JP7396217B2 - 電動車両 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 令和１年１０月２３日に開催の「東京モーターショー２０１９」において公開 令和１年１１月２５日に開催の「２０１９ マツダ・ヨーロピアン・テクノロジー＆デザイン・フォーラム」において公開

開示する技術は、電力による走行が可能な電動車両に関する。

近年、内燃機関およびモータで駆動するハイブリッド車、モータのみで駆動する電気自動車など、電力による走行が可能な電動車両が注目されている。これら電動車両には、そのモータを駆動する二次電池（駆動バッテリ）が搭載されている。駆動バッテリは、常に充電できないので、蓄電した電力で重い車両を動かさなければならない。そのため、駆動バッテリは大容量が要求される。

大容量にするために、通常、駆動バッテリは、電池の集合体からなるバッテリモジュールを複数個、連結して構成されている。駆動バッテリはまた、連結されたこれらバッテリモジュールを、所定形状のバッテリケースに収容することにより、ユニット化されている（バッテリユニット）。従って、駆動バッテリは、サイズが大きく、重量も重い（例えば数１００Ｋｇ）。そのため、一般に、駆動バッテリは、前後および左右の方向に大きくなるように、かつ、上下方向に小さくなるように形成し、車体の下側に配置される場合が多い。

例えば、特許文献１の電気自動車では、車体１１の下部フレームが、車両の両側を前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３１，３２、前後方向に間隔を隔ててこれらサイドメンバ３１，３２の間に架設された複数のクロスメンバ３３，３４，３５、並びに、これらサイドメンバ３１，３２およびクロスメンバ３３，３４，３５の上面に接合されたフロアパネル７０などで構成されている。

駆動バッテリに相当するバッテリユニット１４は、そのようなサイドメンバ３１，３２の間の、クロスメンバ３３，３４，３５およびフロアパネル７０の下側に配置されている。そして、そのバッテリユニット１４には、複数のバッテリモジュールを収容したバッテリケース５０と、バッテリケース５０の下側に複数取り付けられた中空柱状の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４とが備えられている。これら桁部材１０１～１０４は、バッテリケース５０の下側に、前後方向に間隔を隔てて左右方向に延びるように配置されていて、これらの両端は、バッテリケース５０の左右両側から突出している。

各桁部材１０１～１０４の両端には、挿通孔を形成することにより、締結部１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６が構成されている。また、バッテリユニット１４の前端部にも、締結部２１０，２１１を構成する一対の前側支持部材１３０，１３１が設けられている。

各サイドメンバ３１，３２における、これら締結部１２１～１２６と対向する部位の各々には、バッテリユニット取付部が設けられている。各バッテリユニット取付部は、補強部材３０１，３０２で剛性が補強されている。これらバッテリ取付部の各々の下側に、各締結部１２１～１２６が、直接的に、ボルトで締結して固定されている。締結部２１０，２１１は、クロスメンバ３３にボルトで締結して固定されている。そうして、バッテリユニット１４が、車体１１の下部フレームに取り付けられている。

特許文献２にも、特許文献１の電気自動車と同様に、バッテリユニットの枠状フレームが、直接的に、左右のフロアフレームに締結して固定されている電動車両が開示されている。

また、特許文献３には、特許文献１の電気自動車の各締結部１２１～１２６の高さ調整を可能にする技術が開示されている。具体的には、各締結部１２１～１２６が、横断面が略Ｕ形状をした一対の金具２２０，２２１からなるベース金具２２０で構成されている。金具２２０，２２１の位置をずらして閉断面構造を形成し、これらを溶接することで各締結部１２１～１２６を構成している。それにより、各バッテリユニット取付部の高さにばらつきがあっても、均等に近い力で締結できるようにしている。

特開２００９－１４３４４６号公報 特開２０１１－２５１６２０号公報 特開２０１２－０９６７８９号公報

車体およびバッテリユニットの各々のサイズ、構造、配置などの主な条件は、車体およびバッテリユニットの各々に要求される機能、性能などを満たすために、設計段階において、ほとんどが決定されてしまう。

例えば、バッテリユニットの下面の位置は、最低地上高によって定まる。バッテリユニットの上面の位置は、バッテリモジュールの大きさ、容量などによって定まる。車体においても、例えば、中空筒状のフロアフレーム（サイドメンバ３１，３２に相当）の横断面の大きさ、形状などは、衝突安全性、走行安定性、快適性（いわゆるＮＶＨ）などによって定まる。バッテリフレーム（桁部材１０１～１０４に相当）の横断面の大きさ、形状なども、バッテリユニットに要求される剛性などによって定まる。

従って、フロアフレームおよびバッテリユニットの各々は、これらの連結に適した高さに位置するとは限らない。フロアフレームとバッテリユニットとを連結する部位が上下に離間し、これらの間に隙間が生じる場合がある。この場合、特許文献１、２のように、フロアフレームとバッテリユニットとを、直接的に締結できないので、強固に固定するのは難しい。

そのため、特許文献３のように、フロアフレームまたはバッテリフレームの横断面の大きさを変更して、高さ調整することが考えられる。しかし、この場合、フレームの構成部材を余分に大きくしなければならない。そのため、フレームの重量が増加して車両の重量増を招き、電力消費が増大する。

フロアフレームにバッテリユニットを取り付けるブラケット（各締結部に相当）を上下方向に折り曲げて、高さ調整することも考えられる。しかし、この場合、ブラケットの車幅方向の剛性が低下する。剛性を高くするためにブラケットの厚みを大きくすれば、車両の重量増を招き、電力消費が増大する。

更に、このような取付では、振動騒音も考慮する必要がある。すなわち、車両の走行時に、フロアフレームとバッテリユニットとが車幅方向に共振して、搭乗者に不快感を与える騒音が発生する場合がある。特に、このような取付では、１２５Ｈｚ程度の中周波数帯の振動騒音（ロードノイズ）が問題になる。

そこで、開示する技術の目的は、フロアフレームにバッテリユニットを取り付ける部位が上下に離間した場合でも、振動騒音および車両の重量増を抑制しながら、これらを適切に連結できる電動車両を提供することにある。

開示する技術は、車両の下面を構成するフロアパネルと、前記車両の両側に離れて前後方向に延びるように配置されて前記フロアパネルの下面に取り付けられることにより、中空角柱状の閉断面構造を構成する一対のフロアフレームと、前記フロアフレームの各々の下面に両側が取り付けられていて、前記フロアパネルの下方に配置されるバッテリユニットと、を備えた電動車両に関する。

前記バッテリユニットは、複数のバッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを収容するバッテリケースと、前記バッテリケースから略水平に張り出すことにより、前記フロアフレームの下面の直下に間隔を隔てて位置する取付ブラケットと、を有している。

そして、前記フロアフレームへの前記バッテリユニットの取付部位において、剛性に関する所定の特定値に基づいて、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｆ）に対する、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｂ）の比率からなる剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）が設定され、前記剛性比が０．１以上となるように、前記取付ブラケットが、中間部を介して前記フロアフレームの下面に取り付けられている。

要するに、この電動車両では、フロアパネルに取り付けられて中空角柱状の閉断面構造を構成している一対のフロアフレームの各々の下面に、バッテリユニットの両側が取り付けられている。そして、その取付部位では、バッテリケースから略水平に張り出した取付ブラケットが、フロアフレームの下面の直下に間隔を隔てて位置している。

つまり、各種の制約により、取付部位に隙間が生じた状態となっており、上述したように、高剛性を確保するために、車両の重量増を回避しながら、取付ブラケットをフロアフレームの下面に、直接的に取り付けることは難しい。しかも、このような取付では、振動騒音も考慮する必要もある。

そこで、この電動車両では、これら取付部位の特定の剛性比と騒音振動との所定の相関関係に基づいて、剛性比が０．１以上となるように、特定の中間部を介して、取付ブラケットがフロアフレームの下面に取り付けられている。

