JP2006175926A - ハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】前面衝突時においても、強電ハーネスを損傷ひいては切断することがない、ハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの強電ハーネスの配策構造を提供する。
【解決手段】フロントエンジンルームのエンジン1の車両左上にインバータ2を配置し、インバータ2の車両後方にエンジン1の吸排気装置の一部をなすエアクリーナー3を配置し、インバータ2とエンジン1との間にエアクリーナー3に接続され吸排気装置の一部をなす吸気ダクト4を配置し、エンジン1の車両右下前方に電動エアコン5を配置して、インバータ2から電動エアコン5に電力を供給する強電ハーネス6を、車体側のラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間を迂回させて配策することを特徴とするハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの強電ハーネスの配策構造。
【選択図】図1

Description

本発明は、ハイブリッド車におけるインバータと電動エアコン間の強電ハーネスの配策構造に関するものである。
従来、ハイブリッド車においては、非特許文献1に記載され、図9に示すように、フロントエンジンルームのエンジン1の車両左上にインバータ2を配置し、インバータ52の車両後方にエンジン1の吸排気装置の一部をなすエアクリーナー3を配置するとともに、インバータ2とエンジン1との間にエアクリーナー3に接続されて、これも吸排気装置の一部をなして、車両前後方向に延びる吸気ダクト4を配置し、前記エンジンの車両右下前方に電動エアコン5を配置して、インバータ2から電動エアコン5に電力を供給する強電ハーネス6を、電動エアコン5の上面から引き出し、エンジン1の前方に設けた吸排気装置の一部をなし、車両前方視において変形T字状をなすエンジン1の車両前面に設けられたエキゾースト遮蔽板7の車両右側を下方から上方に配策し、エンジン1の上面に伝わせて、インバータまで配策する構成が一般に採られてきた。ここでいう左右とは、車両前方に対しての左右である。また、エキゾースト遮蔽板7とは、エンジン1の吸排気装置の一部をなすエキゾーストマニホールド(多岐管)を外包することにより熱を遮断して、排気の熱をなるべくエンジンルーム内の他の機器に伝達させないようにするものである。なお、図9において、前突時は前面衝突時を、通常時は通常運転時を示す。
トヨタホームページ>ショウルーム>アルファードハイブリッド>トヨタハイブリッドシステムレイアウト図[平成16年12月21日検索](URL:http://www.toyota.jp/Showroom/All_toyota_lineup/alphardhybrid/menu/mechanism.html)
ところが、このようなインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造においては、図9の問題に示すように、車両が前面衝突して、エンジンルームの前方に配置されて、図示しないラジエタの上面を支持するラジエタコアサポート8が車両後方に変位した場合に、ラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間に、強電ハーネス6が挟まれて、強電ハーネス6が損傷する、ひいては切断にいたるおそれがあった。なお、図9中9は、エンジン1を支持する井桁サブフレームを示す。
本発明の目的は、上述した課題を解決することであり、前面衝突時においても、強電ハーネスを損傷ひいては切断することがない、ハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの強電ハーネスの配策構造を提供することにある。
請求項1に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造は、フロントエンジンルームのエンジンの車両左上にインバータを配置し、当該インバータの車両後方にエンジンの吸排気装置の一部をなすエアクリーナーを配置し、当該インバータとエンジンとの間に前記エアクリーナーに接続され吸排気装置の一部をなす吸気ダクトを配置し、前記エンジンの車両右下前方に電動エアコンを配置して、当該インバータから前記電動エアコンに電力を供給する強電ハーネスを、車体側のラジエタコアサポートと前記エンジンの車両前面との間を迂回させて配策することを特徴とする。
これによれば、ラジエタコアサポートとエンジンの車両前面との間に強電ハーネスが介在しないため、前面衝突時においてラジエタコアサポートが後方に変位しても、ラジエタコアサポートとエンジンの車両前面との間で、強電ハーネスが挟まれて、損傷ひいては切断にいたることを防止することができる。
なお、一般的なハイブリッド車の構成では、エンジンがフロントエンジンルームの車両右側に、インバータが車両左側に配置されているため、それに従い、エアクリーナーはインバータの車両後方つまりはエンジンの車両左側に、電動エアコンはエンジンの車両右下前方に配置されているが、エンジンとインバータの位置関係が左右逆の場合、つまりはエンジンが車両左側に、インバータが車両右側に配置される場合は、エアクリーナーはエンジンの車両右側に、電動エアコンはエンジンの車両左下前方に配置され、相互の位置関係が左右逆となることは言うまでもない。
