JP2019151174A - 電動車両における電源ユニットの配置構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータ及びトランスアクスルと共に電源ユニットを車両後部に搭載した後輪駆動を前提とし、各機器及び電力ケーブルを後面衝突時に確実に保護できる電動車両における電源ユニットの配置構造を提供する。【解決手段】フロア3の下側で後輪8を支持するリヤサスクロスメンバ5にモータ12及びトランスアクスル11を取り付け、メンバ5上の支持マウント21に前側及び後側支持フレーム26,27を架け渡す。両支持フレーム26,27から延設したブラケット28,29を介して電源ユニットとしてジャンクションボックス18、充電器19及びDC-ACインバータ20を支持し、各電源ユニット18〜20、インバータ13及びバッテリ10を電力ケーブル33〜36を介して接続する。平面視でのメンバ5の輪郭線Lよりも内側に、電源ユニット18〜20、モータ12、トランスアクスル11及び電力ケーブル34〜36を配設する。【選択図】図2
Description
本発明は、電動車両における電源ユニットの配置構造に関する。
この種の電動車両は、駆動用のバッテリに対する電力の入出力を制御する各種電源ユニットが搭載されている。例えば電源ユニットとしては、走行用のモータを力行制御や回生制御するためのインバータ、バッテリとモータ等の電気負荷とを接続するジャンクションボックス、充電ステーション等での外部電源からの電力をバッテリに充電する充電器、バッテリの直流電力を交流電力に変換して家電を使用可能とするDC-ACインバータ等が挙げられ、これらの電源ユニットは電力ケーブルを介してバッテリやモータ等の電気負荷と接続されている。
車両の衝突時において、電源ユニットが破損したり電力ケーブルが断線したりするとショートの原因になるため、電源ユニットの設置位置や電力ケーブルの架設経路は入念に検討・設定されている。
例えば特許文献1には、走行用動力源としてインホイールモータを備えた後輪駆動の電動車両が開示されている。インホイールモータのインバータは電源ユニットの1つとしてリヤサスクロスメンバ上に取り付けられ、リヤサスクロスメンバよりも前側位置に配置されたバッテリと電力ケーブルを介して接続されている。そして、他車両が後方から衝突したとき(以下、後面衝突と称する)にインバータとバッテリとの互いの端面同士を当接させることにより、電力ケーブルの断線やハーネス接続部の破損を防止している。
例えば特許文献1には、走行用動力源としてインホイールモータを備えた後輪駆動の電動車両が開示されている。インホイールモータのインバータは電源ユニットの1つとしてリヤサスクロスメンバ上に取り付けられ、リヤサスクロスメンバよりも前側位置に配置されたバッテリと電力ケーブルを介して接続されている。そして、他車両が後方から衝突したとき(以下、後面衝突と称する)にインバータとバッテリとの互いの端面同士を当接させることにより、電力ケーブルの断線やハーネス接続部の破損を防止している。
ところで、この種の電動車両としてはインホイールモータよりも寧ろ通常のモータを搭載した構成が一般的であり、そのモータの回転がトランスアクスルにより変速された上で駆動輪に伝達されるようになっている。例えば後輪駆動の電動車両では、特許文献1の技術のようにリヤサスクロスメンバ上に電源ユニットを取り付けると共に、モータ及びトランスアクスルもリヤサスクロスメンバに固定することが考えられる。
このように構成された後輪駆動の電動車両では、後面衝突時に電源ユニット、モータ及びトランスアクスルが破損する可能性が生じると共に、各機器を接続する電力ケーブルが断線する可能性も生じることから、それらの被害を防止するための対策が要求される。
しかしながら、特許文献1の技術はモータもトランスアクスルもリヤサスクロスメンバに固定されておらず、電力ケーブルの取り回しも全く異なる。具体的には、特許文献1の技術では左右の後輪に配置されたインホイールモータが平面視においてリヤサスクロスメンバの輪郭線から左右にはみ出し、必然的にインホイールモータへの電力ケーブルも輪郭線から左右にはみ出している。結果として後面衝突時にリヤサスクロスメンバにより保護されない箇所が生じることから、従来から通常のモータを搭載した後輪駆動の電動車両を対象とした後面衝突対策が要望されていた。
