JP2021017095A - Battery loading structure - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書では、後列シートの下側にメインバッテリを配置したバッテリ搭載構造を開示する。 This specification discloses a battery-mounted structure in which the main battery is arranged under the back row seat.
従来から、動力源の一つとして走行用モータを搭載した電動車両が広く知られている。電動車両には、走行用モータの駆動用電力を蓄電するメインバッテリも搭載される。車両内のスペースを有効活用するために、このメインバッテリを、シートの下側に配置することが一部で提案されている。 Conventionally, an electric vehicle equipped with a traveling motor as one of the power sources has been widely known. The electric vehicle is also equipped with a main battery that stores electric power for driving a traveling motor. It has been partially proposed to place this main battery under the seat in order to make effective use of the space inside the vehicle.
例えば、特許文献1には、車両用シートが載置されるシートフレームの下側に、メインバッテリ(特許文献1では「バッテリユニット」と呼んでいる)を配置する技術が開示されている。シートフレームは、車幅方向に延びるフロントフレームおよびセンターフレームと、車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、を有している。また、サイドフレームの前端には、床面から立ち上がる前側シートレッグが接続されており、サイドフレームの後端には、床面から立ち上がる後側シートレッグが接続されている。別の言い方をすれば、特許文献1に開示の構造には、車幅方向に間隔を開けて並ぶ一対のサイドフレームと、車幅方向に間隔を開けて並ぶ一対の前側シートレッグと、車幅方向に間隔を開けて並ぶ一対の後側シートレッグと、が存在する。 For example, Patent Document 1 discloses a technique of arranging a main battery (referred to as a "battery unit" in Patent Document 1) under a seat frame on which a vehicle seat is placed. The seat frame includes a front frame and a center frame extending in the vehicle width direction, and a pair of side frames extending in the vehicle front-rear direction. Further, a front seat leg rising from the floor surface is connected to the front end of the side frame, and a rear seat leg rising from the floor surface is connected to the rear end of the side frame. In other words, the structure disclosed in Patent Document 1 includes a pair of side frames arranged at intervals in the vehicle width direction, a pair of front seat legs arranged at intervals in the vehicle width direction, and a vehicle width. There is a pair of rear seat legs that are spaced apart in the direction.
特許文献1に開示されているような構成の場合、車両側面に障害物が衝突する側突時には、シート本体等に車幅方向内向きの衝突荷重が入力される。この衝突荷重が、車幅方向外側のサイドフレームやシートレッグに伝達されると、これらの部材は、車幅方向内側かつ下側に倒れるおそれがあった。そして、シートレッグ等が倒れることにより、当該シートレッグ等がシート下側に配置されたメインバッテリに干渉し、メインバッテリが損傷するおそれがあった。 In the case of the configuration disclosed in Patent Document 1, when an obstacle collides with the side surface of the vehicle, a collision load inward in the vehicle width direction is input to the seat body or the like. When this collision load is transmitted to the side frame and the seat leg on the outer side in the vehicle width direction, these members may fall inward and downward in the vehicle width direction. Then, when the seat leg or the like falls down, the seat leg or the like may interfere with the main battery arranged under the seat, and the main battery may be damaged.
そこで、本明細書では、シートの下側に配置されたメインバッテリをより適切に保護できるバッテリの搭載構造を開示する。 Therefore, the present specification discloses a battery mounting structure capable of more appropriately protecting the main battery arranged under the seat.
本明細書で開示するバッテリ搭載構造は、運転席より後方に配置される後列シートと、前記後列シートの下側に配置されるメインバッテリと、を備え、前記後列シートは、シート本体と、車幅方向に間隔をあけて配置され、前記シート本体が載置される一対のシート支持フレームであって、それぞれが、車両前後方向に延びるとともに、前記メインバッテリを上側から車両前後方向に跨ぐように、その車両前後方向端部が下方に向かって湾曲している一対のシート支持フレームと、前記メインバッテリを上側から覆うように、前記一対のシート支持フレームの間に架け渡される保護プレートであって、前記シート支持フレームの形状に合わせて、その前後方向中間部分が後方に向かう過程で下方に向かうように湾曲している保護プレートと、を有する、ことを特徴とする。 The battery-mounted structure disclosed in the present specification includes a rear row seat arranged behind the driver's seat and a main battery arranged below the rear row seat, and the rear row seat includes a seat body and a vehicle. A pair of seat support frames arranged at intervals in the width direction and on which the seat body is placed, each extending in the vehicle front-rear direction and straddling the main battery from the upper side in the vehicle front-rear direction. A protective plate spanning between a pair of seat support frames whose front-rear end of the vehicle is curved downward and the pair of seat support frames so as to cover the main battery from above. It is characterized by having a protective plate in which an intermediate portion in the front-rear direction thereof is curved downward in a process toward the rear according to the shape of the seat support frame.
