電気自動車
【課題】路面の凸部等がバッテリユニットを直撃することを回避でき、バッテリを保護することができる電気自動車を提供する。
【解決手段】車体の床下にバッテリユニット１４が取付けられている。バッテリユニット１４の下方にアンダーカバー４００が配置されている。アンダーカバー４００は、バッテリケース５０の全長を覆う長さを有している。サイドメンバ３１，３２の下面にプロテクタ部材４１０，４１１が固定されている。プロテクタ部材４１０，４１１はサイドメンバ３１，３２の下方に突出している。プロテクタ部材４１０，４１１はバッテリケース５０の前端５０ａよりも前側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面がバッテリケース５０の前端５０ａの下面よりも下側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の後方でアンダーカバー４００の上に、バッテリユニット１４の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が配置されている。
【解決手段】車体の床下にバッテリユニット１４が取付けられている。バッテリユニット１４の下方にアンダーカバー４００が配置されている。アンダーカバー４００は、バッテリケース５０の全長を覆う長さを有している。サイドメンバ３１，３２の下面にプロテクタ部材４１０，４１１が固定されている。プロテクタ部材４１０，４１１はサイドメンバ３１，３２の下方に突出している。プロテクタ部材４１０，４１１はバッテリケース５０の前端５０ａよりも前側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面がバッテリケース５０の前端５０ａの下面よりも下側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の後方でアンダーカバー４００の上に、バッテリユニット１４の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを電源とするモータによって走行する電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、走行距離をいかに長くするかが大きな課題である。そのために、可能な限り大形のバッテリを搭載することが望まれている。また電気自動車用のバッテリは、大形でかつ重いため、車室空間の確保及び重心位置を下げるなどの観点から、車体の床下に配置されるのが通例である。車体の床下にバッテリが配置された電気自動車では、バッテリの下面が路面と対向するため、走行中にバッテリが路面の凸部に触れる可能性がある。
【０００３】
そこで、例えば下記の特許文献１に記載されている電気自動車では、バッテリを保護するために、フロント側のスタビライザの中央部に下方に突き出る部分を形成し、この突き出た部分をバッテリの下面よりも低い位置に設けている。あるいは下記の特許文献２に記載されている電気自動車では、バッテリの前方に、車体の幅方向に延びるガードバーを配置している。
【特許文献１】特許第３４４０８６７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、スタビライザの中央部を下方に突出させる構造では、スタビライザが路面の凸部に衝突することによって、スタビライザが大きく変形したり懸架機構が破壊されたりする可能性がある。このため路面の凸部によってスタビライザが変形すると、変形の程度によっては路面の凸部がバッテリを直撃する可能性がある。
【０００５】
特許文献２のように車体の幅方向に延びるガードバーを設けた場合、路面の凸部がガードバーに衝突したときにガードバーの変形の程度によっては、バッテリが直撃される可能性がある。またガードバーが路面の凸部を乗り越えたのち、該凸部がバッテリに衝突するおそれもある。このため従来技術は、床下に配置されたバッテリを確実に保護することができなかった。しかも車体の幅方向に延びる長尺なガードバーは、重量が大きい割には曲げ剛性が小さいという問題もある。
【０００６】
従って本発明の目的は、路面の凸部等がバッテリユニットを直撃することを回避でき、バッテリを保護することができる電気自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車体の下部に配置される左右一対のサイドメンバを含むフレーム構体と、バッテリケースを有し前記フレーム構体に取付けられるバッテリユニットと、前記フレーム構体に設けられたバッテリユニット保護手段とを具備している。バッテリユニット保護手段は、前記バッテリユニットの下方に配置され、前記バッテリケースの下面を覆う広さを有するアンダーカバーと、前記一対のサイドメンバの下面に取付けられて下方に突出する左右一対のプロテクタ部材とを有し、前記プロテクタ部材が前記バッテリケースの前端よりも前側に位置し、かつ、前記プロテクタ部材の下面が前記バッテリケースの前端の下面よりも下側に位置している。
【０００８】
本発明の好ましい形態では、前記バッテリケースは、トレイ部材と、前記トレイ部材の上側に配置されるカバー部材と、前記トレイ部材に固定され前記車体の幅方向に延びる桁部材とを具備し、前記桁部材の両端部に設けられた締結部が前記各サイドメンバのバッテリユニット取付部に下側からボルトによって固定され、前記ボルトの下方が前記アンダーカバーによって覆われている。
【０００９】
前記アンダーカバーが前記桁部材の下面と対向して配置されているとよい。また前記桁部材が前記プロテクタ部材の後方に配置されているとよい。また前記アンダーカバーの周縁部に、上方に突出する部品落下防止壁が形成されていてもよい。前記締結部のボルト挿入孔の下縁から前記アンダーカバーの上面までの距離が、前記ボルトの全長よりも短くてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、走行中に路面の凸部や障害物等が車体の床下に配置されたバッテリユニットを直撃することを回避でき、必要最小限の範囲に配置されたプロテクタ部材によって、重量増加を最小限に抑えながら効率良くバッテリユニットを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
図１は電気自動車１０の一例を示している。この電気自動車１０は、車体１１の後部に配置された走行用のモータ１２および充電装置１３と、車体１１の床下に配置されるバッテリユニット１４などを備えている。車体１１の前部に冷暖房用の熱交換ユニット１５が配置されている。
【００１２】
この自動車１０の前輪２０は、図示しないフロントサスペンションによって車体１１に支持されている。後輪２１は、図示しないリヤサスペンションによって車体１１に支持されている。リヤサスペンションの一例は、トレーリングアーム式リヤサスペンションである。
【００１３】
図２は、前記車体１１の下部の骨格をなすフレーム構体３０と、このフレーム構体３０に取付けられる前記バッテリユニット１４とを示している。
フレーム構体３０は、車体１１の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３１，３２と、車体１１の幅方向に延びるクロスメンバ３３，３４，３５とを含んでいる。クロスメンバ３３，３４，３５は、サイドメンバ３１，３２の所定位置に溶接によって固定されている。
【００１４】
サイドメンバ３１，３２の後部にサスペンションアームサポートブラケット４０，４１が設けられている。サスペンションアームサポートブラケット４０，４１は、それぞれサイドメンバ３１，３２の所定位置に溶接によって固定されている。サスペンションアームサポートブラケット４０，４１に枢軸部４２が設けられている。これら枢軸部４２に、前記トレーリングアームの前端部が取付けられている。
【００１５】
