JP4985721B2 - モータルーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、モータの変位を吸収するモータルーム構造に関するものである。

従来、電気自動車のモータルーム内で、駆動力を発生させるモータと、このモータに電力を供給するインバータとの間を、三相ハーネスによって接続するものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

このようなものでは、モータルーム内に固定される部品搭載フレーム部材の上面にインバータが載置されている。

このインバータの下方には、インシュレータ等を介して、弾性支持されるモータが設けられている。

そして、このモータに、前記インバータから三相ハーネスが、延設されて、電気的に接続されている。

特開２００６−２１９０２０号公報

しかしながら、従来のモータルーム構造では、前記弾性支持されたモータが、車体に対して移動すると、このモータと前記インバータとの間の相対変位が、接続された三相ハーネスによって、妨げられる虞があった。

そこで、本発明の目的は、モータの変位に対するハーネスの追従性を良好なものとすることが出来るモータルーム構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、このモータルーム構造では、モータルーム内に取付られるモータと、該モータ相対位置が変位可能であると共に、該モータに接続されたハーネスを介して、電力を供給するインバータとを有するモータルーム構造である。

前記モータの上方位置には、車体に固定された部品搭載フレームが設けられ、前記部品搭載フレームに、前記インバータが取り付けられる。
前記ハーネスは、車幅方向中央側に設けられた前記インバータ側に接続されるインバータ接続端部と、前記モータのモータケース端部近傍で、該モータに接続されるモータ接続端部が、前記インバータ接続端部よりも車幅方向外側に位置し、前記ハーネスの両端部を、前記モータと前記インバータにそれぞれ接続すると共に、前記ハーネスを、前記モータと前記インバータの車両上下方向に対向する空間部に沿って撓ませて配索している。
そして、前記ハーネスを、前記部品搭載フレームの前側フレーム部材及び後側フレーム部材の間に延在させた。あるいは、前記ハーネスを前記モータに接続するモータ接続端部の正面視による車幅方向位置を、前記ハーネスを前記インバータに接続するインバータ接続端部とは車幅方向の反対側位置に設定した。

外部から他の部材が干渉することが無く、前記モータケース端部の反対側端部を、車幅方向中央近傍に位置させて、例えば、隣接するギヤユニットとの合わせ面部を、車幅方向略中央付近に存在させることが考えられる。

この合わせ面部に、モータからのハーネス取り出し箇所を設定すると、防水対策に用いる防止シール部材で充分な防水構造を得ることは困難となってしまう。

そこで、本願発明では、防水構造上、理想的な前記合わせ面部の反対側であるモータケース端部近傍に、該モータに接続されるハーネスのモータ接続端部を設けて、ハーネス取り出し箇所としている。

このため、前記ハーネスのモータ接続端部が、前記インバータ側に接続されるインバータ接続部よりも、車幅方向外側に位置するモータケース端部に対して接続し、撓ませて斜行させる等、直線状態よりも長い長さ方向寸法を与えて、ハーネスを配索させることが出来る。

従って、ハーネスに揺動代を容易に与えることが出来、車体に弾性支持されたモータが、振動等により移動して、前記インバータとの間の相対位置を変位させても、前記ハーネスが追従して、該モータの変位を妨げない。

本発明の実施の形態のモータルーム構造で、モータルーム内の全体の構成を説明する分解斜視図である。 実施の形態のモータルーム構造で、要部の構成を説明する正面図である。 実施の形態のモータルーム構造で、モータの取付後、要部の構成を説明する車両斜め左上からモータルーム内を見た斜視図である。 実施の形態のモータルーム構造で、モータの取付後、要部の構成を説明する車両斜め右上からモータルーム内を見た斜視図である。

以下、本発明の実施の形態の電気自動車のモータルーム構造を、図１乃至図４に示す図面に基づいて説明する。

まず、全体の構成から説明すると、この実施の形態の電気自動車１では、図２に示すような車体１ａの前部に形成されたモータルーム２内の車幅方向左，右両側に、車体側部材として一対のサイドメンバ部材３，３が設けられている。

