JP7596735B2 - Ｉｃｒリレー搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣＲ（Inrush Current Reduction）リレー搭載構造に関し、特に、横置きエンジンを備えた車両におけるＩＣＲリレーの搭載構造に関する。

ＩＣＲリレーは、バッテリとスタータモータとの間の電源経路に設けられ、例えばアイドリングストップ後のエンジン再始動時において、スタータモータへの突入電流を抑制する役割を果たす。特許文献１は、関連する技術を開示している。

特許第５２１８４９６号

ところで、ＩＣＲリレーは、切り替わる際に作動音や振動を発生する（以下、作動音及び振動を「音振」と称することもある）。車室内の音環境向上の観点からは、この音振の車体への伝達を抑制することが望ましい。その方法としては、例えば、車体に弾性支持された重量物であるエンジンの側面にＩＣＲリレーを搭載する方法がある。

ところが、横置きエンジンの場合は、車両後方側の側面にＩＣＲリレーを搭載すると、ＩＣＲリレーから放射された作動音が車室内に侵入することで、車室内の静粛性が低下してしまう。一方、車両前方側の側面にＩＣＲリレーを搭載すると、車両前面衝突時、エンジンよりも車両前方側に位置する部品または部材とＩＣＲリレーとの接触により、ＩＣＲリレーを損傷する可能性がある。

本発明の目的は、横置きエンジンを備えた車両にＩＣＲリレーを搭載する場合において、車室内の静粛性を高めつつ、車両前面衝突による損傷からＩＣＲリレーを保護することにある。

本発明の一態様にかかるＩＣＲリレー搭載構造では、横置きエンジンにおける車両前方側の側面に、少なくとも３つの補機とＩＣＲリレーとが搭載されている。ＩＣＲリレーは、車両前後方向視において前記少なくとも３つの補機の前端点同士を結んでできる三角形の内部に位置しており、かつ、前記三角形を含む平面よりも車両後方側に位置している。

上記ＩＣＲリレー搭載構造によれば、車室内の静粛性を高めつつ、車両前面衝突による損傷からＩＣＲリレーを保護することができる。

実施形態に係るＩＣＲリレー搭載構造を示す斜視図である。 実施形態に係るＩＣＲリレー搭載構造を示す前面図である。 実施形態に係るＩＣＲリレー搭載構造を周辺部品とともに示す斜視図である。 実施形態に係るＩＣＲリレー搭載構造の要部を示す平面図である。

以下、実施形態にかかるＩＣＲリレー搭載構造Ｓ（以下、搭載構造Ｓと称する）について、図面を参照して説明する。各図中のＦＲ，ＲＲは、車両前後方向前方、後方をそれぞれ示し、ＬＨ，ＲＨは、車幅方向左方、右方を、ＵＰ，ＤＮは、車両上下方向上方、下方をそれぞれ示す。以下の説明では、同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１乃至図４に示すように、実施形態にかかる搭載構造Ｓは、車両を駆動する内燃機関であるエンジン１と、補機であるオルタネータ２、エアコンコンプレッサ３、及びスタータモータ４と、ＩＣＲリレー５とを備えている。エンジン１は、クランクシャフトが車幅方向と平行になるように配置された横置きエンジンである。

エンジン１は、図２に示すように、シリンダブロック６と、シリンダブロック６の上面に固定されたシリンダヘッド７と、シリンダブロック６の下面に固定されたオイルパン８とから主に構成されている。

オイルパン８は、アッパーオイルパン８_Ｕと、ロアオイルパン８_Ｌとを備える。ロアオイルパン８_Ｌは、アッパーオイルパン８_Ｕの底部に設けられた開口を下方から覆うようにアッパーオイルパン８_Ｕに取り付けられている。アッパーオイルパン８_Ｕの上端部には、フランジＦが形成されており、当該フランジＦとシリンダブロック６の下端部に形成されたフランジＦとが、図示しないボルト等の締結具によって締結されている。

