JP2020040577A

JP2020040577A - 車両

Info

Publication number: JP2020040577A
Application number: JP2018170800A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　貴紀; Takanori Suzuki; 貴紀鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: CN110893754A; US20200079200A1; CN110893754B; US11285794B2; JP6722732B2

Abstract

【課題】電気機器の組み付け性及びメンテナンス性に優れた車両を提供する。【解決手段】車両は、チャージャ８６と、チャージャ８６を保持する補機フレーム７０と、サイドメンバと補機フレーム７０とを連結するブラケットと、を備える。補機フレーム７０は、チャージャ８６を収容する補機収容部７３、及びブラケットが取り付けられるブラケット取付部７４を有するフレーム本体７１と、フレーム本体７１に取り付けられ、補機収容部７３に収容されたチャージャ８６を覆うアッパーフレーム７２と、を備える。ブラケット取付部７４は、ブラケットに下方から上方へ向かって取り付けられ、アッパーフレーム７２は、フレーム本体７１に上方から下方に向かって取り付けられる。【選択図】図４

Description

本発明は、フレームに保持された電気機器を搭載した車両に関する。

特許文献１に記載の車両には、電気機器であるＰＣＵがフレームに保持された状態で、
モータが配置されたモータルームに収容されている。

特開２０１３−１０３５８６号公報

車両に電気機器を搭載する場合、車両の組立時における組み付けやすさ（以下、組み付
け性と呼ぶことがある）が求められる。一方で車両の組付後には、電気機器のメンテナン
スが必要となる場合がある。電気機器のメンテナンスに際しては、電気機器へのアクセス
しやすさ（以下、メンテナンス性と呼ぶことがある）が求められる。

本発明は、電気機器の組み付け性及びメンテナンス性に優れた車両を提供する。

本発明は、
電気機器と、
該電気機器を保持するフレーム部材と、
車両骨格部材と前記フレーム部材とを連結するブラケットと、を備える車両であって、
前記フレーム部材は、
前記電気機器を収容する電気機器収容部と、前記ブラケットが取り付けられるブラケッ
ト取付部と、を有するフレーム本体と、
前記フレーム本体に取り付けられ、前記電気機器収容部に収容された前記電気機器を覆
うアッパーフレームと、を備え、
前記ブラケット取付部は、前記ブラケットに下方から上方へ向かって取り付けられ、
前記アッパーフレームは、前記フレーム本体に上方から下方に向かって取り付けられる
。

本発明によれば、車両の組立時にはフレーム部材に電気機器を搭載した電気機器ユニッ
トを下方から組み付けることができるので、電気機器の組付け性が高い。また、電気機器
のメンテナンスの際には、電気機器ユニットを車両から降ろすことなく、電気機器に上方
からアクセスすることができ、電気機器のメンテナンス性が高い。

本発明の一実施形態の車両の全体構造を示す概略側面図である。図１の車両の床下構造を示す平面図である。図１の車両のフロントルーム内の電気機器ユニットの側面図である。図３の電気機器ユニットの分解斜視図である。図３の電気機器ユニットの平面図である。補機フレームの平面図である。補機フレームの背面図である。

以下、本発明に係る車両の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の
向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に
従い記載し、また、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方を
Ｕ、下方をＤ、として示す。

［車両の全体構造］
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態の車両１は、フロアパネル２とダッシ
ュボード３とにより車室１０とその前方のフロントルーム２０とに区画形成されている。
車室１０には、前部座席１１及び後部座席１２が設けられている。後部座席１２の後方に
おけるフロアパネル２の下方には、駆動装置ユニット３０が設けられている。駆動装置ユ
ニット３０は、左右の後輪５を駆動する。つまり、この車両１は、左右の後輪５を駆動輪
とし、左右の前輪４を従動輪としている。各前輪４及び各後輪５は、それぞれサスペンシ
ョン支持部６に支持される不図示のサスペンションを介して車体フレーム５０に支持され
ている。