この相関関係は、このような問題を解決するために、本発明者らが見出したものである。相関関係では、剛性比が約０．１となる辺りに変曲点が認められ、そして、剛性比が０．１より小さい領域では、剛性比が小さくなるほど、振動騒音が急激に増大する傾向が認められている。従って、剛性比を０．１以上とすることで、振動騒音を効果的に抑制できる。

また、剛性比は小さい方が、バッテリユニット側の剛性を小さくできる。つまり、取付ブラケットを軽量にできる。従って、剛性比の値を小さくすることで、軽量化も図れる。このように、この電動車両によれば、フロアフレームにバッテリユニットを取り付ける部位が上下に離間した場合でも、振動騒音および車両の重量増を抑制しながら、これらを適切に連結できる。

前記電動車両はまた、前記剛性比が、０．１以上０．５以下に設定されている、としてもよい。

本発明者らの知見によれば、剛性比が大きくなると、振動騒音が減少する傾向が認められるが、その減少量は僅かである。剛性比を０．５より大きくしても、振動騒音の効率的な抑制効果は得られない。剛性比を０．１以上０．５以下に設定すれば、振動騒音の抑制と軽量化とを、バランス良く両立できる。

前記電動車両はまた、前記中間部が、筒状のスペーサーで構成されていて、ボルトを前記スペーサーに挿通してナットに締結することにより、前記取付ブラケットが前記フロアフレームの下面に取り付けられている、としてもよい。

スペーサーを介したボルトおよびナットによる締結であれば、既存の部材を用いて、極めて簡単に取り付けることができる。従って、効果的なバッテリユニットの取り付けを、安価かつ簡便に行える。

前記スペーサーは、前記取付ブラケットと一体に構成してもよいし、前記取付ブラケットと別体に構成してもよい。

スペーサーを取付ブラケットと一体に構成すれば、安定した剛性が確保できる。スペーサーを取付ブラケットと別体に構成すれば、スペーサーの交換により、高さを容易に変更できる。また、取付ブラケットの共用が可能になる。

剛性に関する前記所定の特定値には、イナータンスを用いることができる。

具体的には、前記フロアフレームへの前記バッテリユニットの取付部位のうち、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分、および、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分の各々に対し、車幅方向から所定の加振力を入力することによって発生する加速度を計測することにより、前記加振力に対する前記加速度の比からなる前記イナータンスを取得し、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分において取得された前記イナータンスを、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｆ）とし、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分において取得された前記イナータンスを、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｂ）とすることにより、前記剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）が設定されている、とすることができる。

イナータンスは、剛性に関する公知の伝達関数である。ここで必要なのは、剛性の値そのものではなく、剛性の比（無次元数）である。イナータンスであれば、剛性の比較が可能であり、剛性の値を求めなくても、剛性比を設定できる。しかも、イナータンスであれば、高精度な計測が容易にできる。従って、場所的に計測が困難な場合、計測箇所が多数な場合などにも適切かつ簡便に対応できる。車体の下に位置する取付部位の計測に好適である。

前記イナータンスの取得には、１１０Ｈｚ以上１４０Ｈｚ以下の周波数帯の加振力を用いるのが好ましい。

フロアフレームの振動に起因した振動騒音では、特に、１２５Ｈｚ程度の中周波数帯の振動騒音（ロードノイズ）が問題となる。従って、剛性比を設定するためのイナータンスの取得に、１１０Ｈｚ以上１４０Ｈｚ以下の周波数帯の加振力を用いれば、振動騒音を効果的に抑制することできる。

前記電動車両はまた、前記バッテリケースは、前記バッテリモジュールが載置されるバッテリトレイと、閉断面構造に構成されていて前記バッテリトレイの周囲を囲むバッテリフレームと、を有し、前記バッテリトレイの下面が前記バッテリフレームの下面と略同じ高さに位置するように配置されている、としてもよい。

バッテリトレイの周囲を囲むバッテリフレームを閉断面構造で構成すれば、軽量でありながら高剛性なバッテリフレームを実現できる。そして、バッテリトレイの下面を、そのバッテリフレームの下面と略同じ高さに配置すれば、バッテリトレイの側方は、全周にわたってバッテリフレームによって囲まれた状態となる。従って、バッテリトレイの周囲を、高剛性なバッテリフレームで保護できる。

前記電動車両はまた、前記フロアパネルのうち、前記バッテリユニットと上下に対向している部分が、前後方向に延びるトンネル部の無い、フラットパネルで構成されている、としてもよい。

前後方向に延びるトンネル部が有ると、フロアパネルが上方に膨出する。従って、車室が狭くなり、乗り降りの邪魔になる。それに対し、フロアパネルが、そのようなトンネル部の無いフラットパネルで構成されていると、車室が拡がり、利便性に優れる。一方、車体の剛性が低下するので、フロアパネルおよびフロアフレームが振動し易くなる。従って、振動騒音の増加が懸念される。それに対し、この電動車両では、バッテリユニットが、振動騒音を抑制できる所定の剛性比で、フロアフレームに取り付けられているので、そのような振動騒音の増加も抑制できる。

開示する技術を適用した電動車両によれば、フロアフレームにバッテリユニットを取り付ける部位が上下に離間した場合でも、振動騒音および車両の重量増を抑制しながら、これらを適切に連結できる。従って、高性能な電動車両を実現できる。

電動車両の車体の下側部分を下方から見た概略図である。 電動車両の車体の下側部分を斜め前方から見た概略斜視図である。 電動車両の車体の下側部分を斜め後方から見た概略斜視図である。 バッテリユニットが無い状態の車体を下方から見た概略図である。 バッテリユニットを斜め上方から見た概略斜視図である。 バッテリカバーを除いてバッテリユニットの内部を見た概略斜視図である。 バッテリケースの下側部分を示す概略斜視図である。 図４Ｃにおける矢印Ｙ１で示す方向から見た概略図である。 バッテリケースの下側部分を分解した概略斜視図である。 間接取付ブラケット（横間接取付ブラケット）を斜め下方から見た概略斜視図である。 横間接取付ブラケットの取付部位（横間接取付部位）の概略斜視図である。 横間接取付ブラケットの取付部位（横間接取付部位）の概略断面図である。 フロアフレームの内部の構造を示す概略斜視図である。 剛性の計測に用いる計測システムの模式図である。 車体側のイナータンスの計測について説明するための図である。 バッテリユニット側のイナータンスの計測について説明するための図である。 剛性比とフロアフレームに起因した振動騒音との関係を示すグラフである。

開示する技術を、具体的な実施形態によって説明する。ただし、以下の説明は一例である。説明で用いる前後、左右、および、上下の方向は、各図に矢印で示す。なお、これら方向は車両を基準としている。従って、左右方向は車幅方向に相当する。

＜電動車両の主な構成＞
図１、図２Ａ、図２Ｂに、本実施形態の電動車両１を示す。図１は、電動車両１を構成している車体１０の下側部分を、下方から見た図である。図２Ａは、電動車両１を構成している車体１０の下側部分を、斜め前方から見た図である。図２Ｂは、電動車両１を構成している車体１０の下側部分を、斜め後方から見た図である。これら図は、開示する技術に関連した電動車両１の主な構成を示している。

この電動車両１は、電力で走行する電気自動車である。図示はしないが、電動車両１の前部に区画されている機器室には、モータが設置されている。その機器室の後側に隣接して、ドライバー等が搭乗する車室１ａが区画されている。更にその車室１ａの後側に隣接して、荷室が区画されている。この電動車両１は、モータが前輪を回転駆動することで走行する。なお、電動車両１は、モータと共にエンジンを搭載し、これらを併用して走行するハイブリッド自動車であってもよい。

電動車両１にはまた、モータを駆動するための電源として、二次電池（バッテリユニット４０）が搭載されている。バッテリユニット４０は、大容量かつ高重量である。そのため、電動車両１に搭載できる箇所は限られる。通常、バッテリユニット４０は、上下の方向に小さく、前後および左右の方向に大きくした状態で、車体１０の下方のスペースに配置されている。

