JP2023163608A - 車両のバッテリユニット搭載構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリケースの変形量を抑制するバッテリユニット搭載構造を提供する。【解決手段】車両Mの前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレーム1と、バッテリが内部に収納され一対のリヤフレームの間に配置される筐体12と筐体の開口側周縁の一部に一体に設けられ車幅方向に延在し一対のリヤフレームの間隔よりも車幅方向に突出する突出部11raを両端に有し突出部が一対のリヤフレームの各上面に固定されるバッテリフレーム11とを備えて形成されるバッテリユニット10と、一対のリヤフレームと突出部とが固定される各領域にリヤフレームと一体に設けられる補強プレート14とを具備し、補強プレートはリヤフレームと突出部とが固定される領域において車両の前後方向に延在して配設され、リヤフレームとバッテリフレームとは突出部よりも後側の第1締結部RSと突出部よりも前側の第2締結部FSとにおいて固定される。【選択図】図5

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載される高電圧バッテリユニットの搭載構造に関する発明である。
近年、自動車等の車両においては、従来の内燃機関(エンジン)に加えて電動機(電気モータ)を駆動源として備えたハイブリッド車両や、電動機を駆動源として利用する電気自動車等が一般に実用化され、広く普及しつつある。
この種の車両においては、電動機を駆動するための高電圧バッテリ(以下、単にバッテリと略称する)と、このバッテリを収納するバッテリケース等からなる高電圧バッテリユニット(以下、単にバッテリユニットと略称する)が搭載されている。従来の車両において、当該バッテリユニットは、車両の後部ラゲッジルームの底面部分等に配置されるのが一般である。
この種のバッテリユニットは、バッテリ容量が大きくなるほど、外形サイズが大型化する傾向がある。このため、より大容量のバッテリを車両に搭載する場合、特に後方からの衝突時等の車体ストローク量が減少してしまう傾向がある。
従来、車両後方からの衝突時には、バンパビームやリヤフレームを変形させることによって衝突エネルギを吸収することにより、当該衝突エネルギによるバッテリユニットの変形を抑止する手法が採られている。この種の車両におけるバッテリユニットに採用されるバッテリは、高電圧バッテリであるため、バッテリケースが変形することによって圧壊されたバッテリケースの一部とバッテリとの接触、或いはバッテリへの衝突エネルギの入力が増大することは極力回避したいという要望がある。
上述したように、バッテリユニットの大型化に伴って、衝突時の車体ストローク量が減少すると、車体骨格部材の変形による衝突エネルギの吸収を充分に行うことができず、その結果、バッテリケースに入力される衝突エネルギが増加するという問題点が生じる。そのため、バッテリケース自体を強固に構成する等の対策が必要になる。しかしながら、バッテリケースの強度を確保する対策を採用すると、バッテリケースは重量が増大化し、また製造コストが上昇してしまうという問題点が発生する。
そこで、バッテリケースの軽量化や製造コストの低減化を図りつつ、衝突時における衝突エネルギがバッテリケースへ入力されることを抑えるためのバッテリユニット搭載構造についての提案が、例えば特開2017-114190号公報,特開2012-114069号公報,特開2016-164051号公報等によって、従来より種々行われている。
上記特開2017-114190号公報によって開示されているバッテリユニット搭載構造は、バッテリを収納するバッテリケースと、このバッテリケースを吊り下げる形態で支持する吊下フレームとからなり、車体フレームに対する吊り下げフレームの締結部分近傍に、衝撃を受けたときに折れ曲がる脆弱部を設け、バッテリケースを前方へ移動させることで、バッテリケースへの衝撃を軽減する構造である。
