JP2009274665A

JP2009274665A - 電源装置の保護構造

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Publication number: JP2009274665A
Application number: JP2008129753A
Authority: JP
Inventors: Takehito Yoda; 武仁依田; Yuichi Niiyama; 裕一新山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-16
Also published as: JP4946969B2; CN102015344A; EP2281707A1; EP2281707A4; CN102015344B; US8540282B2; WO2009139229A1; US20100289295A1; EP2281707B1

Abstract

【課題】車両が衝撃を受けた際に、電源装置に対して外力が作用するのを抑制することができる保護構造を提供する。
【解決手段】複数のフレーム（２１ａ〜２１ｈ）が互いに接続され、車両に搭載される電源装置（３０）を囲むフレームユニットと、フレームユニットに接続され、車両本体と当接する方向に延びる当接部材（２２）と、を有する。ここで、車両に対して所定方向の外力が作用する方向に延びるように、当接部材を配置することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される電源装置を複数のフレームによって囲むことにより、外部からの衝撃に対して電源装置を保護する保護構造に関するものである。

従来、二次電池を車両に搭載し、二次電池の出力を用いて車両を走行させたり、車両の回生エネルギを二次電池に充電させたりしているものがある（例えば、特許文献１，２参照）。このような車両では、車両が衝突によって外力を受けたときに、二次電池に過度の負荷がかかるのを抑制して、二次電池の破損を防止する必要がある。

そこで、特許文献１では、フロアパネルを変形しやすくすることによって衝撃を吸収し、外力がバッテリに作用しないようにしている。また、特許文献２では、電池パックに接続されるブラケットを回動可能な構成としておき、車両に衝撃が加わったときに、ブラケットを回動させて衝撃を吸収するようにしている。
特開２００１−１１３９５９号公報（段落００１３）特開２００７−２５３９３３号公報（図１，７，８）

しかしながら、特許文献１では、バッテリをフロアパネルに固定しただけの構成であるため、車両に加わる外力の大きさによっては、バッテリにも外力が作用してしまうおそれがある。また、特許文献２では、ボルトを用いて電池パックをフロアパネルに固定した構成であるため、車両に加わる外力の大きさによっては、電池パックにも外力が作用してしまうおそれがある。

そこで、本発明の目的は、電源装置の保護構造であって、車両が衝撃を受けた際に、電源装置に対して外力が作用するのを抑制することができる保護構造を提供することにある。

本発明である電源装置の保護構造は、複数のフレームが互いに接続され、車両に搭載される電源装置を囲むフレームユニットと、フレームユニットに接続され、車両本体と当接する方向に延びる当接部材と、を有することを特徴とする。

ここで、車両に対して所定方向の外力が作用する方向に延びるように、当接部材を配置することができる。そして、外力によるフレームユニットの変位に応じて、当接部材を車両本体に当接させることができる。また、当接部材を、車両本体に当接させたままの構成とすることもできる。

フレームユニットは、固定部材を介して車両本体に固定することができる。本発明の保護構造では、当接部材及び車両本体の当接によって、外力を吸収できるようになっているため、固定部材での固定を強固にする必要が無くなる。すなわち、固定部材の構成を簡素化することができる。

なお、電源装置は、車両の後部に配置することができる。また、電源装置は、二次電池で構成することができる。具体的には、電源装置を、複数の単電池（二次電池）からなる組電池と、組電池を収容するケースとで構成することができる。また、当接部材と当接する車両本体としては、車両の左右方向に延びるサイドメンバがある。

一方、他の発明は、複数のフレームが互いに接続され、車両に搭載される電源装置を囲むフレームユニットであって、複数のフレームのうち、電源装置の下面に沿って配置されたフレームと、電源装置の側面に沿って配置されたフレームとが一体的に形成されていることを特徴とする。

また、他の発明は、複数のフレームが互いに接続され、車両に搭載される電源装置を囲むフレームユニットであって、複数のフレームは、電源装置の側面に沿って配置され、互いに直交する方向に延びる２つのフレームを含んでいる。そして、２つのフレームのうち、一方のフレームは、他方のフレームと当接してフレームの変形を阻止する凸部を有する。

