JP7122889B2

JP7122889B2 - 車両用バッテリパック支持装置

Info

Publication number: JP7122889B2
Application number: JP2018121978A
Authority: JP
Inventors: 直龍熊谷
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2022-08-22
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: WO2020003836A1; JP2020001527A

Description

本発明は、車両用バッテリパック支持装置に関する。

従来から、環境負荷低減の観点に着目し、エンジンのような内燃機関に代えて走行用動力源としてモータを利用する電気自動車、及び当該内燃機関と当該モータとを併用するハイブリッド自動車等の電動車両の開発が進んでいる。特に、これらの電動車両においては、当該モータを駆動するために駆動用のバッテリが搭載され、当該バッテリから当該モータへ電力を供給することにより、車両を走行させるために必要となる動力が得られる。近年、このような電動車両に関し、トラック等の商用車の分野においても、その開発が行われている。例えば、特許文献１には、駆動用のバッテリパックを電動トラックのラダーフレームに保持する保持構造が開示されている。

特開２０１６－１１３０６３号公報

ところで、一般的にトラックのラダーフレームは、車両重量を安定的に支持可能な剛性を有しつつも、僅かな捩れや撓みを許容する柔軟性を備えることにより、例えば走行時に路面から受ける衝撃力を吸収できるよう設計されている。一方、支持装置を介してラダーフレームに支持されるバッテリパックは、ラダーフレームの変形に伴う応力が入力されることを想定して設計されていない。そのため、支持装置は、ラダーフレームからバッテリパックへ伝達される応力を低減するため、例えば弾性体を介して変位を吸収できる構成とするなどの対策を講じる必要がある。

しかしながら、このような支持装置は、バッテリパックの重量やラダーフレームとバッテリパックとの接続方向などによって剛性要求が異なるため、仕様ごとに設計・製造が行われる場合には、製造コストが増大する虞が生じる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、様々な剛性要求に対応しながら、製造コストの低減を図ることのできる車両用バッテリパック支持装置を提供することにある。

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様に係る車両用バッテリパック支持装置は、車両のラダーフレームを構成するサイドレールにバッテリパックを懸架する車両用バッテリパック支持装置であって、前記サイドレールの外側面に連結されるフレーム側ブラケットと、前記フレーム側ブラケットと前記バッテリパックとを弾性的に連結する弾性連結部と、を備え、前記フレーム側ブラケットは、前記外側面に連結されるブラケット背面、前記ブラケット背面に直交しながら連続しつつ前記弾性連結部を支持するブラケット底面、及び前記ブラケット背面と前記ブラケット底面との両方に直交しながら連続するブラケット側面が形成されるように、折り曲げた複数の板状部材が積層されてなる。

車両用バッテリパック支持装置は、フレーム側ブラケットと弾性連結部とを介して、車両に搭載されるバッテリパックをサイドレールに懸架する。ここで、フレーム側ブラケットは、サイドレールの外側面との連結面を構成するブラケット背面、弾性連結部との連結面を構成するブラケット底面、及びブラケット背面とブラケット底面との両方に直交しながら連続するブラケット側面からなる。また、フレーム側ブラケットは、ブラケット背面、ブラケット底面、及びブラケット側面が、それぞれ折り曲げた複数の板状部材からなり、これらが積層されることにより一体に形成されている。これにより、フレーム側ブラケットは、バッテリパックの懸架において要求される剛性を、積層される板状部材の枚数によって調整することができる。また、フレーム側ブラケットは、積層される複数の板状部材が、いずれも共通のプレート材料を加工して形成することができる。従って、車両用バッテリパック支持装置は、様々な剛性要求に対応しながら、製造コストの低減を図ることができる。

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様に係る車両用バッテリパック支持装置においては、上記した本発明の第１の態様において、前記ブラケット側面は、部分ごとに前記板状部材の積層枚数が異なってもよい。

本発明の第２の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、フレーム側ブラケットのブラケット側面は、板状部材の積層枚数を増加させることにより剛性を強化する部分と、板状部材の積層枚数を減少させることにより軽量化を図る部分とをそれぞれ形成することができる。

＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、上記した本発明の第２の態様において、前記ブラケット側面は、前記ブラケット背面との境界、及び前記ブラケット底面との境界がなす角部を含む領域において、前記板状部材の積層枚数が最多であってもよい。

本発明の第３の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、ブラケット側面は、バッテリパックを支持する上で最も応力が集中する領域において、板状部材を最も多く積層して剛性を強化することができる。

＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様に係る車両用バッテリパック支持装置においては、上記した本発明の第３の態様において、前記ブラケット側面は、前記サイドレールから離間する方向に向かって前記板状部材の積層枚数が減少してもよい。

本発明の第４の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、ブラケット側面は、比較的応力を受けやすいサイドレールとフレーム側ブラケットとの連結面に対して、サイドレールから離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少することにより、応力の緩和に応じた効率的な軽量化を図ることができる。

＜本発明の第５の態様＞
本発明の第５の態様に係る車両用バッテリパック支持装置においては、上記した本発明の第３の態様において、前記ブラケット側面は、前記弾性連結部から離間する方向に向かって前記板状部材の積層枚数が減少してもよい。

本発明の第５の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、ブラケット側面は、比較的応力を受けやすい弾性連結部とフレーム側ブラケットとの連結面に対して、弾性連結部から離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少することにより、応力の緩和に応じた効率的な軽量化を図ることができる。

＜本発明の第６の態様＞
本発明の第６の態様に係る車両用バッテリパック支持装置においては、上記した本発明の第３乃至５のいずれかの態様において、前記ブラケット側面は、前記領域が、車高方向に対して前記サイドレールの底面よりも高い位置まで延在してもよい。

本発明の第６の態様に係る車両用バッテリパック支持装置によれば、フレーム側ブラケットのブラケット背面において、サイドレールの底面の高さに相当する位置に応力が集中したとしても、当該位置をブラケット側面の最も剛性が高い領域でフレーム側ブラケットを補強することができる。

本発明に係る車両用バッテリパック支持装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示す上面図である。車両に搭載されるバッテリパックの概形を表す斜視図である。サイドレールとバッテリパックとを接続する支持装置の構成及び接続形態を示す斜視図である。本発明に係る支持装置を部分的に示す分解斜視図である。フレーム側ブラケットの分解斜視図である。車両前後方向から見た支持装置の構成を模式的に示す側面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

図１は、本発明に係る車両用バッテリパック支持装置が搭載された車両１の全体構成を概略的に示す上面図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、ラダーフレーム１０、キャブ２０、荷箱３０、車輪機構４０、駆動ユニット５０、駆動電力供給部６０、バッテリパック７０、及び「車両用バッテリパック支持装置」としての支持装置８０を備える電動トラックである。なお、図１では、車両１の上面からキャブ２０及び荷箱３０を透過するように見た場合の上面図として表している。

本実施形態において、車両１は、走行用駆動源として電動機（後述するモータ５１）を備える電気自動車として想定されているが、エンジンを更に備えるハイブリッド自動車であってもよい。また、車両１は電動トラックに限定されることなく、電動塵芥車など、車両を駆動するためのバッテリを備える他の商用車であってもよい。

ラダーフレーム１０は、サイドレール１１と複数のクロスメンバ１２を有する。また、サイドレール１１は、車両１の車両前後方向Ｘに沿って延在し、互いに車幅方向Ｙに対して平行に配置される左サイドレール１１Ｌ及び右サイドレール１１Ｒからなる。複数のクロスメンバ１２は、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとを連結している。すなわち、ラダーフレーム１０は、いわゆる梯子型フレームを構成している。そして、ラダーフレーム１０は、キャブ２０、荷箱３０、駆動ユニット５０、駆動電力供給部６０、バッテリパック７０、及び車両１に搭載されるその他の重量物を支持する。

キャブ２０は、図示しない運転席を含む構造体であり、ラダーフレーム１０の前部上方に設けられている。一方、荷箱３０は、車両１によって搬送される荷物等が積載される構造体であり、ラダーフレーム１０の後部上方に設けられている。

