JP6777580B2 - 車載用バッテリー - Google Patents

Description

本発明は、収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとを有する車載用バッテリーについての技術分野に関する。

特許５２０６１１０号公報

自動車等の各種の車両にはモーターや各種の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリーが搭載されている。

近年、特に、電気自動車やハイブリッド電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車等の車両が普及されつつあり、これらの電気を動力とした車両においては高い蓄電機能を有する車載用バッテリーが搭載される。

車載用バッテリーには収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとが設けられ、電池モジュールは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の複数の電池セル（２次電池）が配列されて構成されている。また、電気自動車等に搭載される車載用バッテリーは、高い蓄電機能を保持するために、複数の電池モジュールが収納ケースに配置され、これらの複数の電池モジュールの各電池セルが直列又は並列に接続されたものもある。

このような車載用バッテリーには、車両の後部に形成された荷室に配置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車載用バッテリーは、一部がフロアーパネルに上方に開口して形成された配置凹部に挿入され、左右に離隔して設けられた車体のリアサイドフレーム間に位置されている。

特許文献１に記載された車載用バッテリーが搭載された車両にあっては、車載用バッテリーが荷室における前方側に配置されており、荷室における収納ケースの後方側の空間がクラッシャブルエリアとして形成されている。従って、車両の後方からの衝突により後方から荷重が付与されると、一対のリアサイドフレームが圧潰されて衝撃が吸収され、車載用バッテリーが保護される。

一方、特許文献１に記載された車載用バッテリーが搭載された車両において、車両の後方からの衝突が大衝突であった場合には、リアサイドフレームが圧潰されると共に後方から大きな荷重が車載用バッテリーに付与される可能性がある。車載用バッテリーに荷重が付与されると、収納ケースの傾斜部が配置凹部を形成する前面部に案内され車載用バッテリーの全体が配置凹部の前側に位置されたクロスメンバを避けるようにして上斜め前方へ移動される。従って、車載用バッテリーはクロスメンバと衝突することなく、収納ケースの内部に収納された電池モジュールに対する過度の負荷が抑制される。

ところで、例えば、スピン等によって車載用バッテリーが搭載されている車両の後部が電柱等に衝突する所謂ポール衝突が発生したときに、車体における一対のリアサイドフレーム間の部分が電柱等に衝突する可能性もある。このような場合には、収納ケースに後方からの過大な荷重が付与される虞があるため、収納ケースの内部に配置されている電池モジュールなどの各部を保護する必要がある。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、衝突時における収納ケースの内部に配置されている各部の保護を図ることを目的とする。

本発明に係る車載用バッテリーは、枠状部を有し車体に固定される保持フレームと、前記枠状部に挿入された状態で前記保持フレームに保持され前面壁部と後面壁部と左右の側面壁部と底面部とを有する収納ケースと、前記収納ケースに収納され内部に電池セルが配置された電池モジュールと、前記底面部の上面に配置され前記電池モジュールが取り付けられ前記底面部の前後方向における強度を補う固定フレームと、前記前面壁部及び前記左右の側面壁部に取り付けられる補強部材と、前記収納ケースの前記前面壁部、前記後面壁部及び前記底面部の外面に取り付けられる撓み防止部材と、前記収納ケースの内側において、前記前面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる第１の前方補強部と、前記左右の側面壁部と前記前面壁部を跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の前方補強部と、を有する前方隅補強フレームと、を備え、前記第２の前方補強部と前記補強部材が連結されると共に前記第１の前方補強部と前記固定フレームが連結されたものである。
補強部材と前方隅補強フレームと固定フレームが連結されることにより、収納ケースに加えられた荷重が固定フレーム及び前方隅補強フレームを介して補強部材へ伝達される。

上記した車載用バッテリーの前記前方隅補強フレームは、前記第１の前方補強部から突出され前記前面壁部に取り付けられる第３の前方補強部を有し、前記第３の前方補強部は前記補強部材と結合されていてもよい。
第２の前方補強部だけでなく第３の前方補強部が補強部材と連結されることにより、前方隅補強フレームから補強部材へ荷重が伝達されやすい。

上記した車載用バッテリーにおいては、前記固定フレームが左右に離隔して複数設けられ、前記第３の前方補強部は左右方向において前記固定フレームの間に位置していてもよい。
固定フレームが左右に離隔して設けられることにより、大型の電池を安定して配置することができる空間が確保される。また、離隔して設けられた複数の固定フレームの間に第３の補強部が位置していることから、固定フレームが配置されていない間の部分が補強される。

上記した車載用バッテリーは、前記収納ケースの内側において、少なくとも前記後面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる後方隅補強フレームを備えていてもよい。
これにより、後面壁部に付与された衝撃が後方隅補強フレームによってより底面部に伝達される。

上記した車載用バッテリーの前記後方隅補強フレームは、前記後面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる第１の後方補強部と、前記左右の側面壁部と前記後面壁部を跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の後方補強部と、を有し、前記第２の後方補強部は前記補強部材と結合されていてもよい。
これにより、後面壁部への衝撃が後方隅補強フレームを介して底面部だけでなく補強部材へと伝達される。