しかしながら、特許文献1の技術はモータもトランスアクスルもリヤサスクロスメンバに固定されておらず、電力ケーブルの取り回しも全く異なる。具体的には、特許文献1の技術では左右の後輪に配置されたインホイールモータが平面視においてリヤサスクロスメンバの輪郭線から左右にはみ出し、必然的にインホイールモータへの電力ケーブルも輪郭線から左右にはみ出している。結果として後面衝突時にリヤサスクロスメンバにより保護されない箇所が生じることから、従来から通常のモータを搭載した後輪駆動の電動車両を対象とした後面衝突対策が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータ及びトランスアクスルと共に電源ユニットを車両後部に搭載した後輪駆動を前提とし、これらの機器及び各機器を接続する電力ケーブルを後面衝突時に確実に保護することができる電動車両における電源ユニットの配置構造を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の電動車両における電源ユニットの配置構造は、車体のフロアの下側に固定されてサスペンション部材を介して後輪を支持すると共に、走行用動力源のモータ及び該モータの回転を変速して前記後輪に伝達するトランスアクスルが取り付けられたリヤサスクロスメンバと、前記フロアの下側で前記リヤサスクロスメンバ上に取り付けられ、前記フロアの下側の前記リヤサスクロスメンバよりも前側位置に配設されたバッテリに対し電力ケーブルを介して接続された電源ユニットとを備えた電動車両における電源ユニットの配置構造において、前記リヤサスクロスメンバの平面視における輪郭線よりも内側に、前記電源ユニット、前記モータ及び前記トランスアクスルがそれぞれ配設されていることを特徴とする(請求項1)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、他車両が後方から衝突する後面衝突時が発生すると、他車両はフロアの後部を変形させつつ前方へと侵入し、リヤサスクロスメンバの後部に達する。後輪を支持するリヤサスクロスメンバは高い強度を有することから、他車両から激しい入力を受けてもリヤサスクロスメンバの変形、特に後部の変形が防止または最小限に抑制される。一方で、リヤサスクロスメンバ上に取り付けられた電源ユニット、モータ及びトランスアクスルが平面視でリヤサスクロスメンバの輪郭線よりも内側に配設されているため、それらの機器及び各機器に接続された電力ケーブルに他車両が接触して破損させる事態が未然に防止される。
その他の態様として、前記リヤサスクロスメンバ上にブッシュを介して支持フレームが取り付けられ、前記電源ユニットが、前記支持フレームに取り付けられていることが好ましい(請求項2)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、リヤサスクロスメンバには車両の走行に伴う振動が入力され易いが、このような振動がブッシュにより遮断されて電源ユニットへの伝達が抑制される。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、リヤサスクロスメンバには車両の走行に伴う振動が入力され易いが、このような振動がブッシュにより遮断されて電源ユニットへの伝達が抑制される。
また別の態様として、前記支持フレームが、前記リヤサスクロスメンバ上に前後に所定間隔をおいて配設された前側及び後側支持フレームからなり、前記電源ユニットが、前記前側支持フレームと前記後側支持フレームとの間に配設され、各支持フレームから延設されたブラケットを介して支持されていることが好ましい(請求項3)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後面衝突時にブラケットが前後方向に屈曲変形して電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後面衝突時にブラケットが前後方向に屈曲変形して電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
