JP7382989B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関する。

車両に搭載された電気機器の端子部に触れることによる感電を防止するための保護手段が提案されている。電気車のインバーターにおける高電圧コネクタを開放するときに、高電圧回路部との導通を遮断するインターロックシステムなどがその例である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の提案では、高電圧コネクタは、低電圧コネクタを取り外す操作を経てその開放が許容され、低電圧コネクタを外すと高電圧コネクタへのスイッチが遮断される。一方、インバーターユニット上部のアッパーカバーにおける板状部分を車幅方向に伸びた形状部を有するものとし、この形状部で、インバーターユニット側面に車幅方向に突出するように配された高圧コネクタが外部から触れられないようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の提案では、アッパーカバーを取り外すと高電圧コネクタへのスイッチが遮断されるようにインターロックが機能する。他方、高電圧コネクタを電力供給制御機器収納ケースの車幅後方における一方の側面側に配置して、電動車の前方衝突時における車体の変形に対し、このケースの剛性によって高電圧ケーブルが車体の変形部分で挟まれないようにするという提案もある（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１７－３４９１０号公報 特開２００５－１４３２００号公報 特開２００３－１０２１１１号公報

特許文献１の技術では、高電圧コネクターが開放される際にはインターロック機能によって高電圧部との導通が遮断されるものではあるが、低電圧コネクタを取り外すと高電圧コネクターの端子が上向きに露呈する。このため、人が端子に触れることを回避するという点では本質的な解決策を提供するものではない。一方、特許文献２の技術では、インバーターユニット上部のアッパーカバーを工具で取り外し、その下部にある高圧コネクターを開放操作すると、車幅方向に向いた端子口に端子が露呈する。このため、人が端子に触れることを回避するという点では十全な方策とは言えない。他方、特許文献３の技術は、高圧コネクターの端子口が下方に向く配置となっているが、そもそも、安全確保の視点で提案されたものではないため、高圧コネクターに手を回すことへの支障の有無は不明である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされものであり、人が電気端子に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる車両を提供することを目的とする。

（１）車両（例えば、後述する車両１）に搭載された電気機器（例えば、後述するＰＣＵ９）と、車両搭載状態の平面視で前記電気機器よりも後方まで張り出して前記電気機器上に設置された機能部品（例えば、後述するレゾネータ８）と、前記電気機器と前記車両に搭載されたバッテリとを接続するケーブル（例えば、後述するケーブル１０）と、前記電気機器における前記機能部品の平面投影内の下方に設けられ車両搭載状態における上下方向で下向きの端子口（例えば、後述する端子口２５）を有するケーブル取り付け部（例えば、後述するオス型コネクタ２４）と、を有する車両。

（２）前記ケーブルは、前記電気機器にボルト（例えば、後述する頭付きボルト３２）で締結される（１）の車両。

（３）前記機能部品は、前記電気機器にボルト（例えば、後述するボルト１９）で締結される（１）または（２）の車両。

（４）前記電気機器は、前記車両の前部に搭載され自己の後方に前記ケーブル取り付け部が設けられている（１）から（３）の何れかの車両。

（５）前記機能部品は、前記電気機器よりも剛性が低い（１）から（４）の何れかの車両。

（６）前記電気機器は、前記車両のパワートレイン上に配置され、当該電気機器上に前記機能部品が配置される（１）から（５）の何れかの車両。

（１）の車両では、ケーブル取り付け部が機能部品の平面投影内の下方位置にその端子口が下向きに設けられているため、人が端子に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（２）の車両では、ケーブルが電気機器にボルトで締結されるため、簡単にケーブルを外すことが出来なくなり、人が端子に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（３）の車両では、機能部品が電気機器にボルトで締結されるため、簡単に機能部品を外すことが出来なくなり、人が端子に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（４）の車両では、電気機器が車両の前部に搭載されるため、衝突時の安全性を向上させることが出来る。

（５）の車両では、機能部品は電気機器よりも剛性が低いため、衝突時に電気機器への影響を低減させることが出来る。

（６）の車両では、前記電気機器は、前記車両のパワートレイン上に配置され、当該電気機器上に前記機能部品が配置されるため、衝突時に電気機器への影響を低減させることが出来る。