図３に示すようにバッテリユニット１４はバッテリケース５０を備えている。バッテリケース５０は、下側に位置するトレイ部材５１と、上側に位置するカバー部材５２とを備えている。バッテリケース５０の前半部に、前側バッテリ収納部５５が形成されている。バッテリケース５０の後半部に、後側バッテリ収納部５６が形成されている。前側バッテリ収納部５５と後側バッテリ収納部５６との間に、中央バッテリ収納部５７と、電気回路収納部５８などが形成されている。
【００１６】
前記バッテリ収納部５５，５６，５７に、それぞれバッテリモジュール６０（図３に一部のみ２点鎖線で示す）が収納されている。バッテリモジュール６０の一例は、リチウムイオン電池からなる複数個のセルを直列に接続したものである。電気回路収納部５８には、バッテリモジュール６０の状態を検出するモニタや制御等をつかさどる電気部品（図示せず）等が収納される。
【００１７】
図４に示すように、バッテリユニット１４はフロアパネル７０の下面側に配置されている。フロアパネル７０は、サイドメンバ３１，３２を含むフレーム構体３０の所定位置に溶接によって固定されている。フロアパネル７０の上方にフロントシート７１（図１に示す）とリヤシート７２が配置されている。フロントシート７１の下方に、バッテリユニット１４の前側バッテリ収納部５５が配置されている。リヤシート７２の下方に、バッテリユニット１４の後側バッテリ収納部５６が配置されている。前側バッテリ収納部５５と後側バッテリ収納部５６との間に形成されたフロアパネル７０の凹部７０ａは、リヤシート７２に着座した乗員の足元スペース付近に位置する。
【００１８】
トレイ部材５１は、一体成形された合成樹脂の内部に、補強用の金属プレートをインサートしてなるモールド成形品であり、上面側が開放した箱形に成形されている。トレイ部材５１の材料である合成樹脂は、例えば繊維によって強化されている。トレイ部材５１の上面の周縁部にカバー取付面８０（図３に示す）が形成されている。カバー取付面８０は、トレイ部材５１の全周にわたって連続している。カバー取付面８０の上に防水用のシール材８１が設けられている。
【００１９】
カバー部材５２は、繊維によって強化された合成樹脂の一体成形品からなる。カバー部材５２の前部に、サービスプラグ用の開口部８５と冷却風導入口８６が形成されている。サービスプラグ用の開口部８５に蛇腹状のゴム製ブーツ８７が取付けられている。冷却風導入口８６にも蛇腹状のゴム製ブーツ８８が取付けられている。カバー部材５２の上面に、冷却風の一部を流すためのバイパス流路部９０と、冷却ファン収納部９１などが設けられている。
【００２０】
カバー部材５２の周縁部にフランジ部９５が形成されている。フランジ部９５はカバー部材５２の全周にわたって連続している。カバー部材５２のフランジ部９５をトレイ部材５１のカバー取付面８０の上に乗せ、図３に示すボルト９６あるいはナット９７によって、トレイ部材５１とカバー部材５２とが互いにシール材８１を介して水密に固定される。
【００２１】
トレイ部材５１の下面側に複数本（例えば４本）の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が設けられている。図３と図５に示されるように、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、それぞれ車体１１の幅方向に延びる桁本体１１１，１１２，１１３，１１４を有している。
【００２２】
前から１番目の桁本体１１１の両端に締結部１２１，１２２が設けられている。前から２番目の桁本体１１２の両端に締結部１２３，１２４が設けられている。前から３番目の桁本体１１３の両端に締結部１２５，１２６が設けられている。前から４番目（最後部）の桁本体１１２の両端に締結部１２７，１２８が設けられている。バッテリユニット１４の前端部には左右一対の前側支持部材１３０，１３１が設けられている。
【００２３】
桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、バッテリユニット１４の荷重を支えるに足る強度を有する金属材料（例えば鋼板）によって構成されている。前から１番目の桁部材１０１の両端に設けられた締結部１２１，１２２のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１４３（図２と図３に示す）が形成されている。
【００２４】
サイドメンバ３１，３２には、締結部１２１，１２２と対向する位置に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１４５，１４６が設けられている。締結部１２１，１２２の下側から、ボルト１４７（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１４３に挿入し、このボルト１４７をバッテリユニット取付部１４５，１４６のナット部材に螺合させ締付けることにより、１番目の桁部材１０１の締結部１２１，１２２がサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２５】
前から２番目の桁部材１０２の両端に設けられた締結部１２３，１２４のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１５３（図２と図３に示す）が形成されている。サイドメンバ３１，３２には、前記締結部１２３，１２４と対向する位置に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１５５，１５６が設けられている。締結部１２３，１２４の下側から、ボルト１５７（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１５３に挿入し、このボルト１５７をバッテリユニット取付部１５５，１５６のナット部材に螺合させ締付けることにより、２番目の桁部材１０２の締結部１２３，１２４がサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２６】
前から３番目の桁部材１０３の両端に設けられた締結部１２５，１２６のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１６３（図２と図３に示す）が形成されている。図４と図５に示されるように、サイドメンバ３１，３２に荷重伝達部材１７０，１７１がボルト１７２によって固定されている。これら荷重伝達部材１７０，１７１は、前から３番目の桁部材１０３の締結部１２５，１２６の上方に設けられている。一方の荷重伝達部材１７０は、一方のサスペンションアームサポートブラケット４０に溶接されている。他方の荷重伝達部材１７１は、他方のサスペンションアームサポートブラケット４１に溶接されている。
【００２７】
すなわち荷重伝達部材１７０，１７１は、サイドメンバ３１，３２と、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１とに結合されている。これら荷重伝達部材１７０，１７１は、フレーム構体３０の一部をなしている。荷重伝達部材１７０，１７１に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１７５，１７６が設けられている。
【００２８】
締結部１２５，１２６の下側から、ボルト１７７をボルト挿入孔１６３に挿入し、このボルト１７７をバッテリユニット取付部１７５，１７６のナット部材に螺合させ締付けることにより、３番目の桁部材１０３の締結部１２５，１２６が、荷重伝達部材１７０，１７１を介してサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２９】
前から４番目の桁部材１０４の締結部１２７，１２８のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１９３（図２と図３に示す）が形成されている。サイドメンバ３１，３２には、締結部１２７，１２８と対向する位置に、延長ブラケット１９４，１９５が設けられている。延長ブラケット１９４，１９５はサイドメンバ３１，３２のキックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に延びている。延長ブラケット１９４，１９５は、フレーム構体３０の一部をなしている。これら延長ブラケット１９４，１９５に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１９６，１９７が設けられている。