車輪機構４０は、本実施形態においては、車両前方に位置する左右の前輪４１、２つの前輪４１の車軸としてのフロントアクスル４２、車両後方に位置し且つ左右に各２つ配置された後輪４３、及び後輪４３の車軸としてのリアアクスル４４から構成される。そして、本実施形態に係る車両１においては、後輪４３が駆動輪として機能するように駆動力が伝達され、車両１が走行することになる。尚、車輪機構４０は、図示しないサスペンション機構を介してラダーフレーム１０に懸架され、車両１の重量を支持する。

駆動ユニット５０は、モータ５１、減速機構５２、及び差動機構５３を有する。モータ５１は、後述する駆動電力供給部６０から交流電力が供給されることにより、車両１の走行に必要な駆動力を発生させる。減速機構５２は、図示しない複数のギアを含み、モータ５１から入力される回転トルクを減速して差動機構５３に出力する。差動機構５３は、減速機構５２から入力される動力を左右の後輪４３に対して振り分ける。すなわち、駆動ユニット５０は、減速機構５２及び差動機構５３を介して、モータ５１の駆動トルクを車両の走行に適した回転速度に減速してリアアクスル４４に駆動力を伝達する。これにより駆動ユニット５０は、リアアクスル４４を介して後輪４３を回転させて車両１を走行させることができる。

駆動電力供給部６０は、いわゆるインバータであり、バッテリパック７０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ５１へ供給し、車両１に対するアクセル操作に応じてモータ５１の回転速度を制御する。

バッテリパック７０は、車両１を走行させるためのエネルギー源としてモータ５１に電力を供給する二次電池である。バッテリパック７０は、車両１に必要とされる電力を蓄えるために比較的大型で大容量のバッテリモジュール（図示せず）を内部に複数備える。また、バッテリパック７０は、複数の電動補機とそれらに電力を供給する配電ユニットとが車両１に搭載されている場合には（いずれも図示せず）、当該配電ユニットにも電力を供給できるよう構成されていてもよい。

支持装置８０は、詳細を後述するように、バッテリパック７０をラダーフレーム１０に懸架するための接続部材である。支持装置８０は、本実施形態においては、車幅方向Ｙに対してラダーフレーム１０の両側にそれぞれ３つ（合計６つ）設けられている。ただし、支持装置８０は、バッテリパック７０の重量及び寸法に応じ、その数量を適宜変更することができる。

図２は、車両１に搭載されるバッテリパック７０の概形を表す斜視図である。バッテリパック７０は、本実施形態においては、車両前後方向Ｘに対していずれも同じ長さの略直方体形状である第１バッテリ収容部７１と第２バッテリ収容部７２とが一体となるように形成されている。

また、第１バッテリ収容部７１は、車幅方向Ｙに対して、上記した左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとの間に収まる幅に設定されている。一方、第２バッテリ収容部７２は、車幅方向Ｙの長さが第１バッテリ収容部７１よりも広い幅に設定され、車高方向Ｚの下方から第１バッテリ収容部７１に連結されている。

すなわち、バッテリパック７０は、車両前後方向Ｘに垂直な平面における断面形状が逆Ｔ型となる形状を備えている。そして、バッテリパック７０は、第１バッテリ収容部７１及と第２バッテリ収容部７２との幅の違いにより生じる段差部分をサイドレール１１が通るように配置される。これにより、バッテリパック７０は、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとの間、及びサイドレール１１の下方のスペースを有効に利用して、バッテリの収容量を増加させている。

また、バッテリパック７０は、第２バッテリ収容部７２の車幅方向Ｙの側面において、後述するバッテリ側ブラケット８２を接続するための複数の支持装置取付領域７３が設けられている。

図３は、サイドレール１１とバッテリパック７０とを接続する支持装置８０の構成及び接続形態を示す斜視図である。図３は、より詳しくは、左サイドレール１１Ｌに接続される１つの支持装置８０について、車両１の左斜め前方から見た場合の斜視図である。

ここで、サイドレール１１は、車幅方向Ｙに垂直な平面を形成するウェブ１１ｗと、車高方向Ｚに垂直な平面を形成する２つのフランジ１１ｆとが連続する形状を有している。また、ウェブ１１ｗには、車両１に各種の重量物を懸架するためのボルトを固定する貫通孔が格子状に形成されている。

