JP6354081B2 - バッテリ保護部材 - Google Patents
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Description
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、居住性の確保とバッテリの保護を両立できるバッテリ保護部材を提供することを目的とする。
図1は実施例1のバッテリ保護部材を搭載した小型電気自動車を表す概略斜視図、図2は実施例1のバッテリ保護部材を搭載した小型電気自動車の概略上面図、図3は実施例1のバッテリ保護部材を搭載した小型電気自動車の概略側面図である。この小型電気自動車は、二人乗りの後輪駆動型電気自動車であるが、一人乗りとして座席を車幅方向の略中央に配置してもよい。小型電気自動車は、前輪FL,FRと後輪RL,RRとの間にバッテリ保護部材であるバッテリ収容フレーム30を有する。バッテリ収容フレーム30の前方にはフロントフレーム40を有する。バッテリ収容フレーム30の後方にはリアフレーム50を有する。リアフレーム50には、駆動用モータM及び減速機GB(図7参照)からなるパワートレーンPTを有する。バッテリ収容フレーム30の上部には、乗員用の座席2が二つ配置されている。運転者は、座席2に座り、ステアリングホイール1や図外のアクセルペダル,ブレーキペダル等を操作し、後輪RL,RRを駆動して走行する。尚、実施例1の小型電気自動車のボディは、樹脂材料によって形成され、軽量化を図っている。
以下、実施例1に記載のバッテリ保護部材が奏する効果を列挙する。
(1)車両の車幅方向に延在され、外面側に運転者が座る座席2が配置される上面33(面)を有し、内面側32にバッテリユニットBAT(バッテリ)が収容される筒状のバッテリ収容フレーム30を備えたことを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、乗員及びバッテリユニットBATの保護の両立を図ることができる。
(2)上記(1)に記載のバッテリ保護部材において、バッテリ収容フレーム30は、車幅方向の端部から内面側32にバッテリユニットBATを装着するための開口部31aを有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、バッテリユニットBATを容易に装着できる。また、開口部31aのみ液密に封止することで、バッテリユニットBATの液密化を簡単に図ることができる。
(3)上記(1)に記載のバッテリ保護部材において、バッテリ収容フレーム30は、バッテリ収容フレーム30の車幅方向に架け渡された乗員保護用ロールバー37を有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、車両の横転等が生じた場合でも、乗員を保護できる。
(4)上記(3)に記載のバッテリ保護部材において、運転者の足元に設けられるフロアを形成するフロントフレーム40と、乗員保護用ロールバー37とフロントフレーム40とを接続し、運転者の居住空間を形成するボディ部材と、を備えたことを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、軽量化を図りつつ、乗員を保護可能な車両の骨格を容易に提供できる。
よって、バッテリ収容フレーム30の強度を向上できると共に、乗員の足元における居住空間の強度も確保でき、乗員及びバッテリユニットBATの保護を両立できる。
(6)上記(5)に記載のバッテリ保護部材において、フロントフレーム40は、バッテリ収容フレーム30とは別体であって、固定手段によりフロントフレーム40とバッテリ収容フレーム30とを一体化することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、各フレームを個別に製造することができ、異種素材での製造を可能とし、また、製造容易性を向上できる。
(7)上記(5)に記載のバッテリ保護部材において、バッテリ収容フレーム30と一体的に設けられ、車両前後方向においてフロントフレーム40と対向する位置に、車両の後輪側懸架装置が取り付けられるリアフレーム50を有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、これらのフレームを用いて車体全体の骨格を簡単に構成できる。
(8)上記(7)に記載のバッテリ保護部材において、リアフレーム50は、バッテリ収容フレーム30とは別体であって、固定手段により一体化されていることを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、各フレームを個別に製造することができ、異種素材での製造を可能とし、また、製造容易性を向上できる。
よって、小型バッテリ同士を効率的に接続すると共に、バッテリユニットBATと車両側とを簡単かつ安全に接続できる。
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図9は実施例2のバッテリユニットの構成を表す概略図である。実施例1では、小型バッテリ101〜104の各端子が対角位置に配置されていた。これに対し、実施例2の小型バッテリ101〜104は、各端子が一辺側沿って配置されている点が異なる。各端子間は、実施例1と同様に接続部材120により接続されると共に、車両側とは第1及び第2リレースイッチS1,S2により接続される。また、第1及び第2リレースイッチS1,S2には、電気配線L1及びL2が接続され、メインコントロールユニットMCUとの間には、コネクタスイッチS3,S4が設けられている。これにより、電気的な接続の簡便性及び安全性を向上できる。
次に、実施例3について説明する。基本的な構成は実施例2と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図10は実施例3のバッテリユニットの構成を表す概略図である。実施例2では、4個の小型バッテリ101〜104を搭載した例を示した。これに対し、実施例3では、8個の小型バッテリ101〜108を搭載した点が異なる。また、実施例2では、車両側との接続を行う第1及び第2リレースイッチS1,S2をバッテリ収容フレーム30の両端に配置した。これに対し、実施例3では、第1及び第2リレースイッチS1,S2をバッテリ収容フレーム30の中央部に配置した点が異なる。これにより、側面側からの衝撃が加わったとしても、リレースイッチ等を保護することができる。
