JP2023552417A - 車両構造体 - Google Patents

Abstract

車両構造体は、車体の中央下部に配置されたバッテリートレイと、車幅方向に延在し、バッテリートレイに挿入されるクロスメンバとを含む。バッテリートレイは、第１底部と、第１底部の外周に立設された周壁と、第１底部に接続された第１内壁と、第１底部に接続された第２内壁と、第１内壁と第２内壁の両方に接続され、第１底部から底上げされた第２底部を有し、これらが一体成形された繊維強化プラスチックで構成される。車幅方向に延びる凹部が第１内壁、第２内壁および第２底部によって形成されている。クロスメンバは凹部の少なくとも１箇所に挿入される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の中央下部に配置されたバッテリートレイ、及び、車幅方向に延びるクロスメンバがバッテリートレイに挿入された車両構造体に関する。

電気自動車において、車載バッテリーは、かなりの重量及び搭載スペースを占めるので、車載バッテリーの構造について多数の研究がなされている。
特許文献１では、バッテリーを収容するケースが繊維強化プラスチックで構成されており、バッテリートレイの軽量化が図られている。
特許文献２には、バッテリーボックスの下方において、車体の横方向に延びる複数のクロスメンバが記載されている。
特許文献３には、複数のバッテリーが収容され、バッテリーが互いに接続されてバッテリートレイに固定されたバッテリーパックが記載されている。
特許文献４には、金属フレーム状のフレームにより、バッテリートレイの強度及び剛性を高めたバッテリーケースが記載されている。

特開２０１３－２０１１１２号公報 特開２０１４－０１２５２４号公報 特開２０１８－１５６８２５号公報 特開２０１１－１２４１０１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のバッテリートレイを用いた場合、形状が平坦であるため、クロスメンバを挿入することができる空間がない。特許文献１に記載のバッテリートレイは、バッテリートレイの両側に大きなバッテリーブラケットを設ける必要があるため、バッテリートレイが大きくなる。このような大型のバッテリーブラケットを設ける場合、同量同数のバッテリーを設置するためには、車両自体の幅を広げる必要がある（車両設計の自由度が低下する）。

また、特許文献２に記載のバッテリートレイを用いた場合にも、クロスメンバをバッテリートレイに挿入するためのスペースがない。このため、クロスメンバは、バッテリートレイの下方に配置され、クロスメンバは、バッテリートレイではなく、車体側に固定される。このため、車両の側面が衝突したとき、クロスメンバが車体に衝撃を伝達し、バッテリートレイの構造的剛性を全く利用することができない。

特許文献３に記載のバッテリートレイの場合、バッテリー間に補強部材であるクロスメンバが設けられ、バッテリーがクロスメンバに固定される。バッテリーはバッテリートレイに対して移動しないが、別途クロスメンバを設ける必要があり、バッテリートレイが重くなる。また、別部品であるクロスメンバを取り付ける工程が必要となり、製造工程が煩雑になる。クロスメンバは、平板状のバッテリートレイ上に配置されるので、車両の側面が衝突したときのバッテリートレイの構造剛性を利用することができない。そのため、クロスメンバのみで衝撃を吸収する必要がある。

特許文献４に記載のバッテリートレイの場合、バッテリートレイを金属製の枠体で補強する必要があり、バッテリーボックスの重量を低減することができない。車両の側面に衝撃が加わった場合、衝撃は、金属製の枠体のみで吸収される必要がある。すなわち、バッテリートレイの構造剛性が利用されない。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑み、一体成形可能な繊維強化プラスチックをバッテリートレイに用い、クロスメンバをバッテリートレイの外側から挿入して、バッテリートレイを補強する車両構造体を提供することを目的とする。

発明者らは、鋭意検討の結果、上述の課題を以下の手段により解決することができることを見出し、本発明を完成した。

１．車両構造体であって、
車体中央下部に配置されたバッテリートレイと、前記バッテリートレイに挿入された車幅方向に延びるクロスメンバと、を備え、
（１）前記バッテリートレイは、第１底部と、前記第１底部の外周に立設された周壁と、前記第１底部に接続された第１内壁と、前記第１底部に接続された第２内壁と、前記第１内壁及び前記第２内壁の両方に接続され、前記第１底部から底上げされた第２底部と、を備え、
（２）前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁、および前記第２底部は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成され、
（３）前記第１内壁、前記第２内壁および前記第２底部によって、車幅方向に延びる凹部が形成され、
前記クロスメンバが前記凹部の少なくとも１箇所に挿入される、車両構造体。

２．前記クロスメンバは、前記凹部に沿って凸状に折り曲げられている、上記１に記載の車両構造体。

３．前記クロスメンバは、平板状の金属板を、前記凹部に沿って凸状にプレス加工及び折り曲げ加工することにより形成される、上記２に記載の車両構造体。

４．前記クロスメンバの厚さが０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である、上記１～３のいずれか１つに記載の車両構造体。

５．前記クロスメンバと前記第２底部との間に空間が設けられる、上記１～４のいずれか１つに記載の車両構造体。

６．前記クロスメンバが、前記凹部に嵌合されている、上記１～５のいずれか１つに記載の車両構造体。

７．前記車両構造体が、複数のクロスメンバを含む、上記１～６のいずれか１つに記載の車両構造体。

８．前記クロスメンバが、金属又は連続繊維強化複合材料からなる、上記１～７のいずれか１つに記載の車両構造体。

９．バッテリートレイが、シートモールディングコンパウンドを用いて一体成形された繊維強化プラスチックで構成される、上記１～８のいずれか１つに記載の車両構造体。

１０．繊維強化プラスチックに含有される強化繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上である、上記９記載の車両構造体。

１１．車両構造体の断面を車幅方向から観察したとき、前記第１内壁、前記第２内壁部、前記第２底部、及び前記クロスメンバにより閉断面構造が形成される、上記１～１０のいずれか１つに記載の車両構造体。

１２．一次モードにおける前記バッテリートレイの固有振動数は、２５Ｈｚ以上である、１～１１のいずれか１つに記載の車両構造体。

１３．前記バッテリートレイと一体成形されたリブが、前記凹部の少なくとも１箇所に設けられている、上記１～１２のいずれか１つに記載の車両構造体。

１４．前記第１底部と前記第１内壁とのなす角度、および、前記第１底部と前記第２内壁とのなす角度が、９０°以上１３５°以下である、上記１～１３のいずれか１つに記載の車両構造体。

１５．前記第１底部の上面に、バッテリーを固定するためのリブ又はボスが設けられている、上記１～１４のいずれか１つに記載の車両構造体。

１６．前記第１内壁及び前記第２内壁の少なくとも一方が、バッテリー形状に従った形状を有する、上記１～１５のいずれか１つに記載の車両構造体。

１７．前記第１内壁及び前記第２内壁は、少なくとも車幅方向に沿って延びる、上記１～１６のいずれか１つに記載の車両構造体。

１８．前記第１底部と前記第１内壁との境界領域、前記第１底部と前記第２内壁との境界領域、及び前記第１底部と前記周壁との境界領域に連続して不連続繊維が分散している、上記１～１７のいずれか１つに記載の車両構造体。

