JP2016172507A - Frame structure of battery unit box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のバッテリユニットボックスのフレーム構造に関する。 The present invention relates to a frame structure of a battery unit box of a vehicle.
特許文献1には、車体フレームに対して前後のステーを介して固定されるハイブリッドユニットボックスが記載されている。ハイブリッドユニットボックスは、第1のバッテリ関連機器群(ラジエータやインバータ等)を収容する下フレーム体と、下フレーム体の上面に載置されてバッテリ等を収容する上ボックスとを有する。下フレーム体は、前後のステーに固定されて車幅方向に延びる2本のクロスフレーム部(第1クロスフレーム部,第2クロスフレーム部)と、2本のクロスフレーム部の車幅方向外端部から連続して下方へ延びる2本の縦フレーム部(第1縦フレーム部,第2縦フレーム部)と、第1縦フレーム部の上端部から後方へ延びる後部サイドフレーム部と、金属製板状部材である底面部とを有する。インバータは、下フレーム体の内側の第1の収容空間のうち第1クロスフレーム部及び第1縦フレーム部の後方に配置され、底面部上に取り付けられる。2本の縦フレーム部の間には、ラジエータが配置される。 Patent Document 1 describes a hybrid unit box that is fixed to a vehicle body frame via front and rear stays. The hybrid unit box includes a lower frame body that houses a first battery-related device group (such as a radiator and an inverter), and an upper box that is placed on the upper surface of the lower frame body and houses a battery or the like. The lower frame body includes two cross frame portions (first cross frame portion and second cross frame portion) that are fixed to the front and rear stays and extend in the vehicle width direction, and outer ends in the vehicle width direction of the two cross frame portions. Two vertical frame portions (first vertical frame portion and second vertical frame portion) extending downward continuously from the first portion, a rear side frame portion extending rearward from the upper end portion of the first vertical frame portion, and a metal plate And a bottom surface portion that is a shaped member. The inverter is disposed behind the first cross frame portion and the first vertical frame portion in the first housing space inside the lower frame body, and is mounted on the bottom surface portion. A radiator is disposed between the two vertical frame portions.
特許文献1に記載のハイブリッドユニットボックスでは、例えば、軽量化等のためにハイブリッドユニットボックスの金属製の底面部を樹脂製に変更すると、底面部によるインバータの支持剛性が低下するので、インバータを後部サイドフレーム部に固定して後部サイドフレーム部で支持することが考えられる。しかし、第1クロスフレーム部がステーから車幅方向外側へ延び、第1クロスフレーム部の先端側から後部サイドフレーム部が後方へ延びるので、インバータを支持する後部サイドフレーム部の支持剛性を確保することが難しく、インバータの振動等によって後部サイドフレーム部の一部(例えば、インバータとの固定部分等)に亀裂等が生じてフレームが破損してしまうおそれがある。 In the hybrid unit box described in Patent Document 1, for example, when the metal bottom surface portion of the hybrid unit box is changed to resin for weight reduction or the like, the support rigidity of the inverter by the bottom surface portion is reduced. It is conceivable to fix to the side frame part and support it by the rear side frame part. However, since the first cross frame portion extends outward in the vehicle width direction from the stay and the rear side frame portion extends rearward from the front end side of the first cross frame portion, the support rigidity of the rear side frame portion that supports the inverter is ensured. It is difficult to cause cracks or the like in part of the rear side frame portion (for example, a portion fixed to the inverter) due to vibration of the inverter, and the frame may be damaged.
そこで、本発明は、ハイブリッドユニットボックスのバッテリ関連機器を支持するフレームの支持剛性を十分に確保して、フレームの破損を防止することが可能なバッテリユニットボックスのフレーム構造の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a frame structure of a battery unit box that can sufficiently secure the support rigidity of the frame that supports the battery-related equipment of the hybrid unit box and can prevent the frame from being damaged.
