JP7363602B2

JP7363602B2 - 車両のバッテリ搭載構造

Info

Publication number: JP7363602B2
Application number: JP2020041901A
Authority: JP
Inventors: 桂介加藤
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2040-03-11
Also published as: DE102021105139A1; JP2021142830A

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には、車両の外部から給電された電力によってバッテリパックを充電するための急速充電用コネクタを備えることが記載されている。特許文献１のバッテリパックにおいて、２つの急速充電用コネクタがバッテリパックの後壁に車幅方向に並べて配置されている。

特開２０１６－１８５９０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、車輪が巻き上げた飛散物や、悪路走行時の岩や地面の起伏からコネクタおよび高電圧ケーブルを保護することについて考慮されておらず、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、バッテリケースの後面部に配置された接続端子部を異物等から保護することが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、前記バッテリパックの車両後方を向く後面部に、給電用のケーブルが接続される接続端子部が設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、車幅方向に延びるクロスメンバが、前記フロアパネルにおける前記バッテリパックの後方に設けられ、前記フロアパネルは、前記クロスメンバの後方の近傍に下方に凹む凹部を有し、前記凹部は、車幅方向に延びる前面と、車両前後方向に延びる側面と、前記前面から前記側面にわたって車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲する湾曲面と、を有し、前記接続端子部は、前記凹部の前方であって、前記前面と前記湾曲面との両方と車両前後方向で対向する位置に配置され、前記バッテリパックは、前記後面部における前記接続端子部よりも下方で前記接続端子部と上下方向で重なる位置に、車幅方向に延びる補強部材を有し、前記後面部は、後方ほど低くなるように後ろ下がりに傾斜する上側傾斜面部を有し、前記補強部材の後端を通って車両上下方向に延びる第１仮想線を設定した場合、前記接続端子部の取付基部は、前記第１仮想線と前記上側傾斜面部とで囲まれた領域に配置され、前記接続端子部は、前記上側傾斜面部に配置されており、前記補強部材は、上側ほど前記バッテリパックから後方に離れるように後ろ上がりに傾斜する下側傾斜面部を有し、車両側方視で前記下側傾斜面部に沿って延びる第２仮想線を設定したとき、前記接続端子部は、前記第２仮想線と前記上側傾斜面部とで挟まれる領域に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、バッテリケースの後面部に配置された接続端子部を異物等から保護することが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背面図である。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および凹部の底面図である。図４は、図２に示すバッテリ搭載構造を備える車両のＩＶ－ＩＶ方向矢視断面図である。図５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および凹部の側面図である。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。図７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接続端子部の斜視図である。

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、バッテリパックの車両後方を向く後面部に、給電用のケーブルが接続される接続端子部が設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、車幅方向に延びるクロスメンバが、フロアパネルにおけるバッテリパックの後方に設けられ、フロアパネルは、クロスメンバの後方の近傍に下方に凹む凹部を有し、凹部は、車幅方向に延びる前面と、車両前後方向に延びる側面と、前面から側面にわたって車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲する湾曲面と、を有し、接続端子部は、凹部の前方であって、前面と湾曲面との両方と車両前後方向で対向する位置に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、バッテリケースの後面部に配置された接続端子部を異物等から保護することができる。

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７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７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の上面側（車室内側）ではなく、フロアパネル２Ａの下面側（車室外側）に設けられている。

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２Ｈが形成されている。フロアパネル２Ａには、フロアトンネル２Ｈ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。

図３、図６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、平面視において全体として四角形に形成されている。

バッテリケース２１はロアケース４０とアッパケース３０とからなる。アッパケース３０はバッテリケース２１の上部を構成している。ロアケース４０はバッテリケース２１の下部を構成している。

ロアケース４０には、バッテリモジュール６１が固定されている。ロアケース４０は、バッテリモジュール６１の下面および側面を覆っている。アッパケース３０は、ロアケース４０を上方から塞いだ状態で、バッテリモジュール６１の上面を覆っている。

図２において、バッテリケース２１のアッパケース３０の後面を形成する後面部２１Ａには、接続端子部１４が設けられている。接続端子部１４には、バッテリパック２０への給電用のケーブル５１Ａ（図１参照）が接続される。

