JP2024009500A - アースラインを備えた車両構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維強化プラスチック製のバッテリーケース内に収容されたバッテリーの露出導電部と、バッテリーケース外の電気的シャシとを接続することができる車両構造体を提供する。【解決手段】露出導電部を有するバッテリーと、繊維強化プラスチックからなり、前記バッテリーを収容するバッテリーケースと、前記バッテリーの露出導電部と電気的に接続されるアースラインと、を備え、前記アースラインは前記バッテリーケースを貫通して電気的シャシへ接続される、車両構造体。【選択図】図１１

Description

本発明は、車体に配置される車両構造体であって、車両構造体は、バッテリーケース、複数のバッテリー、アースラインを備えた車両構造体に関するものである。

電気自動車や駆動モータと内燃機関の双方を備えたハイブリッド自動車は、駆動モータの動力源となる充電可能なバッテリーパックが搭載されている。バッテリーパックは、複数のバッテリーセルをバッテリートレイに配列され、内燃機関に用いるバッテリーよりも高い電圧を出力して駆動モータを駆動するように構成されている。

このような高電圧の電池パックは高電圧機器となり、絶縁故障した際に高電圧を帯びる可能性がある。このように、通常は通電されないものの絶縁故障時に通電される可能性のある導電性の部分のうち、工具を使用せず、かつ、容易に触れることができるものを「露出導電部」という（道路運送車両の保安基準の細目を定める告示（平成１４年国土交通省告示第６１９号）別添１１１ 「電気自動車、電気式ハイブリッド自動車及び燃料電池自動車の衝突後の高電圧からの乗車人員の保護に関する技術基準」）。そしてこの露出導電部は、危険な電位を生じないよう、電線、アース束線等による接続、溶接、ボルト締等により直接電気的に電気的シャシに確実に接続されていなければならない（同別添１１１）。ここで、「電気的シャシ」とは、電気的に互いに接続された導電性の部分の集合体であって、その電位が基準とみなされるものをいう（同別添１１１）。具体的には、「電気的シャシ」は導電性の車体である。

特許文献１には、車体に対するアース接続作業を簡素化するため、導電材料で形成された電池ケース及びブラケット部材が車体フレームにアース接続されている車両用電池パックが記載されている。電池ケースの内部に収容される電池モジュールおよびＤＣ／ＤＣコンバータは、アース線により電池ケースのパックトレイに接続されている。

特許文献２では、車両の前後方向に延びる一対のサイドメンバ間に支持する導電性の支持部材と、前記支持部材と前記サイドメンバとを連結する導電性部材とを備え、前記導電性部材が、前記支持部材の前記車両の後方に配置されて前記車両の前方視において前記支持部材に重なるように配置されることで、露出導電部の腐食や飛び石による損傷や断線を防止する車両用のアース装置が記載されている。

特許文献３には、長手方向に伸びる金属ラインをプラスチック製の排出ダクトに埋設し、電池ブロックを収納する金属製の外装ケースに金属ラインを接続することで、排出ダクトをプラスチック製としながら静電気によるゴミの付着を防止し、ゴミの吸湿による漏電を効果的に防止する発明が記載されている。

特許文献４には、金属ベースのバッテリートレイ、バッテリーカバーを貫通して車体側の締結部材に締結される貫通構成要素が記載されている。

特開２０２１－７２１７６号公報 特開２０１３－１１２１６０号公報 特開２０１０－１０８８２３号公報 米国特許出願公開第２０２１／００５０５７０号明細書

従来のバッテリーケースは金属で作成されている場合が多く、バッテリーからのアース線をバッテリーケースに接続すれば、バッテリーケースの外部の電気的シャシと接続することは容易であった。
ところで、車体重量を軽量化するため、繊維強化プラスチックをバッテリーケースに採用することが検討されている。しかしながら、繊維強化プラスチックの導電性は低いため、バッテリーケース内のバッテリーの露出導電部と、バッテリーケース外の電気的シャシとを接続することが難しい。特にバッテリーを載置するためのバッテリートレイが金属であれば、アースは極めて容易である。一方バッテリートレイとして繊維強化プラスチックを使用した場合、バッテリーからバッテリートレイを経由してアースすることは出来ない。つまり、従来の金属製のバッテリートレイはこの点について全く検討がされていない。