１９．前記バッテリートレイは、前記第１内壁および前記第２内壁の両方に接続され、前記第１底部から底上げされたスタッドボルト台を含み、
前記スタッドボルト台は、前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁、及び前記第２底部と一体成形された繊維強化プラスチックで構成される、上記１～１８のいずれか１つに記載の車両構造体。

２０．バッテリーブラケットを取り付けるためのスタッドボルトが、前記スタッドボルト台上に設けられる、上記１９に記載の車両構造体。

２１．前記スタッドボルト台は、非貫通の挿入孔を有し、前記スタッドボルトが前記挿入孔に挿入される、上記２０記載の車両構造体。

２２．車体中央下部に配置されたバッテリートレイであって、
（１）前記バッテリートレイは、第１底部と、前記第１底部の外周に立設された周壁と、前記第１底部に接続された第１内壁と、前記第１底部に接続された第２内壁と、前記第１内壁及び前記第２内壁の両方に接続され、前記第１底部から底上げされた第２底部と、を備え、
（２）前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁及び前記第２底部は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成され、
（３）前記第１内壁、前記第２内壁及び前記第２底部によって車幅方向に延びる凹部が形成され、
（４）前記凹部の少なくとも一箇所には、前記バッテリートレイと一体成形されたリブが設けられている、バッテリートレイ。

２３．一次モードにおけるバッテリートレイの固有振動数が２５Ｈｚ以上である、上記２２に記載のバッテリートレイ。

２４．前記バッテリートレイの前記周壁の外側に、エネルギー吸収部材を更に備え、
前記エネルギー吸収部材の最下部は、前記バッテリートレイの最下部よりも低い位置に位置する、上記１～２０のいずれか１つに記載の車両構造体。

２５．前記エネルギー吸収部材の最下部は、前記バッテリートレイの第１底部の下方にあり、前記エネルギー吸収部材の最上部は、前記バッテリートレイの第１底部よりも上方にある、上記２４記載の車両構造体。

２６．前記バッテリートレイの下方に保護壁を更に含み、前記保護壁が前記エネルギー吸収部材に接続される、上記２４又は２５記載の車両構造体。

本発明の車両構造体において、クロスメンバは、繊維強化プラスチックと一体成形されたバッテリートレイの形状の自由度を利用することにより、バッテリートレイに設けられた凹部の少なくとも１箇所に挿入することができる。これにより、凹部を含むバッテリートレイの上下方向の撓みの弱さを補強することができる。
また、車両の側面に衝撃が加わったとき、車体に加えてバッテリートレイの構造的剛性を利用することができる。

バッテリートレイを用いた車両構造体の一例を示す分解斜視図である。 バッテリートレイの一例を示す概略斜視図である。 バッテリートレイの一例の概略断面図（図２の２０２－２０２線に沿った断面、及びスタッドボルト台が設けられていない位置の断面）である。 バッテリートレイの一例の概略断面図（図２の２０３－２０３線に沿った断面、スタッドボルト台が存在する位置の断面）である。 バッテリートレイの一例の概略断面図である。 図５Ａにおける第１底部３０３と第１内壁２０６との境界領域、及び第１底部３０３と第２内壁２０７との境界領域の拡大図である。 図５Ａにおける第１底部３０３と周壁２０５との境界領域の拡大図である。 バッテリーカバーを用いた車両構造体の一例を示す概略図である。 図６の線６０１－６０１に沿った断面を示す概略図である。 クロスメンバを観察できるようにした図７Ａの拡大模式図（リブが設けられていない位置の観察）である。 クロスメンバ及びリブが観察されるように図７Ａを拡大した概略図である。 バッテリーカバーの一例を内側から見た模式図である。 バッテリートレイが曲がりやすい方向を示す模式図である。 バッテリートレイの下方に保護壁を含む車両構造体の一例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。

図示の車両構造体は、車体中央下部に配置され、バッテリートレイ１０５およびバッテリーカバー１０２を含むバッテリーボックス１０１と、エネルギー吸収部材１０８とを含む。バッテリートレイ１０５には、クロスメンバ７０１が挿入されている。バッテリートレイ１０５及びバッテリーカバー１０２は、それぞれ、一体成形された繊維強化プラスチックで構成されている。エネルギー吸収部材１０８は、衝撃エネルギーを吸収するために用いられる。バッテリーボックス１０１は、バッテリー１０３を収容している。

また、バッテリートレイ１０５には、温度制御用の冷却機構１０４が設けられていてもよい。
バッテリー蓋１０２、バッテリートレイ１０５、及びエネルギー吸収部材１０８は互いに固定されている。締結状態が図６に示されている。図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、クロスメンバ７０１は、バッテリートレイ１０５の図２に示す凹部２０８に挿入される。

［バッテリートレイ］
バッテリートレイ１０５は、自動車を運転するためのバッテリートレイであり、車両を運転するためのバッテリー１０３が搭載される。車両を駆動するためのバッテリー１０３は、バッテリートレイ１０５及びバッテリーカバー１０２を含むバッテリーボックス１０１に収容されている。バッテリートレイ１０５は、強化繊維及び樹脂を含有する強化繊維プラスチックを用いて形成される。

バッテリートレイ１０５は、第１底部３０３と、第１底部３０３の外周に立設された周壁２０５とを有する。バッテリートレイ１０５は更に、第１底部３０３に接続された第１内壁２０６、第１底部３０３に接続された第２内壁、及び第１内壁２０６及び第２内壁２０７の両方に接続され、第１底部から底上げされた第２底部３０１を含む。
第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成されている。

このように、第１内壁２０６と第２内壁２０７とにより内隔壁１０７が形成されるので、内隔壁が底面から高く形成されていても、補強繊維を先端まで含む壁を容易に製造することができる。

［フランジ］
バッテリートレイ１０５は、例えば、図４に示すフランジ４０２を有する。バッテリートレイ１０５のフランジは、バッテリーカバー１０２とエネルギー吸収部材１０８とを互いに固定するために用いられる。

［第１底部］
第１底部３０３の下面は、バッテリートレイ１０５の最下面である。第１底部３０３の上面には、バッテリーが配置されていてもよいし、バッテリーと第１底部との間に設けられた空間に、冷却機構１０４又は通気機構が設けられていてもよい。また、第１底部は、完全に平板状である必要はなく、波状であってもよいし、曲面であってもよい。

［周壁］
周壁２０５は、第１底部３０３の外周に立設されており、第１底部３０３の表面と連続して形成されていることが好ましい。

［第１内壁及び第２内壁］
第１内壁２０６は、第１底部３０３に接続されている。バッテリートレイを形成する繊維強化プラスチックは、第１内壁２０６と第１底部３０３との間で曲げられる。第１底部３０３は、第１内壁２０６に連続的に接続され、第１底部３０３と第１内壁２０６は、継ぎ目なく一体成形される。

