JP5693536B2 - 車両の接続部配置構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の接続部配置構造に関し、特に、駆動源と電力授受可能に接続される電力装置に対して、該電力装置の電力を外部に給電及び/又は該電力装置に電力を外部から充電可能な接続部を備えた車両の接続部配置構造に関する。
車両内で利用される電化製品の電源を確保するため、車両に搭載されたバッテリから交流電源が供給されるコンセントと、バッテリから直流電源が供給されるソケットと、が設けられたアウトレット(接続部)が後部荷室のサイドトリムに配置されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−074666号公報
ところで、特許文献1に記載の自動車用電源装置では、サイドトリムに配置されたアウトレットは荷室内に臨んでいるため、荷物の出し入れ等をする際に、アウトレットを破損してしまう可能性がある。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、荷物の出し入れ等をする際に、接続部を破損することがない車両の接続部配置構造を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
車両の車輪(例えば、後述の実施形態における前輪3)と動力伝達可能に接続される駆動源(例えば、後述の実施形態における電動機2)と、
前記駆動源と電力授受可能に接続される電力装置(例えば、後述の実施形態におけるバッテリーユニット31)と、
前記車両の荷室(例えば、後述の実施形態における荷室S)内に配置されるとともに、前記電力装置と電力授受可能に接続され、前記電力装置の電力を外部に給電及び/又は前記電力装置に電力を外部から充電可能な接続部(例えば、後述の実施形態における給電コネクタ60)と、
を備える車両の接続部配置構造であって、
前記車両は、前記荷室に載置されて、前記荷室を仕切る仕切部材(例えば、後述の実施形態におけるフロアボード50)と、前記荷室と前記車両の外側とを連通及び遮断可能な開口部(例えば、後述の実施形態におけるトランクリッド14)と、をさらに備え、
前記接続部は、前記開口部から前記荷室内を見たとき、前記仕切部材によって仕切られた前記荷室の一方側(例えば、後述の実施形態における第2荷室S2)に配置され
前記仕切部材は、一端側が前記電力装置と接触または近接対向し、且つ、前記車両の前後方向に延びる前後方向鉛直平面(例えば、後述の実施形態における前後方向鉛直平面P)と交差するように配置されており、
前記接続部は、前記荷室を前記仕切部材と前記電力装置とによって仕切った空間のうち、前記開口部が臨む空間(例えば、後述の実施形態における第1荷室S1)と前記仕切部材に対して反対側の空間(例えば、後述の実施形態における第2荷室S2)に配置されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項の構成に加えて、
前記車両は、前記車両の左右方向に延在し、前記電力装置を支持する支持部材(例えば、後述の実施形態におけるIPUメインフレーム34)をさらに備え、
前記接続部は、前記支持部材によって支持されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項の構成に加えて、
前記支持部材は、前記車両の前後方向に延在する前後方向支持部材(例えば、後述の実
施形態におけるサイドフレーム24,25)によって支持され、
前記接続部は、前記支持部材に加えて、前記前後方向支持部材によって支持されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項からのいずれかの構成に加えて、
前記仕切部材は、前記荷室を鉛直方向に分割するフロアボードで形成され、
前記接続部は、前記フロアボードの鉛直方向下側に配置されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項からのいずれかの構成に加えて、
前記接続部は、前記前後方向視で前記電力装置の鉛直方向下方に配置されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項1からのいずれかの構成に加えて、
