WO2023181263A1 - 電動車両の車体構造 - Google Patents

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WO2023181263A1
WO2023181263A1 PCT/JP2022/014003 JP2022014003W WO2023181263A1 WO 2023181263 A1 WO2023181263 A1 WO 2023181263A1 JP 2022014003 W JP2022014003 W JP 2022014003W WO 2023181263 A1 WO2023181263 A1 WO 2023181263A1
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WO
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bracket
vehicle
cross member
backbone
body structure
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PCT/JP2022/014003
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English (en)
French (fr)
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祐太郎 陸川
秀紀 竹内
稔泰 平井
陽考 窪田
湧哉 舘野
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle body structure of an electric vehicle.
  • a driving power supply device (battery pack) for an electric vehicle is arranged under the front seat in the vehicle interior, and various vehicle body structures have been proposed to protect this driving power supply device.
  • Patent Document 1 discloses a protection structure for a vehicle power supply device.
  • the vehicle includes a DC/DC converter provided between a pair of left and right vehicle seats and above a battery pack, and a protector extending to cover the upper side of the DC/DC converter.
  • the protector is shown to be installed with a predetermined gap provided between the protector and the DC/DC converter.
  • an auxiliary cover is provided that extends in the vehicle width direction below the center portion of the protector in the front-rear direction and straddles the DC/DC converter in the vehicle width direction.
  • the protector and the auxiliary cover protect the DC/DC converter from being stepped on by an occupant, and suppress a decrease in comfort for the occupant due to an increase in the temperature of the DC/DC converter.
  • Patent Document 1 only discloses that the protector and the auxiliary cover protect the DC/DC converter from being stepped on by an occupant and suppress a decrease in comfort for the occupant due to a rise in temperature of the DC/DC converter.
  • the protection structure of the battery pack during a vehicle collision frontal collision, side collision.
  • the protector since the protector is only fixed to the front and rear cross members, and the auxiliary cover is fixed to the battery bag, there is a problem as to whether the battery pack can be sufficiently protected in the event of a vehicle collision.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to provide a body structure of an electric vehicle that protects a power supply device disposed under a front seat in a vehicle interior in the event of a vehicle collision. .
  • a plurality of Among the cross members a front cross member disposed on the front side of the vehicle, a rear cross member adjacent to the front cross member behind the front cross member, and a space between the front cross member and the rear cross member.
  • a convex backbone extending in the longitudinal direction of the vehicle from the dash panel at the front of the vehicle interior to the front cross member along the floor panel; a bracket extending in the longitudinal direction of the vehicle from the backbone to the rear cross member so as to cover the upper side of the battery device, and the bracket has a bracket attached to each of the backbone, the front cross member, and the rear cross member.
  • the load transmitted from the backbone through the bracket can be efficiently released to the front cross member and rear cross member, and ultimately to the pair of left and right side members. This makes it possible to suppress deformation of the bracket itself. In this way, interference between the bracket and the battery device in the event of a frontal collision is suppressed, thereby making it possible to protect the battery device in the event of a frontal collision.
  • bracket and the backbone are connected such that the bracket covers the backbone from above, and their ridgelines extend continuously in the longitudinal direction of the vehicle. .
  • the load can be smoothly transmitted from the backbone to the bracket side along the ridgeline.
  • bracket and the backbone have substantially equal widths in the vehicle width direction.
  • the load can be smoothly transmitted from the backbone to the bracket side along the ridgeline.
  • the bracket includes a first bracket that extends in the longitudinal direction of the vehicle across the battery device and is fixed to the front cross member and the rear cross member, respectively; It has a two-part structure with a second bracket connected to the front end of the backbone and the rear end of the backbone, respectively, and extending from the first bracket to the backbone in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the bracket since it is a two-part structure, it can be molded as separate parts, and has good moldability for brackets with complicated shapes. Furthermore, since the thickness of the plate is increased at the overlapping portion of the first bracket and the second bracket, the bracket can be reinforced.
  • the second bracket is thicker than the first bracket.
  • the rigidity of the second bracket which receives a large load from the backbone during a frontal collision, can be increased, and the weight of the battery protection bracket as a whole can be reduced.
  • a connecting portion between the first bracket and the second bracket is located at approximately the same position in the longitudinal direction of the vehicle as a portion of the first bracket fixed to the front cross member. There is.
  • the overlapping part that is the connection part between the first bracket and the second bracket is a part where the plate thickness is thicker and the bracket can be reinforced, and the front cross at the overlapping part Since it is fixed to the member, it is possible to improve the strength of the fixed portion when transmitting a load from the bracket to the front cross member.
  • the second bracket includes an upper wall portion facing and connected to the upper surface of the backbone, and left and right side wall portions facing left and right side surfaces of the backbone, respectively. It consists of a three-sided structure.
  • the second bracket since the second bracket has a three-sided structure of the upper wall portion and the left and right side wall portions, it can be easily attached to the backbone so as to cover it from above. In addition, by having a plurality of ridge lines, the rigidity of the second bracket can be ensured.
  • the width of the side wall portion in the vertical direction increases from the middle portion in the longitudinal direction of the vehicle to the rear end.
  • the configuration (8) it is possible to secure the area of the joint between the front end of the first bracket and the rear end of the second bracket, ensure the joint strength, and ensure that the first bracket and the second bracket are connected to each other. load can be transferred over a wider range. This can prevent deformation at the connecting portion between the first bracket and the second bracket due to concentration of transmitted load.
  • the side wall portion has an upper end that slopes upward from an intermediate portion in the longitudinal direction of the vehicle to a rear end, and a lower end that extends linearly.
