JP6122807B2 - Car battery mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、フロアパネルの下に駆動用バッテリーを備えた、自動車のバッテリー搭載構造に関する。 The present invention relates to an automobile battery mounting structure including a driving battery under a floor panel.
従来、車両衝突時、搭載したバッテリーを車両に対して衝撃入力方向と同方向に相対的に移動させて衝突エネルギーを吸収するようにしたバッテリー搭載構造が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。このバッテリー搭載構造は、フロアパネルの上面に車両幅方向に伸延して車両の剛性を高めるクロスメンバを設け、バッテリーをクロスメンバにボルト締結する長孔をクロスメンバと同方向に伸延し、車両衝突時には、バッテリーをクロスメンバに沿って移動させる。即ち、車両剛性を向上させ、バッテリーを衝撃入力方向にスライドさせて衝突エネルギーを吸収するようにしてバッテリーを保護している。 Conventionally, a battery mounting structure has been disclosed in which a mounted battery is moved relative to the vehicle in the same direction as the impact input direction to absorb collision energy in the event of a vehicle collision (see, for example, Patent Document 1). .) This battery mounting structure is provided with a cross member that extends in the vehicle width direction on the upper surface of the floor panel to increase the rigidity of the vehicle, and a long hole that bolts the battery to the cross member is extended in the same direction as the cross member to cause vehicle collision. Sometimes the battery is moved along the cross member. That is, the battery is protected by improving vehicle rigidity and sliding the battery in the direction of impact input to absorb collision energy.
ところで、特許文献1に記載のバッテリー搭載構造では、バッテリーが、長孔に挿通されたボルトによりクロスメンバに固定されており、側面衝突などによってボルトの締結力より大きな衝突エネルギーが作用すると、バッテリーが締結力に抗して長孔の長さ分だけクロスメンバに沿って移動して衝突エネルギーを吸収する。しかしながら、衝突エネルギーの吸収度合いは、ボルトの締結力や、バッテリーとクロスメンバとの接触部の摩擦力に依存しており、ボルトの締結力や摩擦力を一定の大きさに管理することは難しく、作業者や気候の変動などによりばらつきが生じる虞がある。また、長期間の経時変化などにより締結力や摩擦力が変化する可能性があり、改善の余地があった。
By the way, in the battery mounting structure described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、側面衝突などにより車両の側面から衝突エネルギーが作用しても、安定して衝突エネルギーを吸収して駆動用バッテリーを確実に保護することができる自動車のバッテリー搭載構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to stably absorb the collision energy and ensure the driving battery even if the collision energy acts from the side surface of the vehicle due to a side collision or the like. An object of the present invention is to provide a vehicle battery mounting structure that can be protected.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
駆動用バッテリー(例えば、後述の実施形態におけるバッテリー26)と、
該駆動用バッテリーを収容するバッテリーフレーム(例えば、後述の実施形態におけるバッテリーフレーム28)と、を備え、前記バッテリーフレームがフロアフレーム(例えば、後述の実施形態におけるフロアフレーム14)に取付けられる、自動車(例えば、後述の実施形態における電気車両V)のバッテリー搭載構造であって、
前記バッテリーフレームは、前記自動車の前方と後方に位置する一対の前後壁(例えば、後述の実施形態における前壁30及び後壁31)と、前記自動車の左方と右方に位置する一対の左右壁(例えば、後述の実施形態における左壁41及び右壁42)と、前記前後壁と前記左右壁を角部(例えば、後述の実施形態における角部R)で結合する連結部材(例えば、後述の実施形態における連結部材50)と、を有し、
該連結部材は、断面L字形状を有し、前記左右壁よりも上方で幅方向外側に湾曲する湾曲部(例えば、後述の実施形態における湾曲部56)と、該湾曲部を介して前記前後壁の上端より低い前記フロアフレームに結合する固定部(例えば、後述の実施形態における固定部57)と、を有する。
In order to achieve the above object, the invention according to
A driving battery (for example, a
A vehicle frame (e.g., a
The battery frame includes a pair of front and rear walls (for example, a
The connecting member has an L-shaped cross section, and is curved above the left and right walls and curved outward in the width direction (for example, a
請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記一対の前後壁の少なくとも一方は、前記連結部材に結合する延長部(例えば、後述の実施形態における延長部34)を有し、
該延長部は前後方向で前記駆動用バッテリーに対して外側に折り曲げた折り曲げフランジ(例えば、後述の実施形態における延長部折り曲げフランジ36)を備え、
該折り曲げフランジは前記一対の前後壁の少なくとも一方の上端に連続して、前記延長部、前記連結部材、補強片(例えば、後述の実施形態における補強片60)とで閉断面を形成し、
前記湾曲部の閉断面(例えば、後述の実施形態における閉断面S1)が、前記固定部の閉断面(例えば、後述の実施形態における閉断面S2)より小さい。
In addition to the configuration of
At least one of the pair of front and rear walls has an extension portion (for example, an
The extension includes a bending flange (for example, an
The bending flange is continuous with at least one upper end of the pair of front and rear walls, and forms a closed section with the extension, the connecting member, and a reinforcing piece (for example, a reinforcing
A closed section of the curved portion (for example, a closed section S1 in an embodiment described later) is smaller than a closed section of the fixed portion (for example, a closed section S2 in an embodiment described later).
