説明

電動車両のバッテリ搭載構造

【課題】フロントフロア部と該フロントフロア部よりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部とから構成された車室フロアの下側に、長手方向から見た断面形状が長方形でかつ同一形状の複数のバッテリモジュール22を搭載する場合に、該複数のバッテリモジュール22を効率良く配置する。
【解決手段】バッテリユニット21における、フロントフロア部下側に位置する第1搭載部21aにおいては、バッテリモジュール22を、その長手方向が車幅方向と一致しかつ上記断面における長方形の短辺が縦辺となるように、車両長さ方向に並んで複数配置し、リヤフロア部下側に位置する第2搭載部21bにおいては、バッテリモジュール22を、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となるように、車幅方向に並んで複数配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車室フロアの下側に同一形状の複数のバッテリモジュールがユニット化された状態で搭載された電動車両のバッテリ搭載構造に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電気自動車等の電動車両では、複数のバッテリモジュールが車室フロアの下側にユニット化された状態で搭載される。例えば特許文献1では、複数のバッテリモジュールを、トレイを介して、車室フロア下のほぼ全領域と、リヤサスペンション上とに搭載するようにしている。この特許文献1では、直方体形状の複数のバッテリモジュールが、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ長手方向から見た断面における長方形の短辺が縦辺となるように、車両長さ方向及び車幅方向に並んで配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−248708号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、車両の車室フロアとしては、フロントフロア部と、該フロントフロア部よりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部とから構成される場合がある。この場合、通常、リヤフロア部の上に後席シートが配置され、フロントフロア部の後部が、該後席シートに着座した乗員の足置き場となる。
【0005】
このような車両の車室フロアの下側に複数のバッテリモジュールを搭載する場合、リヤフロア部の下側では、バッテリモジュールを搭載するための空間の高さがフロントフロア部よりも大きく確保することができ、これにより、リヤフロア部の下側に搭載されるバッテリモジュールの高さを、フロントフロア部の下側に搭載されるバッテリモジュールよりも大きくすることが可能になる。
【0006】
しかし、車両に搭載される複数のバッテリモジュールの大きさが異なると、バッテリモジュールの製造時のコストがアップするとともに、バッテリモジュールの車両への搭載時の取扱い性が悪化して、組立コストもアップする。
【0007】
一方、上記特許文献1のように、同一形状のバッテリモジュール全てを同じ向きに配置したのでは、リヤフロア部の下側のバッテリモジュール搭載空間を有効に活かすことはできなくなる。
【0008】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フロントフロア部と該フロントフロア部よりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部とから構成された車室フロアの下側に、同一形状の複数のバッテリモジュールを搭載する場合に、該複数のバッテリモジュールを効率良く配置して、出来る限り多くのバッテリモジュールを搭載できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、この発明では、フロントフロア部と該フロントフロア部よりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部とから構成された車室フロアの下側に、長手方向から見た断面形状が長方形でかつ同一形状の複数のバッテリモジュールがユニット化された状態で搭載された電動車両のバッテリ搭載構造を対象として、上記複数のバッテリモジュールがユニット化されてなるバッテリユニットは、上記フロントフロア部の下側に搭載された第1搭載部と、該第1搭載部の後側に連続して設けられかつ上記リヤフロア部の下側に搭載された第2搭載部とを有し、上記第1搭載部においては、上記バッテリモジュールが、その長手方向が車幅方向と一致しかつ上記断面における長方形の短辺が縦辺となるように、車両長さ方向に並んで複数配置され、上記第2搭載部においては、上記バッテリモジュールが、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となるように、車幅方向に並んで複数配置されている、構造とした。
【0010】
