特許 7396975 車両

(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】

(24)【登録日】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20231205BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 N

B60K1/04 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020174155

(22)【出願日】2020-10-15

(65)【公開番号】P2022065523

(43)【公開日】2022-04-27

【審査請求日】2022-08-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(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】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 心

(72)【発明者】

【氏名】大島 克哉

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０４０６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３３７４０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０８６６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４６３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７１３０３９９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０６１１２３４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１９－０３１２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０５４３８０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｂ６０Ｋ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両であって、
一対のロッカと、
前記一対のロッカの間に配置されたフロアパネルと、
前記フロアパネルの下部に配置された電池パックと、
前記電池パックを前記一対のロッカに接続するブラケットと、
前記電池パックの下面を覆うアンダーカバーと、
を有し、
前記電池パックが、
トレーと、
前記トレー上に配置されており、前後方向に伸びる仕切り板と、
前記トレー上で前記仕切り板の両側に配置された複数の電池セルと、
を有し、
前記アンダーカバーが、いずれも前記トレーに対して間隔を開けて前記トレーの下部に配置されている第１部分及び第２部分を有し、
前記第２部分が、前記第１部分よりも上側に変位しており、
前記第２部分が、前記仕切り板の下部に配置されている、
車両。

【請求項2】

前記第２部分と前記トレーの間に、隙間が設けられている請求項１の車両。

【請求項3】

前記第２部分と前記トレーの間に、弾性部材が設けられている請求項１または２の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、電池パックを有する車両に関する。

【0002】

特許文献１には、フロアパネルの下部に電池パックを有する車両が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－０３１２１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

フロアパネルの下部に電池パックを有する車両では、最低地上高（路面から車両底面までの高さ）が低くなり易い。このため、路面上の物体（例えば、石など）が電池パックの下面に衝突し易い。本明細書では、電池パックの下面を覆うアンダーカバーによって、電池パックを好適に保護する技術を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する車両は、一対のロッカと、前記一対のロッカの間に配置されたフロアパネルと、前記フロアパネルの下部に配置された電池パックと、前記電池パックを前記一対のロッカに接続するブラケットと、前記電池パックの下面を覆うアンダーカバーと、を有する。前記電池パックが、トレーと、前記トレー上に配置されており、前後方向に伸びる仕切り板と、前記トレー上で前記仕切り板の両側に配置された複数の電池セルと、を有する。前記アンダーカバーが、前記トレーに対して間隔を開けて前記トレーの下部に配置されている第１部分及び第２部分を有する。前記第２部分が、前記第１部分よりも上側に変位している。前記第２部分が、前記仕切り板の下部に配置されている。

【0006】

この車両は、電池パックの下面（すなわち、トレーの下面）を覆うアンダーカバーを有している。アンダーカバーによって、路面上の物体が電池パックに直接衝突することが防止される。アンダーカバーは、トレーに対して間隔を開けてトレーの下部に配置されている第１部分及び第２部分を有している。路面上の物体が第１部分または第２部分に衝突すると、アンダーカバーが上向きに撓む。第２部分が第１部分よりも上側に変位しているので、アンダーカバーが上向きに撓むと、第１部分がトレーと接触するよりも前に第２部分がトレーによって支持される。これによって、第１部分がトレーと接触することが防止される。これにより、第１部分からトレーに荷重が伝わることが防止される。また、第２部分からトレーには荷重が伝わるが、第２部分が仕切り板の下部に配置されているので、第２部分からトレーに加わる荷重は仕切り板で受けられる。したがって、トレー上の電池セルに荷重が加わることが抑制される。このように、この車両のアンダーカバーによれば、電池セルに荷重が加わることを効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の車両の斜視図。

【図2】バッテリパックの分解斜視図。

【図3】バッテリパックとその周辺部材の車幅方向に沿う断面図。

【図4】バッテリパックとその周辺部材の前後方向に沿う断面図。

【図5】アンダーカバーの下面を示す斜視図。

【図6】変形例の車両の図４に対応する断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書が開示する一例の車両では、前記第２部分と前記トレーの間に、隙間が設けられていてもよい。

