説明

電動車両の高圧ケーブル配索構造

【課題】バッテリとインバータを含む高電圧機器との間を相互に接続する高圧ケーブルを保護し、バッテリ容量確保や組み付けスペース確保に繋がる搭載効率を向上する。
【解決手段】電動車両の車体に支持されバッテリ11と、インバータ12を含む高電圧機器と、バッテリ11の接続端子19と高電圧機器の接続端子24を相互に接続する複数の高圧ケーブル13とを搭載する電動車両の高圧ケーブル配索構造において、車体の搭載空間にバッテリ11と高電圧機器を互いに上下に重なる位置関係に配置して設けるとともに、上側に位置する高電圧機器の接続端子をその上部に設け、バッテリ11と高電圧機器それぞれに接続する複数の高圧ケーブル13を、その引出し方向を車両幅方向に沿う方向とするとともに、その中間部が高電圧機器の側壁面に対し車両の前後方向に外れるよう湾曲させて配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は電動車両の高圧ケーブル配索構造に係り、特に、電動車両に搭載するバッテリとインバータ等の高電圧機器を接続する高圧ケーブルの保護と、車両搭載上の適した配置とすることが可能な電動車両の高圧ケーブル配索構造に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車・プラグインハイブリッド車などの電動車両には、バッテリとインバータ等の高電圧機器を、高圧ケーブルで接続している。バッテリの接続端子と高電圧機器の接続端子を相互に接続する複数の高圧ケーブルのレイアウトにおいては、
・バッテリ容量を確保できること
・スペース効率を下げるような無駄なスペースを生まない配索とすること
・高圧ケーブルの接続端子への組み付けが可能なこと
・接続端子にアクセスする経路となる空間及び作業空間を確保すること
等が必要である。
従来の電動車両の高圧ケーブル配索構造には、図6〜図8に示すものがある。図6において、電動車両101の車体102に支持されるバッテリ103とインバータを含む高電圧機器104を相互に接続する複数の高圧ケーブル105は、物理的にも屈曲性が低く、90°曲げて組み付けるには曲率半径rを大きくとることが必要である(図7参照)。また、高圧ケーブル105は、電気的にも発熱が増大したりする内部抵抗増加を避けるため、曲率半径rを大きくすることが望ましい。
【0003】
そこで、従来の電動車両の高圧ケーブル配索構造には、図8に示すように、高圧ケーブル105の曲率半径rを大きくとるため、バッテリー103内部を凹ませて凹部106を形成し、湾曲する高圧ケーブル105とのクリアランスを確保しているものがある。(特開2008−162501)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−162501
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記特許文献1の配索構造では、図8に示すように、バッテリー103内部を凹ませて凹部106を形成したため、その凹部106のスペースによってバッテリ容量が減ってしまうことになる。結果として、前記特許文献1の配索構造を採用した電動車両は、走行可能距離が短くなってしまう問題がある。
また、高圧ケーブル配索構造においては、バッテリ容量の確保だけでなく、前記のように、スペース効率を下げるような無駄スペースを生まない配索、高圧ケーブルの接続端子への組み付けが可能、接続端子にアクセスする経路となる空間及び作業空間の確保、等が必要である。
【0006】
この発明は、バッテリとインバータを含む高電圧機器との間を相互に接続する高圧ケーブルを保護すること、バッテリ容量確保や組み付けスペース確保に繋がる搭載効率を向上する配索とすることを目的とする
