JP5708567B2 - Battery mounting structure for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用電池搭載構造に関する。 The present invention relates to a vehicle battery mounting structure.
左右一対のメインフレームと、左右一対のメインフレームを車両幅方向に連結する複数のクロスメンバとを備え、車両フロアの下方でバッテリを支持する電気自動車の車体構造が知られている(例えば、特許文献1)。 A vehicle body structure of an electric vehicle that includes a pair of left and right main frames and a plurality of cross members that connect the pair of left and right main frames in the vehicle width direction and supports a battery below the vehicle floor (for example, patents) Reference 1).
また、ロッカ(サイドシル)の車両幅方向の内側に配置されたバッテリサイドフレーム(サイドフレーム)と、バッテリサイドフレームとロッカとの間に配置されたスペーサとを備え、車両フロアの下方でバッテリを支持する電気自動車のバッテリフレーム取付構造が知られている(例えば、特許文献2)。 In addition, a battery side frame (side frame) disposed inside the rocker (side sill) in the vehicle width direction and a spacer disposed between the battery side frame and the rocker are provided to support the battery below the vehicle floor. A battery frame mounting structure for an electric vehicle is known (for example, Patent Document 2).
特許文献2に開示された技術では、車両側面衝突(以下、単に「側突」という)時にスペーサがバッテリサイドフレーム側へ潰れることにより、側突エネルギー(衝突エネルギー)が吸収されるように構成されている。 The technique disclosed in Patent Document 2 is configured to absorb side collision energy (collision energy) by collapsing the spacer toward the battery side frame during a vehicle side collision (hereinafter simply referred to as “side collision”). ing.
しかしながら、特許文献2に開示された技術では、バッテリサイドフレームとスペーサとが連結されていない。そのため、側突時に、バッテリサイドフレームに対してスペーサが車両上下方向にずれ易く、スペーサが潰れ難くなる。したがって、スペーサの側突エネルギーの吸収量が低下する可能性がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 2, the battery side frame and the spacer are not connected. Therefore, at the time of a side collision, the spacer is easily displaced in the vehicle vertical direction with respect to the battery side frame, and the spacer is not easily crushed. Therefore, there is a possibility that the absorption amount of the side collision energy of the spacer is lowered.
本発明は、上記の事実を考慮し、衝撃吸収部材の側突エネルギーの吸収量の低下を抑制することができる車両用電池搭載構造を目的とする。 In consideration of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a vehicle battery mounting structure capable of suppressing a decrease in the amount of side impact energy absorbed by an impact absorbing member.
請求項1に記載の車両用電池搭載構造は、車両の両側部における車両フロアの下方に配置され、車両前後方向にそれぞれ延びる一対の衝撃吸収部材と、前記一対の衝撃吸収部材の間に配置され、該一対の衝撃吸収部材を連結すると共にバッテリを支持するバッテリクロスフレーム部と、前記一対の衝撃吸収部材における前記バッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部との連結部にそれぞれ形成された被係合部と、前記バッテリクロスフレーム部の前記端部に形成され、前記被係合部と車両上下方向に係合された係合部と、を備えている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 1 is disposed below the vehicle floor on both sides of the vehicle, and is disposed between a pair of impact absorbing members extending in the vehicle front-rear direction and the pair of impact absorbing members. A battery cross frame portion for connecting the pair of shock absorbing members and supporting the battery, and a cover formed on a connecting portion between the pair of shock absorbing members and an end portion of the battery cross frame portion in the vehicle width direction. And an engaging portion formed at the end of the battery cross frame portion and engaged with the engaged portion in the vehicle vertical direction.
請求項1に係る車両電池搭載構造によれば、一対の衝撃吸収部材におけるバッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部との連結部には、被係合部がそれぞれ形成されている。一方、バッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部には、係合部が形成されている。この係合部は、被係合部と車両上下方向に係合されている。 According to the vehicle battery mounting structure of the first aspect, the engaged portions are respectively formed in the connecting portions of the pair of impact absorbing members with the end portions in the vehicle width direction of the battery cross frame portion. On the other hand, an engagement portion is formed at the end of the battery cross frame portion in the vehicle width direction. The engaging portion is engaged with the engaged portion in the vehicle vertical direction.
これにより、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部との連結強度が高められる。この結果、衝撃吸収部材に対してバッテリ側へ側突荷重が入力されたときに、衝撃吸収部材からバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重が伝達され易くなる。つまり、衝撃吸収部材がバッテリクロスフレーム部の端部に反力を取ってバッテリ側へ潰れ易くなる。 As a result, the connection strength between the impact absorbing member and the battery cross frame portion against bending in the vehicle vertical direction is increased. As a result, when a side impact load is input to the battery side with respect to the impact absorbing member, the side impact load is easily transmitted from the impact absorbing member to the end of the battery cross frame portion. That is, the impact absorbing member takes a reaction force at the end of the battery cross frame portion and is easily crushed toward the battery side.
請求項2に記載の車両用電池搭載構造は、請求項1に記載の車両用電池搭載構造において、前記被係合部が、車両幅方向の内側へ向けて開口された挿込口を有し、前記係合部が、前記挿込口から前記被係合部内へ挿し込まれて該被係合部と係合されている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 2 is the vehicle battery mounting structure according to claim 1, wherein the engaged portion has an insertion port that is opened toward the inside in the vehicle width direction. The engaging portion is inserted into the engaged portion from the insertion port and engaged with the engaged portion.
請求項2に係る車両電池搭載構造によれば、バッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部に形成された係合部を衝撃吸収部材の連結部に形成された被係合部の挿込口から当該被係合部内へ挿し込むことにより、係合部が被係合部と車両上下方向に係合される。したがって、係合部と被係合部とを容易に係合させることができる。 According to the vehicle battery mounting structure according to claim 2, the engaging portion formed at the end of the battery cross frame portion in the vehicle width direction is inserted into the engaged portion formed at the connecting portion of the shock absorbing member. Then, the engaging portion is engaged with the engaged portion in the vertical direction of the vehicle. Therefore, the engaging portion and the engaged portion can be easily engaged.
請求項3に記載の車両用電池搭載構造は、請求項1又は請求項2に記載の車両用電池搭載構造において、前記バッテリクロスフレーム部の車両幅方向から見た前記端部の断面形状が閉断面形状とされると共に、前記端部が前記連結部における前記衝撃吸収部材の車両幅方向の内側に位置する内側端部に連結され、前記被係合部が、前記内側端部の上壁面及び下壁面にそれぞれ形成され、前記係合部が、前記バッテリクロスフレーム部の前記端部に形成された開口部の上縁部及び下縁部にそれぞれ形成されている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 3 is the vehicle battery mounting structure according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the end portion of the battery cross frame portion viewed from the vehicle width direction is closed. The cross-sectional shape is connected to the inner end portion of the connecting portion located on the inner side in the vehicle width direction of the shock absorbing member, and the engaged portion includes an upper wall surface of the inner end portion and Each of the engaging portions is formed on an upper edge portion and a lower edge portion of the opening formed in the end portion of the battery cross frame portion.
請求項3に係る車両電池搭載構造によれば、バッテリクロスフレーム部の端部に形成された開口部の上縁部及び下縁部には、係合部がそれぞれ形成されている。これらの係合部は、衝撃吸収部材の内側端部の上壁面及び下壁面にそれぞれ形成された被係合部と車両上下方向に係合される。つまり、バッテリクロスフレーム部の端部の上縁部及び下縁部にそれぞれ形成された係合部が、衝撃吸収部材の内側端部の車両上下方向の両側に配置される。これにより、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部との連結強度がさらに高められる。この結果、側突時に、衝撃吸収部材からバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重がさらに伝達され易くなる。 According to the vehicle battery mounting structure according to the third aspect, the engaging portions are respectively formed on the upper edge portion and the lower edge portion of the opening formed at the end portion of the battery cross frame portion. These engaging portions are engaged in the vehicle vertical direction with engaged portions respectively formed on the upper wall surface and the lower wall surface of the inner end portion of the shock absorbing member. In other words, the engaging portions formed respectively at the upper edge portion and the lower edge portion of the end portion of the battery cross frame portion are disposed on both sides in the vehicle vertical direction of the inner end portion of the shock absorbing member. Thereby, the connection strength between the impact absorbing member and the battery cross frame portion against bending in the vehicle vertical direction is further enhanced. As a result, the side impact load is more easily transmitted from the impact absorbing member to the end portion of the battery cross frame portion at the time of the side impact.