  • the configuration (9) it is possible to secure the area of the joint between the front end of the first bracket and the rear end of the second bracket, ensure the joint strength, and also ensure that the first bracket and the second bracket are connected to each other. load can be transferred over a wider range. This can prevent deformation at the connecting portion between the first bracket and the second bracket due to concentration of transmitted load. Furthermore, since the lower end extends linearly, the load from the backbone in the longitudinal direction of the vehicle is efficiently transmitted to the first bracket via the second bracket.
  • the bracket is arranged between a driver seat and a passenger seat.
  • the bracket can prevent damage to the battery device due to the seat collapsing in the event of a side collision of the vehicle.
  • the bracket is installed such that at least a portion of the side surface portion of the bracket overlaps the seat rails of the driver seat and passenger seat when viewed from the vehicle width direction.
  • the bracket when the seat rail falls inward toward the inside of the vehicle during a side collision, the bracket can generate a reaction force against the fall of the seat rail, thereby preventing damage to the battery device.
  • the vehicle body structure of an electric vehicle it is possible to protect a battery device disposed under a front seat in a vehicle interior in the event of a vehicle collision.
  • FIG. 1 is an overall perspective view showing a vehicle body structure of an electric vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an assembly diagram of the battery protection bracket.
  • FIG. 3 is a perspective view showing how a collision load is transmitted in the battery protection bracket during a frontal collision.
  • FIG. 7 is a front perspective view of a battery protection bracket, showing another embodiment; 5 is an enlarged view of section B in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line CC in FIG. 5.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 is an overall perspective view showing a vehicle body structure 3 of an electric vehicle 1.
  • the electric vehicle 1 is an electric vehicle or a hybrid vehicle that has a drive motor that drives wheels, and is equipped with a battery pack (battery device) 5 as a power source for the drive motor.
  • the battery pack 5 is integrally configured with devices necessary as a power supply device such as a plurality of battery modules and a DC/DC converter.
  • the battery pack 5 is housed in a recess 11 formed by digging the floor panel 9 under the floor, on a substantially horizontal floor panel 9 that forms the lower part of the vehicle compartment 7. There is. Further, the battery pack 5 is arranged to extend in the vehicle width direction from under the right front seat (driver seat) 13 to under the left front seat (passenger seat) 15 (see FIG. 7). ).
  • Side sills 17 that extend in the longitudinal direction of the vehicle and constitute a vehicle body frame member are disposed at both left and right ends of the floor panel 9 in the vehicle width direction.
  • a side member 19 is disposed that protrudes from the side member 19 and extends in the longitudinal direction of the vehicle to constitute a vehicle body frame member.
  • a plurality of cross members 21 are provided in the longitudinal direction of the vehicle, connecting the left and right side sills 17 and connecting to the left and right side members 19 and extending in the vehicle width direction.
  • the battery pack 5 is installed between the front cross member 21a, which is arranged on the front side of the vehicle among the plurality of cross members, and the rear cross member 21b, which is adjacent to the front cross member 21a behind the front cross member. ing.
  • a vehicle interior extending in the front-rear direction from the dash panel 23, which is a partition wall that partitions the interior and exterior of the vehicle interior 7 at the front end of the vehicle interior, to the front cross member 21a along the floor panel 9. 7.
  • a backbone 25 that is convexly raised inward is formed (see FIG. 2).
  • a battery protection bracket (bracket) 27 is provided that extends in the vehicle longitudinal direction from the rear end of the backbone 25 to the rear cross member 21b so as to cover the upper side of the battery pack 5. This battery protection bracket 27 is fixed to the backbone 25, the front cross member 21a, and the rear cross member 21b, respectively.
  • a center console 29 (see FIG. 7) is disposed to cover the backbone 25 and the battery protection bracket 27. Therefore, the battery protection bracket 27 is arranged inside the center console 29. Further, a floor carpet 31 is pasted on the floor panel 9, and the portion of the battery pack 5 that protrudes toward the vehicle interior 7 is covered by the floor carpet 31 (see FIG. 7).
  • the battery protection bracket 27 has a front leg portion 33 and a rear leg portion 35 extending downward from the upper surface 27a of the battery protection bracket 27 on the left and right sides, respectively, so as to straddle the battery pack 5. has.
  • the front end of the battery protection bracket 27 has a backbone attachment part 37 fixed to the upper surface of the rear end of the backbone 25, and the lower end of the front leg part 33 is fixed to the upper surface of the front cross member 21a. It has a front attachment part 331, and the lower end of the rear leg part 35 has a rear attachment part 351 fixed to the upper surface of the rear cross member 21b.
  • the front mounting portion 331 and the rear mounting portion 351 are formed on a leg flange 36 (see FIGS. 2 and 4) in which the lower end of the front leg 33 and the lower end of the rear leg 35 extend outward in the vehicle width direction.
  • the battery protection bracket 27 can be firmly fixed to the front cross member 21a and the rear cross member 21b.
  • the battery can be protected by fastening bolts to nuts planted on the vehicle body side, or by fastening nuts to bolts planted on the vehicle body side.
  • the bracket 27 is fixed to the vehicle body. Note that, depending on the heights of the front cross member 21a and the rear cross member 21b, the upper and lower parts of the front leg 33 and the rear leg 35 are adjusted so that the upper surface 27a of the battery protection bracket 27 is held in a substantially horizontal state. The length in each direction is set.
  • the battery protection bracket 27 has a width in the vehicle width direction that is approximately equal to the backbone 25 in a top plan view, and is connected to the backbone 25 so as to cover it from above.
  • the ridgeline portions 28 formed at both ends of the battery protection bracket 27 in the vehicle width direction are continuous in the vehicle longitudinal direction with respect to the ridgeline portions 26 formed at both ends of the backbone 25 in the vehicle width direction, extend.
  • the battery protection bracket 27 is arranged between the driver's seat 13 and the passenger's seat 15, and the driver's seat 13 and the passenger's seat 15 are connected to the seat rail 41, respectively. It is configured to slide on the top in the front and back direction, and has a seat cushion 43 and a seat back 45.
