JP2007253933A - 蓄電パックの車載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体または蓄電パックに衝撃が加わったときに、蓄電パックが損傷することを抑制した蓄電パックの車載構造を提供する。
【解決手段】電池パック１を支持するように形成されたサイドメンバ５０と、サイドメンバ５０に電池パック１を固定するための後部ブラケット２７とを備える。後部ブラケット２７は、一方の側が電池パック１に回動可能に連結されている。後部ブラケット２７は、他方の側がサイドメンバ５０に回動可能に連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電パックの車載構造に関する。

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、駆動源としての電動機とその他の駆動源とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されている。このような車両には、電動機にエネルギーである電気を供給するための蓄電機器が搭載され、該蓄電機器としては、たとえば、繰り返し充放電が可能なニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池、リチウムイオン電池などに代表される二次電池やキャバシタなどが用いられる。蓄電機器は、ケースに収容されて蓄電パックとして車体に搭載される。

特許文献１（特開２００１−１１３９５９号公報）は、車両用バッテリの搭載構造において、車両後部におけるフロア上に配設されてバッテリを収納するバッテリボックスが搭載されるバッテリ架台を、バッテリボックスを支持するバッテリ搭載部、前部脚部、後部脚部により形成し、前部脚部および後部脚部をバッテリ架台に対して脆弱に形成したバッテリの搭載構造を提案している。この車両用バッテリの搭載構造によれば、車体後方からの衝突荷重が作用した際、脆弱に形成された前部脚部および後部脚部が変形してバッテリ架台によるフロアの剛性の増大が抑制されて、フロアのクラッシュストロークが確保される一方、バッテリ搭載部の変形が回避されてバッテリボックスおよびバッテリなどの破損が回避されると開示されている。

特許文献２（特開２００５−２４７０６３号公報）は、車両の側部に位置するように設けられたサイドメンバに取付けられた蓄電機構の取付け構造を提案している。サイドメンバには上方に向かって湾曲したキックアップ部が設けられている。クロスメンバはキックアップ部の前部において、１対のサイドメンバの側面同士を連結するように設けられている。バッテリパックの前部は、バッテリパックの前部に溶接された前部ブラケットによりクロスメンバの上面に固定されている。バッテリパックの後部は、１対のサイドメンバを連結するように設けられたブリッジにより、キックアップ部の後部においてサイドメンバの上面に固定されている。この蓄電機構の取付け構造によれば、後突された場合に蓄電機構の損傷を抑制することができると開示されている，
特許文献３（特開平６−２７０６９７号公報）は、電気自動車の補機部品配置構造を提案している。エンジンルーム内のモータの上側には、インバータ、補助バッテリ、エアコン用インバータなどの複数個の補機部品が車体前方から後方へ順番に配置されている。これらの補機部品は、それぞれ隣接する補機部品にリンクで連結されている。それぞれのリンクの両端部の連結点は、互いに車両の前後方向の軸線を跨いだ上下反対側の位置になるように配置されている。この電気自動車の補機部品配置構造によれば、車両前方からの衝突荷重によってフロントボディが圧縮変形した場合に、２つの補機部品に挟まれた位置の補機部品は、リンクの作用によって、車両の前後方向の軸線からさらに外れる方向に移動する。このため、補機部品を経て車両後方へ伝達される車両前方からの衝突荷重の量が低減され、車室内に及ぶ車体前方からの衝突荷重が減少すると開示されている。

特許文献４（特開２００４−２４３８４７号公報）においては、バッテリ支持装置が提案され、バッテリの上方から衝撃が加わった場合に、当該バッテリとサイドメンバとの締結（固定）を解除し、バッテリを下方へ回転変位させることで、衝撃に対する車体の変形量を確保（フードとバッテリとのスペースをバッテリの回転変位により確保）することが提案されている。
特開２００１−１１３９５９号公報 特開２００５−２４７０６３号公報 特開平６−２７０６９７号公報 特開２００４−２４３８４７号公報 特開２００２−４６５３８号公報

蓄電パックは、フロアパネルやサイドメンバなどの蓄電パックを支持するための支持部材に固定されるが、車同士の衝突などにより、直接的に蓄電パックに衝撃が加わった場合、蓄電パックに衝撃力が加わり、損傷する可能性がある。または、急ブレーキ等により車の搭載物が蓄電パックに当たって、蓄電パックに衝撃力が加わる場合がある。

また、蓄電パックに直接的に衝撃が加わらなくても、後側からの車の衝突などにより支持部材が変形することがあり、支持部材が変形することによって、蓄電パック自体に負荷が加わる場合がある。さらに、支持部材が変形することにより蓄電パックが支持部材から外れてしまって、蓄電パックが他の部分と激突し、蓄電パックに衝撃力が加わる場合がある。

特に、蓄電パックのうち蓄電池などの蓄電機器を収納するケースが壊れてしまって、内部の蓄電機器が露出する場合、さらに直接的に蓄電機器に衝撃等が加わる可能性があり、蓄電機器を適切に保護することができない場合がある。

本発明は、車体または蓄電パックに衝撃が加わったときに、蓄電パックが損傷することを抑制した蓄電パックの車載構造を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点としての蓄電パックの車載構造は、蓄電パックを支持するように形成された支持部材と、上記支持部材に上記蓄電パックを固定するための固定部材とを備える。上記固定部材は、一方の側が上記蓄電パックに回動可能に連結されている。上記固定部材は、他方の側が上記支持部材に回動可能に連結されている。

上記発明において好ましくは、上記蓄電パックは、車体の後部または上記車体の前部に配置されている。

上記発明において好ましくは、上記固定部材は、長手方向を有するように形成されている。上記固定部材は、上記長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記蓄電パックは、前側の端部及び後側の端部のうち一方の端部が上記固定部材を介して上記支持部材に支持されている。上記蓄電パックは、他方の端部がビスにより上記支持部材に固定されている。上記蓄電パックは、上記ビスが挿通するように形成されたビス穴を有する。上記蓄電パックは、上記ビス穴の周りに形成された薄肉部を有する。上記薄肉部は、上記薄肉部の周りの部分よりも薄くなるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記蓄電パックは、前側の端部及び後側の端部のうち一方の端部が上記固定部材を介して上記支持部材に支持されている。上記蓄電パックは、他方の端部がビスにより上記支持部材に固定されている。上記蓄電パックは、上記ビスが挿通するように形成されたビス穴を有する。上記ビス穴は、車体の前後方向に延びるように形成されている。