バッテリパック２０は、その前端部に２つの取付部５４を有しており、取付部５４は車体２へ取付けられる。バッテリパック２０の前方の側方には、図示しない左右のタイヤが配置されている。

図３、図４において、車幅方向に延びるクロスメンバ１３が、フロアパネル２Ａにおけるバッテリパック２０の後方の近傍に設けられている。

凹部２Ｂは、クロスメンバ１３の後方の近傍に配置されている。したがって、クロスメンバ１３は、凹部２Ｂとバッテリパック２０との両方に近接する位置に設けられている。また、クロスメンバ１３の車両前後方向端部（後端部および前端部）は、車両１の下方から見た場合に、凹部２Ｂやケーブル５１Ａ側の端子５１と重なっている。

凹部２Ｂは、車幅方向に延びる前面２Ｃと、車両前後方向に延びる側面２Ｄと、前面２Ｃから側面２Ｄにわたって車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲する湾曲面２Ｅ、２Ｆと、を有している。

接続端子部１４は、凹部２Ｂの前方であって、前面２Ｃと湾曲面２Ｅ、２Ｆとの両方と車両前後方向で対向する位置に配置されている。詳しくは、図４に示すように、接続端子部１４の一部は、湾曲面２Ｅの車幅方向内側の起点Ｐよりも車幅方向外側に配置されている。

図５において、バッテリパック２０は、後面部２１Ａにおける接続端子部１４よりも下方で接続端子部１４と上下方向で重なる位置に、車幅方向に延びる補強部材２３を有している。後面部２１Ａは、後方ほど低くなるように後ろ下がりに傾斜する上側傾斜面部２１Ｂを有している。本実施例では、後面部２１Ａの全体が上側傾斜面部２１Ｂから構成されている。

図６において、補強部材２３の後端を通って車両上下方向に延びる第１仮想線Ｌ１を設定した場合、接続端子部１４の取付基部は、第１仮想線Ｌ１と上側傾斜面部２１Ｂとで囲まれた領域に配置されている。接続端子部１４は、上側傾斜面部２１Ｂに配置されている。

補強部材２３は、上側ほどバッテリパック２０から後方に離れるように後ろ上がりに傾斜する下側傾斜面部２１Ｃを有している。

車両側方視で下側傾斜面部２１Ｃに沿って延びる第２仮想線Ｌ２を設定したとき、接続端子部１４は、第２仮想線Ｌ２と上側傾斜面部２１Ｂとで挟まれる領域に配置されている。

補強部材２３は、断面がＵ字状に形成されている。補強部材２３は、その内部に空間を有している。

図２において、バッテリケース２１は、バッテリモジュール６１を上方から覆い、縁部に上側フランジ３１を有するアッパケース３０と、バッテリモジュール６１を下方から覆い、上側フランジ３１と接合される下側フランジ４１を有するロアケース４０とから構成されている。また、バッテリパック２０は、上側フランジ３１と下側フランジ４１とが上下方向に重ねて接合されたフランジ重ね合わせ部２６を有している。

図６において、フランジ重ね合わせ部２６の後端は、車両側方視でバッテリパック２０の補強部材２３の後端よりも後方に位置している。また、接続端子部１４は、フランジ重ね合わせ部２６よりも上方に配置されている。車両上下方向で、フランジ重ね合わせ部２６は、補強部材２３と接続端子部１４との間に設けられている。

図５において、車両側面視で、フランジ重ね合わせ部２６は、凹部２Ｂの底面を形成する底面部２Ｇよりも車両上下方向で高い位置に配置されている。

図３において、凹部２Ｂの車幅方向の両端部には、左右で一対の湾曲面２Ｅ、２Ｆが設けられている。

一対の湾曲面２Ｅ、２Ｆのうち一方の湾曲面２Ｅの前方には、接続端子部１４が配置されている。

一対の湾曲面２Ｅ、２Ｆのうち他方の湾曲面２Ｆは、一方の湾曲面２Ｅよりも小さな曲率に形成されている。ケーブル５１Ａは他方の湾曲面２Ｆに沿って配索されている。本実施例では、ケーブル５１Ａは、凹部２Ｂの左側の側面２Ｄおよび湾曲面２Ｆに沿う部位において、プロテクタ５１Ｂによって覆われている。

