JP7234825B2 - 電動車両のケーブル配索構造 - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両のケーブル配索構造に関する。
従来の電動車両の車載構造では、高電圧部材の電力変換器が、トランスアクスルの上に固定されているとともに、カウルトップの前方に位置している(例えば、特許文献1参照)。電力変換器は、バッテリから供給される電力の電圧の高周波変動を抑制するコンデンサと、そのコンデンサを放電する放電回路を備えている。衝突時に放電回路を作動させる放電指令信号の通信用のワイヤハーネスを接続するためのコネクタが、電力変換器の車幅方向を向いている側面に設けられている。
特開2017-222203号公報
しかしながら、上述した従来の電動車両の車載構造では、高電圧ケーブルが電力変換器の車両後方側に位置する後面に接続されているので、スペース確保の観点から低電圧ケーブルを電力変換器の車両後方側(裏側)に配索することは考えられておらず、電力変換器の車両前方側に位置する前面に接続されている。
そのため、従来の電動車両の車載構造では、前突時に、低電圧ケーブルが、車両前方側に配置されたラジエータや車体構造体と高電圧部材である電力変換器との間に挟まれてダメージを受け、高電圧部材の安全性を確保できないという問題があった。その理由として、低電圧ケーブルには、高電圧ケーブルのシステムを駆動するための電力や信号を車体と高電圧部材との間で取り交わす機能を有しているため、低電圧ケーブルが断線した場合、高電圧部材を安全に制御できなくなる可能性を有しているからである。
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータールームの車両後方の空間に低電圧ケーブルを配索することにより、前突時に低電圧ケーブルが車両前方側に配置されたラジエータや車体構造体と高電圧部材との間に挟まれてダメージを受けることを防止することが可能な電動車両のケーブル配索構造を提供することにある。
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、モータールーム内に配置され、かつ車体部材に取付けられる支持フレームを有し、該支持フレームの一方側には高電圧部材が設けられているとともに、前記支持フレームの他方側には低電圧部材が設けられ、前記モータールーム内には、前記高電圧部材と前記低電圧部材との間を接続する低電圧ケーブルが配索されている電動車両のケーブル配索構造において、前記低電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両外側側面部に接続され、前記高電圧部材への高電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両内側側面部に接続され、前記低電圧ケーブルは、前記支持フレーム上に固定され、前記高電圧部材の車両後方側を通って配索されているとともに、前記モータールームの車両後方に位置するダッシュパネルと前記高電圧部材との間の空間に配索されている。
上述の如く、本発明に係る電動車両のケーブル配索構造は、モータールーム内に配置され、かつ車体部材に取付けられる支持フレームを有し、該支持フレームの一方側には高電圧部材が設けられているとともに、前記支持フレームの他方側には低電圧部材が設けられ、前記モータールーム内には、前記高電圧部材と前記低電圧部材との間を接続する低電圧ケーブルが配索されており、前記低電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両外側側面部に接続され、前記高電圧部材への高電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両内側側面部に接続され、前記低電圧ケーブルは、前記支持フレーム上に固定され、前記高電圧部材の車両後方側を通って配索されているとともに、前記モータールームの車両後方に位置するダッシュパネルと前記高電圧部材との間の空間に配索されている。
したがって、本発明の電動車両のケーブル配索構造においては、低電圧ケーブルと高電圧ケーブルとが高電圧部材の反対側側面にそれぞれ接続され、かつ低電圧ケーブルが高電圧部材の車両後方側を迂回して、ダッシュパネルと高電圧部材との間に配索されることになるので、車両前方からの衝突時に、高電圧部材の車両前方側のラジエータや車体構造体が車両後方へ変位する場合でも、低電圧ケーブルがラジエータ等と高電圧部材との間に挟まれてダメージを受ける事態を防ぐことが可能となり、高電圧部材の安全性を高めることができる。
本発明の実施形態に係るケーブル配索構造を有する電動車両のモータールーム内を車両上方から見た概略平面図である。 図1におけるモータールーム内を車両後方から見た概略背面図である。 図1におけるモータールーム内に配置された支持フレーム、高電圧部材及びその周辺部を車両側方から見た斜視図である。 図3における支持フレーム及び高電圧部材を車両後方側の斜め上方から見た斜視図である。
