JP7361673B2 - 電池パック搭載車両 - Google Patents
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Description
バッテリの容量を確保する対策として、例えば、電池パックのバッテリ補機などを、フロアパネルから上方に隆起したフロアトンネルの内部に配置することが考えられる。しかし、フロアトンネルの内部にバッテリ補機などを配置した場合、フロアクロスメンバをフロアトンネルにおいて車幅方向に連続させることが難しい。
(1)本発明に係る電池パック搭載車両は、車両(例えば、実施形態の電池パック搭載車両Ve)の床部を形成するフロアパネル(例えば、実施形態のフロアパネル23)から上方に隆起されて車幅方向に延びたフロアクロスメンバ(例えば、実施形態の第2フロアクロスメンバ45)と、前記フロアクロスメンバに交差して車体前後方向に延び、前記フロアクロスメンバより車体前方の前トンネル部(例えば、実施形態の前トンネル部241)が車体後方の後トンネル部(例えば、実施形態の後トンネル部243)より前記フロアパネルから上方に高く隆起されたフロアトンネル(例えば、実施形態のフロアトンネル24)と、前記フロアパネルの下方で、かつ前記フロアクロスメンバおよび前記フロアトンネルの下方に配置され、バッテリモジュール(例えば、実施形態のバッテリモジュール82)を備えた電池パック(例えば、実施形態の電池パック20)と、を備え、前記電池パックは、前記前トンネル部の内部に下方から配置される第1バッテリ補機(例えば、実施形態の第1バッテリ補機831)と、前記後トンネル部の内部に下方から配置される第2バッテリ補機(例えば、実施形態の第2バッテリ補機832)と、前記フロアトンネルの内部において前記フロアクロスメンバを跨いで車体前後方向に延び、前記第1バッテリ補機および第2バッテリ補機を接続する高圧電線(例えば、実施形態の電気配線84)と、を備え、前記第1バッテリ補機は、前記第2バッテリ補機より上方に高く形成されている。
よって、フロアトンネルにおいて、フロアクロスメンバに相当する部位のみを他の部位より低く抑えることができる。これにより、フロアクロスメンバの剛性、強度を、側面衝突により車両の側部から入力する荷重に対して確保でき、側面衝突による荷重からバッテリ、第1バッテリ補機および第2バッテリ補機などを保護できる。
以下、第2バッテリ補機より高い第1バッテリ補機を「背の高い第1バッテリ補機」、第1バッテリ補機より低い第2バッテリ補機を「背の低い第2バッテリ補機」ということもある。背の高い第1バッテリ補機としては、例えば、高圧ジャンクションボード、背の低い第2バッテリ補機としては、例えば、遮断スイッチ、電気制御装置(ECU)が挙げられる。
ここで、第1補強材および第2補強材はX字状に設けられている。よって、例えば、側面衝突によりフロアクロスメンバを経て入力する荷重を第1補強材および第2補強材で支持できる。これにより、例えば、第1補強材や第2補強材の板厚を厚くしてフロアトンネルを補強する必要がなく、第1補強材や第2補強材の耐力を低く抑えて軽量にできる。
これにより、側面衝突により入力する荷重をトレークロスメンバで支えることにより、トレークロスメンバに沿って車幅方向に横配線した高圧電線をトレークロスメンバで入力する荷重から保護できる。また、センタフレームの上面に沿って束ねた状態で駆動モータの側へ縦配線した高圧電線は、側面衝突により入力する荷重から車幅方向において比較的離れた位置に配置されている。これにより、縦配線した高圧電線を入力する荷重から保護できる。
よって、例えば、電池パックをフロア縦フレームに固定する取付ボルトなどを、前座席および後座席の間の空間に配置できる。すなわち、取付ボルトなどへの工具のアクセスが容易になり、電池パックを脱着する際に、前座席、後座席を外す必要がない。よって、例えば、電池パックを組み付ける際に、組付順番の制約を少なく抑え、さらに作業時間を短縮することが可能となる。これにより、例えば、電池パックの着脱性を向上でき、メンテナンス(保守点検)の費用を低く抑えることができる。
さらに、例えば、車体の車幅方向外側に設けられたサイドシルなどの車体フレーム(骨格部材)への補強を不要にできる。これにより、車体の耐力を低く抑えて車体を軽量化できる。
そこで、フロアパネルのうちサイドシルの近傍部位をフロアクロスメンバおよび傾斜メンバを補強して、剛性、強度を確保するようにした。
これにより、例えば、電池パックの上下方向の高さを大きくし、さらに、乗員の乗降を容易にするために、フロアパネルをサイドシルの上端に沿って形成した場合でも、側面衝突により入力する荷重をフロアクロスメンバや傾斜メンバで支持できる。
図1、図2に示すように、電池パック搭載車両Veは、車両本体(以下、車体10ということもある)10と、電池パック20と、を備えている。以下、電池パック搭載車両Veを単に「車両Ve」ということもある。
車両本体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。
左側のサイドシル31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。左側のサイドシル31は、車幅方向左外側(車幅方向両側部の他方)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。