同様に、第２内壁２０７は、第１底部３０３に接続されている。バッテリートレイを形成する繊維強化プラスチックは、第２内壁２０７と第１底部３０３との間で折り曲げられる。第１底部３０３は、第２内壁２０７に連続的に接続され、第１底部３０３と第２内壁２０７は、継ぎ目なく一体成形される。繊維強化プラスチックを用いた場合、継ぎ目を設けることなく、一体成形を容易に行うことができる。
第１内壁２０６及び第２内壁２０７は、バッテリートレイを形成する繊維強化プラスチックを曲げることにより形成される。

［内部隔壁］
第１内壁２０６及び第２内壁２０７は、図１に示す内部隔壁１０７を形成し、バッテリートレイ１０５の内部を区画する。このような内部隔壁１０７は、２個以上存在してもよい。図１、図２では、内側隔壁１０７がＹ軸方向に形成され、合計４個の内側隔壁１０７が延びている。図１、図２中のＸ軸は車軸方向（車両の進行方向）を表し、Ｙ軸は車幅方向を表すことが好ましい。

［スタッドボルト台］
バッテリートレイ１０５は、第１内壁２０６及び第２内壁２０７の両方に接続され、第１底部３０３から底上げされたスタッドボルト台４０７を含み得る。スタッドボルト台４０７は、第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１と一体成形された繊維強化プラスチックである。スタッドボルト台４０７は、第１内壁２０６及び第２内壁２０７の両方に接続され、第１底部３０３から隆起していることが好ましい。第１内壁２０６及び第２内壁２０７は、スタッドボルト台４０７を介して互いに接続され得る。

すなわち、バッテリートレイ１０５は、フランジ４０２と、第１底部３０３と、第１底部３０３の外周に立設された周壁２０５と、第１底部３０３に接続された第１内壁２０６と、第１底部３０３に接続された第２内壁２０７と、第１内壁２０６と第２内壁２０７の両方に接続され、第１底部３０３から底上げされたスタッドボルト第４０７を有する。

スタッドボルト台４０７がバッテリートレイ１０５に設けられる場合、スタッドボルト台４０７を別部品として設ける必要はない。バッテリーボックス１０１の構成要素であるバッテリートレイ１０５は、一体成形された繊維強化プラスチックであり、繊維強化プラスチックの成形が完了するとすぐにスタッドボルト台４０７が設けられる。

［一体成形］
第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成されている。好ましい実施形態において、バッテリーを固定するためのスタッドボルト台４０７も一体成形することができ、更に、フランジ４０２、第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及びスタッドボルト台４０７は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成される。

ここで、一体成型とは、これらの部品が継ぎ目なく連続成型され、別々の部材を接合して成型されないことをいう。かかる一体成形は、繊維強化プラスチックを１回の成形で製造することにより、好ましくはプレス成形により実施することができる。繊維強化プラスチックは、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣとも呼ばれる）を一体成形することにより製造され得る。

部品が一体成形により形成されるので、別々の部品を１つの部品として加工することができ、部品単価を低減することができる。また、組み立て工程数が削減され、部品点数を削減することにより、在庫に係るコストを削減することができる。

［第２底部］
第１内壁２０６と第２内壁２０７は、第２底部３０１を介しても互いに接続されており、第２底部３０１は、好ましくは、第１内壁２０６と第２内壁２０７とにより隆起している。換言すれば、第１内壁２０６及び第２内壁２０７は、内側隔壁１０７を形成し、第２底部３０１は、内側隔壁１０７の頂部である。

図３は、図２の２０２－２０２線に沿った断面図であり、第２底部３０１は、第１内壁２０６及び第２内壁２０７により形成される内側隔壁１０７の上部の底面部に描かれている。

図３は、スタッドボルトの挿入孔４１２を設ける必要がなく、スタッドボルト台４０７が描かれていない位置の断面図である。

第２底部３０１の反対側の面は、金属カバー３０４で覆われており、剛性が向上している。

［第２底部の高さ］
第１底部からフランジまでの高さｈ１と、第１底部から第２底部の上面までの高さｈ３とは、ｈ１×０．３＜ｈ３＜ｈ１×２．０の関係を満たすことが好ましい。高さｈ１及びｈ３が図３に示されている。第２底部が曲面等である場合、ｈ３が最大となる長さが測定される。

ｈ１×０．３＜ｈ３の場合、内側隔壁の高さが高くなるので、バッテリー（１０３、４１０）を安定して保持することができる。ｈ３の下限値に関して、ｈ１×０．５＜ｈ３がより好ましく、ｈ１×０．６＜ｈ３が更に好ましく、ｈ１×０．７＜ｈ３が一層好ましい。

ｈ３の上限値に関して、ｈ３＜ｈ１×１．８がより好ましく、ｈ３＜ｈ１×１．５が更に好ましく、ｈ３＜ｈ１×１．２が一層好ましく、ｈ３＜ｈ１×１．０が最も好ましい。

［クロスメンバ］
本発明の車両構造体において、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、クロスメンバ７０１は、バッテリートレイ１０５に挿入される。なお、用語「クロス」は、車幅方向（図１におけるＹ軸方向）の部材を指す。

［クロスメンバ：配置］
具体的には、車幅方向に延びる凹部２０８は、第１内壁２０６、第２内壁部２０７、及び第２底部３０１により形成され、クロスメンバ７０１は、凹部２０８の少なくとも１箇所に挿入されることが好ましい。凹部２０８は、第１内壁２０６、第２内壁２０６、及び第２底部３０１により囲まれた空間領域３１３を形成する。

クロスメンバ７０１が凹部２０８に挿入された後、クロスメンバ７０１と第２底部３０１との間に空間７０３が設けられることが好ましい。空間７０３を設けることにより、クロスメンバ７０１とバッテリートレイ１０５による打撃音を回避することができる。

複数のクロスメンバ７０１が存在することが好ましく、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１により形成される車幅方向に延びる凹部２０８の２箇所以上にクロスメンバ７０１が挿入されることがより好ましい。クロスメンバ７０１は、全ての凹部２０８に挿入されることがより好ましい。

クロスメンバ７０１は、バッテリートレイ１０５の車幅方向に延びており、図２に示すように、バッテリートレイ１０５の車幅方向の端部から反対側の端部に延びていてもよい。

［クロスメンバ：形状］
クロスメンバ７０１の形状は特に限定されないが、クロスメンバ７０１の断面を車幅方向（図２におけるＹ軸方向）から見たとき、断面はＴ字形、Ｌ字形、又はこれらの組み合わせであってもよい。クロスメンバ７０１は、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１により形成される凹部２０８に沿って、車幅方向に延びるように、凸状に折り曲げられている。すなわち、車両構造体の車両側面方向の断面を観察するとき、クロスメンバは、上方に突出した形状となるように折り曲げられ、凹部２０８に挿入されることが好ましい。図７Ｂ及び７Ｃは、曲げられたクロスメンバ７０１を示す。クロスメンバ７０１は、平板状の金属板を押圧することにより、凹部２０８に沿って凸状に折り曲げられることが好ましい。ここで、「凹部に沿って」とは、完全に凹部に沿っている必要はなく、実質的に凹部に沿っていてもよいことを意味する。

