电气设备的车载构造的制作方法

本发明涉及电气设备的车载构造。

背景技术：

在专利文献1中记载有在相当于车辆前部的机舱的前舱中，沿车宽方向排列配置燃料电池堆与行驶用电机的电气设备的车载构造。在该车载构造中，逆变器支承于行驶用电机之上，燃料电池堆的支承托架与逆变器通过托架在车宽方向上连结。该连结用的托架从逆变器朝向支承托架沿车宽方向下降倾斜。

专利文献1：日本特开2005－130545号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，需求逆变器那样的高电压设备在车辆的碰撞时不因塌毁而致使乘员触电等。在专利文献1所记载的车载构造的情况下，由于连结用托架从逆变器朝向燃料电池堆的支承托架沿车宽方向下降倾斜，因此在对逆变器施加朝向燃料电池堆的倾倒负荷时，由燃料电池堆支承逆变器的倾倒的支撑功能几乎不发挥作用。

本发明防止车辆碰撞时的逆变器等高电压设备的塌毁。

用于解决课题的手段

本发明为了解决上述课题，利用另一个高电压设备来抑制高电压设备的倾倒。

在本申请公开的电气设备的车载构造中，在车辆的前部的机舱中，设有：发电装置，具备发动机以及将该发动机作为动力源的发电机；驱动装置，具备对该车辆提供驱动力的电机；第一高电压设备；以及第二高电压设备，所述电气设备的车载构造的特征在于，

所述发电装置及所述驱动装置在所述机舱中沿车宽方向排列配置，

所述第一高电压设备立设于所述发电装置以及所述驱动装置中的一方之上，

所述第二高电压设备立设于所述发电装置以及所述驱动装置中的另一方之上，

所述电气设备的车载构造具备连结部件，该连结部件将所述第一高电压设备与所述第二高电压设备连结并沿车宽方向大致水平地延伸，且在所述第一高电压设备以及第二高电压设备这两个高电压设备之间支承彼此朝向对方侧的倾倒负荷。

根据该车载构造，在车辆的偏置正面碰撞时或侧面碰撞时，即使对第一以及第二高电压设备的一方施加倾倒负荷，该负荷也经由沿车宽方向大致水平地延伸的连结部件被另一方的高电压设备承受。由此，防止该高电压设备的塌毁。

在一实施方式中，所述第一高电压设备是用于从所述发电机对电池充电的电气设备，所述第二高电压设备是用于通过所述电池对所述电机的驱动进行控制的电气设备。

在一实施方式中，具备连结所述第一高电压设备与所述第二高电压设备的高电压线束，所述高电压线束的上侧被所述连结部件覆盖。因此，通过连结部件防止从上方对高电压线束施加负荷。即，连结部件兼备防止高电压设备的倾倒与防止高电压线束的损伤这两个功能。据此，有利于减少部件数量。

在一实施方式中，所述第一高电压设备以及所述第二高电压设备中的一个高电压设备的前端与另一个高电压设备的前端相比向所述车辆的前方突出，所述连结部件的前后宽度随着从所述另一个高电压设备接近所述一个高电压设备而逐渐变宽，所述连结部件的前缘随着从所述另一个高电压设备接近所述一个高电压设备而向所述车辆的前方倾斜。

在发生来自一方的高电压设备侧的偏置正面碰撞的情况下，由于该一方的高电压设备与另一方的高电压设备相比前端突出，因此对一方的高电压设备施加向斜后方的倾倒负荷。与此相对，在该实施方式中，连结部件的前缘随着从上述另一方的高电压设备接近上述一方的高电压设备而向上述车辆的前方倾斜，换言之，从一方的高电压设备向另一方的高电压设备向斜后方延伸，因此上述倾斜方向的倾倒负荷可靠地从一方的高电压设备向另一方的高电压设备传递。由此，有利于抑制被施加碰撞负荷的一方的高电压设备的倾倒。

在一实施方式中，所述第一高电压设备以及所述第二高电压设备中的一个高电压设备以允许向另一个高电压设备一侧倾斜移动的方式，弹性地支承于所述发电装置之上或者所述驱动装置之上。

据此，在第一高电压设备以及第二高电压设备中的一方向另一方倾斜移动时，通过上述弹性支承，能够避免对该一方的高电压设备施加大的弯曲力，特别是能够避免负荷集中于该高电压设备的基部。因此，有利于防止该一方的高电压设备的破损。

在一实施方式中，所述连结部件具备弹性承受部，该弹性承受部在所述第一高电压设备以及所述第二高电压设备中的一个高电压设备向另一个高电压设备一侧倾斜移动时，弹性地承受所述一个高电压设备。

