JP2021160506A - 電動車両の下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロア下方にバッテリユニットが取り付けられる電動車両の下部構造において、バッテリユニットに直接的に衝突荷重が入力されるのを阻止して、バッテリユニットを保護する。【解決手段】バッテリユニット１２をフロア１１下方で左右のフロアフレーム１５間に配設されるように取り付ける。バッテリユニット１２の下方を覆うようにフレーム部材１６を備える。フレーム部材１６は、バッテリユニット１２の車幅方向外側に近接して前後方向に延びる左右の縦フレーム６１と、バッテリユニット１２の下部に近接して左右の縦フレーム６１同士を連結する横フレーム６２を有し、縦フレーム６１がフロアフレーム１５に固定される。そしてフレーム部材１６とバッテリユニット１２との関係において、少なくともフレーム部材１６の車幅方向外側はバッテリユニット１２に対して非接続とする。【選択図】図５

Description

この発明は、フロア下方にバッテリユニットが取り付けられる電動車両の下部構造に関する。

上述のような構造として、下記特許文献１に開示されたように、フロア下の左右のフロアフレーム間に、上部のクロスメンバと下部のクロスメンバを備えて、これらの間にバッテリユニットを挟むようにして取り付けるものがある。バッテリユニットは、上部のクロスメンバと下部のクロスメンバの双方に車外側において固定されている。

この構成では、側面衝突時にフロアフレームに入力された衝突荷重を、上部と下部のクロスメンバに伝達し、それらクロスメンバの個々の荷重伝達負担を軽減する。

しかし、前述のようにバッテリユニットは上部と下部のクロスメンバの車外側において固定されている。このため、例えばポール衝突時のような衝突荷重がフロアフレームに入力されて、上部と下部のクロスメンバへ伝達される際に、その荷重の多くがバッテリユニットに直接的に伝達されて、バッテリユニットが損傷するおそれがある。

国際公開第２０１２／０６３３９３号パンフレット

そこで、この発明は、バッテリユニットに直接的に荷重が入力されるのを阻止して、バッテリユニットを保護することを主な目的とする。

そのための手段は、電動車両の下部構造であって、フロア下に接合され車両前後方向に延びる左右のフロアフレームと、前記フロア下方で前記左右のフロアフレーム間に配設されるように取り付けられるバッテリユニットと、前記バッテリユニットの車幅方向外側に近接して車両前後方向に延びる左右の縦フレームと、前記バッテリユニットの下部に近接して左右の前記縦フレーム同士を連結する横フレームとを有し前記フロアフレームに取り付けられるフレーム部材と、を備え、前記フレーム部材は、車幅方向外側が前記バッテリユニットに対して非接続とする電動車両の下部構造である。

この構成では、フレーム部材の縦フレームに衝突荷重が入力されると、縦フレームは横フレームに荷重を伝達する。このときに、横フレームにおける縦フレームに近い車幅方向外側はバッテリユニットと非接続であって、換言すれば上下方向に少なからず隙間が存在する構造であるので、バッテリユニットに直接的に荷重が入力されることが阻止される。

この発明の一態様においては、前記フレーム部材は、前後に隙間をあけて複数の前記横フレームを備える構成としてもよい。

この構成では、複数の横フレームを備えることによって枠状をなすフレーム部材が剛性を発揮してバッテリユニットの保護性能を高めるとともに、例えばフレーム部材が皿状である場合に比して軽量化にも資する。

この発明の一態様においては、前記バッテリユニットは、前記フロアフレームに取付け位置で取り付けられ、前記フレーム部材は、前記バッテリユニットとは前後方向で異なる位置で前記フロアフレームに取り付けられる構成としてもよい。

この構成では、バッテリユニットとフレーム部材のフロアフレームに対する取付け位置が異なるので、フロアフレームを介してフレーム部材に入力された衝突荷重のバッテリユニットへの伝達が抑制される。

前記フレーム部材と前記バッテリユニットとを前後方向で異なる位置で前記フロアフレームに取り付ける場合、前記横フレームは、前記バッテリユニットの取付け位置に対し前後方向で異なる位置に配設されており、前記横フレームの両側にフロアフレームへの取付け部を形成した構成としてもよい。

