WO2024176678A1 - 自動車用バッテリーケース - Google Patents

自動車用バッテリーケース Download PDF

Info

Publication number
WO2024176678A1
WO2024176678A1 PCT/JP2024/001626 JP2024001626W WO2024176678A1 WO 2024176678 A1 WO2024176678 A1 WO 2024176678A1 JP 2024001626 W JP2024001626 W JP 2024001626W WO 2024176678 A1 WO2024176678 A1 WO 2024176678A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
battery case
center panel
mounting surface
frame
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/001626
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正敏 吉田
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023182589A external-priority patent/JP2024119736A/ja
Application filed by 株式会社神戸製鋼所 filed Critical 株式会社神戸製鋼所
Publication of WO2024176678A1 publication Critical patent/WO2024176678A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222Inorganic material
    • H01M50/224Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/267Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders having means for adapting to batteries or cells of different types or different sizes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material

Definitions

  • This disclosure relates to a battery case for an automobile.
  • the size of the battery installed varies depending on the vehicle class, use, grade, etc. It is not efficient to manufacture automotive battery cases for each battery size, so there is a demand for automotive battery cases whose size can be flexibly changed according to the battery size.
  • Patent Document 1 discloses a battery tray in which multiple modules are connected front to back, and the number of connections can be changed to accommodate batteries of different sizes.
  • the multiple modules are manufactured by pressure casting, which makes it possible to create complex shapes using casting techniques.
  • the entire battery case is made of a casting (die-cast). Therefore, the ductility of the entire battery case is poor, and there is a risk that the battery case will break during a vehicle collision. In particular, in a collision situation in which the battery is close to the object that is hit, such as a side collision of a vehicle, high battery protection performance is required.
  • the objective of this disclosure is to develop an automobile battery case that can flexibly accommodate batteries of various sizes while ensuring high battery protection performance in the event of a vehicle collision.
  • the present disclosure relates to a center panel having a center mounting surface on which a battery is mounted; a front frame made of aluminum die casting, the front frame being disposed on a vehicle front side of the center panel and including a front floor portion having a front standing wall portion extending in a vehicle height direction and a front placement surface extending from a lower end of the front standing wall portion toward the rear of the vehicle; a rear frame made of aluminum die casting, the rear frame being disposed on a vehicle rear side of the center panel and including a rear floor portion having a rear standing wall portion extending in a vehicle height direction and a rear mounting surface extending from a lower end of the rear standing wall portion toward the front of the vehicle;
  • the present invention provides a battery case for an automobile comprising: a pair of side frames made of extruded aluminum having a hollow closed cross-sectional shape, the side frames being arranged on both outer sides of the center panel in the vehicle width direction, extending in the vehicle length direction, connecting both end portions of the front frame and the rear frame in the
  • the length of the center panel and the pair of side frames in the vehicle length direction can be changed according to the size of the battery, making it possible to flexibly adapt to batteries of various sizes.
  • the front frame and the rear frame can be used in common regardless of the size of the battery.
  • the pair of side frames are made of aluminum extrusion material with a hollow closed cross-sectional shape, they are high in strength and have better crush resistance than die-cast material, ensuring high battery protection performance in the event of a vehicle collision.
  • the pair of side frames exhibit high impact absorption performance in the event of a side collision of the vehicle.
  • the front frame and the rear frame are made of aluminum die-cast, complex shapes can be easily given. Therefore, for example, a joining structure between the front frame or the rear frame and other parts can be easily configured.
  • aluminum die-cast parts emit less carbon dioxide during manufacturing compared to parts made of other aluminum alloys, and therefore have a low environmental impact.
  • the center panel may be a flat plate made of an aluminum alloy.
  • the center panel is simply a flat plate, so the length can be easily changed.
  • the center panel may be made of die-cast aluminum.
  • This configuration makes it easy to give complex shapes to various parts of the center panel. For example, it is possible to form a refrigerant flow path for cooling the battery and mounting parts for mounting other parts on the center panel.
  • the automobile battery case may further include a cross member made of an aluminum extrusion material having a hollow closed cross-sectional shape and disposed on a joint between the front mounting surface and the center mounting surface, The cross member may be joined to both the front frame and the center panel.
  • the joint between the front frame and the center panel can be reinforced by the cross member.
  • the automobile battery case may further include a cross member made of an aluminum extrusion material having a hollow closed cross-sectional shape and disposed on a joint between the rear mounting surface and the center mounting surface, The cross member may be joined to both the rear frame and the center panel.
  • the joint between the rear frame and the center panel can be reinforced by the cross member.
  • the pair of side frames may be made of a 7000 series aluminum alloy.
  • the 7000 series aluminum alloy has high strength, ensuring even higher battery protection performance in the event of a vehicle collision.
  • the front floor portion may have a front floor step portion that receives the center panel,
  • the front mounting surface and the center mounting surface may be flush with each other.
  • the front and center mounting surfaces can be made flush, allowing for stable battery placement.
  • the rear floor portion may have a rear floor step portion that receives the center panel,
  • the rear mounting surface and the center mounting surface may be flush with each other.
  • the rear mounting surface and the center mounting surface can be made flush, allowing for stable battery placement.
  • the front frame may have a structure that supports a front arm that is connected to the front tire.
  • the front arm can be supported by the front frame, eliminating the need for a separate member to support the front arm and reducing the number of parts.
  • Aluminum die casting in particular allows for a high degree of freedom in terms of shape, making it easy to form a support structure for the front arm in the front frame.
  • the rear frame may have a structure that supports a rear arm that is connected to the rear tire.
  • the rear arm can be supported by the rear frame, eliminating the need for a separate member to support the rear arm and reducing the number of parts.
  • Aluminum die casting in particular allows for a high degree of freedom in terms of shape, making it easy to form a support structure for the rear arm in the rear frame.
  • an automobile battery case can be flexibly adapted to batteries of various sizes while ensuring high battery protection performance in the event of a vehicle collision.
  • FIG. 1 is a perspective view of an automobile battery case according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the automotive battery case of FIG. 2
  • FIG. 3 is a plan view of the automotive battery case of FIG. 2
  • FIG. 3 is a side view of the automotive battery case of FIG. 2
  • FIG. 3 is a rear view of the automotive battery case of FIG. 2
  • 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 4
  • FIG. 5 is a perspective view of an automobile battery case according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the automotive battery case of FIG. 8 .
  • FIG. 9 is a plan view of the automotive battery case of FIG. 8 .
  • battery case 100 (hereinafter simply referred to as battery case 100) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
  • the automobile 1 runs by driving a motor (not shown) with power supplied from a battery 10.
  • the automobile 1 may be an electric vehicle such as an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle.
  • the type of the automobile 1 is not particularly limited, and may be a passenger car, a truck, a work vehicle, or other mobility. In the following, the automobile 1 will be described by taking as an example a passenger car type electric vehicle.
  • the automobile 1 is equipped with a motor and high-voltage equipment (not shown) in the front part 20 of the vehicle body.
