(57)【要約】【課題】乗車空間及び荷室を狭小化することがなく、かつ車両が衝突しても電気駆動機器が継続使用可能な電気駆動機器を備える車両を提供すること。【解決手段】バッテリ１４を含む電気駆動機器を備える車両であって、車両の乗車空間３の前隔壁７と、前隔壁７よりも前方でかつ左右に配置される一対の前後延在部材８及び９と、前隔壁７よりも前方に配置され、一対の前後延在部材８及び９を接続する左右接続部材１３とを備え、バッテリ１４が前隔壁７と左右接続部材１３Ａ及び１３Ｂの前縁との間に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを含む電気駆動機器を備える車両であって、
車両の乗車空間の前隔壁と、
前記前隔壁よりも前方でかつ左右に配置される一対の前後延在部材と、
前記前隔壁よりも前方に配置され、前記一対の前後延在部材の間を接続する左右接続部材とを備え、
前記バッテリが前記前隔壁と前記左右接続部材の前縁との間に配置される、
電気駆動機器を備える車両。
【請求項２】
前記前隔壁から前方へ突出する一対のロアフレームと、
前記一対のロアフレームより高い位置において前記前隔壁から前方へ突出する一対のアッパフレームと、
前記一対のロアフレームと前記一対のアッパフレームとを左右においてそれぞれ接続する一対のサイドパネルとを備え、
前記一対の前後延在部材は、前記ロアフレーム、前記アッパフレーム及び前記サイドパネルの少なくともいずれか一つである、
請求項１に記載の電気駆動機器を備える車両。
【請求項３】
前記一対のサイドパネルは、上下方向に延在するストラットタワーを有し、
前記左右接続部材は、上下左右に延在する板状の左右接続パネルを有し、
前記左右接続パネルは、前記ストラットタワーの前側に接続される、
請求項２に記載の電気駆動機器を備える車両。
【請求項４】
前記左右接続部材は、前記一対のアッパフレームの間を接続する第１左右接続部材、及び、前記一対のロアフレームの間を接続する第２左右接続部材を有する、
請求項２に記載の電気駆動機器を備える車両。
【請求項５】
前記第１左右接続部材と前記第２左右接続部材とを接続する第３左右接続部材を備え、
前記第３左右接続部材は、前記左右接続部材及び前記前後延在部材の少なくともいずれか一方に接続される、
請求項４に記載の電気駆動機器を備える車両。
【請求項６】
前記左右接続部材がフレーム状部材又は棒状部材であり、
上下左右に延在して車体及び前記左右接続部材に接続され、前記バッテリよりも前方に配置される板状の遮蔽板を備える、
請求項４又は５に記載の電気駆動機器を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動機器を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば床下にバッテリを配置する電気自動車が知られている（特許文献１の請求項１、及び図１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０６０１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、電気自動車の電気駆動機器、例えばバッテリ等を、乗車空間の床下又は荷室等に配置することが多かった。特にバッテリについては、車両の構造部品とは異なり、バッテリの積載空間に合わせた形状に成形したバッテリモジュールを製造可能である。
しかしながら、電気自動車用のバッテリはその容積が大きいので、形状を変形しただけでは乗車空間及び荷室を犠牲にすることなくバッテリを積載するのは困難であった。つまり、電気自動車用のバッテリを積載すると、乗車空間又は荷室を狭小化せざるを得なかった。
なお、従来においては、衝突時等のように電気自動車に対して大きな応力が作用しても、バッテリが積載される領域が使用不能となる程度に変形することは起こり難かった。これは、電気自動車に作用する応力が、バッテリが積載される領域にまで直接作用する状況が生じ難かったからである。
【０００５】
よって、本発明が解決しようとする課題は、乗車空間及び荷室を狭小化することがなく、かつ車両が衝突しても電気駆動機器が継続使用可能な電気駆動機器を備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る電気駆動機器を備える車両は、バッテリを含む電気駆動機器を備える車両であって、車両の乗車空間の前隔壁と、前隔壁よりも前方でかつ左右に配置される一対の前後延在部材と、前隔壁よりも前方に配置され、一対の前後延在部材を接続する左右接続部材とを備え、バッテリが前隔壁と左右接続部材の前縁との間に配置される。
【０００７】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両において、前隔壁から前方へ突出する一対のロアフレームと、一対のロアフレームより高い位置において前隔壁から前方へ突出する一対のアッパフレームと、一対のロアフレームと一対のアッパフレームとを左右においてそれぞれ接続する一対のサイドパネルとを備え、一対の前後延在部材は、ロアフレーム、アッパフレーム及びサイドパネルの少なくともいずれか一つであることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両において、一対のサイドパネルは、上下方向に延在するストラットタワーを有し、左右接続部材は、上下左右に延在する板状の左右接続パネルを有し、左右接続パネルは、ストラットタワーの前側に接続されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