請求項3に係る発明は、請求項2の構成に加えて、
前記固定部が上方から結合する前記フロアフレームは、フロア(例えば、後述の実施形態におけるフロアF)の側方に前後方向に延び、
前記一対の前後壁の少なくとも一方は、前記延長部の前記折り曲げフランジと連続する折り曲げフランジ(例えば、後述の実施形態における平板部折り曲げフランジ35)を有し、
前記一対の前後壁の少なくとも一方の前記折り曲げフランジと前記延長部の折り曲げフランジとは、前記フロアフレームより高い位置において正面視で門型となる。
In addition to the structure of claim 2, the invention according to
The floor frame to which the fixing portion is coupled from above extends in the front-rear direction to the side of the floor (for example, floor F in the embodiment described later),
At least one of the pair of front and rear walls has a bending flange (for example, a flat plate
The bending flanges of at least one of the pair of front and rear walls and the bending flanges of the extension portions have a gate shape in a front view at a position higher than the floor frame.
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかの構成に加えて、
前記左右壁は、両端を外側にコ字状に折り曲げた板材から構成され、側壁部に外側に突出するビード(例えば、後述の実施形態におけるビード44)が前後方向に延びるように形成され、
前記左右壁は、前記連結部材の外面に締結される。
The invention according to
The left and right walls are made of a plate material having both ends bent in a U-shape, and bead protruding outward (for example, a
The left and right walls are fastened to the outer surface of the connecting member.
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれかの構成に加えて、
前記連結部材は、前記前後壁に溶接されており、さらに幅方向に延びるスタッドボルト(例えば、後述の実施形態におけるスタッドボルト53)を有し、
前記連結部材は、前記左右壁に形成されたボルト穴(例えば、後述の実施形態におけるボルト穴45)に前記スタッドボルトを貫通させてナット(例えば、後述の実施形態におけるナット46)で締結することで、前記前後壁と前記左右壁を前記角部で結合する。
The invention according to claim 5 includes, in addition to the structure according to any one of
The connecting member is welded to the front and rear walls, and further has a stud bolt (for example, a
The connecting member is fastened with a nut (for example, a
請求項6に係る発明は、請求項2の構成に加えて、
前記折り曲げフランジの上方には、前記固定部より車幅方向の外側で前記フロアフレームに結合する門型のクロスメンバ(例えば、後述の実施形態における第3クロスメンバ13)が配置される。
In addition to the configuration of claim 2, the invention according to claim 6
Above the bending flange, a gate-shaped cross member (for example, a
請求項7に係る発明は、請求項1乃至6のいずれかの構成に加えて、
前記フロアフレームは、前記自動車の後方に向けハの字状に開いており、
前記前壁の前記固定部を前記フロアフレームの閉断面(例えば、後述の実施形態における閉断面S3)内でボルト締結し、
前記後壁の前記固定部は前記フロアフレームの閉断面外且つ前記フロアフレームの車幅方向の内側で前記フロアフレームのフランジまたは補強板(例えば、後述の実施形態における補強板74)を介し前記フロアフレームにボルト締結する。
The invention according to claim 7 includes, in addition to the structure according to any one of
The floor frame is opened in a C shape toward the rear of the automobile,
The fastening portion of the front wall is bolted in a closed cross section of the floor frame (for example, a closed cross section S3 in an embodiment described later),
The fixed portion of the rear wall is located outside the closed cross section of the floor frame and inside the floor frame in the vehicle width direction via a flange or a reinforcing plate (for example, a reinforcing
請求項1の発明によれば、自動車が側方衝突(以下、側突と呼ぶ。)した場合であっても、湾曲部が変形して駆動用バッテリーの車幅方向の移動を防止できる。また、連結部材がバッテリーフレームの角部を補強するので、バッテリーフレームの剛性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, even when the automobile has a side collision (hereinafter, referred to as a side collision), the curved portion is deformed and the movement of the driving battery in the vehicle width direction can be prevented. In addition, since the connecting member reinforces the corner of the battery frame, the rigidity of the battery frame can be increased.
