JP2022131170A

JP2022131170A - プロテクタ

Info

Publication number: JP2022131170A
Application number: JP2021029979A
Authority: JP
Inventors: 直人小山石; Naoto Koyamaishi; 政隆岩本; Masataka Iwamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07

Abstract

【課題】エンジンルーム内に配設された高電圧ケーブルがエンジンルーム内に配置される他の部品の損傷を回避するプロテクタとダッシュパネルとに挟まれることを回避することを課題とする。【解決手段】プロテクタは、エンジンルーム内に配置される部品を保護する保護部を有するプロテクタであって、前記保護部は、前記プロテクタが前記エンジンルーム内に設置された状態において、前記エンジンルームの後端に配置されたダッシュパネルの近傍に配設される高電圧ケーブルと対向する縁部に、前記高電圧ケーブルが入り込むことができる凹部を備える。車両が衝突したとき等に、高電圧ケーブルが凹部に入り込むことで高電圧ケーブルがプロテクタとダッシュパネルとに挟まれることが回避される。【選択図】図３

Description

本発明は、プロテクタに関する。

車体の前側に設けたエンジンルーム内に車輪の駆動源となるエンジンを配置する形式の車両がある。エンジンルーム内には、シリンダブロックやシリンダヘッド等を有するエンジン本体以外にも、補機類や、エンジンに燃料を供給する燃料供給系統等、多くの部品が配置されている。このような車両に大きな衝撃が加わると、エンジンルーム内に配置された部品同士が衝突し、衝突した部品が損傷する可能性がある。このような部品として、例えば、エンジンに燃料を供給するための燃料ポンプと接続された燃料チューブがある。燃料チューブは合成樹脂等の柔軟な材料によって形成されることが多く、損傷し易い。このため、燃料チューブを保護するための高剛性のプロテクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。燃料ポンプや燃料チューブはエンジンルーム内のダッシュパネル近傍に配置されることがあり、これに伴って燃料チューブを保護するプロテクタもダッシュパネル近傍に配置されることがある。

特開２００８－３８９９７号公報

ところで、車両がいわゆるハイブリッド車両である場合、エンジンルーム内には、エンジン本体やその補機類、燃料供給系統等以外にも、ＰＣＵ（Power Control Unit）が配置されることがある。ＰＣＵは、エンジンルームの後端に位置しているダッシュパネルよりも後方に配置されるモータジェネレータ（ＭＧ）と接続される。このため、ＰＣＵとモータジェネレータとを接続する高電圧ケーブル（ＭＧケーブル）がエンジンルーム内のダッシュパネル近傍を通ることがある。エンジンルーム内のダッシュパネル近傍にプロテクタが配置され、さらに、ダッシュパネル近傍に高電圧ケーブルが通っている場合、高電圧ケーブルはプロテクタとダッシュパネルとの間を横切るように配置される。この状態で例えば車両が衝突し、プロテクタが後方に押されると、高電圧ケーブルがプロテクタとダッシュパネルとに挟まれ、高電圧ケーブルの機能に影響する可能性がある。

特許文献１は、ダッシュパネル近傍に高電圧ケーブルが配設されていることを想定しておらず、高電圧ケーブルがプロテクタとダッシュパネルとに挟まれる事象に対する対策は何ら採られていない。

そこで、本明細書開示の発明は、エンジンルーム内に配設された高電圧ケーブルがエンジンルーム内に配置される他の部品の損傷を回避するプロテクタとダッシュパネルとに挟まれることを回避することを課題とする。

本明細書開示のプロテクタは、エンジンルーム内に配置される部品を保護する保護部を有するプロテクタであって、前記保護部は、前記プロテクタが前記エンジンルーム内に設置された状態において、前記エンジンルームの後端に配置されたダッシュパネルの近傍に配設される高電圧ケーブルと対向する縁部に、前記高電圧ケーブルが入り込むことができる凹部を備えたことを特徴とする。

本明細書に開示された発明は、エンジンルーム内に配設された高電圧ケーブルがエンジンルーム内に配置される他の部品の損傷を回避するプロテクタとダッシュパネルとに挟まれることを回避することができる。

図１は実施形態のプロテクタが配置されたエンジンルーム内を模式的に示す説明図である。図２は実施形態のプロテクタの６面図であり、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は平面図、図２（Ｃ）は底面図、図２（Ｄ）は右側面図、図２（Ｅ）は左側面図、図２（Ｆ）は背面図である。図３（Ａ）は図１におけるＸ部を拡大して示す説明図であり、図３（Ｂ）は高電圧ケーブルを取り外した状態のＸ部を拡大して示す説明図である。図４は実施形態のプロテクタが設置されたエンジンをその後端側から観た一部拡大図である。図５は高電圧ケーブルをプロテクタに固定するためのクランプ部材とブラケットとの接続を示す説明図である。図６（Ａ）は衝突前のプロテクタ、高電圧ケーブル及びダッシュパネルの位置関係を示す説明図であり、図６（Ｂ）は衝突後のプロテクタ、高電圧ケーブル及びダッシュパネルの位置関係を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。

