(57)【要約】【課題】本明細書は、車載の電気機器の上部後方に備えられているコネクタを保護する構造を提供する。【解決手段】本明細書は、電気機器（電力制御ユニット１０）の車載構造を開示する。電力制御ユニット１０は、車両のフロントコンパートメントにて、トランスアクスル３０の上に固定されている。電力制御ユニット１０のケース２０の上部にカバー２３が取り付けられている。カバー２３の後部から低圧コネクタ１８が突出している。ケース２０の後面２０ａに、カバー２３の後端におけるケース２０とカバー２３の境界Ｌ１よりも上方へ延びている突起２５ａが設けられている。突起２５ａが、低圧コネクタ１８の後方に位置するカウルパネル４０との干渉から低圧コネクタ１８を保護する。【選択図】図２
2020032816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の車載構造であり、
前記電気機器は、車両のフロントコンパートメントにて車両の構造物の上に固定されており、
前記電気機器のケースの上部にカバーが取り付けられており、
前記カバーの後部から第１コネクタが突出しており、
前記ケースの後面に、前記ケースと前記カバーの境界よりも上方へ延びている突起が設けられている、車載構造。
【請求項２】
前記ケースの後面に、上方から挿通される２本のボルトで第２コネクタが固定されており、
前記突起は、前記第２コネクタよりも上方で前記後面から突出しているとともに、後方からみたときに前記２本のボルトの間で上方へ延びている、請求項１に記載の車載構造。
【請求項３】
前記突起は前記第１コネクタよりも上方へ延びている、請求項１または２に記載の車載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電気機器の車載構造に関する。特に、電気機器のケースの耐衝撃性を高める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、フロントコンパートメントに電力制御ユニットが搭載された電気自動車が開示されている。電力制御ユニットは、走行用のモータを収容したトランスアクスルの上に固定されている。電力制御ユニットの上面後部にはコネクタが接続されている。そのコネクタの後方にはカウルパネルが位置している。車両が衝突して電力制御ユニットが後退すると、コネクタがカウルパネルと干渉するおそれがある。コネクタをカウルパネルとの干渉から保護すべく、コネクタの側方に、コネクタよりも後方へ延びるプロテクタが設けられている。なお、本明細書において、電力制御ユニットの「後部」や「後方」とは、電力制御ユニットが搭載されている車両の前後方向を基準とする。電力制御ユニットの「前部」、「側部」、「前方」、「側方」も同様の意味である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０２３２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コネクタ側方にプロテクタを設けると、プロテクタが大型化してしまう。本明細書は、よりコンパクトな構造で、上部コネクタを保護する構造を提供する。なお、本明細書が開示する技術は、電力制御ユニットに限られず、車載の電気機器一般に適用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、電気機器の車載構造を開示する。電気機器は、車両のフロントコンパートメントにて、車両の構造物（車載の別のデバイスあるいは車体の一部）の上に固定されている。電気機器のケースの上部にカバーが取り付けられている。カバーの後部から第１コネクタが突出している。ケースの後面に、カバーの後端におけるケースとカバーの境界よりも上方へ延びている突起が設けられている。突起が、第１コネクタの後方に位置する構造物との干渉から第１コネクタを保護する。特許文献１に開示された技術と異なり、プロテクタをコネクタ側方に設けていないので、プロテクタを小型化できる。突起は第１コネクタよりも上方へ延びているとよい。第１コネクタを確実に保護することができる。先に述べたように、「後部」、「後面」とは、電気機器が搭載されている車両の前後方向を基準とした表現である。
【０００６】
