JP7476080B2 - 車体構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体構造に関する。
従来から、フロアパネルの下方に、バッテリケース(バッテリパックフレーム)に複数のバッテリを並べて収納した電池パック(バッテリパック)が搭載された車両が知られている。このような車両において、車体の車幅方向側部への側面衝突(側突)による電池パックの損傷を防止するために、サイドシルを圧壊させ、このサイドシルで側面衝突による荷重を吸収させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、バッテリケースの車幅方向側部に易圧潰部を設け、側面衝突による荷重を、易圧潰部を圧潰変形させることにより吸収させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特許第6593657号公報 特許第3132261号公報
しかしながら上述の特許文献1では、バッテリケース自体に、側面衝突によってサイドシルを圧壊させるのに必要な機械的強度が必要になる。この機械的強度を確保するために、バッテリケースが大型化したり重量が増加したりする可能性があった。
また、特許文献2では、易圧潰部を圧潰変形させるだけの十分なスペース(車幅方向の変形ストローク領域)を確保する必要がある。このため、車体の車幅方向が大型化してしまう可能性があった。
本発明は、車体を大型化したり車体の重量が増加したりしてしまうことを抑制できる車体構造を提供する。
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明に係る車体構造は、車体(例えば、実施形態における車体10)の車幅方向に沿って延び、前記車体の車幅方向側部に車幅方向の一端(例えば、実施形態における右端部45a,46a、左端部45c,46c)が接続されたフロアクロスメンバ(例えば、実施形態における第2フロアクロスメンバ45、第3フロアクロスメンバ46)と、前記フロアクロスメンバの下方に配置されたバッテリ(例えば、実施形態におけるバッテリ85)と、前記車体の車幅方向側部で、かつ前記フロアクロスメンバの下方に、車幅方向の一端(例えば、実施形態における第2右側外枠体103b、第2左側外枠体104b)がサイドフレーム(例えば、実施形態における右側フレーム103、左側フレーム104)を介して連結され、前記バッテリを収納するバッテリケース(例えば、実施形態におけるバッテリケース81)と、前記フロアクロスメンバの前記一端側に形成され、車幅方向に沿って延びる第1水平部(例えば、実施形態におけるクロスメンバ水平部45e,46e)から車幅方向外側に向かうに従って上下方向へと斜めに屈曲された第1屈曲部(例えば、実施形態におけるクロスメンバ屈曲部45i,46i)と、前記サイドフレームに形成され、車幅方向に沿って延びる第2水平部(例えば、実施形態におけるフレーム水平部103f,104f)から車幅方向外側に向かうに従って上下方向へと斜めに屈曲された第2屈曲部(例えば、実施形態におけるフレーム屈曲部103g,104g)と、を備え、前記第1屈曲部と前記第2屈曲部とが上下方向で(車幅方向で整列して)並んで配置されている。
このように構成することで、側面衝突の際、第1屈曲部を起点としてフロアクロスメンバが曲折されるとともに、第2屈曲部を起点としてサイドフレームが曲折される。フロアクロスメンバやサイドフレームが曲折されながら圧壊されることで、側面衝突による荷重が吸収される。このように、側面衝突の荷重方向をフロアクロスメンバやサイドフレームの曲折方向へと分散させながら側面衝突による荷重が吸収されるので、バッテリケースの機械的強度を従来と比較して低減してもバッテリの損傷を防止できる。特に、第2屈曲部を起点としてサイドフレームが曲折されて衝撃エネルギーが吸収される。この結果、サイドシルやサイドフレームの機械的強度を低減して、例えば、板厚を下げたり、補強部材を廃止したりして軽量化できる。
(2)上記構成において、前記フロアクロスメンバは閉断面(例えば、実施形態におけるクロスメンバ傾斜閉断面47)に形成されており、前記第1屈曲部から車幅方向外側に向かうに従って漸次断面積を縮小させながら斜め下方に延出されており、前記フロアクロスメンバよりも下方に配置された前記車体のフロアパネル(例えば、実施形態におけるフロアパネル23)及びサイドシル(例えば、実施形態におけるサイドシル31)に固定されており、前記サイドシルの車幅方向内側の内側面(例えば、実施形態におけるインナパネル31f)と前記フロアクロスメンバの下面(例えば、実施形態における下面45h,46h)とに跨るように設けられたガセット(例えば、実施形態における傾斜メンバ48)を備え、前記ガセットは、上端(例えば、実施形態における上端48b)が前記フロアクロスメンバの前記第1屈曲部よりも車幅方向外側の形状に対応するように傾斜形成され、前記フロアパネルの車幅方向外側部(例えば、実施形態における右端部33a、左端部34a)を上下方向から前記フロアクロスメンバと協働して挟持してもよい。
このように構成することで、フロアパネルをサイドシルの上端まで上下方向に高く設定することで、下方に大型のバッテリケースを搭載できる。また、フロアクロスメンバが第1屈曲部から車幅方向外側に向かうに従って漸次断面積を縮小させながら斜め下方に延出されているので、側面衝突の際にフロアクロスメンバの車幅方向端部を安定して下方に曲折させることができる。この際、ガセットの上端が傾斜形成されているので、側面衝突の荷重をガセットが十分受ける形になりガセットを容易に圧壊させることができる。この結果、フロアクロスメンバやガセットによって、側面衝突による荷重を十分吸収できる。
(3)上記構成において、前記フロアクロスメンバは、前記フロアクロスメンバ上に設けられるシートが固定されるシート固定部(例えば、実施形態におけるシート固定部45j,46j)を有し、前記ガセットは、前記ガセットにおける前記フロアクロスメンバ側の前記上端が前記シート固定部の真下に至るまで延出されてもよい。
このように構成することで、僅かな補強でフロアクロスメンバのシート固定部の強度を十分確保することができる。また、ガセットを十分に大きくでき、側面衝突による荷重をガセットによって十分吸収することが可能になる。特に、フロアクロスメンバの第1屈曲部近傍から断面が縮小してシート支持強度が不足するが、下方のガセットが十分なシート支持強度を与える。
(4)上記構成において、前記フロアクロスメンバ及び前記ガセットは、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、前記フロアクロスメンバの前後方向のフランジ部(例えば、実施形態におけるフランジ部45g,46g)と、前記ガセットの前後方向のフランジ部(例えば、実施形態におけるフランジ部48a)とを重ね合わせて互いに結合されており、前後方向からみて、前記フロアクロスメンバと前記ガセットとにより台形状を呈してもよい。
このように構成することで、フロアクロスメンバとガセットとによるシートの支持強度を十分に高めることができる。これに対し、フロアクロスメンバ及びガセットの側面衝突方向の機械的強度が確保されにくい。このため、側面衝突の際、フロアクロスメンバ及びガセットを曲折しやすくでき、フロアクロスメンバ及びガセットによって側面衝突による荷重を十分吸収することができる。
(5)上記構成において、前記サイドシルは閉断面に形成されており、前記サイドシル内の車幅方向外側に設けられたバルクヘッド(例えば、実施形態におけるバルクヘッド164)を備え、前記バルクヘッドの下部は、車幅方向内側に向けて延出されて車幅方向で前記ガセットと対向しているとともに、前記バッテリケースの車幅方向側部に設けられた前記サイドフレームに連結されてもよい。
このように構成することで、サイドシルを軽量化しつつ、サイドシルの機械的強度を十分確保できる。また、サイドシルの機械的強度を確保しつつ、サイドシルにかかる側面衝突時の荷重をガセットやサイドフレームに十分に伝達させることができる。この結果、ガセットやサイドフレームの車幅方向端部を圧壊させやすくでき、ガセットやサイドフレームによって側面衝突による荷重を十分吸収できる。
(6)上記構成において、前後方向に沿って延びるフロアトンネル(例えば、実施形態におけるフロアトンネル24)と、前記フロアトンネル内に設けられた筋交い補強部(例えば、実施形態における筋交い補強部160)と、を備え、前記フロアトンネルを挟んで両側に、前記フロアクロスメンバが設けられており、前後方向からみて、前記筋交い補強部は、前記フロアトンネルの左端の根本部(例えば、実施形態におけるフランジ部24e)と右側の前記フロアクロスメンバの車幅方向中央側の端部(例えば、実施形態における中央端部45f,46f)とを結合するとともに、前記フロアトンネルの右端の根本部(例えば、実施形態におけるフランジ部24e)と左側の前記フロアクロスメンバの車幅方向中央側の端部(例えば、実施形態における中央端部45f,46f)とを結合するように設けられてもよい。
このように構成することで、側面衝突時に左右のいずれか一方のフロアクロスメンバにかかる荷重を他方のフロアクロスメンバに直線状に伝達することができる。この分、フロアクロスメンバ全体で側面衝突による荷重を受けとめることができるとともに、フロアトンネルの損傷も抑制できる。
(7)上記構成において、前記バッテリケースは、車幅方向に沿って延びるアッパクロスメンバ(例えば、実施形態におけるアッパクロスメンバ96)と、車幅方向に沿って延び、前記アッパクロスメンバよりも下方に配置されたロアクロスメンバ(例えば、実施形態におけるロアクロスメンバ93)と、を備え、前記アッパクロスメンバ及び前記ロアクロスメンバのいずれか一方のクロスメンバは、他方のクロスメンバよりも車幅方向外側に突出されてもよい。
このように構成することで、より車幅方向外側に突出された長い方のクロスメンバの変形領域(変形ストローク領域)で側面衝突の際の荷重を吸収し、短い方のクロスメンバでバッテリケース側に圧壊されてくる部材とバッテリケースとの干渉を回避できる。このため、側面衝突時にバッテリを確実に保護できる。
(8)上記構成において、前後方向に沿って延び、前記フロアクロスメンバに結合されたフロアフレーム(例えば、実施形態における第1~第4のフロア縦フレーム55~58)を備え、前記フロアフレーム、前記アッパクロスメンバ、及び前記ロアクロスメンバは、結合部材(例えば、実施形態における取付ボルト125,146)を介して上下方向で連結されてもよい。
このように構成することで、フロアフレーム、アッパクロスメンバ、及びロアクロスメンバを一体化できる。このため、これらフロアフレーム、アッパクロスメンバ、及びロアクロスメンバの配置変更を容易に行うことができ、さまざまな車体への組み付け作業性を向上できる。また、バッテリケースをさまざまな車体に共用できる。さらに、フロアフレーム、アッパクロスメンバ、及びロアクロスメンバを一体化できるので、これらフロアフレーム、アッパクロスメンバ、及びロアクロスメンバの側面衝突時の耐衝撃性を向上できる。
(9)上記構成において、車幅方向に沿って前記バッテリを複数配置してなる列を少なくとも2列有し、各列の前記バッテリの間に、前記アッパクロスメンバ及び前記ロアクロスメンバが配置されてもよい。
このように構成することで、側面衝突の際の荷重をアッパクロスメンバやロアクロスメンバで受けてバッテリに衝撃が伝達されてしまうことを確実に抑制できる。この結果、バッテリケースをより確実に小型化、軽量化できる。
(10)上記構成において、前記バッテリは、長手方向を前後方向に沿って縦置きに複数配置されて電池パック(例えば、実施形態における電池パック20)を構成し、前記電池パックの重心位置(例えば、実施形態におけるパック重心Gi)は、車両全体の車両重心位置(例えば、実施形態における車両重心Gb)よりも後方に位置してもよい。
