JP2022154687A - 車両用のバッテリーケース - Google Patents

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Abstract

Figure 2022154687000001
【課題】側突に対する耐性の向上を図ることができるバッテリーケースを提供する。
【解決手段】バッテリーケース１０の左右のサイドフレーム１５は、互いに対向する側に設けられている側壁部３２および互いに対向する側とは反対側に設けられているＥＡ部３１を有しており、前記ＥＡ部３１は、上面および下面が上下方向に対して直角な板状の部分であり互いに上下方向に離間しているＥＡ上板部３１１とＥＡ下板部３１２とを有しており、前記側壁部３２は、上面および下面が上下方向に対して直角な板状の部分であり互いに上下方向に離間している第一リブ状部３２５と第二リブ状部３２６とを有しており、ＥＡ上板部３１１の厚さ方向の中心線の延長線Ｌ１は第一リブ状部３２５の内部を通過しており、ＥＡ下板部３１２の厚さ方向の中心線の延長線Ｌ２は第二リブ状部３２６の内部を通過している。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用のバッテリーケースに関する。
電動車両（ＥＶ、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド車両）、ＨＶ（ハイブリッド車両）など）のバッテリーを収容するバッテリーケースは、例えば、車両の下部であってロッカーパネルどうしの間に配置される。また、電動車両においては、側突が発生した際にバッテリーが保護されることが求められる。このため、特許文献１には、左右のロッカーパネルの車幅方向内側に衝撃吸収部が設けられる車両の下部構成が開示されている。そして、バッテリーケースはこの衝撃吸収部どうしの間に配置されている。このような構成であれば、側突のエネルギーをロッカーパネルに設けられている衝撃吸収部によって吸収することができるから、バッテリーケースに収容されているバッテリーに掛かる衝撃を低減できる。
特開２０１９－１１０００３号公報
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、特許文献１に開示されている車両の下部構成では、ロッカーパネルの衝撃吸収部が側突によって車幅方向内側に入り込むように変形すると、衝撃吸収部がバッテリーケースの側壁部に接触してバッテリーに衝撃が掛かることがある。また、バッテリーケースの側壁部が変形すると、変形したバッテリーケースの側壁部がバッテリーに衝突してバッテリーを損傷させるおそれがある。このように、特許文献１に開示される車両の下部構成では、側突時においてバッテリーを十分に保護できないおそれがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、側突からバッテリーを保護する効果を高めることができるバッテリーケースを提供することである。
（課題を解決するための手段）
前記課題を解決するため、本発明に係る車両用のバッテリーケースは、
第一方向に離間して配置されるとともに前記第一方向とは直角な第二方向に延伸しており、それらの間にバッテリーを収容可能な２つのサイドフレームを有しており、
２つの前記サイドフレームは、内部に空間が形成されているエネルギー吸収部と、前記エネルギー吸収部よりも相手方の前記サイドフレームに近い側である近接側に設けられており内部に空間が形成されている側壁部と、を有しており、
前記エネルギー吸収部は、前記第一方向および前記第二方向に対して直角な第三方向に互いに離間しており、前記第一方向および前記第二方向に延伸する第一板状部および第二板状部を有しており、
前記側壁部は、
前記第一方向に交差する方向および前記第二方向に延伸しており、前記第一板状部および前記第二板状部の前記近接側の端部が結合されている第三板状部と、
前記第一方向に交差する方向および前記第二方向に延伸しており、前記第三板状部の前記近接側に前記第三板状部から離間して配置されている第四板状部と、
前記第一方向および前記第二方向に延伸しており、前記近接側の端部が前記第三板状部に結合しており、前記近接側の端部とは反対側の端部が前記第四板状部に結合している第一リブ状部および第二リブ状部と、
を有しており、
前記第二方向視において、前記第一板状部の厚さ方向の中心線の延長線は前記第一リブ状部の内部を通過しており、前記第二板状部の厚さ方向の中心線の延長線は前記第二リブ状部の内部を通過している.
本発明によれば、サイドフレームの剛性を高めることができる。具体的には、側突などによってエネルギー吸収部に対して第二方向外側から外力が掛かった場合、当該外力はエネルギー吸収部の第一板状部と第二板状部とを通じて側壁部に伝わる。そして、第一板状部の厚さ方向の中心線の延長線が第一リブ状部の内部を通過しており、第二板状部の厚さ方向の中心線の延長線が第二リブ状部の内部を通過しているから、第一板状部と第二板状部とを介して側壁部に伝わった外力は、直接的に側壁部の第一リブ状部と第二リブ状部によって受けられる。このため、第一リブ状部および第二リブ状部が設けられない構成に比較して側壁部の変形を防止または抑制できる。すなわち、サイドフレームの剛性を高めることができる。
前記第一方向の一方の端部が２つの前記サイドフレームの一方に接合されており、前記第一方向の他方の端部が２つの前記サイドフレームの他方に接合されており、前記第三方向の一方の面にバッテリーを載置可能な底板部材をさらに有しており、
前記底板部材と前記側壁部との接合箇所から前記第一リブ状部までの前記第三方向の距離は、前記底板部材と前記側壁部との接合箇所から前記第二リブ状部までの距離よりも大きく、
前記第一リブ状部の厚さは前記第一板状部の厚さよりも厚い、
という構成が適用できる。
このような構成によれば、エネルギー吸収部の方が側壁部よりも変形しやすい。したがって、エネルギー吸収部に対して近接側に押すような外力が掛かった場合、エネルギー吸収部が変形することによって外力によるエネルギーを吸収するとともに、外力による側壁部の変形を防止または抑制する。したがって、2つのサイドフレームの間に配置されているバッテリーが損傷することを防止または抑制できる。
前記側壁部は、前記第一リブ状部と前記第二リブ状部とを繋ぐように設けられている第三リブ状部をさらに有する、
という構成が適用できる。
側壁部がさらに第三リブ状部を有することによって、側壁部の剛性を高めることができるとともに、エネルギーの吸収量を大きくできる。