両において、左右接続部材は、一対のアッパフレームの間を接続する第１左右接続部材、及び、一対のロアフレームの間を接続する第２左右接続部材を有することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両において、第１左右接続部材と第２左右接続部材とを接続する第３左右接続部材を備え、第３左右接続部材は、左右接続部材及び前後延在部材の少なくともいずれか一方に接続されることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両において、左右接続部材がフレーム状部材又は棒状部材であり、上下左右に延在して車体及び左右接続部材に接続され、バッテリよりも前方に配置される板状の遮蔽板を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、乗車空間よりも前方にバッテリを配置することにより、乗車空間を狭小化することの無い電気駆動機器を備える車両を提供することができる。
また、本発明によると、左右接続部材が前後延在部材に接続されてなることにより、衝突によって前後延在部材に作用する応力を左右接続部材が分散する。バッテリよりも前方に左右接続部材を備えていると、電気自動車が衝突して前後延在部材に応力が作用した場合であっても、左右接続部材が応力を受けて分散させるので、バッテリには応力を作用させない。つまり、本発明によると、車両が衝突しても電気駆動機器が継続して使用可能な電気駆動機器を備える車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第１実施形態を示す平面概略図である。
【図２】図２は、図１に示した電気自動車の側方概略透視図である。
【図３】図３は、図１に示した電気自動車の概略端面図である。
【図４】図４は、図１に示した電気自動車の駆動制御系を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第２実施形態を示す概略端面図である。
【図６】図６は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の更に第３実施形態を示す概略端面図である。
【図７】図７は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第４実施形態を示す平面概略図である。
【図８】図８は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第５実施形態を示す平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図３には、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の一実施形態である電気自動車１を示した。
図１は、電気自動車１を俯瞰した平面概略図である。図２は、図１に示した電気自動車１を左側から見た概略透視図である。図３は、図１に示した電気自動車１を前側から見たときに、後述の第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの接合部位において各フレーム８及び９を切断した場合の概略端面図である。以下、図１での電気自動車１の姿勢に基づいた上下方向、前後方向及び左右方向を基準とする。
電気自動車１は、車両の一種である。電気自動車１は、バッテリ１４の蓄電電力でモータ１７を駆動する。このバッテリ１４及びモータ１７は、電気駆動機器である。また、後述のＤＣ（Direct Current）／ＤＣコンバータ１５及びコントロールユニット１６も、電気駆動機器である。
図１の電気自動車１は、複数の骨格部材を有する車体２を有する。図１の車体２は、乗車空間３、前室４及び荷室５に大別することができる。乗車空間３は、乗員が乗車する領域であり、前方及び後方にシート６が配置されている。前室４は、乗車空間３の前側に位置する領域である。荷室５は、乗車空間３の後側に位置する領域であり、適宜の荷物、スペアタイヤ等が積載可能である。乗車空間３と前室４とは、前隔壁７によって仕切られている。乗車空間３と荷室５とは１つに連結されている。なお、車種によっては乗車空間３と荷室５とを仕切部材を設けて隔絶しても良い。車体２は、２ボックスタイプである。乗車空間３、前室４及び荷室５は、複数の骨格部材により画成される。図１には、複数の骨格部材のうち、一対のロアフレーム８と、一対のアッパフレーム９とを図示している。車体２の下部には、一対の前輪ＦＴ及び一対の後輪ＲＴが配置される。一対の前輪ＦＴは、前室４の下方に配置される。一対の後輪ＲＴは、荷室５の下方に配置される。
【００１６】
一対のロアフレーム８は、車体２の前室４から荷室５に至る骨格部材である。ロアフレーム８は、高剛性鋼鈑による中空の角材である。つまり、ロアフレーム８は本発明における前後延在部材の一つである。ロアフレーム８は、車体２の底面に沿って、左右にそれぞれ１本ずつ平行に配設され、前後方向に延在する。一対の前輪ＦＴ及び一対の後輪ＲＴは、一対のロアフレーム８に軸支される。乗車空間３内のシート６は、一対のロアフレーム８に直接的又は間接的に取付けられる。ロアフレーム８は、乗車空間３と前室４とを隔絶する前隔壁７の下部から前方へ突出する。
【００１７】