そこで、本発明は、繊維強化プラスチック製のバッテリーケース内に収容されたバッテリーの露出導電部と、バッテリーケース外の電気的シャシとを接続することができる車両構造体の提供を目的とする。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
＜１＞
車両構造体であって、
露出導電部を有するバッテリーと、
繊維強化プラスチックからなり、前記バッテリーを収容するバッテリーケースと、
前記バッテリーの露出導電部と電気的に接続されるアースラインと、
を備え、
前記アースラインは前記バッテリーケースを貫通して電気的シャシへ接続される、
車両構造体。
＜２＞
前記バッテリーケースは複数のバッテリーを収容し、
前記バッテリーケースには、前記複数のバッテリーの間に導電性の補強部材が設けられ、
前記補強材は前記露出導電部と電気的に接続され、前記アースラインの少なくとも一部である、
上記＜１＞に記載の車両構造体。
＜３＞
前記バッテリーケースは挿通穴を有し、
前記補強部材は中空部を有し、
前記中空部に、前記挿通穴を貫通して前記電気的シャシと電気的に接続され、前記アースラインの一部である導体部材をさらに有する、
上記＜２＞に記載の車両構造体。
＜４＞
前記バッテリーケースは挿通穴を有し、
前記補強部材と電気的に接続され、かつ前記挿通穴を貫通して前記電気的シャシと電気的に接続され、前記アースラインの一部である導体部材をさらに有する、
上記＜２＞または＜３＞に記載の車両構造体。
＜５＞
前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
前記導体部材は、前記バッテリートップカバーを貫通して前記バッテリートップカバーの上部の前記電気的シャシと電気的に接続されている、上記＜３＞又は＜４＞に記載の車両構造体。
＜６＞
前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
前記導体部材は、前記バッテリートレイを貫通して前記バッテリートレイの下部の前記電気的シャシと電気的に接続されている、上記＜３＞又は＜４＞に記載の車両構造体。
＜７＞
前記補強部材は前記バッテリーと電気的に接続される接続部を有する、上記＜２＞～＜６＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜８＞
前記補強部材はダイキャストによって製造される、上記＜２＞～＜７＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜９＞
前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
前記補強部材は前記バッテリートレイに載置され、車両の前後方向に延在している、上記＜２＞～＜８＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜１０＞
前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
前記バッテリートレイは、インサート成形によって埋設された固定金具を有し、
前記補強部材を前記固定金具に締結する締結具をさらに備える、上記＜２＞～＜８＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜１１＞
前記補強部材は複数の導電性部材から構成される、上記＜２＞～＜１０＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜１２＞
前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
前記バッテリートレイの外側に、車両の前後方向に延在する金属フレームをさらに備える、上記＜２＞～＜１１＞のいずれか一つに記載の車両構造体。
＜１３＞
前記電気的シャシは前記バッテリートレイの下部のクロスメンバーである、上記＜６＞に記載の車両構造体。

本発明によれば、繊維強化プラスチック製のバッテリーケース内に収容されたバッテリーの露出導電部と、バッテリーケース外の電気的シャシとを接続することができる。

バッテリーパック２００の平面図である。 バッテリーパック２００の正面図である。 バッテリーパック２００の分解斜視図である。 バッテリートレイ２０２の斜視図である。 図３のIＶ－IＶ線断面図である。 図１ＡのＶ－Ｖ線断面図である。 補強部材３００の斜視図である。 締結穴３０３に締結部材３０４を螺合させた状態を示す補強部材３００の斜視図である。 バッテリートレイ２０２内に複数のバッテリー１００および補強部材３００が固定された状態を示す平面図である。 図８のＩＸ－ＩＸ線断面図である。 図８のＸ－Ｘ線断面図である。 車体６００へ取り付けられたバッテリーパック２００を示す断面図である。 クロスメンバー６１０へ取り付けられたバッテリーパック２００を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。

〔第１実施形態〕
本実施形態の車両構造体は、車体中央下部に配置される車両構造体であって、車両構造体は、複数のバッテリーと、バッテリーケースと、アースラインと、を備える。バッテリーケースは繊維強化プラスチックからなる。アースラインは、バッテリーケースを貫通し、バッテリーケース内のバッテリーおよびバッテリーケース外の車体へ接続される。車体は「電気的シャシ」の一例である。複数のバッテリー、バッテリーケースおよびアースラインにより、以下に説明するバッテリーパックが形成されている。バッテリーパックは車両構造体の一例である。

