WO2019208749A1 - 車両用バッテリハウジング、車両用バッテリパック、及び電動車両 - Google Patents

車両用バッテリハウジング、車両用バッテリパック、及び電動車両 Download PDF

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ビクラム メノン
マーカス ウール
ローランド マカハマー
ネグロ ピーター デル
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ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト
エーヴィエル・リスト・ゲーエムベーハー
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle battery housing used in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a vehicle battery pack in which a battery is mounted on the vehicle battery housing, and an electric vehicle including the vehicle battery pack.
  • a driving battery is mounted to drive the motor, and power necessary for traveling the vehicle is obtained by supplying electric power from the battery to the motor. .
  • Patent Document 1 discloses a battery box holding structure for commercial vehicles that can improve collision safety.
  • a commercial vehicle has a larger vehicle weight than a passenger car due to a structure for loading luggage or an increase in size of the vehicle itself. For this reason, in the field of commercial vehicles where the vehicle weight is larger than that of passenger cars, it is important to increase the battery capacity that can be mounted on the electric vehicle in order to put into practical use an electric vehicle that allows a sufficient travel distance. It is a problem.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle battery housing capable of increasing the capacity of a battery that can be mounted on an electric vehicle, and the battery mounted on the vehicle battery housing. Another object is to provide a vehicle battery pack and an electric vehicle including the vehicle battery pack.
  • a vehicle battery housing is a vehicle battery housing mounted on a vehicle including a ladder frame, and is disposed in a first space between two side rails of the ladder frame.
  • the first battery housing portion and the second space below the first space in the vehicle height direction are connected to the first battery housing portion and have a width larger than the width of the first battery housing portion in the vehicle width direction.
  • a second battery housing portion is a vehicle battery housing mounted on a vehicle including a ladder frame, and is disposed in a first space between two side rails of the ladder frame.
  • the first battery housing portion and the second space below the first space in the vehicle height direction are connected to the first battery housing portion and have a width larger than the width of the first battery housing portion in the vehicle width direction.
  • a second battery housing portion is a vehicle battery housing mounted on a vehicle including a ladder frame, and is disposed in a first space between two side rails of the ladder frame.
  • the first battery housing portion and the second space below the first space in the vehicle height direction are connected to the first battery housing portion and have
  • the width of the second battery housing portion in the vehicle width direction may be larger than the distance between the side rails.
  • the first battery housing portion includes an inner end portion in the vehicle width direction of the flange of one of the side rails, and the other You may arrange
  • the width of the second battery housing portion in the vehicle width direction is based on the distance between the webs of the two side rails. May be larger.
  • the width of the second battery housing portion in the vehicle width direction is based on the distance between the webs of the two side rails. May be small.
  • the side rail protects the second battery housing portion from the external force from the side of the vehicle, and the side collision safety can be improved.
  • the second battery housing portion may have higher rigidity than the first battery housing portion.
  • the first battery housing portion and the second battery housing portion may be formed of the same metal. Good. Thereby, corrosion of the material in a 1st battery accommodating part and a 2nd battery accommodating part is prevented, and the reliability of the battery housing for vehicles can be improved.
  • the first battery housing portion includes a main housing region in which a battery is disposed and a vehicle in the main housing region. You may provide the additional accommodating area
  • the additional storage area may have a dimension in the vehicle height direction that gradually decreases toward the side rail.
  • a vehicle battery pack includes the vehicle battery housing according to any one of (1) to (7), wherein the first battery is accommodated in the first battery accommodating portion, and the second battery A 2nd battery is accommodated in a battery accommodating part.
  • the battery is mounted by effectively utilizing the space around the side rail due to the positional relationship between the side rail and the vehicle battery housing. As a result, the battery capacity that can be mounted on the vehicle is increased.
  • a vehicle battery pack according to this application example includes the vehicle battery housing according to (8) or (9), and a plurality of batteries are accommodated in the first battery accommodating portion and the second battery accommodating portion.
  • the high voltage wiring and the low voltage wiring are accommodated in the additional accommodating portion. Thereby, the space around the side rail is effectively utilized, and the wiring in the battery housing is organized and can be stored.
  • An electric vehicle according to this application example includes the vehicle battery pack according to (10) or (11).
  • the battery is mounted using the space around the side rail effectively due to the positional relationship between the side rail and the vehicle battery housing. As a result, an electric vehicle with an increased battery capacity is provided.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing an overall configuration of an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention. It is a perspective view of the battery housing which concerns on 1st embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. It is a front view which shows the positional relationship of the battery housing and side rail which concern on 1st embodiment of this invention. It is a front view which shows the positional relationship of the battery housing and side rail which concern on 2nd embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the positional relationship of the battery housing and side rail which concern on 3rd embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing the overall configuration of the electric vehicle according to the present embodiment.
  • the electric vehicle 1 is an electric truck including a ladder frame 10, a cab 20, a packing box 30, a wheel mechanism 40, a driving device 50, and a battery pack 60.
  • it represents as a top view at the time of seeing from the upper surface of the electric vehicle 1 so that the cab 20 and the packing box 30 may permeate
  • the electric vehicle 1 is assumed as an electric vehicle including a motor (electric motor) as a driving source for traveling, but may be a hybrid vehicle further including an engine.
  • the electric vehicle 1 is not limited to an electric truck, and may be another commercial vehicle including a battery for driving the vehicle.
