JP7155561B2 - 電動車両の前部ユニット搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両の前部ユニット搭載構造に関する。

車体前部に形成されたモータルームに、走行用の電気モータ（以下、単にモータと称する）を備えた電動車両として、例えば電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車が知られている。例えば特許文献１には、車幅方向に延びるクロスメンバに走行用のモータが吊り下げられた電動車両が開示されている。

一般に、電動車両においては、モータを駆動するための電気ユニットが設けられている。電気ユニットには、高電圧バッテリからの直流電圧を交流に変換するインバータ、高電圧バッテリ用の充電器、ＤＣＤＣコンバータ、高電圧ハーネスが接続されるジャンクションボックス等の複数の機器が含まれる。特許文献２には、車幅方向に延びるクロスメンバを容器状に構成し、内部にインバータ等の高電圧電装品が収容された電動車両が開示されている。特許文献３には、インバータの上方にジャンクションボックスが積層された電動車両が開示されている。

ＤＥ１０２００９０４０８９６Ａ１号公報 ＤＥ１０２０１１１１３１９８Ａ１号公報 特開２０１６－０２２７９９号公報

電気ユニット及びモータ等の高電圧機器を接続する高電圧ハーネスは漏電を防止するべく、衝突時においても損傷しないように保護する必要がある。特許文献２の構造によれば、高電圧機器は容器状に形成されたクロスメンバの内部に収容されているので、衝突時においても高電圧ハーネスの損傷を防止しやすい。しかしながら、クロスメンバが大型化するため重量が増大してしまう。

本発明は、車両前部に設けられたモータルームにおいて、モータの上方に積層された電気ユニットの後面にハーネスが接続された電動車両において、重量の増大を抑制しつつ、前突時における、後方に位置する車体部品との接触によるハーネスの損傷を、抑制できる前部ユニット構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明は、車両前部に形成されたモータルームに、車幅方向に延びるクロスメンバと、前記クロスメンバの上に取り付けられた電気ユニットと、前記クロスメンバの下側に取り付けられて前記電気ユニットから給電される走行用のモータとを備えた、電動車両の車体前部のユニット搭載構造であって、前記電気ユニットは、直流電力を交流電力に変換するインバータと、該インバータの上に積層されておりバッテリ及びモータに接続されたハーネス接続器と、前記インバータと前記ハーネス接続器とをこれら内側の上下間にわたって挿通された導電体とを含んでおり、前記インバータは、直流電力が入力されるインバータ入力部と、交流電力が出力されるインバータ出力部とを有し、前記ハーネス接続器には、前記バッテリに接続されたバッテリハーネスの先端部と、前記モータに接続されたモータハーネスの先端部とが差し込まれており、前記導電体は、前記インバータ入力部と前記バッテリハーネスの先端部とを接続する入力用導電体と、前記インバータ出力部と前記モータハーネスの先端部とを接続する出力用導電体とを含んでいるおり、前記導電体は、板状部材であって、前記ハーネス接続器の内側に位置する導電体上端部と、前記インバータの内側に位置する導電体下端部とを有し、前記導電体上端部は、厚み方向を上下方向に向けた姿勢で前後方向に延びており、前記導電体下端部は、厚み方向を前後方向に向けた姿勢で上下方向に延びており、前記導電体は、前導電体上端部から屈曲して下方に延びる中間垂直部と、この下端部から後方に延びて導電体下端部に至る中間水平部とを有しており、前記ハーネス接続器は、前記中間垂直部に沿って上下に延びており前記バッテリハーネスの先端部及び前記モータハーネスの先端部が差し込まれるハーネス接続部と、前記中間水平部に沿って前記ハーネス接続部から後方に突出した突出部と
を有してことを特徴とする。

前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、ハーネス接続器とインバータとがこれら内側の上下間にわたって挿通された導電体を介して接続されているので、これらを接続する接続ハーネスがモータルーム内に露出しない。これにより、上記接続ハーネスを、別途保護構造を設けることを要することなく、ハーネス接続器及びインバータの筐体により保護できる。

さらに、ハーネス接続器がより上方に配置されるので、バッテリハーネス及びモータハーネスが上下に長く構成される。この結果、これらのハーネスを緩やかに湾曲させて配索させやすい。また、被水にも有利である。

また、上方に積層されたハーネス接続器は、上から導電体上端部にアクセスし易くバッテリハーネス及びモータハーネスを接続しやすい。下方に積層されたインバータは後方から導電体下端部にアクセスし易く、インバータ入力部とインバータ出力部に接続しやすい。よって、電気ユニット間の電気接続を容易に接続できる。