［バッテリーパック］
図１Ａはバッテリーパック２００の平面図であり、図１Ｂはバッテリーパック２００の正面図であり、図２はバッテリーパック２００の分解斜視図である。バッテリーパック２００は、複数のバッテリー１００と、バッテリートップカバー２０１と、バッテリートレイ２０２と、補強部材３００と、を備えている。バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２により、複数のバッテリー１００および補強部材３００を収容するバッテリーケースが形成される。バッテリートップカバー２０１には、後述するボルト５００が挿通される挿通孔２０１Ａが設けられている。また、バッテリートレイ２０２には、後述するボルト５００が挿通される挿通孔２０２Ａが設けられている。

なお、バッテリーパック２００内に冷却機構２０３（クーリングプレート）を設けてもよい。また、バッテリートレイ２０２の外周部に金属フレーム２０４を備えてもよく、バッテリートレイ２０２の下に保護壁２０５を備えていてもよい。金属フレーム２０４には、後述するボルト５００が挿通される挿通孔２０４Ａが設けられる（図１０参照）。
本実施形態においては、後述するように、補強部材３００がアースラインの一部として機能する。

［一体成形された繊維強化プラスチック］
バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２はそれぞれ繊維強化プラスチックであり、それぞれ一体成形された繊維強化プラスチックであることが好ましい。

ここで、一体成形とは、成形品が継ぎ目を有さずに連続的に成形されており、別体の部材同士を接合して成形したものではないことをいう。このような一体成形は、一度の成形で繊維強化プラスチックを成形することで実現できる。好ましくはプレス成形により繊維強化プラスチックを成形することでバッテリートップカバー２０１の一体成形およびバッテリートレイ２０２の一体成形を実現できる。シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣと呼ぶ場合がある）を用いて繊維強化プラスチックからなるバッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２を一体成形してもよい。一体成形によって、別々の部品から１つのバッテリートップカバー２０１および１つのバッテリートレイ２０２を作成することができ、バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２の部品単価を引き下げることが可能となる。バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２を構成する部品の組付け工程数が減少し、部品数の減少により在庫に係る費用の削減も可能である。

なお、バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２はそれぞれ一体成形された繊維強化プラスチックが好ましいのであって、バッテリートレイ２０２とバッテリートップカバー２０１とが一体のバッテリーケースとして成形されているものではない。バッテリートップカバー２０１とバッテリートレイ２０２とは、それぞれ別体である。

［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まれる強化繊維に特に限定は無いが、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維からなる群より選ばれる１つ以上の強化繊維であることが好ましい。強化繊維はガラス繊維であることがより好ましい。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直径は、１μｍ～５０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍ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性が容易となり、上限以下であれば成形性や加工性が良好となる。

２．不連続繊維
強化繊維は不連続繊維を含むことが好ましい。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に比べて賦形性が向上し、複雑な成形体を作成することが容易となる。

３．強化繊維の重量平均繊維長
本実施形態においては繊維長が互いに異なる不連続強化繊維を併用してもよい。換言すると、本実施形態に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単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。

３．１ 圧縮成形の場合
バッテリートップカバー２０１およびバッテリートレイ２０２は、それぞれ圧縮成形された繊維強化プラスチックであっても良い。

圧縮成形された繊維強化プラスチックの場合、強化繊維の重量平均繊維長は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。重量平均繊維長は１ｍｍ～７０ｍｍがより好ましく、１ｍｍ～５０ｍｍがさらに好ましい。

近年、車載用のバッテリーは大型化し、バッテリーボックスの縦横の寸法が１ｍ×１ｍや、１．５ｍ×１．５ｍのようなサイズになっている。重量平均繊維長が１ｍｍ以上であれば、このような大きなバッテリーボックスを作成する場合であっても、大きなバッテリーを格納するための機械物性を担保しやすい。反対に、強化繊維の重量平均繊維長を１００ｍｍ以下とすれば、流動性に優れるため好ましい。