この構成では、横フレームのフロアフレームに対する取付け位置はバッテリユニットの取付け位置と異なるので、フレーム部材に入力された衝突荷重のバッテリユニットへの伝達が抑制される。また、横フレームの取り付けに際して別途のブラケットは不要である。

横フレームの両側にフロアフレームへの取付け部を形成する場合には、前記横フレームの取付け部は、前記横フレームの下端から前記フロアフレームまで延びる取付け用溶接ナットを備え、前記横フレームは、前記縦フレームの下部寄りに配置されるとともに、外端が前記取付け用溶接ナットを抱き込むように前記フロアフレーム高さ位置まで上方に延出され、前記横フレームの取付け部は前記取付け用溶接ナットを介して前記フロアフレームへ取り付けられる構成としてもよい。

この構成では、横フレームの外端がフレーム部材の固定に供される取付け用溶接ナットをコンパクトな形態で備え、縦フレームの下部寄りに位置しているので、バッテリユニットを納める空間を狭めずともバッテリユニットとの非接続構造を得られる。

この発明の一態様においては、前記バッテリユニットの車幅方向中央側を前記フロアに締結し、前記横フレームの車幅方向中央側を前記バッテリユニットに締結する構成としてもよい。

この構成では、衝突荷重が入力されて横フレームの車幅方向中央側に、下へ凸に折れ曲がる方向に力が作用しても、横フレームの車幅方向中央側はバッテリユニットを介してフロアに接続されているので折れが抑制され、バッテリユニットへの荷重入力を阻止することに資する。

この発明の一態様においては、前記フロアに駆動系部品が配策され上方に向かって膨出するとともに車両前後方向に延びるトンネル部を備え、前記バッテリユニットのバッテリモジュールが前記駆動系部品を挟んで車幅方向両側に配設され、前記トンネル部の車幅方向外端より中央側位置で前記横フレームを前記バッテリユニットに締結し、前記トンネル部車幅方向外端より外側で前記フレーム部材と前記バッテリユニットを非接続とする構成としてもよい。

この構成では、横フレームとバッテリユニットとのトンネル部の車幅方向外端より中央側位置での締結により、横フレームの車幅方向中央側での折れが防止される。またトンネル部車幅方向外端より外側でのフレーム部材とバッテリユニットとの非接続構造により、バッテリユニットに対する衝突荷重の直接的な伝達が阻止される。

この発明によれば、側面衝突時にフレーム部材に衝突荷重が入力されても、フレーム部材の車幅方向外側部位はバッテリユニットとは非接続であるので、バッテリユニットに直接的に荷重が入力されるのを阻止して、バッテリユニットを保護することができる。

電動車両の下部構造についての分離状態の概略正面図。 フレーム部材の上にバッテリユニットを重ねた状態の平面図。 フレーム部材の斜視図。 図２のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図。 下部構造における図２のＣ−Ｄに相当する部分の切断端面図。 バッテリユニットとフレーム部材の固定状態を示す断面図。 下部構造における図２のＥ−Ｅに相当する部分の切断端面図。 ブラケットの斜視図。 下部構造における図２のＦ−Ｇに相当する部分の切断端面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

図１に電動車両の下部構造についての分離状態の概略正面図を示す。この下部構造は、フロア１１下方に取り付けられるバッテリユニット１２に対してポール衝突時の衝突荷重が直接的に入力されることを阻止する構造である。

下部構造は、フロア１１を構成するフロアパネル１３の車幅方向両端に、閉断面の骨格部材であるサイドシル１４を備えている。サイドシル１４は車両前後方向に延び、内側面の上端部に、フロアパネル１３の端の接合部１３ａを結合している。

フロアパネル１３は、駆動系部品（図示せず）が配策されるトンネル部１３ｂを車幅方向中央に有している。トンネル部１３ｂは、横断面略アーチ状に上方に向けて膨出しており、車両前後方向に延びている。

