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技術 電動車両の下部構造

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 長野広洋福井亮介西野章
出願日 2018年9月14日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-172640
公開日 2020年3月26日 (10ヶ月経過) 公開番号 2020-044880
状態 未査定
技術分野 車両の推進装置の配置または取付け 車両用車体構造
主要キーワード 側方カバー 舟形状 中央カバー 車両下部構造 冠水路 アルミパネル リアサス 位置合わせ部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

バッテリアンダーカバー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する。

解決手段

バッテリパック10はフロアパネル下に設置される。パッククロス20は、バッテリパック10の底面に設けられ、バッテリパック10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30は、パック外クロス20下に設けられ、バッテリパック10及びパック外クロス20の底面を覆う。バッテリアンダーカバー30は、車幅方向両側に配置される一対の側方カバー片33A,33Bと、一対の側方カバー片33A,33Bに挟まれる中央カバー片31とを備える。中央カバー片31の、パック外クロス20と対向する内表面31A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20,20の間に配置されるリブ31Eが立設される。

概要

背景

回転電機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。

概要

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する。バッテリパック10はフロアパネル下に設置される。パック外クロス20は、バッテリパック10の底面に設けられ、バッテリパック10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30は、パック外クロス20下に設けられ、バッテリパック10及びパック外クロス20の底面を覆う。バッテリアンダーカバー30は、車幅方向両側に配置される一対の側方カバー片33A,33Bと、一対の側方カバー片33A,33Bに挟まれる中央カバー片31とを備える。中央カバー片31の、パック外クロス20と対向する内表面31A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20,20の間に配置されるリブ31Eが立設される。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項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た、電動車両の下部構造。

技術分野

0001

本発明は、車両底面アンダーカバーを備える、電動車両下部構造に関する。

背景技術

0002

回転電機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。

0003

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。

0004

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。

先行技術

0005

国際公開第2009/041079号

発明が解決しようとする課題

0006

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。

0007

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。

0008

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。

0009

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。

課題を解決するための手段

0010

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。

0011

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。

発明の効果

0012

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。

図面の簡単な説明

0013

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。

実施例

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

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