【００３０】
締結部１２７，１２８の下側から、ボルト１９８（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１９３に挿入し、このボルト１９８を延長ブラケット１９４，１９５のバッテリユニット取付部１９６，１９７のナット部材に螺合させ締付けることにより、４番目の桁部材１０４の締結部１２７，１２８が延長ブラケット１９４，１９５を介してサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００３１】
図４に示すように、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の下面は、トレイ部材５１の平坦な下面に沿って、水平方向に延びる同一平面Ｌ上に位置している。１番目と２番目の桁部材１０１，１０２は、サイドメンバ３１，３２の水平部分３１ａ，３２ａに設けられたバッテリユニット取付部１４５，１４６，１５５，１５６に直接固定される。
【００３２】
３番目の桁部材１０３と４番目の桁部材１０４は、サイドメンバ３１，３２のキックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に設けられたバッテリユニット取付部１７５，１７６，１９６，１９７に固定されている。すなわち３番目と４番目の桁部材１０３，１０４は、キックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方にオフセットした位置にある。このため３番目の桁部材１０３は、上下方向に厚みを有する荷重伝達部材１７０，１７１を介して、バッテリユニット取付部１７５，１７６に固定される。４番目の桁部材１０４は、キックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に延びる延長ブラケット１９４，１９５によって、バッテリユニット取付部１９６，１９７に固定される。
【００３３】
バッテリユニット１４の前端に位置する前側支持部材１３０，１３１は、前から１番目の桁部材１０１の前方に突出している。前側支持部材１３０，１３１は、この桁部材１０１に結合されている。図２に示すように、前側支持部材１３０，１３１に設けられた締結部２１０，２１１は、ボルト２１２によって、クロスメンバ３３のバッテリユニット取付部２１３，２１４に固定される。
【００３４】
以上説明したように本実施形態の電気自動車１０は、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が左右のサイドメンバ３１，３２間にわたって設けられ、これら桁部材１０１，１０２，１０３，１０４によってサイドメンバ３１，３２どうしが結合されている。このためバッテリユニット１４の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４がクロスメンバに相当する剛性部材として機能することができる。
【００３５】
また、荷重伝達部材１７０，１７１がスペンションアームサポートブラケット４０，４１に固定されており、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１に入力する横方向の荷重が荷重伝達部材１７０，１７１を介して桁部材１０３に入力される。
【００３６】
このため，サスペンションアームサポートブラケット４０，４１付近にクロスメンバが配置されていなくても、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１付近の剛性を桁部材１０３によって高めることができ、操縦安定性と乗り心地が向上する。言い換えると、大形のバッテリユニット１４の一部を左右一対のサスペンションアームサポートブラケット４０，４１間のスペースに配置することが可能である。このため、大形のバッテリユニット１４を搭載することが可能となり、電気自動車の走行距離を長くすることができる。
【００３７】
図１と図４〜図８に示されるように、バッテリユニット１４の下方にアンダーカバー４００が配置されている。アンダーカバー４００の上面は桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の下面と対向している。アンダーカバー４００の材料の一例は、ガラス繊維によって強化された合成樹脂である。このアンダーカバー４００は、例えば前半部４００ａと後半部４００ｂとに分割され、これら前半部４００ａと後半部４００ｂとを接続することにより、１つのアンダーカバー４００を構成している。なお、全長にわたって一体のアンダーカバーであってもよい。
【００３８】
このアンダーカバー４００は、バッテリユニット１４が前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２によってフレーム構体３０に固定されたのち、車体１１の下側から、ボルト４０１（図６に示す）によって、フレーム構体３０と桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の少なくとも一部に固定される。
【００３９】
アンダーカバー４００の全長は、バッテリユニット１４の全長よりも大きい。すなわちこのアンダーカバー４００は、バッテリケース５０の前端５０ａから後端５０ｂを覆うに足る長さを有している。アンダーカバー４００の幅は、バッテリユニット１４の幅よりも大きい。
【００４０】
図５と図６に示されるように、アンダーカバー４００は、左右一対のサイドメンバ３１，３２間にわたって配置されている。アンダーカバー４００の前部は、前側のクロスメンバ３３ａに前記ボルト４０１によって固定されている。アンダーカバー４００の後部は、後側のクロスメンバ３５ａ（図６に示す）に設けられたブラケット（図示せず）に、ボルト４０１によって固定されている。このアンダーカバー４００は、車体１１の下方から見て、バッテリユニット１４の底面全体を覆うに足る面積を有している。
【００４１】
前記アンダーカバー４００によって、前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２の下方が覆われている。このため、万一、ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２が外れても、これらのボルトがアンダーカバー４００の上に落ちるため、ボルトがアンダーカバー４００に当たる音や、走行中にボルトが転がる音などにより、ボルトが外れたことを知ることが可能である。
【００４２】
アンダーカバー４００の周縁部には、上に凸の形状の部品落下防止壁４０２（図１と図４に示す）が形成されている。部品落下防止壁４０２は、アンダーカバー４００の全周のうち、少なくとも前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２がアンダーカバー４００の上から転がり落ちることを防止できる位置に設けられているとよい。アンダーカバー４００の上に落ちたボルト等の部品は、部品落下防止壁４０２によってアンダーカバー４００の内側に留まるため、ボルト等の部品が道路上に落ちることが防止される。
【００４３】
図２，図５，図６に示されるように、フレーム構体３０にバッテリユニット保護手段として機能するプロテクタ部材４１０，４１１が設けられている。本実施形態では、プロテクタ部材４１０，４１１と前記アンダーカバー４００とによって、バッテリユニット保護手段が構成されている。
【００４４】