フロアパネル１３の下面であって車幅方向外側（車外側）には、一対のフロアフレーム１５が設けられている。左右のフロアフレーム１５もサイドシル１４と同じく閉断面の骨格部材であり、車両前後方向に延びている。フロアフレーム１５のフロアパネル１３に対する形成位置は適宜設定されるが、バッテリユニット１２が備えられる部分では、車幅方向の最も外側に設定され、フロアフレーム１５の車幅方向外側面は、サイドシル１４の内側面に結合されている。つまり、フロアフレーム１５は、サイドシル１４に結合されたフロアパネル１３の車幅方向両端部の下に配設され、フロアパネル１３と共にサイドシル１４の内側面に結合されている。

バッテリユニット１２は、上記のような概略構造のフロア１１の下方で左右のフロアフレーム１５間に配設されるように下から取り付けられる。

バッテリユニット１２は、車幅方向に相当する左右に２個のバッテリモジュール２１を有しており、これら左右のバッテリモジュール２１が車両後方に相当する後部において接続部２２で接続されて一体となっている。またバッテリモジュール２１は下側ケース２１ａと上側ケース２１ｂを有しており、これらは互いに締結具により固定されている。なお、左右のバッテリモジュール２１は同一形状又は対称形状とは限らない。図示例のバッテリモジュール２１は、互いに異なる形状であり、車両前後方向の長さも異なっている。

バッテリユニット１２の下方には、バッテリユニット１２を覆うようにフレーム部材１６が備えられる。

フレーム部材１６は、バッテリユニット１２の車幅方向外側に近接して車両前後方向に延びる左右の縦フレーム６１と、バッテリユニット１２の下部に近接して左右の縦フレーム６１同士を連結する横フレーム６２を有している。

フレーム部材１６の上にバッテリユニット１２を重ねた状態を、図２に示す。また図３はフレーム部材１６の斜視図である。図３の白抜き矢印は図面の理解を助けるためのものであり、矢印中の、「Ｆｒ」、「Ｒｒ」は、それぞれ車両の「前方」、「後方」をあらわしている。このため、「Ｆｒ」と「Ｒｒ」を結ぶ方向は車両前後方向である。その他の図においても同じである。

これらの図に示すように、フレーム部材１６の縦フレーム６１は、横断面が方形の閉断面を有し、外側部材６１ａと内側部材６１ｂの相互の両端縁同士を結合して構成されている。縦フレーム６１の長さはバッテリユニット１２の車両前後方向の長さと同じかそれよりも若干長く設定される。

左右の縦フレーム６１の配設間隔は、図２に示したように、バッテリユニット１２の車幅方向の長さと同一かそれよりも若干長い。換言すれば、左右の縦フレーム６１はバッテリユニット１２を収められる間隔で配設される。表現を変えると、フロアフレーム１５間に配設されるように取り付けられるバッテリユニット１２と、バッテリユニット１２を覆うように設けられるフレーム部材１６の縦フレーム６１との境界の間隔が、おおよそフロアフレーム１５の間隔に対応するように設定される。

横フレーム６２は、広がった面を有する板状ではなく棒状であり、車両前後方向に相当する前後に隙間をあけて複数備えられる。左右の縦フレーム６１を複数本の横フレーム６２で連結するので、フレーム部材１６は枠状である。

この例では横フレーム６２は３個であり、車両前後方向の前側から、前側横フレーム６２ａ、中間横フレーム６２ｂ、後側横フレーム６２ｃである。前側横フレーム６２ａと後側横フレーム６２ｃは直線状に形成され、中間横フレーム６２ｂは長手方向の両側部が二股に分岐した平面視Ｘ字状に形成されている。

各横フレーム６２は、図２のＡ−Ａ断面図である図４の（ａ）に示したように相互に結合一体化される下側部材６３と上側部材６４を有している。下側部材６３と上側部材６４は、縁部６２ｄにおいて互いに結合され、縁部６２ｄ間の部位には下側部材６３と上側部材６４を離間させる空間６２ｅが形成されており、各横フレーム６２は閉断面構造を有している。