また、例えば衝突時に電気ユニットが後方に移動して、ハーネス接続器がこの後方に位置する車体部品（例えばカウルトップパネル）に接触したとしても、ハーネス接続部よりも突出部が車体部品に先に接触しやすい。ここで、ハーネス接続器に接続されたハーネスの接続部分は、ハーネス接続部から後方に延びているために前後方向の衝突荷重を受けた場合に軸線方向に荷重を受けるため、撓んで衝撃を吸収し難く損傷しやすい。特に、高電圧（例えば３００Ｖ）が印加される高電圧ハーネスは、線径が太いためより撓みにくいため、軸線方向に荷重受けると損傷しやすい。しかしながら、本実施形態では、衝突時において、ハーネスよりも先に突出部が車体部品に接触するので、ハーネスへの衝撃が緩和される。

すなわち、本発明に係る電動車両の前部ユニット搭載構造によれば、車両前部に設けられたモータルームにおいて、モータの上方に積層された電気ユニットの後面にハーネスが接続された電動車両において、重量の増大を抑制しつつ、前突時における、後方に位置する車体部品との接触によるハーネスの損傷を、抑制できる。

本発明の一実施形態に係る電動車両の前部ユニット搭載構造を示す斜視図。 図１の上面図。 図１の後方斜視図。 図１の左側面図。 図１の右側面図。 図２のVI－VI線における断面図。 図２のVII－VII線における断面図。 ジャンクションボックスの内部を示す上面図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各距離の比率等は現実のものとは相違している。

本発明の一実施形態に係る電動車両は、車室フロア床下に配置された高電圧バッテリから、車両前部に形成されたモータルーム内の電気ユニットを介して給電される走行用の電気モータ（以下、モータと称する）を駆動源として走行可能に構成された電気自動車である。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両の前部ユニット搭載構造を示す斜視図である。図２はモータルーム１の上面図であり、図３は前部ユニット搭載構造の後方斜視図であり図４，５はそれぞれ前部ユニット搭載構造の右側面図及び左側面図である。なお各図において、ボンネット、フェンダー、バンパー等の外装部品が省略されている。

（全体構成）
図１に示されるように、モータルーム１は、上下方向に延びるダッシュパネル２によりこの前側に区画された空間として設定されている。ダッシュパネル２の上端部には、車幅方向に延びるカウルトップパネル３が設けられており、カウルトップパネル３によりモータルーム１の後端上部が構成されている。また、図２及び図４に示されるように、ダッシュパネル２の下端部には、車幅方向の中央において、後方に延びており車室フロアよりも上方に凸状に形成されたトンネル部１３が接続されている。

また、図４及び図５に示されるように、モータルーム１は、前方に向かって下方に傾斜して延びるボンネット１２の下方の空間として形成されている。

図１に示されるように、モータルーム１の車幅方向の両側部には、左右一対のサイドフレーム４がダッシュパネル２から前方に延びている。サイドフレーム４は、矩形状の閉断面に形成されている。左右一対のサイドフレーム４の前端部はそれぞれ、前後方向に延びるクラッシュカン５を介して、車幅方向に延びるバンパレイン６の両側部に連結されている。

左右一対のサイドフレーム４の上面部にはそれぞれ、マウントブラケット７がボルト締結されている。マウントブラケット７は、サイドフレーム４の上面部から車幅方向の内側に延びている。左右一対のマウントブラケット７の下面には、車幅方向に延びるクロスメンバ８の両側部が取り付けられている。したがって、左右一対のサイドフレーム４の間に、マウントブラケット７を介してクロスメンバ８が車幅方向に架け渡されている。

クロスメンバ８の上側には電気ユニット３０が取り付けられており、クロスメンバ８の下側には電気ユニット３０から給電されるモータユニット２０が取り付けられている。本明細書では、モータルーム１に配設された、電気ユニット３０、モータユニット２０、及びこれらに関連する構成部品（冷却装置、ハーネス等）を含めて前部ユニットと称する。

モータユニット２０は、左右一対の懸下ブラケット９、１０（図３を併せて参照）を介して、クロスメンバ８に吊り下げられている。モータユニット２０は、車両右側に位置する車両駆動用の３相交流モータ２１（以下、モータ２１と称する）と、この車両左側に連結されたギヤボックス２２とを有している。モータ２１は出力軸（不図示）を車幅方向に向けて配置されている。

図３に示されるように、ギヤボックス２２は、モータ２１の出力軸に動力伝達可能に連結されており、モータ２１から入力された駆動力を所定の減速比で減速する減速機構と、左右の駆動輪へのトルク配分を行う差動機構とを有し、後方の出力部２３から駆動力を出力する。ギヤボックス２２の出力部２３には、左右一対のドライブシャフト（不図示）が組み付けられており、ドライブシャフトを介して左右一対の前輪（不図示）が回転駆動される。

電気ユニット３０は、複数の高電圧電装部品、具体的にはインバータ４０、ジャンクションボックス５０（ハーネス接続器）、車載充電器３１、及びＤＣ－Ｃコンバータ３５を含んでいる。インバータ４０は、クロスメンバ８の車両左側に位置しており、この上部にジャンクションボックス５０が積層されている。また、車載充電器３１は、クロスメンバ８の車両右側に位置しており、この上部にＤＣ－ＤＣコンバータ３５が積層されている。