前記接続部は、前記車両の前後方向鉛直平面と平行で、且つ前記開口部を指向して配置されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項1からのいずれかの構成に加えて、
前記電力装置は、前記荷室内に配置されることを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項の構成に加えて、
前記電力装置と前記接続部とは、前記電力装置と前記接続部との連通と遮断とを切り替える電力制御部(例えば、後述の実施形態におけるコンタクタユニット42)を介して接続され、
前記電力制御部と前記接続部とは、前記車両の前後方向視で互いにオフセットして配置されることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、接続部は、開口部から荷室内を見たとき、仕切部材によって仕切られた荷室の一方側に配置されるので、他方側の荷室で荷物を出し入れしても、荷物によって接続部が破損するのを防止することができ、また、荷物の出し入れの際に他方側の荷室には接続部による突起物が突出しないので、荷室の搭載性を向上させることができる。
また、接続部は、荷室を仕切部材と電力装置とによって仕切った空間のうち、開口部が臨む空間と仕切部材に対して反対側の空間に配置されるので、接続部は仕切部材と電力装置とによって保護され、接続部の破損を防ぐことができる。
請求項の発明によれば、接続部は、支持部材によって支持されるので、接続部に荷重が加わっても支持部材によって荷重を分散させることができ、接続部の破損を防ぐことができる。
請求項の発明によれば、接続部は、支持部材に加えて、前後方向支持部材によっても支持されるので、左右方向に延在する部材に加え、前後方向に延在する部材によっても支持され、接続部にかかる前後方向の荷重に対する強度を向上させることができ、接続部の破損をより防止することができる。
請求項の発明によれば、仕切部材は、荷室を左右方向に分割するパーティションではなく、鉛直方向に分割するフロアボードで形成され、フロアボードの下側に接続部が配置されるので、荷物の出し入れの際でも接続部に荷物がぶつかることを防止して、接続部を保護することができる。
請求項の発明によれば、接続部は、前後方向視で電力装置の鉛直方向下方に配置されるので、接続部が、電力装置に対して左右方向に突出することがなく、コンパクトに配置することができる。
請求項の発明によれば、接続部は前後方向鉛直平面と並行で、且つ開口部を指向して配置されるので、接続部が開口部を指向しないで配置される場合に比べて、接続部に接続される部材の脱着によって接続部が破損するのを防止することができる。
請求項の発明によれば、電力装置が荷室内に配置されるので、仕切部材の拡大を防止することができ、仕切部材の撓み等によって、接続部が破損することを防止することができる。
請求項の発明によれば、電力制御部と、開口部を指向して配置される接続部とは前後方向視で互いにオフセットして配置されるので、接続部に接続される部材の脱着などで接続部が前後方向に移動しても、電力制御部と接触することがなく、接続部が破損することを防止することができる。
本実施形態の車両の概略側面図である。 本実施形態の車両後部の概略断面図である。 荷室内をフロアボードを取り外した状態で示す上面図である。 図3からバッテリーユニットを取り外した状態を示す上面図である。 荷室の後面図である。 給電コネクタの配置構造を説明するための要部斜視図である。 (a)は、本実施形態の車両後部を側方から見た概略図であり、(b)は、(a)の車両後部を後方から見た概略図である。 本発明の第1変形例に係る車両後部を側方から見た概略図である。 (a)は、本発明の第2変形例に係る車両後部を側方から見た概略図であり、(b)は、(a)の車両後部を後方から見た概略図である。 (a)は、本発明の第3変形例に係る車両後部を側方から見た概略図であり、(b)は、(a)の車両後部を後方から見た概略図である。
以下、本発明の車両の接続部配置構造に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の車両1は、駆動源としての電動機2を備え、動力伝達可能に接続された駆動輪である前輪3に駆動力を伝達する。なお、本発明の車両1は、駆動源として電動機2のみを備えた電気自動車であってもよいし、駆動源として、エンジンと電動機2の両方を備えたハイブリッド車両であってもよい。
