JP2020196432A - 電動車両の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の航続距離を確保しつつ、バッテリモジュールをコンパクトに配置することができる電動車両の下部車体構造を提供する。【解決手段】リヤパネル２ｂの下方に配設されたトーションビーム２２と、キックアップパネル２ｃとトーションビーム２２との間にバッテリユニット３０とを備え、このバッテリユニット３０は、第１底板部材３３に支持された第１バッテリモジュール３１と、第１バッテリモジュール３１の上方に支持機構６０を介して配置された第２バッテリモジュール３２とを有し、第１バッテリモジュール３１の後端部が第２バッテリモジュール３２の後端部よりも前方に配置され、支持機構６０の後端部は、第２バッテリモジュール３２の後端部下方且つ第１バッテリモジュール３１の後端部後方にて支持されている。【選択図】 図１２

Description

本発明は、キックアップパネルとリヤパネルの下方に配設された第１車両部品との間にバッテリユニットを備えた電動車両の下部車体構造に関する。

従来より、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両では、車輪を駆動する電動機（例えば、モータジェネレータ又はモータ）の動力源であるバッテリが大容量になるため、バッテリユニットを車体フロアの下方空間を利用して配置している。
通常、バッテリユニットは、リチウムイオン等のバッテリセルの集合体からなる複数のバッテリモジュールと、これら複数のバッテリモジュールを収容するアッパカバー及びロアカバーと、これらを車体に支持する支持部材等によって構成されている。

特許文献１の電池パックは、フロアパネルの凹凸形状に合わせて形成されたケーシングを有し、このケーシング内に前後方向に３列、左右方向に６列のバッテリモジュールが配置され、前席シートの下方及び後席シートの下方には、下側バッテリモジュールの上方に上側バッテリモジュールが配設されている。
また、特許文献２の自動車の前部構造は、前後に延びる左右１対のバッテリサイドメンバと、これら１対のバッテリサイドメンバの中間で且つ前後に延びる中間メンバと、左右に延びる前後１対のクロスメンバと、これら１対のクロスメンバの中間で且つ左右に延びる前後１対の中間クロスメンバとを備えたバッテリケースを有し、このバッテリケースがフロアパネルの下方に配置され、リヤパネルの下方に相当する領域に下側バッテリモジュールの上方に上側バッテリモジュールが配設されている。

車両のフロアパネルは、フロントパネルと、このフロントパネルから上方に起立したキックアップパネルを介して車体後方に連なるリヤパネルとから構成され、リヤパネルの下方には、リヤサスベンション等の各種車両部品が配設されている。
トーションビーム式サスペンションは、前端部が車体に枢支され且つ後端部に車輪を回転可能に支持する左右１対のトレーリングアームと、車幅方向両端部が左右１対のトレーリングアームに夫々連結されて車幅方向に延びるトーションビームとを備えている。
このトーションビーム式サスペンションは、長さ方向に延びる一側半部と他側半部とを備えた断面略Ｕ字状等の開断面部材からなるトーションビームが、トーションバーやスプリングの機能を果たし、構造が簡単で部品点数が少なく、コスト的及びスペース的に有利であることから、ＦＦ車のリヤサスペンションとして広く実用に供されている。

特開２０１６−１７８０５０号公報 特開２０１８−１６５０７３号公報

車両の航続距離を拡大するためには、フロントパネルの下方空間に加え、リヤパネルの下方空間をも利用してバッテリユニットを配置することが望ましい。
つまり、リヤパネルの下方空間は、地上高が高いため、特許文献１，２のように、複数のバッテリモジュールを上下方向に複数段積載することができ、大きなバッテリ容量を確保することが可能である。
しかし、リヤパネルの下方空間に積層された複数段のバッテモジュールを配置する場合、バッテリユニットと他の車両部品との干渉が懸念される。

前述したように、リヤパネルの下方には、リヤサスベンション、燃料タンク、サイレンサ等の多くの車両部品が設けられ、各々の部品が近接して配置されている。
それ故、上側バッテリモジュールの支持ブラケットが、下側バッテリモジュールの後端部後方に配置された場合、バッテリユニットの後端部が全体的に後方に突出し、リヤパネルの下方に配置された他の車両部品を後方に移行させる必要が生じる虞がある。
特に、トーションビーム式サスペンションを搭載した車両では、キックアップパネルの後方に配置されたトーションビームが車幅方向全域に亙って延設されているため、更に干渉するリスクが増加する。

本発明の目的は、車両部品との干渉を回避しつつ、キックアップパネル後方にバッテリモジュールを積層配置可能な電動車両の下部車体構造等を提供することである。

請求項１の電動車両の下部車体構造は、フロントパネルとこのフロントパネルから上方に起立したキックアップパネルを介して車体前後方向後方に連なるリヤパネルとを有するフロアパネルと、前記リヤパネルの下方に配設された第１車両部品と、前記キックアップパネルと第１車両部品との間に配置されたバッテリユニットとを備えた電動車両の下部車体構造において、前記バッテリユニットは、このバッテリユニットの底板部材に支持された第１バッテリモジュールと、前記第１バッテリモジュールの上方に支持機構を介して配置された第２バッテリモジュールとを有し、前記第１バッテリモジュールの後端部が前記第２バッテリモジュールの後端部よりも前方に配置され、前記支持機構の後端部は、前記第２バッテリモジュールの後端部下方且つ第１バッテリモジュールの後端部後方に支持されていることを特徴としている。