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1~図4は本発明の実施形態に係る電動車両のケーブル配索構造を示すものである。なお、図において、矢印Fr方向は車両前方を示し、矢印O方向は車両外側を示し、矢印U方向は車両上方を示している。また、矢印X方向は車両幅方向を示し、矢印Y方向は車両前後方向を示している。
本実施形態のケーブル配索構造を有する電動車両は、図1~図4に示すように、モータールームM内に配置され、かつ後述のサイドメンバやサスペンションフレームなどの車体部材に取付けられる支持フレーム1を有している。支持フレーム1の車両幅方向中央側(一方側)には、ボックス状の高電圧部材(電流変換装置)2が設けられているとともに、支持フレーム1の車両幅方向外側(他方側)には、ボックス状の低電圧部材(低電圧バッテリ)3が設けられており、高電圧部材2と低電圧部材3とは、車両幅方向でほぼ横並びに配置されている。また、モータールームM内には、高電圧部材2と低電圧部材3との間を接続する低電圧ケーブル4が配索されているとともに、車室R内側に配置された高電圧バッテリ(図示せず)から高電圧部材2への高電圧ケーブル5が配索されており、低電圧ケーブル4は、コントローラ(図示せず)と高電圧部材2との間の信号配線も兼ねている。
また、支持フレーム1の上側には、高電圧部材2が設けられており、高電圧部材2は、支持フレーム1の上部に載せられた状態で締結具などを用いて取付けられている。そして、支持フレーム1の下側には、モータユニット6が保持されて設けられており、モータユニット6は、ゴムブッシュなどのマウント部材(図示せず)を介して支持フレーム1に取付けられている。なお、電動車両は、車両前後方向へ延び、モータールームMの左右両側に配置されるサイドメンバ7や、車両幅方向全体に亘って延び、モータールームMと車室R内とを仕切るダッシュパネル8などを有している。
本実施形態のケーブル配索構造において、低電圧ケーブル4は、図1及び図2に示すように、低電圧部材3から延びて高電圧部材2の車両外側側面部21に接続されている一方、高電圧部材2への高電圧ケーブル5は、高電圧バッテリ(図示せず)から延びて高電圧部材2の車両内側側面部22に接続されている。すなわち、低電圧ケーブル4と高電圧ケーブル5とは、高電圧部材2の互いに対向する反対側側面にそれぞれ接続されている。しかも、低電圧ケーブル4は、支持フレーム1上に固定されており、高電圧部材2の車両後方側を通って配索されているとともに、モータールームMの車両後方に位置するダッシュパネル8と高電圧部材2との間の空間S1に配索されている。これにより、高電圧部材2が低電圧ケーブル4の車両前方に位置し、低電圧ケーブル4が高電圧部材2の車両後側に隠れることになるため、前突時に、高電圧部材2の車両前方側に配置された図外のラジエータや車体構造体が車両後方へ変位しても、低電圧ケーブル4がラジエータ等と高電圧部材2との間に挟まれないようになっている。
本実施形態の支持フレーム1は、図1に示すように、高電圧部材2の車両前部側に配置され、車両幅方向に延びる前側フレーム11と、該前側フレーム11の車両後方側に間隔を空けて平行に配置され、車両幅方向に延びる中間フレーム12と、該中間フレーム12の車両後方側に配置され、左右両端部に位置する前端部13aを除くフレーム中間部分が車両幅方向に延びる上面視で略U字状の後側フレーム13とを有しており、後側フレーム13の前端部13aは、車両前方へ延びている。前側フレーム11と中間フレーム12とは、左右両端部が連結部材(図示せず)を介して連結され、後側フレーム13の左右前端部13aは、中間フレーム12に接合されている。
すなわち、本実施形態のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13と高電圧部材2の後端部との間には、隙間S2が設けられている。そして、高電圧部材2は、車両上面視で、支持フレーム1を構成する前側フレーム11、中間フレーム12及び後側フレーム13の車両幅方向中央部側に位置し、支持フレーム1の内側に配置されており、低電圧ケーブル4を確実に固定できる構造にしている。
