JP2024069728A - 車両構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】フロアパネルの大部分をバッテリーカバーに置き換える事で車両の軽量化、コストの削減効果が大きくなる、車両構造体の提供を目的とする。【解決手段】車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する車両構造体であって、前記バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、前記フロアパネルを兼ね、前記バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックであり、前記バッテリーカバーはサイドシルに接着された、車両構造体。【選択図】図11

Description

本発明は、車両中央下部に配置されるバッテリーカバーが、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねる車両構造体であって、バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックに関するものである。
電気自動車では車載バッテリーがかなりの重量および搭載スペースを占めるため、その構造について数々の検討がなされている。
特許文献1では、フロアパネルがバッテリーカバーを兼ねるパック構造で、雨水や泥などの侵入を抑制した車両のバッテリパック構造が提供されている。
特許文献2では、バッテリーアッパーケースが車両のセンターフロアに一体に結合されることで、その重量及び製造コストを節減できる車両用センターフロア構造が記載されている。
特開2019-081435号公報 特開2020-172245号公報
しかしながら、特許文献1に記載のバッテリパック構造を用いた場合、フロアパネルがバッテリーカバーになっているため、バッテリー搭載部の気密性、水密性の品質保証が車両状態でしか行えない為、車両組み立て工場での品質管理が従来に比べ難しい。
また、特許文献2に記載の車両用センターフロア構造では、バッテリーカバーがフロアパネルの役割を付与されている部分がフロアパネルの中央部付近の為、軽量化、コスト削減効果は限定的である。
そこで本発明は従来技術の有する問題点を鑑み、フロアパネルの大部分をバッテリーカバーに置き換える事で車両の軽量化、コストの削減効果が大きくなる、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.車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する車両構造体であって、
前記バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、前記フロアパネルを兼ね、
前記バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックであり、前記バッテリーカバーはサイドシルに接着された、車両構造体。
2.前記バッテリーカバーは車幅方向へ溝を形成し、アッパークロスメンバーが前記溝に挿設されている、前記1に記載の車両構造体。
3.前記アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が、下に凸となるハッ
ト形状であって、前記凸が前記溝に挿設されている、前記2に記載の車両構造体。
4.前記アッパークロスメンバーは、前記サイドシルに接合されている、前記2又は3のいずれか1項に記載の車両構造体。
5.バッテリーカバーは車幅方向へ溝を形成し、前記溝の上を沿うようにアッパークロスメンバーが配置され、前記アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が上に凸となるハット形状である、前記1に記載の車両構造体。
6.前記アッパークロスメンバーは、前記サイドシルに接合されている、前記5に記載の車両構造体。
7.前記バッテリーカバーは、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ある、前記1乃至6のいずれか1項に記載の車両構造体。
8.前記接着剤はウレタン系の接着剤である、前記1乃至7のいずれか1項に記載の車両構造体。
9.前記バッテリーカバーの投影面積S1の90%以上が、前記車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねる、前記1乃至8のいずれか1項に記載の車両構造体。
10.車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する車両構造体の製造方法であって、
前記バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、前記フロアパネルを兼ね、
前記バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックであり、
アッパークロスメンバーをサイドシルに予め接合した後、前記バッテリーカバーを前記サイドシルに接着する、
車両構造体の製造方法。
本発明の車両構造体は、車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバーが、車室の下部を形成するフロアパネルの大部分を占める車両構造体であるため、車両の軽量化、コストの削減効果を奏する。更には、バッテリーカバーはサイドシルに締結しているため、サイドシル部が水密性の確保機能を持ち、床下の空間を最大限に活用しバッテリー搭載スペースを確保できる。これにより、特許文献2に記載のウェザーストリープは不要となり、重量及び製造コストを節減できる。
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模式図。 バッテリートレイの一例を示す斜視模式図。 バッテリートレイの一例の断面模式図(図2の202-202断面、スタッドボルト台が無い場所の断面)。 バッテリートレイの一例の断面模式図(図2の203-203断面、スタッドボルト台がある場所の断面)。 バッテリートレイの一例の断面模式図。 バッテリーカバーを用いた車両構造体の一例を示す模式図。 (a)図6の601-601断面を示す模式図。(b)ローアークロスメンバーを観察できるように(a)を拡大した模式図(リブを備えていない場所を観察)。(c)は、ローアークロスメンバーとリブを観察できるように(a)を拡大した模式図。 バッテリーカバーの一例を内側から見た模式図。 バッテリートレイの曲がりやすい方向を示した模式図。 バッテリートレイの下に保護壁を備えた車両構造体の一例を示す模式図。 バッテリーカバー、及びバッテリートレイと、車両との接合の一例を示す模式図。 バッテリーカバーが車幅方向へ溝を形成し、アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が、下に凸となるハット形状であって、凸が溝に挿設される事を示す模式図。 バッテリーカバーが車幅方向へ溝を形成し、当該溝の上に沿うようにアッパークロスメンバーが配置され、車幅方向に観察したときのアッパークロスメンバーの断面が、上に凸となるハット形状である事を示す模式図。
