JP7324427B2 - Battery unit mounting structure for electric vehicles - Google Patents

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本発明は、バッテリモジュールを支持すると共に1対のフロアフレームに取り付けられたバッテリユニットを備えた電動車両のバッテリユニット取付構造に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery unit mounting structure for an electric vehicle including battery units that support battery modules and are mounted on a pair of floor frames.

従来より、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両では、車輪を駆動する電動機(例えば、モータジェネレータ又はモータ)の動力源であるバッテリが大容量になるため、バッテリユニットを車体フロアの下方空間を利用して配置している。
通常、バッテリユニットは、リチウムイオン等のバッテリセルの集合体からなる複数のバッテリモジュールと、これら複数のバッテリモジュールを収容するバッテリケースと、このバッテリケースの骨格フレーム等によって構成されている。
Conventionally, in electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles, the battery that is the power source of the electric motor (for example, motor generator or motor) that drives the wheels has a large capacity, so the space below the vehicle body floor is used for the battery unit. are arranged as follows.
Generally, a battery unit is composed of a plurality of battery modules each made up of an assembly of battery cells such as lithium-ion cells, a battery case housing the plurality of battery modules, and a framework frame of the battery case.

特許文献1の電気自動車は、フロアパネル下方において、左右1対のサイドフレームに支持されるバッテリユニットを有し、このバッテリユニットは、同一形状で且つ同一姿勢に整列された複数のバッテリモジュールと、これら複数のバッテリモジュールが載置されたバッテリトレイと、このバッテリトレイを覆うカバー部材と、バッテリトレイの下面に設けられた車幅方向に延びる複数の桁部材を備え、複数の桁部材の端部がサイドフレームに締結ボルトを介して固定されている。 The electric vehicle of Patent Document 1 has a battery unit supported by a pair of left and right side frames below the floor panel. a battery tray on which the plurality of battery modules are placed; a cover member covering the battery tray; and a plurality of girder members provided on the lower surface of the battery tray and extending in the vehicle width direction. is fixed to the side frame via fastening bolts.

バッテリモジュールをバッテリトレイ以外の部材を用いて支持する構造も公知である。
特許文献2の電池パックは、複数のバッテリモジュールを収容する第2ケース部と、この第2ケース部を覆う第1ケース部と、第1,第2ケース部を支持すると共に第1,第2ケース部の間に設けられたセンタプレートとを有し、このセンタプレートが、複数のバッテリモジュールを第2ケース部の底板から離隔した状態で支持している。
Structures that support battery modules using members other than battery trays are also known.
The battery pack of Patent Document 2 includes a second case portion that houses a plurality of battery modules, a first case portion that covers the second case portion, and a first and second case portion that supports the first and second case portions. A center plate provided between the case portions supports the plurality of battery modules while being spaced from the bottom plate of the second case portion.

定常走行時、車輪と路面によって発生した振動エネルギが懸架部材を介して車体強度部材に伝搬し、車室を構成するフロアパネル等のパネル部材を振動させる。これらパネル部材の振動により、ドラミングノイズやロードノイズ等の走行騒音が発生する。
ドラミングノイズは、20~50Hzの低周波音であり、ロードノイズは、100~400Hzの中周波音である。ドラミングノイズを含めてロードノイズと呼ばれることもある。ドラミングノイズやロードノイズ等の走行騒音は、制振材の追加や下部車体剛性の増加によって対策されている。
During steady running, the vibration energy generated by the wheels and the road surface is transmitted to the vehicle body strength members via the suspension members, vibrating the panel members such as the floor panel that constitute the passenger compartment. Vibrations of these panel members generate driving noise such as drumming noise and road noise.
The drumming noise is a low frequency sound of 20-50 Hz, and the road noise is a medium frequency sound of 100-400 Hz. It is sometimes called road noise including drumming noise. Driving noise such as drumming noise and road noise is reduced by adding damping materials and increasing the rigidity of the lower body.

特開2009-083601号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-083601 特開2013-129391号公報JP 2013-129391 A

バッテリユニットを備えた電動車両では、バッテリユニットが高重量物であることから、所定の周波数帯域で車体振動と共振し、走行騒音を助長することが懸念される。
そこで、バッテリユニットと走行騒音との関連性を明らかにすることを目的として、CAE(Computer Aided Engineering)によるシミュレーション解析を行った。
バッテリユニットを搭載していない車両モデルA(評価基準モデル)と、バッテリユニット以外モデルAと略同仕様とされてバッテリユニットを搭載した車両モデルBとを作成し、モデルA,Bについて各周波数帯域における車体振動を夫々算出した。尚、バッテリユニットは、総重量300kgとされ、同一形状で且つ同一姿勢に整列された16個のバッテリモジュールが強固に支持されている。また、車体振動の評価指標として、放射される音響パワーに対応する等価放射エネルギ(ERP:Equivalent Radiation Energy)を各々のモデルの各節点の変位から算出した。
In an electric vehicle equipped with a battery unit, since the battery unit is a heavy object, there is concern that it will resonate with vehicle body vibration in a predetermined frequency band and increase running noise.
Therefore, simulation analysis by CAE (Computer Aided Engineering) was performed for the purpose of clarifying the relationship between the battery unit and running noise.
A vehicle model A (evaluation reference model) that is not equipped with a battery unit and a vehicle model B that has substantially the same specifications as the model A except for the battery unit and is equipped with a battery unit are created. The vibration of the car body at each was calculated. The battery unit has a total weight of 300 kg, and 16 battery modules of the same shape and arranged in the same posture are firmly supported. Also, as an evaluation index for vehicle body vibration, an equivalent radiation energy (ERP) corresponding to the radiated acoustic power was calculated from the displacement of each node of each model.

図15に基づき、解析結果について説明する。
図15に示すように、バッテリユニットを搭載した破線で示すモデルBは、約40Hz前後の周波数帯域で低周波の走行騒音が発生し、バッテリユニットを搭載していない実線で示すモデルAよりもドラミングノイズ性能が悪化することが知見された。
本発明者が検討した結果、バッテリユニットの重量の大半を占めるバッテリモジュールの上下挙動が、車体側フレームの上下振動と共振し、低周波の車体曲げ動作を誘発することが判明した。つまり、バッテリモジュールの取付剛性が高い程、車体側フレームの共振傾向が増すことになる。即ち、バッテリモジュールの取付剛性の確保と走行騒音低減とを両立することは容易ではない。
Analysis results will be described based on FIG.
As shown in FIG. 15, the model B equipped with the battery unit indicated by the dashed line generates low-frequency driving noise in a frequency band of about 40 Hz, and the drumming is greater than the model A not equipped with the battery unit indicated by the solid line. It was found that the noise performance deteriorated.
As a result of investigations by the inventors, it was found that the vertical behavior of the battery module, which accounts for most of the weight of the battery unit, resonates with the vertical vibration of the vehicle body-side frame and induces a low-frequency vehicle body bending motion. In other words, the higher the mounting rigidity of the battery module, the greater the tendency of the vehicle body frame to resonate. That is, it is not easy to achieve both securing of mounting rigidity of the battery module and reduction of running noise.

本発明の目的は、バッテリモジュールの取付剛性を確保しつつ走行騒音を低減可能な電動車両のバッテリユニット取付構造等を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery unit mounting structure and the like for an electric vehicle that can reduce traveling noise while ensuring mounting rigidity of a battery module.

請求項1の電動車両のバッテリユニット取付構造は、フロアパネルと、このフロアパネルの下側にフロアパネルと協働して前後に延びる閉断面を形成する左右1対のフロアフレームと、バッテリモジュールを支持すると共に前記1対のフロアフレームに取り付けられたバッテリユニットとを備え、前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールと、前記1対のフロアフレームに対する取付部を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレームと、少なくとも前記1対のサイドフレームに支持されると共にバッテリユニットの底部を形成するバッテリトレイと、前記1対のサイドフレームの間を連結する複数のクロスフレームとを備え、前記バッテリモジュールを前記バッテリトレイに対して上下方向変位可能に前記クロスフレームに取り付け、前記クロスフレームが、前記バッテリモジュールを単層状態で収容する単層モジュール収容領域の間に挟まれた第1クロスフレームと、前記単層モジュール収容領域と前記バッテリモジュールを上下2段配置した2層状態で収容する2層モジュール収容領域との間に挟まれた第2クロスフレームとを含み、前記第2クロスフレームと前記バッテリトレイとが協働して形成する閉断面と前記バッテリトレイを挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイと協働して形成する下側クロスフレームを設けたことを特徴としている。 A battery unit mounting structure for an electric vehicle according to claim 1 comprises a floor panel, a pair of left and right floor frames forming a closed cross section extending forward and backward in cooperation with the floor panel below the floor panel, and a battery module. a battery unit supported and attached to the pair of floor frames, the battery unit having attachment portions for the battery module and the pair of floor frames and a pair of left and right sides extending in the front-rear direction. a frame, a battery tray supported by at least the pair of side frames and forming a bottom portion of the battery unit, and a plurality of cross frames connecting between the pair of side frames; a first cross frame attached to the cross frame so as to be displaceable in the vertical direction with respect to the battery tray, the cross frame sandwiched between single-layer module housing regions for housing the battery modules in a single layer state; a second cross frame sandwiched between a layer module housing area and a two-layer module housing area housing the battery modules in two layers arranged vertically, wherein the second cross frame and the battery tray; and a closed cross section formed in cooperation with the battery tray, and a lower cross frame forming a closed cross section vertically adjacent to the battery tray in cooperation with the battery tray.

