JP2014004847A - ハイブリッド車の電力線支持構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、空気を断熱層として用いる簡単な構造で、エンジンの排気路部材と接近する電力線の遮熱が十分に行えるハイブリッド車の電力線支持構造を提供する。
【解決手段】本発明の電力線支持構造は、電力線18の外周部に遊嵌される筒状部材27と、電力線の軸方向各部の外周面と同電力線の外周面と対応する筒状部材27の内周面間にそれぞれ介在され、筒状部材内で電力線の軸方向各部を保持する複数の保持部材30とを備え、保持部材を、それぞれ排気路部材と接近している電力線部分を避けた地点に配置し、排気路部材と接近している電力線部分の周囲に空気層32を形成する構造とした。同構成により、排気路部材と接近する電力線部分は、空気層、筒状部材で覆われるだけでなく、電力線部分の周りの空気層には、断熱を損なう要因となる部材は無いので、排気路部材からの熱は、筒状部材、空気層により、十分に断熱される。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の電力線支持構造は、電力線18の外周部に遊嵌される筒状部材27と、電力線の軸方向各部の外周面と同電力線の外周面と対応する筒状部材27の内周面間にそれぞれ介在され、筒状部材内で電力線の軸方向各部を保持する複数の保持部材30とを備え、保持部材を、それぞれ排気路部材と接近している電力線部分を避けた地点に配置し、排気路部材と接近している電力線部分の周囲に空気層32を形成する構造とした。同構成により、排気路部材と接近する電力線部分は、空気層、筒状部材で覆われるだけでなく、電力線部分の周りの空気層には、断熱を損なう要因となる部材は無いので、排気路部材からの熱は、筒状部材、空気層により、十分に断熱される。
【選択図】図3
Description
本発明は、車体に、モータ、エンジンを搭載したハイブリッド車の電力線支持構造に関する。
ハイブリッド車の多くは、走行用エンジンの出力側に三相交流モータ(以下、モータという)を連結したパワーユンットを用いて、複数の走行モード、例えばエンジンで走行したり、エンジンの出力をアシストしたり、モータで走行したりしている。
ハイブリッド車には、スペースの効率的な利用から、車体の片側、例えばフロント側のエンジンルームに、エンジンとモータを搭載し、リヤ側のトランクスペースにインバータやバッテリを搭載した車両がある。
ハイブリッド車には、スペースの効率的な利用から、車体の片側、例えばフロント側のエンジンルームに、エンジンとモータを搭載し、リヤ側のトランクスペースにインバータやバッテリを搭載した車両がある。
こうしたハイブリッド車では、エンジンから排出された排気ガスは、エンジンから車体後部へ延びる排気管(排気路部材に相当)から外部へ排出され、インバータから出力される三相交流電力は、車体前部のモータから延びる三相線(電力線に相当)を通じてモータへ供給される。
ところで、排気管や三相線は、車体中央の客室を経るために、いずれも支持構造を用い車体のフロア下を通すというレイアウトで据え付けられるが、エンジン、モータ、インバータの搭載位置によっては、三相線の一部と排気管の一部とが近接(接近)するというレイアウトが余儀なくされることがある。
ところで、排気管や三相線は、車体中央の客室を経るために、いずれも支持構造を用い車体のフロア下を通すというレイアウトで据え付けられるが、エンジン、モータ、インバータの搭載位置によっては、三相線の一部と排気管の一部とが近接(接近)するというレイアウトが余儀なくされることがある。
ところが、三相線は、導電部材を心材としてその周りを合成樹脂材など絶縁部材で被覆した線材が用いられるため(熱の影響を受けやすい)、上記のような近接したレイアウトになると、三相線が、排気管から発する熱で損傷するおそれがある。
そのため、三相線を熱害から護るよう、通常、排気管を囲うように遮熱板を設けることが行われる。しかし同構造は、熱が車体側にこもりやすく、車体側に熱を逃がす手立てを講じるという構造が求められる。しかも、三相線に対する遮熱が十分に確保できないことがある。
そのため、三相線を熱害から護るよう、通常、排気管を囲うように遮熱板を設けることが行われる。しかし同構造は、熱が車体側にこもりやすく、車体側に熱を逃がす手立てを講じるという構造が求められる。しかも、三相線に対する遮熱が十分に確保できないことがある。
そこで、三相線に遮熱構造を設けることが考えられる。これには、コスト的負担が少なくてすむ構造が求められるため、例えば特許文献1の図2に開示されているようなシース構造、すなわち三相線に、三相線を構成する各線材間に、三相線の軸方向に延びる細長形状の充填要素部材を配置し、この充填要素部材、三相線の各線材の周りをシース部材で密に覆った支持構造を、遮熱構造として利用することが考えられる。
