JP2023006072A - Support device for vehicle battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本件は、車両用のバッテリパックを支持する支持装置に関する。 TECHNICAL FIELD This application relates to a support device for supporting a battery pack for a vehicle.
従来、環境への負荷を低減する観点から、駆動用のバッテリの電力をモータに供給することで走行する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両の開発が進んでいる。近年では、トラック等の商用車の分野においても、電動車両の開発が行われている(例えば特許文献1参照)。このような電動の商用車においては、コスト低減の観点から、乗用車に用いられる汎用バッテリパックを適用することが検討されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, from the viewpoint of reducing the load on the environment, development of electric vehicles, such as electric vehicles and hybrid vehicles, which run by supplying electric power from a driving battery to a motor has progressed. In recent years, in the field of commercial vehicles such as trucks, electric vehicles have also been developed (see
しかしながら、乗用車向けのバッテリパックは、車体の内部に搭載されることを前提としているため、その筐体自体の耐荷重強度が比較的低いという課題がある。一方で、トラック等の商用車において、ラダーフレームの下方に配置されるバッテリパックには側突時に高い衝撃荷重が印加されうることから、バッテリパックを支持する支持装置に高い耐荷重強度が要求される。 However, since battery packs for passenger cars are assumed to be mounted inside the vehicle body, there is a problem that the load-bearing strength of the housing itself is relatively low. On the other hand, in a commercial vehicle such as a truck, a high impact load may be applied to the battery pack placed below the ladder frame in the event of a side collision, so a support device that supports the battery pack is required to have a high load-bearing strength. be.
また、一般にラダーフレームを備えた車両では、ホイールベース間におけるラダーフレームの側方(車幅方向外側)のスペースが、低電圧バッテリや側方センサ等の様々な車載機器の搭載スペースとして利用される。これに対し、ラダーフレームの下方にバッテリパックが配置された場合は、バッテリパックによって車載機器の搭載スペースが減少するため、車載機器の搭載性が悪化する虞もある。 In general, in a vehicle equipped with a ladder frame, the space on the side of the ladder frame (outside in the vehicle width direction) between the wheel bases is used as a mounting space for various in-vehicle devices such as low-voltage batteries and side sensors. . On the other hand, when the battery pack is arranged below the ladder frame, the mounting space for the on-vehicle equipment is reduced by the battery pack, so there is a possibility that the mountability of the on-vehicle equipment may deteriorate.
なお、バッテリパックの物理的な大きさは、車両に要求される最大充電容量やバッテリセルの形状等に応じて決定され、ラダーフレームよりも車幅方向外側に飛び出すようなサイズで設計されることがある。この場合、バッテリパックの側突安全性を考慮すると、支持装置の剛性をより高めるためにスチール等の比較的剛性が高い金属を使用したり、バッテリパックを覆う部材の板厚を厚くしたりする必要が生じる。その結果、支持装置の総重量が増加し、電動トラックの航続可能距離や積載量に悪影響を及ぼす虞がある。 The physical size of the battery pack is determined according to the maximum charging capacity required for the vehicle, the shape of the battery cells, etc., and should be designed to a size that protrudes outward from the ladder frame in the vehicle width direction. There is In this case, considering the side collision safety of the battery pack, in order to increase the rigidity of the support device, a relatively rigid metal such as steel is used, or the thickness of the member covering the battery pack is increased. need arises. As a result, the total weight of the supporting device increases, which may adversely affect the cruising range and load capacity of the electric truck.
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、側突時における車両用バッテリパックの保護性能を高めつつ、車載機器の搭載性を改善し、かつ、支持装置の重量増加を抑制できる車両用バッテリパックの支持装置を提供することを目的の一つとする。 This invention was invented in view of the above-mentioned problems, and while improving the protection performance of the vehicle battery pack in the event of a side collision, it improves the mountability of in-vehicle equipment and suppresses the weight increase of the support device. It is an object of the present invention to provide a supporting device for a vehicle battery pack that is capable of
本件は上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
(1)本適用例に係る車両用バッテリパックの支持装置は、車両のラダーフレームを構成するサイドレールの下方に搭載され、車幅方向外側にそれぞれ向く一対のバッテリ側面を有し、前記バッテリ側面が前記サイドレールよりも車幅方向外側に位置する車両用バッテリパックの支持装置であって、前記バッテリ側面と対向する対向板を有し、前記車両用バッテリパックを収容するバッテリ側ブラケットと、前記バッテリ側ブラケットと前記サイドレールとを連結するフレーム側ブラケットと、前記バッテリ側ブラケットの前記対向板において、所定パターンで配置された複数の孔を形成されるとともに、前記孔を介して車載機器を前記バッテリ側ブラケットに搭載するパターン状開口部と、を含み、前記対向板が、内部に空洞を有する押出材からなり、前記複数の孔が、前記空洞から車幅方向外側に向かって前記対向板を貫通するように設けられることを特徴としている。
The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and can be implemented as the following aspects or application examples.
