JP6717109B2 - 車両 - Google Patents

Description

本明細書は、エンジンと、外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電する受電装置とを備えた車両に関する。

特許文献１〜６に開示されているように、車両の外部に設けられた送電装置から受電装置を介して非接触で電力を受電し、車載のバッテリを充電する車両の開発が行われている。このような受電装置は、エンジンとバッテリとを備えたいわゆるハイブリッド車両や、プラグインハイブリッド車両に適用可能である。

特開２０１６−１０５４３５号公報 特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報

車両の底面には、エンジンに接続された排気管が配置されているため、受電装置がハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両の底面に設けられた場合、排気管からの熱が受電装置やその周辺機器（配線部材）等に及ぼす影響について考慮する必要がある。

本明細書は、車両の底面に設けられた受電装置とバッテリとを電気接続する配線部材が排気管からの熱の影響を従来に比して受けにくくすることが可能な構成を備えた車両を提供するものである。

車両は、受電装置を備え、外部に設けられた送電装置から上記受電装置を介して非接触で電力を受電する車両であって、フロアパネルを有する車両本体と、上記車両本体の内部の前方側に配置されたエンジンと、下面を有し、上記フロアパネルのうちの車室外側の表面である底面に配置されたバッテリと、上記バッテリの上記下面に配置された上記受電装置と、上記エンジンに接続され、上記フロアパネルの上記底面に配置された排気管と、上記受電装置と上記バッテリとを電気接続する配線部材と、を備え、上記バッテリは、上記車両本体の前方側から後方側に向かって延びる側壁部を有し、上記排気管は、上記車両本体の前方側から後方側に向かって延びるとともに、上記側壁部と車幅方向において隣り合うように配置された延在部を含み、上記側壁部と上記延在部との間には、遮熱部材が設けられており、上記配線部材は、上記受電装置の車両前後方向における中央部よりも後方側の部分に接続された第１端部と、上記バッテリの車両前後方向における中央部よりも前方側の部分に接続された第２端部と、上記第１端部と上記第２端部との間の部分であって、上記第１端部よりも重力方向の上方に位置し、上記遮熱部材に対して上記排気管の上記延在部とは反対側に設けられた引き回し部と、を含む。

上記の構成によれば、配線部材のうちの受電装置に接続された第１端部が、受電装置の車両前後方向における中央部よりも後方側に位置しており、配線部材のうちのバッテリに接続された第２端部が、バッテリの同方向における中央部よりも前方側に位置している。排気管の温度は、エンジンに近い前方側の部分に比べて後方側の部分の方が低い。そのため、受電装置の中でも後方側に近い部分、すなわち、排気管の中でも温度が比較的に低い排気管の後方側に近い部分の方で受電装置から配線部材が引き出されることとなる。配線部材のうちの第１端部と第２端部との間の引き回し部は、配線部材のうちの受電装置に接続された第１端部に比べて重力方向の上方に位置しているため、第１端部を介して引き出された配線部材は、受電装置からの引き出しの後、排気管から退避するようにして上方に位置する引き回し部に向かって延びることとなる。引き回し部と排気管の延在部との間には遮熱部材が設けられており、配線部材は、引き回し部および第２端部を介してバッテリに電気接続されている。これらの構成を備えた配線部材によれば、排気管からの熱の影響を従来に比して受けにくくすることが可能となる。

本明細書に記載された車両によれば、車両の底面に設けられた受電装置とバッテリとを電気接続する配線部材が排気管からの熱の影響を従来に比して受けにくくすることができる。

車両１と、車両１に備えられた受電装置６に電力を非接触で送電する送電装置９とを示す模式図である。 受電装置６と送電装置９とを模式的に示す回路図である。 車両１（車両本体４）のフロアパネル４Ａに設けられた排気管３、バッテリ７、受電装置６、配線部材５、および遮熱部材８などを示す平面図であり、重力方向下方に離れた位置から車両１の底面４Ｃを見上げた際に視認される様子を示している。 図３に対応する斜視図であり、フロアパネル４Ａ（図４において図示せず）に設けられた排気管３、バッテリ７、受電装置６、配線部材５、および遮熱部材８などを示している。 図３中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。

図１から図５を参照して、実施の形態に係る車両１について説明する。図１から図５に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。