  • the ladder frame 10 includes a left side rail 11L, a right side rail 11R, and a plurality of cross members 12.
  • the left side rail 11L and the right side rail 11R extend in the front-rear direction A of the electric vehicle 1 and are arranged parallel to the vehicle width direction B.
  • the plurality of cross members 12 connect the left side rail 11L and the right side rail 11R. That is, the ladder frame 10 constitutes a so-called ladder type frame.
  • the ladder frame 10 supports the cab 20, the cargo box 30, the driving device 50, the battery pack 60, and other heavy objects mounted on the electric vehicle 1.
  • the left side rail 11L and the right side rail 11R are collectively referred to simply as the side rail 11.
  • the cab 20 is a structure including a driver's seat (not shown), and is provided above the front portion of the ladder frame 10.
  • the packing box 30 is a structure on which a load or the like conveyed by the electric vehicle 1 is loaded, and is provided above the rear portion of the ladder frame 10.
  • the wheel mechanism 40 positioned in front of the vehicle is composed of a front axle 42 as an axle of the left and right front wheels 41 and two front wheels 41 positioned in front of the vehicle.
  • the wheel mechanism 40 located on the rear side of the vehicle includes a rear wheel 43 that is located on the rear side of the vehicle and that is disposed on each of the left and right sides, and a rear axle 44 that serves as an axle of the rear wheels 43.
  • a driving force is transmitted so that the rear wheel 43 may function as a driving wheel, and the electric vehicle 1 will drive
  • the wheel mechanism 40 is suspended from the ladder frame 10 via a suspension mechanism (not shown) and supports the weight of the electric vehicle 1.
  • the driving device 50 includes a motor unit 51 and a gear unit 52.
  • the motor unit 51 includes a motor 53 and a motor housing 54 that houses the motor 53.
  • the gear unit 52 includes a reduction mechanism 55 composed of a plurality of gears, a differential mechanism 56 that distributes power input from the reduction mechanism 55 to the left and right rear wheels 43, and a gear that houses the reduction mechanism 55 and the differential mechanism 56.
  • the housing 57 is configured.
  • the driving device 50 transmits the driving force to the rear axle 44 by reducing the driving torque of the motor 53 to a rotational speed suitable for traveling of the vehicle via the speed reducing mechanism 55 and the differential mechanism 56.
  • the drive device 50 can cause the electric vehicle 1 to travel by rotating the rear wheel 43 via the rear axle 44.
  • the driving device 50 is disposed on the inner side in the vehicle width direction B with respect to the left side rail 11L and the right side rail 11R (that is, a space between the side rails), and is supported by a support member (not shown). It is supported by the ladder frame 10.
  • the battery pack 60 includes a plurality of batteries 61 that supply power to the motor 53 as an energy source for running the electric vehicle 1, and a battery housing 62 that houses the batteries 61.
  • the battery pack 60 is a relatively large and large capacity secondary battery for storing electric power required for the electric vehicle 1.
  • the battery pack 60 is disposed between the left side rail 11L and the right side rail 11R in the vehicle width direction B and in front of the vehicle of the driving device 50.
  • the battery pack 60 is fixed or suspended on the ladder frame 10 by a connecting member (not shown). The specific positional relationship between the battery pack 60 and the side rail 11 will be described later.
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery housing according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the battery pack 60 has a shape extending along the front-rear direction A. Further, the battery pack 60 has a shape in which a cross-sectional shape in a plane defined by the vehicle width direction B and the vehicle height direction C is an inverted T shape.
  • the battery housing 62 that is a constituent member of the battery pack 60 includes a first battery housing portion 63, a second battery housing portion 64, a partition wall 65, and a plurality of joining members 66.
  • the 1st battery accommodating part 63 and the 2nd battery accommodating part 64 are box-shaped housing
  • the first battery housing part 63 and the second battery housing part 64 are arranged so that their openings face each other via the partition wall 65.
  • the plurality of joining members 66 penetrate through the first battery housing portion 63 and the partition wall 65 and reach the second battery housing portion 64, whereby the first battery housing portion 63, the second battery housing portion 64, and the partition wall 65. Are connected.
  • the battery housing 62 has a rectangular parallelepiped first battery housing space 71 surrounded by the first battery housing portion 63 and the partition wall 65, and a second battery housing portion 64 and the partition wall 65.
  • a rectangular parallelepiped second battery housing space 72 is formed. That is, the first battery housing space 71 and the second battery housing space 72 are provided separated by the partition wall 65.
  • the size of the second battery housing portion 64 is larger than the size of the first battery housing portion 63, and the size of the second battery housing space 72 is also larger than that of the first battery housing space 71. Is also getting bigger.
  • the width (dimension) of the second battery housing portion 64 is larger than the width of the first battery housing portion 63, and the first battery housing portion in the front-rear direction A and the vehicle height direction C
  • the dimensions of 63 and the second battery housing 64 are substantially the same.
  • the width of the second battery housing space 72 is larger than the width of the first battery housing space 71, and the first battery housing space 71 and the second battery in the front-rear direction A and the vehicle height direction C are the same.
  • the dimensions of the accommodation space 72 are substantially the same.
  • the 2nd battery accommodation space 72 can accommodate a larger quantity of batteries 61.
  • two batteries 61 are accommodated in the first battery accommodating space 71, and three batteries are accommodated in the second battery accommodating space 72.