（車体１０）
図３に、バッテリユニット４０が無い状態での車体１０の下側部分を示す。車体１０の下側部分は、左右一対のサイドシル１１，１１、フロアパネル１３などで構成されている。

図２Ａ、図３、図７に示すように、各サイドシル１１は、鋼板で形成された中空角柱状の部分からなり、横断面が略矩形の閉断面構造を有している。各サイドシル１１は、車体１０の左右の下縁に沿うように配置されていて、互いに平行して前後方向に延びている。両サイドシル１１，１１の後端部は、車室１ａの左右の後隅部に位置し、両サイドシル１１，１１の前端部は、車室１ａの左右の前隅部に位置している。

図２Ａに示すように、各サイドシル１１の前端部の上側には、中空角柱状のヒンジピラー１４が連結されている。図２Ｂに示すように、各サイドシル１１の後端部の上側には、中空角柱状のリヤピラー１５が連結されている。左右の各々に位置するヒンジピラー１４およびリヤピラー１５は、前後に対向した状態で上方に延びている。この電動車両１では、いわゆるセンターピラー（サイドシル１１の中間部分の上側から上方に延びるピラー）は、省略されている。

図示しないが、各ヒンジピラー１４には、フロンドドアが、揺動して開閉可能に取り付けられている。また、各リヤピラー１５には、リヤドアが、揺動して開閉可能に取り付けられている。そして、これらドアを閉じたとき、フロントドアの先端部とリヤドアの先端部とが密着する。

すなわち、この電動車両１では、車室１ａの側面を開閉するドアが、いわゆる観音開きするように構成されている。従って、この電動車両１の場合、センターピラーが無いので、車室１ａに出入りし易い。利便性に優れる。一方、センターピラーが有る場合に比べて、車体１０の剛性は低い。

図３、図７に示すように、フロアパネル１３は、プレス加工された鋼板などからなり、主に車室１ａの下面を構成している。フロアパネル１３は、左右のサイドシル１１，１１の間に設けられていて、これらの間を覆っている。フロアパネル１３の前縁部は、車室１ａと機器室との間を区画するダッシュパネル１６の下縁部に連結されている。図２Ａに示すように、ダッシュパネル１６は、フロアパネル１３との連結部位から、湾曲しながら斜め上方に拡がっている。

ダッシュパネル１６における車幅方向の中間部分には、上向きに凹んで前後方向に延びる、横断面が逆Ｕ形状の短トンネル部１６ａが形成されている。短トンネル部１６ａは、ダッシュパネル１６から後方のフロアパネル１３にも延出されている。ただし、この電動車両１では、フロアパネル１３の前端部に、短トンネル部１６ａの後端部を構成する傾斜溝１３ａ（側面視が略三角形の溝）が形成されているだけである。一般的な車両に認められるように、この電動車両１のフロアパネル１３には、前後に延びる長いトンネル部は形成されていない。

すなわち、フロアパネル１３の大部分は、車幅方向の断面が略水平なフラットパネル１３ｅとなっている。従って、この電動車両１の場合、車室１ａの内部に膨出する長いトンネル部が無いので、車室１ａが拡がる。利便性に優れる。一方、長いトンネル部が有る場合に比べて、車体１０の剛性は低い。

フロアパネル１３の後部には、上方に一段高くする段差部１３ｂが設けられている。それにより、フロアパネル１３における段差部１３ｂよりも後側の部分（後端部１３ｃ）は、上方にシフトした状態で略水平に拡がっている。フロアパネル１３における段差部１３ｂの前側には、挿通口が開口した接続凹部１３ｄが形成されている。

フロアパネル１３の後端部１３ｃの後側には、荷室の下面を構成するリヤパネル１７が連結されている。リヤパネル１７は、一対のサイドシル１１，１１の後端部よりも後方に位置している。リヤパネル１７は、互いに平行して後方に延びる一対のリヤサイドフレーム１８，１８の間に設けられていて、これらの間を覆っている。

ダッシュパネル１６、フロアパネル１３、および、リヤパネル１７の下面には、車体１０を補強する様々な部材が取り付けられている。具体的には、フロアフレーム２０、フロントフレーム２１、トルクボックス２２、レインフォースメント２３、クロスメンバ２４ｆ，２４ｒなどが取り付けられている。これら部材は、いずれも鋼板のプレス加工品である。これら部材はまた、略ハット形状の横断面を有している。各パネルの下面にこれら部材を溶接して取り付けることにより、中空柱状の閉断面構造が形成されている。

例えば、フロアフレーム２０は、図６、図７に示すように、帯状の下壁部２０ａと、下壁部２０ａの両縁に対向状に設けられて下壁部２０ａに沿って延びる一対の側壁部２０ｂ，２０ｂと、両側壁部２０ｂ，２０ｂの上縁に沿って互いに逆向きに張り出す一対のフランジ部２０ｃ，２０ｃと、を有している。そして、フロアフレーム２０は、その両側のフランジ部２０ｃ，２０ｃが、フロアパネル１３の下面に取り付けられることにより、中空角柱状の閉断面構造を構成している。

図３に示すように、フロアフレーム２０は、一対からなり、左右対称状に配置されている。すなわち、両フロアフレーム２０，２０は、フロアパネル１３の左右両側に離れて、両サイドシル１１，１１の各々の内側に隣接した位置に配置されている。また、両フロアフレーム２０，２０は、前後方向に傾斜して延びるように配置されていて、前方に向かうほど、互いに近づき、かつ、隣接するサイドシル１１から離れるように傾斜している。

各フロアフレーム２０の先端部に、各フロントフレーム２１の後端部が、連続するように連結されている。各フロントフレーム２１は、図２Ａに示すように、ダッシュパネル１６の下面に取り付けられていて、湾曲しながら斜め上方に向かって延びている。フロアフレーム２０とフロントフレーム２１とが連結されている部分（前側フレーム連結部位２５）の各々と、隣接しているサイドシル１１との間には、２つのトルクボックス２２，２２が、前後に並んで架設されている。

また、各前側フレーム連結部位２５と短トンネル部１６ａとの間には、一対のレインフォースメント２３，２３が配置されている。各レインフォースメント２３は、略Ｊ状に延びる部材からなる。各レインフォースメント２３の屈曲側の端部がフロアフレーム２０の側面に連結されている。各レインフォースメント２３は、その延出側の端部を後方に向けた状態で、ダッシュパネル１６の後端部およびフロアパネル１３の前端部の下面に取り付けられている。両レインフォースメント２３の後部は、短トンネル部１６ａの両側に沿ってその途中まで延びている。

図２Ｂ、図３に示すように、２つのクロスメンバ２４ｆ，２４ｒが、一対のリヤサイドフレーム１８，１８の間に架設されている。これらクロスメンバ２４ｆ，２４ｒは、前後方向に離れて位置し、リヤパネル１７に取り付けられている。前側のクロスメンバ２４ｆは、リヤパネル１７とフロアパネル１３との連結部位に沿って延びるように配置されている。

各サイドシル１１の後側には、後輪を収容するホイールハウス２６が取り付けられている。そして、そのホイールハウス２６の下方に、リヤサスペンション３０が設置されている。

図２Ｂ、図３に示すように、リヤサスペンション３０は、後輪の各々を軸支する左右一対のトレーリングアーム３０ａ，３０ａと、これらトレーリングアーム３０ａ，３０ａの間に連結されて、車幅方向に延びるトーションビーム３０ｂと、を備える（いわゆるトーションビーム式サスペンション）。各トレーリングアーム３０ａは、アームブラケット３０ｃを介して、フロアフレーム２０とリヤサイドフレーム１８とが連結されている部分（後側フレーム連結部位３１）の各々に取り付けられている。