  • the battery protection bracket 27 is configured so that at least a part of the side surface of the battery protection bracket 27 is connected to the seat rail 41 of each of the driver seat 13 and the passenger seat 15 when viewed in the vehicle width direction (viewed from the vehicle width direction). They are placed so that they overlap. As shown in FIG. 7, the position of the seat rail 41 and the position of the battery protection bracket 27 are such that they overlap in the space S when viewed in the vehicle width direction.
  • the collision load F (FIG. 3) transmitted from the backbone 25 via the battery protection bracket 27 is transferred to the front cross member 21a and the rear cross member 21b, and eventually to the left and right pair.
  • the battery can be efficiently released to the side sill 17 and side member 19, and deformation of the battery protection bracket 27 itself can be suppressed.
  • deformation By suppressing deformation in this manner, interference between the battery protection bracket 27 and the battery pack 5 in the event of a frontal collision is suppressed, and thus the battery pack 5 can be protected against a frontal collision.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a path through which the collision load F during a frontal collision is transmitted from the backbone 25 to the front cross member 21a and the rear cross member 21b. Although FIG. 3 shows the transmission state on the left side of the vehicle, the same applies to the right side of the vehicle.
  • the load input from the side of the vehicle can be released to the front cross member 21a and the rear cross member 21b, and also to the backbone 25 side via the battery protection bracket 27, thereby protecting the battery.
  • Deformation of the bracket 27 itself can be suppressed.
  • the battery protection bracket 27 is fixed to the backbone 25, the resistance against sideways falling of the battery protection bracket 27 can be increased, so that deformation of the battery protection bracket 27 itself in the event of a side collision can be further suppressed. In this way, by suppressing deformation, interference between the battery protection bracket 27 and the battery pack 5 is suppressed even in a side collision, so that the battery pack 5 can be protected even in a side collision.
  • the battery protection bracket 27 and the backbone 25 have substantially the same width in the vehicle width direction, and the ridgeline portion 28 of the battery protection bracket 27 and the ridgeline portion 26 of the backbone 25 extend continuously in the vehicle longitudinal direction. Therefore, the load can be transmitted smoothly along the ridgeline portions 26 and 28.
  • the battery protection bracket 27 since the battery protection bracket 27 is disposed between the driver's seat 13 and the passenger seat 15, the battery protection bracket 27 prevents damage to the battery pack 5 due to the seat collapsing in the event of a side collision of the vehicle. I can do it.
  • the battery protection bracket 27 is installed such that at least a portion of the side surface portion of the battery protection bracket 27 overlaps with the seat rails 41 of the driver seat 13 and the passenger seat 15 when viewed from the vehicle width direction. Therefore, when the seat rail 41 falls toward the inside of the vehicle during a side collision, the battery protection bracket 27 generates a reaction force against the fall of the seat rail 41, thereby preventing damage to the battery pack 5.
  • the battery protection bracket 51 has a two-part structure including a first bracket 51a and a second bracket 51b, unlike the one embodiment.
  • the same components as those in one embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the battery protection bracket 51 includes a first bracket 51a that extends in the front-rear direction across the battery pack 5 and has a front leg 33 and a rear leg 35 that are fixed to the front cross member 21a and the rear cross member 21b, respectively.
  • the second bracket 51b is connected to the front end of the first bracket 51a and the rear end of the backbone 25, respectively, and extends from the first bracket 51a to the backbone 25 in the front-rear direction.
  • a front leg portion 33 is formed at the front end of the first bracket 51a, a front end flange 55 is formed along the opening edge of the front end opening 53, and a rear leg portion is formed at the rear end of the first bracket 51a. 35 is formed, and a rear end flange 59 is formed along the opening edge of the rear end opening 57.
  • the battery protection bracket 51 since the battery protection bracket 51 has a two-part structure, the battery protection bracket 51 can be molded as two separate parts, and the battery protection bracket 51 having a complicated shape can be molded easily. can be improved.
  • the connecting portion 61 where the first bracket 51a and the second bracket 51b overlap is thicker, the battery protection bracket 51 as a whole can be reinforced.
  • front end flange 55 and the rear end flange 59 increase the rigidity of the first bracket 51a in the vehicle left-right direction. Furthermore, the front end flange 55 and the rear end flange 59 improve the respective strengths of the front leg 33 and the rear leg 35, and efficiently transfer the load from the front leg 33 and the rear leg 35 to the vehicle body. This can be done in a specific manner.
  • the second bracket 51b is thicker than the first bracket 51a. That is, since the battery protection bracket 51 has a two-part structure, it can be inserted into the first bracket 51a and the second bracket 51b depending on their material and thickness, and the second bracket 51b can be made thicker than the first bracket 51a. By doing so, it is possible to increase the rigidity of the second bracket 51b, which is likely to receive a large load from the backbone 25 in the event of a frontal collision, and to reduce the weight of the battery protection bracket 51 as a whole.
  • the connecting part 61 where the first bracket 51a and the second bracket 51b that are divided into two are connected is a part that fixes the first bracket 51a to the front cross member 21a. It is located at approximately the same position as the front mounting portion 331 of a certain front leg portion 33 in the vehicle longitudinal direction.
  • the front end of the first bracket 51a forming the connecting portion 61 is narrowed down to a step shape 63 in which the opening shape is one step smaller, and on the outer peripheral surface of the step shape 63, The inner peripheral surfaces of the rear end portions of the second brackets 51b overlap.
  • the stepped shape 63 extends from the upper surface portion 65 of the first bracket 51a to the lower ends of the left and right front leg portions 33. Then, as shown in FIG. 5, connections are made at a plurality of connection points 67, for example, by spot welding or partial bolt fastening at five points on the top surface portion 65 and three points on each of the left and right front leg portions 33.