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
本発明の車両構造体は、車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する。
[バッテリーボックス]
図1に示す車両構造体は、車体中央下部に配置されるものであり、バッテリーボックス101は、バッテリーカバー102とバッテリートレイ105を備えている。バッテリーボックス101は、車両駆動用のバッテリー103を格納するためのものである。
バッテリーボックス101には、衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収部材108や、温度制御のための冷却機構104を備えていても良い。また、バッテリートレイ105にローアークロスメンバー701を挿入しても良い。
[バッテリーカバーとフロアパネル]
本発明の車両構造体は、車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバーが、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねる車両構造体であって、バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねる。
バッテリーカバーの投影面積S1の85%以上が、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねることが好ましく、バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも90%が、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねることがより好ましく、バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも95%が、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねることが更に好ましい。
バッテリーカバーが、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねることで、フロアパネルの重量及び製造コストを節減できる。特に、バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねることで、従来の金属製フロアパネルが不要になる。最も好ましくは、アッパークロスメンバー以外の全てのフロアパネルが、バッテリーカバーによって形成されていると良い。
バッテリーカバーの投影面積S1とは、車両の上下方向から投影したときのバッテリーカバーの面積をいう。
バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%がフロアパネルを兼ねるとき、残り20%はフロアパネルを形成していなくとも良い。
フロアパネル側から観察すると、フロアパネルの投影面積S2の少なくとも80%がバッテリーカバーによって形成されていることが好ましく、フロアパネルの投影面積S2の少なくとも90%がバッテリーカバーによって形成されていることがより好ましく、フロアパネルの投影面積S2の少なくとも95%がバッテリーカバーによって形成されていることが更に好ましい。フロアパネルの投影面積S2の少なくとも80%がバッテリーカバーによって形成されているとき、残りの20%は他の部品によってフロアパネルが形成されているとよい。
[バッテリーカバー:サイドシルへの接着]
本発明のバッテリーカバーはサイドシルに接着されている。これにより、サイドシル部が水密性の確保機能を持つため、床下の空間を最大限に活用しバッテリー搭載スペースを確保できる。バッテリーカバー102がサイドシル1101に接着している様子を、図11の1102に示す。
バッテリーカバーをサイドシルに接着する場合は、ウレタン系の接着剤を用いることが好ましい。フロアパネルの前側はダッシュパネルなどに接着していると良い。後部座席下やトランク下などにリアフロアパネルを有する車体の場合、本発明のフロアパネルとはセンターフロアパネルを指すことが好ましく、センターフロアパネルの後ろはリアフロアパネルなどに接着していると良い。
[バッテリーカバーとアッパークロスメンバー]
本発明の車両構造体は、バッテリーカバー102は車幅方向へ溝を形成し、アッパークロスメンバー(図12の1201)が溝に挿設されていることが好ましい(図12)。「クロス」とは、車幅方向(図1のY軸方向)の部材であることを意味する。
アッパークロスメンバーの形状に特に限定は無いが、車幅方向(図2のY軸方向)からアッパークロスメンバーの断面を観察したとき、断面形状がT型、L型、又はこれらの組み合わせであってもよい。
アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が、下に凸となるハット形状であって、凸が溝に挿設されていることが好ましい(図12)。挿設とは挿入する形で設けることを意味するが、挿入は完全に挿入されている必要は無く、凸の一部が挿入されていても良い。また、挿入されたアッパークロスメンバーの頂点と、バッテリーカバーの溝の底は接触していても、接触していなくても良い。挿入されたアッパークロスメンバーの頂点と、バッテリーカバーの溝の底が接触していない場合、走行中のアッパークロスメンバーとバッテリーカバーとの打音を回避できる。また、図12の構成により、アッパークロスメンバーを車体下方に設置することができる。アッパークロスメンバーにはシートを取り付ける場合、アッパークロスメンバーを下方に設置することが可能となり、シートを車体の下方へ設置でき、搭乗者の頭上に空間を生み出すことができる。
反対に、バッテリーカバーは車幅方向へ溝を形成し、当該溝の上に沿うようにアッパークロスメンバー(図13の1201)が配置され、アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が上に凸となるハット形状であっても良い(図13)。これにより、図13の1301の空間が生まれ、これが構造剛性の向上に寄与する。ここで、「溝の上に沿う」とは、完全に沿わせる必要はなく、略沿っていればよい。
[アッパークロスメンバー:接合]
アッパークロスメンバーは、サイドシルに接合されていることが好ましく、サイドシルに直接締結されていることがより好ましい。アッパークロスメンバーを、車体骨格であるサイドシルに予め接合することによって、フロアが無い状態でも生産しやすくなる。言い換えると、アッパークロスメンバーがサイドシルに接合されている車体骨格へ、後付けでバッテリーボックスを接合することが好ましい。
アッパークロスメンバーは、バッテリーカバーとも接合させておくことが好ましく、接着剤で接着しておくとよい。接合領域は、例えば図12の1202や図13の1302で示される。接着であれば、締結と比べてバッテリーカバー102に穴を開ける必要が無く、気密性が向上する。
[アッパークロスメンバー:素材]