  • the automobile 1 also has a battery case 100 that houses a battery 10 serving as a driving power source, covering almost the entire surface under the floor of the passenger compartment R in the center part 30 of the vehicle body.
  • the front-to-rear direction (vehicle length direction) of the automobile 1 is indicated as the X direction
  • the up-down direction (vehicle height direction)
  • Z direction the left-to-right direction (vehicle width direction) of the automobile 1 is indicated as the Y direction.
  • the battery case 100 of the first embodiment has a center panel 110 that forms part of the bottom plate, a front frame 120 that forms the front portion, a rear frame 130 that forms the rear portion, and a pair of side frames 140 that form both side portions. Note that in Figures 2 and 3, the portion indicated by the dashed circle is shown enlarged.
  • the battery case 100 has a reinforcing cross member 150, a cooling cover 160 that constitutes a cooling mechanism together with the center panel 110, a top cover 170 that serves as a lid, and an undercover 180 that cushions against impacts from the road surface.
  • the batteries 10 are housed in each space Sb (see FIG. 2) separated by the cross members 150 inside the battery case 100. In the example shown in FIG. 2, four spaces Sb are provided, and four batteries 10 are housed inside the battery case 100.
  • the batteries 10, the top cover 170, and the undercover 180 are omitted in FIGS. 2 to 6 and are shown only in FIG. 7.
  • the center panel 110 is surrounded by a pair of side frames 140, a front frame 120, and a rear frame 130, and constitutes part of the bottom plate of the battery case 100.
  • the center panel 110 has a center mounting surface 111 on which the battery 10 is placed.
  • the center mounting surface 111 is the upper surface of the center panel 110, and is configured as a flat horizontal surface.
  • the center panel 110 is a flat plate made of an aluminum alloy.
  • the center panel 110 is a rectangular plate in a plan view, and can be easily designed to a desired length.
  • the cooling cover 160 is attached to the center panel 110 from below.
  • the cooling cover 160 has an outer periphery joined to the center panel 110, forming an enclosed space between the center panel 110 and the cooling cover 160.
  • a refrigerant for cooling the battery 10 flows between the center panel 110 and the cooling cover 160 (see the refrigerant space Sr in FIG. 7).
  • the refrigerant cools the battery 10 via the center panel 110.
  • the cooling cover 160 is also provided with a refrigerant inlet 161 (see FIG. 3) and outlet 162 (see FIG. 6). Protrusions or flow paths for the purpose of rectifying the refrigerant may be formed within this refrigerant space Sr.
  • the battery case 100 is provided with a cooling mechanism for cooling the battery 10.
  • an undercover 180 is disposed below the cooling cover 160.
  • the undercover 180 is disposed so as to cover the entire lower part of the battery case 100, and has the function of protecting the battery 10 from road impacts.
  • the undercover 180 is bolted to the front frame 120, the rear frame 130, and the pair of side frames 140.
  • the undercover 180 may also be made of a metal plate (e.g., a steel plate) or a resin material that has a relatively high strength against road interference.
  • the front frame 120 has a front vertical wall portion 121 extending in the vehicle height direction, a front floor portion 122 extending from the lower end of the front vertical wall portion 121 toward the rear of the vehicle, and a front refrigerant pipe portion 123 through which the refrigerant flows.
  • the front frame 120 is made of die-cast aluminum.
  • the front vertical wall section 121, the front floor section 122, and the front refrigerant pipe section 123 are integrally formed. That is, the front frame 120 is a single part.
  • the front refrigerant pipe section 123 may be formed by a separate pipe.
  • the front vertical wall 121 has an outer wall 121a that has a convex shape toward the front of the vehicle and forms the outer surface of the battery case 100, and an inner wall 121b that is arranged inside the battery case 100 on the vehicle rear side of the outer wall 121a.
  • the outer wall 121a of the front frame 120 has a convex shape toward the front of the vehicle in the center to ensure a gap with the tire, and the electrical components are stored in the convex part that protrudes forward, increasing the storage area inside the battery case 100.
  • Both ends of the outer wall 121a in the vehicle width direction have front side step parts 121c that are joined to a pair of side frames 140.
  • the front side step part 121c has a step that steps down toward the outside in the vehicle width direction.
  • the pair of side frames 140 are fixed in position by receiving them with the front side step part 121c.
  • the inner wall portion 121b is disposed opposite the cross member 150 and is provided to stably hold the battery 10.
  • the front floor portion 122 has a flat front mounting surface 122a on which the battery 10 and other related parts are placed.
  • the front mounting surface 122a is the upper surface of the front floor portion 122, and is configured as a flat horizontal surface.
  • the front floor portion 122 also has a front floor step portion 122b that supports the center panel 110.
  • the front floor step portion 122b has a step that descends toward the rear of the vehicle. The size of the step is roughly equal to the thickness of the center panel 110. Therefore, the front floor step portion 122b positions the front mounting surface 122a and the center mounting surface 111 flush.
  • the front refrigerant pipe section 123 is tubular and connected to the inlet 161 of the cooling cover 160. Refrigerant is introduced into the cooling mechanism described above through the front refrigerant pipe section 123 and the inlet 161.
  • the rear frame 130 has a rear vertical wall portion 131 extending in the vehicle height direction, a rear floor portion 132 extending from the lower end of the rear vertical wall portion 131 toward the front of the vehicle, and a rear refrigerant pipe portion 133 through which the refrigerant flows.
  • the rear frame 130 is made of die-cast aluminum.
  • the rear vertical wall section 131, the rear floor section 132, and the rear refrigerant pipe section 133 are integrally formed. That is, the rear frame 130 is a single part.
  • the rear refrigerant pipe section 133 may be formed by a separate pipe.
  • Both ends of the rear vertical wall portion 131 in the vehicle width direction have rear side step portions 131a that support a pair of side frames 140.
  • the rear side step portions 131a have a step that descends toward the outside in the vehicle width direction.
  • the pair of side frames 140 are fixed in position by being supported by the rear side step portions 131a.
  • the rear floor section 132 has a flat rear mounting surface 132a on which the battery 10 and other related parts are placed.
  • the rear mounting surface 132a is the upper surface of the rear floor section 132, and is configured as a flat horizontal surface.
  • the rear floor section 132 also has a rear floor step section 132b that supports the center panel 110.
  • the rear floor step section 132b has a step that descends toward the front of the vehicle. The size of the step is approximately equal to the thickness of the center panel 110. Therefore, the rear floor step section 132b allows the rear mounting surface 132a and the center mounting surface 111 to be arranged flush with each other. Therefore, in this embodiment, the center mounting surface 111, the front mounting surface 122a, and the rear mounting surface 132a are arranged flush with each other.
  • the rear refrigerant pipe section 133 is tubular and connected to the outlet 162 of the cooling cover 160.
  • the refrigerant is discharged from the cooling mechanism described above through the rear refrigerant pipe section 133 and the outlet 162.
  • a pair of side frames 140 are disposed spaced apart in the vehicle width direction and extend in the vehicle length direction.
  • the pair of side frames 140 connect both ends of the front frame 120 and the rear frame 130 in the vehicle width direction.
  • the pair of side frames 140 In a cross section perpendicular to the vehicle length direction, the pair of side frames 140 have a hollow closed cross-sectional shape. In this cross section, the pair of side frames 140 are partitioned into multiple rooms.
  • the outer shape of the pair of side frames 140 is roughly L-shaped, and has a protrusion 141 that protrudes outward in the vehicle width direction.
  • the pair of side frames 140 are made of extruded aluminum.
  • the pair of side frames 140 are made of a high-strength 7000 series aluminum alloy.
  • the cross member 150 is disposed between a pair of side frames 140 and extends in the vehicle width direction. In a cross section perpendicular to the vehicle width direction, the cross member 150 is divided into a number of compartments.
  • the cross member 150 supports the pair of side frames 140 from the inside in the vehicle width direction, and functions as a reinforcing material.
  • the cross member 150 is made of an aluminum extrusion material with a hollow closed cross-sectional shape.