車両構造体の断面を車幅方向から観察すると、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、第１内壁２０６、第２内壁２０７、第２底部３０１、及びクロスメンバ７０１により、閉じた断面構造７０３が形成されることが好ましい。クロスメンバ７０１と第２底部３０１との衝突音を避けるため、クロスメンバ７０１の突出形状の高さは、クロスメンバ７０１が第２底部３０１に接触しない程度に設定することが好ましい。

［クロスメンバ：嵌合］
クロスメンバ７０１は、車幅方向に延び、凹部２０８に嵌め込まれることが好ましい。この場合、クロスメンバ７０１は、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、凸形状を有することが好ましい。すなわち、クロスメンバ７０１の突出部は、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１により形成される、車幅方向に延びる凹部２０８に嵌合することが好ましい。

［クロスメンバ：接合］
クロスメンバ７０１は、第１底部３０３に接合されることが好ましく、接着剤で第１底部３０３に接着されてもよい。接着の場合、バッテリートレイ１０５に穴をあける必要がなく、締結の場合と比較して気密性が向上する。

［クロスメンバ：材料］
クロスメンバ７０１は、好ましくは、金属又は連続繊維強化複合材料である。連続繊維強化複合材料が用いられるとき、繊維は、好ましくは、車幅方向（図２のＹ軸方向）に配向される。金属は合金であってもよい。

［クロスメンバ：厚さ］
クロスメンバ７０１の厚さは、好ましくは０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、更により好ましくは１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。

［クロスメンバ配置の効果］
バッテリートレイ１０５は、凹部２０８を有し、凹部２０８は、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１により囲まれた空間領域３１３を形成する。凹部２０８が設けられているので、バッテリートレイ１０５は上下方向に折れ曲がりやすい。具体的には、上下方向の湾曲は、図９の矢印９０１方向の湾曲であり、バッテリートレイ１０５の車両前後方向の端部の湾曲である。

クロスメンバ７０１は、バッテリートレイ１０５の凹部２０８に挿入され、第１底部３０３がクロスメンバ７０１に接合されることにより、振動による上下方向（図９の矢印９０１方向）の撓みが規制される。クロスメンバ７０１が車幅方向に延び、凹部２０８に嵌合して接合されることにより、クロスメンバ７０１の撓みを更に抑制することができる。

［バッテリートレイの凹部のリブ］
本発明の車両構造体において、図７Ｃに示すように、凹部２０８の少なくとも１箇所には、バッテリートレイ１０５と一体に形成されたリブ７０２が設けられていることが好ましい。換言すれば、リブ７０２は、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１により形成される、車幅方向に延びる凹部２０８のうち、延在する凹部２０８の少なくとも１箇所に設けられることが好ましい。複数のリブ７０２は、延在する凹部２０８の延在方向に断続的に設けられることがより好ましい。図７Ｃは、リブ７０２がバッテリートレイ１０５の凹部に存在する部分を示し、図７Ｂは、リブ７０２がバッテリートレイ１０５の凹部に存在しない部分を示す。

バッテリートレイ１０５の凹部２０８におけるリブ７０２の厚さは、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましく、２．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましい。リブ７０２の高さは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。リブ７０２の厚さは、図７においてＹ軸方向の厚さであり、リブ７０２の高さは、図７においてＺ軸方向の高さである。

バッテリートレイ１０５の凹部２０８にリブ７０２を設けることにより、振動による上下方向（図９の矢印９０１方向）の撓みを抑制することができる。

［バッテリートレイの一次モードの固有振動数］
バッテリートレイ１０５の一次モードの固有振動数は、２５Ｈｚ以上であることが好ましい。一般に、車体の固有振動数は２５Ｈｚ以下であるため、バッテリートレイ１０５は車体と共振しないように設計することが好ましい。バッテリートレイ１０５の一次モードの固有振動数は、３０Ｈｚ以上であることがより好ましく、３５Ｈｚ以上であることがより好ましく、４０Ｈｚ以上であることが更に好ましい。

より具体的には、バッテリートレイ１０５と一体成形されたリブ７０２は、凹部２０８の少なくとも１箇所に設けられることが好ましく、これにより、バッテリートレイ１０５の一次モードの固有振動数は２５Ｈｚ以上となる。バッテリートレイ１０５は、凹部２０８を有するので、一次モードの固有振動数を２５Ｈｚ以上にすることが容易である。あるいは、リブ７０２が更に凹部２０８に設けられ、これにより、バッテリートレイ１０５の一次モードの固有振動数がより容易に２５Ｈｚ以上となる。

リブ７０２とクロスメンバ７０１とは、接触せず、隙間があることが好ましい。リブ７０２とクロスメンバ７０１とは接触しないので、リブ７０２とクロスメンバ７０１との衝突音を回避することができる。

振動制御のみに着目すると、クロスメンバ７０１がなくても問題はない。そこで、以下では、クロスメンバ７０１を本発明の車両構造体から除いたバッテリートレイ１０５として説明する。

［リブを設けたバッテリートレイ］
バッテリートレイは、車体中央下部に配置されたバッテリートレイ１０５であり、
（１） バッテリートレイ１０５は、第１底部３０３と、第１底部３０３の外周に立設された周壁２０５と、第１底部３０３に接続された第１内壁２０６と、第１底部３０３に接続された第２内壁２０７と、第１内壁２０６及び第２内壁２０７の両方に接続され、第１底部３０３から底上げされた第２底部３０１と、を含む。
（２） 第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及び第２底部３０１は、一体成形された繊維強化プラスチックにより形成される。
（３） 第１内壁２０６、第２内壁部２０７、及び第２底部３０１により、車幅方向に延びる凹部２０８が形成されている。
（４） バッテリートレイ１０５と一体成形されたリブは、凹部２０８の少なくとも１箇所に設けられている。

［角度］
第１底部３０３と第１内壁２０６とにより形成される角度は、図４にαで示されている。第１底部３０３と第２内壁２０７とにより形成される角度は、図４においてβで示されている。

第１底部３０３と第１内壁２０６とのなす角度α、及び第１底部３０３と第２内壁２０７とのなす角度βは、９０°以上１３５°以下であることが好ましい。角度α、βが９０°以上であると、成形時にバッテリートレイを成形型から取り出しやすくなる。一方、角度α、βが１３５度以下である場合、バッテリー１０３の形状が直方体又は立方体であっても、第１内壁２０６及び第２内壁２０７の形状をバッテリー１０３の形状に容易に合わせることができる。

すなわち、第１底部３０３と第１内壁２０６とのなす角度αと、第１底部３０３と第２内壁２０７とのなす角度βとが９０°以上１３５°以下であると、単位体積当たりのバッテリートレイ１０５に対するバッテリー１０３のサイズを大きくすることができる。

第１底部３０３と第１内壁２０６とにより形成される角度α、及び第１底部３０３と第２内壁２０７とにより形成される角度βは、より好ましくは９０°以上１２０°以下、更により好ましくは９０°以上１００°以下である。

第１底部３０３と第１内壁２０６とにより形成される角度α、及び第１底部３０３と第２内壁２０７とにより形成される角度βを測定するために、バッテリートレイ１０５の断面が観察され得る。断面観察の方向は、第１内壁２０６又は第２内壁２０７に垂直な方向であることが好ましい（例えば、図４の断面観察）。

