JP2013154880A - 車両用バッテリユニットの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用バッテリユニットの取付構造に関し、バッテリユニットの寸法制限を解決しつつ、バッテリユニットに入力されうる荷重を低減させる。
【解決手段】
車両の前後方向に延びるメインフレーム１にフロアパネル２を固定し、その後方側を上方へ向けて屈曲形成してフロア屈曲面２ａを設け、さらにその後端からほぼ水平に延びるフロア水平面２ｂを設ける。また、メインフレーム１の後端からフロア屈曲面２ａに沿って車両の後方へフロアアッパメンバ３，フロアロアメンバ４を延ばし、それぞれにフロア屈曲面２ａの上面側，下面側を補強させる。
また、メインフレーム１とフロアロアメンバ４との固定部４ａに対して第一バッテリフレーム５を取り付け、後方へ延ばす。バッテリケース６を第一バッテリフレーム５の上に支持させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用バッテリユニットを車体に取り付けるための取付構造に関する。

近年、地球環境に与える環境負荷の大きさに鑑み、内燃機関（エンジン）以外の動力源を搭載したさまざまな種類のエコ自動車が開発されている。電気自動車や燃料電池自動車では、バッテリ（蓄電池，充電池といった二次電池やキャパシタなど）に蓄えられた電気エネルギーで駆動される電動機や電動発電機が動力源として用いられる。また、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカーでは内燃機関と電動発電機とが併用され、例えば内燃機関で生成された動力で電動発電機を駆動して充電するものや、減速時の回生エネルギーを利用して充電するもの、内燃機関及び電動発電機による充電だけでなく外部電源からの充電も可能なものなどが提案されている。

ところで、電気エネルギーを利用して走行する車両では、搭載されるバッテリが大容量であるほど航続可能距離が伸び、充電回数も減少する。一方、民生レベルのバッテリの体積エネルギー密度はまだ十分に高いとはいえず、ある程度のバッテリ体積を確保する必要がある。特に、車体重量の大きな中型，大型車両では、バッテリユニットの大型化が避けられない。

このような課題に対し、扁平形状のバッテリユニットを車体フレームの下面に取り付ける技術が知られている（例えば、特許文献１）。バッテリユニットを車体の下面に設けることで、各種車載装置のレイアウトの自由度を向上させることができ、また車両の低重心化によって操縦安定性を高めることができる。

特開２００８−１６２５００号公報

しかしながら、上述のような技術では、バッテリユニットと車体フレームとが干渉しないように、バッテリユニットの車幅方向の寸法を車体フレーム間の寸法よりも小さくしなければならない。例えば、特許文献１の技術では、一対のメインフレームとこれらの間に車幅方向に架け渡されたバッテリクロスメンバとによってバッテリユニットの大きさが制限される。

特に、内燃機関を搭載した車両では、車体フレーム間における車体後方に燃料タンクを配置されたものがある。この場合、バッテリユニットの車幅方向の寸法だけでなく車長方向の寸法も制限されることになる。したがって、バッテリユニットを車長方向に大きくすれば、燃料タンクのスペースを確保することができなくなり、バッテリユニットの高さ方向の寸法を大きくすれば、車室内空間の確保が困難になる。

また、車体フレームに取り付けられたバッテリユニットには、車体フレーム側から伝達される荷重が直接的に入力されやすい。そのため、高剛性，高強度のバッテリケース等でバッテリユニットの全体を覆う必要があり、軽量化が難しいという課題もある。
本件の目的の一つは、これらのような課題に鑑み創案されたもので、容量の増大に伴って顕著となるバッテリユニットの寸法制限を解決しつつ、バッテリユニットに入力されうる荷重を低減させることである。

なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、車両の前後方向に延びて左右一対設けられたメインフレームと、一対の該メインフレームに固定されて車室床面をなし、後方側を上方へ向けて屈曲形成されたフロア屈曲面と該フロア屈曲面の後端からほぼ水平に延びるフロア水平面とを有するフロアパネルと、該メインフレームの後端から該フロア屈曲面に沿って該車両の後方へ延び、該フロア屈曲面の上面側を補強するフロアアッパメンバと、該メインフレームの後端から該フロア屈曲面に沿って該車両の後方へ延び、該フロア屈曲面の下面側を補強するフロアロアメンバと、該メインフレームの後端と該フロアロアメンバとの固定部に対して取り付けられ、該固定部から該車両の後方へ延びた一対の第一バッテリフレームと、該一対の第一バッテリフレームの上に支持されるバッテリケースとを備えたことを特徴としている。

また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該第一バッテリフレームが、該固定部に対して着脱自在に固定されることを特徴としている。
また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該第一バッテリフレームが、少なくとも該バッテリケースの前端から後端に渡って設けられるとともに、その後端部を該車両のリアサイドメンバに対して固定されることを特徴としている。

また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該車両の車幅方向に延び、該第一バッテリフレームに対して固定された第二バッテリフレームをさらに備えたことを特徴としている。
また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該第二バッテリフレームが、少なくとも該バッテリケースの左端から右端に渡って設けられるとともに、その左右両端部を該車両のサイドシルに対して固定されることを特徴としている。

また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該第二バッテリフレームが、該車両の前後方向に間隔をあけて一対設けられるとともに、一対の該第二バッテリフレームの上方における該フロアパネルの上面に固定され、車幅方向に延びる一対のフロアクロスメンバをさらに備えたことを特徴としている。
また、開示の車両用バッテリユニットの取付構造は、該フロアロアメンバの後端が、該フロアパネルの下面において、該一対のフロアクロスメンバのうち前方のフロアクロスメンバの下方に固定されるとともに、該フロアアッパメンバの後端が、該フロア水平面の上面において、該一対のフロアクロスメンバのうち後方のフロアクロスメンバと一体に固定されることを特徴としている。

開示の車両用バッテリユニットの取付構造によれば、フロア屈曲面を設けるとともにその上面にフロアアッパメンバを設けることにより、下面側に固定されるフロアロアメンバの高さ方向の寸法を小さくすることができ、その下方にバッテリケースを配置するための空間を確保することができる。これにより、バッテリケースの車幅方向の寸法を一対のメインフレーム間の寸法よりも大きくすることができる。

また、第一バッテリフレームがメインフレームとフロアロアメンバとの固定部に対して取り付けられるため、メインフレームから入力される荷重を、フロアアッパメンバ及びフロアロアメンバ側と、第一バッテリフレーム側との二方向へと分散させることができる。これにより、第一バッテリフレームの上に支持されるバッテリケースに入力されうる荷重を減少させることができる。

一実施形態に係る車両用バッテリユニットの取付構造を模式的に示す分解斜視図である。 図１の取付構造を示す図であり、（ａ）はボデーフレーム及びバッテリユニットを透視した側面図、（ｂ）はボデーフレーム及びバッテリユニットを透視した上面図である。 図１の取付構造の要部を車長方向に切断して示す断面図〔図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図〕である。 図１の取付構造の要部を車幅方向に切断して示す断面図〔図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図〕である。

以下、図面を参照して車両用バッテリユニットの取付構造の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．全体構成］
一実施形態に係る車両用バッテリユニットの取付構造が適用された車両のボデー１０を図１に例示する。この車両はハイブリッド車両であり、動力源としての内燃機関と電動機とを有する。ここでは、ボデー１０の全体構成及び主要なサブフレーム（強度部材）を示す。

ボデー１０の前方側には、車長方向（車両前後方向）に延びる左右一対のメインフレーム１Ａ，１Ｂが配置される。同様に、ボデー１０の後方側にも、車長方向に延びる左右一対のリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂが設けられる。これらのメインフレーム１Ａ，１Ｂ及びリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂはモノコックボデーのサブフレームとして形成されており、それぞれ車幅方向に離間して配置される。

左右のリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂ間には、車幅方向に延びる第一リアフロアクロスメンバ１５及び第二リアフロアクロスメンバ１６が架け渡される。第一リアフロアクロスメンバ１５は、左右のリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂの前端同士を接続する部材である。また、第二リアフロアクロスメンバ１６は、第一リアフロアクロスメンバ１５よりも後方において左右のリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂ間を接続する。

