JP7331740B2

JP7331740B2 - 車両のバッテリ搭載構造

Info

Publication number: JP7331740B2
Application number: JP2020041902A
Authority: JP
Inventors: 将希水鳥; 綱一郎渡部; 清隆平野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2040-03-11
Also published as: DE102021105490A1; JP2021142831A

Description

本発明は、車両のバッテリ搭載構造に関する。

従来の車両のバッテリ搭載構造として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、フロアパネルの下側に区画された床下空間にバッテリパックが配置されている。また、フロアパネルの下側は、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバによって支持されている。また、フロアパネルには、車両前後方向に延びるように膨出するフロアトンネルが形成されており、フロアトンネルには、車幅方向に延びる複数のクロスメンバが接続されている。また、バッテリパックは、一対のサイドメンバまたはクロスメンバに対してブラケットを介して固定されている。また、バッテリパックの前端部における車幅方向の中央部には、強電コネクタ端子が設けられている。

特許文献１に記載のものは、フロアパネルの下側に配置されたフロア下部品よりも、フロアパネルの上側に配置されたフロア上部品の方が、車両前後方向で前方の位置に配置されているため、車両の前面衝突時にハーネスが引っ張られたり、捻れたりすることを抑制でき、ハーネスに作用する負担を軽減できる。

国際公開第２０１４／０４５７５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来の技術にあっては、車両の側面衝突時の荷重によってフロアトンネルの側壁が車幅方向中央側に侵入するように変形した場合、フロアトンネルの下側のバッテリパックのコネクタ等の部品が損傷するおそれがあり、フロアトンネルの変形を防止できるバッテリ搭載構造について改善の余地があった。

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、車両の側面衝突時のフロアトンネルの変形を防止でき、バッテリパックのコネクタ等の部品の損傷を防止できる車両のバッテリ搭載構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、バッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを収納するバッテリケースと、を有するバッテリパックがフロアパネルの下側に配置され、前記フロアパネルの車幅方向の中央部に、車両前後方向に延びるフロアトンネルが形成され、前記バッテリパックの前端部における前記フロアトンネルの下方の位置に、電装部品と前記バッテリパックとを接続するケーブルが連結されるコネクタが設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、前記バッテリパックの前端部に、前記車体に取り付けられる左右で一対の取付部が設けられ、前記フロアパネルの下面に、一対の前記取付部と前記フロアトンネルとに接続され、車幅方向に延びる接続部材が設けられ、下面視で、前記バッテリパックと前記取付部と前記接続部材とにより囲まれた領域に前記コネクタが配置されていることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、車両の側面衝突時のフロアトンネルの変形を防止でき、バッテリパックのコネクタ等の部品の損傷を防止できる車両のバッテリ搭載構造を提供することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る車両のバッテリ搭載構造を備える車両の底面図である。図２は、本発明の一実施例に係る車両のバッテリ搭載構造を備える車両の平面図である。図３は、本発明の一実施例に係る車両のバッテリ搭載構造を備える車両のバッテリパックの正面図である。図４は、本発明の一実施例に係る車両のバッテリ搭載構造を備える車両のバッテリパックの平面図である。図５は、図１に示すバッテリ搭載構造を備える車両のＶ－Ｖ方向矢視断面図である。図６は、図２に示すバッテリ搭載構造を備える車両のＶＩ－ＶＩ方向矢視断面図である。

本発明の一実施の形態に係る車両のバッテリ搭載構造は、バッテリモジュールと、バッテリモジュールを収納するバッテリケースと、を有するバッテリパックがフロアパネルの下側に配置され、フロアパネルの車幅方向の中央部に、車両前後方向に延びるフロアトンネルが形成され、バッテリパックの前端部におけるフロアトンネルの下方の位置に、電装部品とバッテリパックとを接続するケーブルが連結されるコネクタが設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、バッテリパックの前端部に、車体に取り付けられる左右で一対の取付部が設けられ、フロアパネルの下面に、一対の取付部とフロアトンネルとに接続され、車幅方向に延びる接続部材が設けられ、下面視で、バッテリパックと取付部と接続部材とにより囲まれた領域にコネクタが配置されていることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両のバッテリ搭載構造は、車両の側面衝突時のフロアトンネルの変形を防止でき、バッテリパックのコネクタ等の部品の損傷を防止できる。