また、図4に示すように、車両上面視で、支持フレーム1を構成する後側フレーム13の後壁13bと高電圧部材2の後壁23との間に形成される隙間S3には、所定の長さを有するプロテクタ41が設定された低電圧ケーブル4が配索されている。さらに、高電圧部材2の低電圧部材3側に位置する部分は、車両後方へ向かって突出して形成された凸部2aを有しており、高電圧部材2は、支持フレーム1の外形に対して、車両上面視で所定の間隔を空けて配置されている。これにより、前突時に支持フレーム1自体が車両後方に移動したとしても、ダッシュパネル8には、支持フレーム1が低電圧ケーブル4よりも先に当接することになり、低電圧ケーブル4への被害が低減可能な構造となっている。なお、プロテクタ41は、凸部2aの後壁23に配置されており、ボルト42などの締結具を用いて、プロテクタ41の固定片41aが高電圧部材2と支持フレーム1にブラケット20を介して固定されている。
さらに、本実施形態のケーブル配索構造において、低電圧ケーブル4は、図3に示すように、固定構造体40を介して高電圧部材2に固定されており、高電圧部材2の上面24よりも低い位置に配索されている。しかも、低電圧ケーブル4は、図1及び図3に示すように、高電圧部材2の後壁23と支持フレーム1の後側フレーム13の上面13cとの間に位置する角部Cの空間に沿って配索されている。支持フレーム1の後側フレーム13側には、L字状ブラケット14が起立した状態で設けられており、このL字状ブラケット14の先端部には、当該L字状ブラケット14に取付けられたクランプ14aを介して低電圧ケーブル4が固定されている。なお、L字状ブラケット14は、後側フレーム13の車両後方へ突出したフレーム中間部分の上面13cに接合されて設置されている。
これによって、前突の影響を受けて支持フレーム1が車両後方に回転するような変形を起こした場合でも、ダッシュパネル8には高電圧部材2が真っ先に当接し、該高電圧部材2、後側フレーム13及びダッシュパネル8に囲まれた空間が形成され、該空間内に低電圧ケーブル4が位置するようになっている。
一方、本実施形態のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13は、図1に示すように、車両後方へ向かって突出する凸形状部13dを有しており、低電圧ケーブル4は、凸形状部13dに沿って配索されている。また、凸形状部13dの車両後方には、ダッシュパネル8が位置しており、ダッシュパネル8のモータールームMに面した側には、ダッシュパネル8の左右両側に所定の間隔を空けて配置されるブレーキ部品9がそれぞれ設けられている。そして、車両幅方向でブレーキ部品9の間には、支持フレーム1の後側フレーム13の凸形状部13dが位置しており、左右両側のブレーキ部品9と後側フレーム13の凸形状部13dとは、車両正面視で、重ならないような位置に設けられている。
これによって、後側フレーム13の車両後方に十分な空間S1が確保され、衝突時における支持フレーム1への衝撃荷重が十分に吸収されることになり、ダッシュパネル8の低電圧ケーブル4への接触が低減されるようになっている。
また、本実施形態のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13の後部内側には、図1及び図2に示すように、車両上面視で開口部10が形成されており、該開口部10の内側を高電圧ケーブル5が挿通される配索構造になっている。この構造により、前突時に支持フレーム1が車両後方に移動した場合でも、高電圧ケーブル5が保護されるとともに、低電圧ケーブル4とダッシュパネル8との間の空間が確保されるように構成している。
しかも、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4とが交差する箇所では、高電圧ケーブル5及び低電圧ケーブル4がL字状ブラケット14のクランプ14aによって支持フレーム1の後側フレーム13に固定されている。すなわち、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4とを交差する箇所で固定することにより、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4との干渉が避けられるような構造になっている。また、衝突時においても、後側フレーム13の存在により、高電圧ケーブル5及び低電圧ケーブル4の固定状態が大きく変わらず、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4との接触可能性が低減されるようになっている。
このように、本発明の実施形態に係る電動車両のケーブル配索構造は、モータールームM内に配置され、かつサイドメンバ7などの車体部材に取付けられる支持フレーム1を有しており、支持フレーム1の一方側には高電圧部材2が設けられているとともに、支持フレーム1の他方側には低電圧部材3が設けられている。そして、モータールームM内には、高電圧部材2と低電圧部材3との間を接続する低電圧ケーブル4が配索されている。低電圧ケーブル4は、高電圧部材2の車両外側側面部21に接続され、高電圧部材2への高電圧ケーブル5は、高電圧部材2の車両内側側面部22に接続されている。また、低電圧ケーブル4は、支持フレーム1上に固定され、高電圧部材2の車両後方側を通って配索されているとともに、モータールームMの車両後方に位置するダッシュパネル8と高電圧部材2との間の空間S1に配索されている。