(1) A vehicle battery pack support device according to this application example is mounted below a side rail that constitutes a ladder frame of a vehicle and has a pair of battery side surfaces facing outward in the vehicle width direction. is located outside the side rail in the vehicle width direction, the battery-side bracket having a facing plate facing the side surface of the battery and housing the vehicle battery pack; A frame-side bracket connecting the battery-side bracket and the side rail and the opposing plate of the battery-side bracket are formed with a plurality of holes arranged in a predetermined pattern, and the in-vehicle device is connected to the vehicle-mounted device through the holes. a patterned opening to be mounted on the battery-side bracket, wherein the facing plate is made of an extruded material having a cavity therein, and the plurality of holes extend through the facing plate from the cavity toward the outside in the vehicle width direction. It is characterized in that it is provided so as to penetrate.
このような車両用バッテリパックの支持装置によれば、側突時に車幅方向外側から入力される衝撃荷重が、バッテリ側ブラケットに入力されるよりも前に車載機器に入力されるため、衝撃荷重の初期入力が車載機器で吸収される。これにより、バッテリ側ブラケットに伝達される衝撃荷重が低減されることから、バッテリ側ブラケットを通じて車両用バッテリパックに伝達される衝撃荷重も低減される。よって、側突時における車両用バッテリパックの保護性能を高められる。また、バッテリ側ブラケットの対向板には、複数の孔が形成されたパターン状開口部が設けられる。これにより、車載機器の搭載スペースが確保され、車載機器の搭載性を改善できる。さらに、複数の孔が形成された分だけバッテリ側ブラケットが軽量化されるため、支持装置の重量増加を抑制できる。また、対向板が内部に複数の空洞を有するアルミ押出材からなるため、鋼材を使用した場合と比較して軽量化が容易であり、成形も容易である。また、空洞部分を側突時におけるクラッシャブルゾーンとして機能させることができ、初期衝突エネルギーを低減させて車両用バッテリパックの変形や破損を防止できる。 According to such a vehicle battery pack support device, an impact load that is input from the outside in the vehicle width direction at the time of a side collision is input to the vehicle-mounted device before being input to the battery-side bracket. is absorbed by the in-vehicle equipment. Since this reduces the impact load transmitted to the battery side bracket, the impact load transmitted to the vehicle battery pack through the battery side bracket is also reduced. Therefore, it is possible to enhance the protection performance of the vehicle battery pack in the event of a side collision. In addition, the facing plate of the battery-side bracket is provided with a patterned opening having a plurality of holes. As a result, a mounting space for the on-vehicle equipment can be secured and the mountability of the on-vehicle equipment can be improved. Furthermore, since the weight of the battery-side bracket is reduced by the amount of formation of the plurality of holes, an increase in the weight of the support device can be suppressed. In addition, since the opposing plate is made of an aluminum extruded material having a plurality of cavities inside, it is easier to reduce the weight and to form it as compared with the case of using a steel material. In addition, the hollow portion can be made to function as a crushable zone in the event of a side collision, and the initial collision energy can be reduced to prevent deformation and damage of the vehicle battery pack.
本件によれば、側突時における車両用バッテリパックの保護性能を高めつつ、車載機器の搭載性を改善でき、かつ、支持装置の重量増加を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to improve the mountability of in-vehicle equipment while improving the protection performance of the vehicle battery pack in the event of a side collision, and to suppress the weight increase of the support device.
図面を参照して、本件の実施形態について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。 Embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and are not intended to exclude various modifications and application of techniques not explicitly described in these embodiments. Each configuration of the following embodiments can be modified in various ways without departing from the spirit thereof. Also, they can be selected or combined as needed.