また、図1及び図2に示すように、後部座席11のシートバック12の後部に設けられた荷室Sには、電力ケーブル13を介して電動機2と接続される電装部品ユニット30が設けられている。荷室Sは、後部座席11の後方で、開口部としてのトランクリッド14によって、車両11の外側と連通及び遮断可能な空間であり、本実施形態では、後部座席11の後端部11aと、フロアパネル15、下方に凹む凹部としてのタイヤパン16、車両の上部を形成するルーフ部材17、リヤウィンドウガラス18、トランクリッド14、左右の側壁部19、20又は後輪4を覆うべく車内側に膨出するホイールハウス21、22などによって画成されている(図2及び図3参照)。
電装部品ユニット30は、電動機2と電力授受可能に接続される電力装置としてのバッテリーユニット31と、バッテリーユニット31の入出力電力を制御する電力制御ブロック32と、バッテリーユニット31と電力制御ブロック32とを電気的に接続する配電ブロック33と、を備える。
電力制御ブロック32は、バッテリーユニット31の上部に配置され、電動機2を制御するインバータ(図示せず)や、バッテリーユニット31と電動機2との間で電圧を変換するDC−DCコンバータ(図示せず)等を備える。
配電ブロック33は、バッテリーユニット31及び電力制御ブロック32の前方に設けられており、電力ケーブル13を介して電動機2に接続されるとともに、接続端子(図示せず)や接続ケーブル23等を介してバッテリーユニット31及び電力制御ブロック32に接続される。
また、図3に示すように、電装部品ユニット30は、車両1の左右方向に延在するIPUメインフレーム34と、車両前後方向に延在する左右のIPUサブフレーム35、36と、を介して、車両1に支持されている。図4に示すように、IPUメインフレーム34は、タイヤパン16の左右側縁がそれぞれ接続されて、車両前後方向に延在する左右のサイドフレーム24,25に固定されており、タイヤパン16内を通過するように左右に掛け渡されている。また、IPUサブフレーム35,36は、後端部がIPUメインフレーム34に固定される一方、前端部がフロアパネル15に対して左右方向に接続されたクロスメンバ26に固定されている。バッテリーユニット31は、その下部がIPUサブフレーム35,36、及びIPUサブフレーム35,36によって支持されるサポート38に取り付けられており、従って、バッテリーユニット31は、IPUメインフレーム34及びIPUサブフレーム35,36によって、クロスメンバ26とサイドフレーム24,25に支持されている。
また、クロスメンバ26とサイドフレーム24,25には、電装部品ユニット30を囲うように複数の梁部材を接続することによって構成されたユニット保持枠37が取り付けられている(図2参照)。
また、本実施形態の車両1では、バッテリーユニット31より後方で荷室Sに載置されて、一端側がバッテリーユニット31と接触または近接対向し、且つ、車両1の前後方向に延びる前後方向鉛直平面P(図5参照)と交差するように配置される仕切部材としてのフロアボード50が設けられている。これにより、フロアボード50は、荷室Sを鉛直方向に仕切り、トランクリッド14が臨む、荷物を出し入れするための第1荷室S1と、フロアボード50より下方の第2荷室S2とに分割される。
さらに、第2荷室S2には、バッテリーユニット31と電力授受可能に接続され、バッテリーユニット31の電力を外部に給電するための給電コネクタ60が設けられている。給電コネクタ60は、高圧ケーブル41を介して配電ブロック33に接続されている。
図4〜図6に示すように、給電コネクタ60は、コネクタブラケット61及び補強プレート62を用いて、サイドフレーム24とIPUメインフレーム34に支持されている。具体的に、コネクタブラケット61の右端部は、補強プレート62とボルト締結されており、この補強プレート62がサイドフレーム24の側面にボルト締結されることで、コネクタブラケット61が補強プレート62を介してサイドフレーム24に支持される。また、コネクタブラケット61の前端部は、IPUメインフレーム34に接合されて下方に延在する補助プレート63に接合されており、コネクタブラケット61が、補助プレート63を介してIPUメインフレーム34に支持される。従って、給電コネクタ60は、サイドフレーム24とIPUメインフレーム34によって形成されるコーナー部分で、サイドフレーム24とIPUメインフレーム34に強固に固定される。
