JP2024006628A - 電動車両用バッテリーケースおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両用バッテリーケースおよびその製造方法において、シール性を向上させるとともに、フレームの溶接熱歪による組立精度の低下を抑制しつつ簡易に構成する。【解決手段】電動車両用バッテリーケースは、車両上下方向から見て矩形枠状に構成され、内側に空間ＴＨを画定するフレーム１１０と、空間ＴＨを分割するようにフレームの内側に配置されるクロスメンバー１５０と、バッテリーを収容し、フレームの空間内に少なくとも部分的に配置されるバスタブ状のトレイ１２０とを備える。フレームは、車両前後方向に延びる一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと、車幅方向に延びる一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂとを含む。クロスメンバーは、第１補助部材１５１と第２補助部材１５２とを含む。一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材は機械的に接合されている。第１補助部材および第２補助部材は機械的に接合されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電動車両用バッテリーケースおよびその製造方法に関する。

電気自動車などの電動車両は、十分な航続距離を確保するために大容量のバッテリーを搭載する必要がある一方で広い車室が求められている。これらの要求を両立するため、多くの電気自動車では大容量のバッテリーをバッテリーケースに格納して車両の床下全面に搭載している。従って、電動車両用バッテリーケースには、路面などからの水の浸入を防止して電子部品の不具合を防止するための高いシール性が求められるとともに、内部のバッテリーを保護するために高い衝突強度が求められる。

例えば、特許文献１には、金属板を冷間プレス成形によりバスタブ状に成形したトレイを用いることでシール性を向上させたバッテリーケースが開示されている。

特開２０１７－２２６３５３号公報

特許文献１のバッテリーケースでは、バスタブ状のトレイによってシール性を向上させているが、トレイを収容するフレームを構成するために、縦骨とフロントビームとリヤビームとを溶接などの接合手段によって接合する必要がある。特に、接合手段として溶接を利用すると、製造工程が複雑化するだけなく、溶接熱歪によるフレームの組立精度の低下が生じるおそれがある。

本発明は、電動車両用バッテリーケースおよびその製造方法において、バスタブ状のトレイによってシール性を向上させるとともに、トレイを収容するフレームおよびクロスメンバーの溶接熱歪による組立精度の低下を抑制しつつ簡易に構成することを課題とする。

本発明の第１の態様は、車両上下方向から見て矩形枠状に構成され、内側に空間を画定するフレームと、前記空間を分割するように前記フレームの内側に配置されるクロスメンバーと、バッテリーを収容し、前記フレームの前記空間内に少なくとも部分的に配置されるバスタブ状のトレイとを備え、前記フレームは、アルミ押出材であって車両前後方向に延びる一対の第１骨格部材と、アルミ押出材であって車幅方向に延びる一対の第２骨格部材とを含み、前記クロスメンバーは、アルミ押出材であって前記一対の第１骨格部材を連結する第１補助部材と、アルミ押出材であって前記一対の第２骨格部材を連結する第２補助部材とを含み、前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材は、機械的に接合され、前記第１補助部材および前記第２補助部材は、機械的に接合されている、電動車両用バッテリーケースを提供する。

この構成によれば、一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材が機械的接合方法によって接合されるとともに第１補助部材および第２補助部材が機械的接合方法によって接合されるため、複雑な溶接を要しない。ここで、機械的接合方法は、溶接などの冶金的接合方法と異なり、力学的エネルギーを使った接合方法である。機械的接合方法は、例えば、嵌め合いを利用した接合や、ボルトおよびナット、並びにリベットなどを利用した接合方法を含む。従って、溶接熱歪によるフレームの組立精度の低下を抑制できるとともにフレームおよびクロスメンバーを簡易に構成できる。また、トレイがバスタブ状に形成されているため、トレイに継ぎ目も存在せず、路面などからの水の浸入を防止可能な高いシール性を確保できる。また、クロスメンバーがフレームを内部から支持するため、高い剛性を確保できる。

前記一対の第１骨格部材は第１係合部を有し、前記一対の第２骨格部材は第２係合部を有し、前記第１係合部および前記第２係合部の少なくとも一方は、凹形状を有し、前記第１係合部および前記第２係合部が係合していることにより、前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材が直接的に接合されていてもよい。

この構成によれば、第１係合部および第２係合部が係合することにより、一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材が直接的に接合される。従って、フレームを簡易に構成できる。ここで、上記係合とは、溶接などの別途の接合手段を要することなく、構造的に位置拘束を伴う嵌合をいう。このような構造的に位置拘束を伴う嵌合により、正確な位置決めがなされるため、寸法精度および接合精度を向上できる。

前記第２係合部は、前記車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部と、前記凹部の一部を構成し、前記車両上下方向の下方に向かって凸形状の差込部とを有し、前記第１係合部は、前記車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部と、前記差込部と位置合わせされ、前記差込部が挿入される差込穴とを有してもよい。

この構成によれば、第１係合部および第２係合部の係合構造を具体的に実現できる。特に、車両上下方向に凹んだ凹部が互いに嵌合することで、一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材の水平方向の位置が拘束される。また、差込穴に差込部が挿入されるため、係合が解かれることを抑制できる。さらに、バスタブ状のトレイがフレームに対して上方から配置されるため、第１係合部および第２係合部がトレイによって被覆され得る。従って、車両上下方向の位置も拘束されるとともに係合が解かれることを抑制できる。

前記第１係合部の前記凹部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第１角度で狭まるように傾斜する第１傾斜部を備え、前記第２係合部は、前記第１傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第１角度で狭まるように傾斜する第２傾斜部を有してもよい。

この構成によれば、第１係合部および第２係合部は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

前記一対の第１骨格部材は、前記空間に面するように設けられた第１穴部を有し、前記第１補助部材の両端は、前記第１穴部に挿入されていてもよい。

この構成によれば、第１補助部材による一対の第１骨格部材の連結を具体的に設計できる。特に、第１穴部に第１補助部材を挿入する構成は、簡易かつ低コストである。

前記第１穴部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第２角度で狭まるように傾斜する第３傾斜部を備え、前記第１補助部材は、前記第３傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第２角度で狭まるように傾斜する第４傾斜部を有してもよい。

この構成によれば、第１穴部および第１補助部材は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

前記一対の第２骨格部材は、前記空間に面するように設けられた第２穴部を有し、前記第２補助部材の両端は、前記第２穴部に挿入されていてもよい。

この構成によれば、第２補助部材による一対の第２骨格部材の連結を具体的に設計できる。特に、第２穴部に第２補助部材を挿入する構成は、簡易かつ低コストである。

前記第２穴部は、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって第３角度で狭まるように傾斜する第５傾斜部を備え、前記第２補助部材は、前記第５傾斜部と位置合わせされ、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって前記第３角度で狭まるように傾斜する第６傾斜部を有してもよい。

この構成によれば、第２穴部および第２補助部材は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

前記第１補助部材は第３係合部を有し、前記第２補助部材は第４係合部を有し、前記第３係合部および前記第４係合部の少なくとも一方は、凹形状を有し、前記第３係合部および前記第４係合部が係合していることにより、前記第１補助部材および前記第２補助部材が接合されていてもよい。

この構成によれば、第１補助部材および第２補助部材が接合することで、フレーム全体の剛性を向上できる。

前記第３係合部は、前記車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部を有し、前記第４係合部は、前記車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部を有してもよい。

この構成によれば、第３係合部および第４係合部の係合構造を具体的に実現できる。特に、車両上下方向に凹んだ凹部が互いに嵌合することで、第１補助部材および第２補助部材の水平方向の位置が拘束される。また、バスタブ状のトレイがフレームに対して上方から配置されるため、第３係合部および第４係合部がトレイによって被覆され得る。従って、車両上下方向の位置も拘束されるとともに係合が解かれることを抑制できる。

前記第３係合部は、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第４角度で狭まるように傾斜する第７傾斜部を備え、前記第２補助部材は、前記第７傾斜部と位置合わせされ、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第４角度で狭まるように傾斜する第８傾斜部を有してもよい。