本発明の実施形態に係る車両の前部を示す斜視図である。 図１の車両に搭載された電気機器上に設置される機能部品を車両搭載状態の平面視で示す図である。 図１の車両に搭載された電気機器および機能部品を車両搭載状態の側面視で示す図である。 図１の車両に搭載された電気機器をその上方の機能部品を取り外して車両搭載状態の平面視で示す図である。 図１の車両に搭載された電気機器に設けられたケーブル取り付け部をその端子口を開放した状態で示す図である。 図１の車両に搭載された電気機器に設けられたケーブル取り付け部におけるケーブルの接続を解除して端子口を開放する手順における初期状態を示す模式図である。 上記手順における図６の状態の次の状態を示す模式図である。 上記手順における図７の状態の次の状態を示す模式図である。 上記手順における図８の状態の次の状態を示す模式図である。 上記手順における図９の状態の次の状態を示す模式図である。 上記手順における図１０の状態の次の状態を示す模式図である。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に示す各図において、同一部分ないし対応部分には同一の符号を附してある。図１は、本発明の実施形態に係る車両１の前部を示す斜視図である。図２は、車両１に搭載された電気機器上に設置される機能部品を車両搭載状態の平面視で示す図である。図３は、車両１に搭載された電気機器および機能部品を車両搭載状態の側面視で示す図である。図４は、車両１に搭載された電気機器をその上方の機能部品を取り外して車両搭載状態の平面視で示す図である。図５は、車両１に搭載された電気機器に設けられたケーブル取り付け部をその端子口を開放した状態で示す図である。

図１から図５において、矢印Ｆｒは車体前方向を示し、矢印Ｒｒは車体後方向を示し、矢印Ｕｐは車体上方向を示し、矢印Ｄｗは車体下方向を示し、矢印Ｌは車幅方向左方向を示し、矢印Ｒは車幅方向右方向を示す。

図１に示す車両１における車体２の前部３には、車体２の車幅方向（左右方向）の略全幅にわたって設けられたダッシュパネル４の前側にエンジンルーム５が構成されている。エンジンルーム５は、ダッシュパネル４の左右における上部から前側に伸びた左右のサイドメンバー６が、それらの先端側で横メンバー７で接続された枠内に構成される。

エンジンルーム５内に、図示しないエンジンを含むパワートレインが設置される。このエンジンの吸気系に吸気音を抑制する機能部品であるレゾネータ８が設けられる。図３を参照して明らかなように、レゾネータ８は電気機器であるＰＣＵ（パワーコントロールユニット）９の上に設置される。ＰＣＵ９は、バッテリーから供給される電力によって車両１の走行用電動機を駆動するための電力管理ニットであり、車体２の後部に搭載される図示しないバッテリとケーブル１０によって結ばれる。上述のように、パワートレイン上にＰＣＵ９が配置され、その上に、レゾネータ８が配置される。

図２を参照すると、レゾネータ８は、エアインレット１１から通路部１２を経て共鳴チャンバ１３に通じる空所を有する中空体である。レゾネータ８の主要部である共鳴チャンバ１３は中空である内部が複数の区画に仕切られた扁平な箱体であり、共鳴作用によって吸気音を抑制する。レゾネータ８は、比較的剛性が低い材料で構成される。

図３を参照すると、ＰＣＵ９の外形は、インバータケース１４の上に仕切板１５を介してコンバータケース１６が重ね合わされてボルトにより締結された箱状体である。インバータケース１４の底部はロワーカバー１７で封止されている。コンバータケース１６の上側はアッパーカバー１８で封止されている。図２を参照して明らかなように、レゾネータ８は、コンバータケース１６上に複数個所でボルト１９により締結されている。図６以降の各図に示すように、インバータケース１４にはインバータ１４ａ等の回路が収容され、コンバータケース１６にはＤＣ－ＤＣコンバータ１６ａ等の回路が収容される。以下、インバータ１４ａ等の回路をインバータ１４ａと総称し、ＤＣ－ＤＣコンバータ１６ａ等の回路をＤＣ－ＤＣコンバータ１６ａと総称する。

図３を参照すると、ＰＣＵ９のコンバータケース１６の後方端部にケーブル取付部２０が設けられている。図５を併せ参照して明らかなように、ケーブル取付部２０は、コンバータケース１６に連なって形成されたケース側コネクタハウジング２１と、その内部のオス型正極端子２２とオス型負極端子２３とを有するオス型コネクタ２４として構成されている。オス型コネクタ２４の端子口２５は、車両搭載状態における上下方向で概ね下向きである。

オス型コネクタ２４と対を成すメス型コネクタ２６が所謂ＤＣケーブルであるケーブル１０の端部に設けられる。メス型コネクタ２６は、ケーブル側コネクタハウジング２７の内部に図示しないメス型正極端子とメス型負極端子とを有する。オス型コネクタ２４およびメス型コネクタ２６は、所謂ＤＣコネクタである。