据此，在车辆碰撞时第一高电压设备以及第二高电压设备中的一方被连结部件的弹性承受部弹性地承受，从而冲击被吸收。由此，有利于防止第一高电压设备以及第二高电压设备的破损。换言之，由于连结部件具有弹性承受部，因此不会在该一方的高电压设备被施加了倾倒负荷时完全成为抗压件。由此，例如避免应力冲击性地集中于两高电压设备与连结部件的紧固部，避免紧固部破坏、甚至是连结部件的负荷传递功能受损，有利于防止高电压设备的破损。

在一实施方式中，所述连结部件在所述车辆的前后方向上的截面形状为コ形状。由此，连结部件的截面模量变大，难以产生压曲，有利于两高电压设备相互间的倾倒负荷的承受。

在一实施方式中，所述第一高电压设备以及所述第二高电压设备各自的上端高度大致一致，所述连结部件将所述第一高电压设备以及所述第二高电压设备各自的上端部连结。由此，在两高电压设备彼此间，倾倒负荷的承受变得容易。

发明效果

根据本发明，在车辆前部的机舱中，发电装置与驱动装置沿车宽方向排列配置，第一高电压设备立设于该两装置中的一方之上，第二高电压设备立设于另一方之上，由于具备将该两高电压设备连结并沿车宽方向大致水平地延伸、且在该两高电压设备之间承受相互朝向对方侧的倾倒负荷的连结部件，因此即使由于车辆的碰撞而对一方的高电压设备施加倾倒负荷，该负荷也经由连结部件被另一方的高电压设备支承，防止该高电压设备倾倒。

附图说明

图1是表示车辆前部的机舱的俯视图。

图2是发电/驱动单元的俯视图。

图3是发电/驱动单元的主视图。

图4是示意地表示发电/驱动单元的立体图。

图5是表示将第一高电压设备与第二高电压设备连结的连结部件的立体图。

图6是该连结部件的剖面图。

图7是从车辆后方侧观察第一高电压设备、第二高电压设备、以及连结部件的图。

图8是表示第一高电压设备相对于发动机的支承构造的立体图。

附图标记说明

1车辆

5机舱

6发电/驱动单元(动力总成)

7发电装置

8驱动装置

11第一高电压设备

12第二高电压设备

13发动机

14发电机

15电机

16齿轮箱

17高电压线束

21连结部件

29弹性承受部

31托架(弹性支承部件)

33托架(弹性支承部件)。

具体实施方式

以下，基于附图说明用于实施本发明的方式。以下优选的实施方式的说明本质上仅为例示，不意图限制本发明、其适用物或其用途。

＜电气设备车载构造的整体构成＞

在图1所示的车辆1的前部中，附图标记2为车辆的翼板，附图标记3为车轮裙板，附图标记4为在车轮裙板3的内侧沿车辆前后方向延伸的侧框。在左右的侧框4之间形成有机舱(engineroom)5。在机舱5中收容有用于驱动该车辆1的发电/驱动单元(动力总成)6。

发电/驱动单元6具备发电装置7、车辆1的驱动装置8、第一高电压设备11、以及第二高电压设备12。发电/驱动单元6支承于左右的侧框4以及架设于该两侧框4的悬架横梁(省略图示)。发电装置7与驱动装置8沿车宽方向排列配置。虽然省略了图示，但在车辆1的车厢的地板下，配置有通过发电装置7充电的电池。

＜电气设备车载构造各部的基本构成＞

在图2中以从车辆前方观察的主视图示出发电/驱动单元6。发电装置7与驱动装置8以前者位于车辆左侧而后者位于车辆右侧的方式配置。

发电装置7具备发动机13、以及将该发动机13作为动力源的发电机14。本例的发动机13为转子发动机。发动机13的偏心轴沿车宽方向配置。本例的发电机14为交流发电机，其转子通过发动机13的偏心轴而被旋转驱动。发动机13与发电机14相对地以前者位于车辆右侧而后者位于车辆左侧的方式沿车宽方向排列配置，并且两者相互结合。

驱动装置8具备用于驱动车辆1的电机15与构成减速器的齿轮箱16。本例的电机15为三相交流电机。电机15与齿轮箱16相对地以前者位于车辆右侧而后者位于车辆左侧的方式沿车宽方向排列配置，并且两者相互结合。

因此，在机舱5中，电机15、齿轮箱16、发动机13以及发电机14这四个部件从车辆右侧起按顺序沿车宽方向排列。发动机13与齿轮箱16结合。另外，该四个部件的排列方向能够适当地变更。

第一高电压设备11是用于将发电机14发出的交流电转换为直流并对电池充电的转换器，从交流电源产生直流的电路部件收容于铝合金制的壳体。如图3所示，本例的第一高电压设备11立设于发动机13之上。

第二高电压设备12主要是用于通过电池控制电机15的驱动的电气设备。第二高电压设备12具备逆变器12a、接线盒12b以及dc－dc转换器12c，并立设于电机15之上。具体而言，在电机15之上载置逆变器12a并与电机12结合。在逆变器12a之上载置接线盒12b并与接线盒12b结合。在接线盒12b的前表面固定dc－dc转换器12c。