また別の態様として、前記後側支持フレームのブラケットが、前記前側支持フレームのブラケットよりも前後長が長く設定されると共に、剛性が低く設定されていることが好ましい(請求項4)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後側支持フレームのブラケットの前後長が長く設定されると共に剛性が低く設定されているため、ブラケットの前後長が後面衝突時に衝撃吸収代として機能し、ブラケットが前後方向に屈曲変形することで電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後側支持フレームのブラケットの前後長が長く設定されると共に剛性が低く設定されているため、ブラケットの前後長が後面衝突時に衝撃吸収代として機能し、ブラケットが前後方向に屈曲変形することで電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
また別の態様として、前記後側支持フレームのブラケットに、前後方向への屈曲変形を促す脆弱部が形成されていることが好ましい(請求項5)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後面衝突時にはブラケットが脆弱部を起点として屈曲変形を開始し、その変形中には電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、後面衝突時にはブラケットが脆弱部を起点として屈曲変形を開始し、その変形中には電源ユニットへの衝撃の伝達が防止される。
また別の態様として、前記電源ユニットが、前記電力ケーブルと接続されるコネクタが前面または下面に設けられていることが好ましい(請求項6)。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、電源ユニットの前面または下面にコネクタが設けられているため、それらのコネクタに接続された電力ケーブルも各電源ユニットの前側に位置して断線が防止される。
このように構成した電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、電源ユニットの前面または下面にコネクタが設けられているため、それらのコネクタに接続された電力ケーブルも各電源ユニットの前側に位置して断線が防止される。
本発明の電動車両における電源ユニットの配置構造によれば、モータ及びトランスアクスルと共に電源ユニットを車両後部に搭載した後輪駆動を前提とし、これらの機器及び各機器を接続する電力ケーブルを後面衝突時に確実に保護することができる。
以下、本発明を具体化した電動車両における電源ユニットの配置構造の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の電源ユニットの配置構造が適用された電動車両の後部を示す側面図、図2は同じく電動車両の後部を示す平面図、図3は同じく電動車両の後部を示す図1のIII-III線断面図、図4は同じく電動車両の後部を示す図2のA矢視図である。以下の説明では、車両に搭乗した運転者を基準として前後及び左右方向を表現する。
図1は本実施形態の電源ユニットの配置構造が適用された電動車両の後部を示す側面図、図2は同じく電動車両の後部を示す平面図、図3は同じく電動車両の後部を示す図1のIII-III線断面図、図4は同じく電動車両の後部を示す図2のA矢視図である。以下の説明では、車両に搭乗した運転者を基準として前後及び左右方向を表現する。
本実施形態の電動車両1は、走行用動力源としてモータ12(図3に基づき後述)及び図示しないエンジンを搭載したハイブリッド車両1(以下、単に車両と称する場合もある)であり、その車体を構成するフロア3の下面には、図4に示すように左右一対のサイドメンバ4が前後方向に延設され、これらのサイドメンバ4によりフロア3の剛性が保たれている。
フロア3の下側にはリヤサスクロスメンバ5が配設され、図2に示す平面視においてリヤサスクロスメンバ5は4箇所の支持マウント6を介して左右のサイドメンバ4から吊り下げられている。リヤサスクロスメンバ5の左右両側にはダブルウィッシュボーン式のサスペンション7を介して左右の後輪8(左側のみ図示)が支持されている。当該サスペンション7の構成は周知であるため、詳細は説明しないが、アッパアーム、ロアアーム、トーコントロールリンク、スプリング、アブソーバ等のサスペンション部材から構成されている。