上記特開2012-114069号公報によって開示されているバッテリユニット搭載構造は、バッテリユニットの下面または上面に補強部材を設け、左右一対の車体骨格部材の一方に入力された荷重(例えば側方衝突による入力荷重)を他方の車体骨格部材へ伝達することで、バッテリユニットへの入力荷重を抑制する構造である。
上記特開2016-164051号公報によって開示されているバッテリユニット搭載構造は、バッテリケースの底面に補強部材を設け、ケース壁面に入力された荷重を分散させることでバッテリケースの変形及びケース内に収納されているバッテリの損傷を抑制する構造である。
特開2017-114190号公報 特開2012-114069号公報 特開2016-164051号公報
ところが、上記各公報等によって開示されている従来のバッテリユニット搭載構造においても、外部から入力される衝突エネルギを効率的に吸収して、バッテリケースの変形を抑えるための改善の余地はまだある。
本発明の目的とするところは、バッテリケースの軽量化及び製造コストの低減化を図りつつ、衝突エネルギの吸収量を効率的に増加させ、かつバッテリケースの変形量を抑制することができる車両のバッテリユニット搭載構造を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一態様の車両のバッテリユニット搭載構造は、車両の前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレームと、バッテリが内部に収納され前記一対のリヤフレームの間に配置される筐体と、前記筐体の開口側周縁の一部に一体に設けられ車幅方向に延在し前記一対のリヤフレームの間隔よりも車幅方向に突出する突出部を両端に有し前記突出部が前記一対のリヤフレームの各上面に固定されるバッテリフレームとを備えて形成されるバッテリユニットと、前記一対のリヤフレームと前記突出部とが固定される各領域に前記リヤフレームと一体に設けられる補強プレートと、を具備し、前記補強プレートは、前記リヤフレームと前記突出部とが固定される領域において、前記車両の前後方向に延在して配設され、前記リヤフレームと前記バッテリフレームとは、前記突出部よりも後側の第1締結部と、前記突出部よりも前側の第2締結部とにおいて固定される。
本発明によれば、バッテリケースの軽量化及び製造コストの低減化を図りつつ、衝突エネルギの吸収量を効率的に増加させ、かつバッテリケースの変形量を抑制することができる車両のバッテリユニット搭載構造を提供することができる。
本発明の一実施形態の車両のバッテリユニット搭載構造の概略図、 図1の[2]-[2]線に沿う切断面におけるバッテリユニット搭載構造を示す概念図、 図1のバッテリユニットの主要部のみを取り出して一部を分解して示す斜視図、 図3のバッテリユニットにおけるバッテリフレームのうち後側バッテリフレームの主要部の構造を概略的に示す斜視図、 図3のバッテリユニットにおけるバッテリフレームとリヤサイドフレームとの接合領域のうち後側領域(図1の符号[4]で示す領域)を拡大して示す斜視図、 図6は、図5を分解して示す分解斜視図、 図5を上面から見た平面図、 図3のバッテリユニットにおけるバッテリフレームとリヤサイドフレームとの接合領域のうち前側領域(図1の符号[8]で示す領域)を拡大して示す斜視図、 図8を分解して示す分解斜視図、 本実施形態のバッテリユニット搭載構造に対し車両の後方から衝突衝撃等が加わる場合の作用を説明する図。
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、各図面に記載された各構成要素の数量や各構成要素の形状や各構成要素の大きさの比率や各構成要素の相対的な位置関係等に関して、図示の形態のみに限定されるものではない。
本発明の一実施形態の車両のバッテリユニット搭載構造について、図面を用いて以下に説明する。図1は、本発明の一実施形態の車両のバッテリユニット搭載構造の概略を示す図である。図2は、図1の[2]-[2]線に沿う切断面におけるバッテリユニット搭載構造を示す概念図である。