一対のアッパフレーム９は、車体２の前室４から荷室５に至る骨格部材である。アッパフレーム９は、高剛性鋼鈑による中空の角材である。つまり、アッパフレーム９は本発明における前後延在部材の一つである。アッパフレーム９は、車体２の上部に沿って、左右にそれぞれ１本ずつ平行に配設され、前後方向に延在する。一対のアッパフレーム９は、前隔壁７についての、車体２の左右側面寄りの上部から、前方へ突出する。一対のアッパフレーム９は、車体２の上下方向において、一対のロアフレーム８より高い位置で突出する。一対のアッパフレーム９は、車体２の左右方向において、一対のロアフレーム８より左右方向の外側に位置する。前室４において、一対のアッパフレーム９は、ボンネットの下に配置される。
【００１８】
特に図３に示すように、左右それぞれのロアフレーム８とアッパフレーム９との間には板金Ｓが固定される。該板金Ｓは、本発明における前後延在部材及びサイドパネルの一つである。この板金Ｓに前輪ＦＴを懸架するサスペンション（図示せず）が取付けられる。サスペンションが取付けられる部位には、上下方向に延在する筒状部材であるストラットタワー１０が設けられ、該ストラットタワー１０内にサスペンション等が収容される。ストラットタワー１０と板金Ｓとは一体的に形成される。電気自動車１におけるストラットタワー１０は、左右それぞれのロアフレーム８とアッパフレーム９とを上下方向に連結する。ストラットタワー１０の材料は高剛性鋼鈑である。
【００１９】
一対のロアフレーム８の先端には、一般的に、一対のクラッシュボックス１１及びバンパビーム１２が取り付けられる。クラッシュボックス１１は、一対のロアフレーム８から前へ突出する。バンパビーム１２は、一対のクラッシュボックス１１の前端に連結される。一対のクラッシュボックス１１の上には、枠状部材（図示せず）が取り付けられる。該枠状部材には、ラジエータ等が取り付けられることが多い。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電気自動車１の前室４においては、横断部材１３、バッテリ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、コントロールユニット１６及びモータ１７が設置されている。
【００２１】
第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂは、前隔壁７よりも前方に配置され、前後延在部材を接続する。具体的には、特に図３に示すように、第１横断部材１３Ａは、前室４を左右方向に横断するように延在し、前室４における一対のアッパフレーム９の間を接続している。また、第２横断部材１３Ｂは、前室４を左右方向に横断するように延在し、前室４における一対のロアフレーム８の間を接続している。ロアフレーム８及びアッパフレーム９と第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂとはそれぞれ接合されている。ロアフレーム８及びアッパフレーム９と第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂとの接合形態としては、車両の製造過程で多用される溶接を用いることができる。
バッテリ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、コントロールユニット１６及びモータ１７は、前隔壁７と第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの前縁との間に配置されている。したがって、バッテリ１４等の電気自動車１における電気駆動機器が、前室４内で前後延在部材に接合されて成る第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂよりも後方に配置される。
【００２２】
なお、第１横断部材１３Ａは、本発明に係る電気駆動機器を備える車両における第１左右接続部材の一例である。更に、第２横断部材１３Ｂは、本発明に係る電気駆動機器を備える車両における第２左右接続部材の一例である。本発明における第１左右接続部材及び第２左右接続部材は、総合して左右接続部材と称される。本発明において左右接続部材は、前後延在部材に接合されて、前後延在部材を接続可能であり、前室におけるバッテリ等の電気駆動機器が配置される領域の良好な耐衝突性能が得られる限り特に限定されない。左右接続部材としては、例えばフレーム状部材又は棒状部材等を採用することができる。フレーム状部材は、例えば前記アッパフレームと同様の中空の角材等を挙げることができる。左右接続部材の材料としては高剛性材料を用いるのが好ましい。左右接続部材の材料は、本発明に係る車両が遭遇し得る衝突形態、例えばフルラップ衝突及びオフセット衝突等において左右接続部材に入力される応力の大きさに応じて決定すれば良い。
【００２３】
図４は、図１に示した電気自動車１での駆動系の説明図である。
図４は、電気自動車１の駆動系の一例である。駆動系は、電気駆動機器として、バッテリ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、コントロールユニット１６、及びモータ１７を有する。
【００２４】
バッテリ１４は、電気を蓄電する電池である。バッテリ１４は、電気を蓄電する複数の電池セルを有する。
【００２５】
モータ１７は、一対の前輪ＦＴを駆動するモータである。モータ１７は、例えば直流モータで良い。モータ１７は、一対の前輪ＦＴをダイレクトに駆動しても、変速機等を介して間接的に駆動しても良い。図２において、モータ１７は、前室４において、一対のロアフレーム８に取付けられている。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、バッテリ１４、コントロールユニット１６及びモータ１７に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、バッテリ１４から入力される電圧をモータ１７へ供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、バッテリ１４から供給される直流電圧を昇圧し、昇圧した電圧をモータ１７に供給することができる。
