JP3819605B2

JP3819605B2 - 電気自動車におけるカプラーの保護構造

Info

Publication number: JP3819605B2
Application number: JP25532898A
Authority: JP
Inventors: 毅雄西堀
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: JP2000092616A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリとモータの制御装置とを収納するバッテリボックスを車体下面に着脱自在に取り付け、中間部にカプラーを備えたハーネスを前記バッテリボックスから外部に延出させた電気自動車に関し、特にそのカプラーの保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる電気自動車では、バッテリの交換やメンテナンス、あるいはモータの制御装置のメンテナンスを行うためにバッテリボックスを車体から取り外す必要があり、そのためにバッテリボックスから車体に延びるハーネスの中間部にカプラーを設け、バッテリボックスを車体から取り外すときにカプラーの結合を解除するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バッテリボックスに連なるハーネスが長いと該バッテリボックスを車体から取り外したときに邪魔になるため、そのハーネスの長さをできるだけ短くすることが望ましい。そのために、バッテリボックスを車体の下面に設けたものでは、カプラーが必然的に車体の下面に配置されることになり、自動車の走行中にカプラーに飛石が当たる可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電気自動車の車体下面に設けたバッテリボックスから延びるハーネスのカプラーを飛石から効果的に保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、バッテリとモータの制御装置とを収納するバッテリボックスを車体下面に着脱自在に取り付け、中間部にカプラーを備えたハーネスを前記バッテリボックスから外部に延出させた電気自動車におけるカプラーの保護構造であって、バッテリボックスのハーネスが引き出される側面と、この側面に対向して車体左右方向に延びるフレーム部材とによって前後を区画された空間内にカプラーを配置し、前記カプラーがバッテリボックスに連なる第１カプラーと、この第１カプラーに結合可能な第２カプラーとからなり、前記第２カプラーをフレーム部材に固定したことを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、バッテリの交換やメンテナンス、あるいはモータの制御装置のメンテナンスを行うためにバッテリボックスを車体から取り外すとき、カプラーの結合を解除することによりバッテリボックスを車体から分離することができる。バッテリボックスを車体に取り付けた状態で、バッテリボックスのハーネスが引き出される側面と、この側面に対向して車体左右方向に延びるフレーム部材とによって前後を区画された空間内にカプラーが配置されるので、車体前方からの飛石があってもカプラーがフレーム部材あるいはバッテリボックスによって保護されるだけでなく、カプラーが見え難くなって外観が向上する。またカプラーが配置される空間がバッテリボックスのハーネスが引き出される側面に臨んでいるので、ハーネスを短くしてカプラーをバッテリボックスの近傍に位置させることができ、バッテリボックスの着脱時にカプラーを容易に結合あるいは結合解除することができる。またバッテリボックスに連なる第１カプラーに結合可能な第２カプラーをフレーム部材に固定したので、第１カプラーをバッテリボックスと共に車体から分離可能にしながら、車両の走行中に第１、第２カプラーがバッテリボックスおよびフレーム部材に挟まれた空間から垂れ下がるのを確実に防止することができる。しかもカプラーの結合および結合解除を片手で行えるので利便性が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は電気自動車の全体側面図、図２は電気自動車の全体斜視図、図３はバッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図、図４は電気自動車の駆動系および制御系のブロック図、図５は図１の５−５線拡大断面図、図６は図５の６方向矢視図、図７は図５の７−７線矢視図である。
【０００７】
図１〜図３に示すように、左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRおよび左右の後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRを備えた電気自動車Ｖは、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１_L，１_Rと、車体左右方向に延びて両サイドフレーム１_L，１_Rを接続する前部クロスメンバ２および後部クロスメンバ３とから構成される車体フレーム４を備える。前部クロスメンバ２は本発明の車体左右方向に延びるフレーム部材を構成する。左右のサイドフレーム１_L，１_Rの前端間に搭載された走行用駆動源であるモータ５には減速機６および差動装置７が一体に設けられており、この差動装置７から左右に延びるドライブシャフト８_L，８_Rが左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRにそれぞれ接続される。
