JP6673067B2 - 電力ケーブルの保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された電動機にバッテリからの電力を供給する電力ケーブルを保護するための構造に関する。

ハイブリッド自動車のように車両駆動用の電動機を搭載した車両においては、バッテリから電動機に電力を供給するための電力ケーブルが備えられている。車両衝突時に電力ケーブルがその周囲の機器により挟まれるなどして損傷する場合がある。下記特許文献１においては、電力ケーブル（パワーケーブル２２）の前方にプロテクタ（１２ｐ）を配置し、前方から向かってくる機器から電力ケーブル（２２）を保護している。なお、（ ）内の符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態で用いられる符号とは関連しない。

特開２０１３−２３３８３６号公報

電力ケーブルは、車両前方衝突時に、前後の機器に挟まれて損傷する場合がある。例えば、後方にリザーブタンク、前方にリザーブタンク以外の車載機器が配置され、これらの間に電力ケーブルが位置する場合がある。リザーブタンクは、２個のタンク半体の開口の縁に設けられたフランジを接合して一体に形成される。フランジ部分の強度が高く、またフランジの縁がエッジ状となるため、このフランジと前方の車載機器に電力ケーブルが挟まれると電力ケーブルが損傷する可能性が高まる。

本発明は、前後に車載機器とリザーブタンクが配置された電力ケーブルを車両前方衝突時に保護することを目的とする。

本発明の電力ケーブル保護構造は、車両の前後方向に並ぶ車載機器とリザーブタンクの間に配置される電力ケーブルを保護するものである。リザーブタンクは、２つのタンク半体の開口の縁に設けられたフランジを接合して形成される。電力ケーブルの一部がリザーブタンクの接合されたフランジの一部に対向して配置される。フランジの電力ケーブルに対向する部分近傍のタンク半体の平面部分に対向して衝突突起が配置される。車両の衝突に伴って車載機器とリザーブタンクの距離が縮まる際に、車載機器とリザーブタンクの相対移動により、電力ケーブルが車載機器とリザーブタンクのフランジに挟まれる前に衝突突起がタンク半体に達し、タンク半体を壊す。

リザーブタンクのフランジは強度が高いが、その近傍の平面部分は比較的強度が低く、壊しやすい。フランジの周囲の構造体が壊れれば、フランジは支えを失い、電力ケーブルを損傷させる可能性は低くなる。

リザーブタンクのフランジ周囲が壊れることでフランジによる電力ケーブルの損傷を抑えることができる。

本発明に係る車両のエンジン室内の機器の配置の一例を示す図である。 本発明に係る車両のエンジン室内の機器の配置の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、ハイブリッド車両のエンジン室１０内の機器の配置を示す図である。以下の説明において、前、後、左、右、上および下など向きを表す語句は、特段の断りがない限り、車両を基準とした向きを表す。図中の左側が車両の前方である。

この実施形態の車両は、乗員室の前方にエンジン室１０が位置するいわゆるフロントエンジン車である。エンジン室１０には、車両駆動用の原動機を含む動力装置が収められている。ハイブリッド車両の場合、動力装置は、原動機として内燃機関と電動機を含む。また、動力装置は、内燃機関と変速機を結合した構成であってよい。車両駆動用の電動機（以下、単に電動機と記す。）は、変速機内に設けることができる。電動機には、車載された駆動用バッテリから電力が供給され、また電動機を発電機として機能させた場合には、発電された電力が駆動用バッテリに充電される。

エンジン室１０内の前側に電力制御装置１２、後側にリザーブタンク１４、これらの間に電力ケーブル１６が配置されている。電力ケーブル１６を介して、電力制御装置１２と電動機の間、または電力制御装置１２と駆動用バッテリの間で電力が送受される。電力制御装置１２は、電動機と駆動用バッテリの間の電力の送受を制御する。電動機が三相交流電動機の場合、電力制御装置１２はインバータを含み、インバータは、駆動用バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換し、電動機に供給する。また、インバータは、電動機が発電した三相交流電力を直流電力に変換し、駆動用バッテリに充電する。電力制御装置１２は、駆動用バッテリから供給される電圧を昇圧してインバータに供給する昇圧器を含んでよい。さらに、電力制御装置１２は、駆動用バッテリの電圧を降圧して電力を電装機器に供給するための降圧器、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよい。前照灯などの灯火類、音響機器、経路誘導装置および電子制御装置（ＥＣＵ）など、車載された電装機器は、駆動用原動機として内燃機関のみを備えた従前の車両と同様の電圧（例えば１２Ｖ）で動作する。この電圧は車両駆動用の電動機に供給される電力よりも低く、この電圧を上記電装機器に適合させるために降圧器が備えられている。さらに、電力制御装置１２は、インバータ、昇圧器および降圧器の制御を行うための制御回路も含んでよい。

また、インバータ、昇圧器等を冷却するための冷却器を電力制御装置１２に設けることができる。冷却器は、液冷とすることができ、別に設けられた放熱器との間で冷却液を循環させてインバータ等の冷却を行う。

電力制御装置１２は、上述のインバータ、昇圧器、降圧器、制御回路および冷却器を金属、例えばアルミニウムのケースに収めて一体化されている。ケースの形状は概略的に直方体であってよい。

リザーブタンク１４は、内燃機関および電力制御装置１２の冷却水の余剰分を蓄え、また冷却水が不足した際にはここから不足分が供給される。内燃機関の冷却系と、電力制御装置１２の冷却系が分離されている場合、リザーブタンク１４は、いずれか一方の冷却系の冷却水を蓄える。