この構成によれば、第３係合部および第４係合部は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

前記第４係合部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって第５角度で狭まるように傾斜する第９傾斜部を備え、前記第１補助部材は、前記第９傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって前記第５角度で狭まるように傾斜する第１０傾斜部を有してもよい。

この構成によれば、第３係合部および第４係合部は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

前記一対の第１骨格部材は、前記車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる第１天面を有し、前記一対の第２骨格部材は、前記車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる第２天面を有し、前記第１天面および前記第２天面は、面一となっていてもよい。

この構成によれば、フレームおよびトレイの間に隙間が生じることが抑制ないし防止され得る。そのため、シール性が向上し得る。

前記一対の第１骨格部材は、水平方向に延びる第１仕切壁によって前記車両上下方向に内部を仕切られた筒状であって、前記一対の第２骨格部材は、水平方向に延びる第２仕切壁によって前記車両上下方向に内部を仕切られた筒状であって、前記第１仕切壁および前記第２仕切壁は、前記車両上下方向において同一高さに配置されていてもよい。

この構成によれば、フレームに対して水平方向の衝突荷重が負荷された際、衝突荷重は第１仕切壁および第２仕切壁を介してフレーム全体に伝達され得る。そのため、フレーム全体で衝突荷重を吸収することができ、耐衝突性が向上し得る。

前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材を接合するための接合部材をさらに備え、前記一対の第１骨格部材および前記接合部材が機械的接合方法によって接合されることにより、かつ、前記一対の第２骨格部材および前記接合部材が機械的接合方法によって接合されることにより、前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材が前記接合部材を介して間接的に接合されていてもよい。

この構成によれば、押出材である一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材に複雑な加工をすることなく、一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材を接合できる。

前記トレイは、前記フレームに圧接されていてもよい。

この構成によれば、溶接を要することなく、フレームとトレイとを簡易に一体化できる。

前記トレイの底壁から前記車両上下方向の上方に向かって少なくとも部分的に水平方向内側へ向かう負角が形成された負角部が設けられていてもよい。

この構成によれば、トレイに対して上向きの力が付加された場合でも負角部がフレームに引っ掛かるため、トレイがフレームから外れることを抑制できる。即ち、トレイとフレームとの圧接が解かれることを抑制できる。

本発明の第２の態様は、平板状の被成形部材と、アルミ押出材である一対の第１骨格部材と、アルミ押出材である一対の第２骨格部材と、アルミ押出材である第１補助部材と、アルミ押出材である第２補助部材とを準備し、前記一対の第１骨格部材を車両前後方向に延びるように配置し、前記一対の第２骨格部材を車幅方向に延びるように配置し、前記一対の第１骨格部材と前記一対の第２骨格部材とを機械的に接合することで車両上下方向から見て矩形枠状であって内側に空間を画定するフレームを構成するとともに、前記空間を分割するように前記一対の第１骨格部材を連結する前記第１補助部材と前記一対の第２骨格部材を連結する前記第２補助部材とを機械的に接合することでクロスメンバーを構成し、前記被成形部材を前記フレームおよび前記クロスメンバーに重ねて配置し、前記フレームおよび前記クロスメンバーとは反対側から前記被成形部材に圧力を加え、前記フレームおよび前記クロスメンバーに前記被成形部材を押し付けて前記空間内で膨出させ、それによって前記被成形部材をバスタブ状のトレイに変形させるとともに前記フレームおよび前記クロスメンバーに圧接することを含む、電動車両用バッテリーケースの製造方法を提供する。

この方法によれば、一対の第１骨格部材および一対の第２骨格部材が機械的接合方法によって接合されるとともに第１補助部材および第２補助部材が機械的接合方法によって接合されるため、複雑な溶接を要しない。ここで、機械的接合方法は、溶接などの冶金的接合方法と異なり、力学的エネルギーを使った接合方法である。機械的接合方法は、例えば、ボルトおよびナット、並びにリベットなどを利用した接合方法を含む。従って、溶接熱歪によるフレームの組立精度の低下を抑制できるとともにフレームおよびクロスメンバーを簡易に構成できる。また、トレイがバスタブ状に形成されているため、トレイに継ぎ目も存在せず、路面などからの水の浸入を防止可能な高いシール性を確保できる。また、クロスメンバーがフレームを内部から支持するため、高い剛性を確保できる。

前記電動車両用バッテリーケースの製造方法は、液体が注入される弾性体をさらに準備し、前記弾性体を前記被成形部材に接するように配置し、前記弾性体に加圧された液体を注入することで、前記フレームおよび前記クロスメンバーとは反対側から前記被成形部材に圧力を加え、前記フレームおよび前記クロスメンバーに前記被成形部材を押し付けて前記空間内で膨出させ、それによって前記被成形部材をバスタブ状のトレイに変形させるとともに前記フレームに圧接することをさらに含んでもよい。

この方法によれば、クロスメンバーが配置されているような複雑な形状に対する被成形部材の膨出変形を容易にできる。換言すると、被成形部材の膨出量を増やすことができ、トレイをフレームおよびクロスメンバーに強固に圧接できる。

電動車両用バッテリーケースの製造方法は、変形および圧接する前に金型を用いて予備成形を実行することをさらに含んでもよい。

この構成によれば、トレイをフレームおよびクロスメンバーの形状に合わせて変形させる工程が少なくとも２回行われる。そのため、被成形部材を１回で変形させる場合と比較して、歪が生じ難く、成形性が向上し得る。

本発明によれば、電動車両用バッテリーケースおよびその製造方法において、バスタブ状のトレイによってシール性を向上させるとともに、トレイを収容するフレームを溶接熱歪による組立精度の低下を抑制しつつ簡易に構成できる。

本発明の第１実施形態に係る電動車両用バッテリーケースを搭載した電気自動車の側面図。 バッテリーケースの概略断面図。 バッテリーケースの斜視図。 バッテリーケースの分解斜視図。 フレームの分解斜視図。 第１骨格部材および第１補助部材の分解斜視図。 図４の線VII-VIIの断面図。 第２骨格部材および第２補助部材の分解斜視図。 図４の線IX-IXの断面図。 図４の線X-Xの断面図。 図４の線XI-XIの断面図。 被成形部材、第１骨格部材、および第２骨格部材の斜視図 バッテリーケースの製造方法を示す第１断面図。 バッテリーケースの製造方法を示す第２断面図。 バッテリーケースの製造方法を示す第３断面図。 予備成形を示す断面図。 本発明の第２実施形態におけるバッテリーケースの一部の分解斜視図。 第２実施形態の変形例におけるバッテリーケースの一部の分解斜視図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して、電動車両１は、バッテリー３０から供給される電力によって不図示のモータを駆動させて走行する車両である。例えば、電動車両１は、電気自動車またはプラグインハイブリッド車等であり得る。車両の種類については、特に限定されず、乗用車、トラック、作業車、またはその他のモビリティ等であり得る。以下では、電動車両１として乗用車タイプの電気自動車の場合を例に挙げて説明する。

電動車両１は、車体前部１０に不図示のモータや高電圧機器等を搭載している。また、電動車両１は、車体中央部２０の車室Ｒの床下の概ね全面にバッテリー３０を格納した電動車両用バッテリーケース１００（以下、単にバッテリーケース１００ともいう。）を搭載している。なお、図１中、電動車両１の前後方向をＸ方向で示し、上下方向をＺ方向で示している。以降の図でも同表記とし、図２以降で車幅方向をＹ方向で示す。

図２を参照して、バッテリーケース１００は、車幅方向においてロッカー部材２００の内側に配置されている。ロッカー部材２００は、電動車両１（図１参照）の車幅方向両端下部において車両前後方向に延びている。ロッカー部材２００は、複数枚の金属板が貼り合わされて形成されており、電動車両１の側方からの衝撃に対して車室Ｒおよびバッテリーケース１００を保護する機能を有する。