車室１０の下方には、複数のバッテリモジュール６０ａから構成されるバッテリ６０が
配置されている。バッテリ６０はバッテリケース６１に収容されてフロアパネル２の下方
に配置されている。バッテリケース６１の前面には、バッテリコネクタ６２が設けられて
いる。

車体フレーム５０は、前後方向に延設される左右一対のサイドメンバ５１、５２と、左
右方向に延設されサイドメンバ５１、５２間を連結する複数のクロスメンバ５３と、駆動
装置ユニット３０を囲むように矩形形状を有するサブフレーム５４と、を備える。サブフ
レーム５４は、両サイドメンバ５１、５２に支持された一対のサブサイドメンバ５５、５
６と、両サブサイドメンバ５５、５６間を繋ぐ前フレームメンバ５７及び後フレームメン
バ５８と、を備える。駆動装置ユニット３０は、電動機としてのモータＭＯＴを収容する
駆動装置３１と、モータＭＯＴを制御する電動機制御装置としてのＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ
ＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３２と、を備える。駆動装置３１とＰＣＵ３２とは、図示し
ないバスバを介して電気的に接続されている。

［補機ユニット］
図３に示すように、フロントルーム２０には、充電口７と、ジャンクションボックス８
５と、補機ユニット８０と、が設けられている。補機ユニット８０は、チャージャ８６と
、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７と、バッテリヒーター８８（以下、これらを電気機器とも呼
ぶことがある。）と、これら電気機器を保持する補機フレーム７０と、を備える。

［補機フレーム］
続いて補機フレーム７０について図４〜図７を参照しながら詳細に説明する。
補機フレーム７０には、上方から下方にチャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７、
及びバッテリヒーター８８の順で配置され、図５に示すように、ブラケット９０を介して
サイドメンバ５１、５２に固定されている。なお、補機フレーム７０に保持されるこれら
の電気機器は、上方から下方に向かうに従って車幅方向長さが短くなっている。

補機フレーム７０は、図４及び図７に示すように、前方から見て略Ｕ字形状のフレーム
本体７１と、フレーム本体７１の上部に取り付けられるラダー形状のアッパーフレーム７
２と、を備える。

フレーム本体７１は、チャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７、及びバッテリヒー
ター８８を収容する補機収容部７３と、ブラケット９０が取り付けられるブラケット取付
部７４と、を有する。補機収容部７３は、車幅方向で対向する左壁部７３Ｌ及び右壁部７
３Ｒと、左壁部７３Ｌの下端部及び右壁部７３Ｒの下端部を連結する底壁部７３Ｄと、を
有し、上方から順に、上部空間Ｓ１、中部空間Ｓ２、及び下部空間Ｓ３が区画形成されて
いる。上部空間Ｓ１、中部空間Ｓ２、及び下部空間Ｓ３は、上方から下方に向かう順に、
車幅方向の長さが短くなっており、上部空間Ｓ１にはチャージャ８６が配置され、中部空
間Ｓ２にはＤＣ−ＤＣコンバータ８７が配置され、下部空間Ｓ３にはバッテリヒーター８
８が配置される。

また、補機収容部７３には、上部空間Ｓ１と中部空間Ｓ２との間に補強プレート７５が
設けられている。補強プレート７５は、上下面にそれぞれ前後方向に延びる凸状の補強部
７５ａが形成される。図５に示すように、補強プレート７５の前後方向の長さＬ１は、フ
レーム本体７１の前後方向の長さＬ２よりも長く、補強プレート７５の後端部７５ｂが、
フレーム本体７１及び補機収容部７３に収容される電気機器よりも後方に突出する。

アッパーフレーム７２は、チャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７、及びバッテリ
ヒーター８８が補機収容部７３に収容された状態で、フレーム本体７１に上方から下方に
向かって取り付けられる。ジャンクションボックス８５は、アッパーフレーム７２の上部
に固定される。