プロテクタ部材４１０，４１１は、サイドメンバ３１，３２の下面にボルト４１２によって取付けられている。プロテクタ部材４１０，４１１は、サイドメンバ３１，３２の前部、すなわち前輪２０に向かってサイドメンバ３１，３２間の幅が狭くなっている部分に取付けられている。このためプロテクタ部材４１０，４１１は、車体１１の正面から見て、左右一対の前輪の内側に位置している。しかもプロテクタ部材４１０，４１１の後方に前記アンダーカバー４００が連なっている。
【００４５】
プロテクタ部材４１０，４１１の前部に傾斜面４１０ａ，４１１ａが形成されている。これら傾斜面４１０ａ，４１１ａは、サイドメンバ３１，３２の後側から前側に向かって高くなってゆくように傾斜した「そり」のような形状である。走行中に車体１１の前側からプロテクタ部材４１０，４１１に衝突した路面の凸部は、この傾斜面４１０ａ，４１１ａに沿ってプロテクタ部材４１０，４１１の後方に案内される。
【００４６】
前記傾斜面４１０ａ，４１１ａは、バッテリケース５０の前端５０ａよりも前側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面はサイドメンバ３１，３２の下方に突出している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面はバッテリケース５０の前端５０ａの下面よりも下側に位置している。またプロテクタ部材４１０，４１１の下面はアンダーカバー４００の下面から下に突出している。
【００４７】
このように、左右一対のプロテクタ部材４１０，４１１が、剛性の高いサイドメンバ３１，３２に固定されている。またプロテクタ部材４１０，４１１の後方でアンダーカバー４００の上に、剛性の高い桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が配置されている。
【００４８】
自動車１０が段差等の大きな凸部を通過しようとしたとき、状況によっては、例えばアンダーカバー４００の先端４００ｃ付近に路面の凸部が当たることが想定される。その場合、アンダーカバー４００の先端４００ｃ付近に配置されているクロスメンバ３３ａによって衝突の荷重を受けるとともに、路面の凸部がアンダーカバー４００に沿って車体１１の後側に案内される。このため路面の凸部がバッテリユニット１４に当たることを回避できる。
【００４９】
走行中の状況によっては、路面の凸部がプロテクタ部材４１０，４１１の少なくとも一方に衝突することも想定される。その場合、プロテクタ部材４１０，４１１の傾斜面４１０ａ，４１１ａが路面の凸部に乗り上げて車体１１の後方に向かう。この場合、プロテクタ部材４１０，４１１の傾斜面４１０ａ，４１１ａが「そり」に相当する機能を果たすことにより、傾斜面４１０ａ，４１１ａに当たった路面の凸部がアンダーカバー４００に向かって案内される。このため路面の凸部がバッテリユニット１４を直撃することを防止できる。
【００５０】
本発明者達が行なった実験によれば、路面の凸部にアンダーカバー４００が接触する場合、常識的な走行では、路面の凸部が車体の幅方向中央を通過する可能性は極めて低く、少なくとも一方のサイドメンバ３１（または３２）の下を通過する場合がほとんどであることが判っている。すなわち、バッテリユニット１４の中央部のみを直撃するような路面の凸部は、走行中に、まずフロントバンパに衝突する。またバッテリユニット１４と干渉するような路面の凸部は、進行方向に対しておおむね直角な方向に延びる波形の凸部となる。
【００５１】
こうした理由から、路面の凸部はサイドメンバ３１（または３２）の下を通過する場合がほとんどである。本実施形態では、サイドメンバ３１，３２に、必要な剛性を有する鋼板製のプロテクタ部材４１０．４１１を取付けることにより、必要最小限の重量増加のもとで、路面の凸部がバッテリユニット１４を直撃することを効果的に防止することができた。
【００５２】
アンダーカバー４００の上には、剛性の高い桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が車体１１の前方から後方に向かって並んでいる。これらの桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、プロテクタ部材４１０，４１１の後側に配置されている。このためアンダーカバー４００は、下側から入力する外力に対して大きな強度を発揮できる。このためアンダーカバー４００に接した路面の凸部を、アンダーカバー４００に沿って車体１１の後方に案内することができる。こうしてバッテリユニット１４の破損を防止できる。
【００５３】
図７に、前から２番目の桁部材１０２の締結部１２３の一例が示されている。この締結部１２３においては、ボルト挿入孔１５３の下縁からアンダーカバー４００の上面までの距離Ｈが、ボルト１５７の全長よりも短くなるように、アンダーカバー４００がフレーム構体３０に固定されている。
【００５４】
このためボルト１５７が万一緩んだときに、図８に示すようにボルト１５７の下端がアンダーカバー４００によって支持され、ボルト１５７が抜け落ちることを防止できる。他の締結部１２１，１２２，１２４〜１２８，２１０，２１１においても、上記締結部１２３と同様の構成により、ボルト１４７，１７７，１９８，２１２が抜け落ちることを、アンダーカバー４００によって防止することができる。またこのアンダーカバー４００は、走行中に車体１１の下面側に生じる空気流を整流する効果もあり、走行中の空気抵抗を減少させることができる。
【００５５】
なお前記実施形態では車体後部に走行用モータが搭載された電気自動車について説明したが、本発明は走行用モータが車体前部に配置された電気自動車にも適用することができる。また本発明を実施するに当たって、フレーム構体、バッテリユニット、アンダーカバー、プロテクタ部材、モータをはじめとして、本発明の電気自動車の構成要素の構造及び配置等を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車とバッテリユニットとアンダーカバーの斜視図。
【図２】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットの斜視図。
【図３】図２に示されたバッテリユニットのバッテリケースと桁部材の斜視図
【図４】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットの側面図。
【図５】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットを上方から見た平面図。
【図６】図１に示された電気自動車のフレーム構体とアンダーカバーを下方から見た斜視図。
【図７】図５に示されたバッテリユニットの前から２番目に位置する桁部材の締結部の断面図。
【図８】図７に示された締結部のボルトが外れた状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１０…電気自動車
１１…車体
１４…バッテリユニット
３０…フレーム構体
３１，３２…サイドメンバ
５０…バッテリケース
５１…トレイ部材
５２…カバー部材
１０１，１０２，１０３，１０４…桁部材
１４７，１５７，１７７，１９８，２１２…ボルト
４００…アンダーカバー
４０１…部品落下防止壁
４１０，４１１…プロテクタ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを電源とするモータによって走行する電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、走行距離をいかに長くするかが大きな課題である。そのために、可能な限り大形のバッテリを搭載することが望まれている。また電気自動車用のバッテリは、大形でかつ重いため、車室空間の確保及び重心位置を下げるなどの観点から、車体の床下に配置されるのが通例である。車体の床下にバッテリが配置された電気自動車では、バッテリの下面が路面と対向するため、走行中にバッテリが路面の凸部に触れる可能性がある。
【０００３】
そこで、例えば下記の特許文献１に記載されている電気自動車では、バッテリを保護するために、フロント側のスタビライザの中央部に下方に突き出る部分を形成し、この突き出た部分をバッテリの下面よりも低い位置に設けている。あるいは下記の特許文献２に記載されている電気自動車では、バッテリの前方に、車体の幅方向に延びるガードバーを配置している。