リザーブタンク１４は、樹脂製の２個のタンク半体１８，２０を接合させて形成される。２個のタンク半体１８，２０を区別する必要があるときには、上側に位置するタンク半体を上側タンク半体１８、下側に位置するタンク半体を下側タンク半体２０と記す。タンク半体１８，２０は、それぞれ１面が開口した容器形状を有し、開口の縁にはそれぞれフランジ２２，２４が形成されている。２個のタンク半体１８，２０の開口を閉じ合わせ、フランジ２２，２４同士を接着、溶着などによって接合して一体にしてリザーブタンク１４が形成される。フランジ２２，２４は全周にわたって接合されて封止される。接合されたフランジ２２，２４を全体として接合フランジ２６と記す。上側タンク半体１８の頂部には、キャップ２８で閉止可能な補充口が設けられている。キャップ２８を閉じることでリザーブタンク１４は密閉される。

接合フランジ２６は、２枚の板部材（フランジ２２，２４）が接合されることによって板厚が厚くなっており、単体の板部材に比べ強度が高くなっている。また、接合フランジ２６の板厚方向は上下方向であり、前後方向は板部材の面内方向である。このため、接合フランジ２６の前後方向の強度は高い。これに対し、タンク半体１８，２０の前方に向いた平面部分３０，３２は、板厚方向が前後方向であり、強度が接合フランジ２６よりも低い。

電力ケーブル１６は、その一部が、接合フランジ２６の端縁に対向するように位置している。さらに、電力ケーブル１６とリザーブタンク１４の間、特に接合フランジ２６との間には、保護部材３４が配置されている。保護部材３４は、接合フランジ２６の、電力ケーブル１６に対向している部分を覆うように設けられた保護板３６と、保護板３６からリザーブタンク１４に向けて延びる衝突突起３８，４０とを有する。衝突突起３８，４０の先端は、接合フランジ２６近傍のタンク半体１８，２０の平面部分３０，３２に対向している。通常時、つまり衝突前は、保護板３６と接合フランジ２６の隙間寸法は、衝突突起３８，４０の先端とリザーブタンクの平面部分３０，３２の距離よりも大きい。通常時、衝突突起３８，４０は、その先端をリザーブタンクの平面部分３０，３２から離した状態として配置することができる。

前方衝突時、電力制御装置１２は後方に移動し、電力ケーブル１６および保護部材３４を後方に動かす。保護板３６が接合フランジ２６の端縁に当接する前に衝突突起３８，４０がリザーブタンクの平面部分３０，３２に衝突し、ここを壊す。接合フランジ２６の近傍の平面部分３０，３２が壊れるため、接合フランジ２６は、これを支えている部分を失い、接合フランジ２６とその周囲全体の強度が低下する。その後、保護板３６が接合フランジ２６に当接するが、このときには、接合フランジ２６およびその周囲の強度が低下しているため、電力ケーブル１６に損傷を与える可能性が低くなる。また、接合フランジ２６の端縁を保護板３６が覆っているため、エッジ状の接合フランジ２６が電力ケーブル１６に直接接触する場合よりも力が分散し、電力ケーブル１６に損傷を与える可能性が低くなる。

図２は、エンジン室１０内の機器の配置の他の例を示す図である。すでに説明した構成については同一の符号を付し、説明を省略する。この例においては、衝突突起４２，４４が電力制御装置１２に直接設けられている。衝突突起４２，４４の先端は、接合フランジ２６近傍のリザーブタンクの平面部分３０，３２に対向している。衝突前の状態において、電力制御装置１２と電力ケーブル１６の隙間寸法、および電力ケーブル１６と接合フランジ２６端縁の隙間寸法の合計は、衝突突起４２，４４の先端と平面部分３０，３２の距離よりも大きい。通常時、衝突突起４２，４４は、その先端をリザーブタンクの平面部分３０，３２から離した状態として配置することができる。

前方衝突時、電力制御装置１２は後方に移動し、電力ケーブル１６が電力制御装置１２と接合フランジ２６に挟まれるより前に、衝突突起４２，４４がリザーブタンクの平面部分３０，３２に衝突し、ここを壊す。接合フランジ２６の近傍の平面部分３０，３２が壊れるため、接合フランジ２６は、これを支えている部分を失い、接合フランジ２６とその周囲全体の強度が低下する。電力制御装置１２が更に後方に移動すると、電力ケーブル１６が電力制御装置１２とリザーブタンク１４に挟まれる状態になるが、このときには、接合フランジ２６およびその周囲の強度が低下しているため、電力ケーブル１６に損傷を与える可能性が低くなる。

電力制御装置１２以外の車載機器とリザーブタンク１４の間に電力ケーブル１６が位置する場合においても、上述の例と同様に衝突突起によりリザーブタンク１４を壊すことにより、電力ケーブル１６を保護することができる。

１０ エンジン室、１２ 電力制御装置、１４ リザーブタンク、１６ 電力ケーブル、１８ 上側タンク半体、２０ 下側タンク半体、２２，２４ フランジ、２６ 接合フランジ、２８ キャップ、３０，３２ 平面部分、３４ 保護部材、３６ 保護板、３８，４０，４２，４４ 衝突突起。

Claims (1)

1. 車両の前後方向に並ぶ車載機器とリザーブタンクの間に配置される電力ケーブルを保護する構造であって、
   リザーブタンクは、２つのタンク半体の開口の縁に設けられたフランジを接合して形成され、
   電力ケーブルの一部がリザーブタンクの接合されたフランジの一部に対向して配置され、
   フランジの電力ケーブルに対向する部分近傍のタンク半体の平面部分に対向して衝突突起が配置され、
   車両の衝突に伴って車載機器とリザーブタンクの距離が縮まる際に、車載機器とリザーブタンクの相対移動により、電力ケーブルが車載機器とリザーブタンクのフランジに挟まれる前に衝突突起がタンク半体に達し、タンク半体を壊す、
   電力ケーブルの保護構造。
   

Images