JP7020133B2 - 電池パックの搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される電池パックの搭載構造に関する。

従来、電池パックが搭載された電気自動車およびハイブリッド自動車が開発されている。電池パックは、特開２０１２－２３２６４１号公報（特許文献１）に開示されるように、シート（座席）の下方に搭載されることがある。

特開２０１２－２３２６４１号公報

特許文献１に開示の車両においては、シートに人が座ったり、荷物がシートに置かれたりすることによりシートに与えられる荷重が、電池パックに負荷されることを防止するために、シートレールと当該シートレールを支持する脚部とによって構成されるシートフレームから離間するように、電池パックがシートレールの下方に配置される。

このため、シートと電池パックとの間にスペースが大きくなり、デッドスペースが形成されてしまう。

本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、シートと電池パックとの間のスペースを小さくすることができる電池パックの搭載構造を提供することにある。

本開示に基づく電池パックの搭載構造は、シートの下方に電池パックを搭載する搭載構造であって、上記シートの下方に配置される電池パックと、上記電池パックに跨るように配置され、上記シートを支持するシートフレームと、を備える。上記電池パックは、積層された複数の単電池を有する電池モジュールと、上記電池モジュールを収容する電池ケースと、上記電池モジュールを上記電池ケース内で支持するための支持部と、を含む。上記電池ケースは、上記シートフレームに対向する天板部を有し、上記支持部は、上記天板部から上記電池モジュールに向けて突出するブラケットと、上記ブラケットおよび上記電池モジュールの間に設けられた緩衝部材と、を有する。上記シートフレームは、上下方向において上記天板部に重なる部分の少なくとも一部に、上記天板部に当接するように設けられた突条部を有し、上記突条部は、上下方向において上記ブラケットに重なるように設けられている。

上記構成においては、天板部に当接するようにシートフレームに設けられた突条部が、ブラケットに重なるように設けられることにより、シートに人が座ったり、シートに荷物が置かれたりすることによりシートに与えられた荷重が、突条部、天板部およびブラケットを順に通って緩衝部材に伝達される。この際、天板部に固定されたブラケットが梁として機能し、ブラケットの延在方向に上記荷重を分散するとともに、緩衝部材が変形することにより上記荷重を吸収する。これにより、シートと電池パックとを近接して配置した場合であっても、シートから伝達される荷重によって電池パックが破損することを抑制できる。この結果、シートと電池パックとの間のスペースを小さくすることができる。

本開示によれば、シートと電池パックとの間のスペースを小さくすることができる電池パックの搭載構造を提供することができる。

実施の形態に係る電池パックの搭載構造を備えた車両を示す模式図である。 実施の形態に係る電池パックの搭載構造を示す概略図である。

以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係る電池パックの搭載構造を備えた車両を示す模式図である。図１を参照して、電池パックの搭載構造１００を備えた車両１について説明する。

図１に示すように、車両１は、ハイブリッド自動車および電気自動車等の車両駆動用の原動機として電動機を備えた自動車である。車両１は、電池パックの搭載構造１００を備えている。

車両１は、電池パック１０、前部シート６１、後部シート６２およびフロアパネル７０を有する。フロアパネル７０には、後部シート６２の下方に凹部７１が設けられている。

電池パック１０は、車両駆動用の上記電動機に電力を供給する。一方で、回生制動等によって電動機で発電された電力は、電池パック１０に充電される。電池パック１０は、後部シート６２の下方に配置される。具体的には、電池パック１０は、後部シート６２と凹部７１との間に配置される。

図２は、実施の形態に係る電池パックの搭載構造を示す概略図である。図１および図２を参照して、実施の形態に係る電池パックの搭載構造１００について説明する。

図２に示すように、電池パックの搭載構造１００は、電池パック１０、およびシートフレーム５０を備える。

電池パック１０は、電池モジュール２０、電池ケース３０、支持部４０を含む。電池モジュール２０は、図２における紙面垂直方向（車幅方向）に積層された複数の単電池２１を含む。単電池２１は、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。単電池２１は、たとえば角型形状を有する。