各横フレーム６２のうち、車幅方向中央に相当する長手方向の中間部に、バッテリモジュール２１の車幅方向中央と対向する部位を有する横フレーム６２については、バッテリユニット１２に対する固定のための貫通穴６５が形成される。すなわち、図示例のバッテリモジュール２１の場合には、中間横フレーム６２ｂと後側横フレーム６２ｃの長手方向の中間部であって、バッテリモジュール２１の車幅方向中央に対応する部位に、２個の貫通穴６５が並設されている。

貫通穴６５は、上側部材６４と下側部材６３を共に上方に打ち出した膨出部６６に形成される。膨出部６６は平面視円形であり、その下方にはボルトの頭部が収容される凹所６７を有する（図５参照）。

各横フレーム６２は、長手方向の両端部に上方へ延びる立設部７１を有している。立設部７１は、縦フレーム６１の内側面に固定される部分であるとともに車体側、具体的にはフロアフレーム１５への固定に供される取付け部である。立設部７１の高さは縦フレーム６１の高さとほぼ同じである。

立設部７１は、図２のＢ−Ｂ断面図である図４の（ｂ）に示したように構成されている。すなわち、下側部材６３の両端は上方に起立する起立片７２を有している。下側部材６３の両端部における起立片７２の幅方向の中央に対応する部位には、下側部材６３の下面よりも上方に位置する上げ底部７３が形成されている。この上げ底部７３の上に取付け用溶接ナット７４が備えられる。取付け用溶接ナット７４は、フレーム部材１６の下端からフロアフレーム１５まで延びるものであり、ねじ穴７４ａを上下方向に向けている。取付け用溶接ナット７４の上端面の高さは起立片７２の上端位置よりも高い。

上側部材６４は、長手方向の両端に取付け用溶接ナット７４を包む被覆部７５が形成され、被覆部７５は、取付け用溶接ナット７４を挟む位置の一対の傾斜面７５ａと、取付け用溶接ナット７４に沿う位置の垂直面７５ｂを有している。

このような立設部７１を有する横フレーム６２の外端は、いわば、取付け用溶接ナット７４を抱き込むようにフロアフレーム１５高さ位置まで上方に延出されることになる。

下側部材６３の起立片７２における取付け用溶接ナット７４を挟む２か所、又は取付け用溶接ナット７４に隣接する一ヵ所には貫通穴７２ａが形成され、内面には貫通穴７２ａに対応してナット７６が溶接されている。この貫通穴７２ａとナット７６は縦フレーム６１に対する結合のための構造である。

すなわち、縦フレーム６１には３本の横フレーム６２を固定する位置に対応して、ボルト７７を挿通可能な貫通穴６１ｃ，６１ｄが形成されている。この貫通穴６１ｃ，６１ｄに対してボルトを縦フレーム６１の外側面から挿入し、ボルト７７の先端を起立片７２の内面のナット７６に螺合することで縦フレーム６１と横フレーム６２を結合して、フレーム部材１６が構成される。

縦フレーム６１と横フレーム６２の結合に際して、縦フレーム６１の下端位置と横フレーム６２の下端位置を同じ高さに揃える。横フレーム６２の両端部に立設部７１を有し、下端の高さを揃えて縦フレーム６１に結合するので、横フレーム６２は縦フレーム６１の下部寄りに配置されることになる。

また、起立片７２の上端位置よりも高さが高い取付け用溶接ナット７４の上端は、縦フレーム６１の上面よりも上に位置する。

なお、縦フレーム６１の外側部材６１ａのうちボルト７７を挿通する貫通穴６１ｃを形成する部位には、ボルト７７の頭部を収容する凹所６１ｅが形成される。

また、フレーム部材１６の下面にはアンダーカバー７８が備えられる。アンダーカバー７８は一枚の板状であり、前側横フレーム６２ａと中間横フレーム６２ｂの間と、中間横フレーム６２ｂと後側横フレーム６２ｃとの間を覆っている。中間横フレーム６２ｂの両端部における分岐部分の間はアンダーカバーによる被覆を行わない開口部７９である。