３．２ 射出成形の場合
繊維強化プラスチックは射出成形によって製造されても良い。射出成形された繊維強化プラスチックの場合、強化繊維の重量平均繊維長は、０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。重量平均繊維長は０.１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下がより好ましく、０.１ｍｍ以上１ｍｍ以下がさらに好ましく、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下がより一層好ましい。

４．繊維体積割合
強化繊維の繊維体積割合Ｖｆに特に限定は無いが、２０～７０％が好ましく、２５～６０％がより好ましく、３０～５５％が更に好ましい。
なお、繊維体積割合（Ｖｆ 単位：体積％）とは、強化繊維とマトリクス樹脂だけではなく、その他の添加剤等も含めた全体の体積に対する強化繊維の体積の割合である。

５．樹脂
本実施形態において樹脂の種類に特に限定は無く、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂を用いる場合、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、フェノール系の樹脂であることが好ましい。樹脂としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。射出成形の場合、好ましくは熱可塑性樹脂が用いられる。

６．その他の剤
本実施形態で用いる繊維強化樹脂中には、本発明の目的を損なわない範囲で、有機繊維または無機繊維の各種繊維状または非繊維状のフィラー、無機充填剤、難燃剤、耐ＵＶ剤、安定剤、離型剤、顔料、軟化剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。
また、熱硬化性樹脂を用いる場合には、増粘剤、硬化剤、重合開始剤、重合禁止剤などを含有してもよい。
添加剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

７．シートモールディングコンパウンド
本実施形態の繊維強化プラスチックは、強化繊維を用いたシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣと呼ぶ場合がある）を成形したものであると好ましい。シートモールディングコンパウンドはその成形性の高さから、バッテリートレイやバッテリートップカバーのような複雑形状であっても、容易に成形することができる。

すなわち、シートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造し、凹凸形状を有するバッテリートレイを製造することができる。シートモールディングコンパウンドは、流動性や賦形性が連続繊維に比べて高く、容易にリブやボスの作成ができる。

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、Ｔｅｉｊｉｎ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製（ＴＡＴと略する場合がある）のシートモールディングコンパウンドを利用することができる。なお、一般的にシートモールディングコンパウンドを成形して繊維強化プラスチックを製造する場合は、圧縮成形が用いられる。

［バッテリートレイへのインサート成形］
図３はバッテリートレイ２０２の斜視図であり、図４は図３のIＶ－IＶ線断面図である。バッテリートレイ２０２を成形する際、バッテリートレイ２０２に補強部材３００を固定する固定部２０６を設けることが好ましい。
また、固定部２０６には、金属製の固定金具２０７を埋設しておくことが好ましい。固定金具２０７に補強部材３００を固定することで、補強部材３００の位置が安定する。

固定金具２０７は、例えば、インサート成形によってバッテリートレイ２０２に埋設することができる。なお、固定金具２０７をインサートしておく必要は必ずしもなく、繊維強化プラスチックからバッテリートレイ２０２を成形した後に、バッテリートレイ２０２の固定部２０６に固定金具２０７を挿入してもよい。

図５は図１ＡのＶ－Ｖ線断面図である。図５に示すように、補強部材３００は、バッテリートレイ２０２に設けられた複数の固定部２０６と対応する位置で、複数の締結具３０１によってバッテリートレイ２０２に固定されている。バッテリートレイ２０２に複数の固定部２０６を設け、締結具３０１によって固定部２０６に補強部材３００を固定することで、バッテリーケースが補強される。

図６は補強部材３００の斜視図である。図６に示すように、補強部材３００は、Ｘ軸方向に延在する。補強部材３００は、バッテリートレイ２０２内において、Ｙ軸方向の中央部に配置される。なお、本実施形態においては、Ｘ軸方向を車両前後方向、Ｙ軸方向を車両幅方向としているが、Ｘ軸方向を車両幅方向、Ｙ軸方向を車両前後方向としてもよい。なお、本実施形態においては、補強部材３００は単一の部材であり、以下に説明するようにダイキャストによって下部補強部材３００Ａ、上部補強部材３００Ｂおよびスリーブ４０１が一体に形成されている。しかし、補強部材３００は、複数の部材を組み合わせて構成されていてもよい。複数の部材を組み合わせて補強部材３００を構成することで、複雑な形状の補強部材を容易に製造することができる。例えば、複数の接続部３０２を有する下部補強部材３００Ａと、スリーブ４０１を有する上部補強部材３００Ｂとを別々に製造し、組み合わせて補強部材３００とすることで、単一の部材とするよりも容易に製造することができる。

