JP5262304B2 - 電気自動車の車体構造 - Google Patents
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Description
すなわち、車体の車幅方向中央部下面に、モータ回転軸が車幅方向の同軸上に一致する左右一対のモータを設け、これら左右一対のモータで左右の前輪を駆動して走行する電気自動車において、前後方向に延びる左右一対の車輪支持部と、車幅方向に延びる前後一対のモータ支持部とを、平面視で方形枠状に組合せたサブフレームを設ける一方、左右一対のモータにはその前後に複数の支持片を取付け、該支持片をサブフレームで支持すると共に、左右の前輪を独立懸架するサスペンションリンクの車体側取付け部も上記サブフレームで支持した電動車両のモータマウント構造である。
上述の内燃機関としては、レシプロエンジンまたはロータリエンジンを用いることができる。また、上述のクレードルフレームは左右一対のモータと、モータ前方に位置する発電機とを支持するのに必要な前後方向の長さを有する。
また、発電機およびモータは共に、振動源、騒音源となるが、これら振動源からの振動が車体に伝わらないように一括して支持することができ、さらには、騒音源から車体へ伝わる騒音の遮断対策も一括して行なうことが可能となる。
上記構成によれば、モータの駆動反力を、該モータから後方に離れた上記ブッシュマウントで効果的に支持することができる。
上記構成によれば、モータの駆動反力を、モータ前方の発電機よりもさらに前方に離れた上記ブッシュマウントで効果的に支持することができる。
上記構成によれば、モータ、発電機、クレードルフレームの慣性主軸に近い位置にブッシュマウントを配置することができる。
図面は電気自動車の車体構造を示し、図1は全体構造を示す側面図、図2は同平面図、図3は図1の要部拡大側面図、図4は図2の要部拡大平面図、図5は要部の底面図である。
上述のダッシュロアパネル3の下部には、後方に向けて略水平に延びるフロアパネル4を連設している。該フロアパネル4は車室2の底面を形成するものであって、このフロアパネル4の後部には、上方に立上がるキックアップ部5を介して、リヤフロア6を一体または一体的に連設している。このリヤフロア6は略水平に形成されている。
このエンジン14は車両前後方向の後ろ向きに指向するエンジン出力軸15を有すると共に、シリンダヘッドの吸気ポートに連通する吸気マニホルド16と、シリンダヘッドの排気ポートに連通する排気マニホルド17と、を備えている。
実際にはマルチリンク式のリヤサスペンションを採用しているが、図面では図示の便宜上、前後のロアアーム28,28のみを示し、アッパアームやトー・コントロール・リンク等の他の要素の図示を省略している。
つまり、上述の車両の後部に位置する発電機30は、車両前部のエンジンルーム1内に位置する内燃機関としてのエンジン14の回転出力が伝達入力されて後述するモータ35駆動用の電力を発電するものである。
すなわち、左右一対のモータ35,35は、その回転軸35c(図3参照)がそれぞれ略車幅方向を指向して一致するように配置されている。
上述のモータ35と後輪27、詳しくは、ギヤユニット36内のリングギヤ(図示せず)と後輪27とを、車幅方向に延びる左右一対のドライブシャフト37,37により連結し、左右の後輪27,27を、左右のモータ35,35の回転力にて駆動すべく構成している。
ここで、上述の発電機30は、モータ35,35の前方において車幅方向中央部に配置されている。
なお、上述の制御部41は2〜3Vで作動し、この2〜3Vの指令電圧によりパワーモジュール42の300〜400Vまたは600Vの大電圧をコントロールする。また、インバータユニット40の冷却は水冷式に設定されている。
さらに、図5に示すように、燃料タンク44の左右の各タンク部44a,44bの車幅方向外側には、車体剛性部材としてのリヤサイドフレーム23,23が位置しているので、該燃料タンク44は側突に対しても有利となる。
このクレードルフレーム45は、発電機30と、左右の各モータ35,35と、インバータユニット40とを一体的に支持して車体下面部において前後方向に延在するものである。
つまり、クレードルフレーム45は、モータ35,35と発電機30との下方を囲むように枠状に配設され、該クレードルフレーム45で上述のモータ35,35と発電機30とを下方から支持すべく構成している。
発電機30の左右両部には取付けフランジ30a,30aを一体形成し、これら左右の取付けフランジ30a,30aと対応して、クレードルフレーム45における左右の側辺部45c,45dの車外側(車幅方向の外側)には、溶接手段等によりフランジ46,46を一体的に形成している。
