JP2021160508A - Lower structure of electric vehicle - Google Patents

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Abstract

To protect a battery unit by enhancing mounting rigidity of the battery unit to a floor without inviting inconvenience such as weight increase in a vehicle body.SOLUTION: In a lower structure of an electric vehicle mounted with a battery unit 12 below a floor 11, battery modules 21 of the battery unit 12 are arranged on the left and right across a tunnel part 13b swelling upward in such a manner that a cross section is formed into a substantially arch shape in a center in a vehicle width direction of the floor 11, and extending in a vehicle longitudinal direction. Tunnel part side portions of the battery modules 21 are fastened to left and right fastening parts 13c higher than a floor general surface in the tunnel part 13b. The ceiling surface of the tunnel part 13b is provided with tunnel reinforcements 91 coupled so as to connect between the left and right fastening parts 13c and reinforcing the tunnel part 13b, and a reinforcement member 92 over between the fastening parts 13c below the tunnel reinforcement 91 is provided so as to enhance rigidity of the vicinity of the fastening parts 13c by a ring structure.SELECTED DRAWING: Figure 7

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、例えばプラグインハイブリッド車のような電動車両の下部構造に関する。 The present invention relates to a substructure of an electric vehicle such as a plug-in hybrid vehicle in which a battery unit is mounted below the floor.

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固定されている。 As the structure as described above, as disclosed in Patent Document 1 below, an upper cross member and a lower cross member are provided between the left and right floor frames under the floor, and the battery unit is sandwiched between them. There is something to attach. The battery unit is fixed to both the upper cross member and the lower cross member.

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が、上部と下部のクロスメンバに伝達され、それらクロスメンバの個々の荷重伝達負担が軽減される。 In this configuration, the collision load input to the floor frame at the time of a side collision is transmitted to the upper and lower cross members, and the individual load transmission load of those cross members is reduced.

しかし、バッテリユニットを載置している下部のクロスメンバには、大きな荷重がかかりやすい。特に、下部のクロスメンバにおける長手方向の中央側部分には、この部分を折れ点として下に凸に折れ曲がろうとする力が作用する。クロスメンバが中央で折れるとバッテリユニットが損傷するので、クロスメンバの剛性を確かなものにしたいが、クロスメンバの板厚を厚くしたり大断面化したりすることは、車体の重量増加やバッテリユニット収容空間の狭小化を招くという新たな問題が発生する。 However, a large load is likely to be applied to the lower cross member on which the battery unit is mounted. In particular, a force that tries to bend downward convexly acts on the central portion of the lower cross member in the longitudinal direction with this portion as a bending point. If the cross member breaks in the center, the battery unit will be damaged, so we want to ensure the rigidity of the cross member. A new problem arises, which leads to the narrowing of the accommodation space.

特許第5654039号公報Japanese Patent No. 5654039

そこで、この発明は、車体の重量増加のような不都合を招来することなく、バッテリユニットを保護することを主な目的とする。 Therefore, the main object of the present invention is to protect the battery unit without causing inconvenience such as an increase in the weight of the vehicle body.

そのための手段は、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であって、前記バッテリユニットのバッテリモジュールは、前記フロアの車幅方向中央で横断面略アーチ状に上方に向けて膨出し車両前後方向に延びるトンネル部を挟んで左右に配設されるとともに、前記バッテリモジュールの前記トンネル部側部位が前記トンネル部における前記フロア一般面より高い左右の締結部に締結され、左右の前記締結部間に、前記締結部間における前記トンネル部を補強するトンネルレインフォースメントが設けられ、前記締結部間に跨って前記トンネルレインフォースメントとは間をあけて前記トンネル部に締結される補強部材を備える電動車両の下部構造である。 The means for that is a substructure of an electric vehicle in which the battery unit is mounted below the floor, and the battery module of the battery unit bulges upward in a substantially arched cross section at the center of the floor in the vehicle width direction. It is arranged on the left and right sides of the tunnel portion extending in the front-rear direction of the vehicle, and the tunnel portion side portion of the battery module is fastened to the left and right fastening portions higher than the floor general surface in the tunnel portion, and the left and right fastenings are fastened. A tunnel reinforcement for reinforcing the tunnel portion between the fastening portions is provided between the portions, and a reinforcing member straddling the fastening portions and being fastened to the tunnel portion with a gap from the tunnel reinforcement. It is a substructure of an electric vehicle equipped with.

この構成では、バッテリユニットはフロアのトンネル部に対して固定されており、側面衝突時にバッテリユニットの中央側部位が下に凸に変位することが抑制される。しかも、トンネル部に締結された左右のバッテリモジュールにおけるトンネル部側部位の間は、トンネルレインフォースメントと補強部材によって環状構造を有する。このため、バッテリモジュールのトンネル部に対する取付け剛性は高い。 In this configuration, the battery unit is fixed to the tunnel portion of the floor, and it is possible to prevent the central portion of the battery unit from being convexly displaced downward in the event of a side collision. Moreover, the left and right battery modules fastened to the tunnel portion have an annular structure between the tunnel portion side portions by the tunnel reinforcement and the reinforcing member. Therefore, the mounting rigidity of the battery module with respect to the tunnel portion is high.