前記第三リブ状部の一方の端部は、前記第一リブ状部と前記第三板状部との結合個所に結合しており、
前記第三リブ状部の他方の端部は、前記第二リブ状部と前記第四板状部との結合個所に結合している、
という構成が適用できる。
このような構成によれば、エネルギー吸収部をもう一方のサイドフレームに接近させる（収容されているバッテリーに接近させる）ような外力が掛かった場合、第三リブ状部によって、側壁部がバッテリーの側に倒れるように変形することを防止または抑制できる。
前記第二リブ状部の厚さは前記第一リブ状部の厚さよりも薄い、
という構成が適用できる。
このような構成によれば、側壁部がバッテリーの収容されている領域の側に向かって倒れるように変形することが防止または抑制できる。すなわち、側壁部に対してエネルギー吸収部から力が掛かった場合、第一リブ状部よりも薄い第二リブ状部の方が、第一リブ状部よりも変形しやすい。そして、第二リブ状部が第一方向に潰れるように変形し第一リブ状部が変形しない場合、または第二リブ状部の第一方向の変形量が第一リブ状部の第一方向の変形量よりも大きい場合、側壁部は底板部材から遠い側の端部が、2つのサイドフレームの互いに対向する側とは反対側に倒れるように変形する。すなわち、2つのサイドフレームの間にバッテリーが収容されている構成においては、側壁部はバッテリーから離れる方向に倒れるように変形する。
２つの前記サイドフレームは金属材料からなる押し出し材であり、前記側壁部と前記エネルギー吸収部とは一体に繋がっている、
という構成が適用できる。
このような構成によれば、側壁部とエネルギー吸収部との間にクリアランスが設けられないから、側壁部とエネルギー吸収部との第一方向寸法を大きくできる。したがって、側壁部およびエネルギー吸収部によるエネルギーの吸収量を大きくできる。また、側壁部とエネルギー吸収部とを接合するための工程や部材が不要であるから、製造コストの削減を図ることができる。
２つの前記サイドフレームどうしの間には、前記第一方向および前記第二方向に延伸する板状部を有し、前記第一方向の端部が２つの前記サイドフレームの前記第三板状部に対向するかまたは前記第三板状部に接触する複数のクロスが配置されており、
前記第二方向視において、前記第一リブ状部の前記厚さ方向の中心線が複数の前記クロスの前記板状部の内部を通過している、
いる、
とい
このような構成によれば、側壁部が変形してクロスに接触した場合、側壁部の第一リブ状部からクロスに伝達される力を、クロスの板状部で受けることができる。したがって、バッテリーケースの剛性を高めることができる。
前記クロスの前記板状部の厚さは、前記第一リブ状部の厚さよりも厚い、
という構成が適用できる。
このような構成によれば、クロスの剛性を高めることができるから、バッテリーケースの剛性をさらに高めることができる。
図１は、本発明の実施形態に係るバッテリーケースの構成を示す外観斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係るバッテリーケースの構成を示す外観斜視図であり、バッテリーが収容されている状態を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係るバッテリーケースの構成を示す分解斜視図である。 図４は、クロスの構成を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施形態に係るバッテリーケースの構成を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、本発明の実施形態に係る車両用のバッテリーケース１０を単に「バッテリーケース１０」と略して記す。以下の説明において、バッテリーケース１０およびバッテリーケース１０を形成する各部材について用いる各方向は、車両に組付けられた状態での方向（すなわち、車両の方向）を基準とする。各図においては、バッテリーケース１０の前側を矢印Ｆｒで示し、後側を矢印Ｒｒで示し、上側を矢印Ｕｐで示し、下側を矢印Ｄｗで示し、右側を矢印Ｒで示し、左側を矢印Ｌで示す。
バッテリーケース１０は、電動車両（ＥＶ、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド車両）、ＨＶ（ハイブリッド車両）など）に搭載されるバッテリーの収容に用いられる。そして、バッテリーケース１０は、車両の床部（シートの下側）に配置される。
まず、バッテリーケース１０の全体構成について説明する。図１は、バッテリーケース１０の構成を示す斜視図である。図2は、バッテリーケース１０の構成を示す図であり、バッテリーモジュール５０が収容されている状態を示す図である。図３は、バッテリーケース１０の構成を示す分解斜視図であり、下方から見た図である。
図１～図3に示すように、バッテリーケース１０は、ロアパネル１１と、ヒートシンク１２と、フロントフレーム１３と、リアフレーム１４と、左右の２つのサイドフレーム１５と、複数のクロス１６と、複数のクロス支持部材１７と、複数のロアフレーム１８と、シェアパネル１９とを有している。バッテリーケース１０は、上下方向視において略四辺形を有しており、上側が開口する有底の箱状の構成を有している。具体的には、ロアパネル１１、ヒートシンク１２、ロアフレーム１８およびシェアパネル１９が「箱の底部」を形成し、フロントフレーム１３、リアフレーム１４および左右のサイドフレーム１５が「箱の側壁部」を形成する。また、フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５は、上下方向視における内周側に開口部を有する略四辺形の枠体を形成する。
そして、ロアパネル１１の上面側であって、フロントフレーム１３、リアフレーム１４および左右のサイドフレーム１５に囲まれる領域（すなわち、フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５により形成される枠体の開口部の内部）が、バッテリーモジュール５０を収容可能な領域である。左右の２本のサイドフレーム１５は、バッテリーモジュール５０を収容可能な領域の左右の両外側に、それらの長尺方向が前後方向に平行な向きで配置される。すなわち、左右のサイドフレーム１５は、第一方向の例である左右方向に互いに離間して配置されており、第二方向の例である前後方向に延伸している。なお、説明の便宜上、左右のサイドフレーム１５における互いに相手方に近い側（バッテリーモジュール５０を収容可能な領域の側）を「近接側」と記す。複数のクロス１６は、それらの長尺方向が左右方向に平行な向きで、前後方向に並べて配置されている。そして、各クロス１６の長尺方向（左右方向）の端面は、左右のサイドフレーム１５の近接側の側面（すなわち、左右のサイドフレーム１５の互いに対向する面。より具体的には、側壁内周板部３２１の近接側の面）に近接して対向している。ただし、クロス１６の長尺方向の端部がサイドフレーム１５に接触していてもよい。