このサイドメンバ部材３，３の間には、モータ４及びギヤユニット５等が、図１に示すように、サスペンションメンバ１１の上側に位置するように、複数のインシュレータマウントブラケット部材１１ａ，１１ａ…及び１１ｂ，１１ｂ…を介して、車体に二重の防振構造を呈して弾性支持された状態で、装着されている。

これらのモータ４と、ギヤユニット５との合わせ面部６には、防水構造を構成する防水シール部材６ａが、介装されている。

また、この実施の形態では、この合わせ面部６が、車幅方向略中央位置に設けられることにより、前記モータ４のモータケース端部近傍４ａが、車幅方向外側である車両右側の前記サイドメンバ部材３に近接して配置されている。

更に、この実施の形態では、前記モータ４が、右側のサイドメンバ部材３側に近接されて設けられることにより、図２又は図４に示すように、前記ギヤユニット５と、左側のサイドメンバ部材３との間に、空間部２ａが形成されている。

そして、このモータ４のモータケース端部４ａ近傍で、上面側のインバータ対向面部としての上面部４ｃには、ハーネスとしての三相交流ハーネス７を接続するコネクタ部４ｂが、設けられている。

このコネクタ部４ｂは、車幅方向略水平に、脱着方向を向けて固着されていると共に、周囲に、防塵カバー部材４ｄが、装着されて覆われるように構成されている。

更に、このモータ４及びギヤユニット５の上方位置には、図１に示すような部品搭載フレーム部材８が、設けられている。

この部品搭載フレーム部材８は、主に、前側フレーム部材８ａ及び後側フレーム部材８ｂと、これらの前側フレーム部材８ａ及び後側フレーム部材８ｂ間を接続する左，右連結部８ｃ，８ｄを有して、主に構成されている。

このうち、図２に示すように、前記前側フレーム部材８ａの車幅方向中央部には、前記後側フレーム部材８ｂの位置よりも、車両上下方向で高い位置となるように設定された湾曲部８ｊが、上方に凸となるように形成されている。

また、この部品搭載フレーム部材８の前側フレーム部材８ａ及び後側フレーム部材８ｂの各両端部８ｅ，８ｅ…は、前記サイドメンバ部材３，３に固設される各ブラケット部材１２，１２…に、各々取り付けられるように構成されている。

この部品搭載フレーム部材８の上側取付面部８ｆ及び後側取付面部８ｇには、電力の供給等を行う搭載部品としてのインバータ９及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０等が、各々取り付けられている。

このインバータ９及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、前記部品搭載フレーム部材８によって、車体に固着されているため、図４中に示すように、前記モータ４及びギヤユニット５が、振動等で、車両前後方向Ｄ１、車幅方向Ｗ１、モータ回転軸を中心とする回動方向Ｒ１及び上下方向Ｈ１に移動すると、このモータ４に対しての相対位置が変位する。

そして、これらのインバータ９及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、前記モータ４との間には、可撓性を有する三相交流ハーネス７が接続されていて、このモータ４の回転駆動に必要とされる電力及び回生起電力が、前記インバータ９との間で、給配電されるように構成されている。

この実施の形態の三相交流ハーネス７は、導電体としての電線からなる配線を少なくとも三本纏めて束ねて、周囲が保護チューブで覆われることにより、所定の可撓性を有して構成されている。

また、この三相交流ハーネス７には、前記インバータ９側のインバータ接続端部７ａにインバータ側コネクタ部材７ｂが設けられていて、このインバータ側コネクタ部材７ｂを車幅方向内側である中央側に位置するように配索して、前記インバータ９の車両中央側に位置する側面９ａに設けられているコネクタ受け部９ｂに、下方から上方へ向けて装脱着可能に嵌合するように構成されている。

また、この三相交流ハーネス７は、前記モータ４側のモータ接続端部７ｃを、このインバータ接続端部７ａ位置よりも、車幅方向外側（この実施の形態では、車幅方向右側）に位置するように、前記モータ４のモータケース端部４ａ近傍まで延設している。

