JP2008037135A - 車体後部のバッテリ搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体後方に配置したバッテリのハーネスの保護を図りつつ、ハーネスの効率的な配索を実現する。
【解決手段】 車体後部フロアにおいて下方に膨出するフロアパン凹部１５の車内側にバッテリ２０を収容し、バッテリ２０に接続されたハーネス３０を車体前部まで配索する車体後部のバッテリ搭載構造。フロアパン凹部１５は、底面部１５３と、底面部１５３の外周縁から立ち上がる周壁部１５４とを有し、周壁部１５４にハーネス挿通孔３１が設けられる。そして、ハーネス３０はハーネス挿通孔３１を通って車外に導出され、車体下面部に配索される。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、車体後部のバッテリ搭載構造に関する。

自動車の車体後部構造として、荷室空間の底部を形成するリヤフロアパンにスペアタイヤを収容するための凹部を形成したものが広く知られている。

このスペアタイヤ収容部を含む車体後部は、車室の変形を最小限に留める目的で、後方衝突時にクラッシャブルに構成されるのが一般的である。

その一方で、近年の自動車においては、排気ガスの削減と燃費の改善のために、信号待ちや渋滞時などの停車時に自動的にエンジン作動を停止するアイドリングストップ機能を備えるものが増えている。アイドリングストップ車のバッテリは、エンジン始動時に使用されるだけでなく、アイドリングストップ時にオーディオ装置、空調装置等の負荷に給電することが必要になるため、エンジン再始動時に負荷への電圧供給量が不足しがちになる。そこでこれを補うため、あるいはエマージェンシー用として、サブバッテリを搭載することが考えられている。この場合、サブバッテリの収容場所が問題となる。

この点、近年では、車両軽量化やトランク容量増大などをねらってスペアタイヤを廃止しその代わりにコンパクトなパンク修理キットを搭載するいわゆるスペアタイヤレス化が進みつつある。スペアタイヤレス車においては、従来スペアタイヤ収容部とされていたリヤフロアパンの凹部が空きスペースとなり、このスペースはサブバッテリの収容場所として好適である。

なお、スペアタイヤ収容部であるリヤフロアパンの凹部の下部または後部にバッテリを配置する構成自体は、たとえば、特許文献１，２に開示されている。

特開２００５−９３２９９号公報 独国特許発明第１９７２６１９２号明細書

リヤフロアパンの凹部内にバッテリを配置する場合、電源ハーネス（以下、単に「ハーネス」という。）をどのように配索するとよいかが問題となる。たとえば、単純にリヤフロアパン上に配索した場合には、荷室フロアへの荷物の出し入れの際にハーネスが邪魔になるし、ハーネスの保護に欠けるおそれもある。

これに対し、バッテリを配置したリヤフロアパンの凹部の底面部からリヤフロアパン下面部にハーネスを挿通させ、リヤフロアパン下面部にて配索すれば、ハーネスが荷室フロアへの荷物の出し入れの邪魔になることはなくなる。しかし、一般にはハーネスの径は30mm程度あるため、凹部の底面部から挿通されたハーネスを急角度に折曲させて直ちにリヤフロアパン下面部に沿わせることはできず、ハーネスの車体下方への突出が避けられない。このようなハーネスの車体下方への突出は路面と干渉するおそれがあり適当ではない。

したがって、本発明の目的はたとえば、車体後方に配置したバッテリのハーネスの保護を図りつつ、ハーネスの効率的な配索を実現することである。その他の目的および利点については、以下の説明によって明らかになろう。

本発明の一側面は、車体後部フロアにおいて下方に膨出するフロアパン凹部の車内側にバッテリを収容し、該バッテリに接続されたハーネスを車体前部まで配索する車体後部のバッテリ搭載構造に関する。前記フロアパン凹部は、底面部と、該底面部の外周縁から立ち上がる周壁部とを有し、前記周壁部にハーネス挿通孔が設けられる。そして、前記ハーネスは前記ハーネス挿通孔を通って車外に導出され、車体下面部に配索される。

この構成によれば、フロアパン凹部の底面部ではなく、底面部の外周縁から立ち上がる周壁部に形成されたハーネス挿通孔を介してハーネスを取り回すため、バッテリに接続したハーネスを車外に引き出す場合の曲げを緩やかにできる。これによりハーネスの太さを確保でき、また、組付け性の向上にもつながる。さらに、ハーネスがフロア凹部の底部よりも下方に突出せず、ハーネスの保護も図られる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記周壁部の下部と前記底面部とは滑らかに連続するように形成されており、なおかつ、前記周壁部は前記底面部中心側に向けて傾斜していることが好ましい。