次に、バッテリーケース１０の各部材について説明する。
ロアパネル１１およびヒートシンク１２は、底板部材の例であり、いずれも上下方向視において略四辺形の板状の部材である。また、ロアパネル１１およびヒートシンク１２は、上下方向視において、互いに略同形かつ略同寸である。ロアパネル１１およびヒートシンク１２は、例えばアルミニウム板により成形される。
ロアパネル１１およびヒートシンク１２の前端部（前側の辺）の左右方向の中央部には、前側に向かって延出する延出部１１１，１２１が設けられている。ロアパネル１１の延出部１１１には、２つの給排部１１２が設けられている。これら２つの給排部１１２は、ロアパネル１１とヒートシンク１２との間に設けられる調温経路２０の内部と外部とを連通する孔である。なお、調温経路２０は、バッテリーモジュール５０の温度調節を行うための調温流体（例えば水）が流通可能な経路である。これらの２つの給排部１１２を介して、調温経路２０への調温流体の供給、および調温経路２０からの調温流体の排出が可能である。
ヒートシンク１２には、調温経路２０を形成する経路壁部１２２が設けられている。経路壁部１２２は、上側が開口する窪みであり、プレス加工により成形される。このため、経路壁部１２２は、下側に向かって膨出している。
ヒートシンク１２は、ロアパネル１１の下側に重ねて接合される。そして、ヒートシンク１２とロアパネル１１とが互いに接合されると、ヒートシンク１２に形成されている経路壁部１２２がロアパネル１１によって蓋をされる。したがって、ロアパネル１１とヒートシンク１２との間（換言すると、ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体の内部）に、調温流体が流通可能な調温経路２０が形成される。
フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５は、いずれも中空で長尺棒状の部材である。フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５には、アルミニウムの押し出し材が適用される。
フロントフレーム１３およびリアフレーム１４は、それらの長尺方向が左右方向（車幅方向）に平行となる向きで、前後方向に互いに離間して平行に配置される。フロントフレーム１３およびリアフレーム１４の下方部には、ロアパネル１１（ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体）が接合される第一接合面１３１，１４１と、シェアパネル１９が接合される第二接合面１３２，１４２とが形成される。第一接合面１３１，１４１および第二接合面１３２，１４２は、いずれも左右方向に長く、上下方向に対して直角で下側を向く平面である。
フロントフレーム１３およびリアフレーム１４の第一接合面１３１，１４１と第二接合面１３２，１４２とは、互いに前後方向および上下方向にずれており、上下方向視において互いに重畳していない。また、フロントフレーム１３およびリアフレーム１４の第二接合面１３２，１４２は第一接合面１３１，１４１よりも下側に位置している。具体的には、フロントフレーム１３およびリアフレーム１４の下面には、下側に向かって突出する突状部が、フロントフレーム１３とリアフレーム１４とが互いに対向する側とは反対側の辺に沿って左右方向に延伸するように設けられている。そして、突状部ではない部分の下面が第一接合面１３１，１４１であり、突状部の下面が第二接合面１３２，１４２である。なお、フロントフレーム１３においては、第一接合面１３１が第二接合面１３２よりも後側に位置しており、リアフレーム１４においては第一接合面１４１が第二接合面１４２よりも前側に位置している。すなわち、第一接合面１３１，１４１は、第二接合面１３２，１４２よりも、フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５により形成される四辺形の枠体の内周側に位置している。また、第二接合面１３２，１４２は第一接合面１３１，１４１よりも下側に位置している。
フロントフレーム１３の下部には、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の延出部１１１，１２１との干渉を避けるための凹部１３３が設けられている。この凹部１３３は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２をフロントフレーム１３の下側から取り付けられるように、下側が開口している。
左右のサイドフレーム１５は、それらの長尺方向が前後方向に平行な向きで、左右方向に互いに離間して平行に配置される。左右のサイドフレーム１５は、内部に空間が形成されているエネルギー吸収部３１（以下、「ＥＡ部３１」と記す）と、ＥＡ部３１の一側（具体的には左右のサイドフレーム１５の互いに対向する側）に位置しており内部に空間が形成されている側壁部３２とを有している。そして、左右のサイドフレーム１５の側壁部３２の下方部には、ロアパネル１１（ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体）が接合される第一接合面１５１と、シェアパネル１９が接合される第二接合面１５２とが設けられる。第一接合面１５１および第二接合面１５２は、いずれも前後方向に長く、上下方向に対して直角で下側を向く平面である。なお、左右のサイドフレーム１５の構成の詳細については後述する。
複数のクロス１６は、バッテリーケース１０の剛性を高める機能を有する。そして、クロス１６は、側突などが発生した際に左右方向の荷重を受けることによって、サイドフレーム１５が変形してバッテリーモジュール５０に接触することを防止または抑制する。複数のクロス１６は、いずれも長尺棒状の部材であり、例えばアルミニウムの押し出し材が適用される。複数のクロス１６は、それらの長尺方向が左右方向に平行な向きでロアパネル１１の上面に沿って棒状に延伸しており、前後方向に並べて配置される。