  • the cross member 150 can be made of a high-strength 7000 series aluminum alloy.
  • three cross members 150 are provided.
  • One of the three cross members 150 is disposed on the joint between the front mounting surface 122a and the center mounting surface 111 (see reference symbol J1 in FIG. 4) and is joined (e.g., welded) to both the front frame 120 and the center panel 110.
  • the other of the three cross members 150 is disposed on the joint between the rear mounting surface 132a and the center mounting surface 111 (see reference symbol J2 in FIG. 4) and is joined (e.g., welded) to both the rear frame 130 and the center panel 110.
  • the remaining one of the three cross members 150 is disposed on the center mounting surface 111 and is joined to the center panel 110.
  • the battery 10 is placed on the front mounting surface 122a, rear mounting surface 132a, and center mounting surface 111 inside the battery case 100, which is partitioned by the cross member 150, and is closed from above by the top cover 170 (see Figure 7). In this way, the battery 10 is housed inside the battery case 100.
  • the top cover 170 may be bolted to the front frame 120, rear frame 130, and a pair of side frames 140.
  • the top cover 170 may be made of a metal plate (e.g., a steel plate) that has high electromagnetic wave shielding properties.
  • the battery case 100 of this embodiment provides the following effects:
  • the front frame 120 and the rear frame 130 can be used in common regardless of the size of the battery 10.
  • the pair of side frames 140 are made of aluminum extrusion material having a hollow closed cross-sectional shape, they are high in strength and have superior crush resistance compared to die-cast material, and can ensure high battery protection performance in the event of a vehicle collision.
  • the pair of side frames 140 exhibit high impact absorption performance in the event of a side collision of the vehicle.
  • the front frame 120 and the rear frame 130 are made of aluminum die-cast, complex shapes can be easily given. Therefore, for example, a joint structure between the front frame 120 or the rear frame 130 and other parts can be easily configured.
  • aluminum die-cast parts emit less carbon dioxide during manufacturing compared to parts made of other aluminum alloys, and have a low environmental impact.
  • the shape of the center panel 110 is simply a flat plate, the length can be easily changed.
  • the joint between the front frame 120 and the center panel 110 can be reinforced.
  • the joint between the rear frame 130 and the center panel 110 can be reinforced.
  • front floor step 122b and the rear floor step 132b allow the front mounting surface 122a, the rear mounting surface 132a, and the center mounting surface 111 to be flush with each other, meaning that the entire mounting surface for the battery 10 can be made flat, allowing the battery 10 to be stably mounted.
  • the second embodiment of the automotive battery case 100 shown in Figures 8 to 10 differs from the first embodiment in the shapes of the front frame 120 and the rear frame 130. Other than these parts, the second embodiment is substantially the same as the first embodiment. Therefore, the description of the parts shown in the first embodiment may be omitted.
  • the front frame 120 additionally has a front arm support portion 121d from the first embodiment. That is, the front frame 120 has a structure that supports the front arm 41 that is connected to the front tire 40 (see FIG. 1). Note that, even in this embodiment, the front frame 120 is made of dense aluminum die-cast and is integrally formed as a single component.
  • the front arm support portion 121d is continuous with the outer wall portion 121a of the front vertical wall portion 121 and extends forward.
  • the front arm support portion 121d is roughly H-shaped in a plan view.
  • the front arm support portion 121d has a pair of front side members 121d1 that extend in the vehicle length direction and are spaced apart in the vehicle width direction, and a front cross member 121d2 that extends in the vehicle width direction to connect the pair of front side members 121d1.
  • a front mounting portion 121d3 that supports the front arm 41 is provided on the outer side surface in the vehicle width direction of the pair of front side members 121d1.
  • the front arm 41 is fastened to the front mounting portion 121d3 with bolts and nuts.
  • Front energy absorbing members 42 are disposed in front of each of the pair of front side members 121d1.
  • the front energy absorbing members 42 are hollow and have the function of absorbing collision energy by collapsing during a frontal collision of the automobile 1 (see FIG. 1).
  • the front energy absorbing members 42 are made of, for example, extruded aluminum.
  • the rear frame 130 additionally has a rear arm support portion 132c compared to the first embodiment. That is, the rear frame 130 has a structure that supports the rear arm 51 that is connected to the rear tire 50 (see FIG. 1). Note that, even in this embodiment, the rear frame 130 is made of dense aluminum die-cast and is integrally formed as a single component.
  • the rear arm support portion 132c is continuous with the rear vertical wall portion 131 and extends rearward.
  • the rear arm support portion 132c is generally H-shaped in a plan view.
  • the rear arm support portion 132c has a pair of rear side members 132c1 that extend generally in the vehicle length direction and are spaced apart in the vehicle width direction, and a rear cross member 132c2 that extends in the vehicle width direction to connect the pair of rear side members 132c1.
  • Rear mounting portions 132c3 that support the rear arm 51 are provided on the outer side surfaces in the vehicle width direction of the pair of rear side members 132c1.
  • the rear arm 51 is fastened to the rear mounting portions 132c3 with bolts and nuts.
  • a rear energy absorbing member 52 is disposed behind each of the pair of rear side members 132c1.
  • the rear energy absorbing member 52 is hollow and has the function of absorbing collision energy by collapsing during a rear-end collision of the automobile 1 (see FIG. 1).
  • the rear energy absorbing member 52 is made of, for example, an aluminum extrusion material.
  • the front arm 41 can be supported by the front frame 120, so there is no need to provide a separate member for supporting the front arm 41, and the number of parts can be reduced.
  • aluminum die casting has a high degree of freedom in terms of shape, and the support structure for the front arm 41 can be easily formed in the front frame 120.
  • the rear arm 51 can be supported by the rear frame 130, there is no need to provide a separate member to support the rear arm 51, reducing the number of parts.
  • aluminum die casting allows for a high degree of freedom in terms of shape, making it easy to form a support structure for the rear arm 51 in the rear frame 130.
  • the center panel 110 may be made of die-cast aluminum.
  • the center panel 110 By making the center panel 110 from aluminum die-casting, it is easy to give each part of the center panel 110 a complex shape. For example, it is possible to form a refrigerant flow path for cooling the battery 10 and mounting parts for mounting other parts on the center panel 110. With this structure, it is also possible to provide a step on the center panel 110 side to make the joints with the front floor part 122 and the rear floor part 132 flat.
  • (Aspect 1) a center panel having a center mounting surface on which a battery is mounted; a front frame made of aluminum die casting, the front frame being disposed on a vehicle front side of the center panel and including a front floor portion having a front standing wall portion extending in a vehicle height direction and a front placement surface extending from a lower end of the front standing wall portion toward the rear of the vehicle; a rear frame made of aluminum die casting, the rear frame being disposed on a vehicle rear side of the center panel and including a rear floor portion having a rear standing wall portion extending in a vehicle height direction and a rear mounting surface extending from a lower end of the rear standing wall portion toward the front of the vehicle; a pair of side frames made of extruded aluminum and having a hollow closed cross-sectional shape, the side frames being arranged on both outer sides of the center panel in the vehicle width direction, extending in the vehicle length direction, connecting both ends of the front frame and the rear frame in the vehicle width direction.
  • Aspect 5 a cross member made of an aluminum extrusion material and having a hollow closed cross-sectional shape, the cross member being disposed on a joint between the rear mounting surface and the center mounting surface;
  • a battery case for an automobile according to any one of aspects 1 to 4, wherein the cross member is joined to both the rear frame and the center panel.
  • Aspect 6) 6.
  • the front floor portion has a front floor step portion that receives the center panel, Aspect 8.
  • the rear floor portion has a rear floor step portion that receives the center panel, Aspects 9.
  • Aspect 11 Aspects 6.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

