车辆电力电缆保持结构 【技术领域】
本发明涉及一种车辆电力电缆保持结构。
背景技术
一种电动车中的将蓄电池的电能供应给驱动电动机的电力电缆直径较厚，因而重量较重。
出于这一原因，常规地，如专利文献No，1所公开的，如，多个电力电缆固定到地板上，并且这样固定的多个电力电缆然后一起由一个保护罩环绕，这个保护罩通过弯曲板状材料制成。
[专利文献No，1]
JP-A-5-207610
但是，如果多个电力电缆共同以常规的方式由保护罩环绕，在保护罩内将产生一个大的无用空间，并且从有效利用地板上的空间的观点，这带来一个需要解决的问题。
另外，电力电缆布置的路线不总是直线的，而是由于上升和弯曲有时变得复杂，并且如果想要保护罩沿路线复杂的电力电缆来安装，保护罩本身必需形成相应的复杂形状，并且这样复杂形状的罩的形成变得很难。另外，发生的一个情况要求保护罩被分割为多个部分，并且这使这样分割的保护罩的安装困难，进而使可用性和生产率恶化。
【发明内容】
那么，本发明提供一种车辆电力电缆保持结构，通过沿地板下侧布置电力电缆，其能对地板上空间提供有效的利用，并且即使在电力电缆沿一个复杂的路线布置也能提供好的可用性和生产率。
为了解决这个问题，根据本发明的一个第一方面，提供一种车辆电力电缆(如在后面描述的实施方式中的高压电缆7，7U，7V，7W)保持结构，电力电缆沿电动车(如，将在后面描述的实施方式中的混合动力车1)地地板(如，在后面描述的实施方式中的地板14)的下侧布置，其中，电力电缆各自穿过金属保护管道(如后面描述的实施方式中的保护电缆30)，并且金属保护管道然后固定在车辆的地板的下侧。
根据这种结构，电力电缆能简单的沿车辆的地板的下侧布置。另外，保护管道保护电力电缆不受跳动的石子和飞溅的水侵袭。此外，由于保护管道是刚性的，保护管道阻止电力电缆的偏转。保护管道切断外部的热传导，这样保护电力电缆不因热量而损坏。由于保护管道具有一个电磁屏蔽功能，能将非屏蔽电缆用作电力电缆。
根据本发明的第二方面，提供一种保持电力电缆(如，在后面描述的实施方式中的7，7U，7V，7W)的车辆电力电缆的保持结构，电力电缆沿混合动力车(如，在后面描述的实施方式中的混合动力车1)的地板(如，在后面描述的实施方式中的地板14)下侧布置，混合动力车的行驶由一个发动机(如，在后面描述的实施方式中的发动机2)和一个电动机(如，在后面描述的实施方式中的电动机发动机3)来驱动，其中电力电缆与处于一个发动机室(如，在后面描述的实施方式中的发动机室11)外部的变换器(如，在后面描述的实施方式中的变换器6)相连，电动机处于发动机室内，其中电力电缆分别穿过地板下的金属保护管道(如，在后面描述的实施方式中的保护管道30)并且金属保护管道然后从地板的下侧支撑，其中，在发动机室中，电力电缆穿过一个弹性保护管(如，在后面描述的实施方式中的保护管20)。
根据这种结构，电力电缆能简单地沿混合动力车的地板下侧布置。另外，保护管道保护电力电缆不受跳动的石子和飞溅的水侵袭。此外，由于保护管道具有刚性，保护管道阻止电力电缆的偏转。保护管道切断外部的热传导，这样保护电力电缆不因热量而损坏。由于保护管道具有电磁屏蔽功能，非屏蔽能用作电力电缆。
另一方面，由于电力电缆与电动机相连的部分在发动机室内穿过弹性保护管，能方便电力电缆与电动机的连接工作，并且能吸收发动机的振动。
根据本发明的第三方面，提供一种如本发明的第二方面所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中保护管包括具有网状屏蔽部的一个铁的波纹管或一个铁的弹性管。