ボデー１０の側辺には、車長方向に延びる左右一対のサイドシル１２Ａ，１２Ｂが設けられる。サイドシル１２Ａ，１２Ｂは、ドアの下部の敷居をなすフレームであり、その後端部はリアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂに接続される。
ここでは、メインフレーム１Ａ，１Ｂ、リアサイドメンバ１１Ａ，１１Ｂ、サイドシル１２Ａ，１２Ｂのそれぞれが、車両の中心に対して左右対称に配置されている。以下、左右の区別が必要な場合を除き、単にメインフレーム１，リアサイドメンバ１１，サイドシル１２と称する。

この車両のバッテリユニット９は、上述のメインフレーム１，リアサイドメンバ１１及びサイドシル１２に対して、ボデー１０の下面側から固定される。以下、バッテリユニット９の取付構造について詳述する。

［２．詳細構成］
［２−１．メインフレーム］
図２（ａ）に示すように、メインフレーム１は車長方向前方から順に、前方部１ａ，中間部１ｂ，後方部１ｃを有する。前方部１ａは車室よりも前方に位置する部位であり、車長方向にほぼ水平に延びている。また、中間部１ｂは前方部１ａの後端から下方へ向けて屈曲された部位であり、後方部１ｃは中間部１ｂの後端からほぼ水平に延びた部位である。中間部１ｂ及び後方部１ｃは、側面視において車室の前方における乗員の足下の空間を形成すべく、下方へ落ち込むように配置される。メインフレーム１の断面形状（車長方向に垂直な平面での切断面形状）は閉断面である。

［２−２．フロアパネル］
図２（ａ）及び図３に示すように、メインフレーム１の後端にはフロアパネル２が固定される。フロアパネル２は、車室の床面をなす板状の部材であり、フロア屈曲面２ａとフロア水平面２ｂとを有する。
フロア屈曲面２ａは、左右のメインフレーム１における後方部１ｃの上面に固定された部位であり、その後方側を上方へ向けて屈曲形成された面である。一方、フロア水平面２ｂは、フロア屈曲面２ａの後端からさらに後方側へとほぼ水平に延びる面である。つまり、メインフレーム１の後端を基準として、フロアパネル２の後端側を上方へ向けて屈曲させることで、乗員の足下の空間を確保しつつ着座シートの基端部における床面を上昇させ、フロアパネル２よりも下方の空間を形成する。

フロア水平面２ｂには、強度確保のための屈曲形状や凹凸形状が形成される。本実施形態では、図４に示すように、フロア水平面２ｂの車幅方向中央部において車長方向に延びるトンネル状の凸部２ｃが形成されている。また、凸部２ｃを構成する屈曲辺の補強部材として、バックボーンリンフォース２ｄ及び一対のバックボーンサイドメンバ２ｅが固設されている。これらの補強部材は、凸部２ｃに沿って車長方向に配置される。バックボーンリンフォース２ｄは凸部２ｃの上面側に固定され、バックボーンサイドメンバ２ｅは凸部２ｃの下面側に固定される。

また、図３に示すように、フロア水平面２ｂの上面側の補強部材として、車幅方向に延びるように配置された一対のフロアクロスメンバ８が設けられる。一対のフロアクロスメンバ８のうち、前方側のものを第一フロアクロスメンバ８ａと呼び、後方側のものを第二フロアクロスメンバ８ｂと呼ぶ。第一フロアクロスメンバ８ａ及び第二フロアクロスメンバ８ｂは平行に配置される。これらの第一フロアクロスメンバ８ａ及び第二フロアクロスメンバ８ｂは、ともに下方へ向けて開放されたハット型チャンネル形状の断面を有し、フロアパネル２との間に閉断面構造を形成する。