断面観察において、第１底部３０３、第１内壁２０６、又は第２内壁２０７が湾曲した形状を有する場合、曲線に接線を引いて接線との角度を測定し、最大角度及び最小角度を平均して角度α又は角度βを算出する。

［スタッドボルトおよびスタッドボルト台］
本発明のバッテリートレイ１０５は、好ましくは、スタッドボルト台４０７上に、バッテリーブラケットを取り付けるためのスタッドボルト４０９を含む。第１内壁２０６と第２内壁２０７は、スタッドボルト台４０７を介して互いに接続されている。換言すれば、スタッドボルト台４０７は、内側隔壁２０８の上部に設けられることが好ましい。

また、スタッドボルト台４０７は、非貫通の挿入孔４１２を有し、スタッドボルト４０９が挿入孔４１２に挿入されてもよい。

スタッドボルト４０９は、両端にねじ部が形成されたボルトであり、その一端がスタッドボルト台４０７の挿入孔にねじ込まれている。反対側には、バッテリーを固定するためのバッテリーブラケット４１１が固定されている。スタッドボルト４０９の形状は特に限定されない。

図５Ａに示すスタッドボルト台４０７の厚さｔ１と、図３に示す第２底部３０１の厚さｔ２とは、ｔ２＜ｔ１を満たすことが好ましい。すなわち、第１内壁２０６と第２内壁２０７とにより形成される内側隔壁２０８の頂部２０１の厚さは、Ｙ軸方向（車幅方向）に向けて凹凸構造を形成するのに寄与することが好ましい。頂部２０１は、好ましくは、スタッドボルト台４０７と第２底部３０１の繰り返し構造である。第２底部の厚さｔ２は、スタッドボルト台の厚さｔ１（肉厚とも呼ばれる）よりも小さく設計されているので、バッテリートレイ１０５の重量を低減することができる。ｔ２×０．８＜ｔ１を満たすことがより好ましく、ｔ２×０．５＜ｔ１を満たすことが更により好ましい。

フランジ４０２、第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、第２内壁２０７、スタッドボルト台４０７、及び第２底部３０１は、一体成形された繊維強化プラスチックにより形成されている。

［バッテリー固定用スルーホール］
バッテリーをバッテリートレイに固定するために、従来技術によるバッテリートレイの場合、バッテリートレイに貫通孔を設け、バッテリーブラケットをバッテリートレイに固定する必要がある。

本発明の好ましい実施形態において、スタッドボルト台４０７は、バッテリートレイ１０５と一体成形された繊維強化プラスチックで構成され、厚みのある凹凸構造である。すなわち、第１内壁２０６、第２内壁２０７、第１底部３０３、及びスタッドボルト台４０７に、バッテリー１０３を固定するための貫通孔を設けることができない。このような貫通孔を設けないことにより、バッテリーボックス１０１のシール性を向上させることができ、バッテリーボックス１０１内の湿度を安定させることができ、バッテリーの寿命を延ばすことができる。また、周壁２０５には、バッテリー１０３を固定するための貫通孔が設けられていないことが好ましい。

［スタッドボルト台の高さ］
第１底部３０３からフランジ４０２までの高さｈ１、及び第１底部３０３からスタッドボルト台４０７の上面までの高さｈ２は、ｈ１×０．３＜ｈ２＜ｈ１×２．０を満たすことが好ましい。

第１底部３０３は厚さを有するので、高さｈ１は、第１底部３０３の垂直中心を基準にして測定される。第１底部３０３が波状又は曲面を有する場合、ｈ２が最大となる長さが測定される。

高さｈ１及びｈ２が図４に示されている。
ｈ１×０．３＜ｈ２を満たす場合、スタッドボルト台４０７の位置が第１底部３０３より高くなるので、バッテリーブラケット４１１を取り付けるためのスタッドボルト４０９の位置を高くすることができる。これにより、バッテリーを固定するためのバッテリーブラケット４１１の固定位置が上がり、バッテリーブラケット４１１の長さを短くすることができる。バッテリーブラケット４１１は、一般に、アルミニウムなどの金属で構成されるので、バッテリーブラケット４１１の長さを短くすることにより、軽量化に寄与することができる。

ｈ２の下限値に関して、ｈ１×０．５＜ｈ２がより好ましく、ｈ１×０．６＜ｈ２が更により好ましく、ｈ１×０．７＜ｈ２が更により好ましい。
ｈ２の上限値に関して、ｈ２＜ｈ１×１．８がより好ましく、ｈ２＜ｈ１×１．５が更に好ましく、ｈ２＜ｈ１×１．２が一層好ましく、ｈ２＜ｈ１×１．０が最も好ましい。

ｈ１×０．３＜ｈ２＜ｈ１×２．０を満たすと、図４に示すように、第１内壁２０６、第２内壁２０７、及びスタッドボルト基部４０７により囲まれた空間領域３１３が大きくなる。スペース面積３１３が大きい場合、スタッドボルト台４０７を設けても、クロスメンバ７０１を容易に挿入することができる。

第１底部３０３からスタッドボルト基部４０７の上面までの高さｈ２と、第１底部３０３から第２底部３０１の上面までの高さｈ３との関係は、好ましくはｈ２×０．８＜ｈ３＜ｈ１×１．２、より好ましくはｈ２×０．９＜ｈ３＜ｈ１×１．１、更により好ましくはｈ２＝ｈ３である。

［バッテリーを固定するためのリブおよびボス］
バッテリートレイ１０５の第１底部３０３の上面には、バッテリー１０３を固定するためのリブ又はボスが設けられている。第１底部の上面は、バッテリートレイ１０５のバッテリーが載置される面である。下面は、上面の反対側の面である。リブ又はボスは、バッテリーだけでなく、電線や冷却機構１０４も固定することが好ましい。
ここで、用語「固定」は、バッテリーの移動を禁止することに言及し、完全な固定を意味しない。

リブの高さｈｒとバッテリーの高さｈｂとの関係は、ｈｂ×０．３＜ｈｒであることが好ましく、ｈｂ×０．５＜ｈｒであることがより好ましい。より具体的には、リブの高さｈｒは、２０～７０ｍｍであることが好ましく、３０～６０ｍｍであることがより好ましく、４０～５０ｍｍであることが更に好ましい。この範囲であれば、バッテリートレイ１０５の剛性も向上させることができる。

また、バッテリーを固定するためのリブ又はボスは、繊維強化プラスチックとして一体成形されていることが好ましい。リブ又はボスは、繊維強化プラスチックと一体成形することにより設けられるので、バッテリーの固定を容易に補強することができる。

［第１内壁及び第２内壁の形状］
１． バッテリー形状に従った形状
第１内壁２０６及び第２内壁２０７の少なくとも一方は、バッテリー形状に従った形状を有することが好ましい。第１内壁２０６及び第２内壁２０７は、バッテリー形状に従った形状を有することがより好ましい。すなわち、内側隔壁２０８は、バッテリー形状に追従した形状を有することがより好ましい。

