JP2015150927A - バッテリの車載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側部部材が受ける荷重が接続部材に伝達されても、バッテリの損傷を抑える。
【解決手段】バッテリケース１は、車体前後方向に延びるサイドフレーム７，９と、サイドフレーム７，９相互を接続するクロスフレーム１１と、バッテリ１５を載置して固定する底板１３とを備える。サイドフレーム７，９を車体のサイドシルやサイドメンバに固定して、バッテリケース１が車体の床下に搭載される。クロスフレーム１１は、車幅方向両側の高強度部１９，２１と、これら高強度部１９，２１相互間に位置して高強度部１９，２１よりも強度が低い低強度部２３とを備える。車両が側方から衝突荷重を受けてサイドフレーム７，９が荷重Ｆを受けると、低強度部２３が潰れるようにして変形され、高強度部１９，２１の変形が抑制されてバッテリ１５への接触が回避される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載したバッテリに対する保護機能を備えるバッテリの車載構造に関する。

走行駆動源となる電気モータを備える電動車両は、電気モータの電源として大型で大容量のバッテリが必要となる。このようなバッテリは、車体の床下に搭載されることがある（下記特許文献１）。特許文献１に記載されたバッテリの車載構造は、車幅方向両側で車体前後方向に延びる側部部材と、車幅方向両側の側部部材相互を連結する複数の接続部材とを備え、車幅方向両側の側部部材相互間にバッテリが配置される。

特開２０１２−１３１４８６号公報

ところで、上記した従来のバッテリの車載構造は、車両が側方から衝撃荷重を受けると、一方の側部部材が受ける荷重を接続部材に伝達する。ところが、この場合、荷重が伝達された接続部材が、たわみ、もしくは、屈曲するなどして変形する場合があり、変形した接続部材は、バッテリに干渉して損傷を及ぼす恐れがある。

そこで、本発明は、側部部材が受ける荷重が接続部材に伝達されても、バッテリの損傷を抑えることを目的としている。

本発明は、車幅方向両側の各側部部材相互を接続する接続部材は、高強度部と、該高強度部よりも強度が低い低強度部と、を備え、これら高強度部と低強度部とが車幅方向に沿って設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、車両が側方から衝撃荷重を受け、この衝撃荷重が側部部材から接続部材に伝達されると、接続部材は、低強度部が破壊されることで衝撃を吸収する。これにより、接続部材の高強度部は、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制されてバッテリに対する干渉が抑制され、バッテリの損傷を抑えることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図２は、図１のバッテリケースを有するバッテリの車載構造を備える電気自動車の側面図である。 図３は、本発明の第２の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図４は、本発明の第３の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図５は、本発明の第４の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図６は、本発明の第５の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図７は、本発明の第６の実施形態に係わるバッテリケースの一部を示す平面図である。 図８は、図７の第６の実施形態による作用説明図である。 図９は、バッテリケースのより具体的な例を示す平面図である。 図１０は、図９のバッテリケースの斜視図である。 図１１は、図９のＡ部を拡大して示す斜視図である。 図１２（ａ）は図１１のＡ−Ａ断面図、図１２（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ断面図である。 図１３は、図９〜図１２に示した例における低強度部の別の例を示すクロスフレームの斜視図である。 図１４（ａ）は図１３のＤ−Ｄ断面図、図１４（ｂ）は図１３のＥ−Ｅ断面図である。 図１５は、図１３の変形例を示すクロスフレームの斜視図である。 図１６（ａ）、（ｂ）は、図１３の別の変形例を示すクロスフレームの斜視図である。 図１７（ａ）、（ｂ）は、図１３のさらに別の変形例を示すクロスフレームにおける低強度部、高強度部の、図１４（ａ）、（ｂ）に対応する断面図である。 図１８は、図１７とはさらに別の変形例を示すクロスフレームの図１１に対応する斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係わるバッテリケース１を示している。このバッテリケース１を備えるバッテリの車載構造が、図２に示す電動車両である電気自動車２に設けられている。電気自動車２は、前輪３と後輪５との間の床下にバッテリケース１を搭載している。なお、図１及びその他の図において、図中のＦＲで示す方向が車両前方である。

図１のバッテリケース１はその一部を示しており、図１中で上下方向に対応する車幅方向両側に、図１中で左右方向に対応する車体前後方向に沿って延びるサイドフレーム７，９を備えている。車幅方向両側のサイドフレーム７，９は、車幅方向に延びるクロスフレーム１１により互いに接続されて連結されている。