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様のバッテリユニットボックスのフレーム構造は、バッテリを収容するバッテリボックスとバッテリボックスの下方に配置されるバッテリ関連機器群とを車体フレームに対して固定する車両のバッテリユニットボックスのフレーム構造であって、前側のステーと後側のステーとサイドフレームとを備える。前側のステーは、車体フレームに固定されて車幅方向外側へ延び、バッテリボックスを下方から支持する。後側のステーは、前側のステーの後方で車体フレームに固定されて車幅方向外側へ延び、バッテリボックスを前側のステーとともに下方から支持する。サイドフレームは、連結フレーム部と支持フレーム部とを一体的に有し、前側及び後側のステーの車幅方向外端部に固定される。連結フレーム部は、前側のステーの車幅方向外端部と後側のステーの車幅方向外端部との間で前後方向に延びて前側及び後側のステーの車幅方向外端部同士を連結する。支持フレーム部は、前側のステーよりも前方または後側のステーよりも後方へ連結フレーム部から延びて、バッテリ関連機器群のうち前側のステーよりも前方または後側のステーよりも後方に配置されるバッテリ関連機器を支持する。 In order to solve the above-described problem, the frame structure of the battery unit box according to the first aspect of the present invention fixes a battery box that houses a battery and a battery-related device group disposed below the battery box to the vehicle body frame. A frame structure of a battery unit box of a vehicle that includes a front stay, a rear stay, and a side frame. The stay on the front side is fixed to the vehicle body frame and extends outward in the vehicle width direction, and supports the battery box from below. The rear stay is fixed to the vehicle body frame behind the front stay and extends outward in the vehicle width direction, and supports the battery box together with the front stay from below. The side frame integrally includes a connecting frame portion and a support frame portion, and is fixed to the outer ends in the vehicle width direction of the front and rear stays. The connecting frame portion extends in the front-rear direction between the vehicle width direction outer end portion of the front stay and the vehicle width direction outer end portion of the rear stay, and the vehicle width direction outer end portions of the front and rear stays are connected to each other. Are connected. The support frame portion extends from the connecting frame portion to the front or rear of the front stay, and is disposed rearward of the front or rear stay of the front stay in the battery-related device group. Support battery related equipment.
上記構成では、サイドフレームの連結フレーム部が前側及び後側のステーの車幅方向外端部同士を連結するので、前側及び後側のステーの車幅方向外端部同士を連結しない場合に比べて前側及び後側のステーの剛性が高くなり、前側及び後側のステーの車幅方向外端部の振動を抑制することができる。 In the above configuration, since the connecting frame portion of the side frame connects the outer end portions in the vehicle width direction of the front and rear stays, compared to the case where the outer end portions in the vehicle width direction of the front and rear stays are not connected. Thus, the rigidity of the front and rear stays is increased, and vibrations at the outer ends in the vehicle width direction of the front and rear stays can be suppressed.
また、サイドフレームは、連結フレーム部と支持フレーム部とを一体的に有し、前側及び後側のステーの車幅方向外端部に固定され、支持フレーム部はバッテリ関連機器を支持する。すなわち、サイドフレームは、前側及び後側のステーに固定されてバッテリ関連機器を支持するので、例えば、支持フレーム部を前側または後側ステーに片持ち状に固定する場合に比べ、バッテリ関連機器に対する支持フレーム部の支持剛性が高い。 The side frame integrally includes a connecting frame portion and a support frame portion, and is fixed to the outer ends in the vehicle width direction of the front and rear stays, and the support frame portion supports the battery-related equipment. That is, since the side frame is fixed to the front and rear stays and supports the battery-related equipment, for example, compared to the case where the support frame is fixed to the front or rear stay in a cantilevered manner, The support frame has high support rigidity.
従って、バッテリ関連機器を支持する支持フレーム部の支持剛性を十分に確保して、バッテリ関連機器の振動等による支持フレーム部の破損を防止することができる。例えば、バッテリ関連機器がインバータである場合には、インバータの振動による支持フレーム部のインバータの固定部分の破損を防止することができる。 Therefore, it is possible to sufficiently secure the support rigidity of the support frame portion that supports the battery-related device, and to prevent the support frame portion from being damaged due to vibration of the battery-related device. For example, when the battery-related device is an inverter, it is possible to prevent damage to the fixed portion of the inverter of the support frame portion due to the vibration of the inverter.
本発明の第2の態様のフレーム構造は、上記第1の態様のフレーム構造であって、バッテリ関連機器群は、前側のステーよりも後方且つ後側のステーよりも前方に配置される第2のバッテリ関連機器を含み、サイドフレームの連結フレーム部は、第2のバッテリ関連機器よりも車幅方向外側で前後方向に延びる。連結フレーム部の車幅方向内側面のうち第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面に対向する対向領域は、車幅方向外側へ凹む凹部を形成し、第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面から車幅方向外側に離間する位置に配置される。 A frame structure according to a second aspect of the present invention is the frame structure according to the first aspect described above, wherein the battery-related device group is disposed rearward of the front stay and forward of the rear stay. The connection frame portion of the side frame extends in the front-rear direction on the outer side in the vehicle width direction than the second battery-related device. Of the inner side surface in the vehicle width direction of the connecting frame portion, the facing region that faces the outer side surface in the vehicle width direction of the second battery-related device forms a recess that is recessed outward in the vehicle width direction, and the vehicle width of the second battery-related device. It arrange | positions in the position spaced apart to a vehicle width direction outer side from a direction outer side surface.