根据这种结构，保护管具有电磁屏蔽功能，能将非屏蔽将用作电力电缆。
根据本发明的第四方面，提供一种如本发明的第一或二方面所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中保护管在电力电缆穿过后通过弯曲成形。
根据这种结构，电力电缆和保护管道能同时成形为顺着电力电缆布置的路线。另外，由于电力电缆在保护管道弯曲前穿过保护管道，能方便电力电缆的布置工作。
根据本发明的第五方面，提供一种如本发明的第一或第二方面所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中保护管道通过沿长度压扁保护管道的一个中间部而减少其直径。
根据这种结构，电力电缆能简单地基本上布置在保护管道的一个中心轴线上。
根据本发明的第六方面，提供一种如本发明的第一或第二方面所阐述的车辆电力电缆的保持结构，其中保护管道分割为多个保护管道，多个这样分割的保护通道通过具有网状屏蔽部的一个铁的波纹管(如，在后面描述的实施方式中的波纹管33)或一个铁的弹性管彼此连接。
根据这种结构，尺寸公差能被连接保护管道彼此的铁的弹性管吸收。
根据本发明的第七方面，提供一种如本发明的第一至第六方面中的任一个所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中允许制冷剂(如，在后面描述的实施方式中的冷却空气)流过保护管道和电力电缆间的间隙(如在后面描述的实施方式中的间隙32)。
根据这种结构，电力电缆能被冷却，并且保护管道也能被冷却。
根据本发明的第八方面，提供一种如本发明的第七方面所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中在保护管道的一个外表面或一个内表面或这两个表面上设置从其上从那突出的翅片(如，在后面描述的实施方式中的翅片34，35，36)。
根据这种结构，如果在保护管道的内表面上设置翅片，与制冷剂接触的表面增加，并且保护管道上的冷却效果增强。另一方面，如果翅片设置在保护管道的外表面上，与保护管道外流过的空气接触的面积增大，并且保护管道上的冷却效果增强。在任一种情况中，高压电缆7难于受到外部热量。另外，翅片增大了保护管道的刚性。
根据本发明的第九方面，提供一种如本发明的第八方面所阐述的车辆电力电缆保持结构，其中翅片的横截面是T形。
根据这种结构，翅片的表面积增大。
【附图说明】
图1是一个表示设置有根据本发明的车辆电力电缆的保持结构的平行式混合动力车1的侧视图。
图2是根据本发明的电力电缆的保持结构的第一实施方式的透视图。
图3是表示保护管道被安装在第一实施方式中的状态下的横截面图。
图4是表示第一实施方式中的保护管道的压扁部的透视图。
图5是表示根据第一实施方式处理保护管道的端部的状态下的横截面图。
图6是其中有一个屏蔽电缆穿过的保护管道的横截面图。
图7是表示根据第一实施方式的分割的保护管道的连接部的透视图。
图8是根据本发明的车辆电力电缆保持结构的第二实施方式的一个保护管道的压扁部的横截面图。
图9是根据第二实施方式的一个保护管道的横截面图(部分1)。
图10是根据第二实施方式的一个保护管道的横截面图(部分2)。
图11是根据第二实施方式的一个保护管道的横截面图(部分3)。
【具体实施方式】
下面参见图1至11，描述根据本发明的车辆电力电缆的保持结构的实施方式。
(第一实施方式)
