KR101757554B1

KR101757554B1 - 전기 기기 유닛 및 차량

Info

Publication number: KR101757554B1
Application number: KR1020150153138A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다케시타; 시게타카 요시카와
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-07-12
Also published as: JP2016094077A; CN105599628A; CA2909866C; CN105599628B; JP6156329B2; DE102015118944B4; US20160137099A1; US10144308B2; DE102015118944A1; KR20160057316A; CA2909866A1

Abstract

후방의 전기 기기와의 케이블 접속 부분이 파손되는 것을 방지한다.
차량에 탑재되는 전기 기기 유닛이다. 전기 기기 유닛은, 차량의 구동 모터에 전력을 공급하는 인버터와, 인버터보다도, 차량의 후방측에 배치되는 연료 전지 모듈과 인버터와 연료 전지 모듈 사이를 연결하는 케이블과, 케이블을 보유 지지하고, 차량에 설치된 제1 클램프를 구비한다. 제1 클램프는, 케이블을 파지하는 파지부와, 파지부의 일부에 있어서, 케이블의 축방향에 따른 파지부의 전장에 걸쳐 설치되어 있는 개구부를 갖는다. 개구부는 파지부에 있어서, 차량의 후방측에 위치한다.

Description

전기 기기 유닛 및 차량 {ELECTRIC EQUIPMENT UNIT AND VEHICLE}

본원은, 2014년 11월 13일에 출원된 출원 번호 제2014-230765호의 일본 특허 출원에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 개시 내용 전부가 참조에 의해 본원에 포함된다.

본 발명은, 전기 기기 유닛과, 전기 기기 유닛을 탑재하는 차량에 관한 것이다.

일반적으로, 연료 전지를 탑재하는 차량에는, 복수의 전기 기기가 탑재되어 있다. 전기 기기로서는, 차량의 전방측에 설치된 구동 모터에 접속되는 인버터나, 차량의 바닥 하부에 배치된 연료 전지 모듈 등이 있다. 이들 전기 기기의 사이는 케이블에 의해 접속되어 있다(예를 들어, JP2010-251182A).

상기 종래의 기술에 있어서, 차량이 전방으로부터 충돌하였을 때에는, 충돌에 의해 발생하는 응력이 케이블을 통해, 후방의 연료 전지 모듈과의 케이블 접속 부분에 충격을 부여하게 된다. 이로 인해, 후방의 연료 전지 모듈과 케이블의 접속 부분(이하, 「케이블 접속 부분」이라고도 함)을 파손시킬 우려가 있었다. 또한, 차량이 후방으로부터 충돌한 경우에 있어서도, 마찬가지의 문제가 발생할 우려가 있다.

본 발명은, 상술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.

(1) 본 발명의 일 형태는, 차량에 탑재되는 전기 기기 유닛이다. 전기 기기 유닛은, 상기 차량의 구동 모터에 전력을 공급하는 인버터와, 상기 인버터보다도, 상기 차량의 후방측에 배치되는 연료 전지 모듈과, 상기 인버터와 상기 연료 전지 모듈 사이를 연결하는 케이블과, 상기 케이블을 소정의 위치에 보유 지지하고, 상기 차량의 전후 방향의 일측으로부터 타측을 향해 설치된 제1 클램프를 구비해도 된다. 상기 제1 클램프는, 상기 케이블을 파지하는 파지부와, 상기 파지부의 일부를 상기 케이블의 축방향으로 절결한 개구부를 갖고, 상기 개구부가, 상기 타측을 향해 배치되어도 된다. 이 전기 기기 유닛에 의하면, 충돌 등에 의해 차량의 전후 방향의 일측으로부터 케이블을 향해 하중이 가해졌을 때, 제1 클램프의 개구부로부터 케이블이 이탈한다. 이로 인해, 케이블은, 제1 클램프에 의한 구속이 해제되어, 인버터와 연료 전지 모듈 사이의 내부 공간으로 릴리프될 수 있다. 따라서, 이 전기 기기 유닛에 의하면, 전방 또는 후방 충돌시에 있어서, 연료 전지 모듈의 전기 기기와의 케이블 접속 부분에 발생하는 응력을 억제할 수 있어, 상기 케이블 접속 부분의 파손을 방지할 수 있다.