このことにより、第1搭載部では、バッテリモジュールの長手方向から見た断面における長方形の短辺を縦辺とする(つまり該短辺を上下方向に延びるようにする)ことで、バッテリモジュール搭載空間として高さを大きく確保することが困難なフロントフロア部下側にバッテリモジュールを搭載することができ、第2搭載部では、上記長方形の長辺を縦辺とすることで、バッテリモジュール搭載空間として高さを大きく確保することが可能なリヤフロア部下側に、その高さを有効に活かしながらバッテリモジュールを搭載することができる。また、第2搭載部では、上記長方形の長辺が縦辺となり、短辺が横辺となる(つまり該短辺が車幅方向に延びる)ので、多くのバッテリモジュールを車幅方向に並べて配置することができる。したがって、バッテリモジュール搭載空間の高さに応じて同一形状のバッテリモジュールを効率良く配置することができて、出来る限り多くのバッテリモジュールを搭載することができるようになる。
【0011】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記第1搭載部は、上記フロントフロア部の下面に設けられた左右一対のフロントフロアフレームに支持され、上記第2搭載部は、上記左右のフロントフロアフレーム間よりも広い間隔で上記リヤフロア部の下面に設けられた左右一対のリヤサイドフレームに支持されている、ことが好ましい。
【0012】
このことで、バッテリユニットを、車体の骨格となるフロントフロアフレーム及びリヤサイドフレームに支持することができ、バッテリユニットの支持性を向上させることができる。
【0013】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記第1搭載部は、電子部品が装着される電子部品装着部を有し、上記第1搭載部の電子部品装着部に装着された電子部品の最大高さ位置が、該第1搭載部におけるバッテリモジュールの上面よりも低い位置にある、ことが好ましい。
【0014】
こうすることで、例えばバッテリモジュールに対する充放電制御等に関連する電子部品をバッテリモジュールと共にユニット化して車両に搭載することができるとともに、そのような電子部品と共にバッテリモジュールを効率良く配置することができる。
【0015】
上記第1搭載部が、上記のような電子部品が装着される電子部品装着部を有する場合、上記リヤフロア部の上に後席シートが配置され、上記フロントフロア部の後部が該フロントフロア部の前部よりも下側の高さ位置に位置し、上記第1搭載部の電子部品装着部は、上記フロントフロア部の後部の下側に位置する、ことが好ましい。
【0016】
このことにより、後席シートに着座した乗員の足置き場の高さ位置を低くしつつ、電子部品とバッテリモジュールとを効率良く配置することができる。
【0017】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記第2搭載部は、該第2搭載部における複数のバッテリモジュールを支持するフレーム部材を有し、上記フレーム部材は、上記第2搭載部における複数のバッテリモジュールの前端部の下部を支持する前部、該複数のバッテリモジュールの後端部の下部を支持する後部、及び、該複数のバッテリモジュールのうちの車幅方向両端に位置する2つのバッテリモジュールの車幅方向外側端部の下部をそれぞれ支持する左右一対の側部を含む下部枠状フレーム部と、上記複数のバッテリモジュールの後端部の上部を支持する上部フレーム部と、該上部フレーム部と上記下部枠状フレーム部の後部とを連結する連結フレーム部と、該連結フレーム部の上部又は上部フレーム部と上記下部枠状フレーム部の前部とを連結する斜めフレーム部とを有している、ことが好ましい。
【0018】
このことで、第2搭載部において、フレーム部材により、複数のバッテリモジュールを確実に支持することができるとともに、車両後突時にフレーム部材の変形を効果的に防止することができる。
【0019】
上記第2搭載部が、上記のようなフレーム部材を有する場合、上記第1搭載部は、該第1搭載部における複数のバッテリモジュールを支持するフレーム部材を有し、上記第1搭載部のフレーム部材は、前部、後部及び左右一対の側部を含む枠状フレーム部を有し、上記枠状フレーム部の後部が、上記第2搭載部のフレーム部材における下部枠状フレーム部の前部に連結され、上記枠状フレーム部の両側部の間隔が、上記下部枠状フレーム部の両側部の間隔よりも小さくされ、上記斜めフレーム部は、互いに車幅方向に間隔をあけて複数設けられており、上記複数の斜めフレーム部のうちの2つは、それぞれ上記枠状フレーム部の両側部と車幅方向において同じ位置に位置している、ことが好ましい。
【0020】
このことにより、第1搭載部において、フレーム部材により、複数のバッテリモジュールを確実に支持することができるとともに、第2搭載部のフレーム部材における2つの斜めフレーム部が、第1搭載部のフレーム部材における枠状フレーム部の両側部と車幅方向において同じ位置にそれぞれ位置しているので、車両後突時に、第1搭載部のフレーム部材を利用して、第2搭載部のフレーム部材の変形をより一層効果的に防止することができる。
【0021】
上記第2搭載部が、上記のようなフレーム部材を有する場合、上記第2搭載部のフレーム部材は、少なくとも上記斜めフレーム部と車幅方向において同じ位置で上記下部枠状フレーム部の前部と後部とを連結する中間フレーム部を更に有し、上記斜めフレーム部は、該斜めフレーム部と車幅方向において同じ位置にある上記中間フレーム部と一体化されてなる、ことが好ましい。
【0022】
こうすることで、車両後突時における第2搭載部のフレーム部材の変形をより一層効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【0023】
