WO2011145577A1 - 高電圧ユニットの保護構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a high voltage unit particularly in vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles, and more particularly to a protective structure for a high voltage unit in which a high voltage cable is routed.
- environmentally friendly vehicles such as electric vehicles (EV) and hybrid vehicles (HEV) have attracted attention.
- EV electric vehicles
- HEV hybrid vehicles
- These environmentally-friendly vehicles are equipped with a motor for driving the vehicle and a high-voltage unit.
- a passenger compartment 104 (a cabin in which a driver or a driver and passengers board, so-called cabin), a passenger compartment 104.
- a high voltage cable 109 connected to the unit 107 and extending rearward of the vehicle is provided.
- the high voltage cable 109 is composed of a plus (+) side cable 111 and a minus ( ⁇ ) side cable 112, and is connected to the connecting portion 110 on the rear surface of the high voltage unit 107.
- the high-voltage unit 107 and the dash panel 106 are covered with a protective member (protector) 116.
- the electric equipment mounting structure and the electric vehicle according to Patent Document 1 are obtained by connecting a cable to a connection portion located on the surface of the control unit facing the air cleaner in the storage compartment of the hybrid vehicle.
- the high voltage cable 109 is routed in a shape close to a right angle from the dash panel 106, and a sufficient length cannot be secured, so an external force from the front of the vehicle (FIG. 7).
- the vehicle body 102 is shortened by the shortening portions 102R and 102L, the movement of the high voltage unit 107 (indicated by the white arrow Q in FIG. 7) is high. Since the voltage cable 109 cannot follow, the high voltage cable 109 may be disconnected.
- the section from the high voltage unit 107 to the protection member (protector) 116 is short, the length L1 of the plus (+) side cable 111 of the high voltage cable 109 and the minus ( ⁇ ) side cable 112. It was difficult to give a difference to the length L2 of the rim, and there was a risk of erroneous assembly.
- an object of the present invention is to prevent erroneous assembly in view of the above-described prior art, and to prevent disconnection of a high-voltage cable and to prevent a short circuit even when an external force is applied from the front of the vehicle.
- a vehicle having a high voltage unit protection structure for achieving the above object stores a vehicle compartment and a high voltage unit ahead of the vehicle compartment in the longitudinal direction of the vehicle.
- a high voltage unit including a storage room, a dash panel that partitions the vehicle compartment and the storage room, and a high voltage cable connected to the high voltage unit is mounted, and the high voltage cable In the space between the dash panel and the high voltage unit that is routed along the storage chamber side wall surface of the dash panel and toward the vehicle side surface from the rear side in the direction toward the high voltage unit
- the high voltage unit is preferably an inverter.
- the structural high-voltage unit having the above-described protective structure is applied to vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles.
- the vehicle having the high-voltage unit protection structure of the present invention has a U-shaped connection between the high-voltage unit and the dash panel, and the high-voltage cable connection portion is disposed on the side surface of the high-voltage unit.
- FIG. 1 is a schematic plan view of a front portion of a vehicle equipped with a high voltage unit having a protection structure according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic plan view of the front portion of the vehicle when an external force is applied from the front of the vehicle in FIG.
- FIG. 3 is an explanatory view showing a bent state of the high voltage cable of the high voltage unit in FIG.
- FIG. 4 is an explanatory view showing a wiring state of the high voltage cable.
- FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the plus (+) side cable is arranged on the inner side of the minus ( ⁇ ) cable in the high voltage cable routing state.
- FIG. 6 is a schematic plan view of a front portion of a vehicle according to a conventional example.
- FIG. 1 is a schematic plan view of a front portion of a vehicle equipped with a high voltage unit having a protection structure according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic plan view of the front portion of the
- FIG. 7 is a plan view of the front portion of the vehicle when an external force is applied from the front of the vehicle in FIG.
- FIG. 8 is an explanatory view showing a bent state of the high voltage cable of the high voltage unit in FIG.
- FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which the high voltage cable is in contact.
- the present invention prevents a short circuit of a high voltage cable, and even when an external force is applied from the front of the vehicle, prevents the disconnection of the high voltage cable and achieves the purpose of preventing the short circuit.
- a high voltage unit protection structure that enables the U-shaped structure of the high voltage cable between the high voltage unit and the dash panel, as well as arranging the cable connection on the side of the high voltage unit. To do.
- a vehicle 1 is a vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), and the like, and includes a vehicle body (body) 2, a right headlight 3R, and a left headlight 3L.
- EV electric vehicle
- HEV hybrid vehicle
- the vehicle 1 includes a compartment (so-called cabin) 4, a storage compartment 5 in front of the compartment 4, and a dash panel 6 extending in the vehicle width direction so as to partition the compartment 4 and the compartment 5. I have.
- a rectangular inverter 8 is stored as a high voltage unit 7 at a substantially central portion.
- the high voltage unit 7 it is also possible to provide other electric devices such as a motor.
- HEV hybrid vehicle
- an engine is usually mounted and stored in the storage chamber 5.
- the inverter 8 includes a connecting portion 10 for a high voltage cable 9 on the left side surface (right side in the figure).
- the high voltage cable 9 includes a plus (+) side cable 11 and a minus ( ⁇ ) side cable 12, and extends along the storage chamber side wall surface 13 of the dash panel 6 from the rear side of the vehicle compartment in the vehicle longitudinal direction (traveling direction). Further, it is routed toward the vehicle left side surface 14 as the vehicle side surface, and is bent (deformed) into a U shape in a space 15 between the dash panel 6 and the inverter 8 on the way to the inverter 8, and the left side of the inverter 8. It is connected to the connection part 10 of a surface, and is connected to the battery provided in the compartment side behind a vehicle. In this case, the plus (+) side cable 11 is routed inside the minus ( ⁇ ) side cable 12.
- the high voltage cable 9 has a portion 9 ⁇ / b> A routed along the storage chamber side wall surface 13 of the dash panel 6 and a portion 9 ⁇ / b> B connected to the inverter 8 substantially parallel to each other. It has a shape to become.
- the portion 9 ⁇ / b> A routed along the storage chamber side wall surface 13 of the dash panel 6 of the high voltage cable 9 is covered with a protective member (protector) 16.
- the protective member 16 is a fixed point of the high voltage cable 9.
- the high voltage cable 9 (plus (+) side cable 11, minus ( ⁇ ) side cable 12) has a wire diameter (D1, D2). Therefore, the bending is large and the difference between the bending r1 of the inner plus (+) cable 11 and the bending r2 of the outer minus ( ⁇ ) cable 12 is large.
- the length L1 of the plus (+) side cable 11 and the length L2 of the minus ( ⁇ ) side cable 12 are equal to a semicircular circumference ⁇ r.
- the difference between the bend r1 of the plus (+) side cable 11 and the bend r2 of the minus ( ⁇ ) side cable 12 is inevitably large, and the difference of L1 ⁇ L2 inevitably appears. Therefore, by arranging the high voltage cable 9 connected to the connection portion 9 of the inverter 8 in a U-shaped layout, the length L1 of the plus (+) side cable 11 and the length L2 of the minus ( ⁇ ) side cable 12 are set. And can be changed.
- the extra length of the high voltage cable 9 can be made longer than in the conventional case, and the length L1 of the plus (+) side cable 11 and the length of the minus ( ⁇ ) side cable 12 of the high voltage cable 9 can be obtained. Since there is a difference from L2, erroneous assembly can be prevented when the high-voltage cable 9 is connected to the inverter 8.
- the length of the high voltage cable 9 since the length of the high voltage cable 9 has a margin, the length of the high voltage cable 9 can be increased between the protective member 16 serving as a fixed point and the inverter 8.
- the shortened portions 2R and 2L are generated in the vehicle body 2 and the inverter 8 moves to the rear of the vehicle (white in FIG. 2).