支持装置８０は、フレーム側ブラケット８１、バッテリ側ブラケット８２、弾性連結部８３、及びスペーサ８４を備える。

フレーム側ブラケット８１は、サイドレール１１の外側面、すなわちウェブ１１ｗに対して連結される金属部材である。また、バッテリ側ブラケット８２は、バッテリパック７０の上記した支持装置取付領域７３に固定される金属部材である。

弾性連結部８３は、フレーム側ブラケット８１とバッテリ側ブラケット８２とを車高方向Ｚの上下で弾性的に連結する連結部材である。スペーサ８４は、サイドレール１１とフレーム側ブラケット８１との互いの接続面が離間している場合に、両者の間に介在する金属部材である。このため、サイドレール１１とフレーム側ブラケット８１とが離間していない場合には、スペーサ８４が不要となる。

このように、本実施形態の車両１においては、バッテリパック７０は、バッテリ側ブラケット８２、弾性連結部８３、フレーム側ブラケット８１、及びスペーサ８４からなる支持装置８０を介してサイドレール１１に懸架される。このため、車両１の走行に伴いサイドレール１１に捩れや撓みに伴う応力が発生した場合であっても、弾性連結部８３は、その緩衝効果により、当該応力がバッテリパック７０へ伝達される虞を低減することができる。

図４は、本発明に係る支持装置８０を部分的に示す分解斜視図である。より具体的には、図４は、図３におけるフレーム側ブラケット８１、弾性連結部８３、及びスペーサ８４の接続形態を表している。

本実施形態に係るフレーム側ブラケット８１は、ブラケット背面８１ａ、ブラケット底面８１ｂ、及び２つのブラケット側面８１ｃからなり、それぞれの面が互いに直交するように形成されている。さらに、フレーム側ブラケット８１は、後述するように、フレーム側ブラケット８１を構成する複数の板状部材を一体に締結する複数の積層締結ボルト８１ｄを含む。

ブラケット背面８１ａは、車幅方向Ｙに垂直な平面を構成し、スペーサ８４を介してサイドレール１１の外側面に対して図示しない複数のボルトで連結される。ブラケット底面８１ｂは、ブラケット背面８１ａに連続しつつ車高方向Ｚに垂直な平面を構成し、略中央に形成された開口部を利用して弾性連結部８３を支持する。２つのブラケット側面８１ｃは、ブラケット背面８１ａとブラケット底面８１ｂとの両方に直交しながら両者に連続するように構成されている。

弾性連結部８３は、より詳しくは、座面部材８３ａ、挿通部材８３ｂ、弾性部材８３ｃ、及び複数の締結部材８３ｄからなる。座面部材８３ａは、フレーム側ブラケット８１のブラケット底面８１ｂに載置されると共に、複数の締結部材８３ｄによってブラケット底面８１ｂに固定される。挿通部材８３ｂは、一部が座面部材８３ａから車高方向Ｚの上方に突出すると共に、座面部材８３ａに形成された開口部とブラケット底面８１ｂの開口部とを貫通して車高方向Ｚの下方に位置するバッテリ側ブラケット８２に固定される。弾性部材８３ｃは、座面部材８３ａと挿通部材８３ｂとの間に介在し、両者の相対変位に伴う応力を吸収する所謂ラバーブッシュである。

ここで、フレーム側ブラケット８１は、ブラケット背面８１ａがサイドレール１１に対して車幅方向Ｙに連結され、ブラケット底面８１ｂが弾性連結部８３を介して車高方向Ｚの下方におけるバッテリパック７０の重量を支持する。このため、２つのブラケット側面８１ｃは、ブラケット背面８１ａとブラケット底面８１ｂとの相対角度が広がることを防止している。