次に、実施例4について説明する。基本的な構成は実施例3と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図11は実施例4のバッテリユニットの構成を表す概略図である。実施例3では、8個の小型バッテリ101〜108を搭載した例を示した。これに対し、実施例4では、12個の小型バッテリ201〜212を搭載した点が異なる。また、実施例3では、車両側との接続を行う第1及び第2リレースイッチS1,S2をバッテリ収容フレーム30の中央部に配置した。これに対し、実施例4では、第1及び第2リレースイッチS1,S2を中央部に配置すると共に、更に、バッテリ収容フレーム30の両端前方付近に第3及び第4リレースイッチS3,S4を配置して、1列目及び2列目の小型バッテリ201〜208と、3列目の小型バッテリ209〜212をハーネスL1,L2により接続する。そして、第5及び第6リレースイッチS5,S6をバッテリ収容フレーム30略中央前方付近に配置したものである。このように、小型バッテリの数が増大することで、仮にバッテリユニットBATの電圧が高電圧となった場合でも、バッテリ収容フレーム30に収容した後に各小型バッテリが電気的に接続されるため、安全性を確保できる。
次に、実施例5について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図12は実施例5のバッテリ保護部材を備えた小型車両を表す概略図である。実施例1では、パワートレーンPTが後輪側に配置された例を示した。これに対し、実施例5では、パワートレーンPTが前輪側に配置されている点が異なる。また、パワートレーンPTが後輪側のリアフレーム50から排除されたため、そのスペースを有効活用するために、バッテリ収容フレーム30の車幅方向中央部付近を車両後方側に拡大し、実施例1と同様のバッテリユニットBAT1に加えてバッテリユニットBAT2を搭載している。これにより、バッテリ容量を増大できる。また、バッテリユニットBAT2は、両側面をリアフレーム50により覆っているため、側方からの衝撃に対する安全性を向上できる。
次に、実施例6について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図13は実施例6のバッテリ保護部材を備えた小型車両を表す概略図である。実施例1では、二人乗りの小型電気自動車を示した。これに対し、実施例6では、バッテリ収容フレーム30を前後に2列並べ、四人乗りの電動車両としたものである。このように、バッテリ収容フレーム30をモジュール化し、車両前後方向に直列に配置することで、より乗員数を確保した電動車両を提供できる。尚、四人乗りに限らず、更にバッテリ収容フレーム30を追加し、より多くの乗員が乗車可能な電動車両を提供してもよい。
(10)車両の車幅方向に延び、収容されるバッテリ以上の車幅方向寸法を備えた筒状のバッテリ収容フレームと、
前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられたフロントフレームと、
を備え、
前記バッテリ収容フレームの上位に運転者の座席が配置され、前記フロントフレームの上位に前記運転者の足が配置されることを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、バッテリ収容フレームの強度を向上できると共に、乗員の足元における居住空間の強度も確保でき、乗員及びバッテリの保護の両立を図ることができる。
(11)上記(10)に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームは、車幅方向の端部から前記内面側に前記バッテリを装着するための開口部を有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、バッテリを容易に装着できる。また、開口部のみ液密に封止することで、バッテリの液密化を簡単に図ることができる。
(12)上記(10)に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームは、前記バッテリ収容フレームの車幅方向に架け渡された乗員保護用ロールバーを有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、車両の横転等が生じた場合でも、乗員を保護できる。
前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられたフロントフレームと、
車両前後方向において前記フロントフレームと対向する位置に、前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられたリアフレームと、
を備え、
前記バッテリ収容フレームの上位に運転者の座席が配置され、前記フロントフレームの上位に前記運転者の足が配置され、前記リアフレームに車両の後輪側懸架装置が取り付けられることを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、各フレームを用いて車体全体の骨格を簡単に構成できる。また、バッテリ収容フレームの強度を向上できると共に、乗員の足元における居住空間の強度も確保でき、乗員及びバッテリの保護の両立を図ることができる。
(14)上記(13)に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームは、車幅方向の端部から前記内面側に前記バッテリを装着するための開口部を有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、バッテリを容易に装着できる。また、開口部のみ液密に封止することで、バッテリの液密化を簡単に図ることができる。
(15)上記(13)に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームは、前記バッテリ収容フレームの車幅方向に架け渡された乗員保護用ロールバーを有することを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、車両の横転等が生じた場合でも、乗員を保護できる。
(16)上記(15)に記載のバッテリ保護部材において、
前記乗員保護用ロールバーと前記フロントフレームとを接続し、運転者の居住空間を形成するボディ部材を備えたことを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、軽量化を図りつつ、乗員を保護可能な車両の骨格を容易に提供できる。
