JP5206563B2

JP5206563B2 - 電気自動車の配線構造

Info

Publication number: JP5206563B2
Application number: JP2009098779A
Authority: JP
Inventors: 聖人関戸; 聡重松
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: EP2419299A1; CN102438862A; EP3006242A1; US20120038319A1; EP3006242B1; CN102438862B; US8928279B2; JP2010247642A; WO2010119327A1

Description

本発明は、電気自動車の配線構造に関する。

従来、電力供給ラインのプラグを車両前端部に設けた充電ポートに繋いで当該充電ポートおよびハーネスを介してバッテリに電力を供給するように構成された電気自動車が知られている。

特開平１１−３３２００３号公報

しかしながら、上記特許文献１の構造では、何らかの事情で充電ポートを交換しようとすると、その交換作業に手間がかかる場合があった。すなわち、充電ポートにハーネスが直接接続されている構造にあっては、充電ポートに繋がるハーネス全体の交換が必要となったり、あるいは、古い充電ポートをハーネスから取り外した後に新しい充電ポートの端子にハーネスの導線を結線し直す作業が必要となったりして、交換作業に手間がかかってしまう。また、充電ポートにハーネスがコネクタを介して接続されている場合にあっては、車両衝突時等に充電ポートが損傷した場合にはその充電ポートとともにコネクタも破損してしまう場合があり、その場合には、ハーネスにコネクタをつけ直す作業が必要となって、交換作業に手間がかかってしまう。

そこで、本発明は、充電ポートの交換作業の手間が増えるのを抑制することが可能な電気自動車の配線構造を得ることを目的とする。

本発明にあっては、充電ポートと当該充電ポートの後方に配置される電気部品とを接続するハーネスに、充電ポートに繋がるハーネスの前側部分とその後側部分とを着脱可能に接続する中間コネクタを設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、充電ポートの交換が必要となった際には、中間コネクタより充電ポート側の部分を交換すればよいので、充電ポートに繋がるハーネスを全て交換する場合に比べて、交換作業の手間を減らすことができる。また、車両衝突時等に充電ポートが損傷するような状況となっても、充電ポートと中間コネクタとを離間して配置することができる分、中間コネクタが損傷するのを抑制できるため、当該中間コネクタの損傷に伴って交換作業の手間が増えるのを抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態にかかる電気自動車の配線構造の側面図である。図２は、本発明の実施形態にかかる電気自動車の配線構造が適用される車体構造の一部を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態にかかる電気自動車の配線構造に含まれる中間コネクタの斜視図である。図４は、本発明の実施形態にかかる電気自動車の配線構造の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。各図中、ＦＲは車両前方、ＵＰは車両上方、ＷＤは車幅方向を示す。

図１，図２等に示すように、本実施形態にかかる車両１の前部には、フロントコンパートメント２が形成されている。フロントコンパートメント２は、後側のダッシュパネル３と、車幅方向両側のフェンダパネル（図示せず）と、前側のバンパ４ａやグリル４ｂ等と、で囲まれた空間であり、その上側開口部をフードパネル４ｃで開閉可能に塞がれている。そして、このフロントコンパートメント２内に、車両駆動用のモータと減速機とを一体化したパワーユニット５や、インバータ６、回路ボックス７等の各種部品が収容されている。電気部品としての回路ボックス７は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータや、ヒューズ、電圧計、リレー等を一体的に収容したものとして構成することができる。

図２に示すように、フロントコンパートメント２の車幅方向両側には、前後方向に略沿うフロントサイドメンバ８が延設され、フロントサイドメンバ８のやや上方の車幅方向両側で、前後方向に略沿うフードリッジメンバ９が延設されている。また、左右のフロントサイドメンバ８間には、車幅方向に略沿うクロスメンバ１０Ｆ，１０Ｒが前後に間隔をあけて架設されている。これら二つのクロスメンバ１０Ｆ，１０Ｒには、サブメンバ１１ａ，１１ｂが取り付けられており、クロスメンバ１０Ｆ，１０Ｒの補強や、インバータ６や、回路ボックス７、ＰＴＣヒータ（図示せず）等の各種部品の取り付けなどに利用されている。本実施形態では、フロントサイドメンバ８や、フードリッジメンバ９、クロスメンバ１０Ｆ，１０Ｒ、サブメンバ１１ａ，１１ｂ等が、車体骨格部材（車体）に相当する。

そして、図１，図４等に示すように、本実施形態では、車両１の前端部に、電力供給ラインのプラグ（図示せず）を差し込むコネクタとしての充電ポート１３が設けられている。充電ポート１３の前方は、グリル４ｂの少なくとも一部に形成された可動蓋で覆われており、充電を行う際には、可動蓋を開いて充電ポート１３を前方に向けて露出できるようにしてある。プラグは、前方から開口部１８内に挿入され、充電ポート１３に差し込まれる。

充電ポート１３にはハーネス１４が接続されており、電源供給ラインから、充電ポート１３およびハーネス１４を介して、フロントコンパートメント２より後方に配置されたバッテリ（図示せず）に電源電力が供給されるようになっている。