図3は、図1のバッテリユニットの主要部のみを取り出して一部を分解して示す斜視図である。なお、図3においては、図面の繁雑化を避けるために、バッテリユニット内部に収納される各構成部材の図示は省略し、本発明に直接関わる構成要素(バッテリユニットの基本構成部材)のみを図示している。
図4~図7は、バッテリユニットにおけるバッテリフレームとリヤサイドフレームとの接合領域のうち後側領域(図1の符号[4]で示す領域)を拡大して示す図である。このうち、図4は後側バッテリフレームの主要部の構造を概略的に示す斜視図である。なお、図4においては、図3の[4]-[4]線に沿う切断面において切断した状態を示している。ここで、図4においては、後側バッテリフレームと後側ブラケットとが組み立てられた状態を示している。
図5はバッテリユニットにおける後側バッテリフレームとリヤサイドフレームとの接合部分の組み立て状態を示す要部拡大斜視図である(図1の符号[4]で示す領域)。図6は、図5を分解して示す分解斜視図である。図7は、図5を上面から見た平面図である。
図8,図9は、バッテリユニットにおけるバッテリフレームとリヤサイドフレームとの接合領域のうち前側領域(図1の符号[8]で示す領域)を拡大して示す図である。このうち、図8は、バッテリユニットにおける前側バッテリフレームとリヤサイドフレーム及びクロスメンバとの接合状態を示す要部拡大斜視図である。図9は、図8を分解して示す分解斜視図である。
なお、図1~図9において、矢印符号Fで示す方向は車両の前側(フロント側)を示している。また、同図において、矢印符号Rで示す方向は車両の後側(リヤ側)を示している。以下の説明において、前側という時には、上記矢印符号Fで示す側を指すものとする。また、同様に、以下の説明において、後側という時には、上記矢印符号Rで示す側を指すものとする(さらに後述する図10も同様)。
まず、本発明の一実施形態の車両のバッテリユニット搭載構造の概略を、図1,図2によって以下に簡単に説明する。
図1,図2に示すように、本実施形態の車両Mは、リヤラゲッジルームM1のフロアパネル6(図2参照)上にバッテリユニット10を搭載している。このバッテリユニット10は、詳細は後述するが、バッテリケース12と、このバッテリケース12の開口側周縁に設けられるバッテリフレーム11等によって構成されている(図2或いは後述の図3等参照)。バッテリユニット10の内部には、バッテリ(蓄電池)100や補器類101等が収納されている。
車両Mのリヤ側には一対のリヤフレームであるリヤサイドフレーム1が設けられている。一対のリヤサイドフレーム1は、車両の前後方向に沿って延在し、車両Mの幅方向に間隔を置いて左右両側の端縁部近傍に配設されている。
また、詳細は後述するが、一対のリヤサイドフレーム1の上面には、バッテリユニット10のバッテリフレーム11のうち車両Mの前後方向に設けられる前側バッテリフレーム11f及び後側バッテリフレーム11rが固定されている。
一対のリヤサイドフレーム1の各後端には、エクステンション3が接合されている。各エクステンション3は、車幅方向に延在するリヤバンパビーム2に接合されている。
また、一対のリヤサイドフレーム1の各後端部間には、車幅方向左右に延在する第1リヤクロスメンバ4(図1,図2には不図示;後述する図10参照)によって連結されている。同様に、リヤサイドフレーム1の前端部間は、車幅方向左右に延在する第2リヤクロスメンバ5(図1には不図示;図2及び後述する図9参照)によって連結されている。
リヤラゲッジルームM1のフロアパネル6の外側には、図2に示すように、足回り部品102,マフラー103等が配置されている。また、リヤラゲッジルームM1の前側には、シート104等が配置されている。なお、これらの構成ユニットは、本発明に直接関連しない部分であるので、図2において二点鎖線によって配置のみを図示している。このような構成は、従来の自動車等の車両における内部構成と略同様である。