(2) 상기 형태의 전기 기기 유닛에 있어서, 상기 케이블은, 상기 인버터로부터 상기 연료 전지 모듈까지의 사이에, 상기 차량의 전후 방향에 대해 사행한 부분을 갖고, 상기 제1 클램프는, 상기 사행한 부분에서 상기 케이블을 보유 지지하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 제1 클램프의 개구로부터 케이블이 이탈하는 것을, 보다 용이하게 행할 수 있다.

(3) 상기 형태의 전기 기기 유닛에 있어서, 상기 케이블은, 인버터에 접속되는 제1 분할 케이블과, 상기 연료 전지 모듈에 접속되는 제2 분할 케이블을 커넥터에 의해 연결한 구성이며, 상기 제1 클램프는, 상기 제1 분할 케이블에 장착되어 있어도 된다. 차량 조립의 사정상, 케이블은 도중에서 분단된 것으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우에는 분할 케이블 사이를 접속하는 커넥터가 필요해진다. 이 전기 기기 유닛에 의하면, 제1 클램프는, 커넥터보다도 인버터측의 제1 분할 케이블에 장착된 구성으로 되므로, 상술한 바와 같이, 전방 또는 후방 충돌시에 케이블이 제1 클램프에 의한 구속으로부터 해제됨으로써, 커넥터에 발생하는 응력을 억제할 수 있어, 커넥터의 파손을 방지할 수 있다.

(4) 상기 형태의 전기 기기 유닛에 있어서, 상기 커넥터는, 제2 클램프에 의해 소정의 위치에 보유 지지되고, 상기 제2 클램프는, 상기 커넥터보다도 파괴 강도가 낮아도 된다. 이 구성에 의하면, 커넥터에 과대한 응력이 발생하기 전에 제2 클램프가 응력에 의해 먼저 파괴되게 된다. 이로 인해, 커넥터는, 하중을 받아도 유동되어, 파손되는 일이 없다.

(5) 상기 형태의 전기 기기 유닛에 있어서, 상기 연료 전지 모듈은, 연료 전지 스택과, 상기 연료 전지 스택이 발전한 전력의 전압 변환을 행하는 컨버터를 구비해도 된다. 이 구성에 의하면, 연료 전지 차량에 있어서, 연료 전지 모듈과의 케이블 접속 부분에 발생하는 응력을 억제할 수 있다.

(6) 본 발명의 다른 형태에 의하면, 상기 형태의 전기 기기 유닛을 탑재하는 차량이다. 이 형태의 차량은, 상기 형태의 전기 기기 유닛과 마찬가지로, 후방의 연료 전지 모듈과의 케이블 접속 부분에 발생하는 응력을 억제하여, 상기 케이블 접속 부분의 파손을 방지할 수 있다.

이하의 개시는 예시를 위해 나타낸 것으로, 첨부의 도면의 내용으로 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태로서의 연료 전지 차량의 구성을 도시하는 설명도.
도 2는 케이블과 케이블의 주변을 도시하는 평면도.
도 3은 케이블과 케이블의 주변을 도시하는 측면도.
도 4는 C형 클램프의 정면도.
도 5는 충돌 후에 있어서의, 케이블과 케이블의 주변을 도시하는 평면도.
도 6은 충돌 후에 있어서의, 케이블과 케이블의 주변을 도시하는 측면도.

다음으로, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

A. 전체 구성:

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태로서의 연료 전지 차량의 구성을 도시하는 설명도이다. 연료 전지 차량[이하, 단순히 「차량」이라고 칭함)](VE)은, 4코너에 차륜(WL)을 구비한 자동차이다. 차량(VE)은, 전후 방향의 중앙 부근의 바닥 하부에 연료 전지 시스템(10)을 탑재하고, 전방측에 엔진 컴파트먼트(50)를 구비한다. 도 1 중에 있어서의 「전후 좌우」의 화살표 및 다른 도면 중에 있어서의 「상하」의 화살표는, 차량(VE)을 기준으로 하여 정한 방향이다. 즉, 「전」의 화살표와 「후」의 화살표에 따른 방향은 차량(VE)의 종 방향(길이 방향)에 상당 한다. 「우」의 화살표와 「좌」의 화살표에 따른 방향은 차량(VE)의 횡 방향(폭 방향)에 상당 한다. 「상」의 화살표와 「하」의 화살표에 따른 방향은 차량(VE)의 연직 방향에 상당 한다.

