JP2022150715A - 電動車両の下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロアパネルにおけるトンネル部の側方の領域に、高電圧部品を配置した電動車両において、その側方から強い衝撃を受けた場合でも、高電圧部品を効果的に保護できるようにする。【解決手段】電動車両の下部構造である。フロアパネル１１の下方、かつ、その左右方向の中間に設けられるＡＴトランスミッション６と、ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３との間に配置されるインバータ５０と、インバータ５０をフロアパネル１１に取り付ける取付ブラケット７０Ｕ，Ｄとを備える。取付ブラケット７０Ｕ，Ｄが、インバータ５０とＡＴトランスミッション６との間を仕切る内側壁部７１ａ、インバータ５０とフロアサイドフレーム１３との間を仕切る外側壁部７３ａ、上壁部７２、および、下壁部７５を含む外殻構造を有している。【選択図】図４

Description

開示する技術は、例えばハイブリッド車、電気自動車などの、電力を利用した走行が可能な電動車両の下部構造に関する。

特許文献１には、ハイブリッド車が開示されている。そのハイブリッド車には、駆動用の高電圧部品として、インバータ（２２、同文献における符号を示す。以下同様）、コンバータ（２３）、バッテリなどがフロアパネルの下側に配置されている。具体的には、４８Ｖのバッテリがトンネル部の内部に配置されている。インバータ（２２）およびコンバータ（２３）は、トンネル部の左側の領域に、前後方向に直列に並べて配置されている。

トンネル部の左側の領域には、間隔を隔てて前後方向に延びるフロアサイドフレームとトンネルサイドフレームとが設けられている。これらフロアサイドフレームとトンネルサイドフレームの間に、パネル状のブラケット（２６）がボルト止めすることによって架設されている。インバータ（２２）は、このブラケット（２６）の上に固定されている。

特開２０２０－１７２８７９号公報

特許文献１のハイブリッド車の側方に、他の車両が衝突した場合（いわゆる側突）、フロアパネルが変形し、ブラケットを取り付けているボルトが剪断するおそれがある。従って、側突時には、インバータは、フロアサイドフレームとトンネルサイドフレームとの間に挟まれたり、落下したりして、破損する懸念がある。

開示する技術では、フロアパネルにおけるトンネル部の側方の領域に、高電圧部品を配置した電動車両において、その側方から強い衝撃を受けた場合でも、高電圧部品を効果的に保護できるようにする。

開示する技術は、駆動用の高電圧バッテリを搭載し、その電力を利用した走行が可能な電動車両の下部構造に関する。

前記電動車両の下部構造は、車室の下側に拡がるフロアパネルと、前記フロアパネルの下方、かつ、その左右方向の中間に設けられる所定の車両構造と、前記フロアパネルの下面の左右の側部に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドフレームと、前記高電圧バッテリと接続されていて、前記車両構造と前記フロアサイドフレームの一方との間に配置される所定の高電圧部品と、前記高電圧部品を前記フロアパネルに取り付ける取付ブラケットと、を備える。

そして、前記取付ブラケットが、前記高電圧部品と前記車両構造との間の少なくとも一部を仕切る内側壁部と、前記高電圧部品と前記フロアサイドフレームとの間の少なくとも一部を仕切る外側壁部と、前記内側壁部の上縁部と前記外側壁部の上縁部とに掛け渡された上壁部と、前記内側壁部の下縁部と前記外側壁部の下縁部とに掛け渡された下壁部と、
を含む外殻構造を有している。

すなわち、この電動車両には、車室の下側に拡がるフロアパネルの下方、かつ、その左右方向の中間に、所定の車両構造（例えば、車両部品、フレームなどの構造物）が設けられている。フロアパネルの下面には、その左右の側部に沿って一対のフロアサイドフレームが前後方向に延びている。

そして、この電動車両にはまた、エアコンなどの電源とされるバッテリ（通常は電圧が１２Ｖの鉛蓄電池）よりも電圧が高い、駆動用の高電圧バッテリが搭載されている。電動車両は、その電力を利用した走行が可能である。電動車両は、例えば、ハイブリッド車、電気自動車などである。

電動車両には、モータ、インバータ、コンバータなどの、高電圧バッテリと接続される高電圧部品が備えられている。そのような所定の高電圧部品が、上述した車両構造とフロアサイドフレームの一方との間に配置されていて、取付ブラケットでフロアパネルに取り付けられている。

そして、その取付ブラケットが、高電圧部品と車両構造との間の少なくとも一部を仕切る内側壁部、高電圧部品とフロアサイドフレームとの間の少なくとも一部を仕切る外側壁部、上壁部、および、下壁部を含む外殻構造を有している。

すなわち、この電動車両の下部構造によれば、第１に、高電圧部品の周囲が取付ブラケットによって囲まれているので、走行時に、石などの跳ね上げがあっても、高電圧部品を保護できる。しかも、その両側には、車両構造とフロアサイドフレームがあるので、より効果的に保護できる。車体の下方は、上下方向のスペースが狭く限られているが、このように配置することで、そのスペースを有効に活用できる。

第２に、取付ブラケットによって外殻構造を構成したことにより、衝突時においても、高電圧部品を効果的に保護できる。

すなわち、電動車両に対する側方からの衝突（いわゆる側突）により、車体が変形、破損する場合がある。その場合、高電圧部品が落下したり、変形したフロアサイドフレームが高電圧部品に衝突したりするおそれがある。

特に、この電動車両のように、車両構造とフロアサイドフレームとの間に高電圧部品を配置した場合には、これらの間に挟まれて、高電圧部品が押し潰されるおそれがある。それに対し、この電動車両では、高電圧部品の周囲は、取付ブラケットによる外殻構造によって囲まれている。