したがって、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造においては、低電圧ケーブル4と高電圧ケーブル5とが高電圧部材2の車両幅方向で反対側に位置する側面部21,22にそれぞれ接続されているとともに、低電圧ケーブル4が高電圧部材2の車両後方側を通って、ダッシュパネル8と高電圧部材2との間に配索されているので、前突時に、高電圧部材2の車両前方側に配置されたラジエータや車体構造体が車両後方側へ移動しても、コントローラ(図示せず)と高電圧部材2との間の信号配線を兼ねる機能を備えた低電圧ケーブル4がラジエータ等と高電圧部材2との間に挟まれてダメージを受けることを防止でき、高電圧部材2の安全性を向上させることができる。
また、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13と高電圧部材2の後端部との間には、隙間S2が設けられており、高電圧部材2は、車両上面視で、支持フレーム1の内側に配置されている。しかも、車両上面視で、支持フレーム1を構成する後側フレーム13の後壁13bと高電圧部材2の後壁23との間に形成される隙間S3には、低電圧ケーブル4が配索されている。したがって、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造によれば、低電圧ケーブル4を支持フレーム1などに確実に固定することができる。しかも、前突時に支持フレーム1自体が車両後方に移動したとしても、ダッシュパネル8には、支持フレーム1が低電圧ケーブル4よりも先に当接することになるので、低電圧ケーブル4への被害を効果的に低減でき、高電圧部材2の安全性をより一層向上させることができる。
さらに、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造において、低電圧ケーブル4は、高電圧部材2に固定され、高電圧部材2の上面24よりも低い位置に配索されているとともに、低電圧ケーブル4は、高電圧部材2の後壁23と支持フレーム1の後側フレーム13の上面13cとの間に位置する角部Cに沿って配索されているので、前突の影響で支持フレーム1が車両後方に回転するような変形を起こした場合でも、ダッシュパネル8には高電圧部材2の方が後側フレーム13などよりも先に当接し、高電圧部材2、後側フレーム13及びダッシュパネル8に囲まれた空間が形成されることになり、該空間内に低電圧ケーブル4を位置させることができる。したがって、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造によれば、低電圧ケーブル4を保護することが可能となり、低電圧ケーブル4の断線を防ぐことができる。
そして、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13は、車両後方へ向かって突出する凸形状部13dを有し、低電圧ケーブル4は凸形状部13dに沿って配索されている。一方、凸形状部13dの車両後方には、ダッシュパネル8が位置しており、ダッシュパネル8のモータールームMに面した側には、ダッシュパネル8の左右両側に配置されるブレーキ部品9が設けられている。そして、車両幅方向でブレーキ部品9の間には、支持フレーム1の後側フレーム13の凸形状部13dが位置している。
したがって、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造では、後側フレーム13の車両後方に十分な空間S1が確保されているので、衝突時に支持フレーム1への衝撃荷重を十分に吸収することができ、ダッシュパネル8の低電圧ケーブル4への接触を低減でき、低電圧ケーブル4の断線の可能性を低くして、高電圧部材2の安全性を高めることができる。
また、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造において、支持フレーム1の後端部である後側フレーム13の後部内側には、車両上面視で開口部10が形成されており、開口部10の内側を高電圧ケーブル5が挿通されている。しかも、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4とが交差する箇所では、高電圧ケーブル5及び低電圧ケーブル4が支持フレーム1の後側フレーム13に固定されている。