이하, 전방측, 후방측, 우측, 좌측, 상측, 하측이라고 칭할 때에는, 각 도면에 나타낸 「전후 좌우 상하」의 화살표로 나타내는 방향을 의미한다. 「엔진 컴파트먼트」라 함은, 일반적으로는, 종래의 엔진차에 있어서, 엔진이 탑재되는 공간이다. 차량(VE)에 있어서도, 구동원인 구동 모터(60)가 탑재되는 공간을 「엔진 컴파트먼트」라고 칭한다.

연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지(이하, FC라고도 칭함) 스택(21)을 수용하는 스택 케이스(20)와, 도시하지 않은 FC 컨버터(35)를 수용하는 컨버터 케이스(30)와, 도시하지 않은 유체 급배용 유닛을 수용하는 보조 기기 커버(40) 등을 구비한다.

일부 절단하여 도시하는 바와 같이, 스택 케이스(20)의 내부에는, 연료 전지 스택(21)이 수용되어 있다. 연료 전지 스택(21)은, 연료 전지의 셀(발전 셀)이 복수 적층된 셀 적층체이고, 예를 들어 고체 고분자형 연료 전지의 발전 셀이 복수 적층된 셀 적층체이다. 각 발전 셀은, 차량(VE)이 탑재하는 연료 가스 탱크(도시 생략)로부터 공급되는 연료 가스와, 연료 전지 차량의 주위로부터 산화제 가스로서 공급되는 공기를 사용하여 발전한다. 본 실시 형태에 있어서는, 연료 가스로서 수소 가스를 채용한다.

컨버터 케이스(30)에 수용되는 FC 컨버터(35)는, 연료 전지 스택(21)으로부터 공급된 전력을 승압하는 전압 변환 장치(DC-DC 컨버터)이다. FC 컨버터(35)에 의해 승압된 전력은, 엔진 컴파트먼트(50) 내로 보내진다. 연료 전지 스택(21)과 FC 컨버터(35)를 포함한 구성이, 「연료 전지 모듈」의 하위 개념에 상당한다.

보조 기기 커버(40)에 수용되는 유체 급배용 유닛은, 연료 가스용, 산화제 가스용, 냉각 매체용 등의 다양한 배관, 및 배관에 유통하는 펌프나 인젝터 등의 액추에이터를 구비한다.

스택 케이스(20)는, 연료 전지 스택(21)의 복수의 발전 셀의 적층 방향이 차량(VE)의 좌우 방향(차폭 방향)과 대략 일치하도록 가로 배치로 되어 있다. 스택 케이스(20)의 전방측에, 스택 케이스(20)에 연결되어 컨버터 케이스(30)가 배치되고, 스택 케이스(20)의 우측에, 스택 케이스(20)에 연결되어 보조 기기 커버(40)가 배치된다. 스택 케이스(20) 및 컨버터 케이스(30)는, 도시하지 않은 차체 프레임 상에 고정된다. 스택 케이스(20)의 고정은 3개의 마운트(25, 26, 27)에 의해 이루어진다. 컨버터 케이스(30)의 고정은 2개의 마운트(31, 32)에 의해 이루어진다. 또한, 스택 케이스(20), 컨버터 케이스(30) 및 보조 기기 커버(40)는, 금속(예를 들어, 알루미늄)제의 주조품이다.

엔진 컴파트먼트(50) 내에는, 구동 모터(60) 외에, 구동 모터(60)가 발생한 토크를, 차축(72)을 통해 차륜(WL)에 전달하는 기어(70)나, 구동 모터(60)에 접속되는 인버터(80) 등이 배치된다.

인버터(80)와 컨버터 케이스(30) 내의 FC 컨버터(35)의 사이는, 케이블(90)에 의해 연결된다. 케이블(90)은, 복수의 케이블이 다발 형상으로 된 것이며, 와이어 하니스라고 칭할 수도 있다. 인버터(80)는, FC 컨버터(35)에 의해 승압된 직류를, 케이블(90)을 통해 받고, 삼상 교류로 변환하여, 구동 모터(60)에 공급한다. 구동 모터(60)의 회전수는 인버터(80)에 의해 제어된다.