この電動車両のバッテリユニット取付構造では、前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールと、前記1対のフロアフレームに対する取付部を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレームと、少なくとも前記1対のサイドフレームに支持されると共にバッテリユニットの底部を形成するバッテリトレイと、前記1対のサイドフレームの間を連結する複数のクロスフレームとを備えたため、バッテリユニットの軽量化を図りつつ、バッテリユニットの1対のサイドフレームを1対のフロアフレームに対して強固に連結することができる。前記バッテリモジュールを前記バッテリトレイに対して上下方向変位可能に前記クロスフレームに取り付けたため、サイドフレームに支持されたバッテリトレイの上下運動とバッテリモジュールの上下運動とを分離する、所謂バッテリモジュールの運動に指向性をもたせることができ、車体とバッテリユニットとの上下方向の共振を抑制することができる。
更に、この電動車両のバッテリユニット取付構造では、前記クロスフレームが、単層モジュール収容領域の間に挟まされ第1クロスフレームと、2層モジュール収容領域との間に挟まれた第2クロスフレームとを含み、前記第2クロスフレームとバッテリトレイとが協働して形成する閉断面とバッテリトレイを挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイと協働して形成する下側クロスフレームを設けたため、大重量が入力する第2クロスフレームをバッテリトレイ内部に影響を与えることなく補強することができる。
In this battery unit mounting structure for an electric vehicle, the battery unit includes the battery module, a pair of left and right side frames having mounting portions for the pair of floor frames and extending in the front-rear direction, and at least the pair of side frames. and a plurality of cross frames connecting between the pair of side frames. can be firmly connected to a pair of floor frames. Since the battery module is attached to the cross frame so as to be displaceable in the vertical direction with respect to the battery tray, the vertical movement of the battery tray supported by the side frames is separated from the vertical movement of the battery module. Directivity can be imparted, and resonance in the vertical direction between the vehicle body and the battery unit can be suppressed.
Further, in this battery unit mounting structure for an electric vehicle, the cross frame includes a first cross frame sandwiched between the single-layer module housing areas and a second cross frame sandwiched between the two-layer module housing areas. and a lower cross frame that cooperates with the battery tray to form a closed cross section formed by cooperation between the second cross frame and the battery tray and a closed cross section vertically adjacent to the battery tray with the battery tray therebetween. Therefore, it is possible to reinforce the second cross frame to which a large weight is applied without affecting the inside of the battery tray.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記クロスフレームが、前記バッテリトレイの上側にバッテリトレイと協働して閉断面を形成するように構成され、上下方向に延びて前記バッテリモジュールに連結される連結壁部と、前記連結壁部の下端部から前方又は後方に延びると共に前記クロスフレームの上壁部に固定される固定壁部とを有する取付ブラケットを設け、前記取付ブラケットが、前記バッテリモジュールの重心の高さ位置と前記クロスフレームの上壁部の高さ位置が略同じ高さ位置になるように前記バッテリモジュールに連結されたことを特徴としている。
この構成によれば、簡単な構成でバッテリモジュールの取付剛性を確保できると共に、クロスフレームの車幅方向運動とバッテリモジュールの車幅方向運動を同期させつつクロスフレームの上下運動とバッテリモジュールの上下運動とを分離することができる。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the cross frame is configured to cooperate with the battery tray to form a closed cross section on the upper side of the battery tray, and extends vertically to form the battery module. and a fixing wall portion extending forward or rearward from the lower end of the connecting wall portion and fixed to the upper wall portion of the cross frame, the mounting bracket comprising: The battery module is connected to the battery module so that the height position of the center of gravity of the battery module and the height position of the upper wall portion of the cross frame are substantially the same height position.
According to this configuration, the mounting rigidity of the battery modules can be ensured with a simple configuration, and the vertical movement of the cross frame and the vertical movement of the battery modules can be synchronized while synchronizing the vehicle width direction movement of the cross frame and the vehicle width direction movement of the battery modules. can be separated from

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールの長軸が前記サイドフレームに沿うように前記バッテリモジュールを収容すると共に前記クロスフレームによって区切られた複数のモジュール収容領域を有し、前記クロスフレーム、このクロスフレームを間に挟むモジュール収容領域に配置されたバッテリモジュールが取り付けられることを特徴としている。
この構成によれば、クロスフレームを異なるモジュール収容領域に配置されたバッテリモジュールの支持に共用することができ、クロスフレームの数を低減することができる。
The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein the battery unit accommodates the battery modules such that the long axes of the battery modules are along the side frames, and a plurality of modules separated by the cross frames. It is characterized in that it has an accommodation area, and a battery module arranged in a module accommodation area sandwiching the cross frame is attached to the cross frame.
According to this configuration, the cross frame can be shared for supporting battery modules arranged in different module housing areas, and the number of cross frames can be reduced.

請求項の発明は、請求項の発明において、前記クロスフレームが、前記第1クロスフレームに対して前記第2クロスフレームと反対側に形成され且つ前記第1クロスフレームとの間のみに単層モジュール収容領域を形成する第3クロスフレームを含み、前記第2クロスフレームの上壁部を前記サイドフレームの上壁部に連結する第1上壁連結部と第2クロスフレームの側壁部を前記サイドフレームの側壁部に連結する第1側壁連結部とが一体的に連続形成され、前記第3クロスフレームの上壁部を前記サイドフレームの上壁部に連結する第2上壁連結部と第3クロスフレームの側壁部を前記サイドフレームの側壁部に連結する第2側壁連結部とが独立に分離形成されたことを特徴としている。
この構成によれば、大重量が入力する第2クロスフレームとサイドフレームとの接続部分を強固にすると共に大重量が入力しない第3クロスフレームとサイドフレームとの接続部分を簡易的にすることで、重量軽減と生産性向上を図ることができる。
According to the invention of claim 4 , in the invention of claim 1 , the cross frame is formed on the side opposite to the second cross frame with respect to the first cross frame and is only between the first cross frame. A third cross frame forming a layer module accommodation area is included, and a first upper wall connection portion connecting the upper wall portion of the second cross frame to the upper wall portion of the side frame and a side wall portion of the second cross frame are connected to the above-mentioned A first side wall connecting portion that connects to the side wall portions of the side frames is integrally and continuously formed, and a second upper wall connecting portion that connects the upper wall portion of the third cross frame to the upper wall portion of the side frame and the first side wall connecting portion. A second side wall connecting portion connecting the side wall portion of the 3-cross frame to the side wall portion of the side frame is formed independently.
According to this configuration, the connecting portion between the second cross frame and the side frames to which a heavy weight is applied is strengthened, and the connecting portion between the third cross frame and the side frames to which a heavy weight is not applied is simplified. , weight reduction and productivity improvement can be achieved.

請求項5の発明は、請求項の発明において、前記モジュール収容領域は、前記バッテリモジュールを複数収容するように構成され、前記取付ブラケットは、複数のバッテリモジュールを前記クロスフレームに対して取り付けることを特徴としている。
この構成によれば、取付ブラケットを複数のバッテリモジュールの支持に共用することができ、取付ブラケットの数を低減することができる。
請求項6の電動車両のバッテリユニット取付構造は、フロアパネルと、このフロアパネルの下側にフロアパネルと協働して前後に延びる閉断面を形成する左右1対のフロアフレームと、バッテリモジュールを支持すると共に前記1対のフロアフレームに取り付けられたバッテリユニットとを備え、前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールと、前記1対のフロアフレームに対する取付部を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレームと、少なくとも前記1対のサイドフレームに支持されると共にバッテリユニットの底部を形成するバッテリトレイと、前記1対のサイドフレームの間を連結する複数のクロスフレームとを備え、前記バッテリモジュールを前記バッテリトレイに対して上下方向変位可能に前記クロスフレームに取り付け、前記クロスフレームが、前記バッテリトレイの上側にバッテリトレイと協働して閉断面を形成するように構成され、上下方向に延びて前記バッテリモジュールに連結される連結壁部と、前記連結壁部の下端部から前方又は後方に延びると共に前記クロスフレームの上壁部に固定される固定壁部とを有する取付ブラケットを設け、前記取付ブラケットが、前記バッテリモジュールの重心の高さ位置と前記クロスフレームの上壁部の高さ位置が略同じ高さ位置になるように前記バッテリモジュールに連結され、前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールの長軸が前記サイドフレームに沿うように前記バッテリモジュールを収容すると共に前記クロスフレームによって区切られた複数のモジュール収容領域を有し、前記クロスフレームに、このクロスフレームを間に挟むモジュール収容領域に配置されたバッテリモジュールが取り付けられ、前記クロスフレームが、前記バッテリモジュールを単層状態で収容する単層モジュール収容領域の間に挟まれた第1クロスフレームと、前記単層モジュール収容領域と前記バッテリモジュールを上下2段配置した2層状態で収容する2層モジュール収容領域との間に挟まれた第2クロスフレームとを含み、前記第2クロスフレームと前記バッテリトレイとが協働して形成する閉断面と前記バッテリトレイを挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイと協働して形成する下側クロスフレームを設けたことを特徴としている。
According to the invention of claim 5, in the invention of claim 2 , the module accommodation area is configured to accommodate a plurality of the battery modules, and the mounting bracket attaches the plurality of battery modules to the cross frame. is characterized by
With this configuration, the mounting bracket can be shared for supporting a plurality of battery modules, and the number of mounting brackets can be reduced.
The battery unit mounting structure for an electric vehicle according to claim 6 comprises a floor panel, a pair of left and right floor frames forming a closed cross section extending forward and backward in cooperation with the floor panel below the floor panel, and a battery module. a battery unit supported and attached to the pair of floor frames, the battery unit having attachment portions for the battery module and the pair of floor frames and a pair of left and right side frames extending in the front-rear direction. a battery tray supported by at least the pair of side frames and forming a bottom portion of the battery unit; and a plurality of cross frames connecting between the pair of side frames, wherein the battery module is connected to the battery. The cross frame is attached to the cross frame so as to be vertically displaceable with respect to the tray, and the cross frame is configured to cooperate with the battery tray to form a closed cross section on the upper side of the battery tray. A mounting bracket having a connecting wall portion connected to the module and a fixed wall portion extending forward or rearward from the lower end of the connecting wall portion and fixed to the upper wall portion of the cross frame is provided, wherein the mounting bracket is , the battery module is connected to the battery module such that the height position of the center of gravity of the battery module and the height position of the upper wall portion of the cross frame are substantially the same height position, and the battery unit is aligned with the longitudinal axis of the battery module. accommodates the battery modules along the side frames and has a plurality of module accommodation areas separated by the cross frames; a first cross frame to which a battery module is attached, the cross frame sandwiched between single-layer module housing areas that house the battery modules in a single-layer state; a second cross frame sandwiched between a two-layered two-layer module housing area arranged in two stages, wherein the second cross frame and the battery tray cooperate to form a closed cross section; It is characterized in that a lower cross frame is provided which cooperates with the battery tray to form closed cross sections vertically adjacent to each other with the battery tray interposed therebetween.

本発明の電動車両のバッテリモジュール取付構造によれば、バッテリモジュールの運動に指向性をもたせることにより、バッテリモジュールの取付剛性を確保しつつ走行騒音を低減することができる。 According to the battery module mounting structure for an electric vehicle of the present invention, by imparting directivity to the movement of the battery module, it is possible to reduce running noise while ensuring the mounting rigidity of the battery module.

実施例1に係る電動車両の底面図である。2 is a bottom view of the electric vehicle according to the first embodiment; FIG. 電動車両を後側下方から視た斜視図である。It is the perspective view which looked at the electric vehicle from the back side downward direction. バッテリユニットの分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of the battery unit; FIG. カバー部材と右側のバッテリモジュールを省略したバッテリユニットの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the battery unit with the cover member and the right battery module omitted; カバー部材と右側のバッテリモジュールを省略したバッテリユニットを前側上方から視た斜視図である。Fig. 2 is a front perspective view of the battery unit with the cover member and the right battery module omitted; 図4の要部斜視断面図である。FIG. 5 is a perspective cross-sectional view of a main part of FIG. 4; 図4のVII-VII線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 4; 図4のVIII-VIII線断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 4; FIG. 第1~第3取付ブラケットの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of first to third mounting brackets; 評価モデル及びフレーム剛性の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an evaluation model and frame rigidity; モジュール支持剛性の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of module support rigidity; サイドフレームの曲げ剛性とモジュール支持機構の曲げ剛性との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the flexural rigidity of a side frame and the flexural rigidity of a module support mechanism; モジュール支持機構の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a module support mechanism; 本実施例モデルと評価基準モデルとの車体振動に関する解析結果である。It is an analysis result about the vehicle body vibration of a present Example model and an evaluation standard model. 従来モデルと評価基準モデルとの車体振動に関する解析結果である。It is an analysis result about the vehicle body vibration of a conventional model and an evaluation standard model.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications or uses.

