(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6831249
(24)【登録日】2021年2月1日
(45)【発行日】2021年2月17日
(54)【発明の名称】自動車車両
(51)【国際特許分類】
B60K 1/04 20190101AFI20210208BHJP
B62D 25/20 20060101ALI20210208BHJP
【FI】
B60K1/04 Z
B62D25/20 G
B62D25/20 N
【請求項の数】5
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2017-8101(P2017-8101)
(22)【出願日】2017年1月20日
(65)【公開番号】特開2018-114911(P2018-114911A)
(43)【公開日】2018年7月26日
【審査請求日】2019年10月6日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】100142550
【弁理士】
【氏名又は名称】重泉 達志
(74)【代理人】
【識別番号】100180758
【弁理士】
【氏名又は名称】荒木 利之
(72)【発明者】
【氏名】岡村 純也
(72)【発明者】
【氏名】白 チャンホ
(72)【発明者】
【氏名】大小原 崇泰
【審査官】
中島 昭浩
(56)【参考文献】
【文献】
特開平07−187016(JP,A)
【文献】
特開2000−255276(JP,A)
【文献】
国際公開第2013/084935(WO,A1)
【文献】
特開2012−066773(JP,A)
【文献】
特開2016−131155(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 1/04
B62D 25/20
H01M 2/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリモジュールがフロアパネルの下側に配置される自動車車両であって、
前記バッテリモジュールの下方に、前記バッテリモジュールと間隔をおいて配置される平板状のガード部材と、
前記ガード部材の上面に直接的又は間接的に設けられ、所定方向へ延びる骨格部材と、
前記バッテリモジュールと前記ガード部材の間に形成された空隙と、
前記骨格部材から上方へ延びる荷重伝達部材と、
前記荷重伝達部材の上端に接続される荷重被伝達部と、を備え、
前記骨格部材は、第1方向へ延びる第1骨格部材と、前記第1骨格部材と接続され前記第1方向と異なる第2方向へ延びる第2骨格部材と、を有し、
前記荷重伝達部材は、前記第1骨格部材から上方へ延びる第1荷重伝達部材と、前記第1荷重伝達部材と接続され前記第2骨格部材から上方へ延びる第2荷重伝達部材と、を有する自動車車両。
【請求項2】
前記第1方向は車両の前後方向であり、前記第2方向は車両の左右方向である請求項1に記載の自動車車両。
【請求項3】
前記荷重被伝達部は、前記ガード部材と間隔をおいて配置される前記バッテリモジュールと別のバッテリモジュールを支持する請求項1または2に記載の自動車車両。
【請求項4】
前記荷重伝達部材は、板状に形成される請求項1から3のいずれか1項に記載の自動車車両。
【請求項5】
前記バッテリモジュールは、下側に冷却機構を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の自動車車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロアパネルの下側にバッテリモジュールが配置される自動車車両に関する。
【背景技術】
【0002】
バッテリモジュールを搭載した自動車車両において、フロアパネルの下側にバッテリモジュールを配置したものが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。特許文献1に記載の自動車車両では、バッテリモジュールの下側にアンダーカバーを設け、アンダーカバーの上面にノイズ遮断シートを敷設している。また、特許文献2に記載の自動車車両では、バッテリモジュールの下側に底板を設け、底板の中央部分を周縁よりも一段高く成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−71702号公報
【特許文献2】特開平8−164750号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の自動車車両では、車輪により跳ね上げられた小石が車両の下側に衝突した際に、アンダーカバーが変形してバッテリモジュールを損傷するおそれがある。また、特許文献2に記載の自動車車両では、底板の中央部分が周縁よりも高く成形されるため、底板に高さを変化させるための曲げ部分を形成せざるを得ず、底板に負荷が加わった際にこの曲げ部分に応力が集中して十分な強度及び耐久性を確保することが難しい。このように、特許文献1及び2の自動車車両では、バッテリモジュールの保護性能が不十分である。