請求項4に記載の車両用電池搭載構造は、請求項3に記載の車両用電池搭載構造において、前記衝撃吸収部材の前記内側端部には、前記上縁部及び前記下縁部に形成された前記係合部の間へ突出する突出部が形成されている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 4 is the vehicle battery mounting structure according to claim 3, wherein the inner end portion of the shock absorbing member is formed at the upper edge portion and the lower edge portion. Further, a protruding portion protruding between the engaging portions is formed.
請求項4に係る車両電池搭載構造によれば、衝撃吸収部材の内側端部には、バッテリクロスフレーム部の開口部の上縁部及び下縁部に形成された係合部の間へ突出する突出部が形成されている。この突出部によって、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部との連結強度がさらに高められる。また、この突出部によって、側突時におけるバッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部の潰れ等が抑制される。したがって、側突時に、衝撃吸収部材からバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重がさらに伝達され易くなる。 According to the vehicle battery mounting structure of the fourth aspect, the inner end portion of the shock absorbing member protrudes between the engaging portions formed at the upper edge portion and the lower edge portion of the opening of the battery cross frame portion. A protrusion is formed. By this protruding portion, the connection strength between the impact absorbing member and the battery cross frame portion against bending in the vehicle vertical direction is further increased. In addition, the protrusions prevent the end of the battery cross frame portion in the vehicle width direction from being crushed during a side collision. Therefore, a side collision load is more easily transmitted from the impact absorbing member to the end of the battery cross frame portion at the time of a side collision.
請求項5に記載の車両用電池搭載構造は、請求項4に記載の車両用電池搭載構造において、前記車両フロアの下壁面におけるバッテリの車両幅方向の外側に設けられ、車両前後方向に延びると共に、前記衝撃吸収部材の上方に配置されたフロアサイドメンバロアを備え、前記衝撃吸収部材の前記内側端部が、前記フロアサイドメンバロアよりも車両幅方向の内側に配置され、上部が該フロアサイドメンバロアと車両幅方向に隣接すると共に、下部に前記バッテリクロスフレームの前記端部が連結され、前記内側端部の前記上壁面が、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように傾斜する傾斜する傾斜面とされ、前記バッテリクロスフレーム部の上壁部には、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲すると共に、端部側が前記上縁部から車両幅方向の外側へ延出して前記傾斜面に結合された湾曲部が形成されている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 5 is the vehicle battery mounting structure according to claim 4, provided on the lower wall surface of the vehicle floor in the vehicle width direction of the battery and extending in the vehicle front-rear direction. A floor side member lower disposed above the shock absorbing member, wherein the inner end of the shock absorbing member is disposed on the inner side in the vehicle width direction than the floor side member lower, and an upper portion of the floor side member lower is disposed on the floor side. Adjacent to the member lower in the vehicle width direction, the end portion of the battery cross frame is connected to the lower portion, and the upper wall surface of the inner end portion inclines so as to go upward as it goes outward in the vehicle width direction. The upper wall portion of the battery cross frame portion is curved so as to face upward as it goes outward in the vehicle width direction, and the end side is Curved portion coupled to the inclined surface from the serial top edge extends outward in the vehicle width direction is formed.
請求項5に係る車両電池搭載構造によれば、衝撃吸収部材の内側端部が、フロアサイドメンバロアよりも車両幅方向の内側に配置されており、その下部にバッテリクロスフレーム部の端部が連結されている。この衝撃吸収部材の内側端部の上部は、フロアサイドメンバロアと車両幅方向に隣接している。したがって、側突時に、フロアサイドメンバロアによって衝撃吸収部材の内側端部の上部がバッテリ側へ押圧される。このとき、衝撃吸収部材の内側端部の上部が潰れると、側突エネルギーが吸収される。 According to the vehicle battery mounting structure of the fifth aspect, the inner end portion of the shock absorbing member is arranged on the inner side in the vehicle width direction with respect to the floor side member lower, and the end portion of the battery cross frame portion is located below the lower end member lower. It is connected. The upper part of the inner end of the shock absorbing member is adjacent to the floor side member lower in the vehicle width direction. Therefore, at the time of a side collision, the upper part of the inner end portion of the shock absorbing member is pressed toward the battery by the floor side member lower. At this time, when the upper portion of the inner end portion of the impact absorbing member is crushed, the side collision energy is absorbed.
ここで、衝撃吸収部材の内側端部の上壁面は、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように傾斜する傾斜面とされている。一方、バッテリクロスフレーム部の上壁部に形成された湾曲部は、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲されると共に、その端部側が開口部の上縁部から車両幅方向の外側へ延出して衝撃吸収部材の内側端部の傾斜面に結合されている。これにより、側突時に、フロアサイドメンバロアによって衝撃吸収部材の内側端部の上部がバッテリ側へ押圧されたときに、衝撃吸収部材の内側端部の上部から傾斜面及び湾曲部を介してバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重が伝達される。この結果、衝撃吸収部材の内側端部の上部が潰れ易くなる。 Here, the upper wall surface of the inner end portion of the shock absorbing member is an inclined surface that is inclined so as to be directed upward as it goes outward in the vehicle width direction. On the other hand, the curved portion formed on the upper wall portion of the battery cross frame portion is curved so as to face upward as it goes outward in the vehicle width direction, and its end side extends from the upper edge portion of the opening portion in the vehicle width direction. Is extended to the outer side of the shock absorbing member and is coupled to the inclined surface of the inner end portion of the shock absorbing member. Accordingly, when the upper part of the inner end portion of the shock absorbing member is pressed toward the battery side by the floor side member lower at the time of a side collision, the battery passes through the inclined surface and the curved portion from the upper portion of the inner end portion of the shock absorbing member. A side impact load is transmitted to the end of the cross frame portion. As a result, the upper part of the inner end portion of the shock absorbing member is easily crushed.
請求項6に記載の車両用電池搭載構造は、請求項5に記載の車両用電池搭載構造において、前記突出部の突出方向の先端部が、前記湾曲部における車両幅方向の中央部の車両上下方向の下側に位置する。 The vehicle battery mounting structure according to claim 6 is the vehicle battery mounting structure according to claim 5, wherein a tip portion of the protruding portion in the protruding direction is a vehicle upper and lower portion at a central portion in the vehicle width direction of the curved portion. Located below the direction.
請求項6に係る車両電池搭載構造によれば、突出部の突出方向の先端部が、湾曲部の車両幅方向の中央部の車両上下方向に下側に位置されている。これにより、湾曲部が下方へ潰れようとしたときに、当該湾曲部の車両幅方向の中央部が突出部の先端部によって支持される。 According to the vehicle battery mounting structure of the sixth aspect, the leading end portion of the projecting portion in the projecting direction is located on the lower side in the vehicle vertical direction of the center portion of the bending portion in the vehicle width direction. Thus, when the bending portion is crushed downward, the center portion of the bending portion in the vehicle width direction is supported by the tip portion of the protruding portion.
請求項7に記載の車両用電池搭載構造は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の車両用電池搭載構造において、前記バッテリクロスフレーム部が、前記一対の衝撃吸収部材を介して車体に取り付けられている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 7 is the vehicle battery mounting structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery cross frame portion is interposed between the pair of shock absorbing members. Is attached to the car body.
