JP2017193289A - 車両のバッテリ搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を備える電池パックを車体の剛性維持のために効果的に機能させることが可能な車両のバッテリ搭載構造を提供する。
【解決手段】骨格部材２５の車幅方向内側の内壁部４７は、電池パック１８を車幅方向に延長した領域ｄに入る部分を有し、前記骨格部材２５の前記内壁部４７に対向する外壁部４８は、前記領域ｄから上下方向に外れる部分を有し、前記外壁部４８と前記内壁部４７とを連結した第１伝達部材６０は、前記外壁部４８に一体の第１連結部６５と、前記内壁部４７に一体の第２連結部６６とを有し、第１連結部６５は、前記領域ｄから上下方向に外れた位置に設けられ、第２連結部６６は、前記領域ｄに入る位置または前記領域ｄから上下方向に外れた位置でありかつ前記第２連結部６６と前記領域ｄとの上下方向の距離が、前記第１連結部６５と前記領域ｄとの上下方向の距離よりも小さい位置に配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両が走行するためのバッテリをフロアパネルなどの車体の下側にある部材に取り付ける構造に関する。

特許文献１には、フロアパネルの下側に、車両が走行するための電池スタック（バッテリ）が取り付けられた車両用電池搭載構造が記載されている。この車両用電池搭載構造には、電池スタックの下面を支持するとともに、車体の側方から受けた衝撃を吸収するバッテリフレームが設けられている。バッテリフレームは、車幅方向の長さが電池スタックの車幅方向の長さよりも長く形成されており、また、そのバッテリフレームの車幅方向外側には、車体の側方から受けた衝撃を吸収するエネルギー吸収部材が隣接して設けられている。

特開２０１５−１２３８０１号公報

特許文献１に記載された構造によれば、側面衝突などにより車体の側方から受けた衝撃をエネルギー吸収部材およびバッテリフレームが吸収する。そのため、上記の衝撃による荷重が、電池スタックに伝達されることを抑制することができる。しかしながら、特許文献１に記載された構造では、電池スタックの保護には有効であるものの、電池スタックを車体の剛性維持のための部材として機能させることについては考慮されていない。そのため、例えば、電池の剛性が高く、車体の剛性を維持するために機能させることができる電池スタック（バッテリ）を使用した場合であっても、入力された荷重がバッテリフレームなどの周辺部材に伝達されるため、その電池スタックの機能を活かすことができないおそれがあった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、剛性を備える電池パックを車体の剛性維持のために効果的に機能させることが可能な車両のバッテリ搭載構造を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、内部が中空構造で車両前後方向に向けて配置された一対の骨格部材と、前記一対の骨格部材の間に配置された電池パックとを備えた車両のバッテリ搭載構造において、前記電池パックは、固体電解質を有する全固体電池を備え、前記骨格部材は、車幅方向内側の内壁部と、前記内壁部に対向する車幅方向外側の外壁部とを有し、前記内壁部は、前記電池パックを車幅方向に延長した領域に入る部分を有し、前記外壁部は、前記領域から上下方向に外れる部分を有し、前記外壁部と前記内壁部とを連結した第１伝達部材を有し、前記第１伝達部材は、前記外壁部に固定されている第１連結部と、前記内壁部に固定されている第２連結部とを有し、前記第１連結部は、前記領域から上下方向に外れた位置に設けられ、前記第２連結部は、前記領域に入る位置、または前記領域から上下方向に外れた位置であり、かつ前記第２連結部と前記領域との上下方向の距離が、前記第１連結部と前記領域との上下方向の距離よりも小さい位置に配置されていることを特徴とするものである。

また、この発明において、前記電池パックは、前記全固体電池である複数の単電池を一方向に積層して一体化した積層体を有し、かつ前記積層体が前記単電池の積層方向を車幅方向に合わせた姿勢で前記一対の骨格部材の間に配置されていてよい。

また、この発明において、前記第２連結部は、前記領域に入る位置に配置され、前記内壁部と前記電池パックとの間に、前記内壁部から前記電池パックに荷重を伝達する第２伝達部材を備え、第２伝達部材は、前記内壁部側の第１端部と、前記電池パック側の第２端部とを有し、前記第１端部は、前記第１伝達部材の前記第２連結部と前記内壁部を挟んで対向する位置に配置されていてよい。