図４〜図７に示すように、フレーム本体７１のブラケット取付部７４は、補機収容部７
３の左壁部７３Ｌ及び右壁部７３Ｒの上端部から車幅方向外側に延びるフランジ部７４ａ
と、各フランジ部７４ａに前後方向に離間して上方に延びるように配置された前締結部材
７４ｆ及び後締結部材７４ｒと、を備える。前締結部材７４ｆ及び後締結部材７４ｒは、
例えば、スタッドボルトであり、ブラケット９０に下方から上方へ向かって取り付けられ
る。

ブラケット９０は、略平行四辺形状を有し、フレーム本体７１のブラケット取付部７４
に取り付けられるフレーム取付部９１と、サイドメンバ５１、５２に取り付けられるサイ
ドメンバ取付部９２と、を備える。

フレーム取付部９１には、ブラケット取付部７４の前締結部材７４ｆ及び後締結部材７
４ｒが貫通する前締結孔９１ｆ及び後締結孔９１ｒが設けられ、ブラケット取付部７４の
前締結部材７４ｆ及び後締結部材７４ｒがフレーム取付部９１の前締結孔９１ｆ及び後締
結孔９１ｒに下方から挿入され、上方からナット９３により締結される。

サイドメンバ取付部９２には、ボルト９４が貫通する前固定孔９２ｆ及び後固定孔９２
ｒが設けられ、前固定孔９２ｆ及び後固定孔９２ｒを上方から挿通するボルト９４により
サイドメンバ５１、５２に固定される。

ここで、フレーム取付部９１は、サイドメンバ取付部９２よりも車室１０側（後方）に
位置する。即ち、フレーム取付部９１の前締結孔９１ｆは、サイドメンバ取付部９２の前
固定孔９２ｆよりも車室１０側（後方）に位置し、フレーム取付部９１の後締結孔９１ｒ
は、サイドメンバ取付部９２の後固定孔９２ｒよりも車室１０側（後方）に位置する。

また、サイドメンバ取付部９２の後固定孔９２ｒは、車幅方向外側が切り欠かれたＣ字
形状を有する。

このように構成された補機ユニット８０では、チャージャ８６と、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ８７と、バッテリヒーター８８とが、補機フレーム７０の補機収容部７３に収容され、
アッパーフレーム７２の上部にジャンクションボックス８５が固定された状態で、フロン
トルーム２０に収容される。具体的に、製造ライン上で宙吊りされた車両１のフロントル
ーム２０に、補機ユニット８０を下方から挿入する。サイドメンバ５１、５２には予めブ
ラケット９０が固定され、ブラケット９０のフレーム取付部９１に設けられた前締結孔９
１ｆ及び後締結孔９１ｒに、ブラケット取付部７４の前締結部材７４ｆ及び後締結部材７
４ｒを挿入する。そして、ブラケット取付部７４の前締結部材７４ｆ及び後締結部材７４
ｒに上方からナット９３を締結することで、補機ユニット８０がブラケット９０を介して
サイドメンバ５１、５２に固定される。このように補機ユニット８０を下方から組み付け
ることができるので、通常のエンジン車と同じ製造ラインで混流生産することができる。

図２及び図３に示すように、ジャンクションボックス８５は、フロントルーム２０の最
上部に配置され、充電口７から延びる急速充電用ケーブル８３とバッテリ６０のバッテリ
コネクタ６２から延びるバッテリケーブル８１とを電気的に接続する。また、ジャンクシ
ョンボックス８５は、ＰＣＵケーブル８２を介して駆動装置ユニット３０と電気的に接続
されている。

ジャンクションボックス８５に接続されるＰＣＵケーブル８２は、ジャンクションボッ
クス８５から延びる第１ケーブル８２１とＰＣＵ３２から延びる第２ケーブル８２２とを
有し、第１ケーブル８２１と第２ケーブル８２２とが、バッテリ６０と駆動装置ユニット
３０との間に位置するクロスメンバ５３（以下、このクロスメンバ５３をサポートクロス
メンバ５３Ａと呼ぶ）の下面に固定されたジョイントボックス８を介して互いに接続され
る。