- the high voltage cable 9 can be easily moved following the movement of the inverter 8, and disconnection of the high voltage cable 9 can be prevented.
- the high voltage cable 9 is connected to the side surface of the inverter 8, when an external force (indicated by the white arrow P in FIG. 2) acts from the front in the vehicle front-rear direction (traveling direction), the vehicle body 2 Even if the shortened portions 2R and 2L are generated, the connection portion 10 of the high voltage cable 9 can be prevented from coming into contact with the vehicle body 2. Further, by arranging the high voltage cable 9 in a U-shape, a positive (+) cable 11 having the same polarity is arranged inside the U-shape, so that an external force (white in FIG.
- the plus (+) side cable 11 and the minus ( ⁇ ) side cable 12 are replaced, and the minus ( ⁇ ) side cable 12 is routed inside the plus (+) side cable 11. It is also possible to bring the minus ( ⁇ ) side cables 12 into contact with each other.
- the present invention can be particularly effective when the high voltage unit 7 is the inverter 8 as in the case where the voltage unit 7 is the inverter 8. It is particularly effective to adapt to a high voltage unit of a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
- the high-voltage cable routing structure according to the present invention can also be applied to a cable that connects to another device such as a 12V battery.
Abstract
車室と、この車室よりも車両の前後方向において前方の高電圧ユニットを格納する格納室と、前記車室と前記格納室とを仕切るダッシュパネルと、前記高電圧ユニットに接続される高電圧ケーブルとを備えた高電圧ユニットを搭載した車両における高電圧ユニットの保護構造はにおいては、高電圧ケーブルは、車両の前後方向における車室側後方からダッシュパネルの格納室側壁面に沿って且つ車両側面に向かって配索され、高電圧ユニットに向かう途中のダッシュパネルと高電圧ユニットとの間の空間でＵ字状に変形（折曲）され、高電圧ユニットの側面に接続されるとともに、ダッシュパネルの格納室側壁面に沿って配索された部分と高電圧ユニットに接続された部分とが略平行となる形状を備えて、高電圧ユニットの有効な保護構造としてのレイアウトを形成している。
Description
本発明は、特に電気自動車やハイブリッド車等の車両で高電圧ユニットに係り、特に、高電圧ケーブルを配索する高電圧ユニットの保護構造に関する。
近年、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等で、環境に配慮した車両が注目されている。これらの環境対応の車両には、該車両を駆動するモータが搭載されるとともに、高電圧ユニットが搭載されている。