B. 케이블 주변의 구성:

도 2는, 케이블(90)과 케이블(90)의 주변을 도시하는 평면도이다. 도 3은, 케이블(90)과 케이블(90)의 주변의 측면도이다. 케이블(90)은, 일단부가 인버터(80)(도 1)에 접속되는 제1 분할 케이블(90a)과, 일단부가 컨버터 케이스(30) 내의 FC 컨버터(35)에 접속되는 제2 분할 케이블(90b)에 의해 구성된다. 케이블(90)이 제1 분할 케이블(90a), 제2 분할 케이블(90b)로 구성되는 것은, 차량 조립의 사정상, 케이블(90)은 분단하는 것이 필요해지기 때문이다. 제1 분할 케이블(90a)과 제2 분할 케이블(90b)의 사이는, 한 쌍의 커넥터(91, 92)에 의해 연결되어 있다. 제2 분할 케이블(90b)에 접속되는 커넥터(92)는, 버섯형 클램프(94)를 통해 브래킷(96)에 고정되어 있다. 버섯형 클램프(94)는, 기부가 고정 대상의 구조물[여기서는, 커넥터(92)]에 장착되어 있는 축 형상 부분과, 축 형상 부분의 선단에 설치되고 축 형상 부분보다도 굵게 구성되는 헤드 부분을 갖고 있다. 버섯형 클램프(94)는, 사용될 때에는, 다른 판상의 구조물[여기서는, 브래킷(96)]에 형성된 구멍이며, 축 형상 부분보다도 굵고 또한 헤드 부분보다도 가늘게 형성된 구멍에 압박되어, 통과된다. 버섯형 클램프(94)는, 축 형상 부분의 기부(축 형상 부분의 다른 부분보다도 굵게 구성됨)와 헤드 부분 사이에 판상의 구조물을 보유 지지함으로써, 고정 대상의 구조물[여기서는, 커넥터(92)]을 판상의 구조물[여기서는, 브래킷(96)]에 고정한다. 브래킷(96)은, 컨버터 케이스(30)에 고정 설치되어 있다. 또한, 버섯형 클램프(94)는 다른 형상의 클램프로 바꾸어도 된다.

브래킷(96)은, 커넥터(92)를 소정의 위치에 보유 지지하기 위한 고정구이며, 그 단면이 L자 형상이다. 브래킷(96)은, 아연 도금 강판을 성형한 것이다. 버섯형 클램프(94)는, 폴리프로필렌(PP) 등의 수지제이다. 본 실시 형태에서는, 버섯형 클램프(94)의 파괴 강도는, 커넥터(91, 92)의 파괴 강도보다도 작다. 즉, 제1 분할 케이블(90a)이 차량의 후방을 향하는 성분을 포함하는 외력을 받은 경우에는, 커넥터(91, 92)의 결합이 해제되기 전에, 버섯형 클램프(94)에 의한 커넥터(92)와 브래킷(96)의 결합이 해제된다. 상세하게는, 버섯형 클램프(94)에 사용되는 수지 재료로서, 커넥터(91, 92)의 수지 부분에 사용되는 수지 재료보다도 파괴 강도가 작은 것을 사용한다. 또한, 여기서 말하는 파괴 강도의 대소는, 각각의 재료로 설치된 동일 형상의 시험편에 인장 응력을 가하였을 때에 파단되는 응력의 크기의 비교에 의해 결정한다.

브래킷(96)에 고정된 커넥터(92)에 대해 제1 분할 케이블(90a)에 접속되는 커넥터(91)가 접속됨으로써, 제1 분할 케이블(90a)과 제2 분할 케이블(90b)이 연결된다. 제1 분할 케이블(90a)의 도중에는, C형 클램프(110)가 장착되어 있다. 즉, C형 클램프(110)는 케이블(90)에 있어서, 커넥터(91, 92)보다도 인버터(80)측의 위치에 장착되어 있다. 상세하게는, 제1 분할 케이블(90a)은, 차량(VE)의 전후 방향에 대해 사행한 부분을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 그 사행한 부분 중, 전후 방향에 대해 좌우 방향으로 사행하지 않고 하측으로만 사행한 부분에, C형 클램프(110)가 장착되어 있다. 또한, 하측으로만 사행한 부분 대신에, 다른 측으로 사행한 부분에 C형 클램프(110)를 장착하는 구성으로 할 수도 있다.