[1.構成]
[1-1.全体構成]
図1に示すように、本実施形態に係る車両用バッテリパックの支持装置1(以下、単に支持装置1ともいう)は、ラダーフレーム2を備えた電動トラック(車両)3に搭載されている。電動トラック3は、駆動用のバッテリパック4(車両用バッテリパック)の電力を図示しないモータに供給することで走行する電動車両(電気自動車、ハイブリッド車)である。
[1. Constitution]
[1-1. overall structure]
As shown in FIG. 1 , a vehicle battery pack support device 1 (hereinafter simply referred to as support device 1 ) according to the present embodiment is mounted on an electric truck (vehicle) 3 having a
以下、電動トラック3の前後方向を車長方向D1ともいい、電動トラック3の左右方向を車幅方向D2ともいう。また、前後方向と左右方向とのいずれにも直交する上下方向を車高方向D3ともいう。図面では、前方を「FR」で示し、後方を「RR」で示し、左方を「LH」で示し、右方を「RH」で示し、上方を「UP」で示し、下方を「DW」で示す。なお、図1には、電動トラック3の下部構造を示しており、ラダーフレーム2の上方に配置される上部構造(ボデー)は省略している。
Hereinafter, the front-rear direction of the
ラダーフレーム2は、電動トラック3の骨格をなす部材であって、高い剛性及び強度を有する。ラダーフレーム2は、車長方向D1に延びる一対のサイドレール21と、車幅方向D2に延びてサイドレール21同士を連結する複数のクロスメンバ22とを含む。
一対のサイドレール21は、車幅方向D2に互いに離間して配置される。各サイドレール21は、車長方向D1及び車高方向D3に沿う板状のウェブ部の上縁及び下縁から、一対の板状のフランジ部が車幅方向D2の内側に向けて延出するチャネル形状(断面U字状)をなす。
複数のクロスメンバ22は、車長方向D1に互いに離間して配置される。ここでは、バッテリパック4と車高方向D3において重なる位置、及びバッテリパック4よりも後方の位置の二か所にそれぞれ配置された二つのクロスメンバ22を例示する。
The
The pair of
The plurality of
バッテリパック4は、例えば、乗用車に用いられる汎用の高電圧バッテリパックである。電動トラック3において、バッテリパック4は、一対のサイドレール21の下方に搭載され、各サイドレール21よりも車幅方向D2の外側に突出している。ここでは、車高方向D3の寸法が車長方向D1及び車幅方向D2の各寸法よりも小さい(薄い)箱型のバッテリパック4を例示する。ただし、バッテリパック4の形状は特に限定されない。
The
バッテリパック4は、車幅方向D2の外側にそれぞれ向く一対のバッテリ側面41を有する。一対のバッテリ側面41は、一対のサイドレール21よりも車幅方向D2の外側にそれぞれ位置する。より具体的にいえば、右のバッテリ側面41は右のサイドレール21よりも右側に位置し、左のバッテリ側面41は左のサイドレール21よりも左側に位置する。
The
バッテリパック4は、上記のようにバッテリ側面41がサイドレール21よりも車幅方向D2の外側に配置されることから、車幅方向D2の寸法がサイドレール21のウェブ部間の距離よりも大きく確保されている。これにより、バッテリパック4は大容量化が図られている。また、バッテリパック4は、電動トラック3の航続距離を確保するうえでは、ホイールベース(前輪軸と後輪軸との間の距離)の広範囲にわたって配置されることが好ましい。比較的小型な(ホイールベースが比較的短い)電動トラック3では、一つのバッテリパック4がホイールベースのほぼ全域にわたって配置されうる。この場合、バッテリパック4の前方には前輪が近接して配置され、バッテリパック4の後方には後輪が近接して配置される。
Since the
なお、電動トラック3のサイズ及びバッテリパック4の個数は、本実施形態の例示に限定されない。比較的大型の(ホイールベースが比較的長い)電動トラック3には、複数のバッテリパック4が車長方向D1に並んで設けられてもよい。この場合も、ホイールベースの広範囲にわたって複数のバッテリパック4が配置されることで、バッテリパック4全体としての大容量化が図られ、航続距離を確保できる。
Note that the size of the
支持装置1は、バッテリパック4をサイドレール21に連結し、バッテリパック4を支持する。換言すれば、バッテリパック4は、支持装置1を介してサイドレール21に支持されている。本実施形態では、車幅方向D2の中心を通り車長方向D1に延在する鉛直面を対称面として、左右対称(面対称)に構成された支持装置1を例示する。
The