【0009】

この構成によれば、アンダーカバーに上向きに荷重が加わったときに、第２部分がトレーに接触することで第２部分がトレーによって支持される。

【0010】

本明細書が開示する一例の車両では、前記第２部分と前記トレーの間に、弾性部材が設けられていてもよい。

【0011】

この構成によれば、アンダーカバーに上向きに荷重が加わったときに、第２部分が弾性部材を介してトレーに支持される。

【0012】

図１に示す実施形態の車両１０は、キャビンの床面を構成するフロアパネル１４を有している。なお、図１を含む各図において、矢印ＦＲは車両前側を示し、矢印ＲＨは車両右側を示し、矢印ＵＰは上側を示す。フロアパネル１４の左右の両側には、車両１０の前後方向に沿って伸びるロッカ１２（右ロッカ１２ａと左ロッカ１２ｂ）が配置されている。フロアパネル１４は、右ロッカ１２ａと左ロッカ１２ｂの間に配置されており、右ロッカ１２ａと左ロッカ１２ｂに接合されている。フロアパネル１４の下部に、電池パック３０が配置されている。

【0013】

図２に示すように、電池パック３０は、トレー３２とカバー３１を有している。カバー３１は、トレー３２上に配置されている。電池パック３０の内部には、仕切り板３３と複数の仕切り板３４が設けられている。仕切り板３３は、トレー３２上に設けられており、前後方向に沿って伸びている。各仕切り板３４は、トレー３２上に設けられており、車幅方向（左右方向）に沿って伸びている。複数の仕切り板３４は、前後方向に間隔を開けて配置されている。仕切り板３３、３４によって、トレー３２上のスペースが、複数の領域３５に区画されている。領域３５のそれぞれに、電池スタック３６が収容されている。なお、図２では、２つの電池スタック３６を図示しており、残りの電池スタック３６の図示を省略している。各電池スタック３６は、複数の電池セルを積層した積層体であり、電力を蓄えることができる。前後方向に伸びる仕切り板３３の両側（左右両側）に、電池スタック３６が配置されている。また、左右方向に伸びる仕切り板３４の両側（前後両側）に、電池スタック３６が配置されている。また、図示していないが、トレー３２上には、各電池スタック３６の電力を外部に供給する端子台が設けられている。カバー３１は、複数の電池スタック３６を覆った状態でトレー３２に固定されている。

【0014】

図３は、１つの仕切り板３４に沿った電池パック３０とその周辺部材の断面図を示している。図３に示すように、電池パック３０は、フロアパネル１４の下部に配置されている。電池パック３０の右側には、右ブラケット１６ａが設けられている。右ブラケット１６ａは、ボルト１７ａによって右ロッカ１２ａに接続されている。また、右ブラケット１６ａは、ボルト１８ａによって電池パック３０のトレー３２に接続されている。したがって、電池パック３０は、右ブラケット１６ａを介して右ロッカ１２ａに接続されている。右ブラケット１６ａは、車両１０の衝突時にエネルギーを吸収するエネルギー吸収体として機能する。車両１０に対して右側から衝突があった場合には、右ブラケット１６ａが変形することで衝突エネルギーが吸収され、電池パック３０が保護される。電池パック３０の左側には、左ブラケット１６ｂが設けられている。左ブラケット１６ｂは、ボルト１７ｂによって左ロッカ１２ｂに接続されている。また、左ブラケット１６ｂは、ボルト１８ｂによって電池パック３０のトレー３２に接続されている。したがって、電池パック３０は、左ブラケット１６ｂを介して左ロッカ１２ｂに接続されている。左ブラケット１６ｂは、車両１０の衝突時にエネルギーを吸収するエネルギー吸収体として機能する。車両１０に対して左側から衝突があった場合には、左ブラケット１６ｂが変形することで衝突エネルギーが吸収され、電池パック３０が保護される。

【0015】

図３に示すように、トレー３２は、トレー本体３２ａとブラケット３２ｂを有している。トレー本体３２ａの底板の上に、電池スタック３６、仕切り板３３、３４が配置されている。ブラケット３２ｂは、トレー本体３２ａの下面に接合されている。ブラケット３２ｂは、仕切り板３４の下部に配置されている。仕切り板３４の下部以外の位置には、ブラケット３２ｂは設けられていない。

【0016】

図３、４に示すように、トレー３２の下部に、アンダーカバー４０が配置されている。アンダーカバー４０は、金属によって構成されている。アンダーカバー４０は、電池パック３０を路面上の物体から保護するために設けられている。図３に示すように、アンダーカバー４０は、仕切り板３４の下部において、ボルト４６によってブラケット３２ｂに締結されている。これによって、アンダーカバー４０は、トレー３２に固定されている。図３に示すように、アンダーカバー４０は、ボルト４４によって、右ブラケット１６ａ及び左ブラケット１６ｂに締結されている。図３、４に示すように、ボルト４６で締結されている位置を除いて、アンダーカバー４０とトレー３２の間には間隔が設けられている。

