(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧部品の少なくとも一部を覆うカバーを設け、前記高電圧部品に電力供給する電気回路の導通・遮断状態を制御可能に低電圧回路を設け、前記カバーの着脱作業に伴う人為的な操作あるいは自動的な動作によって前記低電圧回路の導通・遮断状態を選択可能に設けた高電圧部品の保安構造において、前記低電圧回路の主配線の一部区間をコネクタによって着脱可能に設け、このコネクタの一方を挿通可能とするとともに他方を実質的に挿通不可能とする穴を前記カバーと一体的に設け、前記カバーの取り外し方向と前記コネクタの嵌合方向とを一致させて設け、前記コネクタの他方を一方に前記穴を介在させて接続することにより前記コネクタの他方を脱離した後に前記カバーを実質的に脱離可能とすることを特徴とする高電圧部品の保安構造。
【請求項２】
前記コネクタから延出する前記主配線の配設方向を前記前記カバーの取外し方向及び前記コネクタの嵌合方向と一致させたことを特徴とする請求項１に記載の高電圧部品の保安構造。
【請求項３】
前記カバーを前記高電圧部品に取り付けるための締結部を前記カバーに設け、この締結部の周囲に前記穴を配設するとともに、前記カバーと一体的に機械的係合構造を設け、この機械的係合構造により前記カバーの取外し方向以外の方向への移動又は回動を規制させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高電圧部品の保安構造。
【請求項４】
前記コネクタによって着脱可能に設けられた前記一部区間の主配線を、所定の長さに形成するとともに前記カバーに固定したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の高電圧部品の保安構造。
【請求項５】
前記主配線の固定を差込式のクランプとし、前記カバーに閉断面構造を一体に形成し、この閉断面構造に対応する位置に前記クランプを差込んで取り付けたことを特徴とする請求項４に記載の高電圧部品の保安構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧部品の保安構造に係り、特にハイブリッド車両や電気自動車等の車両における高電圧の電装部品に好適な保安用のカバーの着脱を検知して電装部品を保安する高電圧部品の保安構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等の車両においては、高電圧の電装部品に好適な保安用のカバーの着脱を検知して電装部品を保安している。
この場合、図１０に示すように、高電圧部品の保安上、電装部品としての高電圧コネクタ１０１が、一般ユーザーに触れないように、板金製のカバー１０２で高電圧コネクタ１０１を覆っている。このカバー１０２は、取付板１０３の取付孔１０４・１０４と土台１０５の取付孔１０６・１０６に挿通する取付ボルトによって土台１０５に固定される。また。土台１０５には、クランプを取り付けるクランプ孔１０７が形成される。
高電圧コネクタ１０１には、高電圧の主配線１０８が接続している。また、カバー１０２を取り外すと、高電圧が遮断するような仕組みを採用する場合に、図１１に示すように、低電圧回路１０９を設けている。
この低電圧回路１０９は、高電圧バッテリ１１０と電気負荷となる高電圧ユニット１１１とを、並列したプラス側配線１１２及びマイナス側配線１１３で接続するとともに、プラス側配線１１２の途中に高電圧リレー１１４を設け、また、この高電圧リレー１１４には通常の１２Ｖバッテリ１１５のバッテリ配線１１６が接続している。このバッテリ配線１１６には、カバー１０２の開閉を検知する開閉検知手段１１７が接続している。
図１０に示すように、開閉検知手段１１７は、土台１０５上でカバー１０２の開閉を検知可能な箇所Ｐに配置されている。
開閉検知手段１１７としては、例えば、図１２に示すように、マイクロスイッチ１１８とする。このマイクロスイッチ１１８は、スイッチ本体１１８にプラス側配線１１２及びマイナス側配線１１３を接続し、また、スイッチ本体１１９のフランジ部１２０・１２０が土台１０５に固定され、カバー１０２が接触することで上下動してオン・オフする。
また、開閉検知手段１１７としては、例えば、図１３に示すように、待ち受けスイッチ１２１とする。この待ち受けスイッチ１２１は、土台１０５側に固定されてプラス配線１１２及びマイナス配線１１３が接続した固定側コネクタ１２２と、バスバー１２３を内蔵するとともに取付部材１２４でカバー１０２に取り付けられて固定側コネクタ１２２に着脱する可動側コネクタ１２５とからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開１９９７−１６９２４９号公報
