(57)【要約】【課題】車両のフロア下に搭載されるバッテリパックをサスペンションメンバを取り外すことなく着脱できるようにする。【解決手段】バッテリパック１４は、車両のフロア１２下に搭載される。フロア１２下に設けられたクロスメンバ３０の下面３０ａに吊り下げブラケット２４が結合される。吊り下げブラケット２４はバッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を下方に延びている。吊り下げブラケット２４の下端部がバッテリパック１４の支持フレーム１８の後端面に結合される。バッテリパック１４と吊り下げブラケット２４は、サスペンションメンバ３２の下方にて結合される。【選択図】図４
2019156031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアと、
前記フロア下に車両左右方向に延びて設けられたクロスメンバと、
前記フロア下に搭載されるバッテリパックと、
前記バッテリパックの前方または後方に位置し、車体に固定され、サスペンションの可動部品が動作可能に結合されるサスペンションメンバと、
前記クロスメンバから吊り下げられ、前記サスペンションメンバ側の前記バッテリパックの端面に締結部品によって結合されて当該バッテリパックを吊り下げ支持する吊り下げブラケットと、
を有し、
前記バッテリパックと前記吊り下げブラケットは、前記サスペンションメンバの下方にて結合されている、
車両の下部車体構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の下部車体構造であって、
前記吊り下げブラケットは、前記バッテリパックと前記サスペンションメンバの間の空間を上下方向に延びて配置され、
前記クロスメンバは、前記吊り下げブラケットが結合される下面を有し、当該下面は、前記バッテリパックと前記サスペンションメンバとの間の前記空間に向いている、
車両の下部車体構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の下部車体構造であって、前記バッテリパックと前記吊り下げブラケットは、前記サスペンションの可動部品の下方にて結合されている、車両の下部車体構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の下部車体構造であって、前記吊り下げブラケットは、前記バッテリパックから下端が離れる方向に傾斜している、車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロア下にバッテリパックを搭載した車両の下部車体構造、特にバッテリパックの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロア下にバッテリパックを搭載する車両が知られている。バッテリパックは、フロアの強度を担う構造材、例えばクロスメンバに対して固定される。下記特許文献１には、フロアに設けられた後方リアクロスメンバ（４５）と左右一対のアンダリインホースメント（リアサイドメンバ４９）に取り付けられてフロア下に搭載されるバッテリパック（バッテリ７、バッテリケース９）が示されている。なお、上記の（  ）内の部材名および符号は下記特許文献１で用いられている部材名および符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる部材名、符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フロア下にバッテリパックを搭載する車両においては、バッテリパックの着脱に際してフロアより下に配置される他の部品との干渉が問題となる場合がある。例えば、サスペンションアーム等のサスペンションの可動部品が結合されるサスペンションメンバと、バッテリパック自体または着脱のための工具とが干渉し、バッテリパックの着脱の際に、サスペンションメンバを取り外さなければならない場合がある。
【０００５】
本発明は、サスペンションメンバを取り外すことなくバッテリパックを着脱可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両の下部車体構造は、車両のフロアと、フロア下に車両左右方向に延びて設けられたクロスメンバと、フロア下に搭載されるバッテリパックと、バッテリパックの前方または後方に位置し、車体に固定され、サスペンションの可動部品が動作可能に結合されるサスペンションメンバと、クロスメンバから吊り下げられ、サスペンションメンバ側のバッテリパックの端面に締結部品によって結合されて当該バッテリパックを吊り下げ支持する吊り下げブラケットと、を有し、バッテリパックと吊り下げブラケットは、サスペンションメンバの下方にて結合されている。