請求項7に係る車両電池搭載構造によれば、一対の衝撃吸収部材を介してバッテリクロスフレーム部を車体に取り付けたことにより、例えば、一対の衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部とを別々に車体に取り付ける場合と比較して、車体に対する衝撃吸収部材及びバッテリクロスフレーム部の取り付け作業の手間が低減される。 According to the vehicle battery mounting structure of the seventh aspect, by attaching the battery cross frame portion to the vehicle body via the pair of shock absorbing members, for example, the pair of shock absorbing members and the battery cross frame portion are separately separated from the vehicle body. Compared to the case of attaching to the vehicle body, labor for attaching the shock absorbing member and the battery cross frame portion to the vehicle body is reduced.
また、一対の衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部とを別々に車体に取り付ける場合は、衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部との間に取り付け誤差等を吸収するための隙間が必要となる。そのため、側突時に、バッテリクロスフレーム部の端部に対して衝撃吸収部材が車両上下方向にずれ易く、衝撃吸収部材からバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重が伝達され難くなる。 Moreover, when attaching a pair of impact-absorbing member and a battery cross frame part separately to a vehicle body, the clearance gap for absorbing an attachment error etc. is needed between an impact-absorbing member and a battery cross frame part. Therefore, at the time of a side collision, the impact absorbing member is easily displaced in the vehicle vertical direction with respect to the end portion of the battery cross frame portion, and the side impact load is hardly transmitted from the impact absorbing member to the end portion of the battery cross frame portion.
一方、本発明では、バッテリクロスフレーム部が、一対の衝撃吸収部材を介して車体に取り付けられる。つまり、バッテリクロスフレーム部は、一対の衝撃吸収部材に連結された状態で車体に取り付けられる。そのため、バッテリクロスフレーム部の端部と衝撃吸収部材との間の隙間が不要となる。したがって、側突時に、衝撃吸収部材からバッテリクロスフレーム部の端部へ側突荷重が伝達され易くなる。 On the other hand, in the present invention, the battery cross frame portion is attached to the vehicle body via a pair of impact absorbing members. That is, the battery cross frame portion is attached to the vehicle body in a state where it is connected to the pair of impact absorbing members. This eliminates the need for a gap between the end of the battery cross frame and the shock absorbing member. Therefore, a side collision load is easily transmitted from the impact absorbing member to the end of the battery cross frame portion at the time of a side collision.
請求項8に記載の車両用電池搭載構造は、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の車両用電池搭載構造において、前記バッテリクロスフレーム部が、下側が開口した開断面形状を成すクロスフレーム本体部と、前記クロスフレーム本体部の下方に配置され、前記クロスフレーム本体部と共に閉断面を構成するカバー部と、を有し、前記クロスフレーム本体部が、樹脂で形成され、前記衝撃吸収部材が、樹脂又は金属で形成されている。 The vehicle battery mounting structure according to claim 8 is the vehicle battery mounting structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the battery cross frame portion has an open cross-sectional shape with an open bottom. A cross frame main body portion, and a cover portion that is disposed below the cross frame main body portion and forms a closed cross-section together with the cross frame main body portion, the cross frame main body portion being formed of resin, The shock absorbing member is made of resin or metal.
請求項8に係る車両電池搭載構造によれば、クロスフレーム本体部及び衝撃吸収部材を樹脂で形成することにより、これらのクロスフレーム本体部及び衝撃吸収部材を金属で形成した構成と比較して、クロスフレーム本体部及び衝撃吸収部材の軽量化を図ることができる。 According to the vehicle battery mounting structure according to claim 8, by forming the cross frame main body portion and the shock absorbing member with resin, compared to the configuration in which these cross frame main body portion and the shock absorbing member are formed with metal, It is possible to reduce the weight of the cross frame main body and the shock absorbing member.
また、クロスフレーム本体部を樹脂で形成し、衝撃吸収部材を金属で形成することにより、クロスフレーム本体部の軽量化を図りつつ、衝撃吸収部材の衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。また、この場合、クロスフレーム本体部と衝撃吸収部材とが異種材料で形成されることになるが、衝撃吸収部材の連結部に形成された被係合部にバッテリクロスフレーム部の端部に形成された係合部を車両上下方向に係合させることにより、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部の端部との連結強度を確保することができる。 Further, by forming the cross frame main body portion from resin and the impact absorbing member from metal, the impact energy absorbing performance of the shock absorbing member can be improved while reducing the weight of the cross frame main body portion. In this case, the cross frame main body and the shock absorbing member are formed of different materials, but formed at the end of the battery cross frame at the engaged portion formed at the connecting portion of the shock absorbing member. By engaging the engaged portion in the vehicle vertical direction, the connection strength between the shock absorbing member and the end of the battery cross frame portion against bending in the vehicle vertical direction can be ensured.
請求項1に係る車両用電池搭載構造によれば、衝撃吸収部材の側突エネルギーの吸収量の低下を抑制することができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the first aspect, it is possible to suppress a decrease in the amount of side impact energy absorbed by the impact absorbing member.
請求項2に係る車両用電池搭載構造によれば、バッテリクロスフレーム部の端部と衝撃吸収部材との連結作業の作業性を向上させることができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the second aspect, it is possible to improve the workability of the connecting work between the end of the battery cross frame portion and the impact absorbing member.
請求項3に係る車両用電池搭載構造によれば、衝撃吸収部材の側突エネルギーの吸収量の低下をさらに抑制することができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the third aspect, it is possible to further suppress a decrease in the amount of side impact energy absorbed by the impact absorbing member.
請求項4に係る車両用電池搭載構造によれば、バッテリクロスフレーム部の端部と衝撃吸収部材との一体性を向上させることができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the fourth aspect, the integrity of the end of the battery cross frame portion and the shock absorbing member can be improved.
請求項5に係る車両用電池搭載構造によれば、衝撃吸収部材の内側端部の上部において、側突エネルギーを効率的に吸収することができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the fifth aspect, the side collision energy can be efficiently absorbed at the upper part of the inner end portion of the impact absorbing member.
請求項6に係る車両用電池搭載構造によれば、湾曲部の下方への潰れ等を効率的に抑制することができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the sixth aspect, it is possible to efficiently suppress the downward crushing of the bending portion.
請求項7に係る車両用電池搭載構造によれば、車体に対するバッテリクロスフレーム部及び衝撃吸収部材の取付け作業の作業性を向上しつつ、衝撃吸収部材の側突エネルギーの吸収量の低下を抑制することができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the seventh aspect of the present invention, it is possible to suppress a reduction in the amount of side impact energy absorbed by the impact absorbing member while improving the workability of attaching the battery cross frame portion and the impact absorbing member to the vehicle body. be able to.
請求項8に係る車両用電池搭載構造によれば、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材とバッテリクロスフレーム部の端部との連結強度を確保しつつ、バッテリクロスフレーム部等の軽量化を図ることができる。 According to the vehicle battery mounting structure of the eighth aspect, the weight of the battery cross frame portion and the like is reduced while securing the connection strength between the impact absorbing member and the end of the battery cross frame portion against bending in the vehicle vertical direction. be able to.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用電池搭載構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印FRは車両前後方向の前側を示し、矢印UPは車両上下方向の上側を示し、矢印OUTは車両幅方向の外側を示している。また、以下の説明では、車両前後方向を単に前後と略し、車両上下方向を単に上下と略す場合がある。 Hereinafter, a vehicle battery mounting structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that an arrow FR appropriately shown in each figure indicates the front side in the vehicle longitudinal direction, an arrow UP indicates an upper side in the vehicle vertical direction, and an arrow OUT indicates an outer side in the vehicle width direction. In the following description, the vehicle front-rear direction may be simply abbreviated as front-rear, and the vehicle vertical direction may be abbreviated simply as up-down.
先ず、第1実施形態に係る車両電池搭載構造について説明する。 First, the vehicle battery mounting structure according to the first embodiment will be described.