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および第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。すなわち、第1フロア部33および第2フロア部34は、フロアトンネル24の車幅方向の両側に一対設けられている。フロアトンネル24は、フロアパネル23から上方へ向けて隆起されている。フロアトンネル24については、後で詳しく説明する。
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。
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(他の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(他のフロアクロスメンバ)46と、を備えている。
右側の第3フロアクロスメンバ46は、右側の第2フロアクロスメンバ45に沿って車幅方向に延び、後述する第1フロア縦フレーム55および第2フロア縦フレーム56を介して連結されている。左側の第3フロアクロスメンバ46は、左側の第2フロアクロスメンバ45に沿って車幅方向に延び、後述する第3フロア縦フレーム57および第4フロア縦フレーム58を介して連結されている。
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の上面から隆起され、第2フロア部34とともに閉断面を形成する。
クロスメンバ右端部45a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。
クロスメンバ左端部45c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。
フロアトンネル24は、前トンネル部241と、中央トンネル部242と、後トンネル部243と、を有する。前トンネル部241は、フロアトンネル24の前部24a近傍において、左右側の第2フロアクロスメンバ45より車体前方に形成されている。
中央トンネル部242は、前トンネル部241の車体後方において、左右側の第2フロアクロスメンバ45に対応する部位(フロアトンネル24の中央24b)に形成されている。後トンネル部243は、中央トンネル部242および左右側の第2フロアクロスメンバ45より車体後方において、フロアトンネル24の後半部に形成されている。
ここで、中央トンネル部242は、フロアパネル23からの高さが低く抑えられている。よって、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45の各内端部45eが中央トンネル部242の頂部242aまで延びている。これにより、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45は、中央トンネル部242の頂部242aを介して車幅方向に一体に連続した状態に形成されている。したがって、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45は、車幅方向に対する剛性、強度が確保されている。
よって、例えば、側面衝突により左右側の第2フロアクロスメンバ45を経て入力する荷重F1を第1補強材245および第2補強材246で支持できる。これにより、例えば、第1補強材245や第2補強材246の板厚を厚くして中央トンネル部242(すなわち、フロアトンネル24)を補強する必要がなく、第1補強材245や第2補強材246の耐力を低く抑えて軽量にできる。
第1フロア縦フレーム55および第2フロア縦フレーム56は、第1フロア部33(すなわち、フロアパネル23)から上方に隆起され、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および第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および第4フロア縦フレーム58は、第2フロア部34(すなわち、フロアパネル23)から上方に隆起され、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および第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。
また、右側の第3フロアクロスメンバ46および左側の第3フロアクロスメンバ46には、後座席RSの前部(前脚部)が固定されている。
そこで、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)を、右側の第2フロアクロスメンバ45および傾斜メンバ48で補強し、右側の第3フロアクロスメンバ46および傾斜メンバ48で補強するようにした。
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)を、左側の第2フロアクロスメンバ45および傾斜メンバ48で補強し、左側の第3フロアクロスメンバ46および傾斜メンバ48で補強するようにした。