また、この発明において、前記第１伝達部材は、前記骨格部材と一体に形成されていてよい。

また、この発明において、前記骨格部材と前記伝達部材とは分離可能な独立した部品によって構成され、前記第１伝達部材は、前記内壁部に対向する第１取付端と、前記外壁部に対向する第２取付端とを備え、前記第１取付端と前記内壁部とを固定し、前記第２取付端と前記外壁部とを固定することで前記第１伝達部材が前記骨格部材に固定されていてよい。

この発明によれば、骨格部材の内部に、骨格部材に固定された第１伝達部材が配置されている。その伝達部材における骨格部材の外壁部と固定されている第１連結部は、電池パックを車幅方向に延長した領域から上下方向に外れた位置に配置されている。また、第１伝達部材における骨格部材の内壁部と固定されている第２連結部は、上記領域に入る位置、または領域から上下方向に外れた位置であり、かつ第２連結部と領域との上下方向の距離が、第１連結部と領域との上下方向の距離よりも小さい位置に配置されている。さらに、電池パックは、電解質が固体によって構成された全固体電池を有しているため、剛性が高い。そのため、電池パックに対して上側もしくは下側に外れた位置に車両の側方から衝突などにより荷重が掛かっても、その荷重は、第１伝達部材によって電池パックに向けて伝達され、その結果、剛性を備える電池パックを、車幅方向に剛性を向上させる強度部材あるいは補強部材として有効に機能させることができる。

また、この発明によれば、全固体電池である複数の単電池を一方向に積層して一体化した積層体が、その積層方向を車幅方向に合わせた姿勢で配置されているので、電池パックが車幅方向に強度および剛性を有するから、側面衝突を受けたときの衝撃荷重に対する車両の剛性を高めることができる。

また、この発明によれば、内壁部と前記電池パックとの間に配置された第２伝達部材を備えている。第１伝達部材と内壁部との第２連結部は、上記領域に入る部分にあり、また、第２伝達部材は、第２連結部に対向する第１端部と、第１端部と同じ高さで電池パック側の第２端部とを備えている。すなわち、第１伝達部材から電池パック１８までをつなぐように第１伝達部材と第２伝達部材とが設けられている。そのため、骨格部材と電池パックとの間に間隔があったとしても、外壁部の上記領域から外れた部分に入力された荷重を、第１伝達部材および第２伝達部材を介して電池パックに伝達することができる。

この発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第１の例を説明するための図である。 この発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造を適用した車両の一例を示す説明図である。 バッテリモジュールの一例を示す斜視図である。 この発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第２の例を説明するための図である。 この発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第３の例を説明するための図である。 この発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第４の例を説明するための図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図２は、この発明の実施形態における車両のバッテリ搭載構造１を適用した車両１０の一例を示す図である。図２では、車両１０を底面側から見ており、矢印ＦＲは車両１０の前方方向を、矢印ＲＨは車幅方向の外側（車体右側）を示している。図２に示すように車両１０は、例えばフロントコンパートメント１１にコンバータ１２、インバータ１３、モータ１４および動力伝達機構１５を搭載し、また車両１０の底面には５個の電池パック（バッテリ）１６，１７，１８，１９，２０を搭載している。電池パック１６〜２０は、単セルの集合体を含むバッテリモジュール２１を直方体のケース２２に収容した形態となっている。コンバータ１２は、バッテリモジュール２１から出力される電圧を昇圧するとともに、バッテリモジュール２１から出力される電圧の変動を吸収して安定した電圧をインバータ１３に供給する。インバータ１３は、バッテリモジュール２１から出力される直流電流を交流電流に変換するとともに、周波数を制御する。動力伝達機構１５は、モータ１４が出力する駆動力を増減して駆動輪２３に伝達する。なお、コンバータ１２を省略してインバータ１３をバッテリモジュール２１に直接に接続してよい。

車両１０は、車幅方向の両端に、車両１０の前後方向に延びた一対のサイドシル（ロッカー）２４，２５を備えている。一対のサイドシル２４，２５の互いに平行な部分の間には、電池パック１６〜２０が車両１０の前後方向に所定間隔を保って並べて配置されている。電池パック１６〜２０の各々は、底面視にて車両１０の前後方向の長さよりも車幅方向の長さが長い矩形状になっており、長手方向を車幅方向に合わせた向きで一対のサイドシル２４，２５の間に固定されている。一対のサイドシル２４，２５は、フロアパネル４３（図１参照）の車幅方向における両側端側に車両前後方向に向けてそれぞれ配置された骨格部材の一例である。電池パック１６〜２０の各々は、側面衝突したときの衝撃荷重に対する抵抗力を補う補強材として機能する。一対のサイドシル２４，２５の互いに平行な部分の略中央に配置された電池パック１８に対して車両１０の前後には、車幅方向に延ばして設けられたフロアクロス２６，２７が配置されている。フロアクロス２６，２７の両端は、一対のサイドシル２４，２５に固定されている。なお、この発明の実施形態では、電池パック１６を５個使用しているが、これに限らず６個以上または単数を含む４個以下を使用してよい。また、フロアクロス２６，２７のいずれか一方または両方を省略してよい。さらに、一対のサイドシル２４，２５は平行でなくてもよい。