一対のシート支持フレームの間に保護プレートを架け渡すことで、車幅方向外側のシート支持フレームが、車幅方向内側に向かって倒れこもうとしても、当該保護プレートがつっかえ棒のように機能して、シート支持フレームの倒れ込みが効果的に防止される。また、保護プレートの後部を下方に向かって湾曲させることで、保護プレートがより変形しにくくなり、シート支持フレームの倒れ込みがより効果的に防止される。結果として、メインバッテリが適切に保護できる。 By straddling the protective plate between the pair of seat support frames, even if the seat support frame on the outer side in the vehicle width direction tries to fall inward in the vehicle width direction, the protective plate functions like a stick. Therefore, the seat support frame is effectively prevented from collapsing. Further, by bending the rear portion of the protective plate downward, the protective plate is less likely to be deformed, and the seat support frame is more effectively prevented from collapsing. As a result, the main battery can be properly protected.
この場合、さらに、前記保護プレートの車幅方向外側に隣接して配置される補機バッテリを備えてもよい。 In this case, an auxiliary battery may be further provided adjacent to the outer side of the protective plate in the vehicle width direction.
かかる構成とすることで、シート横のスペースを有効活用できる。一方で、側突時には、補機バッテリが、後列シート側に倒れこむことになるが、保護プレートを設けているため、シート支持フレームの倒れ込みは、効果的に防止されている。 With such a configuration, the space beside the seat can be effectively utilized. On the other hand, at the time of a side collision, the auxiliary battery falls to the back row seat side, but since the protective plate is provided, the seat support frame is effectively prevented from falling.
前記保護プレートには、車幅方向に延びる1以上のビードが形成されてもよい。 One or more beads extending in the vehicle width direction may be formed on the protective plate.
かかる構成とすることで、保護プレートの車幅方向圧縮に対する耐力がより向上し、シート支持フレームの倒れ込みがより効果的に防止できる。 With such a configuration, the proof stress of the protective plate against compression in the vehicle width direction is further improved, and the seat support frame can be prevented from collapsing more effectively.
また、各シート支持フレームは、バッテリの上側において車両前後方向に延び、シート本体がスライド可能に載置されるレールと、フロアパネルと前記レールの前端とを持続する前側シートレッグと、前記レールの後端から車両後方に延びた後、下方に向かって湾曲している後側シートレッグと、を備え、前記保護プレートは、車幅方向に間隔を開けて配置された一対の後側シートレッグの間に架け渡され、前記保護プレートの前端の車両前後方向位置は、最も前側にスライド移動させた前記シート本体の後端とほぼ同じであってもよい。 Further, each seat support frame extends in the front-rear direction of the vehicle on the upper side of the battery, and has a rail on which the seat body is slidably mounted, a front seat leg that sustains the floor panel and the front end of the rail, and the rail. A rear seat leg that extends downward from the rear end and then curves downward, said protective plate of a pair of rear seat legs spaced apart in the vehicle width direction. The position of the front end of the protective plate in the vehicle front-rear direction may be substantially the same as the rear end of the seat body which is slid to the frontmost side.
かかる構成とした場合、シート本体を前側にスライド移動させた時にも、メインバッテリは、シート本体および保護プレートで覆われて隠れることになる。その結果、荷物等が誤ってメインバッテリに接触することが防止でき、メインバッテリをより適切に保護できる。 With such a configuration, the main battery is covered with the seat body and the protective plate and hidden even when the seat body is slid forward. As a result, it is possible to prevent luggage or the like from accidentally contacting the main battery, and the main battery can be protected more appropriately.