サイドフレーム７，９及びクロスフレーム１１の下部には、底板１３を溶接あるいはボルト締結によって取り付け、底板１３上には、図示しないボルト、ナットなどの締結具を用いてバッテリ１５を固定している。バッテリ１５は、車幅方向長さが、サイドフレーム７，９相互の間隔よりも短く、かつサイドフレーム７，９相互間のほぼ中央に位置している。したがって、バッテリ１５はサイドフレーム７，９から離間して配置されていることになる。また、バッテリ１５はクロスフレーム１１に対しても離間して配置している。

なお、ここでのバッテリ１５は、以後に説明するバッテリも同様であるが、例えば薄型電池を複数積層して、これら複数の薄型電池を直列または並列に接続したバッテリモジュールを、複数備える組電池である。薄型電池は、例えばリチウムイオン二次電池のように、自動車用の二次電池として利用される。但し、本実施形態においては電池を薄型電池としているが、電池の形状はこれに限定されず、例えば直方体等の他の形状の電池であってもよい。

上記したサイドフレーム７，９は、図２に示す電気自動車の車幅方向両側にて車体前後方向に延在するサイドシル１７、あるいは図示しないサイドメンバに取り付けられている。これらサイドシル１７やサイドメンバは、車体の高剛性部材あるいは強度部材に相当する。サイドフレーム７，９は、車幅方向両側に設けられて車体前後方向に延びる側部部材を構成し、クロスフレーム１１は、車幅方向両側の各側部部材相互を接続する接続部材を構成している。

上記した接続部材としてのクロスフレーム１１は、車幅方向両側の高強度部１９，２１と、これら高強度部１９，２１相互間に位置して高強度部１９，２１よりも強度が低い低強度部２３とを備えている。低強度部２３は、車幅方向長さが、高強度部１９，２１及びバッテリ１５の車幅方向長さよりも短く、バッテリ１５の車幅方向ほぼ中央位置に対応するよう配置している。

高強度部１９，２１の車幅方向内側の端部１９ａ，２１ａは、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向内側に位置して、低強度部２３の車幅方向両側の端部２３ａ，２３ｂにそれぞれ溶接固定されている。また、高強度部１９，２１の車幅方向外側の端部１９ｂ，２１ｂは、サイドフレーム７，９の車幅方向内側の端面７ａ，９ａにそれぞれ溶接固定されている。したがって、クロスフレーム１１は、高強度部１９，２１と低強度部２３とが車幅方向に沿って設けられている。

このような構成のバッテリの車載構造において、図２に示す電気自動車２が図２中の紙面に直交する方向の車両側方から衝撃荷重を受けると、この衝撃荷重は、図１に示すバッテリケース１の例えば下部に位置する一方のサイドフレーム９に、荷重Ｆとしてサイドシル１７あるいはサイドメンバを介して入力される。なお、以下の説明では、サイドフレーム９に、荷重Ｆが作用した場合を示しているが、サイドフレーム７に荷重Ｆが作用した場合も同様である。

サイドフレーム９に入力された荷重Ｆは、サイドフレーム９に接続されているクロスフレーム１１に伝達される。ここで、本実施形態では、クロスフレーム１１が、高強度部１９，２１と、高強度部１９，２１よりも強度が低い低強度部２３と、を備え、これら高強度部１９，２１と低強度部２３とが車幅方向に沿って設けられている。

このため、車体側方から軸方向に荷重Ｆが入力されたクロスフレーム１１は、両側の高強度部１９，２１に挟まれた状態にある低強度部２３が潰れるようにして変形し、この低強度部２３の変形によって荷重Ｆの衝撃を吸収する。

このように、低強度部２３が衝撃を吸収するので、高強度部１９，２１は、クロスフレーム１１が軸方向に荷重Ｆを受けても、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部１９，２１は、変形が抑制されることでバッテリ１５への接触が抑制され、バッテリ１５の損傷を抑えることができる。

第２の実施形態に係わるバッテリケース１Ａの一部を図３に平面図として示す。このバッテリケース１Ａは、図１に示したバッテリケース１のクロスフレーム１１に代えて、クロスフレーム１１Ａを使用している。クロスフレーム１１Ａは、車幅方向中央の中央高強度部２５と、車幅方向両側端部に位置する両端高強度部２７，２９と、中央高強度部２５と両端高強度部２７，２９との間に位置する低強度部３１，３３とを備えている。

