JP5754323B2

JP5754323B2 - 車両

Info

Publication number: JP5754323B2
Application number: JP2011206659A
Authority: JP
Inventors: 貴司渥美; 明朗北見
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: JP2013067254A

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、車両前方のエンジンルーム内に搭載されて電子部品を収納する電子部品ケースと、エンジンルームより車両後方に搭載されて電子部品と電気ケーブルを介して接続された車載バッテリと、を備える車両に関する。

従来、この種の車両に関する技術としては、エンジン電子制御回路等を実装した回路基板を収納する防水ケースの通気構造であって、回路基板のコネクタに差し込み接続されるワイヤハーネスのコネクタに、そのコネクタの内部を大気に連通させる通気孔を形成すると共に、その通気孔には、通気性と防水性とを兼ね備えた撥水フィルタを溶着等により組み付け、さらに、回路基板のコネクタに、ワイヤハーネスのコネクタの内部と防水ケースの内部とを連通させる連通孔を形成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この通気構造では、上述の構造とすることにより、吸水によるコネクタ内部のショートと回路基板のショートとの両方を防止するものとしている。

特開２０００−２２８２４３号公報

しかしながら、上述した防水ケースの通気構造では、撥水フィルタ等により防水ケース内の防水（防滴）性と通気性は確保されても、ケース内の湿度が上昇する場合がある。エンジンルーム内の蒸気（湿気）は、ケース内外の温度変化や湿度変化，温度差や湿度差により撥水フィルタを介してケース内にゆっくり進入し、一旦進入した蒸気は撥水フィルタにより遮られ結露した状態でケース内に滞留する。そして、エンジンの運転と停止が例えば数日間に亘って繰り返されると、ケース内の湿気は高温高湿状態のエンジンルーム内の温度で飽和し、ケース内の結露した水分や高湿度状態のためにケース内で電子部品の一部が劣化したり樹脂製部材の亀裂が生じるなどにより電子部品に異常が生じる可能性があった。

本発明の車両は、電子部品ケース内の湿度が上昇するのをより適正かつ簡易に抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
車両前方のエンジンルーム内に搭載されて電子部品を収納する電子部品ケースと、前記エンジンルームより車両後方に搭載されて前記電子部品と電気ケーブルを介して接続された車載バッテリと、を備える車両において、
前記電気ケーブルを覆うと共に、内部に前記電子部品ケースと車室とを連通する通気路を有するケーブル用ホース
を備えることを特徴とする。

この本発明の車両では、車両前方のエンジンルーム内に搭載された電子部品ケースが収納する電子部品と、エンジンルームより車両後方に搭載された車載バッテリと、を接続する電気ケーブルを覆うと共に、内部に電子部品ケースと車室とを連通する通気路を有するケーブル用ホースを備える。これにより、空調などにより比較的低い湿度で湿度変化が少ない車室と電子部品ケースとが連通するから、電子部品ケース内の湿度が上昇するのを抑制することができる。また、電子部品と車載バッテリとを接続する電気ケーブルを覆うケーブル用ホース内の通気路によって、電子部品ケースと車室とが連通するから、部品点数を必要以上に増加させることがない。この結果、電子部品ケース内の湿度が上昇するのをより適正かつ簡易に抑制することができる。即ち、電子部品ケース内の電子部品をより適正かつ簡易に保護することができる。ここで、「エンジンルーム」には、エンジンを収納するものや、エンジンと走行用モータとを収納するもの、エンジンを収納することなく走行用モータを収納するもの、などが含まれる。また、「電子部品」には、インバータ回路やコンバータ回路などが含まれる。

こうした本発明の車両において、前記電子部品は、前記電子部品ケースに取り付けられて該電子部品ケースの内部と外部とを連通する通気孔を有する樹脂製カプラを用いて、前記車載バッテリに接続された前記電気ケーブルと接続されており、前記電子部品ケースは、前記樹脂製カプラの通気孔と前記ケーブル用ホース内の通気路とによって前記車室と連通されている、ものとすることもできる。この場合、前記電子部品ケースにおける前記樹脂製カプラの取付部位の外周側には、前記ケーブル用ホースの一端に固定されたブーツ部材が固定されており、前記電子部品ケースは、前記樹脂製カプラの通気孔と前記ブーツ部材の内部と前記ケーブル用ホース内の通気路とによって前記車室と連通されている、ものとすることもできる。