そして、このモータ接続端部７ｃには、モータ側コネクタ部材７ｄが設けられていて、前記防塵カバー部材４ｄの内側で、車幅方向略水平に向けて、前記コネクタ部４ｂに対して、装脱着可能に嵌合するように構成されている。

このため、前記モータ４と、前記インバータ９とが、両側面部として対向する対向側面部である前記上面部４ｃと、インバータ９の下面側９ｃ及び部品搭載フレーム部材８の下面部８ｈとの間の空間部２ｃ内で、図２に示す車両正面視で、斜行する配索形状を有する前記三相交流ハーネス７によって、電気的に接続されている。

更に、この実施の形態では、空調等に用いる補機としてのＰＴＣヒータ１３が、前記部品搭載フレーム部材８のうち、左側のサイドメンバ部材３近傍位置の下側に形成されたヒータ取付面部８ｉ，８ｉに取り付けられて、 前記空間部２ａ内に位置されている。

このＰＴＣヒータ１３の上方位置には、取付ブラケット部材１４及び前記左連結部８ｃを介して、電子機器等に用いる補機としてのバッテリ１５が、前記部品搭載フレーム部材８のうち、左側のサイドメンバ部材３近傍位置の上側に着脱可能に装着されている。

このバッテリ１５と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０との間が、弱電ハーネス部材１６及び、この弱電ハーネス部材１６のコネクタ部１６ａを介して、着脱可能に接続されている。

この弱電ハーネス部材１６が配索されているバッテリ１５の中央側側面部１５ａには、前記インバータ９の車両中央側に位置する側面９ａが対向するように近接して設けられている。

更に、この実施の形態では、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、前記インバータ９との間が、図４に示す様に、強電ハーネス部材１７によって、接続されている。

次に、この実施の形態のモータルーム構造の作用効果について説明する。

この実施の形態のモータルーム構造では、図２に示すように、前記三相交流ハーネス７の結線に用いる一端部のインバータ側コネクタ部材７ｂが、前記インバータ９の車両中央側に位置する側面９ａに設けられているコネクタ受け部９ｂに、下方から上方へ向けて装脱着可能に嵌合されて、このインバータ側コネクタ部材７ｂが、車幅方向内側である中央側に位置している。

このため、前記モータ４と、前記インバータ９とが対向する対向側面部として、この実施の形態では、前記上面部４ｃと、インバータ９の下面側９ｃ及び部品搭載フレーム部材８の下面部８ｈとの間に形成された空間部２ｃ内へ、このインバータ側コネクタ部材７ｂから配索される三相交流ハーネス７が、車幅方向略水平に配索されて、延在される。

この三相交流ハーネス７の他端部であるモータ接続端部７ｃに設けられたモータ側コネクタ部材７ｄは、前記モータ４のモータケース端部４ａ近傍まで延設されて、周囲に設けられた防塵カバー部材４ｄを貫通して、前記モータ４の上面部４ｃに形成された前記コネクタ部４ｂと、略水平方向に、向かい合わせの状態で嵌合装着される。

このように、前記モータ側コネクタ部材７ｄと、前記コネクタ部４ｂとを、接続する部分が、前記モータケース端部４ａ近傍で、車両右側のサイドメンバ部材３に近い車両外側に位置するので、接続作業を容易に行うことができる。

また、外部から他の部材が干渉することが無く、前記モータケース端部４ａの反対側端部を、車幅方向中央近傍に位置させて、例えば、隣接するギヤユニット５との合わせ面部６を、車幅方向略中央付近に存在させることが考えられる。

この合わせ面部６に、モータ４からのハーネス取り出し箇所を設定すると、防水対策に用いる防止シール部材６ａによって、充分な防水構造とすることは困難である。

そこで、防水構造上、理想的な前記合わせ面部３の反対側であるモータケース端部４ａ近傍に、モータ４に接続される三相交流ハーネス７のモータ接続端部７ｃを設けて、ハーネス取り出し箇所としている。