なお、図2に示す符号Lは、後側バッテリフレーム11r又はバッテリケース12(の後端側)の内壁面とバッテリ100の外壁面(後端側)との間の最短離間距離を示している。この最短離間距離Lは、後側バッテリフレーム11r又はバッテリケース12(の後端側)が、後方からの衝突衝撃等が加わることによって圧壊された場合に、バッテリケース側の部材が内部のバッテリ100に接触しない距離範囲を指す。このことから、最短離間距離Lの範囲内において後側バッテリフレーム11r又はバッテリケース12の圧壊は許容されると考えられる。
次に、本実施形態のバッテリユニット搭載構造の詳細について、図3~図9を用いて以下に説明する。バッテリユニット10の基本構成は、図3等に示すように、バッテリフレーム11と、バッテリケース12と、後側ブラケット13等からなる。
バッテリフレーム11は、後側バッテリフレーム11rと、前側バッテリフレーム11fと、2本のサイドバッテリフレーム11sとからなる。バッテリフレーム11は、4本のフレーム部材(11r,11f,11s)によって、全体として略矩形状の枠を形成している。この場合において、後側バッテリフレーム11rは、2本のサイドバッテリフレーム11sよりも幅方向に所定の長さだけ突出する突出部11raを有している(図3参照)。この突出部11raは、リヤサイドフレーム1の上面に載置されて締結固定される部位である。
後側バッテリフレーム11r,前側バッテリフレーム11f,2本のサイドバッテリフレーム11sのそれぞれは、断面が略チャンネル形状(いわゆるハット型)に形成されている。後側バッテリフレーム11rは、底面に後側ブラケット13が接合されている。これにより、後側バッテリフレーム11rと後側ブラケット13とは閉断面を形成している(図4参照)。
バッテリケース12は、矩形状の開口を有する皿状に形成され、内部にバッテリを収納する筐体である。バッテリケース12は、後側バッテリフレーム11rと、前側バッテリフレーム11fと、2本のサイドバッテリフレーム11sとによって形成される矩形枠内に配置されている。そのために、バッテリケース12の開口側の周縁部にはフランジ(不図示)が形成されている。このフランジに対してバッテリフレーム11が載置される形態で接合されている。
後側ブラケット13は、後側バッテリフレーム11rの底面に接合されている。そして、後側ブラケット13は、一対のリヤサイドフレーム1の各後端寄りの上面部分に載置される。この状態において、後側ブラケット13は、一対のリヤサイドフレーム1の各後端寄りの所定の部位に対して固定される。
そのために、後側ブラケット13の両端部近傍の所定の位置には、1つの後側貫通孔13a,2つの前側貫通孔13bが形成されている。後側貫通孔13aには、図5,図6に示すように、リヤサイドフレーム1に設けられる補強プレート14の締結ボルト15が挿通する。この締結ボルト15には締結ナット17が螺合する。
また、前側貫通孔13bには、2本の締結ボルト16rが挿通する。この2本の締結ボルト16rは、補強プレート14の締結ナット(不図示)に螺合する。これにより、後側ブラケット13は、当該一対のリヤサイドフレーム1に締結固定される。
また、前側バッテリフレーム11fは、図8,図9に示すように、第2リヤクロスメンバ5に固定される。そのために、前側バッテリフレーム11fの両端部近傍の所定の位置には、2つの貫通孔11a(図3,図9参照)がそれぞれ形成されている。この2つの貫通孔11aには、図8,図9に示すように、2本の締結ボルト16fが挿通する。この2本の締結ボルト16fは、第2リヤクロスメンバ5の2つのナット配置孔5a(図9参照)の裏面に接合されている締結ナット(不図示)に螺合する。これにより、前側バッテリフレーム11fは、当該第2リヤクロスメンバ5に締結固定される。なお、第2リヤクロスメンバ5は、板状部材を折り曲げて形成した2つの部材5x,5yの一部を接合した形態で形成されている。
