JP2009248708A - 車両へのバッテリー搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーの保護及びバッテリー搭載容量増を図ることのできる車両のバッテリー搭載構造を提供する。
【解決手段】複数個のバッテリー１を車両高さ方向で段違いに搭載させる第１搭載部６と第２搭載部７を有した箱形状のバッテリー搭載トレイ２を、第１搭載部６がフロア下に配置され且つ第２搭載部７がリヤサスペンション５上に配置されるように車両用骨格フレーム４に取付け固定する車両へのバッテリー搭載構造。このバッテリー搭載構造では、バッテリー搭載トレイ２には、車両用骨格フレームを構成するリヤサイドメンバ９に略沿うように車両前後方向へ延在して設けられた一対の第１補強部材１０と、これら第１補強部材１０の前端同士を車幅方向に連結する第２補強部材１２と、を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両へのバッテリー搭載構造に関し、バッテリー搭載容量の増加及びバッテリーの保護を図るための技術に関する。

特許文献１には、電気自動車にバッテリーを搭載するためのバッテリー搭載構造が開示されている。この特許文献１に記載の技術では、複数本の縦横フレームを用いて平面矩形状に形成したマウントフレームを形成し、そのマウントフレームに複数個のバッテリーを搭載して、該マウントフレームを車体後部のリヤサスペンション後方に取付けている。
特開２００４−１６１１５８号公報

しかし、特許文献１の構造では、マウントフレームに対してバッテリーがむき出しで取付けられているため、外的要因によりバッテリーが損傷し兼ねない。また、バッテリーを搭載する部位はリヤサスペンション後方の僅かスペースに限られるため、バッテリー搭載容量をこれ以上増やすことが困難である。

そこで、本発明は、バッテリーの保護及びバッテリー搭載容量増を図ることのできる車両へのバッテリー搭載構造を提供することを目的とする。

本発明の車両へのバッテリー搭載構造では、バッテリー搭載トレイを箱形状とし、そのバッテリー搭載トレイに、車両用骨格フレームを構成するリヤサイドメンバに略沿うように車両前後方向へ延在して設けられた一対の第１補強部材と、これら第１補強部材の前端同士を車幅方向に連結する第２補強部材と、を設けた構造としている。

本発明の車両へのバッテリー搭載構造によれば、バッテリー搭載トレイを箱形状としたので、外的要件からその内部に搭載されるバッテリーを保護することができる。

また、本発明によれば、第１補強部材と第２補強部材をバッテリー搭載トレイに設けたことで、当該バッテリー搭載トレイ自体の剛性を高めることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施形態のバッテリー搭載構造を示す全体斜視図、図２は図１の分解斜視図、図３は図２のバッテリー搭載トレイとケースの分解斜視図、図４は図３のバッテリー搭載トレイのみを示す斜視図、図５は図１のバッテリー搭載構造においてケースを取り外した状態の斜視図、図６（Ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、図６（Ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図、図７は図５の平面図、図８は図７の側面図、図９は図５の側面図である。なお、図１中矢印Ｘを車両前後方向とし、矢印Ｙを車幅方向として表示し、矢印Ｚを車両高さ方向としてある。

本実施形態の車両へのバッテリー搭載構造は、図１から図４に示すように、複数個のバッテリー１を搭載させるバッテリー搭載トレイ２と、このバッテリー搭載トレイ２に搭載したバッテリー１を覆うケース３と、を有し、これらを車両用骨格フレーム４に取付け固定した構造とされている。

バッテリー搭載トレイ２には、電気自動車として航続距離確保のため一定量のバッテリー１が搭載できること、及び、バッテリー保護のため路面と干渉し難いこと、リヤサスペンションと干渉しないこと、等が求められる。これらの要件を満たすために、本実施形態では、車両フロア下とリヤサスペンション５上のそれぞれにバッテリー１を搭載してバッテリー搭載量を確保し、またバッテリー１を車両高さ方向で段違いに搭載させて路面干渉及びリヤサスペンション５との干渉を回避させた構造としている。

具体的には、バッテリー搭載トレイ２は、上面を開口させ且つ底部を有した平面視略矩形状をなす箱形トレイとされている。このバッテリー搭載トレイ２は、押し出し材により形成されており、それ自体の剛性が高められている。

