JP2023173571A - 駆動用バッテリの支持装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動車両の構成部品を取り付ける取付部材を備え、車両衝突時などの衝撃による駆動用バッテリの損傷を抑制することができる駆動用バッテリの支持部材を提供する。【解決手段】電動車両に搭載される駆動用バッテリ4の支持装置であって、駆動用バッテリの前方側または後方側を覆い、駆動用バッテリへ向けて凹となる凹面部13及び駆動用バッテリ4へ向けて凸となる凸面部14を有する断面コ字状のブラケット7と、電動車両の構成部品11を取り付けるための取付部材12と、を備え、取付部材12は凹面部13に取り付けられ、取付部材12における凹面部13から駆動用バッテリ4側へ突出した先端部12bは、駆動用バッテリ4のケース4Aの外面に対して、凸面部14の頂面14aよりも前記凹面部側に離隔した位置、または、頂面14aと同一位置に配置される。【選択図】図7

Description

本発明は、トラック等の大型の電動車両に用いて好適の駆動用バッテリの支持装置に関するものである。
従来、環境への負荷を低減する観点から、乗用車等の小型車両において、駆動用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や、燃料電池車等の電動車両の開発が進んでいる。さらに、近年では、トラック等の大型車両の分野においても、電動車両の開発が行われている(例えば特許文献1参照)。
特開2016-113063号公報
ところで、駆動用バッテリは支持部材により車両に搭載されるが、この支持部材には、例えば、駆動用バッテリ近傍に配置されるモータのヒューズボックスなどの部品が取り付けられることがある。
この取り付けには、ボルトなどの締結部材が用いられるが、この締結部材は、駆動用バッテリと支持部材とのクリアランスの関係上、支持部材の上面または下面に設けることが難しいため、支持部材の側面(前面、後面を含む)に設けられる。
しかしながら、ボルトなどの締結部材は、支持部材の内側にその頭部が駆動用バッテリへ向けて突出することで突起物となる。
車両の衝突の衝撃により駆動用バッテリが支持部材側へ移動すると、駆動用バッテリがこの突起物と圧接してこの圧接部に衝撃荷重が集中し駆動用バッテリが損傷することが考えられる。
そこで、本発明は、電動車両の構成部品を取り付けるための取付部材を備え、車両衝突時などの衝撃による駆動用バッテリの損傷を抑制することができる駆動用バッテリの支持部材を提供することを目的とする。
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)本適用例に係る駆動用バッテリの支持装置は、電動車両に搭載される駆動用バッテリの支持装置であって、前記駆動用バッテリの前方側または後方側を覆い、前記駆動用バッテリへ向けて凹となる凹面部及び前記駆動用バッテリへ向けて凸となる凸面部を有する側面部、及び上面部,下面部からなる断面コ字状のブラケットと、前記電動車両の構成部品を取り付けるための取付部材と、を備え、前記取付部材は前記凹面部に取り付けられ、前記取付部材における前記凹面部から前記駆動用バッテリ側へ突出した先端部は、前記駆動用バッテリのケースの外面に対して、前記凸面の頂面よりも前記凹面部側に離隔した位置、または、前記頂面と同一位置に配置されることを特徴としている。
本適用例によれば、車両が衝突(前面衝突或いは後面衝突)した場合に、はじめに凸面部の頂面のみが駆動用バッテリのケースに衝突するか、或いは、凸面部の頂面と取付部材の先端部とが同時に駆動用バッテリのケースに衝突することになり、取付部材の先端部が駆動用バッテリのケースに局部的に衝突することが回避され、駆動用バッテリのケースの損傷発生を抑制することができる。したがって、安全性が向上する。
(2)本適用例において、前記凸面部は前記ケースの強度が高い部分に対向した位置に配置されることが好ましい。
このように凸面部がケースの強度が高い部分に対向した位置に配置されることで、車両が衝突した場合に、凸面部がケースに衝突してもケースが損傷しにくく、ケースの損傷発生を抑制することができる。
(3)本適用例において、前記凸面部及び前記凹面部は線状に延在し、前記凸面部は前記凹面部を挟んで複数備えられることが好ましい。
このような構成により、取付部材の先端部が駆動用バッテリのケースに局部的に衝突することがより確実に回避され、駆動用バッテリのケースの損傷発生を抑制することができる。
