JP2022081322A - 車体下部構造 - Google Patents

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健 安井
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Abstract

【課題】電気ケーブルの接続部を特別なカバーで覆うことなく被水を抑制できる車体下部構造を提供する。【解決手段】車体下部構造１１は、駆動バッテリ７０を包む電池パック２０を備えている。電池パック２０は、トレー２１と、電池パック２０の内部を液密状態にするシール部材２２を介在して、トレー２１の上面に取り付けられるカバー部材２３と、を備えている。シール部材２２より上方に、電気ケーブルの接続部となるバッテリ端子８１、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４が配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、車体下部構造に関する。
車体下部構造として、例えば、電池モジュールを載せる電池パックトレーと、電池パックトレーの上面にシール部材を介して取り付けられるカバー部材から構成された電池パックを備えた構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第５９６７４７７号公報
しかし、特許文献１に記載の車体下部構造は、シール部材から水が電池パック内に侵入した際に、コンダクタ、ヒューズ等の電気部品を含む電気ケーブルの接続部を被水から保護するために覆う特別なカバーを要する。
本発明は、電気ケーブルの接続部を特別なカバーで覆うことなく被水を抑制できる車体下部構造を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係る車体下部構造は、駆動バッテリ（例えば、実施形態の駆動バッテリ７０）を包む電池パック（例えば、実施形態の電池パック２０）を備える車体下部構造（例えば、実施形態の車体下部構造１１）であって、前記電池パックは、トレー（例えば、実施形態のトレー２１）と、前記電池パックの内部を液密状態にするシール部材（例えば、実施形態のシール部材２２）を介在して、前記トレーの上面に取り付けられるカバー部材（例えば、実施形態のカバー部材２３）と、を備え、前記シール部材より上方に、電気ケーブルの接続部となるバッテリ端子（例えば、実施形態のバッテリ端子８１）、高圧ジャンクションボックス（例えば、実施形態の高圧ジャンクションボックス８２）、制御装置（例えば、実施形態の制御装置８３）及びスイッチ（例えば、実施形態のスイッチ８４）が配置される。
この構成によれば、前記シール部材より上方に、電気ケーブルの接続部となるバッテリ端子、高圧ジャンクションボックス、制御装置及びスイッチを配置した。よって、障害物との衝突などで、シール部材から水が侵入しても、カバー部材内に空気が密閉されているため、お風呂の湯面下に口部を下方に向け侵入させる風呂桶の中のエア溜まりのようにカバー内に水が侵入することがなく、電気ケーブルの接続部であるバッテリ端子、高圧ジャンクションボックス、制御装置、スイッチは被水し難い。これにより、例えば、スプラッシュシールド等の特別な被水対策を不要にできる。
（２）前記トレーは金属製であり、前記カバー部材は樹脂製であり、前記トレーの深さ（例えば、実施形態の深さＤ２１）は、前記カバー部材の深さ（例えば、実施形態の深さＤ２３）より浅くてよい。
この構成によれば、トレーを金属製とした。よって、電池パックの剛性を確保でき、搭載する駆動バッテリ等を保護できる。また、カバー部材を樹脂製とした。よって、金属製のものと比べて質量密度を小さくできる。また、トレーの深さをカバー部材の深さより浅くした。よって、シール部材から水が浸入した際のエア溜まりの容積が大きくなるとともに、トレーより体積の大きいカバー部材が質量密度の低いものとなる。これにより、例えば、電気ケーブルの接続部をより被水し難くできる。また、例えば、電池パックを軽量化できる。
（３）前記高圧ジャンクションボックス、前記制御装置及び前記スイッチは、フロアトンネル（例えば、実施形態のフロアトンネル１３Ｔ）の内側に配置されてよい。
この構成によれば、前記高圧ジャンクションボックス、前記制御装置及び前記スイッチは、フロアトンネルの内側に配置した。よって、これらの電気ケーブルの接続部をバッテリモジュールの前後方向に配置しないようにできる。また、フロアトンネルの内側のスペースを有効に利用できる。これにより、例えば、電気ケーブルの接続部をより被水し難くできる。また、例えば、電池パックを小型化でき、軽量化できる。
（４）前記トレーは、クロスメンバ（例えば、実施形態のクロスメンバ９０）を有し、前記高圧ジャンクションボックス及び前記制御装置は、前記クロスメンバを境に、前後方向に離間してよい。
この構成によれば、高圧ジャンクションボックス及び制御装置を、前記クロスメンバを境に、前後方向に離間させた。よって、側突による荷重が伝達されるクロスメンバから更に伝達して高圧ジャンクションボックス及び制御装置に作用する荷重を抑制できる。これにより、例えば、側突に対して高圧ジャンクションボックスと制御装置への影響を低減できる。
（５）前記高圧ジャンクションボックス、前記制御装置及び前記スイッチは、前記クロスメンバに固定されたデッキ（例えば、実施形態のデッキ１００）の上面に固定されてよい。
この構成によれば、高圧ジャンクションボックス、制御装置及びスイッチを、クロスメンバに固定されたデッキの上面に固定した。よって、トレーが浅くなっても、デッキ及びクロスメンバでトレーを補強できる。これにより、例えば、トレー又は電池パックの曲げ剛性を高めることができる。また、例えば、トレー又は電池パックを振動し難くできる。
（６）前記駆動バッテリは、長手方向を車体前後方向に向けて縦置きに配置されるバッテリモジュール（例えば、実施形態のバッテリモジュール７１）を備え、前記バッテリ端子が向かい合うように前記クロスメンバを境に配置された対となる前記バッテリモジュールのセットは、前記クロスメンバの長手方向に沿って複数配置され、前記バッテリ端子に接続される高圧電線（例えば、実施形態の高圧電線４０）は、前記クロスメンバの長手方向に沿って配線され、前記デッキの上方で束ねられ、高圧ジャンクションボックスに向けて前後方向に沿って配線されてよい。