図1には、本実施形態に係る車両用電池搭載構造10が適用された車両の車体床部12が示されている。この車両は、例えば、図示しない電動機(モータ)を駆動源として走行する電気自動車、ガソリンハイブリッド車、燃料電池ハイブリッド車等であり、車両フロアを構成するフロアパネル16の車両上下方向の下方に電動機へ供給される電力を蓄電するバッテリとしてのバッテリユニット14が搭載されている。なお、車体床部12は、車両幅方向の中央部に対して略対称に構成されている。そのため、以下では、車体床部12の右側半分の構成について詳説し、車体床部12の左側半分の構成の説明は適宜省略する。
FIG. 1 shows a
フロアパネル16は鋼板で形成されており、車体床部12の車両幅方向の一端側から他端側に亘って設けられている。このフロアパネル16の車両幅方向の中央部には、車両上下方向の上側へ凸を成すように膨出すると共に下側が開口されたフロアトンネル部18が形成されている。このフロアトンネル部18の下方に、バッテリユニット14が配置されている。バッテリユニット14は、放充電可能な複数のバッテリモジュール(二次電池)を有し、後述するバッテリフレーム50に支持されている。
The
フロアパネル16の車両幅方向の両端部には、車両前後方向に延びる一対のロッカ20が設けられている。一対のロッカ20は、車両の両側部における下部の骨格を構成する骨格部材であり、フロアパネル16の車両幅方向の両端部に沿って設けられている。各ロッカ20は、車両前後方向から見た断面が閉断面形状を成しており、車両幅方向の外側に配置されたロッカアウタパネル22と、車両幅方向の内側に配置されたロッカインナパネル24とを有している。
A pair of
ロッカアウタパネル22は、車両幅方向の内側が開口した断面ハット状に形成されている。一方、ロッカインナパネル24は、車両幅方向の外側が開口した断面ハット状に形成されている。これらのロッカアウタパネル22とロッカインナパネル24とは、各々のフランジ部22A,24A同士が重ね合わされた状態で溶接等により結合されている。なお、各ロッカアウタパネル22及びロッカインナパネル24は、補強パネル26,28によって適宜補強されている。また、ロッカアウタパネル22には、後述する衝撃吸収部材80が取り付けられている。
The rocker
一対のロッカ20の車両幅方向の内側には、車両前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバ30が設けられている。フロアサイドメンバ30は、車両の骨格を構成する骨格部材であり、フロアパネル16におけるロッカ20とフロアトンネル部18との間に車両前後方向に沿って設けられている。また、フロアサイドメンバ30は、車両前部に設けられた図示しないフロントサイドメンバの後側に位置されている。このフロアサイドメンバ30は、車両前後方向から見た断面が閉断面形状を成しており、フロアパネル16の上側に配置されたフロアサイドメンバアッパ32と、フロアパネル16の下側に配置されたフロアサイドメンバロア34とを有している。
A pair of
フロアサイドメンバアッパ32は、下側(フロアパネル16側)が開口した断面ハット状に形成されており、そのフランジ部32Aがフロアパネル16の上面に重ね合わされた状態で溶接等により結合されている。一方、フロアサイドメンバロア34は、上側(フロアパネル16側)が開口した断面ハット状に形成されており、そのフランジ部34Aがフロアパネル16を挟んでフロアサイドメンバアッパ32のフランジ部32Aにそれぞれ重ね合わされた状態で溶接等により結合されている。このフロアサイドメンバロア34は、フロアパネル16の下壁面におけるバッテリユニット14の車両幅方向の外側に設けられている。
The floor side member upper 32 is formed in a cross-sectional hat shape whose lower side (
また、フロアサイドメンバアッパ32とロッカ20とは、連結部材36によって連結されている。連結部材36は、フロアサイドメンバアッパ32に対してロッカ20を支持するものであり、フロアサイドメンバアッパ32及びロッカインナパネル24にボルト38及びウェルドナット40によってそれぞれ結合されている。
Further, the floor side member upper 32 and the
フロアサイドメンバロア34の車両幅方向の内側かつフロアパネル16の下方には、前述したバッテリユニット14を支持するバッテリフレーム50が配置されている。このバッテリフレーム50の車両幅方向の中間部の上にバッテリユニット14が載置されており、バッテリユニット14が図示しないボルト及びナット等によってバッテリフレーム50に固定されている。
A
また、バッテリフレーム50の車両幅方向の中間部は、フロアサイドメンバロア34よりも車両上下方向の下側に配置されている。これにより、バッテリフレーム50とフロアパネル16との間のバッテリユニット14の搭載スペースが広くなっている。
Further, an intermediate portion of the
図2に示されるように、バッテリフレーム50は、格子状体60と、格子状体60の車両上下方向の下側に配置されたカバー部としてのアンダカバー70とを備えている。格子状体60は樹脂で形成されると共に、車両上下方向から見て全体として格子状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
一方、アンダカバー70は金属で板状に形成されており、格子状体60の下面に接着又は溶着等により結合されている。このアンダカバー70によって、バッテリユニット14(図1参照)の下面が全面に亘って下側から覆われており、バッテリユニット14側への雨水等の浸入が抑制されている。
On the other hand, the under
なお、本実施形態では、一例として、格子状体60はCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:炭素繊維強化プラスチック)で形成されているが、例えば、FRP(Fiber Reinforced Plastics:繊維強化プラスチック)で形成しても良いし、他の樹脂等で形成することも可能である。また、アンダカバー70は、一例として、アルミニウムで形成されているが、鋼、鉄等の他の金属で形成することも可能である。
In the present embodiment, as an example, the lattice-
バッテリフレーム50は、複数のバッテリクロスフレーム部としての複数(本実施形態では、4つ)のクロスフレーム部52と、複数(本実施形態では、2つ)の連結フレーム部54と、湾曲フレーム部56とを有している。
The
具体的には、格子状体60は、クロスフレーム部52の骨格を構成するクロスフレーム本体部62と、連結フレーム部54の骨格を構成する連結フレーム本体部64と、湾曲フレーム部56の骨格を構成する湾曲フレーム本体部66とを有している。
Specifically, the lattice-shaped
複数のクロスフレーム本体部62は、車両幅方向に延びると共に、車両前後方向に間隔を空けて配置されている。各クロスフレーム本体部62は、車両上下方向の下側が開口した断面ハット状(開断面形状)に形成されており、そのフランジ部62Aにアンダカバー70が結合される。このクロスフレーム本体部62及びアンダカバー70の一部によって、車両幅方向から見た断面形状が閉断面形状とされたクロスフレーム部52が構成される。
The plurality of cross frame
また、クロスフレーム本体部62の長手方向の中間部は、複数の連結フレーム本体部64によって連結されている。複数の連結フレーム本体部64は、車両前後方向に延びると共に、車両幅方向に間隔を空けて配置されている。各連結フレーム本体部64は、車両上下方向の下側が開口した断面ハット状(開断面形状)に形成されており、そのフランジ部64Aにアンダカバー70が結合される。この連結フレーム本体部64及びアンダカバー70の一部によって、車両前後方向から見た断面形状が閉断面形状とされた連結フレーム部54が構成される。
Further, the intermediate portion in the longitudinal direction of the cross frame
さらに、複数のクロスフレーム本体部62のうち、前端側に配置されたクロスフレーム本体部62には、前側へ凸状に湾曲された湾曲フレーム本体部66が設けられている。湾曲フレーム本体部66は、車両上下方向の下側が開口した断面ハット状(開断面形状)に形成されており、そのフランジ部66Aにアンダカバー70が結合される。この湾曲フレーム本体部66及びアンダカバー70の一部によって、車両幅方向から見た断面形状が閉断面形状とされた湾曲フレーム部56が構成される。
Further, among the plurality of cross frame
このように構成されたバッテリフレーム50は、車両幅方向の両端部に連結された一対の衝撃吸収部材80を介して車体を構成するロッカ20及びフロアサイドメンバロア34に取り付けられている。一対の衝撃吸収部材80は、図1に示されるように、車両の両側部におけるフロアパネル16の下方に車両前後方向に沿って配置されている。
The
各衝撃吸収部材80は、アルミニウム製の押出し成形品で形成されており、車両前後方向を長手方向として配置されている。この衝撃吸収部材80は、全体として車両幅方向を長辺とした断面略長方形状の筒状に形成されており、ロッカ20とフロアサイドメンバロア34とに亘って配置されている。なお、本実施形態では、一例として、衝撃吸収部材80がアルミニウムで形成されているが、エネルギー吸収性能を有する他の金属で形成することも可能である。
Each