また、本発明の他の観点としての蓄電パックの車載構造（取付構造）は、蓄電機器を収容する蓄電パックの一端部及び他端部の各々に形成された取付部を介して支持部材に固定される蓄電パックの車載構造であって、一方の取付部が、当該取付部を介した支持部材と蓄電パックとの固定状態を解除するための解除部を備え、他方の取付部が、離間して配置される第１の取付部と第２の取付部とにより構成され。そして、第１の取付部側又は第２の取付部側から衝撃を受けた際に、上記一方の取付部における支持部材との固定状態が解除され、衝撃を受けた側とは反対側の第１の取付部側又は第２の取付部側を支点として、上記蓄電パックを前記支点回りに変形させることを特徴とする。

また、第１の取付部は、衝撃を受けた際の上記蓄電パックの第２の取付部側方向への移動を許容するスリット部を備えることができ、また、第２の取付部は、衝撃を受けた際の蓄電パックの第１の取付部側方向への移動を許容するスリット部を備えることができる。

また、上記蓄電パックは、上記一方及び他方の取付部を介して取付ボルトにより支持部材に固定され、上記解除部は、取付ボルトの頭部よりも大きい解除穴を備えることができる。

また、上記一方の取付部は、衝撃を受けた際の上記蓄電パックの第１の取付部側方向又は第２の取付部側方向への移動を許容するスリット部を有し、該スリット部の端部に解除部を設けることができる。

また、第１及び第２の取付部のスリット部は、上記一方の取付部のスリット部よりも長く形成することが好ましい。

また、上記スリット部の長さ方向が、車体若しくは蓄電パックに加わる衝撃の方向に対して略平行となるように設け、また、上記第１及び第２の取付部のスリット部の長さ方向を、車体若しくは蓄電パックに加わる衝撃の方向に対して斜め方向となるように設けてもよい。

また、本発明のもう一つ他の観点としての蓄電パックの車載構造（取付構造）は、支持部材に固定される蓄電機器を収容する蓄電パックの車載構造であって、支持部材が、蓄電パックの一端部及び他端部の各々を該支持部材に固定するための取付部を備え、一方の取付部が、該取付部を介した支持部材と蓄電パックとの固定状態を解除するための解除部を備え、他方の取付部が、離間して配置される第１の取付部と第２の取付部とにより構成され、第１の取付部側又は第２の取付部側から衝撃を受けた際に、他方の取付部における蓄電パックとの固定状態が解除され、衝撃を受けた側とは反対側の第１の取付部側又は第２の取付部側を支点として、蓄電パックを該支点回りに変形させることを特徴とする。

本発明によれば、車体または蓄電パックに衝撃が加わったときに当該蓄電パックが損傷することを抑制した蓄電パックの車載構造を提供できる。

（実施の形態１）
図１から図９を参照して、本発明に基づく実施の形態１における蓄電パックの車載構造について説明する。

二次電池やキャパシタ等の蓄電機器は、ケースに収容されて自動車に搭載される。本発明においては、ケースと、ケースに収容された蓄電機器とを含む機器を蓄電パックという。蓄電パックには、その他の内部構成部品が含まれていても構わない。その他の内部構成部品としては、たとえば、冷却ダクトや冷却ファンなどの蓄電機器を冷却するための冷却装置や電力を変換する電気機器などが含まれる。

図１は、本実施の形態における電池パックの部分の概略断面図である。図１は、車体の後部を示す。本実施の形態における自動車は、いわゆるセダンタイプの自動車である。自動車は、ボディ６１を備える。ボディ６１は平面視したときにほぼ四角形になるように形成されている。ボディ６１は、後面６１ａを有する。車体の後部には後輪６０が配置されている。

本実施の形態においては、蓄電パックとしての電池パック１が、車体の後部に配置されている。電池パック１は、トランクルームに配置されている。電池パック１は、ケースとしての電池ケース２０を含む。電池ケース２０の内部には、蓄電機器としての蓄電池が配置されている。本実施の形態における電池ケース２０は、鉄で形成されているが、蓄電機器のケースは、任意の材料で形成することができる。

本実施の形態における自動車は、電池パック１を支持するように形成された支持部材を備える。支持部材は、サイドメンバ（サイドフレーム）５０を含む。サイドメンバ５０は、車体の本体の一部を構成する。サイドメンバ５０は、車体の幅方向の両側に配置されている。サイドメンバ５０は、車体の前後方向に延びるように形成されている。

電池パック１は、前側の端部がマウント５５およびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。電池パック１は、後側の端部が、後部ブラケット２７、マウント５６およびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。

サイドメンバ５０の上面には、フロア部材５２が配置されている。フロア部材５２は、板状に形成されている。フロア部材５２は、車体の幅方向の両側に配置されたサイドメンバ５０同士の間を跨ぐように配置されている。マウント５５，５６は、フロア部材５２の表面に配置されている。

本実施の形態における自動車は、サイドメンバ５０に電池パック１を固定するための固定部材として後部ブラケット２７を含む。後部ブラケット２７は、ビスとしてのボルト７１によってマウント５６に連結されている。マウント５６は、サイドメンバ５０に固定されている。後部ブラケット２７は、ボルト７２によって電池パック１に連結されている。本実施の形態における後部ブラケット２７は、鉄で形成されている。

本実施の形態においては、後部ブラケット２７は、長手方向を有するように形成されている。後部ブラケット２７は、板状に形成されている。後部ブラケット２７は、電池パック１の後側の端部において、幅方向の両側に連結されている。後部ブラケット２７は、長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように連結されている。