また、本発明の車両において、前記ケーブル用ホースには、前記ケーブル用ホース内の通気路と前記車室とを連通する連通部が設けられており、前記電子部品ケースは、前記ケーブル用ホース内の通気路と前記連通部とによって前記車室と連通されている、ものとすることもできる。この場合、前記連通部は、前記ケーブル用ホースに取り付けられて３つの孔のうち２つの孔を前記電気ケーブルが貫通するＴ型ユニオンにより構成されている、ものとすることもできる。また、前記連通部は、前記ケーブル用ホースに取り付けられて該ケーブル用ホース内の通気路と前記車室とを連通する連通路が形成されたステーにより構成されている、ものとすることもできる。更にまた、前記ケーブル用ホース内の通気路は、前記ケーブル用ホース内に配索された細管ホースにより構成され、前記連通部は、前記細管ホースの端部部位により構成されている、ものとすることもできる。

さらに、本発明の車両において、前記ケーブル用ホース内の通気路には、吸湿材が設置されている、ものとすることもできる。

あるいは、本発明の車両において、前記車室の空気を送風する送風用機器を用いて前記ケーブル用ホース内の通気路を介して前記車室内から前記電子部品ケースの内部への吸気を行なうと共に前記電子部品ケースの内部から外部への排気を行なうことによる空気の循環を可能とする、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車１０の外観と走行に必要な機器が車載された様子とを説明する説明図である。エンジンルーム１２内に搭載されたインバータ回路２６と車室１４の下方に配索されたパワーケーブル３２とを車両左側から見た様子を模式的に示す説明図である。図２のインバータケース２８周辺の（ａ）部を拡大して断面により示す説明図である。図３のブーツ固定部２９と樹脂カプラ４０のＡＡ断面を示す断面図である。図２のパワーケーブル３２の車室１４下方の（ｂ）部を拡大して断面により示す説明図である。変形例の樹脂カプラ１４０周辺の様子を断面により示す説明図である。図６の樹脂カプラ１４０のＡＡ断面を示す断面図である。変形例の車室側連通部１５０を示す説明図である。変形例のインバータケース２８の内部が車室１４と連通する様子を示す説明図である。変形例のインバータケース２８の内部が車室１４と連通する様子を示す説明図である。変形例の車室１４とインバータケース２８との空気の循環を可能とする構成を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車１０の外観と走行に必要な機器が車載された様子とを説明する説明図である。図示するように、車両前部のエンジンルーム１２には、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により走行用の動力を出力する内燃機関であるエンジン２２と、周知の同期発電電動機として構成されて走行用の動力を入出力するモータ２４と、モータ２４を駆動する電子部品としてのインバータ回路２６を収納するインバータケース２８と、が搭載されている。また、車両後部の図示しないリヤシート後方には、二次電池としてのバッテリ３０が搭載されており、インバータ回路２６とバッテリ３０とが車室（乗員室）１４の下方（フロア下）に配索されたパワーケーブル３２によって接続されて、モータ２４がインバータ回路２６を介してバッテリ３０と電力をやりとりすることができるようになっている。これにより、バッテリ３０からの電力によりモータ２４を駆動しエンジン２２を間欠運転しながら走行したり、制動時にはモータ２４からの電力によりバッテリ３０を充電したりすることができる。なお、実施例のハイブリッド自動車１０は、バッテリ３０からの電力を用いて駆動されるコンプレッサや車室１４内の前席前方のダッシュボード又はセンターコンソールに設けられた操作パネルなどを含む図示しない空調装置を備えており、運転者などによる操作パネルの操作に応じて空調装置を作動させることによって、車室１４の空調が行なわれる。

図２は、エンジンルーム１２内に搭載されたインバータ回路２６と車室１４の下方に配索されたパワーケーブル３２とを車両左側から見た様子を模式的に示す説明図であり、図３は、図２のインバータケース２８周辺の（ａ）部を拡大して断面により示す説明図であり、図４は、図３のブーツ固定部２９と樹脂カプラ４０のＡＡ断面を示す断面図であり、図５は、図２のパワーケーブル３２の車室１４下方の（ｂ）部を拡大して断面により示す説明図である。図２に示すように、パワーケーブル３２は、ケーブル保護のために中空且つじゃばら状で樹脂製のフレキシブルホース３４に覆われており、インバータ回路２６は、インバータケース２８に取り付けられた樹脂製の樹脂カプラ４０を用いてこのフレキシブルホース３４に覆われたパワーケーブル３２と接続されている。