図５は、フレーム側ブラケット８１の分解斜視図である。フレーム側ブラケット８１は、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２からなり、これらの板状部材を積層して複数の積層締結ボルト８１ｄ（図４参照）により一体に固定されて形成されている。ここで、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２は、共通の板金をそれぞれの形状に合わせて切り出した上で、上記したブラケット背面８１ａ、ブラケット底面８１ｂ、及び２つのブラケット側面８１ｃを構成するように折り曲げて形成されている。

第１板金部材９０は、ブラケット背面８１ａの一部となる第１板金背面９０ａ、第１板金背面９０ａから連続しつつブラケット底面８１ｂの一部となる第１板金底面９０ｂ、及び第１板金背面９０ａから連続しつつブラケット側面８１ｃの一部となる第１板金側面９０ｃからなる。第１板金背面９０ａは、平面視した場合にはブラケット背面８１ａと略同一の形状を有している。第１板金底面９０ｂは、平面視した場合には弾性連結部８３の座面部材８３ａと略同一の形状を有している。第１板金側面９０ｃは、平面視した場合には略直角三角形であるが、車幅方向Ｙに対する幅がブラケット側面８１ｃよりも短く設定されている。

第２板金部材９１は、ブラケット背面８１ａの一部となる第２板金背面９１ａ、第２板金背面９１ａから連続しつつブラケット側面８１ｃの一部となる第２板金側面９１ｃ、及び第２板金側面９１ｃから連続しつつブラケット底面８１ｂの一部となる第２板金底面９１ｂからなる。第２板金背面９１ａは、平面視した場合にはブラケット背面８１ａと略同一の形状を有している。第２板金底面９１ｂは、平面視した場合には弾性連結部８３の座面部材８３ａと略同一の形状を有しているが、２つの第２板金側面９１ｃと連続するそれぞれの部分を分離するように両者の間にギャップＧが形成されている。第２板金側面９１ｃは、平面視した場合にはブラケット側面８１ｃと略同一の形状を有している。尚、第２板金底面９１ｂにギャップＧが形成されていることにより、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２が積層されたときの組み付け性が向上する。

第３板金部材９２は、ブラケット底面８１ｂの一部となる第３板金底面９２ｂ、及び第３板金底面９２ｂから連続しつつブラケット側面８１ｃの一部となる第３板金側面９２ｃからなる。第３板金底面９２ｂは、平面視した場合には弾性連結部８３の座面部材８３ａと略同一の形状を有している。第３板金側面９２ｃは、平面視した場合には略直角三角形であるが、車高方向Ｚに対する高さがブラケット側面８１ｃよりも低く設定されている。

図６は、車両前後方向Ｘから見た支持装置８０の構成を模式的に示す側面図である。より詳しくは、図６は、車両前後方向Ｘの前方から支持装置８０を見た場合のフレーム側ブラケット８１の構成を透過的に示している。

フレーム側ブラケット８１は、ブラケット側面８１ｃにおいて、図６の第１積層領域９３、第２積層領域９４、及び第３積層領域９５として示すように、部分ごとに板状部材の積層枚数が異なっている。

より具体的には、第１積層領域９３は、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２が積層されている（図６で領域Ｉとして図示される領域）。また、第２積層領域９４は、第１板金部材９０又は第３板金部材９２のいずれか一方と、第２板金部材９１とが積層されている（図６で領域ＩＩとして図示される領域）。そして、第３積層領域９５は、第２板金部材９１のみからなる（図６の領域ＩＩＩとして図示される領域）。

ここで、フレーム側ブラケット８１は、上記したように、サイドレール１１及び弾性連結部８３に対する連結方向が互いに直交している。このとき、ブラケット側面８１ｃにおいて、ブラケット側面８１ｃとブラケット背面８１ａとの境界、及びブラケット側面８１ｃとブラケット底面８１ｂとの境界がなす角部Ｃを含む領域には、サイドレール１１とバッテリパック７０との相対変位に伴う応力が集中することになる。

このため、フレーム側ブラケット８１は、ブラケット側面８１ｃの中でも、角部Ｃを含む領域において、板状部材の積層枚数を最多とする第１積層領域９３を設定することにより剛性を強化し、集中する応力に対する頑健性を向上させている。