請求項2の発明によれば、側突時に湾曲部の変形を促すとともに駆動用バッテリーの支持強度も高めることができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to promote the deformation of the curved portion at the time of a side collision and to increase the support strength of the driving battery.
請求項3の発明によれば、側突時にフロアフレームが駆動用バッテリー側に変形しても、門型の折り曲げフランジが荷重を車幅方向で支持し、次いで湾曲部が変形するので駆動用バッテリーの損傷を抑制できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、バッテリーフレームの側壁の側突強度を高めることができ、バッテリーフレームの枠体としての剛性も向上できる。しかも、前後壁も板材であるので、軽量化できる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、プレス加工が容易で部品取扱い性に優れ、生産性を向上できる。 According to invention of Claim 5, press work is easy, it is excellent in parts handling property, and productivity can be improved.
請求項6の発明によれば、側突で折り曲げフランジが変形する際上方に持ち上げられるが、クロスメンバも湾曲部で変形し上方へ移動してバッテリーフレームの湾曲部の変形を許容する変形許容空間を形成するので、折り曲げフランジの前記変形を促進し、かつ、フロアとバッテリーのクリアランスを保つことができ、干渉を回避できる。 According to the invention of claim 6, the bending flange is lifted upward when the bending flange is deformed by the side collision, but the cross member is also deformed by the curved portion and moved upward to allow deformation of the curved portion of the battery frame. Therefore, the deformation of the bending flange can be promoted, the clearance between the floor and the battery can be maintained, and interference can be avoided.
請求項7の発明によれば、ハの字が開く側に配置した燃料タンク容量を増大できるとともにバッテリーフレームとフロアフレームの締結強度を確保できる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to increase the capacity of the fuel tank disposed on the side where the letter C opens, and to secure the fastening strength between the battery frame and the floor frame.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、図面に示す矢印は車両の位置関係を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals, and the arrows shown in the drawings indicate the positional relationship of the vehicles.
本実施形態に係るバッテリー搭載構造を採用した自動車は、フロアパネルの下に配設されたIPU(Intelligent Power Unit)から供給される電力により駆動されるモータの駆動力で走行する電気車両である。 An automobile adopting the battery mounting structure according to the present embodiment is an electric vehicle that travels with a driving force of a motor driven by electric power supplied from an IPU (Intelligent Power Unit) disposed under a floor panel.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電気車両Vは、フロントシート1が設置されるフロアFと、フロアF下に主に配置される骨格部材2と、フロントシート1の下方、且つ、フロアFの下に配置されるIPU20と、IPU保護ケース8と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, an electric vehicle V according to this embodiment includes a floor F on which a
フロアFは、骨格部材2の一部を構成する一対のフロアフレーム14に固定される略板状のフロアパネル3と、そのフロアパネル3上に設けられたIPUカバー4と、フロアパネル3及びIPUカバー4の上面に貼り付けられた内装部材のフロアカーペット(不図示)と、を備える。
The floor F includes a substantially plate-