また、以下に説明する、発明を実施するための最良の形態は、一般的なハイブリッド車の構成をもとに記載している。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の一実施形態を、車両上方および車両前方から見て示す、模式図である。図1(a)は車両上方視を、図1(b)は車両前方視を示す。なお、図1において、前突時は前面衝突時を、通常時は通常運転時を示す。
このハイブリッド車のインバータのインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造は、図1に示すように、フロントエンジンルームのエンジン1の車両左上にインバータ2を配置し、インバータ2の車両後方にエンジン1の吸排気装置の一部をなすエアクリーナー3を配置し、インバータ2とエンジン1との間にエアクリーナー3に接続され吸排気装置の一部をなす吸気ダクト4を配置し、エンジン1の車両右下前方に電動エアコン5を配置して、インバータ2から電動エアコン5に電力を供給する強電ハーネス6を、車体側のラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間を迂回させて配策し、(請求項1に相当)その具体的手段として、強電ハーネス6を、エンジン1の下方に位置する井桁サブフレーム9の上面に固定し、配策することを特徴とする。(請求項2に相当)
なお、図1〜9において強電ハーネス6は全て点線で示しており、図中F/Vは車両前方視を示し、P/Vは車両上方視を示す。
ここでは、図1(a)に示す車両前方視において、強電ハーネス6は、電動エアコン5の上面から上方に出るとともに下方に湾曲させて、その延在方向を下方として井桁サブフレーム9の上面に導かれて、インバータ2の車両左側端に至るまで井桁サブフレーム9の上面を沿わせた後、再びその延在方向を上方に変換させてインバータ2の車両左側端面にまで導かれて、インバータ2に接続されている。
なお強電ハーネス6の井桁サブフレーム9への固定は、タイラップ等を用いる手法が考えられるが、特に限定するものではない。
請求項1に相当する構成によれば、図1中問題に示すように、ラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間に強電ハーネス6が介在しないため、前面衝突時においてラジエタコアサポート8が後方に変位しても、ラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間で、強電ハーネス6が挟まれて、損傷ひいては切断にいたることを防止することができる。
さらに、図9に示した配策構造においては、図9中の問題αに示すように、強電ハーネス6がエキゾースト遮蔽板7の高温部の車両右脇を通るため、強電ハーネス6が熱の影響を受けやすく、さらに、図9中の問題βに示すように、強電ハーネス6が吸気ダクト4を横切って通るため、強電ハーネス6を通すスペースを確保するために、吸気ダクト4を絞り、その断面積を制限する必要も生じていたが、請求項2に相当する構成によれば、図1中問題αに示すように、強電ハーネス6がエキゾースト遮蔽板7の高温部の車両右脇を通ることを廃することができるため、強電ハーネス6が熱の影響を受けることを防止することができる。さらに、図1中の問題βに示すように、強電ハーネス6が吸気ダクト4を横切って通ることも廃することができるため、強電ハーネス6を通すスペースを確保するために、吸気ダクト4を絞り、その断面積を制限する必要も廃することができる。
図2は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を、車両前方および車両上方から見て示す、模式図である。図2(a)は車両前方視を、図2(b)は車両上方視を示す。なお、図2において、前突時は前面衝突時を、通常時は通常運転時を示す。
請求項1および2に相当する構成は図1に示したものと同様であり、その作用効果も同様であるため、その説明は割愛し、相違点のみを説明する。
ここではさらに、図2(a)に示す車両前方視において、強電ハーネス6の、井桁サブフレーム9への第一の固定点Aを、エンジン1の吸排気装置の一部をなすエキゾースト遮蔽板7の外形線と井桁サブフレーム9の上面との電動エアコン側の交点を通る鉛直線Bよりも、電動エアコン側つまりは車両右側に位置させている。(請求項3に相当)
図2中の二点鎖線6aは、請求項3を包含しない配策構造を示す。このように、第一の固定点Aを前記鉛直線Bよりも電動エアコンと逆側に位置させると、ここでは図示しないラジエタコアサポートにより支持されて、車両前後方向に垂直な平面上に延在するラジエタ10とエキゾースト遮蔽板7との間に強電ハーネス6が介在してしまうため、前面衝突時において、ラジエタ10が車両後方に移動した場合には、ラジエタ10とエキゾースト遮蔽板7とにより強電ハーネス6が挟まれて、強電ハーネスが熱の影響を受けやすくなる。
また、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口から、第一の固定点Aまでの距離が長くなりすぎて、車両振動およびエンジン1の振動により、強電ハーネス6に振動が加わった場合に、それによる強電ハーネス6の揺動が大きくなり、強電ハーネス6とエキゾースト遮蔽板7とのクリアランス(隙間)が不足してしまう。