本発明によれば、複数のフレームで構成されたフレームユニットによって、電源装置を囲んでいるため、車両に外力が加わっても、この外力が電源装置に直接作用するのを抑制することができる。また、車両本体と当接する方向に延びる当接部材をフレームユニットに接続させることにより、フレームユニットに加わった外力を、当接部材を介して車両本体に逃がすことができる。これにより、外力が、フレームユニットを介して電源装置に作用するのを抑制することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１における車両について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、本実施例の車両における一部の構成を示す外観斜視図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交する軸である。Ｘ軸は、車両の進行方向に相当する。進行方向とは、車両が前進及び後進する方向である。また、Ｙ軸は、車両の横方向に相当し、Ｚ軸は、重力方向に相当する。

本実施例の車両は、電池パック（電源装置）が搭載された車両である。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、電池パックの他に、車両の走行に用いられるエネルギを出力する、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車である。また、電気自動車は、電池パックの出力だけを用いて走行する車である。本実施例の電池パックは、放電によって車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生するエネルギや、車両の外部からの電力供給を受けて充電を行ったりする。

車両本体１は、Ｘ方向に延びる一対のサイドメンバ１０と、Ｙ方向に延びて、一対のサイドメンバ１０に接続されたクロスメンバ１２と、一対のサイドメンバ１０に固定されたフロアパネル１１とを有している。ここで、サイドメンバ１０及びクロスメンバ１２は、車両本体１の骨格を構成している。

フロアパネル１１には、スペアタイヤを収納するための収納部１１ａが形成されている。なお、収容部１１ａが形成されていなくてもよい。フロアパネル１１のうち、収容部１１ａの上方には、保護フレーム（保護構造）２０が配置されている。保護フレーム２０は、車両に搭載される電池パックを保護するために設けられている。すなわち、保護フレーム２０は、電池パックの周囲を覆う構造となっており、外力が電池パックに直接作用するのを阻止するようにしている。

保護フレーム２０の具体的な構成については、後述する。保護フレーム２０は、図１に示すように、車両本体１の後方に配置されている。例えば、車両のラゲージルームに保護フレーム２０（電池パック）を配置することができる。

電池パック３０は、図２に示すように、組電池３１と、組電池３１を収容するケース３２とを有している。ここで、組電池３１は、ボルトといった締結部材によってケース３２に固定されており、ケース３２は、ボルトといった締結部材を介して保護フレーム２０に固定されている。組電池３１は、複数の単電池がバスバーを介して電気的に直列に接続されて構成されている。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。

なお、単電池の形状としては、いかなる形状であってもよく、例えば、円筒型や角型といったものがある。また、ケース３２の内部に対して、組電池３１の温度を調節するための気体を供給することができる。具体的には、冷却用の気体を供給することにより、組電池３１の温度上昇を抑制することができる。また、加温用の気体を供給することにより、組電池３１の温度低下を抑制することができる。一方、ケース３２の内部に、気体ではなく、液体を収容することもできる。具体的には、絶縁性の液体を収容することができ、組電池３１及びケース３２の間における熱伝達を促進させることができる。絶縁性の液体としては、絶縁性を有する油や、フッ素系不活性液体を用いることができる。

図１に示すように、保護フレーム２０は、複数の固定部材１３，１４，１５を介して、サイドメンバ１０やフロアパネル１１に固定されている。

保護フレーム２０のうち、車両の後方に位置する部分には、一対の第１の固定部材１３が接続されている。第１の固定部材１３は、ボルトといった締結部材によって、対応するサイドメンバ１０に固定されている。また、保護フレーム２０のうち、車両の前方に位置する部分には、一対の第２の固定部材１４と、一対の第３の固定部材１５とが接続されている。第２の固定部材１４は、ボルトといった締結部材によって、対応するサイドメンバ１０に固定されている。また、第３の固定部材１５は、Ｙ方向に関して、一対の第２の固定部材１４の間に位置しており、ボルトといった締結部材によってフロアパネル１１に固定されている。

次に、保護フレーム２０の構成について、図３及び図４を用いて説明する。ここで、図３は、保護フレーム２０の外観斜視図である。また、図４は、保護フレーム２０を上方（Ｚ方向）から見た図であって、保護フレーム２０の一部の構成を示している。