도 4는, C형 클램프(110)의 정면도이다. 도시하는 바와 같이, C형 클램프(110)는, 파지부(112)와, 지지 기둥부(114)와, 장착부(116)에 의해 구성된다. 파지부(112)는, 원통 형상이며 그 일부를 축방향으로 절결한 개구(112a)를 갖는 C자 형상의 단면을 갖는 부재이다. 상기한 축방향은, 제1 분할 케이블(90a)에 장착되었을 때, 그 제1 분할 케이블(90a)의 축방향과 일치한다. 개구(112a)가 개방되어 있는 방향 U는, 도 4에 있어서는 상향이다. C형 클램프(110)는, 개구(112a)를 탄성적으로 확대 개방하여 제1 분할 케이블(90a)을 도면 중의 상방으로부터 압입함으로써, C자 형상의 파지부(112)에서 제1 분할 케이블(90a)을 파지하는 것이 가능해진다. 지지 기둥부(114)는, 제1 단부(114a)와 제2 단부(114b)를 갖는 U방향으로 연장되는 긴 형상의 부재이다. 제1 단부(114a)는, 파지부(112)의 개구(112a)와는 반대측의 면에 연결되어 있다. 제2 단부(114b)는 장착부(116)에 연결되어 있다. 장착부(116)는, 단부(114a)로부터 먼 방향에 돌기 형상으로 연장되어, 엔진 컴파트먼트(50) 부근에 배치되는 연결부(120)의 구멍에 끼움 삽입된다. 이에 의해, C형 클램프(110)는 연결부(120)의 장착면에 대해 기립 설치된다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 연결부(120)는, 대략 판상인 기재를, 제1 꺾임부(120a)에서 90도 절곡되고, 제2 꺾임부(120b)에서 90도 미만의 소정 각도 θ(예를 들어, 45도) 절곡된 형상을 갖는다. 연결부(120)의 일단부(120c)로부터 제1 꺾임부(120a)까지의 외측(하측)의 면을 제1면(121)으로 하고, 제1 꺾임부(120a)와 제2 꺾임부(120b) 사이의 외측(후방측)의 면을 제2면(122)으로 하고, 제2 꺾임부(120b)로부터 연결부(120)의 타단부(120d)까지의 (상측의)면을 제3면(123)으로 한다. 제1면(121)에 베이스부(130)가 고정되어 있고, 제3면(123)(상기의 장착면)에 C형 클램프(110)가 기립 설치되어 있다. 엔진 컴파트먼트(50) 내의 구동 모터(60)나 인버터(80) 등의 탑재물은, 도시하지 않은 마운트부에 의해, 차체 프레임에 고정된다. 마찬가지로, 베이스부(130)도 마운트부에 의해, 차체 프레임에 고정된다. 이에 의해, C형 클램프(110)는 차체에 대해 고정되게 된다.

베이스부(130)의 차체에 대한 장착 방향은, 연결부(120)의 제2면(122)이 후방측을 향하는 방향이다. 본 실시 형태에서는, 제2면(122)이, 차량의 좌우 방향과 상하 방향을 포함하는 평면과 평행, 또한 후방측을 향하도록, 베이스부(130)는 차체에 대해 고정된다. 이 결과, 연결부(120)의 제3면(123)에 기립 설치되는 C형 클램프(110)는, 차량(VE)의 전방측으로부터 후방측(엄밀하게는 후방측 또한 상측)을 향하도록 배치된다. 게다가, C형 클램프(110)는, 개구(112a)가 개방되어 있는 방향(화살표 U로 나타내는 방향)을, 후방측, 또한 상측을 향하도록 배치되게 된다. 본 실시 형태에서는, 「후방측, 또한 상측」이라 함은, 좌우 방향을 따라 본 측면에서 볼 때, 후방측 방향에 대해 상측 방향을 향해 45도만큼 기울인 방향을 말한다. 또한, 상하 방향을 따라 본 평면에서 볼 때에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 개구(112a)가 개방되어 있는 방향 U는, 후향이며, 좌우 방향으로의 기울기는 없다.

C형 클램프(110)의 케이블(90)을 보유 지지하는 부분은, 전술한 바와 같이, 제1 분할 케이블(90a)에 있어서의, 차량(VE)의 전후 방향에 대해 하측으로 사행한 부분이며, C형 클램프(110)의 개구(112a)의 방향은, 후방측, 또한 상측이다. 이로 인해, C형 클램프(110)를, 제1 분할 케이블(90a)에 있어서의 상기한 사행한 부분에 용이하게 접속할 수 있다.

C형 클램프(110)는, 「제1 클램프」의 하위 개념에 상당한다. 버섯형 클램프(94)는, 「제2 클램프」의 하위 개념에 상당한다. 또한, 전술한 인버터(80)와, 연료 전지 스택(21)과, 컨버터 케이스(30) 내의 FC 컨버터(35)와, 「B. 케이블 주변의 구성」의 란에 기재된 각 부(20, 90, 110) 등을 포함하는 구성(18)이 본 발명의 일 형태 전기 기기 유닛의 하위 개념에 상당한다.