  • the overlapping portion which is the connection portion 61 between the first bracket 51a and the second bracket 51b, has a thick plate thickness and can reinforce the battery protection bracket 51; Since it is fixed to the front cross member 21a at the front cross member 21a, it is possible to improve the rigidity of the fixing portion when a load is transmitted from the battery protection bracket 51 to the front cross member 21a.
  • the front end of the first bracket 51a is reinforced, and the front leg portion 33 is also reinforced. It is possible to prevent the front leg portion 33 from breaking due to concentration of collision load on the leg portion 33.
  • the second bracket 51b includes an upper wall portion 69 facing and connected to the upper surface of the backbone 25, and left and right side walls facing the left and right side surfaces of the backbone 25, respectively. It has a three-sided structure including side wall portions 71.
  • the ridgeline portions 28b formed at both ends of the second bracket 51b in the vehicle width direction and the vehicle width of the first bracket 51a are continuous.
  • the second bracket 51b since the second bracket 51b has a three-sided structure of the upper wall portion 69 and the left and right side wall portions 71, it can be easily attached to the backbone 25 so as to cover it from above. be. Furthermore, since it has a three-sided structure, the rigidity of the second bracket 51b can be ensured by the ridgeline portions 28b formed at both ends of the second bracket 51b in the vehicle width direction.
  • the side wall portion 71 of the second bracket 51b has a width that increases in the vertical direction (H in FIG. 5) from the middle part in the vehicle longitudinal direction to the rear end. has been done.
  • the widened shape of the side wall portion 71 has an upper end inclined upwardly and a lower end extending linearly from the middle part in the longitudinal direction of the vehicle to the rear end.
  • the width of the side wall portion 71 of the second bracket 51b in the vertical direction increases from the middle part in the longitudinal direction of the vehicle to the rear end, so that the front leg portion of the front end portion of the first bracket 51a 33 and the rear end of the second bracket 51b can be secured, the joint strength can be secured, and the load can be transmitted over a wider range between the first bracket 51a and the second bracket 51b. I can do it. This can prevent deformation in the connecting portion 61 between the first bracket 51a and the second bracket 51b due to concentration of transmitted loads. Furthermore, since the lower end extends linearly, the collision load from the backbone 25 in the longitudinal direction of the vehicle is efficiently transmitted to the first bracket 51a via the second bracket 51b.

Abstract

車幅方向に延在し、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバに接続する複数のクロスメンバのうち車両前側に配設される前側クロスメンバと、前記前側クロスメンバの後方に前記前側クロスメンバと隣り合う後側クロスメンバと、前記前側クロスメンバと前記後側クロスメンバとの間に配置されるバッテリ装置と、を備える電動車両の車体構造であって、フロアパネルに沿って車室前部のダッシュパネルから前記前側クロスメンバまで車両前後方向に延在する凸状のバックボーンと、前記バッテリ装置の上側を覆うように前記バックボーンから前記後側クロスメンバまで車両前後方向に延在するブラケットと、を備え、前記ブラケットは、前記バックボーン、前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバにそれぞれ固定される。

