CN102774430A

CN102774430A - 车辆电气部件用保护结构

Info

Publication number: CN102774430A
Application number: CN2012101393545A
Authority: CN
Inventors: 柏木克文
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: US20120286541A1; CN102774430B; JP2012232705A; DE102012009322B4; DE102012009322A1; US9033083B2; JP5810615B2

Abstract

提供一种车辆电气部件用保护结构，其能够防止水从上方侵入从而能够更可靠地保护电气部件（高电压电气部件）。作为本发明的代表性构造，用于保护安装于车辆地板面板的电气部件的车辆电气部件用保护结构包括从上方覆盖电气部件的盖以及配置在盖的周围并且与盖的上面平行的前面板、后面板和一对侧面板，所述面板具有支撑盖的外周的槽状端部。

Description

车辆电气部件用保护结构

相关申请的引用

本申请基于2011年5月9日提交的在先日本专利申请No.2011-104063并且要求该在先日本专利申请的优先权，该在先日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于保护安装于车辆地板的电气部件的车辆电气部件用保护结构。

背景技术

出于对石油资源枯竭和全球变暖的担忧，车辆工业正在面临摆脱石油，并且开发的重点已经朝向电动车辆（EV）以及混合电动车辆（HEV）和插电式混合电动车辆（PHEV）转移。由于这些车辆的马达被存储在高电压电池（锂离子二次电池）中的电力驱动，所以这些车辆能够在不排出废气的情况下行驶。

现在，这些车辆通常采用如下构造：诸如充电器、DC/DC转换器、EV控制器和高电压电池等高电压电气部件布置于后座椅附近的车辆地板。例如，在日本特开2007-331719号公报中，构成车辆地板的地板面板设置有凹部，并且电池布置在该凹部中。

当高电压电气部件暴露于水时，高电压电气部件可能会停止起作用，因此，正在对防止暴露于水的技术进行研究。例如，在日本特开2007-331719号公报中，设置于地板面板的凹部设置有排水孔，以抑制已经进入凹部的水侵入电池的情况。

然而，如日本特开2007-331719号公报所公开的那样仅设置排水孔不能防止高电压电气部件暴露于从上方侵入的水。特别地，DC/DC转换器和EV控制器可能会由于已经从上方落下的水滴的附着而停止起作用，并且如果其它的高电压电气部件由于从上方侵入的水而被浸没，则这些高电压电气部件也可能会停止起作用。

鉴于上述问题，已经实现了本发明，本发明的目的是提供一种能够防止水从上方侵入从而能够可靠地保护电气部件（高电压电气部件）的车辆电气部件用保护结构。

发明内容

用于解决上述问题的本发明的代表性构造是一种车辆电气部件用保护结构，其用于保护安装于车辆地板的电气部件，所述车辆电气部件用保护结构包括：盖，其从上方覆盖所述电气部件；和一个以上的面板，所述一个以上的面板配置在所述盖的周围并且与所述盖的上面（upper face）平行，其中，所述一个以上的面板均具有支撑所述盖的外周的槽状端部。

根据该构造，来自上方的水被盖阻挡，并且所述水流入到沿着盖的外周延伸的槽状端部。然后，所述水能够经由槽状端部被排出到高电压电气部件的正上方之外的无问题位置。这能够防止水从上方侵入从而能够可靠地保护电气部件。

所述车辆电气部件用保护结构可以包括两个以上的面板，并且，所述槽状端部可以在所述面板接合在一起的部位具有排水口。

根据该构造，槽状端部的排水口被设置于面板接合在一起的部位，并且已经流入到槽状端部的水从这些位置向下排出。面板接合在一起的部位是与电气部件的正上方区域分开的位置，由此能够可靠地防止电气部件暴露于来自上方的水。注意，能够在不导致布局的不必要增大的情况下将槽状端部的排水口设置在面板接合在一起的部位。