補強部材３００は導体である限り、素材に特に限定はないが、金属であることが好ましく、アルミニウム・亜鉛・マグネシウム・銅などの合金（アルミニウム合金）であることが好ましい。補強部材３００がアルミニウム合金である場合、ダイキャスト（Ｄｉｅ ｃａｓｔｉｎｇ）によって補強部材を製造することがより好ましい。ダイキャストとは、金型に溶融した金属（溶湯）を圧入し、瞬時に成形する特殊な鋳造方式、またはこの鋳造方式により製造された鋳物をいう。「ダイカスト」と呼ぶ場合もある。ダイキャストでは、精密な寸法・正確な仕上がり、美しい表面、優れた技術を持つ複雑な形状の製品を大量生産できる。

図６に示すように、下部補強部材３００Ａの幅方向の側面には、複数の接続部３０２が設けられる。複数の接続部３０２には、それぞれ締結穴３０３が設けられている。締結穴３０３には、後述するように、締結部材３０４が螺合する。

図７は締結穴３０３に締結部材３０４を螺合させた状態を示す補強部材３００の斜視図である。なお、図７においては、バッテリー１００を図示していない。後述するように、締結部材３０４はバッテリー１００の筐体の角部に設けられた挿通孔１０１に挿入された状態で接続部３０２の締結穴３０３に螺合する。これにより、接続部３０２と締結部材３０４の頭部との間でバッテリー１００が固定される。

ここで、バッテリー１００の筐体は、導体からなる。バッテリー１００の筐体には通常は通電されないものの、絶縁故障時に通電される可能性がある。また、バッテリー１００の筐体は、工具を使用せず、かつ、容易に触れることができる部分であることから、「露出導電部」である。このため、バッテリー１００の筐体に危険な電位を生じないよう、バッテリー１００の筐体は、電気的シャシ（後述する車体６００）に確実に電気的に接続されていなければならない。

締結部材３０４は、導体であることが好ましい。締結部材３０４が導体であると、バッテリー１００の筐体と補強部材３００とが締結部材３０４によって電気的に接続される。なお、バッテリー１００の筐体と接続部３０２との接触面積が十分に大きく、バッテリー１００の筐体と接続部３０２とが電気的に接続される場合には、締結部材３０４が絶縁体であってもよい。

図８はバッテリートレイ２０２内に複数のバッテリー１００および補強部材３００が固定された状態を示す平面図であり、図９は図８のＩＸ－ＩＸ線断面図であり、図１０は図８のＸ－Ｘ線断面図である。
図８に示すように、補強部材３００は、バッテリートレイ２０２内のＹ軸方向における中央に、Ｘ軸方向に延在するように載置される。複数のバッテリー１００は補強部材３００に対してＹ軸方向の両側に配置される。なお、本実施形態においては、Ｘ軸方向を車両前後方向、Ｙ軸方向を車両幅方向としているが、Ｘ軸方向を車両幅方向、Ｙ軸方向を車両前後方向としてもよい。バッテリー１００の筐体には、平面視における角部に、締結部材３０４を挿通させる挿通孔１０１が設けられている（図９参照）。挿通孔１０１に挿通された締結部材３０４が締結穴３０３に螺合することで、バッテリー１００が補強部材３００に固定される。

図５～図７、図９～図１０に示すように、上部補強部材３００Ｂには、上部補強部材３００Ｂの上方に突出するスリーブ４０１が設けられている。スリーブ４０１には、上部補強部材３００Ｂを上下方向に貫通する貫通穴４０２（中空部）が設けられている。
また、下部補強部材３００Ａにも、貫通穴４０２と対応する位置に、下部補強部材３００Ａを上下方向に貫通する貫通穴３０５（中空部）が設けられている。
貫通穴３０５および貫通穴４０２には、後述するようにボルト５００が配置される。なお、ボルト５００が導体の場合、補強部材３００とボルト５００とが電気的に接続されるように、貫通穴３０５および貫通穴４０２の内周面と、貫通穴３０５および貫通穴４０２に挿通されるボルト５００の外周面とが接触することが好ましい。