(4)本適用例において、前記凸面部は、前記凹面部の周囲に延在していることも好ましい。
このような構成により、取付部材の先端部が駆動用バッテリのケースに局部的に衝突することがより確実に回避され、駆動用バッテリのケースの損傷発生を抑制することができる。
(5)本適用例において、前記凸面部は、前記頂面が前記ケースに面接触するように配置されていてもよい。
このような構成により、凸面部の頂面がケースに局部的に衝突することが回避され、ケースの損傷発生を抑制することができる。
(6)本適用例において、前記構成部品は、例えば、前記駆動用バッテリの近傍に配置される、前記電動車両の駆動モータのヒューズボックスであってもよい。
このような構成により、ヒューズボックスをスペース効率よく配置することができる。
本件によれば、車両衝突時などの衝撃による駆動用バッテリの損傷を抑制することができる。
実施形態に係る駆動用バッテリの支持装置の構造を説明するためのブラケットを分解して示す斜視図である。 図1に示す駆動用バッテリの支持装置を示す斜視図である。 図1に示す駆動用バッテリの車体への組み付け状態を示す斜視図である。 実施形態に係る駆動用バッテリを複数車体への組み付ける場合の配置例を示す斜視図である。 実施形態に係る駆動用バッテリを複数車体への組み付ける場合の駆動用バッテリ及び構成部品の配置例を模式的に示す側面図である。 実施形態に係る駆動用バッテリの支持装置に備えられるブラケットを示す斜視図である。 図6に示すブラケットの断面図であり、(a)は通常時(衝突無し)の状態を示し、(a)は衝突後の状態を示す。 図6に示すブラケットの比較例の断面図であり、(a)は通常時(衝突無し)の状態を示し、(a)は衝突後の状態を示す。 実施形態に係る駆動用バッテリを複数車体への組み付ける場合の駆動用バッテリ及び構成部品の配置の変形例を模式的に示す側面図である。 図6に示すブラケットの第1変形例を示す斜視図である。 図6に示すブラケットの第2変形例を示す斜視図である。 図6に示すブラケットの変形例を示す断面図であり、(a)は第3変形例を示し,(b)は第4変形例を示す。
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。
[1.構成]
[1-1.全体構成]
図1~3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(単に、支持装置1ともいう)は、車体の骨格をなすラダーフレーム2を備えた電動トラック3に搭載されている。電動トラック3は、駆動用バッテリパック(「駆動用バッテリ」、単に、「バッテリパック」ともいう)4の電力を図示しない電動モータに供給することで走行する電動車両である。電動車両には、内燃機関を装備しない純粋な電気自動車のほかに、駆動源又は発電用の内燃機関を装備したハイブリッド車や燃料電池車も電動車両に含むものとする。また、電動トラック3については、「電動車両3」又は「車両3」とも言う。
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3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。
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21aと、このウェブ部21aの上縁及び下縁から車幅方向D2の内側に向けて延出する一対の板状のフランジ部21b,21cとを有するチャネル形状(断面U字状)に形成される。
複数のクロスメンバ22は、車長方向D1に互いに離間して複数配置される。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。なお、バッテリパック4は、バッテリケース(ケース)4A内に所要の構成要素が装備されたものある。
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が適用される。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。
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41,42を有する。一対のバッテリ側面41,42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42は左のサイドレール21よりも左側に位置する。