【００２７】
コントロールユニット１６は、シート６に着座する乗員の操作に基づいて、図４の駆動系の動作及び停止を制御する。例えば乗員によりアクセルペダルが操作された場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５からモータ１７への電力供給を開始する。逆に、アクセルペダルが操作されなくなった場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５からモータ１７への電力供給を停止する。また、アクセルペダルの操作量に応じてモータ１７への供給電力を調整する。これにより、モータ１７の回転、停止、回転数が制御される。電気自動車１は、モータ１７の回転に応じて、停止状態から加速し、減速して停止する。
【００２８】
ところで、電気自動車では、基本的に、バッテリに蓄電した電力によりモータを駆動し、モータの駆動力により走行する。電気自動車の航続距離は、バッテリの蓄電電力により依存する。好ましくは、電気自動車には大容量のバッテリを、多数で積載すると良い。従来においては、電気自動車では、多数のバッテリを、乗車空間又は荷室に積載していた。
しかしながら、電気自動車の乗車空間又は荷室に全てのバッテリを配置する場合、乗車空間又は荷室の積載能力と、航続距離との間に、トレードオフが成立する。電気自動車の航続距離を上げるためには、大量のバッテリを積載するために、乗車空間又は荷室の積載能力を犠牲する必要があった。図１に示す電気自動車１おいても、例えばバッテリ１４を乗車空間３の床下又は荷室５に積載する場合、後側のシート６の高さ又は荷室５の床面を上げなければならなくなる。これにより、乗車空間３の快適性、又は荷室５の積載能力が損なわれる。
このように、電気自動車では、乗車空間又は荷室を犠牲にしないで、車両の航続距離を維持又は向上することが求められる。そこで、電気自動車１のように、例えば従来のガソリン車又はハイブリッド車ではエンジン室であった前室４に、バッテリ１４等の電気駆動機器を配置することが考えられる。これにより、乗車空間３及び荷室５が犠牲とならない。
【００２９】
しかしながら、バッテリ等の電気駆動機器を車体の前室に配置する場合、乗車空間又は荷室に配置する場合と比べて、電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が低下する可能性がある。具体的には、車両の衝突形態として多く発生するフルラップ衝突及びオフセット衝突等は、車両の前室に大きな応力が作用して破損し易い。これにより、前室に電気駆動機器を積載すると、前室を破損させる応力が電気駆動機器にも直接作用し易くなってしまうので、電気駆動機器も前室と共に破損して継続使用不能となる可能性がある。なお、従来の電気自動車のように、乗車空間の床下又は荷室に電気駆動機器を積載している場合は、前室の破損による電気駆動機器への直接的な影響は小さいことが多い。
つまり、電気自動車１等の車両では、例えば衝突しても電気駆動機器を継続使用可能に維持しつつ、乗車空間３の快適性及び荷室５の積載能力への影響を抑え、更に車両の航続距離を維持又は向上することが求められる。
【００３０】
更に、従来の電気自動車が前輪駆動である場合、乗車空間の床下又は荷室にバッテリ等の電気駆動機器を配置すると、車両の重心が乗車空間の中央又は後方寄りに位置することになる。よって、登坂時に特定のモータの回転数で所望の速度を実現することができない状況に陥ることがあった。つまり、従来の電気自動車は電気駆動機器の配置によって所望の走行性能を実現することができないことがあった。
したがって、前輪駆動の電気自動車において、乗車空間の床下又は荷室に電気駆動機器を配置した場合に比べて走行性能を少なくとも維持又はより一層向上することが求められる。
【００３１】
そこで本実施形態では、前輪駆動であっても良好な走行性能を得ることができ、かつ、乗車空間３及び荷室５を狭小化せず、かつ、バッテリ１４等の電気駆動機器を車体２の前室４に配置しても、従来の乗車空間３の床下又は荷室５に電気駆動機器が配置されていた場合と比べて、耐衝突性能が低下しない車体構造を提供する。特に、燃料駆動機器を備える既存のエンジン車及びハイブリッド車の車体では、エンジン等を前室に配置する必要がある関係から採用し得なかった、車体構造を提供することができる。
【００３２】
上述したように、電気自動車１は、前室４において、バッテリ１４等の電気駆動機器が前後延在部材に接合されて成る第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの前縁よりも後方に配置される。電気自動車１がフルラップ衝突又はオフセット衝突した場合、車体２の前室４に配置されるバンパビーム１２及びクラッシュボックス１１が破損し、更に前後延在部材であるロアフレーム８及びアッパフレーム９の少なくとも一方が座屈して変形し、前室４が破損することがある。
しかしながら、電気自動車１においては、例えば一対のロアフレーム８における左右いずれか一方が応力を受けたときに、応力を受けた一方のロアフレーム８から応力を受けなかった他方のロアフレーム８に対して第２横断部材１３Ｂが応力を分散する。すなわち、一対のロアフレーム８の一方のみに応力が作用しても、第２横断部材１３Ｂによって、一対のロアフレーム８全体で応力を受けることができるようになる。