図４は、クロス１６の構成を示す斜視図である。クロス１６は、図４に示すように、下端部が開口する略四角形の断面形状（すなわち、開口断面形状）を有している。すなわち、クロス１６は、前後方向および左右方向に延伸する平板状のクロス上板部１６１と、クロス上板部１６１の前後方向の両端部から下方に延伸するとともに、左右方向に延伸する平板状のクロス前板部１６２およびクロス後板部１６３とを有している。クロス上板部１６１がクロス１６の板状部の例である。さらに、クロス前板部１６２およびクロス後板部１６３の下端部には、前後方向に互いに反対側に延出するフランジ部１６４が、クロス１６の長尺方向（すなわち、左右方向）の全長にわたって設けられている。フランジ部１６４の下側の面は、上下方向に対して直角な（すなわち、ロアパネル１１の上面に平行な）平面である。
クロス支持部材１７は、各クロス１６の長尺方向の両端部のそれぞれを左右のサイドフレーム１５のそれぞれに固定するための部材である。クロス支持部材１７には、例えばアルミニウムの押し出し材が適用される。なお、クロス支持部材１７の具体的な構成は特に限定されない。各クロス支持部材１７は、各クロス１６の両端部のそれぞれを左右のサイドフレーム１５に固定できるように構成されていればよい。
ロアフレーム１８は、長尺棒状の部材である。ロアフレーム１８には、アルミニウムの押し出し材が適用される。ロアフレーム１８の上面および下面は、上下方向に直角な平面であり、互いに平行である。また、ロアフレーム１８の上面側には、ヒートシンク１２の経路壁部１２２との干渉を避けるための凹部が設けられている。なお、ロアフレーム１８の断面形状は特に限定されるものではない。
シェアパネル１９は、上下方向視において略四辺形の板状の部材である。シェアパネル１９には、例えばアルミニウム板が適用される。なお、シェアパネル１９の前後方向寸法と左右方向寸法とは、それぞれロアパネル１１およびヒートシンク１２の延出部１１１，１２１を除いた前後方向寸法と左右方向寸法よりも大きい。
次に、バッテリーケース１０の組付け構成について説明する。
フロントフレーム１３およびリアフレーム１４のそれぞれの長尺方向の端部と、左右のサイドフレーム１５のそれぞれの長尺方向の端部とが互いに接合される。これにより、上下方向視において内周側に開口部を有する略四辺形の枠体が形成される。そして、この枠体の開口部の内部に、複数のクロス１６がそれらの長尺方向がフロントフレーム１３およびリアフレーム１４の長尺方向に略平行となる向きで配置される。このため、各クロス１６の長尺方向の端面が、左右のサイドフレーム１５に近接して対向する。そして、各クロス１６の両端部は、クロス支持部材１７を介して左右のサイドフレーム１５のそれぞれに接合される。
フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５の下側に、ロアパネル１１およびヒートシンク１２が配置される。このとき、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の外周部は、フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５の第一接合面１３１，１４１，１５１の下側に重畳している。そして、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の外周部が、フロントフレーム１３、リアフレーム１４、および左右のサイドフレーム１５の第一接合面１３１，１４１，１５１に接合される。さらに、クロス１６のフランジ部１６４とロアパネル１１とが接合される。
ロアパネル１１およびヒートシンク１２の下側に、複数のロアフレーム１８が配置される。具体的には、複数のロアフレーム１８は、それらの長尺方向がフロントフレーム１３およびリアフレーム１４の長尺方向に平行な向きで、互いに前後方向に離間して配置される。そして、各ロアフレーム１８の上端部（上面）が、ヒートシンク１２の下面に接合される。
ロアパネル１１、ヒートシンク１２、左右のサイドフレーム１５、および複数のロアフレーム１８の下側に、シェアパネル１９が配置される。シェアパネル１９の外周部は、フロントフレーム１３、リアフレーム１４および左右のサイドフレーム１５の第二接合面１３２．１４２．１５２の下側に重畳している。また、各ロアフレーム１８の下端部（下面）は、シェアパネル１９の上面に接触している。そして、シェアパネル１９の外周部は、フロントフレーム１３、リアフレーム１４および左右のサイドフレーム１５の第二接合面１５２に接合される。さらに、各ロアフレーム１８の下端部がシェアパネル１９に接合される。
なお、バッテリーケース１０を形成する各部材どうしの接合には、例えばレーザー溶接が適用される。
次に、サイドフレーム１５の構成の詳細、およびサイドフレーム１５と他の部材との関係について説明する。図５は、バッテリーケース１０を前後方向に直角な平面で切断した断面図である。
図５に示すように、左右のサイドフレーム１５は、ＥＡ部３１と側壁部３２とを有している。ＥＡ部３１は、側壁部３２の一側（具体的には、バッテリーモジュール５０を収容可能な領域とは反対側。換言すると、フロントフレーム１３、リアフレーム１４および左右のサイドフレーム１５により形成される枠体の外周側）に位置している。なお、ＥＡ部３１と側壁部３２とは一体に繋がっている。
ＥＡ部３１は、前後方向に長い中空棒状の構成を有している。ＥＡ部３１は、側突など発生した場合に変形することによって側突などによる衝撃のエネルギーを吸収し、バッテリーモジュール５０に掛かる衝撃を低減するように構成されている。図５に示すように、ＥＡ部３１は、第一板状部の例であるＥＡ上板部３１１、第二板状部の例であるＥＡ下板部３１２、および複数（図６においては５つ）のＥＡ縦板部３１３を有している。
ＥＡ上板部３１１およびＥＡ下板部３１２は、前後方向および左右方向に延伸する平板状の部分である。ＥＡ上板部３１１とＥＡ下板部３１２は、第三方向の例である上下方向に離間している。ＥＡ上板部３１１およびＥＡ下板部３１２には、ＥＡ部３１を車両のロッカーパネル５２にボルト止めするためのボルト５１を挿通するボルト挿通孔１５３が設けられている。このボルト挿通孔１５３は、ＥＡ上板部３１１およびＥＡ下板部３１２を上下方向に貫通する貫通孔である。複数のＥＡ縦板部３１３は、前後方向および上下方向に延伸する平板状の部分である。複数のＥＡ縦板部３１３は、左右方向に互いに離間している。そして、複数のＥＡ縦板部３１３の上端部はＥＡ上板部３１１に繋がっており、複数のＥＡ縦板部３１３の下端部はＥＡ下板部３１２に繋がっている。ＥＡ部３１の前後方向に直角な平面で切断した断面形状は、左右方向に長く上面および下面が略水平な長方形である。