中央高強度部２５は、車幅方向長さが、バッテリ１５の車幅方向長さよりも長く、車幅方向両側の端部２５ａ，２５ｂが、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。また、中央高強度部２５とバッテリ１５とは、車幅方向の中心がほぼ一致している。両端高強度部２７，２９の車幅方向長さは互いにほぼ同等であり、低強度部３１，３３の車幅方向長さも互いにほぼ同等である。

したがって、低強度部３１，３３は、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりも車幅方向外側に位置し、その車幅方向内側の端部３１ａ，３３ａが中央高強度部２５の車幅方向両側の端部２５ａ，２５ｂにそれぞれ溶接固定される。低強度部３１，３３の車幅方向外側の端部３１ｂ，３３ｂは、両端高強度部２７，２９の車幅方向内側の端部２７ａ，２９ａにそれぞれ溶接固定される。また、両端高強度部２７，２９の車幅方向外側の端部２７ｂ，２９ｂは、サイドフレーム７，９の車幅方向内側の端面７ａ，９ａにそれぞれ溶接固定される。

このように、第２の実施形態では、中央高強度部２５と、低強度部３１，３３と、両端高強度部２７，２９と、が車幅方向に沿って設けられている。したがって、本実施形態においても、車両が側方から衝撃荷重を受け、これに伴って車体側方から軸方向に荷重Ｆが入力されたクロスフレーム１１Ａは、中央高強度部２５と両端高強度部２７，２９とに挟まれた状態にある低強度部３１，３３が潰れるようにして変形する。低強度部３１，３３が変形するときに荷重Ｆの衝撃を吸収する。

したがって、第２の実施形態においても、低強度部３１，３３が衝撃を吸収するので、中央高強度部２５及び両端高強度部２７，２９は、クロスフレーム１１Ａが軸方向に荷重Ｆを受けても、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。特に、バッテリ１５に隣接している中央高強度部２５の変形が抑制されることで、中央高強度部２５のバッテリ１５への接触が抑制され、バッテリ１５の損傷を抑えることができる。

また、第２の実施形態では、中央高強度部２５は、バッテリ１５よりも車幅方向の長さが長く、かつ車幅方向外側の端部２５ａ，２５ｂが、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。このため、中央高強度部２５に接続される低強度部３１，３３もバッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置することになり、低強度部３１，３３が変形しても、その破片がバッテリ１５に干渉にしにくくなってバッテリ１５の損傷を抑えることができる。

第３の実施形態に係わるバッテリケース１Ｂの一部を図４に平面図として示す。このバッテリケース１Ｂは、図１に示したバッテリケース１のクロスフレーム１１に代えて、クロスフレーム１１Ｂを使用している。クロスフレーム１１Ｂは、車幅方向中央の中央高強度部３５と、車幅方向外側に位置する低強度部３７，３９とを備えている。

中央高強度部３５は、車幅方向長さが、バッテリ１５の車幅方向長さよりも長く、車幅方向両側の端部３５ａ，３５ｂが、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側で、サイドフレーム７，９の近傍に位置している。また、中央高強度部３５とバッテリ１５とは、車幅方向の中心がほぼ一致している。

したがって、低強度部３７，３９は、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置し、その車幅方向内側の端部３７ａ，３９ａが中央高強度部３５の車幅方向両側の端部３５ａ，３５ｂにそれぞれ溶接固定される。低強度部３７，３９の車幅方向外側の端部３７ｂ，３９ｂは、サイドフレーム７，９の車幅方向内側の端面７ａ，９ａにそれぞれ溶接固定される。

このように、第３の実施形態においても、中央高強度部３５と低強度部３７，３９とが車幅方向に沿って設けられている。したがって、本実施形態においても、車両が側方から衝撃荷重を受け、これに伴って車体側方から軸方向に荷重Ｆが入力されたクロスフレーム１１Ｂは、低強度部３７，３９が、サイドフレーム７，９と中央高強度部３５とに挟まれた状態で潰れるようにして変形する。低強度部３７，３９が変形するときに荷重Ｆの衝撃を吸収する。