バッテリーケース100は、センターパネル110と、センターパネル110の車両前方側に配置され、車高方向に延びるフロント立壁部121およびフロント立壁部121の下端から車両後方へ延在するフロントフロア部122を含むアルミダイキャスト製のフロントフレーム120と、センターパネル110の車両後方側に配置され、車高方向に延びるリア立壁部131およびリア立壁部131の下端から車両前方へ延在するリアフロア部132を含むアルミダイキャスト製のリアフレーム130と、センターパネル110の車幅方向両外側に配置され、車長方向に延在し、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製の一対のサイドフレーム140とを備える。

Description

自動車用バッテリーケース
 本開示は、自動車用バッテリーケースに関する。
 電気自動車またはプラグインハイブリッド車等の電動車両では、車格、用途、またはグレード等に応じて搭載するバッテリーのサイズが異なる。バッテリーのサイズごとに自動車用バッテリーケースを製造するのは効率的でなく、バッテリーのサイズに応じて柔軟にサイズを変更することができる自動車用バッテリーケースが求められている。
 特許文献1では、複数のモジュールを前後に連結し、連結数を変更することで異なるサイズのバッテリーに適合できるようにしたバッテリートレイが開示されている。複数のモジュールは、加圧鋳造により製造されるため、鋳造技術により複雑な形状も可能となっている。
特開2021-93362号公報
 特許文献1では、バッテリーケース全体が鋳造品(ダイキャスト製)からなる。
そのため、バッテリーケース全体の延性が乏しく、自動車衝突時にバッテリーケースが破断するおそれがある。特に、自動車の側面衝突のようにバッテリーと衝突物との距離が近い衝突態様に対しては、高いバッテリー保護性能が求められる。
 本開示は、自動車用バッテリーケースにおいて、様々なサイズのバッテリーに柔軟に適合可能であるとともに自動車衝突時の高いバッテリー保護性能を確保することを課題とする。
 本開示は、
 バッテリーが載置されるセンター載置面を有するセンターパネルと、
 前記センターパネルの車両前方側に配置され、車高方向に延びるフロント立壁部および前記フロント立壁部の下端から車両後方へ延在するフロント載置面を有するフロントフロア部を含むアルミダイキャスト製のフロントフレームと、
 前記センターパネルの車両後方側に配置され、車高方向に延びるリア立壁部および前記リア立壁部の下端から車両前方へ延在するリア載置面を有するリアフロア部を含むアルミダイキャスト製のリアフレームと、
 前記センターパネルの車幅方向両外側に配置され、車長方向に延在し、前記フロントフレームおよび前記リアフレームの車幅方向の両端部を接続し、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製の一対のサイドフレームと
 を備える、自動車用バッテリーケースを提供する。
 この構成によれば、様々なサイズのバッテリーに応じてセンターパネルおよび一対のサイドフレームの車長方向の長さを変更することで、様々なサイズのバッテリーに柔軟に適合できる。このとき、フロントフレームおよびリアフレームは、バッテリーのサイズに依らずに共通して使用できる。また、一対のサイドフレームは、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製であるため、高強度であり、かつ、ダイキャスト材に比べて耐圧壊性に優れており、自動車衝突時の高いバッテリー保護性能を確保できる。特に、一対のサイドフレームは、自動車の側面衝突の際には、高い衝撃吸収性能を発揮する。また、フロントフレームおよびリアフレームは、アルミダイキャスト製であるため、複雑な形状を容易に付与できる。よって、例えば、フロントフレームまたはリアフレームと他部品との接合構造を簡易に構成できる。また、アルミダイキャスト製の部品は、製造に際しての二酸化炭素排出量が他のアルミニウム合金製の部品と比較して少なく、環境負荷が少ない。
 前記センターパネルは、アルミニウム合金製の平板であってもよい。
 この構成によれば、センターパネルの形状が単なる平板であるため、長さを容易に変更できる。
 前記センターパネルは、アルミダイキャスト製であってもよい。
 この構成によれば、センターパネルの各部において複雑な形状を容易に付与できる。例えば、センターパネルに対して、バッテリー冷却用の冷媒流路や他部品を取り付けるための取付部を形成できる。
 前記自動車用バッテリーケースは、前記フロント載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備えてもよく、
 前記クロスメンバは、前記フロントフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されてもよい。
 この構成によれば、フロントフレームとセンターパネルとの接合をクロスメンバによって補強できる。
 前記自動車用バッテリーケースは、前記リア載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備えてもよく、
 前記クロスメンバは、前記リアフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されてもよい。
 この構成によれば、リアフレームとセンターパネルとの接合をクロスメンバによって補強できる。
 前記一対のサイドフレームは、7000系のアルミニウム合金製であってもよい。
 この構成によれば、7000系のアルミニウム合金は高強度であり、自動車衝突時の一層高いバッテリー保護性能を確保できる。
 前記フロントフロア部は、前記センターパネルを受けるフロントフロア段差部を有してもよく、
 前記フロント載置面および前記センター載置面は、面一に配置されてもよい。
 この構成によれば、フロント載置面およびセンター載置面を面一に構成でき、安定したバッテリーの載置を実現できる。
 前記リアフロア部は、前記センターパネルを受けるリアフロア段差部を有してもよく、
 前記リア載置面および前記センター載置面は、面一に配置されてもよい。
 この構成によれば、リア載置面およびセンター載置面を面一に構成でき、安定したバッテリーの載置を実現できる。
 前記フロントフレームは、フロントタイヤと接続されるフロントアームを支持する構造を有していてもよい。
 この構成によれば、フロントフレームによってフロントアームを支持できるため、フロントアームを支持するための部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。特に、アルミダイキャストは、形状の自由度が高く、フロントフレームにおいてフロントアームの支持構造を容易に形成できる。
 前記リアフレームは、リアタイヤと接続されるリアアームを支持する構造を有していてもよい。
 この構成によれば、リアフレームによってリアアームを支持できるため、リアアームを支持するための部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。特に、アルミダイキャストは、形状の自由度が高く、リアフレームにおいてリアアームの支持構造を容易に形成できる。
 本開示によれば、自動車用バッテリーケースにおいて、様々なサイズのバッテリーに柔軟に適合可能であるとともに自動車衝突時の高いバッテリー保護性能を確保できる。