したがって、電気ユニット３０は、複数の電装部品が車幅方向に２列に分けてそれぞれ２段に積層された構造とすることにより前後及び上下方向にコンパクトに構成されている。

ここで、本明細書では、高電圧電装部品とは、一般的な車載電装部品の定格電圧（乗用車だ１２Ｖ、トラック、バス等の商用車では２４Ｖ）を超える電圧（例えば、１００Ｖ以上）により印加される電装部品を意味する。

なお、下段に積層されたインバータ４０及び車載充電器３１は上下方向寸法が概ね同じであるが、上段に積層されたＤＣ－ＤＣコンバータ３５はジャンクションボックス５０よりも上下方向寸法が小さい。すなわち、車両左側に積層されたインバータ４０及びジャンクションボックス５０からなる左側電気ユニット３０Ｌは、車両右側に積層された車載充電器３１及びＤＣ－ＤＣコンバータ３５からなる右側電気ユニット３０Ｒよりも上下方向に高い。

インバータ４０は、車室フロア床下に配設されたメインバッテリ１１（図２）からの高電圧（例えば、３００Ｖ）の直流電力を３相交流電力に変換してモータ２１に供給するための高電圧電装部品であって、インバータ回路を有している。

ジャンクションボックス５０は、ハーネス同士を接続、分岐、中継する際に用いる端子や端子を保護するための所謂接続箱であって、リレー回路を有している。図２及び図３に示されるように、本実施形態では、ジャンクションボックス５０は、２本のバッテリハーネス７０を介してメインバッテリ１１に接続されている。また、ジャンクションボックス５０は、３相交流電力に対応した３本のモータハーネス７５を介してモータ２１に接続されている。後述するように、インバータ４０及びジャンクションボックス５０はこれらの内部にわたって上下に挿通されたバスバー８０（図６～図８）を介して接続されている。

図５に示されるように、ジャンクションボックス５０の後部には、側面視逆Ｌ字状のガード体６５が締結ボルトにより固定されている。ガード体６５は、ジャンクションボックス５０の上面から後方に延びるガード体水平面部６６と、この後端部から下方に延びるガード体後面部６７（ハーネスプロテクタ部）と、これらの両側部から下方又は前方に延びるガード体側部フランジ６８とを有している。

ガード体後面部６７は、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５それぞれの上部とカウルトップパネル３との間に位置しており、これらのハーネス７０，７５のジャンクションボックス５０への接続部分に対して後側から対向している。

図３に示されるように、車載充電器３１は、充電回路を有しており、充電ケーブルを介して接続された外部電源（例えば、１００Ｖ又は２００Ｖ）からの電力をメインバッテリ１１に充電するもので、車載充電器３１とメインバッテリ１１とは電力ケーブル（不図示）によって接続されている。ＤＣ－ＤＣコンバータ３５は、高電圧を車載機器駆動用の低電圧（例えば、１２Ｖ）に変換する変換器である。

ここで、高電圧電装部品を含むモータユニット２０及び電気ユニット３０の走行時及び充電時における過熱を防止するため、モータルーム１には冷却装置がさらに配設されている。具体的には、モータユニット２０のモータ２１と、電気ユニット３０のインバータ４０、車載充電器３１、及びＤＣ－ＤＣコンバータ３５が、走行時及び充電時に冷却装置により冷却されるようになっている。一方、ジャンクションボックス５０は、冷却されない非冷却電装部品として構成されている。

（冷却装置）
図３に示されるように、冷却装置は、モータルーム１の前側に配設された放熱用のラジエータ９１と、クロスメンバ８の後方に配設された冷却水循環用の電動ウォータポンプ９２と、冷却水から気体を分離するデガスタンク９３と、これらの冷却装置とモータユニット２０及び電気ユニット３０とを接続し、冷却水が循環する冷却経路とを有している。

冷却経路は、モータ冷却配管１０１と、ラジエータ入口配管１０２（図２参照）と、充電器冷却配管１０３と、インバータ冷却配管１０４と、ＤＣ－ＤＣコンバータ冷却配管１０５と、デガスタンク入口配管１０６と、ウォータポンプ入口配管１０７とを有している。各冷却配管及び入口配管１０１～１０７は、ゴムホースと金属製又は樹脂製のパイプを適宜組み合わせて構成されている。また、冷却経路は、モータ２１、車載充電器３１、インバータ４０、及びＤＣ－ＤＣコンバータ３５それぞれの内部に形成されたウォータジャケット（不図示）を有している。

