JP2021004021A - On-vehicle structure of power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、電力変換器の車載構造に関する。 The technology disclosed herein relates to an in-vehicle structure of a power converter.
電気自動車は、電源の直流電力を走行用モータの駆動に適した周波数の交流電力に変換する電力変換器を備える。電力変換器は高電圧を扱うため、車両衝突時に受けるダメージを小さくすることが望ましい。特許文献1−3に、車両の衝突時に電力変換器が受ける衝撃を緩和する技術が開示されている。いずれの文献に開示された技術も、電力変換器の側面にプロテクタを備えている。プロテクタは、衝突時に電力変換器との干渉が想定される別の機器に対向するように電力変換器の側面に備えられる。 An electric vehicle includes a power converter that converts DC power of a power source into AC power having a frequency suitable for driving a traveling motor. Since the power converter handles high voltage, it is desirable to reduce the damage received in the event of a vehicle collision. Patent Document 1-3 discloses a technique for alleviating an impact received on a power converter in the event of a vehicle collision. The techniques disclosed in both documents include protectors on the sides of the power converter. The protector is provided on the side of the power converter so that it faces another device that is expected to interfere with the power converter in the event of a collision.
いずれの技術も車両衝突時に電力変換器に向けて移動してくる別の機器をプロテクタで受けて電力変換器本体が受ける衝撃を緩和する。本明細書は、車両衝突時に電力変換器に向けて移動してくる別の機器の移動方向を変えることで、電力変換器が受けるダメージを緩和する。 Both technologies use a protector to receive another device that moves toward the power converter in the event of a vehicle collision to mitigate the impact on the power converter itself. The present specification mitigates damage to a power converter by changing the direction of movement of another device that moves toward the power converter in the event of a vehicle collision.
本明細書が開示する車載構造では、電力変換器に隣り合うように別の機器が配置されている。電力変換器の上面と、別の機器に面している側面の境界に上面から側面にかけて傾斜する傾斜領域が設けられている。別の機器は、その底部が電力変換器の傾斜領域に対向するように配置されている。この車載構造によれば、車両衝突時に別の機器が電力変換器に向かって移動して干渉すると、別の機器は傾斜領域に沿って斜め上方へと移動方向が変わり、電力変換器が受けるダメージが小さくなる。 In the vehicle-mounted structure disclosed herein, another device is arranged adjacent to the power converter. An inclined region inclined from the upper surface to the side surface is provided at the boundary between the upper surface of the power converter and the side surface facing another device. Another device is arranged so that its bottom faces the tilted region of the power converter. According to this in-vehicle structure, when another device moves toward and interferes with the power converter in the event of a vehicle collision, the other device moves diagonally upward along the tilted region, causing damage to the power converter. Becomes smaller.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the techniques disclosed herein and further improvements will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" below.