この発明の一態様においては、前記補強部材が、前記バッテリユニットの配設位置に沿って車両前後方向に延設された構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the reinforcing member may be extended in the front-rear direction of the vehicle along the arrangement position of the battery unit.

この構成では、車両前後方向に長い補強部材によって、トンネル部に対する取り付け剛性が有効に向上される。 In this configuration, the mounting rigidity to the tunnel portion is effectively improved by the reinforcing member that is long in the front-rear direction of the vehicle.

前記補強部材を前後方向に延設する場合には、前記バッテリモジュールが車両前後方向に配設された複数の前記締結部で前記トンネル部に固定され、前記補強部材が複数の前記締結部間に跨って延設された構成としてもよい。 When the reinforcing member is extended in the front-rear direction, the battery module is fixed to the tunnel portion by a plurality of the fastening portions arranged in the front-rear direction of the vehicle, and the reinforcing member is provided between the plurality of fastening portions. The configuration may be extended over the straddle.

この構成では、バッテリモジュールが締結される部位と共に補強部材が車両前後方向に延在しているので、トンネル部に対する取り付け剛性が更に向上される。 In this configuration, since the reinforcing member extends in the front-rear direction of the vehicle together with the portion where the battery module is fastened, the mounting rigidity to the tunnel portion is further improved.

この発明によれば、トンネル部を利用することによって、側面衝突時にバッテリユニットの中央側部位が下に凸に変位することを抑制するので、車体の重量増加のような不都合を招来することなく、バッテリユニットを保護できる。しかも、トンネル部にはトンネルレインフォースメントと補強部材とによる環状構造が形成されるので、フロアに対する取付け剛性を高めて、バッテリ保護の効果をより確実なものとすることができる。 According to the present invention, by using the tunnel portion, it is possible to prevent the central portion of the battery unit from being displaced downward in a convex manner at the time of a side collision, so that inconvenience such as an increase in the weight of the vehicle body is not caused. The battery unit can be protected. Moreover, since an annular structure formed by the tunnel reinforcement and the reinforcing member is formed in the tunnel portion, the mounting rigidity to the floor can be increased and the effect of battery protection can be further ensured.

電動車両の下部構造の概略正面図。Schematic front view of the substructure of an electric vehicle. 電動車両の下部構造の分離状態を示す概略正面図。The schematic front view which shows the separated state of the substructure of an electric vehicle. 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。Top view of the battery unit stacked on the frame member. フレーム部材の斜視図。Perspective view of the frame member. 図3のA−A断面図とB−B断面図。AA cross-sectional view and BB cross-sectional view of FIG. 下部構造における図3のC−Dに相当する部分の切断端面図。The cut end view of the portion corresponding to CD of FIG. 3 in the lower structure. 下部構造における図3のE−Fに相当する部分の切断端面図。The cut end view of the portion corresponding to EF of FIG. 3 in the lower structure. トンネル部を下方から見上げた斜視図。A perspective view of the tunnel section looking up from below. フレーム部材にバッテリユニットを固定した状態の斜視図。The perspective view of the state where the battery unit is fixed to the frame member.

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。 An embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に電動車両の下部構造について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のフロア11に対する取り付け剛性を有効に向上させる構造である。 FIG. 1 shows a schematic front view of the lower structure of the electric vehicle. This lower structure is a structure that effectively improves the mounting rigidity of the battery unit 12 mounted below the floor 11 with respect to the floor 11.

下部構造は、下部構造の分離状態を示す概略正面図である図2に示すように、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。 As shown in FIG. 2, which is a schematic front view showing a separated state of the lower structure, the lower structure is provided with side sills 14 which are skeleton members having a closed cross section at both ends of the floor panel 13 constituting the floor 11 in the vehicle width direction. There is. The side sill 14 extends in the front-rear direction of the vehicle, and a joint portion 13a at the end of the floor panel 13 is connected to the upper end portion of the inner side surface.

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。 The floor panel 13 has a tunnel portion 13b in the center in the vehicle width direction in which drive system components (not shown) are arranged. The tunnel portion 13b bulges upward in a substantially arched cross section and extends in the front-rear direction of the vehicle.

