JP3199296B2 - 電気自動車の組立構造 - Google Patents

電気自動車の組立構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の効率的な
組み立てを行い得るようにした電気自動車の組立構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の駆動源としては、バッテリ
ーが用いられ、バッテリーは複数個ユニット化されて搭
載され、これに付随して各種コントロールユニット、電
装機器が搭載される。例えば、バッテリーユニットを車
体のフロア下に搭載し、高圧電装ユニット類をボンネッ
ト下方の車体前部空間内の走行駆動用モーター、トラン
スミッション等の上方に搭載し、オンボードチャージャ
ー、コントロールユニット類等をリヤシート下方の車体
内に、空調用燃料タンクをスペアタイヤパン下方に夫々
個々に、別個に取り付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上の組立技術は、上
記した各ユニット単体を、夫々個別に、別個に組み付け
るため、自動車製造ラインにおけるメインラインでの組
み付けに際し、組付工数が増大し、作業が煩雑となり、
量産性の点で極めて不利である。又、モータ等を収納し
た自動車の前部空間部内に多くの高圧電装ユニット類
を、個々に組み込むので、搭載スペースが不足しがちと
なり、ボンネットバルジ等の形状に特殊なデザインを要
求される可能性があること、この結果、外観、商品性の
点で課題がある等の不都合がある。
【０００４】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たもので、バッテリー、複数の電装機器等を、メインラ
インとは別個に予めアッセンブリーしてモジュール化
し、モジュール化した少数のモジュール体を車体に組み
付けることで、組立作業性を著しく向上させ、作業能率
の向上、作業の容易化、量産性の向上、ボンネット等の
デザイン性の向上、電気自動車の外観性、商品性の向上
等を図るようにした電気自動車の組立構造を提供するに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段は、電気自動車の組立構造であって、電気自動
車の床下に組み付けられるバッテリー及びジャンクショ
ンボックス、ブレーカーボックス、オンボードチャージ
ャー、及びコントロールユニット類等の電子機器類を一
体化したバッテリーモジュール体と、電気自動車の前部
の走行駆動用モーターの上方に組み付けられ、パワード
ライブユニット及びダウコンバーターを１個のボックス
内に収納してモジュール化した高圧電装モジュール体
と、電気自動車の後部に組み付けられ、左右の緩衝器、
該緩衝器間に架設されたビーム等からなる後輪懸架装
置、該懸架装置と一体化された空調用燃料タンクからな
る後輪懸架装置モジュール体とからなり、各モジュール
体を電気自動車の車体に組み付けるようにしたことを特
徴とする。
【０００６】バッテリーモジュール体は、バッテリー、
これの前方に配設されたジャンクションボックス、バッ
テリーの前後部上に配設されたブレーカーボックス、オ
ンボードチャージャー、及びコントロールユニット類
を、１個のボックス内に収納して構成した。
【０００７】後輪懸架装置モジュール体は、左右の緩衝
器、各緩衝器と左右の各後輪を連結する支持アーム、左
右の支持アーム間を繋ぐビーム材、ビーム材上に組み付
けられた空調用燃料タンクからなる。電気自動車の前席
下方に、空調用インバーターモジュール体を上記各モジ
ュール体と同様に組み付けた。
【０００８】電気自動車の前部アンダーカバーの後端部
と、バッテリーモジュール体の前部との間に隙間を設
け、熱逃がし通路を構成した。高圧電装モジュール体内
に、ジャンクションボックスを搭載し、バッテリーモジ
ュール体の前部にオンボードチャージャーを配設した。
バッテリーモジュールの後部上に、コントロールユニッ
ト類を配設した。
【０００９】
【作用】上記手段によれば、バッテリー及びジャンクシ