以上説明したように、本発明の電動車両のバッテリ搭載構造によると、フロントフロア部下側とリヤフロア部下側とのスペースに対して、バッテリモジュールの置き方を工夫することで、それらのスペースを有効に利用しながら、同一形状のバッテリモジュールを効率良く配置することができて、出来る限り多くのバッテリモジュールを搭載することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の実施形態に係るバッテリ搭載構造が適用された電動車両の車室フロアの下側の構造を示す、斜め下側から見た斜視図である。
【図2】上記車両の車室フロアの下側の構造を示す、車両長さ方向に沿って切断した断面図(車両側方から見た断面図)である。
【図3】バッテリユニットを示す斜視図である。
【図4】バッテリユニットの上側カバー部材及び下側カバー部材を外した状態を示す斜視図である。
【図5】バッテリユニットの第1及び第2搭載部におけるフレーム部材を示す斜視図である。
【図6】第2搭載部のフレーム部材を拡大して示す斜視図である。
【図7】斜めフレーム部及び中間フレーム部の前端部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0026】
図1及び図2は、本発明の実施形態に係るバッテリ搭載構造が適用された電動車両(本実施形態では、電気自動車)の車室フロア1の下側の構造を示す。この車両についての前、後、左、右、上及び下を、それぞれ単に前、後、左、右、上及び下という。
【0027】
上記車室フロア1は、フロントフロア部1aと、該フロントフロア部1aよりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部1bとから構成されている。すなわち、フロントフロア部1aとリヤフロア部1bとの間にキックアップ部1cが設けられ、このキックアップ部1cにより、リヤフロア部1bの高さ位置がフロントフロア部1aよりも高くなっている。
【0028】
リヤフロア部1bの上には後席シート(図示せず)が配置されており、フロントフロア部1aの後部が、該後席シートに着座した乗員の足置き場1dであって、フロントフロア部1aの前部よりも下側の高さ位置に位置する。フロントフロア部1aの前部の上には、運転席シート及び助手席シート(共に図示せず)が車幅方向に並んで配置される。
【0029】
フロントフロア部1aの前端部は、ダッシュパネル2の下端部に連結されている。フロントフロア部1aの車幅方向両端部は、車両長さ方向(前後方向)に延びる左右一対のサイドシル(図示せず)に連結されている。
【0030】
フロントフロア部1aの下面における車幅方向両端部よりも車幅方向内側の部分には、車両長さ方向に延びる左右一対のフロントフロアフレーム7が設けられている。各フロントフロアフレーム7は、後方に向かって車幅方向内側に僅かに傾斜している。すなわち、左右のフロントフロアフレーム7の間隔が後方に向かって小さくなっている。左右のフロントフロアフレーム7の前端部は、左右のフロントサイドフレーム8の後端部にそれぞれ接続されている。
【0031】
リヤフロア部1bの後端部は、荷室フロア3の前端部に繋がる。この荷室フロア3には、スペアタイヤパン3aが下側に膨出するように形成されている。リヤフロア部1b及び荷室フロア3の下面における車幅方向両端部には、車両長さ方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム9がそれぞれ設けられている。左右のリヤサイドフレーム9の前端部は、上記左右のサイドシルの後端部にそれぞれ連結されている。リヤフロア部1bの下面の後端部には、車幅方向に延びかつ上記左右のリヤサイドフレーム9同士を連結するクロスメンバ10が設けられている。左右のリヤサイドフレーム9の間隔は、左右のフロントフロアフレームの間隔よりも大きい。
【0032】
図3は、上記車室フロア1の下側に搭載されたバッテリユニット21を示す。上記車両(車室フロア1の下側)に搭載された該バッテリユニット21は、複数(本実施形態では、14個)のバッテリモジュール22(図4参照)がユニット化されてなるものである。すなわち、車室フロア1の下側に、複数のバッテリモジュール22がユニット化された状態で搭載されている。バッテリユニット21は、フロントフロア部1aの下側に搭載された第1搭載部21aと、該第1搭載部21aの後側に連続して設けられかつ上記リヤフロア部1bの下側に搭載された第2搭載部21bとを有している。
【0033】
尚、以下に説明するバッテリユニット21についての前、後、左、右、上及び下は、それぞれ、バッテリユニット21が上記車両に搭載された状態での前、後、左、右、上及び下のことであり、上記車両についての前、後、左、右、上及び下と同じである。
【0034】
上記バッテリユニット21は、上側カバー部材23と下側カバー部材24とを有し、上記複数のバッテリモジュール22の周囲が上側カバー部材23及び下側カバー部材24で覆われている。すなわち、上側及び下側カバー部材23,24間に、バッテリモジュール22及び後述のフレーム部材40,60が収容される空間が形成されている。但し、フレーム部材40,60の一部は、上側カバー部材23の周縁部と下側カバー部材24の周縁部との間から外側にはみ出しており、これにより、フレーム部材40,60の外側面の一部が外気に面している。