図２～４を合わせて参照して、バッテリーケース１００は、貫通孔ＴＨを画定するフレーム１１０と、バスタブ状のトレイ１２０と、これらを上下から挟み込むように配置されるトップカバー１３０（図２参照）およびアンダーカバー１４０（図２参照）とを備える。ここで、貫通孔ＴＨは、本発明における空間の一例である。

図５を合わせて参照して、フレーム１１０は、バッテリーケース１００の骨格をなす部材である。フレーム１１０は、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂが接合されることによって車両上下方向から見て矩形枠状に構成され、内側に貫通孔ＴＨを画定している。以降、フレーム１１０の内側とは、矩形枠状の中心側をいい、外側とはその反対側をいう。また、以降、第１骨格部材１１１Ａおよび第２骨格部材１１２Ａを中心に説明するが、第１骨格部材１１１Ｂおよび第２骨格部材１１２Ｂについても同様の構成である。

図５を参照すると、第１骨格部材１１１Ａは、車両前後方向に直線状に延びるアルミ押出材である。第１骨格部材１１１Ａは、第１骨格部材本体１１１ａと、第１骨格部材本体１１１ａの外側に配置される第１骨格部材補強部１１１ｂとを有する。第１骨格部材本体１１１ａは、中空状（筒状）で、車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる天面（第１天面）１１１ｌを有する。第１骨格部材本体１１１ａの内部は、水平方向（車幅方向かつ車両前後方向）に延びる仕切壁（第１仕切壁）１１１ｃによって車両上下方向に仕切られている。また、第１骨格部材補強部１１１ｂは、中空状である。同様に、第１骨格部材補強部１１１ｂの内部は、水平方向に延びる仕切壁１１１ｄによって車両上下方向に仕切られている。

また、第１骨格部材１１１Ａは、車両前後方向の両端部において第１係合部１１１ｅを有している。第１係合部１１１ｅは、凹形状を有している。詳細には、第１係合部１１１ｅは、車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部１１１ｆと、後述の差込部１１２ｋと位置合わせされるように第１骨格部材補強部１１１ｂに設けられ、差込部１１２ｋが挿入される差込穴１１１ｍを有する。凹部１１１ｆは、底面１１１ｆ１と、２つの側面１１１ｆ２，１１１ｆ３とによって構成されている。底面１１１ｆ１は、仕切壁１１１ｃによって構成されている。一方の側面１１１ｆ２は底面１１１ｆ１に対して垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられ、他方の側面（第１傾斜部）１１１ｆ３は後述する第２骨格部材１１２Ａの傾斜面１１２ｄ１の傾斜に合わせて傾斜して設けられている。

第２骨格部材１１２Ａは、車幅方向に直線状に延びるアルミ押出材である。第２骨格部材１１２Ａは、中空状（筒状）で、車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる天面（第２天面）１１２ｊを有する。第２骨格部材１１２Ａの内部は、仕切壁（第２仕切壁）１１２ａによって車両上下方向に仕切られている。第２骨格部材１１２Ａは、車両前後方向内側に内面１１２ｄを備える。内面１１２ｄは仕切壁１１２ａより上側の傾斜面（第２傾斜部）１１２ｄ１と、仕切壁１１２ａより下側の鉛直面１１２ｄ２とを含む。傾斜面１１２ｄ１は前述のように他方の側面１１１ｆ３に合わせて鉛直方向から傾斜しているが、鉛直面１１２ｄ２は鉛直方向（車両上下方向）に沿って延びている。

第２骨格部材１１２Ａは、両端部において第２係合部１１２ｂを有する。第２係合部１１２ｂは、凹形状を有している。詳細には、第２係合部１１２ｂは、車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部１１２ｃと、凹部１１２ｃの一部を構成し、車両上下方向の下方に向かって凸形状の差込部１１２ｋとを有している。凹部１１２ｃは、天面１１２ｃ１と、２つの側面１１２ｃ２，１１２ｃ３とによって構成されている。凹部１１２ｃの天面１１２ｃ１は、仕切壁１１２ａによって構成されている。凹部１１２ｃの２つの側面１１２ｃ２，１１２ｃ３は天面１１２ｃ１に対して垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられている。

第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂは、互いに係合する形状を有している。ここで、係合とは、機械的接合方法の１つであり、溶接などの別途の接合手段を要することなく、構造的に位置拘束を伴う嵌合をいう。ここで、機械的接合方法は、溶接などの冶金的接合方法と異なり、力学的エネルギーを使った接合方法である。本実施形態とは異なるが、機械的接合方法は、例えば、ボルトおよびナット、並びにリベットなどを利用した接合方法を含み得る。本実施形態では、第１係合部１１１ｅの凹部１１１ｆおよび第２係合部１１２ｂの凹部１１２ｃが係合することにより、第１骨格部材１１１Ａおよび第２骨格部材１１２Ａが直接的に接合されている。なお、溶接熱歪が生じない程度であれば、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂを溶接してもよい。例えば、図４に示す溶接部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で溶接されてもよい。溶接部分Ｗ１，Ｗ２は、天面１１１ｌおよび天面１１２ｊが接する部分である。溶接部分Ｗ３は、差込部１１２ｋと、第１骨格部材補強部１１１ｂの底壁１１１ｂ１とが接する部分である。

図４を参照すると、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂが互いに係合した際、天面１１１ｌおよび天面１１２ｊは面一になっている。また、仕切壁１１１ｃおよび仕切壁１１２ａは、車両上下方向において同一高さに配置されている。

なお、本実施形態では、貫通孔ＴＨを画定するフレーム１１０を例に説明するが、フレーム１１０の形状は貫通形状に限定されない。例えば、フレーム１１０は、貫通形状に代えて凹形状を有してもよく、即ち底壁を有していてもよい。

また、本実施形態では、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂの両方が車両上下方向に凹んだ形状を有する構造を例示しているが、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂは当該形状に限定されず、第１骨格部材１１１Ａと第２骨格部材１１２Ａとを接合可能な任意の形状であり得る。例えば、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂの一方のみが凹形状を有する構造であってもよい。当該凹形状は、車両上下方向に凹んだ形状に限らず、その他の方向に凹んだ形状であってもよい。また、凹形状以外の係合構造が採用されてもよい。

図４を参照すると、本実施形態では、貫通孔ＴＨを分割するようにクロスメンバー１５０がフレーム１１０の内側に配置されている。クロスメンバー１５０は、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを連結する３本の第１補助部材１５１と、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを連結する１本の第２補助部材１５２とを含む。後に詳述するが、第１補助部材１５１および第２補助部材１５２は、互いに交わる位置で係合されている。

図６および図７参照すると、第１骨格部材１１１Ｂは、車両前後方向の略中央に内側（貫通孔ＴＨ）に面するように設けられた第１穴部１１１ｇを備える。なお、図６および図７では、第１骨格部材１１１Ｂを用いて説明するが、第１骨格部材１１１Ａに関しても同様の構成である。第１穴部１１１ｇは、底面１１１ｈと、底面１１１ｈと対向する天面１１１ｉと、底面１１１ｈと天面１１１ｉとを接続する２つの側面１１１ｊ，１１１ｋとによって画定されている。側面１１１ｊは、車幅方向に垂直な断面において、垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられた下部側面１１１ｊ１と、鉛直方向から角度（第２角度）θ２だけ傾斜している上部側面１１１ｊ２とを有する。また、側面１１１ｋは、車幅方向に垂直な断面において、垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられた下部側面１１１ｋ１と、鉛直方向から角度（第２角度）θ２だけ傾斜している上部側面１１１ｋ２とを有する。すなわち、上部側面１１１ｊ２，１１１ｋ２は、車幅方向から見て車両上下方向の下方に向かって角度θ２で狭まるように傾斜している。上部側面１１１ｊ２，１１１ｋ２によって第３傾斜部が構成されている。例えば、角度θ２は、１度以上かつ１０度以下であり得る。