（バッテリユニット４０）
図４Ａに示すように、バッテリユニット４０は、それ自体が、車体１０に取り付けられる単一の部材として構成されている。バッテリユニット４０の総重量は、例えば、約３００ｋｇである。バッテリユニット４０は、車体１０の下側に拡がるスペースに配置されている。

すなわち、バッテリユニット４０は、フロアパネル１３に沿って拡がるように、フロアパネル１３の下方に配置されている。図１、図３に示すように、フロアパネル１３のうち、バッテリユニット４０と上下に対向している部分は、フラットパネル１３ｅで構成されている。その部分には、前後方向に延びる長いトンネル部は無い。従って、広い車室１ａを確保できる。そして、車体１０の下側の限られたスペースを無駄にすることなく、バッテリユニット４０を効率よく配置できる。

バッテリユニット４０は、上下方向の厚みが小さいプレート状の部材からなる。バッテリユニット４０は、上面視が略長方形の形状を有し、左右方向よりも前後方向に長い。バッテリユニット４０の下面は、略平坦に形成されている。

バッテリユニット４０の上面のうち、その後側の部分は、フロアパネル１３の形状に合わせて、前側および中間の部分よりも一段高く形成されている。バッテリユニット４０の前端部には、フロアパネル１３の傾斜溝１３ａに嵌合する前側膨出部４０ａが設けられている。バッテリユニット４０の中間部分には、フロアパネル１３の接続凹部１３ｄに嵌合する後側膨出部４０ｂが設けられている。

図４Ａ～図４Ｄに示すように、バッテリユニット４０は、大略、複数（図例では１６個）のバッテリモジュール４５と、これらバッテリモジュール４５を収容するバッテリケース６０とで構成されている。バッテリケース６０は、バッテリトレイ６１、バッテリカバー６４、バッテリフレーム６５などで構成されている。

（バッテリケース６０）
図４Ｃ、図４Ｅに示すように、バッテリケース６０の下面は、バッテリトレイ６１によって構成されている。バッテリトレイ６１は、上面が開放された底の浅い容器状の部材である。具体的に、バッテリトレイ６１は、前後方向に長い略長方形の下面部６１ａと、下面部６１ａの周囲に連なる枠状の周面部６１ｂと、周面部６１ｂの上縁から全周にわたって外側に小さく張り出した下接合部６１ｃと、複数（図例では３つ）の架設フレーム６２（区別する場合は、前架設フレーム６２ａ、中架設フレーム６２ｂ、後架設フレーム６２ｃともいう）と、を有している。

各架設フレーム６２は、フロアフレーム２０などと同じ、略ハット形状の横断面を有する部材からなる。各架設フレーム６２は、下面部６１ａおよび周面部６１ｂに溶接して取り付けることにより、閉断面構造を構成している。これら架設フレーム６２により、バッテリトレイ６１の剛性が強化されている。これら架設フレーム６２はまた、バッテリモジュール４５を支持する支持部材としても利用されている。そのため、これら架設フレーム６２は、前後方向に所定の間隔を隔てて、左右方向に延びるように配置されている。そして、これら架設フレーム６２の上面は、バッテリトレイ６１の上面と略同じ高さに配置されている。

図４Ａ、図６、図７に示すように、バッテリカバー６４は、下面が開放されたケース状の部材からなり、バッテリケース６０の上面および側面を構成している。バッテリカバー６４の下縁の周囲には、下接合部６１ｃに対応した形状の上接合部６４ａが設けられている。上接合部６４ａは、バッテリカバー６４をバッテリトレイ６１の上に被せた状態で、下接合部６１ｃにシール材を介して接合される。それにより、バッテリカバー６４とバッテリトレイ６１とが一体化され、これらの内部が密封される。

図４Ｅに示すように、バッテリフレーム６５は、バッテリトレイ６１の周囲を囲む矩形枠状の部材からなる。バッテリユニット４０は、このバッテリフレーム６５を介して車体１０に支持される。バッテリフレーム６５は、左右方向に間隔を隔てて対向して延びる１対の側枠部６５ａ，６５ａと、これら側枠部６５ａ，６５ａの前端部の間に架設された前枠部６５ｂと、これら側枠部６５ａ，６５ａの後端部の間に架設された後枠部６５ｃと、を有している。

これら側枠部６５ａ、前枠部６５ｂ、および、後枠部６５ｃの各々は、複数の鋼板によって中空角柱状に形成されている。具体的には、図６、図７に示すように、これらの各々には、折り曲げられた２つの鋼板６５０，６５０が用いられている。これら鋼板６５０は、帯状に延びる縦板部６５０ａと、縦板部６５０ａの両縁から互いに逆向きに張り出す上板部６５０ｂおよび下板部６５０ｃと、を有し、略Ｚ形状の横断面に折り曲げられている。

そして、これら鋼板６５０，６５０をずらして、双方の上板部６５０ｂどうしおよび下板部６５０ｃどうしを接合する。それにより、これら側枠部６５ａ、前枠部６５ｂ、および、後枠部６５ｃの各々に、略矩形の閉断面構造が形成されている。従って、バッテリフレーム６５は、軽量かつ高剛性に形成されている。

バッテリトレイ６１は、バッテリフレーム６５に上方から嵌め込まれて一体化されている。具体的には、バッテリフレーム６５の上面（各上板部６５０ｂの上面）に、バッテリトレイ６１の下接合部６１ｃが載置され、その状態でこれらが溶接して固定されている。それにより、バッテリトレイ６１の上面は、バッテリフレーム６５の上面と略同じ高さに位置している。

またこのとき、バッテリトレイ６１の下面（下面部６１ａの下面）は、バッテリフレーム６５の下面（各下板部６５０ｃの下面）と略同じ高さに位置するように配置されている。バッテリトレイ６１の側方は、全周にわたってバッテリフレーム６５によって囲まれている。従って、バッテリトレイ６１は、バッテリフレーム６５により、その周囲が保護されている。

また、バッテリフレーム６５には、車体１０に取り付けるために、複数の支持部材が設けられている。具体的には、図４Ｅに示すように、これら側枠部６５ａおよび前枠部６５ｂの各々に、前間接取付ブラケット７６、横間接取付ブラケット７５、および、横直付けブラケット７７が設けられている。なお、本実施形態では、横間接取付ブラケット７５が「取付ブラケット」に相当する。

前間接取付ブラケット７６は、前枠部６５ｂに２個設けられている。これら前間接取付ブラケット７６，７６は、左右両側に離れて配置されている。横間接取付ブラケット７５は、各側枠部６５ａに、左右対称状に４個ずつ設けられている（第１～第４の横間接取付ブラケット７５ａ～７５ｄ）。

具体的には、図４Ｃに示すように、前架設フレーム６２ａの両端部と内外に対向する位置に、第１の横間接取付ブラケット７５ａの各々が配置されている。中架設フレーム６２ｂの両端部と内外に対向する位置に、第３の横間接取付ブラケット７５ｃの各々が配置されている。これら第１および第３の横間接取付ブラケット７５ａ，７５ｃの各々の中間の位置に、第２の横間接取付ブラケット７５ｂの各々が配置されている。そして、後架設フレーム６２ｃの両端部と内外に対向する位置に、第４の横間接取付ブラケット７５ｄの各々が配置されている。

横直付けブラケット７７は、各側枠部６５ａの後部に、左右対称状に１個ずつ設けられている。各横直付けブラケット７７は、前後方向における各側枠部６５ａの後架設フレーム６２ｃと後枠部６５ｃとの中間の位置に配置されている。これら支持部材の構造および取り付けについては別途後述する。

（バッテリモジュール４５）
図４Ｂに示すように、バッテリモジュール４５の各々は、いずれも同じ部材からなる。各バッテリモジュール４５は、一方が長い直方体形状を有している。図示はしないが、各バッテリモジュール４５は、複数のバッテリセルで構成されている。バッテリセルは、例えば、所定の定格電圧を有するリチウムイオン電池である。これらバッテリセルを電気的に接続することにより、バッテリモジュール４５は、大容量で高電圧が出力できるように構成されている。１個のバッテリモジュール４５の重量は、例えば、約１４ｋｇである。