さらに、メインフロア部73を右側のサイドシル31および左側のサイドシル31の各上端31eに接合することにより、例えばメインフロア部73の高さを上げることができる。これにより、例えば、電池パック20の上下方向の高さを大きくすることができる。
図5から図7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、車両Veの床下)に設けられている。さらに、電池パック20は、左右側の第2フロアクロスメンバ45、左右側の第3フロアクロスメンバ46、および第1~第4のフロア縦フレーム55~58の下方に配置されている。
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、補機ユニット83と、電気配線(高圧電線)84と、水冷配管88(図11参照)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(トレー)92と、ロアクロスメンバ(トレークロスメンバ)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(センタフレーム)97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および後フレーム102は、右傾斜フレーム105で連結されている。
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および後フレーム102は、左傾斜フレーム106で連結されている。
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、トレーの底部)108と、ケース周壁109と、を有する。
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、および複数の第2縦フレーム95が設けられている。
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。
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および第2縦フレーム95の本数は適宜選択が可能である。
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。
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。
よって、ロアクロスメンバ93の車体前方およ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および複数の第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。
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が縦置きに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が縦置きに複数支持されている。前側に複数配置されたバッテリ85で第1バッテリ列128が構成され、後側に複数配置されたバッテリ85で第2バッテリ列129が構成されている。
第1バッテリ列128および第2バッテリ列129は、車体前後方向に一対配置されている。第1バッテリ列128および第2バッテリ列129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。
実施形態では、第1バッテリ列128と第2バッテリ列129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、第1バッテリ列128と第2バッテリ列129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。
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。
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。
図4、図6、図9に示すように、バッテリモジュール82の上方に配置され、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にアッパデッキ97が設けられている。アッパデッキ97は、帯状に形成され、バッテリモジュール82の前端部82aから後端部82bまで車体前後方向に延びている。アッパデッキ97には補機ユニット83が備えられている。補機ユニット83は、第1バッテリ補機831と、第2バッテリ補機832と、第3バッテリ補機833と、を備えている。
第2バッテリ補機832は、例えば、遮断スイッチである。遮断スイッチは、例えば、バッテリモジュール82の電源を遮断するスイッチである。
第3バッテリ補機833は、例えば、ECU(制御機器、Electronic Control Unit)などである。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。
第1バッテリ補機831は、第2バッテリ補機832、第3バッテリ補機833に比べて、アッパデッキ97の表面から上方に高く形成されている。