この構成によれば、駆動バッテリは、長手方向を車体前後方向に向けて縦置きに配置されるバッテリモジュールを備えることとした。よって、駆動バッテリの車幅方向の幅寸法を小さく抑えることができる。これにより、例えば、側面衝突による入力する荷重（以下、側突荷重Ｆ１という）が作用した際に、側突荷重Ｆ１による変形許容空間（衝突ストロークの空間ということもある）を大きく設定できる。また、バッテリ端子が向かい合うようにクロスメンバを境に配置された対となるバッテリモジュールのセットを、クロスメンバの長手方向に沿って複数配置し、バッテリ端子に接続される高圧電線を、クロスメンバの長手方向に沿って配線し、デッキの上方で束ね、高圧ジャンクションボックスに向けて前後方向に沿って配線した。これにより、例えば、側突において高圧電線の横配線をクロスメンバによって守ることができ、縦配線をトンネル部に配置して入力側から遠ざけることにより、側突からの影響を受け難くできる。さらに、例えば、横配線と縦配線をＴ字状又は＋字状に配線することにより、高圧電線の長さを短縮できる。
（７）前記バッテリモジュールの外面に対向する前記トレーの壁面に沿って、水冷配管（例えば、実施形態の水冷配管６０）を配置してよい。
この構成によれば、バッテリモジュールの外面に対向するトレーの壁面に沿って、水冷配管を配置した。よって、水冷配管を高圧電線から離すことができ、水冷配管が破損した場合において高圧電線が被水することを抑制できる。これにより、例えば、被水防止カバーを廃止できる。
（８）前記バッテリモジュールは、前記トレーと前記クロスメンバ又は前記デッキとの間で挟まれて固定されてよい。
この構成によれば、バッテリモジュールを、トレーとクロスメンバ又はデッキとの間で挟んで固定した。よって、トレーが浅くてもバッテリモジュールを確実に固定できる。これにより、例えば、トレーに、フレームを設けないようにできる。
（９）前記トレーは、サイドシル（例えば、実施形態のサイドシル１２）の下面に固定されたサイドビーム（例えば、実施形態のサイドビーム３１）と、ステイ（例えば、実施形態のステイ３２）を介してフロントフロアパネル（例えば、実施形態のフロントフロアパネル１３４）に固定された前ビーム（例えば、実施形態の前ビーム３３）と、ブラケット（例えば、実施形態のブラケット３４）を介してリヤフロアパネルに固定された後ビーム（例えば、実施形態の後ビーム３５）と、を有するフレーム（例えば、実施形態のフレーム３０）を備えてよい。
この構成によれば、トレーを、サイドシルの下面に固定されたサイドビームと、ステイを介してフロントフロアパネルに固定された前ビームと、ブラケットを介してリヤフロアパネルに固定された後ビームと、を有するフレームを備えたものとした。よって、トレーを、サイドビームと、フロントフロアパネルと、リヤフロアパネルに固定できる。これにより、例えば、車体地上高を確保しても十分なバッテリ容量の電池パックを床下に搭載できるとともに、前席の乗員の足元スペースも確保できる。
（１０）前記トレーの底壁は、前記バッテリモジュールと前記サイドビームとの間に、変形して衝撃エネルギーを吸収するトレー変形領域（例えば、実施形態のトレー変形領域２１Ｅ）を有してよい。
この構成によれば、トレーの底壁に、前記バッテリモジュールと前記サイドビームとの間に、変形して衝撃エネルギーを吸収するトレー変形領域を設けた。よって、側突時において、バッテリモジュールに衝撃が伝達し難くできる。これにより、例えば、側突に対してバッテリモジュールへの影響を低減できる。また、例えば、トレー変形領域を低耐力の構造として、車体を軽量化できる。
本発明によれば、電気ケーブルの接続部を特別なカバーで覆うことなく被水を抑制できる車体下部構造を提供できる。
本発明に係る一実施形態の電池パック搭載車両を左側方からみた概略図である。 一実施形態の車体下部構造を斜め前方からみた斜視図である。 一実施形態の車体下部構造を示す底面図である。 図２の車体下部構造をＩＶ－ＩＶ線で破断した断面図である。 図２の車体下部構造をＶ－Ｖ線で破断した断面図である。 一実施形態の電池パックからカバー部材を外した状態を示す斜視図である。 図６の電池パックを示す分解斜視図である。 一実施形態の車体下部構造を電池パックの第１境界部で破断した斜視図である。 一実施形態の電池パックを第２境界部で破断した斜視図である。 図２の車体下部構造をＸ－Ｘ線で破断した断面図である。 一実施形態の電池パックを第１境界部で破断した断面図である。 一実施形態の電池パックのトレー変形領域を示す断面図である。 図１２のＸＩＩＩ部を拡大した断面図である。 一実施形態の電池パックのトレー変形領域を変形する例を説明する断面図である。 一実施形態の電池パックからカバー部材を外した状態を示す平面図である。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る電池パック搭載車両の車体下部構造を説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは車両の左側方を示す。また、電池パック搭載車両は、概ね左右対称の構成である。よって、以下、左右の構成部材に同じ符号を付して説明する。
＜車体下部構造＞
図１から図３に示すように、電池パック搭載車両Ｖｅは、車体下部構造１１を含む車両本体（以下、車体１０ということもある）１０を備えている。以下、電池パック搭載車両Ｖｅを単に「車両Ｖｅ」ということもある。
車体下部構造１１は、駆動バッテリ７０を包んでいる電池パック２０を備えている。
車体下部構造１１は、サイドシル１２と、フロアパネル１３と、フロアトンネル１３Ｔと、フロントサイドフレームユニット１４と、リヤサイドフレームユニット１５と、フロアクロスメンバユニット１６と、フロア縦フレームユニット１７と、を備えている。
サイドシル１２は、右側のサイドシル１２と、左側のサイドシル１２と、を備えている。右側のサイドシル１２は、閉断面に形成され、車体１０の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。右側のサイドシル１２は、車幅方向右外側に設けられ、フロアパネル１３の車幅方向右外側部に沿って車体前後方向に延在されている。