同電力線支持構造は、確かにシース部材が遮熱板として機能し、充填要素部材、線材、シース部材間の隙間(空気の層)が断熱層として機能する。しかし、三相線や充填要素部材は、シース部材の内面と直に接触しているため、排気管と接近している領域では、排気管からの熱が、シース部材から三相線へ伝わり、三相線の各部を損傷させてしまうおそれがある(熱害)。
そこで、本発明の目的は、空気を断熱層として用いる簡単な構造で、エンジンの排気路部材と接近する電力線の遮熱が十分に行えるようにしたハイブリッド車の電力線支持構造を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、電力線支持構造として、電力線の外周部に遊嵌される筒状部材と、電力線の軸方向各部の外周面と同電力線の外周面と対応する筒状部材の内周面間にそれぞれ介在され筒状部材内で電力線の軸方向各部を保持する複数の保持部材とを備え、保持部材を、それぞれ排気路部材と接近している電力線部分を避けた地点に配置し、排気路部材と接近している電力線部分の周囲に空気層を形成することとした。
同構成によると、排気路部材と接近する電力線部分は、空気層、筒状部材で覆われる。このとき同電力線部分の周りの空気層には、断熱を損なう要因となる部材、具体的には筒状部材と電力線間に介在される部材は全く無い。このため排気路部材から発する熱は、筒状部材の遮熱効果、空気層の断熱効果により、十分に断熱される。
請求項2に記載の発明は、さらに簡単に電力線部分の周りに空気層が形成されるよう、保持部材には、熱膨張性樹脂部材から構成される部材を用いた。
請求項2に記載の発明は、さらに簡単に電力線部分の周りに空気層が形成されるよう、保持部材には、熱膨張性樹脂部材から構成される部材を用いた。
請求項3に記載の発明は、モータ駆動で最も利用される三相線で遮熱効果が容易に確保されるよう、電力線として、三相交流の電力をモータへ導く三相線を用いるものとした。
請求項1の発明によれば、電力線支持構造により、排気路部材と接近する電力線部分は、空気層、筒状部材で覆われる。しかも、電力線部分の周りの空気層には、断熱を損なう要因となる部材は無いので、排気路部材からの熱は、筒状部材の遮熱効果、空気層の断熱効果により、十分に断熱される。つまり、電力線支持構造により、排気路部材と接近する電力線部分は、排気路部材の熱から効果的に保護される。
したがって、空気を断熱層として用いる簡単な電力線支持構造で、エンジンの排気路部材と接近する電力線の遮熱を十分に行うことができる。
請求項2の発明によれば、保持部材に熱膨張性樹脂部材を用いると、どのような断面形状の電力線や筒状部材でも、電力線の所定位置の外周面に保持部材を設け、保持部材を電力線と共に筒状部材内に収め、外部から熱を加えるだけで(例えば排気路部材からの熱)筒状部材内の電力線は、熱膨張性樹脂部材の膨張により保持されるから、簡単に、排気路部材と接近する電力線部分の周りに空気層を形成することができる。
請求項2の発明によれば、保持部材に熱膨張性樹脂部材を用いると、どのような断面形状の電力線や筒状部材でも、電力線の所定位置の外周面に保持部材を設け、保持部材を電力線と共に筒状部材内に収め、外部から熱を加えるだけで(例えば排気路部材からの熱)筒状部材内の電力線は、熱膨張性樹脂部材の膨張により保持されるから、簡単に、排気路部材と接近する電力線部分の周りに空気層を形成することができる。
請求項3の発明によれば、モータ駆動で最も利用される三相線で遮熱効果が容易に確保できる。
以下、本発明を図1ないし図6に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
図1は、本発明を適用したハイブリッド車のエンジン排気系、モータ電力供給系を示した図を示し、図2は、同系の一部を車体下面から見た図を示している。
ハイブリッド車の各部を説明すると、図1中1は、ハイブリッド車の車体を示している。車体1は、詳細には図示していないが、例えばフロントにエンジンルームをもち、リヤにトランクスペースをもち、中央に客室をもつ。
図1は、本発明を適用したハイブリッド車のエンジン排気系、モータ電力供給系を示した図を示し、図2は、同系の一部を車体下面から見た図を示している。
ハイブリッド車の各部を説明すると、図1中1は、ハイブリッド車の車体を示している。車体1は、詳細には図示していないが、例えばフロントにエンジンルームをもち、リヤにトランクスペースをもち、中央に客室をもつ。
このうちエンジンルーム(車体前部)には、パワーユニット3が搭載されている。パワーユニット3は、走行用のエンジン4、同エンジン4の出力側に設けた変速機5、同変速機5と共にエンジン2の出力側に設けた交流同期モータ6(本願のモータに相当、以下、単にモータ6という)を有して構成される。変速機5の出力部は、図示はしないがデファレンシャル装置を介して車体左右の前輪8(駆動輪)に連結され、車両を複数の走行モード、例えばエンジン4からの出力だけで走行させたり、モータ6の出力でエンジン4の出力をアシストしながら走行させたり、モータ4の出力だけで走行させるようにしている。