【特許文献１】特許第３４４０８６７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、スタビライザの中央部を下方に突出させる構造では、スタビライザが路面の凸部に衝突することによって、スタビライザが大きく変形したり懸架機構が破壊されたりする可能性がある。このため路面の凸部によってスタビライザが変形すると、変形の程度によっては路面の凸部がバッテリを直撃する可能性がある。
【０００５】
特許文献２のように車体の幅方向に延びるガードバーを設けた場合、路面の凸部がガードバーに衝突したときにガードバーの変形の程度によっては、バッテリが直撃される可能性がある。またガードバーが路面の凸部を乗り越えたのち、該凸部がバッテリに衝突するおそれもある。このため従来技術は、床下に配置されたバッテリを確実に保護することができなかった。しかも車体の幅方向に延びる長尺なガードバーは、重量が大きい割には曲げ剛性が小さいという問題もある。
【０００６】
従って本発明の目的は、路面の凸部等がバッテリユニットを直撃することを回避でき、バッテリを保護することができる電気自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車体の下部に配置される左右一対のサイドメンバを含むフレーム構体と、バッテリケースを有し前記フレーム構体に取付けられるバッテリユニットと、前記フレーム構体に設けられたバッテリユニット保護手段とを具備している。バッテリユニット保護手段は、前記バッテリユニットの下方に配置され、前記バッテリケースの下面を覆う広さを有するアンダーカバーと、前記一対のサイドメンバの下面に取付けられて下方に突出する左右一対のプロテクタ部材とを有し、前記プロテクタ部材が前記バッテリケースの前端よりも前側に位置し、かつ、前記プロテクタ部材の下面が前記バッテリケースの前端の下面よりも下側に位置している。
【０００８】
本発明の好ましい形態では、前記バッテリケースは、トレイ部材と、前記トレイ部材の上側に配置されるカバー部材と、前記トレイ部材に固定され前記車体の幅方向に延びる桁部材とを具備し、前記桁部材の両端部に設けられた締結部が前記各サイドメンバのバッテリユニット取付部に下側からボルトによって固定され、前記ボルトの下方が前記アンダーカバーによって覆われている。
【０００９】
前記アンダーカバーが前記桁部材の下面と対向して配置されているとよい。また前記桁部材が前記プロテクタ部材の後方に配置されているとよい。また前記アンダーカバーの周縁部に、上方に突出する部品落下防止壁が形成されていてもよい。前記締結部のボルト挿入孔の下縁から前記アンダーカバーの上面までの距離が、前記ボルトの全長よりも短くてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、走行中に路面の凸部や障害物等が車体の床下に配置されたバッテリユニットを直撃することを回避でき、必要最小限の範囲に配置されたプロテクタ部材によって、重量増加を最小限に抑えながら効率良くバッテリユニットを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
図１は電気自動車１０の一例を示している。この電気自動車１０は、車体１１の後部に配置された走行用のモータ１２および充電装置１３と、車体１１の床下に配置されるバッテリユニット１４などを備えている。車体１１の前部に冷暖房用の熱交換ユニット１５が配置されている。
【００１２】
この自動車１０の前輪２０は、図示しないフロントサスペンションによって車体１１に支持されている。後輪２１は、図示しないリヤサスペンションによって車体１１に支持されている。リヤサスペンションの一例は、トレーリングアーム式リヤサスペンションである。
【００１３】
図２は、前記車体１１の下部の骨格をなすフレーム構体３０と、このフレーム構体３０に取付けられる前記バッテリユニット１４とを示している。
フレーム構体３０は、車体１１の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３１，３２と、車体１１の幅方向に延びるクロスメンバ３３，３４，３５とを含んでいる。クロスメンバ３３，３４，３５は、サイドメンバ３１，３２の所定位置に溶接によって固定されている。
【００１４】
サイドメンバ３１，３２の後部にサスペンションアームサポートブラケット４０，４１が設けられている。サスペンションアームサポートブラケット４０，４１は、それぞれサイドメンバ３１，３２の所定位置に溶接によって固定されている。サスペンションアームサポートブラケット４０，４１に枢軸部４２が設けられている。これら枢軸部４２に、前記トレーリングアームの前端部が取付けられている。
【００１５】
図３に示すようにバッテリユニット１４はバッテリケース５０を備えている。バッテリケース５０は、下側に位置するトレイ部材５１と、上側に位置するカバー部材５２とを備えている。バッテリケース５０の前半部に、前側バッテリ収納部５５が形成されている。バッテリケース５０の後半部に、後側バッテリ収納部５６が形成されている。前側バッテリ収納部５５と後側バッテリ収納部５６との間に、中央バッテリ収納部５７と、電気回路収納部５８などが形成されている。
【００１６】
前記バッテリ収納部５５，５６，５７に、それぞれバッテリモジュール６０（図３に一部のみ２点鎖線で示す）が収納されている。バッテリモジュール６０の一例は、リチウムイオン電池からなる複数個のセルを直列に接続したものである。電気回路収納部５８には、バッテリモジュール６０の状態を検出するモニタや制御等をつかさどる電気部品（図示せず）等が収納される。
【００１７】
図４に示すように、バッテリユニット１４はフロアパネル７０の下面側に配置されている。フロアパネル７０は、サイドメンバ３１，３２を含むフレーム構体３０の所定位置に溶接によって固定されている。フロアパネル７０の上方にフロントシート７１（図１に示す）とリヤシート７２が配置されている。フロントシート７１の下方に、バッテリユニット１４の前側バッテリ収納部５５が配置されている。リヤシート７２の下方に、バッテリユニット１４の後側バッテリ収納部５６が配置されている。前側バッテリ収納部５５と後側バッテリ収納部５６との間に形成されたフロアパネル７０の凹部７０ａは、リヤシート７２に着座した乗員の足元スペース付近に位置する。
【００１８】
トレイ部材５１は、一体成形された合成樹脂の内部に、補強用の金属プレートをインサートしてなるモールド成形品であり、上面側が開放した箱形に成形されている。トレイ部材５１の材料である合成樹脂は、例えば繊維によって強化されている。トレイ部材５１の上面の周縁部にカバー取付面８０（図３に示す）が形成されている。カバー取付面８０は、トレイ部材５１の全周にわたって連続している。カバー取付面８０の上に防水用のシール材８１が設けられている。
【００１９】
カバー部材５２は、繊維によって強化された合成樹脂の一体成形品からなる。カバー部材５２の前部に、サービスプラグ用の開口部８５と冷却風導入口８６が形成されている。サービスプラグ用の開口部８５に蛇腹状のゴム製ブーツ８７が取付けられている。冷却風導入口８６にも蛇腹状のゴム製ブーツ８８が取付けられている。カバー部材５２の上面に、冷却風の一部を流すためのバイパス流路部９０と、冷却ファン収納部９１などが設けられている。
【００２０】
カバー部材５２の周縁部にフランジ部９５が形成されている。フランジ部９５はカバー部材５２の全周にわたって連続している。カバー部材５２のフランジ部９５をトレイ部材５１のカバー取付面８０の上に乗せ、図３に示すボルト９６あるいはナット９７によって、トレイ部材５１とカバー部材５２とが互いにシール材８１を介して水密に固定される。
【００２１】