一方、一対のリヤサイドフレーム1の各後端寄りの所定の部位(図5~図7の符号P参照)には、補強プレート14が設けられている。この補強プレート14は、一対のリヤサイドフレーム1における所定の領域(ここでは領域Pの範囲内)における強度(特に折り曲げ強度)を向上させるために設けられている。ここで、図5~図7において符号Pで示す領域を、以下の説明において補強領域Pと呼称する。また、図7において、符号B1で示す部分は、一対のリヤサイドフレーム1の後端であって、エクステンション3(図7では不図示)との接合部分である。また、符号B2で示す部分は、一対のリヤサイドフレーム1における補強領域Pと通常領域との境界部分を示している。詳細は後述の作用の説明において述べることになるが、接合部分B1,境界部分B2は、リヤサイドフレーム1に対して所定の方向からの衝突衝撃等が加わった場合に、当該リヤサイドフレーム1に屈曲が発生する位置となる。
補強プレート14は、一対のリヤサイドフレーム1のそれぞれの内面に沿う形状に曲げ加工によって形成される板部材からなる。補強プレート14は、各リヤサイドフレーム1の裏面側に接合されている。この場合において、図6,図7において符号WPで示す部分は、リヤサイドフレーム1に対する補強プレート14の複数の接合点(具体的には例えば複数のスポット溶接打点)を示す。このように、補強プレート14は、一対のリヤサイドフレーム1の所定の部位に強固に接合されている。
また、補強プレート14には、図6に示すように、ボルト挿通孔14aと、2つのナット配置孔14bが形成されている。ボルト挿通孔14aは、補強プレート14の後端寄りの所定の部位に形成されている。また、2つのナット配置孔14bは、補強プレート14の前端寄りの所定の部位に形成されている。
ここで、ボルト挿通孔14aの配設されている部位を、以下の説明において、第1締結部である後側締結部RSというものとする(図7参照)。また、2つのナット配置孔14bの配設されている部位を、以下の説明において、第2締結部である前側締結部FSというものとする(図7参照)。
この場合において、前側締結部FSは、後側締結部RSよりも多くの締結点を有している。具体的には、例えば、後側締結部RSは1点の締結点(締結ボルト15及び締結ナット17)で締結固定されている。また、前側締結部FSは2点の締結点(2本の締結ボルト16r)で締結固定されている。
ボルト挿通孔14aには、締結ボルト15が当該補強プレート14の裏面から上面に向けて突設された形態で接合されている。この締結ボルト15は、補強プレート14のボルト挿通孔14aを貫通し、リヤサイドフレーム1の貫通孔1aを貫通した後、後側ブラケット13の後側貫通孔13aを貫通する。そして、当該締結ボルト15には、締結ナット17が螺合する。これにより、バッテリフレーム11(の後側ブラケット13)は、後側締結部RSにおいてリヤサイドフレーム1に対して締結固定される。
また、2つのナット配置孔14bには、補強プレート14の裏面側に締結ナット(不図示;以下、裏面ナットと呼称する)が接合されている。この2つのナット配置孔14bの裏面ナット(不図示)には、後側ブラケット13の前側貫通孔13bを貫通した後、リヤサイドフレーム1の貫通孔1bを貫通し、補強プレート14のナット配置孔14bを貫通した2本の締結ボルト16rが螺合する。これにより、バッテリフレーム11(の後側ブラケット13)は、前側締結部FSにおいてリヤサイドフレーム1に対して締結固定される。
このように、本実施形態の構造においては、後側締結部RSと前側締結部FSとは、バッテリフレーム11の後側バッテリフレーム11rを前後方向において挟む位置にそれぞれ配置されている(図7等参照)。
また、本実施形態の構造においては、リヤサイドフレーム1上において、後側締結部RSは、補強プレート14による補強領域Pとの境界部分B2の近傍であって、かつ当該境界部分B2よりも前側寄りの位置に配置されている。また、前側締結部FSは、後側締結部RSよりも、さらに前側寄りに配置されている。この場合において、後側締結部RSと前側締結部FSとは、後側バッテリフレーム11rを挟んで配置されている。
また、補強プレート14は、リヤサイドフレーム1と突出部11raとが固定される領域を挟んで車両Mの後側に延在する面積よりも車両Mの前側に延在する面積の方が広い面積を有するように構成している。