従って、フロアサイドフレームが変形して内側に入り込み、取付ブラケットが内側に押し付けられると、取付ブラケットは、車両構造に接触して左右両側から押し付けられることになる。このとき、取付ブラケットによって外殻構造が構成されているので、これらの押付力に対して突っ張ることができる。従って、押し潰されることを防止できる。取付ブラケットの内部に格納されている高電圧部品に外力は作用しない。側突が発生しても、高電圧部品を保護できる。

車両構造とフロアサイドフレームとの間に強い力で挟まれるので、高電圧部品も含め、取付ブラケットの落下を防止できる。更に、取付ブラケットの突っ張り作用により、取付ブラケットの取付部位、つまり取付ボルトによる締結部位の間隔も大きく変化しない。そのため、取付ボルトに作用する剪断力も抑制される。取付ボルトの剪断も防止できる。

前記電動車両の下部構造はまた、前記フロアパネルの左右方向の中間が上側に凹むことによって前後方向に延びるように設けられたトンネル部と、前記トンネル部の下縁に沿って延びるトンネルサイドフレームと、を更に備え、前記車両構造は、前記トンネル部の内部に配置された変速機であり、前記外側壁部は、前記フロアサイドフレームの側面と対向し、前記内側壁部は、前記取付ブラケットが前記トンネルサイドフレームに取り付けられることによって、前記変速機の側面と対向している、としてもよい。

すなわち、この電動車両の下部構造によれば、上述した車両構造は、トンネル部の内部に配置された変速機である。そして、外側壁部は、フロアサイドフレームの側面と対向し、内側壁部は、取付ブラケットがトンネルサイドフレームに取り付けられることによって、変速機の側面と対向している。

従って、側突時には、取付ブラケットは、フロアサイドフレームと変速機の間に挟まれる。そして、これらに押し付けられることで、突っ張り作用を発揮する。トンネルサイドフレームに取付ブラケットを取り付けたことで、トンネル部の内部に配置されている変速機の側面が利用できる。フロアサイドフレームとトンネルサイドフレームとで、取付ブラケットを挟み込む必要が無いので、トンネルサイドフレームの断面の大型化を回避できる。変速機の側に取付ブラケットを大きくできるので、高電圧部品の横幅を拡張できる。

前記電動車両の下部構造はまた、前記高電圧バッテリと接続されていて、前記車両構造と前記フロアサイドフレームとの間に配置される第２高電圧部品を更に備え、前記第２高電圧部品が、前記高電圧部品と重なるように、前記下壁部の下側に配置されている、としてもよい。

そうすれば、取付ブラケットを、第２高電圧部品をフロアパネルに取り付けるためのブラケットとしても利用できるので、部材点数を削減できる。部材コストを低減できる。そして、側突が発生しても、取付ブラケットが突っ張った状態になることで、第２高電圧部品も押し潰されるおそれはない。取付ブラケットが落下しないので、第２高電圧部品も落下しない。従って、第２高電圧部品もまた、側突が発生しても保護できる。

前記電動車両の下部構造はまた、前記フロアパネルよりも前方に配置され、その左右の後端部の一方が前記高電圧部品の前方に位置するフロントサブフレームと、前記フロントサブフレームと前記高電圧部品との間に配置されるガイドブラケットと、を更に備え、前記ガイドブラケットが、前方に向かって上向きに傾斜したガイド面部と、前記ガイド面部の両側に設けられた一対のフランジ部と、を有し、前記フランジ部の一方がフロアサイドフレームに取り付けられるともに、前記フランジ部の他方がトンネルサイドフレームに取り付けられていて、前記ガイド面部が、前記フロントサブフレームが後退した場合に、当該フロントサブフレームを前記第２高電圧部品の下方に案内する、としてもよい。

すなわち、この電動車両の下部構造によれば、フロアパネルよりも前方にフロントサブフレームが配置されていて、その左右の後端部の一方が高電圧部品の前方に位置している。そして、そのフロントサブフレームと高電圧部品との間に、ガイドブラケットが配置されている。

そのガイドブラケットは、フロアサイドフレームとトンネルサイドフレームに両側が取り付けられていて、前方に向かって上向きに傾斜したガイド面部を有している。そのガイド面部は、フロントサブフレームが後退した場合に、そのフロントサブフレームを第２高電圧部品の下方へと案内する。

従って、電動車両の前突時または斜突時にフロントサブフレームが後退する場合があるが、その場合においても、ガイド面部により、高電圧部品および第２高電圧部品を保護できる。更に、そのガイド面部は、トンネルサイドフレームおよびフロアサイドフレームの双方に取り付けられている。それにより、側突時には、取付ブラケットと協働して、フロアパネルが左右方向に押し潰されることを抑制できる。側突時には、高電圧部品および第２高電圧部品を、よりいっそう保護できる。

前記電動車両の下部構造はまた、前記ガイドブラケットが、前記車両構造と左右方向に対向する縦壁部を有している、としてもよい。

そうすれば、ガイドブラケットもまた、側突時に、縦壁部が車両構造に押し付けられる。ガイドブラケットも、取付ブラケットと同様に、左右方向に突っ張った状態となる。ガイドブラケットも強固に支持されるので、その落下を防止できる。

前記電動車両の下部構造はまた、流体を流すために前記フロアパネルに沿って前後方向に延びる少なくとも１本の配管を更に含み、前記配管が、前記上壁部の上方を通って配索されている、としてもよい。

そうすれば、取付ブラケットの突っ張り作用により、配管も側突から保護できる。

特に、前記配管が複数本からなる場合、前記複数の配管が、前記上壁部の左右方向の中央部位に集約した状態で配索されている、とするとよい。

そうすれば、これら配管は、取付ブラケットの左右両側から離れて位置することになるので、取付ブラケットの突っ張り作用により、配管が複数であっても、側突から、効果的に保護できる。