首先，参见图1至7描述根据本发明的一个车辆电力电缆的保持结构的第一实施方式。
图1是一个表示设置有车辆电力电缆的保持结构的平行式混合动力车1的主要结构的侧视图，图2是电力电缆的保持结构的透视图。
在这个混合动力车1中，作为动力源发动机2和电动/发电机3，和自动变速器4直接串联地连接。电动/发电机3是一个三相DC无电刷电动机，并且发动机2和电动/发电机3的牵引力从自动变速器4传递到前轮5，其中前轮是驱动轮。另外，在混合动力车1减速时，牵引力从作为驱动轮的前轮传递到电动/发电机3，此时电动/发电机3用作一个发电机，以便产生所谓的再生制动力，并将动能转变为电能。转变的电能经一个变换器(一个电力变换器)6贮存在一个高压蓄电池(无图示)中。
发动机2和电动/发电机3装在客室10前的发动机室11中，在本实施方式中，变换器6处于构成驾驶员椅或前乘客座椅的第一座椅1下，并且电动/发电机3和变换器6通过三相高压电缆(电力电缆)7U，7V，7W连接。在下文中，当相位没有明确区分时，三相高压电缆一般被称为“高压电缆7”。
与电动/发电机3连接的高压电缆7从发动机室11穿过地板14的下侧，并在变换器6下上升，与变换器6连接。
在这个实施方式中，如图3所示，高压电缆7由所谓的非屏蔽电缆组成，这些非屏蔽电缆通过在导线7a上覆盖绝缘材料而制成。
在发动机室11，三相高压电缆7U，7V，7W从发动机2开始在预定距离上一起穿过一个弹性的铁波纹管(一个保护管)20，并且在各个相位上的高压电缆7U，7V，7W分别在波纹管的末端穿过在地板14下侧上的金属(如铝的)保护管道30。
保护管道30的内直径被设定成在当高压电缆7穿过保护管道30时它们之间产生一个预定直径的间隙，并且在高压电缆7被预先穿过保护管道30后，保护电缆30被弯曲成沿高压电缆7被排列的路线的结构。另外，在高压电缆7被预先穿过保护管道30后，保护管道30被压扁，使其一个预定位置处的直径减少，该预定位置处于高压电缆7布置的路线长度的中间位置，如图4所示，在压扁部31，该保护管道30的一个内周面紧密接触高压电缆7的外周面，从而允许高压电缆7基本上布置在保护管道30的中心轴线上，进而能围绕高压电缆7周边地等距离的形成间隙32。
这样，由于构成和加工这样的保护管道30，即在穿过保护管道30后，弯曲和压扁保护管道30，与在保护管道30被弯曲等后高压电缆7穿过保护管道30的情形相比，能显著提高可用性。另外，由于高压电缆7和保护管道30在一个粗加工后能同时成形，其中顺着这一粗加工，高压电缆7必需被布置，这样生产率能被增强，达到一个相当高的水平。
如图3所示，高压电缆7已经穿过的保护管道30沿着地板的下侧布置，然后支撑经一个树脂夹40在地板14上。
为了详细说明，在夹40的第一端上设置有一个螺栓啮合孔41，在该孔的内周面上有多个锁定爪44，还设置有三个其内能安装保护管道30的凹入的安装部42，以便在两个啮合孔41，41间平行的对准。凹入的安装部42顶部开口，锁定爪43设置在以一种方式设置在开口的每一侧上，其中方式为当它们向内延伸时，它们彼此接近。
保护管道30从开口侧用力推动每个安装凹入部42，此时挤压锁定爪43。当保护管道30的下半圆部达到锁定爪的下端时，由于锁定爪43借助弹性欲回到它们的初始形状，然后借助锁定爪43的弹性，保护管道30被推入凹入的安装部42的底部。当保护管道30撞击凹入的安装部42的底部时，保护管道30被凹入的安装部42的底部和锁定爪43牢固地抓住，进而防止从凹入的安装部42移出。
