电动汽车的断开插头结构的制作方法

1.本发明涉及一种电动汽车的断开插头结构(a structure of a disconnect plug of an electric vehicle)。


背景技术：

2.具有高电压电路的蓄电池电动汽车(bev)或混合电动汽车(hev)具备安全地切断(disconnect)高电压电路的断开插头。在大多情况下，断开插头搭载在蓄电池单元上，并且体积大和重量重的蓄电池单元大多搭载在后座的下方。下述专利文献1公开了一种断开插头结构。在专利文献1中，将断开插头称为服务断路器(service disconnector)，也称为断开开关或手动高电压断路器。
3.为了维修保养(maintenance)或乘客救援(passenger rescue)时的作业安全，断开插头被拆下。在专利文献1所公开的断开插头结构中，用于接近(access)断开插头的开口部在后座的座垫下的底板上开口。因此，在取下断开插头而切断高压电路的情况下，必须拆下较大的座垫。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2013－248969号公报
7.发明要解决的课题
8.由于专利文献1所公开的断开插头必须拆下后座的座垫才能接近，所以维修保养或乘客救援的作业性差。特别是在由于事故等而使车身变形的情况下，有时也难以拆下座垫。于是，需要一种能够容易地接近断开插头的断开插头结构。


技术实现要素：

9.因此，本发明的目的在于提供一种电动汽车的断开插头结构，其能够容易地接近(access)断开插头。
10.在本发明的特征所涉及的电动汽车的断开插头结构中，从蓄电池单元的内部向形成于后座下的底板的用于防止乘员的下潜行为的鼓出部的内部立设有插头托架。另外，在插头托架的前面可拆装地安装有断开插头，在鼓出部的前方壁形成有用于接近断开插头的开口部。进而，在后座的座垫的前面下方的装饰部上设有覆盖开口部的可开闭的盖。另外，在此所说的“后座”是指最前面的驾驶座和副驾驶座后方的座椅。例如，如果座椅有三列，则第二列和第三列为后座。
11.发明效果
12.根据上述特征，不需要拆下后座的座垫，就能够容易地从座垫的前端下方的装饰部接近断开插头。
附图说明
13.图1是实施方式的断开插头结构的剖面立体图。
14.图2是上述断开插头结构的底板的立体图。
15.图3是上述断开插头结构的蓄电池单元的立体图。
16.图4是上述断开插头结构的断开插头及插头托架的放大立体图。
17.图5是上述断开插头结构的变形例中的断开插头及插头托架的放大立体图。
具体实施方式
18.以下，参照图1～图4对实施方式的电动汽车的断开插头结构进行说明。
19.本实施方式的电动汽车(electric vehicle)是不搭载内燃机，消耗储存在蓄电池单元1中的电力，通过分别搭载在其前部及后部的两个电动机(未图示)驱动四轮的蓄电池电动汽车(bev)。在该车辆(vehicle)减速时，电动机进行再生发电，利用发电的电力对蓄电池单元1进行充电。蓄电池单元1也由从车辆外部供给的电力被充电。
20.bev的无充电可续航距离由蓄电池单元1中蓄积的电力(以及再生发电的电力)决定。于是，需要搭载更多充电容量的蓄电池单元1以应对更长的无充电可续航距离的需求。充电容量越大，蓄电池单元1的体积越大。因此，bev的蓄电池单元1通常搭载在后座的下方空间。在没有内燃机的bev的情况下，由于也可以利用用于排气管和燃料箱的空间，所以在后座的下方容易确保大的空间。
21.本实施方式的蓄电池单元1不仅占据后座的下方空间，还占据车室(passenger compartment)的地板整体。即，蓄电池单元1搭载在前轮及后轮(前轮罩及后轮罩)之间且一对下纵梁2之间。由于蓄电池单元1每单位体积的重量较重，因此蓄电池单元1的搭载位置降低了车辆的重心位置，从而提高了车辆运动性能。
22.蓄电池单元1是能够输出高电压电力的强电部件(high voltage device)。因此，在强电系统中设置有安全地切断高电压电路(电力电路)的断开插头。在大多情况下，断开插头设置在作为电源的蓄电池单元中。在本实施方式中，断开插头6也设置在蓄电池单元1中。随后将详细说明断开插头6。