車両1の走行中において路面からの入力や後輪8への駆動反力等に抗するために、リヤサスクロスメンバ5は厚肉の鋼板から製作されて高い強度を有すると共に、同じく高い強度を有するサイドメンバ4から支持されている。このため後述する後面衝突の際に後方から大きな入力を受けても、その変形が防止または最小限に抑制されるようになっている。
図1に示すように、フロア3の下側でリヤサスクロスメンバ5よりも前側位置には、エンジンの燃料を貯留する燃料タンク9と共に駆動用のバッテリ10が配設され、このバッテリ10は車両1を走行させるための高圧電源として機能する。図3に示すように、リヤサスクロスメンバ5上には左方よりトランスアクスル11、モータ12及びインバータ13が配設され、これらの機器は駆動ユニット14として一体化されて3箇所の支持マウント15を介してリヤサスクロスメンバ5上に固定されている。インバータ13によりモータ12が力行制御や回生制御され、モータ12の駆動力が同軸上に連結されたトランスアクスル11内で変速された上で、駆動軸16を介して左右の後輪8に伝達されるようになっている。
図1に示すように、フロア3の下側でリヤサスクロスメンバ5よりも前側位置には、エンジンの燃料を貯留する燃料タンク9と共に駆動用のバッテリ10が配設され、このバッテリ10は車両1を走行させるための高圧電源として機能する。図3に示すように、リヤサスクロスメンバ5上には左方よりトランスアクスル11、モータ12及びインバータ13が配設され、これらの機器は駆動ユニット14として一体化されて3箇所の支持マウント15を介してリヤサスクロスメンバ5上に固定されている。インバータ13によりモータ12が力行制御や回生制御され、モータ12の駆動力が同軸上に連結されたトランスアクスル11内で変速された上で、駆動軸16を介して左右の後輪8に伝達されるようになっている。
一方、フロア3の下側で且つリヤサスクロスメンバ5上、換言すると図1の側面視においてフロア3の下面と駆動ユニット14との間の空間には、図2,4に示すように、電源ユニットとして左方よりジャンクションボックス18、充電器19及びDC-ACインバータ20が配設されている。周知のようにジャンクションボックス18は、バッテリ10とモータ12等の各種電気負荷とを接続する機器であり、充電器19は、充電ステーション等での外部電源からの電力をバッテリ10に充電する機器であり、DC-ACインバータ20は、バッテリ10の直流電力を100Vの交流電力に変換して家電を使用可能とする機器である。
以下、リヤサスクロスメンバ5上での電源ユニット18〜20の配置状態を述べると、図1,4に示すように、リヤサスクロスメンバ5上の前後及び左右に離間した4箇所には、駆動ユニット14を取り囲むように支持マウント21がそれぞれ立設されている。各支持マウント21の構成は同一であるため、図1に基づき特定の支持マウント21の構成を述べると、支持マウント21の左右一対のブラケット22がリヤサスクロスメンバ5上に固定され、両ブラケット22間にはブッシュ23が配設されている。ブッシュ23は内筒23aと外筒23bとの間にゴム23cを加硫成型してなり、ブラケット22間に内筒23aがボルト24及びナット25で固定されている。
前側の左右の支持マウント21の間には前側支持フレーム26が架け渡され、後側の左右の支持マウント21の間には後側支持フレーム27が架け渡され、各支持フレーム26,27の左右両端は支持マウント21の外筒23bが圧入により一体化されている。結果として前後に所定間隔をおいて前側及び後側支持フレーム26,27が配設され、各支持フレーム26,27の左右両端が支持マウント21を介してリヤサスクロスメンバ5上から支持されている。
端的に述べると、各電源ユニット18〜20は前側支持フレーム26と後側支持フレーム27との間に配設され、各支持フレーム26から延設されたブラケット(以下、前側及び後側ブラケット28,29と称する)を介してそれぞれ支持されている。詳しくは、各ブラケット28,29はL字状に折曲形成され、それぞれの水平面28a,29aが前後の支持フレーム26,27の上面にボルト30で固定されると共に、それぞれの垂直面28b,29bが各電源ユニット18〜20の前面或いは後面にボルト31で固定されている。結果として各電源ユニット18〜20はブラケット28,29を介して前後の支持フレーム26,27から支持されることで、駆動ユニット14の直上に配置されている。