上記した車載用バッテリーにおいては、前記収納ケースの底面部の一部と前記固定フレームの一部と前記撓み防止部材の一部とが重ね合わされて結合されていてもよい。
これにより、収納ケースに加えられた衝撃が固定フレームや底面部や撓み防止部材を介して前方へと伝達される。

本発明によれば、収納ケースの前面壁部の強度向上が図られ、収納ケースの内部に配置されている各部の保護を図ることができる。

実施の形態に係る車載用バッテリーの搭載状態を示す概略側面図である。 車載用バッテリーの搭載状態等を示す斜視図である。 収納ケース及び補強のための部材を示す分解斜視図である。 収納ケースの下側収納部に収納される部材等を示す分解斜視図である。 収納ケースに補強のための部材を取り付けた状態を示す断面図である。 収納ケースに対する各部の配置状態等を示す断面図である。 収納ケースの下段に対する各部の配置状態を示す斜視図である。 収納ケースの上段に対する各部の配置状態を示す斜視図である。 収納ケースに対する各部の配置状態等を示す平面図である。 収納ケースの補強部材とクロスメンバの位置関係を説明するための図である。 収納ケースの補強部材と第１の部分の位置関係を説明するための図である。

以下に、本発明車載用バッテリーを実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

車載用バッテリー１は保持フレーム２と収納ケース３とカバー体４と電池モジュール５、５を有している（図１乃至図４参照）。

車載用バッテリー１は少なくとも一部が後部座席１００の後方に位置された荷室２００におけるフロアーパネル３００に配置されている（図１参照）。フロアーパネル３００には荷室２００において上方に開口された配置凹部３０１が形成されている。フロアーパネル３００の下側には燃料タンク４００、リアサスペンション５００、５００及びマフラー６００が位置されている。燃料タンク４００は後部座席１００の下方に位置されている。

保持フレーム２は左右に延び前後に離隔して位置された第１の部分６、６と前後に延び左右に離隔して位置された第２の部分７、７とが井桁状に結合されて成る（図２及び図４参照）。第１の部分６、６は左右両端部６ａ、６ａ、・・・がそれぞれ第２の部分７、７から側方（外方）に突出された状態にされている。保持フレーム２は第１の部分６、６の左右両端部６ａ、６ａ、・・・を除く部分が矩形の枠状部８として設けられている。

収納ケース３の内部には、内部空間を上方空間と下方空間に分けるための平板状の仕切板９が配置されている。仕切板９の前端部における一方の側部には切欠９ａが形成されている。収納ケース３は仕切板９の上側の部分が上側収納部１０として設けられ仕切板９の下側の部分が下側収納部１１として設けられている。下側収納部１１には、例えば、二つの電池モジュール５、５が左右に離隔して収納されている。二つの電池モジュール５、５は、収納ケース３の前方側に寄せて配置されている。

収納ケース３は上下方向を向く底面部１２と下縁が底面部１２の外周縁に連続された周面部１３とを有している。周面部１３は前面壁部１３ａと後面壁部１３ｂと二つの側面壁部１３ｃ、１３ｃと被取付部１３ｄとを有している。被取付部１３ｄは前面壁部１３ａと後面壁部１３ｂと側面壁部１３ｃ、１３ｃの上縁から外方に張り出されたフランジ状に形成されている。

収納ケース３は保持フレーム２の枠状部８に上方から挿入され被取付部１３ｄの下面が枠状部８の上面に接し、被取付部１３ｄがボルト等によって枠状部８に締結されて保持フレーム２に固定されている（図２参照）。

カバー体４の前端部における一方の側部には連通孔４ａが形成されている。

車載用バッテリー１は下側収納部１１を含む下段がフロアーパネル３００の配置凹部３０１に挿入された状態で荷室２００に配置されている（図１及び図２参照）。従って、上側収納部１０を含む上段はフロアーパネル３００の上面より上方に位置されている。

車載用バッテリー１は保持フレーム２における第１の部分６、６の両端部６ａ、６ａ、・・・がフロアーパネル３００にボルト等によって固定されている。

収納ケース３の下段の真横には車体の骨格である前後に延びるリアサイドフレーム７００、７００が位置され、リアサイドフレーム７００、７００は後端が車載用バッテリー１より後方に位置されている。リアサイドフレーム７００、７００の後方には左右に延びるバンパービーム８００が配置されている。

荷室２００における収納ケース３の後方側の空間はクラッシャブルエリア９００として形成されている。

上記したように、保持フレーム２がフロアーパネル３００に固定されることにより収納ケース３の下側収納部１１が配置凹部３０１に配置され、下側収納部１１は左右に離隔して位置されたリアサイドフレーム７００、７００の間に位置される（図１及び図２参照）。