从上方观察时所述盖可以为大致四边形，并且所述一个以上的面板可以包括：前面板，其具有沿着所述盖的前端在车辆宽度方向上延伸的槽状端部；后面板，其具有沿着所述盖的后端在所述车辆宽度方向上延伸的槽状端部；以及一对侧面板，所述一对侧面板均具有沿着所述盖的侧端在车辆前后方向上延伸的槽状端部。

根据该构造，已经被盖阻挡的来自上方的水能够经由前面板的沿着盖的前端延伸的槽状端部、后面板的沿着盖的后端延伸的槽状端部和一对侧面板的沿着盖的侧端延伸的槽状端部被排出到电气部件的正上方之外的无问题位置。

所述盖可以具有位于所述上面的四边的侧面以及从所述侧面的下端与所述上面平行地向外延伸的安装面，并且所述一个以上的面板的槽状端部可以以层叠于所述盖的安装面的下方的方式被固定。

根据该构造，前面板的沿着盖的前端延伸的槽状端部、后面板的沿着盖的后端延伸的槽状端部和一对侧面板的沿着盖的侧端延伸的槽状端部均以层叠于盖的安装面的下方的方式被固定。这能够将被盖阻挡的水可靠地导向槽状端部。

所述盖可以包括沿所述车辆宽度方向排列的两个子盖，所述两个子盖可以均具有上面、位于所述上面的四边的侧面、以及从所述侧面的下端与所述上面平行地向外延伸的安装面，所述车辆电气部件用保护结构还可以包括中央面板，所述中央面板具有两个槽状侧端和前后安装面，所述槽状侧端在所述车辆前后方向上延伸并且层叠于所述两个子盖的内侧的安装面的下方，所述前后安装面具有与所述两个子盖的前侧和后侧的安装面的形状基本上相同的形状，并且所述一个以上的面板的槽状端部可以以层叠于所述两个子盖的安装面和所述中央面板的安装面的下方的方式被固定。

根据该构造，能够通过仅移除两个子盖中的需要被移除的一方，来检查和修理电气部件。这能够提高检查和修理的作业性。具有在车辆前后方向上延伸的两个槽状侧端的中央面板被设置在两个子盖之间，两个槽状侧端以层叠于两个子盖的内侧的安装面的下方的方式被固定。因此，已经流入到两个子盖的内侧的水能够经由中央面板的两个槽状侧端被排出到电气部件的正上方之外的无问题位置。

所述盖、所述前面板、所述后面板、所述一对侧面板和所述中央面板可以由金属材料形成，并且所述车辆电气部件用保护结构还可以包括布置于所述车辆地板并且支撑所述中央面板的加强件。

该构造能够增强盖、前面板、后面板、一对侧面板和中央面板的强度，从而确保相对于从上方施加于它们的负荷的耐久性。

所述车辆电气部件用保护结构还可以包括基座部，所述基座部以使所述电气部件位于比所述车辆地板高的位置的方式支撑所述电气部件。

即使水位将要到达电气部件周边的车辆地板，该构造也能够避免电气部件暴露于水的情况。

所述车辆可以是电动汽车、混合电动车辆或插电式混合电动车辆，所述电气部件可以是利用马达驱动用的高电压而动作的高电压电气部件。

该构造能够可靠地保护有助于车辆的行驶功能的高电压电气部件。

利用本发明，从上方朝向安装于车辆地板的电气部件侵入的水被盖阻挡，并且所述水经由面板的沿着盖的外周延伸的槽状端部被排出到电气部件的正上方之外的无问题位置。这能够防止水从上方侵入从而能够可靠地保护电气部件。

特别地，EV、HEV、PHEV中的高电压电气部件有助于车辆的行驶功能。换言之，如果这样的高电压电气部件暴露于水而停止起作用，则车辆可能不再能够行驶。因此，本发明的应用在提高产品可靠性方面非常有效。因此，这能够促进采用这种马达（电动马达）的车辆的普及。

