JP7091966B2 - 電動車両の下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両底面にアンダーカバーを備える、電動車両の下部構造に関する。

回転電機を駆動源とする電動車両には、電源となるバッテリが搭載される。例えば特許文献１では、図８に例示されるように、フロアパネル下にバッテリパック２００が収容される。

さらにバッテリパック２００の底面には骨格部材であるパック外クロス２０１が設けられる。パック外クロス２０１は、車幅方向に延設され、バッテリパック２００よりも、車幅方向両側端が外側に張り出される。この張り出された両側端と、フロントサイドメンバ（図示せず）等の車体の骨格部材とが、ボルト・ナット等の締結部材によって締結される。

さらに、バッテリパック２００の保護のために、バッテリパック２００及びパック外クロス２０１の下方はバッテリアンダーカバー２０２で覆われる。例えばバッテリアンダーカバー２０２は舟形状であって、その上にバッテリパック２００及びパック外クロス２０１が載置される。

国際公開第２００９／０４１０７９号

ところで、冠水路（浸水路）の走行中に、バッテリアンダーカバー２０２とバッテリパック２００の間に水が浸入する場合がある。バッテリアンダーカバー２０２の車幅方向両側に溜まった水は、車両のコーナリング時に、バッテリアンダーカバー２０２の車幅方向中央に流れ込む。

また、バッテリアンダーカバー２０２の車幅方向両側端の、ジャッキアップポイント２０４近傍には、ジャッキとの当接を避けるための凹み２０６が形成され、バッテリアンダーカバー２０２の底面が当該凹み２０６部分で底上げされる。バッテリアンダーカバー２０２の車長方向前方に溜まった水は、車両の前進走行に応じて一点鎖線矢印Ｌ２で例示されるように車長方向後方に流れる。さらに凹み２０６に行き当たると凹み２０６がガイドとなって、車幅方向中央部に水の流れが変えられる。

このように従来構造におけるバッテリアンダーカバー２０２は、その内表面の、車幅方向中央部分に水が溜まり易い構造となっている。これに対応して、車幅方向中央部分に排水口を多数形成することも考えられるが、排水口を設けるためにバッテリアンダーカバー２０２の車幅方向中央部分を過度に穿孔すると、バッテリアンダーカバー２０２の強度が低くなるおそれがある。また小石等の異物が排水口から入り込んでバッテリパック２００に当たるおそれもある。

そこで本発明は、バッテリアンダーカバーの車幅方向中央部分への水の浸入を、従来よりも抑制可能な、電動車両の下部構造を提供することを目的とする。

本明細書で開示される車両下部構造は、バッテリパック、パック外クロス、及びバッテリアンダーカバーを備える。バッテリパックはフロアパネル下に設置される。パック外クロスは、バッテリパックの底面に設けられ、バッテリパックよりも車幅方向の両側端が外側方向に張り出され、車長方向に間隔を空けて複数設けられる。バッテリアンダーカバーは、パック外クロス下に設けられ、バッテリパック及びパック外クロスの底面を覆う。バッテリアンダーカバーは、車幅方向両側に配置される一対の側方カバー片と、一対の側方カバー片に挟まれる中央カバー片とを備える。中央カバー片の、パック外クロスと対向する内表面の車幅方向両側部には、車長方向に隣り合うパック外クロスの間に配置されるリブが立設される。

上記構成によれば、バッテリアンダーカバーの内表面に立設されたリブが止水板となり、それより車幅方向内側への水の浸入を食い止める。

本発明によれば、バッテリアンダーカバーの車幅方向中央部分への水の浸入を、従来よりも抑制可能となる。

本実施形態に係る電動車両の下部構造を例示する底面図である。 本実施形態に係る電動車両の下部構造からバッテリアンダーカバー、リアサスアンダーカバー、及びリアアンダーカバーを取り外したときの様子を例示する底面図である。 バッテリパック及びパック外クロスを例示する斜視図である。 パック外クロスについて説明する斜視図である。 バッテリアンダーカバーの中央カバー片の内表面を例示する斜視図である。 図１の一部拡大図である。 図６のＡ－Ａ断面図である。 従来の電動車両の下部構造を例示する底面図である。

図１には、本実施形態に係る電動車両の下部構造の底面図が例示される。また図２には、本実施形態に係る車両下部構造から、バッテリアンダーカバー３０、リアサスアンダーカバー５０、及びリアアンダーカバー６０を取り除いたときの様子が例示される。