充電ポート１３としては、比較的低電圧で充電する通常充電用の充電ポート１３Ａと、比較的高電圧で急速に充電する急速充電用の充電ポート１３Ｂと、が設けられており、充電ポート１３Ａ，１３Ｂのそれぞれにハーネス１４が接続されている。各ハーネス１４の他端は、充電ポート１３より後方に配置された、回路ボックス７や、ジャンクションボックス（図示せず）、バッテリ（図示せず）等の電気部品に接続される。

充電ポート１３に繋がる各ハーネス１４の途中には、それぞれ、中間コネクタ１５，１６が設けられており、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側のハーネス１４の前側部分１４Ｆと、中間コネクタ１５，１６より電気部品側のハーネス１４の後側部分１４Ｒと、が、中間コネクタ１５，１６を介して着脱可能に接続されている。したがって、充電ポート１３のメンテナンスや修理等の際には、中間コネクタ１５，１６でハーネス１４を分離することで、充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリを取り外すことができる。

また、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６をフロントコンパートメント２内に配置してある。したがって、中間コネクタ１５，１６をフロントコンパートメント２の後方の車室床下に配置したような場合に比べてハーネス１４の前側部分１４Ｆの長さをより短くできて、充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリを比較的小さくかつ軽量に構成することができる。

さらに、本実施形態では、図１，図４等に示すように、ハーネス１４の前側部分１４Ｆを後側部分１４Ｒより短くしてある。したがって、ハーネス１４の前側部分１４Ｆの長さをより短くできて、充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリを比較的小さくかつ軽量に構成することができる。

中間コネクタ１５，１６は、雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとを有しており、雌部１５ａ，１６ａに雄部１５ｂ，１６ｂを差し込んで嵌着することで、内部の導線同士が電気的に接続されるようになっている。なお、本実施形態では、後側部分１４Ｒの前端に雌部１５ａ，１６ａを取り付けるとともに、前側部分１４Ｆの後端に雄部１５ｂ，１６ｂを取り付けるようになっているが、これを前後逆に配置しても構わない。

そして、中間コネクタ１５，１６のうちハーネス１４の後側部分１４Ｒに取り付けられる部分（本実施形態では雌部１５ａ，１６ａ）を、ブラケット１７ａ，１７ｂによってクロスメンバ１０Ｆに固定してある。仮に、雌部１５ａ，１６ａおよび雄部１５ｂ，１６ｂのうち一方が車体に対して固定あるいは支持されない構成であった場合には、当該一方と他方とを着脱する作業が面倒になるが、本実施形態では、一方（本実施形態では雌部１５ａ，１６ａ）を車体に固定することで、着脱作業をより容易にかつより円滑に行うことができる。具体的には、例えば、作業者が片手で雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとの着脱作業を行うことも可能となる。

さらに、本実施形態では、図４に示すように、中間コネクタ１５，１６を、フロントコンパートメント２内に配置された比較的大型の電気部品であるインバータ６に対して、平面視で水平方向にずらして配置してある。このため、インバータ６が雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとの着脱作業の障害となって作業効率が低下するのを、抑制することができる。なお、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６をインバータ６に対して前方にずらして配置してあるが、これには限定されず、側方あるいは後方にずれた位置としてもよい。ただし、本実施形態のように、中間コネクタ１５，１６をインバータ６に対して前方にずらして配置した場合には、より前方に配置することができる分、充電ポート１３から中間コネクタ１５，１６までの距離がより短くなって、ハーネス１４の前側部分１４Ｆの長さをより短くできて、充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリを比較的小さくかつ軽量に構成することができる。

また、本実施形態では、図１に示すように、フロントコンパートメント２内の、中間コネクタ１５，１６の上方および下方のうち少なくともいずれか一方（本実施形態では双方）に、空間Ｓを形成してある。これにより、雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとの着脱作業の際には手指や工具等が空間Ｓを介して中間コネクタ１５，１６に届きやすくなり、作業効率を高めることができる。

また、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６は、フロントコンパートメント２内の前部で車幅方向に沿って架設されるラジエータコアサポートアセンブリ１２の前端１２ａより後方に配置してある。ラジエータコアサポートアセンブリ１２は、フロントサイドメンバ８，８の前端部間で架設された車体骨格部材の一部として機能するフレーム状のラジエータコアサポートと、当該ラジエータコアサポートに取り付けられたコンデンサ等の各種部品と、を有して構成されており、車両前面衝突時等には主としてラジエータコアサポートによって前方からの荷重を受け止めることができる。このため、中間コネクタ１５，１６をラジエータコアサポートアセンブリ１２の前端１２ａより後方に配置した場合には、前方からの荷重を当該ラジエータコアサポートアセンブリ１２で受け止めることができる分、前端１２ａより前方に配置した場合に比べて、中間コネクタ１５，１６が損傷するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６を、充電ポート１３の後方に、ハーネス１４の前側部分１４Ｆを介して離間して配置したため、車両前面衝突時等には、可撓性を有するハーネス１４の前側部分１４ＦがＵ字状やＳ字状に撓んで屈曲することができる。すなわち、かかるハーネス１４の変形により、中間コネクタ１５，１６にハーネス１４を介して衝突時の荷重が入力されるのを抑制して、中間コネクタ１５，１６の保護性をより一層高めることができる。