電気機器のケースの後面に別のコネクタ（第２コネクタ）が接続されていることがある。第２コネクタは、上方から挿通される２本のボルトで固定されている。そのような場合、上記した突起は、第２コネクタよりも上方でケース後面から突出しているとともに、後方からみたときに２本のボルトの間から上方へ延びるように配置されているとよい。２本のボルトを脱着する際、突起がボルトと干渉することが避けられる。
【０００７】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ハイブリッド車のフロントコンパートメント内のデバイスレイアウトを示す斜視図である。
【図２】実施例の車載構造が採用されているトランスアクスルと電力制御ユニットの側面図である。
【図３】電力制御ユニットの後面図である。
【図４】電力制御ユニットの後部の詳細図である。
【図５】変形例の車載構造が採用されている電力制御ユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照して実施例の車載構造を説明する。実施例の車載構造は、走行用にエンジンとモータを備えているハイブリッド車において、電力制御ユニットに適用されている。図１は、ハイブリッド車１００のフロントコンパートメント９０の中のデバイスレイアウトを示す斜視図である。図中の座標系は、Ｆ軸の正方向が車両前方を示しており、Ｖ軸の正方向が車両上方を示している。Ｈ軸の正方向は車両の左側方を示している。図１では、フロントコンパートメント９０に搭載されているデバイスを模式化して描いてある。特に、後に詳しく説明する電力制御ユニット１０のケースの後部には２個の突起が設けられているが、それらの図示は省略している。また、ケース上面のコネクタ（低圧コネクタ１８）に接続されているケーブルも図示を省略してある。「ケースの後部」とは、電力制御ユニット１０が搭載されているハイブリッド車１００の車両前後方向を基準とした表現である。
【００１０】
フロントコンパートメント９０には、エンジン９５、トランスアクスル３０、電力制御ユニット１０、補機バッテリ５、ラジエータ９６などが収容されている。フロントコンパートメント９０には他にも様々なデバイスが収容されているが、それらの図示と説明は省略する。
【００１１】
ハイブリッド車１００は、走行用に、２個のモータ７ａ、７ｂとエンジン９５を備えている。２個のモータ７ａ、７ｂは、トランスアクスル３０のハウジングに収容されている。トランスアクスル３０には、走行用の２個のモータ７ａ、７ｂのほか、動力分配機構とデファレンシャルギアが収容されている。トランスアクスル３０とエンジン９５は連結されており、動力分配機構は、エンジン９５の出力トルクとモータ７ａ、７ｂの出力トルクを合成／分配するギアセットである。動力分配機構は、高トルクが要求されたときには、エンジン９５の出力トルクとモータ７ａ、７ｂの出力トルクを合成してデファレンシャルギアへ伝達する。また、動力分配機構は、状況に応じて、エンジン９５の出力トルクを分割してデファレンシャルギアと一方のモータ７ａへ伝達する。その場合、ハイブリッド車１００は、エンジントルクで走行しながらモータ７ａで発電する。他方のモータ７ｂは、エンジン９５を始動するセルモータとしても機能する。トランスアクスル３０は、走行用のモータ７ａ、７ｂを収容したハウジングと表現することができる。
【００１２】
エンジン９５とトランスアクスル３０は、車幅方向で隣り合うように連結されている。エンジン９５とトランスアクスル３０は、車両の構造強度を担保する２本のサイドメンバ９２に懸架されている。なお、図１では、一方のサイドメンバは見えていない。
【００１３】
トランスアクスル３０の上面に、電力制御ユニット１０が固定されている。電力制御ユニット１０は、不図示のメインバッテリの直流電力を昇圧するとともに、昇圧した直流電力をモータ駆動に適した交流電力に変換するデバイスである。
【００１４】
図２に、電力制御ユニット１０と、それを支えているトランスアクスル３０の側面図を示す。図２を使って実施例の車載構造２を説明する。先に述べたように、電力制御ユニット１０は、車載の別のデバイスであるトランスアクスル３０の上に固定されている。トランスアクスル３０の上面は前下がりに傾斜しており、その上に固定される電力制御ユニット１０も前下がりの姿勢で固定されている。図２のＸＹＺ座標系は、電力制御ユニット１０に固定の座標系であり、Ｘ軸は電力制御ユニット１０のケース２０の底面に平行に延びており、Ｚ軸はケース２０の後面２０ａに平行に延びており、Ｙ軸は車幅方向に沿って延びている。ケース２０の「後面２０ａ」とは、電力制御ユニット１０が搭載されているハイブリッド車１００の車両前後方向を基準とした表現である。