１６個のバッテリモジュール４５は、後述する支持金具５０などに支持されて、バッテリトレイ６１の上に載置されている。それにより、これらバッテリモジュール４５は、それらの長手方向を前後方向に一致させた状態で、バッテリケース６０の内部に、上下二段に整列した状態で収容されている。

これらバッテリモジュール４５の下段では、左右方向に４個並べられたバッテリモジュール４５が、前後方向に３列（前列、中連、後列）並べて配置されている。そして、左右方向に並ぶ４個のバッテリモジュール４５が、後列のバッテリモジュール４５の上に重ねて配置されることにより、これらバッテリモジュール４５の上段が構成されている。

図４Ｂ、図４Ｃに示すように、下段の各バッテリモジュール４５は、所定の支持金具５０（第１～第３の支持金具５１，５２，５３）を介して、バッテリトレイ６１に取り付けられている。支持金具５０の各々は、図４Ｃに示すように、帯板状の支持部５０ａと、支持部５０ａの下縁から略Ｌ状に屈曲した固定部５０ｂと、を有している。支持金具５０は、プレス加工により、鋼板から一体に形成されている。

前架設フレーム６２ａには、２個の支持金具５０（第１の支持金具５１）が、左右に並べた状態で取り付けられている。これら第１の支持金具５１は、支持部５０ａを前架設フレーム６２ａよりも後方に突き出した状態で、固定部５０ｂを前架設フレーム６２ａの上面に締結して取り付けられている。

中架設フレーム６２ｂには、４個の支持金具５０（第１および第２の支持金具５１，５２）が、各々、左右に並べた状態で取り付けられている。すなわち、第１の支持金具５１の各々は、支持部５０ａを中架設フレーム６２ｂよりも前方に突き出した状態で、固定部５０ｂを中架設フレーム６２ｂの上面に締結して取り付けられている。第２の支持金具５２の各々は、支持部５０ａを中架設フレーム６２ｂよりも後方に突き出した状態で、固定部５０ｂを中架設フレーム６２ｂの上面に締結して取り付けられている。

後架設フレーム６２ｃには、４個の支持金具５０（第２および第３の支持金具５２，５３）が、各々、左右に並べた状態で取り付けられている。すなわち、第２の支持金具５２の各々は、支持部５０ａを後架設フレーム６２ｃよりも前方に突き出した状態で、固定部５０ｂを後架設フレーム６２ｃの上面に締結して取り付けられている。第３の支持金具５３の各々は、支持部５０ａを後架設フレーム６２ｃよりも後方に突き出した状態で、固定部５０ｂを後架設フレーム６２ｃの上面に締結して取り付けられている。

そして、後枠部６５ｃには、２個の支持金具５０（第３の支持金具５３）が、左右に並べた状態で取り付けられている。第３の支持金具５３の各々は、支持部５０ａを後枠部６５ｃよりも前方に突き出した状態で、固定部５０ｂを後枠部６５ｃの上面に締結して取り付けられている。

そして、前列の４個のバッテリモジュール４５は、前後に対向している第１の支持金具５１，５１の２組に、２個ずつ、その前端部および後端部を支持部５０ａに締結して取り付けられている。それと同様に、中列の各バッテリモジュール４５は、前後に対向している第２の支持金具５２，５２の２組に、その前端部および後端部を支持部５０ａに締結して取り付けられている。後列の各バッテリモジュール４５は、前後に対向している第３の支持金具５３，５３の２組に、その前端部および後端部を支持部５０ａに締結して取り付けられている。

下段の各バッテリモジュール４５は、図４Ｄに示すように、その下面がバッテリトレイ６１の上面よりも上方に位置するように配置されている。それにより、バッテリトレイ６１の上面と、これらバッテリモジュール４５の下面との間には、スペースが設けられている。そして、図示しないが、そのスペースに、冷却配管とともに、弾性を有するゴム板が設置されている。従って、各バッテリモジュール４５の下面は、バッテリトレイ６１により、弾性的に支持されている。

そして、バッテリモジュール４５の共振を抑制するために、本実施形態では、第１の支持金具５１は、第２および第３の支持金具５２，５３よりも、板厚が小さい鋼板で形成されている。固定部５０ｂの締結箇所数も、第１の支持金具５１は、第２および第３の支持金具５２，５３よりも相対的に少なくされている。それにより、前列のバッテリモジュール４５と、中列および後列のバッテリモジュール４５とでは、これらの取付部位（モジュール取付部位）の剛性が異なり、固有振動数に差が生じるように設定されている。

なお、電動車両１の仕様により、これらモジュール取付部位の剛性は変更可能である。共振が抑制できるように、予め各モジュール取付部位の剛性を設計し、所定の大きさで固有振動数が異なる複数のモジュール取付部位を設定すればよい。

上段の各バッテリモジュール４５は、台状に構成された支持フレーム５５を介して、バッテリトレイ６１に取り付けられている。図４Ｃ、図４Ｄに示すように、支持フレーム５５は、矩形板状の床部５５ａと、床部５５ａの周囲に取り付けられた矩形枠状の床枠部５５ｂと、床枠部５５ｂから下方に延びる複数の脚部５５ｃと、を有している。支持フレーム５５は、後列のバッテリモジュール４５の上に被さるように配置されている。

そして、床枠部５５ｂの前縁部に設けられている一対の脚部５５ｃ，５５ｃが、後架設フレーム６２ｃの上面に固定されている。床枠部５５ｂの両側縁部に設けられている左右一対の脚部５５ｃ，５５ｃが、バッテリトレイ６１の上面に固定されている。床枠部５５ｂの後縁部に設けられている複数の脚部５５ｃが、後枠部６５ｃに固定されている。

床枠部５５ｂの前縁部および後縁部の各々には、２個の支持金具５０（第３の支持金具５３）が、下段と同様に取り付けられている。そして、上段の各バッテリモジュール４５が、後列のバッテリモジュール４５と同様に、床部５５ａに弾性的に支持された状態で、これら２組の第３の支持金具５３に取り付けられている。上段のモジュール取付部位の固有振動数を、下段の各モジュール取付部位の固有振動数と異なるようにしてもよい。

＜バッテリユニット４０の車体１０への取り付け＞
バッテリユニット４０は、横間接取付ブラケット７５、前間接取付ブラケット７６、横直付けブラケット７７、および、後直付けブラケット７８により、車体１０に取り付けられている。

（横間接取付ブラケット７５、前間接取付ブラケット７６）
横間接取付ブラケット７５および前間接取付ブラケット７６の各々は、いずれも同じ形状の金具からなる（これらを総称して「間接取付ブラケット７０」ともいう）。間接取付ブラケット７０は、鋼板のプレス加工によって形成されている。

図５に示すように、間接取付ブラケット７０は、１つのボルト孔７１ａが開口する平坦な締結座部７１が設けられた基部７０ａと、基部７０ａの一端から下方に断面略Ｌ形状に屈曲した中継部７０ｂと、中継部７０ｂの突端から基部７０ａと逆方向に突出した突端部７０ｃと、基部７０ａおよび中継部７０ｂの間の両隅の部分に対向して拡がる一対の補強部７０ｄ，７０ｄと、を有している。なお、間接取付ブラケット７０には、スペーサー１００も設けられているが、これについては後述する。

基部７０ａおよび中継部７０ｂの縁の部分、並びに、一対の補強部７０ｄ，７０ｄは、下方に湾曲する曲面部分と、その曲面の外縁から側方に向かって反る折曲部分とで、立体的に形成されている。それにより、間接取付ブラケット７０の剛性は、構造的に強化されている。なお、フロアフレーム２０の傾斜に合わせて、第１～第４の横間接取付ブラケット７５ａ～７５ｄの各々の基部７０ａの長さは、配置位置が後方になるほど長く形成されている。