また、バッテリー搭載トレイ２には、フロア下のほぼ全領域にバッテリー１を搭載させる第１搭載部６と、リヤサスペンション５上にバッテリー１を搭載させる第２搭載部７とが形成され、これら第１搭載部６と第２搭載部７を車両高さ方向で段違いとしている。第２搭載部７は、第１搭載部６よりも車両高さ方向で上方位置に設けられている。第１搭載部６は、第２搭載部７に比べてその面積が大きく、該第２搭載部７よりも大容量（或いはより多くの）バッテリーを搭載させることができる。また、第１搭載部６と第２搭載部７は、車両高さ方向に立ち上がる仕切り壁部８によって仕切られている。

そして、前記バッテリー搭載トレイ２には、図５から図７に示すように、車両用骨格フレーム４を構成するリヤサイドメンバ９に沿うように車両前後方向へ延在して設けられた一対の第１補強部材１０と、これら第１補強部材１０の前端同士を車幅方向に連結する第２補強部材１１と、が設けられている。

第１補強部材１０は、第２搭載部７の車幅方向両脇に車両前後方向に配置され、前記リヤサイドメンバ９の延長方向に連なるように設けられている。かかる第１補強部材１０は、閉断面構造の角材とされており、それ自体の剛性が高められている。

第２補強部材１１は、図８に示すように、幾つかの骨組１１ａによって三角形状を構成するトラス構造とされている。また、第２補強部材１１は、リヤサスペンション５と干渉しないように、その断面を車両上方から下方に向けて小さくしている。かかる第２補強部材１１は、前記した仕切り壁部８の前面である段差面部に設けられ、その車幅方向両端を各リヤサイドメンバ９の先端部に結合させている。

ケース３は、第１搭載部６及び第２搭載部７にそれぞれ搭載されたバッテリー１を覆うようにして、前記バッテリー搭載トレイ２に取り付けられている。かかるケース３は、第１搭載部６を覆う第１ケース部３ａと、この第１ケース部３ａより高さが高く第２搭載部７を覆う第２ケース部３ｂと、を有している。第１ケース部３ａは、平板形状とされ、第２ケース部３ｂは、平面視矩形状をなす突起形状とされている。このケース３がバッテリー搭載トレイ２に取り付けられることで、バッテリー１を収容するバッテリー収容部が閉断面構造とされると共に、バッテリー１が外的要因から保護されることになる。

そして、前記ケース３でバッテリー１を覆ったバッテリー搭載トレイ２は、互いの外周縁の結合部にシール部材１２を取り付け、このシール部材１２で車両用骨格フレーム４に密着され、ボルト及びナット等の締結手段によって前記車両用骨格フレーム４に固定されている。バッテリー搭載トレイ２と車両用骨格フレーム４との結合部位は、押し出し材からなるバッテリー搭載トレイ２と一体的に取り付けフランジとして設けられている（図示は省略する）。

車両用骨格フレーム４には、ケース３でバッテリー１が覆われたバッテリー搭載トレイ２をすっぽりとその内部に収容させるバッテリー収容部１３が設けられている。このバッテリー収容部１３の外周縁部と前記シール部材１２とが密着して水密構造となっている。

以上のように構成されたバッテリー搭載構造においては、例えば図７で示すように、車両後方から前方に向けて入力荷重Ｆ１があった場合、その入力荷重がリヤサイドメンバ９に伝達されると共に、このリヤサイドメンバ９に略沿って車両前後方向に配置された第１補強部材１０にも前記入力荷重が伝達される。つまり、後面衝突時には、入力荷重Ｆ１を、リヤサイドメンバ９と第１補強部材１０の両方で受け止めることができる。また、図７で示すように、車両側方から入力荷重Ｆ２があった場合、その入力荷重を箱断面構造とされたケース３及びバッテリー搭載トレイ２で受け止めると共に、更に車幅方向に設けられた第２補強部材１１で受け止めることができる。

