自動車

【課題】簡易な構成で支持部材に支持されている電池パックを備える自動車を提供する。
【解決手段】自動車は、蓄電池を含む電池パック１と、電池パック１を支持するためのクロスメンバ５１とを備える。電池パック１は、蓄電池のケース２０を含む。ケース２０は、蓄電池を下側から支持するためのロアケース２２を有する。ロアケース２２は、蓄電池が配置されている領域の外側において、車体の前後方向に延びる延在部２９を有する。延在部２９は、ロアケース２２の両側の端部に形成されている。ロアケース２２は、延在部２９がクロスメンバ５１に支持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関する。特に、蓄電機器を含む蓄電パックを備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、電動機とその他の駆動源とを組み合わせたいわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されてきている。このような自動車においては、電動機にエネルギである電気を供給するための蓄電機器が搭載される。蓄電機器としては、たとえば、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、またはリチウムイオン電池などに代表され、繰り返し充放電が可能な二次電池やキャパシタなどが用いられる。蓄電機器は、ケースに収容されて蓄電パックとして車体に搭載される。
【０００３】
特開平７−３７５６６号公報においては、産業車両の車体の一部に浅い箱型のバッテリケースが取付けられてバッテリが載置されることによって平面的に位置決めされるバッテリのクランプ装置が開示されている。このバッテリのクランプ装置は、エンジンフードの内面に直接またはばねを介して弾力的に取付けられた係合部を備え、係合部がエンジンフードと連動して、エンジンフードが閉じたときに係合部がバッテリの上面に当接してバッテリを拘束し、また、エンジンフードが開いたときには係合部がバッテリを解放することが開示されている。
【特許文献１】特開平７−３７５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気自動車やハイブリッド電気自動車において、蓄電機器を備える電池パックは、車体に固定される。蓄電パックは、重量が大きいために、剛性の高い支持部材に支持される場合がある。支持部材の位置に対して、蓄電パックの形状や大きさが適合しない場合には、蓄電パックにブラケットが配置され、ブラケットを介して支持部材に支持されていた。すなわち、蓄電パックを車体に固定するために、車体と接続するためのブラケットが用いられていた。
【０００５】
本発明は、簡易な構成で支持部材に支持されている蓄電パックを備える自動車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】
【０００６】
本発明の自動車は、電気を蓄えるための蓄電機器を含む蓄電パックと、上記蓄電パックを支持するための支持部材とを備える。上記蓄電パックは、上記蓄電機器のケースを含む。上記ケースは、上記蓄電機器を下側から支持するための下側部材を有する。上記下側部材は、上記蓄電機器が配置されている領域の外側において、上記一の方向に延びる延在部を有する。上記延在部は、上記下側部材の上記一の方向の両側の端部に形成されている。上記下側部材は、上記延在部が上記支持部材に支持されている。
【０００７】
上記発明において好ましくは、上記下側部材は、上記一の方向に沿って切断したときの断面形状がコの字形に形成されている凹部を有する。
【０００８】
上記発明において好ましくは、上記支持部材は、車体の幅方向に延びるクロスメンバを含む。上記蓄電パックは、上記一の方向が上記車体の前後方向になるように配置されている。上記蓄電パックは、上記一の方向の両側の端部が上記クロスメンバに固定されている。
【０００９】
上記発明において好ましくは、上記蓄電パックは、座席の下側に配置されている。
上記発明において好ましくは、複数列の座席を備える。上記蓄電パックは、上記複数列の座席のうち最も後側に配置されている座席の後側に配置されている。
【００１０】
上記発明において好ましくは、複数列の座席を備える。上記複数列の座席は、車体の幅方向に並ぶ第１の座席および第２の座席を含む。上記蓄電パックは、上記第１の座席と上記第２の座席との間に配置されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で支持部材に支持されている蓄電パックを備える自動車を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