また、ブラケット側面８１ｃは、第１積層領域９３と比較して相対的に応力が緩和される領域においては、その応力の大きさに応じて第２積層領域９４又は第３積層領域９５を設定し、板状部材が余分に積層されないようにすることにより重量及び材料コストを低減することができる。より具体的には、ブラケット側面８１ｃは、車幅方向Ｙに対してはサイドレール１１から離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少し、また、車高方向Ｚに対しては、弾性連結部８３から離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少する。

ここで、フレーム側ブラケット８１は、バッテリパック７０がサイドレール１１に対して車幅方向Ｙに変位しようとした場合には、ロール方向の応力を受けることになる。より具体的には、図６において、例えばバッテリパック７０が車幅方向Ｙに対して右側に変位しようとした場合、バッテリパック７０に連結するバッテリ側ブラケット８２及び弾性連結部８３も右側に変位しようとし、ブラケット背面８１ａには、サイドレール１１の底面の高さに相当する位置Ｐを支点として、サイドレール１１の側方から下方に回り込む方向の応力が発生する。このため、ブラケット背面８１ａは、サイドレール１１の底面の高さに相当する位置Ｐにおいて応力が集中することになる。

そこで、本実施形態に係るブラケット側面８１ｃは、図６において点Ｈで示すように、板状部材の積層枚数が最多である第１積層領域９３が、車高方向Ｚに対してサイドレール１１の底面よりも高い位置まで延在するように構成されている。これにより、フレーム側ブラケット８１は、ブラケット側面８１ｃの中で最も剛性の高い第１積層領域９３において上記したロール方向の応力に対する頑健性を向上させている。

以上のように、本発明に係る支持装置８０は、サイドレール１１の外側面に連結されるフレーム側ブラケット８１とバッテリパック７０に連結されたバッテリ側ブラケット８２とを弾性連結部８３によって接続することにより、バッテリパック７０をサイドレール１１に弾性的に支持する。そして、フレーム側ブラケット８１は、板状部材を折り曲げて形成された第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２の積層により構成されている。このため、本発明に係る支持装置８０は、バッテリパック７０の重量や連結方向に伴う多様な剛性要求に対して、フレーム側ブラケット８１における板状部材の積層枚数によって対応することができる。この場合、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２は、いずれも共通の板金から形成することができる。従って、本発明に係る支持装置８０によれば、様々な剛性要求に対応しながら、製造コストの低減を図ることができる。

また、フレーム側ブラケット８１は、例えばバッテリパック７０の重量や接続形態の仕様変更により、ブラケット背面８１ａ、ブラケット底面８１ｂ、又はブラケット側面８１ｃのうちの一部の強度が不足した場合には、補強が必要な部分に新たな板金部材を追加して積層することができる。この場合、フレーム側ブラケット８１は、既存の第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２をそのまま利用することができ、新たな仕様に合わせて全体的に設計し直す必要がなく、低コストで仕様を拡張することができる。

特に、バッテリパック７０は、車両前後方向Ｘの長さに応じて、複数の支持装置８０を介してサイドレール１１に連結される範囲も長くなる。このため、バッテリパック７０は、サイドレール１１の捩れや撓みに伴う変位の影響が、車両前後方向Ｘの前方と後方との間で当該長さに応じて増幅されることになる。このため、バッテリパック７０に連結される複数の支持装置８０のそれぞれは、車両前後方向Ｘにおける設置位置によって、板状部材の積層枚数が調整されてもよい。

また、フレーム側ブラケット８１は、ブラケット側面８１ｃにおいて、部分ごとに板状部材の積層枚数が異なり、積層枚数に応じた剛性を有することから、応力が集中する部分において剛性を強化することができる。特に、ブラケット側面８１ｃは、ブラケット背面８１ａとブラケット底面８１ｂとの交点における角部Ｃを含む領域において、板状部材の積層枚数を最多にすることにより、最も応力が集中する領域を補強することができる。