各前間接取付ブラケット７６は、前枠部６５ｂに、各横間接取付ブラケット７５は、側枠部６５ａに、それぞれ、締結および溶接して固定されている。具体的には、図６，図７に示すように、前枠部６５ｂおよび各側枠部６５ａの各々には、これらの上面から側方に、上板部６５０ｂが略水平に張り出している。そして、基部７０ａの上面は、上板部６５０ｂの下面に密着され、中継部７０ｂの側面は、縦板部６５０ａの外面に密着され、突端部７０ｃの上面は、下板部６５０ｃの下面に密着されている。

その状態で、前枠部６５ｂおよび各側枠部６５ａの各々に、前間接取付ブラケット７６および横間接取付ブラケット７５の各々が、締結および溶接して固定されている。それにより、基部７０ａの上面は、バッテリフレーム６５の上面と略同じ高さに位置で略水平に張り出すので、締結座部７１は、車幅方向の剛性に優れた構造となっている。

（横直付けブラケット７７、後直付けブラケット７８）
横直付けブラケット７７の基本的な構造は、間接取付ブラケット７０とほぼ同じである。ただし、横直付けブラケット７７は、間接取付ブラケット７０よりも大型の金具からなる。横直付けブラケット７７は、相対的に大きな基部７０ａ、中継部７０ｂ、補強部７０ｄを有している。横直付けブラケット７７は、各側枠部６５ａに締結および溶接して固定されている。横直付けブラケット７７の基部７０ａの締結座部７１には、複数のボルト孔が形成されている。

後直付けブラケット７８は、横直付けブラケット７７よりも更に大きな金具からなる。後直付けブラケット７８は、図２Ｂに示すように、矩形板状の吊り壁部７８ａと、吊り壁部７８ａの上縁から段面略Ｌ形状に屈曲した横長壁部７８ｂと、を有している。後直付けブラケット７８は、吊り壁部７８ａの下端部を後枠部６５ｃの後面に締結することにより、後枠部６５ｃに固定される。

そして、これら横間接取付ブラケット７５、前間接取付ブラケット７６、横直付けブラケット７７、および、後直付けブラケット７８の各々は、ボルトＢとナット８１とによる締結により、車体１０に取り付けられている。

具体的には、後直付けブラケット７８の場合、図２Ｂに示すように、その横長壁部７８ｂが前側のクロスメンバ２４ｆの下面に締結して固定されている。各横直付けブラケット７７の場合、その基部７０ａの締結座部７１が、ボルトＢおよびナット８１による締結により、各後側フレーム連結部位３１の下面に、直接的に取り付けられている。

そして、第１～第４の各横間接取付ブラケット７５ａ～７５ｄは、図３に示すように、これらの配置に対応してフロアフレーム２０の各々の下面の所定部位に設けられたブラケット取付部位８０（区別する場合は、第１～第４の各ブラケット取付部位８０ａ～８０ｄともいう）に、ボルトＢおよびナット８１による締結により、取り付けられている。各前間接取付ブラケット７６も、これらと同様に、レインフォースメント２３の各々の下面に取り付けられている。

各ブラケット取付部位８０には、ナット８１が固定されている。具体的には、図６、図７、図８に示すように、下壁部２０ａに、ボルトＢを挿通するための貫通孔８２が形成されている。この貫通孔８２と同軸に、下壁部２０ａの上面（閉断面構造の内部に臨む面）に、ナット８１が溶接して固定されている。下壁部２０ａとフロアパネル１３との間の距離は、第１のブラケット取付部位８０ａよりも、第２～第４の各ブラケット取付部位８０ｂ，８０ｃ，８０ｄの方が大きくなっている。

そのため、第１の各ブラケット取付部位８０ａには、高さの低いナット８１が用いられている。第２～第４の各ブラケット取付部位８０ｂ，８０ｃ，８０ｄには、高さの高いナット８１（柱状ナット８１）が用いられている。第２～第４の各ブラケット取付部位８０ｂ，８０ｃ，８０ｄにはまた、両側壁部２０ｂの対向面に両端部が溶接されて横断面方向に拡がる補強板８３が設けられている。その補強板８３に、各柱状ナット８１の外周面を接合することにより、各柱状ナット８１のフロアフレーム２０に対する剛性が強化されている。

（バッテリユニット４０を車体１０へ取り付ける時の課題）
バッテリユニット４０の下面の位置は、最低地上高によって決定される。バッテリユニット４０の上面の位置は、バッテリモジュール４５の大きさ、容量などによって決定される。また、フロアパネル１３の傾斜溝１３ａに前側膨出部４０ａを嵌合し、接続凹部１３ｄに後側膨出部４０ｂを嵌合する必要もある。

車体１０においても、フロアフレーム２０の横断面の大きさ、形状などは、衝突安全性、走行安定性、快適性など、車体１０自体に要求される諸条件によって決定される。バッテリフレーム６５の横断面の大きさ、形状なども、所定の制約の下で決定される。

その結果、この電動車両１では、車体１０に取り付けた状態では、フロアフレーム２０の下面と横間接取付ブラケット７５の上面とが、上下に離間し、これらの間に隙間が生じる、という問題が発生した。

この場合、フロアフレーム２０に各横間接取付ブラケット７５を直接的に取り付けることはできない。そこで、フロアフレーム２０またはバッテリフレーム６５の大きさを変更すると、これらフレームの重量が増加して電動車両１の重量増を招き、電力消費が増大する。

また、基部７０ａを折り曲げて高さ調整すれば、横間接取付ブラケット７５の車幅方向の剛性が低下する。それに対し、横間接取付ブラケット７５の厚みを大きくすれば、直付けでき、車幅方向の剛性を向上できる。ところが、横間接取付ブラケット７５は個数が多いので、そうした場合、電動車両１の重量増を招き、電力消費が増大する。そのため、電動車両１の重量増を招くことなく、フロアフレーム２０に、各横間接取付ブラケット７５を強固に固定するのは難しい。

更に、振動騒音も考慮しなければならない。すなわち、車両の走行時、各フロアフレーム２０は、車幅方向に波打つように振動する。バッテリユニット４は、それに伴って横揺れする。それにより、フロアフレーム２０とバッテリユニット４０とが車幅方向に共振し、フロアパネル１３を通じて、搭乗者に不快感を与える騒音が発生する場合がある。フロアフレーム２０の振動に起因した振動騒音では、特に、１２５Ｈｚ程度の中周波数帯の振動騒音（ロードノイズ）が問題視されている。

しかも、この電動車両１の場合、フロアパネル１３がフラットパネル１３ｅで構成されている。センターピラーも省略されている。それにより、車体１０の剛性が相対的に低下し、振動騒音が発生し易くなっている。振動騒音の抑制と軽量化は、相反する事項である。そのため、これらを両立させながら、車体１０にバッテリユニット４０を適切に取り付けることは難しい。

そこで、この電動車両１では、従来のように、剛性の向上を目的として、フロアフレーム２０にバッテリユニット４０をできる限り強固に取り付けようとするのではなく、振動騒音の抑制と軽量化との双方を配慮し、車幅方向に適切な剛性が得られるように、工夫されている。

すなわち、図６、図７に示すように、上下方向に離間しているフロアフレーム２０へのバッテリユニット４０の取付部位（横間接取付部位９０）、つまり、各ブラケット取付部位８０と各横間接取付ブラケット７５との連結部分が、各々、特定のスペーサー１００（中間部の一例）を介して取り付けられている。

具体的には、スペーサー１００は、円筒状の金具からなる。本実施形態では、各スペーサー１００は、ボルト孔７１ａと同軸に各基部７０ａの締結座部７１の上面に溶接して固定されていて、間接取付ブラケット７０と一体に構成されている。各スペーサー１００の高さは、離間距離に合わせて設定されている。