なお、図１～図７において、車長方向（車両前後方向）を記号ＦＲで表される軸で示し、車両幅方向を記号ＲＷで表される軸で示し、車高方向を記号ＵＰで表される軸で示す。車長軸ＦＲは車両前方方向を正方向とする。車幅軸ＲＷは右幅方向を正方向とする。また車高軸ＵＰは上方向を正方向とする。これら３軸は互いに直交する。

図１～図７に例示される車両は、回転電機を駆動源としバッテリパック１０をその電源とする電動車両である。本実施形態に係る電動車両の下部構造は、バッテリパック１０、パック外クロス２０（図２参照）、及びアンダーカバー７０（図１参照）を含んで構成される。

図１、図２に例示されるように、本実施形態に係る電動車両では、床下、つまりフロアパネル下にバッテリパック１０が設置される。バッテリパック１０は比較的大型であり、車室の床下の大部分を占める面積を有している。例えばバッテリパック１０は図２にて示されるフロントサスペンションメンバ８０からリアサスペンションメンバ８１まで延設される。

図３には、バッテリパック１０の全体斜視図が例示される。図３及び図７を参照して、バッテリパック１０は、ケース１１、バッテリスタック１４、及びパック内クロス１５を備える。

バッテリスタック１４はケース１１内に複数個収容される。一つのバッテリスタック１４に、複数のバッテリセルが積層される。バッテリセルは、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、及び全固体電池等から構成される。

ケース１１は複数のバッテリスタック１４を収容する筐体であって、上部部材であるカバー１２及び下部部材であるトレイ１３を備える。カバー１２及びトレイ１３はともにアルミパネル等の金属薄板材から構成される。トレイ１３は略船形に形成される。図４に例示されるように、トレイ１３の底面１３Ａには、複数のパック外クロス２０およびパック外リーンフォース２５が設けられる。

図７を参照して、トレイ１３の、バッテリスタック１４と対向する内表面１３Ｂ上に、パック内クロス１５が設けられる。パック内クロス１５は、トレイ内１３で、車幅方向に延設される骨格部材である。パック内クロス１５は、車長方向に間隔を空けて複数設けられる。パック内クロス１５上にブラケット１６を介してバッテリスタック１４が固定される。また、パック内クロス１５は、パック外クロス２０とボルト・ナット等により締結される。

図４には、バッテリパック１０のトレイ１３を上下逆さまにしたときのアングルが例示されている。トレイ１３の底面１３Ａ、つまり、バッテリパック１０の底面には、パック外クロス２０が設けられる。

パック外クロス２０は、パック内クロス１５とともにバッテリパック１０を保護する骨格部材である。パック外クロス２０は、バッテリパック１０外に設けられ、車幅方向に延設される。また、パック外クロス２０の車幅方向両側端は、バッテリパック１０のケース１１の車幅方向両端よりも外側に張り出されるように形成される。

また、パック外クロス２０は、車長方向に間隔を空けて複数設けられる。またパック外クロス２０は、車長方向に延設される補強部材であるパック外リーンフォース２５によって連結される。例えばトレイ１３の底面１３Ａの車幅方向両端及び車幅方向中央の合計３箇所にパック外リーンフォース２５が設けられる。

パック外クロス２０の車幅方向両端には車高方向に貫通する締結穴２１が設けられる。この締結穴２１に、図示しないボルトが挿入される。当該ボルトは、図２に示す、車両の骨格部材であるフロントサイドメンバ８２の図示しないウェルドナットに螺入される。これにより、パック外クロス２０がフロントサイドメンバ８２に締結される。その結果、バッテリパック１０が車体に吊り支持される。

図７を参照して、パック外クロス２０は、側面視でハット形状をしており、水平に延設される下壁２２と、その前後端に接続され上方に延設される側壁２３，２３を備える。また、側壁２３，２３の上端には、水平に延設されパック内クロス１５と締結されるフランジ２４を備える。

図１を参照して、車両底面はアンダーカバー７０で覆われる。アンダーカバー７０は、フロントアンダーカバー４０、バッテリアンダーカバー３０、リアサスアンダーカバー５０、及びリアアンダーカバー６０を含む。なお、図１では、アンダーカバー７０を車両のパネル部材や骨格部材に締結させるための締結穴を、白抜き円（○）で示している。