自動車用バッテリーケースを搭載した電気自動車の側面図。 本発明の第1実施形態に係る自動車用バッテリーケースの斜視図。 図2の自動車用バッテリーケースの分解斜視図。 図2の自動車用バッテリーケースの平面図。 図2の自動車用バッテリーケースの側面図。 図2の自動車用バッテリーケースの背面図。 図4のVII-VII線に沿った断面図。 本発明の第2実施形態に係る自動車用バッテリーケースの斜視図。 図8の自動車用バッテリーケースの分解斜視図。 図8の自動車用バッテリーケースの平面図。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態に係る自動車用バッテリーケース100(以下、単にバッテリーケース100ともいう。)について説明する。
(第1実施形態)
 図1を参照して、自動車1は、バッテリー10から供給される電力によって不図示のモータを駆動させて走行する。例えば、自動車1は、電気自動車またはプラグインハイブリッド車等の電動車両であり得る。自動車1の種類については、特に限定されず、乗用車、トラック、作業車、またはその他のモビリティ等であり得る。以下では、自動車1として乗用車タイプの電気自動車の場合を例に挙げて説明する。
 自動車1は、車体前部20に不図示のモータおよび高電圧機器等を搭載している。また、自動車1は、車体中央部30の車室Rのフロア下の概ね全面に駆動電力源となるバッテリー10を格納したバッテリーケース100を搭載している。図1中、自動車1の前後方向(車長方向)をX方向で示し、上下方向(車高方向)をZ方向で示している。以降の図でも同表記とし、図2以降で自動車1の左右方向(車幅方向)をY方向で示す。
 図2~7を参照して、第1実施形態のバッテリーケース100は、底板の一部を構成するセンターパネル110と、前部を構成するフロントフレーム120と、後部を構成するリアフレーム130と、両サイド部を構成する一対のサイドフレーム140とを有している。なお、図2,3では、破線円で示される部分が拡大して示されている。
 本実施形態では、バッテリーケース100は、補強用のクロスメンバ150と、センターパネル110と合わせて冷却機構を構成する冷却カバー160と、蓋となるトップカバー170と、路面からの衝撃を緩和するためのアンダーカバー180とを有している。バッテリー10は、バッテリーケース100内においてクロスメンバ150によって仕切られた各空間Sb(図2参照)に収容される。図2に示す例では、4つの空間Sbが設けられており、4つのバッテリー10がバッテリーケース100内に収容される。図示を明瞭にするために、バッテリー10、トップカバー170、およびアンダーカバー180は、図2~6において省略され、図7においてのみ示されている。
 センターパネル110は、図4に示す平面視において、一対のサイドフレーム140とフロントフレーム120とリアフレーム130とによって囲われており、バッテリーケース100の底板の一部を構成している。センターパネル110は、バッテリー10が載置されるセンター載置面111を有する。センター載置面111は、センターパネル110の上面であり、平坦な水平面として構成されている。
 図3を参照して、本実施形態では、センターパネル110は、アルミニウム合金製の平板である。センターパネル110は、平面視矩形の板材であり、所望の長さに容易に設計できる。
 センターパネル110には、下方から冷却カバー160が取り付けられている。冷却カバー160は、外周をセンターパネル110と接合することで、センターパネル110と冷却カバー160の間に密閉空間を有している。センターパネル110と冷却カバー160との間には、バッテリー10を冷却するための冷媒が流れる(図7の冷媒空間Sr参照)。冷媒によってセンターパネル110を介してバッテリー10が冷却される。また、冷却カバー160には、冷媒の導入口161(図3参照)および導出口162(図6参照)が設けられている。この冷媒空間Srの中には、冷媒の整流を目的とする突起や流路などが形成されていても良い。このようにして、バッテリーケース100には、バッテリー10を冷却するための冷却機構が設けられている。
 図7を参照して、冷却カバー160の下方には、アンダーカバー180が配置されている。アンダーカバー180は、バッテリーケース100の下部全面を被覆するように配置され、路面衝撃からバッテリー10を保護する機能を有している。例えば、アンダーカバー180は、フロントフレーム120とリアフレーム130と一対のサイドフレーム140とに対してボルト留めされている。また、アンダーカバー180は、路面干渉に対して比較的強度の高い金属板(例えば鋼板)あるいは樹脂材で構成されてもよい。
 図3を参照して、本実施形態では、フロントフレーム120は、車高方向に延びるフロント立壁部121と、フロント立壁部121の下端から車両後方へ延在するフロントフロア部122と、冷媒が流れるフロント冷媒管部123とを有している。
 フロントフレーム120は、アルミダイキャスト製である。フロント立壁部121、フロントフロア部122、およびフロント冷媒管部123は、一体的に形成されている。即ち、フロントフレーム120は、単一部品である。代替的には、フロント冷媒管部123は、別体のパイプによって構成されてもよい。
 本事例では、フロント立壁部121は、車両前方へ凸の形状を有してバッテリーケース100の外面を構成する外壁部121aと、外壁部121aの車両後方側でバッテリーケース100の内部に配置された内壁部121bとを有している。本事例では、フロントフレーム120の外壁部121aは、中央に車両前方への凸形状部を設けることでタイヤとの隙を確保するとともに、前方に張り出した凸部に電装部品を収納し、バッテリーケース100内の収納面積を大きくしている。外壁部121aの車幅方向の両端部は、一対のサイドフレーム140と接合されるフロントサイド段差部121cを有している。フロントサイド段差部121cは、車幅方向の外側へ向かって段が下がるようにして段差を有している。フロントサイド段差部121cによって一対のサイドフレーム140を受けることにより、一対のサイドフレーム140の位置が固定される。また、内壁部121bは、クロスメンバ150と対向して配置され、バッテリー10を安定して保持するために設けられている。
 フロントフロア部122は、バッテリー10やその他の関連部品が載置される平坦なフロント載置面122aを有している。フロント載置面122aは、フロントフロア部122の上面であり、平坦な水平面として構成されている。また、フロントフロア部122は、センターパネル110を受けるフロントフロア段差部122bを有している。フロントフロア段差部122bは、車両後方へ段が下がるようにして段差を有している。当該段差の大きさは、センターパネル110の厚みと概略等しい。よって、フロントフロア段差部122bによって、フロント載置面122aおよびセンター載置面111が面一に配置される。
 フロント冷媒管部123は、管状であり、冷却カバー160の導入口161と接続されている。フロント冷媒管部123および導入口161を通じて、前述の冷却機構に冷媒が導入される。
 図3を参照して、本実施形態では、リアフレーム130は、車高方向に延びるリア立壁部131と、リア立壁部131の下端から車両前方へ延在するリアフロア部132と、冷媒が流れるリア冷媒管部133とを有している。
 リアフレーム130は、アルミダイキャスト製である。リア立壁部131、リアフロア部132、およびリア冷媒管部133は、一体的に形成されている。即ち、リアフレーム130は、単一部品である。代替的には、リア冷媒管部133は、別体のパイプによって構成されてもよい。
 リア立壁部131の車幅方向の両端部は、一対のサイドフレーム140を受けるリアサイド段差部131aを有している。リアサイド段差部131aは、車幅方向の外側へ向かって段が下がるようにして段差を有している。リアサイド段差部131aによって一対のサイドフレーム140を受けることにより、一対のサイドフレーム140の位置が固定される。