【特許文献１】特許第３２７６３２４号公報
【０００４】
特許文献１に係る自動車用電気装置の取付構造は、電気装置を被取付物の取付開口部の内部に挿入したときに、その挿入力で取付側の配線コネクタと受け側の配線コネクタとを結合させたものである。
特許文献２に係るコネクタの嵌脱構造は、一方のコネクタと他方のコネクタとの嵌合完了時に、これらのコネクタを嵌合完了状態でホルダに対して被取付体側にスライド自在としたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来、マイクロスイッチや待ち受けコネクタを設けた場合に、複雑な機構になり、また、確実にカバーの開閉の検知ができるように、カバーや土台に設置するマイクロスイッチや待ち受けコネクタの位置の設定が厳密であり、カバーの開閉の検知のオン・オフの設定調整が難しくなるという不都合があった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、高電圧部品の作業前に通電を確実に遮断する保安性を確保すること、サービス作業途中等でもカバーを外したままコネクタを結合する手順間違いの発生を防ぐこと、シンプル且つコンパクトな構造として高い生産性を確保する高電圧部品の保安構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、高電圧部品の少なくとも一部を覆うカバーを設け、前記高電圧部品に電力供給する電気回路の導通・遮断状態を制御可能に低電圧回路を設け、前記カバーの着脱作業に伴う人為的な操作あるいは自動的な動作によって前記低電圧回路の導通・遮断状態を選択可能に設けた高電圧部品の保安構造において、前記低電圧回路の主配線の一部区間をコネクタによって着脱可能に設け、このコネクタの一方を挿通可能とするとともに他方を実質的に挿通不可能とする穴を前記カバーと一体的に設け、前記カバーの取り外し方向と前記コネクタの嵌合方向とを一致させて設け、前記コネクタの他方を一方に前記穴を介在させて接続することにより前記コネクタの他方を脱離した後に前記カバーを実質的に脱離可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の高電圧部品の保安構造は、高電圧部品の作業前に通電を確実に遮断する保安性を確保し、また、サービス作業途中等でもカバーを外したままコネクタを結合する手順間違いの発生を防ぎ、更に、シンプル且つコンパクトな構造として高い生産性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はカバーの斜視図である。（実施例）
【図２】図２は開閉検知手段として機能するコネクタの斜視図である。（実施例）
【図３】図３は低電圧回路の概略説明図である。（実施例）
【図４】図４はカバーを土台に取り付けた状態の斜視図である。（実施例）
【図５】図５はカバーにコネクタを取り付けた状態の斜視図である。（実施例）
【図６】図６はカバーにコネクタを取り付けた状態の後方からの斜視図である。（実施例）
【図７】図７はカバーに固定側コネクタを取り付けた状態の斜視図である。（実施例）
【図８】図８はコネクタが無い状態でカバーを土台に取り付けた状態の斜視図である。（実施例）
【図９】図９はクランプを取り付けた状態の斜視図である。（実施例）
【図１０】図１０は高圧部品とカバーとの組付図である。（従来例）
【図１１】図１１は低電圧回路の概略説明図である。（従来例）
【図１２】図１２は開閉検知手段としてのマイクロスイッチの斜視図である。（従来例）
【図１３】図１３は開閉検知手段としての待ち受けコネクタの斜視図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、高電圧部品の作業前に通電を確実に遮断する保安性を確保すること、サービス作業途中等でもカバーを外したままコネクタを結合する手順間違いの発生を防ぐこと、シンプル且つコンパクトな構造として高い生産性を確保する目的を、主配線の一部区間をコネクタによって着脱し、穴をカバーと一体的に設け、穴を介在させてコネクタを接続することによりコネクタの脱離後にカバーを脱離可能として実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。
図４〜図８において、１はハイブリッド車両や電気自動車等の車両の車体フレーム、２はこの車体フレーム１の後側に立設した土台（フレーム柱：バッテリフレーム（母材））、３は前クロスメンバ、４は後クロスメンバである。
前クロスメンバ３と後クロスメンバ４との間には、高電圧部品の保安装置５が横架して配置される。高電圧部品は、例えば、パワーユニットであって、複数のバッテリパックとコンバータを含む電装品と、それらに接続される高電圧配線（接続部、コネクタ等）と、それらをまとめて保持するフレーム及びカバーとからなる。