図６、図７において、接続端子部１４は取付部材５２を介して上側傾斜面部２１Ｂに設けられている。取付部材５２は、バッテリケース２１の後面部２１Ａの上側傾斜面部２１Ｂに固定される外周部５２Ａと、外周部５２Ａよりも取付部材５２の中心側（内側）に配置され、外周部５２Ａに対して隆起する隆起部５２Ｂと、隆起部５２Ｂよりもさらに取付部材の中心側に配置され、接続端子部１４が設けられた垂直面部５２Ｃと、垂直面部５２Ｃの基部５２Ｄと、からなる。垂直面部５２Ｃおよびこの垂直面部５２Ｃの基部５２Ｄは、車両上下方向に延び、かつ、車両後方を向いて形成されている。

隆起部５２Ｂの下側部分は垂直面部５２Ｃの基部５２Ｄよりも後方に突出している。詳しくは、隆起部５２Ｂの表面は、その上側部分が垂直面部５２Ｃの基部５２Ｄよりも前方に位置し、その下側部分が垂直面部５２Ｃの基部５２Ｄよりも後方に位置するように、傾斜している。このようにすることで、接続端子部１４を隆起部５２Ｂに対して奥まった位置に配置でき、接続端子部１４を飛び石等の異物等から保護できる。

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、車幅方向に延びるクロスメンバ１３が、フロアパネル２Ａにおけるバッテリパック２０の後方に設けられている。フロアパネル２Ａは、クロスメンバ１３の後方の近傍に下方に凹む凹部２Ｂを有し、凹部２Ｂは、車幅方向に延びる前面２Ｃと、車両前後方向に延びる側面２Ｄと、前面２Ｃから側面２Ｄにわたって車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲する湾曲面２Ｅ、２Ｆと、を有している。そして、接続端子部１４は、凹部２Ｂの前方であって、前面２Ｃと湾曲面２Ｅ、２Ｆとの両方と車両前後方向で対向する位置に配置されている。

この構成により、接続端子部１４を後方からフロアパネル２Ａの凹部２Ｂが覆う状態となるため、悪路走行時に飛散した路上の異物が接続端子部１４に向かって後方から衝突することを抑制でき、接続端子部１４の変形を防止できる。このため、バッテリパック２０への給電に悪影響が及ぶことを防止できる。

この結果、バッテリケース２１の後面部２１Ａに配置された接続端子部１４を異物等から保護することができる。

これに加え、接続端子部１４が凹部２Ｂの側面２Ｄに近い位置に配置されるため、車両１の側方の下方から接続端子部１４の状態を視認できる。また、接続端子部１４へのケーブル５１Ａの接続作業等を車両の側方の下部から容易に行うことができ、接続端子部１４に対する作業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、バッテリパック２０は、後面部２１Ａにおける接続端子部１４よりも下方で接続端子部１４と上下方向で重なる位置に、車幅方向に延びる補強部材２３を有し、後面部２１Ａは、後方ほど低くなるように後ろ下がりに傾斜する上側傾斜面部２１Ｂを有している。そして、補強部材２３の後端を通って車両上下方向に延びる第１仮想線Ｌ１を設定した場合、接続端子部１４の基部は、第１仮想線Ｌ１と上側傾斜面部２１Ｂとで囲まれた領域に配置されている。

この構成により、接続端子部１４の基部は、補強部材２３と上側傾斜面部２１Ｂの間の奥まった領域に配置されるので、路上の岩等が接続端子部１４の取付基部に衝突することを防止でき、接続端子部１４の変形や脱落を防止できる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、接続端子部１４は、上側傾斜面部２１Ｂに配置されており、補強部材２３は、上側ほどバッテリパック２０から後方に離れるように後ろ上がりに傾斜する下側傾斜面部２１Ｃを有している。そして、車両側方視で下側傾斜面部２１Ｃに沿って延びる第２仮想線Ｌ２を設定したとき、接続端子部１４は、第２仮想線Ｌ２と上側傾斜面部２１Ｂとで挟まれる領域に配置されている。