したがって、本実施形態の電動車両のケーブル配索構造では、前突時に、支持フレーム1が車両後方に移動した場合でも、高電圧ケーブル5を支持フレーム1に対して保護することができるとともに、低電圧ケーブル4とダッシュパネル8との間の空間を確保することができ、低電圧ケーブル4をダッシュパネル8などから保護することができる。しかも、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4とが交差する箇所では、高電圧ケーブル5及び低電圧ケーブル4が支持フレーム1の後側フレーム13に固定されているので、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4との干渉を防ぐことができる。さらに、衝突時においても、高電圧ケーブル5及び低電圧ケーブル4の固定状態が後側フレーム13によって大きく変わらないので、高電圧ケーブル5と低電圧ケーブル4とが接触する可能性を低下させることができ、これらケーブルの断線の可能性を効果的に低減できる。
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態では、支持フレーム1が3つの前側フレーム11、中間フレーム12及び後側フレーム13を有しているが、高電圧部材2を確実に保持し、配索した低電圧ケーブル4をしっかりと固定できれば、支持フレーム1は、2つもしくは4つ以上のフレームを有していても良い。
1 支持フレーム
2 高電圧部材
2a 凸部
3 低電圧部材
4 低電圧ケーブル
5 高電圧ケーブル
6 モータユニット
7 サイドメンバ
8 ダッシュパネル
9 ブレーキ部品
10 支持フレームの開口部
11 前側フレーム
12 中間フレーム
13 後側フレーム
13a 前端部
13b 後壁
13c 上面
13d 凸形状部
14 L字状ブラケット
14a クランプ
21 高電圧部材の車両外側側面部
22 高電圧部材の車両内側側面部
23 高電圧部材の後壁
24 高電圧部材の上面
C 高電圧部材の後壁と後側フレームの上面との間の角部
M モータールーム
S1 ダッシュパネルと高電圧部材との空間
S2 支持フレームの後端部と高電圧部材の後端部との間の隙間
S3 後側フレームの後壁と高電圧部材の後壁との間の隙間

Claims (5)

  1. モータールーム内に配置され、かつ車体部材に取付けられる支持フレームを有し、該支持フレームの一方側には高電圧部材が設けられているとともに、前記支持フレームの他方側には低電圧部材が設けられ、前記モータールーム内には、前記高電圧部材と前記低電圧部材との間を接続する低電圧ケーブルが配索されている電動車両のケーブル配索構造において、
    前記低電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両外側側面部に接続され、前記高電圧部材への高電圧ケーブルは、前記高電圧部材の車両内側側面部に接続され、
    前記低電圧ケーブルは、前記支持フレーム上に固定され、前記高電圧部材の車両後方側を通って配索されているとともに、前記モータールームの車両後方に位置するダッシュパネルと前記高電圧部材との間の空間に配索されていることを特徴とする電動車両のケーブル配索構造。
  2. 前記支持フレームの後端部と前記高電圧部材の後端部との間には隙間が設けられ、前記高電圧部材は、車両上面視で、前記支持フレームの内側に配置され、かつ車両上面視で、前記支持フレームの後壁と前記高電圧部材の後壁との間に形成される隙間には、前記低電圧ケーブルが配索されていることを特徴とする請求項1に記載の電動車両のケーブル配索構造。
  3. 前記低電圧ケーブルは、前記高電圧部材に固定され、前記高電圧部材の上面よりも低い位置に配索されているとともに、前記低電圧ケーブルは、前記高電圧部材の後壁と前記支持フレームの上面との間に位置する角部に沿って配索されていることを特徴とする請求項2に記載の電動車両のケーブル配索構造。
  4. 前記支持フレームの後端部は、車両後方へ向かって突出する凸形状部を有し、前記低電圧ケーブルは前記凸形状部に沿って配索されている一方、前記凸形状部の車両後方には前記ダッシュパネルが位置しており、前記ダッシュパネルの前記モータールームに面した側には、前記ダッシュパネルの左右両側に配置されるブレーキ部品が設けられ、車両幅方向で前記ブレーキ部品の間には、前記支持フレームの前記凸形状部が位置していることを特徴とする請求項1~3のいずれか1つに記載の電動車両のケーブル配索構造。
  5. 前記支持フレームの後部内側には、車両上面視で開口部が形成されており、該開口部の内側を前記高電圧ケーブルが挿通され、前記高電圧ケーブルと前記低電圧ケーブルとが交差する箇所では、前記高電圧ケーブル及び前記低電圧ケーブルが前記支持フレームに固定されていることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の電動車両のケーブル配索構造。
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