左側のサイドシル１２は、閉断面に形成され、車体１０の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。左側のサイドシル１２は、車幅方向左外側に設けられ、フロアパネル１３の車幅方向左外側部に沿って車体前後方向に延びている。
左側のサイドシル１２と右側のサイドシル１２との間にフロアパネル１３が設けられている。フロアパネル１３は、平面視略矩形状の板状部材であり、車体１０の床部を形成している。フロアパネル１３は、第１フロア部１３１と、第２フロア部１３２と、を備えている。
第１フロア部１３１は、右側のサイドシル１２とフロアトンネル１３Ｔとの間の車幅方向右側（車幅方向一方側）に設けられている。第２フロア部１３２は、左側のサイドシル１２とフロアトンネル１３Ｔとの間の車幅方向左側（車幅方向他方側）に設けられている。
第１フロア部１３１および第２フロア部１３２の間にフロアトンネル１３Ｔが車体前後方向に延在されている。フロアトンネル１３Ｔは、フロアパネル１３から上方へ向けて隆起されている。
図１、図２に示すように、第１フロア部１３１には、下方に窪む窪部１３３となる第１前足置き場（足置き場）６１と、第１後足置き場（足置き場）６２と、を有している。
第１前足置き場６１は、電池パック２０より車体前方の部位に配置されている。第１前足置き場６１には、右側の前シート（シート、不図示）に着座した乗員６６の足６６ａが載せされる。第１後足置き場６２は、電池パック２０の上方に配置されている。第１後足置き場６２には、右側の後シート（シート、不図示）に着座した乗員６７の足６７ａが載せされる。
また、第２フロア部１３２には、下方に窪む窪部１３３となる第２前足置き場（足置き場）６３と、第２後足置き場（足置き場）６４と、を有している。
第２前足置き場６３は、電池パック２０より車体前方の部位に配置されている。第２前足置き場６３には、左の前シート（シート、不図示）に着座した乗員６８の足６８ａが載せられる。第２後足置き場６４は、電池パック２０の上方に配置されている。第２後足置き場６４には、左側の後シート（シート、不図示）に着座した乗員６９の足６９ａが載せられる。
なお、実施形態では、フロアパネル１３に第１、第２前足置き場６１，６３、及び第１、第２後足置き場６２，６４を設けた例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば、フロアパネル１３に第１、第２前足置き場６１，６３及び第１、第２後足置き場６２，６４の一方を設けてもよい。
また、フロアパネル１３は、電池パック２０の車体前方の部位でフロントフロアパネル（前フロア部）１３４が形成され、電池パック２０の上方の部位でミドルフロアパネル（メインフロア部）１３５が形成されている。フロントフロアパネル１３４は、第１前足置き場６１及び第２前足置き場６３を有する。
ミドルフロアパネル１３５は、第１後足置き場６２および第２後足置き場６４を有する。ミドルフロアパネル１３５は、右側のサイドシル１２及び左側のサイドシル１２の各上端に接合されている。
（電池パック）
図４及び図５に示すように、車体下部構造１１は、フロアパネル１３と、駆動バッテリ７０を包んでいる電池パック２０と、を備えている。
電池パック２０は、フロアパネル１３の下方に設けられている。
電池パック２０は、トレー２１と、電池パック２０の内部を液密状態にするシール部材２２を介在して、トレー２１の上面に取り付けられるカバー部材２３と、を備えている。なお、シール部材２２と接するトレー２１の上面及びカバー部材２３の下面は、同一平面上又は同一水平面上に配置されていることが好ましい。シール部材２２は、同一平面上又は同一水平面上に配置されていることが好ましい。
ここで、図５に示すように、シール部材２２より上方に、電気ケーブルの接続部となるバッテリ端子８１、高圧ジャンクションボックス８２、制御機器（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を含む制御装置８３及びスイッチ８４が配置されている。よって、障害物との衝突等に起因してシール部材２２から電池パック２０の内部に水が侵入しても、カバー部材２３の内部には空気が密閉されているため、風呂の湯面に対して風呂桶の口部を下方に向けて侵入させた際に風呂桶の内部にエア溜まりができることと同じように、カバー部材２３の内部にエア溜まりができる。したがって、カバー部材２３の内部に水が侵入することがなく、電気ケーブルの接続部であるバッテリ端子８１、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４が被水し難い。これにより、例えば、電気ケーブルの接続部を被水から特別に保護するスプラッシュシールド(カバー)等の特別なカバーを設ける等の被水対策を不要にできる。
また、複数のバッテリモジュール７１の上方において、車幅方向に隣接するバッテリモジュール７１同士の間に前後方向に沿って形成された複数の第２境界部１２２（図６参照）のうち車幅方向中央の第２境界部１２２にデッキ１００が設けられている。デッキ１００には、高圧ジャンクションボックス８２等のバッテリ補機が備えられている。
高圧ジャンクションボックス８２は、例えば、駆動バッテリ７０の電気を駆動用モータ（図示せず）に供給する補機である。制御装置８３は、例えば、駆動バッテリ７０と駆動用モータとの間の放電及び充電を制御するバッテリマネジメントユニットである。
このように、駆動バッテリ７０の車幅方向略中央における上方で、かつ、複数のバッテリモジュール７１の間（すなわち、車幅方向略中央の第２境界部１２２）に高圧ジャンクションボックス８２等のバッテリ補機を配置した。よって、駆動バッテリ７０の容量を損なうことなく、駆動バッテリ７０の車幅方向の幅寸法Ｗ１（図８及び図１１参照）を小さく抑えることができる。これにより、例えば、側突荷重Ｆ１による変形を許容する衝突ストロークの空間Ｗ２（図８及び図１１参照）を大きく設定できる。