23.另一方面，为了防止前碰撞(frontal collision)时的后席乘员的所谓下潜行为(submarining motion)，从后席的座垫3下方的金属制的底板4向上方突出防下潜突起(anti－submarining protrusion)。该突起由沿横向延伸的部件(防下潜杆(anti－submarining bar)构成，或者由形成在座垫下方的底板上的鼓出部(bulge)构成。在本实施方式中，形成为从座垫3下方的底板4向上方突出的鼓出部5。
24.在鼓出部5之上载置有座垫3，鼓出部5位于座垫3的前部分内。该鼓出部5防止前碰撞时乘客的臀部因惯性力而向前方移动的下潜行为。鼓出部5的后方壁(rear wall)的倾斜面(ramp)经由座垫3限制乘员的臀部向前方移动。通过抑制下潜行为，有效地发挥安全带的约束。
25.在本实施方式中，前座的驾驶座和副驾驶座是分离座椅，但后座是长座椅，三名乘员可以乘坐。鼓出部5与该长座椅的横向宽度相对应地沿横向延伸。即，鼓出部5具有覆盖三名就座位置的全部的横向宽度。在鼓出部5的前壁(front wall)的横向中央形成有开口部(opening)7，该开口部7用于接近断开插头6。在向前方开口的开口部7，通过螺钉安装有堵
塞该开口部7的金属制的帽8。
26.蓄电池单元1具有从其内部向鼓出部5的内部立设的插头托架9。断开插头6可拆卸地安装在插头支架9的上部的前表面。当手动地拆下断开插头6时，蓄电池单元1的高压电路(电力电路)被机械地切断。断开插头6在强电部件的维修保养时由作业者拆下或在车辆事故时在救出乘员时拆下。
27.插头托架9为树脂制，并通过注射成形而形成。如图4所示，插头托架9由蓄电池单元1的内部的下部托架(lower bracket)9l和从蓄电池单元1的顶板(top panel)1u突出的上部托架(upper bracket)9u构成。另外，图4未图示电线(electric harnesses)和断开插头6的详细的内部结构。
28.下部托架9l和上部托架9u经由蓄电池单元1的顶板1u结合。具体而言，下部托架9l固定在基底板10上，该基底板10设置在蓄电池单元1的内部搭载有多个的蓄电池模块1m的上方(或上表面)。基底板10通过托架11固定到蓄电池模块1m(和蓄电池单元1的壳体底部)。在基底板10的上表面还固定有电子部件和配线。
29.在下部托架9l的上表面载置上部托架9u的底面(凸缘)，该面与顶板1u的下表面接触。上部托架9u的凸缘以外的部分从形成于顶板1u的孔向上方突出。当蓄电池单元1从下方安装在车身(下纵梁2等)时，上部托架9u的上部进入鼓出部5的内部。在顶板1u上安装有树脂制(或金属制)的保持器12。保持器12夹持顶板1u，用螺钉与下部托架9l的上表面及上部托架9u的凸缘固定。
30.断开插头6具有杆6l，并通过杆6l的操作进行拆卸。断开插头6安装在插头支架9上，以使杆6l沿横向摆动。即，为了使杆6l沿横向摆动，将断开插头6被定向(oriented)。进一步换言之，杆6l的摆动轴实质上垂直。在此，“实质上垂直”是指相对于水平面为0
°
～30
°
。也可以在杆6l上组装锁定机构。此外，可以将熔断器组装到断开插头6中。
31.如图1所示，在座垫3的前面下方的装饰部(trim)13上设置有覆盖开口部7(帽8)的可开闭的盖14。盖14能够上下(vertically)开闭。在本实施方式中，盖14的上缘是铰链，向上方打开。另外，装饰部13是具有柔软性的布材(cloth material)”，关闭状态由拉链(slide fastener)或搭扣带(velcro tape)维持。另外，由于铰链位于上方，所以即使不能关闭拉链等，盖14也会因自重而关闭。因此，看不到开口部7(帽8)。另外，盖14被定向到与乘员视线方向相反的方向。因此，由于盖14，内装提供了美丽的外观，并且遮盖了对断开插头6的接近部分。另外，装饰部13也可以是树脂面板。在该情况下，盖14也可以具有树脂铰链(plastic hinge)及卡止爪，通过卡止爪维持关闭状态。
32.下面说明断开插头6的拆卸操作。打开盖14，拆下帽8。在维修保养时，拆下螺钉并拆下帽8。在乘客救援时，也可以使用撬杠等强制地拆下帽8。接着，将手伸入开口部7，使杆6l沿横向摆动90
°
。然后，通过拉动杆6l，断开插头6被拆下，并可通过开口部7被取出。这样，能够切断高电压系统。
33.此时，能够容易地从露出于车室内的装饰部13接近断开插头6。由于在装饰部13的前方存在构成乘员的腿部空间，所以也能够容易地接近开口部7，作业空间也足够。也不需要拆卸后座(长座椅)的座垫3以接近断开插头6。另外，由于断开插头6配置在长座椅的横向的中央下方，所以在进行维修保养作业或救援作业时，无论从车辆的左侧还是从右侧都能够容易地接近。特别是，在救援工作时，有时只能从某一侧进行接近，断开插头6的配置在这