この電動車両の下部車体構造では、前記バッテリユニットは、このバッテリユニットの底板部材に支持された第１バッテリモジュールと、前記第１バッテリモジュールの上方に支持機構を介して配置された第２バッテリモジュールとを有するため、地上高が高いキックアップパネルの後方空間を利用して多数のバッテリモジュールを搭載することができ、航続距離を確保することができる。
前記第１バッテリモジュールの後端部が前記第２バッテリモジュールの後端部よりも前方に配置され、前記支持機構の後端部は、前記第２バッテリモジュールの後端部下方且つ第１バッテリモジュールの後端部後方に支持されているため、第２バッテリモジュールを後退させることなく第１バッテリモジュールの後端部後方に空き領域を形成することができ、支持機構の後端部を第２バッテリモジュールの後端部よりも前方に位置する底板部材の空き領域に支持させることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１車両部品は、トーションビーム式サスペンションのトーションビームであることを特徴としている。
この構成によれば、車幅方向全域に亙って延設されるトーションビームとの干渉を回避しつつ、第１，第２バッテリモジュールをキックアップパネルとトーションビーム式サスペンションとの間に配設することができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記バッテリユニットの後部を車体に対して固定するための取付ブラケットを設け、前記取付ブラケットが、前記バッテリユニットとトーションビームとの間に配置されたことを特徴としている。
この構成によれば、バッテリユニットの支持強度を確保しつつ、車両後突時、１対の取付ブラケットによってトーションビームの前進を抑制することができ、トーションビームとバッテリユニットとの直接的な干渉を回避することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記第２バッテリモジュールが前記第１バッテリモジュールと同一仕様に構成され、前記第２バッテリモジュールの前端部の前側領域にハーネスを配索したことを特徴としている。
この構成によれば、第２バッテリモジュールの前端部の前側領域を用いてハーネスの配索スペースを確保することができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記バッテリユニットが、前記底板部材を支持するバッテリフレームを備え、前記バッテリフレームは、車体前後方向に延びる左右１対の第１フレームと、車幅方向に延びて前記１対の第１フレームを連結する前後１対の第２フレームとを有し、後側の前記第２フレームは、この後側第２フレームの下壁部の前端から前側下方に延びると共に前記底板部材を載置可能な傾斜部が形成され、前記傾斜部よりも前方の前記底板部材領域に前記支持機構の後端部の支持部が取り付けられたことを特徴としている。
この構成によれば、底板部材を載置可能な傾斜部に拘りなく支持機構の後端部の支持部を取り付けることができる。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記底板部材は、前記傾斜部に面接触可能な傾斜壁と、前記傾斜壁の上端部から立ち上がる縦壁とを有し、前記支持部の上端部分が、前記底板部材の縦壁に固定されたことを特徴としている。
この構成によれば、支持部を用いて後側第２フレームの剛性を高くすることができる。

請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、前記リヤパネルの下方に配設された第２車両部品を有し、前記後側第２フレームの下壁部に前記第２車両部品固定用のボルト穴が形成されたことを特徴としている。
この構成によれば、第２車両部品固定用のボルトと障害物との干渉を回避しつつ、第２車両部品を車体に搭載することができる。

請求項８の発明は、請求項５〜７の何れか１項の発明において、前記後側第２フレームが、アウタ部材と、このアウタ部材と協働して閉断面を形成するインナ部材とを有し、前記アウタ部材が、前記下壁部と、前記下壁部の前端から前側下方に延びるアウタ傾斜部と、前記下壁部の後端から上方に延びるアウタ縦壁部と、前記アウタ縦壁部の上端側部分に形成されたアウタフランジ部とを有し、前記インナ部材が、前記下壁部と離隔して対向配置された上壁部と、前記上壁部の前端から下方に延びると共に前記アウタ縦壁部と離隔して対向配置されたインナ縦壁部と、前記インナ縦壁部の下端から前側下方に延びると共に前記アウタ傾斜部に重合されたインナ傾斜部と、前記上壁部の後端から上方に延びるインナフランジ部とを有し、前記アウタ傾斜部の前端部が、前記インナ傾斜部の前端部よりも前方に延設されたことを特徴としている。
この構成によれば、バッテリフレームの剛性を確保しつつ、後側第２フレームの傾斜部を利用して底板部材を保護することができる。

請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記支持部が取り付けられた前記底板部材が、前記インナ部材に取り付けられた後、前記アウタフランジ部とインナフランジ部とが接合されると共に前記アウタ傾斜部とインナ傾斜部とが接合されたことを特徴としている。
この構成によれば、第２バッテリモジュールの支持剛性に影響を与えることなく、後側第２フレームの組立作業性を確保することができる。

本発明の電動車両の下部車体構造によれば、車両の航続距離を確保しつつ、バッテリモジュールをコンパクトに配置することができる。

実施例１に係る電動車両の下部車体の底面図である。 後側下方から視た斜視図である。 バッテリユニットの分解斜視図である。 上部カバー部材とバッテリモジュールを省略したバッテリユニットの後部平面図である。 上部カバー部材とバッテリモジュールを省略したバッテリユニットの斜視図である。 図５の要部縦断面図である。 斜め前方から視た支持機構の斜視図である。 斜め後方から視た支持機構の斜視図である。 図４のIX-IX線断面図である。 図４のX-X線断面図である。 図４のXI-XI線断面図である。 図４のXII-XII線断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１５に基づいて説明する。
本実施例１に係る車両Ｖは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関（図示略）と車両駆動用の電動機（モータジェネレータ）（図示略）とを駆動源としたハイブリッド自動車である。