上述したように、モータ２１、車載充電器３１、インバータ４０、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５の内部には冷却水が流れるウォータジャケットを有している。すなわち、冷却経路は、電動ウォータポンプ９２、モータ２１、ラジエータ９１、車載充電器３１、インバータ４０、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５、デガスタンク９３は、これらに形成されたウォータジャケットと共に冷却配管及び入口配管１０１～１０７により、この順で直列接続する経路として構成されている。

（ジャンクションボックス）
図６は、図２のVI－VI線における縦断面図であり、ジャンクションボックス５０に接続されたバッテリハーネス７０の基端部の軸芯を通る断面図である。図７は、図２のVII－VII線における縦断面図であり、ジャンクションボックス５０に接続されたモータハーネス７５の基端部の軸芯を通る断面図である。

図６及び図７に示されるように、ジャンクションボックス５０は、上側に位置するボックス上部５１と、下側に位置するボックス下部６１とを、ボルト締結したものである。ボックス上部５１の筐体５２は、例えばアルミダイカストにより下方が開口した箱型に形成されている。同様に、ボックス下部６１の筐体６２は、例えばアルミダイカストにより上方が開口した箱型に形成されている。

ボックス上部筐体５２は、上面部に上下方向に開口した上部開口５３を備えている。上部開口５３は、ボルト締結される蓋部材５５により着脱自在に覆われている。また、ボックス上部筐体５２は、後面部５２ａに前後方向に貫通した後部開口５４を備えている。後部開口５４には、バッテリハーネス７０とモータハーネス７５が後方から前方へ差し込まれて組み付けられるハーネス接続部５７が構成されている。さらに、ボックス上部筐体５２の後面部５２ａには、下端部から後方に延びる後部フランジ５６が形成されている。

ボックス下部筐体６２は、後面部６２ａがボックス上部筐体５２の後面部５２ａよりも後方に位置しており、ボックス下部筐体６２の上端開口部のうちボックス上部筐体５２の後面部５２ａより後側の部分は後部フランジ５６により覆われている。換言すれば、ジャンクションボックス５０は、ボックス下部筐体６２の後側部分及びボックス上部筐体５２の後部フランジ５６により、ボックス上部筐体５２に設けられたハーネス接続部５７よりも後方に突出した突出部６９が構成されている。

ボックス下部筐体６２の下面部のうち突出部６９に対応する部分には、上下方向に貫通するバスバー挿通孔６３が形成されている。図８は、ジャンクションボックス５０の周辺を示す上面図であり、蓋部材５５とガード体６５とが取り外されている。図８に示されるように、バスバー挿通孔６３は、車両右側に位置する右側バスバー挿通孔６３Ｒと、車両左側に位置する左側バスバー挿通孔６３Ｌとが形成されている。

右側バスバー挿通孔６３Ｒ及び左側バスバー挿通孔６３Ｌは、車幅方向に長い孔として形成されている。右側バスバー挿通孔６３Ｒは、３本のモータハーネス７５に接続された３本のバスバー８０が上下に挿通するように対応して設けられている。左側バスバー挿通孔６３Ｌは、２本のバッテリハーネス７０に接続されたバスバー８０が上下に挿通するように対応して設けられている。

ボックス下部筐体６２の後面部６２ａには、車両左端部に後方に突出するボス部６４が形成されている。ボス部６４には、後端部から更に後方に延びるピン６４ａが設けられている。

図６に示されるように、ガード体６５は、ガード体水平面部６６の前端部がボックス上部筐体５２の上面部後端にボルト固定されている。また、図３に示されるように、ガード体６５はガード体後面部６７の左側下部に穿設された位置決め孔６７ａに、ボックス下部筐体６２のピン６４ａを係合させた状態で、左側のガード体側部フランジ６８がボックス下部筐体６２のボス部６４にボルト固定されている。

すなわち、ガード体６５は、ガード体後面部６７とボックス下部筐体６２の後面部６２ａとの間の空間がボス部６４により確保されており、該空間内に、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５が配索されている。

また、図８に示されるように、ジャンクションボックス５０の後部には、ハーネスガイド７８がボルト固定されている。ハーネスガイド７８は、ジャンクションボックス５０にボルト固定されたガイドブラケット７８ａと、ガイドブラケット７８ａに例えば溶接により固着されており後方に向かって下方に傾斜した方向に湾曲して延びるガイド本体７８ｂとを有している。

ガイドブラケット７８ａは、ボックス下部筐体６２の上端後部の角部を車両幅方向の略全域にわたって後上方から覆うように車両幅方向に延びている。図３を併せて参照して、ガイド本体７８ｂは、下端部に設けられたハーネスクランプ７８ｃを介して３本のモータハーネス７５を把持してこれらの配索経路を規制するように構成されている。

（インバータ）
図６及び図７に示されるように、インバータ４０の筐体４１は箱型に形成されている。インバータ筐体４１は、例えばアルミダイカストにより形成されており、後面部４１ａに後部開口４２を備えると共に、後部開口４２に連通する空間部４３を形成するための隔壁４４が一体的に形成されている。後部開口４２は、ボルト締結される蓋部材４６により着脱自在に覆われている。