側壁部３２は、ＥＡ部３１よりも近接側に設けられている。側壁部３２は、前後方向に直角な平面で切断した断面が縦長の形状を有している。そして、側壁部３２は、前後方向に長い中空棒状の構成を有している。側壁部３２は、第四板状部の例である側壁内周板部３２１と、第三板状部の例である側壁外周板部３２２と、側壁上板部３２３と、側壁下板部３２４と、第一リブ状部３２５と、第二リブ状部３２６と、第三リブ状部３２７とを有している。
側壁内周板部３２１および側壁外周板部３２２は、左右方向に対して交差する方向（例えば上下方向）および前後方向に延伸する板状の部分である。本実施形態では、側壁内周板部３２１の下部（具体的には後述する第一リブ状部３２５よりも下側の部分）は、上下方向および前後方向に延伸する平板状の構成を有しており、側壁内周板部３２１の上部（第一リブ状部３２５よりも上側の部分）は、上下方向に対して傾斜する方向および前後方向に延伸する平板状の構成を有している。また、側壁外周板部３２２は、上下方向および前後方向に延伸する平板状の構成を有している。側壁内周板部３２１と側壁外周板部３２２とは互いに左右方向に離間している。そして、側壁内周板部３２１は、側壁外周板部３２２よりも、近接側（バッテリーモジュール５０が収容される領域に近い側）に位置している。さらに、側壁外周板部３２２には、ＥＡ部３１のＥＡ上板部３１１およびＥＡ下板部３１２の左右方向の一方の端部（２つのサイドフレーム１５の互いに対向する側に近い端部）が一体に繋がっている。
側壁上板部３２３および側壁下板部３２４は、左右方向および前後方向に延伸する板状の部分である。側壁上板部３２３と側壁下板部３２４とは上下方向に互いに離間している。側壁上板部３２３は、側壁内周板部３２１の上端（上辺）と側壁外周板部３２２の上端（上辺）とを繋ぐように設けられる部分である。側壁下板部３２４は、側壁内周板部３２１の下端（下辺）と側壁外周板部３２２の下端（下辺）とを繋ぐように設けられる部分である。
サイドフレーム１５の側壁部３２の下方部には、第一接合面１５１および第二接合面１５２が設けられている。第一接合面１５１および第二接合面１５２の構成は、いずれも、前後方向に長く、上下方向に対して直角で下側を向く平面である。また、第一接合面１５１と第二接合面１５２とは上下方向位置が互いに異なっており、第二接合面１５２は第一接合面１５１よりも下方に位置している。具体的には、図5に示すように、サイドフレーム１５の側壁内周板部３２１の下方端から近接側とは反対側に延伸する部分（後述する第二リブ状部３２６の一部）の下面、および側壁内周板部３２１の下方端から近接側に延伸する板状の延出部３２８の下面は、一体に繋がった平面を形成している。この一体に繋がっている平面が第一接合面１５１である。第二接合面１５２は、第一接合面１５１よりも側壁外周板部３２２の側であって、第一接合面１５１よりも下方に設けられている。
第一リブ状部３２５、第二リブ状部３２６、および第三リブ状部３２７は、サイドフレーム１５の側壁部３２の内部（側壁内周板部３２１、側壁外周板部３２２、側壁上板部３２３および側壁下板部３２４に囲まれる領域）に設けられている。
第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６は、前後方向および左右方向に延伸する平板状の部分である。第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６の左右方向の一方の端部（近接側の端部。図５中ではＬ側の端部）は、それぞれ側壁内周板部３２１に繋がっており、前記一方の端部とは反対側の端部（図５中ではＲ側の端部）はそれぞれ側壁外周板部３２２に繋がっている。換言すると、第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６は、側壁部３２の内部において、側壁内周板部３２１と側壁外周板部３２２とを繋ぐように設けられる。なお、第一リブ状部３２５と第二リブ状部３２６とは上下方向に離間しており（上下方向位置が互いに異なっており）、第二リブ状部３２６は第一リブ状部３２５の下方に位置する。
図５に示すように、第二リブ状部３２６の下面の一部が第一接合面１５１を形成している。ただし、第二リブ状部３２６の下面と第一接合面１５１とはそれぞれ別の面であってもよい。例えば、第二リブ状部３２６の下面が第一接合面１５１より下方に位置しており、第二リブ状部３２６の上面が第一接合面１５１より上方に位置していてもよい。
第一リブ状部３２５は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体よりも上側に位置している。一方、および第二リブ状部３２６の上下方向位置は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体の上下方向位置と同じ（または略同じ）である。このため、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体と側壁部３２との接合箇所（第一接合面１５１）から第一リブ状部３２５までの上下方向距離は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体と側壁部３２との接合箇所から第二リブ状部３２６までの上下方向距離（本実施形態では、０またはほぼ０）よりも大きい。なお、第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６が上下方向に関してロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体の上側に位置していてもよい。この場合であっても、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体と側壁部３２との接合箇所（第一接合面１５１）から第一リブ状部３２５までの上下方向距離は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体と側壁部３２との接合箇所から第二リブ状部３２６までの上下方向距離よりも大きい。