以下、第1バッテリ補機831を「背の高い第1バッテリ補機831」ということもある。また、第2バッテリ補機832および第3バッテリ補機833を、それぞれ「背の低い第2バッテリ補機832」および「背の低い第3バッテリ補機833」ということもある。
図6、図11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、およ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。電気配線84は、複数のバッテリ85、第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、および第3バッテリ補機833などを接続する。
すなわち、電気配線84は、第1バッテリ列128のバッテリ端子と、第2バッテリ列129の複数のバッテリ端子とをロアクロスメンバ93に沿って第1境界部121の空間を車幅方向に横配線(配策)されている。また、横配線された電気配線84は、アッパデッキ97の上面に沿って束ねられた状態で車体前後方向に縦配線(配策)され、駆動モータ(図示せず)の側へ接続されている。
これにより、背の高い第1バッテリ補機831、背の低い第2バッテリ補機832、および背の低い第3バッテリ補機833を、電気配線84の通線上に配置することが可能になり、電気配線84を短縮できる。
ここで、例えば、電気配線84をT字または十字に配線することにより、電気配線84をバッテリモジュール82の外周82c側から離して配置できる。これにより、電気配線84から水冷配管88を離すことができ、電気配線84の被水を防止する被水防止カバーを不要にできる。
ケースカバー87は、隆起部89が車幅方向中央においてアッパデッキ97に沿って車体前後方向に延びている。隆起部89は、補機ユニット83(すなわち、第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、第3バッテリ補機833)、および電気配線84に対応して上下方向に凹凸状に形成されている。隆起部89にアッパデッキ97、補機ユニット83および電気配線84が下方から収納されている。この状態に電池パック20が組み付けられ、車両Veの床下に取り付けられている。
図2、図8に示すように、右側フレーム103は、右側のサイドシル31のインナパネル31fに下方から固定されている。左側フレーム104は、左側のサイドシル31のインナパネル31fに下方から固定されている。
前フレーム101は、一対の前支持ブラケット135(図6も参照)を介して一対の分岐部38に固定されている。後フレーム102は、一対の後支持ブラケット136(図7も参照)を介してリヤクロスメンバ138に固定されている。
リヤクロスメンバ138は、電池パック20より車体後方に設けられて車幅方向へ延び、車体10の骨格の一部を構成する剛性の高い部材である。
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。
これにより、電池パック20の内部にバッテリモジュール82の収納空間を大きく確保して電池パック20の電池容量を最大化でき、さらに、電池パック20をフロアパネル23の下方に安定させて固定できる。
また、図4に示すように、車両Veのフロアトンネル24の内部に、ケースカバー87の隆起部89、補機ユニット83(第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、第3バッテリ補機833)、および電気配線84が収納されている。
第1~第4のフロア縦フレーム55~58は車体前後方向に延びるフレームである(図1も参照)。よって、図2に示すように、電池パック20のレイアウトを決める際に、例えば電池パック20をある程度車体前後方向に移動させることが可能である。
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F1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、側突荷重F1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。これにより、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、例えば、側面衝突による電池パック20への衝撃を緩和できる。
図4、図6に示すように、第1バッテリ補機831を前トンネル部241の内部に下方から配置し、第2バッテリ補機832および第3バッテリ補機833を後トンネル部243の内部に下方から配置した。よって、第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、および第3バッテリ補機833(すなわち、補機ユニット83)をバッテリモジュール82の上方に配置できる。これにより、例えば、バッテリモジュール82の周囲に補機ユニット83を配置する必要がなく、電池パック20を小型化した状態で、バッテリモジュール82の容量を十分に確保できる。
