2024-162136 蓄電装置の搭載構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162136

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】蓄電装置の搭載構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20241114BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

B60K1/04 Z

B62D25/20 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077389

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大坂 隆馬

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 峻吾

(72)【発明者】

【氏名】谷 直樹

(72)【発明者】

【氏名】向川 優貴

(72)【発明者】

【氏名】小寺 将徳

(72)【発明者】

【氏名】宮岡 恭平

【テーマコード（参考）】

3D203

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB04

3D203BB12

3D203BB16

3D203CA23

3D203CB09

3D203DB05

3D235AA02

3D235BB04

3D235CC15

3D235DD35

3D235FF09

3D235FF12

3D235HH22

(57)【要約】

【課題】締結部材が衝撃吸収材による衝撃吸収を阻害することを抑制し、衝撃によって圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置と接触することを抑制する。
【解決手段】本開示に基づく蓄電装置の搭載構造１０は、蓄電装置２０と、衝撃吸収材３０と、車体フレーム４０と、複数の第１の締結部５０と、複数の第２の締結部６０とを備えている。収容ケース２２には、複数の切欠部２２１が形成されている。複数の第１の締結部５０は、衝撃吸収材３０と収容ケース２２とを締結している。複数の第２の締結部６０は、衝撃吸収材３０と車体フレーム４０とを締結している。複数の第１の締結部５０および複数の第２の締結部６０は、第１方向ＤＲ１において互いに並ばないように配置されている。複数の切欠部２２１は、第１方向ＤＲ１において複数の第２の締結部６０と重なるそれぞれの位置に、形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電セルおよび該蓄電セルを収容する収容ケースを含む、蓄電装置と、
前記蓄電装置の外部に配置され、水平方向のうち第１方向において前記蓄電装置と互いに隣り合い、かつ、前記水平方向のうち前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる衝撃吸収材と、
前記衝撃吸収材と上下方向において互いに隣り合い、前記蓄電装置と前記第１方向において互いに隣り合う車体フレームと、
前記衝撃吸収材と前記収容ケースとを締結している複数の第１の締結部と、
前記衝撃吸収材と前記車体フレームとを締結している複数の第２の締結部とを備え、
前記複数の第１の締結部および前記複数の第２の締結部は、前記第１方向において互いに並ばないように配置され、
前記収容ケースには、前記第１方向において前記複数の第２の締結部と重なるそれぞれの位置に、複数の切欠部が形成されている、蓄電装置の搭載構造。

【請求項2】

複数の前記複数の切欠部の各々は、前記上下方向から見て端縁の少なくとも一部が曲線状に延びている、請求項１に記載の蓄電装置の搭載構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電装置の搭載構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１７－１８５９４８号公報（特許文献１）には、従来の蓄電装置の搭載構造が開示されている。特許文献１に開示された車両のバッテリ搭載構造は、フロアパネルの車幅方向における両側端側に車両前後方向に向けてそれぞれ配置された中空状の骨格部材（サイドシル）と、上記それぞれ配置された骨格部材の間に配置された電池パックとを備えている。骨格部材の内部には、衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収部材が配置されている。

【0003】

サイドシルの内部で車幅方向外側（車両左方向）を向く第１内壁面と、第１内壁面に対向している第２内壁面とに、衝撃吸収部材が接触している。衝撃吸収部材は、第１内壁面および第２内壁面に、接着や溶着、あるいはボルトなどの締結部材によって取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１８５９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

衝撃吸収材に取り付けられた締結部材は、比較的剛性が大きい。このため、衝撃吸収剤に衝撃が加わったときに、締結部材が衝撃の吸収を阻害することが考えられる。ひいては、衝撃吸収剤に衝撃が加わったときに、締結部材が大きく変位して、締結部材周辺において圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置に接触する可能性がある。

