JP2023122993A - 車体構造 - Google Patents

車体構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2023122993A
JP2023122993A JP2022026788A JP2022026788A JP2023122993A JP 2023122993 A JP2023122993 A JP 2023122993A JP 2022026788 A JP2022026788 A JP 2022026788A JP 2022026788 A JP2022026788 A JP 2022026788A JP 2023122993 A JP2023122993 A JP 2023122993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
closed cross
vehicle body
frame
wall portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022026788A
Other languages
English (en)
Inventor
英司 亀本
Eiji Kamemoto
丈広 亀井
Takehiro Kamei
泰希 四柳
Taiki Yotsuyanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2022026788A priority Critical patent/JP2023122993A/ja
Priority to CN202310120797.8A priority patent/CN116638952A/zh
Priority to US18/110,372 priority patent/US20230264562A1/en
Priority to EP23157178.7A priority patent/EP4234303A1/en
Publication of JP2023122993A publication Critical patent/JP2023122993A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】車体の下部の周辺部品を車体に対して効率よく取付可能にし、しかも高い取付剛性が得られるようにする。【解決手段】車体構造Aは、中空断面のバッテリ保護フレーム33を備えている。バッテリ保護フレーム33の内部には隔壁部33eが設けられている。バッテリ保護フレーム33には、壁部33a~33dと隔壁部33eとによって複数の閉断面部D1~D4が形成されている。複数の閉断面部D1~D4にそれぞれ異なる周辺部品34、35、40が取り付けられている。【選択図】図10

Description

本開示は、例えば電動車両の車体構造に関する。
例えば特許文献1には、フロアパネルの下方にバッテリが搭載された車両が開示されている。この特許文献1では、フロアパネルの外周に沿って形成された環状の車体底部骨格フレームと、車体底部骨格フレームに固定された環状のバッテリ搭載フレームとを備えており、バッテリ搭載フレームの内側にバッテリが配置されている。バッテリ搭載フレームには、外方へ突出するフランジを形成するように取付上壁及び取付下壁が設けられており、これら取付上壁及び取付下壁が車体底部骨格フレームの下面に配置されてボルトによって締結されている。
国際公開第2020/105283号公報
ところで、車体の下部にはサスペンション装置を構成する部品が配設され、これに加えて電動車両ではバッテリ関連の部品等、多くの周辺部品が配設されることになるが、これらをそれぞれ車体に取り付けようとすると、専用のブラケットを個別に設けなければならず、スペース効率や製造効率の悪化を招くという問題があった。特に、上記周辺部品の取付剛性を高めようとすると、ブラケットが大型化してスペース効率がより一層悪化するとともに、ブラケットの固定点数が多くなって製造効率がより一層悪化してしまう。
本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、車体の下部の周辺部品を車体に対して効率よく取付可能にし、しかも高い取付剛性が得られるようにすることにある。
上記目的を達成するために、本開示の第1の態様では、走行用モータを備えるとともに、当該走行用モータに電力を供給するバッテリがフロアパネルの下方に配設された電動車両の車体構造を前提とすることができる。車体構造は、車体に固定され、前記バッテリを保護する中空断面のバッテリ保護フレームを備えている。前記バッテリ保護フレームの内部には、当該バッテリ保護フレームの内部の空間を区画する隔壁部が設けられている。前記バッテリ保護フレームには、当該バッテリ保護フレームの外面を構成する壁部と前記隔壁部とによって複数の閉断面部が形成されており、複数の前記閉断面部にそれぞれ異なる周辺部品が取り付けられている。
この構成によれば、車体に固定されたバッテリ保護フレームに複数の閉断面部が形成されているので、高剛性かつ軽量なバッテリ保護フレームになる。複数の閉断面部は、バッテリ保護フレームの異なる部位に位置することになるので、例えばバッテリユニットの蓋体や底板をそれぞれ異なる閉断面部に取り付けたり、また、サスペンション装置が連結されるサスペンションブラケットを、バッテリユニットの蓋体や底板が取り付けられた閉断面部とは別の閉断面部に取り付けること等が可能になる。これにより、専用のブラケットを周辺部品ごとに設けなくても、剛性の高いバッテリ保護フレームを利用して周辺部品の取付剛性を高めることが可能になり、スペース効率及び製造効率が向上する。
本開示の第2の態様では、複数の前記閉断面部のうち、1つの前記閉断面部に前記周辺部品の取付部を複数設けることができる。
この構成によれば、閉断面部に取り付けられる周辺部品を複数の取付部によって取り付けることができるので、周辺部品の取付剛性をより一層高めることができる。
本開示の第3の態様に係るバッテリ保護フレームには、第1閉断面部と、第2閉断面部と、第3閉断面部とが形成されていてもよい。前記第1閉断面部には、車体の一部を構成する車体構成部材を取り付けることができ、また、前記第2閉断面部には、サスペンション装置を支持する部材の一部を構成する前記周辺部品を取り付けることができる。さらに、前記第3閉断面部には、バッテリを含むバッテリユニットの一部を構成する前記周辺部品を取り付けることができる。
この構成によれば、第1閉断面部に車体構成部材を取り付けることで、バッテリ保護フレームを車体に固定できる。そして、サスペンション装置を支持する部材の一部を構成する周辺部品と、バッテリユニットの一部を構成する周辺部品を共通のバッテリ保護フレームに取り付けることで、フロアパネルの下方のスペース効率を高めることができ、ひいてはバッテリの搭載量を増大できる。
本開示の第4の態様では、前記バッテリ保護フレームは車幅方向に延びるとともに、前記車体構成部材の下方に配設されていてもよい。前記第1閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの上側部分に形成することができる。
すなわち、バッテリ保護フレームの上側部分は車体構成部材に接近することになる。この車体構成部材に接近した部分を車体構成部材に固定することができるので、バッテリ保護フレームを車体構成部材に強固に固定できる。
本開示の第5の態様に係るバッテリ保護フレームは、前記バッテリの車両後方において車幅方向に延びていてもよい。前記第1閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの車両後側部分に形成することができ、また、前記第3閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの車両前側部分に形成することができる。
この構成によれば、第3閉断面部がバッテリユニットに接近することになり、このバッテリユニットに接近した第3閉断面部に、バッテリユニットの一部を構成する周辺部品を取り付けることで、レイアウト性が向上するとともに、スペース効率がより一層向上する。
本開示の第6の態様に係る隔壁部は、車両前後方向かつ車幅方向に延びる第1隔壁部と、上下方向かつ車幅方向に延びる第2隔壁部とを含んでいてもよい。前記第1隔壁部と前記第2隔壁部とは交差した状態で一体化することができるので、バッテリ保護フレームの剛性をより一層向上させることができる。
以上説明したように、中空断面のバッテリ保護フレームに形成された複数の閉断面部にそれぞれ異なる周辺部品を取り付けることができるので、複数の周辺部品を車体に対して効率よく取り付けることができ、しかも高い取付剛性を得ることができる。