支持装置1は、バッテリパック4を収容するバッテリ側ブラケット5と、バッテリ側ブラケット5及びサイドレール21を連結するフレーム側ブラケット6とを含む。バッテリ側ブラケット5は、バッテリパック4の外周に配置される外壁体であって、バッテリパック4を衝撃荷重から保護する機能をもつ。一方、フレーム側ブラケット6は、サイドレール21から車幅方向D2の外側かつ下方へ延びており、バッテリ側ブラケット5に収容されたバッテリパック4をサイドレール21から吊り下げる機能をもつ。
The
本実施形態のバッテリ側ブラケット5は、バッテリパック4の車幅方向D2の外側(左右)に配置される一対のエンドクロスメンバ7と、バッテリパック4の車長方向D1の外側(前後)に配置される一対のメインブラケット8とを有する。バッテリ側ブラケット5は、これらのエンドクロスメンバ7及びメインブラケット8により、バッテリパック4の四方を囲むように配置される。
The battery-
一対のエンドクロスメンバ7は、車幅方向D2の中心を通り車長方向D1に延在する鉛直面を対称面として互いに左右対称に形成される。一対のメインブラケット8も、車長方向D1の中心を通り車幅方向D2に延在する鉛直面を対称面として互いに前後対称に形成される。図2に示すように、本実施形態のエンドクロスメンバ7及びメインブラケット8はいずれも、鋼板で形成されており、チャネル形状をなす。
The pair of
エンドクロスメンバ7は、バッテリ側面41に沿って配置されるウェブ部71と、ウェブ部71の上縁及び下縁からバッテリパック4側(車幅方向D2の内側)へそれぞれ突設された一対のフランジ部72とを有する。本実施形態のエンドクロスメンバ7は、ウェブ部71がバッテリ側面41と離間して(隙間をあけて)配置されることで、衝突時の変形代(衝撃荷重の吸収代)が確保されている。
The
バッテリ側ブラケット5は、バッテリ側面41と対向する対向板51(対向部)を有する。エンドクロスメンバ7のウェブ部71は、バッテリ側ブラケット5において、バッテリ側面41と対向する対向板51をなす。本実施形態では、上記のとおりエンドクロスメンバ7のウェブ部71がバッテリ側面41と離間しているため、対向板51がバッテリ側面41と非接触である。ただし、対向板51(エンドクロスメンバ7のウェブ部71)は、バッテリ側面41に接触した状態で配置されてもよい。
The battery-
メインブラケット8は、バッテリパック4の前面42又は後面43に沿って配置されるウェブ部81と、ウェブ部81の上縁及び下縁からバッテリパック4側(車長方向D1の内側)へそれぞれ突設された一対のフランジ部82とを有する。メインブラケット8のフランジ部82は、エンドクロスメンバ7のフランジ部72よりもバッテリパック4側(車高方向D3の内側)に重ねられ、図示しない固定具や任意の接合手段(溶接、接着等)を介してエンドクロスメンバ7のフランジ部72と結合される。
The
図1に示すように、フレーム側ブラケット6は、エンドクロスメンバ7及びメインブラケット8の上側のフランジ部72、82同士が重なる部分に固定される。また、フレーム側ブラケット6は、サイドレール21のウェブ部にも固定される。ここでは、フレーム側ブラケット6が、電動トラック3の左右(各サイドレール21の車幅方向D2の外側)に二つずつ(合計四つ)設けられた例を示す。
As shown in FIG. 1, the
[1-2.要部構成]
バッテリ側ブラケット5の対向板51(ウェブ部71)には、パターン状開口部9が設けられる。パターン状開口部9とは、所定のパターンで配置された複数の孔95が形成された部位であり、車載機器10の取付先となる部位である。ここでいう「所定のパターン」とは「少なくとも一つ以上の孔95を持つ平面図形を隙間なく敷き詰めることで形成される孔95の配列形状」を含むパターンを意味する。「所定のパターン」には、周期的な配列形状を含むパターンだけでなく、非周期的な配列形状を含むパターンも含まれる。
[1-2. Configuration of main parts]
The facing plate 51 (web portion 71 ) of the battery-
何れにしても、パターン状開口部9に設けられる複数の孔95を介して、種々の車載機器10がバッテリ側ブラケット5に搭載可能とされる。孔95の形状は任意に設定可能であり、例えば円形であってもよいし矩形であってもよい。また、本実施形態の対向板51の前端辺及び後端辺は、例えばバッテリ側ブラケット5を軽量化するために、側面視で半月状に切り欠かれた形状に形成されうる。この場合、パターン状開口部9は、これらの切り欠きによって前後を挟まれた範囲内に配置される。
In any case, various vehicle-mounted
図3に示すように、対向板51(ウェブ部71)は、内部に空洞57を有する押出形状に形成される。この空洞57は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)における車幅方向D2の外端部全体をカバーするように形成され、側突時におけるクラッシャブルゾーンとして機能する。空洞57を囲む周壁の断面形状は、好ましくは閉断面形状とされ、より好ましくは多角形状(例えば、矩形状や台形状)とされる。空洞57の延在方向(押出方向)は、車長方向D1に沿った方向とされる。空洞57の数は、一つでもよいし複数でもよい。また、対向板51の組成は不問であり、例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金、鋼材、セラミックス、合成樹脂等を用いることができる。本実施形態の対向板51は、成形性や重量、コストの面で有利なアルミニウム合金の押出成形材(アルミ押出材)からなる。