図５に示すように、前後方向に直角な平面で切断した断面において、ＥＡ上板部３１１の厚さ方向の中心線（ＥＡ上板部３１１の上面と下面に対する中心線。なお、この中心線は、実際には、前後方向および左右方向に延伸する平面である）の延長線Ｌ１（以下、「第一基準線Ｌ１」と記す）は、側壁部３２の第一リブ状部３２５の上面と下面の間（すなわち、第一リブ状部３２５の内部）を通過している。同様に、前後方向に直角な平面で切断した断面において、ＥＡ下板部３１２の厚さ方向の中心線Ｌ２（ＥＡ下板部３１２の上面と下面に対する中心線）の延長線（以下、「第二基準線Ｌ２」と記す）は、第二リブ状部３２６の上面と下面の間（すなわち、第二リブ状部３２６の内部）を通過している。換言すると、第一リブ状部３２５とＥＡ上板部３１１とは、左右方向視において互いに重畳する部分を有している。同様に、第二リブ状部３２６とＥＡ下板部３１２とは、左右方向視において互いに重畳する部分を有している。
このような構成であると、サイドフレーム１５の剛性を高めることができる。具体的には、側突などによってＥＡ部３１に対して車幅方向外側から内側に向かう外力（図５においては右側から左側に向かう力）が掛かった場合、当該外力はＥＡ上板部３１１とＥＡ下板部３１２を通じて側壁部３２に伝わる。そして、第一基準線Ｌ１が第一リブ状部３２５の内部を通過しており、第二基準線Ｌ２が第二リブ状部３２６の内部を通過しているから、ＥＡ上板部３１１とＥＡ下板部３１２を介して側壁部３２に伝わった外力は、直接的に側壁部３２の第一リブ状部３２５と第二リブ状部３２６によって受けられる。第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６は、外力の作用方向にほぼ平行な方向に延伸するため、外力により変形し難い。このため、第一リブ状部３２５および第二リブ状部３２６が設けられない構成に比較して側壁部３２の変形を防止または抑制できる。すなわち、サイドフレーム１５の剛性を高めることができる。
さらに、第二リブ状部３２６の下面が第一接合面１５１の一部であるため、第二リブ状部３２６はロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体に直接的に接合されている。したがって、第二リブ状部３２６に掛かった外力を、直接的に（すなわち、他の部材等を介することなく）ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体およびロアフレーム１８で受けることができる。このため、第二リブ状部３２６がロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体に直接的に接合されていない構成に比較して、バッテリーケース１０の剛性を高めることができる。
また、側壁部３２の第一リブ状部３２５の厚さｔ１は、ＥＡ上板部３１１の厚さｔＵよりも厚い。このような構成であると、側壁部３２の第一リブ状部３２５の剛性をＥＡ上板部３１１の剛性よりも高めることができるから、ＥＡ部３１に比較して側壁部３２の剛性を高めることができる。このため、側突などが発生してＥＡ部３１に左右方向の力が掛かった場合、ＥＡ部３１においてエネルギーを吸収しつつ、側壁部３２の変形を防止または抑制することができる。したがって、このような構成であると、バッテリーモジュール５０に掛かる衝撃を低減できるとともに、側壁部３２の変形を防止または抑制することにより変形した側壁部３２によってバッテリーモジュール５０が損傷することを防止または抑制できる。なお、第一リブ状部３２５は、ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体、およびロアフレーム１８の上方に位置している。このような構成であると、ＥＡ上板部３１１から第一リブ状部３２５に伝達された力は、ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体およびロアフレーム１８に直接的には伝達されない。換言すると、ＥＡ上板部３１１から第一リブ状部３２５に伝達された力を直接的に受けることができない。このため、側壁部３２の剛性を高めるためには、第一リブ状部３２５の剛性を高めることが好ましい。本実施形態では、第一リブ状部３２５の厚さｔ１をＥＡ上板部３１１の厚さｔＵよりも厚くすることにより、側壁部３２の剛性を高めることができる。
また、第一リブ状部３２５の厚さｔ１は、第二リブ状部３２６の厚さｔ２よりも厚い。このような構成であると、側突などが発生した際に側壁部３２がバッテリーモジュール５０の側に倒れるように変形することが防止または抑制される。具体的には、第二リブ状部３２６の厚さｔ２が第一リブ状部３２５の厚さｔ１よりも薄いと、ＥＡ部３１を通じて側壁部３２に左右方向の中心側に向かう外力が掛かった場合に、第二リブ状部３２６の方が第一リブ状部３２５よりも左右方向に潰れるように変形しやすくなる。そして、第二リブ状部３２６が左右方向に潰れるように変形し第一リブ状部３２５が変形しない場合、または第二リブ状部３２６の左右方向に潰れるように変形した場合の変形量が第一リブ状部３２５の変形の変形量よりも大きい場合、側壁部３２はその上部が外周側（バッテリーモジュール５０が収容される側とは反対側）に倒れるように変形する。したがって、側壁部３２がバッテリーモジュール５０に接触することが防止または抑制できる。
側壁部３２の第二リブ状部３２６の厚さｔ２は、ＥＡ下板部３１２の厚さｔDよりも薄い。このような構成であると、側突などが発生した際に側壁部３２がバッテリーモジュール５０の側に倒れるように変形することが防止または抑制される。具体的には、第二リブ状部３２６の厚さｔ２がＥＡ下板部３１２の厚さｔＤよりも薄いと、ＥＡ部３１を通じて側壁部３２に外力が掛かった場合に、ＥＡ部３１とともに左右方向に潰れるように変形しやすくなる。そして、第二リブ状部３２６が潰れるように変形すると、側壁部３２はその上部が外周側（バッテリーモジュール５０が収容される側とは反対側）に倒れるように変形する。したがって、側壁部３２がバッテリーモジュール５０に接触することが防止または抑制できる。
第三リブ状部３２７は、その上面および下面が、上下方向および左右方向に対して傾斜している。具体的には、第三リブ状部３２７の上面および下面の近接側の端部が近接側の反対側の端部よりも下側に位置する態様で傾斜している。そして、第三リブ状部３２７の近接側の端部は、側壁内周板部３２１と第二リブ状部３２６との結合箇所に繋がっている。また、近接側の端部とは反対側の端部は、側壁外周板部３２２と第一リブ状部３２５との結合箇所に繋がっている。換言すると、第三リブ状部３２７は、「側壁内周板部３２１と第二リブ状部３２６との結合箇所」と「側壁外周板部３２２と第一リブ状部３２５との結合箇所」とを繋ぐように設けられる。