  • the battery 61 accommodated in the first battery accommodating portion 63 corresponds to the first battery
  • the battery accommodated in the second battery accommodating portion 64 corresponds to the second battery
  • these batteries 61 are electrically connected by wiring (not shown).
  • the quantity is not limited, and can be appropriately changed according to the amount of power required for the electric vehicle 1, the dimensions and characteristics of the battery 61, and the like.
  • the material of the first battery housing part 63, the second battery housing part 64, and the partition wall 65 is, for example, a light metal such as aluminum. Thereby, while reducing the weight of battery pack 60 itself, it can be set as the strong structure which can endure external force. Further, the material of these members constituting the battery housing 62 may be the same metal. This is to prevent corrosion of the joining member 66 that joins the constituent members of the battery housing 62.
  • the rigidity of the second battery housing part 64 is higher than the rigidity of the first battery housing part 63.
  • the rigidity may be adjusted by making the thickness of the second battery housing portion 64 larger than the thickness of the first battery housing portion 63.
  • the first battery accommodating portion 63 is disposed so as to be sandwiched between the side rails 11, the second battery accommodating portion is protected from a collision from the side by the side rail 11. Since 64 is arrange
  • the first battery accommodating portion 63 is formed by processing the sheet-like material manufactured by the rolling formation, and the comparison is performed by extrusion molding or die casting.
  • the second battery accommodating portion 64 may be formed by processing a thick and strong bulk material.
  • the first battery housing portion 63 may be made of a lighter member such as a resin, and the second battery housing portion 64 may be made of a metal material.
  • FIG. 4 is a front view showing the positional relationship between the battery housing 62 and the side rail 11 according to the present embodiment.
  • a first space 81 exists between the left side rail 11L and the right side rail 11R, and a second space 82 exists below the first space 81 in the vehicle height direction C. is doing.
  • the battery housing 62 is disposed over the first space 81 and the second space 82.
  • the first battery accommodating portion 63 of the battery housing 62 is mainly disposed in the first space 81.
  • the 1st battery accommodating part 63 is between the vehicle width direction inner side edge part 13a of the flange 13 of the left side rail 11L, and the vehicle width direction inner side edge part 13a of the right side rail 11R.
  • the width of the first battery housing 63 in the vehicle width direction is smaller than the distance between the side rails.
  • the distance between the side rails is a distance D1 from the vehicle width direction inner end portion 13a of the flange 13 of the left side rail 11L to the vehicle width direction inner end portion 13a of the flange 13 of the right side rail 11R.
  • the second battery accommodating portion 64 and the partition wall 65 of the battery housing 62 are disposed in the second space 82 below the side rail 11. That is, the second battery housing part 64 and the partition wall 65 of the battery housing 62 are connected to the first battery housing part 63 in the second space 82.
  • the width of the second battery accommodating portion 64 and the partition wall 65 in the vehicle width direction B is not only larger than the distance D1 between the side rails but also larger than the distance between the webs of the side rails 11.
  • the second battery housing part 64 and the partition wall 65 protrude from the side rail 11 toward the side.
  • the distance between the webs is a distance D2 from the vehicle width direction outer end surface 14a of the web 14 of the left side rail 11L to the vehicle width direction outer end surface 14a of the web 14 of the right side rail 11R.
  • the battery 61 can be mounted by effectively utilizing the space around the side rail 11 due to the configuration of the battery housing 62 and the positional relationship between the side rail 11 and the battery housing 62. For this reason, increase of the battery capacity which can be mounted in the electric vehicle 1 is achieved.
  • the width of the second battery accommodating portion 64 in the vehicle width direction B is larger than the distance between the webs of the side rails 11, the mountable battery capacity is further increased. Furthermore, since the 1st battery accommodating part 63 is pinched
  • the first battery housing space 71 in the first battery housing portion 63 and the second battery housing space 72 in the second battery housing portion 64 are separated by the partition wall 65. You may form one accommodation space, without providing.
  • the battery 61 may be mounted across the first battery housing 63 and the second battery housing 64.
  • FIG. 5 is a front view showing a positional relationship between the battery housing and the side rail according to the second embodiment.
  • the width of the second battery housing portion 64 in the vehicle width direction B is smaller than the distance D2 between the webs of the side rails 11 and between the side rails. It is larger than the distance D1.
  • the width in the vehicle width direction B of the second battery housing portion 64 is set to the side rail within a range in which the battery capacity necessary for the electric vehicle 1 can be secured. It may be smaller than the distance D1 between them.
  • the battery pack 60 according to the first embodiment has an inverted T shape as a cross-sectional shape, but may have other shapes.
  • an inverted Y shape is provided as a cross-sectional shape will be described as a third embodiment with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the battery housing and the side rail according to the present embodiment.
  • the battery pack 60 ′ according to the present embodiment is different from the battery pack 60 according to the first embodiment in the shape of the first battery housing portion 63 ′, and the other shapes are the same. It is. For this reason, members other than the first battery housing portion 63 ′ are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • the first space 81 between the side rails 11 has the same dimension in the vehicle width direction B, but the second space 82 below the side rail 11.
  • the dimension in the vehicle width direction B increases as it goes downward in the vehicle height direction C. That is, a part of the side wall of the first battery housing part 63 ′ is inclined toward the side rail 11.