図８を併せて参照して、インバータ筐体４１の上面部後部には空間部４３に上下に連通するバスバー挿通孔４５が形成されている。バスバー挿通孔４５は、車両右側に位置する右側バスバー挿通孔４５Ｒと、車両左側に位置する左側バスバー挿通孔４５Ｌとを含んでいる。

右側バスバー挿通孔４５Ｒ及び左側バスバー挿通孔４５Ｌは、車幅方向に長い孔として形成されている。右側バスバー挿通孔４５Ｒは、３本のモータハーネス７５に接続される３本のバスバー８０が上下に挿通するように、ボックス下部筐体６２の右側バスバー挿通孔６３Ｒと同じ位置に対応して設けられている。左側バスバー挿通孔６３Ｌは、２本のバッテリハーネス７０に接続されるバスバー８０が上下に挿通するように、ボックス下部筐体６２の左側バスバー挿通孔６３Ｌと同じ位置に対応して設けられている。

空間部４３には、図６に示されるインバータ入力部４７と、図７に示されるインバータ出力部４８とが設けられている。インバータ入力部４７には、メインバッテリ１１からの直流電力が給電される。インバータ出力部４８には、給電された直流電力がインバータ回路により３相交流電力に変換されて出力される。

また、インバータ筐体４１の後面部４１ａは、ボックス上部筐体５２の後面部５２ａより後方に位置しており、ボックス下部筐体６２の後面部６２ａより前方位置している。

（バスバー）
図６及び図７に示されるように、インバータ４０とジャンクションボックス５０とをこれら内側の上下間にわたって挿通された導電体としてのバスバー８０が配設されている。バスバー８０は、例えば、銅インゴット製の板状部材である。

バスバー８０は、図６に示されるバッテリハーネス７０とインバータ入力部４７とを連結する入力用バスバー（入力用導電体）８１と、図７に示されるモータハーネス７５とインバータ出力部４８とを連結する出力用バスバー（出力用導電体）８２とを有している。図８に示されるように、入力用バスバー８１は、バッテリハーネス７０の本数に対応して２本設けられており、出力用バスバー８２は３相交流に対応して３本設けられている。

各バスバー８１，８２は、後方に向かって段階的に低下する階段状に形成されている。図６を参照して、入力用バスバー８１を例に取り説明すると、入力用バスバー８１は、水平に延びる上端水平部８１ａと、この後端部から屈曲して下方へ延びる中間垂直部８１ｂと、この下端部から屈曲して後方へ延びる中間水平部８１ｃと、この後端部から下方へ延びる下端垂直部８１ｄとを有している。

上端水平部８１ａ及び中間水平部８１ｃは、厚み方向を上下方向に向けた姿勢で前後方向に延びている。中間垂直部８１ｂ及び下端垂直部８１ｄは、厚み方向を前後方向に向けた姿勢で上下方向に延びている。

上端水平部８１ａは、ボックス上部筐体５２の前後方向の略中央部であって、ハーネス接続部５７の上下方向の略中央部に位置している。中間垂直部８１ｂは、ボックス上部筐体５２からボックス下部筐体６２にまたがって延びている。中間水平部８１ｃは、ボックス上部筐体５２の後面部５２ａよりも後方に延びており、後部フランジ５６と前後方向に重複している。

下端垂直部８１ｄは、ボックス下部筐体６２とインバータ４０の空間部４３との間において、上下の各バスバー挿通孔４５，６３を上下に貫通するように上下方向に延びており、下端部においてインバータ入力部４７に締結ボルトにより連結されている。下端垂直部８１ｄの外周は、絶縁部材８３により被覆されている。図７に示されるように、出力用バスバー８２も同様に、下端垂直部８２ｄの下端部においてインバータ出力部４８に締結ボルトにより連結されている。

なお、図８に示されるように、入力用バスバー８１は、車両右側に位置するものが中間垂直部８１ｂにおいて車両左側にオフセットしている。また、出力用バスバー８２は、車両左側に位置するものが中間垂直部８２ｂにおいて車両左側にオフセットしており、車両右側に位置するものが中間垂直部８２ｂにおいて車両右側にオフセットしている。

（バッテリハーネス）
図２及び図３に示されるように、バッテリハーネス７０は、車室フロア床下に配置されたメインバッテリ１１に接続された一端部から、トンネル部１３を通って前方に延びておりモータルーム１内に配索されて、ジャンクションボックス５０に接続されている。

図４及び図５に示されるように、バッテリハーネス７０は、ジャンクションボックス５０のハーネス接続部５７から後方に延びると共に下方に湾曲して延びるバッテリハーネス上部７１と、側面視でバッテリハーネス上部７１に連なって前方に凸となるように湾曲したバッテリハーネス中間部７２と、バッテリハーネス中間部７２に連なって後方に延びるバッテリハーネス下部７３とを有しており、図４に示す左側面視でＳ字状に配索されている。

