JP2003175730A - 電気自動車用インバータの取付構造 - Google Patents

電気自動車用インバータの取付構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車において、車輌重量を増加させる
ことなく、インバータへの振動入力を低減することので
きるインバータの取付構造を提供する。 【解決手段】 車輌フロアを二重フロア構造とし、車体
から切り離された上部フロア10Aの下側にインバータ
30を固定し、上側に着座シート20を固定するととも
に、上記上部フロア10Aを、車輌のフロア本体10F
に連結される下部フロア10Bに対して上下方向に案内
する案内用リンク機構41A,41Bと、上記リンク機
構41A,41Bの連結アーム41a,41bを車輌の
前後方向に連結するバネ部材42とを備えたサスペンシ
ョン機構40を用いて結合して、着座シート20と一体
化されたインバータ30を車体に弾性的に支持するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車のモー
タ駆動用に使用されるインバータを車体に取付けるため
のインバータの取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車のモータ駆動用に使用される
インバータは精密機器であり振動に弱いため、従来は、
図2に示すように、ゴムブッシュ等の免振手段50を介
して車体10に取付け、インバータ30を車体10に対
して弾性的に結合させることにより、車体10から上記
インバータ30に入力される振動を低減するようにして
いる。なお、着座シート20は、通常、シートレール2
1を介して車体10に取付けられるが、ゴムブッシュ等
のサスペンション機構を介し車体10に取付けた、いわ
ゆるサスペンションシートも採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の取付構造ではインバータ30に入力される振動の低
減が十分ではなく、更に振動を低減させるためにはイン
バータ30を含む免振手段50が支持する部材の重量を
大きくしてやる必要があるが、不用な質量を付加するこ
とは車輌重量の増加を招くため好ましい方法とはいえな
い。そこで、インバータ部の重量を増加させることな
く、インバータ30への振動入力を低減できるインバー
タの取付構造の開発が望まれている。
【0004】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、電気自動車において、車輌重量を増加させるこ
となく、インバータへの振動入力を低減することのでき
るインバータの取付構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の電気自動車用インバータの取付構造は、インバータを
着座シートの下部に取付けるとともに、上記着座シート
と一体化されたインバータを、バネ及び減衰機構を備え
た支持機構であるサスペンション機構を介して車体に取
付け、上記着座シートとインバータとを車体に対して弾
性的に支持するようにしたもので、これにより、上記サ
スペンション機構は、インバータの質量のみならず、こ
れに着座シートの質量を加えた質量に対して作用するの
で、車体からの振動を有効に減衰させることができ、イ
ンバータへの振動入力を低減することが可能となる。ま
た、着座シートを介して乗員に伝達される振動入力も同
時に低減することができるので、通常の固定式シートに
比べて、乗員の乗心地性を向上させることが可能とな
る。
【0006】請求項2に記載の電気自動車用インバータ
の取付構造は、車輌フロアの、少なくとも上記インバー
タを取付ける部位を二重フロア構造とし、車体から分離
された上部フロアの下側にインバータを固定し、この上
部フロアの上側に着座シートを固定するとともに、上記
上部フロアを、車体に連結された下部フロアに対して上
下方向に案内する少なくとも2つの案内用リンク機構
と、上記リンク機構の連結アーム同士を車輌の前後方向
に連結する弾性部材とを備えたサスペンション機構を介
して上記下部フロアに取付けるようにしたもので、これ
により、コンパクトな構造でインバータを車体に弾性的
に支持することができるとともに、着座シートも車体に
対して弾性的に支持することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図1は、本実施の形態に係
わる電気自動車用インバータの取付構造を示す図で、車
輌のフロアのインバータを取付ける部位を二重フロア構
造とし、フロア本体10Fと分離された上部フロア10