【0035】
そして、バッテリユニット21は、該バッテリユニット21内(バッテリモジュール22が収容される空間)に空気(外気)を取り入れるための空気取入れ口37と、該取り入れた空気を排出するための空気排出口38と、該空気の取入れ及び排出を行うためのファン(図示せず)とを有している。上記空気取入れ口37及び上記空気排出口38は、上側カバー部材23の前端部及び後端部にそれぞれ形成されており、上記ファンは、上記空気排出口38の近傍に配設される。そして、上記ファンの作動により、空気取入れ口37より空気(外気)が取り入れられ、その空気が、バッテリユニット21内部におけるバッテリモジュール22と上側カバー部材23及び下側カバー部材24との間を前側から後側へと流れて空気排出口38から排出されることで、バッテリユニット21内(バッテリモジュール22)が冷却される。
【0036】
上側カバー部材23は、前側から順に、第1部23a、第2部23b及び第3部23cに分割されており、第1部23a及び第2部23bは第1搭載部21aに位置し、第3部23cは第2搭載部21bに位置する。第1部23aは、第1搭載部21aの4つのバッテリモジュール22の上側に位置し、第2部23bは、後述の電子部品装着部27の上側に位置する。第3部23cの上面は、フロントフロア部1a及びリヤフロア部1bの高さ位置に対応して、第1部23a及び第2部23bの上面よりも上側の高さ位置に位置する。また、下側カバー部材24は、第1部24a及び第2部24bに分割されており、第1部24aは第1搭載部21aに位置し、第2部24bは第2搭載部21bに位置する。下側カバー部材24の第1部24a及び第2部24bの下面は同じ高さ位置にある。
【0037】
上側カバー部材23の第3部23cの上面には、蓋部材25が設けられている。この蓋部材25は、不図示の安全プラグをプラグ受け35(図4参照)に差し込むために第3部23cの上面に設けられたプラグ差込み用孔(図示せず)を覆っている。この安全プラグは、安全上の観点から、バッテリユニット21の製造時に高圧回路の一部を遮断しておくためのものであり、安全プラグをプラグ受け35に差し込むことで、遮断されていた箇所が接続されることになる。バッテリユニット21の車両搭載前は、蓋部材を取り付けないで、プラグ差込み用孔を開放しておく。そして、そのバッテリユニット21を車室フロア1の下側に搭載した後に、車室側から安全プラグをプラグ受け35に差し込む。すなわち、後席シート下側におけるリヤフロア部1bにはサービスホールが形成されており、このサービスホール及びプラグ差込み用孔を介して、安全プラグをプラグ受け35に差し込み、しかる後にプラグ差込み用孔を蓋部材25により覆う。
【0038】
バッテリユニット21の前端部には、バッテリユニット21と上記車両に搭載された車両駆動モータとの間に介在するインバータと、該バッテリユニット21と、を電気的に接続するためのインバータ接続用端子31が配設されている。このインバータ接続用端子31は、後述のフレーム部材40における枠状フレーム部41の前部41aに設けたインバータ接続用端子支持部44に支持されている。また、バッテリユニット21の後端部には、上記車両の外側面に設けられかつ該バッテリユニット21のバッテリモジュール22を充電する際に外部電源と接続される電力入力端子と、該バッテリユニット21と、を電気的に接続するための電力入力用端子32が配設されている。この電力入力用端子32は、後述のフレーム部材60の補強フレーム部68(電力入力用端子支持部73)に支持される。
【0039】
図4に示すように、バッテリユニット21における複数のバッテリモジュール22は、同一形状であり、バッテリモジュール22の長手方向から見た断面形状が長方形である。つまり、各バッテリモジュール22は略直方体形状をなしている。各バッテリモジュール22は、その内部に複数(百ないし数百個程度)の円筒状のセルを収容するものである。バッテリモジュール22において上記長方形の長辺が延びる方向を幅方向といい、上記長方形の短辺が延びる方向を厚み方向という。
【0040】
バッテリユニット21の第1搭載部21aにおいては、上記バッテリモジュール22が、その長手方向が車幅方向と一致しかつ上記断面における長方形の短辺が縦辺となる(バッテリモジュール22の厚み方向が上下方向と一致しかつバッテリモジュール22の幅方向が車両長さ方向と一致する)ように、車両長さ方向に並んで複数(本実施形態では、4個)配置されている。一方、第2搭載部21bにおいては、上記バッテリモジュール22が、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となる(バッテリモジュール22の幅方向が上下方向と一致しかつバッテリモジュール22の厚み方向が車幅方向と一致する)ように、車幅方向に並んで複数(本実施形態では、10個)配置されている。
【0041】
第1搭載部21aは、例えばバッテリモジュール22に対する充放電制御等に関連する、ICや、抵抗、リレー等の電子部品(図示せず)が装着される電子部品装着部27を有している。上記車両に搭載されたバッテリユニット21の第1搭載部21aにおける該電子部品装着部27は、フロントフロア部1aの後部(後席シートに着座した乗員の足置き場1d)の下側に位置する。そして、第1搭載部21aにおけるフロントフロア部1aの前部の下側位置(つまり電子部品装着部27の前側)に、上記4つのバッテリモジュール22が配置されることになる。