収納ケース３には剛性を向上させるための複数の部材が取り付けられている。具体的に図３を参照して説明する。
収納ケース３の底面部１２の上面には固定フレーム１４、１４、１４が左右に離隔して取り付けられている（図３、図４参照）。固定フレーム１４は上下方向を向く平板状の配置面部１５と、配置面部１５から上方に突出され断面形状が下方に開口されたコ字状の突状部１６と、配置面部１５及び突状部１６の後端に連続し前後方向を向く平板状の後方連結部１７とが一体に形成されて成る。突状部１６は一つ又は左右に離隔して二つが設けられ、突状部１６の上面部における前端部を除く部分が台部１６ａとして設けられている。突状部１６の上面部における前端部は前方連結部１８として設けられている。固定フレーム１４は突状部１６が前後に延びる向きで底面部１２に取り付けられている。

収納ケース３の外面には上方に開口する略コ字状に形成された撓み防止部材１９、１９が左右に離隔した状態で取り付けられている。撓み防止部材１９は、前後方向に延びる第１の支え部２０と、第１の支え部２０の前端及び後端からそれぞれ略上方に延びる一対の第２の支え部２１、２１と、第２の支え部２１、２１の上端から前方又は後方に突出されたフランジ状取付部２２、２２とを備えている。
撓み防止部材１９は長手方向に直交する断面形状がハット状とされている。撓み防止部材１９の第１の支え部２０は、長手方向に直交する断面形状が上方に開口された略コ字状の突状部２３と、突状部２３の上端から略水平に張り出されたフランジ状の底面取付部２４、２４とを備えている（図５参照）。
第２の支え部２１は、長手方向に直交する断面形状が側方に開口された略コ字状の突状部２５と、突状部２５の両端から側方に張り出されたフランジ状の側面取付部２６、２６とを備えている（図３、図４参照）。

撓み防止部材１９は、第１の支え部２０の底面取付部２４が底面部１２に取り付けられ、第２の支え部２１、２１の側面取付部２６、２６が前面壁部１３ａ及び後面壁部１３ｂに取り付けられ、フランジ状取付部２２、２２が収納ケース３の被取付部１３ｄの下面に取り付けられることにより、収納ケース３に固定される。

撓み防止部材１９、１９が収納ケース３に固定されることにより、収納ケース３が枠状部８に挿入されて保持フレーム２に保持された状態における収納ケース３の撓みが防止され、収納ケース３の内部に配置された各部の安定した配置状態を確保することができる。

尚、撓み防止部材１９は、二つ以上の別個の部材によって構成されていてもよい。例えば、一つの撓み防止部材１９が、後面壁部１３ｂ及び底面部１２に取り付けられる後方部材と前面壁部１３ｂ及び底面壁部１２に取り付けられる前方部材の二つの部材で構成されていてもよい。また、この場合には、後方部材と前方部材が連結されずに前後に離隔して取り付けられてもよい。

収納ケース３の内面には、角部を補強するために前方隅補強フレーム２７と後方隅補強フレーム２８が取り付けられている。
前方隅補強フレーム２７は、左右方向に延びる第１の前方補強部２９と、第１の前方補強部２９の左右両端部からそれぞれ斜め上方に延びる第２の前方補強部３０、３０と、第１の前方補強部２９の左右方向における中間部から略上方に延び左右に離隔して設けられた第３の前方補強部３１、３１とを備えている（図３及び図４参照）。

第１の前方補強部２９、第２の前方補強部３０及び第３の前方補強部３１は、それぞれ収納ケース３に固定される固定面部３２と固定面部３２から収納ケース３の内方に突出された突状部３３とを備えている。
第１の前方補強部２９及び第２の前方補強部３０は長手方向に直交する断面形状がＷ字状とされている。断面形状のＷ字における両端部が固定面部３２とされ、その間の部分が突状部３３とされている。
第３の前方補強部３１は長手方向に直交する断面形状がハット状とされている。断面形状のハット状における両端部が固定面部３２とされ、その間の部分が突状部３３とされている。

前方隅補強フレーム２７は、第１の前方補強部２９が底面部１２と前面壁部１３ａに亘る位置に取り付けられ、第２の前方補強部３０、３０が前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃに亘る位置取り付けられ、第３の前方補強部３１、３１が前面壁部１３ａに取り付けられることにより、収納ケース３に取り付けられている。
第３の前方補強部３１、３１は、図５に示すように、左右方向において固定フレーム１４、１４の間に位置されている。

収納ケース３に前方隅補強フレーム２７が取り付けられていることにより、収納ケース３の前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃ、１３ｃと底面部１２の剛性の向上が図られている。また、収納ケース３における隅部分の剛性が高められているため、底面部１２と前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃ、１３ｃとがそれぞれ略直交した状態が保たれやすい。
また、前方隅補強フレーム２７の断面形状がＷ字状又はハット状とされることにより、衝撃を受けた場合にも底面部１２と前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃ、１３ｃとがそれぞれ略直交した状態が保たれやすくされている。

後方隅補強フレーム２８は、左右方向に延びる第１の後方補強部３４と、第１の後方補強部３４の左右両端部からそれぞれ斜め上方に延びる第２の後方補強部３５、３５と、第１の後方補強部３４から略上方に延びる第３の後方補強部３６とを備えている（図３及び図４参照）。