【００１５】
電力制御ユニット１０は、フロントブラケット５１とリアブラケット５２によって、トランスアクスル３０の上面との間に隙間ＳＰを隔てて固定されている。これは、トランスアクスル３０から電力制御ユニット１０に伝わる振動を抑制するためである。なお、フロントブラケット５１とケース２０との間には不図示の防振ブッシュが挟まれている。リアブラケット５２とケース２０との間にも不図示の防振ブッシュが挟まれている。ケース２０の左側面には、トランスアクスル３０の内部のモータ７ａ、７ｂに電力を送るパワーケーブル５７のコネクタ（モータコネクタ１７）が接続されている。
【００１６】
電力制御ユニット１０のケース２０の上部はカバ−２３によって塞がれている。カバー２３は、複数のボルト２４でケース２０に固定されている。
【００１７】
カバー２３の後部に低圧コネクタ１８が接続されている。低圧コネクタ１８は、補機バッテリ５（図１参照）の電力を供給するケーブルを電力制御ユニット１０に接続するコネクタである。図２では低圧コネクタ１８に接続されているケーブルの図示は省略している。
【００１８】
ケース２０の後面２０ａには、ＤＣパワーコネクタ１５と、エアコンコネクタ１６が接続されている。図２では、エアコンコネクタ１６はＤＣパワーコネクタ１５の奥側に位置するので見えない。ＤＣパワーコネクタ１５は、不図示のメインバッテリの電力を供給する高電力供給ケーブル５５を電力制御ユニット１０に接続するためのコネクタである。エアコンコネクタ１６は、高電力供給ケーブル５５で供給される電力の一部をエアコンへ送るエアコンケーブル５６（後に図３で図示）を電力制御ユニット１０に接続するためのコネクタである。
【００１９】
不図示のメインバッテリの出力電圧は１００ボルト以上であり、補機バッテリ５（図１参照）の出力電圧は５０ボルト以下である。電力制御ユニット１０のケース２０には、メインバッテリの出力電圧と同等以上の電圧が加わる３個のコネクタ（ＤＣパワーコネクタ１５、エアコンコネクタ１６、モータコネクタ１７）と、メインバッテリの出力電圧よりも低い電圧が加わる１個のコネクタ（低圧コネクタ１８）が接続されている。
【００２０】
低圧コネクタ１８は、補機バッテリ５の電力の他、上位の制御器との通信ケーブルも接続する。通信ケーブルも図示は省略してある。電力制御ユニット１０は、通信ケーブルを介して上位の制御器から指令を受ける。衝突の際、電力制御ユニット１０は、低圧コネクタ１８を介して上位の制御器から緊急シャットダウン指令を受ける。それゆえ、緊急シャットダウン指令を受ける前に低圧コネクタ１８がダメージを受けると、電力制御ユニット１０は、緊急シャットダウンを実行できなくなるおそれがある。
【００２１】
一方、低圧コネクタ１８の後方には、カウルパネル４０が位置している。衝突の際、電力制御ユニット１０が前方から衝突荷重を受けると、前後のブラケット５１、５２が変形あるいは破断し、電力制御ユニット１０が後退する。そうすると、低圧コネクタ１８がカウルパネル４０と干渉してダメージを受けるおそれがある。そこで、電力制御ユニット１０は、ケース２０の後面２０ａに突起２５ａ、２５ｂを備えている。なお、図２では、突起２５ｂは突起２５ａの奥側に位置するので見えない。
【００２２】
図３に、ケース２０を後方から見た図を示す。突起２５ａ、２５ｂは、ケース２０の後面２０ａから上方へ延びている。図２、図３において、破線Ｌ１はケース２０とカバー２３の境界を示している。突起２５ａ、２５ｂは、ケース２０とカバー２３の境界（破線Ｌ１）よりも上方へ延びている。衝突時、ケース２０が後退すると、突起２５ａ、２５ｂがカウルパネル４０と接触する。ケース２０がさらに後退すると、突起２５ａ、２５ｂがカウルパネル４０を後方へ押しやる。突起２５ａ、２５ｂがカウルパネル４０を後方へ押しやることで、カバー２３、及び、低圧コネクタ１８が保護される。
【００２３】
図２、図３に示すように、ケース２０の後面２０ａからリブ２８ａが延びており、そのリブ２８ａにＤＣパワーコネクタ１５が固定されている。ＤＣパワーコネクタ１５は、上方からリブ２８ａに挿通される２本のボルト２９ａによって後面２０ａに固定される。図３に示されているように、突起２５ａは、後方からみたときに、２本のボルト２９ａの間で上方へ延びている。従って、ボルト２９ａを脱着するのに突起２５ａが干渉しない。
