JP2009154824A - バッテリ収納部の配線構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーネスが常に所定の状態に保持され、バッテリの移動に伴いハーネスに無理な力が加えられたり、周囲の部材と過度な擦過が生じることのないバッテリ収納部の配線構造を提供すること。
【解決手段】車両のバッテリ収納部において、一端が固定ブラケットに固着され、他端が車両用バッテリの上面部で、かつバッテリボックスの前記車両外側近傍に位置する固定プレートと、前記バッテリボックスの天井部分に設けられ、ハーネスの前記車両の内方側が取り付けられる第１クランプ部と、前記固定プレートの他端側に設けられ、前記ハーネスの前記車両の外方側が取り付けられる第２クランプ部とを有し、バッテリ架台を前記バッテリボックス内から引き出すと、前記ハーネスの前記車両の外方側が該バッテリ架台とともに引き出され、前記バッテリ架台を前記バッテリボックス内に収納すると、前記第１クランプ部と第２クランプ部との間において前記ハーネスがほぼ所定の形状に撓み撓み部が形成されることとしてバッテリ収納部の配線構造を構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主に大型路線バスにおけるバッテリ収納部の配線構造に関する。

大型路線バスは、車両の周囲を外壁で覆われていることから、外壁に開閉自在なリッドを形成し、リッドの内側に設けられたバッテリボックスに車両用バッテリを収納している。更に大型路線バスでは、バッテリボックスの内部に車両用バッテリを搭載するバッテリ架台を設け、リッドを開けてバッテリ架台を車両外方に引き出し、車両用バッテリの点検などが行えるように構成されている。

また近年、交差点などで停車するとエンジンの作動が停止し、燃料の使用量と排気ガスの排出量とを低減させるようにした、いわゆるアイドリングストップのシステムを搭載した路線バスが知られている。

更に走行用電動モータで走行し、エンジンで発電機を駆動して走行用の電力を発生させるようにしたシリーズ式ハイブリッド方式の路線バスも知られている。この方式は、エンジンを最も効率の良い状態で作動させることができるとともに充電池に十分な電力が蓄えられているときはエンジンの作動を停止させ、燃料の使用量と排ガスの排出量とを低減させることができるシステムとなっている。特許文献１参照。
特開２００６−１３２３９１号公報

アイドリングストップを行う車両の場合、エンジンの始動回数が多くなるため、車両用バッテリに径の太いハーネスを接続させ、車両用バッテリからスターターモータに頻繁に大電流が供給されることに対応させている。

またハイブリッド方式のバスにおいては、走行用電動モータや発電機に関する制御リレーやヒューズなどの電気機器類をバッテリ架台の前面側に取り付け、バッテリ架台とともに電気機器類を車両外側に引き出して、日常点検などの作業を容易にした例がある。この場合も、径の太いハーネスを車体側からバッテリ架台の前面に配線し、ハーネスに車両走行用の大電流が流れることに対応させている。

ところで径が太いハーネスは、素線が太くかつ硬く、また絶縁被膜も厚く頑丈に形成されているので曲げに対する柔軟性に乏しい。したがって、バッテリ架台に太いハーネスが接続されていると、バッテリ架台をバッテリボックスから引き出した際、ハーネスやハーネスを固定している端子などに無理な力がかかる恐れがある。またハーネスがバッテリボックスの内面などに接触して損傷を与えたり、またハーネスの絶縁皮膜が損傷を受けてしまうなどの問題があった。

一方、バッテリ架台はバッテリボックスに引き出し可能に設けられているため、バッテリボックスの内側壁などにハーネスを直接固定することはできない。また、床面高さの制約などがあり、バッテリ上面とバッテリボックスの天井部との間の空間は広くできず、全長の長いハーネスをバッテリボックスの空間内に緩やかに撓ませておくこともできなかった。

本発明は上記課題を解決し、車両用バッテリを搭載したバッテリ架台を、ハーネスが周囲の壁体や他の部品と無理な擦過を生じさせることなく円滑に引き出すことができ、かつバッテリ架台をバッテリボックス内に押し入れたとき、ハーネスが常に一定の状態で配線されるバッテリ収納部の配線構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためバッテリ収納部の配線構造を次のように構成した。