【００３３】
更に、上述したように、一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９の左右それぞれを接続するストラットタワー１０は、ロアフレーム８及びアッパフレーム９と同様に高剛性材料によって形成されている。よって、例えば第２横断部材１３Ｂによって一方のロアフレーム８から一対のロアフレーム８全体に分散された応力は、板金Ｓ及びストラットタワー１０によって一対のアッパフレーム９にも応力が分散される。特に図３に示すように、一対のアッパフレーム９同士を接続する第１横断部材１３Ａと、一対のロアフレーム８同士を接続する第２横断部材１３Ｂと、左右の板金Ｓ及びストラットタワー１０とによって形成される連続した接続構造は、前方から見ると略矩形を成す。この略矩形を成す連続した接続構造により、前室４において、一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９の第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂがそれぞれ接合される部位、及び、ストラットタワー１０よりも後方では、一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９が衝突に係る応力を分散して受けることができる。仮に、上記連続した接続構造が形成される部位に壁状部材を設けた場合、ロアフレーム８及びアッパフレーム９のいずれかが応力を受けたときに壁状部材が面全体で応力を受けることによって、応力を受けていないフレームに応力を分散することができる。該壁状部材と同様の機能を、上記連続した接続構造は有しており、壁状部材ではなくフレーム状部材又は棒状部材で実現することができる。
よって、ロアフレーム８及びアッパフレーム９における第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの接合部位及びストラットタワー１０の接合部位よりも後方において、衝突に係る応力が分散されるので、一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９が座屈して変形し難い。したがって、前室４の破損が第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの前方のみで食い止めることができる。換言すると、電気自動車１は、電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が高い。
【００３４】
電気自動車１は、前方にモータ１７が設けられて成る前輪駆動車である。電気自動車１は、バッテリ１４等の電気駆動機器を前室４に積載しているので、車両の重心は前寄りとなっている。これにより、電気自動車１が登坂時に特定のモータの回転数で所望の速度を実現し易い。つまり、電気自動車１の走行性能は、乗車空間の床下又は荷室に電気駆動機器を配置していた従来の電気自動車に比べて、向上している。
【００３５】
電気自動車１はエンジン車及びハイブリッド車に積載されている燃料駆動機器が不要であるので、前室４に大容量のバッテリ１４を積載可能である。これにより、乗車空間の床下又は荷室にバッテリを積載していた従来の電気自動車と比較しても、バッテリの積載容量は変わらない、又は増大させることができる。したがって、従来の電気自動車に比べて、バッテリの積載容量の差に起因する航続距離の差は生じない、又は航続距離を向上させることができる。
なお、電気自動車１の前室４に所望する容量のバッテリ１４を積載することはできない場合であっても、所望する容量の内の大部分は前室４に積載可能である。つまり、前室４に積載し切れなかったバッテリは大容量とならないので、積載し切れないバッテリの積載に要する領域も狭小な領域があれば済むことになる。よって、電気自動車１の乗車空間３及び荷室５を狭小化することなく、乗車空間３の床下又は荷室５等に残りのバッテリを積載することができる。
【００３６】
本発明に係る電気駆動機器を備える車両における左右接続部材は、前後延在部材に接合される。
前後延在部材に対する左右接続部材の接合強度は、電気自動車の走行時に生じる衝撃及び振動、並びに、電気自動車の衝突時に前後延在部材を介して左右接続部材に応力が作用しても接合状態を維持可能である限り特に制限は無い。また、接合形態は、例えば車両の製造過程で多用される溶接であれば、特殊な接合用装置等が不要であるので好ましい。
なお、前後延在部材における左右接続部材の接合部位は、前隔壁と左右接続部材の前縁との間にバッテリ等の電気駆動機器が収容できる限り特に限定はされない。
図１〜図３に示した実施形態においては、一対のアッパフレーム９同士を接続する上側の第１横断部材１３Ａと、一対のロアフレーム８同士を接続する下側の第２横断部材１３Ｂとの２本が設けられている。本発明において、左右接続部材の数は、前室における電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が良好である限り特に制限されず、車重の軽量化、製造工程の簡素化等の車両製造において要求される事項を考慮して決定すれば良い。