  • the first battery accommodating portion 63 ′ includes a main accommodating area 91 in which the battery 61 is disposed, and an additional accommodating area 92 that is located at both ends of the main accommodating area 91 in the vehicle width direction B. .
  • the dimension of the additional accommodation area 92 in the vehicle height direction C is gradually reduced toward the side rail 11.
  • the first battery storage space 71 ′ is configured from the main storage area 91 and the additional storage area 92.
  • the additional accommodation area 92 is not large enough to accommodate the battery 61 like the main accommodation area 91, but is large enough to arrange various wirings.
  • the high voltage wiring 93 and the low voltage wiring 94 are disposed in the additional accommodation region 92.
  • the space around the side rails 11 can be more effectively used to secure the space for wiring connecting the batteries 61 and the output wiring for the battery. This makes it possible to simplify the layout design in the battery housing 62 '.

Abstract

ラダーフレーム（１０）を備える車両（１）に搭載される車両用バッテリハウジング（６２）であって、バッテリハウジング（６２）は、ラダーフレーム（１０）の２本のサイドレール（１１）間である第１スペース（８１）に配置される第１バッテリ収容部（６３）と、第１スペース（８１）よりも車高方向下方の第２スペース（８２）において、第１バッテリ収容部（６３）に連結され、第１バッテリ収容部（８１）の車幅方向における幅よりも大きい幅を有する第２バッテリ収容部（６４）と、を含む。

Description

車両用バッテリハウジング、車両用バッテリパック、及び電動車両
　本発明は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の電動車両に用いられる車両用バッテリハウジング、当該車両用バッテリハウジングにバッテリが搭載された車両用バッテリパック、及び当該車両用バッテリパックを備える電動車両に関する。
　従来から、環境負荷低減の観点に着目し、エンジンのような内燃機関に代えて走行用動力源としてモータを利用する電気自動車、及び当該内燃機関と当該モータとを併用するハイブリッド自動車等の電動車両の開発が進んでいる。特に、これらの電動車両においては、当該モータを駆動するために駆動用のバッテリが搭載され、当該バッテリから当該モータへ電力を供給することにより、車両を走行するために必要となる動力が得られる。
　近年、このような電動車両に関し、トラック等の商用車の分野においても、その開発が行われている。例えば、特許文献１には、衝突安全性を向上することができる商用車向けのバッテリボックスの保持構造が開示されている。
特開２０１６－１１３０６３号公報
　しかしながら、商用車は、荷物を積載するための構造、又は車両自体の大型化のために、乗用車と比較して車両重量が大きくなる。このため、乗用車に比べて車両重量が大きい商用車の分野において、十分な走行距離を可能とする電動車両を実用化するためには、電動車両に搭載可能なバッテリ容量を増大することが重要な課題である。
　本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動車両に搭載可能なバッテリ容量を増大できる車両用バッテリハウジング、当該車両用バッテリハウジングにバッテリが搭載された車両用バッテリパック、及び当該車両用バッテリパックを備える電動車両を提供することにある。
　（１）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、ラダーフレームを備える車両に搭載される車両用バッテリハウジングであって、前記ラダーフレームの２本のサイドレール間である第１スペースに配置される第１バッテリ収容部と、前記第１スペースよりも車高方向下方の第２スペースにおいて、前記第１バッテリ収容部に連結され、前記第１バッテリ収容部の車幅方向における幅よりも大きい幅を有する第２バッテリ収容部と、を含む。
　上記適用例に係る車両用バッテリハウジングにおいては、上記のような構成及び、サイドレールと車両用バッテリハウジングとの配置関係により、サイドレールの周辺のスペースを有効に活用してバッテリを搭載することができる。これにより、車両に搭載可能なバッテリ容量の増大が図られることになる。
　（２）また、本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（１）において、前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記サイドレール間の距離よりも大きくてもよい。このような第２バッテリ収容部の幅の設定により、第２バッテリ収容部におけるバッテリの搭載量が増加され、車両に搭載可能なバッテリ容量の更なる増大が図られる。