第１の後方補強部３４、第２の後方補強部３５及び第３の後方補強部３６は、それぞれ収納ケース３に固定される固定面部３７と固定面部３７から収納ケース３の内方に突出された突状部３８とを備えている。
第３の後方補強部３６は、固定面部３７と突状部３８が補強部３９として設けられている。更に、第３の後方補強部３６は、補強部３９の上端から略水平に延び上下を向く面部とされ仕切板９が取り付けられる取付台部４０を備えている。
第１の後方補強部３４及び第２の後方補強部３５は長手方向に直交する断面形状がＷ字状とされている。断面形状のＷ字における両端部が固定面部３７とされ、その間の部分が突状部３８とされている。
第３の後方補強部３６は長手方向に直交する断面形状がハット状とされている。断面形状のハット状における両端部が固定面部３７とされ、その間の部分が突状部３８とされている。

後方隅補強フレーム２８は、第１の後方補強部３４が底面部１２と後面壁部１３ｂに亘る位置に取り付けられ、第２の後方補強部３５、３５が後面壁部１３ｂと側面壁部１３ｃに亘る位置取り付けられ、第３の後方補強部３６が後面壁部１３ｂに取り付けられることにより、収納ケース３に固定されている。

収納ケース３に後方隅補強フレーム２８が取り付けられていることにより、収納ケース３の後面壁部１３ｂと側面壁部１３ｃ、１３ｃと底面部１２の剛性の向上が図られている。また、収納ケース３における隅部分の剛性が高められているため、底面部１２と後面壁部１３ｂと側面壁部１３ｃ、１３ｃとがそれぞれ略直交した状態が保たれやすい。

収納ケース３の周面部１３には、前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃ、１３ｃの内面に亘るように補強部材４１が取り付けられている。
補強部材４１は、長手方向に直交する断面形状がハット状とされており、周面部１３の各部に取り付けられる面部とされた連結部４２と、連結部４２から収納ケース３の内方に突出され長手方向に直交する断面形状が収納ケース３の内面に向けて開口されたコ字状とされた突出部４３とを備えている。補強部材４１の連結部４２及び突出部４３には、前方隅補強フレーム２７の第２の前方補強部３０、３０の上端部及び第３の前方補強部３１、３１の上端部が結合されている。
断面形状がコ字状とされた突出部４３は、上下を向き仕切板９が載置される載置面部４４と、載置面部４４の内側の端部から下方に突出され前後又は左右を向く中間面部４５と、中間面部４５の下端部から収納ケース３側に突出され上下を向く下面部４６とを備えている。

補強部材４１は収納ケース３を補強する機能と仕切板９を取り付ける取付部材としての双方の機能を有している。従って、車載用バッテリー１にあっては、仕切板９を取り付けるための専用の部材を必要とせず、部品点数の削減による構造の簡素化を図ることができる。

補強部材４１が収納ケース３の周面部１３に取り付けられることにより、収納ケース３の強度が高くなり、収納ケース３の内部に配置された各部の保護を強化することができる。

図５に示すように、収納ケース３の底面部１２の上面には固定フレーム１４の配置面部１５が取り付けられ、底面部１２の下面には撓み防止部材１９の底面取付部２４が取り付けられており、配置面部１５と底面取付部２４と底面部１２は、一部が重ね合わされた状態で結合されている。
これにより、収納ケース３の底面部１２の剛性が高められている。

収納ケース３の被取付部１３ｄには、四隅の下面から周面部１３の上端部に亘る部分に角補強部材４７、４７、４７、４７が取り付けられている。角補強部材４７は、被取付部１３ｄに取り付けられる第１取付面部４７ａと、周面部１３における隣り合う二つの壁部（例えば前面壁部１３ａと側面壁部１３ｃ）に亘って取り付けられる第２取付面部４７ｂとを備えている。

被取付部１３ｄ及び周面部１３を構成する隣り合う二つの壁部に亘って角補強部材４７が取り付けられることで、収納ケース３の剛性を高めることができ、衝突時などの荷重付与時において外形を保ちやすくすることができ、内部に配置された各部の保護を図ることができる。また、被取付部１３ｄと周面１３に亘って取り付けられているため、周面１３に対する被取付部１３ｄの角度が保たれ、枠状部８に対する良好な保持状態が確保される。

固定フレーム１４は、前端部に設けられた前方連結部１８が前方隅補強フレーム２７の第１の前方補強部２９と連結され、後端部に設けられた後方連結部１７が後方隅補強フレーム２８の第１の後方補強部３４と連結されている。
固定フレーム１４が収納ケース３の前端部に取り付けられている前方隅補強フレーム２７から収納ケース３の後端部に取り付けられている後方隅補強フレーム２８に亘って底面部１２に取り付けられていることにより、収納ケース３が後方からの衝撃を受けた場合に、底面部１２の変形量が抑えられ、収納ケース３の内部に配置された各部品の損傷を抑制することが可能とされている。
そして、前方隅補強フレーム２７と固定フレーム１４と後方隅補強フレーム２８が連結されることにより、収納ケース３の前面壁部１３ａと底面部１２と後面壁部１３ｂが略直交した状態が保たれやすく、収納ケース３の変形や破損が抑制される。