本明細書で開示するバッテリ搭載構造によれば、シートの下側に配置されたメインバッテリをより適切に保護できる。 According to the battery-mounted structure disclosed herein, the main battery located under the seat can be better protected.
以下、図面を参照してバッテリ搭載構造について説明する。図1は、このバッテリ搭載構造が適用された車両10の概略的な側面図である。なお、各図において「Fr」、「Up」、「R」は、それぞれ、車両10の前方、上方、右側方を意味している。
Hereinafter, the battery mounting structure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view of the
車両10は、荷室13が車室12と一体化しているステーションワゴンであり、車室12内には、前方から順に、1列目シート14、二列目シート16、三列目シート18が並んで配置されている。1列目シートは、運転席および助手席である。三列目シート18、すなわち、最後列シートの後方は、荷室13として機能する。車両10の後端には、この荷室13にアクセスするためのバックドア11が設けられている。
The
また、この車両10は、動力源の一つとして、走行用モータ(図示せず)を有した電動車両(例えばハイブリッド自動車や電気自動車)である。車両10には、走行用モータとの間で電力を授受するメインバッテリ20も搭載されている。このメインバッテリ20は、充放電が可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池で構成される。メインバッテリ20は、必要に応じて、電力を走行用モータに供給(すなわち放電)する。また、メインバッテリ20は、車両に搭載された回転電機(例えば走行用モータ)で発電された電力や、外部から供給される電力で充電可能となっている。
Further, the
こうしたメインバッテリ20は、高電圧大容量であり、後述する補機バッテリ22(図3参照)に比べて大型であることが多い。本例では、車両10のスペースを有効活用するために、このメインバッテリ20を、三列目シート18の下側に配置している。これについて図2、図3を参照して詳説する。図2は、三列目シート18周辺の斜視図であり、図3は、三列目シート18を後方から見た図である。
Such a
図2に示すように、三列目シート18は、複数人が車幅方向に並んで着座可能なベンチシートである。この三列目シート18は、2人が着座可能な右側シート本体30Rと、1人が着座可能な左側シート本体30Lと、を有している(なお、以下、右側および左側を区別しない場合は「シート本体30」という)。右側シート本体30Rおよび左側シート本体30Lは、車幅方向に隣接している。
As shown in FIG. 2, the
各シート本体30は、車幅方向に間隔を開けて配置された一対のシート支持フレーム32の上側に載置され、支持されている。各シート支持フレーム32は、レール34と、当該レール34の前端に接続される前側シートレッグ36と、当該レール34の後端に接続される後側シートレッグ38と、を有している。レール34は、車両前後方向に延びる部材である。シート本体30は、このレール34に沿って車両前後方向にスライド可能なように、当該レール34の上に取り付けられている。図2は、シート本体30を最も前側にスライドさせた様子を示している。
Each seat body 30 is placed and supported on the upper side of a pair of
前側シートレッグ36は、フロアパネル24から立ち上がって、レール34の前端に接続される部材である。後側シートレッグ38は、フロアパネル24から立ち上がって、レール34の後端に接続される部材である。この後側シートレッグ38は、フロアパネル24に固定される基部40と、基部40の前端から斜め上前に向かって立ち上がる立ち上がり部42と、立ち上がり部42の前端から車両前方に向かって延びる延長部44と、に大別される。別の見方をすると、延長部44と立ち上がり部42との繋ぎ目部分、換言すれば、後側シートレッグ38の中間部分は、後方に向かう過程で下方に向かうように湾曲している。後側シートレッグ38の前端の前後方向位置は、最も前側にスライドさせたシート本体30の後端のそれとほぼ同じとなっている。したがって、後側シートレッグ38は、シート本体30を前側にスライドさせることで、そのほぼ全体が露出する。
The
左側シート本体30Lのために設けられた一対の後側シートレッグ38の間には、保護プレート50が架け渡されている。保護プレート50は、後側シートレッグ38の形状に合わせて、その中間部分が後方に向かう過程で下方に向かうように湾曲した板金部材である。保護プレート50の車幅方向両端は、後側シートレッグ38に接合されている。また、保護プレート50の前端は、後側シートレッグ38の前端近傍にあり、保護プレート50の後端は、後側シートレッグ38の立ち上がり部42の後端近傍にある。また、保護プレート50には、車幅方向に長尺なビード52(すなわち局所的な凸凹)が、前後方向に間隔を開けて複数形成されている。こうした保護プレート50は、シート支持フレーム32の倒れ込みを防止するために設けられているが、これについては後述する。