Description

電動車両の車体構造
　本開示は、電動車両の車体構造に関する。
　車室内の前席シート下に、電動車両の駆動用電源装置（電池パック）を配置し、この駆動用電源装置を保護するための車体構造について種々提案されている。
　例えば、特許文献１には、車両の電源装置の保護構造について開示されている。具体的には、左右一対の車両用シートの間であってバッテリパックの上側の位置に設けられたＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの上側を覆うように延在するプロテクタと、を備え、プロテクタは、ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に所定の隙間を設けて設置されることが示されている。
　さらに、プロテクタの前後方向中央部の下側を車幅方向に延在しＤＣ／ＤＣコンバータを車幅方向に跨ぐ補助カバーが配設されることが示されている。そして、プロテクタ及び補助カバーによって、乗員の踏み付けに対するＤＣ／ＤＣコンバータの保護、及びＤＣ／ＤＣコンバータの温度上昇による乗員への快適性低下の抑制が示されている。
特開２０１９－００１１９０号公報
　しかしながら、前述のように特許文献１には、プロテクタ及び補助カバーによって、乗員の踏み付けに対するＤＣ／ＤＣコンバータの保護、及びＤＣ／ＤＣコンバータの温度上昇による乗員への快適性低下の抑制が示されるだけであり、車両衝突時（前面衝突時、側面衝突時）のバッテリパックの保護構造についての開示は見られない。また、プロテクタは前後のクロスメンバに固定されるだけであり、補助カバーはバッテリバックに固定される構造であるため、車両衝突時にバッテリパックの保護が十分に得られるか問題がある。
　本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、車両衝突時に車室内の前席シート下に配設される電源装置を保護する電動車両の車体構造を提供することを目的とする。
　（１）上記目的を達成するため、本開示に係る電動車両の車体構造の少なくとも一つの実施形態では、車幅方向に延在し、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバに接続する複数のクロスメンバのうち車両前側に配設される前側クロスメンバと、前記前側クロスメンバの後方に前記前側クロスメンバと隣り合う後側クロスメンバと、前記前側クロスメンバと前記後側クロスメンバとの間に配置されるバッテリ装置と、を備える電動車両の車体構造であって、フロアパネルに沿って車室前部のダッシュパネルから前記前側クロスメンバまで車両前後方向に延在する凸状のバックボーンと、前記バッテリ装置の上側を覆うように前記バックボーンから前記後側クロスメンバまで車両前後方向に延在するブラケットと、を備え、前記ブラケットは、前記バックボーン、前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバにそれぞれ固定される。
　このような構成（１）によれば、前面衝突時、ブラケットを介して、バックボーンから伝達された荷重を前側クロスメンバ及び後側クロスメンバ、ひいては左右一対のサイドメンバへと効率的に逃がすことができ、ブラケット自体の変形を抑制できる。このように、前面衝突時にブラケットとバッテリ装置とが干渉することが抑制されることで前面衝突に対してバッテリ装置を保護することができる。
　（２）幾つかの実施形態では、前記ブラケットと前記バックボーンとは、前記ブラケットが前記バックボーンに対して上方から覆うように接続されるとともに、互いの稜線が車両前後方向に連続的に延在する。
　このような構成（２）によれば、バックボーンからブラケット側へと、稜線を伝わって荷重をスムーズに伝達できる。
　（３）幾つかの実施形態では、前記ブラケットと前記バックボーンとは、車幅方向の幅が略等しい。
　このような構成（３）によれば、バックボーンからブラケット側へと、稜線を伝わって荷重をスムーズに伝達できる。
　（４）幾つかの実施形態では、前記ブラケットは、前記バッテリ装置を跨いで車両前後方向に延び、前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバにそれぞれ固定される第１ブラケットと、前記第１ブラケットの前端部および前記バックボーンの後端部にそれぞれ接続され、前記第１ブラケットから前記バックボーンまで車両前後方向に延びる第２ブラケットとの２分割構造からなる。
　このような構成（４）によれば、２分割構造のため別々の部品として成形でき、複雑な形状のブラケットに対して成形性がよい。また、第１ブラケットと第２ブラケットとの重ね合わせの部分においては板厚が厚くなるため、ブラケットの補強ができる。
　（５）幾つかの実施形態では、前記第２ブラケットは、前記第１ブラケットよりも板厚が厚い。
　このような構成（５）によれば、正面衝突時に、バックボーンから大きな荷重を受ける第２ブラケットの剛性を高めるとともに、バッテリ保護ブラケット全体として軽量化できる。
　（６）幾つかの実施形態では、前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの接続部は、前記第１ブラケットの前記前側クロスメンバへの固定部と車両前後方向で略同一位置に位置されている。
　このような構成（６）によれば、第１ブラケットと第２ブラケットとの接続部である重ね合わせ部分は、板厚が厚くなりブラケットを補強ができる部分であり、その重ね合わせ部分において前側クロスメンバに固定されるので、ブラケットから前側クロスメンバへの荷重伝達時における該固定部の強度を向上させることができる。
　（７）幾つかの実施形態では、前記第２ブラケットは、前記バックボーンの上面と対向して接続される上壁部と、前記バックボーンの左右両側の側面とそれぞれ対向する左右の側壁部とを有する３面構造からなる。
　このような構成（７）によれば、第２ブラケットは、上壁部と左右の側壁部との３面構造からなるので、バックボーンへの取り付けが上方より覆うように取り付けることができ容易であるとともに、複数の稜線を有することにより第２ブラケットの剛性を確保できる。
　（８）幾つかの実施形態では、前記側壁部は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上下方向の幅が拡幅する。
　このような構成（８）によれば、第１ブラケットの前端部と第２ブラケットの後端部との接合部の面積を確保でき、結合強度を確保できるとともに、第１ブラケットと第２ブラケットとの間の荷重伝達をより広い範囲で行うことができる。これにより、伝達荷重の集中に伴う第１ブラケットと第２ブラケットとの接続部分における変形を防止できる。
　（９）幾つかの実施形態では、前記側壁部は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上端が上方向に傾斜し、下端が直線状に延在する。