電池パック１の前側の端部においては、ボルト７５によって電池パック１がマウント５５に接続されている。マウント５５は、車体の幅方向に延びるように形成されている。マウント５５は、２個のサイドメンバ５０を橋渡すように形成されている。マウント５５は、ボルト７４によってサイドメンバ５０に固定されている。

図２に、本実施の形態における電池パックと後部ブラケットとの概略斜視図を示す。図３に、本実施の形態における電池パックと後部ブラケットとの分解斜視図を示す。電池パック１の電池ケース２０は、箱型に形成されている。電池ケース２０は、アッパーケース２１とロアケース２２とを含む。後部ブラケット２７は、外側の端部にビス穴２７ａを有する。後部ブラケット２７は、内側の端部にビス穴２７ｂを有する。

ロアケース２２の上面には、蓄電機器としての蓄電池２５が配置されている。本実施の形態における蓄電池２５は、複数の電池セル２５ａを含む。電池セル２５ａは、積層するように並べて配置されている。アッパーケース２１は、蓄電池２５を覆うように形成されている。

図１から図３を参照して、アッパーケース２１は、前側の端部にビス穴２１ａ，２１ｂを有する。ロアケース２２は、前側の端部にビス穴２２ａ，２２ｂを有する。ビス穴２１ａとビス穴２２ａとは対応する位置に配置されている。ビス穴２１ｂとビス穴２２ｂとは対応する位置に配置されている。ビス穴２１ｂ，２２ｂにビスとしてのボルト７６が挿通されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが固定される。さらに、ビス穴２１ａ，２２ａにボルト７５が挿通されることにより、電池パック１がマウント５５に連結される。

ロアケース２２は、後側の端部にビス穴２２ｃ，２２ｄを有する。アッパーケース２１は、後側の端部にビス穴２２ｃ，２２ｄに対応するように形成されたビス穴を有する。ビス穴２２ｃと対応するアッパーケース２１のビス穴とにボルト７３が挿通されることにより、アッバーケース２１とロアケース２２とが固定される。さらに、ビス穴２２ｄ、対応するアッパーケース２１のビス穴、および後部ブラケット２７のビス穴２７ｂにボルト７２が挿通されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが固定されるとともに、電池ケース２０に後部ブラケット２７が連結される。

図４に、本実施の形態における電池パックおよび後部ブラケットの概略平面図を示す。矢印８９に示す向きが車体の前側である。アッパーケース２１とロアケース２２とはボルト７３，７６によって互いに固定されている。後部ブラケット２７は、ボルト７２によって電池パック１に連結されている。後部ブラケット２７は、矢印８５に示すようにボルト７２を回動軸として回動可能なように連結されている。

また、図１を参照して、本実施の形態における後部ブラケット２７は、外側がサイドメンバ５０に回動可能に連結されている。後部ブラケット２７は、ボルト７１を回動軸として回動可能にマウント５６に接続されている。このように、本実施の形態における後部ブラケット２７は、一方の側が電池パック１に回動可能に連結され、他方の側がサイドメンバ５０に回動可能に連結されている。

図３および図４を参照して、電池パック１の前側の端部において、幅方向の両側には、アッパーケース２１にビス穴２１ａが形成されている。また、ロアケース２２にはビス穴２２ａが形成されている。ビス穴２１ａ，２２ａは、長手方向を有する。ビス穴２１ａ，２２ａは、車体の前後方向に延びるように形成されている。アッパーケース２１に形成されたビス穴２１ａとロアケース２２に形成されたビス穴２２ａとはほぼ同じ形伏を有する。

本実施の形態におけるビス穴２１ａ，２２ａは、前側の円形部３３ａと後側の円形部３３ｃとを有し、前後の円形部３３ａ，３３ｃ同士が連通部３３ｂによって連通している。前側の円形部３３ａと後側の円形部３３ｃとは、径がボルトの軸よりも大きくなるように形成されている。連通部３３ｂは、幅がボルトの軸よりも小さくなるように形成されている。衝撃が加わる前の状態においては、ビス７５は、後側の円形部３３ｃに配置されている（図１参照）。

図５に、本実施の形態における電池パックの車載構造の第２の概略断面図を示す。図５は、車体を鉛直方向に延びる面で切断したときの概略断面図である。リアシート６２の後側には、パーティションパネル６３が配置されている。パーティションパネル６３により、居住室とトランクルームとが仕切られている。本実施の形態における電池パック１は、トランクルームに配置されている。

サイドメンバ５０は、上側に膨らむように形成されたキックアップ部５０ａを有する。電池パック１は、キックアップ部５０ａに配置されている。マウント５５，５６は、矢印８８ａに示す距離を離して配置されている。矢印８８ａは、サイドメンバ５０の上面に沿った長さである。電池パック１は、側方から見たときにほぼ水平になるように支持されている。

図６に、本実施の形態における支持部材の概略分解斜視図を示す。本実施の形態における支持部材は、サイドメンバ５０，クロスメンバ５１およびフロア部材５２を含む。クロスメンバ５１は、サイドメンバ５０同士を互いに固定するように形成されている。フロア部材５２は、サイドメンバ５０およびクロスメンバ５１の上面に配置されている。

本実施の形態における支持部材は、マウント５５，５６を含む。マウント５５，５６は、フロア部材５２の表面に固定されている。本実施の形態において、サイドメンバ５０は、溶接によってクロスメンバ５１に固定されている。フロア部材５２は、溶接によってサイドメンバ５０に固定されている。マウント５５，５６は、溶接によってフロア部材５２に固定されている。

図７に、木実施の形態における自動車に前後方向の衝撃が加わったときの第１の概略断面図を示す。図７は、図５に対応する図である。たとえば、前後方向の衝撃として後部から車体の追突が合った場合においては、矢印８６に示すように、車体の前後方向に荷重がかかる。サイドメンバ５０のキックアップ部５０ａは、上側に湾曲しているため、矢印８７に示すようにさらに曲がる。このときは、矢印８８ｂに示すマウント５５とマウント５６との距離が追突前に比べて長くなる。本実施の形態においては、このときに電池ケース２０が変形する。