また、コネクタブラケット61は、板状部材を折り曲げ加工することで形成されており、コネクタブラケット61の給電コネクタ取付面61aは、図2及び図5に示すように、給電コネクタ60が指向する方向L1が、車両1の前後方向鉛直平面Pと平行で、且つ、トランクリッド14を向くようにして、サイドフレーム24とIPUメインフレーム34に支持される。これにより、第2荷室S2が開放されるようにフロアボード50を開いた状態で、給電コネクタ60への給電ガン70の脱着作業を確実に行うことができ、給電コネクタ60が破損するのを防止することができる。
従って、図7に示す概略図を用いて、本実施形態の車両後部を示すと、荷室Sは、フロアボード50とバッテリーユニット31とによって、トランクリッド14が臨む空間である第1荷室S1と、この第1荷室S1とフロアボード50に対して反対側の空間であり、トランクリッド14から荷室S内を見たとき、フロアボード50の鉛直方向下側となる第2荷室S2と、に仕切られる。そして、給電コネクタ60は、これらの空間のうち、第2荷室S2に配置される。また、図7(b)に示すように、給電コネクタ60は、バッテリーユニット31の鉛直方向下方に位置しており、バッテリーユニット31から左右方向に突出することなく配置されている。
また、図2に戻って、高圧ケーブル41の途中には、バッテリーユニット31と給電コネクタ60との連通と遮断とを切り替える電力制御部としてのコンタクタユニット42が設けられている。
コンタクタユニット42は、図5に示すように、コンタクタボード(図示せず)と、コンタクタボードを収容するユニットケース43と、ユニットケース43の上方を覆うケースカバー44と、を備える。そして、図4にも示すように、コンタクタユニット42は、ケースカバー44に取り付けられた懸架プレート45をフロアパネル15とIPUメインフレーム34とに掛け渡すことで、タイヤパン16の壁面から離間した状態で、IPUメインフレーム34に対して前方のタイヤパン16内に収容される。
ケースカバー44は、懸架プレート45に締結固定された状態でIPUサブフレーム35,36と干渉しないように、左右方向両側部が懸架プレート45との取付け部分に対して下方となるように屈曲して形成されている。また、コンタクタユニット42は、その左右側面がIPUサブフレーム35,36の外側面よりも左右方向において内側となるような大きさに形成されている。そして、コンタクタユニット42と給電コネクタ60とは、車両1の前後方向視で互いにオフセットして配置されている。
また、図4に示すように、コンタクタユニット42に対して給電コネクタ側の上流側高圧ケーブル41aは、コンタクタユニット42の側面に接続され、また、配電ブロック33側の下流側高圧ケーブル41bは、コンタクタユニット42の前面に接続されている。
また、図2及び図3に示すように、フロアボード50の鉛直方向よりも下方の第2荷室S2、即ち、IPUメインフレーム34に対して車両の前後方向後方のタイヤパン16内で、給電コネクタ60が配置されている以外のスペースには、フロアボックス75が配置されている。このフロアボックス75には、パンク修理キット(図示せず)や充電ガン(図示せず)などを収容するための収容凹部76,77が形成されている。
なお、図2に示すように、タイヤパン16の底面の中央位置には、ドレンバルブ80が取り付けられている。
以上説明したように、本実施形態に係る車両1の接続部配置構造によれば、車両1の前輪3と動力伝達可能に接続される電動機2と、電動機2と電力授受可能に接続されるバッテリーユニット31と、車両1の荷室S内に配置されるとともに、バッテリーユニット31と電力授受可能に接続され、バッテリーユニット31の電力を外部に給電可能な給電コネクタ60と、を備える。そして、車両1は、荷室Sに載置されて、荷室Sを仕切るフロアボード50と、荷室Sと車両1の外側とを連通及び遮断可能なトランクリッド14と、をさらに備え、給電コネクタ60は、トランクリッド14から荷室S内を見たとき、フロアボード50によって仕切られた第2荷室S2に配置される。従って、第1荷室S1で荷物を出し入れしても、第2荷室S2に配置された給電コネクタ60が荷物によって破損するのを防止することができ、また、荷物の出し入れの際に第1荷室S1には給電コネクタ60による突起物が突出しないので、荷室Sの搭載性を向上させることができる。