【００２４】
同様に、ケース２０の後面２０ａからリブ２８ｂが延びており、そのリブ２８ｂにエアコンコネクタ１６が固定されている。エアコンコネクタ１６は、上方からリブ２８ｂに挿通される２本のボルト２９ｂによって後面２０ａに固定される。突起２５ｂは、後方からみたときに、２本のボルト２９ｂの間で上方へ延びている。従って、ボルト２９ｂを脱着するのに突起２５ｂが干渉しない。
【００２５】
図４に、ケース２０の後部の詳細図を示す。カバー２３の後縁に切欠２３ａが設けられており、切欠２３ａを突起２５ａが突き抜けている。またカバー２３の後縁に切欠２３ｂが設けられており、切欠２３ｂを突起２５ｂが突き抜けている。カバー２３に切欠２３ａ（２３ｂ）を設け、その切欠２３ａ（２３ｂ）を突き抜けるように突起２５ａ（２５ｂ）を配置することで、突起２５ａ、２５ｂがケース後方へ張り出すことが抑えられている。即ち、切欠２３ａ、２３ｂは、突起２５ａ、２５ｂを付加することによるケース２０の体格増加の抑制に寄与する。
【００２６】
突起２５ａ、２５ｂの上端には、ボルト２６が取り付けられている。ボルト２６は、例えば、ケーブルを係止する金具を留めるのに用いられる。また、突起２５ａ、２５ｂのボルト２６を固定するボルト孔は、突起２５ａ、２５ｂを貫通している。
【００２７】
ケース２０はアルミニウムの射出成形で作られている。突起２５ａ、２５ｂは、ケース２０の一部であり、ケースの成形と同時に成形される。突起２５ａ、２５ｂは、ケース２０とは別の部品であってもよい。
【００２８】
図５に、変形例の車載構造２ａを示す。この変形例では、ケース２０の後面２０ａに、突起１２５が設けられている。突起１２５は、低圧コネクタ１８よりも上方へ延びている。図５の場合、突起１２５は、低圧コネクタ１８よりも距離Ｈ１だけ高い。そのような突起１２５を備えることで、衝突時、低圧コネクタ１８をカウルパネル４０との干渉からより確実に保護することができる。電力制御ユニット１０は、前下がりの姿勢でトランスアクスル３０の上に固定されている。突起１２５は、電力制御ユニット１０が車載された状態で（即ち、前下がりの姿勢において）、低圧コネクタ１８よりも上方へ延びていればよい。突起１２５の上端にもボルト２６が取り付けられている。突起１２５のボルト孔も、突起１２５を貫通している。突起１２５の上端に取り付けられているボルト２６も突起１２５の一部である。
【００２９】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する車載構造は、電力制御ユニット以外の電気機器に適用することができる。電気機器は、トランスアクスルの上に固定されているデバイスに限られない。本明細書が開示する技術は、車両内の構造物の上に固定されている電気機器に適用することができる。
【００３０】
電力制御ユニット（電気機器）が水平方向に対した傾いた姿勢で固定されている場合、後面から延びる突起は、電力制御ユニット（電気機器）が車載された状態で、ケースとカバーの境界よりも上方へ延びていればよい。
【００３１】
突起の上端にボルトが取り付けられている場合、そのボルトも突起の一部である。即ち、突起の上端にボルトが取り付けられている場合、ボルトの上端がケースとカバーの境界よりも上方に位置していればよい。
【００３２】
低圧コネクタが第１コネクタの一例に相当する。ＤＣパワーコネクタ１５とエアコンコネクタ１６が第２コネクタの一例に相当する。
【００３３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３４】
２、２ａ：車載構造
５：補機バッテリ
７ａ、７ｂ：モータ
１０：電力制御ユニット
１５：ＤＣパワーコネクタ
１６：エアコンコネクタ
１７：モータコネクタ
１８：低圧コネクタ
２０：ケース
２０ａ：後面
２３：カバー
２３ａ、２３ｂ：切欠
２４、２６、２９ａ、２９ｂ：ボルト
２５ａ、２５ｂ、１２５：突起
２８ａ、２８ｂ：リブ
３０：トランスアクスル
４０：カウルパネル
５１、５２：ブラケット
５５：高電力供給ケーブル
５６：エアコンケーブル
５７：パワーケーブル
９０：フロントコンパートメント
１００：ハイブリッド車
【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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