鞍形に形成されたインバータユニット40の左右の両脚部40a,40bに対応して、クレードルフレーム45の左右の側辺部45c,45dには、上方に延びる逆L字状の取付けブラケット48,48をそれぞれ一体的に設け、これらの両取付けブラケット48,48にボルトなどの取付け部材49,49を用いて、インバータユニット40の左右の両脚部40a,40bを締結固定している。
このように構成すると、インバータユニット40の支持剛性の向上を図ることができる。ここで、上述の剛性板部材50にはビードなどの補強部を一体に形成してもよい。
上述のブラケット51は、クレードルフレーム45の左右の側辺部45c,45dに溶接固定する断面円弧状の取付け座51aと、この取付け座51aからインバータユニット40の両脚部40a,40b底面に向けて上方に延び、かつ連続したコ字状断面を有するホーン(horn)形状の突出部材51bと、から構成されている。
上述のクレードルフレーム45は、左右一対のモータ35,35を、これらモータ35,35の相対的位置関係を固定するように一体に支持するものであって、
図3、図8、図9、図15に示すように、左右の各モータ35,35の下部前後両位置には、フランジ35a,35aをそれぞれ一体形成している。一方、図7、図15に示すように、クレードルフレーム45の左側の側辺部45cの前後両箇所には、該側辺部45cを保持する略U字状(または略V字状)の保持部52aと、水平な取付け座52b,52cとを備えた前後の取付けブラケット52,52を設けている。
そして、図15に示すように、一方(左側)かつ前後両位置の取付けブラケット52の保持部52aでクレードルフレーム45の側辺部45cを下方から保持した状態において、該取付けブラケット52の取付け座52b,52cを、複数のボルト(締結部材)54を用いて、左側のモータ35のフランジ35aに締結固定している。
このように、合計4個の取付けブラケット52,52,53,53を用いて、クレードルフレーム45に左右一対かつ独立のモータ35,35を、これらモータ35,35の相対的位置関係を固定するよう一体に支持させたものであり、しかも、上記クレードルフレーム45で上記一対のモータ35,35を、下方から支持するように構成したものである。
図7、図8、図9に示すように、クレードルフレーム45の前側のコーナ部には、該コーナ部から前方に延びる左右一対のブラケット57,57を取付け、これらの各ブラケット57,57には前方に突出する支軸としてのボルト58,58を一体的に設けている。
このトンネルクロスメンバ61は、図10にも示すように、ボルト、ナット等の取付け部材62を用いて、左右一対のトンネルブレース21,21間に車幅方向に向けて張架されている。
つまり、発電機30と、インバータユニット40と、左右の各モータ35,35とをアセンブリしたクレードルフレーム45は、その前部と後部とが車体下面部に対して、複数、この実施例では合計4個のブッシュマウント63,63,67,67を介して取付けられたものである。
すなわち、サスペンションクロスメンバ26は、左右のリヤサイドフレーム23,23の底部に支持される一方、クレードルフレーム45は、複数のブッシュマウント63,63,67,67を介して、車体下面部としてのトンネルクロスメンバ61とリヤクロスメンバ24とに支持されている。
このため、図8に示すように、上述の仮想線α上にモータ35の回転軸35cが略一致していると、モータ35の駆動反力を前後のブッシュマウント63,67により適切に吸収することができるものである。
加えて、図3、図8に示すように、上述のブッシュマウント63,67は、後部のブッシュマウント67が前部のブッシュマウント63より高位置となるように配置されており、これにより、クレードルフレーム45のピッチング方向の慣性主軸β(図9参照、但し、図9の慣性主軸βを側面から見ると図8の仮想線αのようになる)支持に好適なマウント配置を確保すべく構成している。
図2に平面図で示すように、エンジン14の排気ポートに連通接続した排気マニホルド17の排気集合部の下流部にはフロントエキゾーストパイプ70を接続し、このフロントエキゾーストパイプ70の下流側をトンネル部7内に配設して、該フロントエキゾーストパイプ70の下流端には、図1、図2に示すように排気ガス浄化用のキャタリスト71を接続している。
上述のキャタリスト71の下流には排気管72を接続している。この排気管72は図1〜図5、図10に示すように、トンネル部7内を通って車両後方に延びると共に、左右のモータ35,35の配設部位においては、図15に示すように、右側のモータ35の下部に形成された排気管配設スペース56を通って、さらに車両後方に延びて、排気管72の下流端には接合フランジ73を介して消音手段としてのメインサイレンサ74を接続し、このメインサイレンサ74の左右両サイド部にはテールパイプ75,75を接続している。