附图说明

图1A和图1B是示出根据本发明的实施方式的车辆电气部件用保护结构所适用的车辆的图。

图2是示出根据该实施方式的车辆电气部件用保护结构的图。

图3是示出已经移除了图2所示的子盖、前面板、后面板、一对侧面板和中央面板的状态的图。

图4A是示出安装有图2所示的子盖的状态的俯视图，图4B是示出移除了图2所示的子盖的状态的俯视图。

图5是图2所示的子盖、前面板、后面板、一对侧面板和中央面板的分解立体图。

图6A是沿着图4A中的A-A截取的截面图，图6B是沿着图4A中的B-B截取的截面图。

图7A和图7B是图4A中的范围C的放大图。

图8是图4A中的范围D的放大图。

具体实施方式

下文中，将参照附图给出本发明的优选实施方式的详细说明。该实施方式中的尺寸、材料、具体数值等仅是便于理解本发明的示例，而不是想要限制本发明，特别指出的除外。注意，在该说明书和附图中，相同的附图标记将被赋予具有基本上相同功能和构造的元件，将不对这些元件进行重复说明，在附图中没有示出与本发明不直接相关的元件。

图1A和图1B是示出根据本实施方式的车辆电气部件用保护结构所适用的车辆100的图。图1A是车辆100的外观图，图1B是示出车辆100的EV系统的概念图。注意，在图中，箭头FR指向车辆的前方，箭头RH指向车辆的右侧，箭头UP指向车辆的上方。如图1A和图1B所示，车辆100是电动汽车，通过打开急速充电口102a和普通充电口102b并且连接外部电源104而对车辆100进行充电。急速充电口102a用于在比经由普通充电口102b的普通充电的时间短的时间内完成的急速充电。

如图1B所示，车辆100包括充电器110、高电压电池112、DC/DC转换器114、逆变器116、马达118、连接盒150、EV控制器120、电动A/C压缩器122和PTC加热器124。从外部电源104供给的电力通过高电压电缆125被供给到各个部件。

EV控制器120基于来自传感器和控制器的信息进行EV系统的控制（马达118的控制、外部充电控制等）。DC/DC转换器114使达到数百伏的马达驱动用高电压降低，将降低后的电压供给到辅助电池并且将电力供给到控制器。逆变器116接收来自EV控制器120和内置于马达118的传感器等的信号并且以最佳或有效的方式改变马达118的扭矩。电动A/C压缩器122接收来自EV控制器120的控制信号并且利用从逆变器116获得的高电压电力来操作压缩器122内的马达，以吸收、压缩和排出冷却剂。PTC加热器124利用通过使电流流入PTC加热器124内的元件而获得的热量来加热水。然后，被加热的水在加热器芯内循环，以加热车辆的内部。用于高电压电池系统（高电压电池、DC/DC转换器114等）的熔断器和高电压继电器内置于连接盒150。高电压电池112可以是例如锂离子二次电池。

作为电动汽车的车辆100只有在EV系统起作用时才能行驶。因此，构成EV系统并且利用马达118驱动用的高电压而动作的高电压电气部件需要高的可靠性。然而，由于这些高电压电气部件可能会由于暴露于水而停止起作用，因此，必须可靠地防止这些高电压电气部件暴露于水。注意，该说明书中的“暴露于水”是指暴露于不限于纯水的液体。

图2是示出根据本实施方式的车辆电气部件用保护结构（下文中称为“保护结构130”）的图。图3是示出已经移除了图2所示的子盖134和136、前面板138、后面板140、一对侧面板142和144、以及中央面板146的状态的图。

如图3所示，在车辆100中，均为高电压电气部件的充电器110、DC/DC转换器114、EV控制器120和连接盒150（配线（配线束）中继盒）被布置于构成车辆地板的地板面板148上。还设置有用于空气冷却的冷却风扇/管道152。

