JP6605226B2

JP6605226B2 - フレーム構造体

Info

Publication number: JP6605226B2
Application number: JP2015092486A
Authority: JP
Inventors: 岳文久々江; 聡川口; 浩之初見
Original assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2035-04-30
Also published as: JP2016210206A

Description

本発明は、バッテリーを車両に搭載するためのフレーム構造体に関し、特に搭載したバッテリーを保護するのに効果的なフレーム構造体に係る。

電気自動車やハイブリッド自動車等の分野では、走行用モーターの駆動源として電池モジュール，電池パック等と称されるバッテリーが搭載されている。
車両が外力を受けた際に、このバッテリーを保護するためのフレーム構造体が提案されている。
例えば特許文献１には、フレーム枠に車両幅方向に沿って延びるフレームを設け、この延びたフレームの両端部を剛性が確保されている車両側の内部構造に接続した例が記載されている。
しかし、同公報に記載のフレーム枠は、車両の側方から加わる外力又は車両後方から加わる外力のいずれかに対してしかバッテリーの保護効果が充分ではない。

再公表ＷＯ２０１１／１４５４０７号公報

本発明は、車両搭載バッテリーの前後方向，側面方向のいずれかからの外力に対しても保護効果が大きいフレーム構造体の提供を目的とする。

本発明は、車両にバッテリーを搭載するためのフレーム構造体であって、フレーム構造体はフロントフレームとリアフレームの両端部を左右のサイドフレームにて連結した上下の枠体を縦フレームにて連結してあり、前記フロントフレーム又はリアフレームと、サイドフレームとは、一方の端部を他方の嵌合フランジ部の間に嵌合連結してあり、前記縦フレームはフロントフレーム又はリアフレームと、サイドフレームとの両方をそれぞれ嵌合するための嵌合部を形成して、当該フロントフレーム又はリアフレームと、サイドフレームとを縦フレームに嵌合連結してあることを特徴とする。
本明細書では説明の便宜上、フレーム構造体を車両に取り付けた状態で各フレーム部材の配置状態を説明する。
車両の前方側に位置するフレーム部材をフロントフレームと表現し、後方側に位置するフレーム部材をリアフレームと表現する。
また、車両の側面側に位置するフレーム部材をサイドフレームと表現し、一方をＲサイド，他方をＬサイド等と表現する。
よって、フレームの名称は説明上のものであって、両方への搭載方向を制限したものではない。

ここで、フロントフレーム、リアフレーム及びサイドフレームのいずれかに設けた嵌合フランジ部は基部から一対のフランジを突設したものでもよく、縦フレームに設けた嵌合部は支柱部から突設したものでもよい。

また、バッテリーを複数段に搭載するには、上下方向に３つ以上の前記枠体を配置し、それぞれ上下の枠体を前記縦フレームにて連結することでバッテリーの収容部を多段に形成したものでもよい。

本発明においては、フロントフレーム又はリアフレームとサイドフレームを嵌合連結構造にし、且つこの連結部において両方のフレームを縦フレームの嵌合部にて嵌合連結したので、前後面からの入力（外力）に対しても側面からの入力（外力）に対しても力がフレームのコーナー連結部を介してフレーム構造体全体に分散し、保護効果が大きい。
これにより、従来に対して部品点数の低減，フレーム断面の薄肉化による軽量化が可能となる。

（ａ）は図２に示したフレーム構造体の例において中段枠（ミドル枠）のコーナー部を示し、（ｂ）は下段枠（ロアー枠）のコーナー部を示す。本発明に係るフレーム構造体の例を示す。（ａ），（ｂ），（ｃ）は各枠体に分解した状態を示す。（ａ）は本発明に係るフレーム構造体の平面図、（ｂ）は正面図を示す。Ａ−Ａ線断面端面図を示す。（ａ）はフレーム構造体側面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面端面図を示す。

本発明に係るフレーム構造体をバッテリー２段積みタイプの例で説明する。
よって本発明は、上下方向に配置する枠体の数に制限はない。
図２に外観斜視図を示したフレーム構造体は、図３に示すようにアッパー枠Ｕ，ミドル枠Ｍ，ロアー枠Ｌの３つの枠体からなる例であり、縦フレームは上下どちらかの枠体に一方を連結した状態で示してある。
図１（ａ）は、ミドル枠Ｍのリア、Ｒサイド側の連結部を代表に示し、（ｂ）はその下側のロアー枠ＬのＲサイド側の連結部を代表に示し、他の連結部も同様である。