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、電動車両の車体に支持されバッテリと、インバータを含む高電圧機器と、前記バッテリの接続端子と前記高電圧機器の接続端子を相互に接続する複数の高圧ケーブルとを搭載する電動車両の高圧ケーブル配索構造において、前記車体の搭載空間に前記バッテリと前記高電圧機器を互いに上下に重なる位置関係に配置して設けるとともに、上側に位置する前記高電圧機器の前記接続端子をその上部に設け、前記バッテリと前記高電圧機器それぞれに接続する前記複数の高圧ケーブルを、その引出し方向を車両幅方向に沿う方向とするとともに、その中間部が前記高電圧機器の側壁面に対し前記車両の前後方向に外れるよう湾曲させて配設することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
この発明の電動車両の高圧ケーブル配索構造は、湾曲する高圧ケーブルの曲率半径を大きく採ることができ、組付作業性の確保と、高圧ケーブルの電力損失低減や耐久性確保といった性能品質を確保ができる。
また、この発明の電動車両の高圧ケーブル配索構造は、高圧ケーブルの配索レイアウトを効率的にでき、高圧ケーブルの曲率半径を大きく採りつつ、無駄スペースをとらないコンパクトな構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は高圧ケーブル配索構造の平面図である。(実施例)
【図2】図2は図1のA−A線による断面図である。(実施例)
【図3】図3は高圧ケーブル配索構造を左前側下方から見た図である。(実施例)
【図4】図4は高圧ケーブル配索構造を後方から見た図である。(実施例)
【図5】図5は高圧ケーブルの中間部を左後側下方から見た図である。(実施例)
【図6】図6は電動車両を左前側から見た図である。(従来例)
【図7】図7は高圧ケーブルの中間部を後方から見た図である。(従来例)
【図8】図8は高圧ケーブル配索構造を左前側上方から見た図である。(従来例)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【0011】
図1〜図5は、この発明の実施例を示すものである。図1・図2において、1は電動車両の車体、2は車体1の構造部であるフロアサイドメンバ、3はピラー、4はフロアパネル、5は客室である。電動車両は、車体1の左右一対設けたフロアサイドメンバ2にそれぞれ左右のピラー3を立設し、フロアサイドメンバ2に敷設したフロアパネル4上に車室5を形成している。フロアパネル4は、フロアサイドメンバ2間であってピラー3との交差部近傍を客室5側に隆起させて隆起部6を形成している。隆起部6の上部には、客室5の内外を連通する開口部7を設け、ヒンジ8によって回動されて開口部7を開閉可能なパネルリッド9を設けている。パネルリッド9上部には、乗員が着座するシート10を設置している。
前記電動車両の車体1には、バッテリ11とインバータを含む高電圧機器12とバッテリ11及び高電圧機器12を接続する複数の高圧ケーブル13とを搭載している。前記電動車両の車体1には、フロアパネル4の隆起部6上部に設置したシート10下に、バッテリ11と高電圧機器12の搭載空間となる収納室14を設けている。収納室14には、バッテリ11と高電圧機器12を互いに上下に重なる位置関係に配置して設けている。
収納室14の主要部は、フロアパネル4の左右両側に一対設けられるフロアサイドメンバ2が客室5の空間を形成するピラー3と交差する位置となる車体構造的に剛性の高い位置に挟まれる位置であって、縦壁となる車体パネルに前後左右を囲まれて幅方向に長く前後方向に短い形状の空間に形成されている。収納室14の下部の空間は、フロアパネル4下方のフロアサイドメンバ2間に前後に長く上下方向に偏平な形状に形成される床下空間と繋がっている。
収納室14の上部の開口部7には、シート10と一体的なパネルリッド9をヒンジ8によって回動可能に設けていることにより、このパネルリッド9を収納室14内にアクセス可能とするメンテナンスリッドとし、これに対応する開口部7をメンテナンス用開口部としている。
【0012】