図６に示されるように、バッテリハーネス上部７１は、下方に屈曲したパイプ部材７１ａと、この内側を挿通されており導線がゴム被覆してなるハーネス本体７１ｂとを有する。バッテリハーネス上部７１は、ジャンクションボックス５０のハーネス接続部５７に対して直交するように前方に延びており、シール部材５８を介してジャンクションボックス５０の内側に導入されたハーネス本体７１ｂの先端には接続端子７４が設けられている。接続端子７４は、締結ボルトにより、入力用バスバー８１の上端水平部８１ａに連結されている。

パイプ部材７１ａは、バッテリハーネス上部７１の配索を規制して下方に湾曲させることができるような剛性を有する部材（例えば金属製、樹脂製）により構成されている。パイプ部材７１ａは、例えば、ハーネス接続部５７において縮径されて、ハーネス本体７１ｂの外周に対してカシメにより固定されている。

また、パイプ部材７１ａは、ガード体後面部６７の前方に設けられている。このため、ガード体６５により後方から保護されていない部分は、例えば前突時等に後方に位置する車体部品に接触した際に、前後方向に撓んで逃げやすく車体部品から入力される荷重が低減されるようになっている。

バッテリハーネス上部７１は、パイプ部材７１ａにより下方へ湾曲するように配索されているので、基端部側をハーネス接続部５７に対して直交するよう構成しつつも、この後方側部分を、パイプ部材７１ａを備えていない場合に自然に（つまり懸垂曲線に従って）下方へ湾曲させる場合の曲げ半径に比して小さい曲げ半径で下方に湾曲させやすく、バッテリハーネス上部７１の後方への突出量が低減されている。さらに、バッテリハーネス上部７１の後方への突出量が低減されるので、これに連なるバッテリハーネス中間部７２を前方に凸となるように湾曲させやすい。

図４に示されるように、バッテリハーネス中間部７２は、トンネル部１３の入口開口部１４の上側部分に対応して位置している。図３を併せて参照して、バッテリハーネス中間部７２は、ハーネスホルダ７２ａを介してクロスメンバ８の後面に支持されている。バッテリハーネス中間部７２の前方に凸となる頂点は、上下方向においてクロスメンバ８とモータ２１との間に位置している。これにより、バッテリハーネス７０のうちダッシュパネル２に対向する部分を、モータ２１及びクロスメンバ８に近接させて、ダッシュパネル２から前方に離間させて配索しやすい。

ハーネスホルダ７２ａは、前方に凸となる湾曲状に形成されており、バッテリハーネス中間部７２の配索を規制して前方に凸となるように湾曲させることができるような剛性を有する部材（例えば金属製、樹脂製）により構成されている。また、ハーネスホルダ７２ａは、バッテリハーネス中間部７２を把持可能とするように、前後方向に開閉可能な半割状に構成されている。

ハーネスホルダ７２ａは前側に上下一対のグロメット部７２ｂを有している。また、クロスメンバ８の後面には、ハーネスホルダブラケット１５が締結ボルトにより固定されている。ハーネスホルダ７２ａは、グロメット部７２ｂをハーネスホルダブラケット１５に形成した係合孔に差し込んで係合させることにより、ハーネスホルダブラケット１５に取り付けられている。

図４に示されるように、バッテリハーネス下部７３は、上下方向において、トンネル部１３に収まる範囲に位置している。バッテリハーネス下部７３は、後部がハーネスクランプ７３ａを介してサブフレーム１６に支持されている。サブフレーム１６は、モータユニットの後方を車幅方向に延びており、左右一対のサイドフレーム４に支持されている。サブフレーム１６は、ロッド１７を介してモータユニット２０に連結されている。

また、サブフレーム１６は、不図示のサスペンション機構及び操舵機構を支持しており、サスペンションクロスメンバとしても構成されている。サブフレーム１６には、上方に突出したハーネスブラケット１６ａが設けられており、ハーネスブラケット１６ａにハーネスクランプ７３ａが例えばグロメットを用いて取り付けられている。また、バッテリハーネス７０は、高電圧ハーネスであることを示すように、外周がオレンジ色のハーネスカバー７０ａにより覆われている。

（モータハーネス）
図３及び図８に示されるように、モータハーネス７５は、ジャンクションボックス５０のハーネス接続部５７から後方に延びると共に下方に湾曲して延びるモータハーネス上部７６と、下部において前方に湾曲して延びるモータハーネス下部７７とを有している。

図７に示されるように、モータハーネス上部７６は、ジャンクションボックス５０のハーネス接続部５７に対して直交するように前方に延びており、シール部材５９を介してジャンクションボックス５０の内側に導入されたハーネス本体の先端には接続端子７４が設けられている。接続端子７４は、締結ボルトにより、出力用バスバー８２の上端水平部８２ａに連結されている。また、上述したように、モータハーネス上部７６は、ハーネスガイド７８により把持されており配索経路が規制されている。