以下、本発明の実施例に係る車両のバッテリ搭載構造について、図面を用いて説明する。図１から図６において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態の車両のバッテリ搭載構造の上下前後左右方向とし、車両の前後方向に対して直交する方向が左右方向、車両のバッテリ搭載構造の高さ方向が上下方向である。

図１から図６は、本発明の一実施例に係る車両のバッテリ搭載構造を示す図である。

まず、構成を説明する。図１において、車両１は、車体２を備えている。車体２は、車室の床面を形成するフロアパネル２Ａを有している。

フロアパネル２Ａの後部には、下方に窪む凹部２Ｂが設けられており、凹部２Ｂには図示しないスペアタイヤが収容される。フロアパネル２Ａにおける凹部２Ｂの前方の下面側にはバッテリパック２０が配置されている。このように、バッテリパック２０は、フロアパネル２Ａの上側（車室内側）ではなく、フロアパネル２Ａの下側（車室外側）に設けられている。

図５において、バッテリパック２０は、複数のバッテリモジュール６１と、複数のバッテリモジュール６１を収容するバッテリケース２１と、を有している。バッテリケース２１は、図１に示すように、平面視において全体として四角形に形成されている。

図１、図２、図５、図６において、フロアパネル２Ａの車幅方向の中央部には、車両前後方向に延びるフロアトンネル２Ｆが形成されている。バッテリパック２０の前端部におけるフロアトンネル２Ｆの下方の位置には、コネクタ１２が設けられている。コネクタ１２には、電装部品とバッテリパック２０とを接続するケーブル５３Ａの端子５３が連結される。

図１において、バッテリパック２０の前端部には、車体２に取り付けられる左右で一対の取付部５４が設けられている。バッテリパック２０は、取付部５４を含む複数の部位で車体２に取り付けられている。

図１、図２、図５において、フロアパネル２Ａの下面には、車幅方向に延びる接続部材１０が設けられており、接続部材１０は、一対の取付部５４とフロアトンネル２Ｆとに接続されている。この接続部材１０は、フロアトンネル２Ｆに車幅方向から作用する荷重Ｆ（図１参照）を受け持っている。コネクタ１２は、下面視で、バッテリパック２０と取付部５４と接続部材１０とにより囲まれた領域Ｓに配置されている（図１参照）。

図１、図２において、フロアパネル２Ａには、フロアトンネル２Ｆとフロアパネル２Ａの左右の側端部との間で車両前後方向に延びる左右で一対のサイドメンバ１１が設けられている。接続部材１０は、一対のサイドメンバ１１に接続されている。

図６において、フロアトンネル２Ｆは、フロアパネル２Ａに接合される境界部２Ｈを有しており、取付部５４の車幅方向内側の端部５６Ｂは、車幅方向で境界部２Ｈの位置まで延びている。ここで、取付部５４は、車幅方向の縁部にフランジ部５６Ａを有している。フランジ部５６Ａの端部が、取付部５４の車幅方向内側の端部５６Ｂとなっている。

図４において、取付部５４の車幅方向内側の端部は、平面視で車両後方ほど車幅方向内側に位置するように傾斜している。言い換えれば、取付部５４は、上方から見たときに台形の形状に形成されている。取付部５４の車幅方向内側の端部は、台形の脚に相当する部位である。

図３、図４において、取付部５４は、バッテリパック２０の車幅方向外側端部から前方に延び、前下がりに傾斜するように上方に膨出する本体部５５Ａと、本体部５５Ａの車幅方向の内側に設けられ、本体部５５Ａよりも小さな膨出量で前下がりに傾斜する拡張部５５Ｂと、本体部５５Ａと拡張部５５Ｂとの間で前後方向に延びる段差を形成する段差部５５Ｃと、を有している。

図５において、取付部５４は、上面を構成する上側取付部５５と、下面を構成する下側取付部５６とから構成されている。本実施例では、上側取付部５５および下側取付部５６の両方が、前方ほど他方側に近づくように傾斜している。上側取付部５５および下側取付部５６の少なくとも何れか一方を、前方ほど他方側に近づくように傾斜するように構成してもよい。上側取付部５５および下側取付部５６の間に空間が形成されている。このように、取付部５４は、前方ほど上下方向の寸法が小さくなる楔形に形成されている。また、取付部５４は、内部に空間を有する中空構造に形成されている。