フロアパネル3には、フロントシート1の下方に対応する位置に、開口部3aが形成されており、IPU20の上部側が、フロアパネル3を超えてフロントシート1下のスペースに配置されている。
An
IPUカバー4は、上方に膨らみ、下面側に内部空間を有するカバー部材であり、フロアパネル3の開口部3aを覆うようにフロアパネル3上に固定されて、IPU20の上部を覆っている。さらに、IPUカバー4の左右両側には、IPU20を冷却する空気の吸入ダクト51が設けられている。
The
骨格部材2は、前後方向に延びる左右一対のサイドシル10と、左右方向に延びる第1クロスメンバ11、第2クロスメンバ12、第3クロスメンバ13と、サイドシル10の内方に配置されて前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム14と、サイドシル10から内方に延出してフロアフレーム14に連結する一対の補助フレーム15とを備える。左右一対のフロアフレーム14は、後方に向けハの字状に開いており、左右一対のフロアフレーム14間であってフロントシート1の後方には燃料タンク52が配置される。
The skeleton member 2 is disposed inward of the pair of left and
第1クロスメンバ11は、IPU20よりも前方において一対のサイドシル10の間に固定されて、フロアF下に配置されている。第2クロスメンバ12は、IPU20の後方で、一対のフロアフレーム14の間に固定されて、フロアF下に配置されている。
The
また、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12とは、前後方向に間隔を空けて配置されており、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12との間にIPU20を収容可能なスペースが形成されている。
Further, the
そして、図2に示すように、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12との間のスペースと、第2クロスメンバ12の上方のスペースとが、フロントシート1の下方に位置するように、つまり、フロアパネル3の開口部3aの下方となるように、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12とが設けられている。これにより、フロアパネル3の開口部3aを跨ぐように配置されたIPU20の下部が、フロアF下に収容される。
Then, as shown in FIG. 2, the space between the
第3クロスメンバ13は、IPUカバー4に一体に形成されて、IPUカバー4の上面に沿って左右方向に延出する門型のクロスメンバであり、フロントシート1の中央部下方、つまり、IPU20の中央部上方、更に詳細には、後述するバッテリー26の後部側に配置されるバッテリーフレーム28の後壁31の上方に配置されている。第3クロスメンバ13の両端は、フロアパネル3上に延在して、フロアパネル3を貫通してフロアフレーム14に螺合する図示しないボルトにより固定されている。
The
また、第3クロスメンバ13には、前面からIPUカバー4に沿って前方へ延び、第1クロスメンバ11に固定される一対のシート支持部材16が締結され、このシート支持部材16には、フロントシート1の内側脚部のシートレール1aが締結されている。また、フロントシート1の外側脚部のシートレール1bは、フロアパネル3に締結されている。これにより、フロントシート1が、安定して支持される。
The
また、IPU保護ケース8は、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12に固定されて、IPU20を収容するIPUケース21の前後及び下方を空隙Hを介して覆い、IPU20を泥水や石等から保護する。
The IPU
次に、IPU20について説明する。図2及び図3に示すように、IPU20は、バッテリー26と、図示しないDC−DCコンバータ及びECU等の高圧電装部品と、これらバッテリー26及び高圧電装部品を収容するバッテリーフレーム28と、図示しない冷却ファン及びジャンクションボードと、これら全てを収容するIPUケース21と、から構成される。
Next, the
IPUケース21は、上方が開ロした浅底の箇体であり、図2に示すように、IPUケース21の後部側底壁である後底部21bが、前部側底壁である前底部21aに比べて上方となるように形成されている。これにより、IPUケース21の後部側の収容スペースが高さ方向に小さくなっている一方で、IPU20の後部側下方に第2クロスメンバ12を配置できるスペースが形成される。
The
バッテリー26は、電気車両Vの駆動用バッテリーであってバッテリーフレーム28に収容された状態で、IPUケース21の前部左側に配置され、DC−DCコンバータ及びECUは、バッテリーフレーム28に収容された状態で、IPUケース21の前部右側に上下に重ねて配置され得る。また、冷却ファン及びジャンクションボードは、それぞれIPUケース21の後部、即ち、バッテリーフレーム28の後方に配置され得る。
The
DC−DCコンバータは、バッテリー26から供給された直流電力の電圧を降圧させるものである。ECUは、電気車両Vの各種電装機器を制御する。冷却ファンは、円筒状の羽根車を有し、羽根車の回転軸方向の一方から空気を吸い込んで、羽根車の接線方向へ空気を排出してバッテリー26などを冷却する送風機である。ジャンクションボードは、図示しないパワー駆動ユニットやDC−DCコンバータに、バッテリー26の直流電力を配電する。
The DC-DC converter steps down the voltage of the DC power supplied from the