図１，図２に示すように、車両Ｖは、前後に延びる左右１対のサイドシル１と、フロアパネル２と、前後に延びる左右１対のフロアフレーム３と、前後に延びる左右１対のリヤサイドフレーム４と、リヤサスペンション２０と、バッテリユニット３０等を備えている。
以下、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印Ｌ方向を車幅方向左方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方として説明する。また、この車両Ｖは、略左右対称構造である。

まず、１対のサイドシル１について説明する。
サイドシル１は、車幅方向外側壁部を構成する断面略ハット状のアウタパネルと、車幅方向内側壁部を構成する断面略ハット状のインナパネルとを備え、両パネルが協働して前後に延びる略矩形状の閉断面を形成している。このサイドシル１の前端側部分には、上下に延びるヒンジピラーが連結され、後端側部分には、上下に延びるリヤピラーが連結されている。尚、この車両Ｖは、フロントドアが前端部分に形成されたヒンジピラーのヒンジ中心に開閉され、リヤドアが後端部分に形成されたヒンジ中心に開閉される、所謂観音開きタイプのドア構造であり、センターピラーが省略されている。

次に、フロアパネル２について説明する。
フロアパネル２は、１対のサイドシル１の間に掛け渡されるように形成されている。
図１，図９〜図１２に示すように、フロアパネル２は、前席乗員用シート（図示略）が搭載されるフロントパネル２ａと、このフロントパネル２ａの後端から後方上り傾斜状に上方に起立したキックアップパネル２ｃを介して後方に連なり後席乗員用シート（図示略）が搭載されるリヤパネル２ｂとを備えている。フロントパネル２ａの左右両端部分は、１対のサイドシル１の内側壁部に夫々接合されて前側車室床面を形成し、リヤパネル２ｂの左右両端部分は、１対のリヤサイドフレーム４に夫々接合されて後側車室床面を形成している。

図９〜図１２に示すように、キックアップパネル２ｃの頂部（上端部）には、キックアップパネル２ｃの下面と協働して左右に延びる断面略矩形状の閉断面を形成する第１クロスメンバ５が配設されている。この第１クロスメンバ５の両端部は、１対のリヤサイドフレーム４の前側部分を連結している。第１クロスメンバ５の後方には、左右に延びる断面略ハット状の第２，３クロスメンバ６，７が配設されている。第２クロスメンバ６は、リヤパネル２ｂの下面と協働して左右に延びる断面略矩形状の閉断面を形成し、第３クロスメンバ７は、リヤパネル２ｂの上面と協働して左右に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。また、これら第２，３クロスメンバ６，７は、協働してリヤパネル２ｂを節部材として間に挟んだ状態で左右に延びる閉断面構造体を構成すると共に１対のリヤサイドフレーム４の途中部を連結している。

次に、フロアフレーム３及び１対のリヤサイドフレーム４について説明する。
図１に示すように、１対のフロアフレーム３は、断面略ハット状に夫々形成され、これら１対のフロアフレーム３の間隔が後側程離隔している。それ故、サイドシル１と隣り合うフロアフレーム３との間隔は、後側程接近している。フロアフレーム３は、フロントパネル２ａの下面と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。

図１，図２に示すように、１対のリヤサイドフレーム４は、１対のフロアフレーム３の後端からキックアップパネル２ｃ及びリヤパネル２ｂに沿って夫々後方に延設されている。
リヤサイドフレーム４は、車幅方向外側壁部を構成するアウタパネルと、車幅方向内側壁部を構成するインナパネルとを備え、両パネルが協働して前後に延びる略矩形状の閉断面を形成している。１対のリヤサイドフレーム４の後端部は、左右に延びる第４クロスメンバ８によって連結されている。

図１，図２，図９に示すように、第４クロスメンバ８の途中部には、前後に延びる左右１対のタンク支持メンバ１０が夫々連結されている。１対のタンク支持メンバ１０は、下方に向けて緩湾曲する閉断面に夫々形成され、燃料タンク９の左右両端部分を下方から夫々支持するように構成されている。タンク支持メンバ１０は、前端部がボルトｂ１を介して後述するバッテリフレーム４０（アウタ部材４６）の下端部に締結固定され、後端部が締結部材を介して第４クロスメンバ８の下端部に締結固定されている。

次に、リヤサスペンション２０について説明する。
サスペンション２０は、キックアップパネル２ｃの後方で且つリヤパネル２ｂの下方に配設されている。図１，図２に示すように、サスペンション２０は、後端部に車輪（図示略）を回転可能に支持する左右１対のトレーリングアーム２１と、車幅方向両端部が１対のトレーリングアーム２１に夫々連結された左右に延びるトーションビーム２２を備えたトーションビーム式サスペンションである。

１対のトレーリングアーム２１は、後側程車幅方向の間隔が離隔するように平面視にて略ハ字状に配設され、前端部が車幅方向に延びる枢軸とゴムブッシュとからなるジョイント２３を介して１対のリヤサイドフレーム４の前端下部に夫々枢支されている。トレーリングアーム２１の後端部には、キャリアが設けられ、このキャリアが車輪を回転自在に支持している。キャリアの近傍位置には、車体側とトレーリングアーム２１の後端部とを衝撃吸収可能に連結するショックアブソーバ（図示略）が設けられている。