［２−３．フロアアッパメンバ］
図３に示すように、メインフレーム１とフロアパネル２との間には、フロアパネル２を挟んでその上面及び下面を補強する部材として、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４が設けられる。
フロアアッパメンバ３は、メインフレーム１の中間部１ｂからフロア屈曲面２ａに沿って上方へ屈曲するとともにフロア水平面２ｂに沿って車両後方へ延びた部材であり、メインフレーム１の後方部１ｃの上面及びフロア水平面２ｂの上面に固定される。つまり、フロアアッパメンバ３はフロアパネル２よりも上方に配置され、車室側に突出して設けられる。

また、フロアアッパメンバ３の後端は、第二フロアクロスメンバ８ｂにも接続される。これにより、メインフレーム１側からフロアアッパメンバ３に荷重が伝達された場合には、その荷重が第二フロアクロスメンバ８ｂを介してフロアパネル２の全体に拡散される。
フロアアッパメンバ３の断面形状は、図４に示すように、下方へ向けて開放されたハット型チャンネル形状である。フロアアッパメンバ３の開放された一面はフロアパネル２の上面によって閉塞されるため、フロアアッパメンバ３とフロアパネル２との間には車長方向へ延びる閉断面構造が形成される。フロアアッパメンバ３は、フロアパネル２の上面を補強し、特にフロア屈曲面２ａの上面側を補強するように機能する。

［２−４．フロアロアメンバ］
フロアロアメンバ４は、メインフレーム１の後端からフロア屈曲面２ａに沿って上方へ屈曲するとともにフロア水平面２ｂに沿って車両後方へ延びた部材であり、メインフレーム１の後方部１ｃの下面及びフロア水平面２ｂの下面に固定される。つまり、フロアロアメンバ４はフロアパネル２よりも下方に配置され、車室外に設けられる。以下、メインフレーム１の後方部１ｃの下面に対して固定されるフロアロアメンバ４の部位を、固定部４ａと呼ぶ。

また、フロアロアメンバ４の後端は、第一フロアクロスメンバ８ａにも接続される。これにより、メインフレーム１側からフロアロアメンバ４に荷重が伝達された場合には、その荷重が第一フロアクロスメンバ８ａを介してフロアパネル２の全体に拡散される。
フロアロアメンバ４の断面形状は、図４に示すように、上方へ向けて開放されたハット型チャンネル形状である。フロアロアメンバ４の開放された一面はフロアパネル２の下面によって閉塞されるため、フロアロアメンバ４とフロアパネル２との間には車長方向へ延びる閉断面構造が形成される。フロアロアメンバ４は、フロアパネル２の下面を補強し、特にフロア屈曲面２ａの下面側を補強するように機能する。

上記のフロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４は、図２（ｂ）に示すように、上面視においてメインフレーム１とほぼ同一の幅で、メインフレーム１をそのまま車長方向後方へと延長したように配置される。フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４は一体の強度部材として機能し、すなわちメインフレーム１から伝達される荷重を受ける強度部材としても機能する。なお、メインフレーム１の後方の強度部材に所定の高さ方向の寸法が要求される場合、フロアアッパメンバ３の高さ方向の寸法を大きくするほど、フロアロアメンバ４の高さ方向の寸法が小さくなり、フロアパネル２よりも下方の空間がより大きくなる。

［２−５．他のサブフレーム等］
図３に示すように、フロアパネル２におけるフロア水平面２ｂの後端部は第一リアフロアクロスメンバ１５に接合され、これによりリアサイドメンバ１１に対して固定される。また、第一リアフロアクロスメンバ１５及び第二リアフロアクロスメンバ１６の上面には、これらの部材間を覆うようにリアフロアパネル１７が取り付けられる。リアフロアパネル１７の下方には、図２（ａ），（ｂ）及び図３中に二点鎖線で示すように、燃料タンク１３が配置される。燃料タンク１３の下面は、第二リアフロアクロスメンバ１６に固定されたブラケット１９と第一リアフロアクロスメンバ１５の下面とに支持されたカバー２０で覆われる。