アッパークロスメンバーは、金属または連続繊維強化複合材料であることが好ましい。連続繊維強化複合材料を用いる場合、車幅方向(図1のY軸方向)に繊維が配向していると好ましい。金属は合金であってもよい。
[アッパークロスメンバー:厚み]
アッパークロスメンバーの厚みは0.5mm以上6.0mmであることが好ましく、1.0mm以上5.0mm以下が好ましく、1.0mm以上4.0mm以下が好ましい。
[繊維強化プラスチック]
バッテリーカバー102は、強化繊維と樹脂を含んだ繊維強化プラスチックである。同様に、バッテリートレイ105も、強化繊維と樹脂を含んだ繊維強化プラスチックであることが好ましい。以下、バッテリーカバー102、又はバッテリートレイ105に含まれる強化繊維や、用いられる繊維強化プラスチックについて詳述する。
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
強化繊維の重量平均繊維長は、1mm以上であることが好ましく、1mm以上100mm以下であることがより好ましく、1mm~70mmが更に好ましく、1mm~50mmがより一層好ましい。
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、1.5×1.5m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。本発明のバッテリートレイに、強化繊維の重量平均繊維長が1mm以上であれば、バッテリートレイそのものにも構造剛性を持たせることが容易となる。
なお、射出成形で作成された繊維強化プラスチックでは、強化繊維の重量平均繊維長が0.1~0.3mm程度である。従って、強化繊維の重量平均繊維長は、1mm以上100mm以下にする場合、プレス成形によって繊維強化プラスチックを作成することが好ましい。
強化繊維の重量平均繊維長を100mm以下とすれば、流動性にすぐれるため好ましい。
本発明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、本発明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。
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
本発明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。
6.その他の剤
本発明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。
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。
7.一体成形
繊維強化プラスチックは、一体成形されたものであり、一体成形とは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が作成され、好ましくはプレス成形により実現できる。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)を用いて一体成形し、繊維強化プラスチックを作成してもよい。
一体成形によって作成されるため、別々の部品を1つの部品として加工することができ、部品単価を引き下げることが可能となる。また、組付け工程数が減少するし、部品数減少により在庫に係る費用の削減も可能である。
8.繊維強化プラスチックの最低厚み
本発明おいて、繊維強化プラスチックの最低厚さは1.0mm以上5mm未満であることが好ましく、1.5mm以上5mm未満がより好ましく、2mm以上5mm以下が更に好ましく、3mm以上5mm以下がより一層好ましい。5mm以下であれば、バッテリーボックスの軽量化の観点で好ましい。繊維強化プラスチックが1.0mm以上であると、バッテリー温度が外気温に影響されにくくなる。
バッテリートレイの場合、好ましくは繊維強化プラスチックの最低厚さは2mm以上5mm未満であり、より好ましくは3mm以上5mm未満である。
バッテリーカバーの場合、好ましくは繊維強化プラスチックの最低厚さは1mm~4mmであり、より好ましくは1mm~3mmである。
9.シートモールディングコンパウンド
本発明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、Continental Structural Plastics社製(CSP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。
[バッテリートレイ]
車両構造体は、強化繊維と樹脂を含んだ繊維強化プラスチックであるバッテリートレイを備え、前記バッテリートレイは、以下の構成を満たすことが好ましい。
(1)第一底面部、前記第一底面部の外周に立設された周壁、前記第一底面部と接続する第一内部壁、前記第一底面部と接続する第二内部壁、及び前記第一内部壁と前記第二内部壁との両方に接続して第一底面部から上げ底された第二底面部を備え、
(2)前記第一底面部、前記周壁、前記第一内部壁、前記第二内部壁、及び第二底面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)前記第一内部壁、前記第二内壁部、及び前記第二底面部によって、車幅方向へ延在する凹部が形成される。
以下、図に描かれた符号を用いて詳述する。
バッテリートレイ105は、第一底面部303、第一底面部303の外周に立設された周壁205を備える。また、第一底面部303と接続する第一内部壁206、第一底面部303と接続する第二内部壁207、及び第一内部壁206と第二内部壁207との両方に接続して第一底面部から上げ底された第二底面部301を備えている。
第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、及び第二底面部301は一体成形された繊維強化プラスチックで構成される。
このように、内部分割壁107を第一内部壁206と第二内部壁207とで形成するので、内部分割壁を底面から高く形成しても、強化繊維が先端まで含む壁を簡単に製造できる。
[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を備える。バッテリートレイ105のフランジは、バッテリーカバー102、及びエネルギー吸収部材108と共締めする際に利用できる。
バッテリーカバー102と、バッテリートレイ105と、好ましくはエネルギー吸収部材108とを共締めによって締結できる。締結した状態を図6に示す。
[第一底面部]
第一底面部303の下面は、バッテリートレイ105の最下面である。第一底面部303の上面にバッテリーを載置してもよいし、バッテリーと第一底面部の間に空間を設け、冷却機構104や換気機構を設けてもよい。また、第一底面部は完全な平板形状である必要は無く、コールゲート形状のように波打っていても構わないし、曲面を有していても構わない。
[周壁]
周壁205は、第一底面部303の外周に立壁されたものであり、第一底面部303の面と連続して形成されていることが好ましい。
[第一内部壁と第二内部壁]
第一内部壁206は、第一底面部303と接続する。第一底面部303は、屈曲して第一内部壁206に接続している。第一底面部303は、連続して第一内部壁206に接続しており、第一底面部303と第一内部壁206とは、継ぎ目が無く一体成形されている。