バッテリーフレーム28は、バッテリー26の前後に配置される略平板状の一対の前壁30及び後壁31と、上端が前壁30及び後壁31よりも低くバッテリー26の左右に配置される一対の左壁41及び右壁42と、を備え、前壁30と左壁41、前壁30と右壁42、後壁31と左壁41、後壁31と右壁42とがそれぞれ角部Rにおいて連結部材50で結合され、全体として箱状をなしている。
The
図3〜図5に示すように、一対の前壁30及び後壁31は、バッテリー26の前後面を挟持する平板部33と、この平板部33の左右両端の上部から車幅方向外側且つ斜め下方に延びる延長部34と、を有する。平板部33には、上端部がバッテリー26に対して外側に折り曲げられることで形成された平板部折り曲げフランジ35が設けられている。即ち、平板部折り曲げフランジ35が前壁30及び後壁31(平板部33)の上端を構成し、平板部折り曲げフランジ35は、前壁30の平板部33においては前方に延び、後壁31の平板部33においては後方に延びている。平板部33には、複数の貫通孔32が形成されており、貫通孔32に挿通される不図示のボルトにより、一対の平板部33で挟持したバッテリー26のエンドプレート(不図示)が固定される。これにより、バッテリー26は、バッテリーフレーム28に支持される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the pair of
延長部34にも、上端がバッテリー26に対して外側に折り曲げられることで形成された延長部折り曲げフランジ36が設けられており、平板部33の平板部折り曲げフランジ35と連続している。したがって、平板部33の平板部折り曲げフランジ35と延長部34の延長部折り曲げフランジ36とはフロアフレーム14より高い位置において正面視で門型となるように配置されている。延長部34には、薄板金属のプレス加工により形成された連結部材50がスポット溶接により固定されている。なお、バッテリー26の前方に配置される前壁30と、バッテリー26の後方に配置される後壁31とは、部品取付けの都合などにより細部の形状が異なっていてもよい。
The
また、延長部34には、取付孔22(図9(a)参照)が設けられており、IPUケース21が固定されている。したがって、IPUケース21は、フロアパネル3の開口部3a内に一対の前壁30及び後壁31を介して宙吊りされた状態で固定される。
The
一対の左壁41及び右壁42は、外側に上下両端を外側にコ字状に折り曲げた板材から構成され、側壁部47の上下両端に側壁フランジ部48、49が形成される。また、側壁部47には、外側に突出する複数のビード44が前後方向に延びるように複数形成される。
The pair of the
各角部Rにおいて直交する壁部材を結合する連結部材50は、平板部33と平行な第1板部54と左壁41及び右壁42と平行な第2板部55とが直交することで断面L字形状をなしおり、左壁41及び右壁42の上方の湾曲部56で車幅方向外側に向かって湾曲することで、第2板部55は、車幅方向外側端部に形成された固定部57においてフロアFと平行となっている。固定部57は、前壁30及び後壁31の平板部33の上端よりも低い位置に配置され、フロアフレーム14にボルト固定するためのねじ孔58が形成されている。また、第2板部55は、固定部57側に向かって幅が広くなっており、固定部57を挟んで第1板部54と反対側に、固定部57より高い位置でフロアFと平行な拡幅部59が形成されている。
The connecting
図8に示すように、平板部33と平行な第1板部54は、平板部33の幅方向外端部に複数の溶接点P1で溶接される。左壁41及び右壁42と平行な第2板部55には、スタッドボルト53が車幅方向内側から外側に突出するように溶接されており、左壁41及び右壁42に形成されたボルト穴45にスタッドボルト53を貫通させて、外側からナット46を締結することで左壁41及び右壁42は連結部材50の外面に締結される。これにより、連結部材50が各角部Rにおいて直交する壁部材を結合する。
As shown in FIG. 8, the
また、延長部34の延長部折り曲げフランジ36と、連結部材50の拡幅部59とには、薄板金属によって断面略クランク状に形成された補強片60が複数の溶接点P2で溶接されて、延長部34と、連結部材50と、両者34,55を繋ぐ補強片60と、により閉断面が形成されている。図6及び図7に示すように、湾曲部56の閉断面S1は、固定部57の閉断面S2より小さくなっており、側突時に湾曲部56の変形が促されるようになっている。
Further, a reinforcing
図5に示すように、バッテリー26がバッテリーフレーム28により支持されてIPUケース21に収容されたIPU20は、IPUケース21が前壁30及び後壁31に取り付けられた状態で、フロアパネル3の開口部3aに上方から挿入される。そして、IPU20が、前壁30及び後壁31に取り付けられた連結部材50を介してボルト23によりフロアフレーム14に固定される。
As shown in FIG. 5, the
前壁30に取り付けられた連結部材50は、図9(a)に示すように、固定部57が車幅方向においてフロアフレーム14の閉断面S3内でボルト23によってフロアフレーム14にボルト締結され、後壁31に取り付けられた連結部材50は、図9(b)に示すように、固定部57が車幅方向においてフロアフレーム14の閉断面S3外で且つフロアフレーム14の車幅方向の内側に固定されるボルト23によって補強板74を介しフロアフレーム14にボルト締結される。
As shown in FIG. 9A, the connecting
なお、平板部折り曲げフランジ35と延長部折り曲げフランジ36の上方には、門型の第3クロスメンバ13が配置されるが、フロアフレーム14に対する固定位置は異なっており、第3クロスメンバ13は固定部57より車幅方向の外側でフロアフレーム14にボルト締結される。
The gate-shaped