燃料タンク１３は、図２（ｂ）に示すように、上面視において第一リアフロアクロスメンバ１５，第二リアフロアクロスメンバ１６及び左右のリアサイドメンバ１１によって囲まれた空間内に配置される。燃料タンク１３内に貯留される燃料は、この車両の内燃機関の駆動に供される。
第一リアフロアクロスメンバ１５とリアサイドメンバ１１との接合部近傍には、ブレース１８が介装される。ブレース１８は、後述するバッテリユニットをボデー１０に取り付けるための斜材である。また、図２中に一点鎖線で示すように、右側のサイドシル１２Ａよりもボデー１０の内側に、車長方向に沿って排気装置１４が配置される。排気装置１４はこの車両の内燃機関の排ガスを車外へ排出する。

［３．バッテリユニット］
図１に示すように、バッテリユニット９（車両用バッテリユニット）は、上述のメインフレーム１，リアサイドメンバ１１及びサイドシル１２に対して、ボデー１０の下面側から固定される。バッテリユニット９は、二本の縦方向バッテリフレーム５Ａ，５Ｂと、二本の横方向バッテリフレーム７Ａ，７Ｂと、バッテリケース６とを備えて構成される。二本の縦方向バッテリフレーム５Ａ，５Ｂは平行であり、また、二本の横方向バッテリフレーム７Ａ，７Ｂも平行である。

ここでは、二本の縦方向バッテリフレーム５Ａ，５Ｂが同一の構造を有し、左右対称の形状であるものとする。また、二本の横方向バッテリフレーム７Ａ，７Ｂも同一の構造を有するものとする。以下、左右の区別が必要な場合を除き、単に縦方向バッテリフレーム５，横方向バッテリフレーム７とも称する。縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７は、井桁に組まれて互いに剛に接合され、四ヶ所の接合部を介して互いに荷重を伝達する。

［３−１．縦方向バッテリフレーム］
縦方向バッテリフレーム５（第一バッテリフレーム）は車長方向に延びた一対の強度部材であり、車幅方向に間隔をあけて配置される。また、図２（ｂ）に示すように、縦方向バッテリフレーム５は上面視においてメインフレーム１に重なる位置（すなわち、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４に重なる位置）に配置される。

図３に示すように、縦方向バッテリフレーム５は、前端部５ａ，中央部５ｂ及び後端部５ｃを有する。前端部５ａ及び後端部５ｃはそれぞれ、メインフレーム１及びブレース１８に対する締結固定がなされる部位であり、中央部５ｂはその上部にバッテリケース６を支持する部位である。これらの各部５ａ〜５ｃはともに閉断面構造を有し、部材の幅方向（車幅方向）の寸法は同一である。

縦方向バッテリフレーム５は、バッテリケース６の前端から後端に渡って一体に設けられるとともに、さらにバッテリケース６よりも前方及び下方へ突出するように設けられる。本実施形態では、前端部５ａ及び後端部５ｃの高さ方向の寸法が中央部５ｂの高さ方向の寸法よりも大きく形成されている。
前端部５ａは、メインフレーム１の後端とフロアロアメンバ４との固定部４ａに対して、ボデー１０の下面側から締結固定される。図３に示すように、メインフレーム１の後方部１ｃにおける後端とフロアロアメンバ４との固定部４ａよりも後方において、フロア屈曲面２ａ及びフロアロアメンバ４が上方へ屈曲している。したがって、前端部５ａはメインフレーム１，フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４からなる強度部材の屈曲点に締結固定されることになる。

また、後端部５ｃは、ボデー１０の下面側からブレース１８に対して締結固定される。つまり、縦方向バッテリフレーム５はボデー１０に対して着脱自在に固定される。

［３−２．横方向バッテリフレーム］
横方向バッテリフレーム７（第二バッテリフレーム）は車幅方向に延びた一対の強度部材であり、車長方向に間隔をあけて配置される。図３に示すように、横方向バッテリフレーム７はフロアクロスメンバ８ａ，８ｂの位置に合わせてそれぞれの下方に配置される。後方の横方向バッテリフレーム７Ｂは、第二フロアクロスメンバ８ｂの直下方に設けられ、前方の横方向バッテリフレーム７Ａは、第一フロアクロスメンバ８ａの直下方に設けられる。