このように構成される本実施形態のバッテリユニット搭載構造の作用を、図10を用いて以下に説明する。図10は、本実施形態のバッテリユニット搭載構造に対し、車両の後方から衝突衝撃等が加わる場合の作用を説明する図である。
図10によって説明する作用は、車両Mの幅方向における略中心位置に対し、車両Mの後方から車両Mの前後方向の軸線に沿う方向に、略円柱形状の物体(符号Tで示すテストポール)が衝突する場合を想定している。なお、図10においては、車両Mの略片側半部を図示している
まず、図10(A)で示す位置において、テストポールTがリヤバンパビーム2の略中央位置に対し、図10(A)の矢印G方向(後方)から衝突するものとする。ここで、テストポールTとリヤバンパビーム2の衝突開始位置を図10(A)において符号Aで示し、衝突開始点を同図10(A)において符号Cで示している。
テストポールTが、衝突開始点Cからさらに矢印G方向に移動すると、衝突エネルギは、リヤバンパビーム2を衝突点C1を中心として車両Mの車体内側に向けて屈曲させる。これにより、リヤバンパビーム2は、衝突点C1を中心として車体内側に撓む。
このとき、各リヤバンパビーム2の各両端近傍においては、各エクステンション3の各後端に接合している。また、各エクステンション3の各前端は各リヤサイドフレーム1の各後端に接合している。したがって、テストポールTが、図10(A)に示すように、衝突開始点Cから矢印G方向(前側F)に向けて移動すると、リヤバンパビーム2が撓むのに引かれて、各エクステンション3は、各リヤサイドフレーム1の後端との接合部分B1にて内側に屈曲する。図10(A)において符号D1は、エクステンション3の屈曲による傾き(撓み)を示している。そして、テストポールTは、図10(A)に示すように、リヤバンパビーム2を圧壊しつつ、当該リヤバンパビーム2の一部が、第1リヤクロスメンバ4に衝突する。これにより、第1リヤクロスメンバ4の圧壊も開始する。
図10(A)の状態の後、さらにテストポールTが衝突点C1から矢印G方向に移動して、図10(B)に示すように衝突点C2に進むと、リヤバンパビーム2及び第1リヤクロスメンバ4の圧壊が進む。すると、エクステンション3の屈曲による撓み(内側への傾き)は、図10(B)の符号D2に示すように増加する。このとき同時に、リヤサイドフレーム1の後端部分は、境界部分B2の近傍より屈曲を開始する。しかし、リヤサイドフレーム1と後側ブラケット13とは後側締結部RSにおいて締結が維持されている。
ここで、リヤサイドフレーム1の後端部分は、補強プレート14との境界部分B2の近傍より内側に撓むことによって衝突エネルギが吸収される。これにより、後側締結部RSに加わる衝突エネルギが抑制される。したがって、後側締結部RSの損壊が抑えられる。
また、このとき、境界部分B2から後方のリヤサイドフレーム1の前後方向の長さは、リヤサイドフレーム1の全長に比べて比較的短い。したがって、境界部分B2の近傍で屈曲するリヤサイドフレーム1の後端部分の傾きは抑えられている。
このように、本実施形態による構造では、車両Mが後方からの衝突による衝突エネルギを受けた場合に、リヤサイドフレーム1自体が内側へ傾くことが抑えられている。このことから、リヤバンパビーム2及び第1リヤクロスメンバ4の圧壊が、後側バッテリフレーム11rに到達するまでの時間を抑えることができる。したがって、後側バッテリフレーム11rの損壊が抑制される。
図10(B)の状態の後、さらにテストポールTが衝突点C2から矢印G方向に移動すると、やがて、図10(C)に示すように、後側締結部RSにおいて後側ブラケット13の後側貫通孔13aが切断される。これにより、後側締結部RSにおける締結力は解除される。
すると、リヤサイドフレーム1の後端部分は、図10(C)の符号D3に示すように、屈曲による撓み(内側への傾き)が増加する。しかし、この時点においては、リヤサイドフレーム1と後側ブラケット13とは前側締結部FSにおいて強固に締結されている(2点締結)。したがって、このときのリヤサイドフレーム1は、前側締結部FSから後側が撓むことになる。