第１フレーム２１ａは、車両の後方側に位置しており、Ｙ方向に延びている。第２フレーム２１ｂは、第１フレーム２１ａに対して重力方向（下方向）に位置しており、Ｙ方向に延びている。第１フレーム２１ａ及び第２フレーム２１ｂは、Ｙ−Ｚ平面内において、略平行に配置されている。そして、Ｙ方向における第１フレーム２１ａ及び第２フレーム２１ｂの長さは、Ｙ方向における電池パック３０の長さよりも長くなっている。また、第２フレーム２１ｂの両端には、第１の固定部材１３が接続されている。

第１フレーム２１ａ及び第２フレーム２１ｂには、Ｚ方向に延びる４つの第３フレーム２１ｃが接続されている。第３フレーム２１ｃは、電池パック３０のＺ方向における長さよりも長くなっている。また、４つの第３フレーム２１ｃは、Ｙ方向に関して等間隔に配置されている。なお、本実施例では、第３フレーム２１ｃを４つ設けているが、これに限るものではなく、第３フレーム２１ｃの数や間隔は、適宜設定することができる。すなわち、保護フレーム２０の強度等を考慮して、第３フレーム２１ｃの数等を設定することができる。

第４フレーム２１ｄは、車両の前方に位置しており、Ｙ方向に延びている。第４フレーム２１ｄは、他のフレームとは異なり、フレームの長手方向と直交する断面における形状が三角形状となっている。第５フレーム２１ｅは、第４フレーム２１ｄに対して重力方向（下方向）に位置しており、Ｙ方向に延びている。そして、第５フレーム２１ｅの両端には、第２の固定部材１４が接続されている。また、第５フレーム２１ｅの中央部分には、第３の固定部材１５が接続されている。

Ｙ方向における第４フレーム２１ｄ及び第５フレーム２１ｅの長さは、Ｙ方向における電池パック３０の長さよりも長くなっている。また、第４フレーム２１ｄ及び第５フレーム２１ｅには、４つの第６フレーム２１ｆが接続されている。第６フレーム２１ｆは、Ｙ−Ｚ平面に対して傾斜した状態でＺ方向に延びている。すなわち、第６フレーム２１ｆのうち、第５フレーム２１ｅと接続される端部は、第４フレーム２１ｄと接続される端部よりも、車両の前方に位置している。また、４つの第６フレーム２１ｆは、Ｙ方向に関して等間隔に配置されている。

なお、本実施例では、第６フレーム２１ｆをＹ−Ｚ平面に対して傾斜させているが、これに限るものではない。すなわち、第３フレーム２１ｃと同様に、第６フレーム２１ｆをＺ方向に沿って配置することもできる。また、本実施例では、第６フレーム２１ｆを４つ設けているが、これに限るものではなく、第６フレーム２１ｆの数や間隔は、適宜設定することができる。すなわち、保護フレーム２０の強度等を考慮して、第６フレーム２１ｆの数等を設定することができる。

一方、第１フレーム２１ａ及び第４フレーム２１ｄには、Ｘ方向に延びる５つの第７フレーム２１ｇが接続されている。そして、第１フレーム２１ａ、第４フレーム２１ｄ及び第７フレーム２１ｇは、同一平面内（Ｘ−Ｙ平面内）に位置しており、保護フレーム２０の上面を構成している。ここで、第７フレーム２１ｇの数や間隔は、適宜設定することができる。

第２フレーム２１ｂ及び第５フレーム２１ｅには、Ｘ方向に延びる４つの第８フレーム２１ｈが接続されている。そして、第２フレーム２１ｂ、第５フレーム２１ｅ、第８フレーム２１ｈは、同一平面内（Ｘ−Ｙ平面内）に位置しており、保護フレーム２０の下面を構成している。ここで、保護フレーム２０の上面及び下面の間隔は、Ｚ方向における電池パック３０の長さよりも長くなっている。また、Ｘ方向における第８フレーム２１ｈや第７フレーム２１ｇの長さは、Ｘ方向における電池パック３０の長さよりも長くなっている。なお、第８フレーム２１ｈの数や間隔は、適宜設定することができる。

一方、第２フレーム２１ｂの両端には、クロスメンバ１２に向かって延びる当接フレーム（当接部材）２２が接続されている。当接フレーム２２及び４つの第８フレーム２１ｈは、同一面内（Ｘ−Ｙ平面内）に位置しており、当接フレーム２２は、第８フレーム２１ｈに対して傾いた状態で配置されている。当接フレーム２２は、図４に示すように、クロスメンバ１２に対して車両の後方に位置しており、クロスメンバ１２の一部及び当接フレーム２２は、同一面内（Ｘ−Ｙ平面内）に位置している。