在如上所述的将三个保护管安装在夹内后，当夹40被用力推动到一对预先向下通过地板14固定的双头螺栓15，15上时，此时想要将夹40上的螺栓啮合孔41，41安装到这样固定的双头螺栓15，15上，螺栓啮合孔41中的锁定爪44开始与双头螺栓15，15上的螺纹啮合，从而将夹40固定在地板14上，因此，高压电缆7沿地板14的下侧布置。
注意夹40可以安装在保护管道30的压扁部31处，并且当是这样时，能便于夹40的定位。
如图5所示，面对变换器6的保护管道30的一个端部被固定到板状支架16上。
为了详细说明，在变换器6下的位置的地板4内有一个椭圆通孔14，用于使高压电缆77U，7V，7W穿过，而且板状支架16用螺栓17a和螺母17b固定到地板14上，这样封闭通孔14a。在支架16内的三个通孔16a以平行对准的方式地形成，并且高压电缆7已经穿过的保护管道30的端部一个又一个地被插入每个通孔16a中，并且每个保护管道30的端部被压扁，以一种方式被固定到支架16上，即沿轴向从每一侧保持通孔16a的一个内周边于支架16内。另外，在支架16和地板14间固定一个索环18，并且从保护管道30的端部伸出的高压电缆7U，7V，7W以密封的方式分别穿过索环18内的三个通孔18。
保护管道30的端部被如下所述的固定到地板14上。首先，分别穿过有高压电缆7U，7V，7W的三个保护管道30的相应端部分别插入支架内的通孔16a，然后压扁这些端部，以便固定到相应通孔16a的内周边。接着，从各个保护管道30的端部伸出的高压电缆7U，7V，7W分别穿过索环18内的通孔18a，这样允许索环18撞击支架16和保护管道30的端部。接着，高压电缆7U，7V，7W和索环18的管部18b从地板14的底侧插入地板14内的通孔14a，形成一种状态，即索环18的一个周边部被地板14和支架16保持，然后用螺栓17a和螺母17b固定支架16。
因此，在内穿有高压电缆7U，7V，7W的保护管道30被固定到地板14上，从保护管道30伸出的高压电缆7U，7V，7W连接变换器6。
另外，在内穿有高压电缆7U，7V，7W的保护管道30的另一端上升进入发动机室11，如图2所示，保护管道30的端部被压扁并由盖21固定到一起。然后，从盖2 1露出的高压电缆7U，7V，7W穿过该波纹管20，波纹管20的一个端部被压入盖2 1中，而波纹管20的另一端部被压扁，并固定到电动/发电机3的一个终端盒(无图示)上，进而高压电缆7U，7V，7W被连接到终端盒内的电动/发电机3。
根据第一实施方式的车辆电力电缆的保持结构，高压电缆7能简单地布置在混合动力车1的地板14下侧上，从而改善布置高压电缆的工作效率，进而提高生产率。
另外，保护管道30保护高压电缆7，阻止跳跃的石子和飞溅的水。此外，保护管具有刚性，能防止高压电缆7由于重力和振动发生偏转。另外，保护管道切断外部热量的传导，保护高压电缆7不会发生因热量引起的损坏。
此外，由于保护管20和保护管道具有电磁屏蔽功能，所以高压电缆7能采用一个非屏蔽的电缆，结果，能作得高压电缆7直径更小，重量更轻，进而能使保护管20和保护管道30的直径更小，重量更轻。
注意，尽管在本实施方式中，高压电缆7采用一个非屏蔽的电缆，但高压电缆7也能采用一个屏蔽电缆，该屏蔽电缆包括，如图6所示，一个导线7a，一个绝缘材料7b，一个电磁屏蔽线7c和一个绝缘材料7d。在这种情形中，由于保护管道30也具有电磁屏蔽的功能，因此防噪音的性能被加强。
另外，由于高压电缆7和电动/发电机3的连接部分处于弹性波纹管20内，所以发动机2的振动能被波纹管20吸收，这样就排除了发动机2的振动传递到保护管道30，后到变换器6的危险。另外，在布置高压电缆7时的尺寸公差也能被波纹管20吸收，方便了布置工作，进而提高生产率。