このように構成することで、電池パックの車幅方向の幅を小さく抑えることができる。これにより、例えば、側面衝突の際の荷重による変形許容空間を大きく設定できる。
また、電池パックの重心位置を車両全体(車体、モータ、バッテリなど車両のすべてを含む)の車両重心位置よりも後方に配置したので、側面衝突により電池パックにかかる荷重を回転モーメントに変えることができる。
このように、変形許容空間を大きく設定し、かつ側面衝突時の荷重を回転モーメントに変えることにより、例えば車体の補強を不要にできるので、車体の重量を増加させることなく電池パックの変形を抑制できる。
本発明によれば、側面衝突の荷重方向をフロアクロスメンバやサイドフレームの曲折方向へと分散させながら側面衝突による荷重が吸収されるので、バッテリケースの機械的強度を従来と比較して低減してもバッテリの損傷を防止できる。この結果、車体を小型化、軽量化できる。
本発明の実施形態における電池パック搭載車両を左側方からみた概略図。 本発明の実施形態における電池パック搭載車両を斜め前方からみた斜視図。 本発明の実施形態における電池パック搭載車両の底面図。 図2のIV-IV線に沿う断面図。 本発明の実施形態における右側の第2フロアクロスメンバの右端部を斜め上方からみた斜視図。 本発明の実施形態における傾斜メンバを斜め下方からみた斜視図。 図2のVII-VII線に沿う断面図。 図2のVIII-VIII線に沿う断面図。 本発明の実施形態における電池パックからケースカバーを外した状態を示す斜視図。 本発明の実施形態における電池パックの分解斜視図。 本発明の実施形態における電池パック搭載車両を電池パックの第1境界部1 本発明の実施形態における電池パックを第2境界部で破断した斜視図。 図2のXIII-XIII線に沿う断面図。 本発明の実施形態における電池パックの第1境界部に沿う断面図。 本発明の実施形態における右側フレーム及び左側フレームの側突荷重が入力された際の挙動を示すシミュレーション図であり、(a)は、側突荷重が入力される前を示し、(b)は、側突荷重が入力された後を示す。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る車体構造を有する電池パック搭載車両を説明する。図面において、矢印FRは車両の前方、矢印UPは車両の上方、矢印LHは車両の左側方を示す。また、電池パック搭載車両は、概ね左右対称の構成である。よって、以下、左右の構成部材に同じ符号を付して説明する。
<車体>
図1は、電池パック搭載車両Veを左側方からみた概略図である。図2は、電池パック搭載車両Veを斜め前方からみた斜視図である。図3は、電池パック搭載車両Veの底面図である。図4は、図2の電池パック搭載車両VeにおけるIV-IV線に沿う断面図である。
図1から図4に示すように、電池パック搭載車両Veは、車体10と、車体10の下部中央に配置された電池パック20と、を備えている。
車体10は、サイドシルユニット22と、フロアパネル23と、フロアトンネル24と、フロントサイドフレームユニット25と、リヤフレームユニット26と、フロアクロスメンバユニット27と、フロア縦フレームユニット28と、を備えている。
サイドシルユニット22は、右側のサイドシル(サイドシル)31と、左側のサイドシル(サイドシル)31と、を備えている。
右側のサイドシル(車体の車幅方向側部)31は、車体前後方向からみてC字状に形成されたインナパネル31f及びアウタパネル31hの互いの開口側を重ね合わせて閉断面を形成している。インナパネル31fは車幅方向内側に配置され、アウタパネル31hは、車幅方向右外側に配置されている。右側のサイドシル31は、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。右側のサイドシル31は、車幅方向右外側に設けられ、フロアパネル23の車幅方向右外側部に沿って車体前後方向に延在されている。
左側のサイドシル(車体の車幅方向側部)31は、車体前後方向からみてC字状に形成されたインナパネル31f及びアウタパネル31hの互いの開口側を重ね合わせて閉断面を形成している。インナパネル31fは車幅方向内側に配置され、アウタパネル31hは、車幅方向左外側に配置されている。左側のサイドシル31は、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。左側のサイドシル31は、車幅方向左外側に設けられ、フロアパネル23の車幅方向左外側部に沿って車体前後方向に延びている。
各サイドシル31のうちアウタパネル31h内には、後述の左右の第2フロアクロスメンバ45及び左右の第3フロアクロスメンバ46と車幅方向で対向する箇所に、バルクヘッド164が設けられている。
バルクヘッド164は、前後方向からみてアウタパネル31hの形状に対応するように、四角状に形成されている。バルクヘッド164の車幅方向内側には、上下方向略中央から下端に渡って延出部164aが一体形成されている。延出部164aは、インナパネル31f内に臨まされるように、車幅方向内側に向けて延出されている。
左側のサイドシル31と右側のサイドシル31との間にフロアパネル23が設けられている。フロアパネル23は、平面視略矩形状の板状部材であり、車体10の床部を形成している。フロアパネル23は、第1フロア部33と、第2フロア部34と、を備えている。
第1フロア部33は、右側のサイドシル31とフロアトンネル24との間の車幅方向右側に設けられている。第2フロア部34は、左側のサイドシル31とフロアトンネル24との間の車幅方向左側に設けられている。
第1フロア部33及び第2フロア部34の間にフロアトンネル24が車体前後方向に延在されている。
フロントサイドフレームユニット25は、右側のフロントサイドフレーム36と、左側のフロントサイドフレーム36と、を備えている。右側のフロントサイドフレーム36及び左側のフロントサイドフレーム36は、電池パック20より車体前方に設けられている。
右側のフロントサイドフレーム36は、右側のサイドシル31の前部31aから車体前方に向けて延び、平面視で概ねV字状に形成されている。右側のフロントサイドフレーム36は、閉断面に形成され、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。右側のフロントサイドフレーム36は、折曲部(右側のフロントサイドフレーム36の後端部)36aが右側のサイドシル31の前端部31bに右側のアウトリガー37で連結されている。右側の折曲部36aに右側の分岐部38が接合されている。
右側の分岐部38は、車体後方に向うに従って車幅方向内側に傾斜状に延長されている。右側の分岐部38は、後端部38aが電池パック20の右側の前支持ブラケット135(後述する)に結合されている。
左側のフロントサイドフレーム36は、左側のサイドシル31の前部31aから車体前方に向けて延び、平面視で概ねV字状に形成されている。左側のフロントサイドフレーム36は、閉断面に形成され、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。左側のフロントサイドフレーム36は、折曲部(左側のフロントサイドフレーム36の後端部)36aが左側のサイドシル31の前端部31bに左側のアウトリガー37で連結されている。左側の折曲部36aに左側の分岐部(分岐部)38が接合されている。
左側の分岐部38は、車体後方に向うに従って車幅方向内側に傾斜状に延長されている。左側の分岐部38は、後端部38aが電池パック20の左側の前支持ブラケット135(後述する)に結合されている。
リヤフレームユニット26は、右側のリヤフレーム41と、左側のリヤフレーム41と、を備えている。右側のリヤフレーム41及び左側のリヤフレーム41は、電池パック20より車体後方に設けられている。
右側のリヤフレーム41は、右側のサイドシル31の後端部31cから車体後方に向けて延び、平面視で概ねJ字状に形成されている。右側のリヤフレーム41は、閉断面に形成され、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。
左側のリヤフレーム41は、左側のサイドシル31の後端部31cから車体後方に向けて延び、平面視で概ねJ字状に形成されている。左側のリヤフレーム41は、閉断面に形成され、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。
フロアクロスメンバユニット27は、右側のサイドシル31と左側のサイドシル31との間に配置され、フロアパネル23の上面に沿って接合されている。
フロアクロスメンバユニット27は、右側の第1フロアクロスメンバ44と、左側の第1フロアクロスメンバ44と、右側の第2フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)45と、左側の第2フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)45と、右側の第3フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)46と、左側の第3フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)46と、を備えている。
右側の第1フロアクロスメンバ44は、右側のサイドシル31の前部31a近傍とフロアトンネル24の前部24aとの間の第1フロア部33において車幅方向に延在されている。右側の第1フロアクロスメンバ44は、第1フロア部33の上面から***され、第1フロア部33とともに閉断面を形成する。
左側の第1フロアクロスメンバ44は、左側のサイドシル31の前部31aとフロアトンネル24の前部24aとの間の第2フロア部34において車幅方向に延在されている。左側の第1フロアクロスメンバ44は、第2フロア部34の上面から***され、第2フロア部34とともに閉断面を形成する。
図5は、右側の第2フロアクロスメンバ45における右端部45aを斜め上方からみた斜視図である。図5は、説明を分かりやすくするために第1フロア部33を透過させて示している。なお、以下の説明において図面を簡略化するために、図4、図5を、左側の車体構造について援用する場合がある。
図2、図4、図5に示すように、右側の第2フロアクロスメンバ45は、右側のサイドシル31の中央31dとフロアトンネル24の中央24bとの間において車幅方向に延在されている。右側の第2フロアクロスメンバ45は、第1フロア部33の上面から***され、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されている。右側の第2フロアクロスメンバ45は、周縁に形成されたフランジ部45gを下方に向けて第1フロア部33とともに閉断面を形成する。
右側の第2フロアクロスメンバ45は、右端部(端部)45aのうち頂部45bが右側のサイドシル31の中央31dまで車幅方向右外側へ向けて下方に傾斜されている。換言すれば、右側の第2フロアクロスメンバ45は、右端部45aよりも車幅方向中央側に位置し、車幅方向に沿って延びるクロスメンバ水平部(第1水平部)45eを有する。このクロスメンバ水平部45eからクロスメンバ屈曲部(第1屈曲部)45iを介して右端部45aが車幅方向右外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている。以下、右側の第2フロアクロスメンバ45の右端部45aを「クロスメンバ右端部45a」ということもある。
クロスメンバ右端部45aと第1フロア部33の右端部(フロアパネルの車幅方向外側部)33aとによりクロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)47が形成されている。クロスメンバ傾斜閉断面47は、車幅方向右外側に向かうに従って漸次断面積が縮小されている。このようなクロスメンバ右端部45aの先端(右端)に、右側のサイドシル31の中央31dにおけるインナパネル31fの上端31eが第1フロア部33(フロアパネル23)を介して接合されている(詳細は後述する)。すなわち、第1フロア部33(フロアパネル23)及び右側のサイドシル31は、右側の第2フロアクロスメンバ45よりも下方に配置された形になっている。