バッテリパック4は、上記のようにバッテリ側面41,42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21a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、前輪軸と後輪軸との間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。
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では、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。
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。
図3に示すように、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(連結ブラケット)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。
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の前縁部を覆うように配置されるメインブラケット(前ブラケット)7Fと、バッテリパック4の後縁部を覆うように配置されるメインブラケット(後ろブラケット)7Rと、バッテリパック4の右側縁部40RHを覆うエンドクロスメンバ(右ブラケット)8Rと、バッテリパック4の左側縁部40LHを覆うエンドクロスメンバ(左ブラケット)8Lと、を有する。
なお、一対のメインブラケット7F,7Rは互いに同様の形状であり、これらを区別しない場合は、メインブラケット7又はブラケット7とも言う。また、一対のエンドクロスメンバ8R,8Lも互いに同様の形状であり、これらを区別しない場合は、単に、エンドクロスメンバ8、側縁部ブラケット8又はブラケット8とも言う。
一対のメインブラケット7F,7Rの概略形状は、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。メインブラケット7F,7R同士も互いに面対称に形成される。
一対の各エンドクロスメンバ8R,8L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。エンドクロスメンバ8R,8L同士も互いに面対称に形成される。
本実施形態の各メインブラケット7F,7R及びエンドクロスメンバ8R,8Lはいずれも、鋼板で形成されており、チャネル形状に形成されている。バッテリ側ブラケット5は、これらのメインブラケット7F,7R及びエンドクロスメンバ8R,8L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。
また、本実施形態では、各メインブラケット7F,7R及びエンドクロスメンバ8R,8L(即ち、バッテリ側ブラケット5)の材料には、高張力鋼が用いられている。高張力鋼板は、例えば引張強度が490MPa以上で1000MPa未満と定義される鋼材であるが、薄肉化が可能であり、耐食性があるという利点があり、これを用いることで、バッテリ側ブラケット5、延いては、支持装置1を、耐荷重強度を高めつつ軽量化することができる。なお、支持装置1に要求される耐荷重強度は、車両が衝突側面衝突や前面衝突や後面衝突したときに、支持装置1が一定の突荷重を受けても、バッテリパック4のケースを損傷させるほどには変形しない程度の強度である。
ただし、バッテリ側ブラケット5の材料はこれに限定されるものでなく、他の鋼材、或いは、鋼材以外の材料を適用してもよい。より引張強度が高い鋼材に、例えば引張強度が1000MPa以上と定義される超高張力鋼を用いればより軽量化が図れるが、現状では、超高張力鋼は、高張力鋼に比べて加工が困難であり、コスト増も招くので、本実施形態では高張力鋼を適用している。
なお、高張力鋼や超高張力鋼は、製造メーカなどにより定義が異なる場合がある。そのため、上記の490MPa以上や1000Mpaは、数値の目安として例示的に記載しているものである。
各メインブラケット7F,7R及び各エンドクロスメンバ8R,8Lはいずれもチャネル形状であり、メインブラケット7は、それぞれウェブ部(側面部)71と上部フランジ部(上面部)72と下部フランジ部(下面部)73とを有し、エンドクロスメンバ8は、それぞれウェブ部(側面部)81と上部フランジ部(上面部)82と下部フランジ部(下面部)83とを有する。