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。 A pair of floor frames 15 are provided on the lower surface of the floor panel 13 and on the outer side in the vehicle width direction (outer side of the vehicle). The left and right floor frames 15 are also skeleton members having a closed cross section like the side sills 14, and extend in the front-rear direction of the vehicle. The formation position of the floor frame 15 with respect to the floor panel 13 is appropriately set, but in the portion where the battery unit 12 is provided, it is set to the outermost side in the vehicle width direction, and the outer surface of the floor frame 15 in the vehicle width direction is the side sill 14. It is connected to the inner surface. That is, the floor frame 15 is arranged below both ends of the floor panel 13 connected to the side sill 14 in the vehicle width direction, and is connected to the inner side surface of the side sill 14 together with the floor panel 13.

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。 The battery unit 12 is attached from below so as to be disposed between the left and right floor frames 15 below the floor 11 having the above-mentioned schematic structure.

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。 The battery unit 12 has two battery modules 21 on the left and right corresponding to the vehicle width direction, and these left and right battery modules 21 are connected by a connecting portion 22 at the rear portion corresponding to the rear of the vehicle to be integrated. There is. Further, the battery module 21 has a lower case 21a and an upper case 21b, which are fixed to each other by fasteners. The left and right battery modules 21 are not necessarily the same shape or symmetrical shape. The battery modules 21 in the illustrated example have different shapes and different lengths in the front-rear direction of the vehicle.

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。 Below the battery unit 12, a frame member 16 is provided so as to cover the battery unit 12.

フレーム部材16は、バッテリユニット12の車外側を前後方向に延びる左右の縦フレーム61と、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。 The frame member 16 has left and right vertical frames 61 extending in the front-rear direction on the outside of the battery unit 12, and horizontal frames 62 for connecting the left and right vertical frames 61 to each other.

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3に示す。また図4はフレーム部材16の斜視図である。図3、図4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。 FIG. 3 shows a state in which the battery unit 12 is stacked on the frame member 16. Further, FIG. 4 is a perspective view of the frame member 16. The white arrows in FIGS. 3 and 4 are for assisting in understanding the drawings, and "Fr" and "Rr" in the arrows represent "front" and "rear" of the vehicle, respectively. Therefore, the direction connecting "Fr" and "Rr" is the front-rear direction of the vehicle. The same applies to other figures.

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。 As shown in these figures, the vertical frame 61 of the frame member 16 has a closed cross section having a square cross section, and is configured by connecting both end edges of the outer member 61a and the inner member 61b to each other. The length of the vertical frame 61 is set to be the same as or slightly longer than the length of the battery unit 12 in the vehicle front-rear direction.

左右の縦フレーム61の配設間隔は、図3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。 As shown in FIG. 3, the arrangement interval of the left and right vertical frames 61 is the same as or slightly longer than the length of the battery unit 12 in the vehicle width direction. In other words, the left and right vertical frames 61 are arranged at intervals so that the battery unit 12 can be accommodated. In other words, the distance between the boundary between the battery unit 12 mounted so as to be arranged between the floor frames 15 and the vertical frame 61 of the frame member 16 provided so as to cover the battery unit 12 is approximately the floor frame 15. It is set to correspond to the interval of.

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。 The horizontal frame 62 is not a plate shape having an expanded surface but a rod shape, and a plurality of horizontal frames 62 are provided with a gap in the front-rear direction corresponding to the vehicle front-rear direction. Since the left and right vertical frames 61 are connected by a plurality of horizontal frames 62, the frame member 16 has a frame shape.

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。 In this example, there are three horizontal frames 62, from the front side in the vehicle front-rear direction, the front side horizontal frame 62a, the intermediate horizontal frame 62b, and the rear side horizontal frame 62c. The front lateral frame 62a and the rear lateral frame 62c are formed in a straight line, and the intermediate lateral frame 62b is formed in a plan view X-shape in which both side portions in the longitudinal direction are bifurcated.

各横フレーム62は、図3のA−A断面図である図5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。 Each horizontal frame 62 has a lower member 63 and an upper member 64 that are coupled and integrated with each other as shown in FIG. 5 (a), which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The lower member 63 and the upper member 64 are connected to each other at the edge portion 62d, and a space 62e for separating the lower member 63 and the upper member 64 is formed at a portion between the edge portions 62d. It has a closed cross-section structure.

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。 Of each of the horizontal frames 62, the horizontal frame 62 having a portion facing the center of the battery module 21 in the vehicle width direction in the middle portion in the longitudinal direction corresponding to the center in the vehicle width direction is penetrated for fixing to the battery unit 12. The hole 65 is formed. That is, in the case of the battery module 21 of the illustrated example, there are two at the intermediate portion in the longitudinal direction of the intermediate horizontal frame 62b and the rear lateral frame 62c, which correspond to the center of the battery module 21 in the vehicle width direction. Through holes 65 are arranged side by side.

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6参照)。 The through hole 65 is formed in a bulging portion 66 in which both the upper member 64 and the lower member 63 are projected upward. The bulge 66 has a circular shape in a plan view, and has a recess 67 below which the head of the bolt is housed (see FIG. 6).