上記構成では、連結フレーム部の車幅方向内側面の対向領域が、第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面から車幅方向外側に離間する位置に配置されるので、他の車両が連結フレーム部に車幅方向外側から衝突した際に、連結フレーム部が車幅方向内側に変形しても第2のバッテリ関連機器に接触し難く、連結フレーム部と第2のバッテリ関連機器との接触を防止することができる。 In the above configuration, the opposing region of the connecting frame portion on the inner side surface in the vehicle width direction is disposed at a position spaced from the outer side surface in the vehicle width direction of the second battery-related device to the outer side in the vehicle width direction. When the connecting frame portion is deformed inward in the vehicle width direction when it collides with the frame portion from the outside in the vehicle width direction, it is difficult to contact the second battery-related device, and the contact between the connecting frame portion and the second battery-related device. Can be prevented.
また、連結フレーム部の車幅方向内側面うち第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面に対向する対向領域が、車幅方向外側へ凹む凹部を形成するので、その分だけ第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面からの距離を広く確保し易い。 Moreover, since the opposing area | region which opposes the vehicle width direction outer side surface of the 2nd battery related apparatus among the vehicle width direction inner side surfaces of a connection frame part forms the recessed part dented to the vehicle width direction outer side, it is the 2nd battery by that much. It is easy to ensure a wide distance from the outer side surface of related equipment in the vehicle width direction.
本発明の第3の態様のフレーム構造は、上記第1の態様または上記第2の態様のフレーム構造であって、サイドフレームは、上下方向と交叉して延びる上板と、上板の車幅方向内端縁から曲折して下方へ延びる内板とを有し、サイドフレームの連結フレーム部の内板には、車幅方向に貫通する複数の開口が形成される。 A frame structure according to a third aspect of the present invention is the frame structure according to the first aspect or the second aspect, wherein the side frame includes an upper plate extending across the vertical direction, and a vehicle width of the upper plate. A plurality of openings penetrating in the vehicle width direction are formed in the inner plate of the connecting frame portion of the side frame.
上記構成では、連結フレーム部の内板には、車幅方向に貫通する複数の開口が形成されるので、例えば、第2のバッテリ関連機器(バッテリ関連機器群のうち前側のステーのクロスフレーム部よりも後方且つ後側のステーのクロスフレーム部よりも前方に配置されるバッテリ関連機器)がその車幅方向外側面から走行風を受けるラジエータである場合には、複数の開口がラジエータ側への走行風の流通を許容し、サイドフレームの連結フレーム部に起因した走行風の流量の低下を抑制することができ、ラジエータの冷却性能の低下を抑制することができる。 In the above configuration, the inner plate of the connection frame portion is formed with a plurality of openings penetrating in the vehicle width direction. For example, the second battery-related device (the cross frame portion of the front stay in the battery-related device group) If the battery-related device (rear battery and the rear frame on the rear side) is a radiator that receives the traveling wind from the outer surface in the vehicle width direction, the plurality of openings are open to the radiator side. The flow of the traveling wind is allowed, the decrease in the flow rate of the traveling wind caused by the connecting frame portion of the side frame can be suppressed, and the decrease in the cooling performance of the radiator can be suppressed.
本発明によれば、バッテリユニットボックスのバッテリ関連機器を支持するフレームの支持剛性を十分に確保して、フレームの破損を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the support rigidity of the flame | frame which supports the battery related apparatus of a battery unit box is fully ensured, and damage to a flame | frame can be prevented.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、FRは車両の前方を、UPは上方を、INは車幅方向内側をそれぞれ示す。また、以下の説明において、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, FR indicates the front of the vehicle, UP indicates the upper side, and IN indicates the inner side in the vehicle width direction. Moreover, in the following description, the left-right direction means the left-right direction with the vehicle facing forward.