さらに、前面衝突以外の通常運転時においても、エキゾースト遮蔽板7の前側に隣接して、強電ハーネス6が延在することになるため、エキゾースト遮蔽板7の高温部による熱の影響を、強電ハーネス6が受けやすくなる。
そこで、前述したように、第一の固定点Aを、エキゾースト遮蔽板7の外形線と井桁サブフレーム9の上面との電動エアコン側の交点を通る鉛直線Bよりも、電動エアコン側つまりは車両右側に位置させることにより、図2(b)に示す車両上方視において、エキゾースト遮蔽板7とラジエタ10との間に強電ハーネス6を介在させないことができるので、前面衝突時において、ラジエタ10が車両後方に移動した場合に、ラジエタ10とエキゾースト遮蔽板7とにより強電ハーネス6が挟まれて、強電ハーネスが高温にさらされてしまうことを防止することができる。
また、第一の固定点Aを、エキゾースト遮蔽板7の外形線と井桁サブフレーム9の上面との電動エアコン側の交点を通る鉛直線Bよりも、電動エアコン側つまりは車両右側に位置させることにより、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口から、第一の固定点Aまでの距離をなるべく短くすることができるので、車両振動およびエンジン1の振動により、強電ハーネス6に振動が加わった場合においても、それによる強電ハーネス6の揺動をなるべく小さくして、強電ハーネス6とエキゾースト遮蔽板7とのクリアランスを確保することができる。
さらに、第一の固定点Aを、エキゾースト遮蔽板7の外形線と井桁サブフレーム9の上面との電動エアコン側の交点を通る鉛直線Bよりも、電動エアコン側つまりは車両右側に位置させることにより、前面衝突以外の通常運転時においても、エキゾースト遮蔽板7の前側に隣接して、強電ハーネス6が延在することを廃することができるため、エキゾースト遮蔽板7の高温部による熱の影響を、強電ハーネス6が受けることを防止することができる。
図3は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を、車両前方および車両上方から見て示す、模式図である。図3(a)は車両前方視を、図3(b)は車両上方視を示す。
請求項1〜3に相当する構成は図2に示したものと同様であり、その作用効果も同様であるため、その説明は割愛し、相違点のみを説明する。
ここではさらに、図3(a)に示す車両前方視において、強電ハーネス6の、井桁サブフレーム9への第一の固定点Aを、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口を通る鉛直線C上に位置させる。(請求項4に相当)
これによれば、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口から、第一の固定点Aまでの距離をさらに短くすることができるので、車両振動およびエンジン1の振動により、強電ハーネス6に振動が加わった場合においても、それによる強電ハーネス6の揺動をさらに小さくして、強電ハーネス6とエキゾースト遮蔽板7をはじめとした周辺部品とのクリアランスを確保することができ、高いレイアウト効率が得られ、エンジンルームにスペース上の余裕がない場合において、より効率的な強電ハーネス6の配策を行うことができる。
図4は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を、車両前方から見て示す、模式図である。
請求項1〜4に相当する構成は図3に示したものと同様であり、その作用効果も同様であるため、その説明は割愛し、相違点のみを説明する。
ここではさらに、図4に示す車両前方視において、井桁サブフレーム9に先端に強電ハーネス6を把持するクリップ11を車両前後方向に延びる中心軸線を中心として揺動自在に設けたくの字形状のブラケット12を設け、クリップ11により、強電ハーネス6を固定して、前記井桁サブフレーム9への第一の固定点Aを前記出口と井桁サブフレーム9との間に位置させる。(請求項5に相当)
図5は、図4に示した配策構造の効果を、図3に示した配策構造と比較して示す模式図である。図5(a)は図3に示した配策構造を、図5(b)は図4に示した配策構造を示す。
図3に示した配策構造においては、図5(a)に示すように、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口から、第一の固定点Aまでの距離が、図2に示した配策構造との比較においては短くなっているものの、車両振動やエンジン1の振動に起因する振動により、前記出口から第一の固定点Aまでの間に延在する強電ハーネス6が揺動すると、その揺動範囲E1はある程度は大きくなる。
そこで、図5(b)に示すように、先端にクリップ11を設けたくの字状のブラケット12を井桁サブフレーム9に設けて、クリップ11により、強電ハーネス6を固定して、前記井桁サブフレーム9への第一の固定点Aを前記出口と井桁サブフレーム9との間に位置させることにより、前記出口から第一の固定点Aまでの間に延在する強電ハーネス6の長さをさらに短くして、車両の振動およびエンジン1の振動に起因する、前記出口から第一の固定点Aまでの間に延在する強電ハーネス6の揺動範囲E2をさらに小さくすることができる。これにより、強電ハーネス6とエキゾースト遮蔽板7をはじめとした周辺部品とのクリアランスを確保することができ、高いレイアウト効率が得られ、エンジンルームにスペース上の余裕がない場合においても、より効率的な強電ハーネス6の配策を行うことができる。