由于充电器110、DC/DC转换器114、EV控制器120和连接盒150理所当然地位于车辆内部，所以很难想象这些部件会被来自外部的大量的水侵入。然而，车辆100是两座（仅具有驾驶员座椅和乘客座椅）商用车辆，并且被构造成使得大量的货物能够装载于驾驶员座椅和乘客座椅的后方。对于这种车辆100，水可能从被装载的货物溢出并且从上方滴落到地板面板148上的高电压电气部件，因此，需要提供充分的对策。

鉴于此，如图2所示，应用本实施方式的保护结构130。保护结构130包括盖132。保护结构130还包括均配置在盖132周围的前面板138、后面板140、一对侧面板142和144、以及中央面板146。高电压电气部件被盖132以及面板138、140、142、144和146包围。前面板138、后面板140以及一对侧面板142和144布置于地板面板148上。盖132是从上方覆盖高电压电气部件的盖，在该实施方式中，盖132由沿车辆宽度方向排列的两个子盖134和136构成。前面板138、后面板140、一对侧面板142和144以及中央面板146与子盖134和136的上面134a和136a平行。注意，如下构造是可以的：在该构造中，不设置中央面板146，并且在前面板138、后面板140以及一对侧面板142和144的中央设置在平面图中为大致四边形的单一盖。

在该情况下，子盖134和136、前面板138、后面板140、一对侧面板142和144以及中央面板146由金属材料形成。此外，中央面板146由布置于地板面板148上的大致长方体形状的金属加强件154（参见图3）支撑。这能够确保充分的强度并且能够确保关于从上方施加到面板138、140、142、144和146的负荷的耐久性。因此，与地板面板148类似，货物能够没有任何问题地装载到面板138、140、142、144和146（即，这些部件的顶部可以用作虚拟地板）。

图4A和图4B分别是示出安装有图2所示的子盖134和136的状态以及移除了图2所示的子盖134和136的状态的俯视图。图4A是示出安装有子盖134和136的状态的俯视图，图4B是示出移除了子盖134和136的状态的俯视图。如图4A和图4B所示，当检查和修理高电压电气部件时，移除子盖134和136。可以通过仅移除子盖134和136中的需要被移除的一方，来检查和修理特定的高电压电气部件。这也确保了检查和修理作业的容易性。

图5是图2所示的子盖134和136、前面板138、后面板140、一对侧面板142和144、以及中央面板146的分解立体图。如图5所示，子盖134和136在平面图中为大致四边形。具体地，子盖134和136在平面图中为四个角部被去除的四边形，子盖134具有上面134a、位于上面134a的四边的侧面134b以及从侧面134b的下端与上面134a平行地向外延伸的安装面134c，子盖136具有上面136a、位于上面136a的四边的侧面136b以及从侧面136b的下端与上面136a平行地向外延伸的安装面136c。换言之，前后左右的安装面134c彼此不连接，并且前后左右的安装面136c彼此不连接。注意，对于子盖134和136，在该图中，仅为四个侧面134b和四个安装面134c中的作为代表的一个侧面134b和一个安装面134c赋予附图标记，并且仅为四个侧面136b和四个安装面136c中的作为代表的一个侧面136b和一个安装面136c赋予附图标记。

前面板138具有沿着子盖134和136的前端在车辆宽度方向上延伸的槽状端部（gutter-shaped edge）（下文中称为“槽状部156”）。后面板140具有沿着子盖134和136的后端在车辆宽度方向上延伸的槽状端部（下文中称为“槽状部158”）。一对侧面板142和144具有沿着子盖134和136的外侧端在车辆前后方向上延伸的槽状端部（下文中称为“槽状部160和162”）。中央面板146具有沿着子盖134和136的内侧端在车辆前后方向上延伸的两个槽状侧端（下文中称为“槽状部164和166”）。