実施形態に係る電動車両の一部を省略した側面図である。 電動車両を下部構造体と上部構造体とに分割した状態を示す側面図である。 下部構造体の平面図である。 車体構造の後側部分の底面図である。 下部構造体の後側部分を上方から見た斜視図である。 下部構造体の後側部分の側面図である。 上部構造体の後側部分の底面図である。 車体構造の後側かつ左側部分を縦方向に切断した断面図である。 車体構造の後側かつ左側部分を縦方向に切断した拡大断面図である。 車体構造の後側かつ左側部分を縦方向に切断した断面斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る車体構造Aを備えた電動車両(電気自動車)1の左側面図である。この電動車両1は、図2に示すように、下部構造体2と、上部構造体3とを備えている。図1では、フロントバンパー、リヤバンパー、前後の車輪等を省略し、それらを仮想線で示すとともに、各部を模式的に示している。図2では、図1で省略した部品に加えて、ドア、ボンネットフード、フロントフェンダ、ウインドガラス、前後の灯火装置、内装材等を省略するとともに、各部を模式的に示している。
尚、この実施形態の説明では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両右側を単に「右」といい、車両左側を単に「左」というものとする。車両の左右方向が車幅方向である。
図1に示すように、電動車両1は乗用自動車である。電動車両1は、例えばセダンタイプ、ハッチバックタイプ、ワンボックスタイプ等のいずれであってもよく、その形状は特に限定されない。図2に示すように、電動車両1には、乗員の居住スペース(車室内空間)となる車室R1が形成されている。図1に示すように、車室R1内の前側には前席シート(座席)S1が設けられ、車室R1内の前席シートS1の後方には後席シートS2が設けられている。後席シートS2の後方には、必要に応じて荷室R2が設けられている。車室R1及び荷室R2は、上部構造体3に設けられている。尚、車室R1内には、前席シートS1のみが設けられていてもよいし、後席シートS2の後方に3列目シート(図示せず)が設けられていてもよい。
一方、電動車両1の前部である車室R1よりも前方の空間(前側空間)は、例えば動力室R3とすることができる。すなわち、図3に示すように、車体構造Aは、車両前部に搭載された前側走行用モータM1及び車両後部に搭載された後側走行用モータM2と、当該走行用モータM1、M2に電力を供給するバッテリBと、バッテリBが収容されたバッテリケース10とを備えた電動車両1に設けられている。バッテリケース10は、後述するフロアパネル70の下方に配設されている。
前側走行用モータM1は、左右の前輪FTを駆動する駆動力を発生するものであり、この前側走行用モータM1のみ、または前側走行用モータM1と減速機や変速機等とによって前側パワートレインPT1が構成されている。また、図2及び図3に示す後側走行用モータM2は、左右の後輪RT(図1に示す)を駆動する駆動力を発生するものであり、この後側走行用モータM2のみ、または後側走行用モータM2と減速機や変速機等とによって後側パワートレインPT2が構成されている。
この実施形態では、後側走行用モータM2が前側走行用モータM1に比べてより高い最高出力(最大トルク)を発生するように構成されており、後側走行用モータM2は前側走行用モータM1よりも大型化されている。これに伴い、後側パワートレインPT2は前側パワートレインPT1よりも大きくなる。尚、後側走行用モータM2が前側走行用モータM1に比べて低い最高出力を発生するものであってもよいし、後側走行用モータM2と前側走行用モータM1とが同等の最高出力を発生するものであってもよい。また、前側パワートレインPT1のみが設けられていてもよいし、後側パワートレインPT2のみが設けられていてもよい。また、例えば大型車の場合、小型車に比べて大きな前側走行用モータM1や後側走行用モータM2が搭載されることになる。
図2に示すように、下部構造体2は、バッテリケース10と、バッテリケース10の前方において前方へ向かって延びる左右一対の前部サイドフレーム11、12と、バッテリケース10の後方において後方へ向けて延びる左右一対の後部フレーム13、14とを備えている。左右の後部フレーム13、14は、車両後部で前後方向に延びている。符号11は左の前部サイドフレームを示し、符号12は右の前部サイドフレームを示している。また、符号13は左の後部フレームを示し、符号14は右の後部フレームを示している。図2ではバッテリケース10の蓋体35(後述する)を取り外している。
一般的な電気自動車の場合、バッテリケースを車体とは別体としてフロア下に着脱可能にしている場合が多いが、本実施形態では、バッテリケース10だけではなく、そのバッテリケース10に左右の前部サイドフレーム11、12及び左右の後部フレーム13、14を一体化しておき、前部サイドフレーム11、12及び後部フレーム13、14もバッテリケース10と共に、上部構造体3に対して着脱可能になっている。
具体的には、本実施形態の電動車両1は、バッテリケース10を有する下部構造体2と、車室R1や荷室R2を形成する上部構造体3とに上下分割可能に構成されている。上下分割可能とは、溶接や接着等を用いることなく、下部構造体2を上部構造体3に対してボルト及びナットやネジ等の締結部材を利用して一体化することである。これにより、電動車両1がユーザの手に渡ってから整備や修理を行う際に、必要に応じて下部構造体2を上部構造体3から分離することができるので、メンテナンス性が良好になる。尚、以下の説明で使用する締結部材も、ボルト及びナットやネジ等を含んでいる。
ここで、自動車の車体構造として、ラダーフレームタイプの車体構造が知られている。ラダーフレームタイプの車体構造の場合、ラダーフレームとキャビンとに上下分割可能になっているが、ラダーフレームは前後方向に連続して延びているものであることから、前面衝突時及び後面衝突時に主に衝突荷重を受ける。側面衝突時には、ラダーフレームは補助的に衝突荷重を受けるだけであり、主に衝突荷重を受けるのはキャビンである。このように、ラダーフレームタイプの車体構造では、前面衝突時及び後面衝突時と、側面衝突時とで衝突荷重を受ける部材が分かれているのが通常である。
これに対し、本実施形態の電動車両1の場合、前部サイドフレーム11、12及び後部フレーム13、14を有する下部構造体2と、上部構造体3とが分割可能になっているが、前面衝突時及び後面衝突時と、側面衝突時の両方の場合で、衝突荷重を下部構造体2及び上部構造体3で受けることにより、当該衝突荷重を両構造体2、3に分散して吸収可能している点で、従来のラダーフレームタイプの車体構造とはその技術的思想が大きく相違している。以下、下部構造体2及び上部構造体3の構造について詳細に説明する。
(下部構造体)
まず、下部構造体2について説明する。下部構造体2は、バッテリケース10、前部サイドフレーム11、12及び後部フレーム13、14の他にも、前後のパワートレインPT1、PT2、前輪FT、後輪RT、フロントサスペンション装置20及びリヤサスペンション装置21等も備えている。フロントサスペンション装置20及びリヤサスペンション装置21の形式は特に問わない。
バッテリケース10と、バッテリケース10の内部に収容されたバッテリBとにより、バッテリユニットBYが構成されているが、その他にも、例えばバッテリ冷却装置等がバッテリユニットBYに含まれていてもよい。
バッテリケース10は、上部構造体3のフロアパネル70の下方において、フロアパネル70の左端部近傍から右端部近傍に渡るとともに、フロアパネル70の前端部近傍から後端部近傍に渡るように形成された大型のケースである。このように、バッテリケース10をフロアパネル70の下方領域の広範囲に配設することで、大容量のバッテリBを電動車両1に搭載することが可能になる。バッテリBは、例えばリチウムイオン電池や全固体電池等であってもよいし、他の二次電池であってもよい。また、バッテリBは、いわゆるバッテリセルであってもよいし、複数のバッテリセルを収容したバッテリパックであってもよい。本実施形態では、バッテリパックによってバッテリBが構成されており、複数のバッテリパックが前後方向及び左右方向に並んだ状態で搭載されている。
バッテリケース10は、左側バッテリフレーム30と、右側バッテリフレーム31と、前側バッテリフレーム32と、後側バッテリフレーム33と、底板34と、バッテリBを上方から覆う蓋体35(図5に示す)とを備えている。尚、図2及び図3では、蓋体35を取り外した状態を示している。