互いに隣り合う単電池２１のうち一方の単電池２１の正極端子と他方の単電池２１の負極端子とが対向するように、複数の単電池２１が配列されている。複数の単電池２１は、バスバーによって直接に接続されている。互いに隣り合う単電池２１の間には、冷却風が流れるようにスペーサが配置されている。

電池ケース３０は、内部に電池モジュール２０を収容する。電池ケース３０は、アッパーケース３１およびロアケース３２を有する。アッパーケース３１は、電池ケース３０の上部を構成する。アッパーケース３１は、上下方向においてシートフレーム５０に対向する天板部３１ａを有する。ロアケース３２は、電池ケース３０の下部を構成する。ロアケース３２は、上下方向においてフロアパネル７０と対向する底板部３２ａを有する。

アッパーケース３１とロアケース３２とは、パッキン等のシール部材を挟み込んだ状態で、互いに有する合わせ面同士を周方向に沿って複数のボルト等で締結することにより、結合されている。

支持部４０は、電池モジュール２０を電池ケース３０内で支持する。支持部４０は、複数のブラケット４１，４２，４３，４４と、複数の緩衝部材４５，４６と、複数の固定用プレート４７，４８を有する。

ブラケット４１は、天板部３１ａから電池モジュール２０に向けて突出するように設けられている。ブラケット４１は、天板部３１ａから下方に向けて突出する。ブラケット４１は、車幅方向に沿って延在する。ブラケット４１は、車両前後方向における電池モジュール２０の前端側に位置する。

ブラケット４２は、天板部３１ａから電池モジュール２０に向けて突出するように設けられている。ブラケット４２は、天板部３１ａから下方に向けて突出する。ブラケット４２は、車幅方向に沿って延在する。ブラケット４２は、車両前後方向における電池モジュールの後端側に位置する。

ブラケット４３は、底板部３２ａから電池モジュール２０に向けて突出するように設けられている。ブラケット４３は、底板部３２ａから上方に向けて突出する。ブラケット４３は、車幅方向に沿って延在する。ブラケット４３は、車両前後方向における電池モジュール２０の前端側に位置する。

ブラケット４４は、底板部３２ａから電池モジュール２０に向けて突出するように設けられている。ブラケット４４は、底板部３２ａから上方に向けて突出する。ブラケット４４は、車幅方向に沿って延在する。ブラケット４４は、車両前後方向における電池モジュール２０の後端側に位置する。

緩衝部材４５は、ブラケット４１と電池モジュール２０との間に配置されている。緩衝部材４５は、ブラケット４１と電池モジュール２０の上面とによって挟持されている。緩衝部材４５は、長手形状を有し、車幅方向に沿って延在する。緩衝部材４５は、たとえば、ゴム等の伸縮性を有する部材によって構成されている。

緩衝部材４６は、ブラケット４２と電池モジュール２０との間に配置されている。緩衝部材４６は、ブラケット４２と電池モジュール２０の上面とによって挟持されている。緩衝部材４６は、長手形状を有し、車幅方向に沿って延在する。緩衝部材４６は、たとえば、ゴム等の伸縮性を有する部材によって構成されている。

固定用プレート４７の後端側は、電池モジュール２０に接続されており、固定用プレート４７の前端側は、ブラケット４３に締結されている。固定用プレート４８の前端側は、電池モジュール２０に接続されており、固定用プレート４８の後端側は、ブラケット４４に締結される。

なお、車両前後方向においてブラケット４１とブラケット４２との間に位置し、かつ、上下方向において天板部３１ａと電池モジュール２０との間に位置する空間Ｓ１、および、車両の前後方向においてブラケット４３とブラケット４４との間に位置し、かつ、上下方向において底板部３２ａと電池モジュール２０との間に位置する空間Ｓ２には、電池モジュール２０を冷却するための冷却風が送風される。