この他、右側の第2フロアクロスメンバ45には、クロスメンバ水平部45eの右端側(クロスメンバ右端部45aよりも若干車幅方向中央側)の上部に、シート固定部45jが形成されている。このシート固定部45jに、乗員66(図1参照)が着座される右側の前シート166が固定される。
図6は、傾斜メンバ48を斜め下方からみた斜視図である。図6は、説明を分かりやすくするために第1フロア部33を透過させて示している。なお、以下の説明において図面を簡略化するために、図6を、左側の車体構造について援用する場合がある。
図4から図6に示すように、クロスメンバ右端部45aの下方には、傾斜メンバ(ガセット)48が設けられている。傾斜メンバ48は、右側のサイドシル31のインナパネル31fと右側の第2フロアクロスメンバ45の下面45hとに跨るように形成されている。
より具体的には、傾斜メンバ48の右端48cは、インナパネル31fの上下方向中央よりもやや下側に設けられ、かつ車幅方向でバルクヘッド164の延出部164aと対向するように設けられている。傾斜メンバ48の上端48bは、右側の第2フロアクロスメンバ45の下面45hのうちシート固定部45jの真下となる箇所に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、周縁に形成されたフランジ部48aを上方及び右方に向けて配置されている。
傾斜メンバ48の上端48b(フランジ部48a)は、クロスメンバ右端部45aの形状に対応するように傾斜形成されている。傾斜メンバ48は、クロスメンバ右端部45aとともに第1フロア部33の右端部(サイドシル31の近傍部位)33aを挟むように第1フロア部33(具体的には、右端部33a)の下方に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、第1フロア部33の右端部33aとともに右側のサイドシル31の中央31dまで傾斜閉断面(閉断面)49を形成する。これにより、第1フロア部33の右端部33aは、右側の第2フロアクロスメンバ45及び傾斜メンバ48により補強されている。ここで、傾斜閉断面49は、クロスメンバ傾斜閉断面47より大きく形成されている。
さらに、クロスメンバ右端部45aのフランジ部45gのうち、前後方向に位置している箇所と傾斜メンバ48のフランジ部48aのうち、前後方向に位置している箇所とが第1フロア部33の右端部33aを間に挟んだ形で重ね合わさって互いに結合されている。そして、前後方向からみてクロスメンバ右端部45aと傾斜メンバ48とにより台形状を呈する(図4における2点鎖線で示すD部参照)。
以下、左側の第2フロアクロスメンバ45、右側の第3フロアクロスメンバ46、及び左側の第3フロアクロスメンバ46について説明する。なお、以下の説明において、クロスメンバ傾斜閉断面、傾斜メンバ、及び傾斜閉断面については、便宜上、右側の第2フロアクロスメンバ45で説明したクロスメンバ傾斜閉断面47、傾斜メンバ48、及び傾斜閉断面49と同じ符号を付して説明する。
また、左側の第2フロアクロスメンバ45、右側の第3フロアクロスメンバ46、及び左側の第3フロアクロスメンバ46の基本的構成は、右側の第2フロアクロスメンバ45と同一であるので、以下の説明では、図4から図6を援用し、同一構成には同一符号を付して説明する。
図2から図6に示すように、左側の第2フロアクロスメンバ45は、左側のサイドシル31の中央31dとフロアトンネル24の中央24bとの間において車幅方向に延在されている。左側の第2フロアクロスメンバ45は、第2フロア部34の上面から***され、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されている。左側の第2フロアクロスメンバ45は、周縁に形成されたフランジ部45gを下方に向けて第1フロア部33とともに閉断面を形成する。
左側の第2フロアクロスメンバ45は、左端部(端部)45cのうち頂部45dが左側のサイドシル31の中央31dまで車幅方向左外側へ向けて下方に傾斜されている。換言すれば、左側の第2フロアクロスメンバ45は、左端部45cよりも車幅方向中央側に位置し、車幅方向に沿って延びるクロスメンバ水平部(第1水平部)45eを有する。このクロスメンバ水平部45eからクロスメンバ屈曲部(第1屈曲部)45iを介して左端部45cが車幅方向左外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている。以下、左側の第2フロアクロスメンバ45の左端部45cを「クロスメンバ左端部45c」ということもある。
クロスメンバ左端部45cと第2フロア部34の左端部(フロアパネルの車幅方向外側部)34aとによりクロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)47が形成されている。クロスメンバ傾斜閉断面47は、車幅方向左外側に向かうに従って漸次断面積が縮小されている。このようなクロスメンバ左端部45cの先端(左端)に、左側のサイドシル31の中央31dにおけるインナパネル31fの上端31eが第2フロア部34(フロアパネル23)を介して接合されている(詳細は後述する)。すなわち、第2フロア部34(フロアパネル23)及び左側のサイドシル31は、左側の第2フロアクロスメンバ45よりも下方に配置された形になっている。
この他、左側の第2フロアクロスメンバ45には、クロスメンバ水平部45eの左端側(クロスメンバ左端部45cよりも若干車幅方向中央側)の上部に、シート固定部45jが形成されている。このシート固定部45jに、乗員68(図1参照)が着座される左側の前シート166が固定される。
クロスメンバ左端部45cの下方には傾斜メンバ48(ガセット)が設けられている。傾斜メンバ48は、左側のサイドシル31のインナパネル31fと左側の第2フロアクロスメンバ45の下面45hとに跨るように形成されている。
より具体的には、傾斜メンバ48の左端48dは、インナパネル31fの上下方向中央よりもやや下側に設けられ、かつ車幅方向でバルクヘッド164の延出部164aと対向するように設けられている。傾斜メンバ48の上端48bは、左側の第2フロアクロスメンバ45の下面45hのうちシート固定部45jの真下となる箇所に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、周縁に形成されたフランジ部48aを上方及び左方に向けて配置されている。
傾斜メンバ48の上端48b(フランジ部48a)は、クロスメンバ左端部45cの形状に対応するように傾斜形成されている。傾斜メンバ48は、クロスメンバ左端部45cとともに第2フロア部34の左端部(サイドシル31の近傍部位)34aを挟むように第2フロア部34(具体的には、左端部34a)の下方に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、第2フロア部34の左端部34aとともに左側のサイドシル31の中央31dまで傾斜閉断面(閉断面)49(図示せず)を形成する。これにより、第2フロア部34の左端部34aは、左側の第2フロアクロスメンバ45及び傾斜メンバ48により補強されている。ここで、傾斜閉断面49は、クロスメンバ傾斜閉断面47より大きく形成されている。
さらに、クロスメンバ左端部45cのフランジ部45gのうち、前後方向に位置している箇所と傾斜メンバ48のフランジ部48aのうち、前後方向に位置している箇所とが第2フロア部34の左端部34aを間に挟んだ形で重ね合わさって互いに結合されている。そして、前後方向からみてクロスメンバ左端部45cと傾斜メンバ48とにより台形状を呈する(図4における2点鎖線で示すD部参照)。
右側の第3フロアクロスメンバ46は、右側のサイドシル31の後端部31c近傍とフロアトンネル24の後端部24c近傍との間の第1フロア部33において車幅方向に延在されている。右側の第3フロアクロスメンバ46は、第1フロア部33の上面から***され、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されている。右側の第3フロアクロスメンバ46は、周縁に形成されたフランジ部45gを下方に向けて第1フロア部33とともに閉断面を形成する。
右側の第3フロアクロスメンバ46は、右端部(端部)46aのうち頂部46bが右側のサイドシル31の後端部31c近傍まで車幅方向右外側へ向けて下方に傾斜されている。換言すれば、右側の第3フロアクロスメンバ46は、右端部46aよりも車幅方向中央側に位置し、車幅方向に沿って延びるクロスメンバ水平部(第1水平部)46eを有する。このクロスメンバ水平部46eからクロスメンバ屈曲部(第1屈曲部)46iを介して右端部46aが車幅方向右外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている。以下、右側の第3フロアクロスメンバ46の右端部46aを「クロスメンバ右端部46a」ということもある。
クロスメンバ右端部46aと第1フロア部33の右端部33aとによりクロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)47が形成されている。クロスメンバ傾斜閉断面47は、車幅方向右外側に向かうに従って漸次断面積が縮小されている。このようなクロスメンバ右端部46aの先端(右端)に、右側のサイドシル31の後端部31c近傍におけるインナパネル31fの上端31eが第1フロア部33(フロアパネル23)を介して接合されている(詳細は後述する)。
この他、右側の第3フロアクロスメンバ46には、クロスメンバ水平部46eの右端側(クロスメンバ右端部46aよりも若干車幅方向中央側)の上部に、シート固定部46jが形成されている。このシート固定部46jに、乗員67(図1参照)が着座される右側の後シート167が固定される。
クロスメンバ右端部46aの下方には傾斜メンバ48(ガセット)が設けられている。傾斜メンバ48は、右側のサイドシル31のインナパネル31fと右側の第3フロアクロスメンバ46の下面46hとに跨るように形成されている。
より具体的には、傾斜メンバ48の右端48cは、インナパネル31fの上下方向中央よりもやや下側に設けられ、かつ車幅方向でバルクヘッド164の延出部164aと対向するように設けられている。傾斜メンバ48の上端48bは、右側の第3フロアクロスメンバ46の下面46hのうちシート固定部46jの真下となる箇所に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、周縁に形成されたフランジ部48aを上方及び右方に向けて配置されている。
傾斜メンバ48の上端48b(フランジ部48a)は、クロスメンバ右端部46aの形状に対応するように傾斜形成されている。傾斜メンバ48は、クロスメンバ右端部46aとともに第1フロア部33の右端部(サイドシル31の近傍部位)33aを挟むように第1フロア部33(具体的には、右端部33a)の下方に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、第1フロア部33の右端部33aとともに右側のサイドシル31の後端部31c近傍まで傾斜閉断面(閉断面)49(図示せず)を形成する。これにより、第1フロア部33の右端部33aを右側の第3フロアクロスメンバ46及び傾斜メンバ48により補強できる。ここで、傾斜閉断面49は、クロスメンバ傾斜閉断面47より大きく形成されている。
さらに、クロスメンバ右端部46aのフランジ部46gのうち、前後方向に位置している箇所と傾斜メンバ48のフランジ部48aのうち、前後方向に位置している箇所とが第1フロア部33の右端部33aを間に挟んだ形で重ね合わさって互いに結合されている。そして、前後方向からみてクロスメンバ右端部46aと傾斜メンバ48とにより台形状を呈する(図4における2点鎖線で示すD部参照)。