中央面板146还具有前安装面146a和后安装面146a（在图中仅为作为代表的一个安装面赋予附图标记），前、后安装面146a具有与子盖134和136的安装面134c和136c大致相同的形状。中央面板146的安装面146a与子盖134和136的安装面134c和136c的不同之处在于中央面板146的四个角部未被去除。中央面板146的槽状部164和166延伸到安装面146a并且连接到安装面146a（例如，参见图8）。如图2所示，前面板138的槽状部156、后面板140的槽状部158、以及一对侧面板的槽状部160和162延伸到它们刚要交叉的位置之前的位置（面板接合在一起的部位）。

注意，中央面板146以及一对侧面板142和144中的每一方不是必须由单张金属板构成。在由单张金属板形成中央面板146以及一对侧面板142和144中的每一方需要诸如挤压等耗时的加压作业的情况下，中央面板146以及一对侧面板142和144可以被实现为通过将多个构件焊接在一起所形成的组合部件。

图6A和图6B分别是沿着图4A中的A-A截取的截面图和沿着图4A中的B-B截取的截面图，其中，图6A是沿着A-A截取的截面图，图6B是沿着B-B截取的截面图。图7A和图7B是从相互不同的角度观察的图4A中的范围C的放大图。图8是图4A中的范围D的放大图。注意，为了便于理解，在图7A、图7B和图8中，前面板138、侧面板142和中央面板146被加粗（hatch）。

由于槽状部156至166具有类似的形状，所以下面说明作为代表的前面板138的槽状部156。如图6A和图7A所示，槽状部156由槽底面156a以及分别从槽底面156a的两端向上立起的槽侧面156b和156c构成。外侧的槽侧面156b的上端被连接到面板上面138a。

如图8所示，中央面板146的槽状部164以层叠于子盖134的内侧的安装面134c的下方的方式被固定，中央面板146的槽状部166以层叠于子盖136的内侧的安装面136c的下方的方式被固定。前面板138的槽状部156以层叠于中央面板146的前侧的安装面146a以及子盖134和136的前侧的安装面134c和136c的下方的方式被固定。与前面板138类似，后面板140的槽状部158以层叠于中央面板146的后侧的安装面146a以及子盖134和136的后侧的安装面134c和136c的下方的方式被固定。

如图7A和图7B所示，侧面板142的槽状部160以层叠于子盖134的外侧的安装面134c的下方的方式被固定，侧面板144的槽状部162以层叠于子盖136的外侧的安装面136c的下方的方式被固定。侧面板142和144自身以层叠于前面板138和后面板140的下方的方式被固定。注意，利用螺栓等进行固定。

根据上述构造，来自上方的水被子盖134和136阻挡，并且所述水流入到支撑子盖134和136的外周的槽状部156至166。子盖134和136的安装面134c和136c以容纳在槽状部156至166内的方式（以连接到槽底面156a的方式）被固定，因此，水能够被可靠地引导到槽状部156至166。注意，利用该构造，中央面板146的槽状部164和166与安装面146a彼此连接，并且流入到槽状部164和166的水可靠地流入到容纳安装面146a的前面板的槽状部156和后面板的槽状部158。

因此，被子盖134和136阻挡的水能够经由各面板的槽状部156至166排出到不位于高电压电气部件的正上方的无问题位置。图2示出了保护结构130中的排水路径170以及排水位置172a、172b、172c和172d。流入到槽状部156至166中的水从排水位置172a至172d被排出到位于下方的地板面板148。注意，虽然各面板的槽状部156至166在该情况下不倾斜，但是，它们也可以以使被阻挡的水流入到排水位置172a至172d的方式倾斜。

如上所述，槽状部156至162延伸到它们刚要交叉的位置（面板接合在一起的部位）之前的位置。因此，排水位置172a、172b、172c和172d分别是相对于子盖134的右前方、子盖136的左前方、子盖134的右后方、子盖136的左后方的位置，两个槽状部156和160的排水口174和176设置于排水位置172a（参见图7A和图7B）。通过以这种方式将槽状部156至162的排水口174和176设置在面板接合在一起的部位，能够在不导致布局的不必要增大的情况下将排水口174和176定位成尽可能地远离高电压电气部件的正上方的位置。