以上、説明したように、本実施形態では、充電ポート１３と当該充電ポート１３の後方に配置される電気部品とを接続するハーネス１４に、充電ポート１３に繋がるハーネス１４の前側部分１４Ｆとその後側部分１４Ｒとを着脱可能に接続する中間コネクタ１５，１６を設けた。かかる構成によれば、充電ポート１３の交換が必要となった際には、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分（本実施形態では、充電ポート１３にハーネス１４の中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分（前側部分１４Ｆ）が繋がったサブアセンブリ）を、交換すればよいので、充電ポート１３に繋がるハーネス１４を全て交換する場合に比べて、交換作業の手間を減らすことができる。また、充電ポート１３と中間コネクタ１５，１６とを離間して配置することができる分、車両衝突時等に充電ポート１３が損傷するような状況にあっても中間コネクタ１５，１６が損傷するのを抑制できるため、当該中間コネクタ１５，１６の損傷に伴って交換作業の手間が増えるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６を、フロントコンパートメント２内に設けた。フロントコンパートメント２は、手指や工具等を挿入するスペース（例えば空間Ｓ）を形成しやすいため、かかる構成によれば、中間コネクタ１５，１６の雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとの着脱作業を行いやすくなるという利点がある。また、フロントコンパートメント２は、車両前部に形成されているため、充電ポート１３を車両１の前端部に設けた場合には、充電ポート１３と中間コネクタ１５，１６との間のハーネス１４（すなわち前側部分１４Ｆ）をより短くすることができ、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分（本実施形態では充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリ）を比較的小さくかつ軽量に構成することができる。よって、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分の着脱作業を行いやすくなるとともに、交換部分に含まれるハーネス１４が短くなる分、ハーネス１４の無駄を減らすことができる。

また、本実施形態では、前側部分１４Ｆの長さを、後側部分１４Ｒの長さより短くした。よって、後側部分１４Ｒより前側部分１４Ｆが長い場合に比べて、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分（本実施形態では充電ポート１３とハーネス１４の前側部分１４Ｆとが一体化されたサブアセンブリ）を比較的小さくかつ軽量に構成することができる。よって、中間コネクタ１５，１６より充電ポート１３側の部分の着脱作業を行いやすくなるとともに、交換部分に含まれるハーネス１４が短くなる分、ハーネス１４の無駄を減らすことができる。

また、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６をフロントコンパートメント２の前部で車幅方向に架設されるラジエータコアサポートアセンブリ１２の前端１２ａより後方に配置した。よって、車両衝突時に作用した荷重をラジエータコアサポートアセンブリ１２で受け止めることができる分、その前端１２ａより前方に配置した場合に比べて、中間コネクタ１５，１６が損傷するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、中間コネクタ１５，１６を、フロントコンパートメント２内に配置されるインバータ６に対して平面視で水平方向にずらして配置した。よって、インバータ６が雌部１５ａ，１６ａと雄部１５ｂ，１６ｂとの着脱作業の障害となってその作業効率が低下するのを、抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、充電ポートを車両の前端部に設けた構成を例示したが、これには限定されず、充電ポートと中間コネクタとの間にハーネスを介在させるとともに、充電ポートと中間コネクタとを離間させて配置すれば、充電ポートや中間コネクタの配置によらず、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

１車両
２フロントコンパートメント
６インバータ
７回路ボックス（電気部品）
１２ラジエータコアサポートアセンブリ
１２ａ前端
１３，１３Ａ，１３Ｂ充電ポート
１４ハーネス
１４Ｆ前側部分
１４Ｒ後側部分
１５，１６中間コネクタ

Claims

車両前端部に設けられた充電ポートからハーネスを介してバッテリに電力を供給する電気自動車の配線構造において、
前記充電ポートと当該充電ポートの後方に配置される電気部品とを接続するハーネスに、前記充電ポートに繋がる前記ハーネスの前側部分とその後側部分とを着脱可能に接続する中間コネクタを設けたことを特徴とする電気自動車の配線構造。
前記中間コネクタを車両前部に形成されたフロントコンパートメント内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の配線構造。
前記前側部分の長さを、前記後側部分の長さより短くしたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車の配線構造。
前記中間コネクタを前記フロントコンパートメントの前部で車幅方向に架設されるラジエータコアサポートアセンブリの前端より後方に配置したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の電気自動車の配線構造。
前記中間コネクタを、前記フロントコンパートメント内に配置されるインバータに対して平面視で水平方向にずらして配置したことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電気自動車の配線構造。
車両の端部に設けられた充電ポートからハーネスを介してバッテリに電力を供給する電気自動車の配線構造において、
前記充電ポートと電気部品とを接続するハーネスに、前記ハーネスの前記充電ポート側の部分と前記ハーネスの前記電気部品側の部分とを着脱可能に接続する中間コネクタを設けたことを特徴とする電気自動車の配線構造。