以下、本発明の実施例1について図1~図14に基づいて説明する。
本実施例1に係る車両Vは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関(図示略)と車両駆動用の電動機(モータジェネレータ)(図示略)とを駆動源としたハイブリッド自動車である。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 14. FIG.
A vehicle V according to the first embodiment is a hybrid vehicle that uses an internal combustion engine (not shown) such as a gasoline engine or a diesel engine and an electric motor (motor generator) (not shown) for driving the vehicle as drive sources.

図1,図2に示すように、車両Vは、前後に延びる左右1対のサイドシル1と、フロアパネル2と、前後に延びる左右1対のフロアフレーム3と、バッテリユニット10等を備えている。以下、図において、矢印F方向を車体前後方向前方とし、矢印L方向を車幅方向左方とし、矢印U方向を車体上下方向上方として説明する。また、この車両Vは、略左右対称構造である。 As shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle V includes a pair of left and right side sills 1 extending longitudinally, a floor panel 2, a pair of left and right floor frames 3 extending longitudinally, a battery unit 10, and the like. . Hereinafter, in the drawings, the direction of arrow F is defined as the front in the longitudinal direction of the vehicle body, the direction of arrow L is defined as the left in the vehicle width direction, and the direction of arrow U is defined as the upper direction in the vertical direction of the vehicle. Further, the vehicle V has a substantially bilaterally symmetrical structure.

まず、車両Vの全体構成について説明する。
サイドシル1は、車幅方向外側壁部を構成する断面略ハット状のアウタパネルと、車幅方向内側壁部を構成する断面略ハット状のインナパネルとを備え、両パネルが協働して前後に延びる略矩形状の閉断面を形成している。このサイドシル1の前端側部分には、上下に延びるヒンジピラーが連結され、後端側部分には、上下に延びるリヤピラーが連結されている。尚、この車両Vは、フロントドアが前端部分に形成されたヒンジピラーのヒンジ中心に開閉され、リヤドアが後端部分に形成されたリヤピラーのヒンジ中心に開閉される、所謂観音開きタイプのドア構造であり、センターピラーが省略されている。
First, the overall configuration of the vehicle V will be described.
The side sill 1 includes an outer panel having a substantially hat-shaped cross section forming a vehicle width direction outer wall portion, and an inner panel having a substantially hat-shaped cross section forming a vehicle width direction inner wall portion. It forms an elongated substantially rectangular closed cross section. A vertically extending hinge pillar is connected to the front end portion of the side sill 1, and a vertically extending rear pillar is connected to the rear end portion thereof. The vehicle V has a so-called double door structure in which the front door opens and closes around the hinge of a hinge pillar formed at the front end, and the rear door opens and closes around the hinge of the rear pillar formed at the rear end. , the center pillar is omitted.

フロアパネル2は、1対のサイドシル1の間に掛け渡されるようにフルフラット状に形成され、車室内に膨出するトンネル部は形成されていない。
図1,図2,図8に示すように、このフロアパネル2は、前席乗員用シート(図示略)が搭載されるフロントパネル2aと、このフロントパネル2aの後端から後方上り傾斜状に上方に起立したキックアップパネル2cを介して後方に連なり後席乗員用シート(図示略)が搭載されるリヤパネル2bとを備えている。
The floor panel 2 is formed in a full-flat shape so as to span between a pair of side sills 1, and does not have a tunnel portion that bulges into the vehicle interior.
As shown in FIGS. 1, 2, and 8, the floor panel 2 includes a front panel 2a on which a seat for a front passenger (not shown) is mounted, and a front panel 2a which slopes backward upward from the rear end of the front panel 2a. It also has a rear panel 2b on which a rear seat passenger seat (not shown) is mounted.

1対のフロアフレーム3は、断面略ハット状に夫々形成され、これら1対のフロアフレーム3の間隔が後側程離隔している。それ故、サイドシル1と隣り合うフロアフレーム3との間隔は、後側程接近している。フロアフレーム3は、フロントパネル2aの下面と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成している。リヤサスペンション4は、キックアップパネル2cの後方で且つリヤパネル2bの下方に配設されている。このサスペンション4は、後端部に車輪(図示略)を回転可能に支持する左右1対のトレーリングアーム4aと、車幅方向両端部が1対のトレーリングアーム4aに夫々連結された左右に延びるトーションビーム4bを備えたトーションビーム式サスペンションである。 The pair of floor frames 3 are each formed to have a substantially hat-shaped cross section, and the distance between the pair of floor frames 3 increases toward the rear. Therefore, the distance between the side sill 1 and the adjacent floor frame 3 becomes closer toward the rear. The floor frame 3 cooperates with the lower surface of the front panel 2a to form a closed cross section with a substantially rectangular cross section extending forward and backward. The rear suspension 4 is arranged behind the kick-up panel 2c and below the rear panel 2b. The suspension 4 has a pair of left and right trailing arms 4a that rotatably support wheels (not shown) at its rear end, and a pair of trailing arms 4a at both ends in the vehicle width direction. It is a torsion beam type suspension with an extending torsion beam 4b.

次に、バッテリユニット10について説明する。
図1~図3に示すように、バッテリユニット10は、フロアパネル2の下方空間にレイアウトされている。このバッテリユニット10は、複数(例えば、16個)のバッテリモジュール11と、これら複数のバッテリモジュール11を収容するバッテリケース12によって構成されている。車両駆動用電動機に電力を供給するバッテリモジュール11は、規格電圧を有する直方体形状の複数のバッテリセル11a(図8参照)を前後に積層状に整列させた直方体形状のバッテリ集合体に形成されている。バッテリセル11aは、例えば、2次電池の一種であるリチウムイオンバッテリである。
複数のバッテリモジュール11は、縦、横及び高さ寸法を含めて同一仕様に設定され、長手方向が前後方向と平行になる姿勢でバッテリケース12に夫々収容されている。
このバッテリモジュール11の重量は、例えば、約14kgであり、バッテリユニット10の総重量は、例えば、約300kgである。
Next, the battery unit 10 will be explained.
As shown in FIGS. 1 to 3, the battery unit 10 is laid out in the space below the floor panel 2. As shown in FIG. The battery unit 10 includes a plurality of (for example, 16) battery modules 11 and a battery case 12 that houses the plurality of battery modules 11 . The battery module 11 that supplies electric power to the electric motor for driving the vehicle is formed into a rectangular parallelepiped battery assembly in which a plurality of rectangular parallelepiped battery cells 11a (see FIG. 8) having a standard voltage are arranged in a stack in the front-rear direction. there is The battery cell 11a is, for example, a lithium ion battery, which is a type of secondary battery.
The plurality of battery modules 11 are set to the same specifications including vertical, horizontal and height dimensions, and are housed in the battery case 12 with their longitudinal directions parallel to the front-rear direction.
The weight of this battery module 11 is, for example, approximately 14 kg, and the total weight of the battery unit 10 is, for example, approximately 300 kg.

バッテリケース12は、バッテリモジュール11を直列接続した高電圧バッテリを収容するため、耐振性及び耐水性を確保するように構成されている。
図3に示すように、バッテリケース12は、左右1対のサイドフレーム21と、左右に延びて1対のサイドフレーム21の前端部を連結するフロントフレーム22と、左右に延びて1対のサイドフレーム21の後端部を連結するリヤフレーム23と、各フレーム21~23に支持されると共にバッテリケース12の底部を形成する桶状のバッテリトレイ24と、このバッテリトレイ24と協働して複数のバッテリモジュール11を収容可能な密閉空間を形成する合成樹脂製のカバー部材25等を備えている。サイドフレーム21の上下方向の曲げ剛性は、フロアフレーム3の上下方向の曲げ剛性よりも低くなるように設定されている。
Since the battery case 12 accommodates a high-voltage battery in which the battery modules 11 are connected in series, it is configured to ensure vibration resistance and water resistance.
As shown in FIG. 3, the battery case 12 includes a pair of left and right side frames 21, a front frame 22 that extends left and right and connects the front ends of the pair of side frames 21, and a pair of side frames that extend left and right. A rear frame 23 that connects the rear end of the frame 21, a tub-shaped battery tray 24 that is supported by each of the frames 21 to 23 and forms the bottom of the battery case 12, and a plurality of A cover member 25 made of synthetic resin and the like is provided to form a sealed space capable of accommodating the battery module 11 . The vertical bending rigidity of the side frames 21 is set to be lower than the vertical bending rigidity of the floor frame 3 .

各フレーム21~23は、略L字状のロアパネルと略L字状のアッパパネルが協働して略矩形状の閉断面を夫々構成している(図7参照)。各フレーム21~23が形成した閉断面は、環状に連なり、略ロ字状の閉断面構造体を構成している。
各フレーム21~23は、取付部26~29により車体に対して取り付けられている。
左右4対の取付部26及び左右1対の取付部27は、1対のサイドフレーム21のロアパネルから車幅方向外側に夫々延びている。これらの取付部26,27は、フロアフレーム3の下壁部にボルトbを介して夫々締結固定されている。左右1対の取付部28は、フロントフレーム22のロアパネルから前側に夫々延びている。これら取付部28は、フロントパネル2aの前側部分下面にボルトbを介して締結固定されている。取付部29は、リヤフレーム23のロアパネル中央部から上方に延び、上端部が、リヤパネル2bと協働して左右に延びる閉断面を形成するクロスメンバ(図示略)にボルトbを介して締結固定されている。
In each of the frames 21 to 23, a substantially L-shaped lower panel and a substantially L-shaped upper panel cooperate to form a substantially rectangular closed cross section (see FIG. 7). The closed cross-sections formed by the frames 21 to 23 are connected in a ring to form a substantially square-shaped closed cross-section structure.
Each frame 21-23 is attached to the vehicle body by attachment portions 26-29.
The four pairs of left and right mounting portions 26 and the one pair of left and right mounting portions 27 extend outward in the vehicle width direction from the lower panels of the pair of side frames 21 . These mounting portions 26 and 27 are fastened and fixed to the lower wall portion of the floor frame 3 via bolts b. A pair of left and right mounting portions 28 extend forward from the lower panel of the front frame 22 . These mounting portions 28 are fastened and fixed to the lower surface of the front portion of the front panel 2a via bolts b. The mounting portion 29 extends upward from the center portion of the lower panel of the rear frame 23, and its upper end portion is fastened and fixed to a cross member (not shown) that cooperates with the rear panel 2b to form a closed cross-section that extends left and right via bolts b. It is

図3~図5に示すように、バッテリトレイ24は、各フレーム21~23の上壁部に載置された状態で強固に溶接固定されている。それ故、バッテリトレイ24の上下方向の曲げ挙動は、各フレーム21~23の上下方向の曲げ挙動と略同じ挙動と見做すことができる。バッテリトレイ24とバッテリモジュール11との間には、冷却用配管(図示略)を間に介して板状のゴム部材(図示略)が配設されている。これにより、バッテリトレイ24とバッテリモジュール11との間隔が、相対変位可能に構成されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the battery tray 24 is firmly welded while being placed on the upper walls of the frames 21 to 23 . Therefore, the bending behavior of the battery tray 24 in the vertical direction can be regarded as substantially the same behavior as the bending behavior of the frames 21 to 23 in the vertical direction. A plate-shaped rubber member (not shown) is arranged between the battery tray 24 and the battery module 11 with a cooling pipe (not shown) interposed therebetween. Thereby, the gap between the battery tray 24 and the battery module 11 is configured to be relatively displaceable.