図1に示すように、本実施形態のハイブリッドユニットボックス(バッテリユニットボックス)10は、ハイブリッド電気自動車である車両1に搭載される。車両1の車体フレーム2は、前後方向へ延びる左右1対のサイドメンバ4と、車幅方向へ延びて左右のサイドメンバ4同士を連結する複数のクロスメンバ5(図1には、2本のクロスメンバが示されている)とを有する。ハイブリッドユニットボックス10は、車幅方向左側のサイドメンバ4の車幅方向外側であって、車両1の前輪(図示省略)と後輪(図示省略)との間に設けられる。
As shown in FIG. 1, a hybrid unit box (battery unit box) 10 of this embodiment is mounted on a vehicle 1 that is a hybrid electric vehicle. The vehicle body frame 2 of the vehicle 1 includes a pair of left and right side members 4 extending in the front-rear direction, and a plurality of cross members 5 extending in the vehicle width direction and connecting the left and right side members 4 to each other (in FIG. A cross member is shown). The
図1〜図3に示すように、ハイブリッドユニットボックス10は、車体フレーム2に対して固定されるフレーム体11と、バッテリボックス14と、バッテリボックス14に固定されるボックスカバー15と、バッテリボックス14の下方に配置されるバッテリ関連機器群16とを備える。フレーム体11は、車体フレーム2に固定される前後1対のステー40,41と、前後のステー40,41に固定される左右のサイドフレーム12,13(外サイドフレーム12、内サイドフレーム13)とを有する。なお、本発明におけるステーとは、車体フレーム2に対してバッテリボックス14等を固定して支持するための支持部材である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
前後のステー40,41は、略鉛直方向に延びる車幅方向内側の鉛直部40a,41aと、鉛直部40a,41aの下端から車幅方向外側へ曲折して略水平方向に延びる水平部40b,41bとによって略L字状に一体形成される。鉛直部40a,41aの上端部60には、ボルト穴(図示省略)が形成される。前後のステー40,41は、車両1の前輪(図示省略)と後輪(図示省略)との間の車幅方向左側のサイドメンバ4の車幅方向外側面の前後2箇所に略同じ高さ位置で相互に前後に離間して配置されて、鉛直部40a,41aがサイドメンバ4の下端縁よりも下方へ延びた状態で、鉛直部40a,41aの上端部60のボルト穴を挿通するボルト6によってサイドメンバ4にそれぞれ固定される。すなわち、前後のステー40,41は、鉛直部40a,41aの上端部60が車体フレーム2に固定され、水平部40b,41bが車体フレーム2側から車幅方向外側へ延びている。
The front and
バッテリボックス14は、下方へ開口する箱体状の上ケース18と、上方へ開口する箱体状の下ケース19とを有し、両ケース18,19の開口側に設けられるフランジ同士を複数のボルト(図示省略)によって固定し、略密閉された箱体状に形成される。上ケース18の車幅方向外端部の上面には、後述するボックスカバー15が固定される複数(本実施形態では、5つ)の取付金具58が固定される。バッテリボックス14は、前後のステー40,41の水平部40b,41bの上方に載置され、前後のステー40,41のそれぞれに設けられる前後のバンド20によってステー40,41に対して固定される。すなわち、前側のステー40と後側のステー41とは、バッテリボックス14を下方から支持する。バンド20は、金属製の板状体であって、ステー40,41の鉛直部40a,41aの上端部からバッテリボックス14の上面に沿って車幅方向外側へ延び、バッテリボックス14の車幅方向外端部で下方へ湾曲してバッテリボックス14の車幅方向外側面に沿って下方へ延び、ステー40,41の水平部40b,41bの車幅方向外端部40c,41cに固定される。バッテリボックス14の内部には、ハイブリッドバッテリ(バッテリ)21等が収容される第1の収容空間22(図2参照)が区画される。なお、図2では、バッテリボックス14の第1の収容空間22に収容されるハイブリッドバッテリ21等の図示を省略している。
The
図1及び図2に示すように、ボックスカバー15は、板状の前カバー部15aと、板状の後カバー部15bと、車幅方向外側の板状のサイドカバー部15cと、板状の下カバー部15dとによって一体形成される樹脂製のカバーであって、車幅方向内側及び上方へ開放し、バッテリボックス14の複数の取付金具58及び後述する内サイドフレーム13のカバー支持ブラケット47に固定される。サイドカバー部15cには、複数(本実施形態では、24個)の開口によって構成されるラジエータファン吸気口59が形成され、ラジエータファン吸気口59が第2の収容空間23とサイドカバー部15cの外部とを連通する。ボックスカバー15の各板部15a〜15dは、バッテリ関連機器群16を収容するバッテリボックス14の下方の第2の収容空間23の前側、後側、車幅方向外側(左側)、及び下側を区画する。第2の収容空間23の上側は、バッテリボックス14の下面(下ケース19の下面)によって区画され、第2の収容空間23は、車幅方向内側(右側)へ開放している。なお、図2では、第2の収容空間23に収容されるバッテリ関連機器群16の図示を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3に示すように、第1の収容空間22には、防水する必要性が高く、且つ自身が防水性を有さない機器群であるハイブリッドバッテリ21、バッテリファン24、ファンダクト25、バッテリコントロールユニット26、ジャンクションパレット27、及びDC−DCコンバータ28等が収納されている。ハイブリッドバッテリ21は、例えば、リチウムイオン電池であって、車両1の発進時や加速時などに、後述するインバータ29を介してモータジェネレータ(図示省略)に電力を供給する。また、ハイブリッドバッテリ21は、車両1の減速時などにモータジェネレータが発電した電力をインバータ29を介して蓄電する。