ここで、前トンネル部241および後トンネル部は、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45(すなわち、中央トンネル部242)に対して車体前後方向に振り分けて形成されている。左側の第2フロアクロスメンバ45は図1参照。すなわち、電気配線84は、車体前後方向において、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45を跨ぐ位置に配置されている。さらに、第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、および第3バッテリ補機833は、車体前後方向において、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45から離して配置できる。
したがって、右側の第2フロアクロスメンバ45および左側の第2フロアクロスメンバ45の剛性、強度を、側面衝突により車両の側部から入力する荷重F1に対して確保できる。これにより、側面衝突による荷重f1からバッテリモジュール82(すなわち、複数のバッテリ85)、第1バッテリ補機831、第2バッテリ補機832、および第3バッテリ補機833などを保護できる。
また、例えば、後トンネル部243を後座席RSの車体前方側に配置することにより、後座席RSの車体前方においてフロアトンネル24(すなわち、後トンネル部243)の高さを低く抑えることができる。このように、背の高い第1バッテリ補機831と、背の低い第2バッテリ補機832および第2バッテリ補機832とを、フロアトンネル24の内部において車体前後方向に振り分けて配置することにより、車両Veの室内空間を広くできる。
また、右側の第3フロアクロスメンバ46および左側の第3フロアクロスメンバ46には、後座席RSの前部(後脚部)固定されている。
さらに、第1~第4のフロア縦フレーム55~58を利用して電池パック20を車体10に固定した。
バッテリケース81のケース底部108には、1本目の右側第1縦フレーム(外側の縦フレーム)94および1本目の右側第2縦フレーム(外側の縦フレーム)95より車幅方向外側に易変形部(トレー変形部(領域))161が設けられている。
具体的には、易変形部161は、右側フレーム103とバッテリモジュール82との間に設けられている。
易変形部161は、下方へ向けて突出するようにビード状に形成され、車体前後方向に延びている。易変形部161は、側面衝突の側突荷重F1で変形して側突エネルギー(衝撃エネルギー)を吸収可能に形成されている。
さらに、例えば、車体10の車幅方向外側に設けられた右側のサイドシル31などの車体フレーム(骨格部材)への補強を不要にできる。これにより、車体の耐力を低く抑えて車体を軽量化できる。
よって、側面衝突により入力した側突荷重で易変形部を下方へ向けて変形させることができる。これにより、側突エネルギーを易変形部で吸収しできるので、左側のサイドシル31などの車体フレーム(骨格部材)への補強を不要にでき、車体フレームを軽量化できる。
さらに、易変形部を下方に向けて変形させることにより、バッテリモジュール82(すなわち、複数のバッテリ85)や、水冷配管88などに易変形部161が干渉することを回避できる。
10 車両本体(車体)
20 電池パック
23 フロアパネル
24 フロアトンネル
31 右、左側のサイドシル(サイドシル)
36 右、左側のフロントサイドフレーム(フロントサイドフレーム)
36a 折曲部(フロントサイドフレームの後端部)
38 右、左側の分岐部(分岐部)
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(端部)
45c 左端部、クロスメンバ左端部(端部)
46 第3フロアクロスメンバ(他のフロアクロスメンバ)
46a 右端部、クロスメンバ右端部(端部)
46c 左端部、クロスメンバ左端部(端部)
47 クロスメンバ傾斜閉断面(閉断面)
48 傾斜メンバ
49 傾斜閉断面(閉断面)
55~58 第1~第4のフロア縦フレーム(フロア縦フレーム)
82 バッテリモジュール
82c バッテリモジュールの外周
83 補機ユニット
84 電気配線(高圧電線)
85 バッテリ(縦長バッテリ)
88 水冷配管
92 ケース部(トレー)
93 ロアクロスメンバ(トレークロスメンバ、車体前後方向の中央部)
97 アッパデッキ(センタフレーム)
101 前フレーム(前部)
102 後フレーム(後部)
103 右側フレーム(右側部、サイドフレーム)
104 左側フレーム(左側部、サイドフレーム)
108 ケース底部(電池パックの底面、トレーの底部)
109 ケース周壁(トレーの内壁面)
128,129 第1、第2のバッテリ列
138 リヤクロスメンバ
161 易変形部(トレー変形部)
241 前トンネル部
242 中央トンネル部
243 後トンネル部
245 第1補強材
246 第2補強材
831 第1バッテリ補機
832 第2バッテリ補機
833 第3バッテリ補機
FS1,FS2 右、左側の前座席(前座席)
RS 後座席
F1 荷重
Claims (10)
- 車両の床部を形成するフロアパネルから上方に隆起されて車幅方向に延びたフロアクロスメンバと、
前記フロアクロスメンバに交差して車体前後方向に延び、前記フロアクロスメンバより車体前方の前トンネル部が車体後方の後トンネル部より前記フロアパネルから上方に高く隆起されたフロアトンネルと、