開示する技術を適用した電動車両であれば、その側方から強い衝撃を受けた場合でも、高電圧部品を効果的に保護できる。

図１は、電動車両の前側部分の下部構造をその下方から見た概略図である。 図２は、図１における要部の拡大図である。 図３は、ガイドブラケットを省略した図２相当図である。 図４は、図２において矢印線Ａ－Ａで示す部分の概略断面図である。 図５は、電動車両の要部を左斜め後上方から見た概略斜視図である。 図６は、取付ブラケットおよびガイドブラケットを上方の後側から見た概略図である。 図７は、取付ブラケットおよびガイドブラケットを上方の前側から見た概略図である。 図８は、取付ブラケットおよびインバータの取り付け状態を示した概略図である。 図９は、図２において矢印線Ｂ－Ｂで示す部分の概略断面図である。 図１０は、図２において矢印線Ｃ－Ｃで示す部分の概略断面図である。 図１１は、側突時における取付ブラケットの突っ張り作用を説明するための図である。

以下、開示する技術を適用した実施形態の１つを説明する。なお、説明において示す前後、左右、および、上下の各方向は、車両を基準としたものである。各図において、これら方向を矢印で示す。左右方向は、車幅方向に相当する。

＜電動車両の下部構造＞
図１に、実施形態における電動車両１の下部構造を示す。図１は、電動車両１の前側部分の下部構造をその下方から見た概略図である。図１において、電動車両１の右側部分の一部は、便宜上、左側部分に比べて図示を省略している。また、他の図においても、適宜図示を省略して表してある。

図２は、図１における要部の拡大図である。図３は、ガイドブラケットを省略した図２相当図である。図４は、図２において矢印線Ａ－Ａで示す部分の概略断面図である。図５は、電動車両１の要部を上方の後側から見た概略斜視図である。

電動車両１は、ハイブリッド車である。すなわち、駆動源として、エンジン２とモータ３とが搭載されている。それにより、電動車両１は、エンジン２のみの駆動、モータ３のみの駆動、並びに、エンジン２およびモータ３の双方の駆動、のいずれかによって走行する。なお、開示する技術は、ハイブリッド車に限らず、モータのみを搭載した電気自動車にも適用できる。

電動車両１はまた、いわゆるＦＲ車である。電動車両１は、車室の前側にエンジンルームを備え、後輪を駆動して走行する。電動車両１は、必要に応じて後輪と共に前輪も駆動する（四輪駆動）。図１において、ＣＲで示す範囲に車室が設けられ、ＥＲで示す範囲にエンジンルームが設けられている。

図１に示すように、その車室の下部の左右両側には、前後方向に平行して延びる一対のサイドシル１０，１０が配置されている。そして、これらサイドシル１０，１０の間に、車室の下側に拡がる略水平なフロアパネル１１が配置されている。フロアパネル１１の左右方向の中間部分には、上側（車室側）に向かって凹むトンネル部１１ａが、前後方向に延びるように設けられている。

フロアパネル１１の前縁部分は、前後方向に面した状態で左右方向に拡がるダッシュパネル１２の下縁部分に連結されている。フロアパネル１１とダッシュパネル１２との境界部分は、前方に向かって上向きに湾曲している。ダッシュパネル１２により、車室の前側部分がエンジンルームと区画されている。トンネル部１１ａは、ダッシュパネル１２を越えてエンジンルームまで延びている。

フロアパネル１１における各サイドシル１０とトンネル部１１ａとの間の部分には、フロアサイドフレーム１３とトンネルサイドフレーム１４とが、前後方向に延びるように設けられている。これらフロアサイドフレーム１３およびトンネルサイドフレーム１４の各々は、樋状の部材をフロアパネル１１の下面に接合することによって閉断面構造を形成している。トンネルサイドフレーム１４よりもフロアサイドフレーム１３の方がフロアパネル１１から下方に大きく突出している（図４参照）。

各トンネルサイドフレーム１４は、トンネル部１１ａの下縁に沿って延びるように配置されている。各フロアサイドフレーム１３は、フロアパネル１１の下面の側部に沿って、詳細には、フロアパネル１１の各トンネルサイドフレーム１４とサイドシル１０との間に配置されている。各トンネルサイドフレーム１４の前端部は、隣接している各フロアサイドフレーム１３に接続されている。

エンジン２は、エンジンルームの車幅方向の略中央に縦置きされている。つまり、回転軸が前後方向に延びるように、エンジン２が配置されている。

エンジンルームの左右両側には、一対のフロントサイドフレーム１５，１５が前後方向に延びている（右側のフロントサイドフレーム１５は図示省略）。各フロントサイドフレーム１５の後端部は、下向きに湾曲した状態で、各フロアサイドフレーム１３の前端部に連結されている。各フロントサイドフレーム１５の前端部の間には、クロスメンバ１６が架設（掛け渡した状態で設置）されている。

各フロントサイドフレーム１５の上方かつ車幅方向の外側には、エプロンメンバ１７が配置されている。一方、両フロントサイドフレーム１５の下方かつ車幅方向の内側には、フロントサブフレーム２０が配置されている。フロントサブフレーム２０は、エンジンルームの下部に配置されており、エンジン２、フロントサスペンション２１などが、フロントサブフレーム２０によって支持されている。

フロントサブフレーム２０は、左右一対のサイドフレーム部２０ａ，２０ａ、フロントサスペンションメンバ部２０ｂ、リアサスペンションメンバ部２０ｃ、左右一対のブレース部２０ｄ，２０ｄなどで構成されている。フロントサブフレーム２０は、左右対称状に構成されている。

各サイドフレーム部２０ａは、各フロントサイドフレーム１５の下側に沿うように、前後方向に延びている。詳細には、各サイドフレーム部２０ａは、ダッシュパネル１２よりも前方のエンジンルームの下部に位置し、ダッシュパネル１２およびフロアパネル１１よりも低い位置に配置されている（図１０参照）。