高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４は、フロアパネル１３のフロアトンネル１３Ｔの内側に配置されてよい。詳細には、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４は、フロアパネル１３のフロアトンネル１３Ｔの下面と、バッテリモジュール７１（駆動バッテリ７０）の上面との間に配置されてよい。この構成によれば、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４を、フロアトンネル１３Ｔの内側に配置した。よって、これらの電気ケーブルの接続部をバッテリモジュール７１（駆動バッテリ７０）の前後方向に配置しないようにできる。また、フロアトンネル１３Ｔの内側のスペースを有効に利用できる。これにより、例えば、高圧ジャンクションボックス８２等の電気ケーブルの接続部をバッテリモジュール７１の前後方向に配置した場合と比べて、電気ケーブルの接続部をより被水し難くできる。また、高圧ジャンクションボックス８２等の電気ケーブルの接続部をバッテリモジュール７１（駆動バッテリ７０）の前後方向に配置した場合と比べて、電池パック２０の前後方向の寸法を小さくできるので、例えば、電池パック２０を小型化でき、軽量化できる。
図４から図１０に示すように、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４は、クロスメンバ９０に固定されたデッキ１００の上面に固定されてよい。デッキ１００は、車幅方向における略中央に、前後方向に沿って延在している。この構成によれば、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３及びスイッチ８４を、クロスメンバ９０に固定されたデッキ１００の上面に固定した。よって、トレー２１が浅くなっても、デッキ１００及びクロスメンバ９０でトレー２１を補強できる。これにより、例えば、トレー２１又は電池パック２０の曲げ剛性を高めることができる。また、例えば、底壁２１２の低次曲げ振動の振動振幅を低減でき、トレー２１又は電池パック２０を振動し難くできる。
（ケース本体）
電池パック２０は、図６及び図７に示すように、ケース本体８６と、カバー部材２３と、を備えている。
ケース本体８６は、フレーム３０と、トレー２１と、ロアクロスメンバ（クロスメンバ）９３と、第１縦フレーム（前側の縦フレーム、縦フレーム）９４と、第２縦フレーム（後側の縦フレーム、縦フレーム）９５と、アッパクロスメンバ９６と、デッキ１００と、を備えている。
フレーム３０は、前ビーム３３と、後ビーム３５と、サイドビーム３１と、を備えている。
前ビーム３３は、駆動バッテリ７０の前辺に対して車体前方に間隔をあけて配置されて車幅方向に延びている。後ビーム３５は、駆動バッテリ７０の後辺に対して車体後方に間隔をあけて配置されて車幅方向に延びている。
サイドビーム３１は、駆動バッテリ７０の右側辺及び左側辺に対して車幅方向に間隔をあけて配置され、前ビーム３３の右端部及び左端部から車体後方へ向けて延びている。
図３、６、１５に示すように、フレーム３０は、前ビーム３３、後ビーム３５及びサイドビーム３１により、平面視で概ね矩形枠状に形成されている。フレーム３０は、駆動バッテリ７０の外周に対して間隔をあけて覆うように形成されている。
サイドビーム３１は、サイドシル１２のインナパネルに下方から取り付けられている。
図５から図７に戻って、フレーム３０は、トレー２１の外周に取り付けられている。トレー２１は、フレーム３０の内部に取り付けられ、駆動バッテリ７０の下方に設けられている。
具体的には、トレー２１は、底壁（電池パック２０の底部）２１２と、周壁２１１と、を有する。底壁２１２は、駆動バッテリ７０の下方に配置され、平面視で概ね矩形状に形成されている。底壁２１２は、電池パック２０及びケース本体８６の底部を形成している。底壁２１２の外周に沿って周壁２１１が形成されている。周壁２１１は、ケース前壁１１２と、ケース後壁１１３と、ケース右壁１１４と、ケース左壁１１５と、を有する。トレー２１には、ロアクロスメンバ９３、複数の第１縦フレーム９４、および複数の第２縦フレーム９５が設けられている。
ロアクロスメンバ９３は、トレー２１において車体前後方向の中央に配置され、車幅方向へ向けて延設されている。ロアクロスメンバ９３は、例えば、右端部９３ａがケース右壁１１４に接触し、左端部９３ｂがケース左壁１１５に接触している。
底壁２１２のうち、ロアクロスメンバ９３の車体前方には、複数の第１縦フレーム９４が車幅方向に間隔をあけて設けられている。底壁２１２のうち、ロアクロスメンバ９３の車体後方には、複数の第２縦フレーム９５が車幅方向に間隔をあけて設けられている。
複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５は、車体前後方向において間隔をあけて同一線上に配置されている。複数の第１縦フレーム９４と複数の第２縦フレーム９５との間にロアクロスメンバ９３が設けられている。
実施形態では、ロアクロスメンバ９３として１本を例示するが、ロアクロスメンバ９３の本数は適宜選択が可能である。また、実施形態では、複数の第１縦フレーム９４として５本を例示し、複数の第２縦フレーム９５として５本を例示するが、第１縦フレーム９４及び第２縦フレーム９５の本数は適宜選択が可能である。
第１縦フレーム９４は、前端部９４ａが第１取付ブラケット１１７により底壁２１２を介して前ビーム３３に取り付けられている。また、第１縦フレーム９４は、後端部９４ｂがロアクロスメンバ９３に取り付けられている。
隣り合う一対の第１縦フレーム９４の間にバッテリモジュール７１が縦置きに配置され、縦置きに配置されたバッテリモジュール７１が一対の第１縦フレーム９４に支持されている。
第２縦フレーム９５は、後端部９５ａが第２取付ブラケット１１８により底壁２１２を介して後ビーム３５に取り付けられている。また、第２縦フレーム９５は、前端部９５ｂがロアクロスメンバ９３に取り付けられている。
隣り合う一対の第２縦フレーム９５の間にバッテリモジュール７１が縦置きに配置され、縦置きに配置されたバッテリモジュール７１が一対の第２縦フレーム９５に支持されている。