ョンボックス、ブレーカーボックス、オンボードチャー
ジャー、及びコントロールユニット類等の電子機器類を
一体化したバッテリーモジュール体とし、パワードライ
ブユニット及びダウコンバーターを１個のボックス内に
収納してモジュール化した高圧電装モジュール体とし、
緩衝器や空調用燃料タンクは、夫々モジュール化され、
メインラインで組み付けられる部品的には、極めて少数
となった各モジュール体を車体に組み付ければ良いこと
となり、作業性が極めて向上し、組み付けも極めて容易
化し、生産性が向上し、量産か上極めて有利であり、メ
インラインでの大幅な省力化が図れ、自動車前部空間へ
の部品の搭載が、スペース的にも楽になって自動車前部
のデザインの自由度が向上し、外観性、商品性が向上す
る。
【０００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付した図面に従
って詳述する。図１は本発明に係る電気自動車の説明的
平面図、図２は電気自動車の説明的側面図、図３は本発
明に係る組立構造を示し、一部のモジュール体の組み付
け手前の説明的側面図、図４は図２の前部の要部の拡大
説明的側面図、図５は図４の５―５線断面図、図６は図
２の後部の要部の拡大説明的側面図、図７は図６の指示
線７部分の拡大断面図、図８は図６の８―８線断面図、
図９は図６の９―９線断面図、図１０は車体の後部構造
を示す斜視図で、一部を取り外して示した斜視図、図１
１は車体後部におけるフロアトンネル部と、バルクヘッ
ドの接合を示す分解斜視図、図１２はバルクヘッドのト
ンネル取付ブラケット取付部分の要部斜視図、図１３は
バッテリーモジュール体の外観斜視図、図１４はバッテ
リーモジュール体の前部の分解斜視図、図１５はバッテ
リーモジュール体の後部上に配設するチャージャー、コ
ントロールユニット類等の分解斜視図、図１６は本発明
に係る変更実施例の説明的側面図、図１７は図１６の１
７−１７線断面図である。
【００１１】図においてＥＶは電気自動車を示し、車体
１の下部は、図１、図２、図５で示す如く、前後方向に
設けられた左右のサイドシル２，２、これの内側に平行
するように設けられた左右のサイドフレーム３，３、フ
ロアパネル４、ボンネット５で開閉される前部の空間部
６、これ等の上に設けられ、外側を覆う車体１、底面の
フロアパネル後部４ａ上にスペアタイヤ８を格納した後
部の荷室７等からなる。
【００１２】搭乗用車室９内の後部床は、図１０の如く
構成され、フロアパネル４の後部上には左右のサイドパ
ネル１０間に前後に離間してバルクヘッド１１，１２が
架設され、バルクヘッド１１，１２の上面は開放されて
空間部１３が形成され、空間部１３の左右方向中間部に
は、センタースティ１４がバルクヘッド１１，１２の上
部間に架設されている。バルクヘッド１１，１２間の空
間部１３の上面はメンテナンスリッド１５で着脱自在に
覆われ、フロアパネル４の左右方向の中間部には、セン
タートンネル４ｂが断面上向き凸型に設けられている。
【００１３】トンネル４ｂは、図１１、図１２に示す如
くで、断面略Ｚ型のバルクヘッド１１の左右方向中間部
に前方に突設し、このトンネル４ｂと類似形状の接合部
１６に被せて溶接等で接合される。接合部１６は、図１
２のようにバルクヘッド１１の取付面に突設した取付部
１１ａに溶接等で接合される。センタートンネル４ｂ上
には、図１０に示す如く例えばサイドブレーキレバー１
７等が設けられ、ワイヤ１８等で後輪ブレーキに連結さ
れる。
【００１４】車体１の下位の前後左右には図１、図２に
示す如く、車輪１９，１９、２０，２０が配設され、又
前部の空間部６内には、下位に走行駆動用モーター２
１、トランスミッション２２等が格納、搭載されてい
る。尚図面中２３は操向用ハンドル、２４はフロントシ
ート、２５はリヤシート、２６は変速用レバーを示す。
【００１５】以上において、車体のフロアパネル４の下
にバッテリーモジュール体Ａを組み付ける。バッテリー
モジュール体Ａは、図２、図３、図５、図６、図８、図
１３乃至図１５に示す如くで、モジュール体Ａの要部
は、前後、左右に並置した複数のバッテリー２７…を収