（車両１）
図１は、車両１と、車両１に備えられた受電装置６に電力を非接触で送電する送電装置９とを示す模式図である。図２は、受電装置６と送電装置９とを模式的に示す回路図である。図１において、矢印Ｕは重力方向における上方向を示し、矢印Ｄは重力方向における下方向を示す。矢印Ｆ，Ｂは車両１の車両前後方向を示す。これらの矢印の意義については図３〜図５においても共通する。図３〜図５においてはさらに、矢印Ｌ，Ｒは車両１の車幅方向を示している。

図１および図２（主として図１）に示すように、車両１は、受電装置６を備えており、車両１の外部（ここでは地面）に設けられた送電装置９から受電装置６を介して非接触で電力を受電することができる。具体的には、車両１は、車両本体４、エンジン２、排気管３、受電装置６、バッテリ７、および配線部材５を備える。

車両本体４は、フロアパネル４Ａを含んでおり、フロアパネル４Ａは、車室内側の表面である上面４Ｂと、車室外側の表面である底面４Ｃとを有している。エンジン２は、いわゆるフロント型のエンジンであり、車両本体４の内部の前方側に配置されている。排気管３は、その前端がエンジン２に接続されており、排気管３は、フロアパネル４Ａの底面４Ｃに配置され、車両前後方向に概ね沿って延びている（図３，図４参照）。バッテリ７は、下面７Ａを有しており、フロアパネル４Ａのうちの車室外側の表面である底面４Ｃに配置されている。受電装置６は、バッテリ７の下面７Ａに配置されており、配線部材５は、受電装置６とバッテリ７とを電気的に接続しており、整流器６Ｂ（図１，図２）によって生成された直流電力を受電装置６からバッテリ７に伝送したり、受電装置６とバッテリ７との間で低電圧の信号を伝送したりする。

（受電装置６）
図２に示すように、受電装置６は、送電部９Ａから非接触で電力を受電する受電部６Ａと、受電部６Ａに接続された整流器６Ｂとを含む。受電部６Ａは、受電コイル６Ｄと、受電コイル６Ｄに直列接続されたキャパシタ６Ｅとを含む。受電部６Ａは、受電コイル６Ｄおよびキャパシタ６Ｅによって形成されたＬＣ共振器である。受電部６Ａの共振周波数と、送電部９Ａの共振周波数とは実質的に一致している。整流器６Ｂは、受電部６Ａが受電した交流電力を直流電力に変換し、その電力をバッテリ７に供給する。

送電装置９は、受電部６Ａに非接触で電力を送電する送電部９Ａと、送電部９Ａに接続された変換器９Ｂとを含む。送電部９Ａは、送電コイル９Ｄと、送電コイル９Ｄに直列に接続されたキャパシタ９Ｅとを含む。送電部９Ａは、送電コイル９Ｄおよびキャパシタ９Ｅによって形成されたＬＣ共振器である。変換器９Ｂは、電源９Ｃから供給される交流電力の周波数および電圧を調整して、送電部９Ａに供給する。変換器９Ｂは、送電部９Ａに供給する交流電力の周波数などを適宜調整することができる。

（車両１の詳細構成）
図３は、車両１（車両本体４）のフロアパネル４Ａに設けられた排気管３、バッテリ７、受電装置６、配線部材５、および遮熱部材８などを示す平面図であり、重力方向下方に離れた位置から車両１の底面４Ｃを見上げた際に視認される様子を示している。図４は、図３に対応する斜視図であり、フロアパネル４Ａ（図４において図示せず）に設けられた排気管３、バッテリ７、受電装置６、配線部材５、および遮熱部材８などを示している。図５は、図３中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。

上述のとおり、フロアパネル４Ａは、車室外側の表面である底面４Ｃ（図３，図５）を有している。バッテリ７は、フロアパネル４Ａの底面４Ｃに配置されている。バッテリ７は、全体として箱状の形状を有している。バッテリ７の上方側の表面は、図示しないボルトなどを用いてフロアパネル４Ａの底面４Ｃに固定されており、バッテリ７の下方側の表面は、バッテリ７の下面７Ａを構成している。