トレイ部材５１の下面側に複数本（例えば４本）の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が設けられている。図３と図５に示されるように、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、それぞれ車体１１の幅方向に延びる桁本体１１１，１１２，１１３，１１４を有している。
【００２２】
前から１番目の桁本体１１１の両端に締結部１２１，１２２が設けられている。前から２番目の桁本体１１２の両端に締結部１２３，１２４が設けられている。前から３番目の桁本体１１３の両端に締結部１２５，１２６が設けられている。前から４番目（最後部）の桁本体１１２の両端に締結部１２７，１２８が設けられている。バッテリユニット１４の前端部には左右一対の前側支持部材１３０，１３１が設けられている。
【００２３】
桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、バッテリユニット１４の荷重を支えるに足る強度を有する金属材料（例えば鋼板）によって構成されている。前から１番目の桁部材１０１の両端に設けられた締結部１２１，１２２のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１４３（図２と図３に示す）が形成されている。
【００２４】
サイドメンバ３１，３２には、締結部１２１，１２２と対向する位置に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１４５，１４６が設けられている。締結部１２１，１２２の下側から、ボルト１４７（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１４３に挿入し、このボルト１４７をバッテリユニット取付部１４５，１４６のナット部材に螺合させ締付けることにより、１番目の桁部材１０１の締結部１２１，１２２がサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２５】
前から２番目の桁部材１０２の両端に設けられた締結部１２３，１２４のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１５３（図２と図３に示す）が形成されている。サイドメンバ３１，３２には、前記締結部１２３，１２４と対向する位置に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１５５，１５６が設けられている。締結部１２３，１２４の下側から、ボルト１５７（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１５３に挿入し、このボルト１５７をバッテリユニット取付部１５５，１５６のナット部材に螺合させ締付けることにより、２番目の桁部材１０２の締結部１２３，１２４がサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２６】
前から３番目の桁部材１０３の両端に設けられた締結部１２５，１２６のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１６３（図２と図３に示す）が形成されている。図４と図５に示されるように、サイドメンバ３１，３２に荷重伝達部材１７０，１７１がボルト１７２によって固定されている。これら荷重伝達部材１７０，１７１は、前から３番目の桁部材１０３の締結部１２５，１２６の上方に設けられている。一方の荷重伝達部材１７０は、一方のサスペンションアームサポートブラケット４０に溶接されている。他方の荷重伝達部材１７１は、他方のサスペンションアームサポートブラケット４１に溶接されている。
【００２７】
すなわち荷重伝達部材１７０，１７１は、サイドメンバ３１，３２と、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１とに結合されている。これら荷重伝達部材１７０，１７１は、フレーム構体３０の一部をなしている。荷重伝達部材１７０，１７１に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１７５，１７６が設けられている。
【００２８】
締結部１２５，１２６の下側から、ボルト１７７をボルト挿入孔１６３に挿入し、このボルト１７７をバッテリユニット取付部１７５，１７６のナット部材に螺合させ締付けることにより、３番目の桁部材１０３の締結部１２５，１２６が、荷重伝達部材１７０，１７１を介してサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００２９】
前から４番目の桁部材１０４の締結部１２７，１２８のそれぞれに、上下方向に貫通するボルト挿入孔１９３（図２と図３に示す）が形成されている。サイドメンバ３１，３２には、締結部１２７，１２８と対向する位置に、延長ブラケット１９４，１９５が設けられている。延長ブラケット１９４，１９５はサイドメンバ３１，３２のキックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に延びている。延長ブラケット１９４，１９５は、フレーム構体３０の一部をなしている。これら延長ブラケット１９４，１９５に、ナット部材を備えたバッテリユニット取付部１９６，１９７が設けられている。
【００３０】
締結部１２７，１２８の下側から、ボルト１９８（図２と図４に示す）をボルト挿入孔１９３に挿入し、このボルト１９８を延長ブラケット１９４，１９５のバッテリユニット取付部１９６，１９７のナット部材に螺合させ締付けることにより、４番目の桁部材１０４の締結部１２７，１２８が延長ブラケット１９４，１９５を介してサイドメンバ３１，３２に固定される。
【００３１】
図４に示すように、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の下面は、トレイ部材５１の平坦な下面に沿って、水平方向に延びる同一平面Ｌ上に位置している。１番目と２番目の桁部材１０１，１０２は、サイドメンバ３１，３２の水平部分３１ａ，３２ａに設けられたバッテリユニット取付部１４５，１４６，１５５，１５６に直接固定される。
【００３２】
３番目の桁部材１０３と４番目の桁部材１０４は、サイドメンバ３１，３２のキックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に設けられたバッテリユニット取付部１７５，１７６，１９６，１９７に固定されている。すなわち３番目と４番目の桁部材１０３，１０４は、キックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方にオフセットした位置にある。このため３番目の桁部材１０３は、上下方向に厚みを有する荷重伝達部材１７０，１７１を介して、バッテリユニット取付部１７５，１７６に固定される。４番目の桁部材１０４は、キックアップ部３１ｂ，３２ｂの下方に延びる延長ブラケット１９４，１９５によって、バッテリユニット取付部１９６，１９７に固定される。
【００３３】
バッテリユニット１４の前端に位置する前側支持部材１３０，１３１は、前から１番目の桁部材１０１の前方に突出している。前側支持部材１３０，１３１は、この桁部材１０１に結合されている。図２に示すように、前側支持部材１３０，１３１に設けられた締結部２１０，２１１は、ボルト２１２によって、クロスメンバ３３のバッテリユニット取付部２１３，２１４に固定される。
【００３４】
以上説明したように本実施形態の電気自動車１０は、桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が左右のサイドメンバ３１，３２間にわたって設けられ、これら桁部材１０１，１０２，１０３，１０４によってサイドメンバ３１，３２どうしが結合されている。このためバッテリユニット１４の桁部材１０１，１０２，１０３，１０４がクロスメンバに相当する剛性部材として機能することができる。
【００３５】