図３は、バッテリモジュール２１の一例を示す斜視図である。図３では、矢印ＦＲが車両１０の前方向を、矢印ＬＨが車幅方向の外側（車体左側）を、矢印ＵＰが車両１０の上方向をそれぞれ示している。図３に示すようにバッテリモジュール２１は、第１エンドプレート３０、第２エンドプレート３１、第１テンションプレート３２、第２テンションプレート３３および電池スタック（積層体）３４を備えている。バッテリモジュール２１は、例えば車幅方向に沿う長さが車両１０の前後方向に沿う長さよりも長く、車両１０の高さ方向に沿う長さが車両１０の前後方向に沿う長さよりも短い直方体の形状となっている。

電池スタック３４は、複数の単電池（単セル）３５を車幅方向に積層して一体化したものである。単セル３５は、例えば車両１０の前後方向の長さが車幅方向の長さ（厚み）よりも長く、車両１０の高さ方向の長さが厚み長さよりも長い薄厚平板状に形成されている。電池スタック３４は、単セル３５の厚み方向、つまり車幅方向に積層されている。

単セル３５は、固体電解質と、固体電解質の積層方向に沿う両側に設けられた正極および負極とを有する。図示は省略するが、複数の単セル３５は、ハーネスにより互いに電気的に接続されている。ハーネスは、銅線を中心とした複数の素線を撚り合わせてなる構造とされ、その表面には、耐熱性・耐摩耗性の高い絶縁樹脂が被覆されている。バッテリモジュール２１は、複数の単セル３５を直列接続して構成されており、単セル３５の数に応じた電圧を、外部に露出した正極端子および負極端子を通じて出力する。また、各単セル３５は、ハーネスにより図示しない電池ＥＣＵに電気的に接続されている。電池ＥＣＵは、各単セル３５の電圧を測定し、測定した電圧に基づいて単セル３５の電圧の均等化を行う電圧均等化制御を実施する。電池ＥＣＵは、電池スタック３４に対して車両１０の前または後に配置される。電池パック１６〜２０は、各々が電気的に並列に接続される。電池パック１６〜２０を並列に接続することによりモータ１４の駆動に必要な電流容量が得られる。

第１エンドプレート３０および第２エンドプレート３１は、電池スタック３４の積層方向の両端に配置される。第１テンションプレート３２は、電池スタック３４の上側で第１エンドプレート３０および第２エンドプレート３１の間に、締結部材、例えば複数のボルト３６，３７の締結により固定される。第２テンションプレート３３は、電池スタック３４の下側で、第１エンドプレート３０および第２エンドプレート３１の間に、締結部材、例えば複数のボルト３６，３７の締結により固定される。第１エンドプレート３０、第２エンドプレート３１、第１テンションプレート３２および第２テンションプレート３３は、硬度または剛性を有する材質から構成される。電池スタック３４は、ボルト３６，３７の締結によって第１エンドプレート３０および第２エンドプレート３１の間で積層方向に拘束される。このようなバッテリモジュール２１は、いわゆる全固体電池を構成するものである。すなわち、電解質が固体であるため電解液漏れの心配がなく、また単セル３５を構成する主な部材が耐衝撃性の高い要求を満たすように作られているため、拘束方向での耐衝撃性が高い長所を有する。なお、第１テンションプレート３２、第２テンションプレート３３およびボルト３６，３７は、拘束部材の一例である。また、第１エンドプレート３０および第２エンドプレート３１には、絶縁性材料で形成されたケース２２に固定するための固定板３８が設けられている。固定板３８は、バッテリモジュール２１が固定される収容部４０（図１参照）の図示しない固定部に、締結部材によって固定される。なお、固定板３８は、一つは図示していないが、一つのモジュールに対して四つ設けられている。