土台２は、後クロスメンバ４よりも後方で且つ上端が後クロスメンバ４よりも上方に配置している。
保安装置５は、上記の高電圧部品の少なくとも一部を覆う板金製のカバー６を備えている。このカバー６は、矩形形状であり、高電圧部品を覆うカバー本体７と、前クロスメンバ３と後クロスメンバ４とを連結するメンバとして機能する取付部材８とが、溶接等の固着手段により一体的になって構成されている。
【００１２】
カバー本体７には、高電圧部品に電力供給する電気回路の導通・遮断状態を制御可能に低電圧回路９が設けられている。
この低電圧回路９は、図３に示すように、カバー６の着脱作業に伴う人為的な操作あるいは自動的な動作によって導通・遮断状態が選択可能であり、主配線１０を備えている。この主配線１０は、高電圧部品としての高電圧バッテリ１１と高電圧ユニット１２とを接続するプラス側配線１３及びマイナス側配線１４からなる。
低電圧回路９には、プラス側配線１３の途中で高電圧リレー１５が設けられている。この高電圧リレー１５には、バッテリ配線１６を介して通常の１２Ｖバッテリ１７が接続している。
【００１３】
また、図３に示すように、主配線１０の一部区間は、コネクタ１８によって着脱可能に設けられる。
このコネクタ１８は、図２に示すように、例えば、固定側コネクタ（オス側：中実状）１９と可動側コネクタ（メス側：中空状）２０とを備える待ち受けコネクタからなり、カバー６の開閉を検知する開閉検知手段（開閉感知スイッチ）として機能するものである。
固定側コネクタ１９には、プラス側配線１３及びマイナス側配線１４が接続している。このプラス側配線１３及びマイナス側配線１４は、所要の保護材で覆われている。
図２に示すように、可動側コネクタ２０は、固定側コネクタ１９の上部に覆い被さるように嵌合し、固定側コネクタ１９に結合したり、あるいは、この固定側コネクタ１９から取り外される。
可動側コネクタ２０には、固定側コネクタ１９のプラス側配線１３及びマイナス側配線１４に接続するように上方に突出して湾曲したＵ字状のバス配線２１が接続されている。このバス配線２１は、保護材２２で覆われている。
コネクタ１８は、従来の検知スイッチの機能を備え、固定側コネクタ１９から可動側コネクタ２０を取り外すことにより、低電圧回路９を断線させて高電圧リレー１５をオフとし、高電圧を遮断するものである。
【００１４】
図４、図８に示すように、カバー６の取付部材８の端部位には、コネクタ１８の一方である固定側コネクタ１９を挿通可能とするとともに、コネクタ１８の他方である可動側コネクタ２０を実質的に挿通不可能とする穴（コネクタ用穴）２３が穴形成壁２４によって一体的に設けられる。つまり、固定側コネクタ１９は、その先端の嵌合部位が穴板金壁２４の上面よりも上方に突出して配置される。この場合、固定側コネクタ１９の先端に嵌合される可動側コネクタ２０は、固定側コネクタ１９を介して土台２に固定される。
図６に示すように、可動側コネクタ２０の径Ｄ１は、穴２２の径Ｄ２よりも大きく形成されている。これにより、固定側コネクタ１９を外さない限り、カバー６を外せない構造である。
そして、コネクタ１８の他方である可動側コネクタ２０が、コネクタ１８の一方である固定側コネクタ１９を穴２３に介在させて接続されることにより、可動側コネクタ２０を脱離した後に、カバー６を実質的に脱離可能とする。
このような構造により、コネクタ１８と主配線１０とをカバー６の開閉検出手段として機能させることができ、また、高い精度を要する専用コネクタを必要とせず、汎用コネクタと標準的な金属板加工精度で実現でき、高い生産性を確保できる。
【００１５】
また、図３〜図６に示すように、着脱可能に設けられた一部区間の主配線１０は、Ｕ字状に折り返してその両端を単一のコネクタである可動側コネクタ２０に接続される。
この場合、図２、図４に示すように、カバー６の取外し方向Ｘ１とコネクタ１８の嵌合方向Ｘ２とは、一致している。また、コネクタ１８から延出する主配線１０の配設方向Ｘ３は、カバー６の取外し方向Ｘ１及びコネクタの嵌合方向Ｘ２と一致している。
これにより、各部品の配置を一定方向として、全体をシンプルな構造にできるとともに、コンパクトに収めることができる。
【００１６】
更に、図４、図８に示すように、カバー６の取付部材８の両端には、該カバー６を高電圧部品に取り付けるための前締結部２５・後締結部２６を設ける。この前締結部２５・後締結部２６は、取付部材８の両端部８Ｆ・８Ｒを前クロスメンバ３・土台２の上面に固定する前取付ボルト２７・後取付ボルト２８からなり、カバー６を土台２に固定する。前取付ボルト２７・後取付ボルト２８は、図１に示すように、取付部材８の両端部８Ｆ・８Ｒの前ボルト孔２７Ｂ・後ボルト孔２８Ｂに挿通されて前クロスメンバ３・土台２に取り付けられる。