注意当一个具有网状屏蔽部的铁弹性管被用作波纹管20时，能提供类似于使用波纹管20时所具有的功能和优点。
另外，由于通过沿保护管道30的长度的几个中间位置设置该压扁部31，能使高压电缆7基本上布置在保护管道30的轴向中心，高压电缆7和保护管道30间的接触区能显著的增大，从而能防止高压电缆7因与保护管道30磨擦而损坏。另外，由于在高压电缆7和保护管道30间形成周向地等距离地间隙32，在这个间隙32内的空气起隔热层的作用，因此高压电缆7难于受到因外部热量引起的损坏。
注意尽管在本实施方式中，其中穿有对应于不同相位的高压电缆7U，7V，7W的保护管道30分别被构造成单个管道，但是这些保护管道30可以每个分为多个管道，并且这些如此分割的保护管道30可以通过一个铁的波纹管33，如图7所示彼此相连。根据这种结构，由于布置高压电缆7时的尺寸公差能被波纹管吸收，因此能进一步便于布置的工作。
注意当铁弹性管具有一个网状屏蔽部，并应用作波纹管33时，能提供类似于使用波纹管33具有的功能和优点
第二实施方式
接着，说明根据本发明的一个车辆电力电缆保护结构的第二实施方式。根据本发明的第二实施方式，车辆电力电缆的保持结构与根据第一实施方式的区别只在于在保护管道30和高能7电缆间的间隙32被用作一个冷却通道，允许冷却空气(制冷剂)穿过这个间隙32。
因此，当冷却空气通过该间隙32时，由于不但高压电缆7能被冷却而且保护管道30也能被冷却，因此能确保阻止因外部热量引起的损坏。另外，通过调节冷却空气的流速和温度，高压电缆7能在预定的温度或更低。
另外，在间隙32被用作一个冷却通道的情形中，由于万一保护管30在其上形成压扁部31时其附近被完全压扁，此时冷却通道封闭，如，图8所示，因此保护管道30在某一间隔处周边地压扁，这样每个压扁部的轴向侧面上产生的间隙32能分别连通。在这种情形中，为了在保护管道30的轴向中心中布置该高压电缆7，最好在三个或更多个周边位置压扁该保护管道30。
图9到11图示了利用间隙32为冷却通道时的保护管道30的变形的实例。
图9图示的一个实施方式的实例是在保护管道30的一个外周面上设置翅片34，它们从那径向向外突出。当在保护管道30的外周面上设置有翅片34时，与保护管道30的外部流动的大气或空气的接触区增大，通过大气在保护管道30上能提供更大的冷却效果。另外，由于冷却空气经保护管道30冷却，也能在高压电缆7上提供更大的冷却效果。此外，能增大保护管道30的刚性。
注意没有对这样设置的翅片34的轮廓、尺寸和数量进行限制。
图10所的一个实施方式的实例是在保护管道的一个内周面上设置翅片35，其从那径向向外突出。当翅片35被设置在保护管道30的内周面上时，与流过间隙32的空气接触区增大，因此，在高压电缆上通过冷却空气能提供更大的冷却效果。因而，高压电缆7难于受到因外部热量引起的损坏。
尤其是，由于在图10所示的实施方式中翅片35每个具有大致的T形，这提供更大的表面面积，因此在保护管道上的冷却效果变得相当大。但是，翅片35的轮廓不限于T形，而可能采用许多形状。另外，所提供的翅片的尺寸和数量也不受任何方式的限制。
另外，翅片35增大了保护管道30的刚性。
图11所示的实施方式的实例中翅片36，37处于保护管道30内和外表面，并从那突出。当翅片36，37设置在保护管道30的内周面和外周面上时，与在保护管道30内(即通过一个间隙32)流过的空气和与在保护管道30外流动的大气的接触区增大，因而通过冷却空气和大气在保护管道上的冷却效果增大。另外，由于冷却空气经保护管道30冷却，在高压电缆上的冷却效果也增大。另外，翅片36，37增大保护管道30的刚性。