オス型コネクタ２４のハウジング部であるケース側コネクタハウジング２１の外側方に、メス型コネクタ２６を締結するためのボルト貫通孔２８を有する支持部材２９が張り出すように設けられている。メス型コネクタ２６ハウジング部であるケーブル側コネクタハウジング２７には、オス型コネクタ２４の側の支持部材２９に対応する被支持板３０が、ケーブル側コネクタハウジング２７から外側方に張り出すようにして設けられている。被支持板３０には、支持部材２９のボルト貫通孔２８に対応するボルト貫通孔３１が形成されている。

メス型コネクタ２６をオス型コネクタ２４に嵌合させ、被支持板３０のボルト貫通孔３１から支持部材２９のボルト貫通孔２８側に、下から上に向けて、頭付きボルト３２を挿通させた状態で、支持部材２９側でフランジナット３３を螺着して、メス型コネクタ２６とオス型コネクタ２４とを締結する。

次に、図６から図１１を参照して、ケーブル取り付け部であるオス型コネクタ２４におけるケーブル１０の接続を解除して端子口２５を開放する手順について説明する。図６から図１１におけるＰＣＵ９の外殻は、インバータケース１４の上に仕切板１５を介してコンバータケース１６が締結されて構成される。インバータケース１４にはインバータ１４ａが収容され、コンバータケース１６にはＤＣ－ＤＣコンバータ１６ａが収容されている。オス型コネクタ２４の端子口２５に露呈するオス型正極端子２２およびオス型負極端子２３がＤＣ－ＤＣコンバータ１６ａに接続されている。

図６は、オス型コネクタ２４の端子口２５を開放する手順における初期状態であり、オス型コネクタ２４にメス型コネクタ２６が嵌合されて、ケーブル１０がＰＣＵ９に接続されている。オス型コネクタ２４とメス型コネクタ２６とは、頭付きボルト３２とフランジナット３３とにより締結されている。また、レゾネータ８はＰＣＵ９にボルト１９によって締結されてその車両搭載状態における通常に機能する位置に配置されている。

図６の状態では、オス型コネクタ２４およびメス型コネクタ２６は、レゾネータ８が車両１の後方に伸びた部位における平面投影領域内に位置している。このため、図１のように、開放状態のエンジンルーム５内を上から見下ろす姿勢では、オス型コネクタ２４およびメス型コネクタ２６は、レゾネータ８に阻まれて、これらに手を回すことができない。また、レゾネータ８はＰＣＵ９のコンバータケース１６にボルト１９によって締結されている。このため、適合する工具を用いなければレゾネータ８をＰＣＵ９から取り外すこともできない。従って、相応の準備がない状態で、オス型コネクタ２４およびメス型コネクタ２６にアプローチすることは困難である。即ち、通常時に、オス型コネクタ２４の端子口２５におけるオス型正極端子２２、オス型負極端子２３に人が不用意に触れて感電するおそれはない。

次に、図７は、適合する工具等を用いて、レゾネータ８をＰＣＵ９に締結しているボルト１９を外した状態を示している。ボルト１９を外すと、図８におけるように、レゾネータ８を上方に取り外すことができる。レゾネータ８を取り外すと、図４に示したように、ＰＣＵ９上側のアッパーカバー１８を平面視した形状が視認されるようになる。

レゾネータ８を取り外すと、図９におけるように、ケース側コネクタハウジング２１の外側方に張り出すように設けられた支持部材２９と、メス型コネクタ２６の被支持板３０とを締結している頭付きボルト３２のフランジナット３３を上側から操作できるようになる。フランジナット３３を上側に外すと、図１０に示すように、それまで頭付きボルト３２とフランジナット３３によって嵌合状態で締結されていたオス型コネクタ２４とメス型コネクタ２６とを分離することができる。

図１１におけるように、ケーブル１０側のメス型コネクタ２６をオス型コネクタ２４から離した状態では、人の手などをオス型コネクタ２４の端子口２５に近づけることが可能になる。しかしながら、端子口２５は下向きであることから、露呈したオス型正極端子２２、オス型負極端子２３に人が不用意に触れて感電するおそれを効果的に低減させることができる。

