電気自動車のバッテリ支持構造
【課題】車室のフロアの剛性確保と、該フロアの下方に配設したバッテリの支持剛性向上とを両立させると共に、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる電気自動車のバッテリ支持構造を提供することを目的とする。
【解決手段】車室３のフロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部５２を設け、バッテリ２０を支持する支持部として、バッテリ２０の嵌合凸部２１と嵌合可能なバッテリ嵌合孔５２ａを設けると共に、突出部５２の中空部には、バッテリ２０と、モータ２、インバータ３４、及び充電器３５とを接続するケーブル３２を設けた。
【解決手段】車室３のフロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部５２を設け、バッテリ２０を支持する支持部として、バッテリ２０の嵌合凸部２１と嵌合可能なバッテリ嵌合孔５２ａを設けると共に、突出部５２の中空部には、バッテリ２０と、モータ２、インバータ３４、及び充電器３５とを接続するケーブル３２を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車室のフロアの下方にバッテリを配設した電気自動車のバッテリ支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車の車両用補機であるバッテリを、車室のフロアの下方に配設したものが知られている（下記特許文献１参照）。下記特許文献１では、トレイ部材とカバー部材とからなるバッテリケースにバッテリが収納されており、このバッテリケースが車体側のサイドメンバやクロスメンバに締結されることにより、バッテリは、フロアの下方で車体に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３４４６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、車室のフロアでは、車幅方向中央部の剛性を車両前後方向に亘って高めることにより、フロア全体の剛性を確保することが行われている。
【０００５】
上記特許文献１の場合、上述したようにサイドメンバやクロスメンバにバッテリケースを締結することによって、バッテリの支持剛性向上を図っている。しかしながら、バッテリケース、サイドメンバ、及びクロスメンバからなるバッテリ支持構造は、フロアの車幅方向中央部と車両前後方向に亘って連結されるようにはなっておらず、それ故、バッテリ支持構造がフロアの車幅方向中央部の剛性に十分寄与することができないという問題がある。従って、上記特許文献１では、フロアの剛性を確保するための構成が別途必要であった。
【０００６】
また、従来より、車室のフロアの下方にバッテリを配設した場合、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースをいかにして確保するかが課題となっている。しかしながら、上記特許文献１では、接続部材の設置に関する構成について何ら開示されていない。
【０００７】
この発明は、車室のフロアの剛性確保と、該フロアの下方に配設したバッテリの支持剛性向上とを両立させると共に、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる電気自動車のバッテリ支持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】
【０００８】
この発明の電気自動車のバッテリ支持構造は、車室のフロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部を設け、該突出部に、バッテリを支持する支持部を設けると共に、上記突出部の中空部には、上記バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を設けたものである。
【０００９】
この構成によれば、フロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる突出部を設けたことにより、フロアの車幅方向中央部における剛性を車両前後方向に亘って向上させることができ、フロア全体の剛性を確保することができる。さらに、この突出部に、バッテリを支持するための支持部を設けたことで、突出部を利用してバッテリの支持剛性を向上させることもできる。つまり、フロアの剛性確保と、バッテリの支持剛性向上とを両立させることができる。
【００１０】
そして、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を突出部の中空部に設けたことで、突出部の中空部を、バッテリと車両用補機とを接続するためのスペースとして利用することができる。従って、この場合、フロアの剛性を確保しつつ、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、上記接続部材が、上記バッテリと上記車両用補機とを電気的に接続するケーブルであり、上記突出部を介して上記バッテリと上記ケーブルとを接続したものである。
【００１２】
この構成によれば、フロアの剛性を確保しつつ、ケーブルの設置スペースを確保することができる。また、バッテリとケーブルとの接続状態を突出部により安定化させることができ、バッテリとケーブルとの接続にあたり、突出部を有効利用することができる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、上記突出部に、上記支持部として、上記バッテリとの嵌合によりこれを支持するバッテリ嵌合孔を設ける一方、上記バッテリには、上記ケーブルと接続するためのコネクタを設け、該コネクタは、上記バッテリ嵌合孔を通って上記中空部内で上記ケーブルと接続されるものである。
【００１４】
この構成によれば、バッテリとケーブルとの接続箇所が車外に露出することを防止でき、該接続箇所を確実に保護することができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、上記突出部の中空部を車室内側から覆う蓋部材を設け、該蓋部材を上記フロアに対し着脱可能としたものである。
【００１６】
この構成によれば、バッテリの交換を容易に行うことができる他、中空部内のメンテナンス性向上を図ることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記車両用補機、上記接続部材を、それぞれバッテリ冷却用の空調装置、該空調装置からの冷却風を上記バッテリに送風するダクトとしたものである。
【００１８】
この構成によれば、空調装置からの冷却風を利用してバッテリを冷却することができる。また、フロアの剛性を確保しつつ、ダクトの設置スペースを確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、車室のフロアの剛性確保と、該フロアの下方に配設したバッテリの支持剛性向上とを両立させると共に、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るバッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す斜視図。
【図２】バッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図６】下部支持メンバの取付け構造を示す断面図。
【図７】フロアカバーの取付け構造を示す分解斜視図。
【図８】車両前突時の荷重伝達経路を説明するための平面図。
【図９】車両前突時の荷重伝達経路を説明するための側断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るバッテリ支持構造を示す断面図。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリ支持構造を示す側断面図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の実施形態に係るバッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す斜視図であり、図２は、同平面図である。また、図３〜図５は、それぞれ図２のＡ−Ａ線矢視断面図、Ｂ−Ｂ線矢視断面図、Ｃ−Ｃ線矢視断面図であり、図６は、下部支持メンバの取付け構造を示す断面図、図７は、フロアカバーの取付け構造を示す分解斜視図である。なお、図中において矢印（Ｆ）は車体前方、矢印（Ｒ）は車体後方を示す。