図19は図4の要部拡大平面図であって、発電機30、インバータユニット40、左右のモータ35,35にはそれぞれコネクタ80,81,82,83,84が設けられており、発電機30に設けられたコネクタ80にはハーネス85を接続し、このハーネス85を用いて発電機30の出力電力をインバータユニット40に入力すべく構成している。
そして、ボルト、ナット等の取付け部材89を用いて、アンダガード90を上述の各ガード取付け片57a,88にその下方から着脱可能に取付けて、このアンダガード90で、モータ35および発電機30を路面干渉等から保護すべく構成したものである。
また、発電機30およびモータ35は共に、振動源、騒音源となるが、これら振動源からの振動が車体に伝わらないように一括して支持することができ、さらには、騒音源から車体へ伝わる騒音の遮断対策も一括して行なうことが可能となる。
この構成によれば、上述のクレードルフレーム45で、モータ35と発電機30とを路面干渉から保護することができると共に、重量物としてのモータ35と発電機30とを下方から安定して支持することができる。
この構成によれば、モータ35の駆動反力を、該モータ35から後方に離れた上記ブッシュマウント67で効果的に支持することができる。
この構成によれば、モータ35の駆動反力を、モータ35前方の発電機30よりもさらに前方に離れた上記ブッシュマウント63で効果的に支持することができる。
この構成によれば、モータ35、発電機30、クレードルフレーム45の慣性主軸(図8の仮想線α、図9の仮想線β参照)に近い位置にブッシュマウント63,67を配置することができる。
この構成によれば、上記モータ35および発電機30を、クレードルフレーム45に加えて、上記アンダガード90のガード面にて保護することができ、モータ35、発電機30を路面干渉からより一層確実に保護することができる。
この発明の内燃機関は、実施例のエンジン14に対応し、
以下同様に、
クレードルフレームの後端部は、突出部材59に対応し、
クレードルフレームの前端部は、ブラケット57に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
27…後輪
30…発電機
35…モータ
35c…回転軸
36…減速用のギヤユニット(リングギヤ収納部)
37…ドライブシャフト
45…クレードルフレーム
45c,45d…側辺部
57…ブラケット(前端部)
59…突出部材(後端部)
63,67…ブッシュマウント
Claims (5)
- 車体後部下面部下方の車幅方向中央部に、回転軸が車幅方向の同軸上に一致する左右一対のモータを配置し、
上記モータと、該モータの車幅方向に略一致する位置の左右の後輪と、をそれぞれドライブシャフトで連結し、
上記モータが左右の後輪を駆動して走行する電気自動車の車体構造であって、
上記モータ前方の車幅方向中央部に、内燃機関の回転出力が入力されて該モータ駆動用の電力を発電する発電機が配置され、
上記発電機と上記左右の各モータとを一体的に支持して車体下面部において前後方向に延在するクレードルフレームを設け、
上記クレードルフレームは、その前部と後部とが車体下面部に対してブッシュマウントを介して取付けられ、
上記クレードルフレームは、上記モータと、発電機との下方を囲むように枠状に配設され、該クレードルフレームで上記モータと発電機とを下方から支持し、
左右のモータの直下を上記クレードルフレームの左右の側辺部が前後方向に延在し、
左右のモータの車外側には、モータケージングより大径のリングギヤ収納部を有し、
上記クレードルフレームの左右の側辺部はリングギヤ収納部の車内側を前後方向に延在する
電気自動車の車体構造。 - 上記クレードルフレームの左右の側辺部はモータケージングの下部形状に対応すべく、下方へ突出する湾曲形状に形成された
請求項1記載の電気自動車の車体構造。 - 上記クレードルフレームの後部は、上記モータより後方に延出した後端部を有し、該後端部に上記ブッシュマウントを取付けた
請求項2記載の電気自動車の車体構造。 - 上記クレードルフレームの前部は、上記発電機より前方に延出した前端部を有し、該前端部に上記ブッシュマウントを取付けた
請求項2または3に記載の電気自動車の車体構造。 - 上記クレードルフレームの後端部が、該クレードルフレームの底部より上方に延出された
請求項2〜4の何れか1項に記載の電気自動車の車体構造。
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