前記フロアパネルの下方で、かつ前記フロアクロスメンバおよび前記フロアトンネルの下方に配置され、バッテリモジュールを備えた電池パックと、を備え、
前記電池パックは、
前記前トンネル部の内部に下方から配置される第1バッテリ補機と、
前記後トンネル部の内部に下方から配置される第2バッテリ補機と、
前記フロアトンネルの内部において前記フロアクロスメンバを跨いで車体前後方向に延び、前記第1バッテリ補機および第2バッテリ補機を接続する高圧電線と、を備え、
前記第1バッテリ補機は、前記第2バッテリ補機より上方に高く形成されている、
ことを特徴とする電池パック搭載車両。 - 前記フロアクロスメンバに交差して車体前後方向に延び、前記フロアパネルから上方に隆起されたフロア縦フレームを備え、
前記電池パックは、
該電池パックのトレーの底部に設けられて、前記フロア縦フレームに固定されたトレークロスメンバを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック搭載車両。 - 前記フロアクロスメンバは、
前記フロアトンネルの車幅方向の両側に一対設けられ、
前記フロアトンネルの内部には、
一対の前記フロアクロスメンバに連結する第1補強材と、
前記フロアパネルに連結する第2補強材と、を備え、
前記第1補強材および前記第2補強材が正面視でX字状に形成されている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電池パック搭載車両。 - 前記電池パックは、
前記バッテリモジュールの上方に配置され、前記バッテリモジュールの車幅方向中央において車体前後方向に延びるセンタフレームと、を備え、
前記バッテリモジュールは、
前記トレークロスメンバの車体前方に設けられて、長手方向が車体前後方向を向いたバッテリが車幅方向に前記トレークロスメンバに沿って複数配置された第1バッテリ列と、
前記トレークロスメンバの車体後方に設けられて、長手方向が車体前後方向を向いた前記バッテリが車幅方向に前記トレークロスメンバに沿って複数配置された第2バッテリ列と、を備え、
前記高圧電線は、
前記第1バッテリ列のバッテリ端子どうしを接続することにより前記トレークロスメンバに沿って車幅方向に横配線し、前記第2バッテリ列のバッテリ端子どうしを接続することにより前記トレークロスメンバに沿って車幅方向に横配線し、前記センタフレームの上面に沿って束ねられた状態で駆動モータの側へ縦配線されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック搭載車両。 - 前記電池パックは、
前記バッテリモジュールの外周側で、かつ、前記トレーの内壁面に沿って配置された水冷配管と、を備える、
ことを特徴とする請求項4に記載の電池パック搭載車両。 - 前記フロアクロスメンバの車体後方において前記フロアクロスメンバに沿って車幅方向に延び、前記フロアクロスメンバに前記フロア縦フレームを介して連結された他のフロアクロスメンバを備え、
前記フロアクロスメンバには前座席の後部が固定され、
前記他のフロアクロスメンバには後座席の前部が固定され、
前記フロア縦フレームには前記電池パックが固定されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック搭載車両。 - 前記電池パックの車幅方向の両側部に設けられて、車体前後方向に延びるサイドシルと、前記サイドシルから車体前方に延びるフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの後端部から車体後方へ向けて延長された分岐部と、
前記電池パックより車体後方に設けられて車幅方向へ延びるリヤクロスメンバと、を備え、
前記電池パックは、
前記分岐部に固定された前部と、
前記リヤクロスメンバに固定された後部と、
前記サイドシルに固定された右側部および左側部と、
前記フロア縦フレームに固定された車体前後方向の中央部と、を備える、
ことを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5または請求項6に記載の電池パック搭載車両。 - 前記第1バッテリ補機は高圧ジャンクションボード、
前記第2バッテリ補機は遮断スイッチである、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電池パック搭載車両。 - 前記トレーは、
前記サイドシルに固定される左側部および右側部を形成するサイドフレームと、
前記サイドフレームと前記バッテリモジュールとの間に設けられ、側面衝突の荷重で変形することにより衝撃エネルギーを吸収可能なトレー変形部と、を備える、
ことを特徴とする請求項7に記載の電池パック搭載車両。 - 前記フロアクロスメンバは、前記サイドシルまで端部が車幅方向外側へ向けて下方に傾斜され、
前記フロアクロスメンバの前記端部とともに前記フロアパネルを挟むように前記フロアパネルの下方に設けられた傾斜メンバと、を備え、
前記傾斜メンバは、
前記フロアパネルとともに前記サイドシルまで閉断面を形成する、
ことを特徴とする請求項7または請求項9に記載の電池パック搭載車両。
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