【００２２】
本実施形態に係る電気自動車１は、図１〜図３、図７に示すように、車両後部に後輪Ｗｒを回転駆動させる車両用補機としてのモータ２、２を備えており、このモータ２を駆動源として車両を走行させることができるようになっている。
【００２３】
また、電気自動車１では、その車室３の前部にダッシュパネル４を備えている。このダッシュパネル４は、車室３のフロア面５１を形成するフロアパネル５の前端部から立ち上がるように配設され、車室３の前壁部を構成している。
【００２４】
そして、車室３より車両前方には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム６が配設されている。フロントサイドフレーム６は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム部６１、６１と、該サイドフレーム部６１、６１の後方に位置してこれらの後端部同士を連結する連結部６２とを有しており、平面視で略Ｙ字状をなしている。
【００２５】
また、本実施形態では、フロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部５２が設けられており、図４に示すように、フロントサイドフレーム６の連結部６２の後端部は、ダッシュパネル４を介して突出部５２の前端部と連結されている。
【００２６】
さらに、フロントサイドフレーム６の下方には、前輪Ｗｆのサスペンション装置を構成するロアアーム７を支持するためのサブフレーム８が配設されている。サブフレーム８は、その前端部がフロントサイドフレーム６の下部に連結部材９を介して連結されると共に、その後端部がボルト、ナット等の締結部材１０（図２、図３参照）により、突出部５２の前端部に連結されている。
【００２７】
また、フロア面５１の下面部では、フロントサイドフレーム６と突出部５２との連結部に、該連結部から車幅方向外側に向かって延びる左右一対のトルクボックス部材１１、１１が配設されており、フロアパネル５とトルクボックス部材１１とによって車幅方向に延びる閉断面１２、１２が形成されている。ここで、トルクボックス部材１１は、その前面部が図１、図２、図４に示すように、前輪Ｗｆを覆うホイールハウス１３（図４参照）の形状に合わせて円弧状をなしており、車幅方向外側に向かうにつれて閉断面１２の断面積が徐々に小さくなるように形成されている。
【００２８】
また、フロア面５１の下面部では、トルクボックス部材１１、１１の車両後方に、突出部５２の側面部から車幅方向外側に向かって延びる左右一対のクロスメンバ１４、１４が配設されており、フロアパネル５とクロスメンバ１４とによって車幅方向に延びる閉断面１５が形成されている。
【００２９】
一方、フロア面５１の上面部では、図１〜図３、図５〜図７に示すように、車幅方向に延びるクロスメンバ１６、１６が配設され、フロアパネル５とクロスメンバ１６とにより、車幅方向に沿って連続する同一断面形状の閉断面１７（図３参照）が形成されている。ここで、連続する閉断面とは、閉断面１２、１５等のように突出部５２によって途中で途切れることなく、車体の略全幅に亘って連続して延びていることを意味する。
【００３０】
また、クロスメンバ１４、１４の車両後方には、リヤフレーム１８が配設されている。リヤフレーム１８は、車幅方向に延びるクロスメンバ部１８ａと、クロスメンバ部１８ａの一部から車両後方に分岐して延びる左右一対のリヤサイドフレーム部１８ｂとを有し、このリヤフレーム１８とフロアパネル５とによって閉断面１９が形成されている。
【００３１】
また、フロアパネル５の下方において、上述したトルクボックス部材１１とクロスメンバ１４との間、及びクロスメンバ１４とクロスメンバ部１８ａとの間には、上述したモータ２の電源となる車両用補機としてのバッテリ２０を収納するバッテリ収納部３０が設けられており、本実施形態では、このバッテリ収納部３０が左右両側にそれぞれ２箇所ずつ合計４箇所設けられている。そして、バッテリ収納部３０の車幅方向外側端部には、該バッテリ収納部３０と車外とを連通させる連通部３１が形成され、この連通部３１により、車両側方からバッテリ２０を着脱することが可能となっている。
【００３２】
さらに、突出部５２の側面には、バッテリ収納部３０の位置に対応して、バッテリ嵌合孔５２ａが形成されている。
【００３３】
一方、バッテリ２０は、その側面の一部に、図１、図２、図５に示すような嵌合凸部２１を有しており、この嵌合凸部２１が、上述した突出部５２のバッテリ嵌合孔５２ａと嵌合可能とされている。そして、嵌合凸部２１には、接続端子としてのコネクタ２２が取付けられている。
【００３４】
本実施形態では、バッテリ２０の嵌合凸部２１をバッテリ嵌合孔５２ａに嵌合させることで、バッテリ嵌合孔５２ａはバッテリ２０の側面部を支持する支持部として機能するようになっており、上記嵌合によってバッテリ２０を車体で支持することができるようになっている。
【００３５】
また、突出部５２の中空部には、バッテリ２０のコネクタ２１と接続可能なケーブル３２を配設しており、ジャンクションボックス３３を介して後述するインバータ３４や充電器３５に接続されている。
【００３６】
ここで、クロスメンバ部１８ａやリヤサイドフレーム部１８ｂにより囲まれた空間内には、インバータ３４や充電器３５の他、モータ２、２が配設されている。このうち、モータ２、２は、車幅方向に延びる支持メンバ３６により、リヤサイドフレーム部１８ｂに支持されると共に、モータ２の駆動力を伝達するドライブシャフト３７を介して後輪Ｗｒに連結されている。
【００３７】
また、インバータ３４は、各モータ２、２に接続されており、乗員のアクセルペダル（図示せず）の操作に応じてモータ２の回転数やトルクを制御するようになっている。なお、充電器３５は、車外の電源（例えば、家庭用電源）と接続可能な接続部材であり、車外の電源から供給される電力でバッテリ２０を充電することが可能になっている。
【００３８】
また、バッテリ収納部３０に収納されたバッテリ２０の前後に位置するトルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａには、それぞれ連通部３１の近傍に前後ガイド支持メンバ３８が設けられ、さらに、前後ガイド支持メンバ３８の車幅方向内側には、車幅方向に延びる下部支持メンバ３９が配設されている。
【００３９】
これら前後ガイド支持メンバ３８及び下部支持メンバ３９は、いずれも、図１〜図６に示すように、バッテリ２０の角部の形状に合わせて側面視で略Ｌ字状をなしており、これによって、バッテリ２０の車両前後方向及び上下の位置を規制するようになっている。
【００４０】
また、前後ガイド支持メンバ３８は、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａの車幅方向外側端部に固着されている。一方、下部支持メンバ３９は、図５、図６に示すように、左右一対のバッテリ２０、２０に共通して設けられ、突出部５２から車両前後方向外側に延びている。そして、その車幅方向中央部がボルト、ナット等の締結部材４０により突出部５２の底面部に締結されている。バッテリ２０は、前後ガイド支持メンバ３８により車両前後方向端部が支持されると共に、下部支持メンバ３９により下方からも支持されている。
【００４１】
また、図１では便宜上図示を省略したが、フロアパネル５の車幅方向端部上方には、図２〜図５に示すように、車両前後方向に延びるサイドシル４１が設けられている。サイドシル４１は、図５に示すように、サイドシルインナ４１ａとサイドシルアウタ４１ｂとによって閉断面形状をなしており、車室３の側部に形成した乗降用開口部４２の下縁部を形成している。
【００４２】
また、図１では便宜上図示を省略したが、乗員用開口部４２には、図５に示すように、これを開閉するためのサイドドア４３が設けられており、上述した連通部３１は、乗員用開口部４２（サイドドア４３）よりも下方に設けられている。
【００４３】
そして、バッテリ嵌合孔５２ａとの嵌合によって支持された状態にあるバッテリ２０の車幅方向外側、すなわちバッテリ収納部３０の車幅方向外側には、サイドパネル４４が設けられている。サイドパネル４４は、サイドシル４１に対して着脱可能であり、サイドパネル４４をサイドシル４１に取付けることで、図５に示すように連通部３１がサイドパネル４４に覆われるようなっている。また、サイドパネル４４の車幅方向内側には、衝撃吸収部材４５が設けられている。