第１補助部材１５１は、車幅方向に直線状に延びるアルミ押出材である。車幅方向に垂直な断面において、第１補助部材１５１は、中空状である。第１補助部材１５１の内部は、仕切壁１５１ａによって車両上下方向に仕切られている。第１補助部材１５１は、車両上下方向の上部に位置する頂壁１５１ｂと、頂壁１５１ｂに対向する底壁１５１ｃと、頂壁１５１ｂおよび底壁１５１ｃのそれぞれの両端を接続する側壁１５１ｄ，１５１ｅとを備える。本実施形態では、側壁１５１ｄ，１５１ｅは、上部側壁（第４傾斜部）１５１ｄ１，１５１ｅ１、中部側壁１５１ｄ２，１５１ｅ２、および下部側壁（第１０傾斜部）１５１ｄ３，１５１ｅ３で構成される。中部側壁１５１ｄ２，１５１ｅ２は、車幅方向に垂直な断面において、垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられている。上部側壁１５１ｄ１，１５１ｅ１は、鉛直方向から角度θ２だけ傾斜している。換言すると、上部側壁１５１ｄ１，１５１ｅ１は、車幅方向から見て車両上下方向の下方に向かって角度θ２で狭まるように傾斜している。また、下部側壁１５１ｄ３，１５１ｅ３は、鉛直方向から角度θ５だけ傾斜している。換言すると、下部側壁１５１ｄ３，１５１ｅ３は、車幅方向から見て車両上下方向の上方に向かって角度θ５で狭まるように傾斜している。例えば、角度θ５は、１度以上かつ１０度以下であり得る。

第１補助部材１５１は一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂの間の距離よりも長く、第１補助部材１５１の両端は一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂの第１穴部１１１ｇに挿入されている。この際、上部側面１１１ｋ２，１１１ｊ２および上部側壁１５１ｄ１，１５１ｅ１はそれぞれ面で接している。換言すると、上部側壁１５１ｄ１，１５１ｅ１は、上部側面１１１ｋ２，１１１ｊ２とそれぞれ位置合わせされている。

図８および図９を参照すると、第２骨格部材１１２Ｂは、車幅方向の略中央に内側（貫通孔ＴＨ）に面するように設けられた第２穴部１１２ｅを備える。なお、図８では、第２骨格部材１１２Ｂを用いて説明するが、第２骨格部材１１２Ａに関しても同様の構成である。第２穴部１１２ｅは、底面１１２ｆと、底面１１２ｆと対向する天面１１２ｇと、底面１１２ｆと天面１１２ｇとを接続する２つの側面１１２ｈ，１１２ｉとによって画定されている。側面１１２ｈは、車両前後方向に垂直な断面において、鉛直方向から角度（第３角度）θ３だけ傾斜している。また、側面１１２ｉは、車両前後方向に垂直な断面において、鉛直方向から角度（第３角度）θ３だけ傾斜している。すなわち、下部側面１１２ｈ，１１２ｉは、車幅方向から見て車両上下方向の上方に向かって角度θ３で狭まるように傾斜している。下部側面１１２ｈ，１１２ｉによって第５傾斜部が構成されている。例えば、角度θ３は、１度以上かつ１０度以下であり得る。

第２補助部材１５２は、車両前後方向に直線状に延びるアルミ押出材である。車両前後方向に垂直な断面において、第２補助部材１５２は、中空状である。第２補助部材１５２の内部は、仕切壁１５２ａによって車両上下方向に仕切られている。第２補助部材１５２は、車両上下方向の上部に位置する頂壁１５２ｂと、頂壁１５２ｂに対向する底壁１５２ｃと、頂壁１５２ｂおよび底壁１５２ｃのそれぞれの両端を接続する側壁１５２ｄ，１５２ｅを備える。本実施形態では、側壁１５２ｄ，１５２ｅは、上部側壁（第８傾斜部）１５２ｄ１，１５２ｅ１および下部側壁（第６傾斜部）１５２ｄ２，１５２ｅ２で構成される。下部側壁１５２ｄ２，１５２ｅ２は、車両前後方向に垂直な断面において、垂直から角度θ３だけ傾斜している。換言すると、下部側壁１５２ｄ２，１５２ｅ２は、車両前後方向から見て車両上下方向の上方に向かって角度θ３で狭まるように傾斜している。また、上部側壁１５２ｄ１，１５２ｅ１は、車両前後方向に垂直な断面において、垂直から角度θ４だけ傾斜している。換言すると、上部側壁１５２ｄ１，１５２ｅ１は、車両前後方向から見て車両上下方向の下方に向かって角度θ４で狭まるように傾斜している。例えば、角度θ４は、１度以上かつ１０度以下であり得る。

第２補助部材１５２は一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの間の距離よりも長く、第２補助部材１５２の両端は一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの第２穴部１１２ｅに挿入されている。この際、下部側面１１２ｈ，１１２ｉおよび下部側壁１５２ｄ２，１５２ｅ２はそれぞれ面で接している。換言すると、下部側壁１５２ｄ２，１５２ｅ２は、下部側面１１２ｈ，１１２ｉとそれぞれ位置合わせされている。

図７を参照すると、第１係合部１１１ｅの側面１１１ｆ３は、鉛直方向から角度（第１角度）θ１だけ傾斜している。換言すると、側面１１１ｆ３は、車幅方向からみて車両上下方向の下方に向かって角度θ１で狭まるように傾斜している。例えば、角度θ１は、１度以上かつ１０度以下であり得る。また、傾斜面１１２ｄ１は、車幅方向に垂直な断面において、車両上下方向の上方に向かうにつれて貫通孔ＴＨを狭めるように鉛直方向から角度θ１だけ傾斜している。換言すると、傾斜面１１２ｄ１は、車幅方向から見て車両上下方向の下方に向かって角度θ１で狭まるように傾斜している。第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂが係合する際、第１係合部１１１ｅの側面１１１ｆ３と、第２骨格部材１１２Ａの傾斜面１１２ｄ１とは面で接している。換言すると、第２係合部１１２ｂは、側面１１１ｆ３と位置合わせされた傾斜面１１２ｄ１を含む。

図６および図１０を参照すると、第１補助部材１５１は、車幅方向の略中央部（即ち第１補助部材１５１および第２補助部材１５２が交わる部分）に第３係合部１５１ｆを有する。換言すると、第３係合部１５１ｆは、車幅方向において第２補助部材１５２と位置合わせされている。第３係合部１５１ｆは、凹形状を有している。詳細には、第３係合部１５１ｆは、車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部１５１ｇを有している。凹部１５１ｇは、底面１５１ｇ１と、側面（第７傾斜部）１５１ｇ２，１５１ｇ３とによって構成されている。底面１５１ｇ１は、仕切壁１５１ａによって構成されている。すなわち、第１補助部材１５１は、車幅方向に垂直な断面において、凹部１５１ｇの車両上下方向の下方に閉じられた空間Ｓ１（図７参照）を有する。側面１５１ｇ２，１５１ｇ３は、車両前後方向に垂直な断面において、鉛直方向から角度（第４角度）θ４だけ傾斜している。換言すると、側面１５１ｇ２，１５１ｇ３は、車両前後方向から見て車両上下方向の下方に向かって角度θ４で狭まるように傾斜している。

図８および図１１を参照すると、第２補助部材１５２は、第１補助部材１５１および第２補助部材１５２が交わる部分に第４係合部１５２ｆを有する。換言すると、第４係合部１５２ｆは、車両前後方向において第１補助部材１５１と位置合わせされている。第４係合部１５２ｆは、凹形状を有している。詳細には、第４係合部１５２ｆは、車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部１５２ｇを有している。凹部１５２ｇは、天面１５２ｇ１と、上部側面１５２ｇ２，１５２ｇ３と、下部側面（第９傾斜部）１５２ｇ４，１５２ｇ５とによって構成されている。天面１５２ｇ１は、仕切壁１５２ａによって構成されている。すなわち、第２補助部材１５２は、車両前後方向に垂直な断面において、凹部１５２ｇの車両上下方向の上方に閉じられた空間Ｓ２（図９参照）を有する。上部側面１５２ｇ２，１５２ｇ３は天面１５２ｇ１に対して垂直に（即ち鉛直方向に沿って）設けられている。下部側面１５２ｇ４，１５２ｇ５は、上部側面１５２ｇ２，１５２ｇ３から連なり、車幅方向に垂直な断面において、鉛直方向から角度（第５角度）θ５だけ傾斜している。換言すると、下部側面１５２ｇ４，１５２ｇ５は、車幅方向から見て車両上下方向の上方に向かって角度θ５で狭まるように傾斜している。