同様に、第二内部壁207は、第一底面部303と接続する。第一底面部303は、屈曲して第二内部壁207に接続している。第一底面部303は、連続して第二内部壁207に接続しており、第一底面部303と第二内部壁207とは、継ぎ目が無く一体成形されている。繊維強化プラスチックを用いれば、容易に継ぎ目がなく一体成形できる。
第一内壁部206は第一底面部303から交差する状態で、第一底面部303と接続していることが好ましい。同様に、第二内部壁207は、第一底面部303から交差する状態で、第一底面部303と接続していることが好ましい。ここで「交差する」とは、バッテリートレイを断面観察する二次元平面において、第一底面部303が第一内壁部206、及び第二内壁部207に交わって観察される状態のことを意味する。
[内部分割壁]
第一内部壁206と第二内部壁207は、バッテリートレイ105の内部を分割する、図1に示す内部分割壁107を形成する。このような内部分割壁107は、2つ以上あってもよい。図1及び図2では、内部分割壁107は、Y軸方向に形成されており、全部で4つ延在している。図1及び図2のX軸が車軸方向(車の進行方向)、Y軸が車幅方向であることが好ましい。
[スタッドボルト台]
バッテリートレイ105は、第一内部壁206と第二内部壁207との両方に接続して第一底面部303から上げ底されたスタッドボルト台407を備えていてもよい。スタッドボルト台407は、第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、第二底面部301と一体成形された繊維強化プラスチックである。スタットボルト台407は、第一内部壁206と第二内部壁207との両方に接続して第一底面部303から上げ底されていることが好ましい。第一内壁部206及び第二内壁部207は、スタッドボルト台407を介して接続していてもよい。
言い換えると、バッテリートレイ105は、フランジ402、第一底面部303、第一底面部303の外周に立設された周壁205、第一底面部303と接続する第一内部壁206、第一底面部303と接続する第二内部壁207、及び第一内部壁206と第二内部壁207との両方に接続して第一底面部303から上げ底されたスタッドボルト台407を備えていることが好ましい。
バッテリートレイ105にスタッドボルト台407を備える場合、別部品として設ける必要はない。バッテリーボックス101の構成部品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るため、繊維強化プラスチックの成形完了と同時に、スタッドボルト台407は備わっている。
[一体成形]
第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、及び第二底面部301は一体成形された繊維強化プラスチックで構成される。好ましい形態では、バッテリーを固定するためのスタッドボルト台407も一体成形でき、更にはフランジ402、第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、及びスタッドボルト台407が、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、一体成形とは、これら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が作成され、好ましくはプレス成形により実現できる。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)を用いて一体成形し、繊維強化プラスチックを作成してもよい。
一体成形によって作成されるため、別々の部品を1つの部品として加工することができ、部品単価を引き下げることが可能となる。また、組付け工程数が減少するし、部品数減少により在庫に係る費用の削減も可能である。
[第二底面部]
第一内部壁206と第二内部壁207は第二底面部301を介しても接続しており、第二底面部301は、第一内部壁206、及び第二内部壁207によって上げ底されていることが好ましい。言い換えると、第一内壁部206と第二内壁部207は、内部分割壁107を形成し、第二底面部301は、内部分割壁107の頂きの底面部である。
図3は、図2の202-202の断面図であり、第一内部壁206と第二内部壁207によって形成された内部分割壁107の頂きの底面部に、第二底面部301が描かれている。
図3は、スタッドボルトの挿入穴412を設ける必要が無い場所の断面図であるため、スタッドボルド台407は描かれていない。
第二底面部301の反対面には、金属カバー304を被せ、剛性を向上させてもよい。
[第二底面部の高さ]
第一底面部からフランジまでの高さh1と、第一底面部から第二底面部の上面までの高さh3は、h1×0.3<h3<h1×2.0であることが好ましい。h1とh3の高さを図3に例示する。第二底面部が曲面などの場合は、h3が最大となる長さを測定する。
h1×0.3<h3であれば、内部分割壁の高さが高くなるため、安定してバッテリー(103、410)を保持できる。h3の下限値は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がより一層好ましい。
h3の上限値は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がより一層好ましく、h3<h1×1.0が最も好ましい。
[ローアークロスメンバー]
本発明の車両構造体は、図7に示すように、ローアークロスメンバー(符号701)が、バッテリートレイ105に挿入されていても良い。本明細書において、バッテリーカバーの上に配設されるアッパークロスメンバーと区別するため、バッテリートレイ105に挿入されるクロスメンバーをローアークロスメンバーとする。
本発明の車両構造体はバッテリーカバーがフロアパネルを兼ねる事によって、従来用いられてきたフロアパネルを無くすことが出来る。このとき、側面からの衝撃吸収力は低下する。これを補うために、ローアークロスメンバーを用いると好ましい。
ローアークロスメンバーは、図7に示すように、バッテリートレイ105の図2に示す凹部208に挿入され、車幅方向に延在していると好ましい。なお「クロス」とは、車幅方向(図1のY軸方向)の部材であることを意味する。
[ローアークロスメンバー:配置]
具体的には、第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在する凹部208を形成し、この凹部208の少なくとも1か所に、ローアークロスメンバー701が挿入されていると好ましい。凹部208は、第一内部壁206、第二内部壁206、第二底面部301で囲まれた空間領域313を形成する。繊維強化プラスチックで一体成形されたバッテリートレイの形状自由度を利用することで、バッテリートレイに設けた凹部の少なくとも1か所にローアークロスメンバーを挿入できる。
ローアークロスメンバー701を凹部208に挿入した後、第二底面部301との間には空間703を有することが好ましい。空間703を有することで、ローアークロスメンバー701とバッテリートレイ105とによる打音を回避できる。