衝撃吸収部材80の車両幅方向の外側には、車両幅方向の外側へ延出するフランジ部82が形成されている。このフランジ部82には、ロッカ20を車両幅方向の外側から覆うロッカアウタモール72の下端部がクリップ74によって取り付けられている。
A
衝撃吸収部材80の内部は、車両上下方向に延びる複数の縦隔壁部84によって車両幅方向に仕切られている。これにより、衝撃吸収部材80に、車両幅方向に配列された複数(本実施形態では、4つ)の吸収部86が形成されている。各吸収部86は、車両前後方向に見た断面が閉断面形状を成している。なお、以下では、説明の便宜上、複数の吸収部86を車両幅方向の内側から順に吸収部86A,86B,86C,86Dとして説明する。
The inside of the
車両幅方向の中間部に位置する吸収部86Bは上側が開口されており、車両幅方向に互いに隣り合う吸収部86Aと吸収部86Cとの間に車両前後方向に延びる溝部88が形成されている。この溝部88にはフロアサイドメンバロア34が挿入されており、フロアサイドメンバロア34の下壁部34Bに溝部88の底壁部(吸収部86Bの上壁部)88Aがボルト42及びウェルドナット44によって下方から結合されている。これにより、フロアサイドメンバロア34の車両幅方向の内側に吸収部86Aの上部が配置されると共に、フロアサイドメンバロア34の車両幅方向の外側に吸収部86Cの上部及び吸収部86Dの上部が配置されている。なお、吸収部86Bの下壁部には、ボルト42が挿入される作業孔90が形成されている。
The upper part of the
また、車両幅方向の外側に位置する吸収部86Dは、ロッカ20の下方に配置されており、その上壁部がボルト46及びウェルドナット48によってロッカアウタパネル22の下壁部22Bに下方から結合されている。なお、吸収部86Dの下壁部及び後述する横隔壁部94には、ボルト46が挿入される作業孔92がそれぞれ形成されている。
Further, the absorbing
また、吸収部86Bを除く吸収部86A,86C,86Dは、車両幅方向に延びる横隔壁部94によって車両上下方向に仕切られている。これらの吸収部86A〜86Dの耐力(潰れ強度)は、衝撃吸収部材80に対してバッテリユニット14側(車両幅方向の内側)へ側突荷重Fが入力されたときに、衝撃吸収部材80が吸収部86D、吸収部86C、吸収部86A、吸収部86Bの順に潰れるように設定されている。
Further, the absorbing
具体的には、衝撃吸収部材80の上壁部80U、下壁部80L、及び横隔壁部94には、車両前後方向に延びるビード96が適宜形成されている。また、衝撃吸収部材80の上壁部80U、下壁部80L、及び横隔壁部94の板厚は、吸収部86A〜86Dの間で異なる値に設定されている。これにより、吸収部86D、吸収部86C、吸収部86A、吸収部86Bの順に耐力が大きくなっている(吸収部86D<吸収部86C<吸収部86A<吸収部86B)。
Specifically, a
なお、吸収部86Bの上方には、高耐力のフロアサイドメンバロア34が配置されている。この場合、吸収部86Bが吸収部86Aよりも先に潰れると、吸収部86Cから吸収部86Aへ側突荷重が伝達され難くなる。そのため、吸収部86Bの耐力は、吸収部86Aの耐力よりも大きくなるように設定されており、吸収部86Bよりも先に吸収部86Aが潰れるように構成されている。
Note that a high-strength floor side member lower 34 is disposed above the absorbing
ここで、バッテリフレーム50と衝撃吸収部材80との連結構造について説明する。
Here, a connection structure between the
図1に示されるように、衝撃吸収部材80の車両幅方向の内側に位置する内側端部100(吸収部86A)は、クロスフレーム部52の車両幅方向(長手方向)の端部52Tとの連結部とされている。衝撃吸収部材80の内側端部100は、前述した吸収部86Aによって構成されており、フロアサイドメンバロア34よりも車両幅方向の内側に配置されると共に、その上部がフロアサイドメンバロア34と車両幅方向に隣接している。また、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部は、フロアサイドメンバロア34よりも車両上下方向の下側に配置されている。
As shown in FIG. 1, the inner end portion 100 (absorbing
図3に示されるように、衝撃吸収部材80の内側端部100の上壁面100Uは、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように車両幅方向に対して傾斜する傾斜面とされている。この内側端部100の上壁面100Uには、衝撃吸収部材80の長手方向に沿って延びる上側被係合部102が形成されている。上側被係合部102は、内側端部100の上壁面100Uから車両上下方向の上側へ突出する基部104と、基部104の上端部から車両幅方向の内側へ延出し、内側端部100の上壁面100Uと対向する対向部106とを有している。この対向部106の延出方向の先端部と内側端部100の上壁面100Uとの間には、後述する上側係合部122が挿し込まれる挿込口108が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、衝撃吸収部材80の内側端部100の下壁面100Lには、衝撃吸収部材80の長手方向に沿って延びる下側被係合部112が形成されている。下側被係合部112は、内側端部100の下壁面100Lから車両上下方向の下側へ突出する基部114と、基部114の下端部から車両幅方向の内側へ延出し、内側端部100の下壁面100Lと対向する対向部116とを有している。この対向部116の延出方向の先端部と内側端部100の下壁面100Lとの間には、後述する下側係合部124が挿し込まれる挿込口118が形成されている。
A lower engaged
一方、クロスフレーム部52の端部52Tは、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部に突き当てられている。このクロスフレーム部52の端部52Tには、開口部58が形成されている。図4に示されるように、開口部58の両側の側縁部には、外側へ延出するフランジ部120がそれぞれ形成されている。これらのフランジ部120は、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部に重ね合わされた状態で接着又溶着等により結合される。
On the other hand, the
また、クロスフレーム部52の上壁部52Uには、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲する湾曲部76が形成されている。この湾曲部76の端部側(車両幅方向の外側の部位)は、図3に示されるように、開口部58の上縁部58Uから車両幅方向の外側へ延出されており、衝撃吸収部材80の内側端部100の上壁面100Uに重ねられた状態で接着又は溶着により結合されている。この湾曲部76の車両幅方向の外側の端部には、上側係合部122が形成されている。この上側係合部122は、前述した挿込口108から上側被係合部102内に挿し込まれており、当該上側被係合部102の対向部106と車両上下方向に係合されている。
In addition, a
一方、クロスフレーム部52の下壁部52Lを構成するアンダカバー70の車両幅方向の外側の端部は、開口部58の下縁部58Lから衝撃吸収部材80の内側端部100の下壁面100Lに沿って車両幅方向の外側へ延出されており、当該内側端部100の下壁面100Lに重ねられた状態で接着又は溶着等により結合されている。このアンダカバー70の車両幅方向の外側の端部には、下側係合部124が形成されている。この下側係合部124は、前述した挿込口118から下側被係合部112内に挿し込まれており、当該下側被係合部112の対向部116と車両上下方向に係合されている。
On the other hand, the outer end portion of the
また、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部には、車両幅方向の内側へ突出する突出部130が設けられている。突出部130は、車両幅方向の外側が開口した断面略U字形状に形成されており、上下一対の開口側端部が内側端部100の下部にそれぞれ溶接により結合されている。この突出部130は、内側端部100の下部からクロスフレーム部52の開口部58の上縁部58U及び下縁部58Lにそれぞれ形成された上側係合部122と下側係合部124との間へ突出しており、開口部58に嵌め込まれている。また、突出部130の突出方向の先端部130Aは、湾曲部76における車両幅方向の中央部76Aの車両上下方向の下側(下方)に位置している。これにより、側突時に、湾曲部76が下方へ潰れようとしたときに、当該湾曲部76の車両幅方向の中央部76Aが、突出部130の先端部130Aによって支持されるようになっている。
A projecting
なお、湾曲部76とは、クロスフレーム部52の上壁部52Uにおける平面と湾曲面との境界部から上壁部52Uの車両幅方向の外側の端部までの部位である。また、湾曲部76の車両幅方向の中央部76Aとは、上記境界部と上壁部52Uの車両幅方向の外側の端部との中間点であり、この中間点から製造誤差等により僅かにずれた部位も含む概念である。
The
次に、第1実施形態に係る車両用電池搭載構造の作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle battery mounting structure according to the first embodiment will be described.