メインブラケット7Fは、バッテリパック4の前縁部40FRを覆うように配置される。つまり、メインブラケット7Fは、ウェブ部71がバッテリパック4の前面43に沿い、上部フランジ部72がバッテリパック4の上面45の前面寄り部分に沿い、下部フランジ部73がバッテリパック4の下面46の前面寄り部分に沿って配置される。
メインブラケット7Rは、バッテリパック4の後縁部40RRを覆うように配置される。つまり、メインブラケット7Rは、ウェブ部71がバッテリパック4の後面44に沿い、上部フランジ部72がバッテリパック4の上面45の後面寄り部分に沿い、下部フランジ部73がバッテリパック4の下面46の後面寄り部分に沿って配置される。
右側のエンドクロスメンバ8Rは、バッテリパック4の右側縁部40RHを覆うように配置される。つまり、エンドクロスメンバ8Rは、ウェブ部81がバッテリパック4の右側面41に沿い、上部フランジ部82がバッテリパック4の上面45の右側面寄り部分に沿い、下部フランジ部83がバッテリパック4の下面46の右側面寄り部分に沿って配置される。
左側のエンドクロスメンバ8Lは、バッテリパック4の左側縁部40LHを覆うように配置される。つまり、エンドクロスメンバ8Lは、ウェブ部81がバッテリパック4の左側面42に沿い、上部フランジ部82がバッテリパック4の上面45の左側面寄り部分に沿い、下部フランジ部83がバッテリパック4の下面46の左側面寄り部分に沿って配置される。
また、メインブラケット7が予めバッテリパック4の前縁部40FR及び後縁部40RRに配置されたうえで、エンドクロスメンバ8がバッテリパック4の右側縁部40RH及び左側縁部40LHに配置されて、メインブラケット7及びエンドクロスメンバ8がバッテリパック4に連結される。したがって、ブラケット7のフランジ部72,73は、エンドクロスメンバ8のフランジ部82,83よりもバッテリパック4側(車高方向D3の内側)に配置される。
これにより、メインブラケット7のフランジ部72,73の両端部は、対応するエンドクロスメンバ8のフランジ部82,83の両端部と重ねられる。この重なった部分(重合部)51(図1参照)においてメインブラケット7とエンドクロスメンバ8とが互いに結合される。なお、図1では、1つの重合部51を2点鎖線で区画して示している。本実施形態では、図1中に示す複数の締結用孔90を利用して図示しないボルト等の締結具を用いて、メインブラケット7とエンドクロスメンバブラケット8とが結合される。締結用孔90は、ここでは、三角形状に配置された3個がセットになっているが、この数は限定されるものではない。また、結合手段も、これに限定されるものではなく、何らかの固定具や任意の接合手段(溶接、接着等)を用いて結合されればよい。
また、エンドクロスメンバ8は、そのウェブ部81が、バッテリパック4の側面41,42に対して離間して(隙間をあけて)配置されており、これにより、衝突時の変形代(衝撃荷重の吸収代)が確保されている。この変形代は想定される変形量に応じて確保するが、変形代が不要であれば、エンドクロスメンバ8のウェブ部81がバッテリパック4の側面41,42と接触するように配置してもよい。
図2に示すように、フレーム側ブラケット6は、メインブラケット7及びエンドクロスメンバ8の上部フランジ部72,82同士が重なり結合された重合部51の上部に、それぞれの下部が固定される。また、フレーム側ブラケット6は、図3に示すように、サイドレール21のウェブ部21aに固定される。したがって、フレーム側ブラケット6は、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)設けられる。なお、メインブラケット7の上部フランジ部72とエンドクロスメンバ8の上部フランジ部82とフレーム側ブラケット6の下部とが連結される部分を連結部50(図1参照)と呼ぶ。連結部50は、フレーム側ブラケット6の下部のエンドクロスメンバ8の上部フランジ部82との当接面であり、フレーム側ブラケット6の下面の全体、或いは、その下面のうちの要部であり、重合部51の内部に位置する領域である。図1では、1つの連結部を2点鎖線で区画して示している。
また、図1に示すように、メインブラケット7及びエンドクロスメンバ8では、ウェブ部71,81から突出した上部フランジ部72,82及び下部フランジ部73,83が設けられているが、上部フランジ部72,82の方が下部フランジ部73,83に比べて大きい耐荷重強度が要求されるため、突出量Pが比較的大きく設定されている。