左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33は、例えばアルミニウム合金製の押出材等で構成されているが、その他にもアルミニウム合金製板材や鋼板のプレス成形材で構成されていてもよい。底板34も押出材で構成することができる。以下の説明で「押出材」という場合はアルミニウム合金製の押出材であり、また、「プレス成形材」という場合はアルミニウム合金製板材や鋼板のプレス成形材である。また、各部材は、例えば鋳物で構成されていてもよい。
左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33の各々の長手方向に直交する方向の断面形状は、全て矩形状とされている。また、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33は、全て同じ高さに配置されていて、略水平に延びている。
左側バッテリフレーム30及び右側バッテリフレーム31は、バッテリBの車幅方向外側で前後方向に延びる外側バッテリフレームである。左側バッテリフレーム30は、バッテリケース10の左側部に設けられ、左のサイドシル74に沿って前後方向に延びている。左側バッテリフレーム30は左のサイドシル74に対して締結部材等によって取り付けられている。右側バッテリフレーム31は、バッテリケース10の右側部に設けられ、右のサイドシル75に沿って前後方向に延びている。右側バッテリフレーム31は、右のサイドシル75に対して締結部材等によって取り付けられている。左側バッテリフレーム30及び右側バッテリフレーム31は、バッテリBを保護するバッテリ保護フレームである。
また、前側バッテリフレーム32は、バッテリケース10の前部に設けられ、左右方向に延びている。また、後側バッテリフレーム33は、バッテリケース10の後部、即ちバッテリBの後方において左右方向に延びている。前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33は、バッテリBを保護するバッテリ保護フレームである。
前側バッテリフレーム32の左端部と、左側バッテリフレーム30の前端部とが接続され、前側バッテリフレーム32の右端部と、右側バッテリフレーム31の前端部とが接続されている。後側バッテリフレーム33の左端部と、左側バッテリフレーム30の後端部とが接続され、後側バッテリフレーム33の右端部と、右側バッテリフレーム31の後端部とが接続されている。従って、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33は平面視で全てのバッテリBを囲むように形成された枠型フレームを構成する部材である。
前側バッテリフレーム32の左右両端部及び後側バッテリフレーム33の左右両端部は、左右のサイドシル74、75に対してそれぞれ締結部材等によって取り付けられている。また、後側バッテリフレーム33の左右両端部は、左側バッテリフレーム30及び右側バッテリフレーム31に接続されていることから、左側バッテリフレーム30及び右側バッテリフレーム31を介して左右のサイドシル74、75に取り付けられている。また、後側バッテリフレーム33の左右両端部を左右のサイドシル74、75に直接取り付けてもよい。
図4等に示す底板34は、略水平に延びており、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33の下面に固定されている。また、図5や図6等に示す蓋体35は、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33の上面に固定されている。つまり、蓋体35は、バッテリフレーム30~33に取り付けられている。後側バッテリフレーム33は、蓋体35の後部よりも後方へ突出している。
蓋体35をバッテリフレーム30~33に取り付ける際には、例えば締結部材を用いてもよいし、接着や溶接等を用いてもよい。したがって、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32、後側バッテリフレーム33、底板34及び蓋体35により、バッテリBを収容するバッテリ収容空間S(図2に示す)が区画形成される。
搭載するバッテリBの容量に応じてバッテリ収容空間Sの大きさを変えることができる。バッテリ収容空間Sの大きさは、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33の長さ及び底板34の形状を変えることで容易に変更可能となっている。例えば、小型車でホイールベースが短く、トレッドが狭い場合には、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33を短くし、それに合わせて底板34や蓋体35の形状を小さくすることでバッテリ収容空間Sが小型車に応じて小さくなる。一方、大型車の場合には、左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33を長くし、それに合わせて底板34及び蓋体35の形状を大きくすることでバッテリ収容空間Sが大型車に応じて大きくなる。左側バッテリフレーム30、右側バッテリフレーム31、前側バッテリフレーム32及び後側バッテリフレーム33が押出材で構成されている場合には、長さの変更が容易に行える。また、底板34も押出材で構成することができ、これにより形状の変更が容易に行える。
バッテリ収容空間Sの上部は、上記蓋体35で閉塞してもよいし、上部構造体3のフロアパネル70で閉塞してもよい。バッテリ収容空間Sには、バッテリB以外にも、バッテリBを冷却する冷却装置やバッテリBを加温する加温装置等(温調装置)を設けることもできる。また、バッテリBの電力は、図示しない制御装置を介して走行用モータM1、M2に供給されるようになっている。さらに、図示しない充電ソケットや非接触充電器等を介してバッテリBの充電が可能になっている。
図2に示すように、バッテリユニットBYを構成しているバッテリケース10の内部には、左右方向に延びる強度部材として、第1~第3ケース内メンバ(ユニット内メンバ)25A、25B、25Cが設けられている。第1~第3ケース内メンバ25A、25B、25Cの高さは全て同じであり、左側バッテリフレーム30等の高さと略同じである。ケース内メンバ25A、25B、25Cは、押出材で構成されていてもよいし、プレス成形材で構成されていてもよい。この実施形態では、3本のケース内メンバ25A、25B、25Cが設けられているが、バッテリケース10の前後方向の寸法に応じてケース内メンバ25A、25B、25Cの数を増減することができる。第1~第3ケース内メンバ25A、25B、25Cは第2メンバである。
第1~第3ケース内メンバ25A、25B、25Cは、前後方向に互いに間隔をあけて配置されており、第1ケース内メンバ25Aが最も前に、第3ケース内メンバ25Cが最も後に位置付けられている。各ケース内メンバ25A、25B、25Cの下部は、底板34の上面に固定されている。また、各ケース内メンバ25A、25B、25Cの左端部は、左側バッテリフレーム30の内面(右側面)に固定され、各ケース内メンバ25A、25B、25Cの右端部は、右側バッテリフレーム31の内面(左側面)に固定されている。つまり、ケース内メンバ25A、25B、25Cは、左側バッテリフレーム30と右側バッテリフレーム31とを繋ぐ部材である。
バッテリケース10の内部には、前後方向に延びる強度部材として、前部中央メンバ(ユニット内メンバ)26と、第1~第3後部中央メンバ(ユニット内メンバ)27~29とが設けられている。前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29は、略同じ高さに配置され、バッテリケース10の左右方向中央に設けられている。前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29の下端部が底板34の上面に取り付けられている。前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29は、第1メンバである。前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29と、第1~第3ケース内メンバ25A、25B、25Cとは互いに交差している。
前部中央メンバ26は、前側バッテリフレーム32と第1ケース内メンバ25Aとの間に配置されており、前部中央メンバ26の前端部が前側バッテリフレーム32の左右方向中央部に固定され、前部中央メンバ26の後端部が第1ケース内メンバ25Aの左右方向中央部に固定されている。したがって、前側バッテリフレーム32は、左側バッテリフレーム30及び右側バッテリフレーム31の前端部と前部中央メンバ26の前端部とを繋ぐように延びる部材である。