ローアークロスメンバー701は複数存在することが好ましく、第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在する凹部208の2カ所以上にローアークロスメンバー701が挿入されているとより好ましい。全ての凹部208にローアークロスメンバーが挿入されていると、更に好ましい。
ローアークロスメンバー701はバッテリートレイ105の車幅方向に延在していることが好ましく、図2に示すように、バッテリートレイ105の車幅方向の端から、反対側の端まで延在しているとよい。
[ローアークロスメンバー:形状]
ローアークロスメンバーの形状に特に限定は無いが、車幅方向(図2のY軸方向)からローアークロスメンバーの断面を観察したとき、断面形状がT型、L型、又はこれらの組み合わせであってもよい。ローアークロスメンバーは、第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在するように形成された凹部208に沿って、凸状に屈曲していることが好ましい。言い換えると、車両構造体を車両側面方向に断面を観察したとき、ローアークロスメンバーは上に凸を形成するように屈曲し、これが凹部208に挿入されていることが好ましい。図7に、屈曲形状のローアークロスメンバー701を例示する。ローアークロスメンバー701は平板の金属板をプレスすることで、凹部208に沿って凸状に屈曲させることが好ましい。ここで、「凹部に沿う」とは、完全に沿わせる必要はなく、略沿っていればよい。
車幅方向から車両構造体の断面を観察したとき、第一内部壁206、第二内壁部207、第二底面部301、及びローアークロスメンバー701によって、図7に示すような閉断面構造703を形成することが好ましい。ローアークロスメンバー701と第二底面301との打音を回避するため、ローアークロスメンバー701の凸状高さを、第二底面301と接触しない程度にすると好ましい。
[ローアークロスメンバー:篏合]
ローアークロスメンバー701は車幅方向に延在し、凹部208へ篏合されていることが好ましい。このとき、ローアークロスメンバー701は、図7に示すように凸状を有していることが好ましい。すなわち、ローアークロスメンバー701の凸状部分が、第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在する凹部208と篏合していることが好ましい。
[ローアークロスメンバー:接合]
ローアークロスメンバー701は、第一底面部303と接合させておくことが好ましく、接着剤で接着しておくとよい。接着であれば、締結と比べてバッテリートレイ105に穴を開ける必要が無く、気密性が向上する。
ローアークロスメンバーをバッテリートレイ105に挿入し、バッテリートレイに接合することで、車両側面へ衝撃を受けたときには、車体に加えて、バッテリートレイの構造剛性を利用できる。
[ローアークロスメンバー:素材]
ローアークロスメンバー701は、金属または連続繊維強化複合材料であることが好ましい。連続繊維強化複合材料を用いる場合、車幅方向(図2のY軸方向)に繊維が配向していると好ましい。金属は合金であってもよい。
[ローアークロスメンバー:厚み]
ローアークロスメンバー701の厚みは0.5mm以上6.0mmであることが好ましく、1.0mm以上5.0mm以下が好ましく、1.0mm以上4.0mm以下が好ましい。
[ローアークロスメンバー配置による効果]
バッテリートレイ105は、凹部208を備え、凹部208は、第一内部壁206、第二内部壁207、第二底面部301で囲まれた空間領域313を形成している。この凹部208があるが故に、バッテリートレイ105は上下方向に曲がりやすい。上下方向の曲がりとは、より具体的には図9の矢印901の方向の曲がりであり、車両前後方向のバッテリートレイ105の端部の曲がりである。
ローアークロスメンバー701をバッテリートレイ105の凹部208に挿入し、第一底面部303とローアークロスメンバー701を接合することで、振動による上下方向の曲がり(図9の矢印901の方向)を制御できる。ローアークロスメンバー701は、車幅方向に延在し、凹部208へ篏合されて接合している場合、よりこの曲がりを制御できる。
[バッテリートレイの凹部のリブ]
本発明の車両構造体は、図7の(c)に示すように、凹部208の少なくとも1か所に、バッテリートレイ105と一体成形されたリブ702が備えられていることが好ましい。言い換えると、第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在する凹部208において、延在する凹部208の少なくとも1カ所にリブ702を設けると好ましい。リブ702は、延在する凹部208において、延在方向に断続的にリブが複数個設けられると、より好ましい。なお、図7(c)はバッテリートレイ105の凹部にリブ702がある箇所を描くが、図7(b)はバッテリートレイ105の凹部にリブ702が無い箇所を描いている。
バッテリートレイ105の凹部208における、好ましいリブ702の厚みは1mm以上4mm以下であり、より好ましくは2.5mm以上3mmである。リブ702の高さは10mm以上30mm以下が好ましい。なお、リブ702の厚みとは、図7のY軸方向であり、リブ702の高さとは、図7のZ軸方向である。
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の曲がり(図9の矢印901の方向)を制御できる。
[バッテリートレイの1次モードの固有振動数]
バッテリートレイ105の1次モード固有振動数が、25Hz以上であることが好ましい。一般的に、車体の固有振動数が25Hz以下であるため、車体とは共振しないように設計するのが好ましい。バッテリートレイ105の1次モードの固有振動数は30Hz以上がより好ましく、35Hz以上が更に好ましく、40Hz以上がより一層好ましい。
より具体的には、凹部208の少なくとも1か所に、バッテリートレイ105と一体成形されたリブ702が備えられ、バッテリートレイ105の1次モードの固有振動数が、25Hz以上とすることが好ましい。バッテリートレイ105は凹部208を有することで、容易に1次モードの固有振動数が25Hz以上とできるが、更に凹部208にリブ702を設けることで、バッテリートレイ105の1次モードの固有振動数を、より容易に25Hz以上とすることができる。
リブ702とローアークロスメンバー701は接触せず、両者の間には空間があることが好ましい。接触しないことで、リブ702とローアークロスメンバー701との打音を回避できる。
なお、振動制御だけに注目すると、ローアークロスメンバー701は無くても問題ないため、本発明の車両構造体からローアークロスメンバー701を除いた、バッテリートレイ105として、以下の発明を記載しておく。
[リブを設けたバッテリートレイ]
バッテリートレイ105は、以下の構成を満たすことが好ましい。
(1)第一底面部303、第一底面部303の外周に立設された周壁205、第一底面部303と接続する第一内部壁206、第一底面部303と接続する第二内部壁207、及び第一内部壁206と第二内部壁207との両方に接続して第一底面部303から上げ底された第二底面部301を備え、