如图6A和图6B所示，保护结构130包括基座部178和180，基座部178和180以使高电压电气部件位于比地板面板148高的位置的方式支撑高电压电气部件。因此，即使水被排出到下方的地板面板148，也能够避免高电压电气部件的下侧暴露于水的情况。注意，落到地板面板148的水通过形成于地板面板148的水滴流到保护结构130外（主要是前方）而被排出。

如上所述，根据本实施方式的保护结构130，能够防止水从上方侵入从而能够可靠地保护诸如充电器110、DC/DC转换器114、EV控制器120和连接盒150等高电压电气部件。此外，由于应用保护结构130，高电压电气部件通常与外部隔离（仅在进行检查和修理时根据需要移除子盖134或136），由此，保护结构130不仅是防水的对策而且是防尘的对策。

虽然上面已经参照附图说明了本发明的优选实施方式，但是，毋庸赘言，本发明不限于该示例。在权利要求书所记载的范围内，本领域技术人员能够清楚地实现各种变化和变型，所有这些变化和变型理所当然被理解为也落在本发明的技术范围内。

本发明可适用为用于保护安装于车辆地板的电气部件的车辆电气部件用保护结构。

Claims

1.一种车辆电气部件用保护结构，其用于保护安装于车辆地板的电气部件，所述车辆电气部件用保护结构包括：

盖，其从上方覆盖所述电气部件；和

一个以上的面板，所述一个以上的面板配置在所述盖的周围并且与所述盖的上面平行，

其中，所述一个以上的面板均具有支撑所述盖的外周的槽状端部。

2.根据权利要求1所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，所述车辆电气部件用保护结构包括两个以上的面板，

其中，所述槽状端部在所述面板接合在一起的部位具有排水口。

3.根据权利要求1所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

从上方观察时所述盖为大致四边形，并且

所述一个以上的面板包括：前面板，其具有沿着所述盖的前端在车辆宽度方向上延伸的槽状端部；后面板，其具有沿着所述盖的后端在所述车辆宽度方向上延伸的槽状端部；以及一对侧面板，所述一对侧面板均具有沿着所述盖的侧端在车辆前后方向上延伸的槽状端部。

4.根据权利要求3所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

所述盖具有位于所述上面的四边的侧面以及从所述侧面的下端与所述上面平行地向外延伸的安装面，并且

所述一个以上的面板的槽状端部以层叠于所述盖的安装面的下方的方式被固定。

5.根据权利要求3所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

所述盖包括沿所述车辆宽度方向排列的两个子盖，

所述两个子盖均具有上面、位于所述上面的四边的侧面、以及从所述侧面的下端与所述上面平行地向外延伸的安装面，

所述车辆电气部件用保护结构还包括中央面板，所述中央面板具有两个槽状侧端和前后安装面，所述槽状侧端在所述车辆前后方向上延伸并且层叠于所述两个子盖的内侧的安装面的下方，所述前后安装面具有与所述两个子盖的前侧和后侧的安装面的形状基本上相同的形状，并且

所述一个以上的面板的槽状端部以层叠于所述两个子盖的安装面和所述中央面板的安装面的下方的方式被固定。

6.根据权利要求5所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

所述盖、所述前面板、所述后面板、所述一对侧面板和所述中央面板由金属材料形成，并且

所述车辆电气部件用保护结构还包括布置于所述车辆地板并且支撑所述中央面板的加强件。

7.根据权利要求1所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

所述车辆电气部件用保护结构还包括基座部，所述基座部以使所述电气部件位于比所述车辆地板高的位置的方式支撑所述电气部件。

8.根据权利要求1所述的车辆电气部件用保护结构，其特征在于，

所述车辆是电动汽车、混合电动车辆或插电式混合电动车辆，

所述电气部件是利用马达驱动用的高电压而动作的高电压电气部件。