バッテリ７の外周表面は、側壁部７Ｂ、前壁部７Ｃ、側壁部７Ｄ、および後壁部７Ｅを含んでいる。これらのうちの側壁部７Ｂ，７Ｄは、車両本体４の前方側から後方側に向かって延びる形状を有している。詳細は後述するが、バッテリ７の前壁部７Ｃに、配線部材５（第２端部５Ｇ）を接続するための図示しない端子部が設けられている。この端子部は、バッテリ７（ここでは側壁部７Ｂ）の車両前後方向における中央部Ｃ２（図３）よりも前方側に位置している。

受電装置６は、箱状に形成されたケース本体６Ｈを有している。ケース本体６Ｈは、整流器６Ｂ（図１）やキャパシタ６Ｅ（図１）を表面に実装した図示しない基板、上述の受電コイル６Ｄ、ならびにフェライト板等を収容している。受電コイル６Ｄは、フェライト板の厚さ方向と平行な方向に延びる巻回軸線Ｏ１の周囲を取り囲むように環状に形成されている。本実施の形態における巻回軸線Ｏ１は、重力方向（車高方向）と平行な方向に延びており、受電コイル６Ｄはいわゆる渦巻型コイルである。

受電装置６（ケース本体６Ｈ）は、バッテリ７の下面７Ａに配置され、図示しないボルトなどを用いてバッテリ７の下面７Ａに固定されている。受電装置６（ケース本体６Ｈ）は、車幅方向の右側に（排気管３に近い側に）側壁６Ｊを有している。詳細は後述するが、この側壁６Ｊに、配線部材５（第１端部５Ａ）を接続するための図示しない端子部が設けられている。この端子部は、受電装置６（ここでは側壁６Ｊ）の車両前後方向における中央部Ｃ１（図３）よりも後方側に位置している。

排気管３は、その前端に近い部分３Ａからその後端に近い部分３Ｃに向かって、車両前後方向に概ね沿って（略直線状に）延びている。排気管３は、これらの部分３Ａ，３Ｃとの間に、延在部３Ｂを有している。延在部３Ｂは、車両本体４の前方側から後方側に向かって延びるとともに、バッテリ７の側壁部７Ｂと車幅方向において隣り合うように配置されている。バッテリ７の側壁部７Ｂを車幅方向の右側に（矢印Ｒ方向に）向かって投影したとすると、その投影像の一部は、排気管３の延在部３Ｂに重なることとなる。

遮熱部材８は、ヒートインシュレータとして機能する部材であり、排気管３の左右両側と、排気管３の上方とを覆うように設けられている。本実施の形態の遮熱部材８は、フロアパネル４Ａの底面４Ｃに対向するように配置される部分８Ａと、バッテリ７の側壁部７Ｂに対向するように配置される部分８Ｂとを含んでいる。遮熱部材８の部分８Ｂは、バッテリ７の側壁部７Ｂと排気管３の延在部３Ｂとの間に設けられている。

本実施の形態においては、遮熱部材８Ｃ，８Ｄも用いられている。遮熱部材８Ｃは、配線部材５のうちの後述する引き回し部５Ｅを覆うように配置され、引き回し部５Ｅを高熱から保護する部材である。遮熱部材８Ｃの部分８Ａは、フロアパネル４Ａの底面４Ｃに対向するように配置されており、一方で、遮熱部材８Ｃの部分８Ｂは、バッテリ７の前壁部７Ｃに対向するように配置されている。遮熱部材８Ｄは、バッテリ７の下面７Ａに対向するように配置される。遮熱部材８Ｄは、配線部材５のうちの後述する引き回し部５Ｂを覆うように配置され、引き回し部５Ｂを高熱から保護する部材である。

（配線部材５）
配線部材５は、フロアパネル４Ａの底面４Ｃに配置されている。配線部材５は、たとえばワイヤーハーネスから構成される部材であり、受電装置６とバッテリ７とを電気的に接続している。本実施の形態の配線部材５は、第１端部５Ａ、第２端部５Ｇ、および引き回し部５Ｂ〜５Ｆを含んでいる。

第１端部５Ａは、配線部材５のうち、受電装置６の端子部に接続される部分である。上述のとおり、受電装置６の端子部は、受電装置６の側壁６Ｊに設けられており、この端子部は、受電装置６（ここでは側壁６Ｊ）の車両前後方向における中央部Ｃ１（図３）よりも後方側に位置している。第１端部５Ａは、この端子部に接続される。