図８に、本実施の形態における自動車に前後方向の衝撃が加わったときの第２の概略断面図を示す。後部からの追突などあった場合には、電池パック１の後側において、後部ブラケット２７が回動する。後部ブラケット２７は、延びる方向が車体の幅方向にほぼ平行な状態から逸れる。後部ブラケット２７を支持しているボルト７１の位置よりもボルト７２の位置のほうが相対的に前側に移行する。

電池パック１の前側においては、ボルト７５が、ビス穴２１ａの前側の円形部３３ａに移動する。すなわち、ボルト７５の軸が、後側の円形部３３ｃから前側の円形部３３ａに移行する。このとき、ボルト７５は、前後の円形部３３ａ、３３ｃ同士を接続する連通部３３ｂを押し広げながら移行する。

このように、本実施の形態における蓄電パックの車載構造は、蓄電パックの支持状態が変化することにより、蓄電パックが損傷することを抑制することができる。特に蓄電パックが支持部材から外れてしまうことを抑制できる。

上記においては、蓄電パックを支持する支持部材が変形する例を採り上げたが、蓄電パックに直接的に衝撃が加わったときにも同様の効果を得ることができる。たとえば、蓄電パックがトランクルームに配置されている場合、前の車両に衝突する等によりトランクルームに配置された重量物が蓄電パックに直接的に衝突したときであっても、固定部材が回動することにより、蓄電パックの損傷を抑制することができる。

本実施の形態における蓄電パックは、車体の後部に配置されている。この構成により、車体の後側からの衝撃があった場合に蓄電パックの損傷を効果的に抑制することができる。車体に衝撃が加わることは、前側の衝突または後側の衝突が主に考えられる。車同士の衝突の他に、運転の誤りなどにより車が他の建造物に激突することが考えられる。自動車の進行方向の端部となる前部または後部に蓄電パックが配置されていることにより、本発明の効果が顕著になる。車体の前部に蓄電パックを配置する場合には、たとえば、エンジンルームの内部に蓄電パックを配置する。

本実施の形態においては、固定部材としてのブラケットが長手方向を有するように形成され、長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように配置されている。この構成により、車体の前後方向に衝撃が加わったときに、効率よく固定部材を回動させることができる。

また、本実施の形態における電池パックは、一の端部がビスによりマウントに固定され、このビスが挿通するビス穴２１ａ（図４参照）は、前後方向に延びるように形成されている。この構成により荷重が加わった際に、蓄電パックの一の端部がビスに対して移動することにより、支持部材の変形に対応させることができる。

蓄電パックの前側の端部に形成されるビス穴として、長手方向を有する長穴が形成されているが、この形態に限られず、たとえば、平面形状が円形のビス穴でもよい。さらに、後述するようにビス穴の周りに薄肉部が形成されていてもよい。

本実施の形態においては、回動可能に連結された固定部材が、蓄電パックの後側に連結されているが、特にこの形態に限られず、任意の側に固定部材を配置することができる。たとえば、車体の横方向からの荷重が想定されるときには、車体の横方向に固定部材を配置しても構わない。

図９は、本実施の形態における他の蓄電パックのビス穴の拡大概略平面図である。他の蓄電パックは、アッパーケース３１を有する。アッパーケース３１は、ビス穴３１ａを有する。ビス穴３１ａは、図４におけるアッパーケース２１のビス穴２１ａに対応する部分である。ビス穴３１ａは、平面形状がほぼ円形に形成されている。

ビス穴３１ａの周りには、薄肉部３１ｂが形成されている，薄肉部３１ｂは、薄肉部３１ｂの外側の周りの部分よりも薄くなるように形成されている。薄肉部３１ｂは、長手方向を有する。薄肉部３１ｂは、車体の前後方向に延びるように形成されている。薄肉部３１ｂは、ビス穴３１ａよりも前側に形成されている。ロアケースについても同様の構成を有する。すなわち、アッパーケースのビス穴およびロアケースのビス穴の周りに、薄肉部が形成されている。

支持部材に蓄電パックを固定するためのビスを挿通するビス穴として、周りに薄肉部を有するものを採用することにより、車体に衝撃が加わったときに、上記のビス穴に配置されたビスの軸が移動して薄肉部３１ｂが引きちぎられる。薄肉部ロアケースちぎられることにより、支持部材の変形に対して追従させることができる。または、薄肉部３１ｂをビスの軸が進行することにより、衝撃のエネルギーを吸収することができる。

本実施の形態においては、蓄電パックのケースが変形するように形成されているが、この形態に限られず、ケースに加えて固定部材としてのブラケットが変形可能なように形成されていても構わない。固定部材としては、任意の材質で形成することができる。

（実施の形態２）
図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態２における蓄電パックの車載構造について説明する。本実施の形態における車載構造は、蓄電パックの前部の支持構造が実施の形態１と異なる。

図１０に、本実施の形態における電池パックの車載構造の概略断面図を示す。本実施の形態における電池パックの車載構造においては、４本の固定部材で電池パックが支持部材に固定されている。

電池パックの車載構造は、電池パック２の前部の端部に配置された固定部材としての前部ブラケット４５を含む。電池パック２は、アッパーケース４１とロアケース４２とを含む。アッパーケース４１とロアケース４２とは、ボルト７３，７７によって互いに固定されている。

前部ブラケット４５は、ボルト７９によってロアケース４２に回動可能に連結されている。前部ブラケット４５は、ボルト７８によってマウント４６に回動可能に連結されている。幅方向の両側のマウント４６は、それぞれがサイドメンバ５０に固定されている。

このように、車体に対して衝撃が加わると想定される方向の端部に、回動可能な固定部材を配置して、回動可能な固定部材のみによって蓄電パックを支持することにより、大きな衝撃に対しても蓄電パックの損傷を抑制することができる。たとえば、大きな支持部材の変形が生じた場合においても、蓄電パックの破損をより確実に抑制することができる。

その他の構成、作用および効果については実施の形態１における蓄電パックの車載構造と同様であるので、説明を省略する。また、上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

（実施の形態３）
図１１から図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態３における蓄電パックの車載構造（取付構造）について説明する。