（実施形態）
[エンジンルーム内部]
まず、図１を参照して、車両のエンジンルーム５０及びエンジンルーム５０内に配置されている主要な機器について説明する。以下の説明おいて、エンジンルーム５０の前後左右方向は、図１に示すように設定されているものとする。これらの各方向は、車両の前後左右方向と一致している。エンジンルーム５０は、車体の前側に設けられている。エンジンルーム５０は、その後端部に配置されたダッシュパネル５１、前端部に配置されたフロントクロスメンバー５２及び両側部に配置されたサイドパネル５３に囲まれている。

本実施形態の車両は、内燃機関であるエンジン１００と、図示しないモータによって車輪の駆動を行うハイブリッド車両である。エンジンルーム５０内には、エンジン１００とその補機類、燃料ポンプ１０等の燃料供給系統の一部が配置されている。エンジンルーム５０内には、さらに、モータを駆動するための電力を制御するＰＣＵ１６が配置されている。

燃料ポンプ１０は、エンジン１００が備える気筒内へ高圧の燃料を直接噴射するために設けられる図示しないデリバリパイプへ向けて燃料を供給する高圧燃料ポンプである。燃料ポンプ１０は、エンジン１００が備えるヘッドカバー１０１の後端に近い位置、つまり、エンジンルーム５０内においてダッシュパネル５１に近い位置に設けられたポンプ設置部１０２上に取り付けられている。燃料ポンプ１０は、吸入口１０ａと吐出口１０ｂを備える。吸入口１０ａには、燃料チューブ１１の一端が接続されている。燃料チューブ１１の他端は、図示しない燃料タンク側に設けられた低圧ポンプに接続されている。吐出口１０ｂは、接続パイプ１２を介してデリバリパイプに接続されている。燃料ポンプ１０は、燃料チューブ１１を通じて供給された燃料の圧力を高め、接続パイプ１２を通じて高圧の燃料をデリバリパイプへ供給する。燃料ポンプ１０がダッシュパネル５１の近傍に取り付けられていることにともなって、燃料チューブ１１もダッシュパネル５１の近傍を通っている。

燃料チューブ１１は、燃料に対する化学的な耐性を有し、かつ、柔軟性を有する合成樹脂によって円筒状に形成されている。本実施形態の燃料チューブ１１は、ナイロン製である。燃料チューブ１１は、エンジンルーム５０内に配置される部品の一つであり、エンジンルーム５０内には、この燃料チューブ１１を保護する保護部２１を有するプロテクタ２０が装備されている。プロテクタ２０については、後に詳細に説明する。

ＰＣＵ１６は、ＭＧケーブルと称される高電圧ケーブル１５を介して図示しないモータジェネレータと接続されている。ＰＣＵ１６は、接続口となるＰＣＵコネクタ１６ａを備えている。図１を参照すると、本実施形態におけるＰＣＵコネクタ１６ａは、エンジンルーム５０内において、右側のサイドパネル５３の近傍に配置されている。一方、モータジェネレータは、車両の車体においてダッシュパネル５１よりも後方に配置されており、接続口となるＭＧコネクタ１７は、ダッシュパネル５１の下方に設けられている。高電圧ケーブル１５は、一方の端部に第１コネクタ１５ａを備え、他方の端部に第２コネクタ１５ｂを備えている。第１コネクタ１５ａはＰＣＵコネクタ１６ａに接続され、第２コネクタ１５ｂはＭＧコネクタ１７に接続される。このため、高電圧ケーブル１５の配設経路は、ダッシュパネル５１とエンジン１００の後端部との間を通り、さらに、エンジン１００の上方を通ってエンジン１００の右側方へ向かっている。

ここで、図２（Ａ）～図５を参照して、燃料チューブ１１を保護するプロテクタ２０の形状、燃料チューブ１１とプロテクタ２０との位置関係及び高電圧ケーブル１５とプロテクタ２０との位置関係について説明する。

[プロテクタの形状]
まず、プロテクタ２０の６面図である図２（Ａ）から図２（Ｆ）を参照して、プロテクタ２０の形状について説明する。なお、プロテクタ２０は、エンジン１００のヘッドカバー１０１上に取り付けられるが、プロテクタ２０は、図２（Ａ）に示す正面図に表れている面がエンジンルーム５０内の前側に位置するように設置される。このとき、図２（Ａ）に示す正面図において右端に位置する部分がエンジンルーム５０内の左側に位置する。つまり、図２（Ｄ）に示す右側面図に表れる面が、エンジンルーム５０の左側のサイドパネル５３と対向する状態となる。