図１１は車体６００へ取り付けられたバッテリーパック２００を示す断面図である。図１１に示すように、バッテリーパック２００の上方に位置する車体６００には、ボルト５００が挿通される挿通孔６００Ａが設けられている。

車体６００は、電気的に互いに接続された導電性の部分の集合体であって、その電位が基準とみなされるものである。このため、車体６００は「電気的シャシ」に相当する。
車体６００の内部側（図１１に示す車体６００の上部）には、ワッシャー６０２およびナット６０３が設けられている。ワッシャー６０２にはボルト５００が挿通される挿通孔６０２Ａが設けられている。ナット６０３は車体６００との間にワッシャー６０２を挟んだ状態で、ボルト５００の上端部に螺合している。

図１１に示すように、金属フレーム２０４の挿通孔２０４Ａ、バッテリートレイ２０２の挿通孔２０２Ａ、補強部材３００の貫通穴４０２、バッテリートップカバー２０１の挿通孔２０１Ａの中心位置が車両前後方向および車両幅方向で一致するように、金属フレーム２０４、バッテリートレイ２０２、補強部材３００およびバッテリー１００、バッテリートップカバー２０１が下からこの順に配置されている。バッテリートップカバー２０１の挿通孔２０１Ａおよびスリーブ４０１の貫通穴４０２には、上方からスリーブ５０２が挿入される。

スリーブ５０２にはボルト５００が挿通される挿通孔５０２Ａが設けられている。スリーブ５０２は導体であることが好ましい。
スリーブ５０２が補強部材３００のスリーブ４０１と電気的に接続されるように、スリーブ５０２とスリーブ４０１の貫通穴４０２の内壁面との接触面積が十分に大きいことが好ましい。
また、スリーブ５０２が車体６００と電気的に接続されるように、スリーブ５０２と車体６００との接触面積が十分に大きいことが好ましい。

下部補強部材３００Ａの貫通穴３０５および金属フレーム２０４の挿通孔２０４Ａには、下方からスリーブ５０３が挿入される。スリーブ５０２にはボルト５００が挿通される挿通孔５０３Ａが設けられている。
スリーブ５０３は導体であることが好ましい。スリーブ５０３が導体であると、下部補強部材３００Ａと金属フレーム２０４とを電気的に接続することができる。また、ボルト５００が導体である場合、スリーブ５０３を介して下部補強部材３００Ａとボルト５００とを電気的に接続することができる。

ボルト５００は、頭部５０１が下部に配置され、下から順に、スリーブ５０３の挿通孔５０３Ａ、下部補強部材３００Ａの貫通穴３０５、上部補強部材３００Ｂの貫通穴４０２、スリーブ５０２の挿通孔５０２Ａ、車体６００の挿通孔６００Ａ、ワッシャー６０２の挿通孔６０２Ａに挿入された状態で、上端部がナット６０３と螺合している。これにより、バッテリーパック２００が車体６００へ締結されている。ボルト５００によってバッテリーパック２００を車体６００に締結することで、車体６００の組み立て時にバッテリーパック２００の取り付けが容易となる。また、ボルト５００がバッテリートップカバー２０１を貫通して車体６００に締結されているため、車両の走行時にバッテリートップカバー２０１が振動することを抑制することができる。

ボルト５００、ワッシャー６０２およびナット６０３は、導体であることが好ましい。ボルト５００、ワッシャー６０２およびナット６０３が導体であると、ボルト５００、ワッシャー６０２およびナット６０３を介して補強部材３００が車体６００へ電気的に接続される。
スリーブ５０２が絶縁体である場合、ボルト５００、ワッシャー６０２およびナット６０３は全て導体である。一方、ボルト５００、ワッシャー６０２およびナット６０３の少なくとも１つが絶縁体である場合、スリーブ５０２は導体である。

本実施形態においては、バッテリー１００の筐体が直接、あるいは締結部材３０４を介して、補強部材３００と電気的に接続されている。また、補強部材３００が、スリーブ５０２を介して、あるいは、ボルト５００，ナット６０３およびワッシャー６０２を介して、車体６００と電気的に接続されている。これにより、バッテリー１００の筐体と車体６００とを接続するアースラインが形成されている。