(2)第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、及び第二底面部301は一体成形された繊維強化プラスチックで形成され、
(3)第一内部壁206、第二内壁部207、及び第二底面部301によって、車幅方向へ延在する凹部208を形成し、
(4)凹部208の少なくとも1か所に、バッテリートレイ105と一体成形されたリブが備えられている。
[角度]
第一底面部303と第一内部壁206とがなす角度は、図4のαで例示される。第一底面部303と第二内部壁207とがなす角度は、図4のβで例示される。
第一底面部303と第一内部壁206とがなす角度α、及び第一底面部303と第二内部壁207とがなす角度βは、90度以上135度以下であることが好ましい。90度以上であると、成形時に成形型から取り出すのが容易になる。反対に、135度以下であると、第一内部壁206及び第二内部壁207がバッテリー103の形状が直方体や立方体であった場合でも、第一内部壁206及び第二内部壁207がバッテリー103の形状と合わせるのが容易になる。
言い換えると、第一底面部303と第一内部壁206とがなす角度α、及び第一底面部303と第二内部壁207とがなす角度βが、90度以上135度以下であれば、単位体積あたりのバッテリートレイ105に対して、バッテリー103のサイズを大きくできる。
第一底面部303と第一内部壁206とがなす角度α、及び第一底面部303と第二内部壁207とがなす角度βは、90度以上120度以下がより好ましく、90度以上100度以下が更に好ましい。
第一底面部303と第一内部壁206とがなす角度α、及び第一底面部303と第二内部壁207とがなす角度βの測定には、バッテリートレイ105の断面を観察するとよい
。断面観察の方向は、第一内部壁206又は第二内部壁207に対して垂直な方向が好ましい(例えば図4の断面観察)。
断面観察した際に、第一底面部303、第一内部壁206、又は第二内部壁207が曲線形状である場合は、該曲線へ接線を引いて、接線との角度を測定し、最大角度となる箇所と、最小角度となる箇所の2点を平均して、角度αや角度βを算出する。
[スタッドボルトとスタッドボルト台]
本発明のバッテリートレイ105は、スタッドボルト台407にバッテリーブラケット取り付け用のスタッドボルト409を備えていることが好ましい。スタッドボルト台407を介して、第一内部壁206と第二内部壁207は接続している。換言すると、内部分割壁208の頂上の所々に、スタッドボルト台407を備えていると好ましい。
また、スタッドボルト台407は非貫通の挿入穴412を備え、挿入穴412にスタッドボルト409を挿入させるとよい。
スタッドボルト409は、両端にねじ部を形成したボルトで、スタッドボルト台407の挿入穴に一端をねじ込む。反対側にはバッテリー固定用のためのバッテリーブラケット411を締結する。スタッドボルト409の形状は特に限定は無い。
図5に示すスタッドボルト台407の厚みt1と、図3に示す第二底面部301の厚みt2とは、t2<t1であることが好ましい。言い換えると、第一内部壁部206と第二内部壁207によって形成された内部分割壁208の頂上部201の厚みは、Y軸方向(車幅方向)に向かって、偏肉構造となっていることが好ましい。頂上部201は、スタックボルド台407と、第二底面部301との繰り返し構造であると好ましい。スタッドボルト台の厚みt1(肉厚ともいう)に比べて、第二底面部の厚みt2を薄く設計することで、バッテリートレイ105を軽量化することができる。t2×0.8<t1がより好ましく、t2×0.5<t1が更に好ましい。
フランジ402、第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207、及びスタッドボルト台407と、第二底面部301は、一体成形された繊維強化プラスチックで形成される。
[バッテリーを固定するための貫通孔]
従来のバッテリートレイの場合、バッテリーをバッテリートレイに締結するため、バッテリートレイに貫通孔を設け、ここにバッテリーブラケットを固定する必要があった。
本発明の好ましい形態では、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形成され、厚みをもった偏肉構造である。すなわち、第一内部壁206、第二内部壁207、第一底面部303、及びスタッドボルト台407には、バッテリー103を固定するための貫通孔を無くすことができる。このような貫通孔を設けないことで、バッテリーボックス101の密閉性が向上し、バッテリーボックス101内の湿度を安定させ、バッテリーの寿命を長くすることができる。また、周壁205にもバッテリー103を固定するための貫通孔を設けないことが好ましい。
[スタッドボルト台の高さ]
第一底面部303からフランジ402までの高さh1と、第一底面部303からスタッドボルト台407の上面までの高さh2が、h1×0.3<h2<h1×2.0であることが好ましい。
第一底面部303は厚みを持っているため、第一底面部303の上下方向中心を基準に、高さh1を測定する。第一底面部303がコールゲート形状のように波打っていたり、曲面を有していたりする場合は、h2が最大となる長さを測定する。
h1とh2の高さを図4に例示する。
h1×0.3<h2であれば、スタッドボルト台407の位置が第一底面部303から高くなるため、バッテリーブラケット411の取り付け用のスタッドボルト409の位置を高くできる。これによって、バッテリー固定のためのバッテリーブラケット411の固定位置が高くなるため、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は通常アルミニウムなどの金属であるため、短くすることで軽量化に貢献できる。
h2の下限値はh1×0.5<h2がより好ましく、h1×0.6<h2が更に好ましく、h1×0.7<h2がより一層好ましい。
h2の上限値は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がより一層好ましく、h2<h1×1.0が最も好ましい。
なお、h1×0.3<h2<h1×2.0であれば、図4に示すように、第一内部壁206、第二内部壁207、スタッドボルト台407で囲まれた空間領域313が大きくなる。この空間領域313が大きければ、スタッドボルト台407を設けても、ローアークロスメンバー701を挿入しやすくなる。
第一底面部303からスタッドボルト台407の上面までの高さh2と、第一底面部303から第二底面部301の上面までの高さh3との関係は、h2×0.8<h3<h1×1.2であることが好ましく、h2×0.9<h3<h1×1.1であることがより好ましく、h2とh3は同じであることが更に好ましい。
[バッテリーを固定するためのリブ、ボス]
バッテリートレイ105の第一底面部303の上面に、バッテリー103を固定するためのリブ、又はボスを設けることが好ましい。第一底面部の上面とは、バッテリートレイ105にバッテリーを載置する面である。下面は上面の反対面である。バッテリーだけでなくリブ、又はボスは、配線や冷却機構104も固定することが好ましい。