トレーリングアーム２１の途中部から後端部に亙る車幅方向内側部分にはトーションビーム２２の車幅方向外側部分とトレーリングアーム２１の途中部とに架設するように溶接接合された左右１対のガセット２４（スプリング支持部材）が設けられている。これらガセット２４と車体との間には、ショックアブソーバと協働して車両Ｖの振動吸収機構を構成する圧縮コイルスプリング（図示略）が弾装され、ガセット２４によって圧縮コイルスプリングの下端部が支持されている。

図９〜図１２に示すように、トーションビーム２２は、側面視にてキックアップパネル２ｃと燃料タンク９との間で且つタンク支持メンバ１０と第２クロスメンバ６との間に相当する位置に対応するように配置されている。このトーションビーム２２は、円筒状のパイプ部材を軸心直交方向から長さ方向に亙って押し潰すことによって、一側半部と他側半部とにより形成され且つ開口が下方に指向する断面略Ｖ字状の開断面部材で構成されている。一方の車輪に外力が作用して他方の車輪が逆位相に変位したとき、これらの外力をトーションビーム２２の全体形状の撓み及び一側半部と他側半部とによって形成された開断面の口閉じ変形によって吸収している。

次に、バッテリユニット３０について説明する。
図３，図９〜図１２に示すように、バッテリユニット３０は、複数（例えば、１６個）の第１，第２バッテリモジュール３１，３２を直列接続した高電圧バッテリを収容した状態でフロアパネル２の下方空間にレイアウトされている。それ故、バッテリユニット３０は、耐振性及び耐水性を確保するように構成されている。車両駆動用電動機に電力を供給する第１，第２バッテリモジュール３１，３２は、規格電圧を有する直方体形状の複数のバッテリセルＣを積層状に整列させた直方体形状のバッテリ集合体である。バッテリセルＣは、例えば、２次電池の一種であるリチウムイオンバッテリである。

図３〜図１２に示すように、バッテリユニット３０は、第１，第２バッテリモジュール３１，３２と、１２個の第１バッテリモジュール３１を載置する第１底板部材３３と、この第１底板部材３３と協働して第１，第２バッテリモジュール３１，３２を収容する密封空間を形成する上部カバー部材３４と、第１底板部材３３を支持するバッテリフレーム４０と、４個の第２バッテリモジュール３２を後側の第１バッテリモジュール３１の上方に載置するための支持機構６０を主要な構成要素としている。第１底板部材３３とバッテリフレーム４０とが、下部カバー部材に相当している。

第１底板部材３３は、金属製板材、例えば、アルミ合金製板材によって構成され、矩形桶状に形成されている。図３，図６に示すように、第１底板部材３３は、第１バッテリモジュール３１を載置可能な平坦状の底壁３３ａと、この底壁３３ａの外縁端部から外側程高さ位置が高くなるように傾斜状に延設された傾斜壁３３ｂと、この傾斜壁３３ｂの上端部から鉛直上方に延びる第１縦壁３３ｃと、この縦壁３３ｃの上端部から外側に向けて水平状に延びる横壁３３ｄを有している。

底壁３３ａは、前から順に、前側領域、中間領域、後側領域の３領域に区分されている。
第１バッテリモジュール３１は、長手方向が前後方向と平行になる姿勢で左右方向に４個ずつ各領域に載置されている。後側領域の４個の第１バッテリモジュール３１の上方には第２バッテリモジュール３２が４個配置されている。尚、第１バッテリモジュール３１の上端部の高さ位置は、フロントパネル２ａの高さ位置よりも低くなるように配置され、また、第１バッテリモジュール３１と第２バッテリモジュール３２は、縦、横及び高さ寸法を含めて同一仕様、つまり同一形状に設定されている。

上部カバー部材３４は、例えば、合成樹脂材料により形成されている。この上部カバー部材３４は、底壁３３ａの前側領域及び中間領域を覆う部分の高さ寸法よりも後側領域を覆う部分の高さ寸法が大きくなるように構成されている。図６に示すように、上部カバー部材３４の外縁部は、シール用のガスケットを間に介して複数の締結部材により第１底板部材３３の横壁３３ｄに締結固定されている。

バッテリフレーム４０は、前後に延びる左右１対の第１フレームと、左右に延びる前後１対の第２フレームとを備えている。具体的には、図３に示すように、バッテリフレーム４０は、略ロ字状のロアフレーム４１と、このロアフレーム４１と協働して断面略矩形状の閉断面を形成する略ロ字状のアッパフレーム４２とを有し、略ロ字状の閉断面構造体によって形成されている。更に、このバッテリフレーム４０は、１対の第１フレームの間に底壁３３ａの上面と協働して左右に延びる断面略矩形状の閉断面を形成するクロスメンバ部材４３〜４５を有している。底壁３３ａは、前側領域をクロスメンバ部材４３，４４により区画され、中間領域をクロスメンバ部材４４，４５により区画され、後側領域をクロスメンバ部材４５とバッテリフレーム４０の後端部分に相当する後側第２フレームにより区画されている。

ここで、後側第２フレームについて更に説明する。
後側第２フレームは、ロアフレーム４１の後端部分に相当するアウタ部材４６と、アッパフレーム４２の後端部分に相当するインナ部材４７とによって構成されている。
図６に示すように、アウタ部材４６は、上下方向に直交する下壁部４６ａと、この下壁部４６ａの前端から前側下方に延びる傾斜部４６ｂ（アウタ傾斜部）と、下壁部４６ａの後端から鉛直上方に延びる縦壁部４６ｃ（アウタ縦壁部）と、縦壁部４６ｃの上端から上方に延びるフランジ部４６ｄ（アウタフランジ部）を備えている。

