(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ（１０）を収納したバッテリボックス（９）と走行用のモータ（５）とを接続する電力線（４３）の中間部をホルダー（４６）を介して車体に保持すべく、電力線（４３）に固定したホルダー（４６）の係止爪（５７）を、車体の支持面（４５4 ）に設けた係止孔（４５5 ）に分離可能に係合させてなる電気自動車における電力線の保持構造であって、
車体の支持面（４５4 ）は、車両衝突による衝撃で車体に対しバッテリボックス（９）が前進し或いはモータ（５）が後退して電力線（４３）に車体前後方向の荷重（Ｆ1 ，Ｆ2 ）が作用したときにその荷重（Ｆ1 ，Ｆ2 ）によりホルダー（４６）にモーメントを発生させるべく、ホルダー（４６）の前後で電力線（４３）が前上がりに傾斜するよう配置されており、
前記荷重（Ｆ1 ，Ｆ2 ）が電力線（４３）を介してホルダー（４６）に伝達されたとき、そのホルダー（４６）に設けた係止解除手段（５６）の、支持面（４５4 ）に当接する縁（Ｐ）を支点として該ホルダー（４６）が前記モーメントにより回転することで、係止爪（５７）が係止孔（４５5 ）から引き抜かれてホルダー（４６）が支持面（４５4 ）から分離可能であることを特徴とする、電気自動車における電力線の保持構造。
【請求項２】
前記ホルダー（４６）に設けた係止解除手段（５６）は、電力線（４３）に固定されるクランプ部（５４，５５）と係止孔（４５5 ）に係合する係止爪（５７）との間に設けられて前記支持面（４５4 ）に当接するフランジ部であることを特徴とする、請求項１に記載の電気自動車における電力線の保持構造。
【請求項３】
前記ホルダー（４６）の係止爪（５７）は、係止孔（４５5 ）への挿入方向の前方側に設けられた第１テーパー面（５７3 ）と、前記挿入方向の後方側に設けられた第２テーパー面（５７4 ）とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の電気自動車における電力線の保持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを収納したバッテリボックスと走行用のモータとを電力線で接続してなる電気自動車に関し、特にその電力線の保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる電気自動車において、バッテリボックスとモータとを接続する電力線の中間部が自由に移動できるようになっていると、走行に伴う振動や慣性で電力線の中間部が車体に接触して擦れたり、カプラーやターミナルに接続された電力線の端部に張力が作用したりして損傷する虞がある。そこで従来は、電力線の中間部を車体の適所に保持して走行時に妄動しないようにし、前記損傷を回避することが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気自動車が衝突すると、衝突の衝撃でモータが後退したり衝突の慣性でバッテリボックスが前進する場合があり、このような場合に電力線の中間部が車体に強固に固定されていると、両端がモータおよびバッテリボックスに接続された電力線に強い力が作用して損傷する可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電気自動車のバッテリボックスとモータとを接続する電力線の中間部の妄動を防止しながら、衝突時に前記電力線の損傷を確実に防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、バッテリを収納したバッテリボックスと走行用のモータとを接続する電力線の中間部をホルダーを介して車体に保持すべく、電力線に固定したホルダーの係止爪を車体の支持面に設けた係止孔に分離可能に係合させてなる電気自動車における電力線の保持構造であって、車体の支持面は、車両衝突による衝撃で車体に対しバッテリボックスが前進し或いはモータが後退して電力線に車体前後方向の荷重が作用したときにその荷重によりホルダーにモーメントを発生させるべく、そのホルダーの前後で電力線が前上がりに傾斜するよう配置されており、前記荷重が電力線を介してホルダーに伝達されたとき、そのホルダーに設けた係止解除手段の、支持面に当接する縁を支点として該ホルダーが前記モーメントにより回転することで、係止爪が係止孔から引き抜かれてホルダーが支持面から分離可能であることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、通常時には、バッテリボックスとモータとを接続する電力線の中間部をホルダーを介して車体の支持面に保持することにより、その電力線の中間部の妄動を抑制することができる。また車両の衝突による衝撃でバッテリボックスが前進し、あるいはモータが後退して電力線に車体前後方向の荷重が作用したとき、支持面に取り付けられたホルダーは、電力線から伝達された車体前後方向の荷重によって該ホルダーに発生したモーメントにより回転しようとする。