バッテリトレイ24は、断面略ハット状の第1~第3クロスフレーム31~33によってバッテリモジュール11を収容する第1~第3収容領域(バッテリ収容領域)S1~S3を区分している。第3,第1クロスフレーム33,31が、フロントパネル2aの前部下方(前席乗員用シート)に対応した第1収容領域S1の前後範囲を区画し、第1,第2クロスフレーム31,32が、フロントパネル2aの後部下方に対応した第2収容領域S2の前後範囲を区画し、第2クロスフレーム32とリヤフレーム23が、キックアップパネル2c及びリヤパネル2bの下方に対応した第3収容領域S3の前後範囲を区画している。第1,第2収容領域S1,S2は、4個のバッテリモジュール11を左右に整列させて単層状態で夫々収容している。 The battery tray 24 is divided into first to third housing areas (battery housing areas) S1 to S3 for housing the battery modules 11 by first to third cross frames 31 to 33 having substantially hat-shaped cross sections. The third and first cross frames 33, 31 define the front and rear range of the first housing area S1 corresponding to the lower front portion of the front panel 2a (front passenger seat). 32 defines the front and rear range of the second accommodation area S2 corresponding to the lower rear portion of the front panel 2a, and the second cross frame 32 and the rear frame 23 form the third accommodation area corresponding to the lower portions of the kick-up panel 2c and the rear panel 2b. It divides the range before and after the region S3. The first and second housing regions S1 and S2 each house four battery modules 11 in a single-layer state in a laterally aligned manner.

第3収容領域S3は、2段支持機構40を有し、4個のバッテリモジュール11を左右に整列すると共にこれらのバッテリモジュール11の上側に4個のバッテリモジュール11を左右に整列させた2層状態で8個のバッテリモジュール11を収容している。
図4~図6に示すように、2段支持機構40は、略π状の前支持部41と、略π状の後支持部42と、前支持部41の左右端部と後支持部42の左右端部とを夫々連結する左右1対の略T字状の側支持部43と、各支持部41~43に掛け渡された底板部材44等を備え、上段の4個のバッテリモジュール11を支持している。前支持部41の左右1対の脚部は、第2クロスフレーム32の上壁部に締結固定され、後支持部42の左右1対の脚部は、左右に延びる後側支持部35の上壁部に締結固定されている。
The third storage area S3 has a two-stage support mechanism 40, and has two layers in which four battery modules 11 are aligned horizontally and four battery modules 11 are aligned horizontally above these battery modules 11. 8 battery modules 11 are accommodated in the state.
As shown in FIGS. 4 to 6, the two-stage support mechanism 40 includes a substantially .pi. The upper four battery modules 11 are provided with a pair of left and right substantially T-shaped side support portions 43 that connect the left and right ends of the battery modules 11, respectively, and a bottom plate member 44 that spans the respective support portions 41 to 43. support. A pair of left and right legs of the front support portion 41 are fastened and fixed to the upper wall portion of the second cross frame 32 , and a pair of left and right legs of the rear support portion 42 are arranged above the rear support portion 35 extending to the left and right. Fastened to the wall.

図6,図8に示すように、後側支持部35は、断面略L字状に形成されている。この後側支持部35は、上壁部の後端部がリヤフレーム23の前壁部に接続されると共に前壁部の下端部がバッテリトレイ24に接続され、リヤフレーム23及びバッテリトレイ24と協働して左右に延びる閉断面を形成している。1対の側支持部43の脚部は、バッテリトレイ24上に締結固定されている。 As shown in FIGS. 6 and 8, the rear support portion 35 has a substantially L-shaped cross section. The rear support portion 35 has a rear end portion of the upper wall portion connected to the front wall portion of the rear frame 23 and a lower end portion of the front wall portion connected to the battery tray 24 . Together they form a closed cross-section extending left and right. Leg portions of the pair of side support portions 43 are fastened and fixed onto the battery tray 24 .

第1~第3クロスフレーム31~33は、バッテリトレイ24の上側にバッテリトレイ24と協働して左右に延びる閉断面を夫々形成している。これら第1~第3クロスフレーム31~33は、サイドフレーム21と略同じ上下方向の曲げ剛性になるよう構成され、前後方向に略等間隔になるように配設されている。 The first to third cross frames 31 to 33 cooperate with the battery tray 24 on the upper side of the battery tray 24 to form closed cross sections extending left and right. These first to third cross frames 31 to 33 are configured to have approximately the same bending rigidity in the vertical direction as the side frame 21, and are arranged at approximately equal intervals in the front-rear direction.

図4~図6に示すように、第1クロスフレーム31は、上壁部の左右両端部から車幅方向外側に夫々延びる上壁連結部31aと、前壁部及び後壁部の左右両端部から前方及び後方に夫々延びる前後1対の側壁連結部31bとが形成されている。上壁連結部31aは、サイドフレーム21の上壁部に接続され、1対の側壁連結部31bは、サイドフレーム21の内側壁部に夫々接続されている。これら上壁連結部31aと1対の側壁連結部31bは、一体的に連なるように連続形成されている。第3クロスフレーム33は、上壁部の左右両端部から車幅方向外側に夫々延びる上壁連結部33aと、前壁部及び後壁部の左右両端部から前方及び後方に夫々延びる前後1対の側壁連結部33bとが形成されている。上壁連結部33aは、サイドフレーム21の上壁部に接続され、1対の側壁連結部33bは、サイドフレーム21の内側壁部に夫々接続されている。これら上壁連結部33aと1対の側壁連結部33bは、独立して分離形成されている。 As shown in FIGS. 4 to 6, the first cross frame 31 includes upper wall connecting portions 31a extending outward in the vehicle width direction from both left and right ends of the upper wall portion, and left and right ends of the front wall portion and the rear wall portion. A pair of front and rear side wall connecting portions 31b extending forward and rearward from each other are formed. The upper wall connecting portion 31a is connected to the upper wall portion of the side frame 21, and the pair of side wall connecting portions 31b are connected to the inner side wall portions of the side frame 21, respectively. The upper wall connecting portion 31a and the pair of side wall connecting portions 31b are continuously formed so as to be integrally connected. The third cross frame 33 includes an upper wall connection portion 33a extending outward in the vehicle width direction from both left and right ends of the upper wall portion, and a front and rear pair of front and rear wall portions extending forward and rearward from both left and right ends of the front wall portion and the rear wall portion, respectively. side wall connecting portion 33b is formed. The upper wall connecting portion 33a is connected to the upper wall portion of the side frame 21, and the pair of side wall connecting portions 33b are connected to the inner side wall portions of the side frame 21, respectively. The upper wall connecting portion 33a and the pair of side wall connecting portions 33b are formed independently.

第2クロスフレーム32は、上壁部の左右両端部から車幅方向外側に夫々延びる上壁連結部32aと、前壁部及び後壁部の左右両端部から前方及び後方に夫々延びる前後1対の側壁連結部32bとが形成されている。上壁連結部32aは、サイドフレーム21の上壁部に接続され、1対の側壁連結部32bは、サイドフレーム21の内側壁部に夫々接続されている。これら上壁連結部33aと1対の側壁連結部33bは、一体的に連なるように連続形成されている。図1,図6~図8に示すように、バッテリトレイ24の下面に左右に延びる下側クロスフレーム34が設けられている。下側クロスフレーム34は、バッテリトレイ24の下側にバッテリトレイ24と協働して左右に延びる閉断面を夫々形成している。下側クロスフレーム34が形成する閉断面は、第2クロスフレーム32が形成する閉断面とバッテリトレイ24を挟んで上下に隣接している。 The second cross frame 32 includes an upper wall connecting portion 32a extending outward in the vehicle width direction from both left and right ends of the upper wall portion, and a front and rear pair extending forward and rearward from both left and right ends of the front wall portion and the rear wall portion, respectively. side wall connecting portion 32b is formed. The upper wall connecting portion 32a is connected to the upper wall portion of the side frame 21, and the pair of side wall connecting portions 32b are connected to the inner side wall portions of the side frame 21, respectively. The upper wall connecting portion 33a and the pair of side wall connecting portions 33b are continuously formed so as to be integrally connected. As shown in FIGS. 1 and 6 to 8, a lower cross frame 34 extending laterally is provided on the lower surface of the battery tray 24. As shown in FIG. The lower cross frame 34 cooperates with the battery tray 24 below the battery tray 24 to form closed cross sections that extend left and right. The closed cross section formed by the lower cross frame 34 is vertically adjacent to the closed cross section formed by the second cross frame 32 with the battery tray 24 interposed therebetween.

各バッテリモジュール11は、板金製の前後1対の取付ブラケット51~53を介して第1~第3クロスフレーム31~33及び後側支持部35に夫々取り付けられている。
取付ブラケット51~53の上下方向の曲げ剛性は、バッテリトレイ24の上下方向の曲げ剛性よりも高く且つ第1~第3クロスフレーム31~33及び後側支持部35の上下方向の曲げ剛性よりも低くなるように設定されている。
Each battery module 11 is attached to the first to third cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35 via a pair of front and rear attachment brackets 51 to 53 made of sheet metal.
The vertical bending rigidity of the mounting brackets 51 to 53 is higher than the vertical bending rigidity of the battery tray 24 and higher than the vertical bending rigidity of the first to third cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35. set to be low.

図9に示すように、取付ブラケット51~53は、上下に延びてバッテリモジュール11に連結される連結壁部51a~53aと、前後に延びて締結部材を介して締結される固定壁部51b~53bとを備え、断面略L字状に形成されている。バッテリモジュール11の前側に取り付けられる取付ブラケットの連結壁部51a,53aが、左右に隣り合う2つのバッテリモジュール11の前壁部に4本のボルトを介して夫々連結され、バッテリモジュール11の後側に取り付けられる取付ブラケットの連結壁部52a,53aが、左右に隣り合う2つのバッテリモジュール11の後壁部に4本のボルトを介して夫々連結される。 As shown in FIG. 9, the mounting brackets 51 to 53 include connecting wall portions 51a to 53a that extend vertically and are connected to the battery module 11, and fixed wall portions 51b to 51b that extend forward and backward and are fastened via fastening members. 53b, and has a substantially L-shaped cross section. Connecting wall portions 51a and 53a of the mounting bracket attached to the front side of the battery module 11 are connected to the front wall portions of the two battery modules 11 adjacent to each other via four bolts. The connecting wall portions 52a and 53a of the mounting brackets attached to the battery modules 11 are connected to the rear wall portions of the two battery modules 11 adjacent to each other via four bolts.