バッテリモジュール７１は、複数の電池セル（図示せず）を長手方向に重ねて縦長の矩形体に形成されている。以下、縦長のバッテリモジュール７１を「縦長バッテリモジュール７１」ということもある。
また、縦長バッテリモジュール７１を縦置きに配置するとは、バッテリモジュール７１の長手方向を車体前後方向（縦方向）に向けて配置することをいう。
このように、トレー２１の底壁２１２に車体前後方向に間隔をあけて、複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５を車体前後方向へ向けて設けた。さらに、複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５の間にロアクロスメンバ９３を設けた。
よって、ロアクロスメンバ９３の車体前方および車体後方のケース領域（電池パック２０の内部空間）において、複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５に沿って、複数の縦長バッテリモジュール７１を車体前後方向に向けて縦置きに配置できる。これにより、複数の縦長バッテリモジュール７１を効率よく縦置きできるため、車両Ｖｅの十分な航続距離を確保できる。
このように、トレー２１は、サイドシル１２の下面に固定されたサイドビーム３１と、ステイ３２を介してフロントフロアパネル１３４に固定された前ビーム３３と、ブラケット３４を介してリヤフロアパネル１３６（フロアパネル１３の後フロア部）に固定された後ビーム３５と、を有するフレーム３０を備えてよい。
この構成によれば、トレー２１を、サイドシル１２の下面に固定されたサイドビーム３１と、ステイ３２を介してフロントフロアパネル１３４に固定された前ビーム３３と、ブラケット３４を介してリヤフロアパネル１３６に固定された後ビーム３５と、を有するフレーム３０を備えたものとした。よって、トレー２１を、サイドビーム３１と、フロントフロアパネル１３４と、リヤフロアパネル１３６に固定できる。これにより、例えば、車体地上高を確保しても十分なバッテリ容量の電池パック２０を床下に搭載できるとともに、前席の乗員の足元スペースも確保できる。
また、フロントフロアパネル１３４に乗員の足元スペースを確保するための下方への窪部１３３がある場合、電池パック２０の前端部が窪部１３３の後方に配置されるように、ステイ３２を水平方向に延在させて、フロントフロアパネル１３４の下面に固定してよい。これにより、電池パック２０をフロアパネル１３の下方で窪部１３３の後方に配置できる。よって、車体地上高を確保できる。
また、フロントフロアパネル１３４のレベルより、リヤフロアパネル１３６のレベルが高い場合、ブラケット３４におけるトレー２１側の端部のレベルより、リヤフロアパネル１３６側の端部のレベルが高くなるように、ブラケット３４を鉛直方向に延在させてよい。これにより、電池パック２０をフロアパネル１３の下方でリヤフロアパネル１３６前方に配置できる。よって、車体地上高を確保できる。
トレー２１は金属製であってよい。よって、電池パック２０の剛性を確保でき、搭載する駆動バッテリ７０等を保護できる。また、カバー部材２３は樹脂製であってよい。よって、金属製のものと比べて質量密度を小さくできる。
また、図４に示すように、トレー２１の深さＤ２１をカバー部材２３の深さＤ２３より浅くしてよい。言い換えると、カバー部材２３の深さＤ２３は、トレー２１の深さＤ２１より深くてよい。ここで、カバー部材２３の深さＤ２３は、カバー部材２３の最下面（トレー２１の最上面と対向する面）に対応するエア溜まり境界面Ｂから、フロアトンネル１３Ｔの下方に配置されるトンネル部分２３Ｔを除く部分におけるカバー部材２３の最も浅い部分の下面までの距離である。また、トレー２１の深さＤ２１は、トレー２１の最上面（カバー部材２３の最下面と対向する面）に対応するエア溜まり境界面Ｂからトレー２１の最も浅い部分の上面までの距離である。これにより、カバー部材２３の内側であって境界面Ｂから上方の空間を大きく確保できる。なお、エア溜まり境界面Ｂは、例えば、電池パック２０が水没した際に電池パック２０の内部に水が浸入した場合に想定される、カバー部材２３の内部に形成されるエア溜まり領域（空間）と水との境界面を表している。
よって、シール部材２２から水が浸入した際のエア溜まりの容積を大きく確保されるとともに、トレー２１より体積の大きいカバー部材２３が質量密度の低いものとなる。これにより、例えば、電気ケーブルの接続部をより被水し難くできる。また、例えば、電池パック２０を軽量化できる。
図４から図９に示すように、トレー２１は、クロスメンバ９０を有している。クロスメンバ９０は、トレー２１の周壁２１１における左側部（一方の側部）から右側部（他方の側部）まで車幅方向に沿って延在するように配置されている。この構成によれば、トレー２１に車幅方向に沿って作用する側突荷重Ｆ１を、クロスメンバ９０が圧縮反力で抵抗できる。よって、トレー２１を効果的に補強できる。
高圧ジャンクションボックス８２及び制御装置８３は、クロスメンバ９０を境に、前後方向に離間していてよい。この構成によれば、高圧ジャンクションボックス８２及び制御装置８３を、クロスメンバ９０を境に、前後方向に離間させた。よって、側突荷重Ｆ１が伝達されるクロスメンバ９０から更に伝達して高圧ジャンクションボックス８２及び制御装置８３に作用する荷重を抑制できる。これにより、例えば、側突に対して高圧ジャンクションボックス８２と制御装置８３への影響を低減できる。
（バッテリモジュールの配置）
図６に示すように、駆動バッテリ７０は、長手方向を車体前後方向に向けて縦置きに配置されるバッテリモジュール７１を備えている。
ロアクロスメンバ９３の車体前方において、複数の第１縦フレーム９４により前側のバッテリモジュール７１が縦置きに複数支持されている。ロアクロスメンバ９３の車体後方において、複数の第２縦フレーム９５により後側のバッテリモジュール７１が縦置きに複数支持されている。前側の複数のバッテリモジュール７１で前バッテリユニットが構成され、後側の複数のバッテリモジュール７１で後バッテリユニットが構成されている。
前バッテリユニットおよび後バッテリユニットが、車体前後方向に一対配置されている。前バッテリユニット（すなわち、前側の複数のバッテリモジュール７１）と後バッテリユニット（すなわち、後側の複数のバッテリモジュール７１）とにより、例えば、バッテリモジュール７１のセットが構成されている。