【０００７】
バッテリパックと、これを支持する吊り下げブラケットがサスペンションメンバの下方にて結合されているので、サスペンションメンバを取り外すことなく、バッテリパックと吊り下げブラケットを結合および結合解除できる。
【０００８】
また、吊り下げブラケットは、バッテリパックとサスペンションメンバの間の空間を上下方向に延びて配置することができ、クロスメンバは、吊り下げブラケットが結合される下面を有し、当該下面は、バッテリパックとサスペンションメンバとの間の空間に向くものとすることができる。クロスメンバの下面に吊り下げブラケットを結合することで、クロスメンバと吊り下げブラケットの車両前後方向の寸法を短くすることができる。
【０００９】
さらに、バッテリパックと吊り下げブラケットは、サスペンションの可動部品の下方にて結合されるものとすることができる。これにより、サスペンションの可動部品を取り外すことなく、バッテリパックの着脱ができるようになる。
【００１０】
さらにまた、吊り下げブラケットは、前記バッテリパックから下端が離れる方向に傾斜するものとすることができる。これにより、バッテリパックの体積を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
バッテリパックと吊り下げブラケットがサスペンションメンバの下方にて結合されているので、サスペンションメンバを車体から取り外すことなく、バッテリパックの着脱が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の下部車体構造を示す図であり、フロアからバッテリパックを離した状態を示す図である。
【図２】後車軸周囲の下部車体構造を示す図であり、サスペンションメンバが装着された状態を示す図である。
【図３】後車軸周囲の下部車体構造を示す図であり、サスペンションメンバを取り除いた状態を示す図である。
【図４】後車軸周囲の側面図である。
【図５】バッテリパックの後端面およびその周囲を下から見上げた状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、車両の下部車体構造１０を示す模式図である。図中の矢印ＦＲの向きが車両の前方、矢印ＵＰの向きが車両の上方、矢印ＬＨの向きが車両の左方を示す。以降の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の方向および向きを表す語句は、車両に関する向きを表す。
【００１４】
下部車体構造１０のフロア１２の下には、車両の駆動用電動機に供給する電力を蓄えるバッテリパック１４が搭載される。図１では、バッテリパック１４をフロア１２から離した状態で下部車体構造１０が示されている。バッテリパック１４は、バッテリを収めたパック本体１６と、パック本体１６の下面に配置された格子状の支持フレーム１８を含む。パック本体１６は、この車両の後部座席の下方に相当する部分では上下方向の寸法が厚く、それより前方では薄くなっている。支持フレーム１８は、左右方向においてパック本体１６より突出しており、この突出部分において、吊り下げボルト２０によりフロア１２に吊り下げ支持される。さらに、支持フレーム１８は、バッテリパック１４の後端面１４ａの一部である後端面１８ａを有し、ここで、吊り下げブラケット２４によりフロア１２に吊り下げ支持される。
【００１５】
フロア１２下の左右の端縁部には、前後方向に延びる一対のアンダリインホースメント２６，２８が設けられている。さらに、アンダリインホースメント２６，２８をつなぐように左右に延びるクロスメンバ３０が設けられている。アンダリインホースメント２６，２８に吊り下げボルト２０が締結され、またクロスメンバ３０に吊り下げブラケット２４が結合されて、バッテリパック１４がフロア１２下に搭載される。
【００１６】
車体、特にこの車両において、フロア１２下には、後車軸に対応する位置にサスペンションメンバ３２が固定されている。サスペンションメンバ３２は、アンダリインホースメント２６，２８に結合されている。また、サスペンションメンバ３２には、サスペンションアーム３４，３６などのサスペンションの可動部品が動作可能に結合されている。この車両のリアサスペンションは、独立懸架式であり、サスペンションアーム３４，３６は、左右方向において比較的外側に配置されている。
【００１７】