スペーサー１００の内径は、ボルト孔７１ａよりも大きく形成されている。また、スペーサー１００の厚みは、軽量化の観点からは小さい方が好ましく、剛性の観点からは大きい方が好ましい。これらスペーサー１００の仕様は、後述する振動騒音の抑制と軽量化との関係に基づいて設定される。なお、スペーサー１００は円筒状でなく、角筒状であってもよい。

横間接取付ブラケット７５における各締結座部７１の下側から、ボルト孔７１ａおよびスペーサー１００の各々に、ボルトＢを挿通する。そのボルトＢを、ブラケット取付部位８０における貫通孔８２およびナット８１の各々にねじ込む。そうすることにより、横間接取付ブラケット７５が、ブラケット取付部位８０に取り付けられている。

このような構造の横間接取付部位９０によれば、スペーサー１００を介在させるだけでよい。従って、安価で実現でき、簡単な変更で対応できる。

そして、振動騒音の抑制と軽量化を両立させるために、これら横間接取付部位９０には、剛性に関する所定の特定値に基づく剛性比が設定されている。後述するように、本発明者らは、これら横間接取付部位９０の所定の剛性比と、フロアフレーム２０に起因する騒音振動との間に、変曲点が存在する所定の関係が認められることを見出した。そして、その関係に基づき、振動騒音の抑制と軽量化との両立が可能になる所定の値となるように、横間接取付部位９０の剛性比が設定されている。

＜剛性に関する特定値、剛性比＞
本実施形態では、剛性に関する特定値として、イナータンス（inertance）が用いられている。イナータンスは、公知の伝達関数であり、入力される加振力（Ｆ）と、それによって発生する加速度（Ａ）との比（Ａ／Ｆ）である。イナータンスが大きいほど、振動は伝わり易い。従って、イナータンスにより、剛性それ自体の値を計測しなくても、剛性の客観的な比較が可能になる。そして、イナータンスであれば、後述するように、高精度な計測が容易にできる。

剛性比は、横間接取付部位９０の各々において、フロアフレーム２０の下面よりも上側の部分における車幅方向の剛性（上側剛性、Ｒｆ）と、フロアフレーム２０の下面よりも下側の部分における車幅方向の剛性（下側剛性、Ｒｂ）との比率（Ｒｂ／Ｒｆ）である。

上側剛性は、各横間接取付部位９０における車体側の車幅方向の剛性に相当する。具体的には、上側剛性は、各ブラケット取付部位８０それ自体の車幅方向のイナータンスである。一方、下側剛性は、各横間接取付部位９０におけるバッテリユニット側の剛性に相当する。具体的には、下側剛性は、スペーサー１００を含めた各横間接取付ブラケット７５の車幅方向のイナータンスである。

（車体側およびバッテリユニット側の各々の剛性の計測）
イナータンスの計測方法について具体的に説明する。なお、説明する計測方法、計測に用いる装置などは、一例であり、状況に応じて適宜変更できる。

図９に、イナータンスの計測に用いる計測システム１１０を模式的に示す。計測システム１１０は、加振器１１１、加速度センサ１１２、計算ユニット１１３などで構成されている。加振器１１１は、加振棒１１１ａにより、特定の方向から任意の周波数で、測定対象に加振力を加えられるように構成されている。加振棒１１１ａには、加振力および周波数を計測して計算ユニット１１３に出力する加振センサ１１１ｂが取り付けられている。

加速度センサ１１２は、測定対象の加速度を計測し、計算ユニット１１３に出力する。計算ユニット１１３には、ＣＰＵやメモリなどのハードウエアと計算ソフトとが装備されている。計算ユニット１１３は、加振センサ１１１ｂおよび加速度センサ１１２の各々から入力される計測値に基づいて、イナータンスを算出する。

（車体側のイナータンスの計測）
バッテリユニット４０が装着されていない状態の車体１０が計測対象である。その車体１０を、例えば複数の空気バネの上に載置する。それにより、車体１０を浮かせた状態で支持する。その状態で、図１０に示すように、第１～第４の各ブラケット取付部位８０ａ～８０ｄのいずれか１つにボルトＢを締結すると共に、その表面（フロアフレーム２０の下面）に加速度センサ１１２を接着して固定する。そして、そのボルトＢに加振棒１１１ａの先端を接触させ、車幅方向に加振力が付与できるように、加振器１１１をセットする。

その後、例えば０Ｈｚ～８００Ｈｚの間のランダムな周波数により、加振器１１１で加振力を付与する。それと同時に、加振センサ１１１ｂおよび加速度センサ１１２による計測を行う。計算ユニット１１３は、これらセンサから入力された計測値に基づいて、イナータンスを算出する。それにより、計測したブラケット取付部位８０のイナータンスを取得する。

本実施形態では、特に１２５Ｈｚ程度の中周波数帯の振動騒音（ロードノイズ）の抑制が重要視されている。そこで、１１０Ｈｚ以上１４０Ｈｚ以下の周波数帯でのイナータンスを平均化し、その平均値を、剛性比の算出に用いる。

このような計測処理を、第１～第４の各ブラケット取付部位８０ａ～８０ｄに対して行い、合計８箇所からなるブラケット取付部位８０全てのイナータンスを算出する。そして、これらブラケット取付部位８０で算出されたイナータンスの平均値を、更に平均化し、その総合平均値を、車体側のイナータンスとして取り扱う。

（バッテリユニット側のイナータンスの計測）
車体１０への装着前のバッテリユニット４０が計測対象である。そのバッテリユニット４０を、車体側での計測と同様に、空気バネなどによって浮かせた状態で支持する。その状態で、図１１に示すように、第１～第４の各横間接取付ブラケット７５ａ～７５ｄのいずれか１つにおけるスペーサー１００の突端に、加速度センサ１１２を接着して固定する。そして、加振棒１１１ａの先端をそのスペーサー１００に接触させ、車幅方向に加振力が付与できるように、加振器１１１をセットする。

そうして、車体側での計測と同様に、加振器１１１で加振力を付与する。それと同時に、加振センサ１１１ｂおよび加速度センサ１１２による計測を行う。計算ユニット１１３は、これらセンサから入力された計測値に基づいて、イナータンスを算出する。それにより、計測した横間接取付ブラケット７５のイナータンスを取得する。

１１０Ｈｚ以上１４０Ｈｚ以下の周波数帯でのイナータンスを平均化し、その平均値を、剛性比の算出に用いる。このような計測処理を、第１～第４の各横間接取付ブラケット７５ａ～７５ｄに対して行い、合計８箇所からなる横間接取付ブラケット７５全てのイナータンスを算出する。そして、これら横間接取付ブラケット７５で算出されたイナータンスの平均値を、更に平均化し、その総合平均値を、バッテリユニット側のイナータンスとして取り扱う。

（剛性比の設定）
このようにして取得された、車体側のイナータンスの総合平均値を、上側剛性（Ｒｆ）とする。そして、バッテリユニット側のイナータンスの総合平均値を、下側剛性（Ｒｂ）とする。そうすることにより、剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）を設定する。

図１２に、本発明者らの知見に基づくグラフを示す。このグラフは、剛性比とフロアフレーム２０に起因した振動騒音（ロードノイズ）との相関関係を示している。縦軸は、１２５Ｈｚの周波数帯における振動騒音の大小を表している。横軸は、上述した剛性比を表している。

剛性比が小さくなるほど、振動騒音は大きくなる傾向が認められる。そして、剛性比が約０．１となる辺りに変曲点が認められる。剛性比が０．１より小さい領域では、剛性比が小さくなるほど、振動騒音が急激に増大する傾向が認められる。一方、剛性比が０．１以上の領域では、剛性比が大きくなるほど、振動騒音が減少する傾向が認められるが、その減少量は僅かである。

バッテリユニット側の剛性が大きくなるほど、剛性比は大きくなる。対して、バッテリユニット側の剛性が小さくなるほど、剛性比は小さくなる。すなわち、剛性比が小さくなるほど、バッテリユニット側の剛性を小さくできるので、スペーサー１００を含めた横間接取付ブラケット７５を軽量にできる。