As shown in FIG. 3, in the
第2の収容空間23に収容されるバッテリ関連機器群16は、防水する必要性が低く、または自身が防水性を有している機器群であり、インバータ(バッテリ関連機器)29、ラジエータ(第2のバッテリ関連機器)30、ラジエータファン31及びウォーターポンプ32等を含む。インバータ29は、高電圧の直流電流と三相交流電流との変換を行う。ラジエータ30は、インバータ29等を冷却する冷却水と空気(走行風)との間で熱交換を行う。ラジエータファン31は、ラジエータ30のコア30aに空気を流通させる。ウォーターポンプ32には、管路33が連結され、ウォーターポンプ32は、管路33内の冷却水を循環させる。なお、バッテリ関連機器群16は、上記に限定されるものではない。
The battery-related
インバータ29は、第2の収容空間23のうち後側のステー41よりも後方(第2の収容空間23の後端部)に配置され、後述するように左右のサイドフレーム12,13に固定されて支持される。
The
ラジエータ30は、第2の収容空間23のうち前側のステー40よりも後方、且つ後側のステー41よりも前方の領域の車幅方向外端部に配置される。ラジエータ30は、前側のステー40の水平部40bの車幅方向外端部40cの近傍から後側のステー41の水平部41bの車幅方向外端部41cの近傍まで、前後のステー40,41の間の空間を前後に亘って延び、コア30aの走行風を受ける側の面を車幅方向外側へ向けた状態で、ラジエータ30の前端部が前側のステー40の水平部40bに固定され、ラジエータ30の後端部が後側のステー41の水平部41bに固定される(図4及び図5参照)。ボックスカバー15がバッテリボックス14に対して固定された状態で、ラジエータファン吸気口59は、ラジエータ30のコア30aに車幅方向外側から対向する位置に配置されている。第2の収容空間23のラジエータ30のコア30aを流通する空気は、ラジエータファン31によって、主にボックスカバー15のラジエータファン吸気口59から第2の収容空間23へ流入してラジエータ30のコア30aを流通し、第2の収容空間23の車幅方向内側の車両1の下方へ排出される。
The
図2、図4、及び図5に示すように、左右のサイドフレーム12,13のうちの車幅方向内側に配置される内サイドフレーム13は、上下方向と交叉して延びる上板13aと、上板13aの車幅方向内端縁から曲折して下方へ延びる内板13bとを一体的に有し、断面略L字状に形成される。内サイドフレーム13は、前後のステー40,41の水平部40b,41bの車幅方向内端部の下方で前後方向に延び、両水平部40b,41bの車幅方向内端部の下面に上板13aの上面を面接触させた状態で、両水平部40b,41bに対してボルト45によって固定される。内サイドフレーム13は、前側のステー40の水平部40bの車幅方向内端部に固定される前端部42から、後側のステー41の水平部41bよりも後方に配置される後端部43まで略直線状に延び、前端部42と後端部43との間が後側のステー41の水平部41bの車幅方向内端部に固定される。内サイドフレーム13の後端部43には、インバータ29が固定されるインバータ支持部44が設けられる。インバータ支持部44には、インバータ29の車幅方向内端部が固定され、インバータ支持部44は、後述する外サイドフレーム12のインバータ支持部46と共にインバータ29を支持する。内サイドフレーム13の前端部42、後端部43、及び前端部42と後端部43との間の中間部の3箇所には、ボックスカバー15を支持するカバー支持ブラケット47(図2及び図3参照)が、内サイドフレーム13から下方へ延びるように固定される。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
左右のサイドフレーム12,13のうちの車幅方向外側に配置される外サイドフレーム(サイドフレーム)12は、上下方向と交叉して延びる上板12aと、上板12aの車幅方向内端縁から曲折して下方へ延びる内板12bとを一体的に有し、断面略L字状に形成される。外サイドフレーム12は、前後のステー40,41の水平部40b,41bの車幅方向外端部40c,41cの下方で前後方向に延び、両車幅方向外端部40c,41cの下面に上板12aの上面を面接触させた状態で、両水平部40b,41bに対してボルト45によって固定される。外サイドフレーム12は、前側のステー40の水平部40bの車幅方向外端部40cに固定される前端部48から、後側のステー41の水平部41bよりも後方に配置される後端部49まで延び、前端部48と後端部49との間が後側のステー41の水平部41bの車幅方向外端部41cに固定される。外サイドフレーム12の後端部49には、インバータ29が固定されるインバータ支持部46が設けられる。インバータ支持部46には、インバータ29の車幅方向外端部が固定され、インバータ支持部46は、内サイドフレーム13のインバータ支持部44と共にインバータ29を支持する。すなわち、外サイドフレーム12は、前側のステー40の車幅方向外端部40cと後側のステー41の車幅方向外端部41cとの間で延びて前後のステー40,41の車幅方向外端部40c,41c同士を連結する連結フレーム部50と、連結フレーム部50の後端から連続して後側のステー41のよりも後方へ延びてインバータ29を支持する支持フレーム部51とを一体的に有し、前後のステー40,41の車幅方向外端部40c,41cに固定される。