図１は、電池パック１８とサイドシル２５とが連結された状態を示す断面図である。図１では、矢印ＲＨが車幅方向の外側（車体右側）を、矢印ＵＰが車両上方向をそれぞれ示している。図１に示すように、電池パック１８は、バッテリモジュール２１およびケース３９を含む。ケース３９は、バッテリモジュール２１が固定される収容部４０、および収容部４０を塞ぐ蓋部４１を有する。ケース３９には、補強フランジ部４２が取り付けられている。補強フランジ部４２は、例えば矩形断面を車両１０の前後方向に延ばした管状部材となっている。なお、補強フランジ部４２は、電池パック１８の車幅方向を向く側面の全域に設けられていてよい。また、電池パック１８の上面には、フロアパネル４３が配置されている。フロアパネル４３は、車幅方向の両端が、サイドシル２４，２５の上面に接合されている。また、バッテリモジュール２１をケース３９に固定した状態で収容部４０の車幅方向における内壁面４４と、第１エンドプレート３０の車幅方向における外面４５とは、互いに車両上下方向に所定の長さを有し、また、その内壁面４４と外面４５とが車両１０の前後方向において互いに平行に対向している。ここで「平行」というのは、物理的に「厳密な平行」はもちろん、技術常識的からみて平行にみられる「略平行」を含む概念である。なお、以下で言う「平行」も前述したと同じまたは同様な概念とする。

サイドシル２５は、車体の軽量化と剛性確保とを目的として、例えばアルミ軽合金材料の押し出し加工によって形成されている。サイドシル２５は、図１に示すように、電池パック１８の車幅方向における外側の端面４６に対向する内壁部４７と、車幅方向外側で内壁部４７に対向する外壁部４８とを備えている。また、サイドシル２５には、内壁部４７の上端と外壁部４８の上端とをつなぐ上壁部４９と、内壁部４７の下端と外壁部４８の下端とをつなぐ下壁部５０とが設けられている。つまり、サイドシル２５は、内壁部４７、外壁部４８、上壁部４９および下壁部５０とによって囲われた中空構造となっている。また、外壁部４８の下側には傾斜部５１が形成されている。この傾斜部５１は、車両の外観を向上させるために設けられている。サイドシル２５の内部には、サイドシル２５の内部を車両上下方向で分けるように二つの補強板５２，５３が設けられている。二つの補強板５２，５３は、車両前後方向に長尺であるとともに、車幅方向の両端がそれぞれ内壁部４７および外壁部４８と一体に形成されている。この二つの補強板５２，５３によって、サイドシル２５の内部は、第１中空部（断面閉中空部）５４と、第２中空部５５と、第３中空部５６とに分けられている。この二つの補強板５２，５３は、サイドシル２５の剛性を高めるために設けられている。

また、サイドシル２５は、車両１０の下側で、かつ車幅方向の内側に、矩形状に窪んだ凹部５７を有する断面形状となっている。その凹部５７にはケース３９に取り付けられた補強フランジ部４２が入り込む。電池パック１８は、一対のサイドシル２４，２５の間に配置された状態にて、補強フランジ部４２が凹部５７に嵌め合わされることで、側突時に一対のサイドシル２４，２５に入力される衝撃荷重に対する車両１０の剛性を高めることができるとともに、電池パック１８への荷重の伝達効率の向上を図ることができる。また、電池パック１８およびサイドシル２５が固定された状態で、電池パック１８の車幅方向における外側の端面４６と、サイドシル２５の内壁部４７とが所定の隙間をあけて直接対向し、かつ互いに車両上下方向に所定の長さを有し、また、その端面４６と内壁部４７とが車両１０の前後方向において平行に対向している。なお、電池パック１８は、車幅方向の右側のサイドシル２４に対しても、前述したと同じまたは同様な構成を備えている。また、補強フランジ部４２とサイドシル２５とは、接着や溶着、あるいは図示しないボルトなどの締結部材によって連結されていてもよい。

サイドシル２５の第１中空部５４には、側面衝突時の荷重を電池パック１８側に伝達するために、内壁部４７と外壁部４８とを連結する平板状の第１伝達部材６０が設けられている。具体的には、第１伝達部材６０における車幅方向外側の第１端部６１は、内壁部４７と上壁部４９とによって形成された第１角部６２に一体化されている。また、第１伝達部材６０における第１端部６１とは反対側の第２端部６３は、内壁部４７と二枚の補強板５２，５３のうち上側の第１補強板５２とによって形成された第２角部６４に一体化されている。すなわち、第１伝達部材６０は、サイドシル２５と一体化されており、したがって、上述したように、例えばアルミ軽合金材料の押し出し加工によって成形されている。