エンジン１の車両左方側の端部には、トランスミッションＴＭが結合されている。トランスミッションＴＭの上方には、図１及び図３に示すように、エアクリーナＡＣが配設されている。エアクリーナＡＣの下流側には、パイプを介してスロットルボディＳＢが接続され、スロットルボディＳＢの下流側には、吸気マニホールドＩＭが接続されている。吸気マニホールドＩＭの下流側端部は、シリンダヘッド７に接続されている。

エンジン１よりも車両前方側には、図３に示すように、ラジエータＲＤや、その背面側に設けられた図示しないラジエータファンなどが配設されている。ラジエータＲＤは、ラジエータコアＲｃと、その上方及び下方に各々設けられた上部タンクＴ_Ｕ及び下部タンクＴ_Ｌとを備えている。ラジエータＲＤは、図示しないラジエータコアサポートにより、その周縁部を支持されている。ラジエータコアサポートの上端部には、エアインテークダクトＤの先端部が締結固定されている。

図２及び図３に示すように、シリンダブロック６の車両前方側の側面には、シリンダブロック６のウォータジャケットに連通する冷却液入口９が形成されている。冷却液入口９には、ラジエータホース１０の一端が接続されている。ラジエータホース１０の他端は、ラジエータＲＤの下部タンクＴ_Ｌに接続されている。ラジエータホース１０は、電気絶縁性を有するゴムなどから構成されている。

図１乃至図４に示すように、シリンダブロック６の車両前方側の側面のうち車両右方側の端部には、オルタネータ２が搭載されている。オルタネータ２は、エンジン１により駆動されて発電する交流発電機である。オルタネータ２は、例えば鉛蓄電池である図外のバッテリに、ケーブルを介して接続されている。バッテリは、オルタネータ２で発電された電力により充電される。

エアコンコンプレッサ３は、シリンダブロック６の車両前方側の側面のうち車両右方側の端部であって、オルタネータ２の搭載位置より低い位置に搭載されている。エアコンコンプレッサ３は、エンジン１により駆動されて、図外の車両用空調装置の冷媒を圧縮する圧縮機である。

図２に示すように、オルタネータ２の回転軸の端部には、オルタネータプーリ２ｐが設けられ、エアコンコンプレッサ３の回転軸の端部には、コンプレッサプーリ３ｐが設けられている。図示しないクランクシャフトの端部（本実施形態では車両右方側の端部）には、クランクシャフトプーリが設けられている。オルタネータプーリ２ｐ、コンプレッサプーリ３ｐ、及びクランクシャフトプーリには、Ｖリブドベルトなどの伝動ベルトＶが巻き掛けられている。これにより、クランクシャフトの回転駆動力が、各プーリと伝動ベルトＶとを介して、オルタネータ２と、エアコンコンプレッサ３とに伝達されるようになっている。

図１乃至図４に示すように、シリンダブロック６の車両前方側の側面のうち車両左方側の端部には、スタータモータ４が搭載されている。スタータモータ４は、オルタネータ２の搭載位置より低く、エアコンコンプレッサ３よりも高い位置に配置されている。スタータモータ４は、バッテリから給電されてエンジン１を始動する装置であり、クランクシャフトに連結された図示しないリングギアを駆動することで、クランクシャフトに対して始動トルクを与える。

このように、本実施形態にかかる搭載構造Ｓでは、３つの補機２，３，４とＩＣＲリレー５とが、エンジン１の車両前方側の側面に搭載されている。なお、「補機」とは、エンジン１の周辺に設けられて、エンジン１で駆動される機器、或いは、エンジン１を作動させるために必要な機能を発揮する機器を言う。前者（エンジン周辺に設けられてエンジンに駆動される機器）には、オルタネータ２、エアコンコンプレッサ３のほか、ウォータポンプ、オイルポンプ、燃料ポンプ、パワステポンプなどが含まれる。後者（エンジン周辺に設けられてエンジンを作動させるために必要な機能を発揮する機器）には、スタータモータ４などが含まれる。

