JP2024039750A - 車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】電池パックに生じる振動を抑制するための技術を提供する。【解決手段】車両は、フロアパネルと、フロアパネルの下方に位置する電池パックと、電池パックの後方において、フロアパネルの下面に沿って、左右方向に延在するクロスメンバと、電池パックに結合された前端部分と、クロスメンバに結合された後端部分とを有し、電池パックとクロスメンバとを互いに連結するブレースと、を備える。【選択図】図3
Description
本明細書が開示する技術は、車両に関する。
特許文献1に、車両が記載されている。この車両は、フロアパネルの下方に位置する電池パックを備える。電池パックの前部及び中間部は、クロスメンバに固定されている。
一般に、車両の走行に伴って、例えば電池パックといった搭載部品が振動する。上記した車両のように、電池パックの前部及び中間部がクロスメンバに固定されていても、電池パックの後部では振動が生じやすい。本明細書は、電池パックに生じる振動を抑制するための技術を提供する。
本明細書が開示する技術は、車両に具現化される。第1の態様では、車両は、フロアパネルと、前記フロアパネルの下方に位置する電池パックと、前記電池パックの後方において、前記フロアパネルの下面に沿って、左右方向に延在するクロスメンバと、前記電池パックに結合された前端部分と、前記クロスメンバに結合された後端部分とを有し、前記電池パックと前記クロスメンバとを互いに連結するブレースと、を備える。
上記した車両では、電池パックの後方に位置するクロスメンバに、ブレースを介して電池パックが連結されている。このような構成によると、電池パックの後部が、車両の骨格を構成するクロスメンバによって支持される。これにより、電池パックに生じる振動を抑制することができる。
第2の態様では、前記第1の態様において、車両は、クロスメンバの内部で左右方向に沿って配置されており、クロスメンバに接合されたリンフォースをさらに備えてもよい。この場合、ブレースの後端部分は、クロスメンバのうち、リンフォースが配置された区間に結合されていてもよい。クロスメンバは、リンフォースが配置された区間において、比較的に高い剛性を有する。このような高い剛性を有する区間に、ブレースを介して電池パックが結合されることで、電池パックに生じる振動をより確実に抑制することができる。
第3の態様では、前記第1又は前記第2の態様において、車両は、クロスメンバの内部で左右方向に交差する向きに配置されており、クロスメンバに接合された少なくとも一つのバルクをさらに備えてもよい。この場合、ブレースの後端部分は、クロスメンバのうち、少なくとも一つのバルクが配置された位置に結合されていてもよい。クロスメンバは、バルクが配置された位置において、比較的に高い剛性を有する。このような高い剛性を有する位置に、ブレースを介して電池パックが結合されることで、電池パックに生じる振動をより確実に抑制することができる。
第4の態様では、前記第1から前記第3の態様のいずれかにおいて、電池パックは、ブレースの前端部分に結合された固定部を有してもよい。この場合、ブレースの前端部分は、固定部の後面に取り付けられた第1取付部と、固定部の上面に取り付けられた第2取付部とを有してもよい。このような構成によると、電池パックの固定部が、前後方向だけでなく、上下方向においても、ブレースによって拘束される。これにより、電池パックに生じる前後方向における振動に加えて、上下方向における振動を抑制することができ、電池パックに生じる振動をより確実に抑制することができる。
第5の態様では、前記第1から前記4の態様のいずれかにおいて、ブレースは、第1部材と、第1部材に接合された第2部材とを有してもよい。この場合、第1部材には、前端部分の第1取付部と後端部分とが設けられていてもよい。また、第2部材には、前端部分の第2取付部が設けられていてもよい。このような構成によると、ブレースを構成する部材が一つであるときと比較して、第1部材及び第2部材の各々を比較的に簡易な構造とすることができる。
図面を参照して、実施例の車両10について説明する。本実施例の車両10は、車輪14f、14rを駆動するモータ16を有する電動車に属するものであり、典型的には路面を走行する電動車(いわゆる自動車)である。但し、本実施例で説明する技術の一部又は全部は、軌道を走行する電動車にも同様に採用することができる。また、車両10は、ユーザによって運転操作されるものに限られず、外部装置によって遠隔操作されるものや、自律走行するものであってもよい。
ここで、図面における方向FRは、車両10の前後方向(又は、長さ方向)における前方を示し、方向RRは車両10の前後方向における後方を示す。また、方向LHは車両10の左右方向(又は、幅方向)における左方を示し、方向RHは車両10の左右方向における右方を示す。また、方向UPは車両10の上下方向(又は、高さ方向)における上方を示し、方向DWは車両10の上下方向における下方を示す。