【0042】
上記電子部品装着部27は、装着される電子部品の形状に対応した形状をなす上面を有するトレイ28を含む。このトレイ28上に上記電子部品が装着される。そして、上記車両に搭載されたバッテリユニット21の第1搭載部21aにおける電子部品装着部27のトレイ28に装着された電子部品の最大高さ位置は、該第1搭載部21aにおけるバッテリモジュール22の上面よりも低い位置にある。これにより、上記の如く、フロントフロア部1aの後部(後席シートに着座した乗員の足置き場1d)を、フロントフロア部1aの前部よりも下側の高さ位置に位置させることができる。
【0043】
本実施形態では、複数のバッテリモジュール22が、図5に示すようなフレーム部材40,60を介してユニット化されてバッテリユニット21とされる。第1搭載部21aは、該第1搭載部21aにおける複数のバッテリモジュール22及び上記電子部品装着部27のトレイ28を支持するフレーム部材40を有し、第2搭載部21bは、該第2搭載部21bにおける複数のバッテリモジュール22を支持するフレーム部材60を有している。
【0044】
第1搭載部21aのフレーム部材40は、前部41a、後部41b及び左右一対の側部41cを含む枠状フレーム部41を有する。枠状フレーム部41の前部41aは車幅方向に延びて、その両端部が前後方向に延びる左右の側部41cの前端部とそれぞれ連結されている。枠状フレーム部41の後部41bは、左右の側部41cよりも車幅方向外側まで延びており、両側部41cは、後部41bの車幅方向中間部に連結されている。枠状フレーム部41の前部41aには、インバータ接続用端子31を支持するインバータ接続用端子支持部44が設けられている。枠状フレーム部41の後部41b及び両側部41cは、断面長方形で内部が中空とされている。
【0045】
また、上記フレーム部材40は、枠状フレーム部41の左右の側部41cの前後方向中間位置(4箇所)において、該両側部41c同士を連結する4つの中間フレーム部42を更に有する。これら4つの中間フレーム部42及び枠状フレーム部41の前部41aは、第1搭載部21aの4つのバッテリモジュール22の幅方向の端部の下部を支持する。上記4つの中間フレーム部42のうち最後部の中間フレーム部42は、第1搭載部21aの4つのバッテリモジュール22のうちの最後部のバッテリモジュール22を支持することに加えて、枠状フレーム部41の後部41bと共に上記トレイ28を支持する。すなわち、トレイ28は、最後部の中間フレーム部42及び後部41bにそれぞれ設けたトレイ支持部45に支持される。最後部を除く3つの中間フレーム部42は、相隣接するバッテリモジュール22間に位置して、各バッテリモジュール22の幅方向の端部の下部を支持するとともに、各バッテリモジュール22のセット位置を区画する役割をも有する。
【0046】
また、フレーム部材40は、枠状フレーム部41の左右の側部41c間の中央を前後方向に延びかつ第1搭載部21aのバッテリモジュール22の上部を支持する上部フレーム部43を更に有する。この上部フレーム部43は、中間フレーム部42に支柱46を介して支持されるとともに、その前端が上記インバータ接続用端子支持部43に支持されている。上部フレーム部43の前寄りの位置には、上記インバータ接続用端子31から延びる配線が接続される接続端子33を支持する接続端子支持部47が設けられている。
【0047】
上記枠状フレーム部41の両側部41cの車幅方向外側の面には、左右のフロントフロアフレーム7にそれぞれ締結固定される固定部48が4つずつ設けられている。最も前側の左右2つの固定部48は、フロントフロアフレーム7とフロントサイドフレーム8との連結部に固定される。最も後側の左右2つの固定部48は、枠状フレーム部41の後部41bにも結合されている。これらの固定部48が左右のフロントフロアフレーム7に締結固定されることで、第1搭載部21aが左右のフロントフロアフレーム7に支持されることになる。
【0048】
上記枠状フレーム部41の後部41bの左右両端部には、左右のリヤサイドフレーム9の前端部(サイドシルとの連結部)に締結固定される固定部49がそれぞれ設けられている。枠状フレーム部41の後部41bは、第2搭載部21bのフレーム部材60における後述の下部枠状フレーム部61の前部61aと連結されて一体化されているため、上記両固定部49が左右のリヤサイドフレーム9にそれぞれ締結固定されることで、第2搭載部21bがリヤサイドフレーム9に支持されることになる。
【0049】
図5及び図6に示すように、上記第2搭載部21bのフレーム部材60は、車幅方向に延びかつ複数のバッテリモジュール22の前端部の下部を支持する前部61a、車幅方向に延びかつ該複数のバッテリモジュール22の後端部の下部を支持する後部61b、及び、上記前部61a及び後部61bの車幅方向両端部同士をそれぞれ連結し、かつ該複数のバッテリモジュール22のうちの車幅方向両端に位置する2つのバッテリモジュール22の車幅方向外側端部の下部を支持する左右一対の側部61cを含む下部枠状フレーム部61を有する。この下部枠状フレーム部61の両側部61cの間隔は、上記第1搭載部21aのフレーム部材40における枠状フレーム部41の両側部41cの間隔よりも大きい。すなわち、枠状フレーム部41の両側部41cの間隔が、下部枠状フレーム部61の両側部61cの間隔よりも小さく、下部枠状フレーム部61の両側部61cが枠状フレーム部41の両側部41cよりも車幅方向外側にそれぞれ位置している。