バッテリモジュール７１のセットは、複数のバッテリモジュール７１が長手方向を車体前後方向に向けて縦置きされた状態で、複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５に支持されている。
実施形態では、前側の複数のバッテリモジュール７１と後側の複数のバッテリモジュール７１とを車体前後方向に一対配置する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、前側の複数のバッテリモジュール７１と後側の複数のバッテリモジュール７１とを車体前後方向に３列以上配置してもよい。
バッテリモジュール７１のセットは、複数のバッテリモジュール７１の間のうち、車幅方向に延びる第１境界部１２１と、車体前後方向に延びる第２境界部１２２（車幅方向中央の第２境界部１２２は図示せず）と、を有する。第１境界部１２１は、ロアクロスメンバ９３に沿って車幅方向に延びている。第２境界部１２２は、第１縦フレーム９４、第２縦フレーム９５に沿って車体前後方向に延びている。
バッテリモジュール７１のセットの上方で、第１境界部１２１に対応する位置にアッパクロスメンバ９６が配置されている。
図８から図１０に示すように、アッパクロスメンバ９６は、ロアクロスメンバ９３に沿って設けられている。アッパクロスメンバ９６は、上下連結カラー１２４の上端部１２４ａに取付ボルト１２５で結合されている。上下連結カラー１２４は、下端部１２４ｂがロアクロスメンバ９３に結合されている。よって、アッパクロスメンバ９６は、取付ボルト１２５および上下連結カラー１２４を介してロアクロスメンバ９３に結合されている。
この状態において、アッパクロスメンバ９６のフランジ９６ａが取付ボルト１２７によりバッテリモジュール７１に結合されている。これにより、複数のバッテリモジュール７１がアッパクロスメンバ９６により上方から固定されている。具体的には、アッパクロスメンバ９６は、バッテリモジュール７１のセットの車体前後方向の中央において、車体前後方向に配置された複数のバッテリモジュール７１を連結し、かつ、車幅方向に配置された複数のバッテリモジュール７１を連結する。
また、バッテリモジュール７１のセットの前端部８２ａにおいて、車幅方向に配置された複数のバッテリモジュール７１は、前連結ブラケットＢＦ（図７も参照）で連結されている。さらに、バッテリモジュール７１のセットの後端部８２ｂにおいて、車幅方向に配置された複数のバッテリモジュール７１は、後連結ブラケットＢＲ（図７参照）で連結されている。
このように、複数の第１縦フレーム９４および複数の第２縦フレーム９５に複数のバッテリモジュール７１を載置した。さらに、複数のバッテリモジュール７１（すなわち、バッテリモジュール７１のセット）をアッパクロスメンバ９６で上方から固定した。
具体的には、バッテリモジュール７１のセットの車体前後方向の中央部を、アッパクロスメンバ９６により、複数のバッテリモジュール７１が車体前後方向と車幅方向とで上方から連結した。また、バッテリモジュール７１のセットの前端部８２ａを、前連結ブラケットＢＦにより車幅方向で連結した。さらに、バッテリモジュール７１のセットの後端部８２ｂを、後連結ブラケットＢＲにより車幅方向で連結した。
これにより、複数の縦長バッテリモジュール７１（すなわち、バッテリモジュール７１のセット）を安定して固定でき、加えて、バッテリモジュール７１のセットの剛性を確保した状態で一体に連結できる。
このように、バッテリモジュール７１は、トレー２１とクロスメンバ９０（ロアクロスメンバ９３、アッパクロスメンバ９６）又はデッキ１００との間で挟まれて固定されてよい。
この構成によれば、バッテリモジュール７１を、トレー２１とクロスメンバ９０又はデッキ１００との間で挟んで固定した。よって、トレー２１が浅くてもバッテリモジュール７１を確実に固定できる。これにより、例えば、トレー２１にフレーム３０を設けないようにもできる。
（電気配線）
図５、図６、図９、図１１に示すように、ケース本体８６に、駆動バッテリ７０、高圧ジャンクションボックス８２、制御装置８３、スイッチ８４及び高圧電線４０（図９参照）が収容された状態で、ケース本体８６を構成するトレー２１に対してシール部材２２を介してカバー部材２３が上方から取り付けられている。これにより、電池パック２０が組み付けられ、車両Ｖｅの床下に取り付けられている。
ここで、例えば、バッテリモジュール７１が車幅方向に複数配置され、かつ、車体前後方向に一対配置されたバッテリモジュール７１のセットにおいて、バッテリモジュール７１のバッテリ端子８１を第１境界部１２１に向けて配置することができる。よって、第１境界部１２１の空間において、各バッテリ端子８１からの高圧電線４０を車幅方向の中央に向かって通すことで車幅方向に沿わすことができるとともに、電池パック２０の中心に各バッテリ端子８１を集中させることができる。
図２及び図５に示すように、第１境界部１２１の車体前方向に左右側の第１フロアクロスメンバ４５が設けられ、第１境界部１２１の車体後方向に左右側の第２フロアクロスメンバ４６が設けられている。なお、第１フロアクロスメンバ４５より車体前方向における電池パック２０と窪部１３３との境界に、車幅方向に延在する第３フロアクロスメンバを設けてもよい。このように、フロアパネル１３は、第１フロアクロスメンバ４５及び第２フロアクロスメンバ４６を備えているので、側突荷重Ｆ１を大きく分担するため、第１境界部１２１に配置したバッテリ端子８１、高圧電線４０等の電気部品を、例えば、側突荷重Ｆ１から保護できる。
これにより、バッテリモジュール７１の車幅方向外側に高圧電線４０やバッテリ端子８１を設ける必要がなくなるので、例えば、側面衝突により入力する側突荷重Ｆ１による変形を許容する衝突ストロークの空間Ｗ２（図８、図１１等参照）を大きく設定できる。
ここで、例えば、電池パック２０は、第１境界部１２１の上方にアッパクロスメンバ９６が備えられている。よって、電池パック２０の中心に集中させた各バッテリ端子８１をアッパクロスメンバ９６の上方に引き出して、車体前後方向に設けられた制御装置８３等の高圧部品に接続させながら車体前方へ通線して高圧電線４０を配置することにより通線を短縮できる。通線を短縮することにより、コストダウンや軽量化を図ることができる。また、電池パック２０のうちアッパクロスメンバ９６が備えられた剛性の高い部位に通線させるため、車体下部構造１１の振動に伴う電池パック２０の振動時における配線への損傷を抑制できる。