左側の第3フロアクロスメンバ46は、左側のサイドシル31の後端部31c近傍とフロアトンネル24の後端部24c近傍との間の第2フロア部34において車幅方向に延在されている。左側の第3フロアクロスメンバ46は、第2フロア部34の上面から***され、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されている。左側の第3フロアクロスメンバ46は、周縁に形成されたフランジ部46gを下方に向けて第2フロア部34とともに閉断面を形成する。
左側の第3フロアクロスメンバ46は、左端部(端部)46cのうち頂部46dが左側のサイドシル31の後端部31c近傍まで車幅方向左外側へ向けて下方に傾斜されている。換言すれば、左側の第3フロアクロスメンバ46は、左端部46cよりも車幅方向中央側に位置し、車幅方向に沿って延びるクロスメンバ水平部(第1水平部)46eを有する。このクロスメンバ水平部46eからクロスメンバ屈曲部(第1屈曲部)46iを介して左端部45cが車幅方向左外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている。以下、左側の第3フロアクロスメンバ46の左端部46cを「クロスメンバ左端部46c」ということもある。
クロスメンバ左端部46cと第2フロア部34の左端部34aとによりクロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)47が形成されている。クロスメンバ傾斜閉断面47は、車幅方向左外側に向かうに従って漸次断面積が縮小されている。このようなクロスメンバ左端部46cの先端(左端)に、左側のサイドシル31の後端部31c近傍におけるインナパネル31fの上端31eが第2フロア部34(フロアパネル23)を介して接合されている(詳細は後述する)。
この他、左側の第3フロアクロスメンバ46には、クロスメンバ水平部46eの左端側(クロスメンバ左端部46cよりも若干車幅方向中央側)の上部に、シート固定部46jが形成されている。このシート固定部46jに、乗員69(図1参照)が着座される左側の後シート167が固定される。
クロスメンバ左端部46cの下方には傾斜メンバ48(ガセット)が設けられている。傾斜メンバ48は、左側のサイドシル31のインナパネル31fと左側の第3フロアクロスメンバ46の下面46hとに跨るように形成されている。
より具体的には、傾斜メンバ48の左端48dは、インナパネル31fの上下方向中央よりもやや下側に設けられ、かつ車幅方向でバルクヘッド164の延出部164aと対向するように設けられている。傾斜メンバ48の上端48bは、左側の第3フロアクロスメンバ46の下面46hのうちシート固定部46jの真下となる箇所に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、周縁に形成されたフランジ部48aを上方及び左方に向けて配置されている。
傾斜メンバ48の上端48b(フランジ部48a)は、クロスメンバ左端部46cの形状に対応するように傾斜形成されている。傾斜メンバ48は、クロスメンバ左端部46cとともに第2フロア部34の左端部(サイドシル31の近傍部位)34aを挟むように第2フロア部34(具体的には、左端部34a)の下方に設けられている。
また、傾斜メンバ48は、第2フロア部34の左端部34aとともに左側のサイドシル31の後端部31c近傍まで傾斜閉断面(閉断面)49(図示せず)を形成する。これにより、第2フロア部34の左端部34aを左側の第3フロアクロスメンバ46及び傾斜メンバ48で補強できる。ここで、傾斜閉断面49は、クロスメンバ傾斜閉断面47より大きく形成されている。
さらに、クロスメンバ左端部46cのフランジ部46gのうち、前後方向に位置している箇所と傾斜メンバ48のフランジ部48aのうち、前後方向に位置している箇所とが第2フロア部34の左端部34aを間に挟んだ形で重ね合わさって互いに結合されている。そして、前後方向からみてクロスメンバ左端部46cと傾斜メンバ48とにより台形状を呈する(図4における2点鎖線で示すD部参照)。
なお、左右側の第2フロアクロスメンバ45、及び左右側の第3フロアクロスメンバ46の説明で、傾斜閉断面49をクロスメンバ傾斜閉断面47より大きくした理由については後で詳しく説明する。
図7は、図2の電池パック搭載車両VeにおけるVII-VII線に沿う断面図である。
図7に示すように、フロアトンネル24は、フロアパネル23から上方へ向けて***され、車幅方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されている。このようなフロアトンネル24の中央24b及び後端部24c近傍のうち、上角部d(上部の車幅方向側面)周辺に、それぞれ対応するフロアクロスメンバ45,46における車幅方向中央側の中央端部45f,46fが接合されている。各中央端部45f,46fは、フロアトンネル24の外側面に沿うように上方に向けて屈曲形成されている。
また、フロアトンネル24内には、各フロアクロスメンバ45,46が接合されている箇所に、筋交い補強部160が設けられている。筋交い補強部160は、車幅方向両端がフロアトンネル24のフランジ部(根元部)24eに接合された第1補強部161と第1補強部161の上部に配置された第2補強部162と、を備えている。
第1補強部161は、車幅方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、車幅方向両外側のフランジ部161aを下方に向けて配置されている。そして、このフランジ部161aが、フロアトンネル24におけるフランジ部24eの下面に接合されている。
また、第1補強部161は、車幅方向中央の上端部161bが車幅方向に一定の幅で平坦に形成されている。この平坦に形成された上端部161bに、第2補強部162が接合されている。
第2補強部162は、第1補強部161の上端部161bに重ね合わさって接合された平坦部162aと、平坦部162aの車幅方向両側部に一体成形された延出部162bと、を有している。延出部162bは、平坦部162aの車幅方向両側部から各フロアクロスメンバ45,46の中央端部45f,46fに向かって斜め上方に屈曲延出されている。また、延出部162bの車幅方両端部には、下方に向けて折り返された接合部162cが一体成形されている。この接合部162cが、フロアトンネル24の上角部24d周辺を間に挟んで各フロアクロスメンバ45,46の中央端部45f,46fに接合されている。
筋交い補強部160は、第1補強部161と第2補強部162とが一体化されることにより、フロアトンネル24内を筋交い状に補強する。すなわち、筋交い補強部160は、フロアトンネル24の車幅方向両フランジ部24eのうち、左側のフランジ部24eと右側の第2フロアクロスメンバ45の中央端部45f及び右側の第3フロアクロスメンバ46の中央端部46fとを接合する。また、筋交い補強部160は、フロアトンネル24の車幅方向両フランジ部24eのうち、右側のフランジ部24eと左側の第2フロアクロスメンバ45の中央端部45f及び左側の第3フロアクロスメンバ46の中央端部46fとを接合する。
図2、図3に示すように、フロア縦フレームユニット28は、フロアパネル23に車幅方向へ間隔をあけて第1~第4のフロア縦フレーム(フロアフレーム)55~58が複数設けられている。具体的には、フロア縦フレームユニット28は、第1フロア部33に設けられた第1フロア縦フレーム55及び第2フロア縦フレーム56と、第2フロア部34に設けられた第3フロア縦フレーム57及び第4フロア縦フレーム58と、を備えている。
第1フロア縦フレーム55及び第2フロア縦フレーム56は、第1フロア部33に車幅方向へ間隔をあけて設けられ、第1フロア部33とともに閉断面を形成している。第1フロア縦フレーム55及び第2フロア縦フレーム56は、各前端部が右側の第2フロアクロスメンバ45に接合(結合)され、各後端部が右側の第3フロアクロスメンバ46に接合(結合)されている。なお、第1フロア部33に設けるフロア縦フレームの個数は任意に選択できる。
第3フロア縦フレーム57及び第4フロア縦フレーム58は、第2フロア部34に車幅方向へ間隔をあけて設けられ、第2フロア部34とともに閉断面を形成している。第3フロア縦フレーム57及び第4フロア縦フレーム58は、各前端部が左側の第2フロアクロスメンバ45に接合(結合)され、各後端部が左側の第3フロアクロスメンバ46に接合(結合)されている。なお、第2フロア部34に設けるフロア縦フレームの個数は任意に選択できる。
図1、図2に示すように、第1フロア部33には、第1前足置き場(足置き場)61と、第1後足置き場(足置き場)62と、を有している。
第1前足置き場61は、電池パック20より車体前方の部位に配置されている。第1前足置き場61には、右側の前シート(シート、図示せず)に着座した乗員66の足66aが載せられる。第1後足置き場62は、電池パック20の上方で、かつ、第1フロア縦フレーム55及び第2フロア縦フレーム56の間の部位に配置されている。第1後足置き場62には、右側の後シート(シート、図示せず)に着座した乗員67の足67aが載せられる。
また、第2フロア部34には、第2前足置き場(足置き場)63と、第2後足置き場(足置き場)64と、を有している。
第2前足置き場63は、電池パック20より車体前方の部位に配置されている。第2前足置き場63には、左の前シート(シート、図示せず)に着座した乗員68の足68aが載せられる。第2後足置き場64は、電池パック20の上方で、かつ、第3フロア縦フレーム57及び第4フロア縦フレーム58の間の部位に配置されている。第2後足置き場64には、左側の後シート(シート、図示せず)に着座した乗員69の足69aが載せられる。
なお、実施形態では、フロアパネル23に第1、第2の前足置き場61,63、及び第1、第2の後足置き場62,64を設けた例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば、フロアパネル23に第1、第2の前足置き場61,63及び第1、第2の後足置き場62,64の一方を設けてもよい。
また、フロアパネル23は、電池パック20の車体前方の部位で前フロア部72が形成され、電池パック20の上方の部位でメインフロア部73が形成されている。前フロア部72は、第1前足置き場61及び第2前足置き場63を有する。
メインフロア部73は、第1後足置き場62及び第2後足置き場64を有する。メインフロア部73は、右側のサイドシル31及び左側のサイドシル31の各インナパネル31fの上端31e(左側の上端31eは図示せず)に接合されている。右側のサイドシル31及び左側のサイドシル31の各上端31eにメインフロア部73を接合することにより、メインフロア部73と右側のサイドシル31との境界に上下方向の段差をなくして平坦に形成できる。また、メインフロア部73と左側のサイドシル31との境界に上下方向の段差をなくして平坦に形成できる。これにより、例えば、乗員66から乗員69は、電池パック搭載車両Veに容易に乗降できる。
図1、図2、図4に示すように、乗員66から乗員69の乗降を容易にするために、右側のサイドシル31及び左側のサイドシル31の各上端31eにメインフロア部73が接合されている。
すなわち、メインフロア部73のうち右側のサイドシル31の近傍部位(右端部)は、右側の第2フロアクロスメンバ45及び傾斜メンバ48で補強され、右側の第3フロアクロスメンバ46及び傾斜メンバ48で補強された形になる。
同様に、メインフロア部73のうち左側のサイドシル31の近傍部位(左端部)は、左側の第2フロアクロスメンバ45及び傾斜メンバ48で補強され、左側の第3フロアクロスメンバ46及び傾斜メンバ48で補強された形になる。
<電池パック>