第1後部中央メンバ27は、第1ケース内メンバ25Aと第2ケース内メンバ25Bとの間に配置されており、第1後部中央メンバ27の前端部が第1ケース内メンバ25Aの左右方向中央部に固定され、第1後部中央メンバ27の後端部が第2ケース内メンバ25Bの左右方向中央部に固定されている。また、第2後部中央メンバ28は、第2ケース内メンバ25Bと第3ケース内メンバ25Cとの間に配置されており、第2後部中央メンバ28の前端部が第2ケース内メンバ25Bの左右方向中央部に固定され、第2後部中央メンバ28の後端部が第3ケース内メンバ25Cの左右方向中央部に固定されている。また、第3後部中央メンバ29は、第3ケース内メンバ25Cと後側バッテリフレーム33との間に配置されており、第3後部中央メンバ29の前端部が第3ケース内メンバ25Cの左右方向中央部に固定され、第3後部中央メンバ29の後端部が後側バッテリフレーム33の左右方向中央部に固定されている。したがって、第1~第3ケース内メンバ25A、25B、25Cと、前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29とが、バッテリケース10の内部において格子状に配設されて互いに連結されることになるので、バッテリケース10の補強効果がより一層高まる。
平面視で前後方向に延びる仮想直線を想定したとき、前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29は、その仮想直線上に配置されるように各々の左右方向の位置が設定されている。つまり、前部中央メンバ26の後方への仮想延長線上に、第1~第3後部中央メンバ27~29は位置するように設けられている。尚、前部中央メンバ26及び第1~第3後部中央メンバ27~29は、前後方向に連続した1つの部材で構成されていてもよい。
図5及び図6にも示すように、下部構造体2は、後側バッテリフレーム33、左右の後部フレーム13、14及びアーム支持ブラケット40を備えており、これら部材は車体構造Aの一部を構成している。後部フレーム13、14は、例えば押出材やプレス成形材等で構成することができる。この実施形態では、後部フレーム13、14を押出材で構成しているので、前後方向に直交する方向の断面形状は前端部から後端部まで略等しくなっている。
左右の後部フレーム13、14は、バッテリケース10の後部を構成する後側バッテリフレーム33に対し、アーム支持ブラケット40を介して取り付けられている。つまり、アーム支持ブラケット40は後側バッテリフレーム33に沿って左右方向に延びており、左右の後部フレーム13、14の前部はアーム支持ブラケット40に固定され、このアーム支持ブラケット40は後側バッテリフレーム33に連結される。
具体的には、アーム支持ブラケット40は、金属を用いて一体成形された部材からなり、左右方向に延びていることからクロスメンバと呼ぶこともできる。アーム支持ブラケット40には、左右の後部フレーム13、14の前部が溶接や接着、締結部材等を使用して固定される。アーム支持ブラケット40を構成する金属は特に限定されるものではないが、例えばアルミニウム等を挙げることができ、この場合、アーム支持ブラケット40をアルミダイキャスト製とすることができる。
左右の後部フレーム13、14はアーム支持ブラケット40を介して後側バッテリフレーム33に取り付けられているが、後部フレーム13、14の前部は後側バッテリフレーム33の後面に突き当てることができる。従って、後部フレーム13、14は後側バッテリフレーム33から後方へ向かって延びている。尚、後部フレーム13、14の前部が後側バッテリフレーム33の後面から後方へ多少離れていてもよく、この場合も全体として見ると、後部フレーム13、14が後側バッテリフレーム33から後方へ向かって延びていると言える。
左の後部フレーム13の前部は、後側バッテリフレーム33の左右方向中央よりも左寄りの部位に対応するように配置されている。また、右の後部フレーム14の前部は、後側バッテリフレーム33の左右方向中央よりも右寄りの部位に対応するように配置されている。これにより、左右の後部フレーム13、14の間隔は、所定の間隔となる。後部フレーム13、14の間隔は、バッテリケース10の左側バッテリフレーム30と右側バッテリフレーム31との間隔よりも狭く設定されている。また、左右の後部フレーム13、14の高さは略同じである。
図8~図10に示すように、後側バッテリフレーム33は、長手方向に直交する方向の断面が中空状になった中空断面を有しており、内部には空間が形成されている。すなわち、後側バッテリフレーム33は、左右方向に延びる上壁部33aと、上壁部33aの前縁部から下方へ延びるとともに左右方向に延びる前壁部33bと、上壁部33aの後縁部から下方へ延びるとともに左右方向に延びる後壁部33cと、前壁部33bの下縁部から後壁部33cの下縁部まで延びるとともに左右方向に延びる下壁部33dとを有している。従って、後側バッテリフレーム33の断面は矩形状になるが、後側バッテリフレーム33の断面形状は矩形状に限られるものではなく、複雑な多角形状であってもよい。上壁部33aと下壁部33dは、前後方向の寸法が同じに設定されているが、これに限らず、一方が他方よりも短くてもよい。また、前壁部33bと後壁部33cは、上下方向の寸法が同じに設定されているが、これに限らず、一方が他方よりも短くてもよい。
後側バッテリフレーム33の内部には、上壁部33aと下壁部33dとの間に、当該後側バッテリフレーム33の内部の空間を上下に区画する第1隔壁部33eが設けられている。第1隔壁部33eは、前壁部33bの上下方向中間部から後壁部33cの上下方向中間部まで前後方向に延びるとともに左右方向にも延びている。第1隔壁部33eと上壁部33aとは略平行であり、また、第1隔壁部33eと下壁部33dとは略平行である。この実施形態では、第1隔壁部33eが水平であるが、傾斜していてもよい。
後側バッテリフレーム33の内部には、前壁部33bと後壁部33cとの間に、当該後側バッテリフレーム33の内部の空間を前後に区画する第2隔壁部33fが設けられている。つまり、本実施形態では、隔壁部が第1隔壁部33eと第2隔壁部33fとを含んでいる。図示しないが、第1隔壁部33eのみ、または第2隔壁部33fのみ設けられていてもよい。また、図示しないが、第3隔壁部や第4隔壁部等が設けられていてもよい。
第2隔壁部33fと第1隔壁部33eとは略直交しており、第2隔壁部33fの上下方向中間部と、第1隔壁部33eの前後方向中間部とが交差した状態で一体化している。第2隔壁部33fは、上壁部33aの上下方向中間部から下壁部33dの上下方向中間部まで上下方向に延びるとともに左右方向にも延びている。第2隔壁部33fと前壁部33bとは略平行であり、また、第2隔壁部33fと後壁部33cとは略平行である。この実施形態では、第2隔壁部33fが鉛直であるが、傾斜していてもよい。
後側バッテリフレーム33の外面は、上壁部33a、前壁部33b、後壁部33c及び下壁部33dで構成されている。そして、図9及び図10に示すように、後側バッテリフレーム33には、上壁部33a、前壁部33b、後壁部33c及び下壁部33dと、第1隔壁部33e及び第2隔壁部33fとによって4つの閉断面部、即ち第1閉断面部D1、第2閉断面部D2、第3閉断面部D3及び第4閉断面部D4が形成されている。第1閉断面部D1は、後側バッテリフレーム33の上側部分かつ後側部分に形成されている。第2閉断面部D2は、後側バッテリフレーム33の下側部分かつ後側部分に形成されている。第3閉断面部D3は、後側バッテリフレーム33の上側部分かつ前側部分に形成されている。第4閉断面部D4は、後側バッテリフレーム33の下側部分かつ前側部分に形成されている。第3閉断面部D3及び第4閉断面部D4は、後側バッテリフレーム33に近い側に形成されることになる一方、第1閉断面部D1及び第2閉断面部D2は、後側バッテリフレーム33から離れた側、即ち、リヤサスペンション装置21に近い側に形成されることになる。詳細は後述するが、第1~第4閉断面部D1~D4には、それぞれ異なる周辺部品が取り付けられている。周辺部品とは、後側バッテリフレーム33の周辺に配設される部品であり、例えばリヤサスペンション装置21を支持する部材の一部を構成する部品や、バッテリユニットBYの一部を構成する部品等が含まれる。
より具体的に説明すると、第1閉断面部D1は、上壁部33aの第2隔壁部33fよりも後側部分と、後壁部33cの第1隔壁部33eよりも上側部分と、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも上側部分と、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも後側部分とで構成されている。これら壁部によって形成される矩形の閉断面部分が第1閉断面部D1となる。