本実施形態の蓄電パックの車載構造は、蓄電パックとしての電池パック３の車体前側方向における端部がマウント５５およびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持され、車体後側方向における端部が、上記実施の形態１の後部ブラケット２７を介さずに、マウント５６ａおよびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。なお、その他上記実施の形態１と同様の構成は、同符号を付して説明を省略する。

本実施形態の電池パック３は、アッパーケース３０１とロアケース３０２とを含み、上記実施の形態１と同様に、ロアケース３０２の上面には、蓄電機器としての積層するように並べて配置される複数の電池セル２５ａを含む蓄電池２５が配置され、アッパーケース３０１は、蓄電池２５を覆うように形成されている。アッパーケース３０１及びロアケース３０２の各々の車体前側方向の端部と車体後側方向の端部にボルト７６ａ及びボルト７２ａとが挿通される取付部Ａ、Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が形成され、当該ボルト７６ａ及びボルト７２ａにより支持部材としてのマウント５５及びマウント５６ａに電池パック３が固定されている。また、アッパーケース３０１及びロアケース３０２も互いに固定される。アッパーケース３０１及びロアケース３０２は、アルミニウム金属等の材質から構成されている。

図１２に示すように、取付部Ａは、ボルト７６ａの軸が挿通される取付穴Ｔ２と、電池パック３の車体左右方向に延びるスリットＳ３、Ｓ４と、ボルト７６ａの頭部よりも大きい径を有する解除穴Ｈとを含む。スリットＳ３、Ｓ４は、ボルト７６ａの取付穴Ｔ２を挟むように取付穴Ｔ２の車体左右方向の両側に各々設けられた長穴であり、取付穴Ｔ２と解除穴Ｈとを連結している。また、本実施形態では、取付部Ａは、車体前側方向の端部の３箇所の取付位置に設けられ、スリットＳ３、Ｓ４の長さは同じ長さとなっている。

取付部Ｂは、電池パック３の車体後側方向の端部の３箇所の取付位置に設けられており、ボルト７２ａの軸が挿通される取付穴Ｔ１と、電池パック３の車体左右方向に延びるスリットＳ１又は／及びＳ２とを含む。図１１及び図１２に示すように、３箇所設けられる取付部Ｂのうち、取付部Ｂ１（第１の取付部）は、取付穴Ｔ１と連結して車体左右方向の右側（図１１中、上方向）に延びるスリットＳ１とを備えている。取付部Ｂ２（第２の取付部）は、取付部Ｂ１と離間して隔設された取付穴Ｔ１と連結して車体左右方向の左側（図１１中、下方向）であって、スリットＳ１とは逆方向に延びるスリットＳ２を備えている。取付部Ｂ３は、取付部Ｂ１と取付部Ｂ３との間に位置し、取付穴Ｔ１の車体左右方向の両側にスリットＳ１及びスリットＳ２を備えている。

このように取付部Ｂ１のスリットＳ１は、電池パック３が取付部Ｂ１側から衝撃を受けた際に、電池パック３が取付部Ｂ２側方向への変位（変形）を許容し、逆に、電池パック３が取付部Ｂ２側から衝撃を受けた際には、電池パック３が取付部Ｂ１側方向への変位を許容しない長穴として形成され、取付部Ｂ２のスリットＳ２についても、電池パック３が取付部Ｂ２側から衝撃を受けた際に、電池パック３が取付部Ｂ１側方向への変位を許容し、電池パック３が取付部Ｂ１側から衝撃を受けた際には、電池パック３が取付部Ｂ２側方向への変位を許容しない長穴として形成されている。

また、取付部ＢのスリットＳ１及びＳ２の長穴の長さ方向の長さは、取付部ＡのスリットＳ３及びＳ４の長穴の長さ方向の長さよりも、長く形成されており、スリットＳ１〜Ｓ４の長さ方向は、車体又は電池パック３に加わる衝撃の方向と略平行になるように形成されている。

本実施形態では、電池パック３を支持部材に固定するための取付部Ａ、Ｂにおいて、取付部Ａについては、取付部Ａにおける支持部材と電池パック３との固定状態を解除するためのボルト７６ａの頭部よりも大きい径を有する解除穴Ｈを設け、取付穴Ｂについては、離間して配置された第１の取付部Ｂ１と第２の取付部Ｂ２とが設けられている。このため、第１の取付部Ｂ１側又は第２の取付部Ｂ２側から衝撃を受けた際に、取付部Ａにおける支持部材との固定状態を解除することができ、衝撃を受けた側とは反対側の第１の取付部Ｂ１側又は第２の取付部Ｂ２側を支点に（取付部Ａが設けられた電池パック３の端部を自由端として）、上記電池パック３、すなわち、蓄電装置としての蓄電池２５を収容する電池パック３のアッパーケース３０１及びロアケース３０２が、この支点回りに回転するように変形することが可能なり、衝撃を吸収分散し、電池パック３を好適に保護することが可能となる。

また、図１１に示すように、本実施形態では、車体の前後方向に対する側面（左右方向）側からの衝撃（側突）による電池パック３への衝撃力の負荷を想定して説明しているが、本実施形態の蓄電パックの車載構造は、取付部Ａ、Ｂのスリットの長穴の長さ方向と略平行方向から電池パック３に作用する衝撃又は衝突に対して適用可能であり、車体の前後方向からの電池パック３への衝撃力の負荷においても、取付部Ａ、Ｂ及びスリットの長さ方向を車体の前後方向からの衝撃に対応させて変更すれば、適用可能である。

次に、図１３を参照して、本実施形態の電池パック３に衝撃が加わったときの当該電池パック３の挙動を説明する。図１３（ａ）の状態において、車体左右方向の取付部Ｂ１側から衝撃が車体又は電池パック３に加わった場合、図１３（ｂ）に示すように、電池パック３は、弾性変形及び塑性変形しながら電池パック３が衝撃力の作用方向へ変位（変形）する。この変位に伴って、取付部Ａの取付ボルト７６ａの軸がスリットＳ４を通過して、解除穴Ｈに到達し、解除穴Ｈに到達したボルト７６ａの頭部が、その衝撃により解除穴Ｈから外れ、マウント５５と取付部Ａ側の電池パック３との固定状態（ボルト７６ａによるマウント５５と電池パック３との締結力）が解除（解放）される。