As shown in FIG. 3, the opposing plate 51 (web portion 71) is formed in an extruded shape having a
上記の複数の孔95は、空洞57から車幅方向D2の外側に向かって対向板51を貫通するように設けられる。言い換えれば、複数の孔95は、空洞57を囲む周壁のうち、車幅方向D2の外側に位置する周壁に穿孔される。また、複数の孔95を介してパターン状開口部9に取り付けられる車載機器10は、空洞57よりも車幅方向D2の外側に配置される。したがって、車載機器10とバッテリパック4との間には、空洞57が介在することになる。これにより、側突時に外力が車載機器10へ作用したとしても、その衝撃が空洞57を囲む周壁の変形によって緩衝、吸収され、バッテリパック4の保護性能が向上する。
The plurality of
空洞57の内部には、車載機器10を取り付けるための締結具(例えば、溶接ボルト91、溶接ナット94等)が固定されたプレート58を内挿してもよい。プレート58には、複数の孔95に対応する複数のプレート孔59が穿孔され、各々のプレート孔59の内側に溶接ボルト91や溶接ナット94が固定される。また、プレート孔59の横方向のピッチは、孔95の横方向のピッチと同一に設定される。プレート孔59及び孔95の中心が一致するように、空洞57の内部にプレート58を差し込むことで、プレート58に固定された溶接ボルト91や溶接ナット94と螺合するナット、ボルト等の取り付けが容易となる。
Inside the
パターン状開口部9に設けられる孔95のレイアウトを、図4(A)~(C)及び図5に例示する。これらの図中に示される軸C1は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)の側面視において、車高方向D3に延在する対向板51(ウェブ部71)の中心線であり、軸C2は、車長方向D1に延在する対向板51(ウェブ部71)の中心線である。
Layouts of the
図4(A)及び(B)は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)の側面視において、平面格子状(例えば正方格子状、矩形格子状、斜方格子状など)に配置された複数の孔95を左右対称、かつ、上下対称に配置したものである。孔95の縦方向のピッチは、例えば横方向のピッチと同一、あるいはその整数倍に設定される。図4(A)では、横方向に6列で縦方向に4行配置された正方格子状(あるいは矩形格子状)のパターンが、車長方向D1に所定の間隔(例えば、横方向のピッチの同一、あるいは整数倍の寸法)をあけて配置されている。図4(B)では、図4(A)の孔95のパターンから中間行(上から二行目及び三行目)が削除されて、最上行及び最下行のみが設けられている。これらのレイアウトは、軸C1について左右対称であり、かつ、軸C2について上下対称である。
4A and 4B show a plurality of battery-side brackets 5 (end cross members 7) arranged in a planar grid pattern (for example, square grid pattern, rectangular grid pattern, orthorhombic grid pattern, etc.) in a side view. The
図4(C)は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)の側面視において、斜方格子状に配置された複数の孔95を軸C1について左右対称に配置したものである。ここでは、横方向に所定の間隔をあけて孔95を並べた行が、縦方向に4行配置されている。孔95の横方向の位置は、上下に隣接する行に含まれる孔95の横方向の位置と一致しないように設定され、例えば孔95の配列パターンが千鳥状とされる。また、孔95の縦方向のピッチは、例えば横方向のピッチと同一に設定され、斜め方向ピッチは一定値に設定される。
FIG. 4C shows a side view of the battery-side bracket 5 (end cross member 7), in which a plurality of