An outer side frame (side frame) 12 disposed on the outer side in the vehicle width direction of the left and right side frames 12 and 13 is an
外サイドフレーム12の連結フレーム部50は、ラジエータ30よりも車幅方向外側に離間する位置に配置されて前後方向に延びる。連結フレーム部50の内板12bは、前側領域53と後側領域54と中間領域55とを有し、内板12bの略全域がラジエータ30の車幅方向外側面に対向する。内板12bの前側領域53は、前側のステー40の水平部40bの車幅方向外端部40cの近傍で水平部40b側から後方の車幅方向外側へ向かって延びる。内板12bの後側領域54は、後側のステー41の水平部41bの車幅方向外端部41cの近傍で水平部41b側から前方の車幅方向外側へ延びる。内板12bの中間領域55は、前側領域53の後端と後側領域54の前端との間で前後方向に延び、ラジエータ30のコア30aに車幅方向外側から対向する。すなわち、連結フレーム部50の内板12b(前側領域53、後側領域54、及び中間領域55を含む)の車幅方向内側面は、ラジエータ30の車幅方向外側面に対向する対向領域52を有し、車幅方向外側へ凹む凹部56を形成する。連結フレーム部50の上板12aの車幅方向外端縁は、前後のステー40,41の水平部40b,41bの車幅方向外端と車幅方向において略同じ位置に配置されて、前後方向に直線状に延びる。上板12aの車幅方向内端縁は、内板12bの車幅方向内側面の上縁に連続し、内板12bの車幅方向内側面と共に車幅方向外側へ凹む凹部56を形成する。
The connecting
連結フレーム部50の内板12bの中間領域55には、車幅方向に貫通する複数(本実施形態では、5つ)の開口57が形成される。複数の開口57は、それぞれ側面視において略三角形状であり、三角形の頂点側が前から順に上下互い違いになるように、前後方向に並んで配置される。
A plurality (five in this embodiment) of
外サイドフレーム12の支持フレーム部51は、連結フレーム部50の後端から連続して後方へ直線状に延びる。支持フレーム部51の上板12aの車幅方向外端縁は、連結フレーム部50の上板12aの車幅方向外端縁から連続して後方へ同一直線上に延びる。連結フレーム部50の上板12aの車幅方向内端縁は、車幅方向外端縁と平行に前後に亘って直線状に延びる。
The
上記のように構成されたハイブリッドユニットボックス10のフレーム構造では、外サイドフレーム12の連結フレーム部50が前後のステー40,41の車幅方向外端部40c,41c同士を連結するので、前後のステー40,41の車幅方向外端部40c,41c同士を連結しない場合に比べて前後のステー40,41の剛性が高い。このため、外サイドフレーム12の後端部のインバータ支持部46に支持されるインバータ29が振動した際の、前後のステー40,41の車幅方向外端部40c,41cの振動を抑制することができる。
In the frame structure of the
また、外サイドフレーム12は、前後のステー40,41に固定されてインバータ29を支持するので、例えば、連結フレーム部50を設けずに支持フレーム部51を後側のステー41に片持ち状に固定する場合に比べ、インバータ29に対する支持フレーム部51の支持剛性が高い。
Further, since the
従って、ハイブリッドユニットボックス10のインバータ29を支持する外サイドフレーム12の支持剛性を十分に確保して、インバータ29の振動等による支持フレーム部51のインバータ29の固定部分の破損を防止することができる。
Therefore, the support rigidity of the
また、外サイドフレーム12の連結フレーム部50の車幅方向内側面の対向領域52が、ラジエータ30の車幅方向外側面から車幅方向外側に離間する位置に配置されるので、例えば、他の車両が車両1の外サイドフレーム12の連結フレーム部50に車幅方向外側から衝突して、連結フレーム部50が車幅方向内側に変形しても、連結フレーム部50とラジエータ30とが離間している分だけ連結フレーム部50がラジエータ30に接触し難い。このため、他の車両との衝突時の連結フレーム部50とラジエータ30との接触を防止することができ、ラジエータ30の破損を防止することができる。
Moreover, since the opposing area |
また、外サイドフレーム12の連結フレーム部50の対向領域52が、車幅方向外側へ凹む凹部56を形成するので、その分だけラジエータ30との車幅方向外側面からの距離を広く確保し易い。
Moreover, since the opposing area |
また、ラジエータ30のコア30aに車幅方向外側から対向する連結フレーム部50の内板12bの中間領域55には、車幅方向に貫通する複数の開口57が形成されるので、複数の開口57がラジエータ30側への走行風の流通を許容し、外サイドフレーム12の連結フレーム部50に起因した走行風の流量の低下を抑制することができ、ラジエータ30の冷却性能の低下を抑制することができる。
Further, since a plurality of
また、ハイブリッドユニットボックス10が樹脂製のボックスカバー15を有するので、金属製のボックスカバーを有する場合に比べて、ボックスカバー及びハイブリッドユニットボックス10の軽量化、及び製造コストの削減を図ることができる。
In addition, since the