【0006】

本開示は上記の課題に鑑みてなされたものであり、締結部材が衝撃吸収材による衝撃吸収を阻害することを抑制し、衝撃によって圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置と接触することを抑制できる、蓄電装置の搭載構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に基づく蓄電装置の搭載構造は、蓄電装置と、衝撃吸収材と、車体フレームと、複数の第１の締結部と、複数の第２の締結部とを備えている。蓄電装置は、蓄電セルおよび蓄電セルを収容する収容ケースを含んでいる。衝撃吸収材は、蓄電装置の外部に配置され、水平方向のうち第１方向において蓄電装置と互いに隣り合い、かつ、水平方向のうち第１方向に直交する第２方向に沿って延びている。車体フレームは、衝撃吸収材と上下方向において互いに隣り合い、蓄電装置と第１方向において互いに隣り合っている。複数の第１の締結部は、衝撃吸収材と収容ケースとを締結している。複数の第２の締結部は、衝撃吸収材と車体フレームとを締結している。複数の第１の締結部および複数の第２の締結部は、第１方向において互いに並ばないように配置されている。収容ケースには、第１方向において複数の第２の締結部と重なるそれぞれの位置に、複数の切欠部が形成されている。

【0008】

第１方向において、衝撃吸収材から見て蓄電装置とは反対側から衝突が発生したときに、衝撃吸収材は、衝撃のエネルギーを吸収しつつ圧縮される。ここで、上記の構成によれば、この圧縮時において第１方向に変位した第２の締結部が第１の締結部と接触することでエネルギーの吸収が阻害されることを、抑制できる。また、変位した第２の締結部が圧縮された衝撃吸収材ともに切欠部に囲まれた空間に入り込むため、圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置に接触することを抑制できる。よって、上記の構成によれば、締結部材が衝撃吸収材による衝撃吸収を阻害することを抑制し、衝撃によって圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置と接触することを抑制できる。

【0009】

本開示の一形態に係る蓄電装置の搭載構造において、複数の切欠部の各々は、上下方向から見て端縁の少なくとも一部が曲線状に延びている。

【0010】

上記の構成によれば、衝撃を受けた衝撃吸収材から第１の締結部を介して収容ケースに伝わった応力が、切欠部の端縁の一部に集中することを緩和できる。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、締結部材が衝撃吸収材による衝撃吸収を阻害することを抑制し、衝撃によって圧縮された衝撃吸収材が蓄電装置と接触することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造を含む車両を示す模式的な側面図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造を示す平面図である。

【図3】本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造の一部の構成を示す斜視図である。

【図4】本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造の一部の構成を示す平面図である。

【図5】図２の蓄電装置の搭載構造の一部をＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造について図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0014】

図１は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造を含む車両を示す模式的な側面図である。図１に示すように、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造１０は、車両１が備える蓄電装置の搭載構造１０である。

【0015】

蓄電装置の搭載構造１０は、車両１の下部に位置している。図１および後述の図２～図５には、矢印によって、蓄電装置の搭載構造１０を備える車両１の前方Ｆ、後方Ｂ、左方向Ｌ、右方向Ｒ、上方Ｕおよび下方Ｄが示されている。本実施形態において、蓄電装置の搭載構造１０は、車両１が走行する路面２と上下方向において対向する。

【0016】

また、本実施形態において、水平方向のうちの１つの方向である第１方向ＤＲ１は、車両１の左右方向（車幅方向）である。また、水平方向のうちの１つの方向であって第１方向ＤＲ１に直交する方向である第２方向ＤＲ２は、前後方向である。

【0017】

図２は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造を示す平面図である。図３は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造の一部の構成を示す斜視図である。図４は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造の一部の構成を示す平面図である。

【0018】

図１から図４に示すように、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の搭載構造１０は、蓄電装置２０と、一対の衝撃吸収材３０と、一対の車体フレーム４０と、複数の第１の締結部５０と、複数の第２の締結部６０とを備えている。

【0019】

図１に示すように、蓄電装置２０は、車両１の下部に配置されている。蓄電装置２０は、蓄電装置の搭載構造１０を備える車両１が走行する路面２と上下方向において対向する。

【0020】

図５は、図２の蓄電装置の搭載構造の一部をＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図２から図５に示すように、蓄電装置２０は、複数の蓄電セル２１（図５参照）および収容ケース２２を含んでいる。