第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの数を図１〜図３に示した実施形態よりも増やす場合、例えば左右のストラットタワー１０を接続する横断部材を追加で設けることができる。つまり、上記実施形態における第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂの間に３本目の横断部材１３を設けることができる。第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂに比べて左右接続部材の数を増やすことにより、衝突に係る応力の分散効率が更に向上するので好ましい。
また、図１〜図３に示した実施形態においては、一対のアッパフレーム９と第１横断部材１３Ａとの接合位置、及び、一対のロアフレーム８と第２横断部材１３Ｂとの接合位置は、ストラットタワー１０より前方である。本発明において該接続位置は、特に限定されず、ストラットタワー１０より後方であっても良い。
【００３７】
本発明において、車両が衝突しても左右接続部材による応力分散によって左右接続部材自体が変形し難い。左右接続部材の材料が高剛性材料である場合は、左右接続部材が特に変形し難く、電気駆動機器が配置される領域に変形した左右接続部材が侵入することが起こり難い。よって、電気駆動機器は左右接続部材の前縁より後方に配置すれば足りる。
【００３８】
なお、本発明において、前後延在部材と左右接続部材との接合部位を補強する構造を採用することもできる。例えば、高剛性を有するストラットタワー１０から、一対のロアフレーム８と横断部材１３との接合部位、及び、一対のアッパフレーム９と横断部材１３との接合部位に向かって、板金Ｓに筋状の凸部（図示せず）を設けることができる。筋状の凸部を設けると、該凸部近傍の板金Ｓの剛性が向上し、変形し難くなるので、各フレームと横断部材１３との接合部位近傍も変形し難くなる。接合部位近傍が変形し難くなると、接合部位に応力が作用し難くなるので、衝突に係る応力によって接合状態が解除され難くなる。
【００３９】
［第２実施形態］
ここで、本発明の別の実施形態について、図５を参照しつつ説明する。
図５に示す電気自動車１００と、図３に示す電気自動車１との相違点は、縦断部材１３１の有無である。この相違点以外は、同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。なお、縦断部材１３１は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両における第３左右接続部材の一例である。
縦断部材１３１は、第１横断部材１３Ａと第２横断部材１３Ｂとを上下方向に接続する部材である。縦断部材１３１は、相互に略平行となるように２本設けられたフレーム状部材である。
図３に示した連続する接続構造の一部が、電気自動車１において上下方向に配置される板金Ｓ及びストラットタワー１０であったのに対して、第２実施形態においては板金Ｓ及びストラットタワー１０に代えて縦断部材１３１が用いられている。つまり、図５に示すように、上下に２本設けられたフレーム状部材の第１横断部材１３Ａと、第２横断部材１３Ｂと、左右に２本設けられたフレーム状部材の縦断部材１３１とが、前方から見ると格子形状を成す連続する接続構造を形成している。これにより、上記電気自動車１と同様に、衝突に係る応力が一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９の一部に作用したとしても、一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９全体に分散することができる。よって、電気自動車１００は、前室において電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が高い。
なお、第２実施形態においては、板金Ｓ及びストラットタワー（図５には図示せず）も衝突に係る応力の分散に寄与することができる。すなわち、電気自動車１００は、電気自動車１に比べて、応力の分散に寄与する部材が多いので、応力分散効率が向上している。
電気自動車１００は、電気自動車１の電気駆動機器の配置は変更していない。したがって、前輪駆動である電気自動車１００の走行性能は、従来の電気自動車に比べて向上している。
本第２実施形態の変形例としては、第２左右接続部材が縦断部材１３１に代えて、板金Ｓに沿って設けられるフレーム状部材である実施形態（図示せず）が挙げられる。例えば板金Ｓに沿ったフレーム状部材が、第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材１３Ｂに加えて、ストラットタワー、一対のロアフレーム８、及び一対のアッパフレーム９に対しても接合しているのが好ましい。つまり、連続する接続構造が正面から見ると矩形を成すだけでなく、かつ第１左右接続部材に加えて、各前後延在部材にも第２左右接続部材が接合されているので、良好な応力分散効率を得ることができると共に、連続する接続構造自体が強固な枠体として機能する。よって、電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能をより一層向上させることができる。
【００４０】
［第３実施形態］
ここで、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第３実施形態について、図６を参照しつつ説明する。
図６に示す電気自動車１０１と、図３に示す電気自動車１との相違点は、横断部材１３に代えて斜行部材１３２を設けた点である。この相違点以外は、同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。なお、斜行部材１３２は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両における左右接続部材の一例である。
