(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の電池を車両前後方向に並べたバッテリモジュールを車両上下方向に複数個積み重ねた状態で収納したバッテリパックをリヤシート後方の空間に搭載した電気自動車のバッテリパック搭載構造において、前記リヤシートより後方のフロアパネルに前記バッテリパックの上部を挿入する開口部を形成し、前記バッテリパックを車両側方から見た場合、前記開口部より上方に突出する位置に配置されるバッテリモジュールの車両前後方向の寸法をこれより下側のものより小さくするとともにその前端部をこれより下側に配置されるものに対し車両後方側にオフセットさせて、前記リヤシートは車両前方へ折り畳み可能なシートバックを備え、このシートバックを折り畳む際にその下縁部が移動する軌跡に沿う凹部を前記バッテリパックの前壁部に形成したことを特徴とする電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【請求項２】
前記開口部に前記フロアパネルより車室側に隆起する台座状のカバーパネルを取り付け、このカバーパネル内に前記バッテリパックの上部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電気自動車のバッテリパック搭載構造に係り、特にリヤシート後方の空間にバッテリモジュールを収納したバッテリパックを配置した車両において、車両後部の剛性を低下させずに車両に搭載するバッテリモジュールの個数の増加を図る電気自動車のバッテリパック搭載構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車を含む電気自動車においては、２次電池を車両に搭載し、駆動用モータで走行可能なものがある。
このとき、電気自動車のモータでの走行可能な距離は、電池容量に依存するため、排気ガスを少なくするためには、なるべく多くの電池容量を搭載することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電気自動車のうち、ハイブリッド車やレンジエクステンダーは、原動機用の燃料タンクと排気管を車室の下方に配置している。このため、車室の下には大型のバッテリパックを搭載するスペースが確保できず、電池容量に制限が生じてしまうという不都合がある。
そこで、前記バッテリパックをリヤシート後方の空間に配置することが考えられる。
しかし、バッテリパックの後方に衝撃吸収空間を設ける必要があるため、電池容量を十分に確保することができないという不都合がある。
また、大型のバッテリパックを車室内に搭載した際には、車両に対するバッテリパックの着脱が困難となり、市場でのメンテナンス性が極度に悪化するという不都合がある。さらに、大型のバッテリパックを搭載するために車体の骨格を一部切り欠いた場合、車体の剛性が低下する不都合がある。
【０００５】
この発明は、バッテリモジュールを収納したバッテリパックを、リヤシート後方の空間に配置した車両について、車両後部の剛性を低下させずに車両に搭載するバッテリモジュールの個数を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、
複数個の電池を車両前後方向に並べたバッテリモジュールを車両上下方向に複数個積み重ねた状態で収納したバッテリパックをリヤシート後方の空間に搭載した電気自動車のバッテリパック搭載構造において、前記リヤシートより後方のフロアパネルに前記バッテリパックの上部を挿入する開口部を形成し、前記バッテリパックを車両側方から見た場合、前記開口部より上方に突出する位置に配置されるバッテリモジュールの車両前後方向の寸法をこれより下側のものより小さくするとともにその前端部をこれより下側に配置されるものに対し車両後方側にオフセットさせて、前記リヤシートは車両前方へ折り畳み可能なシートバックを備え、このシートバックを折り畳む際にその下縁部が移動する軌跡に沿う凹部を前記バッテリパックの前壁部に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、本発明では、リヤシートより後方のフロアパネルに開口部を形成し、この開口部に前記バッテリパックの上部を挿入したため、フロアの下側だけに配置されるバッテリパックと比べて車両上下方向に搭載できるバッテリモジュールの数を増加させることができる。