前方隅補強フレーム２７は、第２の前方補強部３０、３０の上端部が補強部材４１の連結部４２や突出部４３と連結されている。
これにより、収納ケース３の周面部１３における前面壁部１３ａの剛性が高められて、前面壁部１３ａの変形や破損を抑制することができる。また、前方隅補強フレーム２７の第３の前方補強部３１、３１が補強部材４１の連結部４２や突出部４３と連結されていることにより、前面壁部１３ａの更なる強度向上が図られている。そのため、収納ケース３の内部空間４８のうち、前方側の部分が衝突時などにおいても特に確保されるため、前側に寄せて配置される電池モジュール５の破損や破壊が防止される可能性を高めることができる。

収納ケース３の内部空間４８は電池モジュール５、５の他に、後述する各部が収納される空間とされている。

電池モジュール５は前後方向が長手方向になる箱状のセルカバー４９とセルカバー４９の内部において前後に並んで配列された複数の電池セル５０、５０、・・・とを有している（図４参照）。電池モジュール５、５は収納ケース３の下側収納部１１に左右に離隔した状態で収納されている（図６及び図７参照）。

電池モジュール５は隣り合う二つの固定フレーム１４の突状部１６、１６の台部１６ａ、１６ａに跨がった状態で配置されている。なお、前方隅補強フレーム２７の第３の前方補強部３１、３１は、前述したように、左右方向において固定フレーム１４、１４の間に位置されている。従って、電池モジュール５と前方隅補強フレーム２７の第３の前方補強部３１は左右方向において略同じ位置に配置されている。

このように電池モジュール５が台部１６ａ、１６ａに跨った状態で配置されることにより、電池モジュール５が固定フレーム１４に配置された状態において電池モジュール５の下方において台部１６ａ、１６ａ間に空間が形成され、電池モジュール５の配置状態の安定化を図った上で電池モジュール５における放熱性の向上を図ることができる。
そして、電池モジュール５と前方隅補強フレーム２７の第３の前方補強部３１が左右方向において略同じ位置とされていることにより、前面壁部１３ａのうち電池モジュール５の前方の部分が変形されにくいため、前面壁部１３ａの影響による電池モジュール５の損傷が起きにくくされる。

また、固定フレーム１４、１４が収納ケース３の底面部１２に取り付けられ、電池モジュール５、５が固定フレーム１４、１４上に配置されているため、固定フレーム１４、１４は底面部１２を補強する機能に加え電池モジュール５、５を配置するための配置部として機能し、部品点数の増加を来すことなく電池モジュール５、５の配置状態の安定化を図ることができる。

収納ケース３の下側収納部１１には、電池モジュール５、５を挟んで左右方向における反対側にバッテリーコントロールユニット５１とジャンクションボックス５２が収納されている。従って、電池モジュール５、５とバッテリーコントロールユニット５１とジャンクションボックス５２は収納ケース３の内部空間４８における下段に収納され、リアサイドフレーム７００、７００の上面以下に位置されている（図６参照）。バッテリーコントロールユニット５１は車載用バッテリー１の全体の制御を司る機能を有している。ジャンクションボックス５２はリレーやヒューズやコネクター端子等を有している。

上記したように、収納ケース３の下側収納部１１はリアサイドフレーム７００、７００の間に位置されており、下側収納部１１に収納された電池モジュール５、５とバッテリーコントロールユニット５１とジャンクションボックス５２もリアサイドフレーム７００、７００の間に位置されている。

収納ケース３の上側収納部１０には、前半部に端子台５３と電動オイルポンプのポンプ用インバータ５４が左右に並んで配置され、後半部にＤＣ／ＤＣコンバータ５５とバッテリーコントロールユニット５１のユニット用インバータ５６が左右に並んで配置されている（図６及び図８参照）。従って、端子台５３とポンプ用インバータ５４とＤＣ／ＤＣコンバータ５５とユニット用インバータ５６は収納ケース３の内部空間４８における上段に収納されている。

収納ケース３にはジャンクションボックス５２の前側にサービスプラグ５７が配置されている。サービスプラグ５７は仕切板９の切欠９ａに位置されている。サービスプラグ５７はカバー体４が収納ケース３に取り付けられた状態において、カバー体４の連通孔４ａから臨まれる位置に配置されている。

上記したように、収納ケース３の内部には電池モジュール５、５、バッテリーコントロールユニット５１、ジャンクションボックス５２、端子台５３、ポンプ用インバータ５４、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５及びユニット用インバータ５６が配置され、車載用バッテリー１の駆動に必要とされる全ての電装部品がカバー体４に覆われた状態で収納ケース３の内部に配置されている。

従って、車載用バッテリー１の駆動に必要とされる電装部品に対して外部からの電磁ノイズが遮蔽可能とされ、電磁シールドの強化により車載用バッテリー１の良好な駆動状態を確保することができる。

また、収納ケース３の内部空間４８には電池モジュール５、５等の各部が配置されているが、内部空間４８において電池モジュール５、５とバッテリーコントロールユニット５１とジャンクションボックス５２の後側には隙間が形成されており、この隙間が後方空間４８ａとして形成されている（図９参照）。