また、内壁部４７および外壁部４８は、図１に示すように、電池パック１８を車幅方向に延長した領域（範囲）ｄと、その領域から上下方向に外れた部分を備えている。そして、第１伝達部材６０の第１端部６１と外壁部４８とが一体化されている第１連結部６５は、その領域ｄから上側に外れた位置（部分）に配置されている。そして、第１伝達部材６０の第２端部６３と内壁部４７とが一体化されている第２連結部６６は、電池パック１８の車幅方向外側を向く端面４６と対向する位置に配置されている。言い換えれば、第２連結部６６は、領域ｄに入る位置に配置されている。なお、第１伝達部材６０は、車両前後方向に長尺に形成されている。その長さは、図２に示すように、最も前側に位置する電池パック１６の前端から、最も後側に位置する電池パック２０の後端までの長さより、長く形成されている。なお、サイドシル２５と第１伝達部材６０とは、一体に形成されていてもよいし、別部材によって形成されていてよい。

この構成により、側面衝突などによって、サイドシル２５の外面に車幅方向の荷重が掛かると、その外壁部４８の変形を抑制するように前記第１伝達部材６０や補強板５２，５３に反力が発生する。第１伝達部材６０の第１連結部６５は、上述したように、電池パック１８を車幅方向に延長した領域ｄから上側に外れており、これに対して第２連結部６６は、内壁部４７のうち前記領域ｄに近い箇所もしくは領域ｄに入る部分に連結されている。したがって、サイドシル２５のうち前記領域ｄより上側の部分であって電池パック１８がいわゆるバックアップとして存在しない箇所に掛かる外力は、第１伝達部材６０によって受け止められるとともに、第１伝達部材６０によって電池パック１８の端部に近い位置に伝達される。したがって、電池パック１８がバックアップとして存在していない箇所であっても、第１伝達部材６０が設けられていることにより、電池パック１８が間接的にバックアップとして存在しているのと同様の状態になり、車幅方向の荷重に対する剛性が高くなっている。また、その電池パック１８は、上述したように剛性が高いため、伝達された荷重によって車体が車幅方向内側に変形することを抑制することができる。したがって、電池パック１８を車体の剛性維持の部材として機能させることができる。さらに、電池パック１８が剛性を備えているため、フロアクロス２６，２７などの車幅方向に剛性を有する部材の構成を簡素化、もしくは部品点数を減らすことができる。したがって、車重の増加を抑制する、あるいは大容量の電池パックを搭載することができる。

ついで、図４を参照してこの発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第２の例について説明する。以下、上述した構成と同じまたは同様の構成の部材については同じ符号を付して説明する。この構成では、第１伝達部材６０の第１連結部６５および第２連結部６６のいずれも電池パック１８を車幅方向に延長した領域ｄから上側に外れた位置に配置されている。また、第２連結部６６は、上下方向で第１連結部６５と上記領域ｄとの間に配置されている。すなわち、第２連結部６６と領域ｄとの距離ｄ１より第１連結部６５と領域ｄとの距離ｄ２のほうが短くなっている（ｄ１＞ｄ２）。

この構成によれば、第２連結部６６が内壁部４７のうち領域ｄに近い箇所に連結されている。そのため、外壁部４８の領域ｄより上側の部分に入力された荷重が、第１伝達部材６０によって受け止められるとともに、第１伝達部材によって電池パックの端部に近い位置に伝達される。そのため、電池パック１８が間接的にバックアップとして存在しているのと同様の状態にすることができる。また、第１伝達部材の第２連結部６６側への延長線上に電池パック１８が配置されている。そのため、第１伝達部材６０によって荷重を電池パック１８の上面、つまり蓋部４１に伝達することができる。したがって、車幅方向の荷重に対する剛性を高めることができる。

つぎに、図５を参照してこの発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第３の例について説明する。以下、上述した構成と同じまたは同様の構成の部材については同じ符号を付して説明する。図５に示す第３の例は、内壁部４７と外壁部４８とが別部材によって構成され、その上端同士および下端同士が接着あるいは溶着されている。また、サイドシル２５の内部が一つの中空部６７となるように形成されている。サイドシル２５の内壁部４７の車幅方向内側を向く面は、電池パックの車幅方向外側を向く端面４６およびフロアパネル４３と面接触している。また、サイドシル２５の下壁部５０には、上下方向に開けられた第１貫通孔６８が設けられている。そして、ケース３９には、下面側から車幅方向外側に延びる延出部６９が設けられている。延出部６９には、上下方向に開けられた第１挿通孔７０が設けられており、第１貫通孔６８と第１挿通孔７０とが重なるように下壁部５０と延出部６９とが面接触している。そして、車両下側から第１挿通孔７０および第１貫通孔６８を通ってボルト７１が取り付けられる。第１貫通孔６８におけるサイドシル２５の内部側には、予めウェルドナット７２が溶着されており、第１挿通孔７０および第１貫通孔６８に通したボルト７１をウェルドナット７２にねじ込むことによってケース３９とサイドシル２５とが取り付けられる。