図1に示すように、車両10は、車体12と、複数の車輪14f、14rとを備える。車体12は、乗員を乗せる空間である車室12cを有する。複数の車輪14f、14rは、車体12に対して回転可能に取り付けられている。複数の車輪14f、14rには、車体12の前部に位置する一対の前輪14fと、車体12の後部に位置する一対の後輪14rとが含まれる。一対の前輪14fは互いに同軸に配置されており、一対の後輪14rも互いに同軸に配置されている。なお、車輪14f、14rの数は、四つに限定されない。特に限定されないが、車体12は、スチール材又はアルミニウム合金といった金属で構成されている。
図1、2に示すように、車両10は、モータ16と、電力制御ユニット18と、電池パック20とをさらに備える。モータ16は、一対の後輪14rを駆動する走行用モータであって、一対の後輪14rに接続されている。電池パック20は、モータ16に電力を供給する電源装置であり、電力制御ユニット18を介してモータ16と電気的に接続されている。電池パック20は、複数の二次電池セルを内蔵しており、外部の電力やモータ16の回生電力によって、繰り返し充電可能に構成されている。電池パック20は、フロアパネル26の下方に位置しており、フロアパネル26に沿って配置されている。電池パック20は、二次電池セルを収容する本体部22と、本体部22から後方に突出する固定部24とを備える。固定部24は、概して直方体の形状を有しており、後面24aと、上面24bとを有する。電力制御ユニット18は、DC-DCコンバータ及び/又はインバータを内蔵しており、例えばユーザによる運転操作に応じて、電池パック20からモータ16へ供給される駆動電力や、モータ16から電池パック20へ供給される回生電力を制御する。
モータ16は、一対の後輪14rに限られず、複数の車輪14f、14rの少なくとも一つを駆動するように構成されていればよい。車両10は、モータ16に代えて、又は加えて、エンジンといった他の原動機をさらに備えてもよい。また、車両10は、電池パック20に加えて、燃料電池ユニットや太陽電池パネルといった他の電源装置を備えてもよい。車両10は、ここで説明する電気自動車に限られず、ハイブリッド車両、燃料電池車両、ソーラーカー等であってもよい。
図1-3に示すように、車体12は、フロアパネル26と、一対のロッカ28とを備える。フロアパネル26は、車室12cの底面を構成する板状の部材である。一対のロッカ28の各々は、車両長さ方向に沿って一定の断面を有する中空部材であって、車体12における骨格の一部を構成する。一対のロッカ28は、車両10の左右方向に関して互いに対称に設けられている。一対のロッカ28は、フロアパネル26の両側縁に沿って、前後方向に延在している。即ち、フロアパネル26は、一対のロッカ28の間に設けられている。
図2-4に示すように、車体12は、クロスメンバ30をさらに備える。クロスメンバ30は、概して溝形材(チャネル材)の構造を有しており、上方が開放された略Uの字形状の断面を有している。クロスメンバ30は、電池パック20の後方に配置されており、フロアパネル26の下面に沿って、一対のロッカ28の間を左右方向に延在している。特に限定されないが、クロスメンバ30は、溶接等によってフロアパネル26に接合されている。これにより、クロスメンバ30は、フロアパネル26とともに、車両10の左右方向に延びる閉空間を形成している。
図2-4に示すように、車両10は、一対のブレース32をさらに備える。各ブレース32は、前後方向に延在する連結部材であって、電池パック20とクロスメンバ30とを互いに連結している。詳しくは、各ブレース32の前端部分32aは、電池パック20の固定部24に結合されており、各ブレース32の後端部分32bは、クロスメンバ30に結合されている。一対のブレース32は、車両10の左右方向において互いに対称に設けられている。なお、車両10は必ずしも一対のブレース32を備える必要はない。他の実施形態において、車両10は、一つのブレース32又は三つ以上のブレース32を備えてもよい。
各ブレース32は、第1部材34と、第2部材36とを有する。第1部材34及び第2部材36の各々は、前後方向に延在する板状部材である。詳しくは後述するが、第2部材36は、第1部材34に接合されている。
第1部材34は、前端取付部38と、中間部40と、後端取付部42とを有する。前端取付部38は、ブレース32の前端部分32aに位置しており、後端取付部42は、ブレース32の後端部分32bに位置している。中間部40は、前端取付部38と後端取付部42との間に設けられている。即ち、第1部材34では、車両10の前方から後方に向かって、前端取付部38、中間部40、及び、後端取付部42が順に設けられている。第2部材36は、前端取付部44と、後端部46とを有する。前端取付部44は、ブレース32の前端部分32aに位置しており、後端部46は、第1部材34の中間部40に重なり合っている。第2部材36の後端部46は、第1部材34の中間部40に溶接等によって接合されている。
