(57)【要約】【課題】  車外に広い作業スペースを必要とせず、自宅の駐車場等でバッテリの着脱作業を手軽に実施できる電気自動車の下部車体構造を提供する。【解決手段】  下部車体構造１は、車体底部の左右両側に設けられ、車体前後方向に延びる第１，第２サイドフレーム２，３と、これら第１，第２サイドフレーム２，３間に配置され、車体幅方向に分割された第１フロア部４ａと第２フロア部４ｂとからなる車両フロア４と、第１フロア部４ａの上方に配置された運転席５と、車両フロア４下方の第２フロア部４ｂ側にオフセットして設けられたバッテリ収納部６と、第２フロア部４ｂに設けられ、バッテリ収納部６に収納されたバッテリキャリア１０を第２サイドフレーム３よりも上方の位置から出し入れ可能とするバッテリ出し入れ部１１と、を備える。【選択図】      図１
2005247106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体底部の左右両側に設けられ、車体前後方向に延びる第１サイドフレームおよび第２サイドフレームと、
これら第１，第２サイドフレーム間に配置され、車体幅方向に分割された第１フロア部と第２フロア部とからなる車両フロアと、
前記第１フロア部の上方に配置された運転席と、
前記車両フロア下方に設けられたバッテリ収納部と、
前記第２フロア部に設けられ、第２フロア部の少なくとも一部を取り外し、バッテリ収納部に収納されたバッテリを第２サイドフレームよりも上方の位置から出し入れ可能とするバッテリ出し入れ部と、
を備えることを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車の下部車体構造において、
前記バッテリ収納部を、第２フロア部側にオフセットさせたことを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気自動車の下部車体構造において、
前記第１，第２サイドフレーム間に、車体前後方向へ延びるセンタフレームを設け、
前記第１，第２サイドフレームおよびセンタフレームを、閉断面形状としたことを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【請求項４】
請求項３に記載の電気自動車の下部車体構造において、
前記センタフレームを、車体幅方向第１サイドフレーム側にオフセットさせたことを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電気自動車の下部車体構造において、
前記第２サイドフレーム下部およびセンタフレーム下部に、互いに対向する一対のフランジ部を一体成型し、
前記バッテリ収納部に、バッテリ載置用のクロスメンバを設け、
このクロスメンバの両端を、前記一対のフランジ部で支持したことを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車の下部車体構造において、
前記第２フロア部を、第１フロア部よりも高い位置に配置したことを特徴とする電気自動車の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車の下部車体構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気自動車の下部車体構造としては、バッテリ収納部を車両フロアの下方に設置し、バッテリを車両の下方側から着脱可能な構造とすることにより、低床化および十分な有効車室内空間を確保しつつ、狭い作業スペースにおいてバッテリの着脱を可能としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１２０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、バッテリを車両の下方から着脱する構造であり、ディーラーや整備工場での着脱を前提としている。よって、着脱時にバッテリを受ける台車等の備品、場合によっては車体を持ち上げるリフトが必要となり、所有者が自宅の駐車スペースで手軽にバッテリの着脱を行うのが困難である。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車外に広い作業スペースを必要とせず、自宅の駐車場等でバッテリの着脱作業を手軽に実施できる電気自動車の下部車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、車体底部の左右両側に設けられ、車体前後方向に延びる第１サイドフレームおよび第２サイドフレームと、