【0021】

蓄電セル２１は、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電セル２１は、たとえば角型形状を有する。二次電池は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。

【0022】

収容ケース２２は、複数の蓄電セル２１を収容している。また、図３および図４に示すように、収容ケース２２には、複数の切欠部２２１が形成されている。複数の切欠部２２１は、収容ケース２２の第１方向ＤＲ１における両側に形成されている。複数の切欠部２２１は、収容ケース２２の第１方向ＤＲ１における一方側および他方側のそれぞれにおいて、第２方向ＤＲ２に沿って並んでいる。

【0023】

複数の切欠部２２１の各々は、上下方向から見て端縁２２１ａの少なくとも一部が曲線状に延びている。複数の切欠部２２１の各々において、端縁２２１ａは、第２方向ＤＲ２における両端において、曲線状に延びている。

【0024】

収容ケース２２は、複数の延出部２２２を有している。複数の延出部２２２は、収容ケース第１方向ＤＲ１における両側において、第１方向ＤＲ１に沿って延出している。複数の延出部２２２は、収容ケース２２の第１方向ＤＲ１における一方側および他方側のそれぞれにおいて、互いに離隔しつつ第２方向ＤＲ２に沿って並んでいる。複数の切欠部２２１の各々は、第２方向ＤＲ２において並ぶ一対の延出部２２２の間に形成されている。

【0025】

図３および図５に示すように、収容ケース２２は、ロアケース２２３とアッパーケース２２４とを含む。ロアケース２２３は上方Ｕに開口している。アッパーケース２２４は、ロアケース２２３の開口を覆っている。

【0026】

ロアケース２２３は、底壁部２２３ａと、周側壁部２２３ｂとを有している。底壁部２２３ａは、蓄電セル２１の下方Ｄに位置している。底壁部２２３ａは、蓄電装置の搭載構造１０を備える車両１が走行する路面２と上下方向において対向する。周側壁部２２３ｂは、底壁部２２３ａから上方Ｕに起立している。周側壁部２２３ｂは、上下方向から見て複数の蓄電セル２１を取り囲んでいる。

【0027】

複数の切欠部２２１は、ロアケース２２３に形成されており、より具体的には、周側壁部２２３ｂに形成されている。複数の延出部２２２は、ロアケース２２３から第１方向ＤＲ１に沿って延出しており、より具体的には、周側壁部２２３ｂから延出している。

【0028】

図３および図４に示すように、一対の衝撃吸収材３０は、蓄電装置２０の外部に配置されている。一対の衝撃吸収材３０は、第１方向ＤＲ１の一方側および他方側のそれぞれにおいて、蓄電装置２０と互いに隣り合っている。一対の衝撃吸収材３０の各々は、第２方向ＤＲ２に沿って延びている。

【0029】

図５に示すように、蓄電装置２０の第１方向ＤＲ１における中心から見て一方側および他方側のそれぞれにおいて、衝撃吸収材３０は、収容ケース２２と接している。衝撃吸収材３０は、ロアケース２２３と接しており、より具体的には底壁部２２３ａの第１方向ＤＲ１を向く面で接している。衝撃吸収材３０は、複数の切欠部２２１および複数の延出部２２２より下方に位置している。

【0030】

衝撃吸収材３０を構成する材料は特に限定されないが、衝撃吸収材３０は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属により構成されている。

【0031】

一対の車体フレーム４０は、一対の衝撃吸収材３０のそれぞれと上下方向において互いに隣り合っている。一対の車体フレーム４０は、蓄電装置２０と第１方向ＤＲ１において互いに隣り合っている。一対の車体フレーム４０は、第２方向ＤＲ２に沿って延びている。車体フレームは、具体的には車両１におけるサイドシルまたはロッカである。

【0032】

蓄電装置の搭載構造１０は、フロアパネル４５をさらに備える。フロアパネル４５は、蓄電装置２０の上方Ｕに配置されている。フロアパネル４５は、一対の車体フレーム４０を互いに接続している。フロアパネル４５は、一対の車体フレーム４０の各々と接合されている。