アンダーカバー７８の固定は、図４の（ａ）に示したように各横フレーム６２の縁部６２ｄの下面に対する溶接等により行われる。

以上のような構成のフレーム部材１６を備える下部構造では、少なくともフレーム部材１６の車幅方向外側部位はバッテリユニット１２に非接続である。つまり、フレーム部材１６はバッテリユニット１２の下を覆うように存在するが、車幅方向外側においてはフレーム部材１６とバッテリユニット１２が相互に固定されたり密接・密着したりすることはなく、少なからず隙間が存在し相対移動が可能な状態である。

車幅方向外側においてフレーム部材１６とバッテリユニット１２を非接続にしつつ、フレーム部材１６とバッテリユニット１２を車体側へ固定する構成は、次のようにして得る。

つまり、車幅方向外側においては、バッテリユニット１２はフロアフレーム１５に取り付け、フレーム部材１６はバッテリユニット１２とは前後方向で異なる位置でフロアフレーム１５に取り付ける。つまり、フロアフレーム１５に対する取付け部である立設部７１を有した横フレーム６２は、バッテリユニット１２の取付け位置に対し前後方向で異なる位置に配設する。

また、車幅方向中央である車内側においては、バッテリユニット１２の中央側をフロアパネル１３のトンネル部１３ｂに、中間横フレーム６２ｂと後側横フレーム６２ｃの中央側（長手方向中間部）をバッテリユニット１２に締結する。横フレーム６２とバッテリユニット１２の締結位置は、トンネル部１３ｂの外端から内側であり、トンネル部１３ｂより外側ではフレーム部材１６とバッテリユニット１２は非接続である。

フレーム部材１６のフロアフレーム１５に対する固定構造と、フレーム部材１６のバッテリユニット１２に対する固定構造を、図５に示す。図５は、下部構造における図２のＣ−Ｄに相当する部分の切断端面図である。

フロアフレーム１５の下面におけるフレーム部材１６の取付け位置には、カップ状の固定部形成部材８１が設けられる。固定部形成部材８１は、車幅方向の内側に、フロアフレーム１５の内側面に結合される内側結合片８１ａを有し、車幅方向の外側に、フロアフレーム１５の下面に結合される水平な外側結合片８１ｂを有している。固定部形成部材８１の車両前後方向に相当する部分は、図６に示したように車両前後方向上方に延びる傾斜部８１ｃを有し、傾斜部８１ｃの上端にはフロアフレーム１５の下面に結合される上端部８１ｄが形成されている。

固定部形成部材８１の下面８１ｅには、必要数の貫通穴８１ｆが形成されており、固定部形成部材８１の内部における貫通穴８１ｆの上方には、ナット８２が保持されている。ナット８２は必要な長さに形成され、フロアフレーム１５に貫通している。

前述の必要数とは、フロアフレーム１５に対して固定されるフレーム部材１６とバッテリユニット１２は前後方向に異なる位置で固定されるので、例えば固定位置が近い部分では２個となり、離れている部分では１個となる。

固定部形成部材８１は、ナット８２を保持する下面と一対の傾斜部８１ｃを含めたカップ状の部分を一山として、フレーム部材１６の立設部７１の間隔とバッテリユニット１２の取付け位置の間隔に応じて一山又は複数山有している。

フレーム部材１６をフロアフレーム１５に対して固定するには、フレーム部材１６の立設部７１の取付け用溶接ナット７４に下からボルト８３を螺合し、続いてボルト８３の先を固定部形成部材８１のナット８２に螺合する。これによって、取付け用溶接ナット７４の上端面は固定部形成部材８１の下面８１ｅに押し当てられた状態になる。

フレーム部材１６のバッテリユニット１２に対する固定は、フレーム部材１６の中間横フレーム６２ｂと後側横フレーム６２ｃの貫通穴６５にボルト８４を挿通して行う（図５参照）。バッテリモジュール２１の下側ケース２１ａと上側ケース２１ｂにおける車幅方向内側の側面のうち、横フレーム６２の貫通穴６５に対応する部位には車内側保持部２３が突設されており、車内側保持部２３にはボルト８４を通す貫通穴２３ａが形成されている。上側ケース２１ｂは貫通穴２３ａの上方にナット２４を保持している。