フロントアンダーカバー４０は、車両のエンジンコンパートメント（電動車両においてはモータコンパートメント）の下部を覆う。リアサスアンダーカバー５０は、図２に例示されるリアサスペンションメンバ８１の下部を覆う。リアサスアンダーカバー５０の前端はバッテリアンダーカバー３０の後端に接続される。さらにリアアンダーカバー６０はリアフロアパン８５の下部を覆う。リアアンダーカバー６０の前端はリアサスアンダーカバー５０の後端に接続される。またリアアンダーカバー６０の後端はリアバンパガード８４の下端に接続される。

バッテリアンダーカバー３０は、バッテリパック１０及びパック外クロス２０の下方に設けられ、バッテリパック１０及びパック外クロス２０の底面を覆う。例えばバッテリアンダーカバー３０は舟形構造であって、水平面（ＲＷ－ＦＲ平面）に沿って延設される底板と、底面の前後左右端に接続され略車高方向に延設される側板を備える。

バッテリアンダーカバー３０は、複数のカバー片に分割される。例えば図１に例示されるように、バッテリアンダーカバー３０は７個のカバー片に分割される。具体的には車長方向前方から、中央カバー片前端部３７、中央カバー片３１，３２、及び側方カバー片３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂを備える。

中央カバー片前端部３７は、フロントサスペンションメンバ８０に近接して設けられ、前端部が底面視でアーチ形状の部材である。側方カバー片３３Ａ，３３Ｂは、車幅方向両側に配置される。中央カバー片３１は、側方カバー片３３Ａ，３３Ｂに挟まれるようにして車幅方向中央部に配置される。

同様にして、側方カバー片３４Ａ，３４Ｂは、側方カバー片３３Ａ，３３Ｂの車長方向後方に設けられ、車幅方向両側に配置される。中央カバー片３２は、中央カバー片３１の車長方向後方に設けられ、側方カバー片３４Ａ，３４Ｂに挟まれるようにして車幅方向中央部に配置される。

バッテリアンダーカバー３０を構成するこれらのカバー片のうち、後方の側方カバー片３４Ａ，３４Ｂには、ジャッキスペース３５に対応して凹部３６が形成される。凹部３６は底面視で紙面奥に凹んでいることから理解されるように、凹部３６では底面が底上げされる。例えば凹部３６の底面は、ジャッキが当てられるロッカ８６の底面と略同一平面上に位置するように、凹部３６が形成される。

図５には、中央カバー片３１の内表面３１Ａ、つまり、パック外クロス２０やバッテリパック１０の底面と対向する面を上向きとした斜視図が例示される。中央カバー片３１は平板部材であって、締結穴３１Ｂ、排水口３１Ｃ、フランジ３１Ｄ、及びリブ３１Ｅを備える。

なお、以下に説明する中央カバー片３１の構造について、その後方の中央カバー片３２もこれと同様の構造であってよい。例えば下記の説明おける符号３１を３２に変更し、符号３３を３４に変更することで、中央カバー片３２の構造を説明するものとなる。

締結穴３１Ｂには、中央カバー片３１を車両のパネル材や骨格部材等に締結させるためのボルトやクリップ等の締結部材が挿入される。フランジ３１Ｄは、中央カバー片３１の平板部分から車幅方向外側に張り出されるように形成される。バッテリアンダーカバー３０の組み立て時に、フランジ３１Ｄは、側方カバー片３３Ａ，３３Ｂと重ねられ、フランジ３１Ｄに設けられた締結穴３１Ｄ１に、ボルトやクリップ等の締結部材が挿入される。

排水口３１Ｃは、中央カバー片３１の厚さ方向に貫通する貫通口であって、内表面３１Ａ上に溜まった水は、この排水口３１Ｃから排水される。排水口３１Ｃは、例えば車幅方向を長軸とする長穴形状であってよい。また排水口３１Ｃは、車長方向に沿って間隔を空けて複数設けられてよい。さらに排水口３１Ｃは、中央カバー片３１の、車幅方向中央部に設けられてよい。

さらに中央カバー片３１の内表面３１Ａには、リブ３１Ｅが立設される。リブ３１Ｅは中央カバー片３１の車幅方向両側部に設けられる。例えばリブ３１Ｅは、排水口３１Ｃよりも車幅方向外側に設けられる。