A
右側シート本体30Rのために設けられた一対の後側シートレッグ38の間には、2枚のサブプレート54が架け渡されている。各サブプレート54は、車両前後方向において湾曲していない平板状である。一つのサブプレート54の車幅方向両端は、延長部44に接合され、もう一つのサブプレート54の車幅方向両端は、立ち上がり部42に接合されている。また、このサブプレート54にも、車幅方向に長尺なビード52が形成されている。
Two
ここまでの説明から明らかな通り、各シート支持フレーム32の中間部分(レール34および後側シートレッグ38の延長部44)は、フロアパネル24の上方に位置しており、フロアパネル24との間に若干の空間を形成している。メインバッテリ20は、このシート支持フレーム32の中間部分とフロアパネル24との間の空間に配置される。かかる配置とすることで、デッドスペースとなりやすいシートの下側空間を有効活用できる。
As is clear from the explanation so far, the intermediate portion (
図2から明らかな通り、メインバッテリ20の車幅方向寸法は、右側シート本体30Rおよび左側シート本体30Lの双方に跨る大きさであり、メインバッテリ20の前後方向寸法は、レール34とほぼ同じ程度となっている。そして、メインバッテリ20の後端は、最も前側にスライドさせたシート本体30の後端より後方に位置している。そのため、保護プレート50およびサブプレート54が無い場合において、シート本体30を前方にスライドさせると、メインバッテリ20の後部は、一対のシート支持フレーム32の間から外部に露出することになる。
As is clear from FIG. 2, the vehicle width direction dimension of the
図3に示すように、三列目シート18の車幅方向外側(本例では、三列目シート18の左側)には、補機バッテリ22が配置されている。補機バッテリ22は、車両10に搭載された補機(例えば空調装置やオーディオ装置等)に供給する電力を蓄電している。この補機バッテリ22は、メインバッテリ20に比べて、低電圧低容量であり、小型である。こうした補機バッテリ22は、比較的剛性が高く、潰れにくい。
As shown in FIG. 3, the
また、三列目シート18を挟んで補機バッテリ22の反対側には、リアエアコンユニット56が配置されている。リアエアコンユニット56は、例えば、エバポレータやブロアファンを含んでいる。このリアエアコンユニット56は、補機バッテリ22に比べて剛性が低く、潰れやすい。
Further, a rear
次に、本例において、保護プレート50およびサブプレート54を設ける理由について、図4を参照して説明する。図4は、保護プレート50およびサブプレート54が無い三列目シート18を後方から見た図である。車両10の側面に障害物が衝突する側突時について考える。この場合、衝突荷重Fにより、補機バッテリ22(またはリアエアコンユニット56)が、車幅方向内側、すなわち三列目シート18に向かって倒れる場合がある。この倒れ込んだ補機バッテリ22が、シート本体30に当たると、シート本体30も車幅方向内側に倒れようとする。このときシート本体30と連結されたレール34およびレール34と連結されたシートレッグ36,38も、車幅方向内側に倒れこもうとする。すなわち、レール34およびシートレッグ36,38(すなわちシート支持フレーム32)は、図4における矢印Aの方向に倒れこもうとする。シート支持フレーム32が矢印Aの方向に倒れ込むと、当該シート支持フレーム32がメインバッテリ20の上面に干渉し、メインバッテリ20の損傷を招くおそれがある。
Next, in this example, the reason for providing the
本例では、こうしたメインバッテリ20の損傷を防止するために、一対の後側シートレッグ38の間に保護プレート50およびサブプレート54を架け渡している。かかる保護プレート50およびサブプレート54を設けることで、当該保護プレート50およびサブプレート54が、つっかえ棒のように機能するため、後側シートレッグ38の車幅方向内側への動きが、効果的に規制される。その結果、後側シートレッグ38と、これに連結されているレール34および前側シートレッグ36の車幅方向内側への倒れ込みが効果的に防止され、側突時においてメインバッテリ20を適切に保護できる。
In this example, in order to prevent such damage to the
ここで、シート支持フレーム32が車幅方向内側に倒れ込もうとした場合、保護プレート50およびサブプレート54には、車幅方向に圧縮する力がかかることになる。シート支持フレーム32の倒れ込みを防止するためには、保護プレート50およびサブプレート54が、この圧縮の力に耐えて、変形しないことが重要となる。
Here, when the