【0050】
上記下部枠状フレーム部61の前部61aは、断面長方形で内部が中空の2つの部材61dが前後方向に重ねられて一体化されたものである。これら2つの部材61dの断面における長方形の短辺が縦辺となっている。また、下部枠状フレーム部61の後部61bは、断面長方形で内部が中空の2つの部材61eが前後方向に重ねられて一体化されたものである。但し、枠内側の部材61eの断面における長方形の短辺が縦辺となっているが、枠外側の部材61eの断面における長方形の長辺が縦辺となっている。さらに、下部枠状フレーム部61の各側部61cは、断面長方形で内部が中空の2つの部材61fが車幅方向に重ねられて一体化されたものである。枠内側の部材61fの断面における長方形の短辺が縦辺となっているが、枠外側の部材61fの断面における長方形の長辺が縦辺となっている。
【0051】
また、上記第2搭載部21bのフレーム部材60は、上記複数のバッテリモジュール22の後端部の上部を支持する後側上部フレーム部62と、該後側上部フレーム部62と上記下部枠状フレーム部61の後部61bとを連結する連結フレーム部63と、前側に向かって下側に傾斜して延び、該連結フレーム部63の上部と上記下部枠状フレーム部61の前部61aとを連結する斜めフレーム部64と、上記下部枠状フレーム部61の前部61aと後部61bとを連結する中間フレーム部65と、下部枠状フレーム部61の両側部61cの前後方向中央部同士を連結する中央フレーム部66と、上記複数のバッテリモジュール22の前端部の上部を支持する前側上部フレーム部67とを更に有する。
【0052】
上記中間フレーム部65は、相隣接するバッテリモジュール22間に位置して(全部で9つある)、各バッテリモジュール22の厚み方向の端部の下部を支持するとともに、各バッテリモジュール22のセット位置を区画する役割をも有する。各中間フレーム部65の前後方向中央部は、上記中央フレーム部66によって支持されている。
【0053】
上記前側上部フレーム部67は、左から3番目と7番目の中間フレーム部65の前端部及び下部枠状フレーム部61の両側部61cに支柱70を介して、車幅方向に延びるように支持される。前側上部フレーム部67の前端には、第2搭載部21bのバッテリモジュール22の前端面の上部と係合する9つの係合部67aが形成されている。各係合部67aは、相隣接する2つのバッテリモジュール22の前端面の上部と係合する。また、前側上部フレーム部67には、上記安全プラグに差し込まれるプラグ受け35(図4参照)が支持されるプラグ受け支持部71が設けられている。
【0054】
上記連結フレーム部63及び上記斜めフレーム部64は、互いに車幅方向に間隔をあけて複数(本実施形態では、4つ)設けられている。4つの斜めフレーム部64は、左から2番目及び3番目のバッテリモジュール22間、左から4番目及び5番目のバッテリモジュール22間、左から6番目及び7番目のバッテリモジュール22間、及び、左から8番目及び9番目のバッテリモジュール22間にそれぞれ位置する。最も左側の連結フレーム部63及び斜めフレーム部64は、左から2番目の中間フレーム部65と車幅方向において同じ位置に位置し、左から2番目、3番目及び4番目(最も右側)の連結フレーム部63及び斜めフレーム部64は、それぞれ、左から4番目、6番目及び8番目の中間フレーム部65と車幅方向において同じ位置に位置する。そして、図7に示すように、最も左側の斜めフレーム部64の前端部は、下部枠状フレーム部61の前部61aに連結されるとともに、左から2番目の中間フレーム部65の前端部(下部枠状フレーム部61の前部61aに連結される)にも連結されている。同様に、左から2番目、3番目及び4番目(最も右側)の斜めフレーム部64の前端部は、それぞれ、左から4番目、6番目及び8番目の中間フレーム部65の前端部に連結されている。すなわち、各斜めフレーム部64は、該斜めフレーム部64と車幅方向において同じ位置にある中間フレーム部65と一体化されてなる。尚、斜めフレーム部64の後端部は、連結フレーム部63の上部ではなくて、後側上部フレーム部62の、車幅方向において斜めフレーム部64と同じ位置に連結されるようにしてもよい。
【0055】
上記最も左側の斜めフレーム部64(及び最も左側の連結フレーム部63)は、上記第1搭載部21aのフレーム部材40における枠状フレーム部41の左側側部41cと車幅方向において同じ位置に位置し、最も右側の斜めフレーム部64(及び最も右側の連結フレーム部63)は、上記枠状フレーム部41の右側側部41cと車幅方向において同じ位置に位置している。
【0056】
上記後側上部フレーム部62の断面は逆L字状をなし、その両端面は三角形状をなしている。後側上部フレーム部62の後面には、最も左側の連結フレーム部63と最も右側の連結フレーム部63との間の全体に亘って車幅方向に延びる補強フレーム部68が、後側上部フレーム部62と一体化されて設けられている。この補強フレーム部68は、後側上部フレーム部62の一部と見做すことができる。この補強フレーム部68に各連結フレーム部63の上端部が連結されている。最も左側の連結フレーム部63及び最も右側の連結フレーム部63の上端部は、補強フレーム部68の車幅方向両端面と後側上部フレーム部62の後面における補強フレーム部68が存在しない部分とに連結され、左から2番目及び3番目の連結フレーム部63は、補強フレーム部68の下面に連結されている。