図５及び図９に示すように、クロスメンバ９０（ロアクロスメンバ９３、アッパクロスメンバ９６）を境に配置された対となるバッテリモジュール７１（バッテリモジュール７１のセットの両者）は、それぞれのバッテリモジュール７１が有するバッテリ端子８１が向かい合っている。バッテリ端子８１が向かい合って対となるバッテリモジュール７１であるバッテリモジュール７１のセットは、図６及び図９に示すように、クロスメンバ９０の長手方向に沿って複数配置されている。ここで、バッテリ端子８１に接続される高圧電線４０は、図９及び図１５に示すように、クロスメンバ９０の長手方向（車幅方向）に沿って配線され、デッキ１００の上方で束ねられ、高圧ジャンクションボックス８２に向けて前後方向に沿って配線されていてよい。
この構成によれば、駆動バッテリ７０は、長手方向を車体前後方向に向けて縦置きに配置されるバッテリモジュール７１を備えることとした。よって、駆動バッテリ７０の車幅方向の幅寸法を小さく抑えることができる。これにより、例えば、側突荷重Ｆ１が入力された際に、側突荷重Ｆ１による変形許容空間（衝突ストロークの空間ということもある）を大きく設定できる。また、バッテリ端子８１が向かい合うようにクロスメンバ９０を境に配置された対となるバッテリモジュール７１のセットを、クロスメンバ９０の長手方向に沿って複数配置した。そして、各バッテリモジュール７１に設けられたバッテリ端子８１に接続される高圧電線４０を、クロスメンバ９０の長手方向に沿って配線し、デッキ１００の上方で束ね、駆動モータ（不図示）に隣接する高圧ジャンクションボックス８２に向けて前後方向に沿って配線した。これにより、例えば、側突において高圧電線４０の横配線（バッテリ端子８１からデッキ１００の上方で束ねられた部分まで）をクロスメンバ９０によって守ることができ、縦配線（デッキ１００の上方で束ねられた部分から前後方向に沿う部分）をフロアトンネル１３Ｔの内側に配置して側突荷重Ｆ１の入力側から遠ざけることにより、側突からの影響を受け難くできる。さらに、例えば、横配線と縦配線とでＴ字状（例えば、図１５の二点鎖線で囲まれた部分）又は＋字状になるように配線することにより、高圧電線４０の長さを短縮できる。
（水冷配管）
図４、図１２、図１４及び図１５に示すように、バッテリモジュール７１（駆動バッテリ７０）の外面に対向するトレー２１の周壁２１１に沿って、水冷配管６０を配置してよい。水冷配管６０は、バッテリモジュール７１を冷却するための冷却水を流すための管である。水冷配管６０は、図１５に示すように、平面視において、駆動バッテリ７０の全体を囲むようにして配置されていてよい。水冷配管６０は、高圧電線４０の位置より、下方に位置している。
この構成によれば、バッテリモジュール７１の外面に対向するトレー２１の壁面に沿って、水冷配管６０を配置した。よって、水冷配管６０を高圧電線４０から離すことができ、水冷配管６０が破損した場合において高圧電線４０が被水することを抑制できる。これにより、例えば、高圧電線４０を特別に覆うような被水防止カバーを廃止できる。
（耐側突性能）
図３、図８に示すように、ケース本体８６のサイドビーム３１がサイドシル１２に下方から取り付けられている。ケース本体８６の前ビーム３３が一対の前連結ブラケットＢＦ（図７も参照）を介してフロントフロアパネル１３４の横ビームに連結されている。ケース本体８６の後ビーム３５が一対の後連結ブラケットＢＲ（図７も参照）を介してリヤフロアパネル１３６のフレームリヤクロスメンバに連結されている。
図２、図１０に示すように、取付ボルト１２５の頭部１２５ａがカバー部材２３の貫通孔１４１を貫通して上方のフロアパネル１３に接触している。また、頭部１２５ａに設けられたラバー部材１４２が、カバー部材２３の貫通孔１４１を貫通して上方のフロアパネル１３に接触している。
頭部１２５ａの雌ねじ１４４がフロアパネル１３の取付孔１４５に合わせて下方に配置されている。取付ボルト１４６がフロアパネル１３の取付孔１４５を経て頭部１２５ａの雌ねじ１４４にねじ結合されている。取付ボルト１４６の頭部１４６ａは、第１～第４のフロア縦フレーム５５～５８の頂部の貫通孔５５ａ～５８ａから上方に突出している。
ここで、第１～第４のフロア縦フレーム５５～５８は、左右のフランジがフロアパネル１３に接合されている。よって、電池パック２０は、フロアパネル１３を介して第１～第４のフロア縦フレーム５５～５８に固定されている。
これにより、電池パック２０は、車両Ｖｅの床下に組み付けられている。この状態において、電池パック２０に収納された駆動バッテリ７０の複数のバッテリモジュール７１が長手方向を車体前後方向に向けて縦置きされた状態に配置されている（図６も参照）。
このように、実施形態に係る車体下部構造１１によれば、図８に示すように、複数のバッテリモジュール７１で構成された駆動バッテリ７０の車幅方向の幅寸法Ｗ１を小さく抑えることができる。したがって、例えば、側面衝突により車両Ｖｅの側部に側突荷重Ｆ１が入力した際に、側突荷重Ｆ１による衝突ストロークの空間（変形許容空間ということもある）Ｗ２を大きく設定できる。
図１２から図１４に示すように、トレー２１の底壁２１２は、バッテリモジュール７１（駆動バッテリ７０）とサイドビーム３１との間に、変形して衝撃エネルギーを吸収するトレー変形領域２１Ｅを有してよい。
詳細には、１本目の右側第１縦フレーム９４及び１本目の右側第２縦フレーム９５は、駆動バッテリ７０の車幅方向の右側外端部７０ｃにおいて車体前後方向へ向けて延設されている。１本目の右側第１縦フレーム９４及び１本目の右側第２縦フレーム９５は、駆動バッテリ７０の車幅方向の右側外端部７０ｃを支持している。
トレー２１の底壁２１２には、１本目の右側第１縦フレーム（外側の縦フレーム）９４および１本目の右側第２縦フレーム（外側の縦フレーム）９５より車幅方向外側にトレー変形領域２１Ｅが設けられている。