図６に示すように、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等の車両１０１においては、車室１０４（運転手、または運転手及び同乗者が搭乗する室、所謂キャビン）、車室１０４よりも車両の前後方向前方でインバータやモータ等からなる高電圧ユニット１０７を格納する格納室１０５と、車室１０４と格納室１０５とを仕切るように車両幅方向に延びるダッシュパネル１０６と、高電圧ユニット１０７に接続されて車両後方に延びる高電圧ケーブル１０９とを備えている。
この場合、高電圧ケーブル１０９は、プラス（＋）側ケーブル１１１とマイナス（－）側ケーブル１１２とからなり、高電圧ユニット１０７の後面の接続部１１０に接続され、高電圧ユニット１０７からダッシュパネル１０６へ延ばされて直角に近い形で配索されるとともに、高電圧ユニット１０７とダッシュパネル１０６との間では保護部材（プロテクタ）１１６によって覆われている。
特許文献１に係る電気機器の搭載構造及び電動車両は、ハイブリッド車の格納室内で、コントロールユニットにおけるエアクリーナに対向する面に位置する接続部にケーブルを接続したものである。
ところで、従来、図７に示すように、高電圧ケーブル１０９がダッシュパネル１０６から直角に近い形で配索されており、余長を十分確保することができないため、車両前方からの外力（図７の白抜きの矢印Ｐで示す）が作用した場合で、車体１０２が短縮部１０２Ｒ、１０２Ｌで短縮してしまうと、高電圧ユニット１０７の動き（図７の白抜きの矢印Ｑで示す）に高電圧ケーブル１０９が追従できないため、高電圧ケーブル１０９が断線する虞があった。
また、図８に示すように、高電圧ユニット１０７から保護部材（プロテクタ）１１６までの区間が短く、高電圧ケーブル１０９のプラス（＋）側ケーブル１１１の長さＬ１とマイナス（－）側ケーブル１１２の長さＬ２とに差を持たせることが難しく、誤組付けを招くおそれがあった。
更に、図９に示すように、高電圧ユニット１０７の車両後方に高電圧ケーブル１０９の接続部１１０が存在するために、車両前方から外力（図７の白抜きの矢印Ｐで示す）が作用した時に、プラス（＋）側ケーブル１１１とマイナス（－）側ケーブル１１２とが、同時に車体１０２に接触して短絡するおそれがあった。
そこで、本発明の目的は、上述の従来技術を鑑み、誤組付けを防止し、また、車両前方から外力が作用した場合であっても、高電圧ケーブルの断線を防止し、短絡を防止する車両における高電圧ユニットの保護構造を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の好適な実施例に係る高電圧ユニット保護構造を備えた車両は、車室と、この車室よりも車両の前後方向において前方の高電圧ユニットを格納する格納室と、前記車室と前記格納室とを仕切るダッシュパネルと、前記高電圧ユニットに接続される高電圧ケーブルとを備えた高電圧ユニットを搭載しており、前記高電圧ケーブルは、車両前後方向における車室側後方から前記ダッシュパネルの格納室側壁面に沿って且つ車両側面に向かって配索され、前記高電圧ユニットに向かう途中の前記ダッシュパネルと前記高電圧ユニットとの間の空間でＵ字状に変形（折曲）され、前記高電圧ユニットの側面に接続されるとともに、前記ダッシュパネルの格納室側壁面に沿って配索された部分と前記高電圧ユニットに接続された部分とが略平行となる形状を備えていることを特徴とする。
前記高電圧ユニットは、好適にはインバータである。
また、前記の保護構造を有する構造高電圧ユニットは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に適応される事が効果的である。
本発明の高電圧ユニットの保護構造を備えた車両は、高電圧ケーブルの接続部を高電圧ユニットの側面に配置するとともに、高電圧ケーブルを高電圧ユニットとダッシュパネルとの間でＵ字状の形にすることにより、誤組付けを防止し、また、車両前方から外力が作用した場合であっても、高電圧ケーブルの断線を防止し、短絡を防止できる。
本発明は、高電圧ケーブルの短絡を防止し、また、車両前方から外力が作用した場合であっても、高電圧ケーブルの断線を防止し、短絡を防止する目的を達成するために、高電圧ケーブルの接続部を高電圧ユニットの側面に配置するとともに、高電圧ケーブルを高電圧ユニットとダッシュパネルとの間でＵ字状の形にした構造を可能とした、高電圧ユニットの保護構造を実現するものである。
図１乃至図５は、この発明の一実施例を示すものである。
尚、下記において、前後、左右、等の記載は、車両１の進行方向を前方としてみた場合の表現である。