【0033】

複数の第１の締結部５０は、衝撃吸収材３０と収容ケース２２とを締結している。複数の第１の締結部５０の各々は、上下方向に延びている。より具体的には、複数の第１の締結部５０は、衝撃吸収材３０と、収容ケース２２の延出部２２２とを締結している。

【0034】

複数の第１の締結部５０の各々は、円筒状の第１スペーサ５１と、第１締結具５２と、第１螺合具５３とを含んでいる。第１スペーサ５１は、衝撃吸収材３０を上下方向に貫通するように設けられている。第１スペーサ５１は、衝撃吸収材３０と溶接により接合されている。第１締結具５２は、第１スペーサ５１の下方から挿通されるとともに、延出部２２２を貫通する。第１螺合具５３は、延出部２２２の上方Ｕで第１締結具５２と螺合している。なお、第１の締結部５０の具体的な構成は上記の構成に限定されない。

【0035】

複数の第２の締結部６０は、衝撃吸収材３０と車体フレーム４０とを締結している。複数の第２の締結部６０の各々は、上下方向に延びている。

【0036】

複数の第２の締結部６０の各々は、円筒状の第２スペーサ６１と、第２締結具６２と、第２螺合具６３とを含んでいる。第２スペーサ６１は、衝撃吸収材３０を上下方向に貫通するように設けられている。第２スペーサ６１は、衝撃吸収材３０と溶接により接合されている。第２締結具６２は、第２スペーサ６１の下方から挿通されるとともに、車体フレーム４０を貫通する。第２螺合具６３は、車体フレーム４０から見て第２スペーサ６１側とは反対側において第２締結具６２と螺合している。なお、第２の締結部６０の具体的な構成は上記の構成に限定されない。

【0037】

そして、図４に示すように、本実施形態においては、蓄電装置２０から見て第１方向ＤＲ１の一方側および他方側のそれぞれにおいて、複数の第１の締結部５０および複数の第２の締結部６０が、第１方向ＤＲ１において互いに並ばないように配置されている。そして、複数の切欠部２２１は、第１方向ＤＲ１において複数の第２の締結部６０と重なるそれぞれの位置に、形成されている。

【0038】

第１方向ＤＲ１において、衝撃吸収材３０から見て蓄電装置２０とは反対側から衝突が発生したときに、衝撃吸収材３０は、衝撃のエネルギーを吸収しつつ圧縮される。ここで、上記の構成によれば、この圧縮時において第１方向ＤＲ１に変位した第２の締結部６０が第１の締結部５０と接触することでエネルギーの吸収が阻害されることを、抑制できる。また、変位した第２の締結部６０が圧縮された衝撃吸収材３０ともに切欠部２２１に囲まれた空間に入り込むため、圧縮された衝撃吸収材３０が蓄電装置２０に接触することを抑制できる。よって、上記の構成によれば、締結部材が衝撃吸収材３０による衝撃吸収を阻害することを抑制し、衝撃によって圧縮された衝撃吸収材３０が蓄電装置２０と接触することを抑制できる。

【0039】

また、上述したように、本実施形態においては、複数の切欠部２２１の各々は、上下方向から見て端縁２２１ａの少なくとも一部が曲線状に延びている。

【0040】

上記の構成によれば、衝撃を受けた衝撃吸収材３０から第１の締結部５０を介して収容ケース２２に伝わった応力が、切欠部２２１の端縁２２１ａの一部に集中することを緩和できる。

【0041】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0042】

１ 車両、２ 路面、１０ 搭載構造、２０ 蓄電装置、２１ 蓄電セル、２２ 収容ケース、２２１ 切欠部、２２１ａ 端縁、２２２ 延出部、２２３ ロアケース、２２３ａ 底壁部、２２３ｂ 周側壁部、２２４ アッパーケース、３０ 衝撃吸収材、４０ 車体フレーム、４５ フロアパネル、５０ 第１の締結部、５１ 第１スペーサ、５２ 第１締結具、５３ 第１螺合具、６０ 第２の締結部、６１ 第２スペーサ、６２ 第２締結具、６３ 第２螺合具。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】