ここで、「固定する」とは、バッテリーの移動を抑制するものであり、完全な固定を意味しない。
リブの高さhrは、バッテリー高さhbに対してhb×0.3<hrであることが好ましいく、hb×0.5<hrであることがより好ましい。より具体的なリブ高さhrは、20~70mmが好ましく、30~60mmがより好ましく、40~50mmが更に好ましい。該範囲であれば、バッテリートレイ105の剛性向上にも貢献できる。
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。繊維強化プラスチックと一体成形でリブ又はボスを設けることで、容易にバッテリーの固定を強化できる。
[第一内部壁と第二内部壁の形状]
1.バッテリー形状への追従
第一内部壁206、又は第二内部壁207の少なくとも一方は、バッテリー形状に追従した形状であることが好ましい。第一内部壁206及び第二内部壁207が、バッテリー形状に追従した形状であると、より好ましい。言い換えると、内部分割壁208がバッテリー形状に追従した形状であることが更に好ましい。
追従した形状とは、バッテリーの形状に沿わせて第一内部壁206、又は第二内部壁207の形を設計することであり、例えばバッテリー103が立方体や直方体であれば、第一内部壁206又は第二内部壁207は直線状の壁となる。
また、バッテリー1個に対して、バッテリーの形状に追従するように(バッテリーの周囲を沿うように)第一内部壁及び第2内部壁を備えていても良い。バッテリーごとに、それぞれ内部分割壁(第一内部壁及び第二内部壁によって形成)を設けることで、バッテリー1個に燃焼などの問題が発生しても、その影響が他のバッテリーに及ばなくなるため好ましい。 図2では、第一内部壁(206)と第2内部壁(207)は車幅方向(図2のY軸方向)のみに描かれているが、走行方向(図2のX軸方向)に延在しても良い。
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、第一内部壁206、及び第二内部壁207を備えていることが好ましい。このように設計することで、車幅方向にローアークロスメンバーが容易に設置できる。
ここで、車幅方向とは、例えば図1ではY方向であり、車幅方向である。車体の左右方向とも呼ぶ。例えば図1では、車幅方向に第一内部壁及び第二内部壁である内部分割壁107が延在している。
[境界領域における不連続繊維の分散]
第一底面部303と第一内部壁206、第一底面部303と第二内部壁207、及び第一底面部303と周壁205の境界領域において、不連続繊維が連続的に分散していることが好ましい。
第一底面部303、周壁205、第一内部壁206、第二内部壁207は一体成形された繊維強化プラスチックで形成されるため、境界領域において容易に不連続繊維を連続的に分散できる。
強化繊維が境界領域において連続して分散しているとは、少なくとも境界領域の一部において連続分散していれば良く、境界領域全体において連続して分散している必要はない。
境界領域において、強化繊維が面内方向に連続して分散していると、従来に比べて境界領域の機械物性が向上する。
バッテリートレイ105を一体成形せずに、第一内壁部206や第二内壁部207に相当する隔壁を別部品として取り付けた場合、第一底面部303との締結が必要であった。しかしながら、一体成形せずに内部分割壁を別部品として取り付けた場合、どうしても第一底面部303との締結力が低くなり、また締結力が不安定になってしまう。
[内側コーナー部の曲率半径]
第一底面部303と周壁205の境界領域において、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。より好ましい曲率半径は1mm以上7mm以下であり、更に好ましい曲率半径は2mm以上4以下mmである。
第一底面部303と周壁205の境界領域における内側コーナー部とは、図5のR501で例示される。
第一底面部303と第一内部壁206の境界領域においても、曲率半径1mm以上10
mm以下の内側コーナー部を形成することが好ましい。第一底面部303と第一内部壁206の境界領域における内側コーナー部とは、図5のR520で例示される。より好ましい曲率半径は1mm以上7mm以下であり、更に好ましい曲率半径は2mm以上4以下mmである。
第一底面部303と第二内部壁207の境界領域においても、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。第一底面部303と第二内部壁207の境界領域における内側コーナー部とは、図5のR530で例示される。より好ましい曲率半径は1mm以上7mm以下であり、更に好ましい曲率半径は2mm以上4以下mmである。
[外側コーナー部の曲率半径]
第一底面部303と周壁205の境界領域において、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。より好ましい曲率半径は2mm以上8mm以下であり、更に好ましい曲率半径は3mm以上7mm以下である。
第一底面部303と周壁205の境界領域における外側コーナー部とは、図5のR502で例示される。
第一底面部303と第一内部壁206の境界領域においても、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。第一底面部303と第一内部壁206の境界領域における外側コーナー部とは、図5のR521で例示される。より好ましい曲率半径は2mm以上8mm以下であり、更に好ましい曲率半径は3mm以上7mm以下である。
第一底面部303と第二内部壁207の境界領域においても、曲率半径12mm以上22mm以下の外側コーナー部を形成することが好ましい。第一底面部303と第二内部壁207の境界領域における外側コーナー部とは、図5のR531で例示される。より好ましい曲率半径は2mm以上8mm以下であり、更に好ましい曲率半径は3mm以上7mm以下である。
内側コーナー部よりも、外側コーナー部の曲率半径の方が大きい方が好ましい。
[エネルギー吸収部材]
本発明の車両構造体は、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を備えていることが好ましい。
自動車向けバッテリー搭載量の増加により、バッテリーボックス101の大きさは年々大型化している。バッテリーボックス101の車幅方向の長さは、自動車の幅に対して70%以上の場合が多く、80%以上の場合もある。このため、自動車下部に大型のバッテリーボックス101を搭載した場合、衝突時にバッテリーボックス101には、従来よりも大きな荷重が入力される。したがって、バッテリー自体を保護するためのエネルギー吸収構造があると好ましい。
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るのが好ましく、車体前後方向の周壁の外側に沿って設けられていることが好ましい。
ローアークロスメンバー701をエネルギー吸収部材であるエネルギー吸収部材108と接合してもよい。これにより、車両の一方の側面へ衝撃を受けたとき、衝撃を受けた側のエネルギー吸収部材に加えて、衝撃を受けた側とは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できる。