このとき、ホルダーは、これに設けた係止解除手段の、支持面に当接する縁を支点として回転することで、係止爪が係止孔から引き抜かれてホルダーが支持面から分離し、これにより、電力線の中間部が自由に移動できるようになり、電力線の損傷を回避することができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記ホルダーに設けた係止解除手段は、電力線に固定されるクランプ部と係止孔に係合する係止爪との間に設けられて前記支持面に当接するフランジ部であることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ホルダーの係止解除手段を、電力線に固定されるクランプ部と係止孔に係合する係止爪との間に設けられて支持面に当接するフランジ部から構成したので、電力線から伝達される荷重でホルダーが回転するときに前記フランジ部の端縁が支点となり、係止爪を係止孔から引き抜く方向に積極的に移動させてホルダーを車体の支持面から確実に分離することができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記ホルダーの係止爪は、係止孔への挿入方向の前方側に設けられた第１テーパー面と、前記挿入方向の後方側に設けられた第２テーパー面とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ホルダーの係止爪が、挿入方向の前方側に設けられた第１テーパー面を備えているので、係止爪を係止孔に挿入する作業を容易に行うことができる。またホルダーの係止爪が、挿入方向の後方側に設けられた第２テーパー面を備えているので、車両の衝突により電力線からホルダーに荷重が加わったときに、係止爪を係止孔から確実に引き抜くことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図１０は本発明の一実施例を示すもので、図１は電気自動車の全体側面図、図２は電気自動車の全体斜視図、図３はバッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図、図４は電気自動車の駆動系および制御系のブロック図、図５は図１の５−５線拡大断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の要部拡大図、図８は図７の８方向矢視図、図９は図８の９方向矢視図、図１０は図９に対応する作用説明図である。
【００１３】
図１〜図３に示すように、左右の前輪ＷFL，ＷFRおよび左右の後輪ＷRL，ＷRRを備えた電気自動車Ｖは、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１L ，１R と、車体左右方向に延びて両サイドフレーム１L ，１R を接続する前部クロスメンバ２および後部クロスメンバ３とから構成される車体フレーム４を備える。左右のサイドフレーム１L ，１R の前端間に搭載された走行用駆動源であるモータ５には減速機６および差動装置７が一体に設けられており、この差動装置７から左右に延びるドライブシャフト８L ，８R が左右の前輪ＷFL，ＷFRにそれぞれ接続される。
【００１４】
車体フレーム４の下面には、上面が開放した浅いトレー状のバッテリボックス９が着脱自在に支持されており、このバッテリボックス９の後半部にモータ５に給電するための２４個のバッテリ１０…が２列に搭載されるとともに、その前半部にモータ５、バッテリ１０…、各種補機類等を制御するためのコントロールユニット１１と、コントロールユニット１１からの指令でモータ５の駆動および回生を制御するインバータよりなるＰＤＵ１２（パワードライブユニット）とが搭載される。
【００１５】
次に、電気自動車Ｖの駆動系および制御系の概略構成を、図４に基づいて説明する。尚、図４において太い実線は高電圧・高電流ラインを、中間の太さの実線は高電圧・中低電流ラインを、細い実線は低電圧・低電流ラインを、矢印付きの破線は信号ラインをそれぞれ示している。
【００１６】
コントロールユニット１１は、コンタクタボックス２１と、ジャンクションボード２２と、マネージングＥＣＵ２３（マネージング電子制御ユニット）と、モータＥＣＵ２４（モータ電子制御ユニット）と、オンボードチャージャ２５と、ダウンバータ２６と、エアコン用インバータ２７とから構成される。
【００１７】
バッテリボックス９に搭載されたバッテリ１０…はＮｉ−ＭＨバッテリよりなり、それらが２４個直列に接続されて総電圧は２８８ボルトになる。バッテリボックス９とモータ５との間には、コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２およびＰＤＵ１２が直列に接続される。
【００１８】