なお、本実施形態では、外サイドフレーム12を、前側のステー40の車幅方向外端部40cに固定される前端部48から、後側のステー41よりも後方に配置される後端部49まで延ばしたが、外サイドフレームは、これに限定されない。例えば、外サイドフレームを、後側のステー41の車幅方向外端部41cに固定される後端部から、前側のステー40よりも前方に配置される前端部まで延ばしてもよい。この場合、外サイドフレームの支持フレーム部は、連結フレームの前端から連続して前側のステー40よりも前方へ延びて、バッテリ関連機器群16のうち前側のステー40よりも前方に配置されるバッテリ関連機器を支持する。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、他の車両との衝突時の外サイドフレーム12の連結フレーム部50とラジエータ30との接触を防止するために連結フレーム部50の対向領域52に凹部56を形成したが、例えば、ラジエータ30とは異なり衝突に対して強いバッテリ関連機器を連結フレーム部50の車幅方向内側に備える場合には、連結フレーム部50の対向領域52に凹部56を形成しなくてもよい。
In the present embodiment, the
また、ラジエータ30とは異なり通気性の確保を必要としないバッテリ関連機器を連結フレーム部50の車幅方向内側に備える場合には、連結フレーム部50の内板12bの中間領域55に複数の開口57を形成しなくてもよい。
Further, when a battery-related device that does not require air permeability unlike the
また、本実施形態では、左右のサイドフレーム12,13を断面略L字状に形成したが、左右のサイドフレーム12,13の断面形状は、略L字状に限定されない。 In the present embodiment, the left and right side frames 12 and 13 are formed in a substantially L-shaped cross section, but the cross-sectional shapes of the left and right side frames 12 and 13 are not limited to a substantially L-shaped.
また、本実施形態では、前後のステー40,41を鉛直部40a,41aと水平部40b,41bとによって略L字状に一体形成したが、前後のステー40,41の形状は、これに限定されるものではない。例えば、鉛直部40a,41aの上端部60と下端部との間の中間部に、鉛直部40a,41aとは別体の水平部40b,41bの車幅方向内端部を固定した略T字状の前後のステー等であってもよい。
In this embodiment, the front and rear stays 40 and 41 are integrally formed in a substantially L shape by the
また、本実施形態では、ハイブリッドユニットボックス10のフレーム体11は、2本(前後1対)のステー40,41を有したが、ステーの本数は、これに限定されるものではない。フレーム体11は、少なくとも前後1対のステー40,41を備えていればよく、例えば、前後1対のステー40,41を含む3本以上のステーを有してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、前側のステー40の水平部40bの車幅方向外端部40cの近傍から後側のステー41の水平部41bの車幅方向外端部41cの近傍まで、前後のステー40,41の間の空間を前後に亘って延びるラジエータ30を設け、連結フレーム部50の内板12bの略全域がラジエータ30の車幅方向外側面に対向したが、前後方向の長さが短いラジエータを設けた場合には、連結フレーム部50の内板12bの一部の領域がラジエータの車幅方向外側面に対向してもよい。すなわち、連結フレーム部50の内板12bの一部の領域(対向領域)が車幅方向外側へ凹む凹部を形成してもよい。
In the present embodiment, the front and rear stays from the vicinity of the
また、バッテリ関連機器は、インバータ29に限定されず、第2のバッテリ関連機器は、ラジエータ30に限定されない。
Further, the battery-related device is not limited to the
また、本実施形態では、樹脂製のボックスカバー15を設けたが、樹脂製のボックスカバー15に替えて金属製のボックスカバーを設けてもよい。
In the present embodiment, the
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。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、実施例およ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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the content of the said embodiment, Of course, it can change suitably in the range which does not deviate from this invention. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、本発明に係るフレーム構造をハイブリッド電気自動車である車両1に搭載されるハイブリッドユニットボックスに適用したが、フレーム構造を電気自動車に搭載されるバッテリユニットボックス等に適用してもよい。 For example, in the above embodiment, the frame structure according to the present invention is applied to the hybrid unit box mounted on the vehicle 1 which is a hybrid electric vehicle. However, the frame structure is applied to a battery unit box mounted on the electric vehicle. Also good.