　（３）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（１）又は（２）において、前記第１バッテリ収容部は、一方の前記サイドレールのフランジの車幅方向内側端部と、他方の前記サイドレールのフランジの車幅方向内側端部との間に配置されてもよい。このような第１バッテリ収容部の配置により、第１バッテリ収容部の側方がサイドレールによって囲まれ、車両の側方からの外力から第１バッテリ収容部を保護可能となり、側突安全性を向上させることができる。
　（４）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（２）又は（３）において、前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記２本のサイドレールのウェブ間の距離よりも大きくてもよい。このような第２バッテリ収容部の幅の設定により、第２バッテリ収容部におけるバッテリの搭載量が増加され、車両に搭載可能なバッテリ容量の更なる増大が図られる。
　（５）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（２）又は（３）において、前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記２本のサイドレールのウェブ間の距離よりも小さくてもよい。このような第２バッテリ収容部の幅の設定により、サイドレールが車両の側方からの外力から第２バッテリ収容部を保護することになり、側突安全性を向上させることができる。
　（６）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記第２バッテリ収容部は、前記第１バッテリ収容部よりも高い剛性を備えてもよい。これにより、車両の側方からの外力から影響を受ける可能性がある第２バッテリ収容部においても、当該外力から収容されたバッテリを保護することができ、側突安全性を更に向上させることができる。
　（７）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部は、同一の金属から形成されてもよい。これにより、第１バッテリ収容部及び第２バッテリ収容部における材料の腐食が防止され、車両用バッテリハウジングの信頼性を高めることができる。
　（８）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（１）乃至（７）のいずれかにおいて、前記第１バッテリ収容部は、バッテリが配置される主収容領域及び前記主収容領域の車幅方向の両端に位置する追加収容領域を備えてもよい。これにより、サイドレールの周辺のスペースを更に有効に活用し、バッテリ以外の配線等の収納が容易となり、バッテリハウジング内のレイアウト設計の簡素化を図ることが可能になる。
　（９）本適用例に係る車両用バッテリハウジングは、上記（８）において、前記追加収容領域は、前記サイドレールに向かうにつれて、車高方向の寸法が徐々に小さくなってもよい。これにより、バッテリハウジング内の配線等を整理して収納することができ、バッテリハウジング内のレイアウト設計の簡素化を図ることが可能になる。
　（１０）本適用例に係る車両用バッテリパックは、上記（１）乃至（７）のいずれかの車両用バッテリハウジングを備え、前記第１バッテリ収容部に第１バッテリが収容され、前記第２バッテリ収容部に第２バッテリが収容される。
このような車両用バッテリパックにおいては、サイドレールと車両用バッテリハウジングとの配置関係により、サイドレールの周辺のスペースを有効に活用してバッテリが搭載されていることになる。これにより、車両に搭載可能なバッテリ容量の増大が図られることになる。
　（１１）本適用例に係る車両用バッテリパックは、上記（８）又は（９）の車両用バッテリハウジングを備え、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部に複数のバッテリが収容され、前記追加収容部に高電圧配線及び低電圧配線が収容される。これにより、サイドレールの周辺のスペースを有効に活用され、バッテリハウジング内の配線が整理されて収納可能になる。
　（１２）本適用例に係る電動車両は、上記（１０）又は（１１）の車両用バッテリパックを備える。このような電動車両においては、サイドレールと車両用バッテリハウジングとの配置関係により、サイドレールの周辺のスペースを有効に活用してバッテリが搭載されていることになる。これにより、バッテリ容量の増大が実現された電動車両が提供されることになる。
本発明の第一実施形態に係る電動車両の全体構成を概略的に示す上面図である。 本発明の第一実施形態に係るバッテリハウジングの斜視図である。 図２のIII-III線に沿った断面図である。 本発明の第一実施形態に係るバッテリハウジングとサイドレールとの位置関係を示す正面図である。 本発明の第二実施形態に係るバッテリハウジングとサイドレールとの位置関係を示す正面図である。 本発明の第三実施形態に係るバッテリハウジングとサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
　以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつその構成について詳細に説明する。
＜第一実施形態＞
　先ず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る電動車両１の全体構成を説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る電動車両の全体構成を概略的に示す上面図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る電動車両１は、ラダーフレーム１０、キャブ２０、荷箱３０、車輪機構４０、駆動装置５０、及びバッテリパック６０を備える電動トラックである。なお、図１では、電動車両１の上面からキャブ２０及び荷箱３０を透過するように見た場合の上面図として表している。
　本実施形態において、電動車両１は、走行用駆動源としてモータ（電動機）を備える電気自動車として想定されているが、エンジンを更に備えるハイブリッド自動車であってもよい。また、電動車両１は電動トラックに限定されることなく、車両を駆動するためのバッテリを備える他の商用車であってもよい。