このため、前記三相交流ハーネス７のモータ接続端部７ｃが、前記インバータ側に接続されるインバータ接続部７ｂよりも、車幅方向外側に位置するモータケース端部４ａ近傍のハーネス取り出し箇所に対して接続し、撓ませて斜行させる等、直線状態よりも長い長さ方向寸法を与えて、三相交流ハーネス７を配索させることが出来る。

従って、三相交流ハーネス７に揺動代を容易に与えることが出来、車体に弾性支持されたモータ４が、振動等により移動して、前記インバータ９との間の相対位置を変位させても、前記三相交流ハーネス７が追従して、モータ４の変位を妨げない。

従って、前記モータ４と、ギヤユニット５との合わせ面部６に、前記モータ側コネクタ部材７ｄ等の接続部分を設けるものに比して、防水構造を構成する防水シール部材６ａを、確実に介装出来、この合わせ面部６に所望の防水性能を発揮させることが出来る。

しかも、前記空間部２ｃ内では、前記モータ４の上面部４ｃと、インバータ９の下面側９ｃ及び部品搭載フレーム部材８の下面部８ｈとによって、上下から覆われると共に、図２に示されるように、前記モータ側コネクタ部材７ｄと、前記コネクタ部４ｂとが、接続される接続部分を、車幅方向で、このモータ４のモータケース端部４ａよりも、内側に位置させることが出来る。

そして、このモータ側コネクタ部材７ｄと、コネクタ部４ｂとが、接続される部分が、更に、前記防塵カバー部材４ｄによって覆われて保護されている。

また、このモータ４及びギヤユニット５の上方位置には、図１に示すような部品搭載フレーム部材８が、設けられていて、前側フレーム部材８ａ及び後側フレーム部材８ｂ間に、前記三相交流ハーネス７を延在させている。

この部品搭載フレーム部材８は、前側フレーム部材８ａ及び後側フレーム部材８ｂの各端部が、前記車体の剛性部材である前記サイドメンバ部材３，３に固設された複数の前記ブラケット部材１２…を用いて取り付けられている。

この部品搭載フレーム部材８の上側では、図２に示すように、前記バッテリ１５が、前記インバータ９と、車幅方向で並設されて、このコネクタ受け部９ｂが設けられた側面９ａが、車両車幅方向略中央で、前記バッテリ１５の中央側側面部１５ａに対向して、近接配置される。

しかも、前記前側フレーム部材８ａの車幅方向中央部に形成された湾曲部８ｊが、このコネクタ受け部９ｂ近傍の前記インバータ接続端部７ａと一部重複されることにより、保護されている。

従って、このインバータ接続端部７ａから、垂下される前記三相交流ハーネス７を、車両外側方に向けて、例えば、正面視略Ｌ字状を呈する様に、曲げて撓ませることにより、モータ接続端部７ｃまでの長さ方向寸法を、直線状に結んで接続する場合に比して、長く設定しても、外部から他の部材が干渉する虞が殆ど無い。

しかも、略Ｌ字状に曲げた部分から略水平に延設されて、前記モータ接続端部７ｃに至るまでの間の三相交流ハーネス７は、前記モータ４の上面部４ｃに沿わせて配索出来、この点においても、三相交流ハーネス７の長手方向寸法を、長く設定出来て、追従性を向上させることが出来る。

このように、対向する対向側面部である前記上面部４ｃと、インバータ９の下面側９ｃ及び部品搭載フレーム部材８の下面部８ｈとの間の空間部２ｃ内で、正面視対角上に位置する前記コネクタ受け部９ｂと、モータ４の上面部４ａのコネクタ部４ｂとの間を結ぶ斜めの直線寸法よりも、比較的長い長手方向寸法が与えられて、正面視略Ｌ字状に撓ませた接続状態で、三相交流ハーネス７が配索されて、収納される。

このため、図４に示すように、前記インバータ側コネクタ部材７ｂを中心として、車両前後方向Ｄ２、車幅方向Ｗ２、モータ回転軸を中心とする回動方向Ｒ２及び上下方向Ｈ２の何れの方向への変位が生じても、この三相交流ハーネス７の応力の少ない変形によって、吸収可能な揺動代を容易に確保出来る。