 リアフロア部132は、バッテリー10やその他の関連部品が載置される平坦なリア載置面132aを有している。リア載置面132aは、リアフロア部132の上面であり、平坦な水平面として構成されている。また、リアフロア部132は、センターパネル110を受けるリアフロア段差部132bを有している。リアフロア段差部132bは、車両前方へ段が下がるようにして段差を有している。当該段差の大きさは、センターパネル110の厚みと概略等しい。よって、リアフロア段差部132bによって、リア載置面132aおよびセンター載置面111が面一に配置される。従って、本実施形態では、センター載置面111、フロント載置面122a、およびリア載置面132aが面一に配置される。
 リア冷媒管部133は、管状であり、冷却カバー160の導出口162と接続されている。リア冷媒管部133および導出口162を通じて、前述の冷却機構から冷媒が導出される。
 図2,3を参照して、本実施形態では、一対のサイドフレーム140は、車幅方向に離間して配置され、車長方向に延びている。一対のサイドフレーム140は、フロントフレーム120およびリアフレーム130の車幅方向の両端部を接続している。車長方向に垂直な断面において、一対のサイドフレーム140は、中空の閉断面形状を有している。当該断面において、一対のサイドフレーム140は、複数の部屋に仕切られている。また当該断面において、一対のサイドフレーム140の外形は、概略L字形をしており、車幅方向外側に突出する突出部141を有している。
 一対のサイドフレーム140は、アルミ押出材製である。例えば、一対のサイドフレーム140は、高強度の7000系のアルミニウム合金製である。
 図3を参照して、本実施形態では、クロスメンバ150は、一対のサイドフレーム140の間に配置され、車幅方向に延びている。車幅方向に垂直な断面において、クロスメンバ150は、複数の部屋に仕切られている。クロスメンバ150は、一対のサイドフレーム140を車幅方向内側から支持しており、補強材としての機能を果たす。クロスメンバ150は、中空の閉断面形状のアルミ押出材製である。例えば、クロスメンバ150は、高強度の7000系のアルミニウム合金製であり得る。
 本実施形態では、3本のクロスメンバ150が設けられている。3本のクロスメンバ150のうちの1本は、フロント載置面122aとセンター載置面111との継ぎ目上に配置され(図4の符号J1参照)、フロントフレーム120およびセンターパネル110の両方に対して接合(例えば溶接)されている。3本のクロスメンバ150のうちの他の1本は、リア載置面132aとセンター載置面111との継ぎ目上に配置され(図4の符号J2参照)、リアフレーム130およびセンターパネル110の両方に対して接合(例えば溶接)されている。3本のクロスメンバ150のうちの残りの1本は、センター載置面111上に配置され、センターパネル110に対して接合されている。
 バッテリー10は、クロスメンバ150によって仕切られたバッテリーケース100の内部においてフロント載置面122aとリア載置面132aとセンター載置面111との上に載置され、トップカバー170によって上方から閉じられる(図7参照)。このようにして、バッテリーケース100内にバッテリー10が収容される。トップカバー170は、フロントフレーム120とリアフレーム130と一対のサイドフレーム140とに対してボルト留めされてもよい。トップカバー170は、高い電磁波シールド性を有する金属板(例えば鋼板)で構成されてもよい。
 本実施形態のバッテリーケース100によれば、以下の作用効果を奏する。
 様々なサイズのバッテリー10に応じてセンターパネル110および一対のサイドフレーム140の車長方向の長さを変更することで、様々なサイズのバッテリー10に柔軟に適合できる。このとき、フロントフレーム120およびリアフレーム130は、バッテリー10のサイズに依らずに共通して使用できる。また、一対のサイドフレーム140は、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製であるため、高強度であり、かつ、ダイキャスト材に比べて耐圧壊性に優れており、自動車衝突時の高いバッテリー保護性能を確保できる。特に、一対のサイドフレーム140は、自動車の側面衝突の際には、高い衝撃吸収性能を発揮する。また、フロントフレーム120およびリアフレーム130は、アルミダイキャスト製であるため、複雑な形状を容易に付与できる。よって、例えば、フロントフレーム120またはリアフレーム130と他部品との接合構造を簡易に構成できる。また、アルミダイキャスト製の部品は、製造に際しての二酸化炭素排出量が他のアルミニウム合金製の部品と比較して少なく、環境負荷が少ない。
 また、センターパネル110の形状が単なる平板であるため、長さを容易に変更できる。
 また、クロスメンバ150をフロントフレーム120とセンターパネル110との継ぎ目上に配置することによって、フロントフレーム120とセンターパネル110との接合を補強できる。
 また、クロスメンバ150をリアフレーム130とセンターパネル110との継ぎ目上に配置することによって、リアフレーム130とセンターパネル110との接合を補強できる。
 また、7000系のアルミニウム合金を一対のサイドフレーム140やクロスメンバ150に使用することで、自動車衝突時の一層高いバッテリー保護性能を確保できる。
 また、フロントフロア段差部122bおよびリアフロア段差部132bによって、フロント載置面122aと、リア載置面132aと、センター載置面111とを面一に配置でき、即ちバッテリー10の載置面全体を平坦に構成でき、安定したバッテリー10の載置を実現できる。
(第2実施形態)
 図8~10に示す第2実施形態の自動車用バッテリーケース100は、フロントフレーム120およびリアフレーム130の形状が第1実施形態と異なる。これらに関する部分以外は、第1実施形態と実質的に同じである。従って、第1実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。
 本実施形態では、フロントフレーム120は、第1実施形態からフロントアーム支持部121dを追加的に有している。即ち、フロントフレーム120は、フロントタイヤ40(図1参照)と接続されるフロントアーム41を支持する構造を有している。なお、本実施形態においても、フロントフレーム120は、稠密のアルミダイキャスト製であり、1個の部品として一体的に形成されている。
 フロントアーム支持部121dは、フロント立壁部121の外壁部121aから連続し、前方へ延びている。フロントアーム支持部121dは、平面視において概略H字形である。フロントアーム支持部121dは、車長方向に延びるとともに車幅方向に離間して配置された一対のフロントサイドメンバ121d1と、一対のフロントサイドメンバ121d1を接続するように車幅方向に延びるフロントクロスメンバ121d2とを有している。一対のフロントサイドメンバ121d1の車幅方向外側側面には、フロントアーム41を支持するフロント取付部121d3が設けられている。フロントアーム41は、フロント取付部121d3に対してボルトナット締結される。
 一対のフロントサイドメンバ121d1のそれぞれの前方には、フロントエネルギー吸収部材42が配置されている。フロントエネルギー吸収部材42は中空状であり、自動車1(図1参照)の前方衝突時に圧壊して衝突エネルギーを吸収する機能を有している。フロントエネルギー吸収部材42は、例えばアルミ押出材製である。
 本実施形態では、リアフレーム130は、第1実施形態からリアアーム支持部132cを追加的に有している。即ち、リアフレーム130は、リアタイヤ50(図1参照)と接続されるリアアーム51を支持する構造を有している。なお、本実施形態においても、リアフレーム130は、稠密のアルミダイキャスト製であり、1個の部品として一体的に形成されている。