また、サイドシル２５の内部には、二つの伝達部材６０，７５が設けられており、そのうち上側第１伝達部材６０は、第１端部６１側で外壁部４８に対向するとともに面接触している第１取付端７３と、第２端部６３側で内壁部４７に対向するとともに面接触している第２取付端７４とを備えている。第１取付端７３および第２取付端７４が、接着あるいは溶着によってそれぞれ外壁部４８および内壁部４７に固定されることにより、上側第１伝達部材６０がサイドシル２５に固定されている。すなわち、サイドシル２５と上側第１伝達部材６０とは分離可能な独立した部品によって構成されている。なお、第１連結部６５と第２連結部６６との上下方向での位置は、図３で示した第１の例と同じである。つまり、第１連結部６５は、領域ｄから上側に外れた位置に配置され、第２連結部６６は、領域ｄに入る位置に配置されている。

さらに、サイドシル２５の内部には、上側第１伝達部材６０とは別の下側第１伝達部材７５が設けられている。下側第１伝達部材７５には、上側第１伝達部材６０と同様に、車幅方向外側の第３端部７６側で外壁部４８に対向するとともに面接触している第３取付端７７が設けられている。そして、第３端部７６とは反対側の第４端部７８には、内壁部４７と対向するとともに面接触している第４取付端７９が設けられている。この第３取付端７７および第４取付端７９が、接着あるいは溶着によってそれぞれ外壁部４８および内壁部４７に固定されることにより、下側第１伝達部材７５がサイドシル２５に固定される。なお、この構成における上側第１伝達部材６０および下側第１伝達部材７５は、鉄や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの材料によって形成されている。

そして、下側第１伝達部材７５は、第３端部７６と外壁部４８との第３連結部８０が、電池パック１８を車幅方向に延長した領域ｄ（図１参照）より下側に配置されている。また、第４端部７８と内壁部４７との第４連結部８１は、電池パック１８の車幅方向外側を向く端面４６と内壁部４７を介して対向しており、また、領域ｄに入る位置に配置されている。なお、下側第１伝達部材７５も上側第１伝達部材６０と同様に、車両前後方向に長尺に形成されている。

この構成により、側面衝突などを受けた場合に、サイドシル２５における上記領域ｄより上側および下側に入力された荷重のいずれも電池パック１８に伝達することができる。また、内壁部４７の車幅方向内側を向く面と電池パック１８の車幅方向外側を向く端面４６とが面接触している。そのため、上側第１伝達部材６０および下側第１伝達部材７５に入力された荷重を確実に電池パック１８に伝達することができる。したがって、上側第１伝達部材６０および下側第１伝達部材７５が設けられていることにより、電池パック１８が間接的にバックアップとして存在しているのと同様の状態になり、車幅方向の荷重に対する剛性を向上させることができる。

ついで、図６を参照してこの発明の実施形態におけるバッテリ搭載構造の第４の例について説明する。以下、上述した構成と同じまたは同様の構成の部材については同じ符号を付して説明する。この構成では、図５に示した第３の例と同様に、内壁部４７と外壁部４８とが別部材によって構成され、その上端同士および下端同士が接着あるいは溶着されてサイドシル２５が形成されている。そして、第１伝達部材６０の第１端部６１は、上記領域ｄから上側に外れた位置に配置され、第１伝達部材６０の第２端部６３は、上記領域ｄに入る位置に配置されている。また、サイドシル２５とケース３９との間に補強部材８２が設けられている。補強部材８２は、上側に開口した断面コ字状であり、電池パック１８の車幅方向外側を向く端面４６と面接触する内側部８３と、サイドシル２５の内壁部４７に対向する外側部８４とを備えている。そして、外側部８４は、車幅方向外側に延びる第１取付面８５を備えていて、この第１取付面８５とフロアパネル４３とが接着あるいは溶着されている。また、内側部８３は、車幅方向内側に延びる第２取付面８６を備えていて、この第２取付面８６がフロアパネル４３と電池パック１８とに挟まれた状態で接着あるいは溶着されている。