図3に示されるように、衝撃吸収部材80の内側端部100の上壁面100Uには、上側被係合部102が形成されており、内側端部100の下壁面100Lには下側被係合部112が形成されている。
As shown in FIG. 3, an upper
一方、クロスフレーム部52の車両幅方向の端部52Tには開口部58が形成されており、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部に突き当てられている。また、開口部58の上縁部58Uには、上側係合部122が形成されている。この上側係合部122は、衝撃吸収部材80の内側端部100の上壁面100Uに形成された上側被係合部102の挿込口108へ挿し込まれ、当該上側被係合部102の対向部106と車両上下方向に係合されている。また、開口部58の下縁部58Lには、下側係合部124が形成されている。この下側係合部124は、衝撃吸収部材80の内側端部100の下壁面100Lに形成された下側被係合部112の挿込口118へ挿し込まれ、当該下側被係合部112の対向部116と車両上下方向に係合されている。
On the other hand, an
これにより、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52との連結強度が高められている。この結果、衝撃吸収部材80に対してクロスフレーム部52側へ側突荷重F(図1参照)が入力されたときに、クロスフレーム部52の端部52Tに対する衝撃吸収部材80の車両上下方向のずれが抑制され、衝撃吸収部材80の内側端部100からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fが伝達され易くなる。これにより、衝撃吸収部材80がクロスフレーム部52の端部52Tに反力を取ってクロスフレーム部52側へ潰れ易くなるため、側突時における衝撃吸収部材80の側突エネルギーの吸収量の低下が抑制される。したがって、側突時におけるバッテリユニット14の破損等が抑制される。
As a result, the connection strength between the
また、本実施形態では、クロスフレーム部52の開口部58の上縁部58Uに上側係合部122が形成されており、開口部58の下縁部58Lに下側係合部124が形成されている。これらの上側係合部122及び下側係合部124を衝撃吸収部材80の内側端部100を車両上下方向の両側に配置することにより、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52との連結強度がさらに高められる。
In the present embodiment, the
さらに、衝撃吸収部材80の内側端部100の下部には、突出部130が形成されている。この突出部130をクロスフレーム部52の開口部58へ嵌め込むことにより、車両上下方向及び車両前後方向に対する衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52の端部52Tとの連結強度が高められると共に、クロスフレーム部52の端部52Tの潰れ等が抑制される。さらに、クロスフレーム部52の端部52Tと衝撃吸収部材80との一体性が向上する。
Further, a projecting
一方、衝撃吸収部材80には、複数の吸収部86A〜86Dが形成されている。これらの吸収部86A〜86Dの耐力は、吸収部86D、吸収部86C、吸収部86A、吸収部86Bの順に大きくなるように設定されている。これにより、衝撃吸収部材80に対してバッテリユニット14側へ側突荷重Fが入力されたときに、衝撃吸収部材80が吸収部86D、吸収部86C、吸収部86A、吸収部86Bの順に潰れる。したがって、側突エネルギー(衝突エネルギー)の吸収効率が向上する。
On the other hand, the
また、本実施形態では、衝撃吸収部材80が、フロアサイドメンバロア34とロッカ20とに亘って設けられている。つまり、衝撃吸収部材80の車両幅方向の外側に位置する吸収部86D(外側部)が、ロッカ20の下方に配置されている。これにより、ロッカ20よりも車両幅方向の内側にのみ衝撃吸収部材80を配置した構成と比較して、衝突エネルギーの吸収容量が増加する。
In the present embodiment, the
さらに、衝撃吸収部材80の内側端部100(吸収部86A)の上部は、フロアサイドメンバロア34の車両幅方向の内側に配置されており、当該フロアサイドメンバロア34と車両幅方向に隣接している。したがって、側突時に、フロアサイドメンバロア34によって衝撃吸収部材80の内側端部100の上部がバッテリユニット14側へ押圧される。このとき、衝撃吸収部材80の内側端部100の上部が潰れると、側突エネルギーが吸収される。
Further, the upper portion of the inner end portion 100 (absorbing
ここで、内側端部100の上壁面100Uは、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように傾斜する傾斜面とされている。一方、クロスフレーム部52の上壁部52Uに形成された湾曲部76は、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲されると共に、その端部側が開口部58の上縁部58Uから車両幅方向の外側へ延出して内側端部100の上壁面100Uに結合されている。これにより、フロアサイドメンバロア34によって衝撃吸収部材80の内側端部100の上部がバッテリユニット14側へ押圧されたときに、内側端部100の上部から当該内側端部100の上壁面100U及び湾曲部76を介してクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fが伝達される。この結果、衝撃吸収部材80の内側端部100の上部が潰れ易くなる。したがって、衝撃吸収部材80の内側端部100の上部において、側突エネルギーを効率的に吸収することができる。
Here, the
特に、本実施形態では、突出部130の先端部130Aが湾曲部76の車両幅方向の中央部76Aの車両上下方向の下側に位置されている。これにより、湾曲部76が下方へ潰れようとしたときに、当該湾曲部76の車両幅方向の中央部76Aが突出部130の先端部130Aによって支持される。この結果、湾曲部76の下方への潰れ等が抑制される。したがって、側突時に、衝撃吸収部材80の内側端部100の上部からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fがさらに伝達され易くなる。
In particular, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、バッテリフレーム50が衝撃吸収部材80を介して車体を構成するフロアサイドメンバロア34及びロッカ20に取り付けられている。これにより、衝撃吸収部材80とバッテリフレーム50とを別々に車体に取り付ける場合と比較して、車体に対する衝撃吸収部材80及びバッテリフレーム50の取り付け作業の手間が低減される。
In the present embodiment, the
さらに、衝撃吸収部材80とバッテリフレーム50とを別々に車体に取り付ける場合は、衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52との間に取り付け誤差等を吸収するための隙間が必要となる。そのため、側突時に、クロスフレーム部52の端部52Tに対して衝撃吸収部材80が車両上下方向にずれる可能性があり、衝撃吸収部材80からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fが伝達され難くなる。
Further, when the
一方、本実施形態では、クロスフレーム部52が、一対の衝撃吸収部材80を介してフロアサイドメンバロア34及びロッカ20に取り付けられている。つまり、クロスフレーム部52は、一対の衝撃吸収部材80に連結された状態でフロアサイドメンバロア34及びロッカ20に取り付けられる。したがって、衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52の端部52Tとの間の隙間が不要となる。したがって、側突時に、衝撃吸収部材80からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fがさらに伝達され易くなる。
On the other hand, in the present embodiment, the
さらに、クロスフレーム部52の開口部58の上縁部58Uに形成された上側係合部122を衝撃吸収部材80の内側端部100の上壁面100Uに形成された上側被係合部102の挿込口108へ挿し込むことにより、上側係合部122が上側被係合部102と車両上下方向に係合される。これと同様に、クロスフレーム部52の開口部58の下縁部58Lに形成された下側係合部124を衝撃吸収部材80の内側端部100の下壁面100Lに形成された下側被係合部112の挿込口118へ挿し込むことにより、下側係合部124が下側被係合部112と車両上下方向に係合される。したがって、上側係合部122と上側被係合部102とを容易に係合させることができると共に、下側係合部124と下側被係合部112とを容易に係合させることができる。よって、クロスフレーム部52の端部52Tと衝撃吸収部材80との連結作業の作業性が向上する。
Further, the upper engaging
また、本実施形態では、バッテリフレーム50の格子状体60をCFRPで形成し、衝撃吸収部材80をアルミニウムで形成したことにより、バッテリフレーム50の軽量化を図りつつ、衝撃吸収部材80の衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。また、この場合、クロスフレーム本体部62と衝撃吸収部材80とが異種材料で形成されることになるが、クロスフレーム部52の端部52Tに形成された上側係合部122及び下側係合部124を衝撃吸収部材80の内側端部100に形成された上側被係合部102及び下側被係合部112にそれぞれ係合させることにより、衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52との連結強度を確保することができる。つまり、本実施形態では、車両上下方向の曲げに対する衝撃吸収部材80とクロスフレーム部52の端部52Tとの連結強度を確保しつつ、クロスフレーム部52等の軽量化を図ることができる。
In the present embodiment, the lattice-
なお、本実施形態では、クロスフレーム部52の上壁部52Uに形成された湾曲部76の車両幅方向の中央部76Aの車両上下方向の下側に、衝撃吸収部材80の内側端部100に形成された突出部130の先端部130Aを配置した例を示したが、これに限らない。突出部130の先端部130Aは、湾曲部76の中央部76Aから車両幅方向にずれていても良い。
In the present embodiment, the
次に、第2実施系形態に係る車両用電池搭載構造について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。 Next, the vehicle battery mounting structure according to the second embodiment will be described. In addition, the thing of the structure similar to 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits suitably and demonstrates.