　このような構成（９）によれば、第１ブラケットの前端部と第２ブラケットの後端部との接合部の面積を確保でき、結合強度を確保できるとともに、第１ブラケットと第２ブラケットとの間の荷重伝達をより広い範囲で行うことができる。これにより、伝達荷重の集中に伴う第１ブラケットと第２ブラケットとの接続部分における変形を防止できる。さらに、下端が直線状に延在するので、バックボーンからの車両前後方向の荷重が第２ブラケットを介して第１ブラケットに効率よく伝達される。
　（１０）幾つかの実施形態では、前記ブラケットは、運転席シートと助手席シートとの間に配置される。
　このような構成（１０）によれば、車両の側面衝突時に、ブラケットによって、シートの倒れ込みによるバッテリ装置の損傷を防ぐことができる。
　（１１）幾つかの実施形態では、前記ブラケットは、該ブラケットの側面部分の少なくとも一部が、車幅方向から見て前記運転席シート及び助手席シートのシートレールと重なるように設置される。
　このような構成（１１）によれば、側面衝突時に、シートレールが車内側に倒れ込んだ際に、ブラケットによって、シートレールの倒れ込みに対する反力を発生させ、バッテリ装置の損傷を防ぐことができる。
　本開示に係る電動車両の車体構造の少なくとも一つの実施形態によれば、車両衝突時に車室内の前席シート下に配設されるバッテリ装置を保護することができる。
本開示の一実施形態に係る電動車両の車体構造を示す全体斜視図である。 バッテリ保護ブラケットの組付け図である。 バッテリ保護ブラケットにおける正面衝突時の衝突荷重の伝達状態を示す斜視図である。 他の実施形態を示し、バッテリ保護ブラケットの前方からの斜視図である。 図４のＢ部の拡大図である。 図５のＣ－Ｃ線の断面図である。 図１のＡ－Ａ線の要部断面図である。
　以下、本開示の実施形態に係る電動車両の車体構造について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示に限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
　（一実施形態）図１～３及び図７を参照して本開示の一実施形態を説明する。図１は、電動車両１の車体構造３を示す全体斜視図である。電動車両１は、車輪を駆動する駆動モータを有する電気自動車やハイブリッド車両であり、駆動モータの電源として電池パック（バッテリ装置）５が装着されている。なお、電池パック５は、複数のバッテリモジュール及びＤＣ／ＤＣコンバータ等の電源装置として必要な機器を備えて一体的に構成されている。
　本実施形態においては、電池パック５は、車室７の下部を形成するほぼ水平のフロアパネル９の上であって、フロアパネル９を床下に掘り込んで形成した窪み部１１内に収納されている。また、電池パック５は、右側前席シート（運転席シート）１３の下から左側前席シート（助手席シート）１５の下まで車幅方向に延在して配設されている（図７参照）。
　フロアパネル９の車幅方向の左右両端部には車両前後方向に延在して車体骨格部材を構成するサイドシル１７が配設され、サイドシル１７の車幅方向内側には、フロアパネル９の下面側に突出し、車両前後方向に延在して車体骨格部材を構成するサイドメンバ１９が配設されている。また、左右のサイドシル１７間を接続すると共に、左右のサイドメンバ１９にも接続して車幅方向に延在して配設されるクロスメンバ２１が、車両前後方向に複数設けられている。
　そして、複数のクロスメンバのうち車両前側に配設される前側クロスメンバ２１ａと、前側クロスメンバの後方に前側クロスメンバ２１ａと隣り合う後側クロスメンバ２１ｂとの間に、電池パック５が設置されている。
　また、車幅方向の中央部には、フロアパネル９に沿って車室前端部における車室７内外を仕切る仕切壁であるダッシュパネル２３から前側クロスメンバ２１ａまで前後方向に延在して車室７内側に凸状に隆起したバックボーン２５が形成されている（図２参照）。
　そして、電池パック５の上側を覆うようにバックボーン２５の後端部から後側クロスメンバ２１ｂまで車両前後方向に延在するバッテリ保護ブラケット（ブラケット）２７が設けられている。このバッテリ保護ブラケット２７は、バックボーン２５、前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂにそれぞれ固定されている。
　なお、バックボーン２５及びバッテリ保護ブラケット２７の上には、センターコンソール２９（図７参照）が覆うように配設される。従って、バッテリ保護ブラケット２７は、センターコンソール２９の内側に配置されている。また、フロアパネル９上にはフロアカーペット３１が貼られ、車室７側に突出する電池パック５の部分は、フロアカーペット３１によって覆われている（図７参照）。
　図１～３に示すように、バッテリ保護ブラケット２７は、電池パック５を跨ぐように、バッテリ保護ブラケット２７の上面部２７ａから下方に向かって延びる前側脚部３３及び後側脚部３５をそれぞれ左右に有している。
　さらに、バッテリ保護ブラケット２７の前端部には、バックボーン２５の後端部上面に固定されるバックボーン取付部３７を有し、前側脚部３３の下端には、前側クロスメンバ２１ａの上面に固定される前側取付部３３１を有し、後側脚部３５の下端には、後側クロスメンバ２１ｂの上面に固定される後側取付部３５１を有している。
　前側取付部３３１及び後側取付部３５１は、前側脚部３３の下端及び後側脚部３５の下端が車幅方向外側に向かって延在する脚部フランジ３６（図２、４参照）に形成され、前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂに対してバッテリ保護ブラケット２７を強固に固定できるようになっている。
　これらバックボーン取付部３７、前側取付部３３１、及び後側取付部３５１の各取付部において車体側に植設されたナットにボルト締結、又は車体側に植設されたボルトにナット締結によって、バッテリ保護ブラケット２７は車体に固定される。なお、前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂの高さに応じて、バッテリ保護ブラケット２７の上面部２７ａが略水平状態に保持されるように、前側脚部３３及び後側脚部３５の上下方向の長さがそれぞれ設定されている。
　さらに、図１、２に示すように、バッテリ保護ブラケット２７は、上平面視においてバックボーン２５と略等しい車幅方向の幅を有し、バックボーン２５に対して上方から覆うように接続され、接続されたときに、バッテリ保護ブラケット２７の車幅方向の両端部に形成された稜線部２８が、バックボーン２５の車幅方向の両端部に形成された稜線部２６に対して車両前後方向に連続的に延在する。
　また、図１、７に示すように、バッテリ保護ブラケット２７は、運転席シート１３と助手席シート１５の間に配置されており、運転席シート１３及び助手席シート１５は、それぞれシートレール４１の上を前後方向にスライドするように構成され、シートクッション４３及びシートバック４５を有する。