納するバッテリーボックス２８、これの上面を覆うリッ
ド２９からなる。バッテリーボックス２８の左右の側面
には、図１３で示す如く前後に離間して取付スティ２８
ａ…が突設され、リッド２９の前部上面には、ブレーカ
ーボックス３０が搭載されている。
【００１６】バッテリーボックス２８のリッド２９の後
部上面には、図１５で示す如くオンボードチャージャー
３１、パワードライブユニットコントローラ等のコント
ロールユニット類３２、パワートレインエレクトロニッ
クコントロールユニット等のコントロールユニット類３
３、オイルポンプドライブユニット等のコントロールユ
ニット類３４等が搭載、設置されている。これ等機器類
の周辺部には取付座２９ａを囲橈するように設け、シー
ル部材３５を介して箱状ケース３６で水密に覆い、ケー
ス３６はコントロールユニット類３４上方部の位置にメ
ンテナンス開口部３６ａを設け、シール部材３７ａを介
してメンテナンスリッド３７で開閉自在に開口部３６ａ
を覆う。
【００１７】バッテリーボックス２８の前部には、図
３、図１３で示す如く冷却エア取入れ口２８ｂ，２８ｂ
を、又後部には出口２８ｃ，２８ｃを設け、出口の上流
部には、冷却ファン３８を内装した。以上のバッテリー
ボックス２８の前方には、一体的にジャンクションボッ
クス３９を設ける。
【００１８】ジャンクションボックス３９は、図１３、
図１４で示す如くで、凹皿状のプレートからなるチッピ
ングプロテクター４０上に設置され、周囲を囲橈するよ
うに設けた下側ケース４０ａ上に、シール部材４１ａを
介して覆うように組み付けた箱状のケース４１で水密に
覆われる。ジャンクションボックス３９を搭載するチッ
ピングプロテクター４０には、左右の側片４０ｂ，４０
ｂ、後方に延びる取付片４０ｃ，４０ｃ、中間部の起立
片４０ｄ等を備え、これ等には取付孔が設けられ、上記
したバッテリーボックス２８の前部に連結、固定され、
一体化される。
【００１９】以上のようにバッテリーモジュール体Ａ
は、バッテリー２７を収納するバッテリーボックス２
８、これの前部の上側に搭載されたブレーカーボックス
３０、後部の上側に搭載されたオンボードチャージャー
３１、各種のコントロールユニット類３２〜３４、バッ
テリーボックス２８の前部に接合されたチッピングプロ
テクター４０を介して、一体に設けられたジャンクショ
ンボックス３９等で構成する。かかるバッテリーモジュ
ール体Ａは、図８に示すように、左右に突設した取付ス
ティ２８ａ…を左右のサイドフレーム３，３にボルトｂ
…等で結合、垂下し、車体１へ組み付ける。
【００２０】バッテリーボックス２８の後部に設けたオ
ンボードチャージャー３１、コントロールユニット類３
２〜３４のケース３６は、フロアパネル４の後部開口部
４ｃから上方に突出し、空間部１３に臨み、上記リッド
１５を取り外してメンテナンスを行い得るように構成す
る。この部分の前部の詳細を図７で示し、図中２９はバ
ッテリーボックス２８のリッドで、シール部材３５を介
してケース３６がボルトｂ…で組み付けられ、フロアパ
ネル４の開口部４ｃには垂下片４ｄを設け、中空のシー
ル部材４ｅを押圧するようにリッド２９上に当接させ、
水密にシールを行っている。又前部のブレーカーボック
ス３０の部位に相当するフロアパネル４の部位には、図
４で示す如く開口部４ｆを設け、開口部周に中空状のシ
ール部材４ｇを設けてブレーカーボックス３０の上面に
水密に当接させ、開口部４ｆ上にセンターコンソール４
ｍの後部を臨ませて（図２参照）、この部分を覆うよう
に構成した。
【００２１】以上のバッテリーモジュール体Ａの組み付
けにより、前部のチッピングプロテクター４０前端部と
車体下部前部のアンダーカバー４２後端部との間に隙間
Ｓが設けられ、熱逃がし通路が構成されている（図２参
照）。これにより、フロントグリルから取入れられた冷
却風は、ボンネット５で塞がれた空間部６内を通過して
熱逃がし通路から排出され、空間部６内を空冷する。尚
図８中、バッテリーモジュール体Ａ上方部の左右で、フ
ロアパネル４の左右に配設された４３はエレクトロニッ
クパワーステアリングユニット、４４はブレーキエレク