バッテリ１０…に連なるコンタクタボックス２１には、イグニッションスイッチに連動して開閉するメインコンタクタ２８と、メインコンタクタ２８の閉成時に突入電流により該メインコンタクタ２８が損傷するのを防止するためのプリチャージコンタクタ２９およびプリチャージ抵抗２９ａとが設けられる。ジャンクションボード２２は、コンタクタボックス２１およびＰＤＵ１２の間からオンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７に配電する機能を有する。オンボードチャージャ２５はバッテリ１０…を充電するためのもので、外部の商用電源に接続されるプラグ３０を備える。ダウンバータ２６は電気自動車Ｖの各種補機類を駆動するための１２ボルトの補助バッテリ３１を充電するためのもので、バッテリ１０…の電圧を１４．５ボルトに降圧して補助バッテリ３１に供給する。エアコン用インバータ２７はバッテリ１０…の直流電流を交流電流に変換してエアコンのコンプレッサ３２を駆動する。
【００１９】
マネージングＥＣＵ２３はメインコンタクタ２８の開閉制御と、オンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７への電力供給と、バッテリ１０…の残容量信号の出力と、警報信号の出力とを司る。またモータＥＣＵ２４は、ブレーキ信号、セレクタポジション、アクセル開度およびモータ回転数に基づいてＰＤＵ１２を制御することにより、モータ５が発生する駆動力および回生制動力を制御する。
【００２０】
図５および図６に示すように、バッテリボックス９の右前部にカプラー収納凹部９1 が形成されており、バッテリボックス９側に固定された３個の雌カプラー４１…に着脱自在に結合される３個の雄カプラー４２…が前記カプラー収納凹部９1 内に配置される。雄カプラー４２…に連なる３本の電力線４３…（図４において太い実線で示す３相交流の高電圧・高電流ラインの一部）は、前部クロスメンバ２の下方を通過してモータ５に設けたグロメット４４…から該モータ５の内部に延びている。３本の電力線４３…の中間部は、前部クロスメンバ２の下面に固定したステー４５にホルダー４６…を介して着脱自在に保持される。
【００２１】
尚、図５において、バッテリボックス９の内部からグロメット４７…を介して延出する３本のハーネス４８…は、図４に矢印付きの破線で示す信号ラインの一部であって、運転席に延びるハーネス４９にカプラー５０…を介して着脱自在に結合される。
【００２２】
図７を併せて参照すると明らかなように、前記ステー４５は断面溝型の部材であって、その後側に突出する１個のブラケット４５1 がボルト５１で前部クロスメンバ２の後部下面に固定され、その前側に突出する２個のブラケット４５2 ，４５3 がボルト５２，５３で前部クロスメンバ２の前部下面に固定される。
【００２３】
次に、図８および図９に基づいてホルダー４６の構造を説明する。尚、３個のホルダー４６は同一構造であって相互に互換可能である。
【００２４】
ホルダー４６は合成樹脂で一体成形された部材であって、円弧状の固定クランプ部５４と、固定クランプ部５４の一端に薄肉のヒンジ５４1 を介して枢支された円弧状の可動クランプ部５５と、固定クランプ部５４の上面に一体に連なる四角い板状のフランジ部５６と、フランジ部５６の上面から一体に突出する係止爪５７とを備える。フランジ部５６は本発明の係止解除手段を構成する。
【００２５】
図８に鎖線で示すように、可動クランプ部５５を固定クランプ部５４に対して開いた状態で固定クランプ部５４の内側に電力線４３を嵌合させ、可動クランプ部５５をヒンジ５４1 回りに図８の矢印方向に回転させると、固定クランプ部５４に設けた係止突起５４2 に可動クランプ部５５に設けた係止孔５５1 が係合し、固定クランプ５４および可動クランプ５５間に電力線４３が強固に固定される。
【００２６】
車体前後方向に対して前上がりに配置されたステー４５の支持面４５4 に形成された四角形の係止孔４５5 に下方から挿入されるホルダー４６の係止爪５７は、その左右両面に一対のガイド面５７1 ，５７1 を備えるとともに、その前後両面に一対の抜け止め突起５７2 ，５７2 を備える。それぞれの抜け止め突起５７2 は、係止爪５７の挿入方向前側に設けられて挿入方向前方に向けてテーパーする一対の第１テーパー面５７3 ，５７3 と、係止爪５７の挿入方向後側に設けられて挿入方向後方に向けてテーパーする一対の第２テーパー面５７4 ，５７4 とを備える。
【００２７】
ホルダー４６の係止爪５７を、そのガイド面５７1 ，５７1 で案内しながらステー４５の係止孔４５5 に挿入すると、係止孔４５5 のエッジに第１テーパー面５７3 ，５７3 を圧縮された抜け止め突起５７2 ，５７2 が弾性変形して該係止孔４５5 のエッジを乗り越えることにより、ホルダー４６がステー４５に取り付けられる。この状態で、ホルダー４６のフランジ部５６がステー４５の支持面４５4 に密着する。
【００２８】
而して、電気自動車Ｖが衝突した衝撃でモータ５が車体後方に移動すると、ホルダー４６よりも前方の電力線４３がモータ５に押されて車体後方に移動する。また電気自動車Ｖが衝突した慣性でバッテリボックス９が車体前方に移動すると、ホルダー４６よりも後方の電力線４３がバッテリボックス９に押されて車体前方に移動する。このとき、ホルダー４６の前後で電力線４３が前上がりに傾斜して配置されているため、図９において、モータ５から電力線４３の前半部に伝達される車体後向きの荷重Ｆ1 と、バッテリボックス９から電力線４３の後半部に伝達される車体前向きの荷重Ｆ2 とによって、ホルダー４６に時計方向のモーメントＭを効果的に発生させることができる。