図5に示されるように、第2実施形態に係る車両用電池搭載構造140では、衝撃吸収部材150がフロアサイドメンバロア34とロッカ20とに亘って配置されている。この衝撃吸収部材150は、フロアサイドメンバロア34よりも車両上下方向の下側に配置されている。
As shown in FIG. 5, in the vehicle
また、衝撃吸収部材150は、車両前後方向から見た断面が閉断面形状を成すと共に、その内部が車両上下方向に延びる複数の縦隔壁部152によって仕切られている。これにより、衝撃吸収部材150に、車両幅方向に並んだ複数の吸収部154が形成されている。各吸収部154は、車両前後方向から見た断面が閉断面形状を成している。なお、以下では、説明の便宜上、複数の吸収部154を車両幅方向の内側から順に吸収部154A、吸収部154B、吸収部154Cとして説明する。
Further, the
車両幅方向の内側に位置する吸収部154Aの上壁部は、フロアサイドメンバロア34の下壁部34Bにボルト42及びウェルドナット44によって結合されている。なお、吸収部154Aの下壁部には、ボルト42が挿入される作業孔90が形成されている。一方、車両幅方向の外側に位置する吸収部154Cの上壁部には、上方へ延出するブラケット156が形成されている。このブラケット156の先端側は、ロッカアウタパネル22の下壁部22Bに沿って屈曲されており、当該下壁部22Bにボルト46及びウェルドナット48によって結合されている。なお、吸収部154Cの上壁部及び下壁部には、ボルト46が挿入される作業孔92がそれぞれ形成されている。
The upper wall portion of the absorbing
衝撃吸収部材150の車両幅方向の内側の内側端部(吸収部154A)160には、車両幅方向の内側へ突出する突出部162が形成されている。この突出部162は、クロスフレーム部52の開口部58の上縁部及び下縁部にそれぞれ形成された上側係合部122と下側係合部124との間へ突出しており、開口部58に嵌め込まれている。
A projecting
また、突出部162の上壁面162Uは、車両幅方向の外側へ向かうに従って上方へ向うように傾斜する傾斜面とされている。この突出部162の上壁面162Uには上側被係合部102が形成されている。また、突出部162の下壁面162Lには、下側被係合部112が形成されている。
Moreover, the
一方、クロスフレーム部52の上壁部52Uには、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲する湾曲部78が形成されている。この湾曲部78は、突出部162の上壁面162Uに重ねられた状態で接着又は溶着により結合されている。また、湾曲部78の車両幅方向の外側の端部、即ち開口部58の上縁部は上側係合部126とされており、突出部162の上壁面162Uに形成された上側被係合部102の挿込口108から当該上側被係合部102内へ挿し込まれ、上側被係合部102の対向部106と車両上下方向に係合されている。
On the other hand, a
クロスフレーム部52の下壁部52Lを構成するアンダカバー70の車両幅方向の外側の端部、即ち開口部58の下縁部は下側係合部128とされており、突出部162の下壁面162Lに形成された下側被係合部112の挿込口118から当該下側被係合部112内へ挿し込まれ、下側被係合部112の対向部116と車両上下方向に係合されている。
The outer end portion of the
次に、第2実施形態に係る車両用電池搭載構造の作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle battery mounting structure according to the second embodiment will be described.
衝撃吸収部材150の車両幅方向の内側の内側端部160には、車両幅方向の内側へ突出する突出部162が形成されている。この突出部162は、クロスフレーム部52の端部52Tに形成された開口部58へ嵌め込まれている。これにより、車両幅方向及び車両前後方向の曲げに対するクロスフレーム部52の端部52Tと衝撃吸収部材150との連結強度が高められると共に、クロスフレーム部52の端部52Tの潰れ等が抑制される。
A projecting
また、突出部162の上壁面162Uには上側被係合部102が形成されており、突出部162の下壁面162Lには下側被係合部112が形成されている。一方、クロスフレーム部52の端部52Tに形成された開口部58の上縁部は、上側係合部126とされている。この上側係合部126は、突出部162の上壁面162Uに形成された上側被係合部102の挿込口108から当該上側被係合部102内へ挿し込まれ、上側被係合部102の対向部106と車両上下方向に係合されている。また、開口部58の下縁部は、下側係合部128とされている。この下側係合部128は、突出部162の下壁面162Lに形成された下側被係合部112の挿込口118から当該下側被係合部112内へ挿し込まれ、下側被係合部112の対向部116と車両上下方向に係合されている。
An upper engaged
これにより、車両上下方向の曲げに対するクロスフレーム部52の端部52Tと衝撃吸収部材150との連結強度が高められている。この結果、衝撃吸収部材150に対してクロスフレーム部52側へ側突荷重F(図1参照)が入力されたときに、衝撃吸収部材150の内側端部160からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fが伝達され易くなる。つまり、衝撃吸収部材150がクロスフレーム部52の端部52Tに反力を取ってクロスフレーム部52側へ潰れ易くなる。したがって、第1実施形態と同様に、衝撃吸収部材150の側突エネルギーの吸収量の低下が抑制される。
Thereby, the connection strength between the
また、突出部162の上壁面162Uは、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように傾斜されている。一方、クロスフレーム部52の上壁部52Uに形成された湾曲部78は、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ湾曲されており、突出部162の上壁面162Uに重ねられた状態で結合されている。これにより、側突時に、衝撃吸収部材150の内側端部160からクロスフレーム部52の端部52Tへ側突荷重Fがさらに伝達され易くなる。
Further, the
次に、上記第1実施形態に係る車両用電池搭載構造の変形例について説明する。なお、以下では、第1実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は第2実施形態にも適用可能である。 Next, a modified example of the vehicle battery mounting structure according to the first embodiment will be described. In the following, various modified examples will be described using the first embodiment as an example, but these modified examples are also applicable to the second embodiment.