ここで、図２に示すように、オルタネータ２の最も車両前方側に位置する部分２ｆを構成する点を第１前端点Ｐ１と定める。同様に、エアコンコンプレッサ３及びスタータモータ４の各々のうち最も車両前方側に位置する部分３ｆ，４ｆを構成する点を、それぞれ第２前端点Ｐ２及び第３前端点Ｐ３と定める。搭載構造Ｓでは、車両前後方向視において、第１前端点Ｐ１、第２前端点Ｐ２及び第３前端点Ｐ３を結んでできる三角形Ａの内部に、ＩＣＲリレー５が位置している。なお、三角形Ａの内部に位置するとは、車両前後方向視においてＩＣＲリレー５の全体が三角形Ａの内部に含まれる場合に限らず、ＩＣＲリレー５の一部と三角形Ａとが重複する場合を含む。また、ＩＣＲリレー５は、図４に示すように、三角形Ａを含む平面よりも車両後方側に位置している。

ＩＣＲリレー５は、図外のバッテリとスタータモータ４との間の電源経路に設けられ、エンジン１の始動時、或いは、アイドリングストップ後のエンジン１の再始動時において、スタータモータ４への突入電流を抑制する役割を果たす。図２に示すように、ＩＣＲリレー５は、リレー本体５１と、リレー本体５１から突出した図示しない２つの端子と、２つの端子を覆う樹脂製の端子カバー５２とを備える。リレー本体５１は、２つの端子間で互いに並列に接続された、抵抗体と、抵抗体を短絡させる短絡リレーとを備えている。２つの端子のうち一方は、スタータモータ４と、他方は、図外のバッテリと、それぞれケーブル１１を介して電気的に接続されている。ケーブル１１の車両前方側には、図３に示すように、ラジエータホース１０が配設されている。ラジエータホース１０は、ケーブル１１と車両前後方向視で重複するように配設されている。

ＩＣＲリレー５は、図２に示すように、シリンダブロック６の側面にブラケット５３を介して取り付けられている。ブラケット５３は、シリンダブロック６の側面に突設されたフランジＦの近傍において側面に締結されている。

以下、本実施形態の作用効果について説明する。

（１）車両前面衝突（前突）時は、車体前部に車両前方から荷重が入力されることによって、エンジン１よりも車両前方側に配置されたラジエータＲＤ等の部品または部材が、車両後方へ移動して、エンジン１の側面に搭載された部品と接触する。

搭載構造Ｓによれば、ＩＣＲリレー５が、車両前後方向視において３つの補機２，３，４の前端点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３同士を結んでできる三角形Ａの内部に位置し、かつ、三角形Ａを含む平面よりも車両後方側に位置している。このため、前突時、車両後方へ移動してきた部品または部材は、ＩＣＲリレー５よりも先に３つの補機２，３，４と接触する。そして、この補機２，３，４との接触・干渉により、当該部品または部材の更なる車両後方への移動（三角形Ａの内部領域への進入）が阻止される。即ち、搭載構造Ｓによれば、ＩＣＲリレー５全体が三角形Ａの外部に配置された場合よりも、車両後方へ移動してきた部品または部材がＩＣＲリレー５に接触しにくくなる。これにより、車両前突による損傷からＩＣＲリレー５を保護することができる。なお、例えばオルタネータ２に第１前端点Ｐ１が複数存在する場合は、その各々に対して別々の三角形Ａが定義され得るが、そのようにして定義される複数の三角形Ａのいずれかの内部にＩＣＲリレー５が位置していれば、上記の効果を発揮できる。第２前端点Ｐ２が複数存在する場合や、第３前端点Ｐ３が複数存在する場合も同様である。

（２）搭載構造Ｓでは、車両前方側の側面に搭載された３つの補機に、スタータモータ４が含まれている。そのため、当該３つの補機にスタータモータ４が含まれない場合と比較して、ＩＣＲリレー５とスタータモータ４とを電気的に接続するケーブル１１の長さを短くすることができる。

（３）搭載構造Ｓでは、エンジン１に接続されたラジエータホース１０が、ケーブル１１の車両前方側に車両前後方向視でケーブル１１と重複するように搭載されている。そのため、前突時、車両後方へ移動してきた部品または部材がケーブル１１に接触しようとした場合でも、ラジエータホース１０が、当該部品または部材とケーブル１１との間に介在してケーブル１１を保護する。具体的には、ラジエータホース１０が、後退してきた部品または部材からケーブル１１に入力される荷重を緩衝しつつ、当該部品または部材とケーブル１１との間の電気的絶縁をより確実に保持する。