これら第１，第２サイドフレーム間に配置され、車体幅方向に分割された第１フロア部と第２フロア部とからなる車両フロアと、
前記第１フロア部の上方に配置された運転席と、
前記車両フロア下方の第２フロア部側にオフセットして設けられたバッテリ収納部と、
前記第２フロア部に設けられ、第２フロア部の少なくとも一部を取り外し、バッテリ収納部に収納されたバッテリを第２サイドフレームよりも上方の位置から出し入れ可能とするバッテリ出し入れ部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電気自動車の下部車体構造にあっては、バッテリ収納部に収納されたバッテリを、第２サイドフレームよりも上方の位置から出し入れできるため、車外に広い作業スペースを必要とせず、自宅の駐車場等でバッテリの着脱作業を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の電気自動車の下部車体構造１を示す斜視図、図２は実施例１の電気自動車の下部車体構造１を示す平面図、図３は実施例１の電気自動車の下部車体構造１の断面図である。
【０００９】
下部車体構造１は、第１サイドフレーム２と、第２サイドフレーム３と、車両フロア４と、運転席５と、フロントクロスメンバ８と、リアクロスメンバ９とを備える。
【００１０】
第１，第２サイドフレーム２，３は、車体前後方向へ延び、車体底部の左右両側に設けられ、前端部同士がフロントクロスメンバ８の両端と連結され、後端部同士がリアクロスメンバ９の両端と連結されている。
【００１１】
第１サイドフレーム２と第２サイドフレーム３との間には、車体前後方向へ延びるセンタフレーム７が設けられている。このセンタフレーム７は、車体幅方向第１サイドフレーム２側にオフセットされている。また、第１，第２サイドフレーム２，３およびセンタフレーム７は、閉断面形状に形成されている。
【００１２】
車両フロア４は、第１，第２サイドフレーム２，３間に配置され、車体幅方向に分割された第１フロア部４ａと第２フロア部４ｂとからなる。第１フロア部４ａの上方には運転席５が配置されている。
【００１３】
第２フロア部４ａの下方において、第２サイドフレーム２、センタフレーム７、フロントクロスメンバ８およびリアクロスメンバ９で囲まれた空間は、バッテリキャリア１０を収納するバッテリ収納部６が設定されている。このバッテリ収納部６は、車両フロア４下方の第２フロア部４ｂ側にオフセットして設けられている。
【００１４】
各バッテリキャリア１０は、長さ方向を車体幅方向と一致させ、それぞれが隣接した状態でバッテリ収納部６に収納されている。バッテリキャリア１０の一端側には把持部１０ａが設けられるとともに、他端側には案内ローラ１０ｂが設けられている。
【００１５】
各バッテリキャリア１０は、内部に積層されたバッテリにより図外の駆動輪モータへ電力を供給するもので、走行時には一つずつ順番に消費されるように設定されている。よって、全てのバッテリキャリア１０を一度に充電する必要が無い。なお、このバッテリキャリア１０は、家庭用電源を用いた充電が可能である。
【００１６】
第２フロア部４ａには、バッテリ収納部６に収納されたバッテリキャリア１０を第２サイドフレーム３よりも上方の位置から出し入れ可能とするバッテリ出し入れ部１１が設けられている。このバッテリ出し入れ部１１は、第２フロア部４ａに形成された開口部１１ａと、この開口部１１ａを開閉するための開き扉１１ｂとから構成されている。開き扉１１ｂには取っ手１１ｃが付設されている。
【００１７】
第２サイドフレーム３の下部およびセンタフレーム７の下部には、互いに対向する一対のフランジ部３ａ，７ａが一体成型されている。これら一対のフランジ部３ａ，７ａは、バッテリ収納部６に設けられたバッテリ載置用のクロスメンバ１２の両端を支持している。
【００１８】
図３に示すように、バッテリ出し入れ部１１の第２サイドフレーム３側には、バッテリキャリア１０の出し入れ時に第２サイドフレーム３とクロスメンバ１２との段差を解消するスロープ部１３が設けられている。
【００１９】
次に、作用を説明する。
［バッテリキャリアの取り外し］
図４はバッテリキャリア取り外し時を示す斜視図、図５はバッテリキャリア取り外し時を示す断面図である。
【００２０】
自宅の駐車場等において、バッテリキャリア１０を取り外す場合、まず、第２フロア部４ｂに設けられたバッテリ出し入れ部１１の取っ手１１ｃを把持して開き扉１１ｂを持ち上げ、開口部１１ａを開口させる。
【００２１】