本実施形態では、後方の横方向バッテリフレーム７Ｂが、側面視においてボデー１０のセンターピラーの基端部と重なる部位に配置され、前方の横方向バッテリフレーム７Ａが、フロントピラーの基端部とセンターピラーの基端部との中間位置の近傍に配置されている。
図４に示すように、横方向バッテリフレーム７は、右端部７ａ，第二中央部７ｂ及び左端部７ｃを有する。右端部７ａ及び左端部７ｃはそれぞれ、サイドシル１２Ａ，１２Ｂに対する締結固定がなされる部位であり、第二中央部７ｂはその上部にバッテリケース６を支持する部位である。つまり、横方向バッテリフレーム７は、縦方向バッテリフレーム５と同様に、ボデー１０に対して着脱自在に固定される。これらの各部７ａ〜７ｃはともに閉断面構造を有し、部材の幅方向（車長方向）の寸法及び高さ方向の寸法が同一である。

横方向バッテリフレーム７は、縦方向バッテリフレーム５と同様に、バッテリケース６の左端から右端に渡って一体に設けられるとともに、さらにバッテリケース６よりも左方及び右方へ突出するように設けられる。

［３−３．バッテリケース］
バッテリケース６は、縦方向バッテリフレーム５Ａ，５Ｂ及び横方向バッテリフレーム７Ａ，７Ｂを井桁に組んだフレームの上に支持される。バッテリケース６の内部は気密性及び絶縁性が保たれ、図示しない複数のバッテリパックが内装される。図３，図４に示すように、バッテリユニット９をボデー１０へ取り付けた状態において、バッテリケース６とフロアパネル２及びフロアロアメンバ４との間には、所定のクリアランスが設けられる。

［４．作用，効果］
図３中に黒矢印で示すように、メインフレーム１を介して車両前方からの荷重が作用した場合、その荷重はメインフレーム１の後方に接続されたフロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４へ伝達される。一方、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４の上方への屈曲点に締結固定された縦方向バッテリフレーム５にも荷重が伝達される。したがって、図３中に白矢印で示すように、荷重が上下方向に分散される。

フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４側へ伝達された荷重はさらに、第一フロアクロスメンバ８ａ及び第二フロアクロスメンバ８ｂを介してフロアパネル２へと拡散されるとともに、サイドシル１２へと拡散される。また、縦方向バッテリフレーム５側へ伝達された荷重は横方向バッテリフレーム７を介してサイドシル１２へと拡散されるとともに、ブレース１８を介して第一リアフロアクロスメンバ１５とリアサイドメンバ１１へと拡散される。

このように、本取付構造によれば、メインフレーム１から入力される荷重を、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４側と、縦方向バッテリフレーム５側との二方向へと分散させることができ、さらにボデー１０全体へとその荷重を分散させることができる。これにより、縦方向バッテリフレーム５とフロアロアメンバ４との間に配置されるバッテリケース６を効果的に保護することができる。

また、バッテリケース６に与えられる荷重が減少するため、剛性や強度を予め高めておく必要がなくなり、軽量化が容易になるというメリットがある。さらに、荷重を分散させることにより車室の変形をも抑制することができ、車室空間をより効果的に保持することができる。
特に、縦方向バッテリフレーム５がバッテリケース６の配置空間を縦断するように、メインフレーム１からリアサイドメンバ１１側まで延ばされて固定されるため、縦方向バッテリフレーム５からバッテリケース６へ伝達されうる荷重を減少させることができ、かつ、荷重をボデー１０全体へと逃がすことができる。

さらに、横方向バッテリフレーム７についても同様であり、バッテリケース６の配置空間を横断するように、サイドシル１２まで延ばされて固定されるため、横方向バッテリフレーム７からバッテリケース６へ伝達されうる荷重を減少させることができ、かつ、荷重をボデー１０全体へと逃がすことができる。
加えて、車両の上面視におけるフロアロアメンバ４及びフロアアッパメンバ３の後端の位置が、それぞれ第一フロアクロスメンバ８ａ及び第二フロアクロスメンバ８ｂの位置に一致するため、メインフレーム１から入力される荷重の伝達経路を確保することができ、荷重の分散性をさらに高めることができる。