インナ部材４７は、下壁部４６ａから離隔して対向配置された上壁部４７ａと、この上壁部４７ａの前端から鉛直下方に延びると共に縦壁部４６ｃから離隔して対向配置された縦壁部４７ｂ（インナ縦壁部）と、この縦壁部４７ｂの下端から前側下方に延びる傾斜部４７ｃ（インナ傾斜部）と、上壁部４７ａの後端から鉛直上方に延びるフランジ部４７ｄ（インナフランジ部）を備えている。

図１，図２，図９に示すように、アウタ部材４６の下壁部４６ａの左右両端側部分には、閉断面の内外を連通するボルト穴が形成され、１対のタンク支持メンバ１０の前端部をボルトｂ１を用いて夫々締結固定している。これにより、第１底板部材３３の底壁３３ａよりもボルトｂ１の地上高を高くすることができ、ボルトｂ１と障害物との干渉を回避している。

図６に示すように、アウタ部材４６の傾斜部４６ｂとフランジ部４６ｄが、インナ部材４７の傾斜部４７ｃとフランジ部４７ｄに溶接により夫々接合されている。
第１底板部材３３の傾斜壁３３ｂは、傾斜部４６ｂ，４７ｃ上に載置されている。
傾斜部４６ｂは、傾斜部４７ｃの前端部よりも前方に延設されているため、傾斜壁３３ｂの後側部分が傾斜部４７ｃ上に面接触状態で支持され、傾斜壁３３ｂの前側部分が傾斜部４６ｂ上に面接触状態で支持されている。また、傾斜部４６ｂの前端部分は、底壁３３ａの後側部分にも面接触している。これにより、傾斜部４６ｂ，４７ｃを用いて第１底板部材３３の後端部分と障害物との干渉を回避している。

バッテリフレーム４０は、複数（例えば、１３個）のブラケット５１〜５４を用いて車体に対して取り付けられている。図３に示すように、ロアフレーム４１には、左右１対の前部ブラケット５１と、左右４対の第１側部ブラケット５２と、左右１対の第２側部ブラケット５３と、後部ブラケット５４が設けられている。

１対の前部ブラケット５１は、前側第２フレームの前壁部から前方に突出するように設けられ、ボルトｂ２を用いてフロントパネル２ａの前側部分下面に締結固定されている。
各第１側部ブラケット５２は、第１フレームの車幅方向外側壁部から車幅方向外側に突出するように設けられ、ボルトｂ３（図５参照）を用いてフロアフレーム３の下壁部に夫々締結固定されている。１対の第２側部ブラケット５３は、第１フレームの後端部に夫々設けられている。図１，図２，図５に示すように、第２側部ブラケット５３は、上下に延びる縦壁部が第１フレームの車幅方向外側壁部に固着され、縦壁部の上端部から車幅方向外側に延びる横壁部がボルトｂ４を用いてフロアフレーム３の下壁部に締結固定されている。

後部ブラケット５４は、金属製板材、例えば、熱間圧延鋼板によりプレス成形された単一部品として構成されている。この後部ブラケット５４は、下端部がアウタ部材４６の縦壁部４６ｃに固定されたナットｎ１（図６，図１１参照）にボルトｂ５を介して締結固定され、上端部が第２クロスメンバ６の下壁部に固定された左右１対のナットｎ２に左右１対のボルトｂ６を介して締結固定されている。

次に、第２バッテリモジュール３２の支持機構６０について説明する。
図４，図５，図９〜図１２に示すように、支持機構６０は、クロスメンバ部材４５と後側第２フレーム（アウタ部材４６及びインナ部材４７）とにより区画された第１底板部材３３（底壁３３ａ）の後側領域に配設されている。この支持機構６０は、第１底板部材３３の後側領域に左右方向に４個載置された第１バッテリモジュール３１の後端部がこれら第１バッテリモジュール３１の上方に左右方向に４個配置された第２バッテリモジュール３２の後端部よりも前方になるように第２バッテリモジュール３２を支持する支持機構である。尚、第２バッテリモジュール３２の上端部は、トーションビーム２２の頂部よりも高さ位置が高くなるように配設されている。

図４〜図１２に示すように、支持機構６０は、何れも金属製板材、例えば、鋼板をプレス成形することにより形成され、第２バッテリモジュール３２を載置する長方形状の第２底板部材６１と、この第２底板部材６１の前端部を支持する略π状の上部前側支持部６２と、第２底板部材６１の後端部を支持する略π状の上部後側支持部６３と、第２底板部材６１の左右両端部を支持する略Ｔ字状の左右１対の側部支持部６４と、上部後側支持部６３を支持する左右１対の下部後側支持部６５を主な構成要素としている。

上部前側支持部６２は、上下方向に直交する上壁部が左右に延びるように形成され、左右両側部分から１対の脚部が下方に延設されてクロスメンバ部材４５の上壁部に夫々締結部材を介して締結固定されている。上部後側支持部６３は、上下方向に直交する上壁部が左右に延びるように形成され、左右両側部分から１対の脚部が夫々下方に延設されて１対の下部後側支持部６５の保持部６５ａに夫々締結部材を介して締結固定されている。