車載用バッテリー１には吸気用ダクト５８が設けられている（図２参照）。吸気用ダクト５８は収納ケース３を貫通され一部を除いて収納ケース３の後側に形成されたクラッシャブルエリア９００に位置されている。吸気用ダクト５８の内部には重量の大きなファンモーター５９が配置されている。ファンモーター５９は収納ケース３の下側収納部１１と同じ高さに位置され、リアサイドフレーム７００、７００間に配置されている。

ファンモーター５９の回転軸には図示しない冷却ファンが連結されている。冷却ファンは回転されることにより冷却風を吸気用ダクト５８から取り込み収納ケース３の内部に配置された各部に向けて送る機能を有し、ファンモーター５９は冷却ファンを回転させる機能を有している。

ファンモーター５９はクラッシャブルエリア９００において、例えば、ジャンクションボックス５２の真後ろに位置されている（図９参照）。従って、ファンモーター５９は右側に配置された電池モジュール５の右端より右方に位置されている。尚、ファンモーター５９は左側に配置された電池モジュール５の左端より左方に位置されていてもよい。

車載用バッテリー１には排気用ダクト６０が設けられている（図２参照）。排気用ダクト６０は収納ケース３を貫通され一部を除いて収納ケース３の側方（左方）に位置されている。排気用ダクト６０によって吸気用ダクト５８から取り込まれ収納ケース３の内部に配置された各部を冷却した冷却風が収納ケース３の外部に放出される。

上記した吸気用ダクト５８から収納ケース３の内部を経て排気用ダクト６０によって放出される冷却風の流動は冷却ファンによって強制的に行われ、収納ケース３の内部に配置された各部、特に、電池モジュール５、５やバッテリーコントロールユニット５１やジャンクションボックス５２等が効率的に冷却される。

図１及び図１０に示すように、車載用バッテリー１の前方において、フロアーパネル３００の下面側にクロスメンバ６１が固定されている。
クロスメンバ６１は左右に延び長手方向に直交する断面形状が上方に開口された略ハット状とされている。
クロスメンバ６１は、フロアーパネル３００への取付部分とされ上下方向を向く連結面部６２、６２と、連結面部６２、６２それぞれの一端部から下方に突出し長手方向に直交する断面形状がコ字状とされたコ字状部６３とを備えている。

クロスメンバ６１とフロアーパネル３００の連結部分は、剛性の高い部分とされている。クロスメンバ６１の後端側の連結面部６２とフロアーパネル３００の重なり部分は高剛性部６４として設けられている。

補強部材４１と高剛性部６４の位置関係を図１０に示している。具体的には、補強部材４１の突出部４３の上端Ｈ１ｔと下端Ｈ１ｕ、及び、高剛性部６４の上端Ｈ２ｔと下端Ｈ２ｕを黒点で示している。
突出部４３の上端Ｈ１ｔは高剛性部６４の下端Ｈ２ｕよりも上方に位置されている。また、突出部４３の下端Ｈ１ｕは高剛性部６４の上端Ｈ２ｔよりも下方に位置されている。

即ち、高剛性部６４は、少なくとも一部が突出部４３と同じ高さとなる部分を有している。例えば、図１０に示す状態は、高剛性部６４の全部が突出部４３の上端Ｈ１ｔと下端Ｈ１ｕの間に位置されている。
収納ケース３の周面部１３においては、補強部材４１が取り付けられた部分が他の部分よりも剛性が高くされている。従って、万が一車両後方からの衝撃が大きなものであり、収納ケース３が前方に移動して高剛性部６４と衝突するような事態となっても、共に剛性の高い部分とされた高剛性部６４と収納ケース３の部分が接触するため、車載用バッテリー１の前方への過度の移動が規制される。また、前方への過度の移動が規制されることにより、収納ケース３の変形や破損が小さくされる。即ち、収納ケース３の内部に配置された電池モジュール５の配置空間が確保されやすい。

なお、高剛性部６４の一部が突出部４３と同じ高さとなる他の例としては、例えば、図１０に示す状態よりも補強部材４１が低い位置に取り付けられることにより高剛性部６４のうちの連結面部６２だけが突出部４３と同じ高さとなる部分とされていてもよい。
また、逆に図１０に示す状態よりも補強部材４１が高い位置に取り付けられることにより高剛性部６４のうちのフロアーパネル３００だけが突出部４３と同じ高さとなる部分とされていてもよい。
また、高剛性部６４のうち連結面部６２の更に一部だけが突出部４３と同じ高さとなる部分とされていてもよいし、高剛性部６４のうちフロアーパネル３００の更に一部だけが突出部４３と同じ高さとなる部分とされていてもよい。
但し、高剛性部６４の全体が突出部４３と同じ高さとされていることにより、上記した効果を最大限享受することができる。

保持フレーム２の第１の部分６、６のうち、前方側にある第１の部分６と補強部材４１の上下方向の位置関係を図１１に示す。具体的には、補強部材４１の突出部４３の上端Ｈ１ｔと下端Ｈ１ｕ、及び、前方側の第１の部分６の上端Ｈ３ｔと下端Ｈ３ｕを黒点で示している。
突出部４３の上端Ｈ１ｔは前方側の第１の部分６の下端Ｈ３ｕよりも上方に位置されている。また、突出部４３の下端Ｈ１ｕは前方側の第１の部分６の上端Ｈ３ｔよりも下方に位置されている。