ちなみにエンジン4の排気側には、排気マニホルド(図示しない)、さらには排気管11を介して、サブ触媒ユニット7、メイン触媒ユニット12、サイレンサ13(いずれも排気路部材に相当)などが順に接続されている。これら各部材で構成されるエンジン4の排気路14が、エンジンルームから、客室下を通り、車体後部へ向かって延びている。
トランクスペース(車体後部)には、例えばバッテリ16、インバータ17などが搭載される。インバータ17はバッテリ16と接続される。インバータ17は、電力線、例えば三相線18を介して、車体フロント側のモータ6とも接続されている。これで、バッテリ16に蓄えた電力(直流)をインバータ17で周波数変換(三相交流電力)してモータ6へ供給したり、回生ブレーキによってモータ6で発電された電力(交流)を直流に変換してバッテリ16へ供給(充電)できるようにしている。ちなみに三相線18は、例えば図4および図5に示されるように導電部材を心材19aとしてその周りを合成樹脂材など絶縁部材19bで被覆した線材19cを三本、束にした電力線材で構成される。
トランクスペース(車体後部)には、例えばバッテリ16、インバータ17などが搭載される。インバータ17はバッテリ16と接続される。インバータ17は、電力線、例えば三相線18を介して、車体フロント側のモータ6とも接続されている。これで、バッテリ16に蓄えた電力(直流)をインバータ17で周波数変換(三相交流電力)してモータ6へ供給したり、回生ブレーキによってモータ6で発電された電力(交流)を直流に変換してバッテリ16へ供給(充電)できるようにしている。ちなみに三相線18は、例えば図4および図5に示されるように導電部材を心材19aとしてその周りを合成樹脂材など絶縁部材19bで被覆した線材19cを三本、束にした電力線材で構成される。
ここで、エンジン1から延びる排気管11、モータ6から延びる三相線18は、客室を考慮して、いずれも図1および図2に示されるように客室(車体)のフロア21下を通して、車体後部へ延ばしている。この排気管11、三相線18のレイアウトを用いて、排気管11を大気開放させ、三相線18をインバータ17と接続させている。
このとき、図1および図2に示されるように排気管11や三相線18は、エンジン4、モータ6、インバータ17などの搭載位置により、排気管11の一部と三相線18の一部とが近接(接近)することがある。図1、2中のα域は、その両者が近接(接近)している領域を示している。例えばα域は、ここではフロア21のフロアトンネル部21a端(図2のみ図示)とエンジンルーム間で生じている交差部β、すなわち排気管11の上流部分と、モータ6に近い三相線部分とが接近しながら交差している部位である。むろん、他に接近する個所があれば、その部分もα域に相当する。
このとき、図1および図2に示されるように排気管11や三相線18は、エンジン4、モータ6、インバータ17などの搭載位置により、排気管11の一部と三相線18の一部とが近接(接近)することがある。図1、2中のα域は、その両者が近接(接近)している領域を示している。例えばα域は、ここではフロア21のフロアトンネル部21a端(図2のみ図示)とエンジンルーム間で生じている交差部β、すなわち排気管11の上流部分と、モータ6に近い三相線部分とが接近しながら交差している部位である。むろん、他に接近する個所があれば、その部分もα域に相当する。
この交差部βの三相線部分18a(排気管と接近する三相線部分)は、遮熱機能を有する電力線支持構造25で支持されている。この電力線支持構造25には、排気管11と接近している三相線18の周り、ここでは、交差部βの三相線部分を含んだ三相線部分18aの所定長さ域の周りに空気層を形成して、三相線11を支持する構造が用いられている。この詳しい構造が、図2〜図5に示されている。電力線支持構造25には、図2および図3に示されるように例えば遮熱用の筒部材27(本願の筒状部材に相当)と複数の保持部材30とを組み合わせた構成が用いられている。図2は、交差部βを下側から見た図(図1中の矢視A)を示し、図3は、三相線部分18aに施した断熱層の断面図(図2中のB−B線)を示している。
電力線支持構造25を構成する筒部材27は、束となった三相線11より外径寸法の大きい所定長さを有した耐熱性のパイプ部材、例えば鋼管(電縫鋼管など)から構成してある。この筒部材27が、排気管11部分と接近している三相線部分18a(最も排気管11部分からの熱の影響を受けやすい部位)を含む三相線18の外周部に渡り遊嵌されている。具体的には、筒部材27は、例えばモータ6側からフロア21下で水平に配置されるまでといった、交差部βを含むエンジン4から近い区域の三相線部分の外周部に遊嵌してある。この筒部材27にて、排気管11部分から三相線部分18aへ向かう熱を遮るようにしている。ちなみに、筒部材27は、三相線18のレイアウトにならう形状で曲成してある。