【００４４】
また、図１〜図６では便宜上図示を省略したが、フロアパネル５の車幅方向中央部には、突出部５２の中空部を車室３の内側から覆うフロアカバー４６が設けられており、このフロアカバー４６とフロア面５１とによって略連続したフロア面が形成されるようになっている。そして、フロアカバー４６は、ボルト、ナット等の締結部材４７により、フロアパネル５に対し着脱可能とされている。
【００４５】
本実施形態の場合、バッテリ２０を車体に取付ける際には、先ずサイドパネル４４をサイドシル４１から取外して、連通部３１を開放すると共に、フロアカバー４６をフロアパネル５から取外して、突出部５２の中空部を開放する。
【００４６】
次に、連通部３１からバッテリ２０を挿入する。この時、バッテリ２０を、連通部３１の近傍に設けた前後ガイド支持メンバ３８に沿って車幅方向内側に押し込む。これにより、前後ガイド支持メンバ３８は、バッテリ２０を連通部３１からバッテリ収納部３０に向かって案内するガイド部として機能し、この前後ガイド支持メンバ３８の案内により、バッテリ２０をバッテリ収納部３０の所定の位置に載置することができるようになっている。このため、バッテリ収納部３０に収納されたバッテリ２０は、前後ガイド支持メンバ３８及び下部支持メンバ３９によって適切に支持されると共に、嵌合凸部２１がバッテリ嵌合孔５２ａに適切に嵌合する。
【００４７】
そして、嵌合凸部２１をバッテリ嵌合孔５２ａに嵌合させた後は、車幅方向内側のコネクタ２２を、突出部５２の中空部内に配設したケーブル３２に接続する。これにより、バッテリ２０は、突出部５２（バッテリ嵌合孔５２ａ）を介してケーブル３２に接続された状態となり、ケーブル３２及びジャンクションボックス３３を介してインバータ３４、モータ２、及び充電器３５と電気的に接続される。
【００４８】
本実施形態では、フロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる突出部５２を設けたことにより、フロアパネル５の車幅方向中央部における剛性を車両前後方向に亘って向上させることができ、フロアパネル５全体の剛性を確保することができる。
【００４９】
さらに、この突出部５２に、バッテリ２０を支持するためのバッテリ嵌合孔５２ａ、下部支持メンバ３９を設けたことで、突出部５２を利用してバッテリ２０の支持剛性を向上させることもできる。つまり、フロアパネル５の剛性確保と、バッテリ２０の支持剛性向上とを両立させることができる。
【００５０】
また、バッテリ２０の前後で車幅方向に延びるトルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、及びクロスメンバ部１８ａに、バッテリ２０の車両前後方向端部を支持する前後ガイド支持メンバ３８を設けたことで、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａを利用してバッテリ２０の車両前後方向の位置を規制することができる。このため、バッテリ２０を安定的に支持することができる。
【００５１】
さらに、この場合、車両の前突等によって車両前方から荷重が入力された時には、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａ及びバッテリ２０を介して上記荷重を車両後方に伝達することが可能になる。つまり、バッテリ２０を荷重伝達部材として機能させることができ、上記荷重を車幅方向かつ車両後方により効率良く分散させることができる。
【００５２】
また、連通部３１からバッテリ収納部２０に向かってバッテリ２０を案内する前後ガイド支持メンバ３８を設けることで、車両側方からのバッテリ２０の着脱性を向上させることができる。
【００５３】
また、突出部５２から車幅方向外側に延びて、バッテリ２０を下方から支持する下部支持メンバ３９を設けたことで、バッテリ２０の上下方向の位置を規制することができる。このため、バッテリ２０を安定的に支持することができる。
【００５４】
また、本実施形態の場合、突出部５２をフロア面５１よりも下方に設けた結果、フロア面５１より上方には、車幅方向に沿って連続した閉断面を形成するクロスメンバ１６を設けることが可能になっている。このように、車幅方向に沿って連続した閉断面を形成するクロスメンバ１６を設けることで、例えば、車両の側突等によって車両側方から入力される荷重に対して高い剛性を発揮することができる。
【００５５】
次に、図８、図９を参照しながら、車両の前突等によって車両前方から荷重が入力された場合について考える。この場合、上記荷重は、主に図中太矢印で示すようにフロントサイドフレーム６に入力され、これ沿って車両後方に伝達されると同時に、その一部は、連結部材９を介して下方のサブフレーム８にも入力される。そして、フロントサイドフレーム６、サブフレーム８に分岐して入力された上記荷重は、突出部５２の前端部で合流し、該突出部５２によって車両後方へと伝達、分散される。
【００５６】
また、フロントサイドフレーム６と突出部５２との連結部では、図中太矢印で示すように、上記荷重の一部がトルクボックス部材１１により形成された閉断面１２に沿って車幅方向外側に分岐し、サイドシル４１、サイドドア４３、サイドパネル４４（図５等参照）といった車両側部の各部材によって車両後方に伝達、分散される。
【００５７】
このように、本実施形態では、フロントサイドフレーム６の後端部と突出部５２の前端部とを連結することで、フロントサイドフレーム６に入力された前突荷重を突出部５２を介して車両後方に確実に伝達、分散させることができる。従って、この場合、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、前突荷重を確実に分散させることができる。
【００５８】
さらに、車幅方向に向かって延びる閉断面１２を上記連結部に設けることで、閉断面１２を介して上記荷重を車幅方向にも分散させることができる。これにより、前突荷重を効率良く車両後方に伝達、分散させることができる。また、フロア面５１よりも上方に位置するサイドシル４１やサイドドア４３にも上記荷重を伝達させるようにすることで、上記荷重の伝達経路をフロア面５１の上下に形成でき、その結果、上記荷重を上下に分散させることができる。
【００５９】
また、サブフレーム８の前端部をフロントサイドフレーム６の下部に連結すると共に、サブフレーム８の後端部を突出部５２の前端部に連結することで、フロントサイドフレーム６に入力された上記荷重をサブフレーム８にも分散することができ、フロントサイドフレーム６にかかる負荷を軽減しつつ、上記荷重を確実に車両後方に伝達させることができる。
【００６０】
また、フロアパネル５の下方にバッテリ収納部３０を設けると共に、該バッテリ収納部３０においてバッテリ２０を車両側方から着脱するための車外との連通部３１を乗降用開口部４２よりも下方に設けたことで、サイドドア４３を閉じた状態で車両側方からバッテリ２０を交換することができる。
【００６１】
また、バッテリ収納部３０の車幅方向外側にサイドパネル４４を設けると共に、該サイドパネル４４の車幅方向内側に衝撃吸収部材４５を設けたことで、例えば、車両の側突時等に車両側方から入力される荷重を衝撃吸収部材４５によって吸収することができ、バッテリ２０を上記荷重から確実に保護することができる。
【００６２】
また、フロアパネル５の車幅方向端部上方にサイドシル４１を設けたことで、バッテリ収納部３０や衝撃吸収部材４５を設置するための車幅方向長さを長く確保することができる。このため、バッテリ２０の容量や衝撃吸収量を十分に確保することができる。
【００６３】
また、バッテリ２０と車両用補機（ここでは、インバータ３４、モータ２、充電器３５）とを電気的に接続するケーブル３２を突出部５２の中空部に設けたことで、突出部５２の中空部を、バッテリ２０と車両用補機とを接続するためのスペースとして利用することができる。従って、この場合、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、バッテリ２０と車両用補機とを接続する接続部材（ここでは、ケーブル３２）の設置スペースを確保することができる。
【００６４】