また、本発明では、前記バッテリパックを車両側方から見た場合、前記開口部より上方に突出するバッテリモジュールの車両前後方向の寸法をこれより下側のものより小さくするとともにその前端部をこれより下側に配置されるものに対し車両後方側にオフセットさせたため、開口部の大きさをできる限り小さくし、車両後部の剛性が低下することを防止できる。このため、バッテリパック搭載時に車体構造の大幅な補強が不要になる。
さらに、本発明ではバッテリパックをフロアパネルの下側から車両に着脱できるため、フロアパネルの上側にバッテリモジュールを配置するものと比べてバッテリモジュールのメンテナンス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は車両後部の要部拡大図である。（実施例）
【図２】図２は車両の概略側面図である。（実施例）
【図３】図３は車両後部の平面図である。（実施例）
【図４】図４は車両後部を後方から視た状態の概略図である。（実施例）
【図５】図５はバッテリパックの斜視図である。（実施例）
【図６】図６は車両後部とバッテリパックとの断面斜視図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は電気自動車（ハイブリッド車も含む。）、２は車体、３はフロントシート、４はリヤシートである。
前記電気自動車１は、図２に示す如く、車両前部に発電用エンジン５を搭載するとともに、車室の下方にフロアパネル６を配置している。フロアパネル６は、前記フロントシート３の下部から前記リヤシート４の前部まで延びるフロントフロア７と、このフロントフロア７に段差部を介して連絡し、かつ、リヤシート４の下部を経て車両後方に延びるリヤフロア８とを備えている。
そして、図４に示すように、前記リヤフロア８の下面側かつ車両幅方向両側部に、車両前後方向へ延びるサイドメンバ１４が配置している。前記サイドメンバ１４の下方には、図示しない後輪を支持する一対のアーム部を車両幅方向両側部に備えるサスペンションビーム１２が配置される。
そして、前記電気自動車１は、前記リヤシート４後方の空間９にバッテリパック１０を搭載している。
このバッテリパック１０は、図１及び図３〜図６に示す如く、前記サスペンションビーム１２に囲まれる空間に配置され、環状のサブフレーム１１を介してサイドメンバ１４の下側に取り付けられる。
図１及び図５、図６に示す如く、前記バッテリパック１０はフランジ部１５を有し、このフランジ部１５を前記サブフレーム１１上に載置している。そして、前記バッテリパック１０を前記リヤフロア８の下側から車両に着脱できる構造とする。この際、図１、図３及び図６に示す如く前記フロアパネル６に開口部２５を形成し、前記バッテリパック１０の上部を前記開口部２５に挿入している。
前記サブフレーム１１は、図５に示す如く、フロントメンバ部１１ａと、左メンバ部１１ｂと、右メンバ部１１ｃと、リヤメンバ部１１ｄとを備えている。
前記フロントメンバ部１１ａは、車両幅方向に延びる直線部位と、この直線部位の左側の端部から車両後方外側に向かって傾斜する左コーナー部と、直線部位の右側の端部から車両後方に向かって延びる右コーナー部とを有する。
また、前記左メンバ部１１ｂの前端は、前記フロントメンバ部１１ａの左コーナー部の後端に連続し、左メンバ部１１ｂの後端は車両後方に延びる。
前記右メンバ部１１ｃの前端は、前記フロントメンバ部１１ａの右コーナー部の後端に連続し、右メンバ部１１ｃの後端は車両後方に延びる。
更に、前記リヤメンバ部１１ｄには、前記左メンバ部１１ｂ及び前記右メンバ部１１ｃの各後端が連続し、支持用の枠体である前記サブフレーム１１を構成している。
このとき、前記リヤメンバ部１１ｄの下側には、リヤメンバ部１１ｄに沿って補強部材１６を配置する。
また、前記右メンバ部１１ｃの内側には、前記前記フロントメンバ部１１ａと前記リヤメンバ部１１ｄとを接続する右側ブラケット１７を設ける。
そして、前記サブフレーム１１の右側部位において、前記右メンバ部１１ｃと右側ブラケット１７との間に空間１８を確保している。
【００１１】
前記バッテリパック１０は、その内部に複数個の電池を車両前後方向に並べたバッテリモジュール１９を車両上下方向に複数個積み重ねた状態で収納している。
このとき、前記バッテリパック１０は、図１に示す如く、例えば前記開口部２５に挿入される上側バッテリモジュール２０とその下方に配置される下側バッテリモジュール２１とを有する２層構造とする。