第2閉断面部D2は、下壁部33dの第2隔壁部33fよりも後側部分と、後壁部33cの第1隔壁部33eよりも下側部分と、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも下側部分と、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも後側部分とで構成されている。これら壁部によって形成される矩形の閉断面部分が第2閉断面部D2となる。第1閉断面部D1と第2閉断面部D2とでは、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも後側部分が共通の壁部となっている。
第3閉断面部D3は、上壁部33aの第2隔壁部33fよりも前側部分と、前壁部33bの第1隔壁部33eよりも上側部分と、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも上側部分と、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも前側部分とで構成されている。これら壁部によって形成される矩形の閉断面部分が第3閉断面部D3となる。第1閉断面部D1と第3閉断面部D3とでは、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも上側部分が共通の壁部となっている。
第4閉断面部D4は、下壁部33dの第2隔壁部33fよりも前側部分と、前壁部33bの第1隔壁部33eよりも下側部分と、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも下側部分と、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも前側部分とで構成されている。これら壁部によって形成される矩形の閉断面部分が第4閉断面部D4となる。第2閉断面部D2と第4閉断面部D4とでは、第2隔壁部33fの第1隔壁部33eよりも下側部分が共通の壁部となっている。また、第3閉断面部D3と第4閉断面部D4とでは、第1隔壁部33eの第2隔壁部33fよりも前側部分が共通の壁部となっている。
図9に示すように、アーム支持ブラケット40は、後側バッテリフレーム33の後壁部33cに沿って車幅方向及び上下方向に延びる縦板部40aと、縦板部40aの下縁部から後側バッテリフレーム33の下壁部33dに沿って前方へ延びるとともに車幅方向にも延びる下板部40bとを備えている。縦板部40a及び下板部40bがそれぞれ後側バッテリフレーム33の後壁部33c及び下壁部33dに対して後述する複数の締結部材によって固定されている。このように、アーム支持ブラケット40の縦板部40a及び下板部40bをそれぞれ後側バッテリフレーム33の後壁部33c及び下壁部33dに固定することで、アーム支持ブラケット40の後側バッテリフレーム33に対する取付剛性を高めることができる。
図4や図5に示すように、アーム支持ブラケット40は、左の後部フレーム13の左側方に位置する左外側リブ40cと、左の後部フレーム13の右側方に位置する左内側リブ40dと、右の後部フレーム14の右側方に位置する右外側リブ40eと、右の後部フレーム14の左側方に位置する右内側リブ40fとを備えている。左外側リブ40c及び左内側リブ40dによって左の後部フレーム13の左右方向の倒れが抑制され、また、右外側リブ40e及び右内側リブ40fによって右の後部フレーム14の左右方向の倒れが抑制される。さらに、リブ40c、40d、40e、40fが左右の後部フレーム13、14の左右方向に張り出すように配置されているので、例えば後部フレーム13、14に後方から衝撃荷重が作用した場合に、リブ40c、40d、40e、40fを利用して左右方向の広範囲に分散させることができる。
アーム支持ブラケット40には、左外側リブ40c及び左内側リブ40dの後端部と、右外側リブ40e及び右内側リブ40fの後端部とを連結する連結部41が設けられている。連結部41は左右方向に延びており、この連結部41により左右の後部フレーム13、14の前後方向中間部同士が連結される。つまり、平面視では、左右の後部フレーム13、14と、後側バッテリフレーム33と、連結部41とにより、矩形の閉断面が構成される。
アーム支持ブラケット40の車幅方向外側である左側及び右側には、それぞれ、左右のサスペンションアーム21Aの前部が上下方向に回動可能に連結される左右一対のアーム連結部(サスペンション連結部)42、43が設けられている。アーム連結部42、43は連結部41よりも上方まで延びており、アーム連結部42、43の上部はそれぞれ上部構造体3に着脱可能に取り付けられるようになっている。また、アーム支持ブラケット40もリヤサスペンション装置21の一部を構成する部品であり、後側バッテリフレーム33の周辺に配設される周辺部品である。
左右の後部フレーム13、14の後部には、左右方向に延びるリヤサスペンションクロスメンバ44が設けられている。左右の後部フレーム13、14の後部同士は、リヤサスペンションクロスメンバ44によって連結されることになる。リヤサスペンションクロスメンバ44の車幅方向外側である左側及び右側には、それぞれ、左右のサスペンションアーム21Aの後部が上下方向に回動可能に連結される左右一対のアーム連結部44a、44bが設けられている。アーム連結部44a、44bは上方へ延びており、アーム連結部44a、44bの上部はそれぞれ上部構造体3に着脱可能に取り付けられるようになっている。また、平面視では、左右の後部フレーム13、14と、連結部41と、リヤサスペンションクロスメンバ44とにより、矩形の閉断面が構成される。
下部構造体2の後部には、サブフレーム46が設けられている。サブフレーム46は、左の後部フレーム13よりも後方に配置されて前後方向に延びる左メンバ46aと、右の後部フレーム14よりも後方に配置されて前後方向に延びる右メンバ46bと、左メンバ46a及び右メンバ46bの後端部同士を連結する後メンバ46cとを備えている。
サブフレーム46の左メンバ46a及び右メンバ46bの前部はリヤサスペンションクロスメンバ44に固定されている。つまり、サブフレーム46は、リヤサスペンションクロスメンバ44を介して左右の後部フレーム13、14に連結される。図6に示すように、連結された状態で、左右の後部フレーム13、14がサブフレーム46よりも下に位置付けられている。
(上部構造体)
次に、上部構造体3について説明する。図2に示すように、上部構造体3は、フロアパネル70と、ダッシュパネル(隔壁部)71と、左右一対のサイドシル74、75とを備えている。符号74は左のサイドシルを示し、符号75は右のサイドシルを示している。
フロアパネル70は、車室R1の床面を構成するものであり、前後方向に延びるとともに左右方向にも延びる鋼板等からなる。フロアパネル70の上方空間が車室R1となる。車室R1の上部にはルーフ80が設けられている。また、上部構造体3の左右両側部には、それぞれ前部開口部3a及び後部開口部3bが形成されている。図1に示すように、前部開口部3a及び後部開口部3bはそれぞれフロントドア81及びリヤドア82によって開閉自在となっている。尚、図示しないが、上部構造体3の右側にもフロントドアと、リヤドアとが開閉自在に配設されている。
左右のサイドシル74、75は、それぞれフロアパネル70の左右両端部において前後方向に延びるように配設される。左のサイドシル74の上下方向中間部にフロアパネル70の左端部が接続されており、また、右のサイドシル75の上下方向中間部にフロアパネル70の右端部が接続されている。サイドシル74、75の上側部分はフロアパネル70の接続部位から上方へ突出し、またサイドシル74、75の下側部分はフロアパネル70の接続部位から下方へ突出している。フロアパネル70の下方にはバッテリケース10が配置されるので、バッテリケース10が左右のサイドシル74、75の間に配置され、車両側面視では、サイドシル74、75の下側部分と、バッテリケース10とが重複する。
ダッシュパネル71は、車幅方向及び上下方向に延び、車室R1と動力室R3とを仕切るための部材である。ダッシュパネル71の下端部はフロアパネル70の前端部と接続されている。
図7は、上部構造体3の後側部分の底面図であり、この図7に示すように、上部構造体3のフロアパネル70は、荷室R2の床面を構成する後部パネル部70Aを有している。後部パネル部70Aの左右両側には、それぞれ左右のリヤホイールハウス72、73が設けられている。