即ち、前方側にある第１の部分６は、少なくとも一部が突出部４３と同じ高さとなる部分を有している。なお、図１１に示す状態は、前方側にある第１の部分６の一部が突出部４３と同じ高さとされている。
これにより、収納ケース３に後方から衝撃が加えられた場合に、その衝撃が補強部材４１が取り付けられた剛性の高い周面部１３の一部から保持フレーム２へと伝わりやすい。
従って、収納ケース３の変形量や破損が抑制され、収納ケース３の内部に配置された電池モジュール５の生存空間が確保されやすい。

なお、前方側にある第１の部分６の全部が突出部４３の上端Ｈ１ｔと下端Ｈ１ｕの間に位置されていても上述した同様の効果を得ることができる。

上記したように、車載用バッテリー１は、枠状部８を有し車体に固定される保持フレーム２と、枠状部８に挿入された状態で保持フレーム２に保持され前面壁部１３ａと後面壁部１３ｂと左右の側面壁部１３ｃ、１３ｃと底面部１２とを有する収納ケース３と、収納ケース３に収納され内部に電池セル５０が配置された電池モジュール５とを有する。
更に、車載用バッテリー１は、底面部１２の上面に配置され電池モジュール５が取り付けられ底面部１２の前後方向における強度を補う固定フレーム１４と、前面壁部１３ａ及び左右の側面壁部１３ｃ、１３ｃに取り付けられる補強部材４１と、収納ケース３の前面壁部１３ａ、後面壁部１３ｂ及び底面部１２の外面に取り付けられる撓み防止部材１９とを有する。
そして、車載用バッテリー１は、収納ケース３の内側において、前面壁部１３ａ及び底面部１２を跨ぐように取り付けられる第１の前方補強部２９と、左右の側面壁部１３ｃ、１３ｃと前面壁部１３ａを跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の前方補強部３０、３０と、を有する前方隅補強フレーム２７を備える。
また、第２の前方補強部３０と補強部材４１が連結されると共に第１の前方補強部２９と固定フレーム１４が連結されている。
補強部材４１と前方隅補強フレーム２７と固定フレーム１４が連結されることにより、収納ケース３に加えられた荷重が固定フレーム１４及び前方隅補強フレーム２７を介して補強部材４１へ伝達される。
従って、収納ケース３へ加えられた後方からの衝撃が補強部材４１へと伝わり吸収され、収納ケース３の変形や破損が軽減される。また、収納ケース３の前面壁部１３ａの強度向上が図られると共に底面部１２の強度向上が図られる。即ち、収納ケース３の内部に配置された電池モジュール５の生存空間が衝突時においても確保される可能性を高めることができる。
また、収納ケース３の前後方向の強度を補う固定フレーム１４が設けられることにより、後方からの衝撃が収納ケース３に加えられたとしても、底面部１２の変形量や破損が押さえられ、電池モジュール５の損傷を抑制することができる。
そして、後方からの衝撃により収納ケース３内部に配置された電池モジュール５が収納ケースの前面壁部１３ａに強く衝突してしまう虞や収納ケース３外に飛び出してしまう虞を低減させることができる。

図３及び図４等を参照して説明したように、車載用バッテリー１の前方隅補強フレーム２７は、第１の前方補強部２９から突出され前面壁部１３ａに取り付けられる第３の前方補強部３１を有し、第３の前方補強部３１は補強部材４１と結合されていてもよい。
第２の前方補強部だけでなく第３の前方補強部が補強部材と連結されることにより、前方隅補強フレームから補強部材へ荷重が伝達されやすい。
従って、収納ケース３の破損や変形が抑制され、内部空間４８に配置された各部の損傷を更に防止することができる。また、前面壁部１３ａの強度向上及び剛性の向上が更に図られる。

また、図４及び図５を参照して説明したように、車載用バッテリー１は固定フレーム１４、１４が左右に離隔して複数設けられ、前方隅補強フレーム２７の第３の前方補強部３１は左右方向において固定フレーム１４、１４の間に位置するように構成されていてもよい。
固定フレーム１４が左右に離隔して設けられることにより、大型の電池を安定して配置することができる空間が確保される。また、離隔して設けられた複数の固定フレーム１４、１４の間に第３の補強部３１が位置していることから、固定フレーム１４が配置されていない間の部分が補強される。
従って、収納ケース３の前面壁部１３ａなどの破損や変形が均一的に抑制され、収納ケース３の内部に配置された各部の損傷を防止することができる。また、前面壁部１３ａの均一的な強度向上が図られる。
また、特に実施の形態に示すように、電池モジュール５が二つの固定フレーム１４、１４に跨がるように載置されている場合には、左右方向における電池モジュール５の中心と第３の前方補強部３１の中心が略同じ位置とされる。即ち、前面壁部１３ａのうち電池モジュール５の前方に位置する部分の強度が増強されているため、前面壁部１３ａの変形により電池モジュール５が損傷してしまう可能性を更に低減することができる。