図４，図５，図７，図８に示すように、１対の側部支持部６４は、上下方向に直交する上壁部が前後に延びるように夫々形成され、中間部分から脚部が下方に延設されて底壁３３ａに固定された固定部６６に夫々締結部材を介して締結固定されている。１対の側部支持部６４の前端部は、上部前側支持部６２の上壁部の左右両端部に夫々締結部材を介して締結固定され、後端部は、上部後側支持部６３の上壁部の左右両端部に夫々締結部材を介して締結固定されている。

図３，図６〜図１２に示すように、１対の下部後側支持部６５は、側面視にて第１バッテリモジュール３１の後端部と第２バッテリモジュール３２の後端部に挟まれた部分、換言すれば、第２バッテリモジュール３２の後端部下方且つ第１バッテリモジュール３１の後端部後方部分に対応した第１底板部材３３の後側領域に部分的に支持されている。バッテリモジュールの後端部とは、最後尾のバッテリセルＣの後壁よりも後方に突出した端子等バッテリモジュールに一体的に装着された部品を含むものである。これら１対の下部後側支持部６５と第１底板部材３３は、協働して部分的に解放された断面略台形状の閉断面を形成している。

図６〜図１２に示すように、これら１対の下部後側支持部６５は、上下方向に直交すると共に左右に延びる保持部６５ａと、この保持部６５ａの前端部から鉛直下方に延びる複数（例えば、２本）の脚部６５ｂとを夫々備えている。
保持部６５ａの後端部には、鉛直上方に延びるフランジ部が形成され、このフランジ部が第１底板部材３３の第１縦壁３３ｃの前面に溶接にて接合されている。
複数の脚部６５ｂの下端部には、前方に延びるフランジ部が形成され、これらフランジ部が傾斜壁３３ｂよりも前側に位置する底壁３３ａの上面に溶接にて接合されている。
これらの脚部６５ｂは、上部後側支持部６３の脚部と側面視にて略鉛直直線状に配置されている。１対の下部後側支持部６５と上部後側支持部６３が、支持機構６０の後端部に相当している。

バッテリユニット３０の下部カバー部材を組み立てる場合、まず、第１底板部材３３にクロスメンバ部材４３〜４５及び１対の下部後側支持部６５を溶接にて接合する。
次に、アッパフレーム４２に第１底板部材３３を組み付けたサブアッシ体を形成し、ロアフレーム４１とアッパフレーム４２（サブアッシ体）のフランジ部を溶接にて接合する。
バッテリフレーム４０の後端部分に相当する後側第２フレームでは、アウタ部材４６のフランジ部４６ｄとインナ部材４７のフランジ部４７ｄが溶接にて接合され、傾斜部４６ｂと傾斜部４７ｃが下部後側支持部６５の解放部分において溶接にて接合されている。

第１，第２バッテリモジュール３１，３２は、複数のバッテリ保持プレート６７〜７０により支持機構６０に位置決めされている。
図５，図７〜図１２に示すように、左右１対の前側下部バッテリ保持プレート６７は、前後方向に直交する保持壁部と、この保持壁部の下端から前方に延びると共にクロスメンバ部材４５の上壁部に締結固定された脚部を夫々備えている。図６〜図１２に示すように、左右１対の後側下部バッテリ保持プレート６８は、前後方向に直交する保持壁部と、この保持壁部の下端から後方に延びると共に保持部６５ａに締結固定された脚部を夫々備えている。１対の前側下部バッテリ保持プレート６７の保持壁部は、隣り合う２つの第１バッテリモジュール３１の前壁部に夫々締結され、１対の後側下部バッテリ保持プレート６８の保持壁部は、隣り合う２つの第１バッテリモジュール３１の後壁部に夫々締結されている。

左右１対の前側上部バッテリ保持プレート６９は、前後方向に直交する保持壁部と、この保持壁部の下端から前方に延びると共に上部前側支持部６２の上壁部に締結固定された脚部を夫々備えている。左右１対の後側上部バッテリ保持プレート７０は、前後方向に直交する保持壁部と、この保持壁部の下端を上部後側支持部６３の後壁部及び１対の側部支持部６４の後端に固定する脚部を夫々備えている。
１対の前側上部バッテリ保持プレート６９の保持壁部は、隣り合う２つの第２バッテリモジュール３２の前壁部に夫々締結され、１対の後側上部バッテリ保持プレート７０の保持壁部は、隣り合う２つの第２バッテリモジュール３２の後壁部に夫々締結されている。

図６，図１０に示すように、バッテリ保持プレート６７，６８に保持された第１バッテリモジュール３１の後方には、略直方体状の空き領域Ｓが設けられている。この空き領域Ｓは、バッテリ保持プレート６９，７０に保持された第２バッテリモジュール３２の後端部下方且つバッテリ保持プレート６７，６８に保持された第１バッテリモジュール３１の後端部後方に形成され、車幅方向に延びるように構成されている。

図５，図１０〜図１２に示すように、底壁３３ａの前側領域及び中間領域に載置された第１バッテリモジュール３１に接続された集合ハーネス３５は、底壁３３ａの左右中間部分を通って支持機構６０上に向けて略直線状に配索され、第２バッテリモジュール３２に接続されている。ハーネス３５は、上部前側支持部６２に沿って右方に屈曲されている。
第１バッテリモジュール３１の後端部が第２バッテリモジュール３２の後端部よりも前方に配置されているため、第１バッテリモジュール３１の上部で且つ第２バッテリモジュール３２の前端部の前側空間をハーネス３５の配索スペースとしている。