図4,図5,図8に示すように、取付ブラケットの連結壁部51a~53aは、第1,第2収容領域S1,S2及び第3収容領域S3に収容された下段のバッテリモジュール11の重心Gが前後に延びる延長線L1上に位置するように夫々支持している。
また、図8に示すように、第1~第3クロスフレーム31~33及び後側支持部35の上壁部は、側面視にて延長線L2上に位置するように形成されている。延長線L1と延長線L2は、側面視にて略同じ高さ位置になるように構成されている。
As shown in FIGS. 4, 5, and 8, the connecting wall portions 51a to 53a of the mounting bracket are connected to the lower battery module 11 accommodated in the first, second accommodation areas S1, S2 and the third accommodation area S3. They are supported so that the center of gravity G is positioned on an extension line L1 extending forward and backward.
Further, as shown in FIG. 8, the upper wall portions of the first to third cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35 are formed so as to be positioned on the extension line L2 in side view. The extension line L1 and the extension line L2 are configured to be at substantially the same height position when viewed from the side.

第1収容領域S1には、第3クロスフレーム33に固定された左右1対の第1取付ブラケット51と、第1クロスフレーム31に固定された左右1対の第2取付ブラケット52とが配置されている。図9(a)に示すように、第1取付ブラケット51は、例えば、1.6mmの鋼板をプレス加工して成形され、連結壁部51aと、固定壁部51bとを備えている。固定壁部51bは、左側端部に前方(屈曲部と反対方向)に延びる締結部51sが形成され、固定壁部51bの中央部と左側端部との中間よりも僅かに中央部寄り部分に前方に延びる位置決め部51pが形成され、固定壁部51bの中央部に対して位置決め部51pと対称部分に前方に延びる締結部51tが形成されている。 A pair of left and right first mounting brackets 51 fixed to the third cross frame 33 and a pair of left and right second mounting brackets 52 fixed to the first cross frame 31 are arranged in the first accommodation area S1. ing. As shown in FIG. 9A, the first mounting bracket 51 is formed by pressing a 1.6 mm steel plate, for example, and includes a connecting wall portion 51a and a fixed wall portion 51b. The fixed wall portion 51b has a fastening portion 51s extending forward (in the direction opposite to the bent portion) at the left end portion, and is slightly closer to the center portion than the middle portion between the center portion and the left end portion of the fixed wall portion 51b. A positioning portion 51p extending forward is formed, and a fastening portion 51t extending forward is formed in a portion symmetrical to the positioning portion 51p with respect to the central portion of the fixed wall portion 51b.

固定壁部51bは、屈曲部から前方に延設され、締結部51sと締結部51tがボルトを介して第3クロスフレーム33の上壁部に固定されている。連結壁部51aは、第3クロスフレーム33の上壁部から張り出した片持ち状態で支持されている。尚、助手席下方に対応した左側第1取付ブラケット51では、車幅方向外側の締結部51sにて位置決めし、車幅方向内側の位置決め部51pにて締結固定している(図4参照)。 The fixed wall portion 51b extends forward from the bent portion, and the fastening portion 51s and the fastening portion 51t are fixed to the upper wall portion of the third cross frame 33 via bolts. The connecting wall portion 51 a is supported in a cantilevered state extending from the upper wall portion of the third cross frame 33 . In addition, in the left first mounting bracket 51 corresponding to the lower side of the passenger seat, positioning is performed by the fastening portion 51s on the outside in the vehicle width direction, and fastening and fixing is performed by the positioning portion 51p on the inside in the vehicle width direction (see FIG. 4).

図9(b)に示すように、第2取付ブラケット52は、例えば、1.6mmの鋼板をプレス加工して成形され、連結壁部52aと、固定壁部52bとを備えている。固定壁部52bは、右側端部に後方に延びる締結部52sが形成され、左側端部に後方に延びる締結部52tが形成され、固定壁部52bの中央部分に後方に延びる締結部52uが形成され、締結部52sと締結部52uとの中央部分に後方に延びる位置決め部52pが形成されている。固定壁部52bは、屈曲部から後方に延設され、締結部52sと締結部52tと締結部52uがボルトを介して第1クロスフレーム31の上壁部に固定されている。連結壁部52aは、第1クロスフレーム31の上壁部から張り出した片持ち状態で支持されている。 As shown in FIG. 9B, the second mounting bracket 52 is formed by pressing a 1.6 mm steel plate, for example, and includes a connecting wall portion 52a and a fixed wall portion 52b. The fixed wall portion 52b has a rearwardly extending fastening portion 52s formed at its right end, a rearwardly extending fastening portion 52t formed at its left end, and a rearwardly extending fastening portion 52u formed at the central portion of the fixed wall portion 52b. A positioning portion 52p extending rearward is formed in the central portion between the fastening portion 52s and the fastening portion 52u. The fixed wall portion 52b extends rearward from the bent portion, and the fastening portion 52s, the fastening portion 52t, and the fastening portion 52u are fixed to the upper wall portion of the first cross frame 31 via bolts. The connecting wall portion 52 a is supported in a cantilevered state extending from the upper wall portion of the first cross frame 31 .

第2収容領域S2には、第1クロスフレーム31に固定された左右1対の第3取付ブラケット53と、第2クロスフレーム32に固定された左右1対の第3取付ブラケット53とが配置されている。図9(c)に示すように、第1クロスフレーム31に固定された右側の第3取付ブラケット53は、例えば、2.0mmの鋼板をプレス加工して成形され、連結壁部53aと、固定壁部53bとを備えている。固定壁部53bは、左側端部に前方に延びる位置決め部53pが形成され、固定壁部53bの中央部と左側端部との中央部分に前方に延びる締結部53sが形成され、左側端部に前方に延びる締結部53tが形成されている。 A pair of left and right third mounting brackets 53 fixed to the first cross frame 31 and a pair of left and right third mounting brackets 53 fixed to the second cross frame 32 are arranged in the second accommodation area S2. ing. As shown in FIG. 9C, the right third mounting bracket 53 fixed to the first cross frame 31 is formed by pressing a steel plate of 2.0 mm, for example, and is formed by connecting the wall portion 53a and the fixing bracket 53a. and a wall portion 53b. The fixed wall portion 53b has a positioning portion 53p extending forward at the left end, a fastening portion 53s extending forward at the center portion between the center portion and the left end of the fixed wall portion 53b, and a fastening portion 53s extending forward at the left end. A fastening portion 53t extending forward is formed.

固定壁部53bは、屈曲部から前方に延設され、ボルトを介して第1クロスフレーム31の上壁部に固定されている。連結壁部53aは、第1クロスフレーム31の上壁部から張り出した片持ち状態で支持されている。第1クロスフレーム31に片持ち状態で固定された左側の第3取付ブラケット53及び第2クロスフレーム32に片持ち状態で固定された左右1対の第3取付ブラケット53も配置位置を除き同様に構成されている。 The fixed wall portion 53b extends forward from the bent portion and is fixed to the upper wall portion of the first cross frame 31 via bolts. The connecting wall portion 53a is supported in a cantilevered state projecting from the upper wall portion of the first cross frame 31 . The left third mounting bracket 53 fixed to the first cross frame 31 in a cantilevered state and the pair of right and left third mounting brackets 53 fixed to the second cross frame 32 in a cantilevered state are also arranged in the same manner. It is configured.

第3収容領域S3の下段には、第2クロスフレーム32に片持ち状態で固定された左右1対の第3取付ブラケット53と、後側支持部35に片持ち状態で固定された左右1対の第3取付ブラケット53とが第2収容領域S2と同様に配置されている。更に、第3収容領域S3の上段には、前支持部41に片持ち状態で固定された左右1対の第3取付ブラケット53と、後支持部42に片持ち状態で固定された左右1対の第3取付ブラケット53とが下段と同様に配置されている。第1~第3取付ブラケット51~53は、板厚、締結部位置、及び位置決め部位置を除いて略同様の仕様に設定されている。 A pair of left and right third mounting brackets 53 fixed to the second cross frame 32 in a cantilevered state, and a pair of left and right mounted brackets fixed to the rear side support portion 35 in a cantilevered state are provided in the lower stage of the third accommodation area S3. , and the third mounting bracket 53 are arranged in the same manner as the second housing area S2. Furthermore, in the upper stage of the third accommodation area S3, a pair of left and right third mounting brackets 53 fixed to the front support portion 41 in a cantilever state and a pair of left and right mounting brackets 53 fixed to the rear support portion 42 in a cantilever state are provided. , and the third mounting bracket 53 are arranged in the same manner as in the lower stage. The first to third mounting brackets 51 to 53 have substantially the same specifications except for plate thickness, positions of fastening portions, and positions of positioning portions.

ここで、走行騒音に関して、フレーム剛性とモジュール支持剛性との関係について説明する。本発明者は、車両Vのバッテリケース12に係る評価モデルを作成した上で、フレーム剛性とモジュール支持剛性との剛性比率を変化させながら基準騒音レベルに対する走行騒音についてCAE解析を行った。尚、フレーム剛性は、フロアフレーム3と同じ挙動を示すサイドフレーム21の上下方向の曲げ剛性と見做し、モジュール支持剛性は、第3クロスフレーム33の上下方向の曲げ剛性と取付ブラケットの上下方向の曲げ剛性との総和の剛性と見做している。 Here, the relationship between the frame rigidity and the module support rigidity will be described with respect to running noise. After creating an evaluation model for the battery case 12 of the vehicle V, the inventor conducted CAE analysis of running noise with respect to a reference noise level while changing the rigidity ratio between the frame rigidity and the module support rigidity. The frame rigidity is regarded as the vertical bending rigidity of the side frames 21 exhibiting the same behavior as the floor frame 3, and the module support rigidity is defined as the vertical bending rigidity of the third cross frame 33 and the vertical bending rigidity of the mounting bracket. It is regarded as the total stiffness with the bending stiffness of

図10(a)に示すように、この解析の評価モデルは、1対のサイドフレーム21の前端部及び後端部の各々の下側四隅を支持している。図10(b)の矢印に示すように、フレーム剛性を測定するに当たり、サイドフレーム21の最大振幅位置に所定の測定荷重を上方から付与した。以上を踏まえ、フレーム剛性は、フロアフレーム3と略同じ挙動を示すサイドフレーム21の上下方向の曲げ剛性(N/mm)と定義している。また、第3収容領域S3は、2層で8個のバッテリモジュール11を収容している高剛性の2段支持機構40が配設されているため、単層2列で8個のバッテリモジュール11を収容する第1,第2収容領域S1,S2に比べて剛性が高い。それ故、この評価モデルでは、車両Vの走行騒音に与える影響が大きい第1,第2収容領域S1,S2の中間地点(サイドフレーム21と第1クロスフレーム31との連結位置)がサイドフレーム21の最大振幅位置に相当している。 As shown in FIG. 10( a ), the evaluation model for this analysis supports the lower four corners of each of the front and rear ends of a pair of side frames 21 . As indicated by the arrow in FIG. 10(b), a predetermined measurement load was applied from above to the maximum amplitude position of the side frame 21 when measuring the frame rigidity. Based on the above, the frame rigidity is defined as the vertical bending rigidity (N/mm) of the side frames 21 exhibiting substantially the same behavior as the floor frame 3 . In addition, since the high-rigidity two-stage support mechanism 40 that accommodates eight battery modules 11 in two layers is disposed in the third accommodation area S3, eight battery modules 11 in two rows in a single layer are arranged. The rigidity is higher than that of the first and second accommodation areas S1 and S2 that accommodate the . Therefore, in this evaluation model, the midpoint between the first and second accommodation areas S1 and S2 (connection position between the side frame 21 and the first cross frame 31), which has a large effect on the running noise of the vehicle V, is the side frame 21. corresponds to the maximum amplitude position of