逆变器12a将从地板下的电池经由电源线输入的电压升压并输出，将直流电转换为三相交流的电路部件收容于铝合金制的壳体而成。接线盒12b将包含进行电池与逆变器12a的电连接以及切断等的端子、继电器的切换电路部件收容于铝合金制的壳体而成。dc－dc转换器12c是将高电压转换为车载设备驱动用的低电压(例如12v)的转换器。

如上所述，第一高电压设备11立设于发动机13之上，第二高电压设备12立设于在车宽方向上从发动机13分离的电机15之上，因此第一高电压设备11与第二高电压设备12在车宽方向上分离。第一高电压设备11与第二高电压设备12的接线盒12b通过高电压线束17连接。

另外，在图2以及图3中，附图标记41是发动机13的进气管道，附图标记42是连接有进气管道41的空气滤清器，附图标记43是从空气滤清器42向发动机13的进气口延伸的进气管，附图标记44是节气阀体。附图标记46是发动机13的排气管，附图标记47是催化转化器。

＜关于车辆碰撞时的高电压设备的倾倒＞

如图4概略所示，第一高电压设备11具有沿车辆前后方向较长的大致长方体的形状。第二高电压设备12具有沿车宽方向(左右方向)较长的长方体的形状。第一高电压设备11以及第二高电压设备12的高度大致相同。此外，如上所述，第一高电压设备11与第二高电压设备12在车宽方向上分离。而且，第一高电压设备11的前端位于比第二高电压设备12的前端更靠车辆前方。即，第一高电压设备11的前端与第二高电压设备12的前端相比更向车辆前方突出。

在该情况下，若在车辆1发生偏置正面碰撞或侧面碰撞，则对第一高电压设备11以及第二高电压设备12的一方施加横向倾倒方向的负荷。即，在来自左侧的偏置正面碰撞或侧面碰撞中，对第一高电压设备11施加向第二高电压设备12倾倒的负荷，在来自右侧的偏置正面碰撞或侧面碰撞中，对第二高电压设备12施加向第一高电压设备11倾倒的负荷。特别是，在该实施方式的情况下，第一高电压设备11呈车辆前后方向较长的大致长方体形状，因此容易向第二高电压设备12侧横向倾倒。而且，第一高电压设备11的前端比第二高电压设备12的前端更向车辆前方突出，因此更容易受到来自左侧的偏置正面碰撞带来的碰撞负荷。

＜高电压设备的倾倒对策等＞

如图2所示，通过倾倒负荷支承用的连结部件21连结第一高电压设备11与第二高电压设备12。如图3以及图4所示，连结部件21将第一高电压设备11的上端部与第二高电压设备12的上端部连结并沿车宽方向大致水平地延伸。

如图5以及图6所示，连结部件21通过板材形成，并具备基板部22、从基板部22向第一高电压设备11侧延伸的第一安装部23、24以及从基板部22向第二高电压设备12侧延伸的第二安装部25。

基板部22具有大致水平地拓展的梁腹板(web)22a、以及从梁腹板22a的前后的缘部进一步向下方突出的突缘22b，并呈截面(在车辆前后方向上切断的截面)大致コ形状。在梁腹板22a形成有具有安装孔28a并向上方鼓出的燃料管安装部28，该安装孔28a用于安装阻断图2所示的发动机13的燃料管26的夹具27。此外，如图6以及图7所示，连结部件21以通过基板部22从上侧覆盖高电压线束17的形式配置。

第一安装部23、24在前后隔开间隔地从基板部22向第一高电压设备11侧延伸。第一安装部23、24分别具备与梁腹板22a连续的横板部以及与突缘22b连续的纵板部而形成为截面l状。在第一安装部23、24各自的横板部形成有用于在第一高电压设备11的上表面上螺栓结合的安装孔23a、24a。

第二安装部25从梁腹板22a向第二高电压设备12侧延伸。在第二安装部25的前后两侧部形成有用于在第二高电压设备12的上表面上螺栓结合的安装孔25a。

关于连结部件21，基板部22的前后宽度随着从第二高电压设备12接近第一高电压设备11而逐渐变宽，连结部件21的前缘(基板部22的突缘22b以及与其连续的第一安装部23的纵板部)随着从第二高电压设备12接近第一高电压设备11而向车辆1的前方倾斜。

在连结部件21的第一安装部23、24之间形成有与梁腹板22a连续的向下方弯曲的弹性承受部29，该弹性承受部29在第一高电压设备11向第二高电压设备12侧倾斜移动时弹性地承受第一高电压设备11。具体地进行说明，在第一高电压设备11与连结部件21的紧固上，出于组装性的观点，使紧固用螺栓与安装孔23a、24a的内周面之间设置游隙。另一方面，使连结部件21的弹性承受部29与第一高电压设备11弹性地接触。因此，第一高电压设备11在向第二高电压设备12侧倾倒时，紧固螺栓的上述游隙量被连结部件21的弹性承受部29弹性地承受。