１、 車両側部に設けられ、内部に車両用バッテリを収納させるバッテリボックスと、前記車両用バッテリを載置し、前記バッテリボックスの内部に前記車両の外方に引き出し可能に設けられたバッテリ架台と、前記車両用バッテリの上面に配設され、該車両用バッテリを前記バッテリ架台に固定する固定ブラケットと、前記車両側と前記バッテリ架台側との間に配設されたハーネスと、前記バッテリ架台と前記バッテリボックスの間に設けられ、前記バッテリ架台を前記車両外方向へ移動可能に支持するスライド部材と、を具備したバッテリ収納部において、
一端が前記固定ブラケットに固着され、他端が前記車両用バッテリの上面部で、かつ前記バッテリボックスの前記車両外側近傍に配置された固定プレートと、前記バッテリボックスの天井部分に設けられ、前記ハーネスの前記車両の内方側が取り付けられる第１クランプ部と、前記固定プレートの他端側に設けられ、前記ハーネスの前記車両の外方側が取り付けられる第２クランプ部とを有し、前記バッテリ架台を前記バッテリボックスの外方に引き出すと、前記ハーネスの前記車両の外方側が該バッテリ架台とともに前記バッテリボックスの外方に引き出され、前記バッテリ架台を前記バッテリボックス内に押し入れると、前記ハーネスの前記第１クランプ部と第２クランプ部との間に、該ハーネスがほぼ所定の形状に撓む撓み部が形成されることとしてバッテリ収納部の配線構造を構成した。

２、 １に記載のバッテリ収納部の配線構造において、前記撓み部は、円弧状に湾曲した前記ハーネスにより形成されていることとした。

３、 ２に記載のバッテリ収納部の配線構造において、前記固定プレートは、位置決め片を前記他端の近傍に具え、該固定プレートの前記一端を前記固定ブラケットに固着させると前記位置決め片が前記バッテリの側面と係合し、前記一端側を中心とした該固定プレートの回動が防止されることとした。

４、 ３に記載のバッテリ収納部の配線構造において、前記固定プレートの前記一端側を、前記固定ブラケットを前記バッテリ架台に固定する締結部材で前記固定ブラケットに固着させることとした。

５、 １〜４のいずれかに記載のバッテリ収納部の配線構造において、前記車両は、該車両を走行させる走行用電動モータおよび該走行用電動モータのための発電機を備えており、前記バッテリ架台には、前記車両用バッテリより車両外方側に、前記走行用電動モータもしくは前記発電機に関する電気機器類が配設されていることとした。

本発明にかかるバッテリ収納部の配線構造は、次の効果を有している。
車両側とバッテリ架台側との間に配線されたハーネスは、第１クリップ部によりバッテリボックスの天井部分に固定され、第２クリップ部により車両外方側の近くの、バッテリの上方に固定されるので、バッテリボックス内の２箇所の位置でハーネスが確実に固定され、かつその間に適宜撓み部が形成されるので、ハーネスの配線に影響されることなくバッテリ架台をバッテリボックス内に確実に収納できる。

第１クリップと第２クリップの間に形成された撓み部分のハーネスが適宜引き延ばされるので、径の太いハーネスが配線されていても、バッテリ架台をバッテリボックスから円滑に引き出すことができる。またバッテリ架台をバッテリボックス内に押し入れた際、撓み部分では、ハーネスが円弧状に湾曲されるので、バッテリ架台をバッテリボックスに円滑に押し入れることができる。

電気機器類がバッテリ架台の前面に配設されているので、バッテリ架台を車両外側に引き出すことにより、走行駆動に関する電気機器類の点検、整備が容易に実施できる。

本発明にかかるバッテリ収納部の配線構造の一実施形態について、図を参照して説明する。
図１に、シリーズ式ハイブリッド方式を採用した大型路線バス（以下「ＨＥＶバス」とする。）の概略を示す。以下、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう側を内側方向、その逆を外側方向として説明する。

ＨＥＶバス１０は、車両前方に運転席１２を有し、車両の天井部分に電池部１４、床下に燃料タンク１７を具え、後方に、走行用電動モータ１６、エンジン１８、発電機１９、補機ユニット２０、ラジエータ２３、バッテリ収納部４０などを備えて構成されている。