モジュール支持剛性は、正面視にて、取付ブラケット51の上下方向の曲げ剛性(N/mm)と定義している。第1,第2収容領域S1,S2では、単層で8個のバッテリモジュール11が、取付ブラケット51~53を介して第1~第3クロスフレーム31~33に支持されている。第1~第3クロスフレーム31~33は、取付ブラケット51~53に比べて高剛性部材であるため、モジュール支持剛性は、取付ブラケット51の上下方向の曲げ剛性と見做すことができる。図11(a)に示すように、取付ブラケット51に連結される連結壁部51aは、第3クロスフレーム33の上壁部から張り出した片持ち状態で支持されているため、図11(b)の矢印に示すように、連結壁部51aの上下方向の変位量を用いて取付ブラケット51の上下方向の曲げ剛性、換言すれば、モジュール支持剛性が求められる。尚、取付ブラケット52,53についても同様である。 The module support rigidity is defined as the vertical bending rigidity (N/mm) of the mounting bracket 51 when viewed from the front. In the first and second housing areas S1 and S2, eight single-layer battery modules 11 are supported by the first to third cross frames 31-33 via mounting brackets 51-53. Since the first to third cross frames 31 to 33 are highly rigid members compared to the mounting brackets 51 to 53, the module supporting rigidity can be regarded as the bending rigidity of the mounting bracket 51 in the vertical direction. As shown in FIG. 11(a), the connecting wall portion 51a connected to the mounting bracket 51 is supported in a cantilevered state projecting from the upper wall portion of the third cross frame 33. , the bending rigidity of the mounting bracket 51 in the vertical direction, in other words, the module supporting rigidity, is obtained using the vertical displacement amount of the connecting wall portion 51a. The same applies to the mounting brackets 52 and 53 as well.

解析結果を図12に示す。横軸は、フレーム剛性、縦軸は、モジュール支持剛性である。
図12に示すように、この解析結果から、モジュール支持剛性が略1000N/mmよりも低い領域において、騒音性能が良い領域(基準騒音レベルよりも騒音レベルが低い領域)と騒音性能が悪い領域(基準騒音レベルよりも騒音レベルが高い領域)の境界線が1次関数特性を示すこと、略4000N/mmの境界線よりも高いフレーム剛性領域において、騒音性能が悪くなることが知見された。即ち、フレーム剛性が高い程、騒音レベルは改善されるが、サイドフレーム21の板厚が増加し、車体重量増加の点において問題があるため、フレーム剛性が略4000N/mm以下且つモジュール支持剛性が略1000N/mm以下の領域、換言すれば、フレーム剛性が略4000N/mm以下で且つ上下方向のモジュール支持剛性(取付ブラケット51の上下方向の曲げ剛性)がサイドフレーム21の上下方向の曲げ剛性に対して25%以下の領域に各々の剛性を調整することで、車体重量を増加することなく走行騒音を良好にできることが確認された。
The analysis results are shown in FIG. The horizontal axis is the frame stiffness, and the vertical axis is the module support stiffness.
As shown in FIG. 12, from this analysis result, in the region where the module support rigidity is lower than approximately 1000 N/mm, the region with good noise performance (region where the noise level is lower than the reference noise level) and the region with poor noise performance (region where the noise level is lower than the reference noise level) It was found that the boundary line of the area where the noise level is higher than the reference noise level shows linear function characteristics, and that the noise performance deteriorates in the frame rigidity area higher than the boundary line of approximately 4000 N/mm. That is, the higher the frame rigidity, the better the noise level, but the thickness of the side frame 21 increases, which poses a problem in that the weight of the vehicle body increases. In the range of approximately 1000 N/mm or less, in other words, the frame rigidity is approximately 4000 N/mm or less, and the vertical module support rigidity (vertical bending rigidity of the mounting bracket 51) is equal to the vertical bending rigidity of the side frame 21. On the other hand, it was confirmed that running noise can be improved without increasing the vehicle weight by adjusting each rigidity to a range of 25% or less.

つまり、上下方向のモジュール支持剛性が高い場合、図13の点線に示すように、バッテリモジュール11の上下運動とサイドフレーム21の上下運動とが共振してドラミングノイズ等の走行騒音の発生原因となる。これに対して、上下方向のモジュール支持剛性がサイドフレーム21の上下方向の曲げ剛性に対して25%以下の場合、図13の一点鎖線に示すように、バッテリモジュール11の運動量(振動周期)が、サイドフレーム21の運動量から独立して大きくなり、所謂二重防振機構(二重ばね)を構成している。
これにより、バッテリモジュール11の上下運動と第3クロスフレーム33の上下運動との共振を回避することができる。サイドフレーム21に連なる第3クロスフレーム33(バッテリトレイ24)の上下運動とバッテリモジュール11の上下運動とを分離して、バッテリモジュール11の運動に指向性(上下移動を許容し且つ左右移動を規制する)をもたせることにより車体とバッテリユニット10との上下方向の共振を抑制している。
That is, when the module support rigidity in the vertical direction is high, as indicated by the dotted line in FIG. 13, the vertical movement of the battery module 11 and the vertical movement of the side frame 21 resonate, causing running noise such as drumming noise. . On the other hand, when the vertical module support rigidity is 25% or less of the vertical bending rigidity of the side frame 21, the momentum (vibration period) of the battery module 11 increases as indicated by the dashed line in FIG. , increases independently of the momentum of the side frame 21, forming a so-called double vibration isolation mechanism (double spring).
Thereby, resonance between the vertical movement of the battery module 11 and the vertical movement of the third cross frame 33 can be avoided. The vertical movement of the third cross frame 33 (battery tray 24) connected to the side frame 21 is separated from the vertical movement of the battery module 11, and the directivity of the movement of the battery module 11 (allowing vertical movement and restricting horizontal movement) is achieved. ) suppresses resonance between the vehicle body and the battery unit 10 in the vertical direction.

以上のことから、本実施例においては、各取付ブラケット51~53の固定壁部51b~53bが固定対象となるバッテリモジュール11と反対方向に夫々延設され、この固定壁部51b~53bから屈曲部と反対方向に延設された各々の締結部にて固定されているため、各々の締結部を支点として各取付ブラケット51~53の上下運動のみが許容されている。それ故、クロスフレーム31~33の上下方向の曲げ剛性の低下を必要とすることなく、クロスフレームの上下方向の曲げ剛性と取付ブラケットの上下方向の曲げ剛性とからなるモジュール支持剛性を低下させている。 As described above, in this embodiment, the fixing wall portions 51b to 53b of the mounting brackets 51 to 53 extend in the direction opposite to the battery module 11 to be fixed, and are bent from the fixing wall portions 51b to 53b. Since each of the mounting brackets 51 to 53 is fixed by each fastening portion extending in the opposite direction to the mounting brackets 51 to 53, only vertical movement of each of the mounting brackets 51 to 53 is allowed with each fastening portion as a fulcrum. Therefore, it is possible to reduce the module support rigidity consisting of the vertical bending rigidity of the cross frames and the vertical bending rigidity of the mounting brackets without the need to reduce the vertical bending rigidity of the cross frames 31-33. there is

次に、上記バッテリユニット取付構造の作用、効果について説明する。
作用、効果の説明に当り、CAE(Computer Aided Engineering)によるシミュレーション解析を行った。バッテリユニットを搭載していない車両モデルA(評価基準モデル)と、本実施例の車両モデルCとを作成し、モデルA,Cについて各周波数帯域における車体振動を夫々算出した。尚、車両モデルAと車両モデルCは、バッテリユニットを除いて略同一仕様である。また、車体振動の評価指標として、放射される音響パワーに対応する等価放射エネルギ(ERP:Equivalent Radiation Energy)を各々のモデルの各節点の変位から算出している。
Next, the operation and effects of the battery unit mounting structure will be described.
A simulation analysis by CAE (Computer Aided Engineering) was performed to explain the action and effect. A vehicle model A (evaluation reference model) not equipped with a battery unit and a vehicle model C of the present embodiment were created, and the vehicle body vibration in each frequency band was calculated for the models A and C, respectively. Vehicle model A and vehicle model C have substantially the same specifications except for the battery unit. Also, as an evaluation index for vehicle body vibration, equivalent radiation energy (ERP) corresponding to radiated acoustic power is calculated from the displacement of each node of each model.

図14に、解析結果を示す。横軸は、周波数、縦軸は、車体振動を示している。
図14に示すように、一点鎖線で示すモデルCは、低周波領域において、実線で示すモデルAよりも車体振動が低いことが確認された。特に、モデルCは、ドラミングノイズの原因となる約40Hz前後の周波数帯域において、車体振動を抑えることができ、ドラミングノイズ性能を格段に向上している。
FIG. 14 shows the analysis results. The horizontal axis indicates frequency, and the vertical axis indicates vehicle body vibration.
As shown in FIG. 14, it was confirmed that the vehicle body vibration of model C indicated by the dashed line is lower than that of model A indicated by the solid line in the low frequency region. In particular, model C can suppress vehicle body vibration in a frequency band around 40 Hz, which causes drumming noise, and greatly improves drumming noise performance.

実施例1に係るバッテリユニット取付構造によれば、バッテリユニット10が、バッテリモジュール11と、1対のフロアフレーム3に対する取付部26,27を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレーム21と、少なくとも1対のサイドフレーム21に支持されると共にバッテリユニット10の底部を形成するバッテリトレイ24と、1対のサイドフレーム21の間を連結する第1~第3クロスフレーム31~33とを備えたため、バッテリユニット10の軽量化を図りつつ、バッテリユニット10の1対のサイドフレーム21を1対のフロアフレーム3に対して強固に連結することができる。
バッテリモジュール10をバッテリトレイ24に対して上下方向変位可能に第1~第3クロスフレーム31~33に取り付けたため、サイドフレーム21に支持されたバッテリトレイ24の上下運動とバッテリモジュール11の上下運動とを分離する、所謂バッテリモジュール10の運動に指向性をもたせることができ、車体とバッテリユニット10との上下方向の共振を抑制することができる。
According to the battery unit mounting structure according to the first embodiment, the battery unit 10 includes the battery module 11, the pair of left and right side frames 21 having mounting portions 26 and 27 for the pair of floor frames 3 and extending in the front-rear direction, Since the battery tray 24 is supported by at least one pair of side frames 21 and forms the bottom of the battery unit 10, and the first to third cross frames 31 to 33 connect between the pair of side frames 21. , the pair of side frames 21 of the battery unit 10 can be firmly connected to the pair of floor frames 3 while reducing the weight of the battery unit 10 .
Since the battery modules 10 are attached to the first to third cross frames 31 to 33 so as to be vertically displaceable with respect to the battery trays 24, the vertical movement of the battery trays 24 supported by the side frames 21 and the vertical movement of the battery modules 11 are controlled. The movement of the so-called battery module 10, which separates the battery unit 10, can have directivity, and the resonance between the vehicle body and the battery unit 10 in the vertical direction can be suppressed.