より具体的には、図３に示すように、インバータケース２８における樹脂カプラ４０の取付部位の外周側には、円筒状のブーツ固定部２９が形成されており、このブーツ固定部２９には、中空且つテーパ状でゴム製のゴムブーツ３５の大径側の端部が図示しない締結バンドによって固定されている。さらに、このゴムブーツ３５の小径側の端部には、フレキシブルホース３４の一端が図示しない締結バンドによって固定されている。こうしてインバータケース２８のブーツ固定部２９にゴムブーツ３５が固定されると共にゴムブーツ３５にフレキシブルホース３４の一端が固定された状態で、パワーケーブル３２が樹脂カプラ４０を貫通すると共に、パワーケーブル３２の一端に取り付けられた端子３３がインバータ回路２６の端部に設けられた端子取付部２７ａにボルト２７ｂによって締結されている。これにより、インバータ回路２６はパワーケーブル３２と接続される。ここで、樹脂カプラ４０は、ブーツ固定部２９の平滑な内周面に取り付けられたＯリング４１によってインバータケース２８の内部を密閉（シール）するようにインバータケース２８に固定されており、インバータケース２８も防滴防湿を目的として基本的に密閉されたケースとして構成されている。ただし、図５に示すように、樹脂カプラ４０はインバータケース２８の内部と外部とを連通する通気孔４４を有するため、インバータケース２８の内部は、図３に示すように、この樹脂カプラ４０の通気孔４４とゴムブーツ３５の内部とフレキシブルホース３４内部の空間としての通気路３６とによって、車室１４と連通されている。なお、樹脂カプラ４０は、図４に示すように、被覆線としての２本のパワーケーブル３２を覆う樹脂製の樹脂ハウジング４２と、この樹脂ハウジング４２に覆われた断面が半円状の通気孔４４とを含んでおり、通気孔４４は樹脂カプラ４０の成型時に形成すればよいため通気孔４４の大口径化は比較的容易になっている。また、図２および図５に示すように、フレキシブルホース３４のうち、車室１４下方（フロア下）の部位には、フレキシブルホース３４内の通気路３６と車室１４とを連通する車室側連通部５０が設けられている。次に、この車室側連通部５０について説明する。

車室側連通部５０は、図５に示すように、フレキシブルホース３４の車室１４下方の部位に上方向きに開口するよう形成された開口部３８と、開口部３８に出口部５４が挿入された三ツ又で樹脂製のＴ型ユニオン（Ｔ型コネクタ）５２と、Ｔ型ユニオン５２の出口部５４を車室１４内で上方から塞ぐように取り付けられた防滴用の防滴蓋５６と、により構成されている。Ｔ型ユニオン５２は、その３つの孔のうち２つの孔をパワーケーブル３２が直線状に貫通すると共に、残り１つの孔を出口部５４が有するものとして構成されている。こうして構成された車室側連通部５０によって、フレキシブルホース３４内の通気路３６と車室１４とが連通しており、これにより、インバータケース２８の内部が車室１４と連通する。なお、Ｔ型ユニオン５２の出口部５４に延長ホース等を固定することによって、防滴蓋５６は車室１４内のダッシュボードやセンターコンソール等に取り付けることができる。