上記第1実施形態では、衝撃吸収部材80の内側端部100に突出部130を形成した例を示したが、これらの突出部130は適宜省略可能である。
Although the example which formed the
また、上記第1実施形態では、クロスフレーム部52の上壁部52Uに湾曲部76を形成した例を示したが、これに限らない。クロスフレーム部52の上壁部52Uは衝撃吸収部材80の内側端部100の形状に応じて適宜変更可能であり、例えば、湾曲部76に替えてクロスフレーム部52の上壁部52Uに、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ傾斜する傾斜部を形成しても良い。また、湾曲部76を省略することも可能である。
Moreover, although the example which formed the
また、上記第1実施形態では、クロスフレーム部52の端部52Tに形成された開口部58の上縁部58U及び下縁部58Lに係合部としての上側係合部122及び下側係合部124を形成した例を示したが、これに限らない。係合部の数や配置は、衝撃吸収部材80の内側端部100の形状に応じて適宜変更可能である。これと同様に、上記第1実施形態では、衝撃吸収部材80の内側端部100に被係合部としての上側被係合部102及び下側被係合部112を形成したが、被係合部の数や配置は適宜変更可能である。また、上記第1実施形態における係合部と被係合部との構成を入れ替えることも可能である。つまり、クロスフレーム部52側に係合部としての上側被係合部102等を形成し、衝撃吸収部材80側に被係合部としての上側係合部122等を形成しても良い。
Further, in the first embodiment, the
また、上記第1実施形態では、衝撃吸収部材80をアルミニウム等の金属で形成したが、衝撃吸収部材80は、バッテリフレーム50の格子状体60と同様に、CFRPやFRP等の樹脂で形成することも可能である。この場合、衝撃吸収部材80及びバッテリフレーム50の軽量化を図ることができる。
In the first embodiment, the
さらに、上記第1実施形態では、ロッカ20及びフロアサイドメンバロア34に衝撃吸収部材80を取り付けた例を示したが、衝撃吸収部材80はロッカ20及びフロアサイドメンバロア34の少なくとも一方に取り付けても良い。
Further, in the first embodiment, an example in which the
さらにまた、上記第1実施形態では、バッテリフレーム50の格子状体60の下面にカバー部としての一枚のアンダカバー70を接合した例を示したが、これに限らない。例えば、格子状体60における複数のクロスフレーム本体部62の下面の各々にカバー部としての板材を別々に接合し、複数のクロスフレーム部52を形成することも可能である。
Furthermore, in the first embodiment, the example in which the single under
以上、本発明の第1実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第1実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 The first embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the first embodiment and various modifications may be used in combination as appropriate. Needless to say, the present invention can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention.
10 車両用電池搭載構造
14 バッテリユニット(バッテリ)
16 フロアパネル(車両フロア)
34 フロアサイドメンバロア
52 クロスフレーム部(バッテリクロスフレーム部)
52T 端部(バッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部)
58 開口部
58U 上縁部
58L 下縁部
62 クロスフレーム本体部
70 アンダカバー(カバー部)
76 湾曲部
76A 中央部(湾曲部の車両幅方向の中央部)
78 湾曲部
80 衝撃吸収部材
100 内側端部(連結部、衝撃吸収部材の内側端部)
102 上側被係合部(被係合部)
108 挿込口
112 下側被係合部(被係合部)
118 挿込口
122 上側係合部(係合部)
124 下側係合部(係合部)
126 上側係合部(係合部)
128 下側係合部(係合部)
130 突出部
130A 先端部
140 車両用電池搭載構造
150 衝撃吸収部材
160 内側端部(連結部、衝撃吸収部材の内側端部)
162 突出部
10. Vehicle
16 Floor panel (vehicle floor)
34 Floor side member lower 52 Cross frame part (battery cross frame part)
52T end (end of the battery cross frame in the vehicle width direction)
58
76 bending
78
102 Upper engaged portion (engaged portion)
108
118
124 Lower engagement part (engagement part)
126 Upper engagement part (engagement part)
128 Lower engagement part (engagement part)
130 projecting
162 Protrusion
Claims (8)
前記一対の衝撃吸収部材の間に配置され、該一対の衝撃吸収部材を連結すると共にバッテリを支持するバッテリクロスフレーム部と、
前記一対の衝撃吸収部材における前記バッテリクロスフレーム部の車両幅方向の端部との連結部にそれぞれ形成された被係合部と、
前記バッテリクロスフレーム部の前記端部に形成され、前記被係合部と車両上下方向に係合された係合部と、
を備えた車両用電池搭載構造。 A pair of impact absorbing members disposed below the vehicle floor on both sides of the vehicle and extending in the vehicle longitudinal direction;
A battery cross frame portion disposed between the pair of shock absorbing members, connecting the pair of shock absorbing members and supporting the battery;
Engaged portions respectively formed at connecting portions of the pair of shock absorbing members with the end portions in the vehicle width direction of the battery cross frame portions;
An engagement portion formed at the end of the battery cross frame portion and engaged with the engaged portion in the vehicle vertical direction;
A vehicle battery mounting structure comprising:
前記係合部が、前記挿込口から前記被係合部内へ挿し込まれて該被係合部と係合されている、
請求項1に記載の車両用電池搭載構造。 The engaged portion has an insertion port opened toward the inside in the vehicle width direction,
The engaging portion is inserted into the engaged portion from the insertion port and engaged with the engaged portion.
The vehicle battery mounting structure according to claim 1.
前記被係合部が、前記内側端部の上壁面及び下壁面にそれぞれ形成され、
前記係合部が、前記バッテリクロスフレーム部の前記端部に形成された開口部の上縁部及び下縁部にそれぞれ形成されている、
請求項1又は請求項2に記載の車両用電池搭載構造。 An inner end of the battery cross frame portion as viewed from the vehicle width direction has a closed cross-sectional shape, and the end portion is located on the inner side of the shock absorbing member in the vehicle width direction of the connecting portion. Connected to the
The engaged portions are respectively formed on the upper wall surface and the lower wall surface of the inner end portion,
The engaging portions are respectively formed on an upper edge portion and a lower edge portion of an opening formed in the end portion of the battery cross frame portion.
The vehicle battery mounting structure according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の車両用電池搭載構造。 The inner end portion of the shock absorbing member is formed with a protruding portion that protrudes between the engaging portions formed on the upper edge portion and the lower edge portion.
The vehicle battery mounting structure according to claim 3.
前記衝撃吸収部材の前記内側端部が、前記フロアサイドメンバロアよりも車両幅方向の内側に配置され、上部が該フロアサイドメンバロアと車両幅方向に隣接すると共に、下部に前記バッテリクロスフレームの前記端部が連結され、
前記内側端部の前記上壁面が、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように傾斜する傾斜する傾斜面とされ、
前記バッテリクロスフレーム部の上壁部には、車両幅方向の外側へ向うに従って上方へ向うように湾曲すると共に、端部側が前記上縁部から車両幅方向の外側へ延出して前記傾斜面に結合された湾曲部が形成されている、
請求項4に記載の車両用電池搭載構造。 A floor side member lower disposed on the lower wall surface of the vehicle floor in the vehicle width direction of the battery, extending in the vehicle front-rear direction and disposed above the shock absorbing member;
The inner end portion of the shock absorbing member is disposed on the inner side in the vehicle width direction than the floor side member lower, the upper portion is adjacent to the floor side member lower in the vehicle width direction, and the battery cross frame is disposed at the lower portion. The ends are connected,
The upper wall surface of the inner end portion is an inclined surface that is inclined so as to be inclined upward as it goes outward in the vehicle width direction,
The upper wall portion of the battery cross frame portion is curved so as to face upward as it goes outward in the vehicle width direction, and an end portion extends outward from the upper edge portion in the vehicle width direction to the inclined surface. A joined bend is formed,
The vehicle battery mounting structure according to claim 4.
請求項5に記載の車両用電池搭載構造。 The front end portion of the projecting portion in the projecting direction is located on the lower side in the vehicle vertical direction of the center portion in the vehicle width direction of the curved portion,
The vehicle battery mounting structure according to claim 5.
請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の車両用電池搭載構造。 The battery cross frame portion is attached to the vehicle body via the pair of shock absorbing members.
The vehicle battery mounting structure according to any one of claims 1 to 6.
下側が開口した開断面形状を成すクロスフレーム本体部と、
前記クロスフレーム本体部の下方に配置され、前記クロスフレーム本体部と共に閉断面を構成するカバー部と、
を有し、
前記クロスフレーム本体部が、樹脂で形成され、
前記衝撃吸収部材が、樹脂又は金属で形成されている、
請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の車両用電池搭載構造。
The battery cross frame part is
A cross frame main body having an open cross-sectional shape with an open bottom;
A cover part which is disposed below the cross frame main body part and forms a closed cross section together with the cross frame main body part;
Have
The cross frame main body is formed of resin,
The shock absorbing member is formed of resin or metal;
The vehicle battery mounting structure according to any one of claims 1 to 7.
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