【0057】
上記補強フレーム部68は、上側カバー部材23の後端部に設けられた上記空気排出口38からバッテリユニット21の外側に突出している。この補強フレーム部68の後面には、上記クロスメンバ10に締結固定される3つの固定部72と、上記電力入力用端子32を支持する電力入力用端子支持部73とが設けられている。上記固定部72がクロスメンバ10に締結固定されかつ上記固定部49がリヤサイドフレーム9に締結固定されることで、第2搭載部21bが、クロスメンバ10及び第1搭載部21aのフレーム部材40における枠状フレーム部41の後部41bを介して、リヤサイドフレーム9に支持されることになる。そして、上記固定部48のフロントフロアフレーム7への締結固定並びに上記固定部49のリヤサイドフレーム9への締結固定及び上記固定部72のクロスメンバ10への締結固定によって、バッテリユニット21が、車体の骨格となるフロントフロアフレーム7及びリヤサイドフレーム9に支持されて、バッテリユニット21の支持性が向上する。
【0058】
上記バッテリユニット21が搭載された上記車両の後突時には、第2搭載部21bがスペアタイヤパン3aから衝撃力を受ける。しかし、第2搭載部21bは、そのような衝撃力を受けても、上記の構成によって変形し難くなっている。特に、連結フレーム部63の上部と下部枠状フレーム部61の前部61aとを連結する斜めフレーム部64が複数(本実施形態では、4つ)設けられているとともに、これら斜めフレーム部64のうちの2つ(最も左側の斜めフレーム部64及び最も右側の斜めフレーム部64)は、それぞれ第1搭載部21aのフレーム部材40における枠状フレーム部41の両側部41cと車幅方向において同じ位置に位置しているので、第1搭載部21aのフレーム部材40を利用して、第2搭載部21bのフレーム部材60の変形をより一層効果的に防止することができる。また、斜めフレーム部64が、該斜めフレーム部64と車幅方向において同じ位置にある中間フレーム部65と一体化されてなることも、フレーム部材60の変形をより一層効果的に防止する。
【0059】
したがって、本実施形態では、フロントフロア部1aと該フロントフロア部1aよりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部1bとから構成された車室フロア1の下側に搭載された、長手方向から見た断面形状が長方形でかつ同一形状の複数のバッテリモジュール22がユニット化されてなるバッテリユニット21における、フロントフロア部1a下側に位置する第1搭載部21aにおいては、バッテリモジュール22を搭載するための空間の高さを大きく確保することが困難であるので、バッテリモジュール22を、その長手方向が車幅方向と一致しかつ上記断面における長方形の短辺が縦辺となるように、車両長さ方向に並んで複数配置し、リヤフロア部1b下側に位置する第2搭載部21bにおいては、バッテリモジュール22を搭載するための空間の高さを大きく確保することが可能であるので、バッテリモジュール22を、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となるように、車幅方向に並んで複数配置するようにしたので、バッテリモジュール22の搭載空間の高さに応じて同一形状のバッテリモジュール22を効率良く配置することができて、出来る限り多くのバッテリモジュール22を搭載することができるようになる。
【0060】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【0061】
例えば、上記実施形態では、第1搭載部21aが電子部品装着部27を有しているが、これは必ずしも必要ではなく、電子部品装着部27の位置にバッテリモジュール22を搭載するようにしてもよい。但し、この場合、後席シートに着座した乗員の足置き場1dの高さ位置が上がる可能性がある。
【0062】
また、上記実施形態では、複数のバッテリモジュール22をフレーム部材40,60を介してユニット化しているが、フレーム部材40,60に代えて、例えばトレイ等によってバッテリモジュール22をユニット化するようにしてもよい。
【0063】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明は、車室フロアの下側に同一形状の複数のバッテリモジュールがユニット化された状態で搭載された電動車両(電気自動車等)のバッテリ搭載構造に有用である。
【符号の説明】
【0065】
1 車室フロア
1a フロントフロア部
1b リヤフロア部
7 フロントフロアフレーム
9 リヤサイドフレーム
21 バッテリユニット
21a 第1搭載部
21b 第2搭載部
22 バッテリモジュール
27 電子部品装着部
40 第1搭載部のフレーム部材
41 枠状フレーム部
60 第2搭載部のフレーム部材
61 下部枠状フレーム部
62 後側上部フレーム部
63 連結フレーム部
64 斜めフレーム部
65 中間フレーム部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロントフロア部と該フロントフロア部よりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部とから構成された車室フロアの下側に、長手方向から見た断面形状が長方形でかつ同一形状の複数のバッテリモジュールがユニット化された状態で搭載された電動車両のバッテリ搭載構造であって、