トロニックコントロールユニットである。
【００２２】又、図２、図３に示すごとくボンネット５
下の空間部６内の上位には、高圧電装モジュール体Ｂを
組み付ける。高圧電装モジュール体Ｂは、パワードライ
ブユニット４５と、ダウンコンバーター４６，４７をケ
ース４８を介してアッセンブリーし、ワンパックとなる
ように一体化したもので、予めかかる機器類を一体化し
ておいて高圧電装モジュール体を構成し、モーター２
１、トランスミッション２２上方の空間部に組み付け
る。従って、個々の機器を個別に組み付ける必要が無
く、アッセンブリー化され、一体化されたモジュール体
Ｂを組み付ければ良いこととなる。
【００２３】尚、図４、図５に示すごとく上記したバッ
テリーモジュール体Ａの前部のジャンクションボックス
３９の上方には、空調用インバーター４９をユニット化
した空調用インバーターユニットＤを配設する。空調用
インバーターユニットＤは、上記ジャンクションボック
ス３９の上方で、フロアパネル４上に配設され、ジャン
クションボックス３９の上方のフロアパネル４上に設け
られた前部センタートンネル４ｈで囲まれる空間部４ｉ
内に収納され、設置され、ユニットをそのままこの部分
に組み込むことで、組み付けることができる。
【００２４】後輪懸架装置モジュール体Ｃの詳細は図
６、図９に示される如くである。後輪懸架装置は、中間
部の左右方向に延びるビーム５０の左右に後輪２０，２
０の支持アーム５１，５１が枢着され、アーム５１，５
１には緩衝器５２，５２の下部が連結され、緩衝器５
２，５２の上部は、後に車体側の左右の取付部４ｊ，４
ｊに図のように取り付けられる。又ビーム５０の左右に
起設した取付部５０ａ，５０ａは、左右のサイドフレー
ム３，３の後部に後にボルトｂ…で取り付けられる。
【００２５】以上からなる後輪懸架装置のビーム５０の
中間部上に、空調用燃料タンク５３を予めアッセンブリ
ーして組み付けておき、実施例では、ビーム５０側に左
右にブラケット５０ｂ，５０ｂを設けておき、これに燃
料タンク５３の周囲に突出するフランジ部５３ａをボル
トｂ…で取り付けておく。このように、ビーム５０、左
右のアーム５１，５１、緩衝器５２，５２、ビーム５０
上に組み付けられた空調用燃料タンク５３の夫々で、後
輪懸架装置モジュール体Ｃを構成する。
【００２６】このように後輪懸架装置モジュール体Ｃ
は、予め空調用燃料タンク５３を一体化して備えている
ので、後輪懸架装置を車体側に組み付けると同時に空調
用燃料タンク５３も組み付けられることとなる。空調用
燃料タンク５３は、リヤシート２５の後方の下方床下に
配設されることとなり、従って、車室後部の空間を制約
することなく設置することができる。フロアパネル４の
後部４ａは、スペアタイヤ８を収納する底面から下方に
環状の突部４ｋを突設している。空調用燃料タンク５３
は、突部４ｋ下面と、ビーム５０間でラバー等を介して
上下から挟持されることとなり、組付後の保持は、強
固、確実になされる。
【００２７】図１６、図１７は、本発明の変更実施例を
示すもので、基本構造は上記実施例と同様なので、同一
部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。本実
施例は、ボンネット５で覆われる前部空間部６内にスペ
ースがある場合に、ジャンクションボックス３９を高圧
電装モジュール体Ｂ内に一体に組み込んだものである。
バッテリーモジュール体Ａの前部には、オンボードチャ
ージャー３１を一体化するように組み込み、これによ
り、バッテリーモジュール体Ａの後部上が、オンボード
チャージャー３１を除いたコントロールユニット類のみ
となり、バッテリーモジュール体Ａの後部の上方への突
出部が低くなり、車室のリヤシート２５取付面を低く設
定することができ、後席のヘッドクリアランスを大きく
することができ、居住性が向上する。
【００２８】又図１７の如く、バッテリーボックス２８
のリッド２９の後部上面に、オンボードチャージャー３
１を除くコントロールユニット類３２，３３，３４，４
３，４４を集中配備させることにより、バッテリーモジ
ュール体Ａに更に機器類の集中組み付けがなされ、更な