図8は、図2の電池パック搭載車両VeのVIII-VIII線に沿う断面図である。図9は、電池パック20からケースカバー87を外した状態を示す斜視図である。図10は、電池パック20の分解斜視図である。
図4、図8から図10に示すように、電池パック20は、メインフロア部73の下方(すなわち、電池パック搭載車両Veの床下)に設けられている。電池パック20は、バッテリケース81と、バッテリモジュール82と、バッテリ補機83と、電気配線84と、を備えている。
(バッテリケース)
バッテリケース81は、ケース本体86と、ケースカバー87と、を備えている。ケース本体86は、ケース枠部91と、ケース部92と、ロアクロスメンバ93と、第1縦フレーム94と、第2縦フレーム95と、アッパクロスメンバ96と、アッパデッキ97と、を備えている。
ケース枠部91は、前フレーム101と、後フレーム102と、右側フレーム(サイドフレーム)103と、左側フレーム(サイドフレーム)104と、右傾斜フレーム105と、左傾斜フレーム106と、を備えている。
前フレーム101は、バッテリモジュール82の前辺に対して車体前方に間隔をあけて配置されて車幅方向に延びている。後フレーム102は、バッテリモジュール82の後辺に対して車体後方に間隔をあけて配置されて車幅方向に延びている。
右側フレーム103は、バッテリモジュール82の右側辺に対して車幅方向右側に間隔をあけて配置され、前フレーム101の右端部から車体後方へ向けて延びている。右側フレーム103及び後フレーム102は、右傾斜フレーム105で連結されている。
また、右側フレーム103は、車幅方向及び上下方向に沿う断面が梯子状に形成されている。具体的には、右側フレーム103は、車幅方向及び上下方向に沿う断面が上下方向に若干長い長方形状の第1右側外枠体103aと、第1右側外枠体103aの外側面103jにおける下部から車幅方向外側に向けて突出され、車幅方向及び上下方向に沿う断面が車幅方向に長い長方形状の第2右側外枠体(一端)103bと、が一体成形されている。
第1右側外枠体103a内の上下方向中央には、車幅方向及び上下方向に沿う断面が車幅方向に延在する第1中板103cが設けられている。第1右側外枠体103aの第1底板103dは、車幅方向右外側へ向かうに従って斜め下方に延出されている。第1底板103dには、第1右側外枠体103aの車幅方向内側の内側面103eからフレーム水平部(第2水平部)103fが車幅方向内側に向けて延出形成されている。フレーム水平部103fは、車幅方向に沿っている。すなわち、第1右側外枠体103aは、第1底板103dとフレーム水平部103fとの接続部に形成されたフレーム屈曲部(第2屈曲部)103gを有している。ここで、フレーム屈曲部103gと右側の第2フロアクロスメンバ45及び第3フロアクロスメンバ46に形成されているクロスメンバ屈曲部45iとは、上下方向で並んで配置されている。
第2右側外枠体103bの第2底板103iは、第1底板103dに滑らかに接続されている。第2右側外枠体103b内の車幅方向中央には、車幅方向及び上下方向に沿う断面が上下方向に延在する第2中板103hが設けられている。第1中板103c及び第2中板103hは、第1右側外枠体103a及び第2右側外枠体103bを補強する。
第2右側外枠体103bは、右側のサイドシル31におけるインナパネル31fの下端31gに下方から固定ボルト165を介して取り付けられている。固定ボルト165は、下方から螺入され、インナパネル31fの下端31gを突き抜けてインナパネル31f内に突出されている。この固定ボルト165の突出された箇所に、バルクヘッド164の延出部164aが接合されている。
左側フレーム104は、バッテリモジュール82の左側辺に対して車幅方向左側に間隔をあけて配置され、前フレーム101の左端部から車体後方へ向けて延びている。左側フレーム104及び後フレーム102は、左傾斜フレーム106で連結されている。
また、左側フレーム104は、車幅方向及び上下方向に沿う断面が梯子状に形成されている。具体的には、左側フレーム104は、車幅方向及び上下方向に沿う断面が上下方向に若干長い長方形状の第1左側外枠体104aと、第1左側外枠体104aの外側面104jにおける下部から車幅方向外側に向けて突出され、車幅方向及び上下方向に沿う断面が車幅方向に長い長方形状の第2左側外枠体(一端)104bと、が一体成形されている。
第1左側外枠体104a内の上下方向中央には、車幅方向及び上下方向に沿う断面が車幅方向に延在する第1中板104cが設けられている。第1左側外枠体104aの第1底板104dは、車幅方向左外側へ向かうに従って斜め下方に延出されている。第1底板104dには、第1左側外枠体104aの車幅方向内側の内側面104eからフレーム水平部(第2水平部)104fが車幅方向内側に向けて延出形成されている。フレーム水平部104fは、車幅方向に沿っている。すなわち、第1左側外枠体104aは、第1底板104dとフレーム水平部104fとの接続部に形成されたフレーム屈曲部(第2屈曲部)104gを有している。ここで、フレーム屈曲部104gと左側の第2フロアクロスメンバ45及び第3フロアクロスメンバ46に形成されているクロスメンバ屈曲部45iとは、上下方向で並んで配置されている。
第2左側外枠体104bの第2底板104iは、第1底板104dに滑らかに接続されている。第2左側外枠体104b内の車幅方向中央には、車幅方向及び上下方向に沿う断面が上下方向に延在する第2中板104hが設けられている。第1中板104c及び第2中板104hは、第1左側外枠体104a及び第2左側外枠体104bを補強する。
第2左側外枠体104bは、左側のサイドシル31におけるインナパネル31fの下端31gに下方から固定ボルト165を介して取り付けられている。固定ボルト165は、下方から螺入され、インナパネル31fの下端31gを突き抜けてインナパネル31f内に突出されている。この固定ボルト165の突出された箇所に、バルクヘッド164の延出部164aが接合されている。
図3、図9に示すように、ケース枠部91は、前フレーム101、後フレーム102、左側フレーム104、右側フレーム103、右傾斜フレーム105、及び左傾斜フレーム106により、平面視で概ね矩形枠状に形成されている。ケース枠部91は、バッテリモジュール82の外周に対して間隔をあけて覆うように形成されている。
図8から図10に示すように、ケース枠部91は、ケース部92の外周に取り付けられている。ケース部92は、ケース枠部91の内部に取り付けられ、バッテリモジュール82の下方に設けられている。
具体的には、ケース部92は、ケース底部(電池パック20の底面)108と、ケース周壁109と、を有する。ケース底部108は、バッテリモジュール82の下方に配置され、平面視で概ね矩形状に形成されている。ケース底部108は、バッテリケース81の底部を形成している。ケース底部108の外周に沿ってケース周壁109が形成されている。ケース周壁109は、ケース前壁112と、ケース後壁113と、ケース右壁114と、ケース左壁115と、を有する。ケース部92には、ロアクロスメンバ93、複数の第1縦フレーム94、及び複数の第2縦フレーム95が設けられている。
ロアクロスメンバ93は、ケース部92において車体前後方向の中央に配置され、車幅方向へ向けて延設されている。ロアクロスメンバ93は、例えば、右端部93aがケース右壁114に接触され、左端部93bがケース左壁115に接触されている。
ケース底部108のうち、ロアクロスメンバ93の車体前方には、複数の第1縦フレーム94が車幅方向に間隔をあけて設けられている。ケース底部108のうち、ロアクロスメンバ93の車体後方には、複数の第2縦フレーム95が車幅方向に間隔をあけて設けられている。
複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95は、車体前後方向において間隔をあけて同一線上に配置されている。複数の第1縦フレーム94と複数の第2縦フレーム95との間にロアクロスメンバ93が設けられている。
実施形態では、ロアクロスメンバ93として1本を例示するが、ロアクロスメンバ93の本数は適宜選択が可能である。また、実施形態では、複数の第1縦フレーム94として5本を例示し、複数の第2縦フレーム95として5本を例示するが、第1縦フレーム94及び第2縦フレーム95の本数は適宜選択が可能である。
第1縦フレーム94は、前端部94aが第1取付ブラケット117によりケース底部108を介して前フレーム101に取り付けられている。また、第1縦フレーム94は、後端部94bがロアクロスメンバ93に取り付けられている。
隣り合う一対の第1縦フレーム94の間にバッテリ85が縦置きに配置され、縦置きに配置されたバッテリ85が一対の第1縦フレーム94に支持されている。
第2縦フレーム95は、後端部95aが第2取付ブラケット118によりケース底部108を介して後フレーム102に取り付けられている。また、第2縦フレーム95は、前端部95bがロアクロスメンバ93に取り付けられている。
隣り合う一対の第2縦フレーム95の間にバッテリ85が縦置きに配置され、縦置きに配置されたバッテリ85が一対の第2縦フレーム95に支持されている。
バッテリ85は、複数の電池セル(図示せず)を長手方向に重ねて縦長の矩形体に形成されている。以下、縦長のバッテリ85を「縦長バッテリ85」ということもある。
また、縦長バッテリ85を縦置きに配置するとは、バッテリ85の長手方向を車体前後方向(縦方向)に向けて配置することをいう。
(バッテリモジュール)
ロアクロスメンバ93の車体前方において、複数の第1縦フレーム94により前側のバッテリ85が縦置きで車幅方向に沿って列を成し複数支持されている。ロアクロスメンバ93の車体後方において、複数の第2縦フレーム95により後側のバッテリ85が縦置きで車幅方向に沿って列を成しに複数支持されている。前側の複数のバッテリ85で前バッテリユニットが構成され、後側の複数のバッテリ85で後バッテリユニットが構成されている。
前バッテリユニット及び後バッテリユニットの2列のバッテリユニットが、車体前後方向に並んで配置されている。前バッテリユニット(すなわち、前側の複数のバッテリ85)と後バッテリユニット(すなわち、後側の複数のバッテリ85)とにより、例えば、駆動用のバッテリモジュール82が構成されている。
バッテリモジュール82は、複数のバッテリ85が長手方向を車体前後方向に向けて縦置きされた状態で、複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95に支持されている。
実施形態では、前側の複数のバッテリ85と後側の複数のバッテリ85とを車体前後方向に一対配置する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、前側の複数のバッテリ85と後側の複数のバッテリ85とを車体前後方向に3列以上配置してもよい。
バッテリモジュール82は、複数のバッテリ85の間のうち、バッテリ85の各列の間に設定され車幅方向に延びる第1境界部121と、車体前後方向に延びる第2境界部122(車幅方向中央の第2境界部122は図示せず)と、を有する。第1境界部121は、ロアクロスメンバ93に沿って車幅方向に延びている。換言すれば、ロアクロスメンバ93は、バッテリ85の各列の間に設けられている。第2境界部122は、第1縦フレーム94、第2縦フレーム95に沿って車体前後方向に延びている。
バッテリモジュール82の上方で、第1境界部121に相当する位置にアッパクロスメンバ96が配置されている。換言すれば、アッパクロスメンバ96は、バッテリ85の各列の間に設けられている。
図11は、電池パック搭載車両Veを電池パック20の第1境界部121で破断した斜視図である。図12は、電池パック20を第2境界部122で破断した斜視図である。図13は、図2の電池パック搭載車両VeのXIII-XIII線に沿う断面図である。