【0017】

図４に示すように、アンダーカバー４０は、第１部分４１と第２部分４２を有している。第１部分４１は略水平に伸びている。第２部分４２は、第１部分４１よりも上側（すなわち、トレー３２側）に変位している。このように、第２部分４２が第１部分４１よりも上側に変位しているので、第２部分４２とトレー３２の間の間隔Ｃ２は、第１部分４１とトレー３２の間の間隔Ｃ１よりも狭い。第２部分４２が第１部分４１よりも上側に変位しているので、アンダーカバー４０の下面には第２部分４２の位置で凹部が形成されている。図５に示すように、アンダーカバー４０の大部分は第１部分４１によって構成されている。各第２部分４２は、車幅方向におけるアンダーカバー４０の中央に配置されている。複数の第２部分４２が、アンダーカバー４０の中心線に沿って、車両１０の前後方向に間隔を開けて配列されている。図４に示すように、各第２部分４２は、仕切り板３３の下部に配置されている。第２部分４２とトレー３２の間の間隔Ｃ２は、アンダーカバー４０が弾性変形可能な範囲内で上側に撓んだときに、第２部分４２がトレー３２に接触する程度に狭い間隔に設定されている。図５に示すように、第２部分４２は、ボルト４６から離れた位置に設けられている。

【0018】

車両１０の走行中に、路面上の物体（例えば、石など）が車体に衝突する場合がある。車両１０では、電池パック３０の下面がアンダーカバー４０によって覆われているので、路面上の物体はアンダーカバー４０に衝突する。これによって、電池パック３０に物体が衝突することが防止される。上述したように、アンダーカバー４０とトレー３２の間には、ボルト４６が設けられている箇所を除いて、間隔が設けられている。このため、物体の衝突によってアンダーカバー４０に上向きに荷重が加わると、アンダーカバー４０が上向きに撓む。上述したように、第２部分４２とトレー３２の間の間隔Ｃ２は、第１部分４１とトレー３２の間の間隔Ｃ１よりも狭い。また、図５に示すように、第２部分４２はボルト４６から離れた位置に配置されており、アンダーカバー４０が上向きに撓んだときに第２部分４２は上向きに移動し易い。このため、荷重によってアンダーカバー４０が上向きに撓むと、第２部分４２がトレー３２の下面に接触する。その結果、第２部分４２がトレー３２によって支持され、アンダーカバー４０の変形が抑制される。このため、アンダーカバー４０が上向きに撓んでも、第１部分４１がトレー３２に接触することが防止される。また、第２部分４２は、トレー３２上の仕切り板３３の下部に配置されている。したがって、アンダーカバー４０が上向きに撓んだときに、第２部分４２は仕切り板３３の下部の位置でトレー３２に接触する。このため、第２部分４２からトレー３２に加わる荷重が、耐久性が高い仕切り板３３によって受けられる。これによって、アンダーカバー４０から電池スタック３６（すなわち、電池セル）に荷重が加わることが抑制される。このように、車両１０では、アンダーカバー４０が上向きに撓んだ場合に、電池スタック３６の下部の位置でアンダーカバー４０（すなわち、第１部分４１）がトレー３２に接触することが防止される。これによって、電池スタック３６に加わる荷重が軽減され、電池パック３０を好適に保護することができる。

【0019】

なお、上述した実施形態では、第２部分４２とトレー３２の間に隙間（空間）が設けられていた。しかしながら、図６に示すように、第２部分４２とトレー３２の間に弾性部材３９が挟まれていてもよい。この構成でも、第２部分４２が弾性部材３９を介してトレー３２に支持されるので、アンダーカバー４０の撓みを抑制することができる。また、他の例では、第２部分４２とトレー３２のいずれか一方にのみ接するように間隔Ｃ２に弾性部材３９が設けられていてもよい。

【0020】

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0021】

１０：車両
１２：ロッカ
１４：フロアパネル
１６：ブラケット
３０：電池パック
３１：カバー
３２：トレー
３３：仕切り板
３４：仕切り板
３６：電池スタック
４０：アンダーカバー
４１：第１部分
４２：第２部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】