図１から図３を参照して、実施の形態１における自動車について説明する。本実施の形態における自動車は、蓄電パックを備えるハイブリッド自動車である。
【００１３】
二次電池やキャパシタ等の蓄電機器は、ケースに収容されて自動車に搭載される。本発明においては、ケースと、ケースに収容された蓄電機器とを含む機器を蓄電パックという。蓄電パックには、その他の内部構成部品が含まれていても構わない。その他の内部構成部品としては、たとえば、冷却ダクトや冷却ファンなどの蓄電機器を冷却するための冷却装置や電力を変換する電気機器などが含まれる。
【００１４】
図１は、本実施の形態における自動車の第１の概略断面図である。図１は、車体の後部を水平面で切断したときの概略断面図である。本実施の形態における自動車は、いわゆるセダンタイプの自動車である。矢印９９は、車体の前方向を示す。自動車は、ボディ６１を備える。車体の後部には後輪６０が配置されている。
【００１５】
本実施の形態における自動車は、蓄電パックとしての電池パック１を備える。電池パック１は、車体の後部に配置されている。電池パック１は、長手方向を有し、長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように配置されている。電池パック１は、ケース２０を備える。ケース２０の内部には、蓄電機器としての蓄電池が配置されている。本実施の形態におけるケース２０は、鉄で形成されている。蓄電パックのケースは、この形態に限られず、任意の材料で形成することができる。
【００１６】
本実施の形態における自動車は、車室の床面を構成する床部材としてのフロア部材５２を備える。フロア部材５２は、板状に形成されている。本実施の形態におけるフロア部材５２は、車室の床面の他に荷物室（トランクルーム）の床面を構成する。
【００１７】
本実施の形態における自動車は、電池パック１を支持するための支持部材を備える。本実施の形態における支持部材は、車体の骨格の一部を構成する。支持部材は、サイドメンバ（サイドフレーム）５０を含む。サイドメンバ５０は、車体の幅方向の両側の端部に配置されている。サイドメンバ５０は、車体の前後方向に延びるように形成されている。
【００１８】
本実施の形態における支持部材は、クロスメンバ５１を備える。クロスメンバ５１は、車体の幅方向に延びるように形成されている。クロスメンバ５１は、サイドメンバ５０同士を固定している。クロスメンバ５１は、サイドメンバ５０同士を橋渡すように形成されている。本実施の形態における２個のクロスメンバ５１は、互いに延びる部分がほぼ平行になるように配置されている。
【００１９】
フロア部材５２は、サイドメンバ５０およびクロスメンバ５１の上側に配置されている。フロア部材５２は、車体の幅方向の両側に配置されたサイドメンバ５０同士の間を跨ぐように配置されている。本実施の形態におけるフロア部材５２は、支持部材に支持されている。
【００２０】
電池パック１は、前側の端部がフロア部材５２を介してクロスメンバ５１に支持されている。電池パック１は、後側の端部がフロア部材５２を介してクロスメンバ５１に支持されている。本実施の形態における電池パック１は、前後方向の両側の端部がクロスメンバ５１に支持されている。
【００２１】
本実施の形態における電池パック１は、締結部材としてのボルト７２によりフロア部材５２に固定されている。電池パック１の締結部材としては、ボルトおよびナットを用いてもよいし、クロスメンバにネジ穴が形成され、ボルトがネジ穴に螺着されていても構わない。締結部材としては、任意の固定する部材を使用することができる。
【００２２】
図２に、本実施の形態における電池パックの分解斜視図を示す。本実施の形態における電池パック１は、蓄電機器としての蓄電池２５を備える。蓄電池２５は、複数の電池セル２５ａを含む。電池セル２５ａは、積層するように並べて配置されている。電池パック１のケース２０は、箱型に形成されている。ケース２０は、上側部材としてのアッパーケース２１を含む。ケース２０は、下側部材としてのロアケース２２を含む。
【００２３】
ロアケース２２の上面には、蓄電池２５が配置されている。ロアケース２２は、蓄電池２５を下側から支持するように形成されている。本実施の形態におけるロアケース２２は、断面形状がコの字形状になるように形成されている。蓄電池２５は、凹んだ部分の底面に配置されている。アッパーケース２１は、蓄電池２５を覆うように形成されている。
【００２４】
図１および図２を参照して、アッパーケース２１は、前側の端部および後側の端部にビス穴２１ａを有する。ロアケース２２は、凹んだ部分の底面にビス穴２２ａを有する。ビス穴２２ａは、凹んだ部分の前端部および後端部に形成されている。ビス穴２２ａは、ビス穴２１ａに対応する位置に形成されている。ビス穴２１ａ，２２ａにボルト７１が挿通されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが固定されている。