図4、図11から図13に示すように、アッパクロスメンバ96は、ロアクロスメンバ93に沿って設けられている。アッパクロスメンバ96の車幅方向の長さは、ロアクロスメンバ93の車幅方向の長さと比較して短い。このため、ロアクロスメンバ93は、アッパクロスメンバ96よりも車幅方向外側に突出されている。
アッパクロスメンバ96の上下方向で第1~第4のフロア縦フレーム55~58と対向する箇所は、上下連結カラー124の上端部124aに取付ボルト(結合部材)125で結合されている。上下連結カラー124は、下端部124bがロアクロスメンバ93に結合されている。このため、アッパクロスメンバ96は、取付ボルト125及び上下連結カラー124を介してロアクロスメンバ93に結合されている。
この状態において、アッパクロスメンバ96のフランジ96aが取付ボルト127によりバッテリ85に結合されている。これにより、複数のバッテリ85がアッパクロスメンバ96により上方から固定されている。具体的には、アッパクロスメンバ96は、バッテリモジュール82の車体前後方向の中央において、車体前後方向に配置された複数のバッテリ85を連結し、かつ車幅方向に配置された複数のバッテリ85を連結する。
また、バッテリモジュール82の前端部82aにおいて、車幅方向に配置された複数のバッテリ85は、前連結ブラケット131(図7も参照)で連結されている。さらに、バッテリモジュール82の後端部82bにおいて、車幅方向に配置された複数のバッテリ85は、後連結ブラケット132(図7参照)で連結されている。
また、取付ボルト125の頭部125aには、雌ねじ部144が形成されている。この雌ねじ部144に取付ボルト(結合部材)146を螺合させることにより、取付ボルト125の頭部125aに、ケースカバー87及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58が締結固定される(詳細は後述する)。すなわち、ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58は、取付ボルト125及び取付ボルト146を介して上下方向で連結されている。
(バッテリ補機)
複数のバッテリ85の上方において、複数の第2境界部122のうち車幅方向中央の第2境界部122(図示せず)にアッパデッキ97が設けられている。アッパデッキ97には、高圧ジャンクションボードやECU(制御機器、Electronic Control Unit)などのバッテリ補機83が備えられている。
高電圧ジャンクションボックスは、例えば、駆動用のバッテリモジュール82の電気を駆動用のモータ(図示せず)に供給する補機である。ECUは、例えば、駆動用のバッテリモジュール82と駆動用のモータとの間の放電、充電を制御するバッテリマネジメントユニットである。
(電気配線)
図9に示すように、バッテリモジュール82の第1境界部121の空間、及び車幅方向中央の第2境界部122の空間に電気配線84が配置されている。
実施形態では、第1境界部121の空間、及び第2境界部122の空間に電気配線84を配置する例について説明するが、これに限らない。その他の例として、第1境界部121の空間及び第2境界部122の空間の一方に電気配線84を配置してもよい。
図14は、電池パック20の第1境界部121に沿う断面図である。
図8、図9、図14に示すように、ケース本体86にバッテリモジュール82、バッテリ補機83、及び電気配線84が収容された状態において、ケースカバー87がケース枠部91に上方から取り付けられている。これにより、電池パック20が組み付けられ、電池パック搭載車両Veの床下に取り付けられている。
ここで、例えば、バッテリ85が車幅方向に複数配置され、かつ車体前後方向に一対配置されたバッテリモジュール82において、バッテリ85の端子を第1境界部121に向けて配置することができる。よって、第1境界部121の空間において、通線を車幅方向の中央に向かって各バッテリ85を接続しながら車幅方向に通して電池パック20の中心に各端子を集中させることができる。
さらに、第1境界部121の車体前方向に左右側の第2フロアクロスメンバ45が設けられ、第1境界部121の車体後方向に左右側の第3フロアクロスメンバ46が設けられている。
ここで、例えば、電池パック20は、第1境界部121の上方にアッパクロスメンバ96が設けられている。このため、電池パック20の中心に集中させた各端子をアッパクロスメンバ96の上方に引き出して、車体前後方向に設けられたバッテリ補機83などの高圧部品に接続させながら車体前方へ通線して電気配線(高圧配線)84を配置することにより通線を短縮できる。通線を短縮することにより、コストダウンや軽量化を図ることができる。また、電池パック20のうちアッパクロスメンバ96が備えられた剛性の高い部位に通線させるため、車体(具体的には、電池パック)の振動時に、配線への損傷(ダメージ)を抑制できる。
このように構成された電池パック20は、図3に示すように、平面視において車幅方向の概ね中央で、かつ、車体前後方向の概ね中央にパック重心Giが位置する。電池パック20のパック重心Giは、車両全体の車両重心Gbより車体後方に配置されている。車両全体の車両重心Gbとは、車体10、モータ(図示せず)、及び電池パック20などのすべてを含む重心である。
(車両の床下への電池パックの組付け)
図3、図11に示すように、ケース本体86の右側フレーム103が右側のサイドシル31に下方から取り付けられている。ケース本体86の左側フレーム104が左側のサイドシル31に下方から取り付けられている。ケース本体86の前フレーム101が一対の前支持ブラケット135(図10も参照)を介して一対の分岐部38に連結されている。ケース本体86の後フレーム102が一対の後支持ブラケット136(図10も参照)を介してフレームリヤクロスメンバ138に連結されている。
図2、図4、図13に示すように、取付ボルト125の頭部125aがケースカバー87の貫通孔141を貫通して上方のフロアパネル23に接触している。また、頭部125aに設けられたラバー部材142が、ケースカバー87の貫通孔141を貫通して上方のフロアパネル23に接触している。
頭部125aの雌ねじ144がフロアパネル23の取付孔145に合わせて下方に配置されている。取付ボルト146がフロアパネル23の取付孔145を経て頭部125aの雌ねじ144にねじ結合されている。取付ボルト146の頭部146aは、第1~第4のフロア縦フレーム55~58の頂部の貫通孔55a~58aから上方に突出している。
ここで、第1~第4のフロア縦フレーム55~58は、左右のフランジがフロアパネル23に接合されている。よって、電池パック20は、フロアパネル23を介して第1~第4のフロア縦フレーム55~58に固定されている。
これにより、電池パック20は、電池パック搭載車両Veの床下に組み付けられている。この状態において、電池パック20に収納されたバッテリモジュール82の複数のバッテリ85が長手方向を車体前後方向に向けて縦置きされた状態に配置されている(図9も参照)。
図3、図10に示すように、複数の第1縦フレーム94のうち、車幅方向右外側から内側へ向けて2本目の第1縦フレーム94(以下、2本目の右側第1縦フレームという)には、前フレーム101を介して右側の前支持ブラケット135が結合されている。右側の前支持ブラケット135は、右側の分岐部38の後端部38aに結合されている。
これにより、2本目の右側第1縦フレーム94は、前端部94aが前フレーム101及び右側の前支持ブラケット135を介して右側の分岐部38の後端部38aに結合されている。
ここで、2本目の右側第1縦フレーム94は、複数の第2縦フレーム95のうち、車幅方向右外側から内側へ向けて2本目の第2縦フレーム95(以下、2本目の右側第2縦フレームという)に対して車体前後方向で同一線上に配置されている。
また、複数の第1縦フレーム94のうち、車幅方向左外側から内側へ向けて2本目の第1縦フレーム94(以下、2本目の左側第1縦フレームという)には、前フレーム101を介して左側の前支持ブラケット135に結合されている。左側の前支持ブラケット135は、左側の分岐部38の後端部38aに結合されている。
これにより、2本目の左側第1縦フレーム94は、前端部94aが前フレーム101及び左側の前支持ブラケット135を介して左側の分岐部38の後端部38aに結合されている。
ここで、2本目の左側第1縦フレーム94は、複数の第2縦フレーム95のうち、車幅方向左外側から内側へ向けて2本目の第2縦フレーム95(以下、2本目の左側第2縦フレームという)に対して車体前後方向で同一線上に配置されている。
複数の第2縦フレーム95のうち、車幅方向右外側の第2縦フレーム95(以下、1本目の右側第2縦フレームという)の後端部95aが、右側のリヤフレーム41の延長線151上に配置(整列)されている。
ここで、1本目の右側第2縦フレーム95は、複数の第1縦フレーム94のうち、車幅方向右外側から内側へ向けて1本目の第1縦フレーム94(以下、1本目の右側第1縦フレームという)に対して車体前後方向で同一線上に配置されている。
また、複数の第2縦フレーム95のうち、車幅方向左外側の第2縦フレーム95(以下、1本目の左側第2縦フレームという)の後端部95aが、左側のリヤフレーム41の延長線152上に配置(整列)されている。
ここで、1本目の左側第2縦フレーム95は、複数の第1縦フレーム94のうち、車幅方向左外側から内側へ向けて1本目の第1縦フレーム94(以下、1本目の左側第1縦フレームという)に対して車体前後方向で同一線上に配置されている。
(側突時の車体の作用)
次に、例えば側面衝突により車体10の側部に荷重(以下、側突荷重という)Fが入力される際の車体10の作用について説明する。
図4に示すように、車体10に入力される側突荷重Fは、サイドシル31及びサイドシル31内のバルクヘッド164を介して第2フロアクロスメンバ45、第3フロアクロスメンバ46や右側フレーム103、左側フレーム104に伝達される。
ここで、各フロアクロスメンバ45,46には、クロスメンバ屈曲部45i,46iが形成されている。クロスメンバ屈曲部45i,46iよりも車幅方向外側には、右端部45a,46a及び左端部45c,46cが車幅方向外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている。このため、側突荷重Fによって、クロスメンバ屈曲部45i,46iを起点として各フロアクロスメンバ45,46が下方に向かって曲折される(図4における矢印Y1参照)。この際、アッパクロスメンバ96よりもロアクロスメンバ93が車幅方向外側に突出されているので、ロアクロスメンバ93の上方にフロアクロスメンバ45,46の変形を許容する領域(変形領域、変形ストローク領域)が形成される。このため、フロアクロスメンバ45,46が十分曲折される。
また、各フレーム103,104には、フレーム屈曲部103g,104gが形成されている。さらに、各フレーム103,104は、2つの外枠体103a,103b,104a,104bにより構成されている。2つの外枠体103a,103b,104a,104bのうち、第2右側外枠体103b及び第2左側外枠体104bは、第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aの下部に設けられている。このため、側突荷重Fによって、フレーム屈曲部103g,104gを起点として各フレーム103,104が折り畳まれるように曲折される。これについて、以下で具体的に説明する。
図15は、右側フレーム103及び左側フレーム104の側突荷重Fが入力された際の挙動を示すシミュレーション図であり、(a)は、側突荷重Fが入力される前を示し、(b)は、側突荷重Fが入力された後を示す。