図５、図１０、および図１１を参照すると、第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆは、互いに係合する形状を有している。本実施形態では、第３係合部１５１ｆの凹部１５１ｇおよび第４係合部１５２ｆの凹部１５２ｇが係合することにより、第１補助部材１５１および第２補助部材１５２が直接的に接合されている。具体的には、第３係合部１５１ｆの側面１５１ｇ２，１５１ｇ３と、第２補助部材１５２の上部側壁１５２ｄ１，１５２ｅ１とは面で接している（図１０参照）。すなわち、第３係合部１５１ｆの側面１５１ｇ２，１５１ｇ３と、第２補助部材１５２の上部側壁１５２ｄ１，１５２ｅ１とは、位置合わせされている。また、第４係合部１５２ｆの下部側面１５２ｇ４，１５２ｇ５と、第１補助部材１５１の下部側壁１５１ｄ３，１５１ｅ３とは面で接している（図１１参照）。すなわち、第４係合部１５２ｆの下部側面１５２ｇ４，１５２ｇ５と、第１補助部材１５１の下部側壁１５１ｄ３，１５１ｅ３とは、位置合わせされている。なお、第２補助部材１５２における第３係合部１５１ｆの側面１５１ｇ２，１５１ｇ３と位置合わせされた部分のみが角度θ４で傾斜していてもよい。また、第１補助部材１５１における第４係合部１５２ｆの下部側面１５２ｇ４，１５２ｇ５と位置合わせされた部分のみが角度θ４で傾斜していてもよい。

また、本実施形態では、第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆの両方が車両上下方向に凹んだ形状を有する構造を例示しているが、第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆは当該形状に限定されず、第１補助部材１５１と第２補助部材１５２とを接合可能な任意の形状であり得る。例えば、第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆの一方のみが凹形状を有する構造であってもよい。当該凹形状は、車両上下方向に凹んだ形状に限らず、その他の方向に凹んだ形状であってもよい。また、凹形状以外の係合構造が採用されてもよい。

図４を参照すると、トレイ１２０は、バッテリー３０（図２参照）を収容するバスタブ状の部材である。トレイ１２０は、例えばアルミニウム合金製の板材からなる。トレイ１２０は、外縁部において水平方向（Ｘ－Ｙ方向）へ延びるフランジ１２１と、フランジ１２１と連続して凹形状を有する収容部１２２とを備える。収容部１２２は、バッテリー３０を収容する部分であり、フレーム１１０の貫通孔ＴＨ内に部分的に配置される。収容部１２２は、底面を構成する底壁１２２ａと、底壁１２２ａの周囲に設けられて底壁１２２ａとは反対側に開口部１２２ｅを画定する周壁１２２ｂとを有する。詳細を後述するが、周壁１２２ｂは、フレーム１１０に対して圧接されている。

収容部１２２の底壁１２２ａには、第１補助部材１５１に対して相補的な形状を有する張出部１２２ｃと、第２補助部材１５２に対して相補的な形状を有する張出部１２２ｄとが形成されている。張出部１２２ｃは、底壁１２２ａが部分的に上方へ張り出すとともに車幅方向に延びる部分である。張出部１２２ｄは、底壁１２２ａが部分的に上方へ張り出すとともに車両前後方向に延びる部分である。詳細は後述するが、張出部１２２ｃは、第１補助部材１５１に対して圧接され、張出部１２２ｄは、第２補助部材１５２に対して圧接されている。

図３を再び参照して、トレイ１２０とフレーム１１０が組み合わされた状態では、トレイ１２０のフランジ１２１がフレーム１１０の天面１１１ｌ，１１２ｊ（図４参照）に載置されるとともに、トレイ１２０の収容部１２２がフレーム１１０の貫通孔ＴＨ内に配置される。このとき、張出部１２２ｃ、１２２ｄがクロスメンバー１５０を部分的に被覆するように配置される。図４では、説明のために仮想的に分解図を示しているが、トレイ１２０は張出部１２２ｃ，１２２ｄがクロスメンバー１５０に対して圧接されることにより、図３のように組み合わされた状態で一体化されている。

図２を再び参照して、トレイ１２０の収容部１２２にはバッテリー３０が配置される。収容部１２２がバッテリー３０の上方からトップカバー１３０によって密閉されることで、バッテリー３０がバッテリーケース１００に格納される。当該密閉構造によって、バッテリーケース１００の外部からの水の浸入が防止される。特に、トレイ１２０がバスタブ状に形成されているため、トレイ１２０に継ぎ目も存在せず、路面などからの水の浸入を防止可能な高いシール性を確保できる。また、バッテリーケース１００の内部の圧力調整用の安全弁が設けられてもよい。

図２の例では、トップカバー１３０およびトレイ１２０は、フレーム１１０に対してねじで共締めされて固定されている。トップカバー１３０の上方には、車室Ｒの床面を構成するフロアパネル３００と、車室Ｒにおいて車幅方向に延びるフロアクロスメンバー４００とが配置されている。また、トレイ１２０の下方には、アンダーカバー１４０が配置されている。アンダーカバー１４０は、フレーム１１０およびクロスメンバー１５０それぞれにねじ止めされ、トレイ１２０を下方から支持している。

図１２～１５を参照して、上記構成を有するバッテリーケース１００の製造方法を説明する。図１３～１５は車幅方向に垂直な断面を示す。また、図１３～１５では、図示を明瞭にするため１本の第１補助部材１５１のみを示す。

図１２を参照して、平板状の被成形部材１２０と、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂと、第１補助部材１５１と、第２補助部材１５２とを準備する。そして、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを車両前後方向に延びるように配置し、第１補助部材１５１の両端を第１穴部１１１ｇ（図６参照）に挿入することで、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを連結する。次に、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを車幅方向に延びるように配置し、第２補助部材１５２の両端を第２穴部１１２ｅ（図８参照）に挿入することで、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを連結する。次に、第１係合部１１１ｅと第２係合部１１２ｂとを機械的に係合させること（機械的接合法の一例）によって一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂとを接合して車両上下方向から見て矩形枠状であって内側に貫通孔ＴＨを画定するフレーム１１０を構成する（図４参照）。

この際、好ましくは、第１補助部材１５１の両端を第１穴部１１１ｇ（図６参照）に挿入する前に、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを加熱する。このことによって、第１穴部１１１ｇ（図６参照）の大きさが拡大し、第１補助部材１５１の両端を挿入し易くなる。また、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂが常温に戻ることで第１穴部１１１ｇ（図６参照）の大きさが縮小し、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび第１補助部材１５１が強固に連結される。変形例として、第１補助部材１５１の両端を第１穴部１１１ｇ（図６参照）に挿入する前に、第１補助部材１５１を冷却してもよい。また、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂとを機械的に接合する前に、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを加熱してもよい。この場合、前述と同様に、第１係合部１１１ｂと第２係合部１１２ｂとが強固に係合される。さらなる変形例として、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂとを機械的に接合する前に、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂを冷却してもよい。

図１３を参照して、被成形部材１２０をフレーム１１０に重ねて台５５上に配置する。なお、被成形部材とトレイに対して同じ参照符号１２０を使用するが、これは、成形前の状態が被成形部材であり、成形後の状態がトレイであることを意味する。

次いで、図１４，１５を参照して、フレーム１１０とは反対側（即ち上方側）から被成形部材１２０に圧力を加え、フレーム１１０に被成形部材１２０を押し付けて貫通孔ＴＨ内で膨出させる。そして、それによって被成形部材１２０をバスタブ状のトレイ１２０に変形させるとともにフレーム１１０に圧接する。このとき、被成形部材１２０は、第１補助部材１５１および第２補助部材１５２にも圧接される。その結果、トレイ１２０、フレーム１１０、第１補助部材１５１、および第２補助部材１５２が一体化される。