【００２５】
本実施の形態におけるロアケース２２は、板状に形成されている。ロアケース２２は、延在部２９を有する。延在部２９は、蓄電池２５が配置されている領域の外側において、外側に向かって延びるように形成されている。本実施の形態における延在部２９は、車体の前後方向に延びるように形成されている。
【００２６】
ロアケース２２は、前側の端部および後側の端部にビス穴２２ｂを有する。ビス穴２２ｂは、延在部２９に形成されている。ビス穴２２ｂにボルト７２が挿通されることにより、ロアケース２２がフロア部材５２に固定されている。
【００２７】
図３に、本実施の形態における自動車の第２の概略断面図を示す。図３は、車体の後部を鉛直方向に延びる面で切断したときの概略断面図である。本実施の形態における自動車は、複数列の座席を備える。後部座席６２は、最も後側の座席である。後部座席６２は、フロア部材５２に支持されている。
【００２８】
後部座席６２の後側には、パーティションパネル６３が配置されている。パーティションパネル６３により、人が乗る車室と荷物室としてのトランクルーム６４とが仕切られている。本実施の形態における電池パック１は、トランクルーム６４に配置されている。電池パック１は、後部座席６２の後側に配置されている。電池パック１は、側方から見たときにほぼ水平になるように支持されている。
【００２９】
電池パック１は、延在部２９がクロスメンバ５１に支持されている。延在部２９は、フロア部材５２を介してクロスメンバ５１に支持されている。
【００３０】
本実施の形態におけるフロア部材５２は、窪み部５２ａを有する。窪み部５２ａは、ケース２０のロアケース２２の凹んだ部分に対応するように形成されている。本実施の形態における電池パック１は、締結部材としてのボルト７２およびナット７５により、フロア部材５２に固定されている。本実施の形態における締結部材は、クロスメンバ５１が配置されている領域に配置されている。
【００３１】
電池パック１は、重量が大きいために、クロスメンバやサイドメンバなどの剛性の高い支持部材に支持されることが好ましい。支持部材の位置と電池パックの形状等が対応しない場合には、電池パックを支持部材で支持するために、ブラケットなどの接続部品が必要であった。本実施の形態における電池パック１は、ロアケース２２に延在部２９が形成されているために、延在部２９をクロスメンバ５１で支持することができる。このため、ブラケットなどの別の接続部品を用いることなく、簡易な構成で電池パック１を支持することができる。また、クロスメンバ５１が配置されている領域で、電池パック１をフロア部材５２に固定することができる。
【００３２】
本実施の形態においては、ロアケース２２の延在部２９の上側に、他の機器を配置することができる。たとえば、アッパーケース２１の前側に、冷却空気を蓄電機器に送風するためのダクトやＤＣ／ＤＣコンバータなどの電気機器を配置することができる。
【００３３】
本実施の形態における電池パックは、ロアケースの形状を変更することで、容易に実施することができる。すなわち、既存のアッパーケースの形状および車体のクロスメンバの配置を考慮してロアケースを形成することにより、容易に実施することができる。
【００３４】
本実施の形態におけるロアケースは、断面形状がコの字型に形成されている凹部を有し、この凹部に蓄電機器が配置されている。この構成により、車体に電池パックを取り付けたときに、電池パックの高さを低くすることができる。この結果、蓄電パックが配置されている部屋の占有空間を小さくすることができる。たとえば、電池パックが荷物室に配置されている場合には、電池パックを低く配置することができて、荷物室を大きくすることができる。
【００３５】
本実施の形態においては、ロアケースの断面形状がコの字型になるように形成されているが、この形態に限られず、ロアケースの形状は任意の形状を採用することができる。たとえば、ロアケースは、平板状に形成されていても構わない。
【００３６】
本実施の形態における電池パックは、フロア部材に形成されている窪み部に配置されているが、この形態に限られず、床部材が平面状に形成され、この平面状の部分に電池パックが配置されていても構わない。
【００３７】
本実施の形態においては、一の方向としての車体の前後方向の端部が、クロスメンバに支持されているが、この形態に限られず、一の方向としては任意の方向を採用することができる。たとえば、電池パックは、ロアケースが車体の幅方向に延びるように形成され、ロアケースがサイドメンバに支持されていても構わない。
【００３８】
本実施の形態における電池パックは、フロア部材に固定されているが、この形態に限られず、電池パックはクロスメンバやサイドメンバなどの支持部材に固定されていても構わない。