IPUケース21は、フロアフレーム14との間に所定の空間Sが設けられて、フロアパネル3の開口部3a内に宙吊りされた状態で固定される。また、バッテリー26は、バッテリーフレーム28に収容された状態で連結部材50を介してフロアフレーム14に固定される。これによって、バッテリー26とフロアフレーム14との間には、車幅方向両側に所定の空間Sが確保される。
The
また、図2に示すように、IPU20は、前後方向に第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12が配置され、上方に第3クロスメンバ13が配置されて、第1クロスメンバ11と第2クロスメンバ12と第3クロスメンバ13とに囲まれた領域内に位置している。さらに、バッテリー26の後方に配置される後壁31は、第3クロスメンバ13の直下に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、図10を参照して本実施形態の電気車両Vの側面衝突時の変形について説明する。通常時には、図10(a)に示すように、バッテリー26は、一対のフロアフレーム14との間に空間Sが設けられた状態で、且つバッテリーフレーム28に収容された状態で連結部材50を介してフロアフレーム14に固定されており、連結部材50、延長部34及び補強片60の持つ剛性により走行に伴う振動などに対して安定して支持されている。
Next, the deformation | transformation at the time of the side collision of the electric vehicle V of this embodiment is demonstrated with reference to FIG. In a normal state, as shown in FIG. 10A, the
そして、図10(b)に示すように、電気車両Vの側方から大きな衝撃力Pが作用すると、フロアフレーム14が変形して車両内側に移動する場合がある。このとき、連結部材50を介してフロアフレーム14に固定されているバッテリーフレーム28にも、当然、この衝撃力Pが作用する。しかし、剛性が比較的低い連結部材50が、湾曲部56で折れ曲がることで、バッテリー26を直接支持する前壁30及び後壁31の平板部33がほとんど変形することなく、バッテリー26への影響が抑制される。湾曲部56の折れ曲がり方向は、連結部材50が斜め下方(図10(b)に示す実施形態では右斜め下方)に向かって延びているので、連結部材50の先端がバッテリー26に近づく所定の方向に限定される。即ち、連結部材50の変形方向は、コントロールされている。
And as shown in FIG.10 (b), when the big impact force P acts from the side of the electric vehicle V, the
フロアフレーム14とバッテリー26との間には、空間Sが設けられているので、フロアフレーム14が変形しても、空間Sに入り込むことでバッテリー26との干渉が防止される。これにより、側面衝突からバッテリー26と、バッテリー26とともにバッテリーフレーム28に収容されるDC−DCコンバータ及びECUを保護することができる。
Since the space S is provided between the
また、側突で延長部折り曲げフランジ36が変形する際上方に持ち上げられるがIPUカバー4の上面に溶接された第3クロスメンバ13も湾曲部で変形するため、第3クロスメンバ13も湾曲部で上方へ移動し、衝突側の反対側においてバッテリーフレーム28の湾曲部56の変形許容空間Tが形成される。これにより、折り曲げフランジ36の変形が促進され、かつ、IPUカバー4とバッテリー26のクリアランスを保つことができ、干渉を回避できる。
In addition, when the extension
また、IPU20は、第1、第2、第3クロスメンバ11、12、13に囲まれて車幅方向における車体の剛性、強度が高い領域に配置されているので、側面衝突からバッテリー26等をより確実に保護することができる。
Further, the
以上説明したように、本実施形態によれば、バッテリーフレーム28の角部Rにおいて直交する壁部材を結合する連結部材50が断面L字形状を有し、左壁41及び右壁42よりも上方で幅方向外側に湾曲する湾曲部56と、該湾曲部56を介して前壁30及び後壁31の上端より低いフロアフレーム14に結合する固定部57と、を有するので、側突した場合であっても、湾曲部56が変形してバッテリー26の車幅方向の移動を防止できる。また、連結部材50がバッテリーフレーム28の角部Rを補強するので、バッテリーフレーム28の剛性を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the connecting
また、延長部34の延長部折り曲げフランジ36は前壁30及び後壁31の上端に連続して、延長部34、連結部材50、補強片60とで閉断面を形成し、湾曲部56の閉断面S1が、固定部57の閉断面S2より小さくなっているので、側突時に湾曲部56の変形を促すとともにバッテリー26の支持強度も高めることができる。
Further, the extension
また、平板部折り曲げフランジ35と延長部折り曲げフランジ36とは、フロアフレーム14より高い位置において正面視で門型となるように構成されるので、側突時にフロアフレーム14がバッテリー26側に変形しても、門型の両折り曲げフランジ35、36が荷重を車幅方向で支持し、次いで湾曲部56が変形するのでバッテリー26の損傷を抑制できる。
Further, since the flat
また、左壁41及び右壁42には、外側に両端をコ字状に折り曲げた板材から構成されるとともに外側に突出するビード44が前後方向に延びるように形成され、左壁41及び右壁42は、連結部材50の外面に締結されるので、バッテリーフレーム28の左壁41及び右壁42の側突強度を高めることができ、バッテリーフレーム28の枠体としての剛性も向上できる。しかも、前壁30及び後壁31も板材であるので、軽量化できる。