固定に際しては、横フレーム６２の貫通穴６５に下から挿入したボルト８４を、バッテリモジュール２１の車内側保持部２３の貫通穴２３ａに挿通し、上面のナット２４に螺合する。図５中、２５は円筒形のスペーサである。

バッテリユニット１２とフロアフレーム１５の車幅方向外側における固定は、図７に示したように行われる。図７は、下部構造における図２のＥ−Ｅに相当する部分の切断端面図である。

すなわち、バッテリモジュール２１における車幅方向外側の側面のうち、フロアフレーム１５の固定部形成部材８１のナット８２に対応する位置には、車外側保持部２６が突設されている。車外側保持部２６はナット８２のねじ穴に対応する貫通穴２６ａを有している。

固定に際しては、バッテリモジュール２１の車外側保持部２６に下からボルト８５を挿入して、ボルト８５の先端部をナット８２に螺合し、車外側保持部２６の上端面を固定部形成部材８１の下面８２ｅに押し当てる。

図６に示したように、フロアフレーム１５に対するフレーム部材１６の取付け位置である立設部７１と、フロアフレーム１５に対するバッテリモジュール２１の取付け位置である車外側保持部２６は、車両前後方向に並んでいる。

バッテリユニット１２とフロアフレーム１５の車内側における固定は、図８に示したようなブラケット８６を介して図９に示したように行われる。図９は、下部構造における図２のＦ−Ｇに相当する部分の切断端面図である。

フロアパネル１３のトンネル部１３ｂの外端より内側であるトンネル部１３ｂの上端部に、固定部形成部材８７が形成されている。固定部形成部材８７はトンネル部１３ｂの長手方向から見て略三角形状であり、トンネル部１３ｂの内面における上端角部に結合されている。

固定部形成部材８７は水平面８７ａと水平面８７ａの車内側で起立する起立面８７ｂを有し、水平面８７ａに貫通穴８７ｃを有している。固定部形成部材８７の内部であり貫通穴８７ｃの上方にはナット８８が保持されている。固定部形成部材８７は、車両前後方向に間隔をあけて２か所設けられる。これは、車両前後方向に二組のブラケット８６を配設するためである。

バッテリモジュール２１における車幅方向内側の側面のうち、トンネル部１３ｂの外端よりも内側に相当する部位に、下側ケース２１ａと上側ケース２１ｂの壁を厚くして支持部２７が形成されている。上側ケース２１ｂの支持部２７の上面は水平に形成され、支持部２７は上下方向に延びる貫通穴２７ａを有している。また下側ケース２１ａの貫通穴２７ａの下方にはナット２８が保持されている。

貫通穴２７ａとナット２８は、固定部形成部材８７の貫通穴８７ｃの真下を車両前後方向に挟む２か所に、間隔をあけて形成される。

ブラケット８６は、左右のバッテリモジュール２１に合わせて左右一対用いられ、これらは共に同一形状である。

ブラケット８６は金属板をプレスして形成され、下端に車両前後方向に相当する方向に隙間をあけて２枚の水平な支持板８６ａを有している。支持板８６ａの中央には貫通穴８６ｂが形成されている。貫通穴８６ｂの間隔は、バッテリモジュール２１の支持部２７に形成した貫通穴２７ａの間隔と同じである。

２枚の支持板８６ａにおける車幅方向外側に対応する側の端からは、上方に起立して一つにまとまる垂直片８６ｃが延設され、垂直片８６ｃの上端からはトンネル部１３ｂの形状にあわせて前傾する傾斜片８６ｄが延設されている。そして傾斜片８６ｄの上端からは、車幅方向内側に対応する方向に水平に延びる上端片８６ｅが延設されている。上端片８６ｅは固定部形成部材８７の水平面８７ａに接する部分であり、中央に貫通穴８６ｆを有している。