引き回し部５Ｂは、第１端部５Ａから車幅方向の右側に（矢印Ｒ方向に）向かって延びる形状を有している。引き回し部５Ｂは、バッテリ７の下面７Ａに沿うように略水平方向に延びており、遮熱部材８Ｄによって覆われている。遮熱部材８Ｄにより、引き回し部５Ｂは高熱から保護されている。

引き回し部５Ｃは、引き回し部５Ｂに連続しており、引き回し部５Ｂの第１端部５Ａが位置している側とは反対側の端部から、重力方向（車高方向）の上側に向かって延びる形状を有している。引き回し部５Ｃは、バッテリ７の側壁部７Ｂに沿うように延びており、遮熱部材８の部分８Ｂによって覆われている。遮熱部材８の部分８Ｂにより、引き回し部５Ｃも高熱から保護されている。

引き回し部５Ｄは、引き回し部５Ｃに連続しており、引き回し部５Ｃの引き回し部５Ｂが位置している側とは反対側の端部から、車両本体４の前方の側に向かって延びる形状を有している。引き回し部５Ｄは、フロアパネル４Ａの底面４Ｃおよびバッテリ７の側壁部７Ｂに沿うように延びており、遮熱部材８の部分８Ｂによって覆われている。遮熱部材８の部分８Ｂにより、引き回し部５Ｄも高熱から保護されている。この引き回し部５Ｄは、「第１端部５Ａと第２端部５Ｇとの間の部分であって、第１端部５Ａよりも重力方向の上方に位置し、遮熱部材８（部分８Ｂ）に対して排気管３の延在部３Ｂとは反対側に設けられた引き回し部」に相当している。

引き回し部５Ｅは、引き回し部５Ｄに連続しており、引き回し部５Ｄの引き回し部５Ｃが位置している側とは反対側の端部から、車幅方向の左側に（矢印Ｌ方向に）向かって延びる形状を有している。引き回し部５Ｅは、フロアパネル４Ａの底面４Ｃおよびバッテリ７の前壁部７Ｃに沿うように延びており、遮熱部材８Ｃの部分８Ｂによって覆われている。遮熱部材８Ｃの部分８Ｂにより、引き回し部５Ｅも高熱から保護されている。

引き回し部５Ｆは、引き回し部５Ｅに連続しており、引き回し部５Ｅの引き回し部５Ｄが位置している側とは反対側の端部から、車幅方向の左側に（矢印Ｌ方向に）向かって延びる形状を有している。引き回し部５Ｆは、引き回し部５Ｅと同様に、フロアパネル４Ａの底面４Ｃおよびバッテリ７の前壁部７Ｃに沿うように延びている。引き回し部５Ｆは、遮熱部材によって覆われずに露出している部分であるが、引き回し部５Ｆも、引き回し部５Ｅと同様に、必要に応じて遮熱部材８Ｃ等によって覆われるように構成することも有効である。

第２端部５Ｇは、配線部材５のうち、バッテリ７の端子部に接続される部分である。第２端部５Ｇは、引き回し部５Ｆの引き回し部５Ｅが位置している側とは反対側の端部に設けられる。上述のとおり、バッテリ７の端子部は、バッテリ７の前壁部７Ｃに設けられており、この端子部は、バッテリ７（ここでは側壁部７Ｂ）の車両前後方向における中央部Ｃ２（図３）よりも前方側に位置している。第２端部５Ｇは、この端子部に接続される。

（作用および効果）
上記の車両１においては、配線部材５のうちの受電装置６に接続された第１端部５Ａが、受電装置６の車両前後方向における中央部Ｃ１よりも後方側に位置しており、配線部材５のうちのバッテリ７に接続された第２端部５Ｇが、バッテリ７の同方向における中央部Ｃ１よりも前方側に位置している。排気管３の温度は、エンジン２に近い前方側の部分に比べて後方側の部分の方が低い。そのため、受電装置６の中でも後方側に近い部分、すなわち、排気管３の中でも温度が比較的に低い排気管３の後方側に近い部分の方で、受電装置６から配線部材５が引き出されることとなる。