また、フロアボード50は、一端側がバッテリーユニット31と接触または近接対向し、且つ、車両1の前後方向に延びる前後方向鉛直平面Pと交差するように配置されている。そして、給電コネクタ60は、荷室Sをフロアボード50とバッテリーユニット31とによって仕切った空間のうち、トランクリッド14が臨む第1荷室S1とフロアボード50に対して反対側の第2荷室S2に配置される。これにより、給電コネクタ60はフロアボード50とバッテリーユニット31とによって保護され、給電コネクタ60の破損を防ぐことができる。
また、車両1は、車両1の左右方向に延在し、バッテリーユニット31を支持するIPUメインフレーム34をさらに備え、給電コネクタ60は、IPUメインフレーム34によって支持される。これにより、給電コネクタ60に荷重が加わってもIPUメインフレーム34によって荷重を分散させることができ、給電コネクタ60の破損を防ぐことができる。
IPUメインフレーム34は、車両1の前後方向に延在するサイドフレーム24によって支持され、給電コネクタ60は、IPUメインフレーム34に加えて、サイドフレーム24によって支持される。これにより、給電コネクタ60は、IPUメインフレーム34に加えて、サイドフレーム24によっても支持されるので、左右方向に延在する部材に加え、前後方向に延在する部材によっても支持され、給電コネクタ60にかかる前後方向の荷重に対する強度を向上させることができ、給電コネクタ60の破損をより防止することができる。
フロアボード50は、荷室Sを鉛直方向に分割し、給電コネクタ60は、フロアボード50の鉛直方向下側に配置される。これにより、フロアボード50は、荷室Sを左右方向に分割するパーティションではなく、鉛直方向に分割し、フロアボード50の下側に給電コネクタ60が配置されるので、荷物の出し入れの際でも給電コネクタ60に荷物がぶつかることを防止して、給電コネクタ60を保護することができる。
給電コネクタ60は、車両1の前後方向視でバッテリーユニット31の鉛直方向下方に配置される。これにより、給電コネクタ60は、前後方向視でバッテリーユニット31の鉛直方向下方に配置されるので、給電コネクタ60が、バッテリーユニット31に対して左右方向に突出することがなく、コンパクトに配置することができる。
給電コネクタ60は、車両1の前後方向鉛直平面Pと平行で、且つトランクリッド14を指向して配置される。これにより、給電コネクタ60がトランクリッド14を指向しないで配置される場合に比べて、給電コネクタ60に接続される給電ガン70の脱着によって給電コネクタ60が破損するのを防止することができる。
バッテリーユニット31は、荷室S内に配置されるので、フロアボード50の拡大を防止することができ、フロアボード50の撓み等によって、給電コネクタ60が破損することを防止することができる。
バッテリーユニット31と給電コネクタ60とは、バッテリーユニット31と給電コネクタ60との連通と遮断とを切り替えるコンタクタユニット42を介して接続され、コンタクタユニット42と、トランクリッド14を指向して配置される給電コネクタ60とは、車両1の前後方向視で互いにオフセットして配置される。これにより、給電コネクタ60に接続される給電ガン70の脱着で給電コネクタ60が前後方向に移動しても、コンタクタユニット42と接触することがなく、給電コネクタ60が破損することを防止することができる。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、給電コネクタ60は、トランクリッド14から荷室S内を見たとき、仕切部材によって仕切られた荷室Sの一方側に配置される構成であればよい。
即ち、図8に示す第1変形例では、仕切部材50aは、一端側がバッテリーユニット31と接触または近接対向し、バッテリーユニット31とトランクリッド14との間に延在し、且つ、車両1の前後方向に延びる前後方向鉛直平面Pと交差するように配置されている。そして、給電コネクタ60は、荷室Sを仕切部材50aとバッテリーユニット31とによって仕切った第1及び第2荷室S1、S2のうち、トランクリッド14が臨む第1荷室S1と仕切部材50aに対して反対側の第2荷室S2に配置されてもよい。
或は、図9に示す第2変形例では、仕切部材50bは、一端側がバッテリーユニット31と接触または近接対向し、前後方向鉛直平面Pと平行に荷室Sの後方まで延在する。この場合にも、給電コネクタ60を、仕切部材50bによって左右方向に分割された荷室Sの一方側である第2荷室S2に配置し、第1荷室S1を荷物を出し入れする空間としてもよい。