電池部１４は、リチウムイオン電池などの充電池を複数具え、出力電圧は６００Ｖ程度となっている。また車両後方の上部には、走行用電動モータ１６のための走行用インバータ２２と補機ユニット２０のための補機用インバータ２４が搭載してあり、それぞれ電池部１４に接続されている。尚電池部１４における、充電池の種類、電池電圧、及び電池部１４の設置位置等はこれに限るものではない。

エンジン１８は、ディーゼルエンジンで、燃料タンク１７に貯留されている燃料を用いて作動される。発電機１９は、エンジン１８に増速機を介して直接連結されており、エンジン１８が作動されることにより発電を行なう。エンジン１８は、発電機１９を駆動させるに効率の最もよい状態で作動するように予め設定されている。エンジン１８は、制御装置（図示せず。）に接続されており、ＨＥＶバス１０のメインスイッチがオン状態であればＨＥＶバス１０の走行にかかわらず、制御装置からの指示に従って作動と停止が繰り返される。

制御装置は、電池部１４における充電状態を検出する検出手段（図示せず。）を具え、主として検出手段が検出した充電状態に基づいてエンジン１８の作動、すなわち発電機１９による発電の制御を行なう。尚、エンジン１８はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を用いたエンジンでよい。

ラジエータ２３は、エンジン１８の左方に設けてあり、ラジエータファン（図示せず。）で、ＨＥＶバス１０の左方に設けられた左側壁１１の開口部を通して外気をＨＥＶバス１０内に取り入れ、エンジン１８内を循環して加熱された冷却水を冷却させる。ラジエータファンによりＨＥＶバス１０内に取り入れられた外気は、ＨＥＶバス１０の床下や、ＨＥＶバス１０の後方に設けられた後壁１５の開口部（図示せず。）を通して車両後方に排出される。

走行用電動モータ１６は、後輪３０の車軸にデファレンシャル機構２６を介して２基並列して接続されている。走行用電動モータ１６には走行用インバータ２２からの電源線が接続してあり、運転席１２での運転操作に従って走行用インバータ２２から電力が走行用電動モータ１６に供給され、後輪３０が回転駆動される。

走行用電動モータ１６は、走行用インバータ２２を介した電池部１４からの電力のみで駆動されるとともに、電池部１４の電力に発電機１９で発電された電力を合わせて駆動され、更には発電機１９で発電された電力のみでも駆動し、ＨＥＶバス１０を走行させることができるように設定されている。

補機ユニット２０は、補機用モータを備え、ＨＥＶバス１０のパワステアリングポンプや、エアコンプレッサなど（いずれも図示せず。）を駆動させる。またＨＥＶバス１０に設けられている前照灯３２、方向指示器３４、尾灯その他の車両本体に関する車両用電気機器類は、従来の大型バスで用いられているものと基本的に同一のものが用いられている。

次に、バッテリ収納部４０について説明する。

バッテリ収納部４０は、図２に示すように、バッテリボックス４２と、バッテリボックス４２内に設けられたバッテリ架台４４と、車両用バッテリ４６と、ハーネス４８と、電気機器類５２などから構成されている。

バッテリボックス４２は、金属製で、前面（車両に対しては側方に相当する。）が開放された箱型に形成されている。バッテリボックス４２は、図１に示すようにＨＥＶバス１０の左側方に、前面をＨＥＶバス１０の左側壁１１に開口させた状態で取り付けられている。バッテリボックス４２の前面には、リッド（図示せず。）が取り付けられている。リッドは、ＨＥＶバス１０の左側壁１１と基本的に同一平面に形成してあり、左側壁１１に開閉自在に取り付けられている。

バッテリボックス４２の奥には、図２に示すように引込口４３が設けられ、引込口４３を通してハーネス４８が車両本体側からバッテリボックス４２内に引き入れられている。またバッテリボックス４２の天井部分には、第１クランプ部４９が取り付けられている。第１クランプ部４９は、環状の帯状体で、環状の内部にハーネス４８を通し、ハーネス４８を適度な保持力で保持している。