この構成によれば、ハーネスをフロアパン凹部の形状に寄り添うように這わせることが可能になり、ハーネスの保護性能を向上させることができる。

本発明の別の側面は、車体後部フロアにおいて下方に膨出する、第１底面部と該第１底面部の外周縁から立ち上がる第１周壁部とを有する第１凹部と、前記第１底面部の一部において更に下方に膨出する、第２底面部と該第２底面部の外周縁から立ち上がり前記第１底面部の内周縁へと繋がる第２周壁部とを有する第２凹部とを有する車体後部のバッテリ搭載構造に関する。バッテリは前記第２凹部内に搭載され、前記第２周壁部にハーネス挿通孔が設けられる。そして、前記バッテリに一端が接続されたハーネスが、前記ハーネス挿通孔を通って前記第１底面部の車外側下面に沿って配索される。

この構成によれば、フロアパン凹部全体を、丈の高いバッテリに合わせて深くすることなく、第２凹部を使ってバッテリを収容することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第２底面部は、前記ハーネスより低い位置まで下方に膨出することが好ましい。

この構成によれば、ハーネス挿通孔から車外側に出たハーネスを、第２底面部によって路面干渉から保護することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記バッテリを前記第２底面部に固定する固定具を更に有することが好ましい。

この構成によれば、バッテリは第２底面部に強固に固定されるので、後方衝突時には、車体後部が降下するように変形するような変形に伴って、第２凹部と共にバッテリを下方に落とすことができる。これにより、バッテリの車室側への飛び出しを防止することができる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記バッテリの電源端子と前記ハーネスとを接続するハーネスブラケットであって前記バッテリへの前記ハーネスの取付位置を前記ハーネス挿通孔の高さに近づけるためのものが、前記バッテリに取り付けられることが好ましい。

この構成によれば、ハーネスの曲げをさらに緩やかにすることができる。

本発明によれば、車体後方に配置したバッテリのハーネスの保護を図りつつ、ハーネスの効率的な配索が実現される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

図１は、本実施形態における自動車の車体後部の車室内側の構造を示す平面図である。図２は、図１に示した車体後部の構造を車体下部から見た下面図である。図３、図４はそれぞれ、図１に示したＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線に沿う断面図である。また、図５は、図１に示した車体後部の車室内を示す要部斜視図である。以下、これらの図面を参照して本実施形態における車体後部の構造を説明する。

図２に示されるように、本実施形態における車体下部構造は、その骨格部材として、車体前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１，１’を備えるとともに、この左右一対のリヤサイドフレーム１−１’間には、燃料タンク２の直後において車幅方向に横断するクロスメンバ３が橋渡されている。

排気管４は、リヤサイドフレーム１’、クロスメンバ３の下方において車体前後方向に配される。ここで、５，６はそれぞれ、排気管４に介在されるメインサイレンサおよびサブサイレンサである。また、これらの排気管４、メインサイレンサ５、サブサイレンサ６の上方には、リヤサイドフレーム１’およびクロスメンバ３それぞれの下面に接合される遮熱板７が設けられている。

図１に示されるように、車体後部の荷室空間には荷室空間の底部を形成するリヤフロアパン８が敷設されている。このリヤフロアパン８は、左右一対のリヤサイドフレーム１，１’およびクロスメンバ３の上面に接合されることで、これらリヤサイドフレーム１，１’およびクロスメンバ３によって支持される。具体的には、図４に示されるように、リヤサイドフレーム１，１’は車幅方向の断面形状が逆ハット状に形成され、そのフランジ部にてリヤフロアパン８の下面と接合される。また、図３に示されるように、リヤフロアパン８は、リヤシート５０が設置される部位において車体後方に向かうにつれ斜め上方に傾斜するキックアップ部８ａを有し、クロスメンバ３はこのキックアップ部８ａの下方に接合されている。

図１に示されるように、リヤフロアパン８の側部は、タイヤ９ａ，９ａを覆うタイヤハウス９，９に即して切り欠かれ、タイヤハウス９，９に結合されている。また、リヤフロアパン８の後端部は、リヤエンドパネル１０の下端部に結合されている（図３参照）。

図３に示されるように、リヤエンドパネル１０の上端部には、車幅方向に延在する閉断面部１１が形成されるようにリヤエンドクロスメンバ１２が接合されている。

また、図２に示されるように、左右一対のリヤサイドフレーム１，１’の後端部にはそれぞれ、衝突エネルギを吸収するように構成されたクラッシュカン１３，１３を介してリヤバンパレインフォースメント１４が取り付けられる。