カバー本体７は、前取付ボルト２７・後取付ボルト２８の間で取付部材８に一体的で配置される。
後締結部２６の周囲には、図８に示すように、前記穴２３が配設されている。
また、カバー６の取付部材８には、一体的に機械的係合構造２９が設けられる。この機械的係合構造２９は、取付部材８の後端部位に連設して後クロスメンバ４の上面に配置された鍔部３０と、後クロスメンバ４側において取付部材８の端部位の他側に連設して土台２の側面に係止する縦壁３１とからなる。この機械的係合構造２９は、カバー６の取外し方向Ｘ１以外の方向への移動又は回動を規制するものである。また、取付部材８の両端部位には、一対の係止用部材３２Ｆ・３２Ｒが設けられている。
これは、物体の動きを完全に規制する場合、３軸について、各軸方向移動の規制と、各軸周りの回転の規制、つまり、６自由度の規制が必要になる。固定側コネクタ１９と可動側コネクタ２０との嵌合方向Ｘ２とを一つの軸に割り当ててみると、コネクタ１８と穴２３付きのカバー６との関係だけでは、例えば、穴２３の遊び寸法の大きさによっては、特に、軸周りの回動に対して規制不十分となる場合も考えられる。そこで、板金製の機械的係合構造２９で補い、そのような規制不足が生じないようにしている。
【００１７】
このように、鍔部３０や縦壁３１といった機械的係合構造２９を付け加えることにより、コネクタ１８を結合したままカバー６を外すことを不可能にでき、確実性を高くできる。
また、図８に示すように、取付部材８の鍔部３０が土台２の後クロスメンバ４に設けた引掛部３３に当接することから、取付部材８の動きを規制したり、位置決めしたりする。例えば、前取付ボルト２７・後取付ボルト２８を取り外しても、係合を解かなければ、回動させること等は不可能になる。取付部材８の端部には、角部の形状に沿うような縦壁３２を設けてあり、相互に嵌合することで、鍔部３０と同様な機能を果たしている。これら鍔部３０の端部の縦壁３１を、コネクタ１８と穴２３付きのカバー６の近傍に配置することで、外寸を大きくすることなく、効率的にその動きの規制することができる。
なお、鍔部３０と縦壁３１とは、数や大きさを変えて良く、また、いずれか一方のみとしても良い。
【００１８】
また、図４に示すように、コネクタ１８によって着脱可能に設けられた一部区間の主配線１０は、所定の長さに形成するとともに、カバー６に固定される。
これにより、サービス作業中に、組み付け順序を間違えた等により、カバー６の無い状態でコネクタ１８のみを嵌め合い、電圧の負荷された状態で、高電圧のコネクタ１８が露出することを防止できる。
【００１９】
更に、図９に示すように、主配線１０の固定を差込式のクランプ３４とし、カバー６に閉断面構造３５としての取付部材８を一体に形成し、この閉断面構造３５に対応する位置にクランプ３４を差込んで取り付けている。
このような構造により、嵌め合い検知のコネクタ１８が接続されている主配線１０がカバー６から簡単に人手で外されて、カバー６が無い状態で組み付けられるのを防止できる。
また、この場合、主配線１０の延出方向の余裕長さをできる限り短くして設け、固定側コネクタ１９の手前の最終のクランプ３４からの長さが、取付部材８の端部の縦壁３１の高さより短く設定できる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明に係る高電圧部品の保安構造を、各種車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  車体フレーム
２  土台
３  前クロスメンバ
４  後クロスメンバ
５  保安装置
６  カバー
７  カバー本体
８  取付部材
９  低電圧回路
１０  主配線
１３  プラス側配線
１４  マイナス側配線
１８  コネクタ
１９  固定側コネクタ
２０  可動側コネクタ
２３  穴
２５  前締結部
２６  後締結部
２９  機械的係合構造
３０  鍔部
３１  縦壁
３３  引掛部
３４  クランプ
３５  閉断面構造
【図１】
0005459551.tif 000002
【図２】
0005459551.tif 000003
【図３】
0005459551.tif 000004
【図４】
0005459551.tif 000005
【図５】
0005459551.tif 000006
【図６】
0005459551.tif 000007
【図７】
0005459551.tif 000008
【図８】
0005459551.tif 000009
【図９】
0005459551.tif 000010
【図１０】
0005459551.tif 000011
【図１１】
0005459551.tif 000012
【図１２】
0005459551.tif 000013
【図１３】
0005459551.tif 000014