そこで、この電動車両１では、変曲点を考慮して、剛性比が、０．１以上となるように設定されている。剛性比が０．１以上であれば、振動騒音を効果的に抑制できる。特に、剛性比を０．１以上０．５以下に設定すれば、振動騒音の抑制と軽量化とを、バランス良く両立することができる。

このように、本実施形態の電動車両１は、その下面を構成するフロアパネル１３と、その車両の両側に離れて前後方向に延びるように配置されてフロアパネル１３の下面に取り付けられることにより、中空角柱状の閉断面構造を構成する一対のフロアフレーム２０，２０と、これらフロアフレーム２０，２０の各々の下面に両側が取り付けられていて、フロアパネル１３の下方に配置されるバッテリユニット４０と、を備えている。

バッテリユニット４０は、複数のバッテリモジュール４５と、バッテリモジュール４５を収容するバッテリケース６０と、バッテリケース６０から略水平に張り出すことにより、フロアフレーム２０の下面（ブラケット取付部位８０）の直下に間隔を隔てて位置する横間接取付ブラケット７５と、を有している。

そして、フロアフレーム２０へのバッテリユニット４０の取付部位（横間接取付部位９０）において、イナータンスに基づいて、上側剛性（Ｒｆ）に対する、下側剛性（Ｒｂ）の比率からなる剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）が設定され、その剛性比が０．１以上となるように、横間接取付ブラケット７５が、スペーサー１００を介して、ブラケット取付部位８０に取り付けられている。

それにより、本実施形態の電動車両１によれば、各種の制約により、各ブラケット取付部位８０と、各横間接取付ブラケット７５とが、上下に離間して位置する場合であっても、スペーサー１００により、安価かつ簡単な変更で、これらを適切に取り付けることができる。しかも、これら横間接取付部位９０が、特定の剛性比に基づいて適切な値に設定されているので、電動車両１の重量増および振動騒音も効果的に抑制できる。従って、高性能な電動車両１を実現できる。

なお、開示する技術にかかる電動車両は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

実施形態では、スペーサー１００が間接取付ブラケット７０と一体に構成されている場合を例示したが、スペーサー１００は、間接取付ブラケット７０と別体に構成してもよい。

すなわち、取付時に、スペーサー１００にボルトＢを挿通し、そのボルトＢを締結することでスペーサー１００を固定する。この場合、スペーサー１００の高さを容易に変更できるので、利便性に優れる。また、間接取付ブラケット７０の共用化が可能になるので、部品点数の削減、部材コストの低減が図れる。

剛性に関する特定値は、イナータンスに限らない。剛性比（無次元数）が設定できればよいため、同じ単位の剛性値であればよい。

全ての横間接取付部位９０で特定の剛性比を設定することは必須でない。一部の横間接取付部位９０で剛性比を設定してもよい。

中間部は、基部７０ａに、別部材のスペーサー１００を固定して構成することに限らない。基部７０ａを膨出させたり基部７０ａの肉厚を大きくしたりすることにより、横間接取付ブラケット７５それ自体に形成してもよい。

１ 電動車両
１０ 車体
１１ サイドシル
１３ フロアパネル
１３ｅ フラットパネル
１６ ダッシュパネル
１６ａ トンネル部
１７ リヤパネル
１８ リヤサイドフレーム
２０ フロアフレーム
３０ リヤサスペンション
４０ バッテリユニット
４５ バッテリモジュール
５１ 第１の支持金具
５２ 第２の支持金具
５３ 第３の支持金具
５５ 支持フレーム
６０ バッテリケース
６１ バッテリトレイ
６２ 架設フレーム
６４ バッテリカバー
６５ バッテリフレーム
６５ａ 側枠部
６５ｂ 前枠部
６５ｃ 後枠部
７０ 間接取付ブラケット
７５ 横間接取付ブラケット
７５ａ～７５ｄ 第１～第４の横間接取付ブラケット
７６ 前間接取付ブラケット
７７ 横直付けブラケット
７８ 後直付けブラケット
８０ ブラケット取付部位
８０ａ～８０ｄ 第１～第４のブラケット取付部位
９０ 横間接取付部位
１００ スペーサー（中間部）
１１０ 計測システム
１１１ 加振器
１１２ 加速度センサ
１１３ 計算ユニット
Ｂ ボルト

Claims (10)

1. 車両の下面を構成するフロアパネルと、
   前記車両の両側に離れて前後方向に延びるように配置されて前記フロアパネルの下面に取り付けられることにより、中空角柱状の閉断面構造を構成する一対のフロアフレームと、
   前記フロアフレームの各々の下面に両側が取り付けられていて、前記フロアパネルの下方に配置されるバッテリユニットと、
   を備えた電動車両であって、
   前記バッテリユニットは、
   複数のバッテリモジュールと、
   前記バッテリモジュールを収容するバッテリケースと、
   前記バッテリケースの左右両側に、前後方向に間隔を隔てて取り付けられていて、前記バッテリケースから略水平に張り出すことにより、前記フロアフレームの下面の直下に間隔を隔てて位置する締結座部を有する取付ブラケットと、
   を有し、
   前記フロアフレームへの前記バッテリユニットの取付部位において、剛性に関する所定の特定値に基づいて、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｆ）に対する、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｂ）の比率からなる剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）が設定され、
   前記剛性比が０．１以上となるように、前記取付ブラケットの前記締結座部が、振動騒音の抑制と軽量化との関係に基づいて設定される所定のスペーサーを介してボルトで締結することにより、前記フロアフレームの下面に取り付けられている電動車両。
2. 請求項１に記載の電動車両において、
   前記剛性比が、０．１以上０．５以下に設定されている電動車両。
3. 請求項１または２に記載の電動車両において、
   前記スペーサーが筒状に構成されていて、
   前記ボルトを前記スペーサーに挿通してナットに締結することにより、前記取付ブラケットが前記フロアフレームの下面に取り付けられている電動車両。
4. 請求項３に記載の電動車両において、
   前記スペーサーが、前記取付ブラケットと一体に構成されている電動車両。
5. 請求項３に記載の電動車両において、
   前記スペーサーが、前記取付ブラケットと別体に構成されている電動車両。
6. 請求項１～５のいずれか１つに記載の電動車両において、
   剛性に関する前記所定の特定値に、イナータンスが用いられている電動車両。
7. 請求項６に記載の電動車両において、
   前記フロアフレームへの前記バッテリユニットの取付部位のうち、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分、および、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分の各々に対し、車幅方向から所定の加振力を入力することによって発生する加速度を計測することにより、前記加振力に対する前記加速度の比からなる前記イナータンスを取得し、
   前記フロアフレームの下面よりも上側の部分において取得された前記イナータンスを、前記フロアフレームの下面よりも上側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｆ）とし、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分において取得された前記イナータンスを、前記フロアフレームの下面よりも下側の部分における車幅方向の剛性（Ｒｂ）とすることにより、前記剛性比（Ｒｂ／Ｒｆ）が設定されている電動車両。
8. 請求項７に記載の電動車両において、
   前記イナータンスの取得に、１１０Ｈｚ以上１４０Ｈｚ以下の周波数帯の加振力が用いられている電動車両。
9. 請求項１～８のいずれか１つに記載の電動車両において、
   前記バッテリケースは、
   前記バッテリモジュールが載置されるバッテリトレイと、
   閉断面構造に構成されていて前記バッテリトレイの周囲を囲むバッテリフレームと、
   を有し、
   前記バッテリトレイの下面が前記バッテリフレームの下面と略同じ高さに位置するように配置されている電動車両。
10. 請求項１～９のいずれか１つに記載の電動車両において、
    前記フロアパネルのうち、前記バッテリユニットと上下に対向している部分が、前後方向に延びるトンネル部の無い、フラットパネルで構成されている電動車両。

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