第1部材34の前端取付部38は、締結具等によって、電池パック20に設けられた固定部24の後面24aに固定されている。一方、第2部材36の前端取付部44は、締結具等によって、電池パック20に設けられた固定部24の上面24bに固定されている。ここで、第1部材34の前端取付部38は、電池パック20の固定部24の後面24aに沿って延在しており、第2部材36の前端取付部44は、電池パック20の固定部24の上面24bに沿って延在している。即ち、第1部材34の前端取付部38及び第2部材36の前端取付部44は、略Lの字状に配置されている。また、第1部材34の後端取付部42は、ブレース32の後端部分32bに位置しており締結具等によってクロスメンバ30に固定されている。
なお、本明細書における第1部材34の前端取付部38は、本技術における第1取付部の一例であり、本明細書における第2部材36の前端取付部44は、本技術における第2取付部の一例である。
上記した車両10では、電池パック20の後方に位置するクロスメンバ30に、一対のブレース32を介して電池パック20が連結されている。このような構成によると、電池パック20の後部が、車両10の骨格を構成するクロスメンバ30によって支持される。これにより、電池パック20に生じる振動を抑制することができる。
一例ではあるが、図2、3に示すように、クロスメンバ30は、リンフォース48をさらに備える。リンフォース48は、クロスメンバ30の剛性を向上させる補強部材である。リンフォース48は、上方が開放された略Uの字形状の断面を有している。リンフォース48は、クロスメンバ30の内部で左右方向に沿って配置されている。一例ではあるが、リンフォース48は、左右方向において、電池パック20と同等の寸法を有する。リンフォース48は、クロスメンバ30に溶接等によって接合されている。これにより、リンフォース48は、クロスメンバ30の剛性を向上させている。
上記に加えて、第1部材34の後端取付部42(即ち、各ブレース32の後端部分32b)は、クロスメンバ30のうち、リンフォース48が配置された区間に結合されている。ここで、第1部材34の後端取付部42が、クロスメンバ30のうち、リンフォース48が配置された区間に結合されているとは、クロスメンバ30の内部に設けられているリンフォース48の左右方向の範囲を前後方向に延長した範囲の少なくとも一部に、第1部材34の後端取付部42が位置することを意味する。
上記の構成によると、クロスメンバ30は、リンフォース48が配置された区間において、比較的に高い剛性を有する。このような高い剛性を有する区間に、一対のブレース32を介して電池パック20が結合されることで、電池パック20に生じる振動をより確実に抑制することができる。なお、リンフォース48の具体的な形状は特に限定されない。他の実施形態において、リンフォース48は、略Lの字形状の断面を有していてもよい。また、リンフォース48の数は、必ずしも一つである必要はない。他の実施形態では、クロスメンバ30の内部に、二つ以上のリンフォース48が設けられていてもよい。
一例ではあるが、図2、3に示すように、クロスメンバ30は、複数のバルク50、52、54、56、58をさらに備える。各バルク50、52、54、56、58は、クロスメンバ30の剛性を向上させる補強部材である。各バルク50、52、54、56、58は、板状の部材であって、クロスメンバ30の内部で左右方向に交差する向きに配置されている。各バルク50、52、54、56、58は、クロスメンバ30及びリンフォース48に、溶接等によって接合されている。これにより、各バルク50、52、54、56、58は、リンフォース48とともに、クロスメンバ30の剛性を向上させている。
複数のバルク50、52、54、56、58には、第1バルク50と、第2バルク52と、第3バルク54と、第4バルク56と、第5バルク58とが含まれる。第1バルク50は、最も右方に位置しており、第2バルク52は、第1バルク50と第3バルク54との間に位置しており、第3バルク54は、第2バルク52と第4バルク56との間に位置しており、第4バルク56は、第3バルク54と第5バルク58との間に位置しており、第5バルク58は、最も左方に位置している。即ち、車両10の右方から左方に向かって、第1バルク50、第2バルク52、第3バルク54、第4バルク56、及び、第5バルク58が順に位置している。なお、複数のバルク50、52、54、56、58の数は、特に限定されない。
上記に加えて、右側ブレース32の第1部材34の後端取付部42(即ち、右側ブレース32の後端部分32b)は、クロスメンバ30のうち、第2バルク52及び第3バルク54が配置された位置に結合されている。ここで、右側ブレース32の第1部材34の後端取付部42が、クロスメンバ30のうち、第2バルク52及び第3バルク54が配置された区間に結合されているとは、右側ブレース32の第1部材34の後端取付部42の左右方向の範囲を前後方向に延長した範囲の少なくとも一部に、クロスメンバ30に設けられた第2バルク52及び第3バルク54の両者が位置することを意味する。同様に、左側ブレース32の第1部材34の後端取付部42(即ち、左側ブレース32の後端部分32b)は、クロスメンバ30のうち、第5バルク58が配置された位置に結合されている。