上部構造体3は、車両後部で前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム90、91を備えている。左のリヤサイドフレーム90は、左のリヤホイールハウス72よりも車幅方向内側で後部パネル部70Aの左端部に沿って延びるように形成されている。左のリヤサイドフレーム90の後部には左のクラッシュカン90aが後部パネル部70Aの後部よりも後方へ突出するように設けられている。
右のリヤサイドフレーム91は、右のリヤホイールハウス73よりも車幅方向内側で後部パネル部70Aの右端部に沿って延びるように形成されている。右のリヤサイドフレーム91の後部には右のクラッシュカン91aが後部パネル部70Aの後部よりも後方へ突出するように設けられている。左のクラッシュカン90aの後部と右のクラッシュカン91aの後部には、左右方向に延びるバンパーレインフォースメント92が取り付けられている。左右のリヤサイドフレーム90、91の前側部分は、下方へ向けて屈曲ないし傾斜するように形成されている。
また、図4や図8に示すように、バッテリケース10の後側バッテリフレーム33は、リヤサイドフレーム90、91の前部よりも前方において車幅方向に延びている。より具体的には、バッテリケース10がフロアパネル70の下方に設けられていることから、後側バッテリフレーム33は、リヤサイドフレーム90、91の前部よりも下方に配置されることになる。
左のリヤサイドフレーム90の前部は左のサイドシル74の後部から後方及び車幅方向内側に所定距離だけ離れており、左のリヤサイドフレーム90の前部と左のサイドシル74の後部とは接続されていない。また、同様に、右のリヤサイドフレーム91の前部は右のサイドシル75の後部から後方及び車幅方向内側に所定距離だけ離れており、右のリヤサイドフレーム91の前部と右のサイドシル75の後部とは接続されていない。すなわち、仮に、左のリヤサイドフレーム90と左のサイドシル74とを接続する場合を想定すると、リヤサイドフレーム90の前部を前方へ延長してサイドシル74の後部に接続することになる。そうなると、リヤサイドフレーム90の前部がリヤホイールハウス72よりも車幅方向内側に突出することになる。右側についても同様に、リヤサイドフレーム91の前部がリヤホイールハウス73よりも車幅方向内側に突出することになる。左右のリヤサイドフレーム90、91が車幅方向内側に突出すると、バッテリケース10の後側の左右方向の寸法を短くせざるを得ず、ひいては、バッテリBの搭載量が減少してしまう。
本実施形態では、リヤサイドフレーム90、91とサイドシル74、75とをそれぞれ非接続とすることで、バッテリケース10を後方へ延長可能なスペースを形成している。これにより、バッテリケース10の後側がリヤホイールハウス72、73に近づくまでバッテリケース10を後方へ延長させるともに、バッテリケース10の後側の左右方向の寸法を長く確保することができるので、バッテリBの搭載量を増加させることができる。
例えば図7に示すように、左のリヤサイドフレーム90の前部の左右方向中央部から前方へ向けて延びる仮想直線L1を想定し、右のリヤサイドフレーム91の前部の左右方向中央部から前方へ向けて延びる仮想直線L2を想定した場合、バッテリケース10(仮想線で外形を示す)は仮想直線L1よりも左側の領域から仮想直線L2よりも右側の領域まで設けられている。このような大型のバッテリケース10とすることで、仮想直線L1、L2よりも車幅方向外側に亘ってバッテリBが搭載されることになり、バッテリBの搭載量をより一層増加させることができる。
また、車両側面視では、バッテリケース10がサイドシル74、75の後部よりも後方まで延びている。よって、後側バッテリフレーム33がサイドシル74、75の後部よりも後方に位置することになるので、バッテリBがサイドシル74、75の後部よりも後方まで搭載可能になる。
さらに、リヤサイドフレーム90、91とサイドシル74、75とをそれぞれ非接続とした場合、後方から衝撃荷重が作用した場合に、リヤサイドフレーム90、91からサイドシル74、75への直接的な荷重伝達経路が無いことが問題なる可能性があるが、本実施形態では、そのような荷重伝達経路が無くても、後方からの衝撃荷重を、バッテリケース10を利用して吸収可能にしている。
すなわち、図8~図10に示すように、左右のリヤサイドフレーム90、91をアーム支持ブラケット40により後側バッテリフレーム33に連結するようにしている。具体的には、上部構造体3は、車体の一部を構成する車体構成部材としての後側クロスメンバ95を備えており、この後側クロスメンバ95はリヤサイドフレーム90、91の前部が後方から当接するように配置され、車幅方向に延びている。後側クロスメンバ95は、左のホイールハウス72の前部近傍から右のホイールハウス73の前部近傍まで連続しており、上下方向及び左右方向に延びる前板部95aと、前板部95aから後方に離れて配置され、上下方向及び左右方向に延びる後板部95bと、前板部95aの下端部から後板部95bの下端部まで延びる下板部95cとを備えている。後板部95bの上下方向の寸法は、前板部95aの上下方向の寸法よりも長く設定されており、後板部95bの上端部が前板部95aの上端部よりも上に位置している。また、前板部95aと後板部95bとの前後方向の間隔が上へ行くほど広くなるように、前板部95a及び後板部95bの傾斜角度が設定されている。
前板部95aの上端部と、後板部95bの上端部とがフロアパネル70の下面に接合されており、前板部95a、後板部95b、下板部95c及びフロアパネル70によって閉断面が形成されている。これにより、フロアパネル70の剛性を高めることができる。
リヤサイドフレーム90、91の前部は、後側クロスメンバ95の後板部95bに後方から当接しており、この後板部95b及び下板部95cに接合されている。後板部95bの上下方向の寸法が前板部95aに比べて長いことから、リヤサイドフレーム90、91の後側クロスメンバ95に対する接合面積を広く確保することができる。
図8に示すように、後側バッテリフレーム33は、後側クロスメンバ95の下方に配設されており、後側クロスメンバ95の下板部95cが後側バッテリフレーム33の上壁部33aの外面(上面)に沿って延びるように形成されている。後側クロスメンバ95と後側バッテリフレーム33とは上下方向に締結固定されており、これにより、後側バッテリフレーム33は、後側クロスメンバ95に着脱可能に取り付けられた状態になる。
具体的には、図9に示すように、後側バッテリフレーム33の第1閉断面部D1は後側クロスメンバ95の下に隣接しており、この後側バッテリフレーム33の第1閉断面部D1に後側クロスメンバ95が取り付けられる。その前提の構成として、後側クロスメンバ95の下板部95cの上面には、上下方向に延びる円筒状のナットN1の下面が固定されている。ナットN1は、後側クロスメンバ95内に配設されることになるので、後側クロスメンバ95の内部空間を有効に利用できる。
図10に示すように、ナットN1は、左右方向に互いに間隔をあけて複数設けられている。後側クロスメンバ95の内部には、補強板95dがナットN1の数に対応して複数設けられている。補強板95dは、ナットN1の上部が貫通する貫通孔95eを有している。ナットN1の上部が貫通孔95eを貫通した状態で、ナットN1の外周面が貫通孔95eの周縁部に溶接されているので、ナットN1の固定強度を高めることができる。補強板95dの前側部分は、前板部95aの内面に沿うように形成され、当該前板部95aに溶接されている。補強板95dの後側部分は、後板部95bの内面に沿うように形成され、当該後板部95bに溶接されている。従って、補強板95dによって前板部95aと後板部95bとが連結された状態になる。
後側バッテリフレーム33の第1隔壁部33eには、ボルトB1が下方から挿通される挿通孔33gが形成されている。挿通孔33gはナットN1の数と同じ数だけ設けられており、ナットN1の間隔と同じ間隔をあけて形成されている。挿通孔33gの真上にナットN1が配置されるようになっている。挿通孔33gに挿通されたボルトB1は、後側バッテリフレーム33の上壁部33aを貫通するとともに、下板部95cを貫通してナットN1に対して下方から螺合するようになっている。図示しないが、後側バッテリフレーム33の上壁部33aには、ボルトB1が挿通する挿通孔が形成され、また、後側クロスメンバ95の下板部95cにも、ボルトB1が挿通する挿通孔が形成されている。
後側バッテリフレーム33の下壁部33dには孔部33hが形成されている。この孔部33hは、ボルトB1を通すためのものであり、後側バッテリフレーム33の下壁部33dの外面(下面)に開口するとともに、後側バッテリフレーム33の内部の空間に繋がるように形成されている。孔部33hの形状は円形であるが、これに限られるものではない。また、孔部33hの径は、ボルトB1の頭部の最大外径よりも大きく設定されており、ボルトB1を容易に挿入可能にしている。