　ラダーフレーム１０は、左サイドレール１１Ｌ、右サイドレール１１Ｒ、及び複数のクロスメンバ１２を有する。左サイドレール１１Ｌ及び右サイドレール１１Ｒは、電動車両１の前後方向Ａに延在し、互いに車幅方向Ｂに対して平行に配置される。複数のクロスメンバ１２は、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとを連結している。すなわち、ラダーフレーム１０は、いわゆる梯子型フレームを構成している。そして、ラダーフレーム１０は、キャブ２０、荷箱３０、駆動装置５０、バッテリパック６０、及び電動車両１に搭載されるその他の重量物を支持する。以下において、左サイドレール１１Ｌ及び右サイドレール１１Ｒを総称して、単にサイドレール１１とも称する。
　キャブ２０は、図示しない運転席を含む構造体であり、ラダーフレーム１０の前部上方に設けられている。一方、荷箱３０は、電動車両１によって搬送される荷物等が積載される構造体であり、ラダーフレーム１０の後部上方に設けられている。
　車両前方に位置する車輪機構４０は、本実施形態において、車両前方に位置する左右の前輪４１、２つの前輪４１の車軸としてのフロントアクスル４２から構成される。また、車両後方に位置する車輪機構４０は、車両後方に位置し且つ左右に各２つ配置された後輪４３、これらの後輪４３の車軸としてのリアアクスル４４から構成される。そして、本実施形態に係る電動車両１においては、後輪４３が駆動輪として機能するように駆動力が伝達され、電動車両１が走行することになる。なお、車輪機構４０は、図示しないサスペンション機構を介してラダーフレーム１０に懸架され、電動車両１の重量を支持する。
　駆動装置５０は、モータユニット５１及びギアユニット５２を有する。モータユニット５１は、モータ５３、及びモータ５３を収容するモータハウジング５４から構成される。ギアユニット５２は、複数のギアからなる減速機構５５、減速機構５５から入力される動力を左右の後輪４３に対して振り分ける差動機構５６、並びに減速機構５５及び差動機構５６を収容するギアハウジング５７から構成される。
　また、駆動装置５０は、減速機構５５及び差動機構５６を介して、モータ５３の駆動トルクを車両の走行に適した回転速度に減速してリアアクスル４４に駆動力を伝達する。これにより駆動装置５０は、リアアクスル４４を介して後輪４３を回転させて電動車両１を走行させることができる。ここで、駆動装置５０は、本実施形態においては、左サイドレール１１Ｌ及び右サイドレール１１Ｒに対して車幅方向Ｂの内側（すなわち、サイドレール間のスペース）に配置され、図示しない支持部材によりラダーフレーム１０に支持されている。
　バッテリパック６０は、電動車両１を走行させるためのエネルギー源としてモータ５３に電力を供給する複数のバッテリ６１と、バッテリ６１を収容するバッテリハウジング６２を有している。バッテリパック６０は、電動車両１に必要とされる電力を蓄えるために比較的大型で大容量の二次電池である。ここで、バッテリパック６０は、本実施形態において、車幅方向Ｂに対して左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとの間、且つ駆動装置５０の車両前方に配置される。例えば、バッテリパック６０は、図示しない連結部材によりラダーフレーム１０に固定又は懸架される。なお、バッテリパック６０とサイドレール１１との具体的な位置関係については後述する。
　次に、図２及び図３を参照しつつ、本実施形態に係るバッテリパック６０の構造を説明する。ここで、図２は、本実施形態に係るバッテリハウジングの斜視図であり、図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。
　図２に分かるように、バッテリパック６０は、前後方向Ａに沿って延在するような形状を備えている。また、バッテリパック６０は、車幅方向Ｂ及び車高方向Ｃによって規定される平面における断面形状が逆Ｔ型となる形状を備えている。
　図２及び図３に示すように、バッテリパック６０の構成部材であるバッテリハウジング６２は、第１バッテリ収容部６３、第２バッテリ収容部６４、隔壁６５、複数の接合部材６６を備えている。第１バッテリ収容部６３及び第２バッテリ収容部６４は、バッテリを収納するための開口が設けられた箱型の筐体である。第１バッテリ収容部６３と第２バッテリ収容部６４とは、隔壁６５を介して互いの開口が向かい合うように配置されている。そして、複数の接合部材６６が、第１バッテリ収容部６３及び隔壁６５を貫通し、第２バッテリ収容部６４まで到達することにより、第１バッテリ収容部６３、第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５が連結されている。
　このようなバッテリハウジング６２の構成により、バッテリハウジング６２内には、第１バッテリ収容部６３及び隔壁６５によって囲まれた直方体状の第１バッテリ収容空間７１と、第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５によって囲まれた直方体状の第２バッテリ収容空間７２とが形成されている。すなわち、第１バッテリ収容空間７１と第２バッテリ収容空間７２とが、隔壁６５によって分離されて設けられている。
　図３に示すように、第２バッテリ収容部６４の寸法は、第１バッテリ収容部６３の寸法よりも大きくなっており、更には第２バッテリ収容空間７２の寸法も第１バッテリ収容空間７１よりも大きくなっている。具体的には、車幅方向Ｂにおいて、第２バッテリ収容部６４の幅（寸法）は、第１バッテリ収容部６３の幅よりも大きく、前後方向Ａ及び車高方向Ｃにおける第１バッテリ収容部６３及び第２バッテリ収容部６４の寸法は略同一である。同様に、車幅方向Ｂにおいて、第２バッテリ収容空間７２の幅は、第１バッテリ収容空間７１の幅よりも大きく、前後方向Ａ及び車高方向Ｃにおける第１バッテリ収容空間７１及び第２バッテリ収容空間７２の寸法は略同一である。このため、第１バッテリ収容空間７１と比較して、第２バッテリ収容空間７２は、より多くの数量のバッテリ６１を収容できることになる。本実施形態においては、第１バッテリ収容空間７１に２つのバッテリ６１が収容され、第２バッテリ収容空間７２に３つのバッテリが収容されている。
　ここで、第１バッテリ収容部６３（第１バッテリ収容空間７１）に収容されたバッテリ６１が第１バッテリに該当し、第２バッテリ収容部６４（第２バッテリ収容空間７２）に収容されたバッテリ６１が第２バッテリに該当し、これらのバッテリ６１は、図示しない配線によって電気的に接続されている。なお、当該数量については限定されず、電動車両１に要求される電力量や、バッテリ６１の寸法及び特性等に応じて適宜変更することができる。