本例では、保護プレート50およびサブプレート54に、車幅方向に長尺なビード52を形成している。かかる構成とすることで、かかるビード52が無い場合に比べて、保護プレート50およびサブプレート54の車幅方向に圧縮する力に対する耐力が増加し、保護プレート50およびサブプレート54が変形しにくくなる。そして、保護プレート50およびサブプレート54が変形しにくくなることで、シート支持フレーム32の車幅方向内側への倒れ込みが、より確実に抑制され、メインバッテリ20がより確実に保護される。
In this example, the
さらに、本例では、保護プレート50を、後側シートレッグ38の形状に合わせて、その前後方向中間部分が後方に向かう過程で下方に向かうように湾曲させている。かかる構成とすることで、保護プレート50が湾曲しない場合に比べて、保護プレート50の車幅方向に圧縮する力に対する耐力がより向上し、変形しにくくなる。
Further, in this example, the
ここで、保護プレート50のみ湾曲させ、サブプレート54を湾曲させないのは、保護プレート50が補機バッテリ22に隣接しているためである。すなわち、上述した通り、リアエアコンユニット56は、補機バッテリ22に比べて剛性が低く、潰れやすい。そのため、車両10の右側面に障害物が衝突した場合には、リアエアコンユニット56は、衝突荷重により、潰れやすい。そして、リアエアコンユニット56が潰れることで、衝突荷重の多くが吸収され、シート支持フレーム32に伝達される荷重が小さくなる。その結果、右側のシート支持フレーム32に架け渡されるサブプレート54は、湾曲していなくても、変形することなく、衝突荷重に耐えやすい。
Here, only the
一方、補機バッテリ22は、潰れにくいため、車両10の左側面に障害物が衝突した場合には、衝突荷重の多くが、補機バッテリ22を介して、シート本体30およびシート支持フレーム32に伝達される。つまり、補機バッテリ22に隣接する左側シート本体30Lのために設けられる保護プレート50は、右側シート本体30Rのために設けられるサブプレート54よりも、車幅方向圧縮の力に対して高い耐力が求められる。そこで、本例では、保護プレート50を、側方視で略L字に湾曲させ、より変形しにくくしている。その一方で、高い耐力が求められないサブプレート54は、湾曲しない、平板状とすることで製造コストを低減している。
On the other hand, since the
ところで、これまで説明した通り、シート本体30を最も前側にスライドさせた場合、メインバッテリ20の後端は、シート本体30の後端より後方に位置する。したがって、保護プレート50およびサブプレート54が無い場合、シート本体30を前側にスライドさせると、メインバッテリ20の後部が露出することになる。ここで、メインバッテリ20が配置される三列目シート18、すなわち、最後列のシートの後方は、荷室13として機能する。したがって、ユーザは、この三列目シート18の後方に荷物を入れることがある。このとき、ユーザが荷物を荷室13に勢いよく投げ入れたり、荷室13に収容された荷物が、車両10の揺れに伴い大きく動いたりすることがある。この場合において、メインバッテリ20が荷室13内に露出していると、荷物がメインバッテリ20に衝突し、メインバッテリ20が損傷するおそれがあった。
By the way, as described above, when the seat body 30 is slid to the frontmost side, the rear end of the
本例では、上述した通り、一対の後側シートレッグ38の間に保護プレート50およびサブプレート54を架け渡している。また、この保護プレート50およびサブプレート54の前端の前後方向位置は、最も前側にスライドさせたシート本体30の後端のそれと、ほぼ同じである。そのため、シート本体30を最も前側にスライドさせたとしても、メインバッテリ20の後部は、保護プレート50およびサブプレート54により上側から覆われて隠れることになる。その結果、荷室13に入れられた荷物とメインバッテリ20との干渉が、効果的に抑制され、メインバッテリ20がより適切に保護される。
In this example, as described above, the
以上の説明から明らかな通り、本例によれば、シート支持フレーム32の倒れ込みを抑制できるため、シートの下側に配置されたメインバッテリ20を適切に保護できる。なお、これまで説明した構成は、一例であり、少なくとも、シート本体30の下側に配置されるメインバッテリ20と、車幅方向に間隔をあけて配置された一対のシート支持フレーム32と、このシート支持フレーム32の間に架け渡され、側方視で略L字に湾曲した保護プレート50と、を有するのであれば、その他の構成は、変更されてもよい。例えば、本例では、左側(すなわち補機バッテリ22側)のシート本体30のために設けられた一対のシート支持フレーム32の間にのみ保護プレート50を架け渡し、右側(すなわちリアエアコンユニット56側)のシート本体30のために設けられた一対のシート支持フレーム32の間には、平板状のサブプレート54を架け渡している。しかし、右側および左側のいずれにも、湾曲した保護プレート50を配置してもよい。かかる構成とすることで、右側および左側のいずれのシート支持フレーム32も倒れ込みにくくなるため、メインバッテリ20がより確実に保護される。
As is clear from the above description, according to this example, since the