このとき、バッテリキャリア１０は、第２フロア部４ｂの上方に向かって引き上げられるため、車外に広い作業スペースを必要とせず、第２サイドフレーム３側の車外に運転者の乗降スペース程度の広さがあれば、バッテリキャリア１０の着脱作業が実施可能である。
【００２２】
続いて、各バッテリキャリア１０のうち、充電が必要なバッテリキャリア１０の把持部１０ａを把持して上方へ引き上げる。このとき、バッテリキャリア１０の案内ローラ１０ｂがバッテリ収納部６のクロスメンバ１２上を転動する。また、バッテリキャリア１０をバッテリ収納部６から第２フロア部４ｂまで引き上げる際、第２サイドフレーム３とクロスメンバ１２との段差はスロープ部１３により解消される。よって、非力な女性や老人であっても、独力でバッテリキャリア１０の取り外し作業を行うことができる。
【００２３】
取り外したバッテリキャリア１０は、自宅の建物内へ搬送し、家庭用電源を用いて充電するが、この場合も案内ローラ１０ｂを利用することで搬送作業の利便性が高まる。
【００２４】
充電後は、上記取り出し作業の手順を逆に行う。すなわち、バッテリキャリア１０を第２フロア部４ｂまで持ち上げた後、案内ローラ１０ｂ側からバッテリ出し入れ部１１を介してバッテリ収納部６へ押し込めばよい。この場合も案内ローラ１０ｂを利用することで、非力な女性や高齢者であってもバッテリキャリア１０の装着を楽に行うことができる。
【００２５】
次に、効果を説明する。
実施例１の電気自動車の下部車体構造にあっては、下記の効果が得られる。
【００２６】
(1) バッテリ収納部６に収納されたバッテリキャリア１０を、第２サイドフレーム３よりも上方の位置から出し入れできるため、車外に広い作業スペースを必要とせず、自宅の駐車場等でバッテリキャリア１０の着脱作業を実施できる。
【００２７】
(2) バッテリ収納部６を、第２フロア部４ｂ側にオフセットさせたため、バッテリ取り出し部１１からのバッテリキャリア１０の出し入れが容易である。また、第２フロア部４ｂ側にバッテリキャリア１０を設け、第１フロア部４ａ側に運転席を設けることにより、重心位置を車体幅方向中央に近づけることができる。
【００２８】
(3) 第１サイドフレーム２と第２サイドフレーム３の間に、車体前後方向へ延びるセンタフレーム７を設けるとともに、第１サイドフレーム２、第２サイドフレーム３およびセンタフレーム７を閉断面形状としたため、十分な車体強度が得られる。
【００２９】
(4) センタフレーム７を車体幅方向第１サイドフレーム２側にオフセットさせたため、広いバッテリ収納部６を画成でき、バッテリ容量のアップを図ることができる。また、車両フロア４下方空間の有効利用を図ることができる。
【００３０】
(5) 第２サイドフレーム３下部およびセンタフレーム７下部に、互いに対向する一対のフランジ部３ａ，７ａを一体成型し、バッテリ収納部６に、バッテリ載置用のクロスメンバ１２を設け、このクロスメンバの両端を、一対のフランジ部３ａ，７ａで支持したため、構造が容易かつ剛性の高いバッテリキャリア１０の支持構造と、第１サイドフレーム２およびセンタフレーム７の強度向上を同時に達成できる。
【実施例２】
【００３１】
まず、構成を説明する。
実施例２では、車両フロアにおいて第２フロア部を第１フロア部よりも高い位置に配置した点で実施例１と異なり、他の構成は実施例１と同じであるため、同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図６は、実施例２の電気自動車の下部車体構造２０を示す断面図であり、この下部車体構造２０は、車両フロア２１において、第２フロア部２１ｂは、運転席２２が配置された第１フロア部２１ａよりも高い位置に配置されている。
【００３３】
次に、作用を説明する。
実施例２では、第２フロア部２１ｂを第１フロア部２１ａよりも高くしたため、バッテリ収納部２４の高さを実施例１のバッテリ収納部６よりも高く設定できるため、実施例１のバッテリキャリア１０よりも大型のバッテリキャリア２３を収納することができる。
【００３４】
次に、効果を説明する。
実施例２の電気自動車の下部車体構造２０にあっては、実施例１の効果(1)〜(5)に加え、以下の効果が得られる。
【００３５】
(6) 第２フロア部２１ｂを、第１フロア部２１ａよりも高い位置に配置したため、実施例１と比較して、より大きなバッテリキャリア２３を積み込み可能であり、バッテリ電源の容量アップおよび容量アップに伴う充電回数の低減を図ることができる。
【実施例３】
【００３６】
まず、構成を説明する。
実施例３では、センタフレームの一部を上方へ湾曲させ、バッテリ収納部を大型化した点で実施例１，２と異なる。
【００３７】
図７は、実施例３の電気自動車の下部車体構造３０を示す断面図である。