シートフレーム５０は、後部シート６２を支持する。シートフレーム５０は、車幅方向における後部シート６２の両端に配置される。シートフレーム５０は、車両前後方向において、電池パック１０に跨るように配置される。

シートフレーム５０は、上下方向において天板部３１ａに重なる部分の少なくとも一部に、天板部３１ａに当接するように設けられた突条部５１を有する。突条部５１は、たとえば、下方に向けて径が狭くなる形状を有する。なお、突条部５１の形状は、このような形状に限定されない。突条部５１は、車幅方向における後部シート６２の一端側から他端側に延在するように設けられていてもよい。突条部５１は、上下方向においてブラケット４１に重なるように設けられている。

本実施の形態に係る電池パックの搭載構造１００にあっては、天板部３１ａに当接するようにシートフレーム５０に設けられた突条部５１が、ブラケット４１に重なるように設けられることにより、後部シート６２に人が座ったり、後部シート６２に荷物が置かれたりすることによりシートに与えられた荷重が、突条部５１、天板部３１ａおよびブラケット４１順に通って緩衝部材４５に伝達される。この際、天板部３１ａに固定されたブラケット４１が梁として機能し、上記荷重をブラケット４１の延在方向に分散するとともに、緩衝部材４５が変形することにより上記荷重を吸収する。これにより、後部シート６２と電池パック１０とを近接して配置した場合であっても、後部シート６２から伝達される荷重によって電池パック１０が破損することを抑制できる。この結果、後部シート６２と電池パック１０との間のスペースを小さくすることができる。

加えて、ブラケット４１は、上述のように電池モジュール２０を冷却する冷却風の風路の一部を規定する。ブラケット４１が上述のように後部シート６２に負荷された荷重を分散させつつ緩衝部材４５に伝達させる機能を有することにより、電池モジュール２０を冷却するために確保した空間Ｓ１を、上記荷重を減衰させるためにも活用することができる。

なお、実施の形態においては、単一の突条部５１が、ブラケット４１に重なるように設けられる場合を例示して説明したがこれに限定されない。２つの突条部５１が、車両の前後方向に並ぶように設けられていてもよい。この場合には、一方の突条部５１がブラケット４１に重なるように設けられ、他方の突条部５１がブラケット４２に重なるように設けられることが好ましい。これにより、後部シート６２に負荷された荷重を２つの突条部５１で分散させることができるため、電池パック１０が破損することをさらに抑制することが可能となる。

以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 車両、１０ 電池パック、２０ 電池モジュール、２１ 単電池、３０ 電池ケース、３１ アッパーケース、３１ａ 天板部、３２ ロアケース、３２ａ 底板部、４０ 支持部、４１，４２，４３，４４ ブラケット、４５，４６ 緩衝部材、４７，４８ 固定用プレート、５０ シートフレーム、５１ 突条部、６１ 前部シート、６２ 後部シート、７０ フロアパネル、７１ 凹部、１００ 電池パックの搭載構造。

Claims (1)

1. シートの下方に電池パックを搭載する電池パックの搭載構造であって、
   前記シートの下方に配置される電池パックと、
   前記電池パックに跨るように配置され、前記シートを支持するシートフレームと、を備え、
   前記電池パックは、前記シートフレームとフロアパネルとの間に配置されており、
   前記電池パックは、積層された複数の単電池を有する電池モジュールと、前記電池モジュールを収容する電池ケースと、前記電池モジュールを前記電池ケース内で支持するための支持部と、を含み、
   前記電池ケースは、上下方向において前記シートフレームに対向する天板部を有し、
   前記支持部は、前記天板部から前記電池モジュールに向けて突出するブラケットと、前記ブラケットおよび前記電池モジュールの間に配置された緩衝部材と、を有し、
   前記シートフレームは、上下方向において前記天板部に重なる部分の少なくとも一部に、前記天板部に当接するように設けられた突条部を有し、
   前記突条部は、上下方向において前記ブラケットに重なるように設けられている、電池パックの搭載構造。

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