図１において、バッテリパック２０の下面におけるコネクタ１２より車両後方の位置には、車幅方向に延びる補強部材２２が設けられている。一対の取付部５４は、補強部材２２と接合されている。

図３において、コネクタ１２は、車幅方向視で取付部５４と重なるように、取付部５４と同じ高さに配置されている。

以上説明したように、本実施例のバッテリ搭載構造において、バッテリパック２０の前端部に、車体２に取り付けられる左右で一対の取付部５４が設けられている。また、フロアパネル２Ａの下面に、一対の取付部５４とフロアトンネル２Ｆとに接続され、車幅方向に延びる接続部材１０が設けられている。そして、下面視で、バッテリパック２０と取付部５４と接続部材１０とにより囲まれた領域Ｓにコネクタ１２が配置されている。

この構成により、バッテリパック２０への車両幅方向からの荷重Ｆ（図１参照）を接続部材１０がフロアトンネル２Ｆの内側から受け止めることができる。

また、車両幅方向からの荷重Ｆは、接続部材１０と取付部５４との両方によって受け止めることができ、コネクタ１２の周辺のフロアトンネル２Ｆやフロアパネル２Ａの変形を抑制でき、コネクタ１２を保護できる。

この結果、車両１の側面衝突時のフロアトンネル２Ｆの変形を防止でき、バッテリパック２０のコネクタ１２等の部品の損傷を防止できる

本実施例のバッテリ搭載構造において、フロアパネル２Ａには、フロアトンネル２Ｆとフロアパネル２Ａの左右の側端部との間で車両前後方向に延びる左右で一対のサイドメンバ１１が設けられている。接続部材１０は、一対のサイドメンバ１１に接続されている。

この構成により、接続部材１０が設けられたフロアトンネル２Ｆの車幅方向の荷重Ｆに対する剛性をさらに向上でき、コネクタ１２の周辺のフロアトンネル２Ｆやフロアパネル２Ａの変形を抑制する効果をさらに高めることができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、フロアトンネル２Ｆは、フロアパネル２Ａに接合される境界部２Ｈを有しており、取付部５４の車幅方向内側の端部５６Ｂは、車幅方向で境界部２Ｈの位置まで延びている。

この構成により、取付部５４がフロアトンネル２Ｆとフロアパネル２Ａとの境界部２Ｈまで延びていることにより、取付部５４と接続部材１０の接触面積を増やしてバッテリパック２０の取付剛性を向上させることができ、バッテリパック２０の振動を抑制できる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、取付部５４の車幅方向内側の端部は、平面視で車両後方ほど車幅方向内側に位置するように傾斜している。

この構成により、取付部５４を下面視で台形形状に形成できる。このため、台形の下底の部位に相当する取付部５４の後端部において、広い面積でバッテリパック２０と接合でき、バッテリパック２０への取付剛性を高めることができる。また、取付部５４とコネクタ１２との車幅方向の距離を短縮できるので、取付部５４によるコネクタ１２の保護効果を高めることができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、取付部５４は、バッテリパック２０の車幅方向外側端部から前方に延び、前下がりに傾斜するように上方に膨出する本体部５５Ａと、本体部５５Ａの車幅方向の内側に設けられ、本体部５５Ａよりも小さな膨出量で前下がりに傾斜する拡張部５５Ｂと、本体部５５Ａと拡張部５５Ｂとの間で前後方向に延びる段差を形成する段差部５５Ｃと、を有している。

この構成により、取付部５４が段差部５５Ｃを有することにより、斜め前方からの荷重に対する取付部５４の剛性を向上させることができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、取付部５４は、上面を構成する上側取付部５５と、下面を構成する下側取付部５６とから構成されている。また、上側取付部５５および下側取付部５６の少なくとも何れか一方は、前方ほど他方側に近づくように傾斜している。そして、上側取付部５５および下側取付部５６の間に空間が形成されている。