本実施形態の車両１によれば、以下の効果を奏する。

（１）の車両１は、車両１に搭載されたＰＣＵ９と、車両搭載状態の平面視でＰＣＵ９よりも後方まで張り出してＰＣＵ９上に設置されたレゾネータ８と、ＰＣＵ９と車両１に搭載されたバッテリとを接続するケーブル１０と、ＰＣＵ９におけるレゾネータ８の平面投影内の下方に設けられ車両搭載状態における上下方向で下向きの端子口２５を有するオス型コネクタ２４と、を有する。このため、人がオス型コネクタ２４のオス型正極端子２２、オス型負極端子２３に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（２）の車両１では、ケーブル１０（ケーブル１０側のメス型コネクタ２６）は、ＰＣＵ９に頭付きボルト３２で締結される。このため、簡単にケーブル１０（ケーブル１０側のメス型コネクタ２６）を外すことが出来なくなり、人がオス型コネクタ２４のオス型正極端子２２、オス型負極端子２３に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（３）の車両１では、レゾネータ８は、ＰＣＵ９にボルト１９で締結される。このため、簡単にレゾネータ８を外すことが出来なくなり、レゾネータ８の下方に位置するオス型コネクタ２４に手を回しにくい。このため、人がオス型コネクタ２４のオス型正極端子２２、オス型負極端子２３に触れるおそれが低減し、安全性を向上させることができる。

（４）の車両１では、ＰＣＵ９は、車両１の前部に搭載され自己の後方にオス型コネクタ２４が設けられている。このため、衝突時の安全性を向上させることが出来る。

（５）の車両１では、レゾネータ８は、ＰＣＵ９よりも剛性が低い。このため、衝突時にＰＣＵ９への影響を低減させることが出来る。

（６）の車両１では、ＰＣＵ９は、車両１のパワートレイン上に配置され、当該ＰＣＵ９上にレゾネータ８が配置される。このため、衝突時にＰＣＵ９への影響を低減させることが出来る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。例えば、上述においては、レゾネータにおける謂わば本体の平面投影内の下方に下向きの端子口を有するケーブル取り付け部を配置する構成を採ったが、レゾネータ後部にダミー部材を後ろ向きに延設し、このダミー部材の平面投影内の下方にーブル取り付け部を配置する構成を採ることもできる。

１…車両
２…車体
３…前部
４…ダッシュパネル
５…エンジンルーム
６…サイドメンバー
７…横メンバー
８…レゾネータ
９…ＰＣＵ
１０…ケーブル
１１…エアインレット
１２…通路部
１３…共鳴チャンバ
１４…インバータケース
１４ａ…インバータ
１５…仕切板
１６…コンバータケース
１６ａ…ＤＣ－ＤＣコンバータ
１７…ロワーカバー
１８…アッパーカバー
１９…ボルト
２０…ケーブル取付部
２１…ケース側コネクタハウジング
２２…オス型正極端子
２３…オス型負極端子
２４…オス型コネクタ
２５…端子口
２６…メス型コネクタ
２７…ケーブル側コネクタハウジング
２８…ボルト貫通孔
２９…支持部材
３０…被支持板
３１…ボルト貫通孔
３２…頭付きボルト
３３…フランジナット

Claims (6)

1. 車両に搭載された電気機器と、
   車両搭載状態の平面視で前記電気機器よりも後方まで張り出して前記電気機器上に設置された機能部品と、
   前記電気機器と前記車両に搭載されたバッテリとを接続するケーブルと、
   前記電気機器における前記機能部品の平面投影内の下方に設けられ車両搭載状態における上下方向で下向きの端子口を有するケーブル取付部と、を有し、
   前記ケーブル取付部は、前記電気機器のケースに連なって形成されたケース側コネクタハウジングとその内部のオス型正極端子とオス型負極端子とを有するオス型コネクタとして構成され、
   前記オス型コネクタは、前記ケーブルの端部に設けられたメス型コネクタのケーブル側コネクタハウジングを締結するためのボルト貫通孔を有する支持部材が張り出すように設けられている、車両。
2. 前記ケーブルは、前記電気機器にボルトで締結される請求項１に記載の車両。
3. 前記機能部品は、前記電気機器にボルトで締結される請求項１または２に記載の車両。
4. 前記電気機器は、前記車両の前部に搭載され自己の後方に前記ケーブル取付部が設けられている請求項１から３の何れか一項に記載の車両。
5. 前記機能部品は、前記電気機器よりも剛性が低い請求項１から４の何れか一項に記載の車両。
6. 前記電気機器は、前記車両のパワートレイン上に配置され、当該電気機器上に前記機能部品が配置される請求項１から５の何れか一項に記載の車両。

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