上記の構成によると、クロスメンバ30は、各バルク50、52、54、56、58が配置された位置において、比較的に高い剛性を有する。このような高い剛性を有する位置に、一対のブレース32を介して電池パック20が結合されることで、電池パック20に生じる振動をより確実に抑制することができる。なお、一対のブレース32の少なくとも一方について、第1部材34の後端取付部42が、クロスメンバ30のうち、少なくとも一つのバルク50、52、54、56、58が配置された位置に結合されていればよい。
以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。
10 :車両
12 :車体
12c :車室
14f :前輪
14r :後輪
16 :モータ
18 :電力制御ユニット
20 :電池パック
22 :本体部
24 :固定部
24a :後面
24b :上面
26 :フロアパネル
28 :ロッカ
30 :クロスメンバ
32 :ブレース
32a :前端部分
32b :後端部分
34 :第1部材
36 :第2部材
38 :前端取付部
40 :中間部
42 :後端取付部
44 :前端取付部
46 :後端部
48 :リンフォース
50 :第1バルク
52 :第2バルク
54 :第3バルク
56 :第4バルク
58 :第5バルク
12 :車体
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24b :上面
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30 :クロスメンバ
32 :ブレース
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52 :第2バルク
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56 :第4バルク
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Claims (5)
- フロアパネルと、
前記フロアパネルの下方に位置する電池パックと、
前記電池パックの後方において、前記フロアパネルの下面に沿って、左右方向に延在するクロスメンバと、
前記電池パックに結合された前端部分と、前記クロスメンバに結合された後端部分とを有し、前記電池パックと前記クロスメンバとを互いに連結するブレースと、
を備える、車両。 - 前記クロスメンバの内部で前記左右方向に沿って配置されており、前記クロスメンバに接合されたリンフォースをさらに備え、
前記ブレースの前記後端部分は、前記クロスメンバのうち、前記リンフォースが配置された区間に結合されている、請求項1に記載の車両。 - 前記クロスメンバの内部で前記左右方向に交差する向きに配置されており、前記クロスメンバに接合された少なくとも一つのバルクをさらに備え、
前記ブレースの前記後端部分は、前記クロスメンバのうち、前記少なくとも一つのバルクが配置された位置に結合されている、請求項1又は2に記載の車両。 - 前記電池パックは、前記ブレースの前記前端部分に結合された固定部を有し、
前記ブレースの前記前端部分は、前記固定部の後面に取り付けられた第1取付部と、前記固定部の上面に取り付けられた第2取付部とを有する、請求項3に記載の車両。 - 前記ブレースは、第1部材と、前記第1部材に接合された第2部材とを有し、
前記第1部材には、前記前端部分の前記第1取付部と前記後端部分とが設けられており、
前記第2部材には、前記前端部分の前記第2取付部が設けられている、請求項4に記載の車両。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022144346A JP2024039750A (ja) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | 車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022144346A JP2024039750A (ja) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | 車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024039750A true JP2024039750A (ja) | 2024-03-25 |
Family
ID=90367290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022144346A Pending JP2024039750A (ja) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | 車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024039750A (ja) |
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2022
- 2022-09-12 JP JP2022144346A patent/JP2024039750A/ja active Pending
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