リヤフロアパン８には、下方に膨出する凹部１５が形成されている。この凹部１５はもともと、スペアタイヤ収容部として利用されていたものである。しかし、本実施形態における自動車はスペアタイヤを搭載しないスペアタイヤレス車とし、この凹部１５にはバッテリ２０を配置するものとする。ただし本実施形態では、仕向地等に応じてスペアタイヤを搭載できるよう、凹部１５はスペアタイヤを収容可能な大きさとしてある。したがって、図３，４に示されるように、通常は、フラットな荷室床面を提供するために凹部１５を覆う荷室ボード１６が載置される。

さて、本実施形態では、凹部１５は、リヤフロアパン８の荷室ボード１６に沿う高さから下方に膨出する第１凹部１５１と、この第１凹部１５２の一部において更に下方に膨出する第２凹部１５２の２段の凹部を有する構成となっている。具体的には、第１凹部１５１は、第１底面部１５３と、第１底面部１５３の外周縁から立ち上がる第１周壁部１５４とで構成され、第２凹部１５２は第１底面部１５３の概略中央部に形成され、第２底面部１５５と、第２底面部１５５の外周縁から立ち上がり第１底面部１５３の内周縁へと繋がる第２周壁部１５６とで構成される。

本実施形態では、第１周壁部１５４および第２周壁部１５６はそれぞれ、第１底面部１５３および第２底面部１５５の中心側に向けて傾斜している。また、第１周壁部１５４の下部と第１底面部１５３とは滑らかに連続し、同様に、第２周壁部１５６の下部と第２底面部１５５とも滑らかに連続していることが好ましい。

バッテリ２０は、第２凹部１５２内に配置される。本実施形態では、図６に示すように、後方衝突時などにバッテリ２０が凹部１５内から前上方に飛び出すことを防止するために、第２底面部１５５には上下からそれぞれ第１補強パネル１７および第２補強パネル１８が、例えばスポット溶接により接合される。したがって、バッテリ２０は第１補強パネル１７を介して第２底面部１５５に取り付けられることになる。

図７は、バッテリ２０の第１補強パネル１７への取付態様の一例を示す図である。

バッテリトレー２１は、バッテリ２０を載置しバッテリ２０を車体に固定するためのもので、このバッテリトレー２１が第１補強パネル１７の上面に固定される。たとえば、第１補強パネル１７の、バッテリトレー２１の四隅に対応する位置には、スタッドボルト２２が立設されており、また、バッテリトレー２１の四隅にはスタッドボルト２１が貫通するボルト孔が設けられている。したがってバッテリトレー２１は、四隅のボルト孔にそれぞれスタッドボルト２１が貫通するように第１補強パネル１７上に載置され、それぞれナット２３によって締結固定される。

バッテリ２０はバッテリトレー２１上に載置される。バッテリ２０の上部にはバッテリブラケット２４が架け渡され、バッテリブラケット２４の端部は、ステー２５によってバッテリトレー２１の前後端の中央部に設けられた係止部２６と連結される。ステー２５の上端にはボルト部が形成されており、ナット２７を締結することによってバッテリブラケット２４を固定することができる。

なお、本実施形態におけるバッテリ２０の上面中央部には、水素ガスが車内に漏れることを防止するためのチェンバ２８が設けられている。このチェンバ２８は、不図示のパイプで車外と連通されている。このため、バッテリブラケット２４はこのチェンバ２８との干渉を避けるように上方に湾曲した形状とされている。

また、バッテリ２０上面の車体後方側に設けられた電源端子には、ハーネス３０が接続されることになるが、ここでは、ハーネス３０の取付位置を下げるためのハーネスブラケット２９を介して接続される。なお、ハーネスブラケット２９にはショート防止のための被覆が施されている。

本実施形態におけるバッテリ２０の取付態様は概ね上記のとおりである。車体後部は一般に、車室の変形を最小限に止める目的で、後方衝突時にクラッシャブルに構成される。具体的には、後方衝突時には車体後部は降下するようなかたちで変形するのが一般的である。しかしそのような車体後部にバッテリを配置する場合には、後方衝突がバッテリに与える影響を考慮する必要がある。さもないと、後方衝突時に車体後部が降下するように変形したとしても、バッテリはその変形によって前上方、すなわち車室側へ飛び出すおそれがあるからである。