この構成により、第２仮想線Ｌ２よりも車両前方に接続端子部１４が配置されるので、悪路走行時に車両１の下方から飛来して補強部材２３の下側傾斜面部２１Ｃによって跳ね返した異物が接続端子部１４に衝突することを抑制できる。

また、上側傾斜面部２１Ｂが後ろ下がりに傾斜しているので、バッテリパック２０の後端よりも前方の奥まった位置に接続端子部１４を配置でき、異物が接続端子部１４に衝突することを抑制できる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、補強部材２３は、その内部に空間を有している。

この構成により、路上の岩等の異物との衝突による衝撃を受けた場合に、補強部材２３がその内部の空間側に撓んで衝撃を吸収できるので、衝撃が接続端子部１４に伝達されることを抑制でき、接続端子部１４を保護できる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、バッテリケース２１は、バッテリモジュール６１を上方から覆い、縁部に上側フランジ３１を有するアッパケース３０と、バッテリモジュール６１を下方から覆い、上側フランジ３１と接合される下側フランジ４１を有するロアケース４０とから構成されている。また、バッテリパック２０は、上側フランジ３１と下側フランジ４１とが上下方向に重ねて接合されたフランジ重ね合わせ部２６を有している。そして、フランジ重ね合わせ部２６の後端は、車両側方視でバッテリパック２０の補強部材２３の後端よりも後方に位置しており、接続端子部１４は、フランジ重ね合わせ部２６よりも上方に配置されている。

この構成により、悪路走行時に車両１の下方から接続端子部１４に向かって飛散する岩や起伏等の異物をフランジ重ね合わせ部２６によって遮ることができ、接続端子部１４を保護することができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、車両上下方向で、フランジ重ね合わせ部２６は、補強部材２３と接続端子部１４との間に設けられている。

この構成により、補強部材２３と接続端子部１４との間の空間をフランジ重ね合わせ部２６が遮っているので、その空間内に岩等の異物が侵入することを抑制でき、異物から接続端子部１４を保護することができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、車両側面視で、フランジ重ね合わせ部２６は、凹部２Ｂの底面を形成する底面部２Ｇよりも車両上下方向で高い位置に配置されている。

この構成により、悪路走行時の岩や起伏を凹部２Ｂの底面部２Ｇとフランジ重ね合わせ部２６の両方で受けることができ、フランジ重ね合わせ部２６よりも車両上下方向で上方に位置する接続端子部１４に岩や起伏が直接接触することを回避でき、接続端子部１４を保護することができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、湾曲面２Ｅ、２Ｆは、凹部２Ｂの車幅方向の両端部に左右で一対設けられている。そして、一対の湾曲面２Ｅ、２Ｆのうち一方の湾曲面２Ｅの前方に、接続端子部１４が配置されている。また、一対の湾曲面２Ｅ、２Ｆのうち他方の湾曲面２Ｆは、一方の湾曲面２Ｅよりも小さな曲率に形成され、ケーブル５１Ａは他方の湾曲面２Ｆに沿って配索されている。

この構成により、小さな曲率の湾曲面２Ｆに沿って、ケーブル５１Ａを緩やかな曲げ形状で配索することができる。

本実施例のバッテリ搭載構造において、接続端子部１４は取付部材５２を介して上側傾斜面部２１Ｂに設けられている。

そして、取付部材５２は、上側傾斜面部２１Ｂに固定される外周部５２Ａと、外周部５２Ａの内側に設けられ、車両上下方向に延び、かつ、車両後方を向いて形成された垂直面部５２Ｃとを有している。接続端子部１４は垂直面部５２Ｃに取り付けられている。

この構成により、バッテリパック２０の後面に上側傾斜面部２１Ｂが形成されている構成であっても、上側傾斜面部２１Ｂに設けた垂直面部５２Ｃに接続端子部１４を取り付けたことにより、ケーブル５１Ａの取付作業時に接続端子部１４に対してケーブル５１Ａを水平方向に取り付けることができ、容易に取付作業を行うことができる。