各サイドフレーム部２０ａの前端部分は、上方に湾曲し、各フロントサイドフレーム１５の前端部に連結されている。各サイドフレーム部２０ａの後端部分は、ダッシュパネル１２の直前かつ下方に位置し、各フロントサイドフレーム１５の後端部に連結されている。各サイドフレーム部２０ａの後端部分の間に、左右方向に延びるリアサスペンションメンバ部２０ｃが架設されている。

各サイドフレーム部２０ａの後端部分にはまた、各ブレース部２０ｄが連結されている。各ブレース部２０ｄは、各サイドフレーム部２０ａの後端部分から車幅方向の外側に突き出すように配置されている。各ブレース部２０ｄは、後方に向かって傾斜することにより、その突端部分がフロアパネル１１の前端部分の下面に連結されている。

フロントサスペンションメンバ部２０ｂは、各サイドフレーム部２０ａの中間部位の間に架設されている。フロントサブフレーム２０には、フロントサスペンション２１が組付けられている。フロントサスペンション２１の一部（ロワーアーム等）が、各サイドフレーム部２０ａの車幅方向の外側に張り出している。

図１、図２に示すように、エンジン２の後部には、ダンパを介してモータ３が連結されている。モータ３は、永久磁石形の同期モータである。モータ３は、インバータ制御による３相の交流によって駆動する。

そして、そのモータ３の後部に、ＡＴトランスミッション６（自動変速機）が連結されている。ＡＴトランスミッション６は、エンジン２およびモータ３の一方または双方から出力される駆動力を、車速に応じて変速して出力する。

ＡＴトランスミッション６の後部には、トランスファー８が設けられている。トランスファー８の左側から前方に向かってフロントプロペラシャフト９Ｆが延びている。トランスファー８から後方に向かってリアプロペラシャフト９Ｒが延びている。トランスファー８は、これらフロントプロペラシャフト９Ｆおよびリアプロペラシャフト９Ｒを通じて、ＡＴトランスミッション６から出力される駆動力を、前輪と後輪に伝達する。

ダンパ、モータ３、ＡＴトランスミッション６、トランスファー８、および、リアプロペラシャフト９Ｒは、エンジン２の後部に直列に連結されていて、トンネル部１１ａの内部を通って後方に直線状に延びている。ＡＴトランスミッション６は、トンネル部１１ａの前側部分の内部に配置されている。トランスファー８の下側には、左右のトンネルサイドフレーム１４に架設されたブラケット２２が配置されている。トランスファー８は、このブラケット２２によって支持されている。

エンジン２の右側には、排気マニホールドなどの排気装置３０が取り付けられている。排気装置３０から電動車両１の後端に向かって排気管３１が延びている。排気管３１の前側部分は、トンネル部１１ａの右側に拡がるフロアパネル１１の下面に沿って配置されている。排気管３１の後側部分は、リアプロペラシャフト９Ｒの下側に並んだ状態で、トンネル部１１ａに配置されている。排気管３１の前側部分と後側部分との間には、浄化装置３２が設置されている。

＜高電圧部品＞
電動車両１には、エンジン駆動で走行する従来の車両と同様の電装品、制御装置などの車両部品が設置されている。電動車両１には、これら車両部品に加え、モータ３を駆動するために、高電圧バッテリ６０とともに、複数の高電圧部品が搭載されている。

具体的には、インバータ５０（「所定の高電圧部品」に相当）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０（第２高電圧部品、単にコンバータ４０ともいう）などが搭載されている。

（高電圧バッテリ）
車両部品の電源として、バッテリ（通常は電圧が１２Ｖの鉛蓄電池、以下、低電圧バッテリと呼ぶ）が、エンジンルームに搭載されている。それに加え、電動車両１には、高電圧部品の電源として、それよりも電圧の高いバッテリ（高電圧バッテリ６０）が搭載されている。

この電動車両１には、電圧が３００Ｖ以上の高電圧バッテリ６０が搭載されている（いわゆるストロングハイブリッド車）。高電圧バッテリ６０のサイズは大きい。そのため、この電動車両１では、図１に示すように、高電圧バッテリ６０は、左右一対で構成されており（右側高電圧バッテリ６０Ｒおよび左側高電圧バッテリ６０Ｌ）、フロアパネル１１におけるトンネル部１１ａの左右の広い領域に配置されている。

詳細には、フロアパネル１１の下面のうち、右側および左側の各々の、フロアサイドフレーム１３とトンネルサイドフレーム１４とに沿ってこれらの間に拡がる領域（特に、左側の領域を「左サイド領域」ともいう）であって、トランスファー８およびリアプロペラシャフト９Ｒの前側部分の左右両側の領域に、右側および左側の各高電圧バッテリ６０Ｒ，６０Ｌが配置されている。各高電圧バッテリ６０Ｒ，６０Ｌは、フロアサイドフレーム１３とトンネルサイドフレーム１４とに架設された大型のバッテリケースに格納されている。

図２、図３に示すように、左側高電圧バッテリ６０Ｌは、その前端部分の左端が前方に突出しており、その突端部分に接続端子６１を有している。接続端子６１は、ＣＶハーネス４２によってコンバータ４０と接続されている。接続端子６１は、ＩＶハーネス５２によってインバータ５０と接続されている。

（インバータ、コンバータ）
図１、図２、図３に示すように、インバータ５０およびコンバータ４０は、左サイド領域における接続端子６１の前方であって、ＡＴトランスミッション６の左方に配置されている。

これらインバータ５０およびコンバータ４０は、上下に重ねた状態で、取付ブラケット７０を介してフロアパネル１１に取り付けられている。図１、図２に示すように、インバータ５０およびコンバータ４０の前方には、ガイドブラケット８０が配置されている。取付ブラケット７０およびガイドブラケット８０については、別途後述する。