図２〜５は、下部車体構造１０の後車軸付近の要部拡大図である。図２はサスペンションメンバ３２が取り付けられた状態で、また図３はサスペンションメンバ３２を除いた状態で下部車体構造１０の後車軸付近を示している。図４は、側面図であり、サスペンションメンバ３２については、車両正中面で破断して示している。図５は、バッテリパック１４およびその周囲を後方から見上げた状態で示す図である。
【００１８】
図３に示されるように、クロスメンバ３０は、フロア１２下に配置され、一対のアンダリインホースメント２６，２８の間を左右方向に延び、これらを連結している。クロスメンバ３０がアンダリインホースメント２６，２８に結合している位置には、サスペンションメンバ３２の取り付け点３１が形成されている。
【００１９】
バッテリパック１４の後端面１４ａの下縁に支持フレーム１８の後端面１８ａが後方を向いて設けられ、この後端面１８ａには後方に向けて突出するようにボルト４０が設けられている。ボルト４０は、吊り下げブラケット２４の下端部をバッテリパック１４に着脱可能に結合するための締結部品であり、以下、下端部締結ボルト４０と記す。下端部締結ボルト４０は、例えば溶接ボルト、スタッドボルトとすることができる。
【００２０】
吊り下げブラケット２４は、バッテリパック１４の後端面１４ａの後方に２個設けられている。特に、吊り下げブラケット２４は、左右にそれぞれ設けられたサスペンションアーム３４，３６よりも車幅方向において内側に配置することができる。吊り下げブラケット２４は、下端が下端部締結ボルト４０とナット４２を用いて支持フレーム１８に結合されている。図４において、吊り下げブラケット２４は、下端部締結ボルト４０とナット４２を示すために、下端の一部を破断した状態で示されている。吊り下げブラケット２４は、下端に支持フレームの後端面１８ａに対向し、下端部締結ボルト４０が通る貫通孔が設けられた下端対向板部４４を有する。下端対向板部４４は、略鉛直に配置される。下端部締結ボルト４０にナット４２をねじ結合することによって、吊り下げブラケット２４が、その下端において支持フレーム１８と結合される。吊り下げブラケット２４と支持フレーム１８を結合する位置は、サスペンションメンバ３２の下方に配置される。
【００２１】
吊り下げブラケット２４は、上端がクロスメンバ３０に結合されている。クロスメンバ３０は、略下方に向いた下面３０ａを有し、下面３０ａには貫通孔が設けられ、この貫通孔に位置合わせされてクロスメンバ３０の内部にナット（不図示）が溶接等の手法により固定されている。吊り下げブラケット２４は、クロスメンバの下面３０ａに対向する上端対向板部４６を有する。上端対向板部４６にも貫通孔が設けられている。上端対向板部４６がクロスメンバの下面３０ａに接合した状態で、ボルト４８がクロスメンバ３０内のボルトにねじ結合されることにより、吊り下げブラケット２４は、その上端においてクロスメンバ３０と結合される。このボルト４８は、吊り下げブラケット２４をクロスメンバ３０に着脱可能に結合するための締結部品であり、以下、上端部締結ボルト４８と記す。
【００２２】
吊り下げブラケット２４は、バッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を延びている。特に、吊り下げブラケット２４は、クロスメンバの下面３０ａに結合されているために、クロスメンバ３０の厚みの範囲に収まっている。仮に、吊り下げブラケットがクロスメンバ３０の後面に結合された場合、吊り下げブラケットのクロスメンバ３０より後方に存在する部分が大きくなり、他の部品との干渉が生じる。クロスメンバの下面３０ａに吊り下げブラケット２４を結合することで、クロスメンバ３０と吊り下げブラケット２４の前後方向寸法を小さくすることができ、その分、バッテリパックの後端面１４ａを後退させることができる。これにより、バッテリパック１４の容積を大きくすることができる。また、クロスメンバの下面３０ａを傾斜させてやや後方に向けることで、吊り下げブラケット２４を、下端が上端よりも後方となるように傾斜させ、バッテリパックの後端面１４ａを後退させることができる。これも、バッテリパック１４の容積の拡大に寄与する。
【００２３】
クロスメンバの下面３０ａは、バッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間の空間に向いている。この配置により、Ｔレンチ等の工具を下方からバッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を通して上端部締結ボルト４８に係合させることができる。これにより、バッテリパック１４を搭載した状態で、上端部締結ボルト４８を締めること、および緩めることができる。
【００２４】