　そして、バッテリ保護ブラケット２７は、バッテリ保護ブラケット２７の側面部分の少なくとも一部が、車幅方向視（車幅方向から見て）において運転席シート１３及び助手席シート１５のそれぞれのシートレール４１と重なるように設置されている。図７に示すように、シートレール４１の位置とバッテリ保護ブラケット２７の位置との関係は、空間Ｓの部分において、車幅方向視において重なる位置関係に設置されている。
　以上説明した一実施形態によれば、前面衝突時、バッテリ保護ブラケット２７を介して、バックボーン２５から伝達された衝突荷重Ｆ（図３）を前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂ、ひいては左右一対のサイドシル１７及びサイドメンバ１９へと効率的に逃がすことができ、バッテリ保護ブラケット２７自体の変形を抑制できる。このように変形の抑制によって、前面衝突時にバッテリ保護ブラケット２７と電池パック５とが干渉することが抑制されることで前面衝突に対して電池パック５を保護することができる。
　図３は、前面衝突時の衝突荷重Ｆが、バックボーン２５から前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂへと伝達する経路を示す斜視図である。なお、図３には、車両左側の伝達状態を示すが、車両右側においても同様である。
　また、側面衝突時おいても、バッテリ保護ブラケット２７を介して、車両側面から入力される荷重を前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂ、さらに、バックボーン２５側にも逃がすことができ、バッテリ保護ブラケット２７自体の変形を抑制できる。さらに、バッテリ保護ブラケット２７が、バックボーン２５に固定されているので、バッテリ保護ブラケット２７の横倒れに対する抵抗力を高めることができるため、側突時のバッテリ保護ブラケット２７自体の変形をさらに抑制できる。このように、変形の抑制によって側面衝突時においてもバッテリ保護ブラケット２７と電池パック５とが干渉することが抑制されることで側面衝突に対しても電池パック５を保護することができる。
　さらに、バッテリ保護ブラケット２７とバックボーン２５とは、車幅方向の幅が略等しく、バッテリ保護ブラケット２７の稜線部２８と、バックボーン２５の稜線部２６とが、車両前後方向に連続的に延在するので、稜線部２６、２８を伝わって荷重をスムーズに伝達できる。
　さらに、バッテリ保護ブラケット２７は、運転席シート１３と助手席シート１５の間に配置されているので、車両の側面衝突時に、バッテリ保護ブラケット２７によって、シートの倒れ込みによる電池パック５の損傷を防ぐことができる。
　さらに、バッテリ保護ブラケット２７は、バッテリ保護ブラケット２７の側面部分の少なくとも一部が、車幅方向から見て運転席シート１３及び助手席シート１５のそれぞれのシートレール４１と重なるように設置されているので、側面衝突時に、シートレール４１が車内側に倒れ込んだ際に、バッテリ保護ブラケット２７によって、シートレール４１の倒れ込みに対する反力を発生させ、電池パック５の損傷を防ぐことができる。
　（他の実施形態）次に、図４～６を参照して他の実施形態を説明する。他の実施形態は、一実施形態に対してバッテリ保護ブラケット５１が、第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとの２分割構造によって構成されている。他の実施形態において、一実施形態の構成要件と同じものは同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　バッテリ保護ブラケット５１は、電池パック５を跨いで前後方向に延び、前側クロスメンバ２１ａ及び後側クロスメンバ２１ｂにそれぞれ固定される前側脚部３３及び後側脚部３５を有する第１ブラケット５１ａと、第１ブラケット５１ａの前端部およびバックボーン２５の後端部にそれぞれ接続され、第１ブラケット５１ａからバックボーン２５まで前後方向に延びる第２ブラケット５１ｂとから構成されている。
　第１ブラケット５１ａの前端部には前側脚部３３が形成されるとともに、前端開口部５３の開口縁に沿って前端フランジ５５が形成され、第１ブラケット５１ａの後端部には後側脚部３５が形成されるとともに、後端開口部５７の開口縁に沿って後端フランジ５９が形成されている。
　以上説明した他の実施形態によれば、バッテリ保護ブラケット５１が２分割構造のため、バッテリ保護ブラケット５１を２分割した別々の部品として成形でき、複雑な形状のバッテリ保護ブラケット５１に対して成形性を向上できる。
　また、第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとを重ね合わせる接続部６１においては板厚が厚くなるため、バッテリ保護ブラケット５１の全体としての補強をできる。
　また、前端フランジ５５及び後端フランジ５９によって、第１ブラケット５１ａの車両左右方向の剛性が高められる。さらに、前端フランジ５５及び後端フランジ５９によって、前側脚部３３及び後側脚部３５のそれぞれの強度が向上して、前側脚部３３及び後側脚部３５から車体側への荷重伝達を効率的に行うことができる。
　幾つかの実施形態では、第２ブラケット５１ｂは、第１ブラケット５１ａよりも板厚が厚い。すなわち、バッテリ保護ブラケット５１は、２分割構造のため第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとの材質や板厚に差つけることができ、第２ブラケット５１ｂを第１ブラケット５１ａよりも板厚を厚くすることで、正面衝突時に、バックボーン２５から大きな荷重を受けやすい第２ブラケット５１ｂの剛性を高めるとともに、バッテリ保護ブラケット５１の全体としては軽量化を達成できる。
　幾つかの実施形態では、図４に示すように、２分割された第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとが接続する接続部６１は、第１ブラケット５１ａの前側クロスメンバ２１ａへの固定部である前側脚部３３の前側取付部３３１と車両前後方向で略同一位置に位置されている。
　また、図５、６に示すように、接続部６１を形成する第１ブラケット５１ａの前端部は、開口形状が一段小さくなるような段差形状６３に絞られ、その段差形状６３の外周面に、第２ブラケット５１ｂの後端部の内周面が重なっている。
　また、段差形状６３は、第１ブラケット５１ａの上面部６５から左右の前側脚部３３の下端まで延びている。そして、図５に示すように複数の接続箇所６７で、例えば、上面部６５では５箇所、左右の前側脚部３３ではそれぞれ３箇所ずつスポット溶接又は一部ボルト締結によって接続される。
　このような構成によれば、第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとの接続部６１である重ね合わせ部分は、板厚が厚くなりバッテリ保護ブラケット５１を補強ができる部分であり、その重ね合わせ部分において前側クロスメンバ２１ａに固定されるので、バッテリ保護ブラケット５１から前側クロスメンバ２１ａへの荷重伝達時における該固定部の剛性を向上させることができる。
　また、接続部６１を形成する第１ブラケット５１ａの前端部に段差形状６３が形成されることによって、第１ブラケット５１ａの前端部が補強されるとともに、前側脚部３３が補強されるので、前側脚部３３への衝突荷重の集中に伴う前側脚部３３の折れを防止することができる。
