、車両の例えば左方からの側突時にシート１１Ｌによってインバータ３０および床部２２に荷重が加わると、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲのそれぞれの折り曲げ部２１Ｃが衝突方向に移動しようとし、後脚部２１ＲＬがさらに内側に拡がるように変形し（折れ曲がった状態からさらに折れ曲がるように変形し）、後脚部２１ＲＲが折れ曲がった状態から直線状に戻るように変形する。

【0027】

上記後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの変形によって、インバータ３０がブラケット２０に支持された状態でインバータ３０の後左部が下方へ押し下げられ、インバータ３０の後右部が上方へ押し上げられる。換言すれば、上記後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの変形によって、インバータ３０の後部はバランスを崩して傾斜する。

【0028】

これにより、車両の側突時に、インバータ３０がブラケット２０によって支持された水平状態からバランスを崩し、シート１１Ｌとシート１１Ｒとによって水平状態のまま挟まれることを防止することができる。その結果、シート１１Ｌ、１１Ｒによる大きな荷重がインバータ３０に加わわりにくい。

【0029】

換言すれば、ブラケット２０によれば、車両幅方向に沿って並んで設けられた一対の後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲを有し、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲは、車両幅方向の内側に向かって折り曲げられ、インバータ３０が後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの中間部分で支持される構成によって、ブラケット２０に側方からの荷重が加わった場合には、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲの一方をさらに折れ曲がるように変形させ、他方を直線状に戻るように変形させることによって、インバータ３０のブラケット２０によって支持された水平状態のバランスを崩し傾斜させることができる。

【0030】

床部２２は、上述したように脚部２１の中間部分にてインバータ３０を載置する部材である。床部２２は、インバータ３０の底面（車両上下方向の下面）を開放する開口部２２Ｈを有する。床部２２は、図示例のように車両幅方向の左側に配置された左床部２２Ｌと、右側に配置された右床部２２Ｒとの間に所定の間隔を設けて、開口部２２Ｈが形成されていることが好ましい。ただし、開口部２２Ｈは、床部２２に開口部を形成したものであってもよい。

【0031】

上記構成とすることによって、インバータ３０が下方に向けて冷却風を送風する構成であるため、ブラケット２０の床部２２の下方の空間をインバータ３０の冷却風の通風経路として利用することができる。これにより、インバータ３０の放熱性能を向上させることができる。

【0032】

左床部２２Ｌは、車両前後方向に沿って長尺状に形成され、前脚部２１ＦＬおよび後脚部２１ＲＬの車両上下方向の中間部分にボルトによって固定されている。右床部２２Ｒは、車両前後方向に沿って長尺状に形成され、前脚部２１ＦＲおよび後脚部２１ＲＲの車両上下方向の中間部分にボルトによって固定されている。

【0033】

天板部２３は、ブラケット２０の天板部分を形成し、上述したようにコンソールボックス１４に固定される平板状の部材である。天板部２３の車両前後方向の前端部には、前脚部２１ＦＬ、２１ＦＲが車両幅方向の左右端側にそれぞれ接続されている。天板部２３の車両前後方向の後端部には、後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲが車両幅方向の左右端側にそれぞれ接続されている。本実施形態のブラケット２０では、天板部２３、前脚部２１ＦＬ、２１ＦＲおよび後脚部２１ＲＬ、２１ＲＲが一体的に形成され、曲げ加工によって形成されている。

【0034】

天板部２３は、コンソールボックス１４の底面と固定具（本実施形態ではボルト）によって固定されている。

【0035】

なお、本発明は上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0036】

１０ 支持構造、１１Ｌ シート、１１Ｒ シート、１２ 車体、１３ フロアトンネル、１４ コンソールボックス、２０ ブラケット、２１ 脚部、２１Ａ ストレート部、２１Ｂ 傾斜部、２１Ｃ 曲げ部、２１ＦＬ 前脚部、２１ＦＲ 前脚部、２１ＲＬ 後脚部、２１ＲＲ 後脚部、２１Ｓ 支持部、２２ 床部、２２Ｈ 開口部、２２Ｌ 左床部、２２Ｒ 右床部、２３ 天板部、３０ インバータ、３１ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】