したがって、第３の実施形態においても、低強度部３７，３９が衝撃を吸収するので、中央高強度部３５は、クロスフレーム１１Ｂが軸方向に荷重Ｆを受けても、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。特に、バッテリ１５に隣接している中央高強度部３５の変形が抑制されることで、中央高強度部３５のバッテリ１５への接触が抑制され、バッテリ１５の損傷を抑えることができる。

また、第３の実施形態では、中央高強度部３５は、バッテリ１５よりも車幅方向の長さが長く、かつ車幅方向外側の端部３５ａ，３５ｂが、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。このため、中央高強度部３５に接続される低強度部３７，３９も、バッテリ１５の車幅方向両側の端部１５ａ，１５ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置することになる。したがって、低強度部３７，３９の変形によって衝撃を吸収し切れない場合であっても、サイドフレーム７,９がバッテリ１５に干渉しにくくなって、バッテリ１５の損傷を抑えることができる。

第４の実施形態に係わるバッテリケース１Ｃの一部を図５に平面図として示す。このバッテリケース１Ｃは、図１に示したバッテリケース１のクロスフレーム１１に代えて、クロスフレーム１１Ｃを使用している。このクロスフレーム１１Ｃは、図４に示したクロスフレーム１１Ｂの中央高強度部３５を、車幅方向に沿って３つにほぼ等分割した構成の高強度部４１，４３，４５を備えている。高強度部４１，４３は、車幅方向の端部４１ａ，４３ａ同士を溶接固定し、高強度部４３，４５は、車幅方向の端部４３ｂ，４５ａ同士を溶接固定している。

低強度部３７，３９の車幅方向内側の端部３７ａ，３９ａは、高強度部４１，４５の車幅方向外側の端部４１ｂ，４５ｂにそれぞれ溶接固定される。低強度部３７，３９の車幅方向外側の端部３７ｂ，３９ｂは、サイドフレーム７，９の車幅方向内側の端面７ａ，９ａにそれぞれ溶接固定される。底板１３上には、２つのバッテリ４７，４９を図示しないボルト、ナットなどの締結具を用いて固定している。

そして、車幅方向外側に位置する高強度部４１の車幅方向外側の端部４１ｂは、バッテリ４７の車幅方向外側の端部４７ａよりも車幅方向外側に位置している。同様に、車幅方向外側に位置する高強度部４５の車幅方向外側の端部４５ｂは、バッテリ４９の車幅方向外側の端部４９ａよりも車幅方向外側に位置している。すなわち、低強度部３７，３９は、バッテリ４７，４９よりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。

したがって、第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様に、サイドフレーム９が側方から荷重Ｆを受けたときに、低強度部３７，３９が潰れるようにして変形し、その変形によって荷重Ｆの衝撃を吸収する。また、この変形する低強度部３７，３９は、バッテリ４７，４９よりも車幅方向外側に位置しているので、低強度部３７，３９の変形によって衝撃を吸収し切れない場合であっても、サイドフレーム７,９がバッテリ４７，４９に干渉しにくくなってバッテリ４７，４９の損傷を抑えることができる。

また、第４の実施形態は、３つの高強度部４１，４３，４５を車幅方向に連続して接続する構成としてある。このため、図４に示した第３の実施形態のように１本の長尺の中央高強度部３５を使用する場合に比較して、軸方向（車幅方向）の長さ寸法の精度を出しやすく、精度バラツキを抑制でき、組み付け作業性が向上する。

第５の実施形態に係わるバッテリケース１Ｄの一部を図６に平面図として示す。このバッテリケース１Ｄは、図４に示したクロスフレーム１１Ｂを、バッテリ５９の車体前後方向両側に、バッテリ５９から離間した状態で配置している。ここでのバッテリ５９は、図４におけるバッテリ１５よりも、配置スペースの関係で小さくしている。クロスフレーム１１Ｂの中央高強度部３５の車幅方向の両端部３５ａ，３５ｂは、バッテリ５９の車幅方向の両端部５９ａ，５９ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。

第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、サイドフレーム９が側方から荷重Ｆを受けたときに、低強度部３７，３９が潰れるようにして変形し、その変形によって荷重Ｆの衝撃を吸収する。また、この変形する低強度部３７，３９は、バッテリ５９よりも車幅方向外側に位置しているので、低強度部３７，３９の変形によって衝撃を吸収し切れない場合であっても、サイドフレーム７,９がバッテリ５９に干渉しにくくなってバッテリ５９の損傷を抑えることができる。