斜行部材１３２は、フレーム状部材であり、２本設けられている。一方の斜行部材１３２は、右側のロアフレーム８と左側のアッパフレーム９とを接続し、他方の斜行部材１３２は、左側のロアフレーム８と右側のアッパフレーム９とを接続する。
図３に示した連続する接続構造は、第１横断部材１３Ａと第２横断部材１３Ｂと板金Ｓとストラットタワー１０とにより形成されていたのに対して、第３実施形態においては２本の斜行部材１３２により形成されている。つまり、図６に示すように、２本の斜行部材１３２が前方から見ると交差形状を成す連続する接続構造を形成している。これにより、上記電気自動車１と同様に、衝突に係る応力が一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９の一部に作用したとしても、斜行部材１３２分散することができる。第３実施形態において衝突に係る応力の分散効率を更に向上させるには、例えば斜行部材１３２同士が交差する部位を接合することによって、上記横断部材１３及び上記縦断部材１３１の応力分散機能を斜行部材１３２に付与することができる。よって、電気自動車１０１は、前室において電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が高い。
なお、第３実施形態においては、板金Ｓ及びストラットタワーも衝突に係る応力の分散に寄与することができる。すなわち、電気自動車１０１は、電気自動車１に比べて、応力の分散に寄与する部材が多いので、応力分散効率が更に向上している。
更に、上記横断部材１３及び上記縦断部材１３１のいずれか一方、好ましくは両方を斜行部材１３２と共に設けることによって、応力の分散効率がより一層向上することになるので好ましい。
電気自動車１０１は、電気自動車１の電気駆動機器の配置は変更していない。したがって、前輪駆動である電気自動車１０１の走行性能は、従来の電気自動車に比べて向上している。
【００４１】
［第４実施形態］
ここで、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第４実施形態について、図７を参照しつつ説明する。
図７に示す電気自動車１０２と、図１に示す電気自動車１との相違点は、第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材（図７には図示せず）の接合位置と、遮蔽板１３３の有無である。この相違点以外は、同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。
遮蔽板１３３は、板体であり、上下左右に延在して車体、具体的には左右において板金Ｓと接続され、上方において第１横断部材１３Ａと接続され、下方において第２横断部材と接続されている。また、遮蔽板１３３は、バッテリ１４よりも前方に配置されている。遮蔽板１３３は、ストラットタワー１０の前側に接して配置されている。また、第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材は、遮蔽板１３３に対して後方から接触するように配置され、左右のストラットタワー１０同士を接続している。なお、本発明においては、左右接続部材に対する遮蔽板の接続形態としては、相互に接合せずに単なる接触状態を維持していても良く、溶着又は接着等の固定手段を以って相互に接合されていても良い。
本発明において板状を成す遮蔽板は、厚み及び形状について制限されず、一枚の板材又は複数の板材の合板であっても良く、内部に空隙を有する板材であっても良い。
上記第１実施形態においては連続する接続構造が第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材とストラットタワー１０とにより形成されていたのに対して、本第４実施形態においては遮蔽板１３３が更に追加されて連続する接続構造を形成している。つまり、応力を面全体で分散可能な遮蔽板１３３が追加された電気自動車１０２は、電気自動車１に比べて、応力の分散に寄与する部材が多いので、応力分散効率が更に向上している。よって、電気自動車１０２は、前室において電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が高い。
電気自動車１０２は、電気自動車１の電気駆動機器の配置は変更していない。したがって、前輪駆動である電気自動車１０２の走行性能は、従来の電気自動車に比べて向上している。
本第４実施形態の変形例としては、遮蔽板がストラットタワー１０を形成する高剛性板状部材を電気自動車１０２の左右方向に延在して、左右のストラットタワー１０同士を接続する実施形態が挙げられる。つまり、ストラットタワー１０と遮蔽板とを一体化する実施形態である。この実施形態を採用すると、電気駆動機器が配置される領域の良好な耐衝突性能は維持しつつ、別体の遮蔽板が不要になるので部品点数、及び製造工程の削減に寄与することができる。
【００４２】
本発明における遮蔽板の材料としては特に限定はされないが、衝突に係る応力の分散効率の向上を目的として、応力が作用しても容易には破断しない材料であるのが好ましい。
バンパビーム１２、クラッシュボックス１１、遮蔽板１３３より前方に突出する一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９、及び図示しない他の車両構成部品は、衝突によって破損又は変形する。破損又は変形した部品、破片となった部品、及び、前室４内に侵入してくる衝突物が、バッテリ１４等の電気駆動機器に対して接触すると、電気駆動機器が破損して継続使用不能となる可能性がある。