インバータ５０およびコンバータ４０の各々は、外形が、縦横の長さが厚みよりも充分に大きい、矩形板状の部品である（図４参照）。インバータ５０およびコンバータ４０の各々は、前後方向（縦）の長さよりも左右方向（横）の長さの方が大きい（つまり横幅が大きい）。インバータ５０の横幅はコンバータ４０の横幅と略同一であり、インバータ５０の縦幅はコンバータ４０の縦幅よりも大きい。

図示はしないが、インバータ５０には、３つのスイッチング回路が横一列に並んだ状態で内蔵されている。モータ３に対して各スイッチング回路を均等に配置することで、モータ３を安定して制御できる。これらスイッチング回路でスイッチング処理を行うことにより、インバータ５０は、モータ３に制御された３相の交流を出力する。インバータ５０を制御することで、モータ３は所定の出力で駆動する。

図３に示すように、インバータ５０は、その右側部分の前端部および後端部の双方に、ＩＶハーネス５２を接続するためのＩＶハーネス接続部５１を有している。前側のＩＶハーネス接続部５１には、モータ３と接続するＩＶハーネス５２が接続されている。後側のＩＶハーネス接続部５１には、高電圧バッテリ６０と接続するＩＶハーネス５２が接続されている。

インバータ５０は、作動時に発熱するため、循環する冷却水によって冷却できるように構成されている（水冷式）。インバータ５０の前端部および後端部の双方に、冷却水を循環させるＩＶ冷却水配管５３が接続されている。

コンバータ４０は、高電圧バッテリ６０の電圧を降圧して１２Ｖの直流電流を出力する。コンバータ４０は、その左右の側部に、ＣＶハーネス４２を接続するためのＣＶハーネス接続部４１を有している。右側のＣＶハーネス接続部４１には、高電圧バッテリ６０から延びるＣＶハーネス４２が接続されている。左側のＣＶハーネス接続部４１には、１２Ｖの電流を出力するＣＶハーネス４２が接続されている。

コンバータ４０もまた、作動時に発熱するため、循環する冷却水によって冷却できるように構成されている（水冷式）。コンバータ４０の左側部の前側および後側の双方に、冷却水を循環させるＣＶ冷却水配管４３が接続されている。

＜取付ブラケット、ガイドブラケット＞
上述したように、インバータ５０およびコンバータ４０は、左サイド領域におけるＡＴトランスミッション６の左方に、上下に重ねた状態で、取付ブラケット７０を介してフロアパネル１１に取り付けられている。詳細には、左サイド領域の前端部分における、ＡＴトランスミッション６と、左側のフロアサイドフレーム１３との間に、インバータ５０およびコンバータ４０は、配置されている（この実施形態では、ＡＴトランスミッション６が「所定の車両構造」に相当）。

図２などに示すように、左サイド領域の前方には、フロントサブフレーム２０の左側の後端部が位置している。詳細には、左側のサイドフレーム部２０ａの後端部および左側のブレース部２０ｄが位置している。ガイドブラケット８０は、このフロントサブフレーム２０の左側の後端部と、インバータ５０およびコンバータ４０との間に配置されている。

図６、図７に、取付ブラケット７０およびガイドブラケット８０を示す。取付ブラケット７０およびガイドブラケット８０の各々は、所定構造に形成された金属板のプレス加工品からなる。取付ブラケット７０とガイドブラケット８０は、連結された状態になっている。

（取付ブラケット）
取付ブラケット７０は、上側ブラケット７０Ｕと下側ブラケット７０Ｄとで一体に構成されている。上側ブラケット７０Ｕは、上下方向から見たとき、略Ｌ形状の外形を有している（図８参照）。下側ブラケット７０Ｄは、上下方向から見たとき、左右方向が長い略長方形状の外形を有している。

上側ブラケット７０Ｕおよび下側ブラケット７０Ｄの各々には、所定の折曲構造および所定の凹凸構造が形成されている。これら折曲構造および凹凸構造は、構造的に上側ブラケット７０Ｕおよび下側ブラケット７０Ｄの各々の剛性を強化している。

上側ブラケット７０Ｕは、前後方向に延びる上内側取付部７１と、上内側取付部７１の一端に連なって左右方向に延びる架設部７２とを有している。上内側取付部７１は、左右方向に面する縦長な内区画面７１ａを有している。架設部７２の突端には、上外側取付部７３が設けられている。

上外側取付部７３は、左右方向に面する外区画面７３ａを有している。外区画面７３ａと内区画面７１ａとは左右方向に対向している。上内側取付部７１および上外側取付部７３の各々には、取付ボルト１０１を締結するための締結座７４が複数設けられている。

下側ブラケット７０Ｄは、略長方形板状の底板部７５と、底板部７５の長手方向における外側の端部に設けられた下外側取付部７６を有している。下外側取付部７６には、取付ボルト１０１を締結するための締結座７４が複数設けられている。

上側ブラケット７０Ｕおよび下側ブラケット７０Ｄは、互い上下方向から突き合わせた状態で、接合ボルト１０２で締結することにより、一体化されている。詳細には、図４に示すように、底板部７５に対して直角に折り曲げて形成された折曲部７７が、底板部７５の内側の端部に設けられている。

この折曲部７７の外側に、上内側取付部７１の内区画面７１ａを重ねた状態で、内側から外側に向かって接合ボルト１０２を締結することで、上側ブラケット７０Ｕと下側ブラケット７０Ｄとが一体化されている。そして、図６、図７に示すように、下外側取付部７６の上側に、上外側取付部７３を重ねた状態で、下側から上側に向かって接合ボルト１０２を締結することで、上側ブラケット７０Ｕと下側ブラケット７０Ｄとが一体化されている。

すなわち、接合ボルト１０２は、上下方向と左右方向の双方から締結されている。従って、これら接合ボルト１０２は、水平方向および垂直方向のいずれか一方からの荷重で、全てが剪断されるおそれはない。上側ブラケット７０Ｕおよび下側ブラケット７０Ｄは、効率的な立体的構造で強固に一体化されている。それにより、前後方向が開放され、上下方向および左右方向の一部が開放された、高剛性な外殻構造を有する取付ブラケット７０が構成されている。