よって、例えば、前記サスペンションメンバ１１に設けられた複数のインシュレータマウントブラケット部材１１ａ…，１１ｂによって、車体に対して、二重防振構造で、弾性支持されたモータ４が、電気自動車１の振動等により、図４中、車両前後方向Ｄ１、車幅方向Ｗ１、モータ回転軸を中心とする回動方向Ｒ１及び上下方向Ｈ１の何れの方向へ移動しても、前記三相交流ハーネス７の変形で、吸収可能な揺動代が確保されている。

このため、前記インバータ接続端部７ａが、前記インバータ９のコネクタ受け部９ｂに与える変位量、及び応力を、車両前後方向Ｄ２、車幅方向Ｗ２、モータ回転軸を中心とする回動方向Ｒ２及び上下方向Ｈ２の何れの方向でも、この三相交流ハーネス７が、揺動と共に撓み変形して、吸収することにより減少させることが出来る。

従って、前記三相交流ハーネス７に、充分な揺動代を容易に与えることが出来、モータルーム２内に弾性支持されたモータ４が、振動等により移動して、前記インバータ９との間の相対位置を変位させても、この三相交流ハーネス７が追従して、モータ４の変位を妨げない。

特に、モータ回転軸を中心とする回動方向Ｒ２の転び変形量は、モータ４の回転数や発生トルク及び二重防振マウントの防振性能によって影響を受けやすいので、モータ４によって、電気自動車１の駆動力の一部若しくは全部を行う構成に用いて好適である。

また、この実施の形態の三相交流ハーネス７の様に、配線が束ねられて、周囲を保護チューブで覆うものや、或いは、周囲に絶縁テープが巻付けられることにより、比較的撓みにくい硬さとなっていても、充分な長さ方向寸法を確保出来、全長では、充分な揺動代となるので、モータ４の変位を妨げる虞がない。

更に、図１中に示す様に、前記バッテリ１５が装着される前では、前記インバータ９の車両中央側に位置する側面９ａと、前記車両左側のサイドメンバ部材３との間の空間を利用して、前記三相交流ハーネス７のインバータ接続端部７ａに設けられたインバータ側コネクタ部材７ｂを、前記コネクタ受け部９ｂに下方から嵌合装着する装脱着作業を容易に行うことができる。

しかも、前記インバータ９の車両中央側に位置する側面９ａに設けられたコネクタ受け部９ｂから、車幅方向及び車両前後方向で、このモータルーム２の略中央に位置させて、三相交流ハーネス７のインバータ接続端部７ａを、正面視略Ｌ字状を呈する様に曲げられた部分に至るまで、略垂下させることが出来る。

よって、この点においても、車両上下方向に沿う前記三相交流ハーネス７の長さ方向寸法を長く設定出来る。

また、このインバータ接続端部７ａから、前記コネクタ受け部９ｂ及びインバータ側コネクタ部材７ｂの接続部分に加わる応力を、この接続部分を中心として、車幅方向及び車両前後方向を含む全周方向で、略同等とすることが出来ると共に、平面視でこの接続部分を中心軸とする回動方向の変位及び応力も緩和できる。

従って、モータ４の変位により加わる応力の偏りを低減させることが出来、各単相で接続された場合の様に、変位の大きな一相の接続部分に応力が偏る虞もない。

また、図２又は図４に示すようなモータルーム２内が、前記ギヤユニット５と、左側のサイドメンバ部材３との間に形成される空間部２ａの上部が開放されている。

このため、前記ＰＴＣヒータ１３を、ヒータ取付面部８ｉ，８ｉに装脱着する作業を容易に行うことが出来る。

従って、電気自動車１のモータルーム２内に前記モータ４を装着したり、ＰＴＣヒータ１３及びバッテリ１５等の補機を装着する際の作業性が良好である。

また、整備の際に、これらのＰＴＣヒータ１３及びバッテリ１５等の補機を取り外す作業を容易に行えて、メンテナンス性が向上する。

以上、図面を用いて、本発明の実施の形態のモータルーム構造を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