センタフレーム３１の一部は、上方へ湾曲され、その下方空間にバッテリキャリア３２が差し込まれている。クロスメンバ３３の一端は、第１サイドフレーム３４の下部に一体成型されたフランジ部３４ａに支持されている。
【００３８】
よって、実施例３では、第１サイドフレーム３４、第２サイドフレーム３、フロントクロスメンバ８およびリアクロスメンバ９で囲まれた空間をバッテリ収納部３５に設定できるため、実施例１，２よりも長尺なバッテリキャリア３２を使用している。なお、バッテリキャリア３２の長尺化に伴い、開口部３７ａおよび開き戸３７ｂも、実施例１，２よりも車体幅方向に大きく形成している。
【００３９】
バッテリキャリア３２の案内ローラ１０ｂ側端部には、把持部３２ａが設けられている。バッテリキャリア３２を両手持ちするとき、２つの把持部３２ａ，１０ａを利用することで、運搬の負担が軽減されるとともに、落下の危険を低減できる。
【００４０】
実施例３では、センタフレーム３１の一部が車室内に突出した構造であるため、第１フロア部３６ａと第２フロア部３６ｂとの間には、第１フロア部３６ａと第２フロア部３６ｂとを隔てる仕切部３６ｃが形成される。この仕切部３６ｃは、例えば、第２フロア部３６ｂに置いた荷物がカーブ等で第１フロア部３６ａ側に移動するのを防止する間仕切りの効果を奏する。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例３の電気自動車の下部車体構造３０にあっては、実施例１の効果(1)〜(5)に加え、以下の効果が得られる。
【００４２】
(7) センタフレーム３１の一部を上方へ湾曲させ、バッテリ収納部３５を車体幅方向に拡大したため、実施例１とほぼ同等の車体剛性を確保しつつ、バッテリキャリアの長尺化を図ることができる。
【００４３】
(8) バッテリキャリア３２に２つの把持部３２ａ，１０ａを設けたため、両把持部３２ａ，１０ａに指を掛けて運ぶことができ、運搬の負担が軽減される。
【００４４】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００４５】
例えば、運転席の車体幅方向位置は、バッテリ出し入れ部からのバッテリの出し入れを妨げない位置であれば任意の位置に設定できる。
【００４６】
実施例１〜３では、バッテリを５つのバッテリキャリアから構成したが、バッテリの個数は自由に設定でき、１つでも構わない。また、バッテリキャリアの形状や把持部の位置等は各実施例に限定されるものではない。
【００４７】
実施例１〜３では、運転席とバッテリの車体前後方向位置を特に限定していないが、操縦安定性の観点から、重心ができるだけ車両中心位置に近づくように、車体前後方向中央位置に配置してもよい。
【００４８】
第１フロア部と第２フロア部は、実施例１，３のように一体に形成しても、実施例２のように段差を設けて別々に形成しても構わない。車両フロアの運転席が配置された部分から第１サイドメンバ側を第１フロア部、それ以外の部分を第２フロア部とする。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１の電気自動車の下部車体構造１を示す斜視図である。
【図２】実施例１の電気自動車の下部車体構造１を示す平面図である。
【図３】実施例１の電気自動車の下部車体構造１の断面図である。
【図４】バッテリキャリア取り外し時を示す斜視図である。
【図５】図５はバッテリキャリア取り外し時を示す断面図である。
【図６】実施例２の電気自動車の下部車体構造２０を示す断面図である。
【図７】実施例３の電気自動車の下部車体構造３０を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  下部車体構造
２，３  サイドフレーム
３ａ，７ａ  フランジ部
４  車両フロア
４ａ  第１フロア部
４ｂ  第２フロア部
５  運転席
６  バッテリ収納部
７  センタフレーム
８  フロントクロスメンバ
９  リアクロスメンバ
１０  バッテリキャリア
１０ａ  把持部
１０ｂ  案内ローラ
１１  バッテリ取り出し部
１１ａ  開口部
１１ｂ  扉
１１ｃ  取っ手
１２  クロスメンバ
１３  スロープ部
【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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【図７】
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