電力線支持構造25を構成する保持部材30は、図2および図3に示されるように筒部材27内の軸方向各部に点在して配置されるドーナツ状(環状)の部材からなる。詳しくは複数の保持部材30は、いずれも三相線18の外周面と筒部材27の内周面との間に介在されるものである。この介在によって、筒部材27内で三相線18を支持させている。具体的には保持部材30には、例えば熱が加わると膨張する熱膨張性樹脂部材が用いられ、熱膨張性樹脂部材の膨張を利用して、三相線18を保持している。詳しくは図6に示されるように三相線18(束)の外周面に熱膨張性樹脂部材をドーナツ状に巻き付けた後、筒部材27内に、三相線18と共に熱膨張性樹脂部材を挿入して、外部から熱を加えると(例えば排気管11からの熱)、熱膨張性樹脂部材が筒部材27の内面と突き当たるまで膨張して、図4に示されるように筒部材27内の三相線18を、筒部材27の壁面から離れた地点、すなわち筒部材27内の中央の地点で保持する(図3中C−C断面)。
そして、筒部材27の外周面上の各部、例えば両端部(交差部βを挟んだ両側)が、ブラケット部材31(一点鎖線で図示)を介して、車体1に支持(固定)してある(図1,2)。
これら保持部材30は、図3に示されるように排気管11部分と接近している三相線部分18aの領域γを避けた地点に配置されている。具体的には保持部材30は、交差部βの排気管11部分から遠ざけた地点、例えば同排気管11部分を挟んだ両側の地点S1,S2と、同じく筒部材27の末端S3との三か所の地点に配置してある。こうした保持部材30の配置(点在)により、図3および図5(図3中D−D断面)に示されるように排気管11部分と接近する三相線部分18aの周囲(外周部)に、空気の層、すなわち断熱をなす空気層32を形成している。この空気層32にて、排気管11と接近する三相線18の個所が遮熱されるようにしている。つまり、遮熱機能がもたらせられる。
これら保持部材30は、図3に示されるように排気管11部分と接近している三相線部分18aの領域γを避けた地点に配置されている。具体的には保持部材30は、交差部βの排気管11部分から遠ざけた地点、例えば同排気管11部分を挟んだ両側の地点S1,S2と、同じく筒部材27の末端S3との三か所の地点に配置してある。こうした保持部材30の配置(点在)により、図3および図5(図3中D−D断面)に示されるように排気管11部分と接近する三相線部分18aの周囲(外周部)に、空気の層、すなわち断熱をなす空気層32を形成している。この空気層32にて、排気管11と接近する三相線18の個所が遮熱されるようにしている。つまり、遮熱機能がもたらせられる。
このように構成された電力線支持構造25により、交差部βの三相線部分18aには、排気管11部分からの熱に対し、筒部材27による遮熱、三相線18部分の周りの空気層32による断熱が施される。
このとき、排気管11と接近する三相線18の領域γ周りの空気層32には、断熱を損なう要因となる部材、例えば筒部材27と三相線18間に介在されるような部材は、保持部材30を含め全く無い。つまり、断熱空間だけとなる。これにより、交差部βの排気管11部分からの熱は、筒部材27の遮熱効果、空気層32の断熱効果により、十分に遮られる。つまり、熱害を受けやすい交差部βの三相線18は、排気管11の熱から効果的に保護される。
このとき、排気管11と接近する三相線18の領域γ周りの空気層32には、断熱を損なう要因となる部材、例えば筒部材27と三相線18間に介在されるような部材は、保持部材30を含め全く無い。つまり、断熱空間だけとなる。これにより、交差部βの排気管11部分からの熱は、筒部材27の遮熱効果、空気層32の断熱効果により、十分に遮られる。つまり、熱害を受けやすい交差部βの三相線18は、排気管11の熱から効果的に保護される。
したがって、空気層32を形成する簡単な電力線支持構造25だけで、排気管11からの熱害を受けやすい三相線18(排気管と接近する三相線部分)を十分に遮熱することができる。特にモータ駆動で最も利用される三相線18は、容易に遮熱効果が確保しやすい。
しかも、保持部材30に、熱膨張性樹脂部材を用いると、どのような断面形状の三相線18や筒部材27でも、三相線18の外周面の所定位置に保持部材30を配置し、保持部材30を三相線18と共に筒部材27内に収め、外部から熱を加えるだけで、熱膨張性樹脂部材の膨張により、筒部材27内で三相線18を保持できるから、簡単に排気管11と接近する三相線18の周りに空気層32を形成することができる。