図８の左図に示すように、上内側取付部７１は、締結座７４を介して、トンネルサイドフレーム１４に取付ボルト１０１で取り付けられている。上外側取付部７３は、締結座７４を介して、フロアサイドフレーム１３に取付ボルト１０１で取り付けられている。

それにより、取付ブラケット７０は、図４に示すように、ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３との間に隙間を隔てて挟まれた状態となっている。具体的には、底板部７５が、ＡＴトランスミッション６およびフロアサイドフレーム１３の双方の下端部と略同じ高さに位置し、取付ブラケット７０が、ＡＴトランスミッション６の左側面とフロアサイドフレーム１３の右側面との間に位置している。

その結果、取付ブラケット７０により、ＡＴトランスミッション６の左側面と対向し、インバータ５０とＡＴトランスミッション６との間の少なくとも一部を仕切る内側壁部（上内側取付部７１の内区画面７１ａ）と、フロアサイドフレーム１３の右側面と対向し、インバータ５０とフロアサイドフレーム１３との間の少なくとも一部を仕切る外側壁部（上外側取付部７３の外区画面７３ａ）と、内側壁部の上縁部と外側壁部の上縁部とに掛け渡された上壁部（架設部７２）と、内側壁部の下縁部と外側壁部の下縁部とに掛け渡された下壁部（底板部７５）とを含む、外殻構造が構成されている。

そして、その取付ブラケット７０の内部に、インバータ５０が格納されている。具体的には、図８の右図に示すように、上側ブラケット７０Ｕと、下側ブラケット７０Ｄとの間に、インバータ５０が格納されている。インバータ５０は、上述した所定の配置で、底板部７５の上に載置され、ボルトで締結して固定されている。なお、取付ブラケット７０は前後方向が開放されているので、インバータ５０への配線および配管の作業は容易である。

インバータ５０の周囲が取付ブラケット７０によって囲まれているので、走行時に、石などの跳ね上げがあっても、インバータ５０を保護できる。しかも、その左右には、ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３があるので、より効果的に保護できる。車体の下方は、上下方向のスペースが狭く限られているが、このように配置することで、そのスペースを有効に活用できる。

（側突に対するインバータの保護）
更に、この電動車両１では、取付ブラケット７０によって外殻構造を構成したことにより、衝突時においても、インバータ５０を効果的に保護できるように工夫されている。

すなわち、電動車両１に対する左方からの衝突（いわゆる側突）により、車体が変形、破損する場合がある。その場合、左サイド領域に配置されているインバータ５０にも外力が作用する可能性が高い。例えば、インバータ５０が落下したり、フロアサイドフレーム１３などがインバータ５０に衝突したりするおそれがある。

特に、この電動車両１のように、ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３との間にインバータ５０を配置した場合には、これらの間に挟まれて、インバータ５０が押し潰されるおそれがある。それに対し、この電動車両１では、インバータ５０の周囲は、取付ブラケット７０による外殻構造によって囲まれている。

図１１の上図に模式的に示すように、側突時には、フロアサイドフレーム１３が、その外側から過剰な外力を受ける。それにより、フロアサイドフレーム１３の右側面が取付ブラケット７０に接触する。取付ブラケット７０は内側に押し付けられる。フロアサイドフレーム１３が大きく入り込むと、図１１の下図に模式的に示すように、取付ブラケット７０はＡＴトランスミッション６の左側面に接触する。取付ブラケット７０は、左右両側から押し付けられる。

このとき、取付ブラケット７０は、高剛性な外殻構造を構成しているので、これらの押付力に対して突っ張ることができる。従って、押し潰されることを防止できる。取付ブラケット７０の内部に格納されているインバータ５０に外力は作用しない。側突が発生しても、インバータ５０を保護できる。

ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３との間に強い力で挟まれるので、インバータ５０も含め、取付ブラケット７０の落下を防止できる。更に、取付ブラケット７０の突っ張り作用により、フロアサイドフレーム１３とトンネルサイドフレーム１４との間の間隔も大きく変化しない。すなわち、取付ブラケット７０の両側の隙間程度しか、これらの間隔は狭まらない。そのため、取付ボルト１０１に作用する剪断力も抑制される。取付ボルト１０１の剪断も防止できる。

（ＤＣＤＣコンバータの保護）
更に、この電動車両１では、コンバータ４０をインバータ５０と重なるように、下壁部（底板部７５）の下側に配置したことにより、側突時においても、コンバータ４０も効果的に保護できるように工夫されている。

すなわち、コンバータ４０は、上述した配置で、底板部７５の下面に、ボルトで締結して固定されている。取付ブラケット７０は、コンバータ４０をフロアパネル１１に取り付けるためのブラケットとしても利用（併用）されている。従って、部材点数が削減できる。部材コストが低減できる。

上述したように、コンバータ４０のサイズは、インバータ５０のサイズと略同一、または、小さい。従って、コンバータ４０の横幅（左右方向の大きさ）および長さ（前後方向の大きさ）は、取付ブラケット７０の横幅および長さよりも小さい。そのため、上方向から見たとき、コンバータ４０は、取付ブラケット７０からはみ出すことがなく、その下方に隠れる。

従って、側突が発生しても、取付ブラケット７０が突っ張った状態になることで、コンバータ４０も、その左右方向から押し潰されるおそれはない。取付ブラケット７０が落下しないので、コンバータ４０も落下しない。しかも、コンバータ４０は、上下方向では、ＡＴトランスミッション６およびフロアサイドフレーム１３の下端と略同一の高さ、または、これらよりも下方に位置している。コンバータ４０は、これらによって、直接に挟まれるおそれがない。