　幾つかの実施形態では、図５に示すように、第２ブラケット５１ｂは、バックボーン２５の上面と対向して接続される上壁部６９と、バックボーン２５の左右両側の側面とそれぞれ対向する左右の側壁部７１とを有する３面構造から構成されている。
　そして、第２ブラケット５１ｂの後端部における上壁部６９及び側壁部７１の内周面は、それぞれ第１ブラケット５１ａの前端部に形成される段差形状６３の外周面に重なり接続箇所６７でスポット溶接又は一部ボルト締結によって接続される。
　第２ブラケット５１ｂの後端部と第１ブラケット５１ａの前端部とが接続されると、第２ブラケット５１ｂの車幅方向の両端部に形成される稜線部２８ｂと、第１ブラケット５１ａの車幅方向の両端部に形成される稜線部２８ａとが連続するようになっている。
　このような構成によれば、第２ブラケット５１ｂは、上壁部６９と左右の側壁部７１との３面構造からなるので、バックボーン２５への取り付けが上方より覆うように取り付けることができ容易である。さらに、３面構造であるので、第２ブラケット５１ｂの車幅方向の両端部に形成される稜線部２８ｂによって第２ブラケット５１ｂの剛性を確保できる。
　幾つかの実施形態では、図５に示すように、第２ブラケット５１ｂの側壁部７１は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上下方向の幅（図５のＨ）が拡幅されている。側壁部７１の拡幅形状は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上端は上方向に傾斜し、下端は直線状に延在する。
　このように、第２ブラケット５１ｂの側壁部７１が、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上下方向の幅が拡幅されているので、第１ブラケット５１ａの前端部の前側脚部３３と第２ブラケット５１ｂの後端部との重ね合わせ部分の面積を確保でき、結合強度を確保できるとともに、第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとの間の荷重伝達をより広い範囲で行うことができる。これにより、伝達荷重の集中に伴う第１ブラケット５１ａと第２ブラケット５１ｂとの接続部６１における変形を防止できる。さらに、下端が直線状に延在するので、バックボーン２５からの車両前後方向の衝突荷重が第２ブラケット５１ｂを介して第１ブラケット５１ａ側に効率よく伝達される。
１　電動車両
３　車体構造
５　電池パック（バッテリ装置）
７　車室
９　フロアパネル９
１１　窪み部
１３　右側前席シート（運転席シート）
１５　側前席シート（助手席シート）
１７　サイドシル
１９　サイドメンバ
２１　クロスメンバ
２１ａ　前側クロスメンバ
２１ｂ　後側クロスメンバ
２３　ダッシュパネル
２５　バックボーン
２６、２８、２８ａ、２８ｂ　稜線部
２７、５１　バッテリ保護ブラケット（ブラケット）
３３　前側脚部
　３３１　前側取付部
３５　後側脚部
　３５１　後側取付部
３７　バックボーン取付部
４１　シートレール
５１ａ　第１ブラケット
５１ｂ　第２ブラケット
５３　前端開口部
５５　前端フランジ
５７　後端開口部
５９　後端フランジ
６１　第１ブラケットと第２ブラケットとの接続部
６３　段差形状
６７　接続箇所
６９　第２ブラケットの上壁部
７１　第２ブラケットの側壁部
Ｆ　前面衝突荷重
Ｈ　上下方向の幅

 

Claims (11)

  1. 　車幅方向に延在し、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバに接続する複数のクロスメンバのうち車両前側に配設される前側クロスメンバと、
    　前記前側クロスメンバの後方に前記前側クロスメンバと隣り合う後側クロスメンバと、
    　前記前側クロスメンバと前記後側クロスメンバとの間に配置されるバッテリ装置と、を備える電動車両の車体構造であって、
    　フロアパネルに沿って車室前部のダッシュパネルから前記前側クロスメンバまで車両前後方向に延在する凸状のバックボーンと、
    　前記バッテリ装置の上側を覆うように前記バックボーンから前記後側クロスメンバまで車両前後方向に延在するブラケットと、を備え、
    　前記ブラケットは、前記バックボーン、前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバにそれぞれ固定される、
    　電動車両の車体構造。
  2. 　前記ブラケットと前記バックボーンとは、前記ブラケットが前記バックボーンに対して上方から覆うように接続されるとともに、互いの稜線が車両前後方向に連続的に延在する、
    　請求項１に記載の電動車両の車体構造。
  3. 　前記ブラケットと前記バックボーンとは、車幅方向の幅が略等しい、
    　請求項２に記載の電動車両の車体構造。
  4. 　前記ブラケットは、前記バッテリ装置を跨いで車両前後方向に延び、前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバにそれぞれ固定される第１ブラケットと、前記第１ブラケットの前端部および前記バックボーンの後端部にそれぞれ接続され、前記第１ブラケットから前記バックボーンまで車両前後方向に延びる第２ブラケットとの２分割構造からなる、
    　請求項１から３の何れか１項に記載の電動車両の車体構造。
  5. 　前記第２ブラケットは、前記第１ブラケットよりも板厚が厚い、
    　請求項４に記載の電動車両の車体構造。
  6. 　前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの接続部は、前記第１ブラケットの前記前側クロスメンバへの固定部と車両前後方向で略同一位置に位置されている、
    　請求項４又は５に記載の電動車両の車体構造。
  7. 　前記第２ブラケットは、前記バックボーンの上面と対向して接続される上壁部と、前記バックボーンの左右両側の側面とそれぞれ対向する左右の側壁部とを有する３面構造からなる、
    　請求項４から６の何れか１項に記載の電動車両の車体構造。
  8. 　前記側壁部は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上下方向の幅が拡幅する、
    　請求項７に記載の電動車両の車体構造。
  9. 　前記側壁部は、車両前後方向の途中部から後端に至るに連れて上端が上方向に傾斜し、下端が直線状に延在する、
    　請求項８に記載の電動車両の車体構造。
  10. 　前記ブラケットは、運転席シートと助手席シートとの間に配置される、
    　請求項１から９の何れか１項に記載の電動車両の車体構造。
  11. 　前記ブラケットは、該ブラケットの側面部分の少なくとも一部が、車幅方向から見て前記運転席シート及び助手席シートのシートレールと重なるように設置される、
    　請求項１０に記載の電動車両の車体構造。

     
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