図6は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造(以下単に配策構造とも言う)の他の実施形態を、車両前方から見て示す、模式図である。
請求項1〜5に相当する構成は図4に示したものと同様であり、その作用効果も同様であるため、その説明は割愛し、相違点のみを説明する。
ここではさらに、図6に示す車両前方視において、強電ハーネス6の、井桁サブフレーム9への第二の固定点Dを、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口を通る鉛直線Cよりも車両左側に位置させて設けるとともに、クリップ11により固定される部分の強電ハーネス6を、前記強電ハーネス6の電動エアコンからの出口を通る鉛直線Cに対して角度θだけ傾斜させている。(請求項6に相当)
図7は、図6に示した配策構造の効果を、図3に示した配策構造と比較して示す模式図である。図7(a)は図3に示した配策構造を、図7(b)は図4に示した配策構造を示す。なお、図7において、前突時は前面衝突時を、通常時は通常運転時を示す。
図3に示した配策構造においては、図7(a)の問題4に示すように、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口から、第一の固定点Aまでの間に延在する強電ハーネス6にたるみがないため、前面衝突時において、井桁サブフレーム9が下方に移動すると、強電ハーネス6は図7(a)中6bの二点鎖線に示すように引っ張られて、電動エアコン5と井桁サブフレーム9との上下方向の相対離隔変位に追従できずに、破断してしまうおそれがある。
そこで、図7(b)に示すように、強電ハーネス6の、井桁サブフレーム9への第二の固定点Dを、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口を通る鉛直線Cよりも車両左側に位置させて設けるとともに、クリップ11により固定される部分の強電ハーネス6を、前記強電ハーネス6の電動エアコンからの出口を通る鉛直線Cに対して角度θ1だけ傾斜させることにより、強電ハーネス6の電動エアコン5からの出口と、第二の固定点Dまでの間に位置する強電ハーネス6にたるみを持たせるとともに、くの字状のブラケット12がその長さ方向に伸長可能であり、かつ、クリップ11がブラケット11に対して揺動可能であることに起因して、前面衝突時には、強電ハーネス6が上下方向に引っ張られ、第一の固定点Aを井桁サブフレーム9から見て上方に移動させて、かつ前記角度θ1をθ2へと減少させて、強電ハーネスを、図7(b)中6bの二点鎖線に示す位置に移動させることができる。これにより、前面衝突時における電動エアコン5と井桁サブフレーム9との上下方向の相対離隔変位を、強電ハーネス6が吸収できるようにして、強電ハーネス6が破断することを防止することができる。
図8は本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造のさらに他の実施形態を、車両前方から見て示す、模式図である。
このハイブリッド車のインバータのインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造は、図1に示すように、フロントエンジンルームのエンジン1の車両左上にインバータ2を配置し、インバータ2の車両後方にエンジン1の吸排気装置の一部をなすエアクリーナー3を配置し、インバータ2とエンジン1との間にエアクリーナー3に接続され吸排気装置の一部をなす吸気ダクト4を配置し、エンジン1の車両右下前方に電動エアコン5を配置して、インバータ2から電動エアコン5に電力を供給する強電ハーネス6を、車体側のラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間を迂回させて配策し、(請求項1に相当)その具体的手段として、強電ハーネス6を、エンジン1の車両後面に固定して配策することを特徴とする。(請求項7に相当)
請求項1に相当する構成によれば、図1に示した配策構造と同様に、図8中問題に示すように、ラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間に強電ハーネス6が介在しないため、前面衝突時においてラジエタコアサポート8が後方に変位しても、ラジエタコアサポート8とエンジン1の車両前面との間で、強電ハーネス6が挟まれて、損傷ひいては切断にいたることを防止することができる。また、請求項7に相当する構成によれば、図8中問題αに示すように、強電ハーネス6がエキゾースト遮蔽板7の高温部の車両右脇を通ることを廃することができるため、強電ハーネス6が熱の影響を受けることを防止することができる。さらに、図8中の問題βに示すように、強電ハーネス6が吸気ダクト4を横切って通ることも廃することができるため、強電ハーネス6を通すスペースを確保するために、吸気ダクト4を絞り、その断面積を制限する必要も廃することができる。