遮蔽板１３３を配置することにより、衝突で生じた飛散物又は前室内侵入物は遮蔽板１３３に接触又は衝突するので、遮蔽板１３３より後方の電気駆動機器が配置される領域には飛散物又は前室内侵入物が侵入しない。つまり、遮蔽板１３３を設けることによって、応力分散に起因する電気駆動機器を配置する領域の耐衝突性能の向上だけでなく、電気駆動機器が破損する直接の原因となり得る飛散物又は前室内侵入物を遮蔽板１３３により堰き止める機能も得ることができる。これにより、電気自動車１０２は耐衝突性能が上記電気自動車１に比べて高い。
なお、飛散物又は前室内侵入物を遮蔽板が堰き止めるには、高強度の材料を採用するのが好ましく、加工容易性、車両の構成部材に材料との接合容易性等を考慮して適宜に決定することができる。
【００４３】
［第５実施形態］
ここで、本発明に係る電気駆動機器を備える車両の第５実施形態について、図８を参照しつつ説明する。
図８に示す電気自動車１０３と、図１に示す電気自動車１との相違点は、受力板１３４の有無である。この相違点以外は、同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。なお、受力板１３４は、本発明に係る電気駆動機器を備える車両における左右接続パネルの一例である。
受力板１３４は、上下左右に延在する板状体であり、ストラットタワー１０の前側に接続されている。具体的には、受力板１３４は、受力板１３４の左右端縁部においてストラットタワー１０の前方の板金Ｓに接続され、受力板１３４の後方面における左右端部においてストラットタワー１０の前部に接続されている。なお、本発明においては、ストラットタワーに対する左右接続パネルの接続形態としては、溶着又は接着等の固定手段を以って相互に接合されているのが良い。
本発明において板状を成す左右接続パネルは、厚み及び形状について制限されず、一枚の板材又は複数の板材の合板であっても良く、内部に空隙を有する板材であっても良い。
上記第１実施形態においては連続する接続構造が第１横断部材１３Ａ及び第２横断部材とストラットタワー１０とにより形成されていたのに対して、本第５実施形態においては受力板１３４のみが連続する接続構造を形成している。つまり、応力を面全体で分散可能な受力板１３４が設けられた電気自動車１０３は、受力板１３４が接続されるストラットタワー１０に応力を分散する。よって、電気自動車１０３は、前室において電気駆動機器が配置される領域の耐衝突性能が高い。
電気自動車１０３は、電気自動車１の電気駆動機器の配置は変更していない。したがって、前輪駆動である電気自動車１０３の走行性能は、従来の電気自動車に比べて向上している。
本第５実施形態の変形例としては、ストラットタワー１０を形成する高剛性板状部材を電気自動車１０３の左右方向に延在して、左右のストラットタワー１０同士を接続する実施形態が挙げられる。つまり、ストラットタワー１０と受力板１３４とを一体化する実施形態である。この実施形態を採用すると、電気駆動機器が配置される領域の良好な耐衝突性能は維持しつつ、別体の受力板１３４が不要になるので部品点数、及び製造工程の削減に寄与することができる。
【００４４】
本発明における遮蔽板の材料としては特に限定はされないが、衝突に係る応力の分散効率の向上を目的として、応力が作用しても容易には破断しない材料であるのが好ましい。
バンパビーム１２、クラッシュボックス１１、受力板１３４より前方に突出する一対のロアフレーム８及び一対のアッパフレーム９、及び図示しない他の車両構成部品は、衝突によって破損又は変形する。破損又は変形した部品、破片となった部品、及び、前室４内に侵入してくる衝突物が、バッテリ１４等の電気駆動機器に対して接触すると、電気駆動機器が破損して継続使用不能となる可能性がある。
受力板１３４を配置することにより、衝突で生じた飛散物又は前室内侵入物は受力板１３４に接触又は衝突するので、受力板１３４より後方の電気駆動機器が配置される領域には飛散物又は前室内侵入物が侵入しない。つまり、受力板１３４を設けることによって、応力分散に起因する電気駆動機器を配置する領域の耐衝突性能の向上だけでなく、電気駆動機器が破損する直接の原因となり得る飛散物又は前室内侵入物を受力板１３４により堰き止める機能も得ることができる。これにより、電気自動車１０３は耐衝突性能が上記電気自動車１に比べて高い。
なお、飛散物又は前室内侵入物を遮蔽板が堰き止めるには、高強度の材料を採用するのが好ましく、加工容易性、車両の構成部材に材料との接合容易性等を考慮して適宜に決定することができる。
【００４５】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【符号の説明】
【００４６】
１、１００、１０１、１０２、１０３：電気自動車、２：車体、３：乗車空間、４：前室、５：荷室、６：シート、７：前隔壁、８：ロアフレーム、９：アッパフレーム、１０：ストラットタワー、１１：クラッシュボックス、１２：バンパビーム、１３Ａ：第１横断部材（第１左右接続部材）、１３Ｂ：第２横断部材（第２左右接続部材）、１３１：縦断部材（第２左右接続部材）、１３２：斜行部材（左右接続部材）、１３３：遮蔽板、１３４：受力板（左右接続パネル）、１４：バッテリ、１５：ＤＣ／ＤＣコンバータ、１６：コントロールユニット、１７：モータ、ＦＴ：前輪、ＲＴ：後輪、Ｓ：板金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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