また、突出部５２（バッテリ嵌合孔５２ａ）を介してバッテリ２０とケーブル３２とを接続することで、バッテリ２０とケーブル３２との接続状態を突出部５２により安定化させることができ、バッテリ２０とケーブル３２との接続にあたり、突出部５２を有効利用することができる。
【００６５】
また、図１、図２、図５等に示すように、バッテリ２０のコネクタ２２は、バッテリ嵌合孔５２ａを通って上記中空部内でケーブル３２と接続されている。これにより、バッテリ２０とケーブル３２との接続箇所が車外に露出することを防止でき、該接続箇所を確実に保護することができる。
【００６６】
また、突出部５２の中空部を車室３の内側から覆うフロアカバー４６を設けると共に、これをフロアパネル５に対して着脱可能としたことで、バッテリ２０の交換を容易に行うことができる他、上記中空部内のメンテナンス性向上を図ることができる。例えば、本実施形態の場合、コネクタ２２とケーブル３２とが上記中空部内で接続されるようになっているため、フロアカバー４６をフロアパネル５から取外すことで、コネクタ２２とケーブル３２との接続を容易に行うことができる。
【００６７】
図１０は、本発明に係るバッテリ支持構造の他の実施形態を示す。図１０に示す実施形態では、突出部５２の左右の両側面部を車幅方向に貫通するトランスバースメンバ７０を設けている。なお、図１０において、図１〜図９に示す先の実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００６８】
本実施形態では、トランスバースメンバ７０が突出部５２の両側面部によって支持されており、その車幅方向両端部には、バッテリ接続部としての雌型コネクタ７１が設けられている。そして、トランスバースメンバ７０には、さらに接続端子７２が取付けられ、これが突出部５２の中空部内に設けられている。そして、接続端子７２は、突出部５２の中空部内に配設されたケーブル３２と接続されている。
【００６９】
一方、バッテリ２０は、図１０に示すように、その側面部に雄型コネクタ１２２が取付けられている。本実施形態では、バッテリ２０の雄型コネクタ１２２をトランスバースメンバ７０の雌型コネクタ７１に嵌合させることで、バッテリ２０とケーブル３２とを接続することができるようになっている。そして、雌型コネクタ７１を含むトランスバースメンバ７０がバッテリ２０の側面部を支持する支持部として機能するようになっており、上記嵌合によってバッテリ２０を車体で支持することができるようになっている。
【００７０】
本実施形態では、突出部５２の左右の両側面部を車幅方向に貫通するトランスバースメンバ７０を設けたことで、フロアパネル５の剛性を向上させることができる。そして、トランスバースメンバ７０の両端部によってバッテリ２０を支持させるように構成したことで、バッテリ２０の支持剛性を確保することもできる。
【００７１】
また、突出部５２の側面部にトランスバースメンバ７０の両端部を配置し、かつ該両端部にバッテリ接続部（雌型コネクタ７１）を設けたことで、突出部５２を介してバッテリ２０とケーブル３２とを接続することができ、バッテリ２０とケーブル３２との接続状態を突出部５２及びトランスバースメンバ７０により安定化させることができる。このため、バッテリ２０とケーブル３２との接続にあたり、突出部５２及びトランスバースメンバ７０を有効利用することができる。さらに、この場合、バッテリ２０の着脱を車両側方から容易に行うことができる。
【００７２】
なお、コネクタ７１、１２２の雄型、雌型の関係は図１０に示すものに必ずしも限定されるものではなく、逆であってもよい。
【００７３】
図１１、図１２は、本発明に係るバッテリ支持構造のさらに他の実施形態を示す。図１１、図１２に示す実施形態では、突出部５２の中空部に、空調ユニット８０からの冷却風をバッテリ２０に送風するダクト９０を配設している。なお、図１１、図１２において、図１〜図９に示す先の実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。また、便宜上、図１１では、クロスメンバ１６の図示を省略している。
【００７４】
本実施形態では、図１１に示すように、車両用補機としての空調ユニット８０が車室３の前端部に配設されている。空調ユニット８０は、車外または車室３から導入した空気から冷却風や温風等の空調風を生成するように構成されている。
【００７５】
そして、空調ユニット８０には、これにより生成した空調風を車室３内に送風するための図示しないダクトが接続される他、空調風としての冷却風をバッテリ収納部３０に送風するダクト９０が接続されている。
【００７６】
ダクト９０は、突出部５２に沿って車両前後方向に延びるメインダクト９１と、メインダクト９１から車幅方向外側に向かって分岐する複数の分岐部９２、９２、…とを有している。
【００７７】
分岐部９２は、バッテリ収納部３０と対応する位置に形成されており、その車幅方向外側端部は、突出部５２の側面部に形成した送風孔５２ｂを介してバッテリ収納部３０に接続されている。これにより、バッテリ２０と空調ユニット８０とが、突出部５２の中空部に配設されたダクト９０により接続されている。
【００７８】
このように、本実施形態では、バッテリ２０と車両用補機（ここでは、空調ユニット８０）とを接続するダクト９０を突出部５２の中空部に設けたことで、空調ユニット８０からの冷却風を利用してバッテリ２０を冷却することができる。また、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、バッテリ２０と車両用補機とを接続する接続部材（ここでは、ダクト９０）の設置スペースを確保することができる。
【００７９】
ところで、本実施形態では、図１１、図１２に示すように、バッテリ嵌合孔５２ａの代わりに送風孔５２ｂが形成され、バッテリ２０が主に下部支持メンバ３９により支持されているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、バッテリ嵌合孔５２ａ、送風孔５２ｂの両者を形成し、上述した最初の実施形態と同様、バッテリ２０をバッテリ嵌合孔５２ａで支持するようにしてもよい。
【００８０】
なお、上述した実施形態では、フロア面５１と突出部５２とを一体成形しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、車両前後方向に延びる突出部を別部材で構成し、フロア面の下面に連結するようにしてもよい。
【００８１】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の、支持部は、バッテリ嵌合孔５２ａ、下部支持メンバ３９、トランスバースメンバ７０に対応し、
以下同様に、
車両用補機は、モータ２、インバータ３４、充電器３５、空調ユニット８０に対応し、
接続部材は、ケーブル３２、ダクト９０に対応し、
蓋部材は、フロアカバー４６に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…電気自動車
２…モータ
５…フロアパネル
２０…バッテリ
２２…コネクタ
３２…ケーブル
３４…インバータ
３５…充電器
３９…下部支持メンバ
４６…フロアカバー
５２…突出部
５２ａ…バッテリ嵌合孔
７０…トランスバースメンバ
８０…空調ユニット
９０…ダクト
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車室のフロアの下方にバッテリを配設した電気自動車のバッテリ支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車の車両用補機であるバッテリを、車室のフロアの下方に配設したものが知られている（下記特許文献１参照）。下記特許文献１では、トレイ部材とカバー部材とからなるバッテリケースにバッテリが収納されており、このバッテリケースが車体側のサイドメンバやクロスメンバに締結されることにより、バッテリは、フロアの下方で車体に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３４４６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、車室のフロアでは、車幅方向中央部の剛性を車両前後方向に亘って高めることにより、フロア全体の剛性を確保することが行われている。
【０００５】