如图8所示，第一高电压设备11的第二高电压设备12侧的下端部经由具备横板部31a以及纵板部31b的l状的托架(弹性支承部件)31弹性地支承于发动机13之上。具体地进行说明，托架31为铁制，横板部31a以及纵板部31b沿车辆前后方向延伸。横板部31a其两端部通过螺栓上下紧固于在发动机13上沿前后方向设有间隔的两处安装部32。纵板部31b通过螺栓沿车宽方向紧固于在第一高电压设备11的壳体下端部的前后方向上隔开间隔的多个位置。

托架31在第一高电压设备11向第二高电压设备12侧倾斜移动时，横板部31a与纵板部31b所成的角度发生变化，从而纵板部31b相对于横板部31a弹性地倾倒。即，第一高电压设备11以被允许向第二高电压设备12侧倾斜移动的方式，通过托架31弹性地支承于发动机13。

如图3所示，第一高电压设备11在与第二高电压设备12相反一侧的下端部，也通过与第二高电压设备12侧同样的l状托架(弹性支承部件)33以被允许向第二高电压设备12侧倾斜移动的方式，弹性地支承于发动机13。

以上，由于车辆1的碰撞，若对第一高电压设备11施加向第二高电压设备12侧横向倾倒的倾倒负荷，则该倾倒负荷经由连结部件21被第二高电压设备12承受。由于连结部件21与第一高电压设备11以及第二高电压设备12各自的上端部连结并沿车宽方向大致水平地设置，因此对第一高电压设备11施加的倾倒负荷经由连结部件21被第二高电压设备12可靠地承受。由此，防止第一高电压设备11的倾倒。

连结部件21的车辆前后方向的截面呈コ形状，截面模量变大。此外，第一高电压设备11向第二高电压设备12一侧倾倒时，由连结部件21的弹性承受部29弹性地承受。因此，即使对第一高电压设备11冲击性地施加负荷，也难以产生连结部件21的压曲等变形、或螺栓紧固部的破损。因此，第一高电压设备11的倾倒负荷被第二高电压设备12可靠地承受。

此外，第一高电压设备11的前端与第二高电压设备12相比向车辆前方突出，因此在上述左偏置正面碰撞中，从第一高电压设备11向第二高电压设备12向斜后方施加倾倒负荷。与此相对，连结部件21的基板部22从第二高电压设备12向第一高电压设备11逐渐变宽，其前缘越接近第一高电压设备11越向车辆1的前方突出地倾斜。因此，通过基板部22的该倾斜，即使是左偏置正面碰撞引起的第一高电压设备11向斜后方的倾倒负荷，该倾倒负荷也通过连结部件21向第二高电压设备12可靠地传递。

另一方面，在车辆碰撞时对第一高电压设备11施加了横向倾倒负荷时，应力容易集中于第一高电压设备11的紧固于发动机13的基部侧。与此相对，在本实施方式中，由于通过l状托架31将第一高电压设备11弹性地支承于发动机13，因此能够避免第一高电压设备11从其基部破损。

以上是由于车辆1的碰撞而对第一高电压设备11施加了向第二高电压设备12侧的倾倒负荷的情况。与此相对，在由于车辆1的碰撞而对第二高电压设备12施加了向第一高电压设备11侧的倾倒负荷时，该倾倒负荷也经由连结部件21被第一高电压设备11承受。由此，能够防止第二高电压设备12的塌毁。

此外，在上述实施方式中，在车辆1的碰撞等中，通过连结部件21防止从上方对高电压线束17施加负荷，因此有利于高电压线束17的保护。而且，由于刚性高的连结部件21具备用于保持燃料管26的燃料管安装部28，因此有利于在车辆碰撞时等的燃料管26的保护，此外，也有利于减少用于布置燃料管26的部件数量。

在上述实施方式中，为第一高电压设备11与第二高电压设备12相比向车辆前方突出的情况，但在第二高电压设备12与第一高电压设备11相比向车辆前方突出的情况中，将连结部件21按下述设置即可，即前后宽度随着从第一高电压设备11接近第二高电压设备12而逐渐变宽，并使其前缘随着从第一高电压设备11接近第二高电压设备12而向车辆前方倾斜。

此外，连结部件21也能够设为具备在第二高电压设备12向第一高电压设备11侧倾斜移动时弹性地承受第二高电压设备12的弹性承受部的构成。

此外，也可以将第二高电压设备12以允许向第一高电压设备11侧倾斜移动的方式弹性地支承于驱动装置8之上。