一方、取付部Ｂでは、電池パック３全体の右方向（図示中では上方向）への変位に際し、取付部Ｂ１のスリットＳ１は、上述のように取付部Ｂ２側からの衝撃に対して、電池パック３の右方向（図示中では上方向）への変位を許容せず、取付部Ｂ２及び取付部Ｂ３のスリットＳ２は、電池パック３の右方向（図示中では上方向）への変位を許容するため、取付部Ｂ２及び取付部Ｂ３付近のアッパーケース３０１及びロアケース３０２が変形（圧縮変形）することで、電池パック３の右方向（図示中では上方向）への変位が許容される。

したがって、図１３（ｂ）に示すように、電池パック３は、第２の取付部Ｂ２側から衝撃を受けると、マウント５５から取付部Ａが外れ、かつ取付部Ｂ１が取付部Ｂ１側方向への電池パック３の移動を阻止する。このため、取付部Ｂ１のボルト７２ａを支点（支軸）として、電池パック３が変形しながら、衝撃を吸収分散する。このとき、取付部Ｂ１が取付部Ｂ１側方向への電池パック３の移動を阻止するため、電池パック３全体が取付部Ｂ１側方向へ変位するのではなく、電池パック３が取付部Ｂ１のボルト７２ａ回りに回転するように変形するとともに、取付部Ｂ２及び取付部Ｂ３付近のアッパーケース３０１及びロアケース３０２が圧縮変形（圧縮変位）する。

本実施形態の蓄電パックの車載構造では、車体又は電池パック３への衝撃に対して取付部Ｂ１のボルト７２ａ、すなわち、衝撃が加わる側の取付部Ｂ２とは反対側の取付部Ｂ１のボルト７２ａを中心に、電池パック３が回転するようになだらかに変形しながら当該電池パック３の変位を許容することが可能となる。したがって、衝撃に対するエネルギー吸収及び分散を適切に行うことが可能となり、電池パック３が衝撃により過度に変形することを防ぐことが可能となる。なお、衝撃による電池パック３の変形において、第２の取付部としての取付部Ｂ２が支持部材から外れてもよい。すなわち、第２の取付部としての取付部Ｂ２が支持部材から外れる際には、電池パック３の塑性変形により衝撃が十分に吸収されているため、アッパーケース３０１及びロアケース３０２の塑性変形による破断前に取付部Ｂ２が支持部材から外れる構成としてもよい。

また、取付部ＢのスリットＳ１及びＳ２の長穴の長さ方向の長さは、取付部ＡのスリットＳ３及びＳ４の長穴の長さ方向の長さよりも、長く形成している。このため、衝撃による電池パック３の変位に伴って、取付部Ａの取付ボルト７６ａの軸がスリットＳ３又はＳ４を通過して、解除穴Ｈに到達し、解除穴Ｈに到達したボルト７６ａの頭部がその衝撃により解除穴Ｈから外れまでの、電池パック３の衝撃作用方向へのスライド変位を確保し、解除穴Ｈからボルト７６ａの頭部を外れ易くしている。なお、スリットＳ３及びＳ４の長穴の幅を、取付穴Ｔ２側よりも解除穴Ｈ側を広くし、スリット幅が取付穴Ｔ２から解除穴Ｈに向かって広がるように形成することも可能である。

また、図１１から図１３では、スリットＳ１〜Ｓ４の長さ方向は、車体又は電池パック３に加わる衝撃の方向と略平行に形成されているが、図１４に示すように、取付部Ｂ１及び取付部Ｂ３のスリットＳ１及びＳ２の長さ方向を、車体若しくは電池パック３に加わる衝撃の方向に対して斜め方向に形成したスリットＳ１ａ、Ｓ２ａとすることも可能である。スリットの形状は、直線形状でも曲率を有する湾曲した形状でもよい。

すなわち、車体又は電池パック３への衝撃に対して衝撃が加わる側の取付部Ｂ２とは反対側の取付部Ｂ１のボルト７２ａを中心（支点）に、電池パック３が回転するようになだらかに変形しながら当該電池パック３の変位を許容するため、スリットＳ１ａ又はＳ２ａの長さ方向を、車体又は電池パック３へ加わる衝撃の方向に対する垂直方向であって取付部Ａ側に傾いた方向に形成することで、衝撃による電池パック３の変位量（取付部Ｂ２における電池パック３の車体前後方向への変位量）を増加させ、電池パック３の変形量を低減しつつ、より適切な衝撃に対するエネルギー吸収及び分散を実現することが可能である。

なお、車体又は電池パック３へ加わる衝撃の方向に対して当該電池パック３が垂直方向に変位することが許容されれば、より適切な衝撃に対するエネルギー吸収及び分散が実現できるため、例えば、スリットＳ１及びＳ２の形状を、Ｔ字状若しくは十字状としてもよい。

また、取付部ＡのスリットＳ２及びＳ３を設けずに、解除穴Ｈと取付穴Ｔ２とを隣接するように構成することも可能であり、また、取付部Ａ、Ｂに、ボルト７６ａ及びボルト７２ａの軸が挿通される取付穴Ｔ１、Ｔ２が形成されているが、これらの取付穴Ｔ１、Ｔ２を設けずに、スリットの長穴が取付穴Ｔ１、Ｔ２を兼ね、ボルト７６ａ及びボルト７２ａの軸が挿通するように形成することも可能である。

また、アッパーケース３０１又はロアケース３０２の一方に取付穴Ａ及びＢを形成し、取付穴が形成されていないケースが、取付穴が形成されているケースに固定されるように構成し、支持部材と一方のケースとが固定されるように構成することも可能である。

また、本実施形態では、電池パック３の端部の各々には、３箇所の取付位置に取付部が設けられているが、電池パック３と支持部材との確実な固定を実現する観点から、少なくとも各々に２箇所の取付部が設けられていればよい。

（実施の形態４）
図１５及び図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における蓄電パックの車載構造（取付構造）について説明する。