上記特許文献１の場合、上述したようにサイドメンバやクロスメンバにバッテリケースを締結することによって、バッテリの支持剛性向上を図っている。しかしながら、バッテリケース、サイドメンバ、及びクロスメンバからなるバッテリ支持構造は、フロアの車幅方向中央部と車両前後方向に亘って連結されるようにはなっておらず、それ故、バッテリ支持構造がフロアの車幅方向中央部の剛性に十分寄与することができないという問題がある。従って、上記特許文献１では、フロアの剛性を確保するための構成が別途必要であった。
【０００６】
また、従来より、車室のフロアの下方にバッテリを配設した場合、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースをいかにして確保するかが課題となっている。しかしながら、上記特許文献１では、接続部材の設置に関する構成について何ら開示されていない。
【０００７】
この発明は、車室のフロアの剛性確保と、該フロアの下方に配設したバッテリの支持剛性向上とを両立させると共に、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる電気自動車のバッテリ支持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】
【０００８】
この発明の電気自動車のバッテリ支持構造は、車室のフロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部を設け、該突出部に、バッテリを支持する支持部を設けると共に、上記突出部の中空部には、上記バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を設けたものである。
【０００９】
この構成によれば、フロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる突出部を設けたことにより、フロアの車幅方向中央部における剛性を車両前後方向に亘って向上させることができ、フロア全体の剛性を確保することができる。さらに、この突出部に、バッテリを支持するための支持部を設けたことで、突出部を利用してバッテリの支持剛性を向上させることもできる。つまり、フロアの剛性確保と、バッテリの支持剛性向上とを両立させることができる。
【００１０】
そして、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を突出部の中空部に設けたことで、突出部の中空部を、バッテリと車両用補機とを接続するためのスペースとして利用することができる。従って、この場合、フロアの剛性を確保しつつ、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、上記接続部材が、上記バッテリと上記車両用補機とを電気的に接続するケーブルであり、上記突出部を介して上記バッテリと上記ケーブルとを接続したものである。
【００１２】
この構成によれば、フロアの剛性を確保しつつ、ケーブルの設置スペースを確保することができる。また、バッテリとケーブルとの接続状態を突出部により安定化させることができ、バッテリとケーブルとの接続にあたり、突出部を有効利用することができる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、上記突出部に、上記支持部として、上記バッテリとの嵌合によりこれを支持するバッテリ嵌合孔を設ける一方、上記バッテリには、上記ケーブルと接続するためのコネクタを設け、該コネクタは、上記バッテリ嵌合孔を通って上記中空部内で上記ケーブルと接続されるものである。
【００１４】
この構成によれば、バッテリとケーブルとの接続箇所が車外に露出することを防止でき、該接続箇所を確実に保護することができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、上記突出部の中空部を車室内側から覆う蓋部材を設け、該蓋部材を上記フロアに対し着脱可能としたものである。
【００１６】
この構成によれば、バッテリの交換を容易に行うことができる他、中空部内のメンテナンス性向上を図ることができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記車両用補機、上記接続部材を、それぞれバッテリ冷却用の空調装置、該空調装置からの冷却風を上記バッテリに送風するダクトとしたものである。
【００１８】
この構成によれば、空調装置からの冷却風を利用してバッテリを冷却することができる。また、フロアの剛性を確保しつつ、ダクトの設置スペースを確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、車室のフロアの剛性確保と、該フロアの下方に配設したバッテリの支持剛性向上とを両立させると共に、バッテリと車両用補機とを接続する接続部材の設置スペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るバッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す斜視図。
【図２】バッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図６】下部支持メンバの取付け構造を示す断面図。
【図７】フロアカバーの取付け構造を示す分解斜視図。
【図８】車両前突時の荷重伝達経路を説明するための平面図。
【図９】車両前突時の荷重伝達経路を説明するための側断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るバッテリ支持構造を示す断面図。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリ支持構造を示す側断面図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の実施形態に係るバッテリ支持構造を備えた電気自動車を示す斜視図であり、図２は、同平面図である。また、図３〜図５は、それぞれ図２のＡ−Ａ線矢視断面図、Ｂ−Ｂ線矢視断面図、Ｃ−Ｃ線矢視断面図であり、図６は、下部支持メンバの取付け構造を示す断面図、図７は、フロアカバーの取付け構造を示す分解斜視図である。なお、図中において矢印（Ｆ）は車体前方、矢印（Ｒ）は車体後方を示す。
【００２２】
本実施形態に係る電気自動車１は、図１〜図３、図７に示すように、車両後部に後輪Ｗｒを回転駆動させる車両用補機としてのモータ２、２を備えており、このモータ２を駆動源として車両を走行させることができるようになっている。
【００２３】
また、電気自動車１では、その車室３の前部にダッシュパネル４を備えている。このダッシュパネル４は、車室３のフロア面５１を形成するフロアパネル５の前端部から立ち上がるように配設され、車室３の前壁部を構成している。
【００２４】
そして、車室３より車両前方には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム６が配設されている。フロントサイドフレーム６は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム部６１、６１と、該サイドフレーム部６１、６１の後方に位置してこれらの後端部同士を連結する連結部６２とを有しており、平面視で略Ｙ字状をなしている。
【００２５】
また、本実施形態では、フロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部５２が設けられており、図４に示すように、フロントサイドフレーム６の連結部６２の後端部は、ダッシュパネル４を介して突出部５２の前端部と連結されている。
【００２６】
さらに、フロントサイドフレーム６の下方には、前輪Ｗｆのサスペンション装置を構成するロアアーム７を支持するためのサブフレーム８が配設されている。サブフレーム８は、その前端部がフロントサイドフレーム６の下部に連結部材９を介して連結されると共に、その後端部がボルト、ナット等の締結部材１０（図２、図３参照）により、突出部５２の前端部に連結されている。
【００２７】
また、フロア面５１の下面部では、フロントサイドフレーム６と突出部５２との連結部に、該連結部から車幅方向外側に向かって延びる左右一対のトルクボックス部材１１、１１が配設されており、フロアパネル５とトルクボックス部材１１とによって車幅方向に延びる閉断面１２、１２が形成されている。ここで、トルクボックス部材１１は、その前面部が図１、図２、図４に示すように、前輪Ｗｆを覆うホイールハウス１３（図４参照）の形状に合わせて円弧状をなしており、車幅方向外側に向かうにつれて閉断面１２の断面積が徐々に小さくなるように形成されている。