一方、フレーム側ブラケット８１は、ブラケット側面８１ｃにおいて、相対的に応力が緩和される部分においては積層枚数を減じて軽量化を図ることができる。より具体的には、ブラケット側面８１ｃは、比較的応力を受けやすいサイドレール１１とフレーム側ブラケット８１との連結面に対して、サイドレール１１から離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少することにより、応力の緩和に応じた効率的な軽量化を図ることができる。また、ブラケット側面８１ｃは、比較的応力を受けやすい弾性連結部８３とフレーム側ブラケット８１との連結面に対して、弾性連結部８３から離間する方向に向かって板状部材の積層枚数が減少することにより、応力の緩和に応じた効率的な軽量化を図ることができる。

また、ブラケット側面８１ｃは、スペーサ８４の介在の有無に拘らず、サイドレール１１とフレーム側ブラケット８１との連結部分において、最も剛性が高い第１積層領域９３がサイドレール１１の底面の高さよりも車高方向Ｚに対して高い位置まで延在している。これにより、ブラケット側面８１ｃは、フレーム側ブラケット８１が受けるロール方向の応力に対する剛性を備えることができる。

また、本発明に係る支持装置８０は、サイドレール１１とバッテリパック７０とを車幅方向Ｙにおける双方の側面同士で連結しているため、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとの間、及びサイドレール１１の下方領域からなる一続きのスペースを確保することができ、車両１に大型のバッテリパック７０を配置することができる。

また、本発明に係る支持装置８０は、サイドレール１１とフレーム側ブラケット８１との連結部分、フレーム側ブラケット８１と弾性連結部８３との連結部分、及び複数の板状部材を一体に積層する連結部分が、いずれも溶接ではなくボルトにより締結されている。ここで、仮に各連結部分を溶接により接続した場合には、対向する面同士を接続することになるため、条件によっては溶接面が応力に対して脆弱となる虞が生じる。これに対し、本発明に係る支持装置８０は、連結する双方の部材に跨るボルトにより各連結部分を固定しているため、応力に対する頑健性を高めることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、第１板金部材９０、第２板金部材９１、及び第３板金部材９２について具体的な形状を例示したが、各板金部材の構造やその積層枚数は、サイドレール１１とバッテリパック７０との接続形態等、種々の条件に応じて変更することができる。

１車両
１０ラダーフレーム
１１サイドレール
１１ｗウェブ
７０バッテリパック
８０支持装置
８１フレーム側ブラケット
８１ａブラケット背面
８１ｂブラケット底面
８１ｃブラケット側面
８２バッテリ側ブラケット
８３弾性連結部
８４スペーサ
９０第１板金部材
９１第２板金部材
９２第３板金部材

Claims

車両のラダーフレームを構成するサイドレールにバッテリパックを懸架する車両用バッテリパック支持装置であって、
前記サイドレールの外側面に連結されるフレーム側ブラケットと、
前記フレーム側ブラケットと前記バッテリパックとを弾性的に連結する弾性連結部と、を備え、
前記フレーム側ブラケットは、前記外側面に連結されるブラケット背面、前記ブラケット背面に直交しながら連続しつつ前記弾性連結部を支持するブラケット底面、及び前記ブラケット背面と前記ブラケット底面との両方に直交しながら連続するブラケット側面が形成されるように、折り曲げた複数の板状部材が積層されてなる、車両用バッテリパック支持装置。
前記ブラケット側面は、部分ごとに前記板状部材の積層枚数が異なる、請求項１に記載の車両用バッテリパック支持装置。
前記ブラケット側面は、前記ブラケット背面との境界、及び前記ブラケット底面との境界がなす角部を含む領域において、前記板状部材の積層枚数が最多である、請求項２に記載の車両用バッテリパック支持装置。
前記ブラケット側面は、前記サイドレールから前記車両の車幅方向の外側に離間する方向に向かって前記板状部材の積層枚数が減少する、請求項３に記載の車両用バッテリパック支持装置。
前記ブラケット側面は、前記弾性連結部から前記車両の車高方向の上側に離間する方向に向かって前記板状部材の積層枚数が減少する、請求項３に記載の車両用バッテリパック支持装置。
前記ブラケット側面は、前記領域が、前記車高方向に対して前記サイドレールの底面よりも高い位置まで延在する、請求項５に記載の車両用バッテリパック支持装置。