また、保護プレート50は、シート支持フレーム32の形状に合わせて、湾曲するのであれば、そのサイズや構成は、変更されてもよい。例えば、保護プレート50は、十分な強度を有するのであれば、ビード52がなくてもよい。また、保護プレート50の前端位置は、最も前側にスライドさせたシート本体30の後端よりも十分に後方でもよい。また、本例ではシート支持フレーム32を、レール34、前側シートレッグ36および後側シートレッグ38で構成しているが、シート支持フレーム32は、メインバッテリ20を上側から車両前後方向に跨ぐように、その車両前後方向端部が下方に向かって湾曲しているのであれば、他の構成でもよい。例えば、シート支持フレーム32は、単一の部材で構成されてもよい。また、本例では、三列目シート18の下側にメインバッテリ20を配置しているが、メインバッテリ20は、運転席14より後方に位置する後列シートの下側であれば、違う場所に配置されてもよい。
Further, if the
10 車両、11 バックドア、12 車室、13 荷室、14 運転席、16 二列目シート、18 三列目シート、20 メインバッテリ、22 補機バッテリ、24 フロアパネル、30L 左側シート本体、30R 右側シート本体、32 シート支持フレーム、34 レール、36 前側シートレッグ、38 後側シートレッグ、40 基部、42 立ち上がり部、44 延長部、50 保護プレート、52 ビード、54 サブプレート、56 リアエアコンユニット。
10 vehicle, 11 back door, 12 cabin, 13 luggage compartment, 14 driver's seat, 16 second row seat, 18 third row seat, 20 main battery, 22 auxiliary battery, 24 floor panel, 30L left seat body, 30R Right seat body, 32 seat support frame, 34 rails, 36 front seat legs, 38 rear seat legs, 40 bases, 42 rising parts, 44 extensions, 50 protective plates, 52 beads, 54 sub plates, 56 rear air conditioner units.
Claims (1)
前記後列シートの下側に配置されるメインバッテリと、
を備え、前記後列シートは、
シート本体と、
車幅方向に間隔をあけて配置され、前記シート本体が載置される一対のシート支持フレームであって、それぞれが、車両前後方向に延びるとともに、前記メインバッテリを上側から車両前後方向に跨ぐように、その車両前後方向端部が下方に向かって湾曲している一対のシート支持フレームと、
前記メインバッテリを上側から覆うように、前記一対のシート支持フレームの間に架け渡される保護プレートであって、前記シート支持フレームの形状に合わせて、その前後方向中間部分が後方に向かう過程で下方に向かうように湾曲している保護プレートと、
を有する、ことを特徴とするバッテリ搭載構造。
The back row seats located behind the driver's seat and
The main battery located under the back row seat and
The back row seat is
The seat body and
A pair of seat support frames arranged at intervals in the vehicle width direction and on which the seat body is placed, each extending in the vehicle front-rear direction and straddling the main battery from above in the vehicle front-rear direction. In addition, a pair of seat support frames whose front-rear end of the vehicle is curved downward,
A protective plate spanned between the pair of seat support frames so as to cover the main battery from above, and the intermediate portion in the front-rear direction thereof moves downward in the process of moving backward according to the shape of the seat support frames. With a protective plate that is curved toward
The battery-mounted structure is characterized by having.
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