【００２８】
また、フロア面５１の下面部では、トルクボックス部材１１、１１の車両後方に、突出部５２の側面部から車幅方向外側に向かって延びる左右一対のクロスメンバ１４、１４が配設されており、フロアパネル５とクロスメンバ１４とによって車幅方向に延びる閉断面１５が形成されている。
【００２９】
一方、フロア面５１の上面部では、図１〜図３、図５〜図７に示すように、車幅方向に延びるクロスメンバ１６、１６が配設され、フロアパネル５とクロスメンバ１６とにより、車幅方向に沿って連続する同一断面形状の閉断面１７（図３参照）が形成されている。ここで、連続する閉断面とは、閉断面１２、１５等のように突出部５２によって途中で途切れることなく、車体の略全幅に亘って連続して延びていることを意味する。
【００３０】
また、クロスメンバ１４、１４の車両後方には、リヤフレーム１８が配設されている。リヤフレーム１８は、車幅方向に延びるクロスメンバ部１８ａと、クロスメンバ部１８ａの一部から車両後方に分岐して延びる左右一対のリヤサイドフレーム部１８ｂとを有し、このリヤフレーム１８とフロアパネル５とによって閉断面１９が形成されている。
【００３１】
また、フロアパネル５の下方において、上述したトルクボックス部材１１とクロスメンバ１４との間、及びクロスメンバ１４とクロスメンバ部１８ａとの間には、上述したモータ２の電源となる車両用補機としてのバッテリ２０を収納するバッテリ収納部３０が設けられており、本実施形態では、このバッテリ収納部３０が左右両側にそれぞれ２箇所ずつ合計４箇所設けられている。そして、バッテリ収納部３０の車幅方向外側端部には、該バッテリ収納部３０と車外とを連通させる連通部３１が形成され、この連通部３１により、車両側方からバッテリ２０を着脱することが可能となっている。
【００３２】
さらに、突出部５２の側面には、バッテリ収納部３０の位置に対応して、バッテリ嵌合孔５２ａが形成されている。
【００３３】
一方、バッテリ２０は、その側面の一部に、図１、図２、図５に示すような嵌合凸部２１を有しており、この嵌合凸部２１が、上述した突出部５２のバッテリ嵌合孔５２ａと嵌合可能とされている。そして、嵌合凸部２１には、接続端子としてのコネクタ２２が取付けられている。
【００３４】
本実施形態では、バッテリ２０の嵌合凸部２１をバッテリ嵌合孔５２ａに嵌合させることで、バッテリ嵌合孔５２ａはバッテリ２０の側面部を支持する支持部として機能するようになっており、上記嵌合によってバッテリ２０を車体で支持することができるようになっている。
【００３５】
また、突出部５２の中空部には、バッテリ２０のコネクタ２１と接続可能なケーブル３２を配設しており、ジャンクションボックス３３を介して後述するインバータ３４や充電器３５に接続されている。
【００３６】
ここで、クロスメンバ部１８ａやリヤサイドフレーム部１８ｂにより囲まれた空間内には、インバータ３４や充電器３５の他、モータ２、２が配設されている。このうち、モータ２、２は、車幅方向に延びる支持メンバ３６により、リヤサイドフレーム部１８ｂに支持されると共に、モータ２の駆動力を伝達するドライブシャフト３７を介して後輪Ｗｒに連結されている。
【００３７】
また、インバータ３４は、各モータ２、２に接続されており、乗員のアクセルペダル（図示せず）の操作に応じてモータ２の回転数やトルクを制御するようになっている。なお、充電器３５は、車外の電源（例えば、家庭用電源）と接続可能な接続部材であり、車外の電源から供給される電力でバッテリ２０を充電することが可能になっている。
【００３８】
また、バッテリ収納部３０に収納されたバッテリ２０の前後に位置するトルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａには、それぞれ連通部３１の近傍に前後ガイド支持メンバ３８が設けられ、さらに、前後ガイド支持メンバ３８の車幅方向内側には、車幅方向に延びる下部支持メンバ３９が配設されている。
【００３９】
これら前後ガイド支持メンバ３８及び下部支持メンバ３９は、いずれも、図１〜図６に示すように、バッテリ２０の角部の形状に合わせて側面視で略Ｌ字状をなしており、これによって、バッテリ２０の車両前後方向及び上下の位置を規制するようになっている。
【００４０】
また、前後ガイド支持メンバ３８は、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａの車幅方向外側端部に固着されている。一方、下部支持メンバ３９は、図５、図６に示すように、左右一対のバッテリ２０、２０に共通して設けられ、突出部５２から車両前後方向外側に延びている。そして、その車幅方向中央部がボルト、ナット等の締結部材４０により突出部５２の底面部に締結されている。バッテリ２０は、前後ガイド支持メンバ３８により車両前後方向端部が支持されると共に、下部支持メンバ３９により下方からも支持されている。
【００４１】
また、図１では便宜上図示を省略したが、フロアパネル５の車幅方向端部上方には、図２〜図５に示すように、車両前後方向に延びるサイドシル４１が設けられている。サイドシル４１は、図５に示すように、サイドシルインナ４１ａとサイドシルアウタ４１ｂとによって閉断面形状をなしており、車室３の側部に形成した乗降用開口部４２の下縁部を形成している。
【００４２】
また、図１では便宜上図示を省略したが、乗員用開口部４２には、図５に示すように、これを開閉するためのサイドドア４３が設けられており、上述した連通部３１は、乗員用開口部４２（サイドドア４３）よりも下方に設けられている。
【００４３】
そして、バッテリ嵌合孔５２ａとの嵌合によって支持された状態にあるバッテリ２０の車幅方向外側、すなわちバッテリ収納部３０の車幅方向外側には、サイドパネル４４が設けられている。サイドパネル４４は、サイドシル４１に対して着脱可能であり、サイドパネル４４をサイドシル４１に取付けることで、図５に示すように連通部３１がサイドパネル４４に覆われるようなっている。また、サイドパネル４４の車幅方向内側には、衝撃吸収部材４５が設けられている。
【００４４】
また、図１〜図６では便宜上図示を省略したが、フロアパネル５の車幅方向中央部には、突出部５２の中空部を車室３の内側から覆うフロアカバー４６が設けられており、このフロアカバー４６とフロア面５１とによって略連続したフロア面が形成されるようになっている。そして、フロアカバー４６は、ボルト、ナット等の締結部材４７により、フロアパネル５に対し着脱可能とされている。
【００４５】
本実施形態の場合、バッテリ２０を車体に取付ける際には、先ずサイドパネル４４をサイドシル４１から取外して、連通部３１を開放すると共に、フロアカバー４６をフロアパネル５から取外して、突出部５２の中空部を開放する。
【００４６】
次に、連通部３１からバッテリ２０を挿入する。この時、バッテリ２０を、連通部３１の近傍に設けた前後ガイド支持メンバ３８に沿って車幅方向内側に押し込む。これにより、前後ガイド支持メンバ３８は、バッテリ２０を連通部３１からバッテリ収納部３０に向かって案内するガイド部として機能し、この前後ガイド支持メンバ３８の案内により、バッテリ２０をバッテリ収納部３０の所定の位置に載置することができるようになっている。このため、バッテリ収納部３０に収納されたバッテリ２０は、前後ガイド支持メンバ３８及び下部支持メンバ３９によって適切に支持されると共に、嵌合凸部２１がバッテリ嵌合孔５２ａに適切に嵌合する。
【００４７】
そして、嵌合凸部２１をバッテリ嵌合孔５２ａに嵌合させた後は、車幅方向内側のコネクタ２２を、突出部５２の中空部内に配設したケーブル３２に接続する。これにより、バッテリ２０は、突出部５２（バッテリ嵌合孔５２ａ）を介してケーブル３２に接続された状態となり、ケーブル３２及びジャンクションボックス３３を介してインバータ３４、モータ２、及び充電器３５と電気的に接続される。
【００４８】
本実施形態では、フロアパネル５の車幅方向中央部に、フロア面５１から下方に突出して車両前後方向に延びる突出部５２を設けたことにより、フロアパネル５の車幅方向中央部における剛性を車両前後方向に亘って向上させることができ、フロアパネル５全体の剛性を確保することができる。
【００４９】
さらに、この突出部５２に、バッテリ２０を支持するためのバッテリ嵌合孔５２ａ、下部支持メンバ３９を設けたことで、突出部５２を利用してバッテリ２０の支持剛性を向上させることもできる。つまり、フロアパネル５の剛性確保と、バッテリ２０の支持剛性向上とを両立させることができる。