本実施形態によれば、バッテリーケース内のバッテリーに接続されたアースラインをバッテリーケースに貫通させ、バッテリーパックの上部の車体６００へアースラインを接続することができる。このため、バッテリーパック２００の下部にクロスメンバーを設けない場合であっても、車体にアースラインを接続することができる。
また、クロスメンバーにアースラインを接続する場合、クロスメンバーの位置に合わせてアースラインがバッテリートレイ２０２を貫通する位置を調整する必要がある。これに対し、バッテリーパック２００の上部の車体６００へアースラインを接続する場合、バッテリートレイ２０２の下にクロスメンバーが存在していたとしても、アースラインがバッテリートップカバー２０１を貫通する位置を調整する必要がない。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を割愛する。

図１２はクロスメンバー６１０へ取り付けられたバッテリーパック２００を示す断面図である。図１２に示すように、クロスメンバー６１０には、ボルト５１０が挿通される挿通孔６１０Ａが設けられている。

クロスメンバー６１０はバッテリーパック２００よりも下方にあるが、図１２においてバッテリーパック２００よりも上方にある車体６００の一部である。本実施形態において、クロスメンバー６１０は導体であり、車体６００と電気的に接続されている。このため、クロスメンバー６１０は「電気的シャシ」に相当する。
クロスメンバー６１０の下側には、ワッシャー６１２およびナット６１３が設けられている。ワッシャー６１２にはボルト５１０が挿通される挿通孔６１２Ａが設けられている。ナット６１３はクロスメンバー６１０との間にワッシャー６１２を挟んだ状態で、ボルト５１０の下端部に螺合している。

図１２に示すように、バッテリートップカバー２０１の挿通孔２０１Ａおよびスリーブ４０１の貫通穴４０２には、上方からスリーブ５１３が挿入される。スリーブ５１３にはボルト５１０が挿通される挿通孔５１３Ａが設けられている。

また、下部補強部材３００Ａの貫通穴３０５および金属フレーム２０４の挿通孔２０４Ａには、下方からスリーブ５１２が挿入される。スリーブ５１２にはボルト５１０が挿通される挿通孔５１２Ａが設けられている。

スリーブ５１２は導体であることが好ましい。スリーブ５１２が下部補強部材３００Ａと電気的に接続されるように、スリーブ５１２と貫通穴３０５の内壁面との接触面積が十分に大きいことが好ましい。
また、スリーブ５１２がクロスメンバー６１０と電気的に接続されるように、スリーブ５１２とクロスメンバー６１０との接触面積が十分に大きいことが好ましい。

ボルト５１０は、頭部５１１が上部に配置され、上から順に、スリーブ５１３の挿通孔５１３Ａ、上部補強部材３００Ｂの貫通穴４０２、下部補強部材３００Ａの貫通穴３０５、スリーブ５１２の挿通孔５１２Ａ、クロスメンバー６１０の挿通孔６１０Ａ、ワッシャー６１２の挿通孔６１２Ａに挿入された状態で、下端部がナット６１３と螺合している。これにより、バッテリーパック２００がクロスメンバー６１０へ締結されている。

ボルト５１０、ワッシャー６１２およびナット６１３は、導体であることが好ましい。ボルト５１０、ワッシャー６１２およびナット６１３が導体であると、ボルト５１０、ワッシャー６１２およびナット６１３を介して補強部材３００がクロスメンバー６１０へ電気的に接続される。

本実施形態においても、バッテリー１００の筐体が直接、あるいは締結部材３０４を介して、補強部材３００と電気的に接続されている。また、本実施形態においては、補強部材３００が、スリーブ５１２を介して、あるいは、ボルト５１０，ナット６１３およびワッシャー６１２を介して、クロスメンバー６１０と電気的に接続されている。これにより、バッテリー１００の筐体とクロスメンバー６１０とを接続するアースラインが形成されている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られることなく、種々の変更や修正を加えることができる。

例えば、上記実施形態において、バッテリーケースの内部に配置される補強部材自体がバッテリーケースを貫通し、バッテリーケースを貫通する補強部材と車体とを電気的に接続してもよい。これにより、バッテリーケースを貫通する補強部材を、バッテリーと車体とを接続するバッテリーラインとすることができる。