また、荷重伝達部材１７０，１７１がスペンションアームサポートブラケット４０，４１に固定されており、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１に入力する横方向の荷重が荷重伝達部材１７０，１７１を介して桁部材１０３に入力される。
【００３６】
このため，サスペンションアームサポートブラケット４０，４１付近にクロスメンバが配置されていなくても、サスペンションアームサポートブラケット４０，４１付近の剛性を桁部材１０３によって高めることができ、操縦安定性と乗り心地が向上する。言い換えると、大形のバッテリユニット１４の一部を左右一対のサスペンションアームサポートブラケット４０，４１間のスペースに配置することが可能である。このため、大形のバッテリユニット１４を搭載することが可能となり、電気自動車の走行距離を長くすることができる。
【００３７】
図１と図４〜図８に示されるように、バッテリユニット１４の下方にアンダーカバー４００が配置されている。アンダーカバー４００の上面は桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の下面と対向している。アンダーカバー４００の材料の一例は、ガラス繊維によって強化された合成樹脂である。このアンダーカバー４００は、例えば前半部４００ａと後半部４００ｂとに分割され、これら前半部４００ａと後半部４００ｂとを接続することにより、１つのアンダーカバー４００を構成している。なお、全長にわたって一体のアンダーカバーであってもよい。
【００３８】
このアンダーカバー４００は、バッテリユニット１４が前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２によってフレーム構体３０に固定されたのち、車体１１の下側から、ボルト４０１（図６に示す）によって、フレーム構体３０と桁部材１０１，１０２，１０３，１０４の少なくとも一部に固定される。
【００３９】
アンダーカバー４００の全長は、バッテリユニット１４の全長よりも大きい。すなわちこのアンダーカバー４００は、バッテリケース５０の前端５０ａから後端５０ｂを覆うに足る長さを有している。アンダーカバー４００の幅は、バッテリユニット１４の幅よりも大きい。
【００４０】
図５と図６に示されるように、アンダーカバー４００は、左右一対のサイドメンバ３１，３２間にわたって配置されている。アンダーカバー４００の前部は、前側のクロスメンバ３３ａに前記ボルト４０１によって固定されている。アンダーカバー４００の後部は、後側のクロスメンバ３５ａ（図６に示す）に設けられたブラケット（図示せず）に、ボルト４０１によって固定されている。このアンダーカバー４００は、車体１１の下方から見て、バッテリユニット１４の底面全体を覆うに足る面積を有している。
【００４１】
前記アンダーカバー４００によって、前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２の下方が覆われている。このため、万一、ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２が外れても、これらのボルトがアンダーカバー４００の上に落ちるため、ボルトがアンダーカバー４００に当たる音や、走行中にボルトが転がる音などにより、ボルトが外れたことを知ることが可能である。
【００４２】
アンダーカバー４００の周縁部には、上に凸の形状の部品落下防止壁４０２（図１と図４に示す）が形成されている。部品落下防止壁４０２は、アンダーカバー４００の全周のうち、少なくとも前記ボルト１４７，１５７，１７７，１９８，２１２がアンダーカバー４００の上から転がり落ちることを防止できる位置に設けられているとよい。アンダーカバー４００の上に落ちたボルト等の部品は、部品落下防止壁４０２によってアンダーカバー４００の内側に留まるため、ボルト等の部品が道路上に落ちることが防止される。
【００４３】
図２，図５，図６に示されるように、フレーム構体３０にバッテリユニット保護手段として機能するプロテクタ部材４１０，４１１が設けられている。本実施形態では、プロテクタ部材４１０，４１１と前記アンダーカバー４００とによって、バッテリユニット保護手段が構成されている。
【００４４】
プロテクタ部材４１０，４１１は、サイドメンバ３１，３２の下面にボルト４１２によって取付けられている。プロテクタ部材４１０，４１１は、サイドメンバ３１，３２の前部、すなわち前輪２０に向かってサイドメンバ３１，３２間の幅が狭くなっている部分に取付けられている。このためプロテクタ部材４１０，４１１は、車体１１の正面から見て、左右一対の前輪の内側に位置している。しかもプロテクタ部材４１０，４１１の後方に前記アンダーカバー４００が連なっている。
【００４５】
プロテクタ部材４１０，４１１の前部に傾斜面４１０ａ，４１１ａが形成されている。これら傾斜面４１０ａ，４１１ａは、サイドメンバ３１，３２の後側から前側に向かって高くなってゆくように傾斜した「そり」のような形状である。走行中に車体１１の前側からプロテクタ部材４１０，４１１に衝突した路面の凸部は、この傾斜面４１０ａ，４１１ａに沿ってプロテクタ部材４１０，４１１の後方に案内される。
【００４６】
前記傾斜面４１０ａ，４１１ａは、バッテリケース５０の前端５０ａよりも前側に位置している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面はサイドメンバ３１，３２の下方に突出している。プロテクタ部材４１０，４１１の下面はバッテリケース５０の前端５０ａの下面よりも下側に位置している。またプロテクタ部材４１０，４１１の下面はアンダーカバー４００の下面から下に突出している。
【００４７】
このように、左右一対のプロテクタ部材４１０，４１１が、剛性の高いサイドメンバ３１，３２に固定されている。またプロテクタ部材４１０，４１１の後方でアンダーカバー４００の上に、剛性の高い桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が配置されている。
【００４８】
自動車１０が段差等の大きな凸部を通過しようとしたとき、状況によっては、例えばアンダーカバー４００の先端４００ｃ付近に路面の凸部が当たることが想定される。その場合、アンダーカバー４００の先端４００ｃ付近に配置されているクロスメンバ３３ａによって衝突の荷重を受けるとともに、路面の凸部がアンダーカバー４００に沿って車体１１の後側に案内される。このため路面の凸部がバッテリユニット１４に当たることを回避できる。
【００４９】
走行中の状況によっては、路面の凸部がプロテクタ部材４１０，４１１の少なくとも一方に衝突することも想定される。その場合、プロテクタ部材４１０，４１１の傾斜面４１０ａ，４１１ａが路面の凸部に乗り上げて車体１１の後方に向かう。この場合、プロテクタ部材４１０，４１１の傾斜面４１０ａ，４１１ａが「そり」に相当する機能を果たすことにより、傾斜面４１０ａ，４１１ａに当たった路面の凸部がアンダーカバー４００に向かって案内される。このため路面の凸部がバッテリユニット１４を直撃することを防止できる。
【００５０】
本発明者達が行なった実験によれば、路面の凸部にアンダーカバー４００が接触する場合、常識的な走行では、路面の凸部が車体の幅方向中央を通過する可能性は極めて低く、少なくとも一方のサイドメンバ３１（または３２）の下を通過する場合がほとんどであることが判っている。すなわち、バッテリユニット１４の中央部のみを直撃するような路面の凸部は、走行中に、まずフロントバンパに衝突する。またバッテリユニット１４と干渉するような路面の凸部は、進行方向に対しておおむね直角な方向に延びる波形の凸部となる。
【００５１】
こうした理由から、路面の凸部はサイドメンバ３１（または３２）の下を通過する場合がほとんどである。本実施形態では、サイドメンバ３１，３２に、必要な剛性を有する鋼板製のプロテクタ部材４１０．４１１を取付けることにより、必要最小限の重量増加のもとで、路面の凸部がバッテリユニット１４を直撃することを効果的に防止することができた。
【００５２】