リブ３１Ｅは、車長方向に延設される。図６を参照して、リブ３１Ｅの車長方向長さＤ１は、パック外クロス２０のピッチＤ２、つまり、隣り合うパック外クロス２０，２０の車長方向の間隔未満であってよい。

また図７を参照して、リブ３１Ｅの立設高さＨ１、つまり車高方向高さは、パック外クロス２０の側壁２３の高さＨ２未満とすることが好適である。

なお、図６、図７には、中央カバー片３１の、車幅方向左側部分と側方カバー片３３Ａとの周辺構造が例示されているが、車両の対称構造から、中央カバー片３１の、車幅方向右側部分と側方カバー片３３Ｂとの周辺構造もこれと同様の構造を備える。

図５に図示されているように、リブ３１Ｅは、車長方向に間隔を空けて複数形成される。具体的には図６に例示されるように、リブ３１Ｅの車長方向のピッチＤ３、つまり設置間隔は、パック外クロス２０の車長方向幅Ｄ４以上に設定される。このような構成とすることで、バッテリアンダーカバー３０をバッテリパック１０の下方に設置する際に、リブ３１Ｅとパック外クロス２０との干渉が防止される。

図６，図７に例示されるように、中央カバー片３１を車両に取り付ける際に、車長方向に隣り合うパック外クロス２０，２０の間に、リブ３１Ｅが配置される。隣り合うパック外クロス２０，２０の間の空間は、例えば図６の一点鎖線Ｌ１で示されるように、車幅方向外側から内側に水が浸入する流路となる。ここにリブ３１Ｅを設けることで、リブ３１Ｅが止水板となり、そこから車幅方向内側への水の浸入が食い止められる。

また図７を参照して、リブ３１Ｅを、中央カバー片３１とパック外クロス２０との位置合わせ部材として利用することもできる。すなわち、中央カバー片３１をパック外クロス２０の下方から取り付ける際に、リブ３１Ｅと隣り合うパック外クロス２０間の間隙とが対向したときに、リブ３１Ｅは当該間隙に入り込み、その結果、中央カバー片３１は上方に（パック外クロス２０側に）入り込む。この入り込みをもって、中央カバー片３１が正確にセッティングされたことが知覚される。

このように本実施形態に係る電動車両の下部構造においては、中央カバー片３１の内表面３１Ａに止水板としてリブ３１Ｅを立設させることで、当該リブ３１Ｅから車幅方向内側への水の浸入を食い止めることが可能となる。

１０ バッテリパック、１１ ケース、２０ パック外クロス、３０ バッテリアンダーカバー、３１，３２ 中央カバー片、３１Ａ 中央カバー片の内表面、３１Ｂ 中央カバー片の締結穴、３１Ｃ 中央カバー片の排水口、３１Ｄ 中央カバー片のフランジ、３１Ｅ 中央カバー片のリブ、３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ 側方カバー片、３５ ジャッキスペース、３６ 凹部、４０ フロントアンダーカバー、５０ リアサスアンダーカバー、６０ リアアンダーカバー、７０ アンダーカバー、８０ フロントサスペンションメンバ、８１ リアサスペンションメンバ、８２ フロントサイドメンバ、８４ リアバンパガード、８５ リアフロアパン、８６ ロッカ。

Claims (1)

1. フロアパネル下に設置されたバッテリパックと、
   前記バッテリパックの底面に設けられ、前記バッテリパックよりも車幅方向の両側端が外側方向に張り出され、車長方向に間隔を空けて複数設けられるパック外クロスと、
   前記パック外クロス下に設けられ、前記バッテリパック及び前記パック外クロスの底面を覆うバッテリアンダーカバーと、
   を備える電動車両の下部構造であって、
   前記バッテリアンダーカバーは、車幅方向両側に配置される一対の側方カバー片と、前記一対の側方カバー片に挟まれる中央カバー片とを備え、
   前記中央カバー片の、前記パック外クロスと対向する内表面の車幅方向両側部には、車長方向に隣り合う前記パック外クロスの間に配置されるリブが立設され、
   さらに前記中央カバー片には、締結部材が挿入される締結穴に加えて、車幅方向軸を長軸とする長穴形状の排水口が前記中央カバー片の車幅方向中央部に設けられた、
   電動車両の下部構造。
   

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