第三リブ状部３２７により、側壁部３２の剛性をさらに高めることができる。すなわち、第三リブ状部３２７は変形することによってエネルギーを吸収できるから、側壁部３２が第三リブ状部３２７を有することによって、側壁部３２が吸収できるエネルギーを大きくできる。このため、バッテリーモジュール５０に掛かる衝撃を低減できる。
さらに、ＥＡ部３１に対して車幅方向外側から中心側に向かう力が掛かった場合、第三リブ状部３２７によって、側壁部３２がバッテリーモジュール５０の側に倒れるように変形することを防止または抑制できる。すなわち、ＥＡ部３１に対して車幅方向外側（近接側とは反対側）から車幅方向中心側（近接側）に向かう力が掛かると、側壁部３２にはＥＡ部３１を介してバッテリーモジュール５０に接近するような力が掛かる。一方、側壁部３２は、第一リブ状部３２５よりも下側に位置する第一接合面１５１と第二接合面１５２においてそれぞれロアパネル１１（ロアパネル１１とヒートシンク１２の積層体）とシェアパネル１９とのそれぞれに接合されている。このため、前記の力は、側壁部３２を、第一接合面１５１および第二接合面１５２を中心としてバッテリーモジュール５０の側に倒す方向に回転させるように作用する。そして、第三リブ状部３２７は、「第一リブ状部３２５と側壁外周板部３２２との結合箇所」と「第二リブ状部３２６と側壁内周板部３２１との結合箇所」とに跨るように設けられているから、前記の力は、第三リブ状部３２７の面方向と平行または略平行になり、第三リブ状部３２７は前記の力によっては変形し難い。したがって、このような構成によれば、側壁部３２がバッテリーモジュール５０の側に倒れるように変形することを防止または抑制できる。
さらに、第三リブ状部３２７の近接側の端部は第一接合面１５１の近傍（具体的には、第一接合面１５１の直上）に位置しているから、第三リブ状部３２７に掛かった力は、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体に伝達することができる。すなわち、ロアパネル１１およびヒートシンク１２の積層体によって、第三リブ状部３２７に掛かった力を受けることができる。したがって、バッテリーケース１０の変形を防止または抑制できる。すなわち、バッテリーケース１０の剛性を高めることができる。
なお、第三リブ状部３２７の厚さｔ３は、第一リブ状部３２５の厚さｔ１よりも薄い。このような構成であると、第二リブ状部３２６の厚さｔ２が第一リブ状部３２５の厚さｔ１よりも薄いという構成と同様の理由により、側壁部３２がバッテリーモジュール５０に接触することが防止または抑制できる。なお、第三リブ状部３２７の厚さｔ３は、第二リブ状部３２６の厚さｔ２と同じであるか、または第二リブ状部３２６の厚さｔ２より厚い。第三リブ状部３２７の厚さｔ３と第二リブ状部３２６の厚さｔ２とが同じであり、かつ第一リブ状部３２５の厚さｔ１よりも薄ければ、前記作用を奏することができる。さらに、第三リブ状部３２７の厚さｔ３が第二リブ状部３２６の厚さｔ２より厚いと、ＥＡ部３１に対して車幅方向外側から中心側に向かう力が掛かった場合、第二リブ状部３２６が最も潰れるように変形しやすく、第三リブ状部３２７が第二リブ状部３２６の次に潰れるように変形しやすく、第一リブ状部３２５が最も変形しにくくなる。このため、ＥＡ部３１に対して車幅方向外側から中心側に向かう力が掛かった場合に、側壁部３２はその上部が外周側に倒れるように変形する。したがって、側壁部３２がバッテリーモジュール５０に接触することが防止または抑制できる。
次に、クロス１６とサイドフレーム１５との関係について説明する。図5に示すように、前後方向に直角な面で切断した断面において、第一基準線Ｌ１は、クロス上板部１６１の内部（クロス上板部１６１の上面と下面との間）を通過している。このような構成によれば、側突などにより変形したサイドフレーム１５がクロス１６に接触した場合、サイドフレーム１５の第一リブ状部３２５から伝わる力をクロス上板部１６１で受けることができる。クロス上板部１６１は、第一リブ状部３２５から伝達される外力の作用方向にほぼ平行な方法に延伸するため、この外力によっては変形し難い。したがって、クロス１６の変形を防止または抑制できるとともに、サイドフレーム１５の変形を抑制できるから、収容されているバッテリーモジュール５０にサイドフレーム１５が接触することを防止または抑制できる。すなわち、バッテリーケース１０の側突に対する耐性を向上させることができる。
さらに、クロス上板部１６１の内部を第一基準線Ｌ１が通過する構成であると、クロス１６の高さをサイドフレーム１５の側壁上板部３２３よりも低くできる。したがって、このような構成であれば、バッテリーケース１０の側突に対する耐性の向上を図りつつ、バッテリーケース１０の上下方向寸法の小型化および軽量化を図ることができる。
さらに、クロス上板部１６１の厚さｔｃは、第一リブ状部３２５の厚さｔ１よりも厚い。このような構成であると、クロス１６の剛性を高めることができるから、側突などが発生してサイドフレーム１５が変形した場合であっても、変形したサイドフレーム１５がバッテリーモジュール５０に接触することを防止または抑制する効果を高めることができる。さらに、クロス１６の剛性を高めることができるから、クロス１６に接合されているロアパネル１１およびロアパネル１１にロアフレーム１８を介して接合されているシェアパネル１９（すなわち、バッテリーケース１０の底部）の変形を防止または抑制できる。したがって、バッテリーケース１０の剛性を高めることができる。
なお、サイドフレーム１５は、押し出し成形により成形される。すなわちＥＡ部３１と側壁部３２とは一体に成形される。このような構成であると、ＥＡ部３１と側壁部３２とが別部材である構成に比較して、エネルギーの吸収量を大きくできる。すなわち、ＥＡ部３１と側壁部３２とが別部材であると、組付けのためにＥＡ部３１と側壁部３２との間にクリアランスが必要になる。そして、このクリアランスはエネルギーの吸収に寄与しない。一方、ＥＡ部３１と側壁部３２とが一体に成形される構成であると、ＥＡ部３１と側壁部３２との間にクリアランスが不要である。このため、このクリアランスに対応する寸法だけ、ＥＡ部３１および側壁部３２を大きくできる。したがって、エネルギーの吸収量を大きくできる。また、ＥＡ部３１と側壁部３２とが一体に成形される構成であると、別部材である構成に比較して、バッテリーケース１０の部品点数を削減することができるとともに、組付け工数を削減することができる。さらに、ＥＡ部３１と側壁部３２とを接合する工程および部材（ボルトおよびナットなど）が不要である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