【0005】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フロアパネルの下側にバッテリモジュールが配置された自動車車両において、バッテリモジュールの保護性能を向上させた自動車車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明によれば、バッテリモジュールがフロアパネルの下側に配置される自動車車両であって、前記バッテリモジュールの下方に、前記バッテリモジュールと間隔をおいて配置される平板状のガード部材と、前記ガード部材の上面に直接的又は間接的に設けられ、所定方向へ延びる骨格部材と、前記バッテリモジュールと前記ガード部材の間に形成された空隙と、を備えた自動車車両が提供される。
【0007】
この自動車車両によれば、車両の下側の衝突物は、ガード部材と接触する。このとき、ガード部材の上面に骨格部材が設けられているので、骨格部材によりガード部材に剛性及び強度が付与され、ガード部材の変形量を減少させることができる。また、衝突物等によりガード部材が上方へ変形させられる場合に、骨格部材が支点となるので、単位面積あたりの支点の数を増やして、平板状のガード部材の変形量を小さくすることができる。さらに、ガード部材は曲げ部分の存在しない平板状であるので、ガード部材に負荷が加わった際に曲げ部分に応力が集中するようなことはなく、十分な強度及び耐久性が確保される。
また、ガード部材が変形した際に、バッテリモジュールとガード部材の間には空隙が形成されているので、ガード部材が過度に変形しない限り、ガード部材がバッテリモジュールに接触することはない。さらに、衝撃によりガード部材が一時的に弾性変形しても、ガード部材は元の形状に復元する。
【0008】
上記自動車車両において、前記骨格部材から上方へ延びる荷重伝達部材と、前記荷重伝達部材の上端に接続される荷重被伝達部と、を備えることが好ましい。
【0009】
この自動車車両によれば、車両下側の衝突物等からガード部材に荷重が加わった際に、当該荷重を荷重伝達部材を介して荷重被伝達部で受け止めることができ、的確に車両下側からの負荷に抗することができる。
【0010】
上記自動車車両において、前記荷重被伝達部は、前記ガード部材と間隔をおいて配置される前記バッテリモジュールと別のバッテリモジュールを支持することが好ましい。
【0011】
この自動車車両によれば、荷重被伝達部にバッテリモジュールを支持させることにより、ガード部材と空隙を介して配置されるバッテリモジュールのさらに上方の空間を利用して、車両に搭載されるバッテリモジュールの数を増やすることができる。
【0012】
上記自動車車両において、前記荷重伝達部材は、板状に形成されることが好ましい。
【0013】
この自動車車両によれば、荷重伝達部が板状に形成されていることから、衝突時等における荷重被伝達部の移動を的確に抑制することができる。
【0014】
上記自動車車両において、前記骨格部材は、第1方向へ延びる第1骨格部材と、前記第1骨格部材と接続され前記第1方向と異なる第2方向へ延びる第2骨格部材と、を有し、前記荷重伝達部材は、前記第1骨格部材から上方へ延びる第1荷重伝達部材と、前記第1荷重伝達部材と接続され前記第2骨格部材から上方へ延びる第2荷重伝達部材と、を有することが好ましい。
【0015】
この自動車車両によれば、異なる方向へ延びる骨格部材と荷重伝達部材を互いに接続することにより、骨格部材及び荷重伝達部材の剛性及び強度が飛躍的に向上する。
【0016】
上記自動車車両において、前記第1方向は車両の前後方向であり、前記第2方向は車両の左右方向とすることができる。
【0017】
この自動車車両によれば、直交する骨格部材と荷重伝達部材を互いに接続することにより、骨格部材及び荷重伝達部材の剛性及び強度を効率良く向上させることができる。
【0018】
上記自動車車両において、前記バッテリモジュールは、下側に冷却機構を有してもよい。
【0019】
この自動車車両によれば、下側が比較的脆弱なバッテリモジュールを、ガード部材により的確に保護することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、フロアパネルの下側にバッテリが配置された自動車車両において、バッテリの保護性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【
図1】(A)は本発明の一実施形態を示す自動車車両の概略外観図であり、(B)は自動車車両の模式断面図である。
【