当接フレーム２２の先端側の領域は、支持フレーム２３を介して第８フレーム２１ｈに接続されている。支持フレーム２３は、当接フレーム２２における先端側の領域を支持するために設けられている。なお、支持フレーム２３を設けなくてもよい。

クロスメンバ１２の両端部には、Ｚ方向に突出した突起部１２ａが形成されている。そして、突起部１２ａは、当接フレーム２２の先端部２２ａと向かい合う面を有している。ここで、突起部１２ａと当接フレーム２２の先端部２２ａとの間には、所定のクリアランスが設けられている。このクリアランスは、保護フレーム２０を車両本体１に取り付ける際に、当接フレーム２２の先端部２２ａがクロスメンバ１２の突起部１２ａと干渉してしまうのを防止するためである。なお、車両本体１に対する保護フレーム２０の取り付け精度を確保できれば、当接フレーム２２の先端部２２ａをクロスメンバ１２の突起部１２ａに接触させておくこともできる。

なお、保護フレーム２０を構成するフレーム２１ａ〜２１ｈ，２２，２３は、溶接によって互いに接続することもできるし、ボルトといった締結部材を用いて接続することもできる。

次に、本実施例の保護フレーム２０の機能について、図５を用いて説明する。ここで、図５は、保護フレーム２０の構成を示す側面図である。

車両の衝突等によって、車両の後部に過度の負荷（外力）がかかると、フロアパネル１１のうち車両の後方に位置する部分が変形することになる。このようにフロアパネル１１を変形させることにより、外力を吸収することができる。ここで、フロアパネル１１の変形量によっては、外力が保護フレーム２０にも加わることになる。ここで、図５に示す矢印は、保護フレーム２０に作用する外力Ｆである。

ここで、例えば、外力Ｆが第１の固定部材１３の降伏点を超える場合には、保護フレーム２０が外力Ｆの作用する方向に変位することにより、当接フレーム２２の先端部２２ａが、クロスメンバ１２の突起部１２ａに当接する。これにより、保護フレーム２０に作用する外力Ｆは、当接フレーム２２を介してクロスメンバ１２に伝わることになる。そして、クロスメンバ１２は、当接フレーム２２を介して外力Ｆを受けることによって変形して、外力Ｆを吸収する。

また、クロスメンバ１２は、車両本体１の骨格を構成する部材であるため、当接フレーム２２を介してクロスメンバ１２に伝達された外力Ｆは、車両を前進させる力に変換される。このように車両を前進させることにより、外力Ｆを吸収することができる。

ここで、保護フレーム２０に作用する外力Ｆによって保護フレーム２０が車両本体１から外れてしまうのを防止するために、保護フレーム２０及び車両本体１の接続部分を強固な構造とすることも考えられる。しかし、この場合には、接続部分に用いられる部品の点数が増加してしまうことになる。また、保護フレーム２０及び車両本体１を機械的に固定するだけの構成では、外力Ｆに対して限度があり、外力Ｆの大きさによっては、保護フレーム２０が車両本体１から外れてしまうことがある。

本実施例では、電池パック３０を保護フレーム２０によって囲んでいるため、車両に衝撃が加わった場合でも、外力が電池パック３０に直接作用するのを抑制することができる。すなわち、外力は、電池パック３０に到達する前に、保護フレーム２０に到達するようになっているため、電池パック３０に過度の負荷がかかるのを阻止することができる。

ここで、電池パック３０を補強することによって電池パック３０の強度を確保することもできるが、本実施例の保護フレーム２０の構成を用いたほうが簡素な構成とすることができる。すなわち、電池パック３０を補強する場合には、補強構造が複雑になってしまうが、本実施例の保護フレーム２０では、複数のフレームを組み合わせるだけなので、簡素な構造とすることができる。

また、本実施例では、上述したように、保護フレーム２０に作用した外力Ｆを、当接フレーム２２を介してクロスメンバ１２に伝達させることにより、外力Ｆを吸収するようにしている。これにより、保護フレーム２０を車両本体１に固定するための構造を簡素な構造とすることができ、車両本体１に対する保護フレーム２０の固定構造がコストアップしてしまうのを抑制することができる。