前記バッテリ11は、前後に長く上下方向に偏平なバッテリケース15内に車両推進用であり高電圧であるバッテリパック16を内蔵し(図4参照)、バッテリケース15の外周に車体1に搭載するための高剛性なバッテリフレーム17を設けている。バッテリフレーム17は、図2に示すように、両側の収納室14と対応する位置にマウント取付部18を設けている。左側のマウント取付部18の直後方には、前記高圧ケーブル13が接続される接続端子19を設けている。接続端子19は、収納室14に面する構造部のフロアサイドメンバ2より下方にて複数の高圧ケーブル13を、その引出し方向を車両幅方向に沿う方向として着脱可能に設けている。
バッテリ11は、バッテリフレーム17の両側のマウント取付部18にそれぞれマウント部20の内側端を取り付け、マウント部20の外側端を左右のフロアサイドメンバ2の各下面のマウント取付部21に取り付けている(図3参照)。これにより、バッテリ11は、フロアパネル4下方の前後に長く上下方向に偏平な床下空間に配置し、左右一対のフロアサイドメンバ2の収納室14脇に対応する位置の間に取付支持している。
【0013】
前記高電圧機器12は、図1・図2・図4に示すように、四角箱形状の機器本体22の上面に上方に突出する上方突出部23を設けている。上方突出部23の左側面には、前記高圧ケーブル13が接続される接続端子24を設けている。接続端子24は、収納室14に面する構造部のフロアサイドメンバ2より上方となるシート10側から複数の高圧ケーブル13を、その引出し方向を車両幅方向に沿う方向として着脱可能に設けている。また、高電圧機器12は、機器本体22の側面のうち車両幅方向外側に位置する側面に、外方に突出する側方突出部25を設けている。側方突出部25には、高電圧機器12から駆動モータに向かって延出する高圧ケーブルが下方に接続される。
高電圧機器12は、収納室14の両側の左右一対のフロアサイドメンバ2の間に掛け渡したクロスメンバとなるサブフレーム26に取り付けている。サブフレーム26に取り付けられた高電圧機器12は、収納室14内において上部の上方突出部23が隆起部6上部の開口部17に対向位置している。高電圧機器12に接続する高圧ケーブル13の引き出し位置(接続端子24の位置)は、バッテリ11に接続する高圧ケーブル13の引き出し位置(接続端子19の位置)に対して、車両前後方向にずれている。
【0014】
前記バッテリ11及び高電圧機器12を接続する複数の高圧ケーブル13とは、高電位となる正極側(+)に接続するP側高圧ケーブルと、低電位となる負極側(−)に接続するN側高圧ケーブルを含むものである。これらを含むものは、仮に、保護部材によって外観的に一本のケーブルに纏めてあっても、複数の高圧ケーブル13である。
複数の高圧ケーブル13は、高電圧機器12の機器本体22に設けた上方突出部23の接続端子24に一端側を接続する。上方突出部23は、機器本体22の上面のうち車両幅方向で車両の中心線寄りに設けてある。上方端子部23の接続端子24に接続した高圧ケーブル13は、図1・図2に示すように、機器本体22の上面に沿って車両幅方向に沿う方向(左方向)に延出した後、徐々に後方に湾曲し、機器本体22の後端面から後方位置を通るように延出する。高電圧機器12の機器本体22の上面と後面ないし左側面にかかる角部には、ブラケット27を取り付けている。このブラケット27には、後方に延出する高圧ケーブル13を機器本体22に支持している。
高電圧機器12のブラケット27から延出される高圧ケーブル13は、中間部28が機器本体22の側壁面に対し前後方向に外れるよう湾曲させて下方に延出している。中間部28は、図2に示すように、側面視で、客室5の空間を形成するピラー3と重なる位置を通るとともに、図1に示すように、平面視で、車幅方向に沿った外側に少し振り出し幅があり、その接続端子19寄りの位置を車体1の構造部であるフロアサイドメンバ2に近接させている。
中間部28の接続端子19寄りの位置が近接するフロアサイドメンバ2には、図3〜図5に示すように、ブラケット29を取り付けている。高圧ケーブル13の湾曲する中間部28を傾斜させるようにしつつ、このブラケット29を介してフロアサイドメンバ2に支持している。また、ブラケット29が取り付けられるのは、図4に示すように、フロアサイドメンバ2の閉断面の内側面の下側角部付近である。