また、後方側を上方へ向けて屈曲形成されたフロア屈曲面２ａをフロアパネル２に設けるとともに、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４を設けてフロア屈曲面２ａの上面側及び下面側を補強することで、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４からなる強度部材の下方に空間を設けることができる。つまり、左右のメインフレーム１の間隔とは無関係にバッテリユニット９の幅寸法を設定することが可能となり、バッテリユニット９の寸法制限が緩和される。

したがって、バッテリユニット９の高さ方向の寸法や車長方向の寸法を増大させることなくその体積を増大させることができる。また、バッテリユニット９の配設位置が左右のメインフレーム１の位置に拘束されないため、例えば図１に示すように、サイドシル１２とバッテリユニット９との間に排気装置１４を設けるといった自由度の高いレイアウトが可能となる。

また、フロアパネル２の上面側に固定されるフロアアッパメンバ３と下面側に固定されるフロアロアメンバ４とを上面視で重なる位置に配設することで、これらを一体の強度部材とみなすことができる。これにより、フロアアッパメンバ３の高さ方向の寸法を大きくするほど、フロアロアメンバ４の高さ方向の寸法を小さくすることができ、フロアパネル２よりも下方の空間、すなわちバッテリユニット９を配置するための空間を増大させることができる。したがって、バッテリユニット９の体積をさらに増大させることができる。

特に、上述の実施形態のようなハイブリッド車両において、リアフロアパネル１７の下方に燃料タンク１３を設置するレイアウトの場合には、燃料タンク１３の容量を確保した上でバッテリユニット９を拡大することができる。
また、縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７がボデー１０に対して着脱自在に固定されるため、これらの縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７とバッテリケース６とを含む全てをバッテリユニット９として形成することができる。つまり、ボデー１０の強度部材としての機能を有する縦方向バッテリフレーム５に対して、バッテリケース６の補強部材としての機能を付与することができる。これにより、バッテリケース６の剛性，強度を向上させることができるほか、バッテリユニット９の取り外し時における形態保持性が高まり、メンテナンス性を向上させることができる。

また、縦方向バッテリフレーム５と横方向バッテリフレーム７とが交差した状態で固定されるため、バッテリユニット９の剛性，強度を向上させることができる。さらに、縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７がそれぞれ一対設けられるため、井桁形状に組むことができ、バッテリユニット９の剛性，強度をさらに向上させることができる。

また、車両の上面視における横方向バッテリフレーム７の位置とフロアクロスメンバ８の位置とを一致させることにより、車幅方向からの荷重に対する剛性，強度をさらに向上させることができる。

［５．変形例等］
上述した実施形態の一例に関わらず、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述の実施形態では、前端部５ａ及び後端部５ｃの高さ方向の寸法が中央部５ｂの高さ方向の寸法よりも大きく形成された縦方向バッテリフレーム５を例示したが、例えば角柱状の部材を用いて縦方向バッテリフレーム５がほぼ均一な断面形状を持つように構成してもよい。また、横方向バッテリフレーム７についても同様であり、部材に要求される剛性や強度に応じて、右端部７ａ，第二中央部７ｂ及び左端部７ｃの断面形状を相違させてもよい。

また、上述の実施形態のバッテリユニット９では、横方向バッテリフレーム７の断面形状が車幅方向の何れの位置においても同一であって、すなわち断面が車幅方向に通されているが、このような構成の代わりに縦方向バッテリフレーム５の断面を車長方向に通す構成としてもよい。縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７のどちらの断面を通すかは任意であり、車両形態や仕向先に応じて選択してもよい。