連結部50や重合部51のあるメインブラケット7及びエンドクロスメンバ8の両端部は、比較的大きい耐荷重強度が要求されるため、上部フランジ部72,82の両端部は、中間部よりも突出量Pが大きく設定されている。
さらに、要求される耐荷重強度が比較的小さい、エンドクロスメンバ8の上部フランジ部82の中間部における領域Aには、軽量化孔(肉抜き孔)84が形成される。この例では、軽量化孔84を多数の小孔84aで構成している。この小孔84aは、サイドレール21のウェブ部21aに縦横に規則的に並んで設けられた車両部品取付用孔21dと同様の配列及び孔径とし、種々の車載機器やチューブ,ハーネスなどの車両部品を取り付けることができるようになっている。
また、要求される耐荷重強度が比較的小さいエンドクロスメンバ8のウェブ部81の中間部には、作業用の開口部86、及び、軽量化孔(肉抜き孔)89が形成されている。開口部86には、蓋87が装着されている。軽量化孔89も車両部品取付用孔21dと同様の多数の小孔89aで構成しており、車両部品93,94等を取り付けることができるようになっている。
前記のように、複数のバッテリパック4の各ユニットが車長方向D1に並んで設けら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。例えば、図4は三つのバッテリパック4が車長方向D1に並んで設けられる例を示している。この場合、図5に示すように、各バッテリパック4の前後にメインブラケット7がそれぞれ配置される。
限られたスペースに効率よくバッテリパック4を搭載しようとすると、メインブラケット7とバッテリケース4Aの間、及び、隣接するメインブラケット7の相互間の各隙間(クリアランス)は、出来るだけ小さくする必要があり、このような観点からメインブラケット7は配置されている。
[1-2.特定のブラケットの構造]
電動車両3の構成部品である車両部品は、サイドレール21のウェブ部21aやエンドクロスメンバ8だけでなく、メインブラケット7にも取り付けられるようになっている。
本実施形態では、図5に示すように、電動車両3を駆動する電動モータ(駆動モータ)10のヒューズボックス(構成部品)11がメインブラケット7に取り付けられる。
この例では、電動モータ10は、バッテリパック4の後方(ここでは、複数のバッテリパック4群の後方)に装備されているので、電動モータ10に最も近いメインブラケット7、即ち、最も後方のバッテリパック4の後縁部40RRに装備されるメインブラケット7に、ヒューズボックス11が取り付けられている。なお、図9に示すように、電動モータ10は、バッテリパック4の前方に装備されている場合は、ヒューズボックス11は、電動モータ10の最も近いメインブラケット7の前縁部40FRに装備されるメインブラケット7に取り付けられればよい。
メインブラケット7には、上記のように、ウェブ部71と上部フランジ部72と上部フランジ部73とを有しているが、上部フランジ部72や下部フランジ部73には、上方や下方に設置スペースを確保しにくいので、ウェブ部71にヒューズボックス11が取り付けられている。この取り付けのために、ウェブ部71には、取付部材としてのウェルドボルト12(図7参照)が固着される。
ウェブ部71にウェルドボルト12を固定するには、ウェブ部71に挿通孔を形成して、ウェブ部71の内側(設置時に、バッテリパック4の近い側)からウェルドボルト12の軸部を挿通させて、ウェルドボルト12の頭部12aをウェブ部71に溶着する。
メインブラケット7のウェブ部71は、通常、図8(a)に示すように、フラットな平板状であり、この場合には、ウェブ部71の内側の面からウェルドボルト12の頭部12aが突出することになる。
車両が、例えば、前面衝突、或いは後面衝突をすると、バッテリパック4とウェルドボルト12とが相対的に接近し、図8(b)に示すように、ウェルドボルト12の頭部12aがバッテリケース4Aに突入して、バッテリケース4Aに穴開き等の損傷を招くおそれがある。バッテリケース4Aにこのような損傷が生じると、危険となる虞があるため、このようなバッテリケース4Aの損傷を可能な限り回避したい。