 リアアーム支持部132cは、リア立壁部131から連続し、後方へ延びている。リアアーム支持部132cは、平面視において概略H字形である。リアアーム支持部132cは、概略車長方向に延びるとともに車幅方向に離間して配置された一対のリアサイドメンバ132c1と、一対のリアサイドメンバ132c1を接続するように車幅方向に延びるリアクロスメンバ132c2とを有している。一対のリアサイドメンバ132c1の車幅方向外側側面には、リアアーム51を支持するリア取付部132c3が設けられている。リアアーム51は、リア取付部132c3に対してボルトナット締結される。
 一対のリアサイドメンバ132c1のそれぞれの後方には、リアエネルギー吸収部材52が配置されている。リアエネルギー吸収部材52は中空状であり、自動車1(図1参照)の後方衝突時に圧壊して衝突エネルギーを吸収する機能を有している。リアエネルギー吸収部材52は、例えばアルミ押出材製である。
 本実施形態の自動車用バッテリーケース100によれば、フロントフレーム120によってフロントアーム41を支持できるため、フロントアーム41を支持するための部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。特に、アルミダイキャストは、形状の自由度が高く、フロントフレーム120においてフロントアーム41の支持構造を容易に形成できる。
 また、リアフレーム130によってリアアーム51を支持できるため、リアアーム51を支持するための部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。特に、アルミダイキャストは、形状の自由度が高く、リアフレーム130においてリアアーム51の支持構造を容易に形成できる。
 上記第1,2実施形態の変形例として、センターパネル110は、アルミダイキャスト製であってもよい。
 センターパネル110をアルミダイキャスト製とすることで、センターパネル110の各部において複雑な形状を容易に付与できる。例えば、センターパネル110に対して、バッテリー10の冷却用の冷媒流路や他部品を取り付けるための取付部を形成できる。本構造の場合、フロントフロア部122、リアフロア部132との接合部を平坦に構成するための段差をセンターパネル110側に設けることも可能である。
 以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
 本開示の内容をまとめて以下の通り記載する。
(態様1)
 バッテリーが載置されるセンター載置面を有するセンターパネルと、
 前記センターパネルの車両前方側に配置され、車高方向に延びるフロント立壁部および前記フロント立壁部の下端から車両後方へ延在するフロント載置面を有するフロントフロア部を含むアルミダイキャスト製のフロントフレームと、
 前記センターパネルの車両後方側に配置され、車高方向に延びるリア立壁部および前記リア立壁部の下端から車両前方へ延在するリア載置面を有するリアフロア部を含むアルミダイキャスト製のリアフレームと、
 前記センターパネルの車幅方向両外側に配置され、車長方向に延在し、前記フロントフレームおよび前記リアフレームの車幅方向の両端部を接続し、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製の一対のサイドフレームと
 を備える、自動車用バッテリーケース。
(態様2)
 前記センターパネルは、アルミニウム合金製の平板である、態様1に記載の自動車用バッテリーケース。
(態様3)
 前記センターパネルは、アルミダイキャスト製である、態様1に記載の自動車用バッテリーケース。
(態様4)
 前記フロント載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備え、
 前記クロスメンバは、前記フロントフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されている、態様1から3のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様5)
 前記リア載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備え、
 前記クロスメンバは、前記リアフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されている、態様1から4のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様6)
 前記クロスメンバは、7000系のアルミニウム合金製である、態様4または5に記載の自動車用バッテリーケース。
(態様7)
 前記一対のサイドフレームは、7000系のアルミニウム合金製である、態様1から6のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様8)
 前記フロントフロア部は、前記センターパネルを受けるフロントフロア段差部を有し、
 前記フロント載置面および前記センター載置面は、面一に配置されている、態様1から7のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様9)
 前記リアフロア部は、前記センターパネルを受けるリアフロア段差部を有し、
 前記リア載置面および前記センター載置面は、面一に配置されている、態様1から8のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様10)
 前記フロントフレームは、フロントタイヤと接続されるフロントアームを支持する構造を有している、態様1から5のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
(態様11)
 前記リアフレームは、リアタイヤと接続されるリアアームを支持する構造を有している、態様1から5のいずれかに記載の自動車用バッテリーケース。
 本出願は、出願日が2023年2月22日である日本国特許出願、特願第2023-026527号、および、出願日が2023年10月24日である日本国特許出願、特願2023-182589号を基礎出願とする優先権主張を伴う。特願第2023-026527号および特願2023-182589号は、参照することにより本明細書に取り込まれる。
  1 自動車
  10 バッテリー
  20 車体前部
  30 車体中央部
  40 フロントタイヤ
  41 フロントアーム
  42 フロントエネルギー吸収部材
  50 リアタイヤ
  51 リアアーム
  52 リアエネルギー吸収部材
  100 バッテリーケース
  110 センターパネル
  111 センター載置面
  120 フロントフレーム
  121 フロント立壁部
  121a 外壁部
  121b 内壁部
  121c フロントサイド段差部
  121d フロントアーム支持部
  121d1 フロントサイドメンバ
  121d2 フロントクロスメンバ
  121d3 フロント取付部
  122 フロントフロア部
  122a フロント載置面
  122b フロントフロア段差部
  123 フロント冷媒管部
  130 リアフレーム
  131 リア立壁部
  131a リアサイド段差部
  132 リアフロア部
  132a リア載置面
  132b リアフロア段差部
  132c リアアーム支持部
  132c1 リアサイドメンバ
  132c2 リアクロスメンバ
  132c3 リア取付部
  133 リア冷媒管部
  140 サイドフレーム
  141 突出部
  150 クロスメンバ
  160 冷却カバー
  161 導入口
  162 導出口
  170 トップカバー
  180 アンダーカバー