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。 Each lateral frame 62 has upright portions 71 extending upward at both ends in the longitudinal direction. The upright portion 71 is a portion fixed to the inner side surface of the vertical frame 61 and is a mounting portion provided for fixing to the vehicle body side, specifically, the floor frame 15. The height of the upright portion 71 is substantially the same as the height of the vertical frame 61.

立設部71は、図3のB−B断面図である図5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。 The upright portion 71 is configured as shown in FIG. 5 (b), which is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. That is, both ends of the lower member 63 have standing pieces 72 that stand up upward. A raised bottom portion 73 located above the lower surface of the lower member 63 is formed at a portion of both ends of the lower member 63 corresponding to the center of the upright piece 72 in the width direction. A mounting welding nut 74 is provided on the raised bottom portion 73. The mounting welding nut 74 extends from the lower end of the frame member 16 to the floor frame 15, and the screw holes 74a are directed in the vertical direction. The height of the upper end surface of the mounting welding nut 74 is higher than the upper end position of the standing piece 72.

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。 The upper member 64 is formed with a covering portion 75 for wrapping the mounting welding nut 74 at both ends in the longitudinal direction, and the covering portion 75 has a pair of inclined surfaces 75a at a position where the mounting welding nut 74 is sandwiched and a mounting welding nut 74. It has a vertical surface 75b at a position along the above.

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。 The outer end of the horizontal frame 62 having such an upright portion 71 extends upward to the floor frame 15 height position so as to embrace the mounting welding nut 74, so to speak.

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。 Through holes 72a are formed in two places sandwiching the mounting welding nut 74 in the upright piece 72 of the lower member 63, or in one place adjacent to the mounting welding nut 74, and correspond to the through holes 72a on the inner surface. The nut 76 is welded. The through hole 72a and the nut 76 have a structure for connecting to the vertical frame 61.

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。 That is, through holes 61c and 61d through which bolts 77 can be inserted are formed in the vertical frame 61 corresponding to the positions where the three horizontal frames 62 are fixed. A bolt is inserted into the through holes 61c and 61d from the outer surface of the vertical frame 61, and the tip of the bolt 77 is screwed into the nut 76 on the inner surface of the upright piece 72 to connect the vertical frame 61 and the horizontal frame 62. The frame member 16 is configured.

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。 When connecting the vertical frame 61 and the horizontal frame 62, the lower end position of the vertical frame 61 and the lower end position of the horizontal frame 62 are aligned at the same height. Since the horizontal frame 62 has vertical portions 71 at both ends and is coupled to the vertical frame 61 by aligning the heights of the lower ends, the horizontal frame 62 is arranged closer to the lower part of the vertical frame 61.

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。 Further, the upper end of the mounting welding nut 74, which is higher than the upper end position of the standing piece 72, is located above the upper surface of the vertical frame 61.

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。 A recess 61e for accommodating the head of the bolt 77 is formed in a portion of the outer member 61a of the vertical frame 61 where the through hole 61c through which the bolt 77 is inserted is formed.

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。 An undercover 78 is provided on the lower surface of the frame member 16. The undercover 78 has a single plate shape and covers between the front horizontal frame 62a and the intermediate horizontal frame 62b and between the intermediate horizontal frame 62b and the rear horizontal frame 62c. Between the branch portions at both ends of the intermediate horizontal frame 62b is an opening 79 that is not covered with an undercover.

アンダーカバー78の固定は、図5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。 The undercover 78 is fixed by welding or the like to the lower surface of the edge portion 62d of each horizontal frame 62 as shown in FIG. 5A.

おおよそ以上のような各部からなる下部構造では、バッテリユニット12は、図7に示したように、バッテリモジュール21のトンネル部側部位がトンネル部13bにおけるフロア11一般面、つまりフロア11の主な面より高い左右(車幅方向両側)の締結部13cに締結される。図7は、下部構造における図3のE−Fに相当する部分の切断端面図である。 In the lower structure composed of the above-mentioned parts, as shown in FIG. 7, the tunnel portion side portion of the battery module 21 is the general surface of the floor 11 in the tunnel portion 13b, that is, the main surface of the floor 11. It is fastened to the higher left and right (both sides in the vehicle width direction) fastening portions 13c. FIG. 7 is a cut end view of a portion of the substructure corresponding to EF in FIG.

締結部13cは、トンネル部13bの天井面に設けられる固定部形成部材81で構成される。固定部形成部材81は、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の上端部に形成される。固定部形成部材81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。 The fastening portion 13c is composed of a fixing portion forming member 81 provided on the ceiling surface of the tunnel portion 13b. The fixing portion forming member 81 is formed at the upper end portion of the tunnel portion 13b, which is inside the outer end of the tunnel portion 13b of the floor panel 13. The fixing portion forming member 81 has a substantially triangular shape when viewed from the longitudinal direction of the tunnel portion 13b, and is connected to the upper end corner portion on the inner surface of the tunnel portion 13b.