配線部材５のうちの第１端部５Ａと第２端部５Ｇとの間の引き回し部５Ｂ〜５Ｆ（特に、引き回し部５Ｄ）は、配線部材５のうちの受電装置６に接続された第１端部５Ａに比べて重力方向の上方に位置しているため、第１端部５Ａを介して引き出された配線部材５は、受電装置６からの引き出しの後、排気管３から退避するようにして上方に位置する引き回し部５Ｄに向かって延びることとなる。引き回し部５Ｃ，５Ｄと排気管３の延在部３Ｂとの間には、遮熱部材８の部分８Ｂが設けられており、配線部材５は、引き回し部５Ｃ，５Ｄおよび第２端部５Ｇを介してバッテリ７に電気接続されている。これらの構成を備えた配線部材５によれば、排気管３からの熱の影響を従来に比して受けにくくすることが可能となる。

また、第１端部５Ａと第２端部５Ｇとの間の引き回し部５Ｃ〜５Ｆは、バッテリ７の下面７Ａよりも重力方向の上方に位置している。当該構成によれば、車両１の走行中に配線部材５の引き回し部５Ｃ〜５Ｆが路面や路上の岩石等に接触する可能性は、バッテリ７の下面７Ａの存在によって低減されている。

配線部材５は、バッテリ７に対して車幅方向の右側に（矢印Ｒ方向に）位置している。当該構成によれば、バッテリ７の車幅方向の左側（矢印Ｌ方向に）配線部材５が設けられていない分、バッテリ７の車幅方向の左側のスペースを他の目的に活用することが可能となる。バッテリ７の車幅方向の左側から外力が加わったとしても、配線部材５に損傷が生じる可能性は、バッテリ７の存在によって低減されている。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本明細書に開示された車両は、エンジンと、外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電する受電装置とを備えた車両に適用することができる。

１ 車両、２ エンジン、３ 排気管、３Ａ，３Ｃ，８Ａ，８Ｂ 部分、３Ｂ 延在部、４ 車両本体、４Ａ フロアパネル、４Ｂ 上面、４Ｃ 底面、５ 配線部材、５Ａ 第１端部、５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ 引き回し部、５Ｇ 第２端部、６ 受電装置、６Ａ 受電部、６Ｂ 整流器、６Ｄ 受電コイル、６Ｅ，９Ｅ キャパシタ、６Ｈ ケース本体、６Ｊ 側壁、７ バッテリ、７Ａ 下面、７Ｂ，７Ｄ 側壁部、７Ｃ 前壁部、７Ｅ 後壁部、８，８Ｃ，８Ｄ 遮熱部材、９ 送電装置、９Ａ 送電部、９Ｂ 変換器、９Ｃ 電源、９Ｄ 送電コイル、Ｃ１，Ｃ２ 中央部、Ｏ１ 巻回軸線。

Claims (1)

1. 受電装置を備え、外部に設けられた送電装置から前記受電装置を介して非接触で電力を受電する車両であって、
   フロアパネルを有する車両本体と、
   前記車両本体の内部の前方側に配置されたエンジンと、
   下面を有し、前記フロアパネルのうちの車室外側の表面である底面に配置されたバッテリと、
   前記バッテリの前記下面に配置された前記受電装置と、
   前記エンジンに接続され、前記フロアパネルの前記底面に配置された排気管と、
   前記受電装置と前記バッテリとを電気接続する配線部材と、を備え、
   前記バッテリは、前記車両本体の前方側から後方側に向かって延びる側壁部を有し、
   前記排気管は、前記車両本体の前方側から後方側に向かって延びるとともに、前記側壁部と車幅方向において隣り合うように配置された延在部を含み、
   前記側壁部と前記延在部との間には、遮熱部材が設けられており、
   前記配線部材は、
   前記受電装置の車両前後方向における中央部よりも後方側の部分に接続された第１端部と、
   前記バッテリの車両前後方向における中央部よりも前方側の部分に接続された第２端部と、
   前記第１端部と前記第２端部との間の部分であって、前記第１端部よりも重力方向の上方に位置し、前記遮熱部材に対して前記排気管の前記延在部とは反対側に設けられた引き回し部と、を含む、
   車両。

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