バッテリ架台４４は、平板状で、バッテリボックス４２の内部に設けられている。バッテリ架台４４の左右両側にはスライド部材４５が取り付けてあり、スライド部材４５を介してバッテリ架台４４は、車両の幅方向、すなわち車両外方側に移動可能に設けられている。

バッテリ架台４４のほぼ中央には、ねじ軸５８が２本取り付けられている。ねじ軸５８はそれぞれ、バッテリ架台４４に対して垂直に、かつバッテリ架台４４の引き出し方向に並べて取り付けてある。またバッテリ架台４４上には、保持板５９が取り付けられている。保持板５９は、車両用バッテリ４６の下部に適合して取り付けられており、車両用バッテリ４６の位置を固定させる。

車両用バッテリ４６は、電圧が１２Ｖのバッテリであり、バッテリ架台４４上に、保持板５９に従って、かつねじ軸５８を間に挟んで２個平行に搭載されている。車両用バッテリ４６は、ハーネス４８により電気的に直列に接続してあり、車両用バッテリ４６の出力電圧は、ＨＥＶバス１０の車両用電気機器に合わせた２４Ｖになっている。

車両用バッテリ４６の上部には、図３に示すように固定ブラケット５４が設けられている。固定ブラケット５４は、平板状で、ねじ孔５６が２箇所、バッテリ架台４４上に取り付けられたねじ軸５８に対応して形成してある。固定ブラケット５４は、ねじ孔５６をねじ軸５８に通すと、２台の車両用バッテリ４６の双方にかかり、締結部材としての蝶ねじ６０を締結させることにより車両用バッテリ４６を上方から押さえてバッテリ架台４４上に固定する。

また車両外側に位置するねじ軸５８には、固定プレート６４が取り付けられる。固定プレート６４は、長板状で、一端に取付孔６６が形成してある。取付孔６６は、ねじ軸５８に通すことが可能に形成されている。

固定プレート６４の他端側には、第２クランプ部６８、および位置決め片７０が設けられている。第２クランプ部６８は、環状の帯状体で、固定プレート６４の他端にねじ止めされている。第２クランプ部６８は、環状の内側にハーネス４８を通すと、ハーネス４８を適度な保持力で保持するように形成されている。

位置決め片７０は、断面Ｌ字状で、Ｌ字状の縦片を下向きにして固定プレート６４に取り付けられている。位置決め片７０は、固定プレート６４に設けられた取付孔６６をねじ軸５８に通し、固定プレート６４を車両用バッテリ４６の長手方向と直交した方向に向けると、位置決め片７０の縦片が車両用バッテリ４６の長手方向沿った端縁に掛かるように形成されている。これにより、固定プレート６４の回動が係止され、そして蝶ねじ６０を固定プレート６４を通したねじ軸５８に螺合させると、固定ブラケット５４により車両用バッテリ４６が固定されるとともに固定プレート６４が固定ブラケット５４に固着される。

ＨＥＶバス１０には、ＤＣ―ＤＣコンバータ（図示せず。）が設けられている。ＤＣ―ＤＣコンバータは、電池部１４からの電気を２４Ｖの電圧に変換し、その電力で、ＨＥＶバス１０の車両用電気機器類５２を駆動させ、また車両用バッテリ４６の充電などを行わせている。

次に、ハーネス４８について説明する。ハーネス４８は、車両用バッテリ４６用の２４Ｖの電力線と、走行用インバータ２２や補機用インバータ２４からの電力線、走行用電動モータ１６や発電機１９に接続される電力線など複数の電線が束ねられて構成されている。

引込口４３を通ってバッテリボックス４２内に入ったハーネス４８は、図４に示すように、第１クランプ部４９で保持され、左回りで下降しながら第２クランプ部６８に至り、第２クランプ部６８で保持され、第２クランプ部６８から、バッテリ架台４４の前面（車両側方）に設けられた取付パネル６１に連結されている。

取付パネル６１は、板状部材で、バッテリ架台４４上の、車両用バッテリ４６より車両外方側にほぼ垂直に固定されている。取付パネル６１には、車両用電源（２４Ｖ）の制御リレーやヒューズ類の他、例えば走行用電源（約６００Ｖ）の制御リレーやヒューズなどからなる電気機器類５２が組み付けられている。またこれら電気機器類５２は、主に取付パネル６１の車両外方側の面に取り付けられている。