この点、本実施形態では、上記したように、第１および第２補強パネル１７，１８、バッテリトレー２１を含む固定具によって、バッテリ２０はリヤフロアパン８の凹部１５（具体的には第２凹部１５２）に強固に固定されるので、後方衝突時には、車体後部が降下するような変形に伴って、第２凹部１５２と共にバッテリ２０を下方に落とすことができる。こうして、後方衝突時における車体後部の変形に起因するバッテリ２０の前上方への飛び出しを防止することができる。

また、リヤゲートまたはトランク開口側から組立てしやすいように、バッテリ２０は第２凹部の後ろ寄りに配置され、また、バッテリ２０上面の電源端子も後ろ寄りに設けられるとよい。

次に、本実施形態における、バッテリ２０に接続されるハーネス３０の配索について説明する。

本実施形態では、図１，２，５に示されるように、第２周壁部１５６の車体前方側にハーネス挿通孔３１，３１を設け、ここにハーネス３０，３０を通す。この際、ハーネス挿通孔３１とハーネス３０との隙間をシールするためのゴム製のシール部材を用いることが好ましい。たとえば、図５における拡大図（ａ）に示されるように、ハーネス３０にシール部材３２を接着しておく。そして、（ｂ）の拡大断面図に示されるように、このハーネス３０をリヤフロアパン８の下側からハーネス挿通孔３１に挿入し、シール部材３２をハーネス挿通孔３１に内嵌させる。これによりハーネス３０はハーネス挿通孔３１による傷付きを防止することができる。

バッテリ２０に一端が接続されたハーネス３０は、ハーネス挿通孔３１を経由して、図３に示されるように、リヤフロアパン８の下面の適所にてクリップ３３で固定される。こうしてハーネス３０は、第１底面部１５３、第１周壁部１５４の車外側下面を沿うように、少ない曲がりで車両前方へと配索することができる。

とりわけ本実施形態では、上述したように、第１周壁部１５４および第２周壁部１５６はそれぞれ、第１底面部１５３および第２底面部１５５の中心側に向けて傾斜している。また、前述したように、第１周壁部１５４の下部と第１底面部１５３とが滑らかに連続し、同様に、第２周壁部１５６の下部と第２底面部１５５とも滑らかに連続するような構成とすれば、ハーネス３０をリヤフロアパン８のそれぞれの凹部の形状に寄り添うように這わせることが可能である。これによりハーネス３０の保護性能を向上できる。

また本実施形態では、ハーネスブラケット２９の採用によってバッテリ２０におけるハーネス３０の取付高さがハーネス挿通孔３１の高さに近づくにように、あらかじめ下げられているので、ハーネス３０の曲げをさらに緩やかにすることができる。

図１，２に示されるように、それぞれのハーネス３０は凹部１５の外周縁付近で結束されて、車両前方へと配索される。たとえば、結束されたハーネス３０は、図２に示されるように、リヤサイドフレーム１’に沿って車両前方へと配索される。あるいは、図８（図２と同様の車体下部から見た下面図）に示されるように、結束されたハーネス３０は、燃料タンク２とメインサイレンサ５との間を通るように配索してもよい。

本実施形態の構成において、図３に示されるように、第２底面部１５５は、第１底面部１５３の車外側下面に沿って配索されるハーネス３０より低い位置まで下方に膨出していることも重要な特徴である。このような構成によれば、ハーネス３０のうちハーネス挿通孔３１より車外側に出た部分を、第２底面部１５５によって路面干渉から保護することができるからである。本実施例の場合、第２底面部１５５の前方にハーネス３０が出て行っているため、例えば、車両後退時に誤って駐車輪留め用縁石に凹部１５が乗り上げる場合でも、ハーネス３０より後方に位置する第２底面部１５５が先に縁石に当たり、乗員にこれを認知させて車両を停止させ、ハーネス３０と縁石との接触を防止することができる。また、いわゆる後方アプローチアングルの確保の観点からも、ハーネス３０を地面から遠ざけることができ、その保護に有利である。

以上、本発明の車体後部のバッテリ搭載構造に係る実施形態を詳しく説明した。上述の実施形態では、凹部１５は、リヤフロアパン８の荷室ボード１６に沿う高さから下方に膨出する第１凹部１５１と、この第１凹部１５１の一部において更に下方に膨出する第２凹部１５２の２段の凹部を有する構成とした。しかし、本発明は、図９，１０に示されるような第２凹部１５２のない単純な形状の凹部にも適用することができる。図９は、凹部１５を第１凹部１５１の一段構成とした場合の図５に対応する要部斜視図、図１０は、凹部１５を第１凹部１５１の一段構成とした場合の図３に対応する断面図である。