【００５０】
また、バッテリ２０の前後で車幅方向に延びるトルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、及びクロスメンバ部１８ａに、バッテリ２０の車両前後方向端部を支持する前後ガイド支持メンバ３８を設けたことで、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａを利用してバッテリ２０の車両前後方向の位置を規制することができる。このため、バッテリ２０を安定的に支持することができる。
【００５１】
さらに、この場合、車両の前突等によって車両前方から荷重が入力された時には、トルクボックス部材１１、クロスメンバ１４、クロスメンバ部１８ａ及びバッテリ２０を介して上記荷重を車両後方に伝達することが可能になる。つまり、バッテリ２０を荷重伝達部材として機能させることができ、上記荷重を車幅方向かつ車両後方により効率良く分散させることができる。
【００５２】
また、連通部３１からバッテリ収納部２０に向かってバッテリ２０を案内する前後ガイド支持メンバ３８を設けることで、車両側方からのバッテリ２０の着脱性を向上させることができる。
【００５３】
また、突出部５２から車幅方向外側に延びて、バッテリ２０を下方から支持する下部支持メンバ３９を設けたことで、バッテリ２０の上下方向の位置を規制することができる。このため、バッテリ２０を安定的に支持することができる。
【００５４】
また、本実施形態の場合、突出部５２をフロア面５１よりも下方に設けた結果、フロア面５１より上方には、車幅方向に沿って連続した閉断面を形成するクロスメンバ１６を設けることが可能になっている。このように、車幅方向に沿って連続した閉断面を形成するクロスメンバ１６を設けることで、例えば、車両の側突等によって車両側方から入力される荷重に対して高い剛性を発揮することができる。
【００５５】
次に、図８、図９を参照しながら、車両の前突等によって車両前方から荷重が入力された場合について考える。この場合、上記荷重は、主に図中太矢印で示すようにフロントサイドフレーム６に入力され、これ沿って車両後方に伝達されると同時に、その一部は、連結部材９を介して下方のサブフレーム８にも入力される。そして、フロントサイドフレーム６、サブフレーム８に分岐して入力された上記荷重は、突出部５２の前端部で合流し、該突出部５２によって車両後方へと伝達、分散される。
【００５６】
また、フロントサイドフレーム６と突出部５２との連結部では、図中太矢印で示すように、上記荷重の一部がトルクボックス部材１１により形成された閉断面１２に沿って車幅方向外側に分岐し、サイドシル４１、サイドドア４３、サイドパネル４４（図５等参照）といった車両側部の各部材によって車両後方に伝達、分散される。
【００５７】
このように、本実施形態では、フロントサイドフレーム６の後端部と突出部５２の前端部とを連結することで、フロントサイドフレーム６に入力された前突荷重を突出部５２を介して車両後方に確実に伝達、分散させることができる。従って、この場合、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、前突荷重を確実に分散させることができる。
【００５８】
さらに、車幅方向に向かって延びる閉断面１２を上記連結部に設けることで、閉断面１２を介して上記荷重を車幅方向にも分散させることができる。これにより、前突荷重を効率良く車両後方に伝達、分散させることができる。また、フロア面５１よりも上方に位置するサイドシル４１やサイドドア４３にも上記荷重を伝達させるようにすることで、上記荷重の伝達経路をフロア面５１の上下に形成でき、その結果、上記荷重を上下に分散させることができる。
【００５９】
また、サブフレーム８の前端部をフロントサイドフレーム６の下部に連結すると共に、サブフレーム８の後端部を突出部５２の前端部に連結することで、フロントサイドフレーム６に入力された上記荷重をサブフレーム８にも分散することができ、フロントサイドフレーム６にかかる負荷を軽減しつつ、上記荷重を確実に車両後方に伝達させることができる。
【００６０】
また、フロアパネル５の下方にバッテリ収納部３０を設けると共に、該バッテリ収納部３０においてバッテリ２０を車両側方から着脱するための車外との連通部３１を乗降用開口部４２よりも下方に設けたことで、サイドドア４３を閉じた状態で車両側方からバッテリ２０を交換することができる。
【００６１】
また、バッテリ収納部３０の車幅方向外側にサイドパネル４４を設けると共に、該サイドパネル４４の車幅方向内側に衝撃吸収部材４５を設けたことで、例えば、車両の側突時等に車両側方から入力される荷重を衝撃吸収部材４５によって吸収することができ、バッテリ２０を上記荷重から確実に保護することができる。
【００６２】
また、フロアパネル５の車幅方向端部上方にサイドシル４１を設けたことで、バッテリ収納部３０や衝撃吸収部材４５を設置するための車幅方向長さを長く確保することができる。このため、バッテリ２０の容量や衝撃吸収量を十分に確保することができる。
【００６３】
また、バッテリ２０と車両用補機（ここでは、インバータ３４、モータ２、充電器３５）とを電気的に接続するケーブル３２を突出部５２の中空部に設けたことで、突出部５２の中空部を、バッテリ２０と車両用補機とを接続するためのスペースとして利用することができる。従って、この場合、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、バッテリ２０と車両用補機とを接続する接続部材（ここでは、ケーブル３２）の設置スペースを確保することができる。
【００６４】
また、突出部５２（バッテリ嵌合孔５２ａ）を介してバッテリ２０とケーブル３２とを接続することで、バッテリ２０とケーブル３２との接続状態を突出部５２により安定化させることができ、バッテリ２０とケーブル３２との接続にあたり、突出部５２を有効利用することができる。
【００６５】
また、図１、図２、図５等に示すように、バッテリ２０のコネクタ２２は、バッテリ嵌合孔５２ａを通って上記中空部内でケーブル３２と接続されている。これにより、バッテリ２０とケーブル３２との接続箇所が車外に露出することを防止でき、該接続箇所を確実に保護することができる。
【００６６】
また、突出部５２の中空部を車室３の内側から覆うフロアカバー４６を設けると共に、これをフロアパネル５に対して着脱可能としたことで、バッテリ２０の交換を容易に行うことができる他、上記中空部内のメンテナンス性向上を図ることができる。例えば、本実施形態の場合、コネクタ２２とケーブル３２とが上記中空部内で接続されるようになっているため、フロアカバー４６をフロアパネル５から取外すことで、コネクタ２２とケーブル３２との接続を容易に行うことができる。
【００６７】
図１０は、本発明に係るバッテリ支持構造の他の実施形態を示す。図１０に示す実施形態では、突出部５２の左右の両側面部を車幅方向に貫通するトランスバースメンバ７０を設けている。なお、図１０において、図１〜図９に示す先の実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００６８】
本実施形態では、トランスバースメンバ７０が突出部５２の両側面部によって支持されており、その車幅方向両端部には、バッテリ接続部としての雌型コネクタ７１が設けられている。そして、トランスバースメンバ７０には、さらに接続端子７２が取付けられ、これが突出部５２の中空部内に設けられている。そして、接続端子７２は、突出部５２の中空部内に配設されたケーブル３２と接続されている。
【００６９】
一方、バッテリ２０は、図１０に示すように、その側面部に雄型コネクタ１２２が取付けられている。本実施形態では、バッテリ２０の雄型コネクタ１２２をトランスバースメンバ７０の雌型コネクタ７１に嵌合させることで、バッテリ２０とケーブル３２とを接続することができるようになっている。そして、雌型コネクタ７１を含むトランスバースメンバ７０がバッテリ２０の側面部を支持する支持部として機能するようになっており、上記嵌合によってバッテリ２０を車体で支持することができるようになっている。
【００７０】
本実施形態では、突出部５２の左右の両側面部を車幅方向に貫通するトランスバースメンバ７０を設けたことで、フロアパネル５の剛性を向上させることができる。そして、トランスバースメンバ７０の両端部によってバッテリ２０を支持させるように構成したことで、バッテリ２０の支持剛性を確保することもできる。