さらに、本実施例において、保護フレーム２０に外力Ｆが作用すると、第１の固定部材１３がサイドメンバ１０から外れる前に、当接フレーム２２の先端部２２ａがクロスメンバ１２に当接するようになっている。これにより、保護フレーム２０に外力Ｆが作用してから比較的早い段階で、外力Ｆをクロスメンバ１２に逃がすことができ、保護フレーム２０に対する負荷を低減することができる。

また、本実施例は、電池パック３０を大型化させた場合において、上述した効果が得やすい。すなわち、電池パック３０を大型化させた場合には、車両の後部の近傍に保護フレーム２０が位置することになる。ここで、複数の組電池３１を用いたり、組電池３１を構成する単電池の数を増やしたりした場合には、電池パック３０が大型化することになる。

このような場合には、車両に加わる外力が、保護フレーム２０に作用しやすくなる。したがって、本実施例の保護フレーム２０を用いることにより、保護フレーム２０に加わる外力を、当接フレーム２２を介してクロスメンバ１２に効率良く逃がすことができる。

なお、本実施例では、当接フレーム２２の先端部２２ａをクロスメンバ１２に当接させるようにしているが、これに限るものではない。すなわち、車両本体１の骨格を構成する部材に当接フレーム２２の先端部２２ａを当接させれば、本実施例と同様の効果が得られる。ここで、車両本体１の骨格を構成する部材としては、クロスメンバ１２の他に、例えば、車両のフレームを接続する際の補強となる補強部材（ガセット）がある。

また、本実施例では、当接フレーム２２を第２フレーム２１ｂに接続しているが、これに限るものではない。例えば、当接フレーム２２を第３フレーム２１ｃに接続することもできる。この場合であっても、保護フレーム２０に加わる外力Ｆを、当接フレーム２２を介してクロスメンバ１２に伝達させることができる。さらに、当接フレーム２２は、クロスメンバ１２の突起部１２ａに向かって延びていればよく、当接フレーム２２の具体的な形状については適宜設定することができる。すなわち、本実施例では、当接フレーム２２を中空形状としているが、これ以外の形状とすることもできる。

本発明の実施例２における車両について、図６を用いて説明する。ここで、図６は、本実施例における保護フレームの構成を示す側面図である。本実施例において、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について説明する。

実施例１の保護フレーム２０では、クロスメンバ１２と当接する当接フレーム２２を設けているが、本実施例では、当接フレーム２２及び支持フレーム２３を設けていない。

本実施例の保護フレーム２０において、第１フレーム２１ａの側面には、第１フレーム２１ａに沿って延びる接続部材２４が固定されている。なお、第１フレーム２１ａには、第７フレーム２１ｇが溶接によって固定されている。

一方、第３フレーム２１ｃの先端には、接続部材２４と接続される接続部材２５が固定されている。接続部材２４，２５をボルトといった締結部材によって接続することにより、第１フレーム２１ａは、第３フレーム２１ｃに対して固定される。ここで、図６では、第１フレーム２１ａを第３フレーム２１ｃに固定する前の状態を示しており、第１フレーム２１ａを第３フレーム２１ｃに固定する場合には、第１フレーム２１ａを矢印Ａ方向に移動させることになる。

第３フレーム２１ｃは、第８フレーム２１ｈと一体的に形成されている。例えば、第３フレーム２１ｃ及び第８フレーム２１ｈを型成形によって一体的に形成することもできるし、第３フレーム２１ｃ及び第８フレーム２１ｈを溶接して一体的に形成することもできる。ここで、本実施例の第３フレーム２１ｃは、実施例１で説明した第３フレーム２１ｃとは異なっている。すなわち、実施例１では、第３フレーム２１ｃがＹ方向に延びる第２フレーム２１ｂに接続されているが、本実施例では、第３フレーム２１ｃが第８フレーム２１ｈに接続されている。また、第３フレーム２１ｃ及び第８フレーム２１ｈが一体形成されたフレームの角部に固定部材１３が設けられている。

本実施例における第３フレーム２１ｃは、Ｙ方向に複数配置されており、Ｙ方向で隣り合う第３フレーム２１ｃの間には、これらの第３フレーム２１ｃを接続するためのフレームが設けられている。このフレームは、実施例１で説明した第２フレーム２１ｂと同様に、Ｙ方向に延びている。

本実施例では、第３フレーム２１ｃが第８フレーム２１ｈと一体的に形成されているため、保護フレーム２０に対して外力Ｆが加わっても、第３フレーム２１ｃが変形してしまうのを抑制することができる。