Claims (11)

  1.  バッテリーが載置されるセンター載置面を有するセンターパネルと、
     前記センターパネルの車両前方側に配置され、車高方向に延びるフロント立壁部および前記フロント立壁部の下端から車両後方へ延在するフロント載置面を有するフロントフロア部を含むアルミダイキャスト製のフロントフレームと、
     前記センターパネルの車両後方側に配置され、車高方向に延びるリア立壁部および前記リア立壁部の下端から車両前方へ延在するリア載置面を有するリアフロア部を含むアルミダイキャスト製のリアフレームと、
     前記センターパネルの車幅方向両外側に配置され、車長方向に延在し、前記フロントフレームおよび前記リアフレームの車幅方向の両端部を接続し、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製の一対のサイドフレームと
     を備える、自動車用バッテリーケース。
  2.  前記センターパネルは、アルミニウム合金製の平板である、請求項1に記載の自動車用バッテリーケース。
  3.  前記センターパネルは、アルミダイキャスト製である、請求項1に記載の自動車用バッテリーケース。
  4.  前記フロント載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備え、
     前記クロスメンバは、前記フロントフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されている、請求項1に記載の自動車用バッテリーケース。
  5.  前記リア載置面と前記センター載置面との継ぎ目上に配置され、中空の閉断面形状を有するアルミ押出材製のクロスメンバをさらに備え、
     前記クロスメンバは、前記リアフレームおよび前記センターパネルの両方に対して接合されている、請求項1に記載の自動車用バッテリーケース。
  6.  前記クロスメンバは、7000系のアルミニウム合金製である、請求項4または5に記載の自動車用バッテリーケース。
  7.  前記一対のサイドフレームは、7000系のアルミニウム合金製である、請求項1から5のいずれか1項に記載の自動車用バッテリーケース。
  8.  前記フロントフロア部は、前記センターパネルを受けるフロントフロア段差部を有し、
     前記フロント載置面および前記センター載置面は、面一に配置されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の自動車用バッテリーケース。
  9.  前記リアフロア部は、前記センターパネルを受けるリアフロア段差部を有し、
     前記リア載置面および前記センター載置面は、面一に配置されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の自動車用バッテリーケース。
  10.  前記フロントフレームは、フロントタイヤと接続されるフロントアームを支持する構造を有している、請求項1から5のいずれか1項に記載の自動車用バッテリーケース。
  11.  前記リアフレームは、リアタイヤと接続されるリアアームを支持する構造を有している、請求項1から5のいずれか1項に記載の自動車用バッテリーケース。
PCT/JP2024/001626 2023-02-22 2024-01-22 自動車用バッテリーケース WO2024176678A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023-026527 2023-02-22
JP2023026527 2023-02-22
JP2023-182589 2023-10-24
JP2023182589A JP2024119736A (ja) 2023-02-22 2023-10-24 自動車用バッテリーケース

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024176678A1 true WO2024176678A1 (ja) 2024-08-29

Family

ID=92500772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/001626 WO2024176678A1 (ja) 2023-02-22 2024-01-22 自動車用バッテリーケース

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024176678A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200148066A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-14 Rivian Ip Holdings, Llc Modular electric vehicle battery pack frame having extruded aluminum structural members
CN111325408A (zh) * 2020-03-09 2020-06-23 浙江大学 一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法
US20210351455A1 (en) * 2018-09-20 2021-11-11 Lg Hausys, Ltd. Battery case for electric car
JP2022526353A (ja) * 2019-03-29 2022-05-24 コベストロ・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・アンド・コー・カーゲー バッテリハウジング、及び電気自動車におけるその使用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210351455A1 (en) * 2018-09-20 2021-11-11 Lg Hausys, Ltd. Battery case for electric car
US20200148066A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-14 Rivian Ip Holdings, Llc Modular electric vehicle battery pack frame having extruded aluminum structural members
JP2022526353A (ja) * 2019-03-29 2022-05-24 コベストロ・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・アンド・コー・カーゲー バッテリハウジング、及び電気自動車におけるその使用
CN111325408A (zh) * 2020-03-09 2020-06-23 浙江大学 一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3660296B2 (ja) 高圧電装ボックスの車載構造
JP2014530787A (ja) 後輪駆動方式の、プラグインハイブリッド電気自動車のモジュラーサブフレームアセンブリ及びその組立方法
CN110481640B (zh) 电动车辆
JP7194094B2 (ja) 電動車両用バッテリーケース
US20230264752A1 (en) Rear vehicle-body structure
CN116638952A (zh) 车体构造
CN115489621A (zh) 车身结构
WO2024176678A1 (ja) 自動車用バッテリーケース
JP2024119736A (ja) 自動車用バッテリーケース
CN114644055A (zh) 用于车辆的前围板结构
US20230264557A1 (en) Vehicle-body front structure with side frame support
JP7570999B2 (ja) 車体下部構造
WO2024202766A1 (ja) 自動車用バッテリーケースおよびその製造方法
WO2024202784A1 (ja) 自動車用バッテリーケース
US20230264757A1 (en) Vehicle-body front structure including a reinforcement structure and a floor reinforcement
US20230264751A1 (en) Vehicle-body front structure
JP2024081059A (ja) 車両後部バッテリ搭載構造
JP2024112649A (ja) 自動車用バッテリーケース
CN116638958A (zh) 车体前部构造
CN116638957A (zh) 车体前部构造
CN116638960A (zh) 车体前部构造
JP2023122982A (ja) 車体前部構造
CN116638946A (zh) 车体前部构造
CN116638945A (zh) 车体前部构造
CN116638956A (zh) 车体前部构造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24759985

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1