バッテリユニット１２をフロアパネル１３のトンネル部１３ｂに固定するには、予めバッテリモジュール２１の支持部２７の上面にブラケット８６を固定しておく。ブラケット８６の固定は、支持板８６ａの貫通穴８６ｂに上からボルト８９を通し、ボルト８９を支持部２７の貫通穴２７ａに挿通して、ボルト８９の先端をナット２８に螺合して行う。

ブラケット８６が固定されたバッテリユニット１２は、ブラケット８６の上端片８６ｅを固定部形成部材８７の水平面８７ａの下面に当てて、上端片８６ｅの下からボルト９０を挿入してナット８８に螺合すると、バッテリユニット１２はトンネル部１３ｂに固定される。

以上の各部の固定手順としては、図１に矢印で示したように、まずバッテリユニット１２を車幅方向外側に位置するフロアフレーム１５と車幅方向内側に位置するトンネル部１３ｂに対して固定する。その後、フレーム部材１６を車幅方向外側に位置するフロアフレーム１５と車内側に位置するバッテリユニット１２の車幅方向中央に対して固定する。

このように下部構造は、バッテリユニット１２のバッテリモジュール２１が、トンネル部１３ｂを挟んで左右両側に配設されている。そしてバッテリユニット１２の下方を覆うように備えられるフレーム部材１６については、トンネル部１３ｂの外端から内側で横フレーム６２がバッテリユニット１２に締結される一方、トンネル部１３ｂより外側でフレーム部材１６とバッテリユニット１２は非接続である。

以上のように構成された下部構造では、次のようにしてバッテリユニット１２を保護する。

ポール衝突が発生すると、まずサイドシル１４に荷重が入力され、その荷重はフロアフレーム１５及びフレーム部材１６の横フレーム６２に伝達される。衝突が進みサイドシル１４が変形するとこれに加えフレーム部材１６の縦フレーム６１にも衝突荷重が直接入力され、縦フレーム６１は３本の横フレーム６２に荷重を伝達する。

縦フレーム６１と横フレーム６２は共に閉断面部材であり、剛性が高いので、荷重伝達は良好に行える。しかも、横フレーム６２における縦フレーム６１に対する接続部には立設部７１が形成されており、立設部７１の全体が縦フレーム６１の側面と面接触しているため、剛性は極めて高い。

そのうえ、フレーム部材１６をフロアフレーム１５に固定する部分である立設部７１は、取付け用溶接ナット７４を抱き込むようにして備え、フロアフレーム高さ位置まで上方に延出された構成であるので、フロアフレーム１５に対する固定も高い剛性をもって行える。

そして、それ自体の剛性も取付け剛性も高いフレーム部材１６における車幅方向外側はバッテリユニット１２と非接続である。つまり、横フレーム６２とバッテリユニット１２の間には、上下方向に少なからず隙間が存在する構造であるので、衝突荷重がフレーム部材１６に入力されても、フレーム部材１６の車幅方向外側部位からバッテリユニット１２に直接的に荷重が入力されることを阻止できる。仮にフレーム部材１６における車幅方向外側部位がバッテリユニット１２と接続していると、バッテリユニット１２への荷重の伝達経路はフロアフレーム１５に対する接続部及びフレーム部材１６への接続部となるためより多くの荷重が伝達されるとともに各接続部の挙動が異なるとバッテリユニット１２に対してひずみが作用することとなり保護に不利となるが、本実施形態ではフレーム部材１６における車幅方向外側部位はバッテリユニット１２とは非接続構造であるためバッテリユニット１２への荷重の伝達はフロアフレーム１５に対する接続部のみとなり、この結果、バッテリユニット１２の保護を図れる。

フレーム部材１６はバッテリユニット１２と同様にフロアフレーム１５に対して固定されているが、フレーム部材１６とバッテリユニット１２は前後方向で異なる位置に取り付けられている。換言すれば、横フレーム６２は、バッテリユニット１２の取付け位置に対し前後方向で異なる位置に配設されている。このため、この点からも、縦フレーム６１に入力された衝突荷重のバッテリユニット１２への伝達を抑制できる。