Aの上側にシートレール21が取付けられた着座シート
20を設置するとともに、上記上部フロア10Aの下方
に、所定の距離を隔てて、その両端部、あるいは、周縁
部がフロア本体10Fに連結された下部フロア10Bを
設けてインバータを収納する空間を確保し、上記上部フ
ロア10Aの下側にインバータ30を固定する。なお、
22,23はそれぞれ着座シート20のクッションバネ
を構成するシートパットとシートスプリングである。本
例では、上記上部フロア10Aと上記下部フロア10B
とを、2本の連結アーム41a,41bをその中心で回
転可能に結合した2つの案内用リンク機構41A,41
Bにより連結するとともに、上記リンク機構41A,4
1Bの対向する連結アーム41a,41b同士を減衰機
構(バネ部材)42により連結したサスペンション機構
40により結合することにより、インバータ30と着座
シート20とを一体化して車体に弾性的に取付けた構造
としている。
【0008】詳細には、上部フロア10Aと下部フロア
10Bとにそれぞれ、車輌の前後方向に延長するスライ
ド溝43a,43b及びスライド溝44a,44bを設
け、上記案内用リンク機構41Aの連結アーム41aと
案内用リンク機構41Bの連結アーム41bのそれぞれ
の自由端側が上記スライド溝43a,43b,44a,
44bに沿ってスライド可能なように案内用リンク機構
41A,41Bを取付け、この案内用リンク機構41
A,41Bの対向する連結アーム41a,41b同士
を、車輌の前後方向に伸縮するバネ部材42により連結
する。これにより、インバータ30及び着座シート20
が固定された上部フロア10Aを、フロア本体10Fに
連結される下部フロア10B、すなわち、車体に対して
弾性的に支持することが可能となる。
【0009】上記サスペンション機構40においては、
車体からの前後方向の振動を含む振動が入力した場合、
上記振動は案内用リンク機構41A,41Bにより上下
方向のみの振動に変換されるとともに、上記バネ部材4
2により減衰されて上部フロア10Aに伝達される。し
たがって、本発明の取付構造は、図3に示すような、イ
ンバータの質量と着座シートの質量とを合わせた質量
が、上記サスペンション機構に相当するインバータ・シ
ート懸架バネにより車体に支持された振動モデルで表さ
れる。すなわち、タイヤ接地面からの振動(路面入力x
0)は、弾性体k1とダッシュポットc1との並列結合で
表したタイヤから、ホイールや足回り部品などのバネ下
部(車体;質量m1)に伝達され、これが弾性体k2とダ
ッシュポットc2とで表したサスペンションバネを介し
てバネ上部(車体;質量m2)に伝達され、更に、弾性
体k3とダッシュポットc3とで表したインバータ・シー
ト懸架バネを介して着座シート及びインバータ(質量m
3)に伝達される。また、この着座シートの振動は、弾
性体k4とダッシュポットc4とで表したシートパット及
びシートスプリングとから成るシートクッションバネを
介して乗員(質量m4)に伝達される。
【0010】一方、従来の取付構造は、図4の振動モデ
ルに示すように、インバータが着座シートとは別に、弾
性体k5とダッシュポットc5とで表したインバータ懸架
バネを介して、車体に対して弾性的に支持されている。
これに対して、本発明においては、上記のように、イン
バータ30と着座シート20とが一体に結合されている
ため、インバータ30に振動が入力された場合には、イ
ンバータ30は着座シート20と一体に振動する。した
がって、インバータ30が単体で車体に対して弾性的に
支持されている上記従来の取付構造に比べて、振動レベ
ルを大幅に低減することできる。また、本発明では、着
座シート20は、インバータ30とともに車体に対して
弾性的に支持される、いわゆるサスペンションシートと
同様な構造となるので、通常の固定式シートに比べて乗
員にかかる振動レベルが小さくなり、乗員の乗心地性が
向上する。
【0011】<実施例>本発明によるインバータの取付
構造と従来の取付構造における振動特性を、上記図3,
図4及び図5の表に示す振動モデルにより解析し、路面
入力周波数(Hz)に対するインバータにかかる振動加
速度(G)と、乗員にかかる振動加速度(G)の大きさ
をそれぞれ求めた結果を図6及び図7のグラフに示す。
比較例1は、インバータを車体に結合した例である。比
較例2は、ゴムブッシュ等のサスペンション機構を介し
て、インバータを車体に対して弾性的に結合させたもの
で、上記比較例1に比べて10Hz以降の振動は低減で
きるが、5Hz付近の振動は若干大きくなる。比較例3
は、上記比較例2のインバータ取付けバネのバネ定数を