【００７１】
また、突出部５２の側面部にトランスバースメンバ７０の両端部を配置し、かつ該両端部にバッテリ接続部（雌型コネクタ７１）を設けたことで、突出部５２を介してバッテリ２０とケーブル３２とを接続することができ、バッテリ２０とケーブル３２との接続状態を突出部５２及びトランスバースメンバ７０により安定化させることができる。このため、バッテリ２０とケーブル３２との接続にあたり、突出部５２及びトランスバースメンバ７０を有効利用することができる。さらに、この場合、バッテリ２０の着脱を車両側方から容易に行うことができる。
【００７２】
なお、コネクタ７１、１２２の雄型、雌型の関係は図１０に示すものに必ずしも限定されるものではなく、逆であってもよい。
【００７３】
図１１、図１２は、本発明に係るバッテリ支持構造のさらに他の実施形態を示す。図１１、図１２に示す実施形態では、突出部５２の中空部に、空調ユニット８０からの冷却風をバッテリ２０に送風するダクト９０を配設している。なお、図１１、図１２において、図１〜図９に示す先の実施形態と同様の構成要素については、同一の番号を付して説明を省略する。また、便宜上、図１１では、クロスメンバ１６の図示を省略している。
【００７４】
本実施形態では、図１１に示すように、車両用補機としての空調ユニット８０が車室３の前端部に配設されている。空調ユニット８０は、車外または車室３から導入した空気から冷却風や温風等の空調風を生成するように構成されている。
【００７５】
そして、空調ユニット８０には、これにより生成した空調風を車室３内に送風するための図示しないダクトが接続される他、空調風としての冷却風をバッテリ収納部３０に送風するダクト９０が接続されている。
【００７６】
ダクト９０は、突出部５２に沿って車両前後方向に延びるメインダクト９１と、メインダクト９１から車幅方向外側に向かって分岐する複数の分岐部９２、９２、…とを有している。
【００７７】
分岐部９２は、バッテリ収納部３０と対応する位置に形成されており、その車幅方向外側端部は、突出部５２の側面部に形成した送風孔５２ｂを介してバッテリ収納部３０に接続されている。これにより、バッテリ２０と空調ユニット８０とが、突出部５２の中空部に配設されたダクト９０により接続されている。
【００７８】
このように、本実施形態では、バッテリ２０と車両用補機（ここでは、空調ユニット８０）とを接続するダクト９０を突出部５２の中空部に設けたことで、空調ユニット８０からの冷却風を利用してバッテリ２０を冷却することができる。また、フロアパネル５の剛性を確保しつつ、バッテリ２０と車両用補機とを接続する接続部材（ここでは、ダクト９０）の設置スペースを確保することができる。
【００７９】
ところで、本実施形態では、図１１、図１２に示すように、バッテリ嵌合孔５２ａの代わりに送風孔５２ｂが形成され、バッテリ２０が主に下部支持メンバ３９により支持されているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、バッテリ嵌合孔５２ａ、送風孔５２ｂの両者を形成し、上述した最初の実施形態と同様、バッテリ２０をバッテリ嵌合孔５２ａで支持するようにしてもよい。
【００８０】
なお、上述した実施形態では、フロア面５１と突出部５２とを一体成形しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、車両前後方向に延びる突出部を別部材で構成し、フロア面の下面に連結するようにしてもよい。
【００８１】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の、支持部は、バッテリ嵌合孔５２ａ、下部支持メンバ３９、トランスバースメンバ７０に対応し、
以下同様に、
車両用補機は、モータ２、インバータ３４、充電器３５、空調ユニット８０に対応し、
接続部材は、ケーブル３２、ダクト９０に対応し、
蓋部材は、フロアカバー４６に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…電気自動車
２…モータ
５…フロアパネル
２０…バッテリ
２２…コネクタ
３２…ケーブル
３４…インバータ
３５…充電器
３９…下部支持メンバ
４６…フロアカバー
５２…突出部
５２ａ…バッテリ嵌合孔
７０…トランスバースメンバ
８０…空調ユニット
９０…ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室のフロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部を設け、
該突出部に、バッテリを支持する支持部を設けると共に、
上記突出部の中空部には、上記バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を設けた
電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項２】
上記接続部材は、上記バッテリと上記車両用補機とを電気的に接続するケーブルであり、
上記突出部を介して上記バッテリと上記ケーブルとを接続した
請求項１記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項３】
上記突出部には、上記支持部として、上記バッテリとの嵌合によりこれを支持するバッテリ嵌合孔を設ける一方、
上記バッテリには、上記ケーブルと接続するためのコネクタを設け、
該コネクタは、上記バッテリ嵌合孔を通って上記中空部内で上記ケーブルと接続される
請求項２記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項４】
上記突出部の中空部を車室内側から覆う蓋部材を設け、
該蓋部材を上記フロアに対し着脱可能とした
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項５】
上記車両用補機、上記接続部材は、それぞれバッテリ冷却用の空調装置、該空調装置からの冷却風を上記バッテリに送風するダクトである
請求項１記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項１】
車室のフロアの車幅方向中央部に、フロア面から下方に突出して車両前後方向に延びる断面中空の突出部を設け、
該突出部に、バッテリを支持する支持部を設けると共に、
上記突出部の中空部には、上記バッテリと車両用補機とを接続する接続部材を設けた
電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項２】
上記接続部材は、上記バッテリと上記車両用補機とを電気的に接続するケーブルであり、
上記突出部を介して上記バッテリと上記ケーブルとを接続した
請求項１記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項３】
上記突出部には、上記支持部として、上記バッテリとの嵌合によりこれを支持するバッテリ嵌合孔を設ける一方、
上記バッテリには、上記ケーブルと接続するためのコネクタを設け、
該コネクタは、上記バッテリ嵌合孔を通って上記中空部内で上記ケーブルと接続される
請求項２記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項４】
上記突出部の中空部を車室内側から覆う蓋部材を設け、
該蓋部材を上記フロアに対し着脱可能とした
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【請求項５】
上記車両用補機、上記接続部材は、それぞれバッテリ冷却用の空調装置、該空調装置からの冷却風を上記バッテリに送風するダクトである
請求項１記載の電気自動車のバッテリ支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１４２７５（Ｐ２０１３−１４２７５Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９７１６（Ｐ２０１１−１４９７１６）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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