プロテクタ２０は、想定される衝突荷重によって変形することがない剛性を備えた板金によって形成されており、図２（Ａ）に示す正面図や図２（Ｂ）に示す平面図において、中央部に位置する部分に保護部２１が設けられている。保護部２１は、前後方向に所定の幅を有しており、前側縁部２１ａと後側縁部２１ｂを備えている。後側縁部２１ｂは、プロテクタ２０がエンジンルーム５０内に設置された状態において、高電圧ケーブル１５及びダッシュパネル５１と対向する（図３（Ａ）等参照）。

プロテクタ２０には、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示すように、後側縁部２１ｂに高電圧ケーブル１５が入り込むことができる凹部２１ｂ１が形成されている。凹部２１ｂ１は、高電圧ケーブル１５の外径に応じて、高電圧ケーブル１５を収容することができる開口寸法及び深さ寸法を有している。

プロテクタ２０は、左右方向の一端部に第１装着部２３を備えるとともに、左右方向の他端部に第２装着部２４を備える。第１装着部２３には第１ボルト孔２３ａが設けられ、第２装着部２４には第２ボルト孔２４ａが設けられている。プロテクタ２０は、これらのボルト孔にボルト２７を挿通させて締め込むことで、ヘッドカバー１０１に取り付けられる（図１参照）。

プロテクタ２０は、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示すように、保護部２１と第１装着部２３との間にブラケット取付部２５を備えている。ブラケット取付部２５は、第３ボルト孔２５ａと切欠き状の掛止部２５ｂを備えている。ブラケット取付部２５は、図１や図３（Ａ）に示すように高電圧ケーブル１５を保持するためのクランプ部材３１をプロテクタ２０に固定するためのブラケット３０が取り付けられる部分である。ブラケット３０については、後に説明する。

プロテクタ２０は、第２装着部２４の側方に上下方向に延びるフランジ状のセンサ取付部２６を備える。図２（Ｄ）や図２（Ｅ）に示すように、センサ取付部２６には、センサ取付用の２つの取付穴２６ａが設けられている。本実施形態では、図３（Ａ）等に示すように、センサ取付部２６には、圧力センサ２８が取り付けられている。圧力センサ２８は、エンジン１００の吸気の圧力を検出する。なお、センサ取付部２６には、他のセンサを取り付けてもよいし、センサ以外の他の部品を取り付けてもよい。また、プロテクタ２０は、センサ取付部２６を省略した形状としてもよい。

[燃料チューブとプロテクタとの位置関係]
つぎに、燃料チューブ１１とプロテクタ２０との位置関係について説明する。プロテクタ２０は、図３（Ａ）や図３（Ｂ）に示すように、前側縁部２１ａが前側に位置し、後側縁部２１ｂがダッシュパネル５１と対向するようにヘッドカバー１０１に取り付けられる。このとき、図４によく表れているように、プロテクタ２０の保護部２１の下側に燃料チューブ１１が位置する状態となるようにする。つまり、プロテクタ２０の保護部２１は、庇のように燃料チューブ１１の上方を覆う。これにより、例えば、車両が正面から他車やその他の構造物と衝突し、エンジンルーム５０内に設けられている硬く、鋭利な部分が後方に変位するような場合であっても、そのような変位した部分は、保護部２１に衝突する。この結果、変位した部分が燃料チューブ１１に打ち当たることが回避され、燃料チューブ１１の破損が回避される。なお、図３（Ｂ）は、プロテクタ２０が設置された状態を分かり易くするために、高電圧ケーブル１５及びこれを支持するブラケット３０を取り外した状態を示している。

[高電圧ケーブルとプロテクタとの位置関係]
つぎに、高電圧ケーブル１５とプロテクタ２０との位置関係について説明する。プロテクタ２０は、図３（Ａ）や図４に示すように、凹部２１ｂ１の位置が、高電圧ケーブル１５が通る位置と合致するようにヘッドカバー１０１に取り付けられる。

高電圧ケーブル１５は、図５に示すように、ブラケット３０とクランプ部材３１とを介してプロテクタ２０に固定される。ブラケット３０は、プロテクタ２０が備えるブラケット取付部２５（図２（Ｂ）参照）に密着させて装着される装着部３０ａと、ブラケット取付部２５に形成された掛止部２５ｂに掛け止められる掛止片３０ｂを備える。また、後に説明するクランプ部材３１が備える挿し込み孔３１ｃ１に挿し込まれる挿し込み片３０ｃを備える。挿し込み片３０ｃには、挿し込み孔３１ｃ１に設けられている不図示の嵌合凸部が嵌まり込む固定穴３０ｃ１が設けられている。ブラケット３０は、掛止片３０ｂを掛止部２５ｂに掛け止めした状態で、ボルト３２を第３ボルト孔２５ａに挿し込み、プロテクタ２０とともにヘッドカバー１０１に共締めされる。