【０００８】
車体フレーム４の下面には、上面が開放した浅いトレー状のバッテリボックス９が着脱自在に支持されており、このバッテリボックス９の後半部にモータ５に給電するための２４個のバッテリ１０…が２列に搭載されるとともに、その前半部にモータ５、バッテリ１０…、各種補機類等を制御するためのコントロールユニット１１と、コントロールユニット１１からの指令でモータ５の駆動および回生を制御するインバータよりなるＰＤＵ１２（パワードライブユニット）とが搭載される。前記コントロールユニット１１は本発明の制御装置を構成する。
【０００９】
次に、電気自動車Ｖの駆動系および制御系の概略構成を、図４に基づいて説明する。尚、図４において太い実線は高電圧・高電流ラインを、中間の太さの実線は高電圧・中低電流ラインを、細い実線は低電圧・低電流ラインを、矢印付きの破線は信号ラインをそれぞれ示している。
【００１０】
コントロールユニット１１は、コンタクタボックス２１と、ジャンクションボード２２と、マネージングＥＣＵ２３（マネージング電子制御ユニット）と、モータＥＣＵ２４（モータ電子制御ユニット）と、オンボードチャージャ２５と、ダウンバータ２６と、エアコン用インバータ２７とから構成される。
【００１１】
バッテリボックス９に搭載されたバッテリ１０…はＮｉ−ＭＨバッテリよりなり、それらが２４個直列に接続されて総電圧は２８８ボルトになる。バッテリボックス９とモータ５との間には、コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２およびＰＤＵ１２が直列に接続される。
【００１２】
バッテリ１０…に連なるコンタクタボックス２１には、イグニッションスイッチに連動して開閉するメインコンタクタ２８と、メインコンタクタ２８の閉成時に突入電流により該メインコンタクタ２８が損傷するのを防止するためのプリチャージコンタクタ２９およびプリチャージ抵抗２９ａとが設けられる。ジャンクションボード２２は、コンタクタボックス２１およびＰＤＵ１２の間からオンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７に配電する機能を有する。オンボードチャージャ２５はバッテリ１０…を充電するためのもので、外部の商用電源に接続されるプラグ３０を備える。ダウンバータ２６は電気自動車Ｖの各種補機類を駆動するための１２ボルトの補助バッテリ３１を充電するためのもので、バッテリ１０…の電圧を１４．５ボルトに降圧して補助バッテリ３１に供給する。エアコン用インバータ２７はバッテリ１０…の直流電流を交流電流に変換してエアコンのコンプレッサ３２を駆動する。
【００１３】
マネージングＥＣＵ２３はメインコンタクタ２８の開閉制御と、オンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７への電力供給と、バッテリ１０…の残容量信号の出力と、警報信号の出力とを司る。またモータＥＣＵ２４は、ブレーキ信号、セレクタポジション、アクセル開度およびモータ回転数に基づいてＰＤＵ１２を制御することにより、モータ５が発生する駆動力および回生制動力を制御する。
【００１４】
図５に示すように、バッテリボックス９の右前部にカプラー収納凹部９₁が形成されており、バッテリボックス９側に固定された３個の雌カプラー４１…に着脱自在に結合される３個の雄カプラー４２…が前記カプラー収納凹部９₁内に配置される。雄カプラー４２…に連なる３本の電力線４３…（図４において太い実線で示す３相交流の高電圧・高電流ラインの一部）は、前部クロスメンバ２の下方を通過してモータ５に設けたグロメット４４…から該モータ５の内部に延びている。３本の電力線４３…の中間部は、前部クロスメンバ２の下面に固定したステー４５に着脱自在に保持される。
【００１５】
図５〜図７から明らかなように、バッテリボックス９の前側面９₂に設けた３個のグロメット４６，４７，４８を通して、３本のハーネス４９，５０，５１がバッテリボックス９の外部に延出する。これら３本のハーネス４９，５０，５１の一端部はバッテリボックス９の内部に収納されたコントロールユニット１１に接続される。二股に分岐するハーネス４９の他端部にはそれぞれ第１カプラー５２，５３が設けられ、またハーネス５０，５１の他端部にはそれぞれ第１カプラー５４，５５が設けられる。
【００１６】
一方、前部クロスメンバ２の後側面２₁には、前記４個の第１カプラー５２，５３，５４，５５にそれぞれ結合可能な４個の第２カプラー５６，５７，５８，５９が、それぞれ固定バンド６０，６１，６２，６３およびボルト６４，６５，６６，６７を介して固定される。そして４個の第２カプラー５６，５７，５８，．９は車室内に延びる共通のハーネス６８に接続される。前記４本のハーネス４９，５０，５１，６８は、図４に矢印付きの破線で示す信号ラインの一部を構成する。
【００１７】