図15(a)、図15(b)に示すように、第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aの底板103d,104dは、車幅方向外側へ向かうに従って斜め下方に延出されている。このため、各フレーム103,104に側突荷重Fが入力されると、フレーム屈曲部103g,104gを起点として第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aが下方に向かって曲折される(図15(b)における矢印Y2参照)。
また、第2右側外枠体103b及び第2左側外枠体104bは、第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aの下部に設けられている。このため、第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aが下方に向かって曲折されると、これら第1右側外枠体103a及び第1左側外枠体104aの勢いと側突荷重Fとによって、V字状に曲折される(図15(b)における矢印Y3参照)。このように、各フレーム103,104が折り畳まれるように曲折される。
このように、上述の実施形態では、各フロアクロスメンバ45,46は、クロスメンバ屈曲部45i,46iを備えている。各フレーム103,104は、フレーム屈曲部103g,104gを備えている。このため、側面衝突の際、クロスメンバ屈曲部45i,46iやフレーム屈曲部103g,104gを起点として各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104が曲折される。各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104が曲折されながら圧壊されることで、各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104によって側突荷重Fが吸収される。このように、側面衝突の荷重方向を各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104の曲折方向へと分散させながら側突荷重Fが吸収される。このため、バッテリケース81のケースカバー87等の機械的強度を従来と比較して低減してもバッテリ85の損傷を防止できる。この結果、車両車体10を小型化、軽量化できる。
しかも、クロスメンバ屈曲部45i,46iとフレーム屈曲部103g,104gとが上下方向で並んで配置されている。このように、上下で曲折箇所が並んでいるので、上下で曲折箇所が並んでいない場合と比較して各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104が曲折しやすくなる。このため、側面衝突の際、各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104を圧壊させて側突荷重Fを確実に吸収できる。
さらに、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45c、及び各フレーム103,104における底板103i,103iの傾斜方向が同一である。このため、各フロアクロスメンバ45,46や各フレーム103,104を曲折しやすくできる。
また、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45cに形成されたクロスメンバ傾斜閉断面47は、各クロスメンバ屈曲部45i,46iから車幅方向外側に向かうに従って漸次断面積が縮小されている。このため、例えば側突荷重Fを受けた際に曲折しやすい構造にできる。
加えて、傾斜閉断面49がクロスメンバ傾斜閉断面47より大きく形成されている。このため、例えば側突荷重Fを受けた際に、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45cを下方に曲折しやすくできる。
さらに、各フロアクロスメンバ45,46とサイドシル31とに跨る傾斜メンバ48が設けられている。傾斜メンバ48の上端48b(フランジ部48a)は、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45cに対応するように傾斜形成されている。そして、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45cと傾斜メンバ48とによりフロアパネル23を挟持している。
傾斜メンバ48を設けることにより、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45c、及びフロアパネル23(第1フロア部33、第2フロア部34)の周縁部(右端部33a、左端部34a)を確実に支持できる。このため、メインフロア部73を右側のサイドシル31及び左側のサイドシル31の各上端31eに沿って形成でき、乗員66から乗員69の乗降を容易にできる。
また、傾斜メンバ48によって、各フロアクロスメンバ45,46やフロアパネル23を確実に支持しつつ、傾斜メンバ48を例えば、側突荷重Fで、各フロアクロスメンバ45,46とともに容易、かつ安定して圧壊させることができる。すなわち、傾斜メンバ48の上端48bが傾斜形成されているので、側突荷重Fによって下方に向かって曲折される各フロアクロスメンバ45,46の荷重を傾斜メンバ48が十分受ける形になる。このため、傾斜メンバ48を容易に圧壊させることができる。
サイドシル31やフロアパネル23は、各フロアクロスメンバ45,46の下方に配置されており、各フロアクロスメンバ45,46の右端部33aや左端部45cを車幅方向外側に向かうに従って斜め下方に延出させている。このため、フロアパネル23の下方のスペースを大きく確保でき、大型のバッテリケース81を搭載できる。この結果、各フロアクロスメンバ45,46や傾斜メンバ48によって、側突荷重Fを十分吸収できる。
傾斜メンバ48の上端48bは、右側の第2フロアクロスメンバ45の下面45hのうちシート固定部45jの真下となる箇所に設けられている。このため、僅かな補強でフロアクロスメンバ45,46のシート固定部45jの強度を十分確保することができる。また、傾斜メンバ48を十分に大きくでき、側突荷重Fを傾斜メンバ48によって十分吸収することが可能になる。
各フロアクロスメンバ45,46のフランジ部45g,46gのうち、前後方向に位置している箇所と傾斜メンバ48のフランジ部48aのうち、前後方向に位置している箇所とがフロアパネル23(第1フロア部33、第2フロア部34)を間に挟んだ形で重ね合わさって互いに結合されている。そして、前後方向からみてクロスメンバ右端部45aと傾斜メンバ48とにより台形状を呈する。このため、各フロアクロスメンバ45,46と傾斜メンバ48とによるシート(不図示)の支持強度を十分に高めることができる。これに対し、各フロアクロスメンバ45,4及び傾斜メンバ48の側面衝突方向の機械的強度が確保されにくい。このため、側面衝突の際、各フロアクロスメンバ45,4及び傾斜メンバ48を曲折しやすくでき、各フロアクロスメンバ45,4及び傾斜メンバ48によって側突荷重Fを十分吸収することができる。
各サイドシル31内に設けられたバルクヘッド164には、下部に延出部164aが設けられている。この延出部164aは、傾斜メンバ48の右端48cと車幅方向で対向されている。さらに、延出部164aは、固定ボルト165を介して各フレーム103,104が接合されている。このため、サイドシル31を軽量化しつつ、バルクヘッド164によってサイドシル31の機械的強度を十分確保できる。また、サイドシル31の機械的強度を確保しつつ、サイドシル31にかかる側突荷重Fを傾斜メンバ48や各フレーム103,104に十分に伝達させることができる。この結果、傾斜メンバ48や各フレーム103,104の車幅方向端部を圧壊させやすくでき、傾斜メンバ48や各フレーム103,104によって側突荷重Fを十分吸収できる。
また、フロアトンネル24内には、各フロアクロスメンバ45,46が接合されている箇所に、筋交い補強部160が設けられている。筋交い補強部160は、フロアトンネル24の車幅方向両フランジ部24eのうち、左側のフランジ部24eと右側の第2フロアクロスメンバ45の中央端部45f及び右側の第3フロアクロスメンバ46の中央端部46fとを接合する。さらに、筋交い補強部160は、フロアトンネル24の車幅方向両フランジ部24eのうち、右側のフランジ部24eと左側の第2フロアクロスメンバ45の中央端部45f及び左側の第3フロアクロスメンバ46の中央端部46fとを接合する。このため、側面衝突時に左右のいずれか一方のフロアクロスメンバ45,46にかかる荷重を他方のフロアクロスメンバ45,46に直線状に伝達することができる。この分、フロアクロスメンバ45,46全体で側面衝突による荷重を受けとめることができるとともに、フロアトンネル24の損傷も抑制できる。
バッテリケース81を構成するロアクロスメンバ93及びアッパクロスメンバ96は、アッパクロスメンバ96よりもロアクロスメンバ93が車幅方向外側に突出されている。このため、ロアクロスメンバ93の上方にフロアクロスメンバ45,46の変形を許容する領域(変形領域、変形ストローク領域)が形成される。このため、フロアクロスメンバ45,46が十分曲折されるので、フロアクロスメンバ45,46によって側突荷重Fを十分吸収できる。
また、車幅方向の長さが短いアッパクロスメンバ96でバッテリケース81側に圧壊されてくる部材(フロアクロスメンバ45,46等)とバッテリケース81との干渉を回避できる。このため、側面衝突時にバッテリ85を確実に保護できる。
また、フロアパネル23に車幅方向へ間隔をあけて第1~第4のフロア縦フレーム(フロアフレーム)55~58が複数設けられている。ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58は、取付ボルト125及び取付ボルト146を介して上下方向で連結されている。このため、ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58を一体化できる。したがって、これらロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58の配置変更を容易に行うことができ、さまざまな車体への組み付け作業性を向上できる。また、バッテリケース81をさまざまな車体に共用できる。さらに、ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58を一体化できる。このため、これらロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58の側面衝突時の耐衝撃性を向上できる。
ロアクロスメンバ93及びアッパクロスメンバ96は、バッテリ85の各列の間に設けられている。このため、側突荷重Fをロアクロスメンバ93及びアッパクロスメンバ96で受けてバッテリ85に側突荷重Fが伝達されてしまうことを確実に抑制できる。この結果、バッテリケース81をより確実に小型化、軽量化できる。
また、電池パック20のパック重心Giを車両重心Gbより車体後方に配置することにより、側面衝突により車両の側部に入力する側突荷重Fを、車両重心Gbを中心とする回転モーメントM1に変えることができる。
このように、変形ストローク領域の空間W2を大きく設定し、かつ、側突荷重Fを回転モーメントM1に変えることにより、例えば車体10の補強を不要にできる。このため、車体10の重量を増加させることなく電池パック20の変形を抑制できる。
バッテリ85が縦置きに配置されるので、側突荷重Fによる変形を許容する変形ストローク領域の空間W2を大きく設定できる。
さらに、バッテリモジュール82の車幅方向中央の上部で、かつ複数のバッテリ85の間(すなわち、車幅方向中央の第2境界部122(図示せず))にバッテリ補機83を配置した。このため、バッテリモジュール82の容量を損なうことなく、バッテリモジュール82の車幅方向の幅寸法W1を小さく抑えることができる。これにより、変形ストローク領域の空間W2を確実に大きく設定できる。