そこで、本支持装置1のメインブラケット7では、図6及び図7(a)に示すように、ウェブ部71に、バッテリパック4(バッテリケース4A)へ向けて凹となる凹面部13及びバッテリパック4(バッテリケース4A)へ向けて凸となる凸面部14を形成して、凸面部14に挿通孔15を形成して、ウェブ部71の内側(バッテリパック4の近い側)からウェルドボルト12の軸部を挿通させて、凹面部13内に、ウェルドボルト12の頭部12aを収容している。
本実施形態では、凸面部14及び凹面部13は線状(直線状)に延在し、凸面部14は凹面部13を挟んで複数備えられる。本実施形態では、凸面部14及び凹面部13は水平方向に直線状に3本及び2本延在している。一方、図10に示すように、凸面部114、及び挿通孔115を有する凹面部113は鉛直方向に直線状に延在していてもよい。これらの凸面部14,114及び凹面部13,113が延在する方向は特に限定されるものではない。また、凸面部14,114及び凹面部13,113を線状に延在させる場合、直線状に限定されるものではない。
さらに、図11に示すように、挿通孔215を有する凹面部213及び凸面部214を構成してもよい。つまり、凸面部214に対して凹面部213を島状に点在させるものである。この場合、凸面部214は、凹面部213の周囲を取り巻くように延在していることが好ましい。
何れの場合も、凹面部13,113,213内に収容され凹面部13,113,213からバッテリケース4Aの側へ突出したウェルドボルト12の頭部12aの先端部12bは、バッテリケース4Aの外面に対して、凸面部14の頂面14a或いは凸面部114,214の頂面(図示略)よりも凹面部13,113,213側に離隔した位置、または、頂面と同一位置に配置される。
また、何れの場合も、車両3の衝突時に、凸面部14,114,214の頂面が、これに対向するバッテリケース4Aの外面と平行な平面であることが好ましい。これにより、もしもバッテリケース4Aの外面に接近し衝突した場合、凸面部14,114,214の頂面がバッテリケース4Aに面接触する。
さらに、複数の凸面部14,114を備える場合は、複数の凸面部14,114の頂面が同一高さであることが好ましい。また、上記の車両衝突時にバッテリケース4Aへ加わる荷重を分散させる観点から、凸面部14,114,214の頂面は、可能な限り大きな面積を確保していることが好ましい。さらに、上記の車両衝突時にバッテリケース4Aへの集中荷重が加わらないようにさせる観点から、凸面部14,114,214の周囲(例えば、凹面部13,113,213との境界部分)は、エッジが立っていないことが好ましい。
また、本実施形態では、バッテリケース4Aは、比較的軽量なアルミダイキャストで形成され、図7に、網掛け模様で記載して示すように、剛性や強度が他の部分よりも高い骨格部分が存在する。本実施形態では、骨格部分はバッテリケース4Aの上部,下部,及びこれらの間の中間部に水平方向に沿って設けられている。なお、この骨格部分は、剛性や強度を高める補強部材や補強構造を装備することで構成できる。
本実施形態では、凸面部14,114,214がこの骨格部分に対向した位置に配置されている。
なお、本実施形態では、ウェルドボルト12の頭部12aの先端部12bは、凸面部14,114,214の頂面よりも凹面部13,113,213側に離隔した位置に配置されるが、図12(a)に示すように、ウェルドボルト12の頭部12aの先端部12bは、バッテリケース4Aの外面に対して、凸面部14,114,214の頂面と同一位置に配置されてもよい。この場合、ヒューズボックス11を含めたバッテリケース4Aの全長をコンパクトにできる。
さらに、本実施形態では、凸面部14,114,214の頂面は、バッテリケース4Aの外面に対して離隔した位置に配置されるが、図12(b)に示すように、はじめから、ウェルドボルト12の頭部12aの先端部12bがバッテリケース4Aの外面に接触するように配置されてもよい。この場合も、ヒューズボックス11を含めたバッテリケース4Aの全長をコンパクトにできる。
[2.作用及び効果]
本実施形態に係る駆動用バッテリの支持装置1は、上記のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。
(1)車両3が衝突(前面衝突或いは後面衝突)した場合に、図7(b)に示すように、はじめに凸面部14,114,214の頂面のみがバッテリケース4Aに衝突するか、或いは、凸面部14,114,214の頂面とウェルドボルト12の頭部12aの先端部12bとが同時にバッテリケース4Aに衝突することになり、ウェルドボルト12の頭部がバッテリケース4Aに局部的に衝突することが回避され、バッテリケース4Aの損傷発生を抑制することができる。したがって、安全性が向上する。