前記フロアサイドメンバ2のブラケット29から延出される高圧ケーブル13の中間部28は、後方から次第に前方に湾曲して下方に延出してから、車両幅方向に沿う方向(右方向)に延出して他端側をバッテリ11の接続端子19に接続する。
なお、高圧ケーブル13の中間部28を近接させる車体1の構造部は、左右両側に一対設けられるフロアサイドメンバ2としているが、クロスメンバやサブフレームであっても良い。また、ブラケット29が取り付けられる部分のフロアサイドフレーム2の底面高さは、バッテリ11の取付部分の底面高さより高くなっている。
【0015】
このように、高圧ケーブル13の配索構造において、車体1の搭載空間である収納室14にバッテリ11と高電圧機器12を互いに上下に重なる位置関係に配置し、上側に位置する高電圧機器12の接続端子24をその上部に設け、バッテリ11と高電圧機器12のそれぞれに接続する複数の高圧ケーブル13をその引出し方向を車両幅方向に沿う方向とするとともに、高圧ケーブル13の中間部28が高電圧機器13の側壁面に対し車両の前後方向に外れるよう湾曲させて配設している。
これにより、高圧ケーブル13の配索構造は、湾曲する高圧ケーブル13の曲率半径を大きく採ることができ、組付作業性の確保と、高圧ケーブル13の電力損失低減や耐久性確保といった性能品質を確保ができる。また、高圧ケーブル13の配索レイアウトを効率的にでき、高圧ケーブル13の曲率半径を大きく採りつつ、無駄スペースをとらないコンパクトな構造とすることができる。
また、この高圧ケーブル13の配索構造は、複数の高圧ケーブル13の湾曲する中間部28を車体1の構造部であるフロアサイドメンバ2に近接させて配設し、フロアサイドメンバ2にブラケット29により複数の高圧ケーブル13の湾曲する中間部28を支持することにより、高圧ケーブル13の配索姿勢を安定して保つことができ、高圧ケーブル13が遊んで干渉することもない。とくにブラケット29で中間部28の支持する位置を接続端子19寄り位置としているので、組付作業性を向上することができる。
この高圧ケーブル13の配索構造は、搭載空間をシート10下の収納室14とし、構造部をこの収納室14に面する車体1のフロアサイドメンバ2とし、高電圧機器12の接続端子24をフロアサイドメンバ2より上方となるシート10側から複数の高圧ケーブル13を着脱可能に設けるとともに、バッテリ11の接続端子19をフロアサイドメンバ2より下方にて複数の高圧ケーブル13を着脱可能に設けている。
これにより、この高圧ケーブル13の配索構造は、高圧ケーブル13の配索位置を車体1の剛性が高いフロアサイドメンバ2に挟まれる位置とすることで、コンパクトに収めて配索しても、各部の保護性能や取付剛性を高く確保できる。また、車体1の内部における高圧ケーブル13の姿勢を安定支持できるので、互いに離反した位置となる各部の接続端子19・24への取り付け、取り外し作業を容易にできる。
さらに、この高圧ケーブル13の配索構造は、収納室14を車体1の左右一対設けられるフロアサイドメンバ2およびピラー3の交差部に挟まれる位置に配置し、複数の高圧ケーブル13の湾曲する中間部28を側面視でピラー3と重なる位置に配索している。
このように、この高圧ケーブル13の配索構造は、車体1の剛性が極めて高いフロアサイドメンバ2およびピラー3の交差部に挟まれるよう高電圧機器12を搭載し、さらに、高圧ケーブル13を実質的にピラー3と重なるよう配索するので、外部からの保護性能を確保できる。
【0016】
また、前記バッテリ11は、バッテリフレーム17をマウント部20によりフロアサイドメンバ2の下面に取り付けることにより、バッテリパック16を内蔵したバッテリケース15がフロアサイドメンバ2より下方位置となるようにオフセットして設けている。これにより生じた空間が、高圧ケーブル13の採り回しが容易になることに繋がっている。バッテリフレーム17のマウント部20は、高圧ケーブル13の保護に役立っている。