ここで、保護フレーム２０を図７に示す構成とすることも考えられる。しかし、この場合には、保護フレーム２０が外力Ｆを受けた際に、第３フレーム２１ｃが変形してしまい、第３フレーム２１ｃが電池パック３０に対して過度の負荷を与えてしまう。以下、図７に示す構成について、具体的に説明する。

図７に示す構成では、第３フレーム２１ｃの一端が第１フレーム２１ａに固定されているとともに、第３フレーム２１ｃの他端に接続部材２６が設けられている。また、第２フレーム２１ｂには、接続部材２６と接続される接続部材２７が設けられている。そして、接続部材２６，２７は、Ｚ方向で向かい合うフランジ部２６ａ，２７ａを有している。

ここで、フランジ部２６ａ，２７ａをボルト等の締結部材によって接続することにより、第３フレーム２１ｃは、第２フレーム２１ｂに対して固定されることになる。なお、図７では、第３フレーム２１ｃを第２フレーム２１ｂに固定する前の状態を示しており、第３フレーム２１ｃを第２フレーム２１ｂに固定する場合には、第３フレーム２１ｃを矢印Ａ方向に移動させることになる。

図７に示す保護フレーム２０の構成では、外力Ｆが加わった際に、第３フレーム２１ｃが図７の点線で示すように変形してしまうおそれがある。そして、第３フレーム２１ｃが図７の点線で示すように変形すると、第３フレーム２１ｃの端部が電池パック３０に対して過度の負荷を与えてしまう。ここで、第３フレーム２１ｃ及び第２フレーム２１ｂは、接続部材２６，２７の接続によってのみ固定されているため、接続部材２６，２７の接続部分における剛性を高めなければ、第３フレーム２１ｃは第２フレーム２１ｂから外れやすくなってしまう。

一方、図６に示す本実施例の構成では、第３フレーム２１ｃ及び第８フレーム２１ｈが一体的に形成されているとともに、第３フレーム２１ｃの先端部が第１フレーム２１ａの側面に当接している。このため、第３フレーム２１ｃが外力Ｆを受けても、第３フレーム２１ｃの端部が、図７の点線で示すように変形してしまうのを抑制することができる。これにより、車両の後方からの衝撃に対して、保護フレーム２０の強度を向上させることができる。

なお、本実施例では、実施例１で説明した当接フレーム２２及び支持フレーム２３を設けていないが、実施例１と同様に、当接フレーム２２及び支持フレーム２３を設けてもよい。これにより、電池パック３０に過度の負荷がかかるのを効率良く抑制することができる。

本発明の実施例３における車両について、図８を用いて説明する。ここで、図８は、本実施例における保護フレームの構成を示す側面図である。本実施例では、実施例１に対して、保護フレームの構成を変更したものである。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。

本実施例の保護フレーム２０において、第１フレーム２１ａの側面には、第３フレーム２１ｃが溶接等によって固定されている。また、第３フレーム２１ｃの端部には、接続部材２６が取り付けられているとともに、凹部２１ｃ１が形成されている。

第２フレーム２１ｂの側面には、接続部材２７が取り付けられている。接続部材２７は、ボルト等の締結部材によって接続部材２６と接続される。すなわち、接続部材２６，２７に設けられたフランジ部２６ａ，２７ａをボルト等の締結部材によって接続することにより、第３フレーム２１ｃは、第２フレーム２１ｂに対して固定されることになる。

また、第２フレーム２１ｂのうち、第３フレーム２１ｃの端部と向かい合う側面には、第３フレーム２１ｃの凹部２１ｃ１に進入する凸部２１ｂ１が一体的に形成されている。本実施例では、第２フレーム２１ｂに対して第３フレーム２１ｃを矢印Ａ方向に移動させて、第３フレーム２１ｃの凹部２１ｃ１に凸部２１ｂ１を進入させるとともに、接続部材２６，２７を締結部材によって固定することにより、保護フレーム２０が構成される。本実施例では、凸部２１ｂ１及び凹部２１ｃ１の係合と、接続部材２６，２７の接続とによって、保護フレーム２０の強度を確保している。