前後のブラケット28,29は形状を異にしており、図1に示すように、前側ブラケット28に比較して全ての後側ブラケット29は水平面29aの前後寸法が長く設定されると共に、水平面29aの中程に略三角状をなす脆弱部29cが屈曲形成されている。なお脆弱部29cは、後側ブラケット29の剛性を低下させて後面衝突時に前後方向への屈曲変形を促す役割を果たすが、これに限ることはなく、例えば板厚を減少させてもよい。また前側ブラケット28は、後側ブラケット29が屈曲変形により電源ユニット18〜20の支持機能を失った場合でも、単独で電源ユニット18〜20を片持ち支持可能な強度を有している。
一方、各電源ユニット18〜20、バッテリ10、インバータ13等の機器は、以下のように電力ケーブルを介して接続されている。
図1,2に示すように、バッテリ10からの電力ケーブル33は後方に延設され、その後端がジャンクションボックス18の前面に設けられたコネクタ18aに接続されている。ジャンクションボックス18の後面に設けられたコネクタ18bには電力ケーブル34の一端が接続され、電力ケーブル34は各電源ユニット18〜20の後側を右方に延設されてインバータ13の端子台13aに接続されている。これにより、バッテリ10からの直流電力が電力ケーブル33,34、ジャンクションボックス18及び端子台13aを経てインバータ13に供給され、上記のようにモータ12が駆動制御される。
図1,2に示すように、バッテリ10からの電力ケーブル33は後方に延設され、その後端がジャンクションボックス18の前面に設けられたコネクタ18aに接続されている。ジャンクションボックス18の後面に設けられたコネクタ18bには電力ケーブル34の一端が接続され、電力ケーブル34は各電源ユニット18〜20の後側を右方に延設されてインバータ13の端子台13aに接続されている。これにより、バッテリ10からの直流電力が電力ケーブル33,34、ジャンクションボックス18及び端子台13aを経てインバータ13に供給され、上記のようにモータ12が駆動制御される。
また、ジャンクションボックス18は充電器19及びDC-ACインバータ20に対しても電力ケーブル35,36を介して接続され、これらの電力ケーブル35,36は、全て各電源ユニット18〜20の前面に設けられたコネクタ18c,18d,19a,20aを介して接続されている。これにより、外部から供給される交流電力が充電器19で直流電力に変換されてバッテリ10に充電されたり、或いはバッテリ10からの直流電力がDC-ACインバータ20により交流電力に変換されて家電の作動に利用されたりする。
このようにリヤサスクロスメンバ5上には駆動ユニット14(トランスアクスル11、モータ12、インバータ13)が配設されると共に、支持マウント21及び支持フレーム26,27を介して各電源ユニット18〜20が配設され、ジャンクションボックス18がインバータ13の端子台13a、充電器19及びDC-ACインバータ20に電力ケーブル34〜36を介して接続されている。そして図2,3に仮想線で示すように、これらの全ての機器及び電力ケーブル34〜36は平面視においてリヤサスクロスメンバ5の輪郭線Lよりも内側に配設されている。
次に、以上のように構成されたハイブリッド車両1に他車両が後方から衝突する後面衝突が発生したときの保護作用について述べる。
他車両はフロア3の後部を変形させつつ前方へと侵入し、リヤサスクロスメンバ5の後部に達する。上記のようにリヤサスクロスメンバ5自体が高い強度を有し、同じく高い強度を有するサイドメンバ4から支持されているため、他車両から激しい入力を受けてもリヤサスクロスメンバ5の変形、特に後部の変形が防止または最小限に抑制される。一方で、リヤサスクロスメンバ5上に配設された全ての機器及び電力ケーブル34〜36が平面視でリヤサスクロスメンバ5の輪郭線Lよりも内側に配設されているため、他車両がリヤサスクロスメンバ5上の特に後部に配設された部材、例えば駆動ユニット14やインバータ13の端子台13aに接続された電力ケーブル34、或いは後側支持フレーム27等と接触して破損・断線させる事態が未然に防止される。