次に、上記下部車体構造の作用、効果について説明する。
実施例１に係る下部車体構造によれば、バッテリユニット３０は、このバッテリユニット３０の第１底板部材３３に支持された第１バッテリモジュール３１と、第１バッテリモジュール３１の上方に支持機構６０を介して配置された第２バッテリモジュール３２とを有するため、地上高が高いキックアップパネル２ｃの後方空間を利用して多数のバッテリモジュール３１，３２を搭載することができ、航続距離を確保することができる。
第１バッテリモジュール３１の後端部が第２バッテリモジュール３２の後端部よりも前方に配置され、支持機構６０の後端部に相当する下部後側支持部６５は、第２バッテリモジュール３２の後端部下方且つ第１バッテリモジュール３１の後端部後方に支持されているため、第２バッテリモジュール３２を後退させることなく第１バッテリモジュール３１の後端部後方に空き領域Ｓを形成することができ、支持機構６０の下部後側支持部６５の少なくとも一部を第２バッテリモジュール３２の後端部よりも前方に位置する第１底板部材３３の空き領域Ｓに支持させることができる。

第１車両部品は、サスペンション２０のトーションビーム２２であるため、車幅方向全域に亙って延設されるトーションビーム２２との干渉を回避しつつ、第１，第２バッテリモジュール３１，３２をキックアップパネル２ｃとサスペンション２０との間に配設することができる。

バッテリユニット３０の後部を車体に対して固定するための後部ブラケット５４を設け、後部ブラケット５４が、バッテリユニット３０とトーションビーム２２との間に配置されたため、バッテリユニット３０の支持強度を確保しつつ、車両後突時、１対の後部ブラケット５４によってトーションビーム２２の前進を抑制することができ、トーションビーム２２とバッテリユニット３０との直接的な干渉を回避することができる。

第２バッテリモジュール３２が第１バッテリモジュール３１と同一仕様に構成され、第２バッテリモジュール３２の前端部の前側領域にハーネス３５を配索したため、第２バッテリモジュール３２の前端部の前側領域を用いてハーネス３５の配索スペースを確保することができる。

バッテリユニット３０が、第１底板部材３３を支持するバッテリフレーム４０を備え、バッテリフレーム４０は、前後に延びる左右１対の第１フレームと、左右に延びて１対の第１フレームを連結する前後１対の第２フレームとを有し、後側の第２フレームは、この後側第２フレームの下壁部４６ａの前端から前側下方に延びると共に第１底板部材３３を載置可能な傾斜部４６ｂ（４７ｃ）が形成され、傾斜部４６ｂよりも前方の第１底板部材３３の底壁３３ａに支持機構６０の後端部の下部後側支持部６５が取り付けられている。
これにより、第１底板部材３３を載置可能な傾斜部４６ｂに拘りなく支持機構６０の後端部の下部後側支持部６５を平坦部分に取り付けることができる。

第１底板部材３３は、傾斜部４６ｂ（４７ｃ）に面接触可能な傾斜壁３３ｂと、傾斜壁３３ｂの上端部から立ち上がる第１縦壁３３ｃとを有し、下部後側支持部６５の保持部６５ａが、第１底板部材３３の第１縦壁３３ｃに固定されたため、下部後側支持部６５を用いて後側第２フレームの剛性を高くすることができる。

リヤパネル２ｂの下方に配設された第２車両部品としての燃料タンク９を有し、後側第２フレームの下壁部４６ａに燃料タンク９のタンク支持メンバ１０を固定するためのボルト穴が形成されたため、タンク支持メンバ１０の固定用のボルトｂ１と障害物との干渉を回避しつつ、燃料タンク９を車体に搭載することができる。

後側第２フレームが、アウタ部材４６と、このアウタ部材４６と協働して閉断面を形成するインナ部材４７とを有し、アウタ部材４６が、下壁部４６ａと、下壁部４６ａの前端から前側下方に延びる傾斜部４６ｂと、下壁部４６ａの後端から上方に延びる縦壁部４６ｃと、この縦壁部４６ｃの上端側部分に形成されたフランジ部４６ｄとを有し、インナ部材４７が、下壁部４６ａと離隔して対向配置された上壁部４７ａと、上壁部４７ａの前端から下方に延びると共に縦壁部４６ｃと離隔して対向配置された縦壁部４７ｂと、縦壁部４７ｂの下端から前側下方に延びると共に傾斜部４６ｂに重合された傾斜部４７ｃと、上壁部４７ａの後端から上方に延びるフランジ部４７ｄとを有し、傾斜部４６ｂの前端部が、傾斜部４７ｃの前端部よりも前方に延設されたため、バッテリフレーム４０の剛性を確保しつつ、後側第２フレームの傾斜部４６ｂ，４７ｃを利用して第１底板部材３３を保護することができる。

下部後側支持部６５が取り付けられた第１底板部材３３が、インナ部材４７に取り付けられた後、フランジ部４６ｄとフランジ部４７ｄとが接合されると共に傾斜部４６ｂと傾斜部４７ｃとが接合されたため、第２バッテリモジュール３２の支持剛性に影響を与えることなく、後側第２フレームの組立作業性を確保することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、エンジン等の内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド自動車の例を説明したが、少なくともバッテリユニットを備えていれば良く、電動機のみを備えた電気自動車であっても良い。