(2)凸面部14,114,214がバッテリケース4Aの強度が高い骨格部分に対向した位置に配置されるので、車両3が衝突した場合に、凸面部14,114,214がバッテリケース4Aに衝突した場合にもバッテリケース4Aが損傷しにくく、バッテリケース4Aの損傷発生を抑制することができる。
(3)凸面部14及び凹面部13は線状に延在し、凸面部14は凹面部13を挟んで複数備えられるので、車両3が衝突した場合に、ウェルドボルト12の頭部がバッテリケース4Aに局部的に衝突することがより確実に回避され、バッテリケース4Aの損傷発生を抑制することができる。
(4)凸面部14に対して凹面部213を島状に点在させ、凹面部213の周囲を取り巻くように延在させることでも、車両3が衝突した場合に、ウェルドボルト12の頭部がバッテリケース4Aに局部的に衝突することがより確実に回避され、バッテリケース4Aの損傷発生を抑制することができる。
している
(5)凸面部14,114,214の頂面がバッテリケース4Aの外面と平行な平面として、凸面部14,114,214がバッテリケース4Aの外面に接近し衝突した場合に、凸面部14,114,214の頂面がバッテリケース4Aの外面に面接触するように配置することで、凸面部14,114,214の頂面がバッテリケース4Aに局部的に衝突することが回避され、バッテリケース4Aの損傷発生を抑制することができる。
(6)電動車両3を駆動する電動モータ10のヒューズボックス(構成部品)11を電動モータ10により近い位置にあるメインブラケット7に取り付けるので、ヒューズボックス11をスペース効率よく配置することができる。
[3.その他]
上記実施形態の構成は一例であって、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、駆動用バッテリの支持装置をトラックに適用した例を説明したが、本件の駆動用バッテリの支持装置は、トラック以外の車両に適用してもよい。
また、上記実施形態では、駆動用バッテリの支持装置をサイドレール21に連結してサイドレール21に支持させているが、サイドレール21以外の車両の構造要素に連結して支持させてもよい。
凹面部13,113,213や凸面部14,114,214の各形状も上記実施形態のものに限定されるものではなく、種々の形状に設定しうる。
また、上記実施形態では、電動車両の構成部品としてヒューズボックス11を例示したが、本支持装置1のメインブラケット7の構成は、その他の種々の構成部品の取付にも適用可能である。
上記実施形態では、取付部材としてウェルドボルト12を例示したが、取付部材はこれに限定されたものではなく、例えば、ウェルドナットなどを適用してもよい。
また、上記実施形態では、図3に示すように駆動用バッテリ4及び駆動用バッテリの支持装置1がサイドレール21に対し車幅方向外側まで配置されているが、本件の駆動用バッテリと駆動用バッテリの支持装置は、左右のサイドレール21間に収まっていても構わない。駆動用バッテリの大きさや形状、またはサイドレールなどへの搭載は必要に応じ適宜変更できる。
[4.付記]
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
電動車両に搭載される駆動用バッテリの支持装置であって、
前記駆動用バッテリの前方側または後方側を覆い、前記駆動用バッテリへ向けて凹となる凹面部及び前記駆動用バッテリへ向けて凸となる凸面部を有する側面部、及び上面部,下面部からなる断面コ字状のブラケットと、
前記電動車両の構成部品を取り付けるための取付部材と、を備え、
前記取付部材は前記凹面部に取り付けられ、
前記取付部材における前記凹面部から前記駆動用バッテリ側へ突出した先端部は、前記駆動用バッテリのケースの外面に対して、前記凸面部の頂面よりも前記凹面部側に離隔した位置、または、前記頂面と同一位置に配置される
ことを特徴とする、駆動用バッテリの支持装置。
(付記2)
前記凸面部は前記ケースの強度が高い部分に対向した位置に配置される
ことを特徴とする、付記1に記載の駆動用バッテリの支持装置。
(付記3)
前記凸面部及び前記凹面部は線状に延在し、
前記凸面部は前記凹面部を挟んで複数備えられる
ことを特徴とする、付記1又は付記2に記載の駆動用バッテリの支持装置。
(付記4)