図3】カバー部材、バッテリモジュール等を外した状態のバッテリパックの一部模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図1から
図3は本発明の一実施形態を示すものであり、
図1(A)は自動車車両の概略外観図、
図1(B)は自動車車両の模式断面図、
図2は
図1(A)のX−X模式断面図、
図3はカバー部材、バッテリモジュール等を外した状態のバッテリパックの一部模式説明図である。
【0023】
図1(A)に示すように、本実施形態の自動車車両10は車輪の駆動源としてモータを有し、
図1(B)に示すようにモータに電力を供給するバッテリBが搭載されている。バッテリBの具体的構成は任意であるが、本実施形態においては、バッテリBは、複数のバッテリセルと、各バッテリセルが配設されるバッテリケースと、により構成される。
【0024】
図1(B)に示すように、自動車車両10は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合した車体を有している。車体は、左右一対に配置され正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部20と、車室下部をなし各サイドシル部20に接続されるフロアパネル21と、を有する。また、自動車車両10は、フロアパネル21の下側に、バッテリパック30を備えている。
【0025】
フロアパネル21は、サイドシル部20における左右内側のパネルに接続される。本実施形態においては、フロアパネル21は、正面視の断面にて、左右外側より左右中央側が高く形成されている。具体的には、フロアパネル21は、
図2に示すように、左右外側の第1平坦部21aと、第1平坦部21aの左右内端から上方へ傾斜して左右内側へ延びる第1傾斜部21bと、第1傾斜部21bの左右内端から左右内側へ延びる第2平坦部21cと、第2平坦部21cの左右内端から上方へ傾斜して左右内側へ延びる第2傾斜部21dと、第2傾斜部21dの左右内端から左右内側へ延びる第3平坦部21eと、を有する。
【0026】
図2に示すように、バッテリパック30は、前後及び左右方向に所定の間隔をおいて配列された略直方体状のバッテリモジュールBを有している。本実施形態においては、バッテリモジュールBは、上下方向にも並べられている。また、バッテリモジュールBは、下側に冷却水が流通する冷却機構Cを有している。バッテリパック30は、フロアパネル21に接続される第1パネル40と、第1パネル40の下側に設けられる平板状のガード部材50と、第1パネル40を介してガード部材50の上面に設けられる複数の骨格部材60,61と、各骨格部材60,61の上部から上方へ延びる複数の荷重伝達部材70,71と、各荷重伝達部材70,71に支持される第2パネル80と、バッテリパック30の上側を覆う樹脂製のカバー部材90と、を有する。
【0027】
第1パネル40は、例えば鋼板等の金属製であり、略左右へ延びる本体部41と、本体部41の左右外端から上方へ延びる上下延在部42と、各上下延在部42の上端から左右外側へ延びフロアパネル21と接続される左右延在部43と、を有する。本体部41は、平板状のガード部材50の上面に沿って形成される低面部41aと、ガード部材50と離隔して形成される高面部41bと、を有する。各骨格部材60は低面部41a上に設けられ、各バッテリBの下側は高面部41bとなっている。これにより、高面部41bとガード部材50の間には空隙Sが形成されている。
【0028】
ガード部材50は、例えば鉄、アルミ等の金属からなり、バッテリモジュールBの下方にバッテリモジュールBと間隔をおいて配置される。本実施形態においては、ガード部材50は、バッテリパック30の下側全体を覆うよう設けられる。ガード部材50は、比較的厚く形成され、本実施形態においてはフロアパネル21、第1パネル40等よりも厚く形成されている。
【0029】
各骨格部材60,61は、例えば鋼板等の金属製であり、断面略ハット状に形成され、第1パネル40及びガード部材50とともに閉断面をなす。尚、後述する補助パネル44とも閉断面をなすものでもよい。
図3に示すように、本実施形態においては、バッテリパック30は、前後方向へ延びる第1骨格部材60と、第1骨格部材60と接続され左右方向へ延びる第2骨格部材61と、を有する。各骨格部材60,61は、各バッテリモジュールBの下部外縁を直接的又は間接的に支持する。本実施形態においては、左右方向に最も外側に位置するバッテリモジュールBについては、左右外側は各骨格部材60,61により支持されず、フロアパネル21に接続される補助パネル44により支持される。
図2に示すように、補助パネル44は、左右方向へ延びるバッテリ支持部44aと、バッテリ支持部44aの左右外端から上方へ延びる左右一対の上下延在部44bと、各上下延在部44bの上端から左右外側へ延びる左右一対の左右延在部44cと、を有する。