この例の場合、バッテリ２０は第１底面部１５３に対して第１および第２補強パネル１７，１８が接合された部分に設置され、ハーネス挿通孔３１は第１周壁部１５４に設けられることになる。このような凹部１５の構成によっても、ハーネス３０は、第１底面部１５３よりも下方へ突出することなく、第１周壁部１５４の車外側下面を沿うように、少ない曲がりで車両前方へと配索することが可能である。

ただし、上述のように第２凹部１５２を有する場合には、凹部１５全体をバッテリ２０の高さに応じて深くする必要はなく、第２凹部だけをバッテリ２０を収容できるように下方に膨出させればよい。

なお、以上の実施形態では、凹部１５にバッテリ２０を収容するものについて説明したが、本発明は、バッテリ以外にも、キャパシタ、カーナビゲーション装置のコントロールユニット、オーディオ機器などを収容する場合にも適用可能である。

実施形態における車体後部の車室内側の構造を示す平面図である。 図１に示した車体後部の構造を車体下部から見た下面図である。 図１に示したＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 図１に示したＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。 図１に示した車体後部の車室内を示す要部斜視図である。 実施形態におけるバッテリの取付部の補強方法を説明する図である。 実施形態におけるバッテリの取付態様の一例を示す図である。 ハーネスの車両前方への別の配索例を示す図である。 凹部を一段構成とした場合の図５に対応する要部斜視図である。 凹部を一段構成とした場合の図３に対応する断面図である。

符号の説明

１，１’：リヤサイドフレーム
２：燃料タンク
３：クロスメンバ
４：排気管
５：メインサイレンサ
６：サブサイレンサ
７：遮熱板
８：リヤフロアパン
９：タイヤハウス
１０：リヤエンドパネル
１１：閉断面部
１２：リヤエンドクロスメンバ
１３：クラッシュカン
１４：リヤバンパレインフォースメント
１５：凹部
１５１：第１凹部
１５２：第２凹部
１５３：第１底面部
１５４：第１周壁部
１５５：第２底面部
１５６：第２周壁部
１６：荷室ボード
１７：第１補強パネル
１８：第２補強パネル
２０：バッテリ
２１：バッテリトレー
２４：バッテリブラケット
２５：ステー
２９：ハーネスブラケット
３０：ハーネス
３１：ハーネス挿通孔
３２：シール部材
３３：クリップ

Claims (6)

1. 車体後部フロアにおいて下方に膨出するフロアパン凹部の車内側にバッテリを収容し、該バッテリに接続されたハーネスを車体前部まで配索する車体後部のバッテリ搭載構造であって、
   前記フロアパン凹部は、底面部と、該底面部の外周縁から立ち上がる周壁部とを有し、
   前記周壁部にハーネス挿通孔が設けられ、
   前記ハーネスは前記ハーネス挿通孔を通って車外に導出され、車体下面部に配索される
   ことを特徴とする車体後部のバッテリ搭載構造。
2. 前記周壁部の下部と前記底面部とは滑らかに連続するように形成されており、なおかつ、前記周壁部は前記底面部中心側に向けて傾斜していることを特徴とする車体後部のバッテリ搭載構造。
3. 車体後部フロアにおいて下方に膨出する、第１底面部と該第１底面部の外周縁から立ち上がる第１周壁部とを有する第１凹部と、
   前記第１底面部の一部において更に下方に膨出する、第２底面部と該第２底面部の外周縁から立ち上がり前記第１底面部の内周縁へと繋がる第２周壁部とを有する第２凹部と、
   を有し、
   前記第２凹部内にバッテリが搭載され、
   前記第２周壁部にハーネス挿通孔が設けられ、
   前記バッテリに一端が接続されたハーネスが、前記ハーネス挿通孔を通って前記第１底面部の車外側下面に沿って配索される
   ことを特徴とする車体後部のバッテリ搭載構造。
4. 前記第２底面部は、前記ハーネスより低い位置まで下方に膨出することを特徴とする請求項３に記載の車体後部のバッテリ搭載構造。
5. 前記バッテリを前記第２底面部に固定する固定具を更に有することを特徴とする請求項３または４に記載の車体後部のバッテリ搭載構造。
6. 前記バッテリの電源端子と前記ハーネスとを接続するハーネスブラケットであって前記バッテリへの前記ハーネスの取付位置を前記ハーネス挿通孔の高さに近づけるためのものが、前記バッテリに取り付けられることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の車体後部のバッテリ搭載構造。

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