　第１バッテリ収容部６３、第２バッテリ収容部６４、及び隔壁６５の材料は、例えば、アルミニウム等の軽金属である。これにより、バッテリパック６０自体の重量を低減しつつも、外力に耐えうる強固な構成とすることができる。また、バッテリハウジング６２を構成するこれらの部材の材質を同一の金属としてもよい。これにより、バッテリハウジング６２の各構成部材を接合する接合部材６６の腐食を防止するためである。
　また、第２バッテリ収容部６４の剛性は、第１バッテリ収容部６３の剛性よりも高い。例えば、第２バッテリ収容部６４の厚みを第１バッテリ収容部６３の厚みよりも大きくすることにより、当該剛性を調整してもよい。これは、後述するように、第１バッテリ収容部６３は、サイドレール１１によって挟まれるように配置されるため、サイドレール１１によって側方からの衝突から保護されているものの、第２バッテリ収容部６４は、サイドレール１１の下方に配置されるため、側突安全性を向上させることが好ましいためである。そして、このような剛性の調整により、第１バッテリ収容部６３をより軽量化してバッテリパック６０自体の重量を低減しつつも、側突安全性の向上が図られることになる。
　なお、当該剛性の調整については、厚みによる調整以外に、例えば、ローリング形成によって製造されたシート状の材料に加工を施して第１バッテリ収容部６３を形成し、押出成形又は金型鋳造によって比較的に厚く且つ強固なバルク状の材料に加工を施して第２バッテリ収容部６４を形成してもよい。また、接合部材６６の腐食防止を図ることができれば、第１バッテリ収容部６３を樹脂等のより軽量な部材から構成し、第２バッテリ収容部６４を金属材料から構成するようにしてもよい。
　次に、図４を参照しつつ、本実施形態に係るバッテリハウジング６２とサイドレール１１との位置関係を説明する。ここで、図４は、本実施形態に係るバッテリハウジング６２とサイドレール１１との位置関係を示す正面図である。
　図４に示すように、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとの間には第１スペース８１が存在し、当該第１スペース８１よりも車高方向Ｃの下方には第２スペース８２が存在している。そして、バッテリハウジング６２は、第１スペース８１及び第２スペース８２にわたって配設されている。
　より具体的に、バッテリハウジング６２の第１バッテリ収容部６３は、主として第１スペース８１に配置されている。また、本実施形態において、第１バッテリ収容部６３は、左サイドレール１１Ｌのフランジ１３の車幅方向内側端部１３ａと、右サイドレール１１Ｒの１２の車幅方向内側端部１３ａとの間に配置されている。すなわち、第１バッテリ収容部６３の車幅方向における幅は、サイドレール間の距離よりも小さい。ここで、サイドレール間の距離とは、左サイドレール１１Ｌのフランジ１３の車幅方向内側端部１３ａから、右サイドレール１１Ｒのフランジ１３の車幅方向内側端部１３ａまでの距離Ｄ１である。
　一方、バッテリハウジング６２の第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５は、サイドレール１１の下方である第２スペース８２に配置されている。すなわち、バッテリハウジング６２の第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５は、第２スペース８２において、第１バッテリ収容部６３に連結されていることになる。
　また、本実施形態において、第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５の車幅方向Ｂにおける幅は、サイドレール間の距離Ｄ１よりも大きいだけでなく、サイドレール１１のウェブ間の距離よりも大きい。すなわち、第２バッテリ収容部６４及び隔壁６５は、サイドレール１１よりも側方に向けて突出していることになる。ここで、ウェブ間の距離とは、左サイドレール１１Ｌのウェブ１４の車幅方向外側端面１４ａから、右サイドレール１１Ｒのウェブ１４の車幅方向外側端面１４ａまでの距離Ｄ２である。
　このようなバッテリハウジング６２の構成、及びサイドレール１１とバッテリハウジング６２との配置関係により、サイドレール１１の周辺のスペースを有効に活用してバッテリ６１を搭載することができる。このため、電動車両１に搭載可能なバッテリ容量の増大が図られることになる。
　また、本実施形態においては、第２バッテリ収容部６４の車幅方向Ｂにおける幅がサイドレール１１のウェブ間の距離よりも大きいため、搭載可能なバッテリ容量の増大が更に図られている。更に、第１バッテリ収容部６３がサイドレール１１によって挟まれているため、側突安全性の向上も図られることになる。
　なお、本実施形態においては、第１バッテリ収容部６３における第１バッテリ収容空間７１と、第２バッテリ収容部６４における第２バッテリ収容空間７２とが隔壁６５によって分離されていたが、隔壁６５を設けずに、１つの収容空間を形成してもよい。この場合には、第１バッテリ収容部６３と第２バッテリ収容部６４とにまたがって、バッテリ６１が搭載されてもよい。
＜第二実施形態＞
　上述した第１実施形態においては、第２バッテリ収容部６４の車幅方向Ｂにおける幅がサイドレール１１のウェブ間の距離よりも大きくなっていたが、サイドレール１１のウェブ間の距離よりも小さくてもよい。このような構成のバッテリパックを第二実施形態として、図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、第二実施形態に係るバッテリハウジングとサイドレールとの位置関係を示す正面図である。
　図５に示すように、本実施形態に係るバッテリパック６０においては、第２バッテリ収容部６４の車幅方向Ｂにおける幅が、サイドレール１１のウェブ間の距離Ｄ２よりも小さく、且つサイドレール間の距離Ｄ１よりも大きくなっている。このような構成及び位置関係とすることにより、電動車両１に搭載可能なバッテリ容量の減少を防ぎつつも、第２バッテリ収容部６４における側突安全性の向上が図られることになる。
　なお、第２バッテリ収容部６４における側突安全性を更に向上させる観点から、電動車両１に必要なバッテリ容量を確保できる範囲において、第２バッテリ収容部６４の車幅方向Ｂにおける幅をサイドレール間の距離Ｄ１よりも小さくしてもよい。
＜第三実施形態＞