低くしたもので、これにより、10Hz以降の振動を更
に低減することができるが、5Hz付近の振動は若干大
きくなる。また、比較例4のように、インバータを車体
に対して弾性的に結合させただけでなく、着座シートに
ついても、車体に対して弾性的に結合させたサスペンシ
ョンシートを採用した場合には、5Hz近辺、及び、1
0Hz以降の振動レベルがともに小さくなる。これに対
して、実施例1に示した、着座シートとインバータとを
一体化した本発明の取付構造では、上記比較例1〜3に
比べて、10Hz以降の振動を更に低減することができ
るとともに、5Hz付近の振動についても振動レベルを
小さくすることができる。実施例2,3は、上記実施例
1のインバータ・シート懸架機構のバネ定数を増加また
は減少させたもので、バネ定数を増加させると振動は大
きくなり、減少させると振動は小さくなる。また、実施
例4は、上記実施例1のインバータ・シート懸架機構の
減衰率を下げたもので、減衰が小さくなるほど4Hz以
下での振動レベルは大きくなり、4Hz以下での振動レ
ベルは小さくなる。このように、本発明の取付構造で
は、実施例1〜4のいずれの場合においても、上記従来
例(比較例1〜4)に比べて、インバータにかかる振動
加速度が著しく低減されていることが分かる。また、乗
員にかかる振動加速度は、実施例1〜4のいずれの場合
においても、比較例4に示したサスペンションシートを
採用した場合と同様に、着座シートを車体に固定した比
較例1〜3に比べて、4〜5Hz間の振動が減少してお
り、乗心地性が向上することが確認された。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気自動車用インバータを着座シートの下部に取付ける
とともに、上記着座シートと一体化されたインバータ
を、サスペンション機構を介して車体に取付けて、上記
着座シートとインバータとを車体に対して弾性的に支持
するようにしたので、車体からの振動を有効に減衰させ
ることができ、不用な質量を付加することなく、インバ
ータへの振動入力を低減することができるとともに、着
座シートを介して乗員に伝達される振動入力も同時に低
減することができるので、乗員の乗心地性を向上させる
ことできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態に係わるインバータの取付構造
を示す図である。
【図2】 従来のインバータの取付構造を示す図であ
る。
【図3】 本発明に係るインバータの取付構造の上下振
動モデルを示す図である。
【図4】 従来のインバータの取付構造の上下振動モデ
ルを示す図である。
【図5】 振動モデルの構成と、解析に用いた各部の質
量、バネ定数、減衰定数を示す表である。
【図6】 振動モデルの解析結果である路面入力周波数
とインバータにかかる振動加速度の大きさとの関係を示
すグラフである。
【図7】 振動モデルの解析結果である路面入力周波数
と乗員にかかる振動加速度の大きさとの関係を示すグラ
フである。
【符号の説明】
10F 車輌のフロア本体、10A 上部フロア、10
B 下部フロア、20 着座シート、21 シートレー
ル、22 シートパット、23 シートスプリング、3
0 インバータ、40 サスペンション機構、41A,
41B 案内用リンク機構、41a,41b 連結アー
ム、42 バネ部材、43a,43b,44a,44b
スライド溝。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気自動車のモータ駆動用に使用される
    インバータを着座シートの下部に取付けるとともに、上
    記着座シートと一体化されたインバータを、サスペンシ
    ョン機構を介して車体に取付けるようにしたことを特徴
    とする電気自動車用インバータの取付構造。
  2. 【請求項2】 車輌フロアの、少なくともインバータを
    取付ける部位を二重フロア構造とし、車体から分離され
    た上部フロアの下側にインバータを固定し、この上部フ
    ロアの上側に着座シートを固定するとともに、上記上部
    フロアを、車体に連結された下部フロアに対して上下方
    向に案内する少なくとも2つの案内用リンク機構と、上
    記リンク機構の連結アーム同士を車輌の前後方向に連結
    する弾性部材とを備えたサスペンション機構を介して上
    記下部フロアに取付けるようにしたことを特徴とする請
    求項1に記載の電気自動車用インバータの取付構造。
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