斜め下方から見上げた斜視図である図8にも示したように、固定部形成部材81は水平面81aと水平面81aの車内側で起立する起立面81bを有し、水平面81aに貫通穴81cを有している。固定部形成部材81の内部であり貫通穴81cの上方にはナット82が保持されている。固定部形成部材81は、車両前後方向に間隔をあけて2か所設けられる。 As shown in FIG. 8 which is a perspective view viewed from diagonally below, the fixing portion forming member 81 has a horizontal plane 81a and an upright surface 81b standing inside the vehicle on the horizontal plane 81a, and the horizontal plane 81a has a through hole 81c. doing. A nut 82 is held inside the fixing portion forming member 81 and above the through hole 81c. The fixing portion forming member 81 is provided at two locations at intervals in the front-rear direction of the vehicle.

そして、締結部13c(固定部形成部材81)の近傍には、左右の締結部13c間に設けられるトンネルレインフォースメント91と、締結部13c間に跨ってトンネルレインフォースメント91とは上下に間をあけてトンネル部13bに締結される補強部材92が備えられる。 Then, in the vicinity of the fastening portion 13c (fixed portion forming member 81), the tunnel reinforcement 91 provided between the left and right fastening portions 13c and the tunnel reinforcement 91 straddling the fastening portion 13c are vertically spaced from each other. A reinforcing member 92 is provided which is opened and fastened to the tunnel portion 13b.

トンネルレインフォースメント91は、締結部13c間におけるトンネル部13bを補強するものであり、図8に示したようにトンネル部13bの上端部の内面に沿う形状に形成されている。つまりトンネル部13bの天井面に当たる天井面部91aと、天井面部91aの左右両側から下方に下がる側面部91bを有している。天井面部91aと側面部91bは、トンネル部13bの長手方向に適宜幅に形成されており、幅方向の中間部に、左右両側の側面部91bと天井面部91aをつなぐ膨出リブ91cが形成されている。 The tunnel reinforcement 91 reinforces the tunnel portion 13b between the fastening portions 13c, and is formed in a shape along the inner surface of the upper end portion of the tunnel portion 13b as shown in FIG. That is, it has a ceiling surface portion 91a that corresponds to the ceiling surface of the tunnel portion 13b, and side surface portions 91b that descend downward from both the left and right sides of the ceiling surface portion 91a. The ceiling surface portion 91a and the side surface portion 91b are appropriately formed to have a width in the longitudinal direction of the tunnel portion 13b, and a bulging rib 91c connecting the side surface portions 91b on both the left and right sides and the ceiling surface portion 91a is formed in the intermediate portion in the width direction. ing.

前述した固定部形成部材81は、トンネルレインフォースメント91の下面に結合されている。 The fixing portion forming member 81 described above is coupled to the lower surface of the tunnel reinforcement 91.

補強部材92は、図9に示したように、締結部13cに結合される被挟持片92aを左右に有し、これらをつなぐ板状の本体部92bを有している。補強部材92は、バッテリユニット12の配設位置に沿って前後方向に延設されており、前述した固定部形成部材81は車両前後方向に間隔をあけて2か所設けられるので、補強部材92は前後2か所の締結部13c間に跨るように形成される。 As shown in FIG. 9, the reinforcing member 92 has left and right sandwiched pieces 92a to be connected to the fastening portion 13c, and has a plate-shaped main body portion 92b connecting them. The reinforcing member 92 extends in the front-rear direction along the arrangement position of the battery unit 12, and the fixing portion forming member 81 described above is provided at two locations at intervals in the front-rear direction of the vehicle. Is formed so as to straddle between the fastening portions 13c at two front and rear positions.

補強部材92の本体部92bには、車両前後方向に沿って延びる膨出リブ92cが形成されている。 A bulging rib 92c extending in the front-rear direction of the vehicle is formed on the main body portion 92b of the reinforcing member 92.

なお、補強部材92における長手方向の屈曲は、トンネル部13bの高さの変化に対応したものである。 The bending of the reinforcing member 92 in the longitudinal direction corresponds to a change in the height of the tunnel portion 13b.

バッテリユニット12のトンネル部13bに対する固定は、バッテリユニット12をフロア11に対して直接固定してもよいが、この例では、ブラケット83を介して行う。 The battery unit 12 may be fixed to the tunnel portion 13b directly to the floor 11, but in this example, the battery unit 12 is fixed to the tunnel portion 13b via the bracket 83.

ブラケット83は、図9に示したように、バッテリモジュール21のトンネル部13b側部位に固定されており、バッテリモジュール21の上面よりも上方へ延びている。 As shown in FIG. 9, the bracket 83 is fixed to the tunnel portion 13b side portion of the battery module 21, and extends upward from the upper surface of the battery module 21.