また、図10に示す第3変形例では、仕切部材50cが、バッテリーユニット31から離れて、荷室Sの前後方向中間部から前後方向鉛直平面Pと平行に荷室Sの後方まで延在する。この場合にも、給電コネクタ60を、仕切部材50cによって左右方向に分割された荷室Sの一方側である第2荷室S2に配置し、第1荷室S1を荷物を出し入れする空間としてもよい。
また、本発明の開口部としては、本実施形態のトランクリッドに限定されず、荷室と車両の外側とを連通及び遮断可能なものであればよく、テールゲートやハッチ等によって構成されてもよい。
また、本発明の電力装置としては、本実施形態のバッテリーユニットの代わりに、発電機として機能する電動機が設けられてもよい。
さらに、本発明の接続部としては、給電コネクタの代わりに、電力装置に電力を外部から充電可能な充電コネクタとしてもよい。
1 車両
2 電動機
3 前輪(車輪)
14 トランクリッド(開口部)
16 タイヤパン
24,25 サイドフレーム(前後方向支持部材)
31 バッテリーユニット(電力装置)
34 IPUメインフレーム(支持部材)
35,36 IPUサブフレーム
42 コンタクタユニット(電力制御部)
50 フロアボード(仕切部材)
60 給電コネクタ(接続部)
70 給電ガン
P 前後方向鉛直平面
S 荷室
S1 第1荷室
S2 第2荷室

Claims (8)

  1. 車両の車輪と動力伝達可能に接続される駆動源と、
    前記駆動源と電力授受可能に接続される電力装置と、
    前記車両の荷室内に配置されるとともに、前記電力装置と電力授受可能に接続され、前記電力装置の電力を外部に給電及び/又は前記電力装置に電力を外部から充電可能な接続部と、
    を備える車両の接続部配置構造であって、
    前記車両は、前記荷室に載置されて、前記荷室を仕切る仕切部材と、前記荷室と前記車両の外側とを連通及び遮断可能な開口部と、をさらに備え、
    前記接続部は、前記開口部から前記荷室内を見たとき、前記仕切部材によって仕切られた前記荷室の一方側に配置され
    前記仕切部材は、一端側が前記電力装置と接触または近接対向し、且つ、前記車両の前後方向に延びる前後方向鉛直平面と交差するように配置されており、
    前記接続部は、前記荷室を前記仕切部材と前記電力装置とによって仕切った空間のうち、前記開口部が臨む空間と前記仕切部材に対して反対側の空間に配置されることを特徴とする車両の接続部配置構造。
  2. 前記車両は、前記車両の左右方向に延在し、前記電力装置を支持する支持部材をさらに備え、
    前記接続部は、前記支持部材によって支持されることを特徴とする請求項に記載の車両の接続部配置構造。
  3. 前記支持部材は、前記車両の前後方向に延在する前後方向支持部材によって支持され、
    前記接続部は、前記支持部材に加えて、前記前後方向支持部材によって支持されることを特徴とする請求項に記載の車両の接続部配置構造。
  4. 前記仕切部材は、前記荷室を鉛直方向に分割するフロアボードで形成され、
    前記接続部は、前記フロアボードの鉛直方向下側に配置されることを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の車両の接続部配置構造。
  5. 前記接続部は、前記前後方向視で前記電力装置の鉛直方向下方に配置されることを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の車両の接続部配置構造。
  6. 前記接続部は、前記車両の前後方向鉛直平面と平行で、且つ前記開口部を指向して配置されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の車両の接続部配置構造。
  7. 前記電力装置は、前記荷室内に配置されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の車両の接続部配置構造。
  8. 前記電力装置と前記接続部とは、前記電力装置と前記接続部との連通と遮断とを切り替える電力制御部を介して接続され、
    前記電力制御部と前記接続部とは、前記車両の前後方向視で互いにオフセットして配置されることを特徴とする請求項に記載の車両の接続部配置構造。
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