モータハーネス下部７７は、図示は省略するが、モータ２１に対して後部から差し込まれて接続されるようになっている。

なお、ハーネス接続部５７は、ジャンクションボックス５０において、ボックス下部筐体６２の後面部６２ａ及びインバータ筐体４１の後面部４１ａよりも前方に位置するボックス上部筐体５２の後面部５２ａに設けられている。これにより、バッテリハーネス上部７１及びモータハーネス上部７６を、より一層、前側に配索しやすいので、これらの後方への突出量が低減されている。

この結果、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５を、この後方に位置する車体部品、具体的にはダッシュパネル２及びカウルトップパネル３との間の前後方向距離を確保して配索しやすい。

また、ジャンクションボックス５０のうち、ハーネス接続部５７よりも後方に突出したボックス下部筐体６２の後端上部の角部は、ガイドブラケット７８ａによって後上方から覆われている。これにより、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５が、例えば前突時に後方に位置する車体部品と接触して前方に撓んだとしても、ボックス下部筐体６２の後端上部の角部に接触することが抑制される。これにより、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５の損傷が抑制される。

上記実施形態に係る電動車両の前部ユニット搭載構造によれば、以下の効果を奏する。

（１）ジャンクションボックス５０は、ハーネス接続部５７よりも後方に突出する突出部６９を有しているので、例えば前突時に電気ユニット３０が後方に移動して、ジャンクションボックス５０がこの後方に位置する車体部品（例えばカウルトップパネル３）に接触したとしても、ハーネス接続部５７よりも突出部６９が車体部品に先に接触しやすい。ここで、ジャンクションボックスに接続されたバッテリハーネス７０及びモータハーネス７５の接続部分は、ハーネス接続部５７から後方に延びているために前後方向の前突荷重を受けた場合に軸線方向に荷重を受けるため、撓んで衝撃を吸収し難く損傷しやすい。特に、高電圧（例えば３００Ｖ）が印加される高電圧ハーネスは、線径が太いためより撓みにくいため、軸線方向に荷重受けると損傷しやすい。しかしながら、本実施形態では、前突時において、上記ハーネスの接続部分よりも先に突出部６９が車体部品に接触するので、ハーネスの接続部分への衝撃が緩和される。

（２）ジャンクションボックス５０において、突出部６９は、ハーネス接続部５７の下側にわたって車は方向に延びているので、前突時に突出部６９をバッテリハーネス７０及びモータハーネス７５の接続部分よりも先に車体部品により確実に接触させやすい。

（３）前突時に突出部６９に加えてガード体後面部６７を、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５の接続部分よりも先に車体部品に接触させることができる。これにより、上記ハーネス７０，７５の接続部分の車体部品への接触がより一層抑制される。

（４）バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５は、突出部６９とガード体６５との前後方向間に配索されているので、前突時において、上記ハーネス７０，７５が、突出部６９と車体部品との間に挟まれることが抑制される。

（５）ガード体６５は、ガード体後面部６７において、ボス部６４に支持されているので、ガード体６５の支持剛性を向上させることができ、これによりガード体６５によるバッテリハーネス７０及びモータハーネス７５の保護性能を更に高めることができる。

（６）ジャンクションボックス５０とインバータ４０とがこれら内側の上下間にわたって挿通されたバスバー８０を介して接続されているので、これらを接続する接続ハーネスがモータルーム１内に露出しない。これにより、上記接続ハーネスを、別途保護構造を設けることを要することなく、ジャンクションボックス５０及びインバータ４０の筐体により保護できる。さらに、ジャンクションボックス５０がより上方に配置されるので、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５が上下に長く構成される。この結果、これらのハーネス７０，７５を緩やかに湾曲させて配索させやすい。また、被水にも有利である。

（７）ジャンクションボックス５０の蓋部材５５を取り外すことにより、バスバー８０の上端水平部８１ａ及び８２ａに容易にアクセスしやすく、バッテリハーネス７０及びモータハーネス７５それぞれの接続端子７４をバスバー８０の上端水平部８１ａ及び８２ａに連結しやすい。同様に、インバータ４０の蓋部材４６を取り外すことにより、バスバー８０の下端垂直部８１ｄ及び８２ｄに容易にアクセスしやすく、これらを、インバータ入力部４７及びインバータ出力部４８に連結しやすい。

（８）バッテリハーネス７０は、トンネル部１３の入口開口部１４の上側部分において前方に凸となるように湾曲しているので、バッテリハーネス上部７１及びバッテリハーネス中間部７２においてダッシュパネル２との前後方向間の距離を確保しやすい。また、バッテリハーネス下部７３は、トンネル部１３に対向することになる。これにより、例えば前突時に電気ユニット３０及びモータユニット２０が後退したとしても、バッテリハーネス７０は、バッテリハーネス上部７１及びバッテリハーネス中間部７２においてはダッシュパネル２に接触し難く、バッテリハーネス下部７３においてはトンネル部１３の内側を後方に移動し易いので、バッテリハーネス７０の損傷が抑制される。