しかも、保持部材30に、熱膨張性樹脂部材を用いると、どのような断面形状の三相線18や筒部材27でも、三相線18の外周面の所定位置に保持部材30を配置し、保持部材30を三相線18と共に筒部材27内に収め、外部から熱を加えるだけで、熱膨張性樹脂部材の膨張により、筒部材27内で三相線18を保持できるから、簡単に排気管11と接近する三相線18の周りに空気層32を形成することができる。
そのうえ、筒部材27は、三相線18の静電シールド効果も発揮する。
図7は、本発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、筒状部材を、第1の実施形態で挙げたような電縫鋼管などパイプ部材でなく、両端を接合する接合式のパイプ部材37から構成したものである。このようにしても第1の実施形態と同様の効果を奏する。
図7は、本発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、筒状部材を、第1の実施形態で挙げたような電縫鋼管などパイプ部材でなく、両端を接合する接合式のパイプ部材37から構成したものである。このようにしても第1の実施形態と同様の効果を奏する。
図8は、本発明の第3の実施形態を示す。
本実施形態は、筒状部材を、第1の実施形態で挙げたような電縫鋼管などパイプ部材でなく、薄板部材を筒形に曲げて両端を接合してなる接合式の筒状部材47から構成したものである。このようにしても第1の実施形態と同様の効果を奏する。
但し、図7,8において第1の実施形態と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。
本実施形態は、筒状部材を、第1の実施形態で挙げたような電縫鋼管などパイプ部材でなく、薄板部材を筒形に曲げて両端を接合してなる接合式の筒状部材47から構成したものである。このようにしても第1の実施形態と同様の効果を奏する。
但し、図7,8において第1の実施形態と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、電力線の一部に筒状部材を設ける例を挙げたが、これに限らず、例えば図1中の二点鎖線Lに示されるように電力線の全体に渡り筒状部材を設けて、排気管と接近する電力線部分に空気層を形成するようにしても構わない。
1 車体
4 エンジン
6 モータ
11 排気管(排気路部材)
18 三相線(電力線)
25 電力線支持構造
27 筒部材(筒状部材)
30 保持部材
32 空気層
4 エンジン
6 モータ
11 排気管(排気路部材)
18 三相線(電力線)
25 電力線支持構造
27 筒部材(筒状部材)
30 保持部材
32 空気層
Claims (3)
- 車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンの出力側に連結されたモータと、前記エンジンから排出された排気ガスを外部へ導く排気路部材と、前記モータへ電力を導く電力線とを有し、前記排気路部材と電力線とが一部接近して配設されるハイブリッド車の電力線支持構造であって、
前記電力線の外周部に遊嵌される筒状部材と、前記電力線の軸方向各部の外周面と同電力線の外周面と対応する前記筒状部材の内周面間にそれぞれ介在され、前記筒状部材内で前記電力線の軸方向各部を保持する複数の保持部材とを備え、
前記保持部材が、それぞれ前記排気路部材と接近している電力線部分を避けた地点に配置され、前記排気路部材と接近している電力線部分の周囲に、空気層を形成してなる
ことを特徴とするハイブリッド車の電力線支持構造。 - 前記保持部材は、熱膨張性樹脂部材から構成され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電力線支持構造。
- 前記電力線は、三相交流の電力を前記モータへ導く三相線であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車の電力線支持構造。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104329154A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-04 | 柳州市莫尔斯汽配制造有限公司 | 排气管支架结构 |
WO2015107978A1 (ja) | 2014-01-15 | 2015-07-23 | シャープ株式会社 | 端末装置、基地局装置、および集積回路 |
-
2012
- 2012-06-21 JP JP2012139750A patent/JP2014004847A/ja active Pending
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