孔部33hもナットN1の数と同じ数だけ設けられており、ナットN1の間隔と同じ間隔をあけて形成されている。各ボルトB1の軸部を上に向けた状態で、ボルトB1を孔部33hから後側バッテリフレーム33の内部の空間に挿入して各ナットN1に螺合させることで、後側クロスメンバ95と後側バッテリフレーム33とを複数箇所で締結固定することができる。
ボルトB1の頭部は、後側バッテリフレーム33の内部まで入り、第1隔壁部33eにおける挿通孔33gの周縁部に対して下方から当接する。これにより、ボルトB1の頭部が第1隔壁部33eにおける挿通孔33gの周縁部に対して下方から上方に向けて固定力を作用させるので、後側バッテリフレーム33の内部で後側バッテリフレーム33を後側クロスメンバ95に対して固定できる。つまり、ボルトB1は、孔部33hから後側バッテリフレーム33の内部の空間に挿入され、後側バッテリフレーム33の内部で当該後側バッテリフレーム33をアーム支持ブラケット40とは別の後側クロスメンバ95に対して固定可能な固定部材である。尚、図示しないが、固定部材はボルトに限られるものではなく、例えばネジやリベット等の締結部材であってもよい。
アーム支持ブラケット40の下板部40bは、後側バッテリフレーム33における孔部33hが形成された外面(下壁部33dの外面)に沿って延びるように形成されている。従って、下板部40bによって孔部33hを下方から覆うことができる。本実施形態では、下板部40bが、孔部33hを後側バッテリフレーム33の外側から覆う覆い部である。下板部40bは、孔部33hの前部よりも前方まで延びているので、孔部33hを完全に覆うことができる。
(アーム支持ブラケットの取付構造)
次に、アーム支持ブラケット40の後側バッテリフレーム33への取付構造について説明する。図9に示すように、後側バッテリフレーム33の第2閉断面部D2は、アーム支持ブラケット40の下板部40bの上に隣接しており、後側バッテリフレーム33の第2閉断面部D2にはアーム支持ブラケット40の下板部40bが取り付けられる。その前提の構成として、後側バッテリフレーム33の下壁部33dの後側部分の内面(上面)には、複数のナットN2が互いに車幅方向に間隔あけて固定されている。ナットN2の軸線は上下方向に延びており、ナットN1の軸線と平行である。下壁部33dの後側部分は、第2閉断面部D2の一部である。
後側バッテリフレーム33の下壁部33dの外面(下面)には、アーム支持ブラケット40の下板部40bが配置されており、後側バッテリフレーム33の下壁部33d及びアーム支持ブラケット40の下板部40bには、ナットN2に螺合する複数のボルトB2が下方から貫通するようになっている。後側バッテリフレーム33の下壁部33d及びアーム支持ブラケット40の下板部40bを下方から貫通したボルトB2は、ナットN2に対して下方から螺合するようになっている。各ボルトB2を各ナットN2に螺合させることで、アーム支持ブラケット40と後側バッテリフレーム33とを複数箇所で締結することができる。
また、後側バッテリフレーム33の第1閉断面部D1及び第2閉断面部D2は、アーム支持ブラケット40の縦板部40aの後に隣接しており、後側バッテリフレーム33の第1閉断面部D1及び第2閉断面部D2にはアーム支持ブラケット40の縦板部40aが取り付けられる。その前提の構成として、後側バッテリフレーム33の後壁部33cの内面(前面)には、複数のナットN3が固定されている。ナットN3の軸線は前後方向に延びており、側面視でナットN1、N2の軸線と直交している。複数のナットN3は、車幅方向に互いに間隔をあけて設けられるとともに、後側バッテリフレーム33の後壁部33cの上側部分(第1閉断面部D1を形成している部分)と下側部分(第2閉断面部D2を形成している部分)とにもそれぞれ設けられている。後側バッテリフレーム33の後壁部33cの外面(後面)には、アーム支持ブラケット40の縦板部40aが配置されており、後側バッテリフレーム33の後壁部33c及びアーム支持ブラケット40の縦板部40aには、ナットN3に螺合する複数のボルトB3が貫通するようになっている。後側バッテリフレーム33の後壁部33c及びアーム支持ブラケット40の縦板部40aを下方から貫通したボルトB3は、ナットN3に対して後方から螺合するようになっている。各ボルトB3を各ナットN3に螺合させることで、アーム支持ブラケット40と後側バッテリフレーム33とを複数箇所で締結することができる。
従って、後側バッテリフレーム33の第1閉断面部D1に着目した際、第1閉断面部D1には、後側クロスメンバ95とアーム支持ブラケット40の縦板部40aとが取り付けられることになる。後側クロスメンバ95の第1閉断面部D1に対する複数の取付部は、ボルトB1で構成され、また、縦板部40aの第1閉断面部D1に対する複数の取付部は、上側のナットN3で構成されている。
さらに、後側バッテリフレーム33の第2閉断面部D2にもアーム支持ブラケット40の縦板部40aが取り付けられ、縦板部40aの第2閉断面部D2に対する複数の取付部は、下側のナットN3で構成されている。
(バッテリユニットの蓋体及び底板の取付構造)
バッテリユニットBYの蓋体35及び底板34は、後側バッテリフレーム33の周辺に配設される周辺部品である。図9に示すように、後側バッテリフレーム33の第3閉断面部D3は、バッテリユニットBYの蓋体35の後部の下に隣接しており、後側バッテリフレーム33の第3閉断面部D3に蓋体35の後部が取り付けられる。蓋体35の後部は、第3閉断面部D3の上面に重なっており、第3閉断面部D3の上面に対して溶接または接着されることで取り付けられている。尚、図示しないが、蓋体35の後部を締結部材によって第3閉断面部D3に取り付けてもよい。
また、後側バッテリフレーム33の第4閉断面部D4は、バッテリユニットBYの底板34の後部の上に隣接しており、後側バッテリフレーム33の第4閉断面部D4に底板34の後部が取り付けられる。その前提の構成として、後側バッテリフレーム33の下壁部33dの前側部分の内面(上面)には、複数のナットN4が互いに車幅方向に間隔あけて固定されている。ナットN4の軸線は上下方向に延びており、ナットN1の軸線と平行である。下壁部33dの前側部分は、第4閉断面部D4の一部である。
後側バッテリフレーム33の下壁部33dの外面(下面)には、底板34が配置されており、後側バッテリフレーム33の下壁部33d及び底板34には、ナットN4に螺合する複数のボルトB4が下方から貫通するようになっている。後側バッテリフレーム33の下壁部33d及び底板34を下方から貫通したボルトB4は、ナットN4に対して下方から螺合するようになっている。各ボルトB4を各ナットN4に螺合させることで、底板34と後側バッテリフレーム33とを複数箇所で締結することができる。
(実施形態の作用効果)
以上説明したように、本実施形態によれば、車体に固定された後側バッテリフレーム33に第1隔壁部33e及び第2隔壁部33fを設けて第1~第4閉断面部D1~D4を形成したので、高剛性かつ軽量な後側バッテリフレーム33になる。第1~第4閉断面部D1~D4は、後側バッテリフレーム33の異なる部位に位置することになり、第3閉断面部D3及び第4閉断面部D4はバッテリユニットBYに近づけることが可能になる。これにより、第3閉断面部D3にバッテリユニットBYの蓋体35を取り付け、第4閉断面部D4に底板34を取り付けることができる。また、第1閉断面部D1及び第2閉断面部D2はリヤサスペンション装置21に近づけることができるので、第1閉断面部D1及び第2閉断面部D2にアーム支持ブラケット40を取り付けることができる。これにより、専用のブラケットを周辺部品ごとに設けなくても、剛性の高い後側バッテリフレーム33を利用して周辺部品の取付剛性を高めることが可能になるとともに、スペース効率を高めることができる。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
この実施形態では、後側バッテリフレーム33に4つの閉断面部を形成しているが、これに限らず、2つまたは3つ、ないし5つ以上の閉断面部を形成してもよい。この場合も各閉断面部に異なる周辺部品を取り付けることができる。また、閉断面部の大きさは任意に設定することができ、複数の閉断面部の全てが異なる大きさであってもよいし、一部が同じ大きさであってもよいし、全てが同じ大きさであってもよい。また、周辺部品は、クロスメンバや各種フレーム、電装部品等であってもよい。
以上説明したように、本開示に係る車体構造は、例えば電動車両に設けることができる。