図8に示した配策構造は、図1に示した配策構造に比して、エキゾースト遮蔽板7から強電ハーネス6をより遠ざけることができるという利点を有するが、その反面、エンジン1の車両後方に強電ハーネス6を配策するスペースを確保しなければならず、かつ、エンジン1の車両後面に強電ハーネス6を固定する構造を新たに設ける必要があるため、改造の規模およびコストを抑制するためには、図1に示した配策構造の方が多少有利である。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
本発明のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造は、前面衝突に対してより高い安全性を得ることができるとともに、車両の信頼性を高めることができるものである。
本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の一実施形態を示す、模式図である。 本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を示す、模式図である。 本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を示す模式図である。 本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を示す模式図である。 図4に示した本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の効果を示す模式図である。 本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造のさらに他の実施形態を示す模式図である。 図6に示した本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の効果を示す模式図である。 本発明に係るハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造の他の実施形態を示す、模式図である。 従来のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造を示す模式図である。
符号の説明
1 エンジン
2 インバータ
3 エアクリーナー
4 吸気ダクト
5 電動エアコン
6 強電ハーネス
7 エキゾースト遮蔽板
8 ラジエタコアサポート
9 井桁サブフレーム
10 ラジエタ
11 クリップ
12 ブラケット

Claims (7)

  1. フロントエンジンルームのエンジンの車両左上にインバータを配置し、当該インバータの車両後方にエンジンの吸排気装置の一部をなすエアクリーナーを配置し、当該インバータとエンジンとの間に前記エアクリーナーに接続され吸排気装置の一部をなす吸気ダクトを配置し、前記エンジンの車両右下前方に電動エアコンを配置して、当該インバータから前記電動エアコンに電力を供給する強電ハーネスを、車体側のラジエタコアサポートと前記エンジンの車両前面との間を迂回させて配策することを特徴とするハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  2. 前記強電ハーネスを、前記エンジンの下方に位置する井桁サブフレームの上面に固定し、配策することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  3. 車両前方視において、前記強電ハーネスの、前記井桁サブフレームへの第一の固定点を、前記エンジンの吸排気装置の一部をなすエキゾースト遮蔽板の外形線と前記井桁サブフレームの上面との電動エアコン側の交点よりも、電動エアコン側に位置させることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  4. 車両前方視において、前記強電ハーネスの、前記井桁サブフレームへの第一の固定点を、前記強電ハーネスの前記電動エアコンからの出口を通る鉛直線上に位置させることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  5. 車両前方視において、前記井桁サブフレームに先端に前記強電ハーネスを把持するクリップを揺動自在に設けたくの字形状のブラケットを設け、前記クリップにより、前記強電ハーネスを固定して、前記井桁サブフレームへの第一の固定点を前記出口と前記井桁サブフレームとの間に位置させることを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  6. 車両前方視において、前記強電ハーネスの、前記井桁サブフレームへの第二の固定点を、前記強電ハーネスの前記電動エアコンからの出口を通る鉛直線よりも車両左側に位置させて設けるとともに、前記クリップにより固定される部分の強電ハーネスを、前記強電ハーネスの前記電動エアコンからの出口を通る鉛直線に対して傾斜させてなることを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
  7. 前記強電ハーネスを、前記エンジンの車両後面に固定して配策することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車のインバータと電動エアコンとの間の強電ハーネスの配策構造。
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