他車両はフロア3の後部を変形させつつ前方へと侵入し、リヤサスクロスメンバ5の後部に達する。上記のようにリヤサスクロスメンバ5自体が高い強度を有し、同じく高い強度を有するサイドメンバ4から支持されているため、他車両から激しい入力を受けてもリヤサスクロスメンバ5の変形、特に後部の変形が防止または最小限に抑制される。一方で、リヤサスクロスメンバ5上に配設された全ての機器及び電力ケーブル34〜36が平面視でリヤサスクロスメンバ5の輪郭線Lよりも内側に配設されているため、他車両がリヤサスクロスメンバ5上の特に後部に配設された部材、例えば駆動ユニット14やインバータ13の端子台13aに接続された電力ケーブル34、或いは後側支持フレーム27等と接触して破損・断線させる事態が未然に防止される。
また、より高い速度で他車両が衝突した場合には、リヤサスクロスメンバ5の変形と共に後側支持フレーム27が前方に押し出される場合もあるが、このときには後側ブラケット29の水平面29a全体が衝撃吸収代として機能して電源ユニット18〜20の破損を防止する。
即ち、前後の支持フレーム26,27がリヤサスクロスメンバ5を介して間接的に連結されているだけのため、前側支持フレーム26に影響を及ぼすことなく、リヤサスクロスメンバ5の変形と共に後側支持フレーム27の前方への位置変位が許容される。一方で、後側ブラケット29の水平面29aは脆弱部29cを起点として屈曲変形を開始し、その変形中には他車両からの衝撃がほとんど電源ユニット18〜20に伝達されない。水平面29aが前後方向に完全に屈曲し終えると後側ブラケット29は電源ユニット18〜20の支持機能を失うこともあるが、その場合でも前側ブラケット28により電源ユニット18〜20が片持ち支持され続ける。
即ち、前後の支持フレーム26,27がリヤサスクロスメンバ5を介して間接的に連結されているだけのため、前側支持フレーム26に影響を及ぼすことなく、リヤサスクロスメンバ5の変形と共に後側支持フレーム27の前方への位置変位が許容される。一方で、後側ブラケット29の水平面29aは脆弱部29cを起点として屈曲変形を開始し、その変形中には他車両からの衝撃がほとんど電源ユニット18〜20に伝達されない。水平面29aが前後方向に完全に屈曲し終えると後側ブラケット29は電源ユニット18〜20の支持機能を失うこともあるが、その場合でも前側ブラケット28により電源ユニット18〜20が片持ち支持され続ける。
結果として、各電源ユニット18〜20は後側ブラケット29の屈曲変形により衝撃から保護され、前側ブラケット28の支持により正規位置に保たれることから、その破損が未然に防止される。
一方、ほとんどのコネクタ18a,18c,18d,19a,20aが各電源ユニット18〜20の前面に設けられているため、それらのコネクタ18a,18c,18d,19a,20aに接続された電力ケーブル35,36も各電源ユニット18〜20の前側に位置している。従って、上記のように電源ユニット18〜20が衝撃から保護されて正規位置に支持されている限り、電力ケーブル35,36が断線する可能性もなく、この点はバッテリ10と接続されている電力ケーブル33についても同様である。
一方、ほとんどのコネクタ18a,18c,18d,19a,20aが各電源ユニット18〜20の前面に設けられているため、それらのコネクタ18a,18c,18d,19a,20aに接続された電力ケーブル35,36も各電源ユニット18〜20の前側に位置している。従って、上記のように電源ユニット18〜20が衝撃から保護されて正規位置に支持されている限り、電力ケーブル35,36が断線する可能性もなく、この点はバッテリ10と接続されている電力ケーブル33についても同様である。
また、インバータ13の端子台13aに接続された電力ケーブル34については、電源ユニット18〜20の後側に取り回されているため、衝突速度が高い場合には断線の可能性が生じる。しかし、例えば端子台13aをインバータ13の後側から前側に移設し、各電源ユニット18〜20の前側で電力ケーブル34を介してジャンクションボックス18と接続すれば、他の電力ケーブル33,35,36と同様に断線を防止することができる。
なお、図5に示すように各電源ユニット18〜20の前面に代えて下面にコネクタ18a,18c,18d,19a,20aを設けてもよく、この場合でも各コネクタ18a,18c,18d,19a,20aに接続された電力ケーブル33,35,36が電源ユニット18〜20の下面から前方に引き出されるため、同様の作用効果得ることができる。