また、第1境界部121の車体前方向に左右側の第2フロアクロスメンバ45が設けられ、第1境界部121の車体後方向に左右側の第3フロアクロスメンバ46が設けられている。このため、第1境界部121に配置した端子や電気配線84などの電気部品を、例えば側面衝突により入力する側突荷重Fから保護できる。
これにより、バッテリモジュール82の車幅方向外側に電気配線84や端子を設ける必要がないので、変形ストローク領域の空間W2をさらに大きく設定できる。
また、ケース部92のケース底部108に車体前後方向に間隔をあけて、複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95を車体前後方向へ向けて設けた。さらに、複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95の間にロアクロスメンバ93を設けた。
このため、ロアクロスメンバ93の車体前方及び車体後方のケース領域において、複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95に沿って、複数の縦長バッテリ85を車体前後方向に向けて縦置きに配置できる。これにより、複数の縦長バッテリ85を効率よく縦置きできるため十分な航続距離を確保できる。
また、複数の第1縦フレーム94及び複数の第2縦フレーム95に複数のバッテリ85を載置した。さらに、複数のバッテリ85(すなわち、バッテリモジュール82)をアッパクロスメンバ96で上方から固定した。
具体的には、バッテリモジュール82の車体前後方向の中央部を、アッパクロスメンバ96により、複数のバッテリ85が車体前後方向と車幅方向とで上方から連結した。また、バッテリモジュール82の前端部82aを、前連結ブラケット131により車幅方向で連結した。さらに、バッテリモジュール82の後端部82bを、後連結ブラケット132により車幅方向で連結した。
これにより、複数の縦長バッテリ85(すなわち、バッテリモジュール82)を安定して固定でき、加えて、バッテリモジュール82の剛性を確保した状態で一体に連結できる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態では、車体10の車幅方向側部として左右のサイドシル31を例に説明した。そして、これらサイドシル31に、左右の第2、第3フロアクロスメンバ45,46や右側フレーム103、左側フレーム104が接続されている場合について説明した。しかしながら、左右の第2、第3フロアクロスメンバ45,46や右側フレーム103、左側フレーム104が接続されるのは車体10の車幅方向側部であればく、サイドシル31に限られるものではない。
また、上述の実施形態では、クロスメンバ水平部45e,46eからクロスメンバ屈曲部45i,46iを介して右端部45a、左端部46aが車幅方向外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている場合について説明した。しかしながら屈曲方向は下方に限られるものではなく、各端部45a,46aは、クロスメンバ屈曲部45i,46iを介して斜め上方に屈曲延出されてもよい。
さらに、上述の実施形態では、第1右側外枠体103aの第1底板103d、及び第1左側外枠体104aの第1底板104dは、それぞれ対応するフレーム屈曲部103g,104gを介して車幅方向外側に向かうに従って斜め下方に屈曲延出されている場合について説明した。しかしながら屈曲方向は下方に限られるものではなく、各底板103d,104dは、フレーム屈曲部103g,104gを介して斜め上方に屈曲延出されてもよい。
各フロアクロスメンバ45,46の各端部45a,46aの屈曲方向と各フレーム103,104の第1底板103d,104dの屈曲方向とが異なっていてもよい。このように構成した場合であっても、クロスメンバ屈曲部45i,46iとフレーム屈曲部103g,104gとが上下方向で並んで配置されていれば、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
上述の実施形態では、ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58は、取付ボルト125及び取付ボルト146を介して上下方向で連結されている場合について説明した。しかしながらロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58を結合する部材は、取付ボルト125,146に限られるものではなく、ロアクロスメンバ93、アッパクロスメンバ96、及び第1~第4のフロア縦フレーム55~58を結合可能な部材であればよい。例えば取付ボルト125,146に代わってビス等を用いてもよい。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
Ve…電池パック搭載車両
10…車体
20…電池パック
24…フロアトンネル
24e…フランジ部(根本部)
23…フロアパネル
31…左右側のサイドシル(サイドシル)
31f…インナパネル
31h…アウタパネル
33…第1フロア部
33a…右端部(フロアパネルの車幅方向外側部)
34…第2フロア部
34a…左端部(フロアパネルの車幅方向外側部)
45…第2フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)
45a…右端部、クロスメンバ右端部(一端)
45c…左端部、クロスメンバ左端部(一端)
45e,46e…クロスメンバ水平部(第1水平部)
45f,46f…中央端部(端部)
45g,46g,48a…フランジ部
45h,46h…下面
45i,46i…クロスメンバ屈曲部(第1屈曲部)
45j,46j…シート固定部
46…第3フロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)
46a…右端部、クロスメンバ右端部(一端)
46c…左端部、クロスメンバ左端部(一端)
47…クロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)
48…傾斜メンバ(ガセット)
48b…上端
49…傾斜閉断面(閉断面)
55~58…第1~第4のフロア縦フレーム(フロアフレーム)
81…バッテリケース
85…バッテリ
93…ロアクロスメンバ
96…アッパクロスメンバ
103…右側フレーム(サイドフレーム)
103b…第2右側外枠体(一端)
103f,104f…フレーム水平部(第2水平部)
103g,104g…フレーム屈曲部(第2屈曲部)
104…左側フレーム(サイドフレーム)
104b…第2左側外枠体(一端)
125,146…取付ボルト(結合部材)
160…筋交い補強部
161…第1補強部
162…第2補強部
164…バルクヘッド
164a…延出部
F…側突荷重(側面衝突の荷重)
Gb…車両重心
Gi…パック重心

Claims (9)

  1. 車体の車幅方向に沿って延び、前記車体の車幅方向側部に車幅方向の一端が接続されたフロアクロスメンバと、
    前記フロアクロスメンバの下方に配置されたバッテリと、
    前記車体の車幅方向側部で、かつ前記フロアクロスメンバの下方に、車幅方向の一端がサイドフレームを介して連結され、前記バッテリを収納するバッテリケースと、
    前記フロアクロスメンバの前記一端側に形成され、車幅方向に沿って延びる第1水平部から車幅方向外側に向かうに従って上下方向へと斜めに屈曲された第1屈曲部と、
    前記サイドフレームに形成され、車幅方向に沿って延びる第2水平部から車幅方向外側に向かうに従って上下方向へと斜めに屈曲された第2屈曲部と、を備え、
    前記第1屈曲部と前記第2屈曲部とが上下方向で並んで配置されており、
    前記バッテリケースは、
    車幅方向に沿って延びるアッパクロスメンバと、
    車幅方向に沿って延び、前記アッパクロスメンバよりも下方に配置されたロアクロスメンバと、
    を備え、
    前記アッパクロスメンバ及び前記ロアクロスメンバのいずれか一方のクロスメンバは、他方のクロスメンバよりも車幅方向外側に突出されていることを特徴とする車体構造。
  2. 前記フロアクロスメンバは閉断面に形成されており、前記第1屈曲部から車幅方向外側に向かうに従って漸次断面積を縮小させながら斜め下方に延出されており、前記フロアクロスメンバよりも下方に配置された前記車体のフロアパネル及びサイドシルに固定されており、
    前記サイドシルの車幅方向内側の内側面と前記フロアクロスメンバの下面とに跨るように設けられたガセットを備え、
    前記ガセットは、上端が前記フロアクロスメンバの前記第1屈曲部よりも車幅方向外側の形状に対応するように傾斜形成され、前記フロアパネルの車幅方向外側部を上下方向から前記フロアクロスメンバと協働して挟持する
    ことを特徴とする請求項1記載の車体構造。
  3. 前記フロアクロスメンバは、前記フロアクロスメンバ上に設けられるシートが固定されるシート固定部を有し、
    前記ガセットは、前記ガセットにおける前記フロアクロスメンバ側の前記上端が前記シート固定部の真下に至るまで延出されている
    ことを特徴とする請求項に記載の車体構造。
  4. 前記フロアクロスメンバ及び前記ガセットは、前後方向及び上下方向に沿う断面がハット状に形成されており、
    前記フロアクロスメンバの前後方向のフランジ部と、前記ガセットの前後方向のフランジ部とを重ね合わせて互いに結合されており、
    前後方向からみて、前記フロアクロスメンバと前記ガセットとにより台形状を呈することを特徴とする請求項又は請求項に記載の車体構造。
  5. 前記サイドシルは閉断面に形成されており、
    前記サイドシル内の車幅方向外側に設けられたバルクヘッドを備え、
    前記バルクヘッドの下部は、車幅方向内側に向けて延出されて車幅方向で前記ガセットと対向しているとともに、前記バッテリケースの車幅方向側部に設けられた前記サイドフレームに連結されている
    ことを特徴とする請求項から請求項のいずれか一項に記載の車体構造。
  6. 前後方向に沿って延びるフロアトンネルと、
    前記フロアトンネル内に設けられた筋交い補強部と、
    を備え、
    前記フロアトンネルを挟んで両側に、前記フロアクロスメンバが設けられており、
    前後方向からみて、前記筋交い補強部は、前記フロアトンネルの左端の根本部と右側の前記フロアクロスメンバの車幅方向中央側の端部とを結合するとともに、前記フロアトンネルの右端の根本部と左側の前記フロアクロスメンバの車幅方向中央側の端部とを結合するように設けられている
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の車体構造。
  7. 前後方向に沿って延び、前記フロアクロスメンバに結合されたフロアフレームを備え、
    前記フロアフレーム、前記アッパクロスメンバ、及び前記ロアクロスメンバは、結合部材を介して上下方向で連結されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
  8. 車幅方向に沿って前記バッテリを複数配置してなる列を少なくとも2列有し、
    各列の前記バッテリの間に、前記アッパクロスメンバ及び前記ロアクロスメンバが配置されている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項に記載の車体構造。
  9. 前記バッテリは、長手方向を前後方向に沿って縦置きに複数配置されて電池パックを構成し、
    前記電池パックの重心位置は、車両全体の車両重心位置よりも後方に位置していることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の車体構造。
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