このとき、第５の実施形態では、バッテリ５９の両側にクロスフレーム１１Ｂを配置している。このため、サイドフレーム９が側方から荷重Ｆを受けて低強度部３７，３９が変形するに際し、荷重Ｆを受ける領域がより広くなる。すなわち、クロスフレーム１１Ｂを２本備える第５の実施形態では、クロスフレーム１１Ｂが１本だけの図４に示した第３の実施形態に比較して、低強度部３７，３９が変形するときに、サイドフレーム９がより広い範囲で荷重Ｆを受けることができる。このため、バッテリ５９の損傷に対する保護機能がより高まるものとなる。

第６の実施形態に係わるバッテリケース１Ｅの一部を図７に平面図として示す。このバッテリケース１Ｅは、図４に示したものと同様のクロスフレーム１１Ｂに、バッテリ６１をバッテリ取付プレート６３を介して取り付けている。バッテリ取付プレート６３は、矩形状であってその車体前方側の縁部をクロスフレーム１１Ｂ上に載置した状態で、複数のボルト６５によって締結固定する。

この際、バッテリ取付プレート６３は、底板１３に対して上方に離間した状態であるが、例えばスペーサなどをこれら相互間に介在させた状態で、両者を互いにボルト結合することができる。また、バッテリ６１は、中央高強度部３５に対して車体後方側に離間した状態で、バッテリ取付プレート６３内に収まるようにしてバッテリ取付プレート６３にボルトなどを用いて締結固定する。中央高強度部３５の車幅方向の長さは、バッテリ６１の車幅方向の長さよりも長く、中央高強度部３５の車幅方向外側の端部３５ａ，３５ｂは、バッテリ６１の車幅方向両側の端部６１ａ，６１ｂよりもそれぞれ車幅方向外側に位置している。

第６の実施形態によれば、図４に示して第３の実施形態と同様に、サイドフレーム９が側方から荷重Ｆを受けたときに、図８に示すように、低強度部３７，３９が潰れるようにして変形し、その変形によって荷重Ｆの衝撃を吸収する。また、この変形する低強度部３７，３９は、バッテリ６１よりも車幅方向外側に位置しているので、低強度部３７，３９の変形によって衝撃を吸収し切れない場合であっても、サイドフレーム７,９がバッテリ６１に干渉にしにくくなってバッテリ６１の損傷を抑えることができる。

また、第６の実施形態では、図８に示すように、低強度部３７，３９が潰れるようにして変形するに伴って、バッテリ６１が、バッテリ取付プレート６３を介して取り付けられている中央高強度部３５とともに、荷重Ｆを受けた側と反対の図８中で上部側に移動する。このため、バッテリ６１は、荷重Ｆを受ける側から離れることになり、バッテリ６１の損傷をより確実に抑えることができる。

なお、バッテリ取付プレート６３を底板１３にボルトなどにより締結する場合には、バッテリ６１が中央高強度部３５とともに移動可能なように、バッテリ取付プレート６３と底板１３との少なくとも一方のボルト挿入孔を車幅方向に長い長孔とする。これにより、荷重Ｆを受けたときに、ボルトが長孔内を車幅方向に移動して、バッテリ６１が中央高強度部３５とともに移動するのが許容される。

図９、図１０は、バッテリケース１０のより具体的な例を示しており、このバッテリケース１０は、平面視で全体として車体前後方向に長いほぼ長方形となっている。ほぼ長方形のバッテリケース１０は、車幅方向両側に位置するサイドフレーム７０，９０と、サイドフレーム７０，９０の車体前後方向両側に位置してサイドフレーム７０，９０相互を連結するフロントフレーム６７及びリアフレーム６９とを備えている。サイドフレーム７０，９０は側部部材を構成している。

サイドフレーム７０，９０は、車体前後方向（図９中で左右方向）に沿って延び、フロントフレーム６７及びリアフレーム６９は車幅方向（図９中で上下方向）沿って延びている。サイドフレーム７０，９０は、車体後方側の端部付近に、車体後方側が車体前方側よりも車幅方向中央側に位置するよう傾斜する傾斜部７０ａ，９０ａを備えている。また、サイドフレーム７０，９０は、図１０に示すように、車体前後方向中央部が、車体前後方向両側よりも下方に位置する凹部７０ｂ，９０ｂが形成されている。