また、後面衝突はフルラップのみならずオフセットの形態でも発生し、その場合に特許文献1の技術では、リヤサスクロスメンバの輪郭線Lから左右にはみ出したインホイールモータ及びその電力ケーブルに破損・断線の虞が生じる。これらの部材は、本実施形態ではモータ12及びその電力ケーブル34とトランスアクスル11に相当するが、全てリヤサスクロスメンバ5の輪郭線Lの内側に配設されているため、オフセットによる後面衝突であっても確実に破損を防止することができる。
また、後面衝突はフルラップのみならずオフセットの形態でも発生し、その場合に特許文献1の技術では、リヤサスクロスメンバの輪郭線Lから左右にはみ出したインホイールモータ及びその電力ケーブルに破損・断線の虞が生じる。これらの部材は、本実施形態ではモータ12及びその電力ケーブル34とトランスアクスル11に相当するが、全てリヤサスクロスメンバ5の輪郭線Lの内側に配設されているため、オフセットによる後面衝突であっても確実に破損を防止することができる。
また、仮に電源ユニット18〜20の何れか1つでもフロア3の上側に配設されている場合には、その電源ユニット18〜20を他の電源ユニット18〜20或いはバッテリ10と接続するために、フロア3を貫通して電力ケーブルで架設することになる。リヤサスクロスメンバ5ほどの強度を備えないフロア3は後面衝突時に比較的に容易に変形し、鋭い破断面により電力ケーブルを断線させてしまう可能性がある。本実施形態では、全ての電源ユニット18〜20がバッテリ10と共にフロア3の下側に配設されているため、フロア3を貫通して電力ケーブルを架設する必要はなく、結果として、フロア3の破断面に起因する電力ケーブルの断線を未然に防止することができる。
一方、電源ユニット18〜20は各支持マウント21に内蔵されたブッシュ23を介してリヤサスクロスメンバ5上から支持されている。例えばフロア3等と比較して、より路面に近いリヤサスクロスメンバ5には車両1の走行に伴う振動が入力され易いが、このような振動がブッシュ23により遮断されて電源ユニット18〜20への伝達が抑制される。従って、振動に起因する電源ユニット18〜20の故障を防止できるという別の効果も得られる。
また以上の説明から明らかなように、本実施形態のリヤサスクロスメンバ5上には駆動ユニット14のみならず、電源ユニット18〜20及びそれに関連する支持マウント21、支持フレーム26,27、電力ケーブル33〜36等も配設される。このため車両1の組付工程では、これらの全てを予めリヤサスクロスメンバ5上に組み付けてユニット化した上で、下方より車体に一括搭載する手順を採ることができる。従って、例えば車体へのリヤサスクロスメンバ5の搭載とは全く別個にフロア3上に電源ユニット18〜20を設置する場合等に比較して、その作業時間を大幅に短縮して製造コストを節減することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態ではハイブリッド車両1における電源ユニット18〜20の配置構造として具体化したが、電源ユニットを備えた電動車両であれば任意に変更可能であり、例えば走行用動力源としてモータを搭載した電気自動車に適用してもよい。
また上記実施形態では、リヤサスクロスメンバ5上に駆動ユニット14としてトランスアクスル11、モータ12及びインバータ13を配設し、電源ユニットとしてジャンクションボックス18、充電器19及びDC-ACインバータ20を配設したが、それらの種別や配置はこれに限るものではない。例えば、トランスアクスル11とモータ12とを逆に配置したり、インバータ13を電源ユニットの1つとして支持フレーム26,27上に支持したりしてもよい。
また上記実施形態では、リヤサスクロスメンバ5上に駆動ユニット14としてトランスアクスル11、モータ12及びインバータ13を配設し、電源ユニットとしてジャンクションボックス18、充電器19及びDC-ACインバータ20を配設したが、それらの種別や配置はこれに限るものではない。例えば、トランスアクスル11とモータ12とを逆に配置したり、インバータ13を電源ユニットの1つとして支持フレーム26,27上に支持したりしてもよい。
1 ハイブリッド車両
3 フロア
5 リヤサスクロスメンバ
7 サスペンション(サスペンション部材)
8 後輪
10 バッテリ
11 トランスアクスル
12 モータ
18 ジャンクションボックス(電源ユニット)
19 充電器(電源ユニット)
20 DC-ACインバータ(電源ユニット)
23 ブッシュ
26 前側支持フレーム
27 後側支持フレーム