一方、クランプ部材３１は、高電圧ケーブル１５の外周壁を周方向に沿って覆い、高電圧ケーブル１５を保持することができる筒状の部材である。クランプ部材３１は、筒状の外周壁の一部を軸方向に延びる切開線Ｌに沿って切り開かれ、開閉可能にとされている。そして、クランプ部材３１は、切開線Ｌを隔てて固定爪３１ａとこの固定爪３１ａが掛合することで筒形状を維持し、高電圧ケーブル１５を保持できる掛止枠部３１ｂを備えている。クランプ部材３１は、また、その外周面上に固定ブロック部３１ｃを備えている。固定ブロック部３１ｃには、挿し込み孔３１ｃ１が設けられている。この挿し込み孔３１ｃ１にブラケット３０に設けられている挿し込み片３０ｃが挿し込まれ、挿し込み孔３１ｃ１内に形成されてる凸部が固定穴３０ｃ１に嵌まり込むことでクランプ部材３１がブラケット３０に固定される。

これにより、高電圧ケーブル１５とプロテクタ２０との位置関係が決まり、高電圧ケーブル１５と凹部２１ｂ１との位置関係が維持される。この結果、例えば、車両が衝突した場合、エンジン１００自体が後方に変位し、プロテクタ２０とダッシュパネル１５１との距離が狭まった場合であっても、高電圧ケーブル１５は、凹部２１ｂ１内に入り込み易くなる。

図６（Ａ）は、車両が衝突する前のプロテクタ２０、高電圧ケーブル１５及びダッシュパネル５１の位置関係を示している。車両が衝突する前のプロテクタ２０とダッシュパネル５１との間には、高電圧ケーブル１５が通ることができるだけの間隔が設けられている。このような通常の状態から車両が衝突すると、図６（Ｂ）に示すように、プロテクタ２０が矢示Ｆのように後方に変位し、プロテクタ２０とダッシュパネル５１との間隔が狭くなる。しかしながら、本実施形態のプロテクタ２０であれば、高電圧ケーブル１５は、凹部２１ｂ１内に入り込むことができる。

このように高電圧ケーブル１５は、凹部２１ｂ１に入り込み、凹部２１ｂ１内に退避することができる。これにより、高電圧ケーブル１５がプロテクタ２０とダッシュパネル５１とに挟まれることが回避される。この結果、高電圧ケーブル１５の破損が回避される。

また、高電圧ケーブル１５が凹部２１ｂ１に入り込むことで、高電圧ケーブル１５の動きが抑制されるため、高電圧ケーブル１５が燃料チューブ１１やその他の燃料供給系の部品に干渉し、接触することを回避することができる。これにより、車両の安全性を向上させることができる。

本実施形態のプロテクタ２０の効果をまとめると以下のごとくである。本実施形態のプロテクタ２０は、エンジンルーム５０内に配置される部品を保護する保護部２１の高電圧ケーブル１５と対向する後側縁部２１ｂに、高電圧ケーブル１５が入り込むことができる凹部２１ｂ１を備える。これにより、プロテクタ２０によって部品の保護がされるだけでなく、高電圧ケーブル１５がプロテクタ２０とダッシュパネル５１とに挟まれることが回避される。なお、本実施形態において、プロテクタ２０の保護対象は燃料チューブ１１であったが、プロテクタ２０が他の部品を保護対象とする場合であっても、凹部２１ｂ１を設けることで高電圧ケーブル１５の損傷を回避することができる。

上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

１０燃料ポンプ１１燃料チューブ
１５高電圧ケーブル１６ＰＣＵ
１６ａＰＣＵコネクタ１７ＭＧコネクタ
２０プロテクタ２１保護部
２１ａ前側縁部２１ｂ後側縁部
２１ｂ１凹部３０ブラケット
３１クランプ部材５０エンジンルーム
５１ダッシュパネル１００エンジン
１０１ヘッドカバー

Claims

エンジンルーム内に配置される部品を保護する保護部を有するプロテクタであって、
前記保護部は、前記プロテクタが前記エンジンルーム内に設置された状態において、前記エンジンルームの後端に配置されたダッシュパネルの近傍に配設される高電圧ケーブルと対向する縁部に、前記高電圧ケーブルが入り込むことができる凹部を備えたことを特徴とするプロテクタ。