高圧ケーブルであるバッテリケーブル８１及びＰＣＵケーブル８２は、補機フレーム７
０と、ダッシュボード３と、一対のサイドメンバ５１、５２とに囲まれた補強空間Ｓ４に
配置されている。したがって、車両１の衝突時に、衝突物の進入によりバッテリケーブル
８１及びＰＣＵケーブル８２が損傷することを抑制でき、バッテリケーブル８１及びＰＣ
Ｕケーブル８２を保護することができる。

ジャンクションボックス８５のＪＢコネクタ８５ａには、バッテリケーブル８１及びＰ
ＣＵケーブル８２が車幅方向一方側（本実施形態では左側）から接続され、バッテリケー
ブル８１及びＰＣＵケーブル８２は、補強空間Ｓ４において、ＪＢコネクタ８５ａよりも
車幅方向一方側（本実施形態では左側）に配置されている。これにより、補機フレーム７
０がダッシュボード３側に押し込められたとしても、衝突荷重がＪＢコネクタ８５ａの接
続方向に対してバッテリケーブル８１及びＰＣＵケーブル８２の曲がりを緩和する方向に
作用するため、バッテリケーブル８１及びＰＣＵケーブル８２の破断、断線を抑制するこ
とができる。

また、補機フレーム７０は、フレーム本体７１の前後方向の長さよりも長い補強プレー
ト７５がチャージャ８６とＤＣ−ＤＣコンバータ８７との間に設けられているので、補機
フレーム７０の剛性を高めることができ、さらに車両１の衝突時に、補強プレート７５が
衝撃を受け止めることにより、電気機器が損傷することを抑制できる。

また、ブラケット９０において、フレーム取付部９１は、サイドメンバ取付部９２より
も車室１０側（後方）に位置するので、車両１の衝突時に、補機フレーム７０に加わる荷
重はブラケット９０を引き延ばす方向に作用する。このため、衝突荷重をブラケット９０
の延性を利用して衝撃を吸収することができる。

また、サイドメンバ取付部９２の後固定孔９２ｒは、車幅方向外側が切り欠かれたＣ字
形状を有するので、車両１の衝突時に、ブラケット９０のサイドメンバ取付部９２が解放
されることにより、フレーム取付部９１の脱落を抑制することができる。なお、図５中の
符号９６は、仮にブラケット９０が破断しても、補機ユニット８０がサイドメンバ５１、
５２から脱落しないように補機ユニット８０を支持する脱落防止プレートである。

電気機器のメンテナンスの際には、フロントルーム２０を覆うフロントフード２１を開
放することで上方から容易にアクセスできる。ジャンクションボックス８５のメンテナン
スは、フロントフード２１を開放すればよく、補機収容部７３に収容されたチャージャ８
６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７、及びバッテリヒーター８８のメンテナンスは、上方から
ジャンクションボックス８５、及びアッパーフレーム７２を取り外すことで、容易にアク
セスすることができる。したがって、補機ユニット８０を車両１から降ろすことなく、こ
れらの電気機器に上方からアクセスすることができるので、作業者の負担を軽減すること
ができる。

また、補機収容部７３には、チャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８７、及びバッテ
リヒーター８８が上下方向に重ねて配置され、チャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバータ８
７、及びバッテリヒーター８８は、下方に向かうに従って車幅方向長さが短くなっている
ので、メンテナンスの際にこれら電気機器の取り外しが容易になり、作業負担を軽減する
ことができる。

なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実
施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）電気機器（チャージャ８６）と、
該電気機器を保持するフレーム部材（補機フレーム７０）と、
車両骨格部材と前記フレーム部材とを連結するブラケット（ブラケット９０）と、を備
える車両（車両１）であって、
前記フレーム部材は、
前記電気機器を収容する電気機器収容部（補機収容部７３）と、前記ブラケットが取り
付けられるブラケット取付部（ブラケット取付部７４）と、を有するフレーム本体（フレ
ーム本体７１）と、
前記フレーム本体に取り付けられ、前記電気機器収容部に収容された前記電気機器を覆
うアッパーフレーム（アッパーフレーム７２）と、を備え、
前記ブラケット取付部は、前記ブラケットに下方から上方へ向かって取り付けられ、
前記アッパーフレームは、前記フレーム本体に上方から下方に向かって取り付けられる
、車両。

（１）によれば、車両の組立時にはフレーム部材に電気機器を搭載した電気機器ユニッ
トを下方から組み付けることができる。また、電気機器のメンテナンスの際には、電気機
器ユニットを車両から降ろすことなく、電気機器に上方からアクセスすることができるの
で、作業者の負担を軽減することができる。

（２）（１）に記載の車両であって、
前記電気機器収容部には、複数の前記電気機器（チャージャ８６、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ８７、バッテリヒーター８８）が上下方向に重ねて配置され、
前記複数の電気機器は、下方に向かうに従って車幅方向長さが短くなっている、車両。

（２）によれば、メンテナンスの際に電気機器の取り外しが容易になり、作業負担を軽
減することができる。

（３）（２）に記載の車両であって、
前記フレーム部材は、前記電気機器間に少なくとも一つの補強プレート（補強プレート
７５）を備え、
前記補強プレートの前後方向の長さ（長さＬ１）は、前記フレーム本体の前後方向の長
さ（長さＬ２）よりも長い、車両。

（３）によれば、フレーム部材の剛性を高めることができ、さらに車両の衝突時に、補
強プレートが衝撃を受け止めることにより、電気機器が損傷することを抑制できる。

（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の車両であって、
前記車両骨格部材は、前記車両の前後方向に延びるサイドメンバ（サイドメンバ５１、
５２）であり、
前記電気機器は、ダッシュボード（ダッシュボード３）を挟んで車室の前方に設けられ
るフロントルーム（フロントルーム２０）に収容される、車両。

（４）によれば、製造ライン上で宙吊りされた車両のフロントルームに、フレーム部材
に電気機器を搭載した電気機器ユニットを下方から組み付けることができるので、通常の
エンジン車と同じ製造ラインで混流生産することができる。

（５）（４）に記載の車両であって、
前記ブラケットはそれぞれ、
前記フレーム本体の前記ブラケット取付部に取り付けられるフレーム取付部（フレーム
取付部９１）と、
前記サイドメンバに取り付けられるサイドメンバ取付部（サイドメンバ取付部９２）と
、を備え、
前記フレーム取付部は、前記サイドメンバ取付部よりも前記車室側に位置する、車両。

（５）によれば、車両の衝突時に、フレーム部材に加わる荷重はブラケットを引き延ば
す方向に作用するため、ブラケットの延性を利用して衝撃を吸収することができる。

（６）（５）に記載の車両であって、
前記サイドメンバ取付部は、ボルト（ボルト９４）が挿通する固定孔（前固定孔９２ｆ
、後固定孔９２ｒ）を有し、
前記固定孔は、車幅方向外側が切り欠かれたＣ字形状を有する、車両。

（６）によれば、車両の衝突時に、ブラケットのサイドメンバ取付部が解放されること
により、フレーム取付部の脱落を抑制することができる。

（７）（４）又は（５）に記載の車両であって、
高圧ケーブルが、前記フレーム部材と、前記ダッシュボードと、前記一対のサイドメン
バとに囲まれた空間（補強空間Ｓ４）に配置されている、車両。

（７）によれば、車両の衝突時に、衝突物の進入により高圧ケーブルが損傷することを
抑制するとともに、補強空間内に位置させることで高圧ケーブルを保護することができる
。