上記したサイドフレーム７０，９０は、図１０に示すように、底板１３０に下縁が接続する側壁７０ｃ，９０ｃと、側壁７０ｃ，９０ｃの上端から車幅方向外側に向けて突出する上壁７０ｄ，９０ｄとを備えている。同様にしてフロント、リアフレーム６７，６９は、底板１３０に下縁が接続する側壁６７ａ，６９ａと、側壁６７ａ，６９ａの上端から車体前方及び後方に向けてそれぞれ突出する上壁６７ｂ，６９ｂとを備えている。

このサイドフレーム７０，９０を、図２に示してある電気自動車２のサイドシル１７や図示しないサイドメンバに取り付けることで、バッテリケース１０は電気自動車２の床下に搭載される。サイドシル１７やサイドメンバには、サイドフレーム７０，９０の上壁６７ｂ，６９ｂが図示しないボルトなどの締結具によって固定される。

前方のフロントフレーム６７と後方のリアフレーム６９との間におけるサイドフレーム７０，９０相互は、車幅方向に延びる２本のクロスフレーム１１０により連結している。そして、この２本のクロスフレーム１１０相互間の底板１３０上には、２つのバッテリ１５０をボルト、ナットなどの締結具を用いて固定している。各バッテリ１５０は、サイドフレーム７０，９０から離間して配置するとともに、クロスフレーム１１０に対しても離間して配置している。クロスフレーム１１０は、車幅方向両側の各側部部材相互を接続する接続部材を構成している。

クロスフレーム１１０は、図９のＡ部を拡大した斜視図である図１１にも示すように、ハット形断面に形成されている。すなわち、クロスフレーム１１０は、上壁部１１０ａと、上壁部１１０ａの車体前後方向両端から下方に向けて延びる前後の側壁部１１０ｂ，１１０ｃと、側壁部１１０ｂ，１１０ｃの下端から車体前後方向にそれぞれ延びるフランジ部１１０ｄ，１１０ｅとを備えている。フランジ部１１０ｄ，１１０ｅは、底板１３０にスポット溶接により接合固定される。

また、クロスフレーム１１０の車幅方向両端部付近は、側壁部１１０ｂ，１１０ｃの上部を除く下部及び、フランジ部１１０ｄ，１１０ｅが削除されて切欠部１１０ｆが形成されている。これにより、クロスフレーム１１０の車幅方向両端部付近は、上壁部１１０ａと、側壁部１１０ｂ，１１０ｃの上部側の一部１１０ｂ１，１１０ｃ１とを有する構造となっている。これら上壁部１１０ａと、側壁部１１０ｂ，１１０ｃの上部側の一部１１０ｂ１，１１０ｃ１の端部には、車体前後方向及び上方に延びる端部フランジ１１０ｇを形成し、この端部フランジ１１０ｇを側壁７０ｃ，９０ｃにスポット溶接により接合固定している。

切欠部１１０ｆは、端部フランジ１１０ｇ側の下縁１１０ｆ１と、下縁１１０ｆ１の端部フランジ１１０ｇと反対側の端部から下方に延びる縦縁１１０ｆ２とを備えている。縦縁１１０ｆ２は、上端がフランジ部１１０ｄ，１１０ｅ側の下端よりも車幅方向外側に位置するよう傾斜している。

上記したクロスフレーム１１０の切欠部１１０ｆを有する部分は、低強度部７１を構成し、低強度部７１の内側の車幅方向中央部分は、高強度部７３を構成する。すなわち、接続部材であるクロスフレーム１１０は、高強度部７３と、高強度部７３よりも強度が低い低強度部７１と備え、これら高強度部７３と低強度部７１とが車幅方向に沿って設けられている。低強度部７１は、図１２に示すように、高強度部７３に対して部材の断面積が小さく、その分強度が低くなっている。

この場合、前記図４〜図７に示した各実施形態と同様に、高強度部７３は、車幅方向外側の端部７３ａが、バッテリ１５０の車幅方向両側の端部１５０ａよりも、車幅方向外側に位置している。すなわち、低強度部７１は、バッテリ１５０の車幅方向外側の端部１５０ａよりも車幅方向外側に位置している。