このように、実施例のハイブリッド自動車１０では、車両前方のエンジンルーム１２内に搭載されたインバータケース２８が収納するインバータ回路２６と、エンジンルーム１２より車両後方に搭載されたバッテリ３０と、を接続するパワーケーブル３２を覆うと共に、内部にインバータケース２８と車室１４とを連通する通気路３６を有するフレキシブルホース３４を備える。これにより、エンジン２２の運転と停止との繰り返しにより湿度変化が大きい（特に雨天走行時には顕著に湿度変化が大きい）エンジンルーム１２内に搭載されたインバータケース２８の内部が、比較的低湿度で湿度変化が少なく高温高湿時には空調装置により空調される車室１４と連通するから、インバータケース２８の内部の湿度が上昇するのを抑制することができる。また、こうした構造を、通気孔４４の大口径化が比較的容易な（即ちインバータケース２８の内部の乾燥を速くして結露の抑制により効果的な）樹脂カプラ４０と、インバータケース２８のブーツ固定部２９の平滑な内周面と樹脂カプラ４０との間に取り付けられたＯリング４１と、一端がインバータケース２８のブーツ固定部２９に固定されると共に他端がフレキシブルホース３４に固定されたゴムブーツ３５と、ゴムブーツ３５と共に防湿性や密閉性が高いフレキシブルホース３４とを用いて、インバータケース２８を密閉する構造とすると共に、車室１４内ではＴ型ユニオン５２に防滴蓋５６を取り付けて例えば飲料や傘の雫等の液体がＴ型ユニオン５２を介してフレキシブルホース３４内に進入しないようにするから、インバータケース２８の内部をより確実に乾燥した状態とすることができる。さらに、インバータ回路２６とバッテリ３０とを接続するパワーケーブル３２を覆うフレキシブルホース３４内の通気路３６によって、インバータケース２８と車室１４とが連通するから、部品点数を必要以上に増加させることなく、インバータケース２８の内部を乾燥した状態とすることができる。この結果、インバータケース２８内の湿度が上昇するのをより適正かつ簡易に抑制することができ、結露や湿気に弱いインバータ回路２６をより適正かつ簡易に保護することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車１０によれば、車両前方のエンジンルーム１２内に搭載されたインバータケース２８が収納するインバータ回路２６と、エンジンルーム１２より車両後方に搭載されたバッテリ３０と、を接続するパワーケーブル３２を覆うと共に、内部にインバータケース２８と車室１４とを連通する通気路３６を有するフレキシブルホース３４を備えるから、インバータケース２８内の湿度が上昇するのを抑制することができる。また、インバータ回路２６とバッテリ３０とを接続するパワーケーブル３２を覆うフレキシブルホース３４内の通気路３６によって、インバータケース２８と車室１４とが連通するから、部品点数を必要以上に増加させることない。この結果、インバータケース２８内の湿度が上昇するのをより適正かつ簡易に抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車１０では、樹脂カプラ４０は、２本のパワーケーブル３２を覆う樹脂ハウジング４２と１つの通気孔４４とを含むものとしたが、図６の変形例の樹脂カプラ１４０周辺の様子と、図６の樹脂カプラ１４０のＡＡ断面を示す図７の断面図とに示すように、２本のパワーケーブル３２をそれぞれ覆う２つの保持部１４３ａと保持部１４３ａを支持する２つの支持部１４３ｂとを有する樹脂製の樹脂ハウジング１４２と、樹脂ハウジング１４２に形成された複数（図７の例では３つ）の通気孔１４４と、を含む樹脂カプラ１４０を用いるものとしてもよい。

車室側連通部５０は、フレキシブルホース３４に取り付けられたＴ型ユニオン５２などにより構成されるものとしたが、図８の変形例の車室側連通部１５０に示すように、フレキシブルホース３４を車両に固定するための樹脂製の樹脂ステー１５２により車室側連通部１５０を構成するものとしてもよい。図中、フレキシブルホース３４に取り付けられた樹脂ステー１５２には、フレキシブルホース３４内の通気路３６と車室１４とを連通させる連通路１５４が樹脂ステー１５２本体との一体成型により形成されている。

実施例のハイブリッド自動車１０では、インバータケース２８の内部は、樹脂カプラ４０の通気孔４４とゴムブーツ３５の内部とフレキシブルホース３４内の通気路３６とフレキシブルホース３４に設けられた車室側連通部５０とによって、車室１４と連通するものとしたが、図９の変形例のインバータケース２８の内部が車室１４と連通する様子に示すように、フレキシブルホース３４内の通気路３６に代えて、フレキシブルホース３４内に配索されて一端が樹脂カプラ４０の通気孔４４に取り付けられた中空でゴム製の細管ホース２３４を用いると共に、車室側連通部５０に代えて、フレキシブルホース３４の車室１４下方の部位に形成された開口に挿入された細管ホース２３４の他端である出口部２３６により構成される車室側連通部１５０を用いるものとしてもよい。即ち、インバータケース２８の内部は、樹脂カプラ４０の通気孔４４とフレキシブルホース３４内の細管ホース２３４とフレキシブルホース３４に設けられた細管ホース２３４の出口部２３６による車室側連通部２５０とによって、車室１４と連通するものとしてもよい。この場合、フレキシブルホース３４とゴムブーツ３５との固定は密閉性は要求されないため、従来のテープ巻きによって行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車１０では、インバータケース２８の内部と車室１４とを連通させるフレキシブルホース３４内の通気路３６は単なる空間であるものとしたが、図１０の変形例のインバータケース２８の内部が車室１４と連通する様子に示すように、通気路３６には、シリカゲルや吸湿ポリマーなどからなる吸湿材（乾燥材）３５８を充填するものとしてもよい。この場合、図１０に示すように、車室側連通部３５０として、Ｔ型ユニオン５２の出口部５４にも吸湿材３５８を充填するものとしてもよい。これにより、インバータケース２８の内部をより確実に乾燥した状態とすることができる。