C. 충돌에 대해:

이상과 같이 구성된 차량(VE)이 전방으로부터 충돌한 경우에 대해, 다음에 설명한다. 차량(VE)이 전방으로부터 다른 물체에 충돌한 경우, 엔진 컴파트먼트(50) 내의 구동 모터(60)나 인버터(80) 등은, 충돌에 의해 전방으로부터 하중을 받아 후방 또한 하방으로 이동한다. 이에 수반하여, 이들 구동 모터(60)나 인버터(80) 등을 장착한 마운트부(도시하지 않음)도 후방 또한 하방으로 이동하고, 도 2의 평면도, 도 3의 측면도에 있어서, 베이스부(130)도, 화살표 V로 나타내는 방향, 즉, 후방 또한 하방으로 이동한다. 또한, 인버터(80) 등이 후방 또한 하방으로 이동하는 것에 수반하여, 전방으로부터 제1 분할 케이블(90a)을 향해 하중이 가해진다. 이에 의해, 제1 분할 케이블(90a)은, 도면 중에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 변형되어, 후방측으로 이동한다. 제1 분할 케이블(90a)은, 당초, C형 클램프(110)와 일체적으로 이동하고, 그 후, C형 클램프(110)의 파지부(112)를 점차적으로 이동하게[파지부(112) 내에서 슬라이드함] 되고, 그 후, 파지부(112)의 개구(112a)로부터 제1 분할 케이블(90a)은 외측으로 튀어나가 버린다. 이 결과, 제1 분할 케이블(90a)은 C형 클램프(110)로부터 빠진다.

C형 클램프(110)로부터 빠진 후, 제1 분할 케이블(90a)은, 하중을 더 받으면, 제1 분할 케이블(90a)을 후방 또한 하방으로 압박하여, 한 쌍의 커넥터(91, 92)를 브래킷(96)으로부터 제거하는 방향으로 힘이 작용한다. 즉, 도 3의 측면도에 도시하는 바와 같이, 버섯형 클램프(94)에 의해 고정된 커넥터(92)에 대해 좌우 방향을 회전축으로 하여 전방측을 하부 방향으로 흔드는 것과 같이 회전시키는 힘 F가 작용한다. 또한, 이때에는, 도 2의 평면도에 도시하는 바와 같이, 좌우 방향으로는 큰 회전은 없다.

도 5는, 충돌 후에 있어서의, 케이블(90)과 케이블(90)의 주변을 도시하는 평면도이고, 도 6은, 충돌 후에 있어서의, 케이블(90)과 케이블(90)의 주변의 측면도이다. 차량(VE)이 전방 충돌한 후에는, 상술한 힘 F에 의해, 한 쌍의 커넥터(91, 92)는 브래킷(96)로부터 빠져 있다. 버섯형 클램프(94)가 파괴됨으로써, 한 쌍의 커넥터(91, 92)는 브래킷(96)으로부터 빠지게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 버섯형 클램프(94)의 강도는, 커넥터(91, 92)의 강도보다도 작다. 이로 인해, 먼저 버섯형 클램프(94)가 파괴되고, 커넥터(91, 92)가 파손되는 일은 없다. 케이블(90)에 하중이 더 가해지면, 케이블(90)은 한 쌍의 커넥터(91, 92)를 더욱 압하한다. 이 결과, 한 쌍의 커넥터(91, 92)는, 도 3의 상태로부터 후방 또한 하방으로 크게 이동하여, 도 6의 위치에 수납된다. 이 위치는, 충돌 후에 남는 공간 내이며, 한 쌍의 커넥터(91, 92)는 파손되는 일은 없다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예의 차량(VE)에서는, 차량(VE)이 전방으로부터 다른 물체에 충돌하였을 때, 인버터(80)와 컨버터 케이스(30) 내의 FC 컨버터(35)를 연결하는 케이블(90)에 설치된 커넥터(91, 92)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 케이블(90)의 FC 컨버터(35)와의 접속 부분에 대한 파손도 방지할 수 있다. 또한, 커넥터(91, 92)가 파손되는 일이 없으므로, 충돌시에, 컨버터로부터의 고전압이 누전되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차량(VE)이 후방으로부터 충돌하였을 때에도, 마찬가지로, 케이블(90)은 C형 클램프(110)로부터 빠지게 되어, 전방으로부터의 충돌과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

D. 변형예:

·변형예 1:

상기 실시 형태에서는, 버섯형 클램프(94)의 파괴 강도가, 커넥터(91, 92)의 파괴 강도보다도 작아지도록 구성하였지만, 이 대신에, 버섯형 클램프(94)의 파괴 강도를 커넥터(91, 92)의 파괴 강도와 동등한 것으로 해도 된다.