したがって、図９〜図１１に示した例においても、車両が側方から衝撃荷重を受け、これに伴って車体側方から軸方向に荷重Ｆが入力されたクロスフレーム１１０は、低強度部７１が、サイドフレーム７０，９０と高強度部７３とに挟まれた状態で潰れるようにして変形する。低強度部７１が変形するときに荷重Ｆの衝撃を吸収するので、高強度部７３は、クロスフレーム１１０が軸方向に荷重Ｆを受けても、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部７３の変形が抑制されることで、高強度部７３のバッテリ１５０への接触が抑制され、バッテリ１５０の損傷を抑えることができる。

図１３は、図９〜図１２に示した例における低強度部７１の別の例を示すクロスフレーム１１０Ａの斜視図である。このクロスフレーム１１０Ａは、図１３のＤ−Ｄ断面図、Ｅ−Ｅ断面図である図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、フランジ部１１０ｄ，１１０ｅから上壁部１１０ａまでの高さについて、低強度部７１Ａのほうが高強度部７３Ａよりも低くなっている。これにより、側壁部１１０ｂ，１１０ｃのフランジ部１１０ｄ，１１０ｅから上壁部１１０ａまでの長さについて、低強度部７１Ａのほうが高強度部７３Ａよりも長く、部材の断面積については、低強度部７１Ａのほうが高強度部７３Ａよりも小さくなっている。

図１５は、図１３の変形例を示すクロスフレーム１１０Ｂの斜視図である。このクロスフレーム１１０Ｂは、フランジ部１１０ｄ，１１０ｅから上壁部１１０ａまでの高さについて、低強度部７１Ａを高強度部７３Ａよりも低くするにあたり、低強度部７１Ｂの上壁部１１０ａを傾斜面としている。この上壁部１１０ａを傾斜面は、高強度部７３Ｂ側から車幅方向外側に向けて徐々に高さが低くなるよう傾斜している。

したがって、図１３、図１５の例においても、クロスフレーム１１０Ａ、１１０Ｂが軸方向に荷重Ｆを受けても、低強度部７１Ａ、７１Ｂが潰れるようにして変形するので、高強度部７３Ａ、７３Ｂは、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部７３Ａ、７３Ｂの変形が抑制されることで、高強度部７３Ａ、７３Ｂのバッテリ１５０への接触が抑制され、バッテリ１５０の損傷を抑えることができる。

図１６（ａ）、（ｂ）は、別の変形例を示すクロスフレーム１１０Ｃ、１１０Ｄの斜視図である。図１６（ａ）のクロスフレーム１１０Ｃは、フランジ部１１０ｄ，１１０ｅから上壁部１１０ａまでの高さを、低強度部７１Ｃと高強度部７３Ｃとで変化させずに同等としている。そして、低強度部７１Ｃの上壁部１１０ａに、複数の円形もしくは楕円形の貫通孔７１Ｃｈを形成している。

図１６（ｂ）のクロスフレーム１１０Ｄは、図１６（ａ）のクロスフレーム１１０Ｃの貫通孔７１Ｃｈに代えて、車幅方向に延びるスリット７１Ｄｓを車体前後方向に複数設けている。

図１６（ａ）、（ｂ）のクロスフレーム１１０Ｃ、１１０Ｄは、低強度部７１Ｃ，７１Ｄに貫通孔７１Ｃｈやスリット７１Ｄｓを設けることで、低強度部７１Ｃ，７１Ｄは、部材の断面積が高強度部７３Ｃ，７３Ｄよりも小さくなる。これにより、低強度部７１Ｃ，７１Ｄは、高強度部７３Ｃ，７３Ｄよりも強度が低くなる。

したがって、図１６（ａ）、（ｂ）の例においても、クロスフレーム１１０Ｃ、１１０Ｄが軸方向に荷重Ｆを受けても、低強度部７１Ｃ，７１Ｄが潰れるようにして変形するので、高強度部７３Ｃ，７３Ｄは、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部７３Ｃ，７３Ｄの変形が抑制されることで、高強度部７３Ｃ，７３Ｄのバッテリ１５０への接触が抑制され、バッテリ１５０の損傷を抑えることができる。

図１７（ａ）、（ｂ）は、さらに別の変形例を示すクロスフレーム１１０Ｅの図１４（ａ）、（ｂ）に対応する断面図である。図１７（ａ）、（ｂ）のクロスフレーム１１０Ｅは、図１６（ａ）、（ｂ）のクロスフレーム１１０Ｃ、１１０Ｄの低強度部７１Ｃ，７１Ｄのように貫通孔７１Ｃｈやスリット７１Ｄｓ設ける構造に代えて、低強度部７１Ｅの板厚を高強度部７３Ｅの板厚より薄くしている。これにより、部材の断面積について、低強度部７１Ｅのほうが高強度部７３Ｅよりも小さくなり、低強度部７１Ｅは、高強度部７３Ｅよりも強度が低くなる。この場合、互いに板厚が異なる低強度部７１Ｅ及び高強度部７３Ｅは、別部材として溶接などによって互いに接合固定する。