第1~第3クロスフレーム31~33が、バッテリトレイ24の上側にバッテリトレイ24と協働して閉断面を形成するように構成され、上下方向に延びてバッテリモジュール10に連結される連結壁部51a~53aと、連結壁部51a~53aの下端部からバッテリモジュール11と反対方向に延びると共に第1~第3クロスフレーム31~33の上壁部に固定される固定壁部51b~53bとを有する第1~第3取付ブラケット51~53を設け、第1~第3取付ブラケット51~53が、バッテリモジュール11の重心Gの高さ位置(L1)と第1~第3クロスフレーム31~33及び後側支持部35の上壁部の高さ位置(L2)が略同じ高さ位置になるようにバッテリモジュール11に連結されている。これにより、簡単な構成でバッテリモジュール11の取付剛性を確保できると共に、第1~第3クロスフレーム31~33の車幅方向運動とバッテリモジュール11の車幅方向運動を同期させつつ第1~第3クロスフレーム31~33の上下運動とバッテリモジュール11の上下運動とを分離することができる。 The first to third cross frames 31 to 33 are configured to cooperate with the battery tray 24 to form a closed cross section on the upper side of the battery tray 24, and extend vertically to connect to the battery modules 10. portions 51a to 53a, and fixed wall portions 51b to 53b extending from the lower ends of the connecting wall portions 51a to 53a in the direction opposite to the battery module 11 and fixed to the upper wall portions of the first to third cross frames 31 to 33. are provided, and the first to third mounting brackets 51 to 53 are positioned between the height position (L1) of the center of gravity G of the battery module 11 and the first to third cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35 are connected to the battery module 11 so that the height positions (L2) of the upper wall portions thereof are substantially at the same height position. As a result, the mounting rigidity of the battery module 11 can be ensured with a simple structure, and the vehicle width direction motion of the first to third cross frames 31 to 33 and the vehicle width direction motion of the battery module 11 can be synchronized with each other. The vertical movement of the three cross frames 31-33 and the vertical movement of the battery module 11 can be separated.

バッテリユニット10が、バッテリモジュール11の長軸がサイドフレーム21に沿うようにバッテリモジュール11を収容すると共に第1~第3クロスフレーム31~33によって区切られた3つの第1~第3収容領域S1~S3を有し、第1,第2クロスフレーム31,32が、第1,第2クロスフレーム31,32を間に挟む第1~第3収容領域S1~S3に配置されたバッテリモジュール11が取り付けられている。これにより、第1,第2クロスフレーム31,32を異なる第1~第3収容領域S1~S3に配置されたバッテリモジュール11の支持に共用することができ、クロスフレームの数を低減することができる。 The battery unit 10 accommodates the battery module 11 so that the long axis of the battery module 11 is along the side frame 21, and three first to third accommodation areas S1 separated by the first to third cross frames 31 to 33. , S3, and the first and second cross frames 31 and 32 are arranged in the first to third accommodation areas S1 to S3 with the first and second cross frames 31 and 32 interposed therebetween. installed. As a result, the first and second cross frames 31 and 32 can be shared for supporting the battery modules 11 arranged in the different first to third accommodation areas S1 to S3, thereby reducing the number of cross frames. can.

クロスフレームが、バッテリモジュール11を単層状態で収容する第1,第2収容領域S1,S2の間に挟まれた第1クロスフレーム31と、第2収容領域S2とバッテリモジュール11を上下2段配置した2層状態で収容する第3収容領域S3との間に挟まれた第2クロスフレーム32とを含み、第2クロスフレーム32とバッテリトレイ24とが協働して形成する閉断面とバッテリトレイ24を挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイ24と協働して形成する下側クロスフレーム34を設けている。これにより、大重量が入力する第2クロスフレーム32をバッテリトレイ24内部に影響を与えることなく補強することができる。 A first cross frame 31 sandwiched between first and second housing areas S1 and S2 for housing the battery modules 11 in a single layer state, and a second housing area S2 and the battery modules 11 are vertically arranged in two stages. A second cross frame 32 sandwiched between a third accommodation area S3 arranged in a two-layer state and a closed cross section formed by the second cross frame 32 and the battery tray 24 in cooperation with the battery tray 24 A lower cross frame 34 is provided that cooperates with the battery tray 24 to form a closed cross section that is adjacent in the vertical direction with the tray 24 interposed therebetween. As a result, the second cross frame 32 to which a heavy weight is applied can be reinforced without affecting the interior of the battery tray 24 .

クロスフレームが、第1クロスフレーム31に対して第2クロスフレーム32と反対側に形成され且つ第1クロスフレーム31との間のみに第1収容領域S1を形成する第3クロスフレーム33を含み、第2クロスフレーム32の上壁部をサイドフレーム21の上壁部に連結する第1上壁連結部32aと第2クロスフレーム32の側壁部をサイドフレーム21の側壁部に連結する第1側壁連結部31bとが一体的に連続形成され、第3クロスフレーム33の上壁部33aをサイドフレーム21の上壁部に連結する第2上壁連結部33aと第3クロスフレーム33の側壁部をサイドフレーム21の側壁部に連結する第2側壁連結部33bとが独立に分離形成されている。
これにより、大重量が入力する第2クロスフレーム32とサイドフレーム21との接続部分を強固にすると共に大重量が入力しない第3クロスフレーム33とサイドフレーム21との接続部分を簡易的にすることで、重量軽減と生産性向上を図ることができる。
The cross frame includes a third cross frame 33 formed on the side opposite to the second cross frame 32 with respect to the first cross frame 31 and forming a first accommodation area S1 only between the first cross frame 31, A first upper wall connecting portion 32 a connecting the upper wall portion of the second cross frame 32 to the upper wall portion of the side frame 21 and a first side wall connecting portion connecting the side wall portion of the second cross frame 32 to the side wall portion of the side frame 21 . The second upper wall connecting portion 33a connecting the upper wall portion 33a of the third cross frame 33 to the upper wall portion of the side frame 21 and the side wall portion of the third cross frame 33 are integrally and continuously formed with the portion 31b. A second side wall connecting portion 33b connected to the side wall portion of the side frame 21 is formed independently.
As a result, the connecting portion between the second cross frame 32 and the side frames 21 to which a heavy weight is applied is strengthened, and the connecting portion between the third cross frame 33 and the side frames 21 to which a heavy weight is not applied is simplified. Therefore, weight reduction and productivity improvement can be achieved.

第1~第3収容領域S1~S3は、バッテリモジュール11を複数収容するように構成され、第1~第3取付ブラケット51~53は、左右1対のバッテリモジュール11を第1~第3クロスフレーム31~33に対して取り付けるため、第1~第3取付ブラケット51~53を複数のバッテリモジュール11の支持に共用することができ、第1~第3取付ブラケット51~53の数を低減することができる。 The first to third housing areas S1 to S3 are configured to house a plurality of battery modules 11, and the first to third mounting brackets 51 to 53 connect the pair of left and right battery modules 11 to the first to third cross sections. Since the first to third mounting brackets 51 to 53 are attached to the frames 31 to 33, the first to third mounting brackets 51 to 53 can be shared for supporting the plurality of battery modules 11, and the number of the first to third mounting brackets 51 to 53 is reduced. be able to.

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、第1~第3収容領域S1~S3と第1~第3クロスフレーム31~33とを設けたバッテリケース12の例を説明したが、少なくともバッテリモジュール11に上下方向運動を許容し、左右方向の運動を制限する指向性を与えることができれば良く、単一の収容領域と単一のクロスフレームとを備えたバッテリケース12であっても良い。
Next, a modified example in which the above embodiment is partially changed will be described.
1) In the above embodiment, an example of the battery case 12 provided with the first to third housing areas S1 to S3 and the first to third cross frames 31 to 33 was described. The battery case 12 may be provided with a single housing area and a single cross frame, as long as it permits movement and provides directivity to restrict movement in the left-right direction.

2〕前記実施形態においては、3種類の第1~第3取付ブラケット51~53の例を説明したが、単一の取付ブラケットでも良い。また、クロスフレームに左右1対の取付ブラケットを設けた例を説明したが、単一のクロスフレームに1或いは3以上の取付ブラケットを設けても良く、また、単一の取付ブラケットに1或いは3以上のバッテリモジュールを取り付けても良い。 2) In the above embodiment, three types of first to third mounting brackets 51 to 53 have been described, but a single mounting bracket may also be used. In addition, although an example in which a pair of left and right mounting brackets are provided on the cross frame has been described, a single cross frame may be provided with one or three or more mounting brackets, and a single mounting bracket may be provided with one or three mounting brackets. Any of the above battery modules may be attached.

3〕前記実施形態においては、バッテリモジュール11の重心Gの高さ位置(L1)と第1~第3クロスフレーム31~33及び後側支持部35の上壁部の高さ位置(L2)が略同じ高さ位置に構成された例を説明したが、少なくとも、連結壁部51a~53aがバッテリモジュール11に密着する密着部下端がバッテリモジュール11の重心Gの高さ位置と略同じ高さ位置に設定されれば、本発明の効果を奏することができる。即ち、本発明は、バッテリモジュール11の重心の高さ位置が、第1~第3クロスフレーム31~33の上壁部の高さ位置と連結壁部51a~53aがバッテリモジュール11に密着する密着部下端との間に配設された構成を含むものである。 3) In the above embodiment, the height position (L1) of the center of gravity G of the battery module 11 and the height position (L2) of the upper wall portions of the first to third cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35 are Although an example in which the connecting wall portions 51a to 53a are configured at approximately the same height has been described, at least the bottom end of the contact portion where the connecting wall portions 51a to 53a are in close contact with the battery module 11 is at approximately the same height as the center of gravity G of the battery module 11. , the effects of the present invention can be obtained. That is, in the present invention, the height position of the center of gravity of the battery module 11 is the height position of the upper wall portions of the first to third cross frames 31 to 33 and the connecting wall portions 51a to 53a are in close contact with the battery module 11. It includes a structure arranged between the lower end.

4〕前記実施形態においては、バッテリモジュール11をクロスフレーム31~33及び後側支持部35に取り付け、バッテリトレイ24に対して上下方向変位可能になるようにバッテリトレイ24とバッテリモジュール11の間に板状ゴム部材を配設した例を説明したが、少なくとも、バッテリモジュール11が上下方向変位可能であれば良く、バッテリトレイ24とバッテリモジュール11の間に所定の間隔を設けても良い。 4) In the above-described embodiment, the battery module 11 is attached to the cross frames 31 to 33 and the rear support portion 35, and is vertically displaceable with respect to the battery tray 24. Although an example in which plate-like rubber members are provided has been described, at least the battery modules 11 need only be vertically displaceable, and a predetermined gap may be provided between the battery tray 24 and the battery modules 11 .

5〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 5) In addition, without departing from the spirit of the present invention, a person skilled in the art can implement the above-described embodiment in a form in which various modifications are added or in a form in which each embodiment is combined. Any modifications are also included.

2 フロアパネル
3 フロアフレーム
10 バッテリユニット
11 バッテリモジュール
21 サイドフレーム
24 バッテリトレイ
31 第1クロスフレーム
32 第2クロスフレーム
32a 上壁連結部
32b 側壁連結部
33 第3クロスフレーム
33a 上壁連結部
33b 側壁連結部
51 第1取付ブラケット
52 第2取付ブラケット
53 第3取付ブラケット
V 車両
S1 第1収容領域
S2 第2収容領域
S3 第3収容領域
2 Floor panel 3 Floor frame 10 Battery unit 11 Battery module 21 Side frame 24 Battery tray 31 First cross frame 32 Second cross frame 32a Upper wall connecting portion 32b Side wall connecting portion 33 Third cross frame 33a Upper wall connecting portion 33b Side wall connecting Part 51 First mounting bracket 52 Second mounting bracket 53 Third mounting bracket V Vehicle S1 First accommodation area S2 Second accommodation area S3 Third accommodation area

Claims (6)

フロアパネルと、このフロアパネルの下側にフロアパネルと協働して前後に延びる閉断面を形成する左右1対のフロアフレームと、バッテリモジュールを支持すると共に前記1対のフロアフレームに取り付けられたバッテリユニットとを備えた電動車両のバッテリユニット取付構造において、
前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールと、前記1対のフロアフレームに対する取付部を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレームと、少なくとも前記1対のサイドフレームに支持されると共にバッテリユニットの底部を形成するバッテリトレイと、前記1対のサイドフレームの間を連結する複数のクロスフレームとを備え、
前記バッテリモジュールを前記バッテリトレイに対して上下方向変位可能に前記クロスフレームに取り付け
前記クロスフレームが、前記バッテリモジュールを単層状態で収容する単層モジュール収容領域の間に挟まれた第1クロスフレームと、前記単層モジュール収容領域と前記バッテリモジュールを上下2段配置した2層状態で収容する2層モジュール収容領域との間に挟まれた第2クロスフレームとを含み、
前記第2クロスフレームと前記バッテリトレイとが協働して形成する閉断面と前記バッテリトレイを挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイと協働して形成する下側クロスフレームを設けたことを特徴とする電動車両のバッテリユニット取付構造。
A floor panel, a pair of left and right floor frames forming a closed cross section extending forward and backward in cooperation with the floor panel under the floor panel, and a battery module supported and attached to the pair of floor frames. In a battery unit mounting structure for an electric vehicle comprising a battery unit,
The battery unit includes the battery module, a pair of left and right side frames that have attachment portions for the pair of floor frames and extend in the front-rear direction, and is supported by at least the pair of side frames and supports a bottom portion of the battery unit. a battery tray to form and a plurality of cross frames connecting between the pair of side frames;
attaching the battery module to the cross frame so as to be vertically displaceable with respect to the battery tray ;
The cross frame comprises a first cross frame interposed between a single-layer module housing area for housing the battery modules in a single layer state, and two layers in which the single-layer module housing area and the battery modules are arranged vertically in two stages. and a second cross frame sandwiched between the two-layer module housing area for housing the
A lower cross frame is provided which cooperates with the battery tray to form a closed cross section formed by cooperation between the second cross frame and the battery tray and a closed cross section vertically adjacent to the battery tray with the battery tray therebetween. A battery unit mounting structure for an electric vehicle, characterized by:
前記クロスフレームが、前記バッテリトレイの上側にバッテリトレイと協働して閉断面を形成するように構成され、
上下方向に延びて前記バッテリモジュールに連結される連結壁部と、前記連結壁部の下端部から前方又は後方に延びると共に前記クロスフレームの上壁部に固定される固定壁部とを有する取付ブラケットを設け、
前記取付ブラケットが、前記バッテリモジュールの重心の高さ位置と前記クロスフレームの上壁部の高さ位置が略同じ高さ位置になるように前記バッテリモジュールに連結されたことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のバッテリユニット取付構造。
the cross frame is configured to cooperate with the battery tray above the battery tray to form a closed cross section;
A mounting bracket having a connecting wall portion that extends vertically and is connected to the battery module, and a fixed wall portion that extends forward or rearward from a lower end portion of the connecting wall portion and is fixed to the upper wall portion of the cross frame. provided,
3. The mounting bracket is connected to the battery module such that the height of the center of gravity of the battery module and the height of the upper wall of the cross frame are substantially the same. 2. The battery unit mounting structure for an electric vehicle according to 1.
前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールの長軸が前記サイドフレームに沿うように前記バッテリモジュールを収容すると共に前記クロスフレームによって区切られた複数のモジュール収容領域を有し、
前記クロスフレーム、このクロスフレームを間に挟むモジュール収容領域に配置されたバッテリモジュールが取り付けられることを特徴とする請求項2に記載の電動車両のバッテリユニット取付構造。
the battery unit has a plurality of module housing areas that house the battery modules such that the long axes of the battery modules are along the side frames and that are separated by the cross frames;
3. The battery unit mounting structure for an electric vehicle according to claim 2, wherein a battery module arranged in a module housing area sandwiching the cross frame is mounted on the cross frame.
前記クロスフレームが、前記第1クロスフレームに対して前記第2クロスフレームと反対側に形成され且つ前記第1クロスフレームとの間のみに単層モジュール収容領域を形成する第3クロスフレームを含み、
前記第2クロスフレームの上壁部を前記サイドフレームの上壁部に連結する第1上壁連結部と第2クロスフレームの側壁部を前記サイドフレームの側壁部に連結する第1側壁連結部とが一体的に連続形成され、前記第3クロスフレームの上壁部を前記サイドフレームの上壁部に連結する第2上壁連結部と第3クロスフレームの側壁部を前記サイドフレームの側壁部に連結する第2側壁連結部とが独立に分離形成されたことを特徴とする請求項1に記載の電動車両のバッテリユニット取付構造。
the cross frame includes a third cross frame formed on the opposite side of the first cross frame to the second cross frame and forming a single-layer module housing area only between the first cross frame and the third cross frame;
a first upper wall connecting portion connecting the upper wall portion of the second cross frame to the upper wall portion of the side frame; and a first side wall connecting portion connecting the side wall portion of the second cross frame to the side wall portion of the side frame. are integrally and continuously formed to connect the upper wall portion of the third cross frame to the upper wall portion of the side frame, and the side wall portion of the third cross frame to the side wall portion of the side frame. 2. The battery unit mounting structure for an electric vehicle according to claim 1, wherein the connecting second side wall connecting portion is formed independently .
前記モジュール収容領域は、前記バッテリモジュールを複数収容するように構成され、
前記取付ブラケットは、複数のバッテリモジュールを前記クロスフレームに対して取り付けることを特徴とする請求項に記載の電動車両のバッテリユニット取付構造。
the module housing area is configured to house a plurality of the battery modules,
3. The battery unit mounting structure for an electric vehicle according to claim 2 , wherein the mounting bracket mounts a plurality of battery modules to the cross frame.
フロアパネルと、このフロアパネルの下側にフロアパネルと協働して前後に延びる閉断面を形成する左右1対のフロアフレームと、バッテリモジュールを支持すると共に前記1対のフロアフレームに取り付けられたバッテリユニットとを備えた電動車両のバッテリユニット取付構造において、
前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールと、前記1対のフロアフレームに対する取付部を有すると共に前後に延びる左右1対のサイドフレームと、少なくとも前記1対のサイドフレームに支持されると共にバッテリユニットの底部を形成するバッテリトレイと、前記1対のサイドフレームの間を連結する複数のクロスフレームとを備え、
前記バッテリモジュールを前記バッテリトレイに対して上下方向変位可能に前記クロスフレームに取り付け、
前記クロスフレームが、前記バッテリトレイの上側にバッテリトレイと協働して閉断面を形成するように構成され、
上下方向に延びて前記バッテリモジュールに連結される連結壁部と、前記連結壁部の下端部から前方又は後方に延びると共に前記クロスフレームの上壁部に固定される固定壁部とを有する取付ブラケットを設け、
前記取付ブラケットが、前記バッテリモジュールの重心の高さ位置と前記クロスフレームの上壁部の高さ位置が略同じ高さ位置になるように前記バッテリモジュールに連結され、
前記バッテリユニットが、前記バッテリモジュールの長軸が前記サイドフレームに沿うように前記バッテリモジュールを収容すると共に前記クロスフレームによって区切られた複数のモジュール収容領域を有し、
前記クロスフレームに、このクロスフレームを間に挟むモジュール収容領域に配置されたバッテリモジュールが取り付けられ、
前記クロスフレームが、前記バッテリモジュールを単層状態で収容する単層モジュール収容領域の間に挟まれた第1クロスフレームと、前記単層モジュール収容領域と前記バッテリモジュールを上下2段配置した2層状態で収容する2層モジュール収容領域との間に挟まれた第2クロスフレームとを含み、
前記第2クロスフレームと前記バッテリトレイとが協働して形成する閉断面と前記バッテリトレイを挟んで上下方向に隣接する閉断面をバッテリトレイと協働して形成する下側クロスフレームを設けたことを特徴とする電動車両のバッテリユニット取付構造。
A floor panel, a pair of left and right floor frames forming a closed cross section extending forward and backward in cooperation with the floor panel under the floor panel, and a battery module supported and attached to the pair of floor frames. In a battery unit mounting structure for an electric vehicle comprising a battery unit,
The battery unit includes the battery module, a pair of left and right side frames that have attachment portions for the pair of floor frames and extend in the front-rear direction, and is supported by at least the pair of side frames and supports a bottom portion of the battery unit. a battery tray to form and a plurality of cross frames connecting between the pair of side frames;
attaching the battery module to the cross frame so as to be vertically displaceable with respect to the battery tray;
the cross frame is configured to cooperate with the battery tray above the battery tray to form a closed cross section;
A mounting bracket having a connecting wall portion that extends vertically and is connected to the battery module, and a fixed wall portion that extends forward or rearward from a lower end portion of the connecting wall portion and is fixed to the upper wall portion of the cross frame. provided,
the mounting bracket is connected to the battery module such that the height position of the center of gravity of the battery module and the height position of the upper wall portion of the cross frame are substantially the same height position;
the battery unit has a plurality of module housing areas that house the battery modules such that the long axes of the battery modules are along the side frames and that are separated by the cross frames;
A battery module arranged in a module housing area sandwiching the cross frame is attached to the cross frame,
The cross frame comprises a first cross frame interposed between a single-layer module housing area for housing the battery modules in a single layer state, and two layers in which the single-layer module housing area and the battery modules are arranged vertically in two stages. and a second cross frame sandwiched between the two-layer module housing area for housing the
A lower cross frame is provided which cooperates with the battery tray to form a closed cross section formed by cooperation between the second cross frame and the battery tray and a closed cross section vertically adjacent to the battery tray with the battery tray therebetween. A battery unit mounting structure for an electric vehicle, characterized by:
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