左右一対の締結部13cは前後に2か所設けられるので、ブラケット83は左右一対で構成され、締結部13cの間隔に合わせて前後に2組固定される。 Since the pair of left and right fastening portions 13c are provided at two positions in the front and rear, the bracket 83 is composed of a pair of left and right fastening portions, and two sets are fixed in the front and rear according to the distance between the fastening portions 13c.

2組合計4個のブラケット83の構造は、共に同一である。ブラケット83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83aを有している。支持板83aの中央には貫通穴が形成されている。貫通穴の間隔は、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。 The structures of the two sets of four brackets 83 are the same. The bracket 83 is formed by pressing a metal plate, and has two horizontal support plates 83a at the lower end with a gap corresponding to the vehicle front-rear direction. A through hole is formed in the center of the support plate 83a. The spacing between the through holes is the same as the spacing between the through holes 27a formed in the support portion 27 of the battery module 21.

2枚の支持板83a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83bが延設され、垂直片83b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83cが延設されている。そして傾斜片83c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83dが延設されている。上端片83dは固定部形成部材81の水平面81aに接する部分であり、中央に貫通穴83eを有している。 From the end of the two support plates 83a on the side corresponding to the outside in the vehicle width direction, a vertical piece 83b that stands up upward and is united is extended, and from the upper end of the vertical piece 83b, the shape of the tunnel portion 13b is formed. At the same time, an inclined piece 83c that tilts forward is extended. From the upper end of the inclined piece 83c, an upper end piece 83d extending horizontally in the direction corresponding to the inside in the vehicle width direction extends. The upper end piece 83d is a portion of the fixing portion forming member 81 in contact with the horizontal plane 81a, and has a through hole 83e in the center.

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83を固定しておく。ブラケット83の固定は、支持板83aの貫通穴に上からボルト84を通し、ボルト84を支持部27の貫通穴27aに挿通して、ボルト84の先端をナット28に螺合して行う。 In order to fix the battery unit 12 to the tunnel portion 13b of the floor panel 13, the bracket 83 is fixed to the upper surface of the support portion 27 of the battery module 21 in advance. The bracket 83 is fixed by passing the bolt 84 through the through hole of the support plate 83a from above, inserting the bolt 84 into the through hole 27a of the support portion 27, and screwing the tip of the bolt 84 into the nut 28.

ブラケット83が固定されたバッテリユニット12は、ブラケット83の上端片83dを補強部材92の被挟持片92aを介在させて固定部形成部材81の水平面81aの下面に当てる。この状態で、上端片83dの下からボルト85を挿入してナット82に螺合すると、バッテリユニット12はトンネル部13bに固定されるとともに、トンネル部13bの天井面の下方に補強部材92が保持される。 In the battery unit 12 to which the bracket 83 is fixed, the upper end piece 83d of the bracket 83 is brought into contact with the lower surface of the horizontal plane 81a of the fixing portion forming member 81 with the sandwiched piece 92a of the reinforcing member 92 interposed therebetween. In this state, when the bolt 85 is inserted from below the upper end piece 83d and screwed into the nut 82, the battery unit 12 is fixed to the tunnel portion 13b and the reinforcing member 92 is held below the ceiling surface of the tunnel portion 13b. Will be done.

これにより、トンネル部13bの天井面に沿うトンネルレインフォースメント91と、これの下方に間隔をあけて存在し左右方向に延びる補強部材92との結合からなる、締結部13cを含む環状構造が形成される。 As a result, an annular structure including the fastening portion 13c is formed, which is composed of a connection between the tunnel reinforcement 91 along the ceiling surface of the tunnel portion 13b and the reinforcing member 92 existing below the tunnel reinforcement 91 at intervals and extending in the left-right direction. Will be done.

車幅方向中央部分が上述のようにトンネル部13bに固定されるバッテリユニット12は、車幅向外側の部分もフロア11に対して固定される。この固定は、フレーム部材16の固定と同様に、フロアフレーム15に対してなされる。 In the battery unit 12 whose central portion in the vehicle width direction is fixed to the tunnel portion 13b as described above, the portion outside the vehicle width direction is also fixed to the floor 11. This fixing is made to the floor frame 15 in the same manner as the fixing of the frame member 16.

フレーム部材16のフロアフレーム15に対する取り付け構造を図6に示す。図6は、下部構造における図3のC−Dに相当する部分の切断端面図であり、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共に、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示している。 The attachment structure of the frame member 16 to the floor frame 15 is shown in FIG. FIG. 6 is a cut end view of a portion of the lower structure corresponding to CD of FIG. 3, showing a fixed structure of the frame member 16 to the floor frame 15 as well as a fixed structure of the frame member 16 to the battery unit 12. ..