参考までに追記すれば、前記バッテリパック１０は、アッパハウジングとロアハウジングとからなるハウジング２２を備え、前記上側バッテリモジュール２０及び前記下側バッテリモジュール２１以外に、他の電気部品２３、冷却装置（図示せず）を収納している。
このとき、この冷却装置は、前記バッテリパック１０上にエアクリーナ２４を備え、このエアクリーナ２４（図１及び図３、図５参照。）を通して吸入した空気によってバッテリパック１０を冷却し、冷却後の空気を、図６に示すバッテリパック１０後側に配置した排気ダクト３３から外部へ排出する。
【００１２】
ところで、前記電気自動車１は、前記リヤシート４より後方のフロアパネル６、つまり前記リヤフロア８に前記バッテリパック１０の上部を挿入する開口部２５を有する。
そして、前記バッテリパック１０を車両側方から見た場合、前記開口部２５より上方に突出する位置に配置される前記バッテリモジュール１９の車両前後方向の寸法をこれより下側のものより小さくするとともにその前端部をこれより下側に配置されるものに対し車両後方側にオフセットさせる構成とする。
詳述すれば、前記バッテリパック１０を車両側方から見た場合、図１に示す如く、前記開口部２５より上方に突出する位置に配置される前記バッテリモジュール１９である前記上側バッテリモジュール２０の車両前後方向の寸法を下側に位置する前記下側バッテリモジュール２１よりも小さく形成する。
また、前記バッテリパック１０を車両側方から見た場合、前記上側バッテリモジュール２０の前端部２０ａを前記下側バッテリモジュール２１の前端部２１ａに対し車両後方側に寸法Ｌだけオフセットさせるものである。
【００１３】
前記バッテリパック１０の前方にはリヤシート４が配置されており、このリヤシート４は車両前方へ折り畳み可能なシートバック２６を備えている。
つまり、リヤシート４は、図１に示す如く、乗員の着座するクッション部２７と、このクッション部２７の後端部位において車両前方へ折り畳み可能な前記シートバック２６とからなる。
そして、前記リヤシート４のシートバック２６を折り畳む際に、その下縁部２６ｂが移動する軌跡に沿う凹部２８を前記バッテリパック１０の前壁部２９に形成する。
追記すれば、バッテリパック１０は、図１及び図６に示す如く、前記上側バッテリモジュール２０及び前記下側バッテリモジュール２１などを覆う前記ハウジング２２を備えており、このハウジング２２の車両前側に位置する前記前壁部２９に前記凹部２８を形成するものである。
【００１４】
また、前記開口部２５に前記フロアパネル６より車室３０側に隆起する台座状のカバーパネル３１を取り付け、このカバーパネル３１内に前記バッテリパック１０の上部を配置する。
つまり、前記リヤシート４より後方の前記フロアパネル６である前記リヤフロア８に形成した前記開口部２５を車室３０側の上方から覆うように、台座状に形成した前記カバーパネル３１を取り付ける。
そして、このカバーパネル３１の上部に着脱可能なサービスリッド３２を設ける。
そして、図１及び図６に示す如く、前記カバーパネル３１内に前記バッテリパック１０の上部を配置するものである。
なお、符号３４は前記バッテリパック１０の電力線であり、この電力線３４は、図５に示す如く、バッテリパック１０のハウジング２２の車両前側に位置する前記前壁部２９に形成した前記凹部２８よりも下方部位から車両前方に引き出される。
また、符号３５は、前記フロアパネル６のフロントフロア７とリヤフロア８と境界部分に形成した縦壁部であり、この縦壁部３５の車両後方位置に燃料タンク３６を配置している。
【００１５】
次に作用を説明する。
【００１６】
まず、前記上側バッテリモジュール２０を前記下側バッテリモジュール２１上に積層して前記バッテリパック１０を形成する。
このとき、前記バッテリパック１０を車両側方から見た場合、図１に示す如く、前記上側バッテリモジュール２０の車両前後方向の寸法を下側に位置する前記下側バッテリモジュール２１よりも小さく形成し、前記上側バッテリモジュール２０の前端部２０ａを前記下側バッテリモジュール２１の前端部２１ａに対し車両後方側に寸法Ｌだけオフセットさせる。
【００１７】
前記電気自動車１に前記バッテリパック１０を搭載する前に、図５に示す如く、前記サブフレーム１１に前記バッテリパック１０のフランジ部１５を載置する。