一点上是重要的。
34.另外，在由于某种理由而成为帽8被拆下的状态的情况下，也可以设想坐在后座上的乘员发现断开插头6的情况。(但是，如上所述，由于盖14因自重而关闭，因此难以发现开口部7)在该情况下，由于位于比开口部7靠里的位置的杆6l的操作方向是横向，所以坐在后座上的乘员不能容易地操作杆6l。如果操作方向是纵向(vertical direction)，特别是上方向，则坐在后座上的乘员也可以操作，但在本实施方式中，为了防止误操作(anti－tamper)，操作方向为横向。
35.图5表示上述实施方式的变形例。在bev的情况下，有时准备充电容量(无充电可续航距离)不同的等级。充电容量越多，即越搭载多个蓄电池模块1m，车辆价格越高。于是，根据用户的要求准备多个充电容量(模型/等级)。在该情况下，也可以考虑增加一个蓄电池模块1m的容量，但也可以通过增加搭载于蓄电池单元1的内部的蓄电池模块1m的数量来应对。为了增加蓄电池模块1m的数量，需要搭载空间，但地板空间有限，容易在后座下方确保空间。
36.本变形例改变蓄电池单元1的后部的内部结构，增加蓄电池模块1m的数量。具体而言，将蓄电池模块1m重叠(stack)。即使在这种情况下，底板4和断开插头6的配置也不变化。关于断开插头6，相对于图4所示的实施方式，仅通过变更下部托架9l就能够应对。由于插头托架9能够分割为下部托架9l和上部托架9u，所以能够共用上部托架9u。
37.另外，在该情况下，也废除了基底板10。下部托架9l的高度较低，固定在经由托架11重叠的蓄电池模块1m上。不需要对上部托架9u和保持器12进行任何变更(包括安装位置和安装结构)
38.在本实施方式中，鼓出部5从后座的座垫3与蓄电池单元1之间的底板4向上方突出。另外，从蓄电池单元1的内部向鼓出部5的内部立设有插头托架9，断开插头6可拆装地安装在插头托架9的前表面。在鼓出部5的前方壁朝向前方开口有开口部7，在座垫3的前面下方的装饰部13上设有盖14。因此，通过盖14和开口部7，可以容易地从暴露于车辆内部的装饰部13接近断开插头6。此时，不需要去除后座的座垫3。
39.另外，断开插头6以其杆6l沿横向摆动的方式安装在插头托架9上。因此，坐在后座上的乘客不能容易地操作位于比开口部7靠里的位置的杆6l，能够防止断开插头6(杆6l)的误操作。
40.另外，断开插头6位于后座(长座椅)的中央下方。因此，在拆卸断开插头6的维修保养作业和救援作业时，可以容易地从车辆的左侧或右侧的任何一侧接近断开插头6，从而提高了作业性。特别是，在救援作业时，有时只能从任意一侧接近，能够可靠地进行作业。
41.在此，鼓出部5与长座椅(后座)的横向宽度对应地沿横向延伸。即，防止乘员下潜行为的鼓出部5形成为覆盖长座椅的所有乘员。因此，鼓出部5作为形成在底板4上的加强筋起作用，底板4能够有效地抵抗侧面碰撞(side impact)时等的侧方载荷，对蓄电池单元1的保护是有效的。另外，即使因侧面碰撞时的车身变形而导致配置在鼓出部5的内部的断开插头6(以及插头托架9的上部)与底板4的相对位置发生变化，由于鼓出部5沿宽度方向延伸，因此，断开插头6不会与底板4干涉而不会损伤。
42.进而，插头托架9由下部托架9l和上部托架9u构成，下部托架9l和上部托架9u经由蓄电池单元1的顶板1u结合。因此，在变更搭载于蓄电池单元1的蓄电池模块1m的数量时，仅
通过置换下部托架9l就能够容易地应对。
43.另外，本发明不限于上述实施方式。例如，电动汽车也可以不是蓄电池电动汽车(bev)，而是混合动力电动汽车(hev：包括phev)。另外，在上述实施方式中，插头托架9由下部托架9l及上部托架9u构成。但是，插头托架9也可以一体地(monolithically)注射成形。在该情况下，使用与上部托架9u对应的第一成形模具和与下部托架9l对应的第二成形模具。在此，仅准备两种第二成形模具，就能够成形图4所示的插头托架9和图5所示的插头托架9。即，第一模具可以共用。
44.符号说明
45.1：蓄电池单元
46.1u：(蓄电池单元1的)顶板
47.3：(后座的)座垫
48.4：底板
49.5：鼓出部
50.6：断开插头
51.6l：(断开插头6的)杆
52.7：开口部
53.9：插头托架
54.9l：下部托架
55.9u：上部托架
56.13：(座垫3的)装饰部
57.14：盖