トレー変形領域２１Ｅは、下方へ向けて突出するようにビード状に形成され、車体前後方向に延びている。トレー変形領域２１Ｅは、側面衝突の側突荷重Ｆ１（図１４参照）により、トレー２１の底壁２１２における他の領域に比べて車幅方向に大きく変形可能に形成されている。
よって、図１４に示すように、側突荷重Ｆ１でトレー変形領域２１Ｅを変形させて、側突エネルギーをトレー変形領域２１Ｅで吸収できる。これにより、例えば、車体の車幅方向外側に設けられたサイドシル１２などの車体フレーム（骨格部材）への補強を不要にでき、車体フレームを軽量化できる。
この構成によれば、トレー２１の底壁２１２において、バッテリモジュール７１とサイドビーム３１との間に、変形して衝撃エネルギーを吸収するトレー変形領域２１Ｅを設けた。よって、側突時において、バッテリモジュール７１に衝撃が伝達し難くできる。これにより、例えば、側突に対してバッテリモジュール７１への影響を低減できる。また、例えば、トレー変形領域２１Ｅを低耐力の構造として、車体を軽量化できる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
Ｖｅ 電池パック搭載車両（車両）
１０ 車両本体（車体）
１１ 車体下部構造
１２ サイドシル
１３ フロアパネル
１３Ｔ フロアトンネル
１４ フロントサイドフレームユニット
１５ リヤサイドフレームユニット
１６ フロアクロスメンバユニット
１７ フロア縦フレームユニット
２０ 電池パック
２１ トレー
２１Ｅ トレー変形領域
２２ シール部材
２３ カバー部材
２３Ｔ トンネル部分
３１ サイドビーム
３２ ステイ
３３ 前ビーム
３４ ブラケット
３５ 後ビーム
４０ 高圧電線
４５ 第１フロアクロスメンバ（フロアクロスメンバ）
４６ 第２フロアクロスメンバ（フロアクロスメンバ）
５５～５８ 第１～第４のフロア縦フレーム（フロア縦フレーム）
６０ 水冷配管
６１，６３ 第１、第２前足置き場（足置き場）
６２，６４ 第１、第２後足置き場（足置き場）
６６～６９ 乗員
７０ 駆動バッテリ
７０ｃ （駆動バッテリの）外端部
７１ バッテリモジュール
８１ バッテリ端子
８２ 高圧ジャンクションボックス
８３ 制御装置
８４ スイッチ
９０ クロスメンバ
９３ ロアクロスメンバ
９４ 第１縦フレーム（前側の縦フレーム、縦フレーム、外側の縦フレーム）
９４ａ 前端部
９５ 第２縦フレーム（後側の縦フレーム、縦フレーム、外側の縦フレーム）
９５ａ 後端部
９６ アッパクロスメンバ
１００ デッキ
１１２ ケース前壁
１１３ ケース後壁
１１４ ケース右壁
１１５ ケース左壁
１１７ 第１取付ブラケット
１１８ 第２取付ブラケット
１２１ 第１境界部
１２２ 第２境界部
１２４ 上下連結カラー
１２４ａ 上端部
１２４ｂ 下端部
１２５ 取付ボルト
１２５ａ 頭部
１２７ 取付ボルト
１３１ 第１フロア部
１３２ 第２フロア部
１３３ 窪部
１３４ フロントフロアパネル（前フロア部）
１３５ ミドルフロアパネル（メインフロア部）
１３６ リヤフロアパネル（後フロア部）
１４１ 貫通孔
１４２ ラバー部材
１４５ 取付孔
１４６ 取付ボルト
１４６ａ 頭部
２１１ 周壁
２１２ 底壁（電池パック２０の底部）
Ｂ 境界面
ＢＦ 前連結ブラケット
ＢＲ 後連結ブラケット
Ｆ１ 側突荷重（側面衝突の荷重）
Ｗ１ 幅寸法
Ｗ２ 空間（変形許容空間）

Claims (10)

  1. 駆動バッテリを包む電池パックを備える車体下部構造であって、
    前記電池パックは、トレーと、前記電池パックの内部を液密状態にするシール部材を介在して、前記トレーの上面に取り付けられるカバー部材と、を備え、
    前記シール部材より上方に、電気ケーブルの接続部となるバッテリ端子、高圧ジャンクションボックス、制御装置及びスイッチが配置される、ことを特徴とする車体下部構造。
  2. 前記トレーは金属製であり、
    前記カバー部材は樹脂製であり、
    前記トレーの深さは、前記カバー部材の深さより浅い、請求項１に記載の車体下部構造。
  3. 前記高圧ジャンクションボックス、前記制御装置及び前記スイッチは、フロアトンネルの内側に配置される、請求項１又は請求項２に記載の車体下部構造。
  4. 前記トレーは、クロスメンバを有し、
    前記高圧ジャンクションボックス及び前記制御装置は、前記クロスメンバを境に、前後方向に離間する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体下部構造。
  5. 前記高圧ジャンクションボックス、前記制御装置及び前記スイッチは、前記クロスメンバに固定されたデッキの上面に固定される、請求項４に記載の車体下部構造。
  6. 前記駆動バッテリは、長手方向を車体前後方向に向けて縦置きに配置されるバッテリモジュールを備え、
    前記バッテリ端子が向かい合うように前記クロスメンバを境に配置された対となる前記バッテリモジュールのセットは、前記クロスメンバの長手方向に沿って複数配置され、
    前記バッテリ端子に接続される高圧電線は、前記クロスメンバの長手方向に沿って配線され、前記デッキの上方で束ねられ、前記高圧ジャンクションボックスに向けて前後方向に沿って配線される、請求項５に記載の車体下部構造。
  7. 前記バッテリモジュールの外面に対向する前記トレーの壁面に沿って、水冷配管を配置する、請求項６に記載の車体下部構造。
  8. 前記バッテリモジュールは、前記トレーと前記クロスメンバ又は前記デッキとの間で挟まれて固定される、請求項６又は請求項７に記載の車体下部構造。
  9. 前記トレーは、サイドシルの下面に固定されたサイドビームと、ステイを介してフロントフロアパネルに固定された前ビームと、ブラケットを介してリヤフロアパネルに固定された後ビームと、を有するフレームを備える、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の車体下部構造。
  10. 前記トレーの底壁は、前記バッテリモジュールと前記サイドビームとの間に、変形して衝撃エネルギーを吸収するトレー変形領域を有する、請求項９に記載の車体下部構造。
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