アンダーカバー４００の上には、剛性の高い桁部材１０１，１０２，１０３，１０４が車体１１の前方から後方に向かって並んでいる。これらの桁部材１０１，１０２，１０３，１０４は、プロテクタ部材４１０，４１１の後側に配置されている。このためアンダーカバー４００は、下側から入力する外力に対して大きな強度を発揮できる。このためアンダーカバー４００に接した路面の凸部を、アンダーカバー４００に沿って車体１１の後方に案内することができる。こうしてバッテリユニット１４の破損を防止できる。
【００５３】
図７に、前から２番目の桁部材１０２の締結部１２３の一例が示されている。この締結部１２３においては、ボルト挿入孔１５３の下縁からアンダーカバー４００の上面までの距離Ｈが、ボルト１５７の全長よりも短くなるように、アンダーカバー４００がフレーム構体３０に固定されている。
【００５４】
このためボルト１５７が万一緩んだときに、図８に示すようにボルト１５７の下端がアンダーカバー４００によって支持され、ボルト１５７が抜け落ちることを防止できる。他の締結部１２１，１２２，１２４〜１２８，２１０，２１１においても、上記締結部１２３と同様の構成により、ボルト１４７，１７７，１９８，２１２が抜け落ちることを、アンダーカバー４００によって防止することができる。またこのアンダーカバー４００は、走行中に車体１１の下面側に生じる空気流を整流する効果もあり、走行中の空気抵抗を減少させることができる。
【００５５】
なお前記実施形態では車体後部に走行用モータが搭載された電気自動車について説明したが、本発明は走行用モータが車体前部に配置された電気自動車にも適用することができる。また本発明を実施するに当たって、フレーム構体、バッテリユニット、アンダーカバー、プロテクタ部材、モータをはじめとして、本発明の電気自動車の構成要素の構造及び配置等を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車とバッテリユニットとアンダーカバーの斜視図。
【図２】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットの斜視図。
【図３】図２に示されたバッテリユニットのバッテリケースと桁部材の斜視図
【図４】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットの側面図。
【図５】図１に示された電気自動車のフレーム構体とバッテリユニットを上方から見た平面図。
【図６】図１に示された電気自動車のフレーム構体とアンダーカバーを下方から見た斜視図。
【図７】図５に示されたバッテリユニットの前から２番目に位置する桁部材の締結部の断面図。
【図８】図７に示された締結部のボルトが外れた状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１０…電気自動車
１１…車体
１４…バッテリユニット
３０…フレーム構体
３１，３２…サイドメンバ
５０…バッテリケース
５１…トレイ部材
５２…カバー部材
１０１，１０２，１０３，１０４…桁部材
１４７，１５７，１７７，１９８，２１２…ボルト
４００…アンダーカバー
４０１…部品落下防止壁
４１０，４１１…プロテクタ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の下部に配置される左右一対のサイドメンバを含むフレーム構体と、
バッテリケースを有し前記フレーム構体に取付けられるバッテリユニットと、
前記フレーム構体に設けられたバッテリユニット保護手段とを具備し、
前記バッテリユニット保護手段は、
前記バッテリユニットの下方に配置され、前記バッテリケースの下面を覆う広さを有するアンダーカバーと、
前記一対のサイドメンバの下面に取付けられて下方に突出する左右一対のプロテクタ部材とを有し、
前記プロテクタ部材が前記バッテリケースの前端よりも前側に位置し、かつ、前記プロテクタ部材の下面が前記バッテリケースの前端の下面よりも下側に位置していることを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記バッテリケースは、
トレイ部材と、
前記トレイ部材の上側に配置されるカバー部材と、
前記トレイ部材に固定され前記車体の幅方向に延びる桁部材とを具備し、
前記桁部材の両端部に設けられた締結部が前記各サイドメンバのバッテリユニット取付部に下側からボルトによって固定され、
前記ボルトの下方が前記アンダーカバーによって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項３】
前記アンダーカバーが前記桁部材の下面と対向して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電気自動車。
【請求項４】
前記桁部材が前記プロテクタ部材の後方に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車。
【請求項５】
前記アンダーカバーの周縁部に、上方に突出する部品落下防止壁が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気自動車。
【請求項６】
前記ボルトが挿入される前記締結部のボルト挿入孔の下縁から前記アンダーカバーの上面までの距離が、前記ボルトの全長よりも短いことを特徴とする請求項３または５に記載の電気自動車。
【請求項１】
車体の下部に配置される左右一対のサイドメンバを含むフレーム構体と、
バッテリケースを有し前記フレーム構体に取付けられるバッテリユニットと、
前記フレーム構体に設けられたバッテリユニット保護手段とを具備し、
前記バッテリユニット保護手段は、
前記バッテリユニットの下方に配置され、前記バッテリケースの下面を覆う広さを有するアンダーカバーと、
前記一対のサイドメンバの下面に取付けられて下方に突出する左右一対のプロテクタ部材とを有し、
前記プロテクタ部材が前記バッテリケースの前端よりも前側に位置し、かつ、前記プロテクタ部材の下面が前記バッテリケースの前端の下面よりも下側に位置していることを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記バッテリケースは、
トレイ部材と、
前記トレイ部材の上側に配置されるカバー部材と、
前記トレイ部材に固定され前記車体の幅方向に延びる桁部材とを具備し、
前記桁部材の両端部に設けられた締結部が前記各サイドメンバのバッテリユニット取付部に下側からボルトによって固定され、
前記ボルトの下方が前記アンダーカバーによって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項３】
前記アンダーカバーが前記桁部材の下面と対向して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電気自動車。
【請求項４】
前記桁部材が前記プロテクタ部材の後方に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車。
【請求項５】
前記アンダーカバーの周縁部に、上方に突出する部品落下防止壁が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気自動車。
【請求項６】
前記ボルトが挿入される前記締結部のボルト挿入孔の下縁から前記アンダーカバーの上面までの距離が、前記ボルトの全長よりも短いことを特徴とする請求項３または５に記載の電気自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−８３５９８（Ｐ２００９−８３５９８Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５４２６０（Ｐ２００７−２５４２６０）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
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