図１において、車両１は電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等からなる車両であり、車体（ボディ）２、右側ヘッドライト３Ｒ、左側ヘッドライト３Ｌを備える。
車両１には、車室（所謂キャビン）４と、この車室４よりも車両前方の格納室５と、車室４と格納室５とを仕切るように車両幅方向に延びるダッシュパネル６とを備えている。
格納室５には、略中央部位で、高電圧ユニット７として、矩形形状のインバータ８が格納されている。なお、高電圧ユニット７としては、モータ等の他の電気機器を設けることも可能である。また、車両がハイブリッド車（ＨＥＶ）の場合に、格納室５には、通常、エンジンが搭載格納される。
インバータ８は、左側面（図中右側）に高電圧ケーブル９の接続部１０を備えている。 高電圧ケーブル９は、プラス（＋）側ケーブル１１とマイナス（－）側ケーブル１２とからなり、車両前後方向（走行方向）の車室側後方からダッシュパネル６の格納室側壁面１３に沿って且つ車両側面としての車両左側面１４に向かって配索され、インバータ８に向かう途中のダッシュパネル６とインバータ８との間の空間１５でＵ字状に折曲（変形）され、インバータ８の左側面の接続部１０に接続されるとともに、車両後方の車室側に設けられるバッテリに接続される。この場合、プラス（＋）側ケーブル１１は、マイナス（－）側ケーブル１２よりも内側に配索される。
また、図１乃至図５に示すように、高電圧ケーブル９は、ダッシュパネル６の格納室側壁面１３に沿って配索された部分９Ａとインバータ８に接続された部分９Ｂとが略平行となる形状を備えている。
高電圧ケーブル９のダッシュパネル６の格納室側壁面１３に沿って配索された部分９Ａは、保護部材（プロテクタ）１６で覆われている。この保護部材１６は、高電圧ケーブル９の固定点となるものである。
高電圧ケーブル９のＵ字状の形状においては、図３に示すように、高電圧ケーブル９（プラス（＋）側ケーブル１１、マイナス（－）側ケーブル１２）は、線径（Ｄ１、Ｄ２）が太いため、容易に曲げることができず、曲げが大きく、内回りのプラス（＋）側ケーブル１１の曲げｒ１と外回りのマイナス（－）側ケーブル１２の曲げｒ２との差も大きい。この場合、高電圧ケーブル９をＵ字状に配策することにより、プラス（＋）側ケーブル１１の長さＬ１、マイナス（－）側ケーブル１２の長さＬ２は、半円の円周πｒのため、プラス（＋）側ケーブル１１の曲げｒ１とマイナス（－）側ケーブル１２の曲げｒ２との差が大きいことにより、必然的に、Ｌ１＜Ｌ２の差が顕著に現れる。従って、インバータ８の接続部９に接続される高電圧ケーブル９をＵ字状のレイアウトにすることによって、プラス（＋）側ケーブル１１の長さＬ１とマイナス（－）側ケーブル１２の長さＬ２とを変えることができる。
この結果、高電圧ケーブル９の余長を従来の場合よりも大きくとることができ、高電圧ケーブル９のプラス（＋）側ケーブル１１の長さＬ１とマイナス（－）側ケーブル１２との長さＬ２とに差がでるため、高電圧ケーブル９をインバータ８に接続する際に、誤組付けを防止することができる。
また、図４に示すように、高電圧ケーブル９の長さに余裕があるため、固定点となる保護部材１６からインバータ８までの間で、高電圧ケーブル９の長さを大きくとることができ、車両前方から外力（図２の白抜きの矢印Ｐで示す）が作用した場合に、車体２に短縮部２Ｒ、２Ｌが生じて、インバータ８が車両後方に移動しても（図２の白抜きの矢印Ｑで示す）、高電圧ケーブル９がインバータ８の移動に追従して容易に移動可能となり、高電圧ケーブル９の断線を防止することができる。
更に、図４、図５に示すように、インバータ８と高電圧ケーブル９との取付部位が強固なため、プラス（＋）側端子１７とマイナス（－）側端子１８との間が一定距離Ｃに保たれている。そして、高電圧ケーブル９をＵ字状に配索にすることにより、最初に接触する可能性が高い部分を、プラス（＋）側端子１７の根元とプラス（＋）側ケーブル１１とする。
このように、高電圧ケーブル９がインバータ８の側面に接続されているため、車両前後方向（走行方向）前方から外力（図２の白抜きの矢印Ｐで示す）が作用した場合に、車体２に短縮部２Ｒ、２Ｌが生じても、高電圧ケーブル９の接続部１０が車体２に接触することを避けることができる。また、高電圧ケーブル９をＵ字伏に配策することにより、このＵ字状の内側には同一極性のプラス（＋）側ケーブル１１が配置されるため、車両前方から外力（図２の白抜きの矢印Ｐで示す）が作用した場合に、車体２に短縮部２Ｒ、２Ｌが生じても、同一極性のプラス（＋）側ケーブル１１が接触することになり、高電圧ケーブル９のプラス（＋）側ケーブル１１とマイナス（－）側ケーブル１２との短絡を防ぐことができる。