実施例のハイブリッド自動車１０では、インバータケース２８の内部と車室１４とが単に連通するように構成されているものとしたが、車室１４の空気を送風するポンプやブロワなどからなる送風用機器を用いて、フレキシブルホース３４内の通気路を介して車室１４内からインバータケース２８の内部への吸気を行なうと共にインバータケース２８の内部から外部への排気を行なうことによる空気の循環を可能とするように構成するものとしてもよい。図１１に、変形例の車室１４とインバータケース２８との空気の循環を可能とする構成を示す。図中、樹脂カプラ４０に代えて、吸気孔４４４と排気孔４４６とを有する樹脂カプラ４４０が用いられている。また、フレキシブルホース３４内の通気路３６に代えて、フレキシブルホース３４内に配索されて一端が樹脂カプラ４０の吸気孔４４４に取り付けられた中空の細管ホース２３４が用いられ、さらに、車室側連通部５０に代えて、フレキシブルホース３４の車室１４下方の部位に形成された開口に挿入された細管ホース２３４の他端である出口部２３６と、この出口部２３６に取り付けられた送風用ポンプ４６０とにより構成される車室側連通部４５０が用いられている。この構成により、送風用ポンプ４６０を用いて、フレキシブルホース３４内の細管ホース２３４を介して車室１４内からインバータケース２８の内部への吸気を樹脂カプラ４４０の吸気孔４４４を介して行なうと共にインバータケース２８の内部から外部への排気を樹脂カプラ４４０の排気孔４４６を介して行なうことによる空気の循環が可能となっている。この場合、図１１に示すように、インバータケース２８内の空気の温度や湿度を検出するセンサ４６２の検出値と、車室１４内の空気の温度や湿度を検出するセンサ４６４の検出値とを、電子制御ユニット４６６により入力すると共に、入力した各検出値に基づいて電子制御ユニット４６６によって送風用ポンプ４６０を制御する構成とすることにより、必要に応じて車室１４内の乾燥した空気をインバータケース２８内に循環させるようにするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車１０では、電子部品としてのインバータ回路２６を湿気から保護する構造に適用して説明したが、インバータ回路２６に代えて、電力変換用のコンバータ回路やこれらの回路の一部を構成する基板や素子などの電子部品を湿気から保護する構造に適用するものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車１０に適用して説明したが、走行用の動力源として走行用モータを備えずにエンジンのみを備える車両や、走行用の動力源としてエンジンを備えずに走行用モータのみを備える車両などに適用するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、インバータ回路２６が「電子部品」に相当し、インバータケース２８が「電子部品ケース」に相当し、バッテリ３０が「車載バッテリ」に相当し、パワーケーブル３２が「電気ケーブル」に相当し、フレキシブルホース３４が「ケーブル用ホース」に相当し、通気路３６が「通気路」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

１０ハイブリッド自動車、１２エンジンルーム、１４車室、２２エンジン、２４モータ、２６インバータ回路、２７ａ端子取付部、２７ｂボルト、２８インバータケース、２９ブーツ固定部、３０バッテリ、３２パワーケーブル、３３端子、３４フレキシブルホース、３５ゴムブーツ、３６通気路、３８開口部、４０，１４０，４４０樹脂カプラ、４１Ｏリング、４２，１４２樹脂ハウジング、４４，１４４通気孔、５０，１５０，２５０，３５０，４５０車室側連通部、５２Ｔ型ユニオン、５４出口部、５６防滴蓋、１４３ａ保持部、１４３ｂ支持部、１５２樹脂ステー、１５４連通路、２３４細管ホース、２３６出口部、３５８吸湿材、４４４吸気孔、４４６排気孔、４６０送風用ポンプ、４６２，４６４センサ、４６６電子制御ユニット。

Claims

車両前方のエンジンルーム内に搭載されて電子部品を収納する電子部品ケースと、前記エンジンルームより車両後方に搭載されて前記電子部品と電気ケーブルを介して接続された車載バッテリと、を備える車両において、
前記電気ケーブルを覆うと共に、内部に前記電子部品ケースと車室とを連通する通気路を有するケーブル用ホース
を備えることを特徴とする車両。