本実施例では、図７に示す構成に比べて、保護フレーム２０の強度を向上させることができる。そして、保護フレーム２０が外力Ｆを受けても、第３フレーム２１ｃが図７の点線で示すように変形してしまうのを抑制することができる。また、本実施例では、凸部２１ｂ１及び凹部２１ｃ１の当接によって第３フレーム２１ｃ及び第２フレーム２１ｂの接続部分における強度を向上させている。このため、接続部材２６，２７の構成を簡素な構成とすることができる。すなわち、接続部材２６，２７の接続構造を、凸部２１ｂ１が凹部２１ｃ１から抜け出てしまわないようにするだけでよい。

なお、本実施例では、凸部２１ｂ１を凹部２１ｃ１に進入させる構成としているが、これに限るものではない。例えば、第３フレーム２１ｃのうち、電池パック３０と向かい合う側面に対して、凸部２１ｂ１を接触させる構成とすることもできる。この場合には、図８に示す構成に対して、凸部２１ｂ１の位置が異なることになる。この構成でも、保護フレーム２０が外力Ｆを受けた際に、第３フレーム２１ｃの側面と凸部２１ｂ１との当接によって、第３フレーム２１ｃの端部が変形してしまうのを抑制することができる。

また、本実施例では、第３フレーム２１ｃに凹部２１ｃ１を設け、第２フレーム２１ｂに凸部２１ｂ１を設けているが、これに限るものではない。すなわち、凸部２１ｂ１に相当する凸部を第３フレーム２１ｃに設け、凹部２１ｃ１に相当する凹部を第２フレーム２１ｂに設けることもできる。

本発明の実施例４における車両について、図９を用いて説明する。ここで、図９は、本実施例における保護フレームの構成を示す側面図である。本実施例において、実施例１，２で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１，２と異なる点について説明する。

実施例１の保護フレーム２０では、クロスメンバ１２と当接する当接フレーム２２を設けているが、本実施例では、当接フレーム２２及び支持フレーム２３を設けていない。また、実施例１の保護フレーム２０では、第２フレーム２１ｂの上面に対して第３フレーム２１ｃを設けているが、本実施例では、第２フレーム２１ｂの側面に対して、第３フレーム２１ｃの側面を接続している。また、第３フレーム２１ｃの端部には、固定部材１３が設けられている。

本実施例の保護フレーム２０では、外力Ｆを受けた場合でも、第３フレーム２１ｃの端部が変形してしまうのを抑制することができる。ここで、第３フレーム２１ｃの一端部は、Ｙ方向に延びる第１フレーム２１ａに接続されており、第３フレーム２１ｃの他端部は、Ｙ方向に延びる第２フレーム２１ｂに接続されている。このため、第３フレーム２１ｃの両端部は、第１フレーム２１ａ及び第２フレーム２１ｂによって変形が阻止されるようになっている。これにより、保護フレーム２０の強度を向上させることができる。

本発明の実施例１における車両の一部の構成を示す外観斜視図である。電池パックの構成を示す概略図である。実施例１における保護フレームの構成を示す外観斜視図である。実施例１における保護フレームの一部の構成を示す上面図である。実施例１における保護フレームの構成を示す側面図である。本発明の実施例２における保護フレームの構成を示す側面図である。実施例２の比較例における保護フレームの構成を示す側面図である。本発明の実施例３における保護フレームの構成を示す側面図である。本発明の実施例４における保護フレームの構成を示す側面図である。

符号の説明

１：車両本体
１０：サイドメンバ
１１：フロアパネル
１２：クロスメンバ
１３，１４，１５：固定部材
２０：保護フレーム
２２：当接フレーム（当接部材）

Claims

複数のフレームが互いに接続され、車両に搭載される電源装置を囲むフレームユニットと、
前記フレームユニットに接続され、車両本体と当接する方向に延びる当接部材と、を有することを特徴とする電源装置の保護構造。
前記当接部材は、前記車両に対して所定方向の外力が作用する方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置の保護構造。
前記当接部材は、外力による前記フレームユニットの変位に応じて、前記車両本体に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置の保護構造。
前記当接部材は、前記車両本体に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置の保護構造。
前記フレームユニットを前記車両本体に固定するための固定部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電源装置の保護構造。
前記電源装置は、前記車両の後部に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電源装置の保護構造。
前記電源装置は、二次電池で構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電源装置の保護構造。
前記車両本体は、前記車両の左右方向に延びるサイドメンバであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の電源装置の保護構造。