バッテリー形状に従う形状は、第１内壁２０６又は第２内壁２０７の形状がバッテリーの形状に沿って設計されることを意味する。例えば、バッテリー１０３が立方体又は直方体である場合、第１内壁２０６又は第２内壁２０７は直線状の壁である。
第１内壁及び第２内壁は、１つのバッテリーがバッテリーの形状に従うように（バッテリーの周囲に従うように）設けられ得る。各バッテリーには、（第１内壁と第２内壁とで形成される）内部隔壁が設けられており、１つのバッテリーに燃焼等の問題が生じても、他のバッテリーに影響を与えないことが好ましい。

図２において、第１内壁（２０６）及び第２内壁（２０７）は、車幅方向（図２におけるＹ軸方向）のみ図示されているが、進行方向（図２におけるＸ軸方向）に延びていてもよい。

２． 車体下部への取り付け
本発明におけるバッテリートレイ１０５は、電気自動車の車体下部に取り付けられ、車幅方向に沿って第１内壁２０６及び第２内壁２０７を含むことが好ましい。これにより、クロスメンバを車幅方向に容易に設置することができる。

ここで、車幅方向は、例えば、図１におけるＹ方向であり、車幅方向である。車幅方向は、車体の左右方向とも呼ばれる。例えば、図１において、第１内壁及び第２内壁である内側隔壁１０７は、車幅方向に延びている。

［繊維強化プラスチック］
１． 強化繊維
繊維強化プラスチックに含有される強化繊維は、特に限定されないが、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、及び玄武岩繊維からなる群から選択される１本以上の強化繊維であることが好ましい。強化繊維は、より好ましくはガラス繊維である。強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、ガラス繊維の平均繊維径は、１μｍ～５０μｍであることが好ましく、５μｍ～２０μｍであることがより好ましい。平均繊維径が大きいと、樹脂の繊維への含浸が容易になり、平均繊維径が上限以下であると、成形性及び加工性が向上する。

２． 不連続繊維
強化繊維は、好ましくは、不連続繊維を含有する。不連続繊維を用いた場合、連続繊維のみを用いた繊維強化プラスチックと比較して、成形性が向上し、複雑な成形品を形成することが容易になる。

３． 強化繊維の重量平均繊維長
強化繊維の重量平均繊維長は、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ～７０ｍｍ、一層好ましくは１ｍｍ～５０ｍｍである。

近年、車載バッテリーは大型化し、バッテリーボックスの縦横寸法は１ｍ×１ｍ、１．５×１．５ｍなどである。重量平均繊維長が１ｍｍ以上であると、このような大型のバッテリー箱を製造した場合であっても、大型のバッテリーを収納するための機械的特性が確保されやすい。本発明のバッテリートレイにおいて、強化繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上であると、バッテリートレイ自体に構造的剛性を付与しやすい。

射出成形により製造される繊維強化プラスチックにおいて、強化繊維の重量平均繊維長は、約０．１～０．３ｍｍである。従って、強化繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である場合、繊維強化プラスチックは、プレス成形により製造されることが好ましい。

補強繊維の重量平均繊維長が１００ｍｍ以下であると、流動性に優れるので好ましい。
本発明において、繊維長の異なる不連続強化繊維を組み合わせて用いてもよい。換言すれば、本発明において用いられる不連続強化繊維は、重量平均繊維長の分布において、１個又は複数個のピークを有していてもよい。

４． 繊維体積割合
強化繊維の繊維体積割合Ｖｆは、特に限定されないが、好ましくは２０％～７０％、より好ましくは２５％～６０％、更に好ましくは３０％～５５％である。
繊維体積割合（Ｖｆ単位：体積％）は、強化繊維及びマトリックス樹脂のみならず、他の添加剤も含む繊維強化プラスチック全体の体積に対する強化繊維の体積の比率である。

５． 樹脂
本発明において、樹脂の種類は特に限定されず、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂を用いる場合、熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、又はフェノール系樹脂であることが好ましい。
樹脂としては、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

６． その他の剤
本発明において用いられる繊維強化プラスチックは、本発明の目的を損なわない限り、添加剤（例えば、有機繊維又は無機繊維の種々の繊維状又は非繊維状充填剤、無機充填剤、難燃剤、ＵＶ耐性剤、安定剤、剥離剤、顔料、軟化剤、可塑剤、及び界面活性剤）を含有してもよい。
熱硬化性樹脂を用いる場合、増粘剤、硬化剤、重合開始剤、重合禁止剤等を含有してもよい。
添加剤としては、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

７． シート成形材料
本発明の繊維強化プラスチックは、好ましくは、強化繊維を用いてシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣとも呼ばれる）を成形することにより得られる。シートモールディングコンパウンドは、成形性が高いため、バッテリートレイやバッテリー蓋などの複雑な形状であっても容易に成形することができる。

すなわち、シート成形材料を成形して繊維強化プラスチックを製造し、凹凸を有するバッテリートレイを製造することができる。シート成形材料は、連続繊維よりも流動性及び成形性が高く、リブ及びボスを容易に製造することができる。

シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）を用いた繊維強化プラスチックとしては、コンチネンタル構造プラスチックス（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）（略称：ＣＳＰ）製のシートモールディングコンパウンドを用いることができる。

［境界領域における不連続繊維の分散］
不連続繊維は、第１底部３０３と第１内壁２０６との境界領域、第１底部３０３と第２内壁２０７との境界領域、及び第１底部３０３と周壁２０５との境界領域に連続して分散していることが好ましい。

第１底部３０３、周壁２０５、第１内壁２０６、及び第２内壁２０７は、一体成形された繊維強化プラスチックにより形成されているので、不連続繊維を境界領域に容易に連続的に分散させることができる。

「強化繊維が境界領域に連続的に分散される」という文章は、強化繊維が境界領域の少なくとも一部に連続的に分散されてもよく、境界領域全体に連続的に分散される必要はないことを意味する。

境界領域において、補強繊維が面内方向に連続的に分散していると、境界領域の機械的特性が従来に比べて改善される。
第１内壁２０６又は第２内壁２０７に対応する隔壁が、バッテリーボックス１０１の構成要素を一体成形することなく、別個の構成要素として取り付けられる場合、隔壁を第１底部３０３に固定する必要がある。しかしながら、内部隔壁を一体成形せずに別部品として取り付けると、第１底部３０３との締結力が必然的に低下し、締結力が不安定になる。

［繊維強化プラスチックの最小厚さ］
本発明において、繊維強化プラスチックの最小厚さは、好ましくは１．０ｍｍ以上５ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ以上５ｍｍ未満、より好ましくは５ｍｍ未満、更に好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下、一層好ましくは３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。最小厚さが５ｍｍ以下であることは、バッテリー箱の軽量化の観点から好ましい。繊維強化プラスチックの最小厚さが１．０ｍｍ以上であると、バッテリー温度が外気温の影響を受けにくい。

バッテリートレイの場合、繊維強化プラスチックの最小厚さは、好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ未満、より好ましくは３ｍｍ以上５ｍｍ未満である。
バッテリー蓋の場合、繊維強化プラスチックの最小厚さは、１ｍｍ以上４ｍｍ未満であることが好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ未満であることがより好ましい。