さらに、補強部材８２の下面部８７は、上下方向に開けられた第２貫通孔８８が設けられている。そして、ケース３９には、下面側から車幅方向外側に延びる延出部８９が設けられている。延出部８９には、上下方向に開けられた第２挿通孔９０が設けられており、第２貫通孔８８と第２挿通孔９０とが重なるように延出部８９と下面部８７とが面接触している。そして、車両下側から第２挿通孔９０および第２貫通孔８８を通ってボルト９１が取り付けられる。第２貫通孔８８の上側を向く面には、予めウェルドナット９２が溶着されており、第２挿通孔９０および第２貫通孔８８に通したボルト９１をウェルドナット９２にねじ込むことによってケース３９と補強部材８２とが取り付けられる。

また、内壁部４７と電池パックとの間で、かつ補強部材８２の内部には、内壁部４７から電池パック１８に荷重を伝達する第２伝達部材９３が設けられている。第２伝達部材９３は、内側部８３および外側部８４に接するように設けられている。また、第２伝達部材９３は、第２連結部６６と内壁部４７を介して対向する第５端部９４と、電池パック１８側の第６端部９５とを有している。第５端部９４には外側部８４と対向する第５取付端９６が設けられており、第６端部９５には内側部８３と対向する第６取付端９７が設けられている。この第５取付端９６および第６取付端９７が、接着あるいは溶着によってそれぞれ内側部８３および外側部８４に固定されることにより、第２伝達部材９３が補強部材８２に固定されている。なお、この構成における第１伝達部材６０および第２伝達部材９３は、鉄や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの材料によって形成されている。また、第５端部９４がこの発明における第１端部に相当し、第６端部９５がこの発明における第２端部に相当する。

そして、第２伝達部材９３は、第５端部９４が、第１伝達部材６０の第２連結部６６と対向する位置に配置され、第６端部９５が、第５端部９４と同じ高さに配置されている。言い換えれば、第２伝達部材９３の第５端部９４および第６端部９５は、いずれも電池パック１８を車幅方向に延長した領域ｄ（図１参照）に入る位置に配置されている。なお、第２伝達部材９３も第１伝達部材６０と同様に、車両前後方向に長尺に形成されている。すなわち、第１伝達部材６０の第１端部６１と車幅方向で対向する部分には、上述した第２伝達部材９３が設けられている。なお、第５端部９４と第６端部９５とは、領域ｄに入る位置であれば異なる高さで配置されていてもよい。

この構成によれば、第１伝達部材６０と内壁部４７との第２連結部６６は、上記領域ｄに入る部分にあり、また、第２伝達部材９３は、第２連結部６６に対向する第５端部９４と、第５端部９４と同じ高さで電池パック１８側の第６端部９５を備えている。すなわち、外壁部４８の領域ｄから外れた部分から電池パック１８の端面４６までをつなぐように第１伝達部材６０と第２伝達部材９３とが設けられている。そのため、外壁部４８における領域ｄから上側に外れた部分に入力された荷重は、第１伝達部材６０によって内壁部４７および外側部８４を介して第２伝達部材９３に伝達される。第２伝達部材９３は、電池パック１８の端面４６と対向しているため、その荷重を電池パック１８に伝達することができる。すなわち、補強部材８２によってサイドシル２５と電池パック１８との間隔がある場合でも、第１伝達部材６０と電池パック１８の端面４６とをつなぐように第２伝達部材９３を設けることにより、外壁部４８の上記領域ｄから外れた部分に入力された荷重を電池パック１８に伝達することができる。したがって、上述した効果と同じまたは同様の効果を得ることができる。

以上、実施形態に基づいて説明したが、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。例えば、第１連結部６５が領域ｄの上側に外れた位置に配置され、第２連結部６６が領域ｄの下側に外れた位置に配置されていて、かつ第２連結部６６と領域ｄとの上下方向での距離が、第１連結部６５と領域ｄとの上下方向での距離よりも小さくなるように設けられていてもよい。このように構成された場合には、外壁部４８における領域ｄの上側に荷重が掛かると、第１伝達部材によって、内壁部４７における領域ｄから外れた位置であり、かつ電池パック１８の下端に近い位置に荷重が伝達される。すなわち、第１連結部６５より第２連結部６６のほうが上下方向で領域ｄに近いので、第１連結部６５と比較して第２連結部６６のほうが、車幅方向の荷重に対する剛性が高い。要は、外壁部４８における領域ｄの上側に荷重が掛かったときに、第２連結部６６によって第１伝達部材６０がその荷重を受け止めることができる。したがって、電池パック１８がバックアップとして存在していない箇所であっても、内壁部４７における電池パック１８と近い位置に第２連結部６６を設定することにより、車体の車幅方向の荷重に対する剛性を向上させることができる。