（９）バッテリハーネス中間部７２は、クロスメンバ８の後面に支持されているので、バッテリハーネス７０とダッシュパネル２との前後方向間の距離をより確実に確保できる。

（１０）バッテリハーネス中間部７２は、前方に凸となるように湾曲した円筒状のハーネスホルダ７２ａ内に挿通されており、ハーネスホルダ７２ａがクロスメンバ８の後面に取り付けられている。これにより、バッテリハーネス７０の配索を規制して、バッテリハーネス中間部７２において前方に凸となるように容易に湾曲させることができる。

（１１）バッテリハーネス上部７１は、後方に延びると共に下方に湾曲したパイプ部材内に挿通されているので、バッテリハーネス７０の配索を規制して、バッテリハーネス上部７１において下方に容易に湾曲させることができる。これにより、電気ユニット３０から後方へのバッテリハーネス上部７１の突出量が低減されるので、バッテリハーネス上部７１とこの後方に位置する車体部品（例えば、ダッシュパネル２、カウルトップパネル３）との隙間を確保しやすい。よって、前突時において、バッテリハーネス上部７１が車体部品に接触し難く、バッテリハーネス７０の損傷が抑制される。

（１２）バッテリハーネス下部７３がサブフレーム１６に支持されているので、前突時にバッテリハーネス下部７３が大きく撓んで車体部品に接触することが抑制される。

上記実施形態は、電気自動車を例にとって説明したがこれに限らず、電気モータを駆動源とする電動車両であればよく、例えばハイブリッド車、燃料電池車にも好適に適用できる。

以上のように、本発明に係る電動車両の前部ユニット搭載構造によれば、車両前部に設けられたモータルームにおいて、モータの上方に積層された電気ユニットの後面にハーネスが接続された電動車両において、重量の増大を抑制しつつ、前突時における、後方に位置する車体部品との接触によるハーネスの損傷を、抑制できるので、電動車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ モータルーム
２ ダッシュパネル
３ カウルトップパネル
８ クロスメンバ
１１ メインバッテリ
１２ ボンネット
１３ トンネル部
２０ モータユニット
２１ モータ
３０ 電気ユニット
３１ 車載充電器
３５ ＤＣ－ＤＣコンバータ
４０ インバータ
５０ ジャンクションボックス
５１ ボックス上部
５７ ハーネス接続部
６１ ボックス下部
６５ ガード体
６７ ガード体後面部
６９ 突出部
７０ バッテリハーネス
８０ モータハーネス
９１ ラジエータ
９２ 電動ウォータポンプ
９３ デガスタンク

Claims (1)

1. 車両前部に形成されたモータルームに、車幅方向に延びるクロスメンバと、前記クロスメンバの上に取り付けられた電気ユニットと、前記クロスメンバの下側に取り付けられて前記電気ユニットから給電される走行用のモータとを備えた、電動車両の車体前部のユニット搭載構造であって、
   前記電気ユニットは、直流電力を交流電力に変換するインバータと、該インバータの上に積層されておりバッテリ及びモータに接続されたハーネス接続器と、前記インバータと前記ハーネス接続器とをこれら内側の上下間にわたって挿通された導電体とを含んでおり、
   前記インバータは、直流電力が入力されるインバータ入力部と、交流電力が出力されるインバータ出力部とを有し、
   前記ハーネス接続器には、前記バッテリに接続されたバッテリハーネスの先端部と、前記モータに接続されたモータハーネスの先端部とが差し込まれており、
   前記導電体は、前記インバータ入力部と前記バッテリハーネスの先端部とを接続する入力用導電体と、前記インバータ出力部と前記モータハーネスの先端部とを接続する出力用導電体とを含んでおり、
   前記導電体は、板状部材であって、前記ハーネス接続器の内側に位置する導電体上端部と、前記インバータの内側に位置する導電体下端部とを有し、
   前記導電体上端部は、厚み方向を上下方向に向けた姿勢で前後方向に延びており、
   前記導電体下端部は、厚み方向を前後方向に向けた姿勢で上下方向に延びており、
   前記導電体は、前導電体上端部から屈曲して下方に延びる中間垂直部と、この下端部から後方に延びて導電体下端部に至る中間水平部とを有しており、
   前記ハーネス接続器は、
   前記中間垂直部に沿って上下に延びており前記バッテリハーネスの先端部及び前記モータハーネスの先端部が差し込まれるハーネス接続部と、
   前記中間水平部に沿って前記ハーネス接続部から後方に突出した突出部と
   を有している、電動車両の前部ユニット搭載構造。

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