高剛性のフレーム部材１６ではあるが、複数の横フレーム６２が前後に隙間をあけて備えられて枠状に構成されているので、例えばフレーム部材１６が皿状である場合に比して軽量化にも資する。

また横フレーム６２の外端に位置するフレーム部材１６の立設部７１には、取付け用溶接ナット７４が備えられているので、フロアフレーム１５に対する固定に際して別途のブラケットなどの部材が不要であり、構成を簡素にできる。

その取付け用溶接ナット７４は抱き込むように保持されているのでコンパクトな形態で備えることができる。

また、横フレーム６２は、縦フレーム６１の下部寄りに配置されているので、バッテリユニット１２を納める空間を狭めずともバッテリユニット１２との非接続構造を得られる。

さらに、フレーム部材１６の横フレーム６２は、その長手方向の中間部（中央側）をバッテリユニット１２に対して締結している。このため、衝突荷重が入力されて横フレーム６２の中央側に、下へ凸に折れ曲がる方向に力が作用しても、折れを抑制できる。このことからも、バッテリユニット１２への荷重入力を阻止することができる。

前述の構成はこの発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

例えばフレーム部材１６は、車体側に固定されればよく、フロアフレーム１５以外の部位に固定されてもよい。

１１…フロア
１２…バッテリユニット
１３ｂ…トンネル部
１５…フロアフレーム
１６…フレーム部材
２１…バッテリモジュール
６１…縦フレーム
６２…横フレーム
７１…立設部
７４…取付け用溶接ナット

Claims (7)

1. 電動車両の下部構造であって、
   フロア下に接合され車両前後方向に延びる左右のフロアフレームと、
   前記フロア下方で前記左右のフロアフレーム間に配設されるように取り付けられるバッテリユニットと、
   前記バッテリユニットの車幅方向外側に近接して車両前後方向に延びる左右の縦フレームと、前記バッテリユニットの下部に近接して左右の前記縦フレーム同士を連結する横フレームとを有し前記フロアフレームに取り付けられるフレーム部材と、を備え、
   前記フレーム部材は、車幅方向外側が前記バッテリユニットに対して非接続とする
   電動車両の下部構造。
2. 前記フレーム部材は、前後に隙間をあけて複数の前記横フレームを備える
   請求項１に記載の電動車両の下部構造。
3. 前記バッテリユニットは、前記フロアフレームに取付け位置で取り付けられ、
   前記フレーム部材は、前記バッテリユニットとは前後方向で異なる位置で前記フロアフレームに取り付けられる
   請求項１または請求項２に記載の電動車両の下部構造。
4. 前記横フレームは、前記バッテリユニットの取付け位置に対し前後方向で異なる位置に配設されており、
   前記横フレームの両側に前記フロアフレームへの取付け部を形成した
   請求項３に記載の電動車両の下部構造。
5. 前記横フレームの取付け部は、前記横フレームの下端から前記フロアフレームまで延びる取付け用溶接ナットを備え、
   前記横フレームは、前記縦フレームの下部寄りに配置されるとともに、
   外端が前記取付け用溶接ナットを抱き込むように前記フロアフレーム高さ位置まで上方に延出され、
   前記横フレームの取付け部は前記取付け用溶接ナットを介して前記フロアフレームへ取り付けられる
   請求項４に記載の電動車両の下部構造。
6. 前記バッテリユニットの車幅方向中央側を前記フロアに締結し、前記横フレームの車幅方向中央側を前記バッテリユニットに締結する
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の電動車両の下部構造。
7. 前記フロアに駆動系部品が配策され上方に向かって膨出するとともに車両前後方向に延びるトンネル部を備え、
   前記バッテリユニットのバッテリモジュールが前記駆動系部品を挟んで車幅方向両側に配設され、
   前記トンネル部の車幅方向外端より中央側位置で前記横フレームを前記バッテリユニットに締結し、
   前記トンネル部車幅方向外端より外側で前記フレーム部材と前記バッテリユニットを非接続とする
   請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の電動車両の下部構造。

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