すなわち、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86が設けられる。固定部形成部材86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86a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86bを有している。固定部形成部材86の車両前後方向に相当する部分は、車両前後方向上方に延びる傾斜部(図示せず)を有し、この傾斜部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(図示せず)が形成されている。 That is, a cup-shaped fixing portion forming member 86 is provided at a mounting position of the frame member 16 on the lower surface of the floor frame 15. The fixing portion forming member 86 has an inner connecting piece 86a connected to the inner side surface of the floor frame 15 on the inner side in the vehicle width direction, and is horizontally connected to the lower surface of the floor frame 15 on the outer side in the vehicle width direction. It has an outer coupling piece 86b. The portion of the fixing portion forming member 86 corresponding to the vehicle front-rear direction has an inclined portion (not shown) extending upward in the vehicle front-rear direction, and the upper end portion of the inclined portion is connected to the lower surface of the floor frame 15. (Not shown) is formed.

固定部形成部材86の下面86cには、必要数の貫通穴が形成されており、固定部形成部材86の内部における貫通穴の上方には、ナット87が保持されている。ナット87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。 A required number of through holes are formed on the lower surface 86c of the fixing portion forming member 86, and a nut 87 is held above the through holes inside the fixing portion forming member 86. The nut 87 is formed to a required length and penetrates the floor frame 15.

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。 The above-mentioned required number is that the frame member 16 and the battery unit 12 fixed to the floor frame 15 are fixed at different positions in the front-rear direction. Then it becomes one.

固定部形成部材86は、ナット87を保持する下面と一対の傾斜部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。 The fixing portion forming member 86 has a cup-shaped portion including a lower surface for holding the nut 87 and a pair of inclined portions as a mountain, and is spaced between the standing portion 71 of the frame member 16 and the mounting position of the battery unit 12. It has one or more mountains depending on it.

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88を螺合し、続いてボルト88の先を固定部形成部材86のナット87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86の下面85cに押し当てられた状態になる。 In order to fix the frame member 16 to the floor frame 15, a bolt 88 is screwed from below into a welding nut 74 for mounting the upright portion 71 of the frame member 16, and then the tip of the bolt 88 is fixed to the fixing portion forming member. It is screwed into the nut 87 of 86. As a result, the upper end surface of the mounting welding nut 74 is pressed against the lower surface 85c of the fixing portion forming member 86.

フロアフレーム15に対するバッテリユニット12の車幅方向外側の固定は、フレーム部材16をフロアフレーム15に対して固定したのと同じ要領でフロアフレーム15に取り付けられるので、その詳しい説明を省略する。 The fixing of the battery unit 12 to the floor frame 15 on the outer side in the vehicle width direction is attached to the floor frame 15 in the same manner as the frame member 16 is fixed to the floor frame 15, so detailed description thereof will be omitted.

フレーム部材16における横フレーム62の車幅方向中央は、図6に示したようにバッテリユニット12に対して固定される。これによって、横フレーム62の車幅方向中央はトンネル部13bに取り付けられることになる。 The center of the horizontal frame 62 in the frame member 16 in the vehicle width direction is fixed to the battery unit 12 as shown in FIG. As a result, the center of the horizontal frame 62 in the vehicle width direction is attached to the tunnel portion 13b.

具体的には、横フレーム62のバッテリユニット12に対する固定は、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89を挿通して行う。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89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。 Specifically, the horizontal frame 62 is fixed to the battery unit 12 by inserting bolts 89 into the through holes 65 of the intermediate horizontal frame 62b and the rear horizontal frame 62c. Of the inner side surfaces of the lower case 21a and the upper case 21b of the battery module 21 in the vehicle width direction, the vehicle inside holding portion 23 is projected from the portion corresponding to the through hole 65 of the horizontal frame 62 to hold the vehicle inside. A through hole 23a through which the bolt 89 is passed is formed in the portion 23. The upper case 21b holds the nut 24 above the through hole 23a.

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89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6中、25は円筒形のスペーサである。 At the time of fixing, the bolt 89 inserted from below into the through hole 65 of the horizontal frame 62 is inserted into the through hole 23a of the vehicle inner holding portion 23 of the battery module 21 and screwed into the nut 24 on the upper surface. In FIG. 6, reference numeral 25 denotes a cylindrical spacer.

以上のように構成された下部構造では、バッテリユニット12がフロア11のトンネル部13bに対して締結されており、側面衝突時にバッテリユニット12の中央側部位が下に凸に変位することが抑制される。しかも、トンネル部13bにおけるバッテリユニット12の締結部13cを有する部分には、トンネルレインフォースメント91と補強部材92からなる環状構造が形成される。このため、バッテリユニット12のトンネル部13bに対する取付け剛性は高い。 In the lower structure configured as described above, the battery unit 12 is fastened to the tunnel portion 13b of the floor 11, and it is suppressed that the central portion of the battery unit 12 is convexly displaced downward at the time of a side collision. NS. Moreover, an annular structure composed of the tunnel reinforcement 91 and the reinforcing member 92 is formed in the portion of the tunnel portion 13b having the fastening portion 13c of the battery unit 12. Therefore, the mounting rigidity of the battery unit 12 with respect to the tunnel portion 13b is high.