28 前側ブラケット
29 後側ブラケット
29c 脆弱部
18a,18c,18d,19a,20a コネクタ
33 電力ケーブル
L 輪郭線
3 フロア
5 リヤサスクロスメンバ
7 サスペンション(サスペンション部材)
8 後輪
10 バッテリ
11 トランスアクスル
12 モータ
18 ジャンクションボックス(電源ユニット)
19 充電器(電源ユニット)
20 DC-ACインバータ(電源ユニット)
23 ブッシュ
26 前側支持フレーム
27 後側支持フレーム
28 前側ブラケット
29 後側ブラケット
29c 脆弱部
18a,18c,18d,19a,20a コネクタ
33 電力ケーブル
L 輪郭線
Claims (6)
- 車体のフロアの下側に固定されてサスペンション部材を介して後輪を支持すると共に、走行用動力源のモータ及び該モータの回転を変速して前記後輪に伝達するトランスアクスルが取り付けられたリヤサスクロスメンバと、
前記フロアの下側で前記リヤサスクロスメンバ上に取り付けられ、前記フロアの下側の前記リヤサスクロスメンバよりも前側位置に配設されたバッテリに対し電力ケーブルを介して接続された電源ユニットと
を備えた電動車両における電源ユニットの配置構造において、
前記リヤサスクロスメンバの平面視における輪郭線よりも内側に、前記電源ユニット、前記モータ及び前記トランスアクスルがそれぞれ配設されている
ことを特徴とする電動車両における電源ユニットの配置構造。 - 前記リヤサスクロスメンバ上にブッシュを介して支持フレームが取り付けられ、
前記電源ユニットは、前記支持フレームに取り付けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の電動車両における電源ユニットの配置構造。 - 前記支持フレームは、前記リヤサスクロスメンバ上に前後に所定間隔をおいて配設された前側及び後側支持フレームからなり、
前記電源ユニットは、前記前側支持フレームと前記後側支持フレームとの間に配設され、各支持フレームから延設されたブラケットを介して支持されている
ことを特徴とする請求項2に記載の電動車両における電源ユニットの配置構造。 - 前記後側支持フレームのブラケットは、前記前側支持フレームのブラケットよりも前後長が長く設定されると共に、剛性が低く設定されている
ことを特徴とする請求項3に記載の電動車両における電源ユニットの配置構造。 - 前記後側支持フレームのブラケットは、前後方向への屈曲変形を促す脆弱部が形成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の電動車両における電源ユニットの配置構造。 - 前記電源ユニットは、前記電力ケーブルと接続されるコネクタが前面または下面に設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動車両における電源ユニットの配置構造。
Priority Applications (1)
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JP2018036711A JP2019151174A (ja) | 2018-03-01 | 2018-03-01 | 電動車両における電源ユニットの配置構造 |
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JP2018036711A JP2019151174A (ja) | 2018-03-01 | 2018-03-01 | 電動車両における電源ユニットの配置構造 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021145057A1 (ja) | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両における駆動ユニット及び電源ユニットの配置構造 |
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-
2018
- 2018-03-01 JP JP2018036711A patent/JP2019151174A/ja active Pending
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