図面を参照して実施例の車載構造2を説明する。実施例の車載構造2は、ハイブリッド車3に適用されている。図1に、ハイブリッド車3のフロントコンパートメント4の平面図を示す。フロントコンパートメント4には、エンジン6、トランスアクスル5、電力変換器10、サブバッテリ7が搭載されている。フロントコンパートメント4には他にも様々なデバイスが搭載されているが、それらの図示と説明は省略する。図の座標系では、車両の前方を向いたときの「右」と「左」を示している。以降の図でも座標系の「右」と「左」の意味は同じである。
The vehicle-mounted
トランスアクスル5には、走行用のモータも含まれている。トランスアクスル5とエンジン6は車幅方向で連結されており、不図示の一対のサイドメンバに懸架されている。ハイブリッド車3は、エンジン6とモータの駆動力で走行する。
The
トランスアクスル5の上に電力変換器10が固定されている。電力変換器10は、不図示のメインバッテリの電力をモータの駆動電力に変換する。メインバッテリの出力電圧は100ボルト以上である。電力変換器10は、フロントブラケット12とリアブラケット13により、トランスアクスル5との間に隙間を隔てて支持されている。モータを内蔵しているトランスアクスル5の上に電力変換器10を配置することで、電力変換器10とモータの間のパワーケーブルを短くすることができる。また、フロントブラケット12とリアブラケット13によってトランスアクスル5との間に隙間を隔てて支持することで、トランスアクスル5から電力変換器10へ伝わる振動を抑えることができる。
The
サブバッテリ7は、電力変換器10の車両左側に隣接して配置されている。サブバッテリ7は、モータとエアコン以外の電気機器群(通称「補機」と称される電気機器群)へ電力を供給する。
The
電力変換器10のサブバッテリ7に近い側の角部にはプロテクタ20が装着されている。プロテクタ20は、電力変換器10のサブバッテリ7に面している側面と、上面との境界に取り付けられている。プロテクタ20は、車両の左前方から障害物が衝突した際にサブバッテリ7との干渉から電力変換器10を保護する。電力変換器10には、100ボルトを超える電圧が印加されている部品が収容されているため、車両衝突の衝撃でも筐体が保護されることが望ましい。プロテクタ20を含む車載構造2の特徴について以下説明する。
A
詳しくは後述するが、プロテクタ20の一部は、電力変換器10の上面から側面にかけて傾斜する傾斜領域21が設けられている。
As will be described in detail later, a part of the
図2は、図1のIII−III線に沿った側面図である。図2では、ハイブリッド車3の車体の輪郭とサブバッテリ7を仮想線で描いてある。図2では、トランスアクスル5(およびエンジン6)を懸架する一方のサイドメンバ19も描かれている。
FIG. 2 is a side view taken along the line III-III of FIG. In FIG. 2, the outline of the vehicle body of the
図2によく示されているように、サブバッテリ7は、その底部7aがプロテクタ20の傾斜領域21に対向するように配置されている。なお、電力変換器10は、前下がりの姿勢でトランスアクスル5の上に支持されており、プロテクタ20の車両前方の部分はサブバッテリ7の底部よりも低く位置しており、車両後方の部分はサブバッテリ7の底部よりも高く位置している。プロテクタ20の傾斜領域21は、プロテクタ20の車両前後方向のほぼ中央に位置しており、その傾斜領域21の位置で、サブバッテリ7の底部7aの高さとプロテクタ20の高さ(すなわち、傾斜領域21の高さ)が概ね等しくなっている。
As is well shown in FIG. 2, the
図3(A)に、電力変換器10とサブバッテリ7の位置関係を表す平面図を示し、図3(B)には、図3(A)におけるB−B線に沿った断面図を示す。図3(B)に示すように、プロテクタ20は、電力変換器10のサブバッテリ7に面している側面10bと、上面10aとの境界を覆うように取り付けられている。また、プロテクタ20は傾斜領域21において、電力変換器10の上面10aから側面10b(サブバッテリ7に面している側面)にかけて傾斜している。そして、サブバッテリ7は、その底部7aが傾斜領域21に対向するように配置されている。
FIG. 3 (A) shows a plan view showing the positional relationship between the
図3(B)の矢印Aは、車両の左前方から障害物が衝突したときのサブバッテリ7の移動方向を示している。すなわち、車両の左前方から障害物が衝突すると、サブバッテリ7は、電力変換器10に近づくように移動する。このとき、サブバッテリ7の底部7aはプロテクタ20の傾斜領域21に近づくことになる。
The arrow A in FIG. 3B indicates the moving direction of the sub-battery 7 when an obstacle collides with the vehicle from the left front. That is, when an obstacle collides from the left front of the vehicle, the
図4(A)、(B)は、サブバッテリ7がプロテクタ20と干渉するまで移動した状態を示している。図4(A)は、平面図を示しており、図4(B)は、図4(A)のB−B線に沿った断面図である。サブバッテリ7の底部7aが傾斜領域21に接触し、底部7aは傾斜領域21に沿って斜め上方(車両右方向へ向かって斜め上方)へと移動する。別言すれば、矢印Bが示すように、サブバッテリ7の移動方向が電力変換器10の上方へと変化する。
FIGS. 4A and 4B show a state in which the
図5(A)、(B)は、サブバッテリ7がさらに移動した状態を示している。図5(A)は、平面図を示しており、図5(B)は、図5(A)のB−B線に沿った断面図である。傾斜領域21の傾斜に沿ってサブバッテリ7の底部7aの位置が上方にずれる結果、サブバッテリ7は、その全体が電力変換器10の上方を通過するようになる。図3から図5に示されているように、傾斜領域21を有するプロテクタ20を電力変換器10に取り付けるとともに、底部7aが傾斜領域21と対向するようにサブバッテリ7を配置することで、車両衝突時に電力変換器10がサブバッテリ7との干渉で受ける衝撃が緩和される。