(17)上記(13)に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームと、前記フロントフレームと、前記リアフレームとは、それぞれ別体に形成され、前記バッテリ収容フレームに対して固定手段によって一体的に固定されていることを特徴とするバッテリ保護部材。
よって、各フレームを個別に製造することができ、異種素材での製造を可能とし、また、製造容易性を向上できる。
以上、本発明を各実施例に基づいて説明したが、他の構成であっても本発明の範囲に含まれる。例えば、実施例では、1つの駆動モータで駆動輪を駆動する電気自動車の例を示したが、駆動輪にインホイルモータを備えた構成であってもよい。また、電気自動車に限らず、エンジンとモータとを備えたハイブリッド車両であってもよい。また、バッテリは交換式でもよいし、バッテリを取り外すことなく外部充電器によって充電可能な構成でもよい。また、実施例では、バッテリ収容フレームとフロントフレームやリアフレームは、ボルト等の固定手段により一体としたが、溶接等によって接合してもよい。
2 座席
30 バッテリ収容フレーム
31 バッテリ収容部
31a 開口部
32 内面側
33 上面
34 前方側取り付け面
35 後方側取り付け面
36 フロア面
37 乗員保護用ロールバー
37a 側方部材
37b 連結部材
37c コーナー補強部材
40 フロントフレーム
40L 左側フロントフレーム
40R 右側フロントフレーム
41 フロア構成部
41a 屈曲部
42 前輪支持部
43 フロントフランジ部
44 ストラットマウント
50 リアフレーム
51 パワートレーン支持部
52 シャフト貫通孔
53 リアフランジ部
54 ストラットマウント
61 骨格部材
61 車両骨格部材
61 第1車両骨格部材
61R,L 骨格部材
61a ルーフ構成部
61b フロントガラス支持部
61c ストラット支持部
62 ピラー部材
63 第2骨格部材
64a 第3骨格部材
64b 第4骨格部材
64c 第5骨格部材
65 リア側骨格部材
110 バッテリトレイ
120 接続部材
121 バスバー
121a 接続孔
122 絶縁部材
201-212 小型バッテリ
101-108 小型バッテリ
101a-104a マイナス端子
101b-104b プラス端子
400 足元用スペース
BAT バッテリユニット
PT パワートレーン
FL,FR 前輪
RL,RR 後輪
S1 第1リレースイッチ
S2 第2リレースイッチ
Claims (9)
- 電動乗用車の車幅方向に延在され、外面側に乗員が座る座席が配置される面を有し、内面側にバッテリが収容される筒状のバッテリ収容フレームと、
前記筒状のバッテリ収容フレームに、車幅方向両端から上方に延在された一対の側方部材と、該側方部材を前記電動乗用車のルーフ側において連結する連結部材を備える車幅方向に架け渡された乗員保護用ロールバーを一体に設けた、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項1に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームは、車幅方向の端部から前記内面側に前記バッテリを装着するための開口部を有する、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項1に記載のバッテリ保護部材において、
前記乗員の足元に設けられるフロアを形成するフロントフレームと、
を備えた、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項1に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられ、前記乗員の足元に設けられるフロアを構成するフロントフレームを有する、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項4に記載のバッテリ保護部材において、
前記フロントフレームは、前記バッテリ収容フレームとは別体であって、固定手段により前記フロントフレームと前記バッテリ収容フレームとを一体化する、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項4に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられ、前記電動乗用車の前後方向において前記フロントフレームと対向する位置に、後輪側懸架装置が取り付けられるリアフレームを有する、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項6に記載のバッテリ保護部材において、
前記リアフレームは、前記バッテリ収容フレームとは別体であって、固定手段により一体化されている、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 請求項1に記載のバッテリ保護部材において、
前記バッテリは、複数のバッテリを集約したバッテリパックであって、
前記複数のバッテリはそれぞれマイナス端子とプラス端子とを有し、
前記バッテリパックは、隣り合う前記複数のバッテリのマイナス端子とプラス端子とが互いに近接した位置となるように配置され、前記近接したマイナス端子とプラス端子とがバスバーにより接続され、残りのマイナス端子とプラス端子とを駆動装置に接続する接続端子を有し、
前記バッテリ収容フレームは、前記接続端子と接続する被接続部を有する、
ことを特徴とするバッテリ保護部材。 - 車の車幅方向に延在され、外面側に乗員が座る座席が配置される面を有し、内面側にバッテリが収容される筒状のバッテリ収容フレームと、
前記筒状のバッテリ収容フレームに一体に設けられ、車幅方向両端から上方に延在された一対の側方部材と、該側方部材を車のルーフ側において連結する連結部材を備える車幅方向に架け渡された乗員保護用ロールバーと、
前記乗員の足元に設けられるフロアを形成するとともに、前輪側懸架装置が取り付けられるフロントフレームと、
前記バッテリ収容フレームと一体的に設けられ、車の前後方向において前記フロントフレームと対向する位置に、後輪側懸架装置が取り付けられるリアフレームと、
前記乗員保護用ロールバー、前記フロントフレーム、前記リアフレームを覆い、前記乗員の居住空間を形成するボディ部材と、
を備えた、
ことを特徴とする電動乗用車。
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