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、２Ａ...フロアパネル、２Ｂ...凹部、２Ｃ...前面、２Ｄ...側面、２Ｅ...湾曲面、２Ｆ...湾曲面、２Ｇ...底面部、１３...クロスメンバ、１４...接続端子部、２０...バッテリパック、２１...バッテリケース、２１Ａ...後面部、２１Ｂ...上側傾斜面部、２１Ｃ...下側傾斜面部、２３...補強部材、２６...フランジ重ね合わせ部、３０...アッパケース、３１...上側フランジ、４０...ロアケース、４１...下側フランジ、５１Ａ...ケーブル、５２...取付部材、５２Ａ...外周部、５２Ｃ...垂直面部、５２Ｄ...垂直面部の基部、６１...バッテリモジュール、Ｌ１...第１仮想線、Ｌ２...第２仮想線

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、
前記バッテリパックの車両後方を向く後面部に、給電用のケーブルが接続される接続端子部が設けられた車両のバッテリ搭載構造であって、
車幅方向に延びるクロスメンバが、前記フロアパネルにおける前記バッテリパックの後方に設けられ、
前記フロアパネルは、前記クロスメンバの後方の近傍に下方に凹む凹部を有し、
前記凹部は、車幅方向に延びる前面と、車両前後方向に延びる側面と、前記前面から前記側面にわたって車幅方向の外側ほど後方に位置するように湾曲する湾曲面と、を有し、
前記接続端子部は、前記凹部の前方であって、前記前面と前記湾曲面との両方と車両前後方向で対向する位置に配置され、
前記バッテリパックは、前記後面部における前記接続端子部よりも下方で前記接続端子部と上下方向で重なる位置に、車幅方向に延びる補強部材を有し、
前記後面部は、後方ほど低くなるように後ろ下がりに傾斜する上側傾斜面部を有し、
前記補強部材の後端を通って車両上下方向に延びる第１仮想線を設定した場合、
前記接続端子部の取付基部は、前記第１仮想線と前記上側傾斜面部とで囲まれた領域に配置され、
前記接続端子部は、前記上側傾斜面部に配置されており、
前記補強部材は、上側ほど前記バッテリパックから後方に離れるように後ろ上がりに傾斜する下側傾斜面部を有し、
車両側方視で前記下側傾斜面部に沿って延びる第２仮想線を設定したとき、
前記接続端子部は、前記第２仮想線と前記上側傾斜面部とで挟まれる領域に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。
前記補強部材は、その内部に空間を有す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。
前記バッテリケースは、前記バッテリモジュールを上方から覆い、縁部に上側フランジを有するアッパケースと、前記バッテリモジュールを下方から覆い、前記上側フランジと接合される下側フランジを有するロアケースとから構成され、
前記バッテリパックは、前記上側フランジと前記下側フランジとが上下方向に重ねて接合されたフランジ重ね合わせ部を有し、
前記フランジ重ね合わせ部の後端は、車両側方視で前記バッテリパックの前記補強部材の後端よりも後方に位置し、
前記接続端子部は、前記フランジ重ね合わせ部よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両のバッテリ搭載構造。
車両上下方向で、前記フランジ重ね合わせ部は、前記補強部材と前記接続端子部との間に設けられ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。
車両側面視で、前記フランジ重ね合わせ部は、前記凹部の底面を形成する底面部よりも車両上下方向で高い位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記湾曲面は、前記凹部の車幅方向の両端部に左右で一対設けられ、
一対の前記湾曲面のうち一方の前記湾曲面の前方に、前記接続端子部が配置され、
一対の前記湾曲面のうち他方の前記湾曲面は、一方の前記湾曲面よりも小さな曲率に形成され、
前記ケーブルは他方の前記湾曲面に沿って配索されていることを特徴とする請求項５に記載の車両のバッテリ搭載構造。
前記接続端子部は取付部材を介して前記上側傾斜面部に設けられており、
前記取付部材は、
前記上側傾斜面部に固定される外周部と、
前記外周部の内側に設けられ、車両上下方向に延び、かつ、車両後方を向いて形成された垂直面部と、を有し、
前記接続端子部は、前記垂直面部に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の車両のバッテリ搭載構造。