したがって、図１７（ａ）、（ｂ）の例においても、クロスフレーム１１０Ｅが軸方向に荷重Ｆを受けても、低強度部７１Ｅが潰れるようにして変形するので、高強度部７３Ｅは、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部７３Ｅの変形が抑制されることで、高強度部７３Ｅのバッテリ１５０への接触が抑制され、バッテリ１５０の損傷を抑えることができる。

図１８は、さらに別の変形例を示すクロスフレーム１１０Ｆの図１１に対応する斜視図である。このクロスフレーム１１０Ｆは、低強度部７１Ｆと高強度部７３Ｆとで剛性を互いに異ならせている。例えば、高強度部７３Ｆを鉄系の材料で構成し、低強度部７１Ｆをアルミニウム系の材料で構成する。あるいは、同一の鉄系材料を用いた上で、高強度部７３Ｆを焼き入れによる熱処理によって硬度を高め、低強度部７１Ｆよりも高強度とする。

低強度部７１Ｆの車幅方向内側の端部に、高強度部７３Ｆの車幅方向外側の端部を重ね合わせ、その重ね合わせ部分を、スポット溶接やボルト、ナットなどの締結具により互いに結合固定する。低強度部７１Ｆの高強度部７３Ｆと反対側の端部には、サイドフレーム７０の側壁７０ｃにスポット溶接によって接合固定する端部フランジ７１Ｆａを設けている。

したがって、図１８の例においても、クロスフレーム１１０Ｆが軸方向に荷重Ｆを受けても、低強度部７１Ｆが潰れるようにして変形するので、高強度部７３Ｆは、たわみ、もしくは屈曲などの変形が抑制される。高強度部７３Ｆの変形が抑制されることで、高強度部７３Ｆのバッテリ１５０への接触が抑制され、バッテリ１５０の損傷を抑えることができる。

なお、上記した各実施形態における「高強度部」及び「低強度部」は、それぞれ「高剛性部」及び「低剛性部」と言い換えることもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

例えば、上記した各実施形態、一例として図１に示す第１の実施形態では、バッテリケース１のサイドフレーム７，９が車体前後方向に延びる側部部材を構成している。しかし、図２に示す車体側のサイドシル１７、あるいは図示しないサイドメンバが側部部材を構成してもよい。すなわち、この場合には、クロスフレーム１１の車幅方向の両端部が、サイドシル１７やサイドメンバに接続される。

７，９ サイドフレーム（側部部材）
１１，１１Ａ〜１１Ｃ，１１０，１１０Ａ〜１１０Ｆ クロスフレーム（接続部材）
１５，４７，４９，５９，６１，１５０ バッテリ
１９，２１，２７，２９，４１，４３，４５，７３，７３Ａ〜７３Ｆ 高強度部
２３，３１，３３，３７，３９，７１，７１Ａ〜７１Ｆ 低強度部
２５，３５ 中央高強度部（高強度部）

Claims (5)

1. 車幅方向両側に設けられて車体前後方向に延びる側部部材と、
   前記車幅方向両側の各側部部材相互を接続する接続部材と、
   前記車幅方向両側の各側部部材相互間において、該側部部材から離間して配置されるバッテリと、を有し、
   前記接続部材は、高強度部と、該高強度部よりも強度が低い低強度部と、を備え、これら高強度部と低強度部とが車幅方向に沿って設けられていることを特徴とするバッテリの車載構造。
2. 前記高強度部は、前記バッテリよりも車幅方向の長さが長く、かつ車幅方向の端部が、前記バッテリの車幅方向の端部よりも車幅方向外側に位置し、
   前記高強度部の車幅方向の端部に前記低強度部が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリの車載構造。
3. 前記バッテリは、前記接続部材の高強度部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のバッテリの車載構造。
4. 前記接続部材は、前記バッテリに対して車体前後方向両側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバッテリの車載構造。
5. 前記接続部材の高強度部は、車幅方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバッテリの車載構造。

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