図１５及び図１６に示すように、本実施形態の蓄電パックとしての電池パック４は、車体の後部側の座席の下に配設され、蓄電パックとしての電池パック４の車体前側方向における端部がマウント５５ａおよびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持され、車体後側方向における端部が、マウント５６ａおよびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。なお、その他上記実施の形態１又は３と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。

本実施形態の電池パック４は、アッパーケース４０１とロアケース４０２とを含み、図１７に示すように、複数の蓄電池２５としてのバッテリモジュールＢＭが所定間隔で配置され、バッテリモジュールＢＭ間に制御ユニット（監視ユニット）ＣＵが配置された構造を有する。アッパーケース４０１は、バッテリモジュールＢＭは配置される箇所よりも制御ユニットＣＵが配置される箇所が低くなるように形成され、バッテリモジュールＢＭ間において凹形状となるように形成されている。

したがって、通常、座席の下部には、座席のスライドを許容するためにスライド機構（レールＲ）が設けられているため、本実施形態の電池パック４は、座席から下方向に突出するレールＲがバッテリモジュールＢＭ間に形成された凹形状（レール退避部４０４）に配設され、電池パック４の配置スペースの効率化を図ることができる。

このように形成されたアッパーケース４０１及びロアケース４０２を含む電池パック４は、上記実施の形態３と同様に、アッパーケース４０１及びロアケース４０２の各々の車体前側方向の端部と車体後側方向の端部にボルト７６ａ及びボルト７２ａとが挿通される取付部Ａ、Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が形成されている。そして、当該ボルト７６ａ及びボルト７２ａにより支持部材としてのマウント５５ａ及びマウント５６ａに電池パック４が固定されるとともに、アッパーケース４０１及びロアケース４０２が互いに固定される。また、アッパーケース４０１及びロアケース４０２は、アルミニウム金属等の材質から構成されている。また、ロアケース４０２には、電池パック４内部を流通した空気を流入させ、電池パック４外に排出するための導流部４０３が設けられている。

次に、図１８を参照して、本実施形態の電池パック４に衝撃が加わったときの当該電池パック４の挙動を説明する。図１８（ａ）の状態において、車体左右方向の取付部Ｂ１側から衝撃が車体又は電池パック４に加わった場合、図１８（ｂ）に示すように、電池パック４は、弾性変形及び塑性変形しながら電池パック４が衝撃力の作用方向へ変位する。この変位に伴って、取付部Ａの取付ボルト７６ａの軸がスリットＳ４を通過して、解除穴Ｈに到達し、解除穴Ｈに到達したボルト７６ａの頭部が、その衝撃により解除穴Ｈから外れ、マウント５５と取付部Ａ側の電池パック３との固定状態が解除（解放）される。

一方、取付部Ｂでは、電池パック４の右方向（図示中では上方向）への変位に際し、取付部Ｂ１のスリットＳ１は、上述のように取付部Ｂ２側からの衝撃に対して、電池パック４の右方向（図示中では上方向）への変位を許容せず、取付部Ｂ２及び取付部Ｂ３のスリットＳ２は、電池パック４の右方向（図示中では上方向）への変位を許容するため、取付部Ｂ２及び取付部Ｂ３付近のアッパーケース４０１及びロアケース４０２が変形（圧縮変形）することで、電池パック４の右方向（図示中では上方向）への変位（圧縮変位）が許容される。

したがって、上記実施の形態３と同様に、電池パック４は、電池パック４の右方向（図示中では上方向）への変位を許容しない取付部Ｂ１のボルト７２ａを支点として、回転するように変形し、衝撃を吸収分散するが、本実施形態では、バッテリモジュールＢＭ間に位置するレール退避部４０４に係るアッパーケース４０１及びロアケース４０２が、バッテリモジュールＢＭ間で挟まれるように変形（圧縮変形）し、衝撃を吸収する。

このため、車体又は電池パック４への衝撃に対して衝撃が加わる側の取付部Ｂ２とは反対側の取付部Ｂ１のボルト７２ａを支点とした、当該支点回りの電池パック４の変位量が、上記実施の形態３よりも抑えられつつ、衝撃に対するエネルギー吸収及び分散を十分に行うことが可能となり、電池パック４の過度の変形及び、電池パック４が変形する際、他の部材、部品若しくは車体に衝突することを防ぐことが可能となる。

なお、上記実施の形態３及び４では、蓄電パックに上記取付部Ａ、Ｂが設けられた形態を一例に説明しているが、例えば、上記取付部Ａ、Ｂをマウント５５ａ（５５ｂ）、マウント５６ａ（５６ｂ）に設けてもよく、この場合、蓄電パックを構成するアッパーケース及びロアケースに解除穴やスリットが形成されていないため、ケースの製造コストの低減や取付部の強度低下を低減させることができる。

また、上記実施の形態３及び４において、支持部材と蓄電パックとがボルトにより固定されているが、例えば、支持部材と蓄電パックとを凹凸部や突出部、爪部などで互いに嵌合又は係合させて固定することも可能である。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明に基づく実施の形態１における電池パックの部分の第１の概略断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における電池パックと固定部材との概略斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における電池パックと固定部材との概略分解概略斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における電池パックと固定部材との概略平面図である。 本発明に基づく実施の形態１における電池パックの部分の第２の概略断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における電池パックを支持するための支持部材の分解概略斜視図である。 実施の形態１において車体の前後方向に衝撃が加わったときの電池パックの部分の第１の概略断面図である。 実施の形態１において車体の前後方向に衝撃が加わったときの電池パックの部分の第２の概略断面図である。 実施の形態１において、蓄電パックを支持部材に固定するビスを挿通する他のビス穴の拡大概略平面図である。 本発明に基づく実施の形態２における電池パックの部分の概略断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における車体に載設された電池パック概略断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における電池パックの概略斜視図である。 実施の形態３において電池パックに衝撃が加わったときの電池パックの回転変形を説明するための概略図である。 実施の形態３において電池パックに衝撃が加わったときの電池パックの回転変形を説明するための概略図である。 本発明に基づく実施の形態４における車体に載設された電池パック概略断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における車体に載設された電池パック概略側断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における電池パックの概略斜視図である。 実施の形態４において電池パックに衝撃が加わったときの電池パックの回転変形を説明するための概略図である。