1:車両
2:車体フレーム
10:ハイブリッドユニットボックス(バッテリユニットボックス)
12:外サイドフレーム(サイドフレーム)
12a:外サイドフレームの上板
12b:外サイドフレームの内板
14:バッテリボックス
16:バッテリ関連機器群
21:ハイブリッドバッテリ(バッテリ)
29:インバータ(バッテリ関連機器)
30:ラジエータ(第2のバッテリ関連機器)
40:前側のステー
40c:前側のステーの車幅方向外端部
41:後側のステー
41c:後側のステーの車幅方向外端部
50:連結フレーム部
51:支持フレーム部
52:対向領域
56:凹部
57:複数の開口
1: Vehicle 2: Body frame 10: Hybrid unit box (battery unit box)
12: Outer side frame (side frame)
12a:
29: Inverter (battery-related equipment)
30: Radiator (second battery-related device)
40:
Claims (3)
前記車体フレームに固定されて車幅方向外側へ延び、前記バッテリボックスを下方から支持する前側のステーと、
前記前側のステーの後方で前記車体フレームに固定されて車幅方向外側へ延び、前記バッテリボックスを前記前側のステーとともに下方から支持する後側のステーと、
前記前側のステーの車幅方向外端部と前記後側のステーの車幅方向外端部との間で前後方向に延びて前記車幅方向外端部同士を連結する連結フレーム部と、前記前側のステーよりも前方または前記後側のステーよりも後方へ前記連結フレーム部から延びて、前記バッテリ関連機器群のうち前記前側のステーよりも前方または前記後側のステーよりも後方に配置されるバッテリ関連機器を支持する支持フレーム部とを一体的に有し、前記前側及び後側のステーの前記車幅方向外端部に固定されるサイドフレームと、を備える
ことを特徴とするバッテリユニットボックスのフレーム構造。 A frame structure of a battery unit box of a vehicle that fixes a battery box that houses a battery and a battery-related device group disposed below the battery box to a vehicle body frame,
A front stay fixed to the body frame and extending outward in the vehicle width direction, and supporting the battery box from below;
A rear stay fixed to the body frame behind the front stay and extending outward in the vehicle width direction, and supporting the battery box from below with the front stay;
A connecting frame portion that extends in the front-rear direction between the outer end portion in the vehicle width direction of the front stay and the outer end portion in the vehicle width direction of the rear stay, and connects the outer end portions in the vehicle width direction; It extends from the connection frame part to the front of the front stay or the rear of the rear stay, and is arranged in front of the front stay or rear of the rear stay in the battery-related equipment group. And a side frame fixed to the outer ends in the vehicle width direction of the front and rear stays. Box frame structure.
前記バッテリ関連機器群は、前記前側のステーよりも後方且つ前記後側のステーよりも前方に配置される第2のバッテリ関連機器を含み、
前記サイドフレームの前記連結フレーム部は、前記第2のバッテリ関連機器よりも車幅方向外側で前後方向に延び、
前記連結フレーム部の車幅方向内側面のうち前記第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面に対向する対向領域は、車幅方向外側へ凹む凹部を形成し、前記第2のバッテリ関連機器の車幅方向外側面から車幅方向外側に離間する位置に配置される
ことを特徴とするバッテリユニットボックスのフレーム構造。 The frame structure according to claim 1,
The battery-related device group includes a second battery-related device arranged behind the front stay and ahead of the rear stay,
The connecting frame portion of the side frame extends in the front-rear direction on the outer side in the vehicle width direction than the second battery-related device,
A facing region facing an outer surface in the vehicle width direction of the second battery-related device on the inner side surface in the vehicle width direction of the connection frame portion forms a recess recessed outward in the vehicle width direction, and the second battery-related device. A frame structure of a battery unit box, wherein the frame structure is disposed at a position spaced from the outer surface in the vehicle width direction to the outer side in the vehicle width direction.
前記サイドフレームは、上下方向と交叉して延びる上板と、前記上板の車幅方向内端縁から曲折して下方へ延びる内板とを有し、
前記サイドフレームの前記連結フレーム部の前記内板には、車幅方向に貫通する複数の開口が形成される
ことを特徴とするバッテリユニットボックスのフレーム構造。 The frame structure according to claim 1 or 2,
The side frame has an upper plate that extends across the up-down direction, and an inner plate that extends downward from the inner edge of the upper plate in the vehicle width direction,
A frame structure of a battery unit box, wherein a plurality of openings penetrating in the vehicle width direction are formed in the inner plate of the connection frame portion of the side frame.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015053752A JP2016172507A (en) | 2015-03-17 | 2015-03-17 | Frame structure of battery unit box |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113212137A (en) * | 2021-03-26 | 2021-08-06 | 北京海纳川汽车部件股份有限公司 | Battery box bracket for vehicle and vehicle |
KR20220023190A (en) * | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 현대자동차주식회사 | Structure for mounting battery on body |
EP4113702A2 (en) | 2021-07-02 | 2023-01-04 | Kubota Corporation | Power supply |
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- 2015-03-17 JP JP2015053752A patent/JP2016172507A/en active Pending
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