5 (A) and 5 (B) show a state in which the
プロテクタ20の詳細な形状を図6、図7に示す。図6は、電力変換器10からプロテクタ20を分解した図であり、図7は、電力変換器10にプロテクタ20を装着した図である。図6、図7では、電力変換器10をトランスアクスル5の上に固定するためのフロントブラケット12とリアブラケット13も描かれている。
The detailed shape of the
電力変換器10は、アルミニウム製の本体101と、鉄製のカバー102を備えている。先に述べたように、プロテクタ20は、電力変換器10のサブバッテリ7に面した側面10bと、上面10aとの境界を覆うように取り付けられている。プロテクタ20の一部は、電力変換器10の上面と前面の境界も覆っている。プロテクタ20は、電力変換器10の上面10aと側面10bの境界をその車両前後方向の前端から後端まで覆っている。プロテクタ20は、ボルトで電力変換器10に固定される。
The
図3(B)、図4(B)、図5(B)にて示したプロテクタ20の断面は、図6のA−A線に沿った断面である。プロテクタ20は、車両前後方向における中央部分に傾斜領域21を備えているが、傾斜領域21から前方と後方は、カバー102の端の湾曲に沿うように湾曲している。水平方向に対する傾斜領域21の角度は、概ね45度であることが望ましい。サブバッテリ7が衝突するとプロテクタ20が変形することが想定されるが、45度であると、プロテクタ20が変形してもサブバッテリ7は傾斜領域に沿ってスムーズにその移動方向が変わる。
The cross section of the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。電力変換器10は、その筐体のサブバッテリ7と対向する側にプロテクタ20を備えている。そのプロテクタ20に、電力変換器10(その筐体)の上面から側面(サブバッテリ7の側の側面)にかけて傾斜する傾斜領域21が設けられている。プロテクタ20は、電力変換器10の一部である。プロテクタ20は、電力変換器10の筐体の一部であってもよい。すなわち、電力変換器10の筐体のサブバッテリ7と対向する側に、上面から側面にかけて傾斜する傾斜領域が設けられていてもよい。例えば、図6、図7に示す電力変換器10のカバー102の一部が上記した傾斜領域を備えていてもよい。カバー102に傾斜領域を設ける場合。傾斜領域におけるカバー102の厚みを傾斜領域以外の部分におけるカバー102の厚みよりも大きくすることも好適である。
The points to be noted regarding the technique described in the examples will be described. The
実施例のサブバッテリ7が、車両衝突時に電力変換器10と干渉し得る別の機器の一例に相当する。車両衝突時に電力変換器10と干渉し得る別の機器は、サブバッテリ7以外のデバイス、例えば、ブレーキポンプやエアコンであってもよい。
The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.
2:車載構造 3:ハイブリッド車 4:フロントコンパートメント 5:トランスアクスル 6:エンジン 7:サブバッテリ 10:電力変換器 20:プロテクタ 21:傾斜領域 2: In-vehicle structure 3: Hybrid vehicle 4: Front compartment 5: Transaxle 6: Engine 7: Sub-battery 10: Power converter 20: Protector 21: Inclined area
Claims (1)
前記電力変換器に隣り合うように別の機器が配置されており、
前記電力変換器の上面と、前記別の機器に面している側面との境界に前記上面から前記側面にかけて傾斜する傾斜領域が設けられており、
前記別の機器は、その底部が前記傾斜領域に対向するように配置されている、車載構造。 It is an in-vehicle structure of a power converter,
Another device is placed adjacent to the power converter.
An inclined region inclined from the upper surface to the side surface is provided at the boundary between the upper surface of the power converter and the side surface facing the other device.
The other device is an in-vehicle structure in which the bottom thereof is arranged so as to face the inclined region.
Priority Applications (1)
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JP2019120357A JP2021004021A (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | On-vehicle structure of power converter |
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WO2022154082A1 (en) | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 日本製鉄株式会社 | Plated steel material |
JP7559725B2 (en) | 2021-09-21 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle |
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