注意没有对这样设置的翅片36，37的轮廓，尺寸和数量进行限定。
其它实施方式
注意本发明不对迄今为至所描述的实施方式进行限定。
例如，尽管在这些实施方式中，变换器6处于第一座椅13下，但变换器可以处于如图1双点划线所示的第二座椅13B，或第三座椅13C下。备选地，变换器6可以处于地板14的下侧上。
另外，电力电缆可以是低压电缆，根据本发明的车辆电力电缆的保持结构能应用于一种用于连接D/D变换器(一个电力变换器)和一个低压蓄电池(如12v蓄电池)的低压电缆的保持结构。
此外，本发明能不但用于混合动力车，而且用于一个只用电动机为动力源的电动车。
如迄今为至所描述的，根据本发明的第一方面，提供了优良的优点，电力电缆能简单地布置在车辆的地板的下侧上，进而改善可用性和生产率。
另外，同样提供了优良的优点，保护管道保护电力电缆不接触跳跃的石子和飞溅的水，和不因外部的热量而损坏，并能防止电力电缆的偏转。另外，提供一个优点是非屏蔽的电缆能用作电力电缆，结果电力电缆能作得尺寸更小，重量更轻，进而使保护管道能作得尺寸更小，重量更轻。
根据本发明的第二方面，提供一个优良的优点是电力电缆能简单地布置在混合动力车的地板的下侧上，进而能提高可用性和生产率。
另外，也提供一个优点是在地板下，保护管道保护电力电缆不受到跳跃的石子和飞溅的水侵袭，和因外部的热量而损坏，并且能防止电力电缆的偏转。另外，提供一个优点是非屏蔽电缆能用作电力电缆，结果，电力电缆能作得尺寸更小，重量更轻，加之，保护管道能作得尺寸更小，重量更轻。
另一方面，由于与发动机室内的电动机连接的电力电缆的部分穿过弹性保护管，如由发动机等引起的振动能被保护管吸收，因此，导致不会出现振动传递到保护管道和，到变换器的危险。另外，由于布置电力电缆的尺寸公差被保护管吸收，因此便于电力电缆的布置工作，进而提高生产率。
根据本发明的第三方面，由于保护管有电磁屏蔽的功能，提供一个优点是非屏蔽电缆能用作电力电缆，并且结果电力电缆能作得尺寸更小，重是更轻，加之，保护管道也能作得直径更小，重是更轻。
根据本发明的第四方面，由于电力电缆能在保护管道弯曲前穿过保护管道，并且保护管道能同时成形为顺着电力电缆布置的路线的轮廓，提供一个优良的优点是便于电力电缆的布置工作
根据本发明的第五方面，由于电力电缆能基本上布置在保护管道的轴向中心，因此提供一个优点是在电力电缆和保护管道间的接触区能显著地增大，这样不但电力电缆能防止与保护管道间的磨擦引起的损坏，而且电力电缆能作地难于因外部的热量而损坏。
根据本发明的第六方面，由于布置电力电缆时的尺寸公差能被用于连接保护管道彼此的波纹管或弹性管吸收，因此提供一个优点是便于电力电缆布置工作。
根据本发明的第七方面，由于不但电力电缆而且保护管道能被冷却，提供一个优点是能确保地防止因外部的热量引起的损坏，也提供一个优点是通过调节制冷剂的流速和温度，电力电缆能保持在一个预定的温度或更低。
根据本发明的第八方面，由于保护管道的表面面积通过设置翅片而增大，提供一个优点是在保护管道上的冷却效果能被提高，因而，电力电缆难于因外部的热量而损坏。另外，由于冷却空气也经保护管道冷却，提供一个优点是在电力电缆上的冷却效果能增大。此外，能增强保护管道的刚性。
根据本发明的第九方面，由于翅片的表面面积能增大，提供一个优点是能进一步的增强保护管道上的冷却效果。