上記複数のバッテリモジュールがユニット化されてなるバッテリユニットは、上記フロントフロア部の下側に搭載された第1搭載部と、該第1搭載部の後側に連続して設けられかつ上記リヤフロア部の下側に搭載された第2搭載部とを有し、
上記第1搭載部においては、上記バッテリモジュールが、その長手方向が車幅方向と一致しかつ上記断面における長方形の短辺が縦辺となるように、車両長さ方向に並んで複数配置され、
上記第2搭載部においては、上記バッテリモジュールが、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となるように、車幅方向に並んで複数配置されていることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項2】
請求項1記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記第1搭載部は、上記フロントフロア部の下面に設けられた左右一対のフロントフロアフレームに支持され、
上記第2搭載部は、上記左右のフロントフロアフレーム間よりも広い間隔で上記リヤフロア部の下面に設けられた左右一対のリヤサイドフレームに支持されていることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項3】
請求項1又は2記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記第1搭載部は、電子部品が装着される電子部品装着部を有し、
上記第1搭載部の電子部品装着部に装着された電子部品の最大高さ位置が、該第1搭載部におけるバッテリモジュールの上面よりも低い位置にあることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項4】
請求項3記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記リヤフロア部の上に後席シートが配置され、
上記フロントフロア部の後部が該フロントフロア部の前部よりも下側の高さ位置に位置し、
上記第1搭載部の電子部品装着部は、上記フロントフロア部の後部の下側に位置することを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1つに記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記第2搭載部は、該第2搭載部における複数のバッテリモジュールを支持するフレーム部材を有し、
上記フレーム部材は、上記第2搭載部における複数のバッテリモジュールの前端部の下部を支持する前部、該複数のバッテリモジュールの後端部の下部を支持する後部、及び、該複数のバッテリモジュールのうちの車幅方向両端に位置する2つのバッテリモジュールの車幅方向外側端部の下部をそれぞれ支持する左右一対の側部を含む下部枠状フレーム部と、上記複数のバッテリモジュールの後端部の上部を支持する上部フレーム部と、該上部フレーム部と上記下部枠状フレーム部の後部とを連結する連結フレーム部と、該連結フレーム部の上部又は上部フレーム部と上記下部枠状フレーム部の前部とを連結する斜めフレーム部とを有していることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項6】
請求項5記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記第1搭載部は、該第1搭載部における複数のバッテリモジュールを支持するフレーム部材を有し、
上記第1搭載部のフレーム部材は、前部、後部及び左右一対の側部を含む枠状フレーム部を有し、
上記枠状フレーム部の後部が、上記第2搭載部のフレーム部材における下部枠状フレーム部の前部に連結され、
上記枠状フレーム部の両側部の間隔が、上記下部枠状フレーム部の両側部の間隔よりも小さくされ、
上記斜めフレーム部は、互いに車幅方向に間隔をあけて複数設けられており、
上記複数の斜めフレーム部のうちの2つは、それぞれ上記枠状フレーム部の両側部と車幅方向において同じ位置に位置していることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項7】
請求項5又は6記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記第2搭載部のフレーム部材は、少なくとも上記斜めフレーム部と車幅方向において同じ位置で上記下部枠状フレーム部の前部と後部とを連結する中間フレーム部を更に有し、
上記斜めフレーム部は、該斜めフレーム部と車幅方向において同じ位置にある上記中間フレーム部と一体化されてなることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2011−251620(P2011−251620A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−126568(P2010−126568)
【出願日】平成22年6月2日(2010.6.2)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】