커넥터 등의 구조물을 보유 지지하는 클램프는, 한쪽에 개방된 부분을 갖고, 다른 부분으로 대상물을 둘러싸 보유 지지하는 클램프 등, 버섯형 클램프 이외의 클램프로 할 수도 있다. 또한, 전기 기기 유닛은, 커넥터를 보유 지지하는 클램프를 구비하지 않는 양태로 할 수도 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 케이블(90)은, 차량의 전후 방향에 대해 사행한 부분을 갖고, 그 사행한 부분에서 클램프에 보유 지지된다. 그러나, 케이블은, 차량의 전후 방향에 대해 사행한 부분을 갖지 않는 형태로 할 수 있다. 그리고, 케이블은, 전후 방향으로 연장되는 부분에서 클램프에 보유 지지될 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 케이블(90)의 제1 분할 케이블(90a)이, C형 클램프(110)에 파지되어 있다. 그러나, 케이블(90)의 제1 분할 케이블(90a)이 클램프에 파지되지 않고, 제2 분할 케이블(90b)이 클램프에 파지되는 형태로 할 수도 있다. 또한, 케이블은, 복수로 분단되어 있지 않은 구성, 즉, 커넥터를 필요로 하지 않는 구성으로 해도 된다.

·변형예 2:

상기 실시 형태에서는, C형 클램프(110)에 있어서의 개구(112a)가 개방되어 있는 방향 U를, 전후 상하를 포함하는 측면에서 볼 때, 후방측 방향에 대해 상측 방향을 향해 45도만큼 기울고, 또한 전후 좌우를 포함하는 평면에서 볼 때, 좌우 방향으로의 기울기는 없는, 후향으로 되도록 구성하였다. 이 대신에, C형 클램프에 있어서의 개구가 개방되어 있는 방향을, 다음의 (1)∼(3)에 나타내는 구성으로 해도 된다.

(1) 전후 상하를 포함하는(좌우 방향을 따라 본) 측면에서 볼 때, 후방측 방향에 대해 상측 방향을 향해 45도를 제외한 0도 초과, 90도 미만의 각도만큼 기울고, 전후 좌우를 포함하는(상하 방향을 따라 본) 평면에서 볼 때에는 상기 실시 형태와 동일한 구성.

(2) 전후 상하를 포함하는 측면에서 볼 때에는 상기 실시 형태와 동일한 구성이고, 전후 좌우를 포함하는 평면에서 볼 때, 좌우 방향 중 어느 한쪽으로 0도 초과, 90도 미만의 각도만큼 기운 구성.

(3) 전후 상하를 포함하는 측면에서 볼 때, 후방측 방향에 대해 상측 방향을 향해 45도를 제외한 0도 초과, 90도 미만의 각도만큼 기울고, 전후 좌우를 포함하는 평면에서 볼 때, 좌우 방향 중 어느 한쪽으로 0도 초과, 90도 미만의 각도만큼 기운 구성.

상기 실시 형태 및 (1)∼(3)에 나타내는 구성에서는, 개구가 개방되어 있는 방향은, 파지부의 전단부를 포함하고, 또한 상하 좌우의 2방향을 포함하는 제1 평면보다 후방측, 또한 파지부의 하단부를 포함하고, 또한 전후 좌우의 2방향을 포함하는 제2 평면보다도 상측의 방향으로 된다. 전방 충돌시에는, 베이스부(130)는, 후방 또한 하방으로 이동하기 쉬우므로, 개구가 개방되어 있는 방향을 상측으로 함으로써, 케이블을 C형 클램프의 개구로부터 보다 제거하기 쉽다. 이로 인해, 커넥터의 파손을 보다 용이하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태 및 (1)∼(3)에 나타내는 구성 대신에, 개구가 개방되어 있는 방향을, 제1 평면보다 후방측, 또한 제2 평면보다도 하측의 방향으로 할 수도 있다.

·변형예 3:

상기 실시 형태 및 각 변형예에서는, 연료 전지로서 고체 고분자형 연료 전지를 채용하고 있다. 그러나, 인산형 연료 전지, 용해 탄산염형 연료 전지, 고체 산화물형 연료 전지 등, 다양한 연료 전지의 시스템에 본 발명을 적용해도 된다.