[保護壁]
バッテリートレイの下に保護壁を備えていても良い。
1.具体的には、以下である。
バッテリートレイと、バッテリートレイ下に設けた保護壁とを備える車両構造体であって、バッテリートレイ、及び保護壁は、それぞれ繊維強化プラスチックであり、保護壁はバッテリートレイに、少なくとも1か所が締結棒によって締結され、バッテリートレイには、締結用の挿入穴が一体成形されている、車両構造体。
保護壁の一例を、図10の1001に示す。締結棒は図10の1002、挿入穴は図10の1003である。
2.挿入穴
バッテリートレイから保護壁に向けて突出した挿入台(図10の1004)を備え、前記挿入穴は挿入台の内部に配置されていることが好ましい。
3.衝撃緩和材
バッテリートレイと保護壁の間には、衝撃緩和材(図10の1005)を配置しておくことが好ましい。また、衝撃緩和材はハニカム構造体であることがより好ましい。このような衝撃緩和材を備えることで、車両下部からの耐衝撃性が向上する。
4.整流板
保護壁は整流板を一体成形によって備えた繊維強化プラスチックであることが好ましく、整流板は保護壁の下側に備えると良い。整流板を設けることで、空気抵抗が減少し、車両の走行安定性が向上する。
5.電磁波遮蔽層
保護壁とバッテリートレイの間に電磁波遮蔽層を設けることが好ましい。より具体的には、保護壁の上面に電磁波遮蔽層を設けると良い。この場合、衝撃緩和材は電磁波遮蔽層の上側に配置すると好ましい。
6.保護壁の材料
6.1
保護壁は、強化繊維と熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドを成形して得られた繊維強化プラスチックあっても良い。
6.2
保護壁は、強化繊維と熱可塑性樹脂を含む複合材料を成形して得られた繊維強化プラスチックでも良い。
7.保護壁の厚み
1mm以上であることが好ましく、3mm以上であることがより好ましく、5mm以上であることが更に好ましい。
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:温度制御システム(冷却機構)
105:バッテリートレイ
106:補強フレーム
107:第一内部壁と第二内部壁によって形成された内部分割壁
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:内部分割壁の頂上部
205:周壁
206:第一内部壁
207:第二内部壁
208:車幅方向へ延在する凹部
301:第二底面部
303:第一底面部
304:金属カバー
313:第一内部壁、第二内部壁、第二底面部(又はスタッドボルト台)で囲まれた空間領域
402:フランジ
407:スタッドボルト台
408:スタッドボルト台の上面
409:スタッドボルト
411:バッテリーブラケット
412:挿入穴
α:第一底面部と第一内部壁とがなす角度
β:第一底面部と第二内部壁とがなす角度
h1:第一底面部からフランジまでの高さ
h2:前記第一底面部から前記スタッドボルト台の上面までの高さ
h3:第一底面部からフランジまでの高さh1と、第一底面部から第二底面部までの高さR501:第一底面部と周壁の境界領域における内側コーナー部
R502:第一底面部と周壁の境界領域における外側コーナー部
R520:第一底面部と第一内部壁の境界領域における内側コーナー部
R521:第一底面部と第一内部壁の境界領域における外側コーナー部
R530:第一底面部と第二内部壁の境界領域における内側コーナー部
R531:第一底面部と第二内部壁の境界領域における外側コーナー部
701:ローアークロスメンバー
702:リブ
703:ローアークロスメンバーを凹部に挿入した際にできる、ローアークロスメンバーと第二底面部との間の空間
802:リブ
1001:保護壁
1002:締結棒
1003:挿入穴
1004:挿入台
1005:衝撃緩和材
t1:スタッドボルト台407の厚み
t2:第二底面部301の厚み
1101:サイドシル
1102:バッテリーカバーがサイドシルに接着されている様子
1201:アッパークロスメンバー
1202:アッパークロスメンバーと、バッテリーカバーとの接合領域
1301:バッテリーカバーの溝の上に沿うように、上に凸となるハット形状のアッパークロスメンバーを配置することで生まれた空間
1302:アッパークロスメンバーと、バッテリーカバーとの接合領域

Claims (10)

  1. 車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する車両構造体であって、
    前記バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、前記フロアパネルを兼ね、
    前記バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックであり、前記バッテリーカバーはサイドシルに接着された、車両構造体。
  2. 前記バッテリーカバーは車幅方向へ溝を形成し、アッパークロスメンバーが前記溝に挿設されている、請求項1に記載の車両構造体。
  3. 前記アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が、下に凸となるハット形状であって、前記凸が前記溝に挿設されている、請求項2に記載の車両構造体。
  4. 前記アッパークロスメンバーは、前記サイドシルに接合されている、請求項2又は3のいずれか1項に記載の車両構造体。
  5. バッテリーカバーは車幅方向へ溝を形成し、前記溝の上を沿うようにアッパークロスメンバーが配置され、前記アッパークロスメンバーを車幅方向に観察したときの断面が上に凸となるハット形状である、請求項1に記載の車両構造体。
  6. 前記アッパークロスメンバーは、前記サイドシルに接合されている、請求項5に記載の車両構造体。
  7. 前記バッテリーカバーは、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ある、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両構造体。
  8. 前記接着剤はウレタン系の接着剤である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の車両構造体。
  9. 前記バッテリーカバーの投影面積S1の90%以上が、前記車室の下部を形成するフロアパネルを兼ねる、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の車両構造体。
  10. 車両の車体の下部に配設されるバッテリーカバー、車室の下部を形成するフロアパネル、およびサイドシルを有する車両構造体の製造方法であって、
    前記バッテリーカバーの投影面積S1の少なくとも80%が、前記フロアパネルを兼ね、
    前記バッテリーカバーは強化繊維と樹脂とを含んだ繊維強化プラスチックであり、
    アッパークロスメンバーをサイドシルに予め接合した後、前記バッテリーカバーを前記サイドシルに接着する、
    車両構造体の製造方法。
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