図5は、パターン状開口部9に設けられる孔95の配置をサイドレール21のホールパターン24に対応させたものである。サイドレール21のウェブ面23には、所定のホールパターン24(例えば平面格子状のホールパターン24)が形成される。孔95の配列ピッチ(縦方向及び横方向のピッチ)は、ホールパターン24における配列ピッチと同一、あるいはその整数倍に設定される。パターン状開口部9の孔95のレイアウトは、サイドレール21のホールパターン24に完全一致させてもよいし、部分一致させてもよい。また、サイドレール21のウェブ面23のうち、バッテリパック4の直上方に位置する部位に形成されたホールパターン24に対応するように、複数の孔95の配置を設定してもよい。例えば、電動トラック3の側面視において、サイドレール21のホールパターン24をそのまま鉛直下方へ移動させたようなレイアウトで、複数の孔95をパターン状開口部9に形成してもよい。なお、孔95の具体的な位置や個数は、上記の例示のみに限定されない。
In FIG. 5, the arrangement of the
図6、図7にそれぞれ示すように、パターン状開口部9は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)に車載機器10を取り付けるための溶接ボルト91や溶接ナット94を含んでもよい。図6は、プレート58に溶接ボルト91が固定されたものを示し、図7は、プレート58に溶接ナット94が固定されたものを示す。
図6に示すように、溶接ボルト91は、プレート58に溶接された頭部92と、頭部92から外側に突出したネジ部93とを有する。詳細にいえば、溶接ボルト91は、プレート孔59に対してネジ部93が車幅方向D2の内側から挿通された状態で、プレート58に溶接固定される。また、このプレート58は、孔95に対してネジ部93が車幅方向D2の内側から挿通されるように、空洞57の内部に取り付けられる。
溶接ボルト91のネジ部93は、車載機器10(又はそのブラケット等)に形成された貫通孔(図示略)に挿通されたうえで、ナット14と締結される。これにより、パターン状開口部9に車載機器10が取り付けられる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
As shown in FIG. 6, the
The threaded
図7に示すように、溶接ナット94は、プレート58に溶接される。詳細にいえば、溶接ナット94は、プレート孔59と同軸上に配置された状態でプレート58に固定されている。また、このプレート58は、プレート孔59及び孔95の中心が一致するように、空洞57の内部に挿入される。
溶接ナット94は、車載機器10(又はそのブラケット等)に形成された貫通孔(図示略)に車幅方向D2の外側から挿通されたボルト15と締結される。これにより、溶接ナット94を含むパターン状開口部9に車載機器10が取り付けられる。なお、溶接ナット94に締結されるボルト15は、ネジ部の長さ寸法Lが空洞57の内法寸法(隙間)Sよりも十分に短く設定される(L<S)。
A
The
パターン状開口部9に車載機器10を搭載する手法は、上記の溶接ボルト91及び溶接ナット94を用いた手法に限定されず、公知の種々の手法を適用できる。例えば、車載機器10は、プレート58に溶接されていない通常のボルトやナット(図示略)により、パターン状開口部9に搭載されてもよい。あるいは、一部の車載機器10は、パターン状開口部9に直接溶接されてもよい。
The method of mounting the in-
図1に示すように、本実施形態の車載機器10は、バッテリパック4に外部から給電するための充電口11が設けられた筐体12と、車幅方向D2の外側の物体を検知するセンサ13とを含む。ここでは、左側のパターン状開口部9に筐体12が搭載され、右側のパターン状開口部9にセンサ13が搭載された例を示す。筐体12及びセンサ13はいずれも、バッテリ側ブラケット5よりも車幅方向D2の外側に突出して設けられる。
As shown in FIG. 1, an in-
筐体12は、CIB(Charge Inlet Box)とも呼ばれ、充電口11が電動トラック3の外部からアクセス可能となる所定位置に設けられる。筐体12において充電口11は、車幅方向D2の外側に向けて配置される。
センサ13は、例えば、電動トラック3のブラインドスポット内に存在する物体を検知してドライバに知らせる技術(いわゆるブラインドスポットアシスト)に適用されるレーダやカメラである。センサ13は、ブラインドスポットが検知範囲となる所定位置に設けられる。
The
The
[2.作用及び効果]
(1)本実施形態の支持装置1によれば、バッテリ側ブラケット5に車載機器10を搭載するパターン状開口部9が設けられるため、側突時に車幅方向D2の外側から入力される衝撃荷重が、バッテリ側ブラケット5に入力されるよりも前に車載機器10に入力される。これにより、衝撃荷重の初期入力を、バッテリ側ブラケット5で吸収するよりも前に車載機器10で吸収できる。この結果、バッテリ側ブラケット5に伝達される衝撃荷重を低減できるため、バッテリ側ブラケット5を通じてバッテリパック4に伝達される衝撃荷重も低減できる。よって、側突時におけるバッテリパック4の保護性能を高められる。
[2. Action and effect]
(1) According to the