即ち、前記実施の形態では、ハーネスとして、三相交流ハーネス７を用いて説明してきたが、特にこれに限らず、各相の各電線が、独立して延設されるハーネスであってもよく、前記モータ４と、インバータ９とを接続するハーネスであれば、相数や、各端部に設けられて接続に用いられるコネクタ部の形状、数量及び材質が、どのようなものであっても良いことは、当然である。

また、この実施の形態では、前記モータ４のモータケース端部４ａが、車両右側のサイドメンバ部材３の近傍に位置するように構成しているが、特にこれに限らず、車幅方向左，右を入れ替えて、モータケース端部４ａが、車両左側のサイドメンバ部材３の近傍に位置するように構成したり、或いは、モータルーム２の内の前側若しくは後側に車幅方向に沿って設けられるクロスメンバ部材の近傍に、モータケース端部４ａが、位置するようにモータ軸方向を、車両前後方向に沿わせる縦置きにモータ４を配置する構成等、車幅方向中央側に設けられたインバータ９側のインバータ接続端部７ａを有して延設された三相交流ハーネス７を、このインバータ接続端部７ａよりも、車幅方向外側に位置するモータ接続端部７ｃでモータ４に接続するものであればよい。

１ 電気自動車
２ モータルーム
４ モータ
４ａ モータケース端部
４ｃ 上面部(対向側面部)
７ 三相ハーネス
７ａ インバータ接続端部
７ｃ モータ接続端部
８ｈ 下面部（対向側面部）
９ インバータ
９ｃ 下面側（対向側面部）

Claims (3)

1. モータルーム内に弾性支持されたモータと、該モータに接続するハーネスを介して、電力を供給すると共に、モータの移動によって、相対位置を変位するインバータとを有するモータルーム構造であって、
   前記モータの上方位置には、車体に固定された部品搭載フレームが設けられ、
   前記部品搭載フレームに、前記インバータが取り付けられ、
   前記ハーネスは、車幅方向中央側に設けられた前記インバータ側に接続されるインバータ接続端部と、前記インバータ接続端部よりも車幅方向外側に位置する前記モータのモータケース端部近傍で、該モータに接続されるモータ接続端部と、を有し、
   前記ハーネスの両端部を、前記モータと前記インバータにそれぞれ接続すると共に、前記ハーネスを、前記モータと前記インバータの車両上下方向に対向する空間部に沿って撓ませて配索し、
   前記ハーネスを、前記部品搭載フレームの前側フレーム部材及び後側フレーム部材の間に延在させた
   ことを特徴とするモータルーム構造。
2. モータルーム内に弾性支持されたモータと、該モータに接続するハーネスを介して、電力を供給すると共に、モータの移動によって、相対位置を変位するインバータとを有するモータルーム構造であって、
   前記モータの上方位置には、車体に固定された部品搭載フレームが設けられ、
   前記部品搭載フレームに、前記インバータが取り付けられ、
   前記ハーネスは、車幅方向中央側に設けられた前記インバータ側に接続されるインバータ接続端部と、前記インバータ接続端部よりも車幅方向外側に位置する前記モータのモータケース端部近傍で、該モータに接続されるモータ接続端部と、を有し、
   前記ハーネスの両端部を、前記モータと前記インバータにそれぞれ接続すると共に、前記ハーネスを、前記モータと前記インバータの車両上下方向に対向する空間部に沿って撓ませて配索し、
   前記ハーネスを前記モータに接続するモータ接続端部の正面視による車幅方向位置を、前記ハーネスを前記インバータに接続するインバータ接続端部とは車幅方向の反対側位置に設定した
   ことを特徴とするモータルーム構造。
3. 請求項１又は２に記載されたモータルーム構造において、
   前記モータには、ギヤユニットとの合わせ面部に、防水構造を構成する防水シール部材が介装され、
   前記ハーネスのモータ接続端部を、前記合わせ面部の反対側であるモータケース端部の近傍に設けた
   ことを特徴とするモータルーム構造。

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