·변형예 4:

상기 실시 형태 및 각 변형예에서는, 제1 전기 기기보다도 후방측에 배치되는 제2 전기 기기로서 FC 컨버터를 사용하였지만, FC 컨버터 대신에 연료 전지 스택을 사용하는 구성으로 해도 된다. 또한, 제2 전기 기기로서, FC 컨버터, 연료 전지 스택 이외의 고압 전기 기기를 사용하는 구성으로 해도 된다. 또한, 제2 전기 기기로서, 고압 전기 기기 대신에 고압 전기 기기 이외의 전기 기기로 할 수도 있다. 또한, 제1 전기 기기로서, 인버터 이외의 고압 전기 기기를 사용하는 구성으로 해도 되고, 전기 기기를 사용하는 구성으로 해도 된다.

·변형예 5:

상기 실시 형태 및 각 변형예에서는, 연료 전지를 탑재하는 연료 전지 차량에 본 발명을 적용하고 있었지만, 이 대신에, 전기 자동차 등의 다른 전동 차량에 본 발명을 적용해도 된다.

본 발명은, 상술한 실시 형태나 변형예에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재된 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 변형예 중의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절하게 바꾸거나, 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 전술한 실시 형태 및 각 변형예에 있어서의 구성 요소 중, 독립 청구항에서 기재된 요소 이외의 요소는, 부가적인 요소이며, 적절하게 생략 가능하다.

10 : 연료 전지 시스템
20 : 스택 케이스
21 : 연료 전지 스택
25∼27 : 마운트
30 : 컨버터 케이스
31, 32 : 마운트
40 : 보조 기기 커버
50 : 엔진 컴파트먼트
60 : 구동 모터
70 : 기어
72 : 차축
80 : 인버터
90 : 케이블
90a : 제1 분할 케이블
90b : 제2 분할 케이블
91 : 커넥터
92 : 커넥터
94 : 버섯형 클램프
96 : 브래킷
110 : C형 클램프
112 : 파지부
112a : 개구
114 : 지지 기둥부
114a : 제1 단부
114b : 제2 단부
116 : 장착부
120 : 연결부
120a : 제1 꺾임부
120b : 제2 꺾임부
121 : 제1면
122 : 제2면
123 : 제3면
130 : 베이스부
VE : 차량
WL : 차륜

Claims

차량에 탑재되는 전기 기기 유닛이며,
상기 차량의 구동 모터에 전력을 공급하는 인버터와,
상기 인버터보다도, 상기 차량의 후방측에 배치되는 연료 전지 모듈과,
상기 인버터와 상기 연료 전지 모듈 사이를 연결하는 케이블과,
상기 케이블을 보유 지지하고, 상기 차량에 장착된 제1 클램프를 구비하고,
상기 제1 클램프는,
상기 케이블을 파지하는 파지부와,
상기 파지부의 일부에 있어서, 상기 케이블의 축방향을 따른 상기 파지부의 전체 길이에 걸쳐 설치되어 있는 개구부를 갖고,
상기 개구부는, 상기 파지부에 있어서, 상기 차량의 후방측에 위치하고,
상기 케이블은,
상기 인버터에 접속되는 제1 분할 케이블과,
상기 연료 전지 모듈에 접속되는 제2 분할 케이블과,
상기 제1 분할 케이블과 상기 제2 분할 케이블을 연결하는 커넥터를 구비하고,
상기 제1 클램프는, 상기 제1 분할 케이블을 보유 지지하고 있는, 전기 기기 유닛.
제1항에 있어서,
상기 케이블은, 상기 인버터로부터 상기 연료 전지 모듈까지의 사이에, 상기 차량의 전후 방향에 대해 사행한 부분을 갖고,
상기 제1 클램프는, 상기 사행한 부분에 있어서 상기 케이블을 보유 지지하는, 전기 기기 유닛.
삭제
제1항에 있어서,
상기 커넥터를 보유 지지하는 제2 클램프를 더 구비하고,
상기 제2 클램프의 파괴 강도는, 상기 커넥터의 파괴 강도보다도 낮은, 전기 기기 유닛.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 전지 모듈은,
연료 전지 스택과,
상기 연료 전지 스택이 발전한 전력의 전압 변환을 행하는 컨버터를 구비하는, 전기 기기 유닛.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전기 기기 유닛을 탑재하는, 차량.