次に、バッテリ収納部４０の作用、効果について説明する。

バッテリ架台４４をバッテリボックス４２の内部に収納した状態では、図２、図４に示すようにハーネス４８は、第１クランプ部４９と第２クランプ部６８の間において、撓み部７４が形成され、図に示すように円弧状にほぼ一周巻回されている。

例えば車両用電源（２４Ｖ）のアース線７２は、バッテリボックス４２の後方（車幅方向内側）に延設されたフレーム（図示せず。）に一端が固定され、引込口４３を通ってバッテリボックス４２内に入り、第１クランプ部４９を通って撓み部７４で一周回した後、車両用バッテリ４６のマイナス端子７６に固定されている。

また、車両用電源の正極側電線７８は、アース線７２と同様に、引込口４３を通ってバッテリボックス４２内に入り、第１クランプ部４９を通って撓み部７４で一周回した後、第２クランプ部６８を通って取付パネル６１に至り、取付パネル６１に固定され、更にその後、第２クランプ部６８を通って車両用バッテリ４６のプラス端子８０に連結されている。

更に、走行用の電源線（約６００Ｖ）や補器類駆動用の電源線が、上述したと同様に第１クランプ部４９、第２クランプ部６８および撓み部７４を通ってバッテリボックス４２内に配線されている。

すなわちハーネス４８は、第１クランプ部４９で車両内方側が保持、固定され、第２クランプ部６８で車両外方側が保持、固定され、撓み部７４で周回された状態となっている。したがって、ハーネス４８は、他の部材、特にバッテリボックス４２の側壁やバッテリボックス４２の上面などに接触することなく、常にかかる状態に保持され、バッテリボックス４２内の狭い空間にコンパクトに収納されている。

そして車両用バッテリ４６や電気機器類５２の点検、整備作業等に際して、リッドを開放し、バッテリ架台４４をバッテリボックス４２から引き出すと、第２クランプ部６８がバッテリ架台４４とともにバッテリボックス４２の前方に移動し、それに伴いハーネス４８も車両外方側に引き出される。

図５に、バッテリ架台４４をバッテリボックス４２から引き出した状態を示す。このようにバッテリ架台４４が車両外方に引き出されると、ハーネス４８は、バッテリボックス４２の奥の部分では第１クランプ部４９に保持され、手前側が第２クランプ部６８に取り付けられた状態で、引き出されるので、撓み部７４の湾曲が解け、ハーネス４８がほぼ直線状に引き延ばされる。尚撓み部７４には、バッテリ架台４４を最も前方に引き出した状態でもハーネス４８が対応できるよう、予め十分な撓みが形成されている。このようにバッテリ架台４４がバッテリボックス４２から引き出されても、ハーネス４８の車両内方側が第１クランプ部４９で保持され、車両外方側が第２クランプ部６８で保持されるので、ハーネス４８は他の部材などと接触することなく、かつ安定した状態に保持される。

車両用バッテリ４６や電気機器類５２の点検、整備作業等が終了し、再びバッテリ架台４４をバッテリボックス４２内に押し入れられると、第２クランプ部６８がバッテリ架台４４とともにバッテリボックス４２の内部に移動する。すると第１クランプ部４９と第２クランプ部６８が、バッテリ架台４４の移動方向に対して左右に若干ずれた位置に配置されていることや、ハーネス４８の巻き癖などから、第１クランプ部４９と第２クランプ部６８の間のハーネス４８が、図２および図４等に示すように円弧状に湾曲し、再度たわみ部７４が形成される。このように撓み部７４がハーネス４８に形成されることにより、バッテリ架台４４をバッテリボックス４２から引き出す以前と同様の配線状態にハーネス４８が保持される。

したがって、バッテリ架台４４がバッテリボックス４２内に収納された状態であっても、車両外方に引き出された状態であっても、ハーネス４８は常にそれぞれ所定の状態に配線される。そしてバッテリボックス４２からバッテリ架台４４を引き出したり、収納する動作を繰り返し行っても、ハーネス４８がバッテリボックス４２の内壁や他の部材と接触したり、擦過することがなく、高い耐久性を持たせることができる。