ここで、例えば前側締結部FSが設けられていなかった場合には、リヤサイドフレーム1は、さらに前側の所定の部位において全体として内側に傾くことになる。
したがって、本実施形態の構造においては、後側締結部RSに加えて前側締結部FSを設けることにより、例えば、図10(C)に示す時点において、リヤサイドフレーム1は、前側締結部FSから後側のみを撓ませる構成となる。この場合、リヤサイドフレーム1の傾きは、リヤサイドフレーム1が全体として傾く場合に比べて抑制されている。
したがって、図10(B)の衝突点C2から図10(C)の衝突点C3までの移動量が抑制される。これにより、後側バッテリフレーム11rの損壊が抑制される。ここで、例えば、本実施形態においては、後側バッテリフレーム11rの前側方向への損壊は、所定の離間距離L以内に抑制されているので、後側バッテリフレーム11rが、ケース内部のバッテリに接触するようなことがない。
そうして、さらに、テストポールTが矢印G方向に移動すると、やがて、図10(C)に示すように、前側締結部FSにおいて後側ブラケット13の前側貫通孔13bも切断される。このとき同時に、同衝突エネルギは、2本のサイドバッテリフレーム11sを伝わって前側バッテリフレーム11fへと伝達されている。したがって、当該前側バッテリフレーム11fと第2リヤクロスメンバ5との接合が剥がれる。
具体的には、例えば、衝突エネルギが前側バッテリフレーム11fに伝達されると、2本の締結ボルト16fによる前側バッテリフレーム11fと第2クロスメンバ5との締結状態は維持されるが、第2クロスメンバ5を構成する2つの部材5x,5y同士の接合が剥がれる。これにより、バッテリユニット10は、衝突エネルギを受けて、それ自体が車両Mの前方に移動し得る状態になる。
つまり、この時点において、バッテリユニット10はリヤサイドフレーム1との固定状態が略解除された状態となっているといえる。したがって、このとき、バッテリユニット10が受けた衝突エネルギは、当該バッテリユニット10を車両Mに対して相対的に前側に向けて移動させる。このことから、これ以後は、バッテリユニット10は受けた衝突エネルギによって損壊することはない。
以上説明したように上記一実施形態によれば、バッテリユニット10におけるバッテリフレーム11のうち車両Mの車幅方向に延在する後側バッテリフレーム11rは、リヤサイドフレーム1の車幅方向に突出する突出部11raを両端に形成している。そして、各突出部11raが一対のリヤサイドフレーム1の各上面に締結固定されることにより、バッテリフレーム10は一対のリヤサイドフレーム1に固定される構成としている。
また、一対のリヤサイドフレーム1と突出部11raとが固定される各領域には、各リヤサイドフレーム1と一体に補強プレート14を設けて構成している。この補強プレート14は、リヤサイドフレーム1と突出部11raとが固定される領域において車両の前後方向に延在して配設される。そして、リヤサイドフレーム1とバッテリフレーム11とは、突出部11raよりも後側の第1締結部(後側締結部RS)と、突出部11raよりも前側の第2締結部(前側締結部FS)とにおいて固定される構成としている。つまり、第1締結部(後側締結部RS)と第2締結部(前側締結部FS)とは、車両Mの前後方向において突出部11raを挟む位置に配置されている。
また、ここで、第2締結部(前側締結部FS)は第1締結部(後側締結部RS)よりも多くの締結点を有する。具体的には、第2締結部(前側締結部FS)は2点締結都市、第1締結部(後側締結部RS)は1点締結としている。
そして、補強プレート14は、リヤサイドフレーム1と突出部11raとが固定される領域を挟んで車両Mの後側に延在する面積よりも車両Mの前側に延在する面積の方が広い面積を有するように構成している。
このような構成とすることにより、本実施形態によれば、車両Mに対して後方から衝突衝撃等が加わった場合には、リヤサイドフレーム1の後端寄りの所定の部位、即ち補強プレート14との境界部分B2において屈曲させることで衝突エネルギを吸収することができる。