この構成により、取付部５４は上側取付部５５と下側取付部５６との間に空間を有する中空構造となるため、取付部５４の剛性を高めることができ、バッテリパック２０を安定して支持でき、バッテリパック２０の振動を抑制できる。

なお、実施例では、上側取付部５５に、段差部５５Ｃを挟んで本体部５５Ａと拡張部５５Ｂとが設けられているので、上側取付部５５の剛性を高めることができる。

また、本体部５５Ａが拡張部５５Ｂよりも大きく膨出していることにより、本体部５５Ａの部分における取付部５４の内部の空間を大きくすることができ、取付部５４の剛性をさらに高めることができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、バッテリパック２０の下面におけるコネクタ１２より車両後方の位置に、車幅方向に延びる補強部材２２が設けられており、一対の取付部５４は、補強部材２２と接合されている。

この構成により、バッテリパック２０の前端部のコネクタ１２が配置された部位が、一対の取付部５４に接合された補強部材２２と、一対の取付部５４と、接続部材１０により囲まれるので、バッテリパック２０のコネクタ１２の配置された部位が荷重を受けて変形することを防止できる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、コネクタ１２は、車幅方向視で取付部５４と重なる高さに配置されている。

この構成により、コネクタ１２が、一対の取付部５４の間の、かつ、一対の取付部５４と高さの位置に配置されるので、車両１の側突時に異物が車幅方向の外側からコネクタ１２に向かって飛来してきた場合に飛来物を取付部５４が受け止めるので、コネクタ１２を保護することができる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...車両、２...車体、２Ａ...フロアパネル、２Ｂ...凹部、２Ｆ...フロアトンネル、２Ｈ...境界部、１０...接続部材、１１...サイドメンバ、１２...コネクタ、２０...バッテリパック、２１...バッテリケース、２２...補強部材、５３Ａ...ケーブル、５４...取付部、５５...上側取付部、５５Ａ...本体部、５５Ｂ...拡張部、５５Ｃ...段差部、５６...下側取付部、５６Ｂ...端部、６１...バッテリモジュール

Claims

バッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを収納するバッテリケースと、を有するバッテリパックがフロアパネルの下側に配置され、
前記フロアパネルの車幅方向の中央部に、車両前後方向に延びるフロアトンネルが形成され、
前記バッテリパックの前端部における前記フロアトンネルの下方の位置に、電装部品と前記バッテリパックとを接続するケーブルが連結されるコネクタが設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、
前記バッテリパックの前端部に、車体に取り付けられる左右で一対の取付部が設けられ、
前記フロアパネルの下面に、一対の前記取付部と前記フロアトンネルとに接続され、車幅方向に延びる接続部材が設けられ、
下面視で、前記バッテリパックと前記取付部と前記接続部材とにより囲まれた領域に前記コネクタが配置されていることを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
前記フロアパネルには、前記フロアトンネルと前記フロアパネルの左右の側端部との間で車両前後方向に延びる左右で一対のサイドメンバが設けられており、
前記接続部材は、一対の前記サイドメンバに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記フロアトンネルは、前記フロアパネルに接合される境界部を有し、
前記取付部の車幅方向内側の端部は、車幅方向で前記境界部の位置まで延びていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記取付部の車幅方向内側の端部は、平面視で車両後方ほど車幅方向内側に位置するように傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記取付部は、
前記バッテリパックの車幅方向外側端部から前方に延び、前下がりに傾斜するように上方に膨出する本体部と、
前記本体部の車幅方向の内側に設けられ、前記本体部よりも小さな膨出量で前下がりに傾斜する拡張部と、
前記本体部と前記拡張部との間で前後方向に延びる段差を形成する段差部と、を有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記取付部は、上面を構成する上側取付部と、下面を構成する下側取付部とからなり、
前記上側取付部および前記下側取付部の少なくとも何れか一方は、前方ほど他方側に近づくように傾斜し、
前記上側取付部および前記下側取付部の間に空間が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記バッテリパックの下面における前記コネクタより車両後方の位置に、車幅方向に延びる補強部材が設けられ、
一対の前記取付部は、前記補強部材と接合されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記コネクタは、車幅方向視で前記取付部と重なる高さに配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の車両のバッテリ搭載構造。