［内側コーナー部の曲率半径］
第１底部３０３と周壁２０５との境界領域には、曲率半径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の内側コーナー部が形成されることが好ましい。曲率半径は、より好ましくは１ｍｍ以上７ｍｍ以下、更に好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。
第１底部３０３と周壁２０５との境界領域における内側コーナー部は、図５ＣにおいてＲ５０１で表される。

また、第１底部３０３と第１内壁２０６との境界領域に、曲率半径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の内側コーナー部を形成することが好ましい。第１底部３０３と第１内壁２０６との間の境界領域における内側コーナー部は、図５ＢにおいてＲ５２０で示されている。曲率半径は、より好ましくは１ｍｍ以上７ｍｍ以下、更に好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。

また、第１底部３０３と第２内壁２０７との境界領域に、曲率半径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の内側コーナー部を形成することが好ましい。第１底部３０３と第２内壁２０７との間の境界領域における内側コーナー部は、図５ＢにおいてＲ５３０により示されている。曲率半径は、より好ましくは１ｍｍ以上７ｍｍ以下、更に好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。

［外側コーナー部の曲率半径］
第１底部３０３と周壁２０５との境界領域には、曲率半径２ｍｍ以上１１ｍｍ以下の外側コーナー部が形成されていることが好ましい。曲率半径は、より好ましくは２ｍｍ以上８ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。
第１底部３０３と周壁２０５との境界領域における外側コーナー部は、図５ＣにおいてＲ５０２で示されている。

また、第１底部３０３と第１内壁２０６との境界領域に、曲率半径２ｍｍ以上１１ｍｍ以下の外側コーナー部を形成することが好ましい。第１底部３０３と第１内壁２０６との間の境界領域における外側コーナー部分は、図５ＣにおいてＲ５２１により示されている。曲率半径は、より好ましくは２ｍｍ以上８ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。

また、第１底部３０３と第２内壁２０７との境界領域に、曲率半径２ｍｍ以上１１ｍｍ以下の外側コーナー部を形成することが好ましい。第１底部３０３と第２内壁２０７との間の境界領域における外側コーナー部分は、図５ＢにおいてＲ５３１により示されている。曲率半径は、より好ましくは２ｍｍ以上８ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。
外側コーナー部分の曲率半径は、好ましくは、内側コーナー部の曲率半径より大きい。

［エネルギー吸収部材］
本発明の車両構造体は、好ましくは、バッテリートレイ１０５の周壁の外側に、エネルギー吸収部材であるエネルギー吸収部材１０８を含む。
自動車用バッテリーの搭載量の増大に伴い、バッテリーボックス１０１のサイズは年々増大している。バッテリーボックス１０１の車幅方向の長さは、自動車の幅の７０％以上であることが多く、自動車の幅の８０％以上であってもよい。このため、大型のバッテリーボックス１０１が自動車の下部に搭載されると、衝突時に従来よりも大きな負荷がバッテリーボックス１０１に入力される。そのため、バッテリー自体を保護するためのエネルギー吸収構造を有することが好ましい。

エネルギー吸収部材であるエネルギー吸収部材１０８は、車幅方向からのエネルギーを吸収するために設けられることが好ましく、周壁の車体前後方向外側に沿って設けられることが好ましい。

クロスメンバ７０１は、エネルギー吸収部材であるエネルギー吸収部材１０８に接合されてもよい。これにより、車両の一方の側面に衝撃が加わったとき、衝撃受け側のエネルギー吸収部材に加えて、衝撃受け側と反対側のエネルギー吸収部材も衝撃エネルギーの吸収に寄与することができる。

エネルギー吸収部材１０８の最下部は、バッテリートレイ１０５の最下部よりも低い位置にあることが好ましい。より好ましくは、エネルギー吸収部材１０８の最下部は、バッテリートレイ１０５の第１底部３０３の下方にあり、エネルギー吸収部材１０８の最上部は、車幅方向から見て、バッテリートレイ１０５の第１底部３０３の上方にある。

車幅方向から見たとき、バッテリートレイ１０５の第１底部３０３がエネルギー吸収部材１０８で覆われていると、衝突時に、バッテリートレイ１０５の第１底部３０３をエネルギー吸収部材１０８により保護することができる。

また、エネルギー吸収部材１０８の上下方向の位置（高さ）を調整することにより、後述する保護壁１００１を設けた際に、バッテリートレイ１０５が受ける下方からの衝撃から保護することができる。

［保護壁］
車両構造体は、バッテリートレイの下に保護壁を含み得る。
１． 詳細は以下の通りである。
バッテリートレイと、バッテリートレイの下方に設けられた保護壁とを含む車両構造体が提供される。バッテリートレイ及び保護壁のそれぞれは、繊維強化プラスチックで作られる。保護壁は、締結ロッドによりバッテリートレイの少なくとも１つの位置に締結される。バッテリートレイには、締結用の挿入孔が一体成形されている。
保護壁の一例は、図１０において１００１で表される。図１０において、締結ロッドは１００２で表され、挿入孔は１００３で表される。
バッテリートレイ１０５の下部の保護壁１００１は、好ましくは、エネルギー吸収部材１０８に接続される。保護壁１００１は、バッテリートレイ１０５を下方から受ける衝撃から保護することができる。

２． 挿入孔
バッテリートレイから保護壁に向かって突出する挿入台（図１０の１００４）が設けられ、挿入孔が挿入台の内側に配置されることが好ましい。

３． 衝撃吸収部材
衝撃吸収部材（図１０の１００５）が、好ましくは、バッテリートレイと保護壁との間に配置される。また、衝撃吸収部材は、ハニカム構造を有することがより好ましい。かかる衝撃吸収部材を設けることにより、車両下部からの衝撃に対する耐性が向上する。

４． 空気流を調整するための空気力学プレート
保護壁は、一体成形により気流を規制するための空気力学的プレートが設けられた繊維強化プラスチックであることが好ましく、気流を規制するための空気力学的プレートは、保護壁の下方に設けられてもよい。空気流を調整するための空気力学的プレートを設けることにより、空気力学的抗力が低減され、車両の走行安定性が改善される。

５． 電磁波シールド層
保護壁とバッテリートレイとの間に電磁波シールド層を設けることが好ましい。より具体的には、電磁波シールド層は、保護壁の上面に設けられてもよい。この場合、衝撃吸収部材は、電磁波シールド層の上方に配置されることが好ましい。

６． 保護壁用材料
６．１ 保護壁は、強化繊維と熱硬化性樹脂とを含有するシート成形材料を成形することにより得られる繊維強化プラスチックであってもよい。
６．２ 保護壁は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する複合材料を成形することにより得られる繊維強化プラスチックであってもよい。

７． 保護壁の厚さ
保護壁の厚さは、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上、更に好ましくは５ｍｍ以上である。