符号の説明

１，２、３、４ 電池パック、２０ 電池ケース、２１ アッパーケース、２１ａ，２１ｂ ビス穴、２２ ロアケース、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ ビス穴、２５ 蓄電池、２５ａ 電池セル、２７ 後部ブラケット、２７ａ，２７ｂ ビス穴、３１ アッパーケース、３１ａ ビス穴、３１ｂ 薄肉部、３３ａ，３３ｃ 円形部、３３ｂ 連通部、４０ ケース、４１ アッパーケース、４２ ロアケース、４５ 前部ブラケット、４６ マウント、５０ サイドメンバ、５０ａ キックアップ部、５１ クロスメンバ、５２ フロア部材、５５，５６ マウント、６０ 後輪、６１ ボディ、６１ａ 後面、６２ リアシート、６３ パーティションパネル、７１〜７９ ボルト、８５〜８７，８８ａ，８８ｂ，８９ 矢印、３０１ アッパーケース、３０２ ロアケース、７２ａ，７６ａ ボルト、５６ａ マウント、Ａ，Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３） 取付部、Ｔ１，Ｔ２ 取付穴、Ｓ１〜Ｓ４ スリット、Ｈ 解除穴、４０１ アッパーケース、４０２ ロアケース、４０３ 導流部、４０４ レール退避部、５５ａ マウント。

Claims (14)

1. 蓄電パックを支持するように形成された支持部材と、
   前記支持部材に前記蓄電パックを固定するための固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材は、一方の側が前記蓄電パックに回動可能に連結され、
   前記固定部材は、他方の側が前記支持部材に回動可能に連結された、蓄電パックの車載構造。
2. 前記蓄電パックは、車体の後部または前記車体の前部に配置された、請求項１に記載の蓄電パックの車載構造。
3. 前記固定部材は、長手方向を有するように形成され、
   前記固定部材は、前記長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように配置された、請求項１に記載の蓄電パックの車載構造。
4. 前記蓄電パックは、前側の端部及び後側の端部のうち一方の端部が前記固定部材を介して前記支持部材に支持され、
   前記蓄電パックは、他方の端部がビスにより前記支持部材に固定され、
   前記蓄電パックは、前記ビスが挿通するように形成されたビス穴を有し、
   前記蓄電パックは、前記ビス穴の周りに形成された薄肉部を有し、
   前記薄肉部は、前記薄肉部の周りの部分よりも薄くなるように形成された、請求項１に記載の蓄電パックの車載構造。
5. 前記蓄電パックは、前側の端部及び後側の端部のうち一方の端部が前記固定部材を介して前記支持部材に支持され、
   前記蓄電パックは、他方の端部がビスにより前記支持部材に固定され、
   前記蓄電パックは、前記ビスが挿通するように形成されたビス穴を有し、
   前記ビス穴は、車体の前後方向に延びるように形成された、請求項１に記載の蓄電パックの車載構造。
6. 蓄電機器を収容する蓄電パックの一端部及び他端部の各々に形成された取付部を介して支持部材に固定される蓄電パックの車載構造であって、
   一方の前記取付部が、当該取付部を介した前記支持部材と前記蓄電パックとの固定状態を解除するための解除部を備え、他方の前記取付部が、離間して配置される第１の取付部と第２の取付部とを備え、
   前記第１の取付部側又は第２の取付部側から衝撃を受けた際に、前記一方の取付部における前記支持部材との前記固定状態が解除され、衝撃を受けた側とは反対側の前記第１の取付部側又は第２の取付部側を支点として、前記蓄電パックを前記支点回りに変形させることを特徴とする蓄電パックの車載構造。
7. 前記第１の取付部は、衝撃を受けた際の前記蓄電パックの前記第２の取付部側方向への移動を許容するスリット部を備えることを特徴とする請求項６に記載の蓄電パックの車載構造。
8. 前記第２の取付部は、衝撃を受けた際の前記蓄電パックの前記第１の取付部側方向への移動を許容するスリット部を備えることを特徴とする請求項６に記載の蓄電パックの車載構造。
9. 前記蓄電パックは、前記一方及び他方の取付部を介して取付ボルトにより前記支持部材に固定されており、前記解除部は、前記取付ボルトの頭部よりも大きい解除穴を備えることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の蓄電パックの車載構造。
10. 前記一方の取付部は、衝撃を受けた際の前記蓄電パックの前記第１の取付部側方向又は前記第２の取付部側方向への移動を許容するスリット部を有し、該スリット部の端部に前記解除部が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の蓄電パックの車載構造。
11. 前記他方の取付部における前記第１及び第２の取付部のスリット部は、前記一方の取付部のスリット部よりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の蓄電パックの車載構造。
12. 前記スリット部の長さ方向が、車体若しくは前記蓄電パックに加わる衝撃の方向に対して略平行となるように設けられていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１つに記載の蓄電パックの車載構造。
13. 前記第１及び第２の取付部のスリット部の長さ方向が、車体若しくは前記蓄電パックに加わる衝撃の方向に対して斜め方向となるように設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載の蓄電パックの車載構造。
14. 支持部材に固定される蓄電機器を収容する蓄電パックの車載構造であって、
    前記支持部材は、前記蓄電パックの一端部及び他端部の各々を該支持部材に固定するための取付部を備え、
    一方の前記取付部が、当該取付部を介した前記支持部材と前記蓄電パックとの固定状態を解除するための解除部を備え、他方の前記取付部が、離間して配置される第１の取付部と第２の取付部とにより構成され、
    前記第１の取付部側又は第２の取付部側から衝撃を受けた際に、前記他方の取付部における前記蓄電パックとの前記固定状態が解除され、衝撃を受けた側とは反対側の前記第１の取付部側又は第２の取付部側を支点として、前記蓄電パックを前記支点回りに変形させることを特徴とする蓄電パックの車載構造。

Images