また、電動トラック3では、バッテリパック4がサイドレール21の下方に搭載され、バッテリ側面41がサイドレール21よりも車幅方向D2の外側に位置するため、バッテリパック4の大容量化を図れる。この反面、バッテリパック4がサイドレール21よりも車幅方向D2の外側に突出するため、サイドレール21への車載機器10の搭載性が低下しうる。これに対し、上記のバッテリ側ブラケット5の対向板51には、複数の孔95が形成されたパターン状開口部9が設けられる。これにより、バッテリ側ブラケット5の外側に車載機器10の搭載スペースを確保でき、車載機器の搭載性を改善できる。また、複数の孔95が形成された分だけバッテリ側ブラケット5が軽量化されるため、支持装置1重量増加を抑制できる。
In addition, in the
また、本実施形態の支持装置1では、対向板51が内部に空洞57を有するアルミ押出材からなるため、例えば鋼材を使用した場合と比較して軽量化が容易であり、成形やコストの面でも有利である。また、この空洞57から車幅方向D2の外側に向かって対向板51を貫通するように複数の孔95を設けることで、車載機器10の配設位置を空洞57よりも車幅方向D2の外側に設定することができる。これにより、空洞57の部分を側突時におけるクラッシャブルゾーンとして機能させることができ、初期衝突エネルギーを低減させてバッテリパック4の変形や破損を防止できる。さらに、図7に示すように、空洞57の内法寸法Sに対してネジ部の長さ寸法Lが十分に小さいボルト15を用いた場合には、空洞57を囲む周壁のうち車幅方向D2の内側に位置する周壁とボルト15との干渉が防止され、ボルト15とバッテリパック4とが接触しにくくなる。したがって、本実施形態の支持装置1によれば、側突時におけるバッテリパック4の保護性能を高めつつ、車載機器10の搭載性を改善でき、かつ、支持装置1の重量増加を抑制できる。
In addition, in the
[3.その他]
上記のバッテリ側ブラケット5の構成は一例である。バッテリ側ブラケット5は、少なくとも、バッテリ側面41と対向する対向板51を有するとともにバッテリパック4を収容する形状であればよく、上記のエンドクロスメンバ7及びメインブラケット8以外の部材で形成されてもよい。
フレーム側ブラケット6の構成、配置及び個数も、上記の例示に限定されない。空洞57及びプレート58の構成、配置及び個数についても同様である。
[3. others]
The configuration of the battery-
The configuration, arrangement and number of frame-
図8は、バッテリ側ブラケット5(エンドクロスメンバ7)の変形例を示す斜視図であり、図9はその断面図である。図8、図9に示す対向板51(ウェブ部71)は、単一の空洞57を内部に有する押出材からなる。複数の孔95は、空洞57を囲む周壁のうち車幅方向D2の外側の周壁に形成される。また、空洞57に内挿されるプレート58には、複数の孔95と同一のレイアウトで配置された複数のプレート孔59が穿孔される。このように、空洞57及びプレート58の数が一つであっても、上記の実施形態と同様の作用及び効果を奏するものとなる。
FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the battery side bracket 5 (end cross member 7), and FIG. 9 is a sectional view thereof. The facing plate 51 (web portion 71) shown in FIGS. 8 and 9 is made of an extruded material having a
パターン状開口部9の具体的な構造は、上記の例示に限定されない。パターン状開口部9は、溶接ボルト91及び溶接ナット94の双方を含んでもよいし、溶接ボルト91及び溶接ナット94以外の構造を含んでもよい。
パターン状開口部9に搭載される車載機器10としては、上記の筐体12及びセンサ13に限らず、電動トラック3に搭載される様々な機器を採用できる。例えば、車載機器10は、電動トラック3の補機用の低電圧バッテリ(図示略)を含んでもよい。車載機器10がこのような低電圧バッテリを含む場合も、支持装置1及び電動トラック3によれば、上記の実施形態と同様に、側突時におけるバッテリパック4の保護性能を高めつつ、車載機器10の搭載性を確保できる。
The specific structure of the
As the in-
他の車載機器10の具体例としては、電動トラック3に架装される架装装置や架装装置の付随装置が挙げられる。架装装置には、冷蔵冷凍装置、発電装置、照明装置、給水装置、シュレッダー装置、廃棄物貯留装置、クレーン装置等が含まれる。また、付随装置には、モータ、コンプレッサ、ポンプ、配線材、配管材、ツールボックス等が含まれる。このような架装装置や付随装置をバッテリ側ブラケット5に搭載できるようにすることで、例えばバッテリパック4が搭載されない既存の車両と同じ架装装置及び付随装置を、ほぼ同じ位置に取り付けることができ、ユーザビリティや利便性をさらに高めることができる。
Specific examples of the other in-