1 電動車両
10 バッテリケース
21 リヤサスペンション装置
33 後側バッテリフレーム(バッテリ保護フレーム)
33a 上壁部
33b 前壁部
33c 後壁部
33d 下壁部
33e 第1隔壁部
33f 第2隔壁部
34 底板(周辺部品)
35 蓋体(周辺部品)
40 アーム支持ブラケット(周辺部品)
42、43 アーム連結部(サスペンション連結部)
95 後側クロスメンバ(車体構成部材)
BY バッテリユニット
D1~D4 第1~第4閉断面部

Claims (6)

  1. 走行用モータを備えるとともに、当該走行用モータに電力を供給するバッテリがフロアパネルの下方に配設された電動車両の車体構造において、
    車体に固定され、前記バッテリを保護する中空断面のバッテリ保護フレームを備え、
    前記バッテリ保護フレームの内部には、当該バッテリ保護フレームの内部の空間を区画する隔壁部が設けられ、
    前記バッテリ保護フレームには、当該バッテリ保護フレームの外面を構成する壁部と前記隔壁部とによって複数の閉断面部が形成され、
    複数の前記閉断面部にそれぞれ異なる周辺部品が取り付けられている車体構造。
  2. 請求項1に記載の車体構造において、
    複数の前記閉断面部のうち、1つの前記閉断面部に前記周辺部品の取付部が複数設けられている車体構造。
  3. 請求項1または2に記載の車体構造において、
    前記バッテリ保護フレームには、第1閉断面部と、第2閉断面部と、第3閉断面部とが形成され、
    前記第1閉断面部には、車体の一部を構成する車体構成部材が取り付けられ、
    前記第2閉断面部には、サスペンション装置を支持する部材の一部を構成する前記周辺部品が取り付けられ、
    前記第3閉断面部には、バッテリを含むバッテリユニットの一部を構成する前記周辺部品が取り付けられる車体構造。
  4. 請求項3に記載の車体構造において、
    前記バッテリ保護フレームは車幅方向に延びるとともに、前記車体構成部材の下方に配設されており、
    前記第1閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの上側部分に形成されている車体構造。
  5. 請求項4に記載の車体構造において、
    前記バッテリ保護フレームは、前記バッテリの車両後方において車幅方向に延びており、
    前記第1閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの車両後側部分に形成され、
    前記第3閉断面部は、前記バッテリ保護フレームの車両前側部分に形成されている車体構造。
  6. 請求項1から5のいずれか1つに記載の車体構造において、
    前記隔壁部は、車両前後方向かつ車幅方向に延びる第1隔壁部と、上下方向かつ車幅方向に延びる第2隔壁部とを含んでおり、
    前記第1隔壁部と前記第2隔壁部とは交差した状態で一体化されている車体構造。
JP2022026788A 2022-02-24 2022-02-24 車体構造 Pending JP2023122993A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022026788A JP2023122993A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 車体構造
CN202310120797.8A CN116638952A (zh) 2022-02-24 2023-02-16 车体构造
US18/110,372 US20230264562A1 (en) 2022-02-24 2023-02-16 Vehicle-body structure
EP23157178.7A EP4234303A1 (en) 2022-02-24 2023-02-17 Vehicle-body structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022026788A JP2023122993A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 車体構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023122993A true JP2023122993A (ja) 2023-09-05

Family

ID=85283991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022026788A Pending JP2023122993A (ja) 2022-02-24 2022-02-24 車体構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230264562A1 (ja)
EP (1) EP4234303A1 (ja)
JP (1) JP2023122993A (ja)
CN (1) CN116638952A (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018210121A1 (de) * 2018-06-21 2019-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriegehäuse sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriegehäuse
WO2020105283A1 (ja) 2018-11-19 2020-05-28 本田技研工業株式会社 車体構造
DE102018132258A1 (de) * 2018-12-14 2020-06-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagenrohbau
DE102020119504A1 (de) * 2020-07-23 2022-01-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schutzeinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US20230264562A1 (en) 2023-08-24
CN116638952A (zh) 2023-08-25
EP4234303A1 (en) 2023-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230101665A1 (en) Vehicle-body structure with a battery cover for improved aerodynamic performance
EP4234304A1 (en) Vehicle-body structure
EP4234378A1 (en) Rear vehicle-body structure
JP2023122993A (ja) 車体構造
JP2023122988A (ja) 後部車体構造
EP4234300A1 (en) Vehicle-body front structure
EP4234301A1 (en) Vehicle-body front structure
JP2023122974A (ja) 車体前部構造
JP2023122978A (ja) 車体前部構造
JP2023122972A (ja) 車体前部構造
JP2023122971A (ja) 車体前部構造
US20230264754A1 (en) Vehicle-body front structure
JP2023122908A (ja) 車体前部構造
EP4234369A1 (en) Vehicle-body front structure
US20230264557A1 (en) Vehicle-body front structure with side frame support
EP4234370A1 (en) Vehicle-body front structure
US20230264755A1 (en) Vehicle-body front structure including a reinforcement structure with a rear portion mounted to a floor panel
JP2023122932A (ja) 車体前部構造
JP2023122913A (ja) 車体前部構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240423