In addition, the
また、連結部材50は、前壁30及び後壁31に溶接されており、さらに幅方向に延びるスタッドボルト53を有し、連結部材50は、左壁41及び右壁42に形成されたボルト穴45にスタッドボルト53を貫通させてナット46で締結することで、前壁30及び後壁31と左壁41及び右壁42を角部Rで結合するので、連結部材50のプレス加工が容易であって取扱い性にも優れ、生産性を向上できる。
The connecting
また、延長部折り曲げフランジ36の上方には、固定部57より車幅方向の外側でフロアフレーム14に結合する門型の第3クロスメンバ13が配置されるので、側突で延長部折り曲げフランジ36が変形する際上方に持ち上げられるがIPUカバー4の上面に溶接された第3クロスメンバ13も湾曲部で変形するため、第3クロスメンバ13も湾曲部で上方へ移動し、衝突側の反対側においてバッテリーフレーム28の湾曲部56の変形許容空間Tが形成される。これにより、折り曲げフランジ36の変形が促進され、かつ、IPUカバー4とバッテリー26のクリアランスを保つことができ、干渉を回避できる。
Further, the gate-shaped
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。適用車両としてモータのみを駆動源とする電気自動車について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、ハイブリッド自動車であってもよい。
また、前壁30及び後壁31の両方に延長部34を設ける必要はなく、いずれか一方にのみ延長部34を設けてもよい。
また、後壁31の固定部57はフロアフレーム14の閉断面S3外且つフロアフレーム14の車幅方向の内側でフロアフレーム14のフランジを介してフロアフレーム14にボルト締結されてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. Although an electric vehicle using only a motor as a drive source has been described as an applicable vehicle, the present invention is not limited to this and may be, for example, a hybrid vehicle.
Moreover, it is not necessary to provide the
Further, the fixing
13 第3クロスメンバ(クロスメンバ)
14 フロアフレーム
26 バッテリー(駆動用バッテリー)
28 バッテリーフレーム
30 前壁(前後壁)
31 後壁(前後壁)
34 延長部
35 平板部折り曲げフランジ
36 延長部折り曲げフランジ
41 左壁(左右壁)
42 右壁(左右壁)
44 ビード
45 ボルト穴
46 ナット
50 連結部材
53 スタッドボルト
56 湾曲部
57 固定部
60 補強片
74 補強板
R 角部
S1 湾曲部の閉断面
S2 固定部の閉断面
S3 フロアフレームの閉断面
V 電気車両(自動車)
13 Third cross member (cross member)
14
28
31 Rear wall (front and rear walls)
34
42 Right wall (left and right walls)
44
Claims (7)
該駆動用バッテリーを収容するバッテリーフレームと、を備え、前記バッテリーフレームがフロアフレームに取付けられる、自動車のバッテリー搭載構造であって、
前記バッテリーフレームは、前記自動車の前方と後方に位置する一対の前後壁と、前記自動車の左方と右方に位置する一対の左右壁と、前記前後壁と前記左右壁を角部で結合する連結部材と、を有し、
該連結部材は、断面L字形状を有し、前記左右壁よりも上方で幅方向外側に湾曲する湾曲部と、該湾曲部を介して前記前後壁の上端より低い前記フロアフレームに結合する固定部と、を有する、自動車のバッテリー搭載構造。 A battery for driving,
A battery frame for housing the drive battery, wherein the battery frame is attached to a floor frame, and is a vehicle battery mounting structure,
The battery frame connects a pair of front and rear walls positioned at the front and rear of the vehicle, a pair of left and right walls positioned at the left and right of the vehicle, and the front and rear walls and the left and right walls at corners. A connecting member,
The connecting member has an L-shaped cross section, a curved portion that is curved outward in the width direction above the left and right walls, and a fixed portion that is coupled to the floor frame that is lower than the upper ends of the front and rear walls via the curved portions. And a battery mounting structure for an automobile.