本実施形態では、被成形部材１２０に対する加圧は、弾性体を利用した圧力成形法（ゴムバルジ法）によって行われる。圧力成形法は、気体または液体の圧力によって部材を成形する方法のことをいう。本実施形態では、ゴムバルジ法において、液体が注入されることによって液体の圧力を利用して弾性変形可能な液圧伝達弾性体（弾性体）５０を使用する。液圧伝達弾性体５０は、例えば水または油などの液体が入った金属製のチャンバーの下面のみが弾性膜で塞がれている構造を有するものであり得る。そのような液圧伝達弾性体５０は、液体の圧力を調整することにより、弾性膜が変形し、液体が被成形部材１２０と直接接触することなく成形を行うことができる。

図１３，１４を参照して、本実施形態では、フレーム１１０、被成形部材１２０、および液圧伝達弾性体５０を台５５上にこの順で重ねて、接するように配置する。次に、液圧伝達弾性体５０に加圧された液体を注入することで、液圧伝達弾性体５０を介してフレーム１１０とは反対側から被成形部材１２０を加圧してフレーム１１０に押し付ける。そして、液圧伝達弾性体５０を貫通孔ＴＨ内で膨出させ、それによって被成形部材１２０をバスタブ状のトレイに変形させる。好ましくは、ゴムバルジ法による被成形部材１２０の加圧は、被成形部材１２０を加熱して軟化させた状態で行われる。この場合、被成形部材１２０の軟化により、トレイ１２０の成形時の割れを一層抑制できる。

また、液圧伝達弾性体５０を貫通孔ＴＨ内で２回膨出させてもよい。すなわち、１回目の膨出では、フレーム１１０とは反対側から被成形部材１２０に圧力を加え、フレーム１１０に被成形部材１２０を押し付けて貫通孔ＴＨ内で液圧伝達弾性体５０を膨出させる。そして、それによって被成形部材１２０を概ねバスタブ状のトレイ１２０に変形させる。２回目の膨出では、フレーム１１０とは反対側から被成形部材１２０に圧力を加え、フレーム１１０に被成形部材１２０を押し付けて貫通孔ＴＨ内で液圧伝達弾性体５０を膨出させる。そして、それによって被成形部材１２０をバスタブ状のトレイ１２０に変形させるとともにフレーム１１０に圧接する。この場合、トレイをフレームの形状に合わせて変形させる工程が２回行われるため、１回で変形させる場合と比較して、歪が生じ難く、成形性が向上し得る

図１５を参照して、被成形部材１２０がバスタブ状のトレイ１２０に変形した後に加圧力を解放すると、液圧伝達弾性体５０が自然状態の形状に復元する。従って、トレイ１２０の内部から液圧伝達弾性体５０を容易に取り除くことができる。液圧伝達弾性体５０を取り除いた後、図２に示すようにアンダーカバー１４０を接合して、バッテリー３０を収納した後、トップカバー１３０を接合することでバッテリーケース１００が構成される。

本実施形態では、フレーム１１０の上部の内側には、Ｒ形状（角の丸い形状）が付与されている。このＲ形状によって上記成形において被成形部材１２０の内側への材料流入を促すようにしている。ただし、押出材などの設計上、フレーム１１０の上部の内側以外にも小さなＲ形状が付けられることがある。図示においては、そのような小さなＲ形状は省略するものとする。

本実施形態では、被成形部材１２０をバスタブ状のトレイ１２０に成形する際、負角成形が行われる。ここで、負角とは、金型を用いた成形分野においてよく使用される用語であり、成形部材における金型の抜き角がゼロ未満（マイナス）であることを示す。本実施形態では、液圧伝達弾性体５０からの加圧によってトレイ１２０が一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂのそれぞれの傾斜面１１２ｄ１に押し付けられ、トレイ１２０の底壁１２２ａから車両上下方向の上方に向かって水平方向内側へ向かう負角が形成された負角部１２２ｆ１がトレイ１２０に設けられる。また、同様にトレイ１２０が第１補助部材１５１の上部側壁１５１ｄ１，１５１ｅ１に押し付けられ、トレイ１２０の底壁１２２ａから車両上下方向の上方に向かって水平方向（車両前後方向）へ向かう負角が形成された負角部１２２ｆ１がトレイ１２０に設けられる。

以上のようなバッテリーケース１００およびその製造方法によれば、以下の作用効果を奏する。

一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂが機械的接合方法によって接合されるとともに第１補助部材１５１および第２補助部材１５２が機械的接合方法によって接合されるため、複雑な溶接を要しない。従って、溶接熱歪によるフレーム１１０の組立精度の低下を抑制できるとともにフレーム１１０およびクロスメンバー１５０を簡易に構成できる。また、トレイ１２０がバスタブ状に形成されているため、トレイ１２０に継ぎ目も存在せず、路面などからの水の浸入を防止可能な高いシール性を確保できる。また、クロスメンバー１５０がフレーム１１０を内部から支持するため、高い剛性を確保できる。

また、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂが係合することにより、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂが直接的に接合される。従って、フレーム１１０を簡易に構成できる。さらに、構造的に位置拘束を伴う嵌合により、正確な位置決めがなされるため、寸法精度および接合精度を向上できる。

車両上下方向に凹んだ凹部１１１ｆ，１１２ｃが互いに嵌合することで、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの水平方向の位置が拘束される。また、差込穴１１１ｍに差込部１１２ｋが挿入されるため、係合が解かれることを抑制できる。さらに、バスタブ状のトレイ１２０がフレーム１１０に対して上方から配置されるため、第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂがトレイ１２０によって被覆され得る。従って、車両上下方向の位置も拘束されるとともに係合が解かれることを抑制できる。

第１係合部１１１ｅおよび第２係合部１１２ｂは、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

第１穴部１１１ｇに第１補助部材１５１を挿入する構成は簡易かつ低コストであり、第１補助部材１５１による一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂの連結を具体的に設計できる。

第１穴部１１１ｇおよび第１補助部材１５１は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

第２穴部１１２ｅに第２補助部材１５２を挿入する構成は簡易かつ低コストであり、第２補助部材１５２による一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの連結を具体的に設計できる。

第２穴部１１２ｅおよび第２補助部材１５２は、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

第１補助部材１５１および第２補助部材１５２が接合することで、フレーム１１０全体の剛性を向上できる。

車両上下方向に凹んだ凹部が互いに嵌合することで、第１補助部材１５１および第２補助部材１５２の水平方向の位置が拘束される。また、バスタブ状のトレイ１２０がフレーム１１０に対して上方から配置されるため、第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆがトレイ１２０によって被覆され得る。従って、車両上下方向の位置も拘束されるとともに係合が解かれることを抑制できる。

第３係合部１５１ｆおよび第４係合部１５２ｆは、係合するにしたがって隙間が小さくなるため、組立が容易になり、さらに組立後のガタツキが抑制ないし防止され得る。

天面１１１ｌ，１１２ｊが面一となっているため、フレーム１１０およびトレイ１２０の間に隙間が生じることが抑制ないし防止され得る。そのため、シール性が向上し得る。

第１仕切壁１１１ｃおよび第２仕切壁１１２ａが同一高さに構成されているため、フレーム１１０に対して水平方向の衝突荷重が負荷された際、衝突荷重は第１仕切壁１１１ｃおよび第２仕切壁１１２ａを介してフレーム全体に伝達され得る。そのため、フレーム１１０全体で衝突荷重を吸収することができ、耐衝突性が向上し得る。

トレイ１２０はフレーム１１０に圧接されているため、溶接を要することなく、フレーム１１０とトレイ１２０とを簡易に一体化できる。

負角部１２２ｆ１，１２２ｆ２が設けられていることから、トレイ１２０に対して上向きの力が付加された場合でも負角部１２２ｆ１，１２２ｆ２がフレーム１１０に引っ掛かるため、トレイ１２０がフレーム１１０から外れることを抑制できる。即ち、トレイ１２０とフレーム１１０との圧接が解かれることを抑制できる。