また、第１実施形態においては、アースラインをバッテリーケースの上方へ貫通させて車体と接続し、第２実施形態においては、アースラインをバッテリーケースの下方へ貫通させてクロスメンバーと接続していたが、アースラインがバッテリーケースを貫通する方向はこれらに限られない。例えば、アースラインをバッテリーケースの側方へ貫通させ、バッテリーケースの側方に位置する車体の部分へアースラインを接続してもよい。

１００ ：バッテリー
１０１、３０３ ：締結穴
２００ ：バッテリーパック
２０１ ：バッテリートップカバー
２０１Ａ、２０２Ａ、２０４Ａ、５０２Ａ、５０３Ａ、５１２Ａ、５１３Ａ、６００Ａ、６０２Ａ、６１０Ａ、６１２Ａ ：挿通孔
２０２ ：バッテリートレイ
２０３ ：冷却機構（クーリングプレート）
２０４ ：金属フレーム
２０５ ：保護壁
２０６ ：固定部
２０７ ：固定金具
３００ ：補強部材
３００Ａ ：下部補強部材
３００Ｂ ：上部補強部材
３０１ ：締結具
３０２ ：接続部
３０４ ：締結部材
３０５、４０２ ：貫通穴
４０１、５０２、５０３、５１２、５１３ ：スリーブ
５００、５１０ ：ボルト
５０１、５１１ ：頭部
６０２、６１２ ：ワッシャー
６００ ：車体
６０３、６１３ ：ナット
６１０ ：クロスメンバー

Claims (13)

1. 車両構造体であって、
   露出導電部を有するバッテリーと、
   繊維強化プラスチックからなり、前記バッテリーを収容するバッテリーケースと、
   前記バッテリーの露出導電部と電気的に接続されるアースラインと、
   を備え、
   前記アースラインは前記バッテリーケースを貫通して電気的シャシへ接続される、
   車両構造体。
2. 前記バッテリーケースは複数のバッテリーを収容し、
   前記バッテリーケースには、前記複数のバッテリーの間に導電性の補強部材が設けられ、
   前記補強材は前記露出導電部と電気的に接続され、前記アースラインの少なくとも一部である、
   請求項１に記載の車両構造体。
3. 前記バッテリーケースは挿通穴を有し、
   前記補強部材は中空部を有し、
   前記中空部に、前記挿通穴を貫通して前記電気的シャシと電気的に接続され、前記アースラインの一部である導体部材をさらに有する、
   請求項２に記載の車両構造体。
4. 前記バッテリーケースは挿通穴を有し、
   前記補強部材と電気的に接続され、かつ前記挿通穴を貫通して前記電気的シャシと電気的に接続され、前記アースラインの一部である導体部材をさらに有する、
   請求項２または３に記載の車両構造体。
5. 前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
   前記導体部材は、前記バッテリートップカバーを貫通して前記バッテリートップカバーの上部の前記電気的シャシと電気的に接続されている、請求項３又は４に記載の車両構造体。
6. 前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
   前記導体部材は、前記バッテリートレイを貫通して前記バッテリートレイの下部の前記電気的シャシと電気的に接続されている、請求項３又は４に記載の車両構造体。
7. 前記補強部材は前記バッテリーと電気的に接続される接続部を有する、請求項２～６のいずれか一項に記載の車両構造体。
8. 前記補強部材はダイキャストによって製造される、請求項２～７のいずれか一項に記載の車両構造体。
9. 前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
   前記補強部材は前記バッテリートレイに載置され、車両の前後方向または車両幅方向に延在している、請求項２～８のいずれか一項に記載の車両構造体。
10. 前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
    前記バッテリートレイは、インサート成形によって埋設された固定金具を有し、
    前記補強部材を前記固定金具に締結する締結具をさらに備える、請求項２～８のいずれか一項に記載の車両構造体。
11. 前記補強部材は複数の導電性部材から構成される、請求項２～１０のいずれか一項に記載の車両構造体。
12. 前記バッテリーケースは、バッテリートレイおよびバッテリートップカバーを有し、
    前記バッテリートレイの外側に、車両の前後方向に延在する金属フレームをさらに備える、請求項２～１１のいずれか一項に記載の車両構造体。
13. 前記電気的シャシは前記バッテリートレイの下部のクロスメンバーである、請求項６に記載の車両構造体。

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