前記一対の前後壁の少なくとも一方は、前記連結部材に結合する延長部を有し、
該延長部は前後方向で前記駆動用バッテリーに対して外側に折り曲げた折り曲げフランジを備え、
該折り曲げフランジは前記一対の前後壁の少なくとも一方の上端に連続して、前記延長部、前記連結部材、補強片とで閉断面を形成し、
前記湾曲部の閉断面が、前記固定部の閉断面より小さい、自動車のバッテリー搭載構造。 The vehicle battery mounting structure of claim 1,
At least one of the pair of front and rear walls has an extension portion coupled to the connecting member,
The extension includes a bent flange bent outward with respect to the driving battery in the front-rear direction,
The bent flange is continuous with at least one upper end of the pair of front and rear walls, and forms a closed cross section with the extension portion, the connecting member, and the reinforcing piece,
An automotive battery mounting structure in which a closed cross section of the curved portion is smaller than a closed cross section of the fixed portion.
前記固定部が上方から結合する前記フロアフレームは、フロアの側方に前後方向に延び、
前記一対の前後壁の少なくとも一方は、前記延長部の前記折り曲げフランジと連続する折り曲げフランジを有し、
前記一対の前後壁の少なくとも一方の前記折り曲げフランジと前記延長部の折り曲げフランジとは、前記フロアフレームより高い位置において正面視で門型となる、自動車のバッテリー搭載構造。 The vehicle battery mounting structure of claim 2,
The floor frame to which the fixed portion is coupled from above extends in the front-rear direction to the side of the floor,
At least one of the pair of front and rear walls has a bending flange that is continuous with the bending flange of the extension,
The battery mounting structure for an automobile in which at least one of the bending flanges of the pair of front and rear walls and the bending flange of the extension portion have a gate shape in front view at a position higher than the floor frame.
前記左右壁は、両端を外側にコ字状に折り曲げた板材から構成され、側壁部に外側に突出するビードが前後方向に延びるように形成され、
前記左右壁は、前記連結部材の外面に締結される、自動車のバッテリー搭載構造。 A battery mounting structure for an automobile according to any one of claims 1 to 3,
The left and right walls are made of a plate material that is folded outward at both ends in a U-shape, and formed on the side wall portion so that beads projecting outward extend in the front-rear direction.
The left and right walls are a battery mounting structure of an automobile that is fastened to an outer surface of the connecting member.
前記連結部材は、前記前後壁に溶接されており、さらに幅方向に延びるスタッドボルトを有し、
前記連結部材は、前記左右壁に形成されたボルト穴に前記スタッドボルトを貫通させてナットで締結することで、前記前後壁と前記左右壁を前記角部で結合する、自動車のバッテリー搭載構造。 The battery mounting structure for an automobile according to any one of claims 1 to 4,
The connecting member is welded to the front and rear walls, and further has a stud bolt extending in the width direction,
The connecting member is a battery mounting structure for an automobile, wherein the front and rear walls and the left and right walls are joined at the corners by passing the stud bolts through bolt holes formed in the left and right walls and fastening them with nuts.
前記折り曲げフランジの上方には、前記固定部より車幅方向の外側で前記フロアフレームに結合する門型のクロスメンバが配置される、自動車のバッテリー搭載構造。 The vehicle battery mounting structure according to claim 2,
A battery mounting structure for an automobile, wherein a gate-shaped cross member coupled to the floor frame is disposed on the outer side in the vehicle width direction from the fixed portion above the bending flange.
前記フロアフレームは、前記自動車の後方に向けハの字状に開いており、
前記前壁の前記固定部を前記フロアフレームの閉断面内でボルト締結し、
前記後壁の前記固定部は前記フロアフレームの閉断面外且つ前記フロアフレームの車幅方向の内側で前記フロアフレームのフランジまたは補強板を介し前記フロアフレームにボルト締結する、自動車のバッテリー搭載構造。 The vehicle battery mounting structure according to any one of claims 1 to 6,
The floor frame is opened in a C shape toward the rear of the automobile,
Fastening the fixed portion of the front wall within the closed cross section of the floor frame,
The battery mounting structure for an automobile, wherein the fixing portion of the rear wall is bolted to the floor frame via a flange or a reinforcing plate of the floor frame outside the closed cross section of the floor frame and inside the vehicle width direction of the floor frame.
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