なお、この場合、プラス（＋）側ケーブル１１とマイナス（－）側ケーブル１２とを入れ替えて、マイナス（－）側ケーブル１２をプラス（＋）側ケーブル１１よりも内側に配索することで、マイナス（－）側ケーブル１２同士を接触させることも可能である。
また、本実施例において、電圧ユニット７をインバータ８としたように、高電圧ユニット７がインバータ８である場合に特に有効にできる。また、電気自動車やハイブリッド車等の車両の高電圧ユニットに適応する事が特に有効である。
本発明に係る高電圧ケーブルの配索構造を、１２Ｖバッテリ等の他の機器に接続するケーブルにも適用可能である。
１ 車両
２ 車体（ボディ）
３Ｒ 右側ヘッドライト
３Ｌ 左側ヘッドライト
４ 車室 （キャビン）
５ 格納室
６ ダッシュパネル
７ 高電圧ユニット
８ インバータ
９ 高電圧ケーブル
１０ 接続部
１１ プラス（＋）側ケーブル
１２ マイナス（－）側ケーブル
１３ 格納室側壁面
１４ 車体左側面
１５ 空間
１６ 保護部材
１７ プラス（＋）側端子
１８ マイナス（－）側端子
２ 車体（ボディ）
３Ｒ 右側ヘッドライト
３Ｌ 左側ヘッドライト
４ 車室 （キャビン）
５ 格納室
６ ダッシュパネル
７ 高電圧ユニット
８ インバータ
９ 高電圧ケーブル
１０ 接続部
１１ プラス（＋）側ケーブル
１２ マイナス（－）側ケーブル
１３ 格納室側壁面
１４ 車体左側面
１５ 空間
１６ 保護部材
１７ プラス（＋）側端子
１８ マイナス（－）側端子
Claims (3)
- 車室と、この車室よりも車両の前後方向において前方の高電圧ユニットを格納する格納室と、前記車室と前記格納室とを仕切るダッシュパネルと、前記高電圧ユニットに接続される高電圧ケーブルとを備えた高電圧ユニットを搭載した車両における高電圧ユニットの保護構造にであって、
前記高電圧ケーブルは、車両前後方向における車室側後方から前記ダッシュパネルの格納室側壁面に沿って且つ車両側面に向かって配索され、前記高電圧ユニットに向かう途中の前記ダッシュパネルと前記高電圧ユニットとの間の空間でＵ字状に変形され、前記高電圧ユニットの側面に接続されるとともに、前記ダッシュパネルの格納室側壁面に沿って配索された部分と前記高電圧ユニットに接続された部分とが略平行となる形状を備えていることを特徴とする高電圧ユニット保護構造。 - 前記高電圧ユニットは、インバータであることを特徴とする請求項１に記載の高電圧ユニットの保護構造。
- 前記高電圧ユニットは、電気自動車やハイブリッド車の車両に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の高電圧ユニットの保護構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201180024846.3A CN102892635B (zh) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | 高电压单元的保护结构 |
| US13/697,752 US8657355B2 (en) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | Protective structure for high-voltage unit |
| DE112011101686T DE112011101686T5 (de) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | Schutzstruktur für eine Hochspannungseinheit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010-113957 | 2010-05-18 | ||
| JP2010113957A JP2011240799A (ja) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 高電圧ユニットを搭載した車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/061230 WO2011145577A1 (ja) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | 高電圧ユニットの保護構造 |
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| WO (1) | WO2011145577A1 (ja) |
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