しかもトンネルレインフォースメント91と補強部材92の大きさは、衝突荷重伝達を受ける部材の板厚を厚くしたり大断面化したりする場合に比して、比較的小さく軽量に構成できる。 Moreover, the size of the tunnel reinforcement 91 and the reinforcing member 92 can be made relatively small and lightweight as compared with the case where the plate thickness of the member receiving the collision load transmission is increased or the cross section is increased.

また補強部材92は、バッテリユニット12の配設位置に沿って前後方向に延設されているので、トンネル部13bに対する取り付け剛性を有効に向上できる。 Further, since the reinforcing member 92 extends in the front-rear direction along the arrangement position of the battery unit 12, the mounting rigidity to the tunnel portion 13b can be effectively improved.

そのうえ、補強部材92は前後方向に配設された複数の締結部13c間に跨って延設されているので、トンネル部13bに対する取り付け剛性を更に向上できる。 Moreover, since the reinforcing member 92 extends across the plurality of fastening portions 13c arranged in the front-rear direction, the mounting rigidity to the tunnel portion 13b can be further improved.

このように、コンパクトな構成でありながらもトンネル部13bに対する高い取付け剛性を得て、側面衝突時にバッテリユニット12の中央側部位が下に凸に変位することを抑制する。この結果、車体の重量増加のような不都合を招来することなく、バッテリユニット12を保護できる。 In this way, despite the compact configuration, high mounting rigidity to the tunnel portion 13b is obtained, and the central portion of the battery unit 12 is prevented from being displaced downward in a convex manner at the time of a side collision. As a result, the battery unit 12 can be protected without causing inconvenience such as an increase in the weight of the vehicle body.

しかも、閉断面の高剛性の横フレーム62を備え、横フレーム62もトンネル部13bに対して固定しているので、バッテリユニット12保護の効果をより一層高められる。 Moreover, since the horizontal frame 62 having a closed cross section and high rigidity is provided and the horizontal frame 62 is also fixed to the tunnel portion 13b, the effect of protecting the battery unit 12 can be further enhanced.

11…フロア
12…バッテリユニット
13b…トンネル部
13c…締結部
91…トンネルレインフォースメント
92…補強部材
11 ... Floor 12 ... Battery unit 13b ... Tunnel part 13c ... Fastening part 91 ... Tunnel reinforcement 92 ... Reinforcing member

Claims (3)

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であって、
前記バッテリユニットのバッテリモジュールは、前記フロアの車幅方向中央で横断面略アーチ状に上方に向けて膨出し車両前後方向に延びるトンネル部を挟んで左右に配設されるとともに、
前記バッテリモジュールの前記トンネル部側部位が前記トンネル部における前記フロア一般面より高い左右の締結部に締結され、
左右の前記締結部間に、前記締結部間における前記トンネル部を補強するトンネルレインフォースメントが設けられ、
前記締結部間に跨って前記トンネルレインフォースメントとは間をあけて前記トンネル部に締結される補強部材を備える
電動車両の下部構造。
It is a substructure of an electric vehicle in which a battery unit is installed below the floor.
The battery modules of the battery unit are arranged on the left and right sides of a tunnel portion that bulges upward in a substantially arched cross section at the center of the floor in the vehicle width direction and extends in the front-rear direction of the vehicle.
The tunnel portion side portion of the battery module is fastened to the left and right fastening portions higher than the floor general surface in the tunnel portion.
A tunnel reinforcement is provided between the left and right fastening portions to reinforce the tunnel portion between the fastening portions.
A substructure of an electric vehicle including a reinforcing member straddling between the fastening portions and fastening to the tunnel portion at a distance from the tunnel reinforcement.
前記補強部材が、前記バッテリユニットの配設位置に沿って車両前後方向に延設された
請求項1に記載の電動車両の下部構造。
The lower structure of an electric vehicle according to claim 1, wherein the reinforcing member extends in the front-rear direction of the vehicle along the arrangement position of the battery unit.
前記バッテリモジュールが車両前後方向に配設された複数の前記締結部で前記トンネル部に固定され、
前記補強部材が複数の前記締結部間に跨って延設された
請求項2に記載の電動車両の下部構造。
The battery module is fixed to the tunnel portion by a plurality of the fastening portions arranged in the front-rear direction of the vehicle.
The lower structure of an electric vehicle according to claim 2, wherein the reinforcing member extends across the plurality of fastening portions.
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