また、第1締結部(後側締結部RS)及び第2締結部(前側締結部FS)を設けることで、リヤサイドフレーム1の変形(屈曲による内側への撓み)を抑えることができる。これにより、バッテリユニット10のケース部材(後側バッテリフレーム11r)に加わる衝突エネルギを抑制することができ、よって、当該ケース部材(後側バッテリフレーム11r)の損壊を抑えることができる。
さらに、当該ケース部材(後側バッテリフレーム11r)が所定以上に変形する以前の段階で、順次第1締結部(後側締結部RS)及び第2締結部(前側締結部FS)を破断させることによって、バッテリユニット10が前方に移動する状態とすることができる。したがって、当該ケース部材(後側バッテリフレーム11r)の変形を抑制することができる。
このようにして、本実施形態においては、リヤサイドフレーム1の変形を抑え、バッテリケースの変形量を最小限とすることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施することができることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。
1…リヤサイドフレーム
1a,1b…貫通孔
2…リヤバンパビーム
3…エクステンション
5…第2クロスメンバ
5a…ナット配置孔
6…フロアパネル
10…バッテリユニット
11…バッテリフレーム
11a…貫通孔
11f…前側バッテリフレーム
11r…後側バッテリフレーム
11ra…突出部
11s…サイドバッテリフレーム
12…バッテリケース
13…後側ブラケット
13a…後側貫通孔
13b…前側貫通孔
14…補強プレート
14a…ボルト挿通孔
14b…ナット配置孔
15…締結ボルト
16f,16r…締結ボルト
17…ナット
100…バッテリ(蓄電池)
101…補器類
102…足回り部品
103…マフラー
104…シート
M…車両
M1…リヤラゲッジルーム
P…補強領域
FS…前側締結部
RS…後側締結部

Claims (5)

  1. 車両の前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレームと、
    バッテリが内部に収納され前記一対のリヤフレームの間に配置される筐体と、前記筐体の開口側周縁の一部に一体に設けられ車幅方向に延在し前記一対のリヤフレームの間隔よりも車幅方向に突出する突出部を両端に有し前記突出部が前記一対のリヤフレームの各上面に固定されるバッテリフレームとを備えて形成されるバッテリユニットと、
    前記一対のリヤフレームと前記突出部とが固定される各領域に前記リヤフレームと一体に設けられる補強プレートと、
    を具備し、
    前記補強プレートは、前記リヤフレームと前記突出部とが固定される領域において、前記車両の前後方向に延在して配設され、
    前記リヤフレームと前記バッテリフレームとは、前記突出部よりも後側の第1締結部と、前記突出部よりも前側の第2締結部とにおいて固定される
    ことを特徴とする車両のバッテリユニット搭載構造。
  2. 前記第1締結部と前記第2締結部とは、前記車両の前後方向において前記突出部を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両のバッテリユニット搭載構造。
  3. 前記第2締結部は、前記第1締結部よりも多くの締結点を有することを特徴とする請求項2に記載の車両のバッテリユニット搭載構造。
  4. 前記補強プレートは、前記リヤフレームと前記突出部とが固定される領域を挟んで前記車両の後側に延在する面積よりも前記車両の前側に延在する面積の方が広い面積を有することを特徴とする請求項1に記載の車両のバッテリユニット搭載構造。
  5. 前記補強プレートは、前記リヤフレームに対してスポット溶接により一体に接合されていることを特徴とする請求項1に記載の車両のバッテリユニット搭載構造。
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