るモジュール化の促進、組み付け性の向上、量産性の向
上が図れ、又リヤシート２５下方の空間部に余裕ができ
るので、空間部を利用して他の機器類の搭載が可能とな
る。
【００２９】
【発明の効果】以上で明らかなように本発明によれば、
ジャンクションボックス、ブレーカー、オンボードチャ
ージャー、コントロールユニット類等を一体的に組み付
けてモジュール化してバッテリーモジュール体とし、パ
ワードライブユニット、ダウンコンバーターを一つのボ
ックス内に収納してモジュール化し、高圧電装モジュー
ル体とし、後輪懸架装置に空調用燃料タンクを組み込ん
でモジュール化して後輪懸架装置モジュール体を構成
し、これ等の電気自動車特有の機器類を３個のモジュー
ル体としてメインラインで自動車に組み付けるので、機
器類を個々に、別個に組み付ける必要が無く、少数のモ
ジュール体、空調用インバーターとして組み付けるの
で、自動車の組立用メインラインでの機器類の組付工数
が大幅に削減され、容易に、作業効率良好に、能率的に
組付が行え、量産性の大幅な向上が図れる。
【００３０】又本発明は、バッテリーモジュール体に、
ジャンクションボックスや、コントロールユニット類、
オンボードチャージャーを一体的に組み付けてモジュー
ル化するので、機器類の集中、配備が合理的であり、組
付時の配線等も集中して合理的に、容易になされ、配線
作業上も有利であり、高圧電装モジュール体も、ドライ
ブユニット、ダウンコンバーターをボックスに収納して
構成するので、これ等機器類の合理的な、コンパクト化
が図れるモジュール化がなされ、この点でも有利であ
り、空調用燃料タンクも、後輪懸架装置のビーム上にア
ッセンブリーして一体化してモジュール化したので、空
調用燃料タンクの組付けも容易に、確実になされ、後輪
懸架装置の組み付けで、空調用燃料タンクが同時に、し
かも、車体後部床面との間で、強固、確実に、容易に組
み付けることが可能となる。
【００３１】更に本発明は、ジャンクションボックスを
高圧電装モジュール体に一体化し、バッテリーモジュー
ル体の前部に背の高いチャージャーを配設した場合に
は、バッテリーモジュール体の後部上に空間が残り、こ
の部分に全てのコントロールユニット類を集中配備する
ことが可能となり、バッテリーモジュール体の更なる機
器類の集中配備が可能となり、機器類の集中で組付性が
更に向上し、又バッテリーモジュール体の後部は、背が
低いコントロールユニット類のみとなるので、この上の
リヤシート取付面が低くなり、車室後部のヘッドクリア
ランスを大きくできて、居住性が向上する等、多大の効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気自動車の説明的平面図
【図２】上記電気自動車の説明的側面図
【図３】本発明に係る組立構造を示し、一部のモジュー
ル体の組み付け手前の説明的側面図
【図４】上記図２の前部の要部の拡大説明的側面図
【図５】上記図４の５―５線断面図
【図６】上記図２の後部の要部の拡大説明的側面図
【図７】上記図６の指示線７部分の拡大断面図
【図８】上記図６の８―８線断面図
【図９】上記図６の９―９線断面図
【図１０】本発明に係る車体の後部構造を示す斜視図
で、一部を取り外して示した斜視図
【図１１】本発明に係る車体後部におけるフロアトンネ
ル部と、バルクヘッドの接合を示す分解斜視図
【図１２】上記バルクヘッドのトンネル取付ブラケット
取付部分の要部斜視図
【図１３】本発明に係るバッテリーモジュール体の外観
斜視図
【図１４】上記バッテリーモジュール体の前部の分解斜
視図
【図１５】上記バッテリーモジュール体の後部上に配設
するチャージャー、コントロールユニット類等の分解斜
視図
【図１６】本発明に係る電気自動車の変更実施例の説明
的側面図
【図１７】上記図１６の１７−１７線断面図
【符号の説明】
ＥＶ…電気自動車、Ａ…バッテリーモジュール体、Ｂ…
高圧電装モジュール体、Ｃ…後輪懸架装置モジュール
体、Ｄ…空調用インバーターユニット、１…車体、２１
…走行駆動用モーター、２７…バッテリー、３１…オン