例えば、サイドフレーム１５の断面形状は各図に示される形状に限定されるものではない。また、側壁部３２の内部には、第一リブ状部３２５、第二リブ状部３２６および第三リブ状部３２７のほかにさらに別のリブ状部が設けられていてもよい。また、ＥＡ縦板部３１３の数も特に限定されるものではない。
また、前記実施形態では、サイドフレーム１５がアルミニウムの押し出し材である構成を示したが、サイドフレーム１５の材質はアルミニウムに限定されない。本発明のバッテリーケース１０のサイドフレーム１５には、各種金属の押し出し材が適用できる。
また、前記実施形態では、バッテリーケース１０が、上側が開口する箱状である例を示すが、このような構成に限定されない。例えば、バッテリーケース１０が蓋部を有しており、蓋部によって開口部の上側が塞がれていてもよい。
また、前記実施形態では、各部材の接合にレーザー溶接が適用される例を示したが、各部材の接合方法はレーザー溶接に限定されない。例えば、各部材がＦＳＷ（摩擦攪拌接合）により接合される構成であってもよい。
１０…バッテリーケース、１１…ロアパネル、１２…ヒートシンク、１３…フロントフレーム、１４…リアフレーム、１５…サイドフレーム、１９…シェアパネル、５０…バッテリーモジュール、３１…サイドフレームのエネルギー吸収部、３１１…ＥＡ上板部、３１２…ＥＡ下板部、３１３…ＥＡ縦板部、３２…サイドフレームの側壁部、３２１…側壁内周板部、３２２…側壁外周板部、３２３…側壁上板部、３２４…側壁下板部、３２５…第一リブ状部、３２６…第二リブ状部、３２７…第三リブ状部、３２８…延出部

Claims (8)

  1. 第一方向に離間して配置されるとともに前記第一方向とは直角な第二方向に延伸しており、それらの間にバッテリーを収容可能な２つのサイドフレームを有しており、
    ２つの前記サイドフレームは、内部に空間が形成されているエネルギー吸収部と、前記エネルギー吸収部よりも相手方の前記サイドフレームに近い側である近接側に設けられており内部に空間が形成されている側壁部と、を有しており、
    前記エネルギー吸収部は、前記第一方向および前記第二方向に対して直角な第三方向に互いに離間しており、前記第一方向および前記第二方向に延伸する第一板状部および第二板状部を有しており、
    前記側壁部は、
    前記第一方向に交差する方向および前記第二方向に延伸しており、前記第一板状部および前記第二板状部の前記近接側の端部が結合されている第三板状部と、
    前記第一方向に交差する方向および前記第二方向に延伸しており、前記第三板状部の前記近接側に前記第三板状部から離間して配置されている第四板状部と、
    前記第一方向および前記第二方向に延伸しており、前記近接側の端部が前記第三板状部に結合しており、前記近接側の端部とは反対側の端部が前記第四板状部に結合している第一リブ状部および第二リブ状部と、
    を有しており、
    前記第二方向視において、前記第一板状部の厚さ方向の中心線の延長線は前記第一リブ状部の内部を通過しており、前記第二板状部の厚さ方向の中心線の延長線は前記第二リブ状部の内部を通過している、
    車両用のバッテリーケース。
  2. 請求項１に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    前記第一方向の一方の端部が２つの前記サイドフレームの一方に接合されており、前記第一方向の他方の端部が２つの前記サイドフレームの他方に接合されており、前記第三方向の一方の面にバッテリーを載置可能な底板部材をさらに有しており、
    前記底板部材と前記側壁部との接合箇所から前記第一リブ状部までの前記第三方向の距離は、前記底板部材と前記側壁部との接合箇所から前記第二リブ状部までの距離よりも大きく、
    前記第一リブ状部の厚さは前記第一板状部の厚さよりも厚い、
    車両用のバッテリーケース。
  3. 請求項１または請求項２に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    前記側壁部は、前記第一リブ状部と前記第二リブ状部とを繋ぐように設けられている第三リブ状部をさらに有する、
    車両用のバッテリーケース。
  4. 請求項３に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    前記第三リブ状部の一方の端部は、前記第一リブ状部と前記第三板状部との結合個所に結合しており、
    前記第三リブ状部の他方の端部は、前記第二リブ状部と前記第四板状部との結合個所に結合している、
    車両用のバッテリーケース。
  5. 請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    前記第二リブ状部の厚さは前記第一リブ状部の厚さよりも薄い、
    車両用のバッテリーケース。
  6. 請求項１乃至請求項５に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    ２つの前記サイドフレームは金属材料からなる押し出し材であり、前記側壁部と前記エネルギー吸収部とは一体に繋がっている、
    車両用のバッテリーケース。
  7. 請求項１乃至請求項６に記載の車両用のバッテリーケースであって、
    ２つの前記サイドフレームどうしの間には、前記第一方向および前記第二方向に延伸する板状部を有し、前記第一方向の端部が２つの前記サイドフレームの前記第三板状部に対向するかまたは前記第三板状部に接触する複数のクロスが配置されており、
    前記第二方向視において、前記第一リブ状部の前記厚さ方向の中心線が複数の前記クロスの前記板状部の内部を通過している、
    いる、
    車両用のバッテリーケース。
  8. 請求項７に記載の車両用のバッテリーケースにおいて、
    前記クロスの前記板状部の厚さは、前記第一リブ状部の厚さよりも厚い、
    車両用のバッテリーケース。
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