また、上述した各伝達部材６０，７５，９３は、車両前後方向の長さがサイドシル２５の車両前後方向の長さと同じ程度の長さを有していてもよいし、その長さの範囲で車両前後方向に所定の間隔をあけて複数個、配置されていてもよい。伝達部材６０，７５，９３を所定の間隔で複数個設けた場合には、車重の増加を抑制することができる。また、伝達部材６０，７５，９３の厚さは、外壁部４８における領域ｄから外れた部分を含む構成であればよく、例えば外壁部４８における領域ｄに入らない部分から、その領域ｄに入る部分に達する程度の厚さであってもよい。つまり、少なくとも外壁部４８における領域ｄから外れた部分において、車体の側方から入力された荷重を電池パック１８に伝達するように構成されていればよい。また、伝達部材６０，７５，９３を左右のサイドシル２４，２５で異なる構造で用いてもよい。

１…バッテリ搭載構造、 １０…車両、 １６，１７，１８，１９，２０…電池パック、 ２４，２５…サイドシル（骨格部材）、 ３４…電池スタック（積層体）、 ３５…単セル（全固体電池）、 ４３…フロアパネル、 ４６…端面、 ４７…内壁部、 ４８…外壁部、 ６０…第１伝達部材（上側第１伝達部材）、 ６５…第１連結部、 ６６…第２連結部、 ７３…第１取付端、 ７４…第２取付端、 ７５…下側第１伝達部材、 ９３…第２伝達部材、 ９４…第５端部、 ９５…第６端部、 ｄ…領域。

Claims (5)

1. 内部が中空構造で車両前後方向に向けて配置された一対の骨格部材と、
   前記一対の骨格部材の間に配置された電池パックとを備えた車両のバッテリ搭載構造において、
   前記電池パックは、固体電解質を有する全固体電池を備え、
   前記骨格部材は、車幅方向内側の内壁部と、前記内壁部に対向する車幅方向外側の外壁部とを有し、
   前記内壁部は、前記電池パックを車幅方向に延長した領域に入る部分を有し、
   前記外壁部は、前記領域から上下方向に外れる部分を有し、
   前記外壁部と前記内壁部とを連結した第１伝達部材を有し、
   前記第１伝達部材は、前記外壁部に固定されている第１連結部と、前記内壁部に固定されている第２連結部とを有し、
   前記第１連結部は、前記領域から上下方向に外れた位置に設けられ、
   前記第２連結部は、前記領域に入る位置、または前記領域から上下方向に外れた位置であり、かつ前記第２連結部と前記領域との上下方向の距離が、前記第１連結部と前記領域との上下方向の距離よりも小さい位置に配置されている
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
2. 請求項１に記載された車両のバッテリ搭載構造において、
   前記電池パックは、前記全固体電池である複数の単電池を一方向に積層して一体化した積層体を有し、かつ前記積層体が前記単電池の積層方向を車幅方向に合わせた姿勢で前記一対の骨格部材の間に配置されている
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
3. 請求項１または２に記載された車両のバッテリ搭載構造において、
   前記第２連結部は、前記領域に入る位置に配置され、
   前記内壁部と前記電池パックとの間に、前記内壁部から前記電池パックに荷重を伝達する第２伝達部材を備え、
   第２伝達部材は、前記内壁部側の第１端部と、前記電池パック側の第２端部とを有し、 前記第１端部は、前記第１伝達部材の前記第２連結部と前記内壁部を挟んで対向する位置に配置されている
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載された車両のバッテリ搭載構造において、
   前記第１伝達部材は、前記骨格部材と一体に形成されている
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載された車両のバッテリ搭載構造において、
   前記骨格部材と前記伝達部材とは分離可能な独立した部品によって構成され、
   前記第１伝達部材は、前記内壁部に対向する第１取付端と、前記外壁部に対向する第２取付端とを備え、
   前記第１取付端と前記内壁部とを固定し、前記第２取付端と前記外壁部とを固定することで前記第１伝達部材が前記骨格部材に固定されている
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。

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