　第一実施形態に係るバッテリパック６０は、断面形状として逆Ｔ型の形状を備えていたが、他の形状を備えていてもよい。以下において、断面形状として逆Ｙ型の形状を備える場合を第三実施形態として、図６を参照しつつ説明する。ここで、図６は、本実施形態に係るバッテリハウジングとサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
　図６から分かるように、本実施形態に係るバッテリパック６０’は、第一実施形態に係るバッテリパック６０と比較して、第１バッテリ収容部６３’の形状が異なっており、その他形状は同一である。このため、第１バッテリ収容部６３’以外の部材については、第一実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図６に示すように、第１バッテリ収容部６３’においては、サイドレール１１の間の第１スペース８１において車幅方向Ｂの寸法が同一であるものの、サイドレール１１の下方の第２スペース８２において車幅方向Ｂの寸法が、車高方向Ｃの下方に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、第１バッテリ収容部６３’の側壁の一部は、サイドレール１１に向かって傾斜している。
　このような形状により、第１バッテリ収容部６３’は、バッテリ６１が配置される主収容領域９１、及び主収容領域９１の車幅方向Ｂの両端に位置する追加収容領域９２を備えることになる。ここで、追加収容領域９２は、サイドレール１１に向かうにつれて、車高方向Ｃにおける寸法が徐々に小さくなっている。このような主収容領域９１及び追加収容領域９２から、第１バッテリ収容空間７１’が構成されることになる。
　そして、追加収容領域９２は、主収容領域９１のようにバッテリ６１を収容できる大きさではないものの、種々の配線を配設できる程度の大きさになっている。本実施形態においては、追加収容領域９２に、高電圧配線９３、及び低電圧配線９４が配設されている。
　このように、本実施形態においては、サイドレール１１の周辺のスペースを更に有効に活用し、バッテリ６１同士を接続する配線、バッテリ用の出力配線のスペースを確保することが可能になっている。これにより、バッテリハウジング６２’内のレイアウト設計の簡素化を図ることが可能になる。
　１　　電動車両
　１０　　ラダーフレーム
　１１　　サイドレール
　１１Ｌ　　左サイドレール
　１１Ｒ　　右サイドレール
　１２　　クロスメンバ
　１３　　フランジ
　１３ａ　　車幅方向内側端部
　１４　　ウェブ
　１４ａ　　車幅方向外側端面
　２０　　キャブ
　３０　　荷箱
　４０　　車輪機構
　４１　　前輪
　４２　　フロントアクスル
　４３　　後輪
　４４　　リアアクスル
　５０　　駆動装置
　５１　　モータユニット
　５２　　ギアユニット
　５３　　モータ
　５４　　モータハウジング
　５５　　減速機構
　５６　　差動機構
　５７　　ギアハウジング
　６０　　バッテリパック
　６１　　バッテリ
　６２　　バッテリハウジング
　６３　　第１バッテリ収容部
　６４　　第２バッテリ収容部
　６５　　隔壁
　６６　　接合部材
　７１　　第１バッテリ収容空間
　７２　　第２バッテリ収容空間
　８１　　第１スペース
　８２　　第２スペース
　９１　　主収容領域
　９２　　追加収容領域
　９３　　高電圧配線
　９４　　低電圧配線
　Ａ　　前後方向
　Ｂ　　車幅方向
　Ｃ　　車高方向

Claims (12)

  1. 　ラダーフレームを備える車両に搭載される車両用バッテリハウジングであって、
    　前記ラダーフレームの２本のサイドレール間である第１スペースに配置される第１バッテリ収容部と、
    　前記第１スペースよりも車高方向下方の第２スペースにおいて、前記第１バッテリ収容部に連結され、前記第１バッテリ収容部の車幅方向における幅よりも大きい幅を有する第２バッテリ収容部と、を含む車両用バッテリハウジング。
  2. 　前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記サイドレール間の距離よりも大きい、請求項１に記載の車両用バッテリハウジング。
  3. 　前記第１バッテリ収容部は、一方の前記サイドレールのフランジの車幅方向内側端部と、他方の前記サイドレールのフランジの車幅方向内側端部との間に配置される、請求項１又は２に記載の車両用バッテリハウジング。
  4. 　前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記２本のサイドレールのウェブ間の距離よりも大きい、請求項２又は３に記載の車両用バッテリハウジング。
  5. 　前記第２バッテリ収容部の車幅方向における幅は、前記２本のサイドレールのウェブ間の距離よりも小さい、請求項２又は３に記載の車両用バッテリハウジング。
  6. 　前記第２バッテリ収容部は、前記第１バッテリ収容部よりも高い剛性を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用バッテリハウジング。
  7. 　前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部は、同一の金属から形成される、請求項１乃至６のいずれか1項に記載の車両用バッテリハウジング。
  8. 　前記第１バッテリ収容部は、バッテリが配置される主収容領域及び前記主収容領域の車幅方向の両端に位置する追加収容領域を備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両用バッテリハウジング。
  9. 　前記追加収容領域は、前記サイドレールに向かうにつれて、車高方向の寸法が徐々に小さくなる、請求項８に記載の車両用バッテリハウジング。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両用バッテリハウジングを備え、
    　前記第１バッテリ収容部に第１バッテリが収容され、前記第２バッテリ収容部に第２バッテリが収容される、車両用バッテリパック。
  11. 　請求項８又は９に記載の車両用バッテリハウジングを備え、
    　前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部に複数のバッテリが収容され、前記追加収容部に高電圧配線及び低電圧配線が収容される、車両用バッテリパック。
  12. 　請求項１０又は１１に記載の車両用バッテリパックを備える電動車両。
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