更に、図３及び図４等で説明したように、車載用バッテリー１は、収納ケース３の内側において、少なくとも後面壁部１３ｂ及び底面部１２を跨ぐように取り付けられる後方隅補強フレーム２８を備えていてもよい。
これにより、後面壁部１３ｂに付与された衝撃が後方隅補強フレームによってより底面部に伝達される。
従って、後方からの衝撃によって後面壁部１３ｂが変形しにくくされる。特に、後方隅補強フレーム２８は後面壁部１３ｂの下方に取り付けられているため、後面壁部１３ｂのうち特に下側の部分の強度向上が図られている。そのため、後方からの衝撃が加わることによる収納ケース３の底面部１２の変形がし難く、その上に配置された電池モジュール５の破損が起きにくくされている。
また、後方からの衝撃が大きなものであった場合には、後面壁部１３ｂの特に下側の部分の強度が向上されているため、後面壁部１３ｂの上端部分が前方へ倒れ込むように変形することにより衝撃を吸収することができる。従って、収納ケース３の内部に配置された各部の損傷等を防止することができる。

更にまた、図３等で説明したように、車載用バッテリー１に取り付けられる後方隅補強フレーム２８が後面壁部１３ｂ及び底面部１２を跨ぐように取り付けられる第１の後方補強部３４と、左右の側面壁部１３ｃ、１３ｃと後面壁部１３ｂを跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の後方補強部３５、３５と、を有すると共に、第２の後方補強部３５が補強部材４１と結合されていてもよい。
これにより、後面壁部１３ｂへの衝撃が後方隅補強フレーム２８を介して底面部１２だけでなく補強部材４１へと伝達される。
従って、後方からの衝撃が収納ケース３に加えられたとしても、後面壁部１３ｂの変形や破損が起きにくくされ、収納ケース３の内部に配置された電池モジュール５の生存空間が確保される可能性を高めることができる。

加えて、図５等で説明したように、収納ケース３の底面部１２の一部と固定フレーム１４の一部と撓み防止部材１９の一部とが重ね合わされて結合されていてもよい。
これにより、収納ケース３に加えられた衝撃が固定フレーム１４や底面部１２や撓み防止部材１９を介して前方へと伝達される。
従って、後方からの衝撃が収納ケース３に加えられたとしても、内部に配置された電池モジュール５の生存空間が確保される可能性を高めることができる。また、収納ケース３の強度及び剛性の向上が図られる。

２…保持フレーム、３…収納ケース、５…電池モジュール、８…枠状部、１２…底面部、１３ａ…前面壁部、１３ｂ…後面壁部、１３ｃ…側面壁部、１４…固定フレーム、１９…撓み防止部材、２７…前方隅補強フレーム、２８…後方隅補強フレーム、２９…第１の前方補強部、３０…第２の前方補強部、３１…第３の前方補強部、３４…第１の後方補強部、３５…第２の後方補強部、４１…補強部材、５０…電池セル

Claims (6)

1. 枠状部を有し車体に固定される保持フレームと、
   前記枠状部に挿入された状態で前記保持フレームに保持され前面壁部と後面壁部と左右の側面壁部と底面部とを有する収納ケースと、
   前記収納ケースに収納され内部に電池セルが配置された電池モジュールと、
   前記底面部の上面に配置され前記電池モジュールが取り付けられ前記底面部の前後方向における強度を補う固定フレームと、
   前記前面壁部及び前記左右の側面壁部に取り付けられる補強部材と、
   前記収納ケースの前記前面壁部、前記後面壁部及び前記底面部の外面に取り付けられる撓み防止部材と、
   前記収納ケースの内側において、前記前面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる第１の前方補強部と、前記左右の側面壁部と前記前面壁部を跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の前方補強部と、を有する前方隅補強フレームと、を備え、
   前記第２の前方補強部と前記補強部材が連結されると共に前記第１の前方補強部と前記固定フレームが連結された
   車載用バッテリー。
2. 前記前方隅補強フレームは、前記第１の前方補強部から突出され前記前面壁部に取り付けられる第３の前方補強部を有し、
   前記第３の前方補強部は前記補強部材と結合された
   請求項１に記載の車載用バッテリー。
3. 前記固定フレームが左右に離隔して複数設けられ、
   前記第３の前方補強部は左右方向において前記固定フレームの間に位置する
   請求項２に記載の車載用バッテリー。
4. 前記収納ケースの内側において、少なくとも前記後面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる後方隅補強フレームを備えた
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車載用バッテリー。
5. 前記後方隅補強フレームは、前記後面壁部及び前記底面部を跨ぐように取り付けられる第１の後方補強部と、前記左右の側面壁部と前記後面壁部を跨ぐように取り付けられ左右に離隔して位置された一対の第２の後方補強部と、を有し、
   前記第２の後方補強部は前記補強部材と結合された
   請求項４に記載の車載用バッテリー。
6. 前記収納ケースの底面部の一部と前記固定フレームの一部と前記撓み防止部材の一部とが重ね合わされて結合された
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車載用バッテリー。

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