【００３９】
本実施の形態においては、自動車のうちハイブリット自動車を例に採り上げて説明したが、この形態に限られず、蓄電パックを備える任意の自動車に本発明を適用することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図４を参照して、実施の形態２における自動車について説明する。本実施の形態における自動車は、蓄電パックを備えるハイブリッド自動車である。
【００４１】
図４は、本実施の形態における自動車の概略断面図である。図４は、車体の後部を鉛直方向に延びる面で切断したときの概略断面図である。本実施の形態における自動車は、電池パック１を備え、電池パック１が、後部座席６２の下側に配置されている。
【００４２】
本実施の形態における自動車は、床部材としてのフロア部材５４を備える。フロア部材５４は、窪み部５４ａを有する。窪み部５４ａは、後部座席６２の下側に配置されている。電池パック１は、窪み部５４ａの部分に配置されている。
【００４３】
本実施の形態における自動車は、支持部材としてのクロスメンバ５３を有する。クロスメンバ５３は、後部座席６２の下側に配置されている。クロスメンバ５３は、後部座席の前側の端部の下側と後側の端部の下側とに配置されている。本実施の形態における電池パック１は、締結部材としてのボルト７２によって、クロスメンバ５３に固定されている。ボルト７２は、フロア部材５４を貫通して、クロスメンバ５３に固定されている。電池パック１は、フロア部材５４を挟んでクロスメンバ５３に固定されている。
【００４４】
電池パック１は、ケース２０を含む。ケース２０は、アッパーケース２１とロアケース２２とを有する。ロアケース２２は、車体の前後方向に延びるように形成された延在部２９を有する。延在部２９は、クロスメンバ５３に支持されている。ケース２０は、延在部２９がボルト７２によってクロスメンバ５３に固定されている。
【００４５】
本実施の形態における自動車においても、電池パックと支持部材とを接続するための接続部材を用いずに、電池パックを支持部材で支持することができる。
【００４６】
本実施の形態においては、座席としての後部座席の下側に電池パックが配置されているが、この形態に限られず、任意の座席の下側に配置されている電池パックに本発明を適用することができる。
【００４７】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００４８】
（実施の形態３）
図５から図７を参照して、実施の形態３における自動車について説明する。本実施の形態における自動車は、蓄電パックを備えるハイブリッド自動車である。
【００４９】
図５は、本実施の形態における自動車の第１の概略断面図を示す。図５は、運転席および助手席の前の部分で車体の幅方向に切断したときの概略断面図である。図５は、車体の前側から後側に向かって見たときの概略断面図である。
【００５０】
本実施の形態における自動車は、複数列の座席を備える。本実施の形態における自動車は、第１の座席としての運転席３１および第２の座席としての助手席３２を備える。運転席３１および助手席３２は、複数列の座席のうち最も前側の列に配置されている。運転席３１と助手席３２とは、矢印９８に示す車体の幅方向に並んで配置されている。
【００５１】
運転席３１および助手席３２は、床部材としてのフロア部材５７に固定されている。運転席３１および助手席３２は、それぞれが脚部３３を有する。脚部３３は、フロア部材５７に固定されている。
【００５２】
本実施の形態における自動車は、蓄電パックとしての電池パック３を備える。電池パック３は、ケース２６と、ケース２６の内部に配置されている蓄電機器を含む。電池パック３は、運転席３１と助手席３２との間に配置されている。電池パック３は、フロア部材５７に固定されている。電池パック３は、フロア部材５７の上側に配置されている。本実施の形態におけるフロア部材５７は、窪み部５７ａを含む。電池パック３は、窪み部５７ａに配置されている。
【００５３】
図６に、本実施の形態における自動車の第２の概略断面図を示す。図６は、本実施の形態における自動車を水平面に切断したときの概略断面図である。図６は、運転席および助手席の部分の概略断面図である。図７に、本実施の形態における自動車の第３の概略断面図を示す。図７は、助手席の部分において、鉛直方向に延びる面で切断したときの概略断面図である。
【００５４】
図６および図７を参照して、矢印９９は、車体の前側を示す。電池パック３は、長手方向を有し、長手方向が車体の前後方向になるように配置されている。本実施の形態における電池パック３は、ケース２６を備える。ケース２６は、ロアケース２８を含む。ケース２６は、アッパーケース２７を含む。ロアケース２８は、延在部３０を有する。電池パック３は、延在部３０がクロスメンバ５６に支持されている。ロアケース２８は、２本のクロスメンバ５６を橋渡すように形成されている。