前記凸面部は、前記凹面部の周囲に延在している
ことを特徴とする、付記1又は付記2に記載の駆動用バッテリの支持装置。
(付記5)
前記凸面部は、前記頂面が前記ケースに面接触するように配置されている
ことを特徴とする、付記1~付記4の何れか1つに記載の駆動用バッテリの支持装置。
(付記6)
前記構成部品は、前記電動車両の駆動モータのヒューズボックスである
ことを特徴とする、付記1~付記5の何れか1つに記載の駆動用バッテリの支持装置。
1 駆動用バッテリの支持装置(支持装置)
2 ラダーフレーム
3 電動トラック(電動車両、車両)
4 駆動用バッテリパック(駆動用バッテリ、バッテリパック)
4A バッテリケース
5 バッテリ側ブラケット
6 フレーム側ブラケット(連結ブラケット)
7F,7 メインブラケット(前ブラケット)
7R,7 メインブラケット(後ろブラケット)
8R,8 エンドクロスメンバ(右ブラケット)
8L,8 エンドクロスメンバ(左ブラケット)
10 電動モータ(駆動モータ)
11 ヒューズボックス(構成部品)
12 ウェルドボルト(取付部材)
12a ウェルドボルト12の頭部
12b ウェルドボルト12の頭部12aの先端部
13,113,213 凹面部
14,114,214 凸面部
14a 凸面部14の頂面
15,115,215 挿通孔
21 サイドレール
21a サイドレール21のウェブ部
21b,21c サイドレール21のフランジ部
21d 車両部品取付用孔
22 クロスメンバ
40FR バッテリパック4の前縁部
40RR バッテリパック4の後縁部
40RH バッテリパック4の右側縁部
40LH バッテリパック4の左側縁部
41 バッテリ4の右側面
42 バッテリ4の左側面
43 バッテリパック4の前面
44 バッテリパック4の後面
45 バッテリパック4の上面
46 バッテリパック4の下面
50 連結部
51 重合部
71 メインブラケット7のウェブ部(側面部)
72 メインブラケット7の上部フランジ部(上面部)
73 メインブラケット7の下部フランジ部(下面部)
81 エンドクロスメンバ8のウェブ部(側面部)
82 上部フランジ部(上面部)
83 下部フランジ部(下面部)
84 軽量化孔(肉抜き孔)
84a 軽量化孔84としての小孔
85 軽量化孔(肉抜き孔)
86 開口部
87 蓋
89 軽量化孔(肉抜き孔)
89a 軽量化孔89としての小孔
90 締結用孔
91 挿通孔
92,93,94 車両部品
D1 車長方向
D2 車幅方向
D3 車高方向
L1,L2 境界線
FR 前方
RR 後方
LH 左方
RH 右方
UP 上方
DW 下方
P フランジ部72,82,73,83のウェブ部71,81からの突出量

Claims (6)

  1. 電動車両に搭載される駆動用バッテリの支持装置であって、
    前記駆動用バッテリの前方側または後方側を覆い、前記駆動用バッテリへ向けて凹となる凹面部及び前記駆動用バッテリへ向けて凸となる凸面部を有する側面部、及び上面部,下面部からなる断面コ字状のブラケットと、
    前記電動車両の構成部品を取り付けるための取付部材と、を備え、
    前記取付部材は前記凹面部に取り付けられ、
    前記取付部材における前記凹面部から前記駆動用バッテリ側へ突出した先端部は、前記駆動用バッテリのケースの外面に対して、前記凸面部の頂面よりも前記凹面部側に離隔した位置、または、前記頂面と同一位置に配置される
    ことを特徴とする、駆動用バッテリの支持装置。
  2. 前記凸面部は前記ケースの強度が高い部分に対向した位置に配置される
    ことを特徴とする、請求項1に記載の駆動用バッテリの支持装置。
  3. 前記凸面部及び前記凹面部は線状に延在し、
    前記凸面部は前記凹面部を挟んで複数備えられる
    ことを特徴とする、請求項1に記載の駆動用バッテリの支持装置。
  4. 前記凸面部は、前記凹面部の周囲に延在している
    ことを特徴とする、請求項1に記載の駆動用バッテリの支持装置。
  5. 前記凸面部は、前記頂面が前記ケースに面接触するように配置されている
    ことを特徴とする、請求項1に記載の駆動用バッテリの支持装置。
  6. 前記構成部品は、前記電動車両の駆動モータのヒューズボックスである
    ことを特徴とする、請求項1~5の何れか一項に記載の駆動用バッテリの支持装置。
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