バッテリパック１４をフロア１２に着脱するときには、吊り下げブラケット２４の下端部をバッテリパック１４と結合、また結合解除する。バッテリパック１４の取り付けの際、まず吊り下げブラケット２４をクロスメンバ３０に結合し、その後、下端部締結ボルト４０およびナット４２を利用して、バッテリパック１４の支持フレーム１８を吊り下げブラケット２４の下端に結合する。取り外すときには、下端部締結ボルト４０に締結しているナット４２を緩めて外し、吊り下げブラケット２４と支持フレーム１８の結合を解除する。吊り下げブラケット２４が支持フレーム１８に結合されている下端部は、サスペンションメンバ３２の下方にあるため、サスペンションメンバ３２を取り外すことなく、バッテリパック１４の着脱ができる。また、サスペンションアーム３４，３６などのサスペンションの可動部品は、左右方向において吊り下げブラケット２４よりも外側にあるので、これらの部品も取り外さずに、バッテリパック１４の取り付け、取り外しができる。
【００２５】
また、吊り下げブラケット２４をクロスメンバ３０と結合、また結合解除することにより、吊り下げブラケット２４をバッテリパック１４に結合した状態で、バッテリパック１４の着脱をすることもできる。前述のように、上端部締結ボルト４８には、工具をバッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を通して係合させることができる。バッテリパック１４をフロア１２に取り付けるときには、まず吊り下げブラケット２４を支持フレーム１８に結合し、この状態でバッテリパック１４を上昇させ、吊り下げブラケット２４をその上端部においてクロスメンバ３０に結合する。このとき、工具をバッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を通して上端部締結ボルト４８に係合させることができるので、サスペンションメンバ３２を装着した状態でバッテリパック１４の取り付けができる。バッテリパック１４を取り外す際には、工具をバッテリパック１４とサスペンションメンバ３２の間を通して上端部締結ボルト４８に係合させ、上端部締結ボルト４８を緩めて外す。この作業もサスペンションメンバ３２を装着した状態で行うことができる。バッテリパック１４は、吊り下げブラケット２４が結合された状態で降ろされて、フロア１２から取り外される。
【００２６】
吊り下げブラケット２４と支持フレーム１８を結合する締結部品は、支持フレーム１８に固定されたナットと、このナットにねじ結合する六角ボルト等の一般的なボルトとの組合せであってよい。また、吊り下げブラケット２４とクロスメンバ３０を結合する締結部品は、クロスメンバ３０に立設されたボルト、例えば溶接ボルトやスタットボルトと、これにねじ結合するナットとの組合せであってよい。
【００２７】
サスペンション形式がトーションビーム式のように、左右の車輪の間を延びる可動部品（クロスビームなど）を有する場合、この可動部品の下方にて吊り下げブラケット２４とバッテリパック１４を結合することができる。このようにすれば、クロスビームなどのサスペンションの左右に延びる可動部品を取り外すことなくバッテリパック１４の取り付け、取り外しが可能になる。また、クロスメンバ３０の下面３０ａは、バッテリパック１４とサスペンションの左右に延びる可動部品との間の空間を向くようにすることができる。このようにすれば、サスペンションの左右に延びる可動部品を取り外すことなく吊り下げブラケット２４をクロスメンバ３０に着脱することができ、バッテリパック１４の取り付け、取り外しが可能となる。
【００２８】
上述の実施の形態では、後車軸周囲の構造について説明したが、前車軸についても同様の構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  下部車体構造、１２  フロア、１４  バッテリパック、１４ａ  バッテリパックの後端面、１６  パック本体、１８  支持フレーム、１８ａ  支持フレームの後端面、２０  吊り下げボルト、２４  吊り下げブラケット、２６，２８  アンダリインホースメント、３０  クロスメンバ、３０ａ  クロスメンバの下面、３１  サスペンションメンバ取り付け点、３２  サスペンションメンバ、３４，３６  サスペンションアーム、４０  下端部締結ボルト、４２  ナット、４４  下端対向板部、４６  上端対向板部、４８  上端部締結ボルト。
【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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