ボードチャージャー、３２，３３，３４，４３，４４…
コントロールユニット類、４５…パワードライブユニッ
ト、４６，４７…ダウンコンバーター、４９…空調用イ
ンバーター、５０，５１，５２…後輪懸架装置を構成す
るビーム，支持アーム，緩衝器、５３…空調用燃料タン
ク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−44919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87386（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−201352（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−207610（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271086（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−115776（ＪＰ，Ｕ) 特表 平２−503874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 25/20 B60K 1/04

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車の床下に組み付けられるバッ
    テリー及びジャンクションボックス、ブレーカーボック
    ス、オンボードチャージャー、及びコントロールユニッ
    ト類等の電子機器類を一体化したバッテリーモジュール
    体と、 上記電気自動車の前部の走行駆動用モーターの上方に組
    み付けられ、パワードライブユニット及びダウコンバー
    ターを１個のボックス内に収納してモジュール化した高
    圧電装モジュール体と、 上記電気自動車の後部に組み付けられ、左右の緩衝器、
    該緩衝器間に架設されたビーム等からなる後輪懸架装
    置、該懸架装置と一体化された空調用燃料タンクからな
    る後輪懸架装置モジュール体と、 からなり、上記各モジュール体を電気自動車の車体に組
    み付けるようにしたことを特徴とする電気自動車の組立
    構造。
  2. 【請求項２】 上記バッテリーモジュール体は、バッテ
    リー、これの前方に配設されたジャンクションボック
    ス、該バッテリーの前後部上に配設されたブレーカーボ
    ックス、オンボードチャージャー、及びコントロールユ
    ニット類を、１個のボックス内に収納して構成したこと
    を特徴とする請求項１記載の電気自動車の組立構造。
  3. 【請求項３】 上記後輪懸架装置モジュール体は、左右
    の緩衝器、該各緩衝器と左右の各後輪を連結する支持ア
    ーム、該左右の支持アーム間を繋ぐビーム材、ビーム材
    上に組み付けられた空調用燃料タンクからなることを特
    徴とする請求項１記載の自動車の組立構造。
  4. 【請求項４】 電気自動車の前席下方に、空調用インバ
    ーターモジュール体を上記各モジュール体と同様に組み
    付けたことを特徴とする請求項１記載の電気自動車の組
    立構造。
  5. 【請求項５】 電気自動車の前部アンダーカバーの後端
    部と、上記バッテリーモジュール体の前部との間に隙間
    を設け、熱逃がし通路を構成したことを特徴とする請求
    項１記載の電気自動車の組立構造。
  6. 【請求項６】 上記高圧電装モジュール体内に、上記ジ
    ャンクションボックスを搭載し、上記バッテリーモジュ
    ール体の前部に上記オンボードチャージャーを配設した
    ことを特徴とする請求項１記載の電気自動車の組立構
    造。
  7. 【請求項７】 上記バッテリーモジュールの後部上に、
    コントロールユニット類を配設したことを特徴とする請
    求項６記載の電気自動車の組立構造。
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