【００２９】
上述したようにホルダー４６に時計方向のモーメントＭが作用すると、図１０に示すように、ホルダー４６がフランジ部５６の、支持面４５4 に当接する前縁Ｐを支点として時計方向に回転するため、係止爪５７をステー４５の係止孔４５5 から引く抜く方向の荷重Ｆ3 が発生する。その結果、前記荷重Ｆ3 により係止爪５７が係止孔４５5 から引き抜かれてホルダー４６がステー４５から分離するため、ホルダー４６による拘束を解除された電力線４３の中間部は自由に移動できるようになって損傷を免れる。またホルダー４６の係止爪５７に前記荷重Ｆ3 が作用したとき、係止爪５７の抜け止め突起５７2 ，５７2 の第２テーパー面５７4 ，５７4 の作用により、ホルダー４６をステー４５からスムーズに分離することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３１】
例えば、実施例ではホルダー４６…に支持された電力線４３…が車体前後方向に対して前上がりに傾斜しているが、その傾斜の方向は任意である。また実施例では電力線４３…を前部クロスメンバ２に保持しているが、それらを車体の他の任意の部分に保持することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、通常時には、バッテリボックスとモータとを接続する電力線の中間部をホルダーを介して車体の支持面に保持することにより、その電力線の中間部の妄動を抑制することができる。また車両の衝突による衝撃でバッテリボックスが前進し、あるいはモータが後退して電力線に車体前後方向の荷重が作用したとき、支持面に取り付けられたホルダーは、電力線から伝達された車体前後方向の荷重によって該ホルダーに発生したモーメントにより回転しようとする。このとき、ホルダーは、これに設けた係止解除手段の、支持面に当接する縁を支点として回転することで、係止爪が係止孔から引き抜かれてホルダーが支持面から分離し、これにより、電力線の中間部が自由に移動できるようになり、電力線の損傷を回避することができる。
【００３３】
また特に請求項２の発明によれば、ホルダーの係止解除手段を、電力線に固定されるクランプ部と係止孔に係合する係止爪との間に設けられて支持面に当接するフランジ部から構成したので、電力線から伝達される荷重でホルダーが回転するときに前記フランジ部の端縁が支点となり、係止爪を係止孔から引き抜く方向に積極的に移動させてホルダーを車体の支持面から確実に分離することができる。
【００３４】
また特に請求項３の発明によれば、ホルダーの係止爪が、挿入方向の前方側に設けられた第１テーパー面を備えているので、係止爪を係止孔に挿入する作業を容易に行うことができる。またホルダーの係止爪が、挿入方向の後方側に設けられた第２テーパー面を備えているので、車両の衝突により電力線からホルダーに荷重が加わったときに、係止爪を係止孔から確実に引き抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電気自動車の全体側面図
【図２】  電気自動車の全体斜視図
【図３】  バッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図
【図４】  電気自動車の駆動系および制御系のブロック図
【図５】  図１の５−５線拡大断面図
【図６】  図５の６−６線断面図
【図７】  図５の要部拡大図
【図８】  図７の８方向矢視図
【図９】  図８の９方向矢視図
【図１０】  図９に対応する作用説明図
【符号の説明】
５          モータ
９          バッテリボックス
１０        バッテリ
４３        電力線
４５4       支持面
４５5       係止孔
４６        ホルダー
５４        固定クランプ部（クランプ部）
５５        可動クランプ部（クランプ部）
５６        フランジ部（係止解除手段）
５７        係止爪
５７3       第１テーパー部
５７4       第２テーパー部
【図１】
0003866423.tif 000002
【図２】
0003866423.tif 000003
【図３】
0003866423.tif 000004
【図４】
0003866423.tif 000005
【図５】
0003866423.tif 000006
【図６】
0003866423.tif 000007
【図７】
0003866423.tif 000008
【図８】
0003866423.tif 000009
【図９】
0003866423.tif 000010
【図１０】
0003866423.tif 000011