従って、コンバータ４０もまた、側突が発生しても保護できる。インバータ５０およびコンバータ４０は、上下に同じ向きに重ねて配置してあるので、配線および配管の作業も容易である。

（ガイドブラケット）
図６、図７に示すように、ガイドブラケット８０は、上下方向から見たとき、前方に向かって窄まる略Ｖ形状の外形を有している。ガイドブラケット８０は、前方に向かって上向きに傾斜した状態で略水平方向に拡がるガイド面部８１と、ガイド面部８１の外側に設けられた一対のフランジ部８２ａ，８２ａと、ガイド面部８１の内側の縁に連なって略鉛直方向に拡がる縦壁部８３と、を有している。

各フランジ部８２ａはフロアサイドフレーム１３に、ボルトで締結することによって取り付けられている。ガイドブラケット８０は、図７に示すように、更に、その内側の後端部が、下側ブラケット７０Ｄの内側の前端部に連結ボルト１０３で締結されることにより、取付ブラケット７０と連結されている。

それにより、縦壁部８３は、トンネル部１１ａの側に面するように配置されている。詳細には、縦壁部８３は、図７に示すように、トンネル部１１ａの右側の縁の下方に位置し、内区画面７１ａと内外に重なった状態で、トンネル部１１ａおよび左サイド領域の双方の下側のスペースを仕切るように配置されている。そして、縦壁部８３は、図９に示すように、ＡＴトランスミッション６の下端部の左側面と対向するように構成されている。

すなわち、ガイドブラケット８０は、取付ブラケット７０と連結された状態で、トンネルサイドフレーム１４およびフロアサイドフレーム１３の双方に取り付けられている。それにより、側突時には、取付ブラケット７０と協働して、フロアパネル１１の左サイド領域が左右方向に押し潰されることを抑制できる。側突時には、インバータ５０およびコンバータ４０を、よりいっそう保護できる。

更に、側突時には、縦壁部８３がＡＴトランスミッション６に押し付けられる。ガイドブラケット８０も、取付ブラケット７０と同様に、左右方向に突っ張った状態となる。ガイドブラケット８０も強固に支持されるので、その落下を防止できる。

ガイドブラケット８０は、左サイド領域の最先端部分、つまり、フロントサブフレーム２０の左側の後端部と、取付ブラケット７０との間に配置されている。それにより、ガイド面部８１の先端は、図１０に示すように、フロントサブフレーム２０の後端部よりも上方に位置するように構成されている。ガイド面部８１の後端は、コンバータ４０よりも下方を指向するように構成されている。

電動車両１は、前方からの衝突（いわゆる前突）ガイド面部、特に左斜め前方からの衝突（いわゆる斜突）により、車体が変形、破損する場合がある。その場合、フロントサブフレーム２０が後退して、その左側の後端部が左サイド領域に入り込む可能性がある。

それに対し、上述した構造のガイド面部８１が、上述したように配置されているので、フロントサブフレーム２０が後退した場合には、フロントサブフレーム２０の後端部はコンバータ４０の下方に案内される。従って、インバータ５０およびコンバータ４０は、前突時または斜突時においても、保護できる。

（配管の保護）
更に、この電動車両１では、配管９０も側突から保護できるように工夫されている。すなわち、電動車両１の下部には、燃料、冷却水などの流体を流すために、フロアパネル１１の下面に沿って、複数の流体用の配管９０が前後方向に延びるように配索されている。これら配管９０が、図４、図５に示すように、上壁部（架設部７２）の上方の隙間を通って配索されている。取付ブラケット７０の上中下に、配管９０、インバータ５０、および、コンバータ４０が、三層に重ねた状態で配置されている。

具体的には、バッテリを冷却する冷却水が流れるバッテリ冷媒配管９０ａ、エンジン２の燃料が流れる燃料配管９０ｂ、および、後輪のブレーキを作動させる作動油が流れるブレーキ配管９０ｃが、左右方向の中央部位に集約した状態で、取付ブラケット７０の上方に位置するフロアパネル１１の下面に沿って配索されている。従って、これら複数の配管９０も、取付ブラケット７０の突っ張り作用により、側突から保護できる。

これら複数の配管９０の一部（燃料配管９０ｂ、ブレーキ配管９０ｃ）は、フロアパネル１１のうち、強度部材であるフロアサイドフレーム１３の内側に沿って配索されている。取付ブラケット７０の上方を通るように配索したことで、これらの配管９０は、フロアサイドフレーム１３から離れて位置することになる。それにより、これらの配管９０の支持が不安定になる。

それに対し、この電動車両１では、複数の配管９０を支持する配管ホルダー９１が、取付ブラケット７０の上方に配置されている。配管ホルダー９１は、横長扁平な部材からなり、フロアパネル１１の下面に取り付けられている。複数の配管９０は、配管ホルダー９１によって安定して支持される。

取付ブラケット７０の上側ブラケット７０Ｕには、図５、図６などに示すように、架設部７２の後方に、フロアサイドフレーム１３の側が開放された矩形の切欠部７８が設けられている。配管ホルダー９１は、その切欠部７８の上方に配置されている。配管ホルダー９１に支持された複数の配管９０は、切欠部７８を通じて後方に延出されている。

更に後方に延びる燃料配管９０ｂおよびブレーキ配管９０ｃは、切欠部７８およびその前方のスペースを利用して、フロアサイドフレーム１３の側に屈曲されている。これら配管９０ｂ、９０ｃの配索が容易にできる。

それにより、燃料配管９０ｂおよびブレーキ配管９０ｃは、再度、フロアサイドフレーム１３の内側に沿うように配索されている。このように、フロアパネル１１の下面に沿って前後方向に延びるように配索されている複数の配管９０についても、取付ブラケット７０の突っ張り作用を利用して、側突時に保護できるように工夫されている。