なお、ラジエータホース１０は、ＩＣＲリレー５の車両前方側に車両前後方向視でＩＣＲリレー５と重複するように、または、ＩＣＲリレー５及びケーブル１１の両方と重複するように搭載されてもよい。このようにすることで、ラジエータホース１０が、後退してきた部品または部材からＩＣＲリレー５に入力される荷重を緩衝しつつ、当該部品または部材とＩＣＲリレー５との間の電気的絶縁をより確実に保持することができる。

（４）搭載構造Ｓでは、ＩＣＲリレー５は、シリンダブロック６の側面にブラケット５３を介して取り付けられており、ブラケット５３は、シリンダブロック６の側面に突設されたフランジＦの近傍において側面に締結されている。シリンダブロック６のフランジＦの近傍は、エンジン１の側面の他の部分よりも剛性が高いため、ブラケット５３を他の部分に締結した場合よりもＩＣＲリレー５の支持剛性を高めることができる。

なお、シリンダブロック６の側面にリブが突設されている場合は、当該リブの近傍にブラケット５３を締結してもよい。この場合も同様にＩＣＲリレー５の支持剛性を高めることができる。

上記実施形態は、発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

上記実施形態では、エンジン１の側面に搭載された３つの補機の例として、オルタネータ２、エアコンコンプレッサ３及びスタータモータ４を示したが、補機の種類は、特に限定されず、上述した各種補機のいずれか（例えばパワステポンプ等）を含んでもよい。

また、エンジン１の車両前方側の側面に搭載される補機の個数は、４つ以上であってもよい。この場合、ＩＣＲリレー５は、４つ以上の補機のうち任意に選択された３つの補機の前端点同士を結んでできる三角形Ａのいずれかの内部に位置するように配置すればよい。

上記実施形態では、車両を駆動するエンジン１を例にとって説明したが、発電専用エンジンを備えた電気自動車等にＩＣＲリレー５を搭載する場合においても、本発明を採用できることは勿論である。

Ｓ ＩＣＲリレー搭載構造
１ エンジン
１０ ラジエータホース
Ｆ フランジ
２ オルタネータ（補機）
３ エアコンコンプレッサ（補機）
４ スタータモータ（補機）
５ ＩＣＲリレー
５３ ブラケット
１１ ケーブル
Ｐ１～Ｐ３ 第１～第３前端点（前端点）
Ａ 三角形

Claims (4)

1. 横置きエンジンにおける車両前方側の側面に、オルタネータ、エアコンコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプ、燃料ポンプ、パワステポンプ、及びスタータモータのうち少なくとも３つの補機とＩＣＲリレーとが搭載され、
   前記ＩＣＲリレーは、車両前後方向視において前記補器のうち３つの補機の最も車両前方側に位置する部分である前端点同士を結んでできる三角形の内部に位置しており、かつ、前記三角形を含む平面よりも車両後方側に位置している、ＩＣＲリレー搭載構造。
2. 前記３つの補機は、前記エンジンを始動するための前記スタータモータを含み、
   前記スタータモータは、前記ＩＣＲリレーとケーブルを介して電気的に接続されている、請求項１に記載のＩＣＲリレー搭載構造。
3. 前記エンジンに接続されたラジエータホースが、前記ＩＣＲリレー及び前記ケーブルの少なくともいずれか一方よりも車両前方側に配設され、かつ、前記ＩＣＲリレー及び前記ケーブルの少なくともいずか一方と車両前後方向視で重複するように配設されている、請求項２に記載のＩＣＲリレー搭載構造。
4. 前記ＩＣＲリレーは、前記エンジンのシリンダブロックの側面にブラケットを介して取り付けられており、
   前記ブラケットは、前記シリンダブロックの側面に突設されたフランジまたはリブの近傍において前記側面に締結されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＩＣＲリレー搭載構造。

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