【0030】
各荷重伝達部材70,71は、例えば鋼板等の金属製であり、各骨格部材60,61から上方へ延び、所定の荷重被伝達部材と接続される。本実施形態においては、荷重被伝達部材は、第2パネル80である。第2パネル80は、例えば鋼板等の金属製であり、略左右へ延び、第1パネル40の各骨格部材60,61に支持されているバッテリモジュールBと別のバッテリモジュールBを支持する。このように、第2パネル80にバッテリモジュールBを支持させることにより、ガード部材50と空隙Sを介して配置されるバッテリモジュールBのさらに上方の空間を利用して、車両に搭載されるバッテリモジュールBの数を増やすことができる。
【0031】
本実施形態においては、バッテリパック30は、前後方向へ延びる第1荷重伝達部材70と、第1荷重伝達部材70と接続され左右方向へ延びる第2荷重伝達部材71と、を有する。各荷重伝達部材70,71は、各骨格部材60,61が設けられる全区間に設ける必要はなく、各骨格部材60,61の一部区間に設けられていればよい。
【0032】
本実施形態においては、
図3に示すように、各荷重伝達部材70,71は、前後に間隔をおいて配置された第2骨格部材61の全区間に設けられるとともに、第2骨格部材61と交叉する2つの第1骨格部材60の一部区間に設けられ、各第1荷重伝達部材70と各第2荷重伝達部材70が接続されている。各荷重伝達部材70,71は板状に形成され、各第1荷重伝達部材70の前後両端が各第2荷重伝達部材71の表面に接続される。
【0033】
以上のように構成された自動車車両10によれば、車両の下側の衝突物は、ガード部材50と接触する。このとき、ガード部材50の上面に各骨格部材60,61が設けられているので、各骨格部材60,61によりガード部材50に剛性及び強度が付与され、ガード部材50の変形量を減少させることができる。また、衝突物等によりガード部材50が上方へ変形させられる場合に、各骨格部材60,61が支点となるので、単位面積あたりの支点の数を増やして、平板状のガード部材50の変形量を小さくすることができる。さらに、ガード部材50は曲げ部分の存在しない平板状であるので、ガード部材50に負荷が加わった際に曲げ部分に応力が集中するようなことはなく、十分な強度及び耐久性が確保される。
【0034】
また、ガード部材50が変形した際に、バッテリモジュールBとガード部材50の間には空隙Sが形成されているので、ガード部材50が過度に変形しない限り、ガード部材50がバッテリモジュールBに接触することはない。これにより、冷却機構Cが設けられて下側が比較的脆弱なバッテリモジュールBを、ガード部材により的確に保護することができる。さらに、衝撃によりガード部材50が一時的に弾性変形しても、ガード部材50は元の形状に復元する。
【0035】
また、車両下側の衝突物等からガード部材50に荷重が加わった際に、当該荷重を各荷重伝達部材70,71を介して第2パネル80で受け止めることができ、的確に車両下側からの負荷に抗することができる。さらに、各荷重伝達部70,71が板状に形成されていることから、車両前面、側面または後面等からの衝突時等における第2パネル80の移動を的確に抑制することができる。
【0036】
また、異なる方向へ延びる各骨格部材60,61と各荷重伝達部材70,71を互いに接続することにより、各骨格部材60,61及び荷重伝達部材70,71の剛性及び強度が飛躍的に向上する。特に、本実施形態においては、直交する各骨格部材60,61と各荷重伝達部材70,71を互いに接続したので、剛性及び強度を効率良く向上させることができる。
【0037】
尚、前記実施形態においては、各骨格部材60,61が第1パネル40を介してガード部材50の上面に設けられるものを示したが、第1パネル40の一部あるいは全部を省略して直接的にガード部材50に設けてもよい。また、各骨格部材60,61として前後方向及び左右方向へ延びるものを示したが、骨格部材の延在方向や設置箇所は任意に変更することができ、所定方向へ延びる少なくとも1つの骨格部材がガード部材に設けられていればよい。
【0038】
また、前記実施形態においては、各荷重伝達部材70,71を板状に形成したものを示したが、例えば棒状など他の形状とすることもできる。さらに、荷重伝達部材70,71及び第2パネル80を設けない構成とすることもできる。さらにまた、バッテリモジュールBは、下側に冷却機構Cを有していないものであってもよいことは勿論である。
【0039】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【0040】
10 自動車車両
21 フロアパネル
30 バッテリパック
50 ガード部材
60 第1骨格部材
61 第2骨格部材
70 第1荷重伝達部材
71 第2荷重伝達部材
80 第2パネル
B バッテリモジュール
C 冷却機構
S 空隙