まず、図１（ｂ）のコーナー連結構造から説明する。
第１リアフレーム２１は、基部２１ａの側面から内側方向につば状の一対のフランジ２１ｂ，２１ｃを突設し、その間に嵌合フランジ部Ｆ_１を形成してある。
第１Ｒサイドフレーム３１は、基部３１ａから断面Ｌ字形状となるように中空断面形状の差し込み部３１ｂを形成してある。
なお、本実施例では基部２１ａ，３１ａがともに中空断面形状になっているが、必ずしも中空形状である必要はない。
この差し込み部３１ｂの端部を嵌合フランジ部Ｆ_１に差し込み、略直角に連結する。
この際に一対のフランジ２１ｂ，２１ｃの端部と、第１Ｒサイドフレーム３１の基部３１ａとの間にフランジ７１ｄが差し込まれるように連結するが、この２つの連結部の外側に図３（ｃ）に示すように切欠部ｄ_１が形成される。
第１リアＲ縦フレーム７１は、この切欠部ｄ_１に端部が納まる支柱部７１ａを有する。
本実施例では、支柱部７１ａも中空断面形状になっている。
この支柱部７１ａの一方の側面から一対のフランジ７１ｂ，７１ｃを立設し、その間に嵌合部Ｆ２を形成し、前記一方の側面に対して、直角方向となる側面に一対のフランジ７１ｄ，７１ｅを形成し、その間に嵌合部Ｆ３を形成してある。
なお、フランジ７１ｂの端部が第１リアフレーム２１のフランジ２１ｃの上面に当たり、フランジ７１ｄの端部が第１Ｒサイドフレームの差し込み部３１ｂの上面に当接する。
その状態が図１（ｂ）の左側の図である。

この上のコーナー部を図１（ａ）に示す。
第２リアＲ縦フレーム７２と、第２Ｒサイドフレーム３２とが、直角に嵌合連結される。
図３（ｂ）に示したコーナーの切欠部ｄ_２の下側には、第１リアＲ縦フレームの上端部の支柱部７１ａが差し込まれ、この切欠部ｄ_２の上側には図１（ａ）に示すように、第２リアＲ縦フレーム７２の支柱部７２ａの端部が差し込まれる。
フレーム部材の各コーナー部も同様に連結され、フレーム構造体となったものを図２に示す。
その平面図を図４（ａ）に、正面図を図４（ｂ）に示し、側面図を図６（ａ）に示す。
各コーナー部は符号を読み換えて示し、その詳細は省略する。
本実施例では、図４（ｂ）に示すように中空部９１ａ〜９１ｃを有する中間フレーム部材９１をフロントフレームとリアフレームの間の中間部に連結した例となっており、中間フレーム部材９２，９３も同様である。

２１第１リアフレーム
２２第２リアフレーム
３１第１Ｒサイドフレーム
３２第２Ｒサイドフレーム
７１第１リアＲ縦フレーム
７２第２リアＲ縦フレーム
Ｆ_１嵌合フランジ部
Ｆ_２嵌合部
Ｆ_３嵌合部
Ｌロアー枠
Ｍミドル枠
Ｕアッパー枠

Claims

車両にバッテリーを搭載するためのフレーム構造体であって、
フレーム構造体はフロントフレームとリアフレームの両端部を左右のサイドフレームにて連結した上下の枠体を縦フレームにて連結してあり、
前記リアフレーム又は／及びフロントフレームは、基部と当該基部の側面から内側方向に一対のフランジ部を突設することで、嵌合フランジ部（Ｆ _１）を形成してあり、
前記サイドフレームは、サイドフレーム基部から内側方向に差し込み部を突設した断面Ｌ字形状であり、
前記縦フレームは、支柱部と当該支柱部の第一側面から一対のフランジ部を立設した嵌合部（Ｆ _２）と前記第一側面と直角方向となる第二側面から一対のフランジ部を立設した嵌合部（Ｆ _３）を形成してあり
前記サイドフレームの差し込み部の端部を前記嵌合フランジ部（Ｆ _１）の内側に嵌合連結し、
前記サイドフレーム基部を前記縦フレームの嵌合部（Ｆ _３）の内側に嵌合連結し、前記リアフレーム又は／及びフロントフレームの基部を前記縦フレームの嵌合部（Ｆ _２）の内側に嵌合連結してあることを特徴とするフレーム構造体。
上下方向に３つ以上の前記枠体を配置し、それぞれ上下の枠体を前記縦フレームにて連結することでバッテリーの収容部を多段に形成したことを特徴とする請求項１に記載のフレーム構造体。