一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂが加熱されることで第１穴部１１１ｇが膨張する、または、第１補助部材１５１が冷却されることで収縮するため、第１補助部材１５１を第１穴部１１１ｇに容易に挿入できる。また、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂまたは第１補助部材１５１が常温に戻ることで、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび補助部材１５１が強固に接合され得る。同様に、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂも容易に、かつ、強固に接合され得る。

液圧伝達弾性体５０が用いられているため、第１補助部材１５１が配置されているような複雑な形状に対する被成形部材１２０の膨出変形を容易にできる。換言すると、被成形部材１２０の膨出量を増やすことができ、トレイ１２０をフレーム１１０に強固に圧接できる。

図１６を参照して、被成形部材１２０を液圧伝達弾性体５０によってバスタブ状のトレイに成形する前に予備成形型５１を用いて予備成形を実行してもよい。予備成形では、被成形部材１２０が概ねまたは完全にバスタブ状のトレイ１２０の形状に成形される。従って、予備成形型５１は、成形するトレイ１２０の形状に相補的な形状の成形面を有している。なお、予備成形型５１は、金属製であり、前述の負角成形を実行するものではない。

上記予備成形とその後に行われる本成形（液圧伝達弾性体５０の成形）によって、トレイ１２０をフレーム１１０およびクロスメンバー１５０の形状に合わせて変形させる工程が少なくとも２回行われる。そのため、被成形部材１２０を１回で変形させる場合と比較して、歪が生じ難く、成形性が向上し得る。

（第２実施形態）
図１７を参照すると、本発明の第２実施形態に係るバッテリーケース１００の構成は、以下の点で第１実施形態と異なる。本実施形態のその他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。なお、図１７では、第１骨格部材１１１Ｂおよび第２骨格部材１１２Ｂの接合部のみが拡大して示されているが、他の接合部についても同じ構成である。

第２実施形態では、バッテリーケース１００は、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを接合するための接合部材１１４をさらに備える。

接合部材１１４は、直方体状の基部１１４ａと、基部１１４ａから突出した突出部１１４ｂとを有している。突出部１１４ｂは、４つの内側突出片１１４ｂ１と、４つの内側突出片１１４ｂ１よりも基部１１４ａから大きく突出した４つの外側突出片１１４ｂ２とを含んでいる。車両上下方向から見て、４つの外側突出片１１４ｂ２は、４つの内側突出片１１４ｂ１の車幅方向外側または車両前後方向外側に位置している。

第２実施形態では、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂはそれぞれ、第１係合部１１１ｅ（図５参照）を備えておらず、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂはそれぞれ、第２係合部１１２ｂ（図５参照）を備えていない。また、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂのそれぞれの両端は、接合部材１１４の形状に対応するように斜めに切断されている。一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂのそれぞれの両端も、接合部材１１４の形状に対応するように斜めに切断されている。

４つの内側突出片１１４ｂ１および４つの外側突出片１１４ｂ２は、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂに挿入される。従って、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂ、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂ、および接合部材１１４が、フレーム１１０として組み立てられると、接合部材１１４は基部１１４ａのみ視認でき、４つの内側突出片１１４ｂ１および４つの外側突出片１１４ｂ２は視認できない。

突出部１１４ｂが一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂに差し込まれることで、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび接合部材１１４は機械的に接合される。また、突出部１１４ｂが一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂに差し込まれることで、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂおよび接合部材１１４は機械的に接合される。このようにして、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂが接合部材１１４を介して間接的に接合される。

第２実施形態では、押出材である一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂに複雑な加工をすることなく、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを接合できる。このように、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの機械的接合は、第１実施形態のように直接的な態様のものだけでなく、第２実施形態のように間接的な態様のものも含む。

図１８を参照して、第２実施形態の変形例では、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂの両端部が車両前後方向に対して垂直に切断されている。同様に、一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂの両端部が車幅方向に対して垂直に切断されている。従って、上記実施形態に比べて、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂと一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂとを容易に製造できる。

本変形例では、バッテリーケース１００は、一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂを接合するための接合部材１１５をさらに備える。

接合部材１１５は、環状扇形の柱状の基部１１５ａを有している。また、接合部材１１５は、基部１１５ａから突出する４つの突出片１１５ｂを含んでいる。接合部材１１５は、４つの突出片１１５ｂにおいて一対の第１骨格部材１１１Ａ，１１１Ｂおよび一対の第２骨格部材１１２Ａ，１１２Ｂに対して機械的接合方法によって接合されている。基部１１５ａの上面には、当該上面を被覆するカバー１１５ｃが取り付けられている。また、基部１１５ａにおいて、フレーム１１０の内側に位置する面と外側に位置する面とがそれぞれ湾曲面１１５ｄ，１１５ｅとなっている。このように、接合部材１１５の形状は様々であり得る。

１ 電動車両
１０ 車体前部
２０ 車体中央部
３０ バッテリー
５０ 液圧伝達弾性体（弾性体）
５１ 予備成形型
５５ 台
５５ａ 凹部
１００ 電動車両用バッテリーケース（バッテリーケース）
１１０ フレーム
１１０ａ 上部
１１０ｂ 内角部
１１１Ａ，１１１Ｂ 第１骨格部材
１１１ａ 第１骨格部材本体
１１１ｂ 第１骨格部材補強部
１１１ｂ１ 底壁
１１１ｃ 仕切壁（第１仕切壁）
１１１ｄ 仕切壁
１１１ｅ 第１係合部
１１１ｆ 凹部
１１１ｆ１ 底面
１１１ｆ２ 側面
１１１ｆ３ 側面（第１傾斜部）
１１１ｇ 第１穴部
１１１ｈ 底面
１１１ｉ 天面
１１１ｊ，１１１ｋ 側面
１１１ｊ１，１１１ｋ１ 下部側面
１１１ｊ２，１１１ｋ２ 上部側面（第３傾斜部）
１１１ｌ 天面（第１天面）
１１１ｍ 差込穴
１１２Ａ，１１２Ｂ 第２骨格部材
１１２ａ 仕切壁（第２仕切壁）
１１２ｂ 第２係合部
１１２ｃ 凹部
１１２ｃ１ 天面
１１２ｃ２，１１２ｃ３ 側面
１１２ｄ 内面
１１２ｄ１ 傾斜面（第２傾斜部）
１１２ｄ２ 鉛直面
１１２ｅ 第２穴部
１１２ｆ 底面
１１２ｇ 天面
１１２ｈ，１１２ｉ 側面（第５傾斜部）
１１２ｊ 天面（第２天面）
１１２ｋ 差込部
１１４ 接合部材
１１４ａ 基部
１１４ｂ 突出部
１１４ｂ１ 内側突出片
１１４ｂ２ 外側突出片
１１５ 接合部材
１１５ａ 基部
１１５ｂ 突出片
１１５ｃ カバー
１１５ｄ，１１５ｅ 湾曲面
１２０ トレイ（被成形部材）
１２１ フランジ
１２２ 収容部
１２２ａ 底壁
１２２ｂ 周壁
１２２ｃ，１２２ｄ 張出部
１２２ｅ 開口部
１２２ｆ１，１２２ｆ２ 負角部
１３０ トップカバー
１４０ アンダーカバー
１５０ クロスメンバー
１５１ 第１補助部材（補助部材）
１５１ａ 仕切壁
１５１ｂ 頂壁
１５１ｃ 底壁
１５１ｄ，１５１ｅ 側壁
１５１ｄ１，１５１ｅ１ 上部側壁（第４傾斜部）
１５１ｄ２，１５１ｅ２ 中部側壁
１５１ｄ３，１５１ｅ３ 下部側壁（第１０傾斜部）
１５１ｆ 第３係合部
１５１ｇ 凹部
１５１ｇ１ 底面
１５１ｇ２，１５１ｇ３ 側面（第７傾斜部）
１５２ 第２補助部材
１５２ａ 仕切壁
１５２ｂ 頂壁
１５２ｃ 底壁
１５２ｄ，１５２ｅ 側壁
１５２ｄ１，１５２ｅ１ 上部側壁（第８傾斜部）
１５２ｄ２，１５２ｅ２ 下部側壁（第６傾斜部）
１５２ｆ 第４係合部
１５２ｇ 凹部
１５２ｇ１ 天面
１５２ｇ２，１５２ｇ３ 上部側面
１５２ｇ４，１５２ｇ５ 下部側面（第９傾斜部）
２００ ロッカー部材
３００ フロアパネル
４００ フロアクロスメンバー