而して、バッテリ１０…の交換やメンテナンス、あるいはコントロールユニット１１やＰＤＵ１２のメンテナンスを行うためにバッテリボックス９を車体から取り外すとき、前部クロスメンバ２に固定された第２カプラー５６，５７，５８，５９からバッテリボックス９側の第１カプラー５２，５３，５４，５５を外すことにより、バッテリボックス９を車体から分離することができる。
【００１８】
バッテリボックス９を車体に取り付けた状態で、３本のハーネス４９，５０，５１が引き出されるバッテリボックス９の前側面９₂と、この前側面９₂に対向する前部クロスメンバ２の後側面２₁とによって前後を区画された前後方向に幅の狭い空間内に第１カプラー５２，５３，５４，５５および第２カプラー５６，５７，５８，５９が配置されるので、飛石を前部クロスメンバ２およびバッテリボックス９で遮って第１、第２カプラー５２〜５９を保護することができる。前部クロスメンバ２およびバッテリボックス９間の幅の狭い空間内に配置された第１、第２カプラー５２〜５９は外部から見え難くなるため、外観の向上にも寄与することができる。
【００１９】
更に、第１、第２カプラー５２〜５９が収納される前記空間が、３本のハーネス４９，５０，５１が引き出されるバッテリボックス９の前側面９₂に直接臨んでいるので、ハーネス４９，５０，５１を短くして第１、第２カプラー５２〜５９をバッテリボックス９の近傍に位置させることができる。その結果、バッテリボックス９の着脱時に第１、第２カプラー５２〜５９を容易に結合あるいは結合解除することができ、かつ第１、第２カプラー５２〜５９の結合状態を容易に確認することができる。しかも第２カプラー５６〜５９を前部クロスメンバ２に固定したので、第１カプラー５２〜５５および第２カプラー５６〜５９が前記空間から垂れ下がるのを防止することができるだけでなく、第１カプラー５２〜５５の結合および結合解除が片手で行えるようになって利便性が向上する。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
例えば、車体左右方向に延びるフレーム部材は前部クロスメンバ２に限定されず、他の任意のフレーム部材であっても良い。またフレーム部材は必ずしもバッテリボックス９の前側にある必要はなく、後側にあっても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された構成によれば、バッテリの交換やメンテナンス、あるいはモータの制御装置のメンテナンスを行うためにバッテリボックスを車体から取り外すとき、カプラーの結合を解除することによりバッテリボックスを車体から分離することができる。バッテリボックスを車体に取り付けた状態で、バッテリボックスのハーネスが引き出される側面と、この側面に対向して車体左右方向に延びるフレーム部材とによって前後を区画された空間内にカプラーが配置されるので、車体前方からの飛石があってもカプラーがフレーム部材あるいはバッテリボックスによって保護されるだけでなく、カプラーが見え難くなって外観が向上する。またカプラーが配置される空間がバッテリボックスのハーネスが引き出される側面に臨んでいるので、ハーネスを短くしてカプラーをバッテリボックスの近傍に位置させることができ、バッテリボックスの着脱時にカプラーを容易に結合あるいは結合解除することができる。またバッテリボックスに連なる第１カプラーに結合可能な第２カプラーをフレーム部材に固定したので、第１カプラーをバッテリボックスと共に車体から分離可能にしながら、車両の走行中に第１、第２カプラーがバッテリボックスおよびフレーム部材に挟まれた空間から垂れ下がるのを確実に防止することができる。しかもカプラーの結合および結合解除を片手で行えるので利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気自動車の全体側面図
【図２】電気自動車の全体斜視図
【図３】バッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図
【図４】電気自動車の駆動系および制御系のブロック図
【図５】図１の５−５線拡大断面図
【図６】図５の６方向矢視図
【図７】図５の７−７線矢視図
【符号の説明】
２前部クロスメンバ（フレーム部材）
５モータ
９バッテリボックス
９₂ 前側面（側面）
１０バッテリ
１１コントロールユニット（制御装置）
４９〜５１ハーネス
５２〜５５第１カプラー（カプラー）
５６〜５９第２カプラー（カプラー）
６８ハーネス

Claims

バッテリ（１０）とモータ（５）の制御装置（１１）とを収納するバッテリボックス（９）を車体下面に着脱自在に取り付け、中間部にカプラー（５２〜５９）を備えたハーネス（４９，５０，５１，６８）を前記バッテリボックス（９）から外部に延出させた電気自動車におけるカプラーの保護構造であって、
バッテリボックス（９）のハーネス（４９，５０，５１）が引き出される側面（９₂）と、この側面（９₂）に対向して車体左右方向に延びるフレーム部材（２）とによって前後を区画された空間内にカプラー（５２〜５９）を配置し、前記カプラー（５２〜５９）がバッテリボックス（９）に連なる第１カプラー（５２〜５５）と、この第１カプラー（５２〜５５）に結合可能な第２カプラー（５６〜５９）とからなり、前記第２カプラー（５６〜５９）をフレーム部材（２）に固定したことを特徴とする電気自動車におけるカプラーの保護構造。