１０１： バッテリーボックス
１０２： バッテリーカバー
１０３： バッテリー
１０４： 温度制御系（冷却機構）
１０５： バッテリートレイ
１０６： 補強フレーム
１０７： 第１内壁と第２内壁とにより形成される内側隔壁
１０８： エネルギー吸収部材（エネルギーを吸収することができる部材）
２０１： 内側隔壁の上部
２０５： 周辺壁
２０６： 第１内壁
２０７： 第２内壁
２０８：車幅方向に延びる凹部
３０１： 第２底部
３０２： 冷却機構
３０３： 第１底部
３０４： 金属カバー
３１３： 第１内壁、第２内壁、及び第２底部（又はスタッドボルト台）により囲まれた空間領域
４０２： フランジ
４０７： スタッドボルト台
４０８： スタッドボルト台上面
４０９： スタッドボルト
４１１： バッテリーブラケット
４１２： 挿入孔
α：第１底部と第１内壁とにより形成される角度
β：第１底部と第２内壁とにより形成される角度
ｈ１： 第１底部からフランジまでの高さ
ｈ２： スタッドボルト台の第１底部から上面までの高さ
ｈ３： 第１底部から第２底部までの高さ
Ｒ５０１： 第１底部と周壁との境界領域における内側コーナー部
Ｒ５０２： 第１底部と周壁との境界領域における外側コーナー部
Ｒ５２０： 第１底部と第１内壁との境界領域における内側コーナー部
Ｒ５２１： 第１底部と第１内壁との境界領域における外側コーナー部
Ｒ５３０： 第１底部と第２内壁との境界領域における内側コーナー部
Ｒ５３１： 第１底部と第２内壁との境界領域における外側コーナー部
７０１： クロスメンバ
７０２： リブ
７０３： クロスメンバが凹部に挿入されたときに形成される、クロスメンバと第２底部との間の空間
８０１： バッテリーカバー
８０２： リブ
１００１： 保護壁
１００２： 締結ロッド
１００３： 挿入孔
１００４： 挿入台
１００５： 衝撃吸収部材

Claims (26)

1. 車両構造体であって、
   車体中央下部に配置されたバッテリートレイと、前記バッテリートレイに挿入された車幅方向に延びるクロスメンバと、を備え、
   （１）前記バッテリートレイは、第１底部と、前記第１底部の外周に立設された周壁と、前記第１底部に接続された第１内壁と、前記第１底部に接続された第２内壁と、前記第１内壁及び前記第２内壁の両方に接続され、前記第１底部から底上げされた第２底部と、を備え、
   （２）前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁、および前記第２底部は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成され、
   （３）前記第１内壁、前記第２内壁および前記第２底部とによって車幅方向に延びる凹部が形成され、前記クロスメンバが前記凹部の少なくとも１箇所に挿入される、車両構造体。
2. 前記クロスメンバは、前記凹部に沿って凸状に屈曲している、請求項１に記載の車両構造体。
3. 前記クロスメンバは、平板状の金属板を、前記凹部に沿って凸状にプレス加工し、折り曲げることにより形成された、請求項２に記載の車両構造体。
4. 前記クロスメンバの厚さが、０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれかに記載の車両構造体。
5. 前記クロスメンバと前記第２底部との間に空間が設けられる、請求項１～４のいずれか一項に記載の車両構造体。
6. 前記クロスメンバは、前記凹部に嵌合されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の車両構造体。
7. 前記車両構造体は、複数のクロスメンバを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の車両構造体。
8. 前記クロスメンバが、金属又は連続繊維強化複合材料からなる、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両構造体。
9. 前記バッテリートレイは、シートモールディングコンパウンドを用いて一体成形された繊維強化プラスチックで構成される、請求項１～８のいずれか一項に記載の車両構造体。
10. 前記繊維強化プラスチックに含有される前記強化繊維の重量平均繊維長が１ｍｍ以上である、請求項９に記載の車両用構造体。
11. 前記車両構造体の断面を車幅方向から観察したとき、前記第１内壁、前記第２内壁部、前記第２底部、及び前記クロスメンバにより閉断面構造が形成される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の車両構造体。
12. 前記バッテリートレイの一次モードの固有振動数が２５Ｈｚ以上である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両構造体。
13. 前記凹部の少なくとも１箇所に、前記バッテリートレイと一体成形されたリブが設けられている、請求項１～１２のいずれか一項に記載の車両構造体。
14. 第１底部と第１内壁とのなす角度と、第１底部と第２内壁とのなす角度とが、９０°以上１３５°以下である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の車両構造体。
15. 車両構造体において、前記第１底部の上面には、バッテリーを固定するためのリブ又はボスが設けられている、請求項１～１４のいずれか一項に記載の車両構造体。
16. 前記第１内壁及び前記第２内壁の少なくとも一方が、バッテリー形状に従った形状を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載の車両構造体。
17. 前記第１内壁及び前記第２内壁は、少なくとも車幅方向に沿って延びている、請求項１～１６のいずれかに記載の車両構造体。
18. 不連続繊維が、第１底部と第１内壁との境界領域、第１底部と第２内壁との境界領域、及び第１底部と周壁との境界領域に連続して分散している、請求項１～１７のいずれか一項に記載の車両構造体。
19. 前記バッテリートレイは、前記第１内壁及び前記第２内壁の両方に接続されかつ前記第１底部から底上げされたスタッドボルト台を含み、
    前記スタッドボルト台は、前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁、及び前記第２底部と一体成形された繊維強化プラスチックで構成される、請求項１～１８のいずれか一項に記載の車両構造体。
20. バッテリーブラケットを取り付けるためのスタッドボルトが、前記スタッドボルト台上に設けられる、請求項１９に記載の車両構造体。
21. 前記スタッドボルト台は、非貫通の挿入孔を有し、前記スタッドボルトは、前記挿入孔に挿入される、請求項２０に記載の車両構造体。
22. 車体中央下部に配置されたバッテリートレイであって、
    （１）前記バッテリートレイは、第１底部と、前記第１底部の外周に立設された周壁と、前記第１底部に接続された第１内壁と、前記第１底部に接続された第２内壁と、前記第１内壁及び前記第２内壁の両方に接続され、前記第１底部から底上げされた第２底部と、を備え、
    （２）前記第１底部、前記周壁、前記第１内壁、前記第２内壁及び前記第２底部は、一体成形された繊維強化プラスチックで構成され、
    （３）第１内壁、第２内壁及び第２底部によって車幅方向に延びる凹部が形成され、
    （４）前記凹部の少なくとも一箇所には、前記バッテリートレイと一体成形されたリブが設けられている、
    バッテリートレイ。
23. 一次モードにおけるバッテリートレイの固有振動数が２５Ｈｚ以上である、請求項２２に記載のバッテリートレイ。
24. 前記バッテリートレイの周壁の外側に、エネルギー吸収部材を更に備え、
    前記エネルギー吸収部材の最下部は、前記バッテリートレイの最下部よりも低い位置に位置する、請求項１～２０のいずれか１つに記載の車両構造体。
25. 前記エネルギー吸収部材の最下部は、前記バッテリートレイの前記第１底部の下方にあり、
    前記エネルギー吸収部材の最上部は、前記バッテリートレイの前記第１底部の上方にある、請求項２４に記載の車両構造体。
26. 前記バッテリートレイの下に保護壁を更に含み、
    前記保護壁が前記エネルギー吸収部材に接続される、請求項２４又は２５に記載の車両構造体。
    
    

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