また、上述の実施形態では、メインフレーム１，縦方向バッテリフレーム５及び横方向バッテリフレーム７の断面形状が閉断面であるものを例示したが、各強度部材の具体的な形状についてはこれに限定されない。なお、フロアアッパメンバ３及びフロアロアメンバ４についても同様である。
また、上述の実施形態は、ハイブリッド車両における車両用バッテリユニットの取付構造を例示したが、本発明の適用対象はこれに限られることはなく、例えば電気自動車や燃料電池自動車，ハイブリッド車両，プラグインハイブリッド車両等のバッテリユニット９を搭載する車両全般に適用することができる。

１，１Ａ，１Ｂ メインフレーム
１ａ 前方部
１ｂ 中間部
１ｃ 後方部
２ フロアパネル
２ａ フロア屈曲面
２ｂ フロア水平面
２ｃ 凸部
２ｄ バックボーンリンフォース
２ｅ バックボーンサイドメンバ
３ フロアアッパメンバ
４ フロアロアメンバ
４ａ 固定部
５，５Ａ，５Ｂ 縦方向バッテリフレーム（第一バッテリフレーム）
５ａ 前端部
５ｂ 中央部
５ｃ 後端部
６ バッテリケース
７，７Ａ，７Ｂ 横方向バッテリフレーム（第二バッテリフレーム）
７ａ 右端部
７ｂ 第二中央部
７ｃ 左端部
８ フロアクロスメンバ
８ａ 第一フロアクロスメンバ
８ｂ 第二フロアクロスメンバ
９ バッテリユニット（車両用バッテリユニット）
１０ ボデー
１１，１１Ａ，１１Ｂ リアサイドメンバ
１２，１２Ａ，１２Ｂ サイドシル
１３ 燃料タンク
１４ 排気装置
１５ 第一リアフロアクロスメンバ
１６ 第二リアフロアクロスメンバ
１７ リアフロアパネル
１８ ブレース
１９ ブラケット
２０ カバー

Claims (7)

1. 車両の前後方向に延びて左右一対設けられたメインフレームと、
   一対の該メインフレームに固定されて車室床面をなし、後方側を上方へ向けて屈曲形成されたフロア屈曲面と該フロア屈曲面の後端からほぼ水平に延びるフロア水平面とを有するフロアパネルと、
   該メインフレームの後端から該フロア屈曲面に沿って該車両の後方へ延び、該フロア屈曲面の上面側を補強するフロアアッパメンバと、
   該メインフレームの後端から該フロア屈曲面に沿って該車両の後方へ延び、該フロア屈曲面の下面側を補強するフロアロアメンバと、
   該メインフレームの後端と該フロアロアメンバとの固定部に対して取り付けられ、該固定部から該車両の後方へ延びた一対の第一バッテリフレームと、
   該一対の第一バッテリフレームの上に支持されるバッテリケースと
   を備えたことを特徴とする、車両用バッテリユニットの取付構造。
2. 該第一バッテリフレームが、該固定部に対して着脱自在に固定される
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用バッテリユニットの取付構造。
3. 該第一バッテリフレームが、少なくとも該バッテリケースの前端から後端に渡って設けられるとともに、その後端部を該車両のリアサイドメンバに対して固定される
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用バッテリユニットの取付構造。
4. 該車両の車幅方向に延び、該第一バッテリフレームに対して固定された第二バッテリフレームをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用バッテリユニットの取付構造。
5. 該第二バッテリフレームが、少なくとも該バッテリケースの左端から右端に渡って設けられるとともに、その左右両端部を該車両のサイドシルに対して固定される
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両用バッテリユニットの取付構造。
6. 該第二バッテリフレームが、該車両の前後方向に間隔をあけて一対設けられるとともに、
   一対の該第二バッテリフレームの上方における該フロアパネルの上面に固定され、車幅方向に延びる一対のフロアクロスメンバをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項５記載の車両用バッテリユニットの取付構造。
7. 該フロアロアメンバの後端が、該フロアパネルの下面において、該一対のフロアクロスメンバのうち前方のフロアクロスメンバの下方に固定されるとともに、
   該フロアアッパメンバの後端が、該フロア水平面の上面において、該一対のフロアクロスメンバのうち後方のフロアクロスメンバと一体に固定される
   ことを特徴とする、請求項６記載の車両用バッテリユニットの取付構造。

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