Claims (20)

1. 車両上下方向から見て矩形枠状に構成され、内側に空間を画定するフレームと、
   前記空間を分割するように前記フレームの内側に配置されるクロスメンバーと、
   バッテリーを収容し、前記フレームの前記空間内に少なくとも部分的に配置されるバスタブ状のトレイと
   を備え、
   前記フレームは、アルミ押出材であって車両前後方向に延びる一対の第１骨格部材と、アルミ押出材であって車幅方向に延びる一対の第２骨格部材とを含み、
   前記クロスメンバーは、アルミ押出材であって前記一対の第１骨格部材を連結する第１補助部材と、アルミ押出材であって前記一対の第２骨格部材を連結する第２補助部材とを含み、
   前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材は、機械的に接合され、
   前記第１補助部材および前記第２補助部材は、機械的に接合されている、電動車両用バッテリーケース。
2. 前記一対の第１骨格部材は第１係合部を有し、
   前記一対の第２骨格部材は第２係合部を有し、
   前記第１係合部および前記第２係合部の少なくとも一方は、凹形状を有し、
   前記第１係合部および前記第２係合部が係合していることにより、前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材が直接的に接合されている、請求項１に記載の電動車両用バッテリーケース。
3. 前記第２係合部は、前記車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部と、前記凹部の一部を構成し、前記車両上下方向の下方に向かって凸形状の差込部とを有し、
   前記第１係合部は、前記車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部と、前記差込部と位置合わせされ、前記差込部が挿入される差込穴とを有する、請求項２に記載の電動車両用バッテリーケース。
4. 前記第１係合部の前記凹部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第１角度で狭まるように傾斜する第１傾斜部を備え、
   前記第２係合部は、前記第１傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第１角度で狭まるように傾斜する第２傾斜部を有する、請求項３に記載の電動車両用バッテリーケース。
5. 前記一対の第１骨格部材は、前記空間に面するように設けられた第１穴部を有し、
   前記第１補助部材の両端は、前記第１穴部に挿入されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリーケース。
6. 前記第１穴部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第２角度で狭まるように傾斜する第３傾斜部を備え、
   前記第１補助部材は、前記第３傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第２角度で狭まるように傾斜する第４傾斜部を有する、請求項５に記載の電動車両用バッテリーケース。
7. 前記一対の第２骨格部材は、前記空間に面するように設けられた第２穴部を有し、
   前記第２補助部材の両端は、前記第２穴部に挿入されている、請求項５に記載の電動車両用バッテリーケース。
8. 前記第２穴部は、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって第３角度で狭まるように傾斜する第５傾斜部を備え、
   前記第２補助部材は、前記第５傾斜部と位置合わせされ、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって前記第３角度で狭まるように傾斜する第６傾斜部を有する、請求項７に記載の電動車両用バッテリーケース。
9. 前記第１補助部材は第３係合部を有し、
   前記第２補助部材は第４係合部を有し、
   前記第３係合部および前記第４係合部の少なくとも一方は、凹形状を有し、
   前記第３係合部および前記第４係合部が係合していることにより、前記第１補助部材および前記第２補助部材が接合されている、請求項７に記載の電動車両用バッテリーケース。
10. 前記第３係合部は、前記車両上下方向の下方に凹んだ形状の凹部を有し、
    前記第４係合部は、前記車両上下方向の上方に凹んだ形状の凹部を有する、請求項９に記載の電動車両用バッテリーケース。
11. 前記第３係合部は、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって第４角度で狭まるように傾斜する第７傾斜部を備え、
    前記第２補助部材は、前記第７傾斜部と位置合わせされ、前記車両前後方向から見て前記車両上下方向の下方に向かって前記第４角度で狭まるように傾斜する第８傾斜部を有する、請求項１０に記載の電動車両用バッテリーケース。
12. 前記第４係合部は、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって第５角度で狭まるように傾斜する第９傾斜部を備え、
    前記第１補助部材は、前記第９傾斜部と位置合わせされ、前記車幅方向から見て前記車両上下方向の上方に向かって前記第５角度で狭まるように傾斜する第１０傾斜部を有する、請求項１０に記載の電動車両用バッテリーケース。
13. 前記一対の第１骨格部材は、前記車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる第１天面を有し、
    前記一対の第２骨格部材は、前記車両上下方向の最も上方に位置し、水平方向に延びる第２天面を有し、
    前記第１天面および前記第２天面は、面一となっている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリーケース。
14. 前記一対の第１骨格部材は、水平方向に延びる第１仕切壁によって前記車両上下方向に内部を仕切られた筒状であって、
    前記一対の第２骨格部材は、水平方向に延びる第２仕切壁によって前記車両上下方向に内部を仕切られた筒状であって、
    前記第１仕切壁および前記第２仕切壁は、前記車両上下方向において同一高さに配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリーケース。
15. 前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材を接合するための接合部材をさらに備え、
    前記一対の第１骨格部材および前記接合部材が機械的接合方法によって接合されることにより、かつ、前記一対の第２骨格部材および前記接合部材が機械的接合方法によって接合されることにより、前記一対の第１骨格部材および前記一対の第２骨格部材が前記接合部材を介して間接的に接合されている、請求項１に記載の電動車両用バッテリーケース。
16. 前記トレイは、前記フレームに圧接されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリーケース。
17. 前記トレイの底壁から前記車両上下方向の上方に向かって少なくとも部分的に水平方向内側へ向かう負角が形成された負角部が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリーケース。
18. 平板状の被成形部材と、アルミ押出材である一対の第１骨格部材と、アルミ押出材である一対の第２骨格部材と、アルミ押出材である第１補助部材と、アルミ押出材である第２補助部材とを準備し、
    前記一対の第１骨格部材を車両前後方向に延びるように配置し、
    前記一対の第２骨格部材を車幅方向に延びるように配置し、
    前記一対の第１骨格部材と前記一対の第２骨格部材とを機械的に接合することで車両上下方向から見て矩形枠状であって内側に空間を画定するフレームを構成するとともに、前記空間を分割するように前記一対の第１骨格部材を連結する前記第１補助部材と前記一対の第２骨格部材を連結する前記第２補助部材とを機械的に接合することでクロスメンバーを構成し、
    前記被成形部材を前記フレームおよび前記クロスメンバーに重ねて配置し、
    前記フレームおよび前記クロスメンバーとは反対側から前記被成形部材に圧力を加え、前記フレームおよび前記クロスメンバーに前記被成形部材を押し付けて前記空間内で膨出させ、それによって前記被成形部材をバスタブ状のトレイに変形させるとともに前記フレームおよび前記クロスメンバーに圧接する
    ことを含む、電動車両用バッテリーケースの製造方法。
19. 液体が注入される弾性体をさらに準備し、
    前記弾性体を前記被成形部材に接するように配置し、
    前記弾性体に加圧された液体を注入することで、前記フレームおよび前記クロスメンバーとは反対側から前記被成形部材に圧力を加え、前記フレームおよび前記クロスメンバーに前記被成形部材を押し付けて前記空間内で膨出させ、それによって前記被成形部材をバスタブ状のトレイに変形させるとともに前記フレームおよび前記クロスメンバーに圧接する
    ことをさらに含む、請求項１８に記載の電動車両用バッテリーケースの製造方法。
20. 前記被成形部材を前記弾性体によって変形および圧接する前に予備成形型を用いて予備成形を実行することをさらに含む、請求項１９に記載の電動車両用バッテリーケースの製造方法。