すなわち、この電動車両１では、ＡＴトランスミッション６とフロアサイドフレーム１３との間に位置して、インバータ５０を支持する取付ブラケット７０の構造を、高い剛性が得られるように立体化した。それにより、インバータ５０を取付ブラケット７０の内部に格納した。フロアサイドフレーム１３が、ＡＴトランスミッション６の側に強い力で押し付けられても、取付ブラケット７０が左右方向に突っ張るようにした。

その結果、側突が発生しても、取付ブラケット７０の内部に格納されているインバータ５０を保護できる。更に、取付ブラケット７０の下側には、コンバータ４０を配置した。取付ブラケット７０の上側には、複数の配管９０を配置した。従って、コンバータ４０および複数の配管９０についても側突から保護できる。

しかも、取付ブラケット７０の前側には、ガイドブラケット８０を付設した。それにより、側突に対する保護の強化と共に、前突または斜突からもこれら部材を保護できる。従って、開示する技術を適用したこの電動車両１によれば、安全性を効果的に向上できる。

なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、実施形態では、「所定の車両構造」として変速機を例示したが、それに限らない。例えば、モータなどの他の車両部品でもよいし、トンネルサイドフレームなど車両部品の部分的な構造物であってもよい。

１ 電動車両
２ エンジン
３ モータ
５ ダンパ
６ ＡＴトランスミッション
８ トランスファー
９Ｒ リアプロペラシャフト
１０ サイドシル
１１ フロアパネル
１１ａ トンネル部
１２ ダッシュパネル
１３ フロアサイドフレーム
１４ トンネルサイドフレーム
１５ フロントサイドフレーム
２０ フロントサブフレーム
３０ 排気装置
３１ 排気管
３２ 浄化装置
４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ（高電圧部品）
４２ ＣＶハーネス
４３ ＣＶ冷却水配管
５０ インバータ（第２高電圧部品）
５２ ＩＶハーネス
５３ ＩＶ冷却水配管
６０ 高電圧バッテリ
６０Ｒ 右側高電圧バッテリ
６０Ｌ 左側高電圧バッテリ
７０ 取付ブラケット
７０Ｕ 上側ブラケット
７０Ｄ 下側ブラケット
７１ 上内側取付部
７１ａ 内区画面（内側壁部）
７２ 架設部（上壁部）
７３ａ 外区画面（外側壁部）
７５ 底板部（下壁部）
８０ ガイドブラケット
９０ 配管
９１ 配管ホルダー

Claims (7)

1. 駆動用の高電圧バッテリを搭載し、その電力を利用した走行が可能な電動車両の下部構造であって、
   車室の下側に拡がるフロアパネルと、
   前記フロアパネルの下方、かつ、その左右方向の中間に設けられる所定の車両構造と、
   前記フロアパネルの下面の左右の側部に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドフレームと、
   前記高電圧バッテリと接続されていて、前記車両構造と前記フロアサイドフレームの一方との間に配置される所定の高電圧部品と、
   前記高電圧部品を前記フロアパネルに取り付ける取付ブラケットと、
   を備え、
   前記取付ブラケットが、
   前記高電圧部品と前記車両構造との間の少なくとも一部を仕切る内側壁部と、
   前記高電圧部品と前記フロアサイドフレームとの間の少なくとも一部を仕切る外側壁部と、
   前記内側壁部の上縁部と前記外側壁部の上縁部とに掛け渡された上壁部と、
   前記内側壁部の下縁部と前記外側壁部の下縁部とに掛け渡された下壁部と、
   を含む外殻構造を有している、電動車両の下部構造。
2. 請求項１に記載の電動車両の下部構造において、
   前記フロアパネルの左右方向の中間が上側に凹むことによって前後方向に延びるように設けられたトンネル部と、
   前記トンネル部の下縁に沿って延びるトンネルサイドフレームと、
   を更に備え、
   前記車両構造は、前記トンネル部の内部に配置された変速機であり、
   前記外側壁部は、前記フロアサイドフレームの側面と対向し、前記内側壁部は、前記取付ブラケットが前記トンネルサイドフレームに取り付けられることによって、前記変速機の側面と対向している、電動車両の下部構造。
3. 請求項１または２に記載の電動車両の下部構造において、
   前記高電圧バッテリと接続されていて、前記車両構造と前記フロアサイドフレームとの間に配置される第２高電圧部品を更に備え、
   前記第２高電圧部品が、前記高電圧部品と重なるように、前記下壁部の下側に配置されている、電動車両の下部構造。
4. 請求項３に記載の電動車両の下部構造において、
   前記フロアパネルよりも前方に配置され、その左右の後端部の一方が前記高電圧部品の前方に位置するフロントサブフレームと、
   前記フロントサブフレームと前記高電圧部品との間に配置されるガイドブラケットと、
   を更に備え、
   前記ガイドブラケットが、
   前方に向かって上向きに傾斜したガイド面部と、
   前記ガイド面部の両側に設けられた一対のフランジ部と、
   を有し、
   前記フランジ部の一方がフロアサイドフレームに取り付けられるともに、前記フランジ部の他方がトンネルサイドフレームに取り付けられていて、前記ガイド面部が、前記フロントサブフレームが後退した場合に、当該フロントサブフレームを前記第２高電圧部品の下方に案内する、電動車両の下部構造。
5. 請求項４に記載の電動車両の下部構造において、
   前記ガイドブラケットが、前記車両構造と左右方向に対向する縦壁部を有している、電動車両の下部構造。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載の電動車両の下部構造において、
   流体を流すために前記フロアパネルに沿って前後方向に延びる少なくとも１本の配管を更に含み、
   前記配管が、前記上壁部の上方を通って配索されている、電動車両の下部構造。
7. 請求項６に記載の電動車両の下部構造において、
   前記配管が複数本からなり、
   前記複数の配管が、前記上壁部の左右方向の中央部位に集約した状態で配索されている、電動車両の下部構造。

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