前記収納室14は、収納室(その投影面)14の両側のフロアサイドメンバ2にマウント部20で掛け渡すように支持しているバッテリ11のバッテリフレーム17と、収納室(その投影面)の両側のフロアサイドメンバ2間に設けた高電圧機器12のサブフレーム26とにより、連結支持され、かつ、閉じられた空間となり、比較的強固に守られた空間となっている。
なお、前記高電圧機器12は、左右一対のフロアサイドメンバ2の間に掛け渡すクロスメンバとなるサブフレーム26に取り付けて、他の電気機器と集合し、ともに部組した状態で車体1に搭載することが可能である。また、バッテリ11が下、高電圧機器12が上となるように配置しているが、バッテリ11が上、高電圧機器12が下となるように配置してもよい。容量の小さい小型のバッテリ11ならば、そのように配置することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0017】
この発明は、高圧ケーブルを保護し、バッテリ容量確保や組み付けスペース確保に繋がる搭載効率を向上するものであり、高圧ケーブルに限らず、ホースやワイヤなどの索状体を車体に搭載する際に応用することができる。
【符号の説明】
【0018】
1 電動車両の車体
2 フロアサイドメンバ
3 ピラー
4 フロアパネル
5 客室
6 隆起部
10 シート
11 バッテリ
12 インバータ
13 高圧ケーブル
14 収納室
17 バッテリフレーム
19 接続端子
20 マウント部
22 機器本体
23 上方突出部
24 接続端子
26 サブフレーム
27 ブラケット
28 中間部
29 ブラケット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動車両の車体に支持されバッテリと、インバータを含む高電圧機器と、前記バッテリの接続端子と前記高電圧機器の接続端子を相互に接続する複数の高圧ケーブルとを搭載する電動車両の高圧ケーブル配索構造において、前記車体の搭載空間に前記バッテリと前記高電圧機器を互いに上下に重なる位置関係に配置して設けるとともに、上側に位置する前記高電圧機器の前記接続端子をその上部に設け、前記バッテリと前記高電圧機器それぞれに接続する前記複数の高圧ケーブルを、その引出し方向を車両幅方向に沿う方向とするとともに、その中間部が前記高電圧機器の側壁面に対し前記車両の前後方向に外れるよう湾曲させて配設することを特徴とする電動車両の高圧ケーブル配索構造。
【請求項2】
前記複数の高圧ケーブルの湾曲する中間部を前記車体の構造部に近接させて配設し、前記車体の構造部にブラケットを取り付けて設け、前記複数の高圧ケーブルの湾曲する中間部をこのブラケットにより支持して設けることを特徴とする請求項1に記載の電動車両の高圧ケーブル配索構造。
【請求項3】
前記搭載空間をシート下の収納室とし、前記構造部をこの収納室に面する前記車体のフロアサイドメンバとし、前記高電圧機器の前記接続端子を前記フロアサイドメンバより上方となるシート側から前記複数の高圧ケーブルを着脱可能に設けるとともに、前記バッテリの前記接続端子を前記フロアサイドメンバより下方にて前記複数の高圧ケーブルを着脱可能に設けることを特徴とする請求項2に記載の電動車両の高圧ケーブル配索構造。
【請求項4】
前記収納室を前記車体の左右一対設けられるフロアサイドメンバおよびピラーの交差部に挟まれる位置に配置し、前記複数の高圧ケーブルの湾曲する中間部を側面視で前記ピラーと重なる位置に配索することを特徴とする請求項3に記載の電動車両の高圧ケーブル配索構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−196986(P2012−196986A)
【公開日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−60944(P2011−60944)
【出願日】平成23年3月18日(2011.3.18)
【出願人】(000002082)スズキ株式会社 (3,196)
【Fターム(参考)】