また、既存の車両では、サイドレール21から比較的長いブラケットを介して架装装置や付随装置を取り付けていた。一方、本実施態様では、サイドレール21よりも車幅方向D2の外側に位置するバッテリ側ブラケット5の対向板51(エンドクロスメンバ7のウェブ部71)に対して架装装置や付随装置が取り付けられるため、従来のブラケットよりも短いブラケットで事足りる。したがって、ブラケットを小型化できるとともに耐振動性も改善でき、かつコストを削減できる。
なお、支持装置1の適用対象は、上記の電動トラック3に限定されない。支持装置1は、ラダーフレーム2を備える様々な車両に適用可能である。
Further, in the existing vehicle, a bodywork device and ancillary devices are attached to the
The application target of the
1 支持装置(バッテリパックの支持装置)
2 ラダーフレーム
3 電動トラック(車両)
4 バッテリパック(車両用バッテリパック)
5 バッテリ側ブラケット
6 フレーム側ブラケット
7 エンドクロスメンバ
8 メインブラケット
9 パターン状開口部
10 車載機器
11 充電口
12 筐体
13 センサ
14 ナット
15 ボルト
21 サイドレール
22 クロスメンバ
23 ウェブ面
24 ホールパターン
41 バッテリ側面
42 前面
43 後面
51 対向板
57 空洞
58 プレート
59 プレート孔
71 ウェブ部
72 フランジ部
81 ウェブ部
82 フランジ部
91 溶接ボルト
92 頭部
93 ネジ部
94 溶接ナット
95 孔
1 Support device (battery pack support device)
2
4 battery pack (vehicle battery pack)
5
Claims (1)
前記バッテリ側面と対向する対向板を有し、前記車両用バッテリパックを収容するバッテリ側ブラケットと、
前記バッテリ側ブラケットと前記サイドレールとを連結するフレーム側ブラケットと、
前記バッテリ側ブラケットの前記対向板において、複数の孔を形成されるとともに前記孔を介して車載機器を前記バッテリ側ブラケットに搭載させ、かつ前記複数の孔を所定パターンで配置されたパターン状開口部と、を含み、
前記対向板が、内部に空洞を有する押出材からなり、
前記複数の孔が、前記空洞から車幅方向外側に向かって前記対向板を貫通するように設けられる
ことを特徴とする、車両用バッテリパックの支持装置。 A battery pack for a vehicle, which is mounted below a side rail that constitutes a ladder frame of a vehicle, has a pair of battery side surfaces facing outward in the vehicle width direction, and the battery side surface is positioned outside the side rail in the vehicle width direction. a support device for
a battery-side bracket having a facing plate facing the side surface of the battery and housing the vehicle battery pack;
a frame-side bracket that connects the battery-side bracket and the side rail;
In the opposing plate of the battery-side bracket, a pattern-shaped opening formed with a plurality of holes through which an in-vehicle device is mounted on the battery-side bracket, and in which the plurality of holes are arranged in a predetermined pattern. and including
The opposing plate is made of an extruded material having a cavity inside,
A supporting device for a battery pack for a vehicle, wherein the plurality of holes are provided so as to pass through the facing plate from the cavity toward the outside in the vehicle width direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2021
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