（８）（７）に記載の車両であって、
前記高圧ケーブルは、前記アッパーフレームの上方に配置される他の電気機器（ジャン
クションボックス８５）のケーブル接続部（ＪＢコネクタ８５ａ）に車幅方向一方側（左
側）から他方側（右側）に向かって接続され、
前記高圧ケーブルは、前記空間であって、前記ケーブル接続部よりも前記車幅方向一方
側に配置されている、車両。

（８）によれば、車両の衝突時に、フレーム部材がダッシュボード側に押し込められた
としても、衝突荷重がケーブル接続部の接続方向に対して高圧ケーブルの曲がりを緩和す
る方向に作用するため、高圧ケーブルの破断、断線を抑制することができる。

１車両
３ダッシュボード
２０フロントルーム
５１サイドメンバ
５２サイドメンバ
７０補機フレーム（フレーム部材）
７１フレーム本体
７２アッパーフレーム
７３補機収容部
７４ブラケット取付部
７５補強プレート
８５ジャンクションボックス（他の電気機器）
８５ａＪＢコネクタ（ケーブル接続部）
８６チャージャ（電気機器）
８７ＤＣ−ＤＣコンバータ（電気機器）
８８バッテリヒーター（電気機器）
９０ブラケット
９１フレーム取付部
９２サイドメンバ取付部
９２ｆ前固定孔（固定孔）
９２ｒ後固定孔（固定孔）
９４ボルト
Ｓ４補強空間（空間）

Claims

電気機器と、
該電気機器を保持するフレーム部材と、
車両骨格部材と前記フレーム部材とを連結するブラケットと、を備える車両であって、
前記フレーム部材は、
前記電気機器を収容する電気機器収容部と、前記ブラケットが取り付けられるブラケッ
ト取付部と、を有するフレーム本体と、
前記フレーム本体に取り付けられ、前記電気機器収容部に収容された前記電気機器を覆
うアッパーフレームと、を備え、
前記ブラケット取付部は、前記ブラケットに下方から上方へ向かって取り付けられ、
前記アッパーフレームは、前記フレーム本体に上方から下方に向かって取り付けられる
、車両。
請求項１に記載の車両であって、
前記電気機器収容部には、複数の前記電気機器が上下方向に重ねて配置され、
前記複数の電気機器は、下方に向かうに従って車幅方向長さが短くなっている、車両。
請求項２に記載の車両であって、
前記フレーム部材は、前記電気機器間に少なくとも一つの補強プレートを備え、
前記補強プレートの前後方向の長さは、前記フレーム本体の前後方向の長さよりも長い
、車両。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記車両骨格部材は、前記車両の前後方向に延びるサイドメンバであり、
前記電気機器は、ダッシュボードを挟んで車室の前方に設けられるフロントルームに収
容される、車両。
請求項４に記載の車両であって、
前記ブラケットはそれぞれ、
前記フレーム本体の前記ブラケット取付部に取り付けられるフレーム取付部と、
前記サイドメンバに取り付けられるサイドメンバ取付部と、を備え、
前記フレーム取付部は、前記サイドメンバ取付部よりも前記車室側に位置する、車両。
請求項５に記載の車両であって、
前記サイドメンバ取付部は、ボルトが挿通する固定孔を有し、
前記固定孔は、車幅方向外側が切り欠かれたＣ字形状を有する、車両。
請求項４又は５に記載の車両であって、
高圧ケーブルが、前記フレーム部材と、前記ダッシュボードと、前記サイドメンバとに
囲まれた空間に配置されている、車両。
請求項７に記載の車両であって、
前記高圧ケーブルは、前記アッパーフレームの上方に配置される他の電気機器のケーブ
ル接続部に車幅方向一方側から他方側に向かって接続され、
前記高圧ケーブルは、前記空間であって、前記ケーブル接続部よりも前記車幅方向一方
側に配置されている、車両。