本実施形態によれば、バッテリー搭載トレイ２を箱形状としたので、車両下方から跳ね上げられる飛び石や縁石に衝突する等の外的要件からその内部に搭載されるバッテリー１を保護することができる。また、本実施形態によれば、第１補強部材１０と第２補強部材１１をバッテリー搭載トレイ２に設けたことで、当該バッテリー搭載トレイ２自体の剛性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、第１補強部材１０と第２補強部材１１をバッテリー搭載トレイ２に設けると共に、その第１補強部材１０の前端同士を車幅方向に連結するように第２補強部材１１を設けたので、後面衝突荷重を第１補強部材１０に伝達させることができ、また、側面衝突荷重を第２補強部材１１に伝達させることができる。さらには、リヤサイドメンバ９の変形時に、このバッテリー搭載トレイ２の車両用骨格フレーム４への締結点を通して荷重を広範囲に伝達させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、バッテリー１を搭載する部位を、フロア下の第１搭載部６とリヤサスペンション５上の第２搭載部７の２箇所に設けたので、バッテリー容量を大幅に増やすことができ、電気自動車に求められる航続距離を充分に確保することが可能となる。

また、本実施形態によれば、バッテリー搭載トレイ２の開口側の最外周フランジ部１２をシール面として、バッテリー１を覆うケース３を取り付けてバッテリー収容部を閉断面構造としたので、ケース３でバッテリー１を保護できると共にバッテリー搭載トレイ２の剛性を更に高めることができる。さらには、第１搭載部６と第２搭載部７の結合部位の剛性が高まり、第２搭載部７のシール性を安定させることができる。これにより、バッテリー搭載トレイ２内に水等の侵入を防止することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第２補強部材１１を、第１搭載部６と第２搭載部７を仕切る車両高さ方向に起立する段差面部に設けたので、この第２補強部材１１によってバッテリー搭載トレイ２の剛性が高まる。

また、本実施形態によれば、第２補強部材１１の形状をトラス構造としたので、第１搭載部６と第２搭載部７の境界部の剛性が高まり、大容量バッテリーの重量に耐え得ることができる共に側面衝突時の入力荷重にも耐え得る。

また、本実施形態によれば、第２補強部材１１の断面を車両上方から下方に向けて小さくしたので、リヤサスペンション５を車両用骨格フレーム４に取り付ける搭載スペースを確保することができると共にリヤサスペンション５との干渉を無くすことができる。

また、本実施形態によれば、バッテリー搭載トレイ２を押し出し材で形成したので、トレイ自体の剛性を高めることができる。

図１は本実施形態のバッテリー搭載構造を示す全体斜視図である。 図２は図１の分解斜視図である。 図３は図２のバッテリー搭載トレイとケースの分解斜視図である。 図４は図３のバッテリー搭載トレイのみを示す斜視図である。 図５は図１のバッテリー搭載構造においてケースを取り外した状態の斜視図である。 図６（Ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、図６（Ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図である。 図７は図５の平面図である。 図８は図７の側面図である。 図９は図５の側面図である。

符号の説明

１…バッテリー
２…バッテリー搭載トレイ
３…ケース
４…車両用骨格フレーム
５…リヤサスペンション
６…第１搭載部
７…第２搭載部
８…仕切り壁部
９…リヤサイドメンバ
１０…第１補強部材
１１…第２補強部材
１２…最外周フランジ部

Claims (6)

1. 複数個のバッテリーを車両高さ方向で段違いに搭載させる第１搭載部と第２搭載部を有した箱形状のバッテリー搭載トレイを、第１搭載部がフロア下に配置され且つ第２搭載部がリヤサスペンション上に配置されるように車両用骨格フレームに取付け固定する車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記バッテリー搭載トレイには、前記車両用骨格フレームを構成するリヤサイドメンバに略沿うように車両前後方向へ延在して設けられた一対の第１補強部材と、これら第１補強部材の前端同士を車幅方向に連結する第２補強部材と、を設けた
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。
2. 請求項１に記載の車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記バッテリー搭載トレイの開口側の最外周フランジ部をシール面とし、前記バッテリーを覆うケースを取り付けてバッテリー収容部を閉断面構造とした
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記第２補強部材は、前記第１搭載部と前記第２搭載部を仕切る車両高さ方向に起立する段差面部に設けられる
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。
4. 請求項３に記載の車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記第２補強部材の形状をトラス構造とした
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。
5. 請求項３または請求項４に記載の車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記第２補強部材の断面を、車両上方から下方に向けて小さくした
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両へのバッテリー搭載構造であって、
   前記バッテリー搭載トレイを押し出し材で形成した
   ことを特徴とする車両へのバッテリー搭載構造。

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