そして、前記電気自動車１に前記バッテリパック１０を搭載する際には、図１及び図６に示す如く、前記電気自動車１後方のサスペンションビーム１２の左右両側のアーム間において、前記バッテリパック１０と前記サブフレーム１１とを前記フロアパネル６である前記リヤフロア８の下側から車両に搭載する。
このとき、前記リヤシート４より後方のフロアパネル６、つまり前記リヤフロア８に形成した前記開口部２５に前記バッテリパック１０の上部を挿入し、前記サブフレーム１１を図示しないクロスメンバ及び左右の前記サイドメンバ１４の下側に取り付ける。
また、前記電気自動車１に前記バッテリパック１０を搭載する際には、前記サブフレーム１１の右側部位において、前記右メンバ部１１ｃと右側ブラケット１７との間に形成される空間１８の下方に図示しない排気管を配置する。
【００１８】
この実施例においては、前記リヤシート４より後方の前記フロアパネル６である前記リヤフロア８に前記開口部２５を形成し、この開口部２５に前記バッテリパック１０の上側バッテリモジュール２０の上部を挿入したため、リヤフロア８の下側だけにバッテリモジュールを配置する構造と比べて車両上下方向に搭載できる前記バッテリモジュールの数を増加させることができる。
また、前記バッテリパック１０を車両側方から見た場合、前記開口部２５より上方に突出する前記バッテリモジュール１９である前記上側バッテリモジュール２０の車両前後方向の寸法をこれより下側の前記下側バッテリモジュール２１より小さくするとともに、上側バッテリモジュール２０の前端部２０ａをこれより下側に配置される前記下側バッテリモジュール２１の前端部２１ａに対し車両後方側に寸法Ｌだけオフセットさせたため、開口部２５の大きさをできる限り小さくし、車両後部の剛性が低下することを防止できる。このため、前記バッテリパック１０の搭載時に車体構造の大幅な補強が不要になる。
更に、前記バッテリパック１０を前記フロアパネル６である前記リヤフロア８の下側から車両に着脱できるため、フロアパネル６の上側に前記バッテリモジュール１９を配置するものと比べて、バッテリモジュール１９のメンテナンス性が向上する。
【００１９】
また、前記リヤシート４のシートバック２６を折り畳む際に、その下縁部２６ｂが移動する軌跡に沿う凹部２８を前記バッテリパック１０の前壁部２９に形成したことにより、前記バッテリパック１０を車両前後方向で前記リヤシート４に近づけて搭載することができるため、バッテリパック１０の後方に衝撃吸収用の空間９を確保できる。
【００２０】
更に、前記開口部２５に前記フロアパネル６より車室３０側に隆起する台座状のカバーパネル３１を取り付け、このカバーパネル３１内に前記バッテリパック１０の上部を配置したことにより、電池容量を増加させることが必要な場合に、前記カバーパネル３１の高さを変更するだけでバッテリモジュール１９の積層数を増加させることができる。
【００２１】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００２２】
例えば、この発明の実施例においては、前記バッテリパックを上側バッテリモジュールと下側バッテリモジュールとを有する２層構造とする構成としたが、３層以上の特別構成とすることも可能である。
すなわち、前記バッテリパック上方の余剰空間のみでなく、前記リヤフロアの前記開口部を車室側の上方から覆うように台座状に形成した前記カバーパネルの形状変更やこのカバーパネル上部に設けられるサービスリッドの形状変更などの方策を採用すれば、バッテリパックを３層以上の構造とすることが容易である。
【符号の説明】
【００２３】
１  電気自動車（ハイブリッド車も含む。）
２  車体
３  フロントシート
４  リヤシート
５  発電用エンジン
６  フロアパネル
７  フロントフロア
８  リヤフロア
９  空間
１０  バッテリパック
１１  サブフレーム
１５  フランジ部
１６  補強部材
１７  右側ブラケット
１８  空間
１９  バッテリモジュール
２０  上側バッテリモジュール
２１  下側バッテリモジュール
２２  ハウジング
２３  電気部品
２４  エアクリーナ
２５  開口部
２６  シートバック
２７  クッション部
２８  凹部
２９  前壁部
３０  車室
３１  カバーパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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