固定プレート６４は、位置決め片７０により、車両用バッテリ４６の端縁に当接しているので、むやみに回動することがなく、安定して固定ブラケット５４に固着される。また固定プレート６４は、蝶ねじ６０により、固定ブラケット５４とともにねじ軸５８に固定されているので構成が簡易であり、また取り付けが容易で、車両用バッテリ４６を含め、それらの取り付け、取り外しが容易にできる。

２４Ｖの車両用電源を含め、高圧の走行用電源の電気機器類５２が取付パネル６１に設けられているので、点検、交換等の作業が容易となる。従来のバッテリ収納部の構成に大幅の変更を加えることなく構成されており、低いコストで実施できる。

尚、上記例では、ＨＥＶバス１０を例に説明したが、本発明のバッテリ収納部は、ＨＥＶバスに限るものではない。また、車両用電源の電圧や、バッテリ収納部４０の設置位置、構造等は上記例に限定されるものではない。

ＨＥＶバスを示す斜視図。 本発明にかかるバッテリボックスの一例を示す斜視図。 車両用バッテリを示す斜視図。 図２のバッテリボックスを示す平面図。 図２のバッテリボックスを示す斜視図。

符号の説明

１０…ＨＥＶバス
１１…左側壁
１２…運転席
１４…電池部
１６…走行用電動モータ
１８…エンジン
１９…発電機
４０…バッテリ収納部
４２…バッテリボックス
４４…バッテリ架台
４６…車両用バッテリ
４８…ハーネス
４９…第１クランプ部
５２…電気機器類
５４…固定ブラケット
６４…固定プレート
６８…第２クランプ部
７０…位置決め片
７４…撓み部

Claims (5)

1. 車両側部に設けられ、内部に車両用バッテリを収納させるバッテリボックスと、
   前記車両用バッテリを載置し、前記バッテリボックスの内部に前記車両の外方に引き出し可能に設けられたバッテリ架台と、
   前記車両用バッテリの上面に配設され、該車両用バッテリを前記バッテリ架台に固定する固定ブラケットと、
   前記車両側と前記バッテリ架台側との間に配設されたハーネスと、
   前記バッテリ架台と前記バッテリボックスの間に設けられ、前記バッテリ架台を前記車両外方向へ移動可能に支持するスライド部材と、を具備したバッテリ収納部において、
   一端が前記固定ブラケットに固着され、他端が前記車両用バッテリの上面部で、かつ前記バッテリボックスの前記車両外側近傍に配置された固定プレートと、
   前記バッテリボックスの天井部分に設けられ、前記ハーネスの前記車両の内方側が取り付けられる第１クランプ部と、
   前記固定プレートの他端側に設けられ、前記ハーネスの前記車両の外方側が取り付けられる第２クランプ部とを有し、
   前記バッテリ架台を前記バッテリボックスの外方に引き出すと、前記ハーネスの前記車両の外方側が該バッテリ架台とともに前記バッテリボックスの外方に引き出され、前記バッテリ架台を前記バッテリボックス内に押し入れると、前記ハーネスの前記第１クランプ部と第２クランプ部との間に、該ハーネスがほぼ所定の形状に撓む撓み部が形成されることを特徴とするバッテリ収納部の配線構造。
2. 前記撓み部は、円弧状に湾曲した前記ハーネスにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ収納部の配線構造。
3. 前記固定プレートは、位置決め片を前記他端の近傍に具え、該固定プレートの前記一端を前記固定ブラケットに固着させると前記位置決め片が前記バッテリの側面と係合し、前記一端側を中心とした該固定プレートの回動が防止されることを特徴とした請求項２に記載のバッテリ収納部の配線構造。
4. 前記固定プレートの前記一端側を、前記固定ブラケットを前記バッテリ架台に固定する締結部材で前記固定ブラケットに固着させることを特徴とした請求項３に記載のバッテリ収納部の配線構造。
5. 前記車両は、該車両を走行させる走行用電動モータおよび該走行用電動モータのための発電機を備えており、前記バッテリ架台には、前記車両用バッテリより車両外方側に、前記走行用電動モータもしくは前記発電機に関する電気機器類が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ収納部の配線構造。

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