２〕前記実施形態においては、フロントパネル２ａの下方に第１バッテリモジュール３１、リヤパネル２ｂの下方に第１，第２バッテリモジュール３１，３２を収容するバッテリユニット３０の例を説明したが、少なくとも、キックアップパネル２ｃとサスペンション２０との間に配設されたバッテリユニット３０であれば良く、上下に積層されたバッテリモジュールのみをキックアップパネル２ｃの後側に配置するバッテリユニット３０であっても良い。

３〕前記実施形態においては、上部後側支持部６３の脚部を下部後側支持部６５の保持部６５ａに支持させた例を説明したが、少なくとも、第２バッテリモジュール３２の後端部下方且つ第１バッテリモジュール３１の後端部後方の空き領域Ｓに支持させれば良く、後側第２フレームのインナ部材４７に支持部を設けて上部後側支持部６３の脚部を支持することも可能である。また、左右１対の下部後側支持部６５を設けた例を説明したが、単一の下部後側支持部６５を設けても良く、３以上の下部後側支持部６５を設けても良い。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

２ フロアパネル
２ａ フロントパネル
２ｂ リヤパネル
２ｃ キックアップパネル
９ 燃料タンク
２０ リヤサスペンション
２２ トーションビーム
３０ バッテリユニット
３１ 第１バッテリモジュール
３２ 第２バッテリモジュール
３３ 第１底板部材
３３ｂ 傾斜壁
３３ｃ 第１縦壁
３５ 集合ハーネス
４０ バッテリフレーム
４６ アウタ部材
４６ａ 下壁部
４６ｂ 傾斜部
４６ｃ 縦壁部
４６ｄ フランジ部
４７ インナ部材
４７ａ 上壁部
４７ｂ 縦壁部
４７ｃ 傾斜部
４７ｄ フランジ部
５４ 後部ブラケット
６０ 支持機構
６５ 下部後側支持部
Ｓ 空き領域
Ｖ 車両

Claims (9)

1. フロントパネルとこのフロントパネルから上方に起立したキックアップパネルを介して車体前後方向後方に連なるリヤパネルとを有するフロアパネルと、前記リヤパネルの下方に配設された第１車両部品と、前記キックアップパネルと第１車両部品との間に配置されたバッテリユニットとを備えた電動車両の下部車体構造において、
   前記バッテリユニットは、このバッテリユニットの底板部材に支持された第１バッテリモジュールと、前記第１バッテリモジュールの上方に支持機構を介して配置された第２バッテリモジュールとを有し、
   前記第１バッテリモジュールの後端部が前記第２バッテリモジュールの後端部よりも前方に配置され、
   前記支持機構の後端部は、前記第２バッテリモジュールの後端部下方且つ第１バッテリモジュールの後端部後方に支持されていることを特徴とする電動車両の下部車体構造。
2. 前記第１車両部品は、トーションビーム式サスペンションのトーションビームであることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の下部車体構造。
3. 前記バッテリユニットの後部を車体に対して固定するための取付ブラケットを設け、前記取付ブラケットが、前記バッテリユニットとトーションビームとの間に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の下部車体構造。
4. 前記第２バッテリモジュールが前記第１バッテリモジュールと同一仕様に構成され、
   前記第２バッテリモジュールの前端部の前側領域にハーネスを配索したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動車両の下部車体構造。
5. 前記バッテリユニットが、前記底板部材を支持するバッテリフレームを備え、
   前記バッテリフレームは、車体前後方向に延びる左右１対の第１フレームと、車幅方向に延びて前記１対の第１フレームを連結する前後１対の第２フレームとを有し、
   後側の前記第２フレームは、この後側第２フレームの下壁部の前端から前側下方に延びると共に前記底板部材を載置可能な傾斜部が形成され、
   前記傾斜部よりも前方の前記底板部材領域に前記支持機構の後端部の支持部が取り付けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電動車両の下部車体構造。
6. 前記底板部材は、前記傾斜部に面接触可能な傾斜壁と、前記傾斜壁の上端部から立ち上がる縦壁とを有し、
   前記支持部の上端部分が、前記底板部材の縦壁に固定されたことを特徴とする請求項５に記載の電動車両の下部車体構造。
7. 前記リヤパネルの下方に配設された第２車両部品を有し、
   前記後側第２フレームの下壁部に前記第２車両部品固定用のボルト穴が形成されたことを特徴とする請求項５又は６に記載の電動車両の下部車体構造。
8. 前記後側第２フレームが、アウタ部材と、このアウタ部材と協働して閉断面を形成するインナ部材とを有し、
   前記アウタ部材が、前記下壁部と、前記下壁部の前端から前側下方に延びるアウタ傾斜部と、前記下壁部の後端から上方に延びるアウタ縦壁部と、前記アウタ縦壁部の上端側部分に形成されたアウタフランジ部とを有し、
   前記インナ部材が、前記下壁部と離隔して対向配置された上壁部と、前記上壁部の前端から下方に延びると共に前記アウタ縦壁部と離隔して対向配置されたインナ縦壁部と、前記インナ縦壁部の下端から前側下方に延びると共に前記アウタ傾斜部に重合されたインナ傾斜部と、前記上壁部の後端から上方に延びるインナフランジ部とを有し、
   前記アウタ傾斜部の前端部が、前記インナ傾斜部の前端部よりも前方に延設されたことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の電動車両の下部車体構造。
9. 前記支持部が取り付けられた前記底板部材が、前記インナ部材に取り付けられた後、前記アウタフランジ部とインナフランジ部とが接合されると共に前記アウタ傾斜部とインナ傾斜部とが接合されたことを特徴とする請求項８に記載の電動車両の下部車体構造。