【００５５】
本実施の形態における自動車は、サイドメンバ５５と、サイドメンバ５５同士を接続するように形成されているクロスメンバ５６とを備える。本実施の形態におけるクロスメンバ５６は、運転席３１および助手席３２の下側に配置されている。本実施の形態における自動車は、２個のクロスメンバ５６を備える。電池パック３は、締結部材としてのボルト７３により、延在部３０がクロスメンバ５６に固定されている。
【００５６】
本実施の形態における自動車においても、ブラケットのような接続部材を用いずに、蓄電パックを支持部材で支持することができる。
【００５７】
本実施の形態においては、フロア部材の表面に電池パックが配置され、電池パックが露出するように形成されているが、この形態に限られず、たとえば、運転席と助手席の間に箱形のコンソールが配置され、コンソールの内部に電池パックが配置されていても構わない。
【００５８】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００５９】
上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。
【００６０】
なお、今回開示した上記実施の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。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を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施の形態１における自動車の第１の概略断面図である。
【図２】実施の形態１における電池パックの概略分解斜視図である。
【図３】実施の形態１における自動車の第２の概略断面図である。
【図４】実施の形態２における自動車の概略断面図である。
【図５】実施の形態３における自動車の第１の概略断面図である。
【図６】実施の形態３における自動車の第２の概略断面図である。
【図７】実施の形態３における自動車の第３の概略断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，３電池パック、２０，２６ケース、２１，２７アッパーケース、２１ａビス穴、２２，２８ロアケース、２２ａ，２２ｂビス穴、２５蓄電池、２５ａ電池セル、２９，３０延在部、３１運転席、３２助手席、３３脚部、５０，５５サイドメンバ、５１，５３，５６クロスメンバ、５２，５４，５７フロア部材、５２ａ，５４ａ，５７ａ窪み部、６０後輪、６１ボディ、６２後部座席、６３パーティションパネル、６４トランクルーム、７１〜７３ボルト、７５ナット、９８，９９矢印。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を蓄えるための蓄電機器を含む蓄電パックと、
前記蓄電パックを支持するための支持部材と
を備え、
前記蓄電パックは、前記蓄電機器のケースを含み、
前記ケースは、前記蓄電機器を下側から支持するための下側部材を有し、
前記下側部材は、前記蓄電機器が配置されている領域の外側において、前記一の方向に延びる延在部を有し、
前記延在部は、前記下側部材の前記一の方向の両側の端部に形成され、
前記下側部材は、前記延在部が前記支持部材に支持されている、自動車。
【請求項２】
前記下側部材は、前記一の方向に沿って切断したときの断面形状がコの字形に形成されている凹部を有する、請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記支持部材は、車体の幅方向に延びるクロスメンバを含み、
前記蓄電パックは、前記一の方向が前記車体の前後方向になるように配置され、
前記蓄電パックは、前記一の方向の両側の端部が前記クロスメンバに固定されている、請求項１または２に記載の自動車。
【請求項４】
前記蓄電パックは、座席の下側に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の自動車。
【請求項５】
複数列の座席を備え、
前記蓄電パックは、前記複数列の座席のうち最も後側に配置されている座席の後側に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の自動車。
【請求項６】
複数列の座席を備え、
前記複数列の座席は、車体の幅方向に並ぶ第１の座席および第２の座席を含み、
前記蓄電パックは、前記第１の座席と前記第２の座席との間に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の自動車。

【図１】