JP2009061913A - 電気自動車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電気自動車は、車両を駆動する機器で構成されるパワーユニット16と、弾性を有するブッシュ20,35を介して当該パワーユニット16を保持するマウントフレーム30とを有して構成されるパワーマウントユニット15を設け、パワーマウントユニット15を車両前後方向端側に搭載する車体1を設け、パワーユニット15と隣接して車体1の前後方向中央側に搭載された電力源となるバッテリユニット10を設け、衝突時、衝撃荷重が車体1の端部から入力されると、マウントフレーム30を車体から分離させ、パワーマウントユニット15をバッテリユニット10から逃げる方向へ変位させる逃げ手段Tを設ける構成を採用した。同構成により、車両衝突時、パワーユニット15が、バッテリユニット10から逃げて、該バッテリユニット10との衝突を遅らせる。
【選択図】図6
Description
一方、マウントフレームの支持に関して、内燃エンジンを搭載した車両では、特許文献2に開示されているように衝突時に生じるサイドフレームの変形を損なわないよう、サイドフレームの途中部分と締結しているマウントフレームの車幅方向両側の部分をサイドフレームから分離する構造は見られる。
このため、同構造だと、衝突時、パワーマウントユニットは、サイドフレームと共に変位するので、パワーユニットとバッテリユニットとが接近して配置されるような電気自動車に対しては、パワーユニットとバッテリユニットとが衝突しにくくなる効果は全く期待できず、パワーユニットがバッテリユニットと衝突しやすい傾向は解消されない。特に電気自動車は、かなり接近してパワーマウントユニットとバッテリユニットとが隣接して配置される傾向にあるので、この点の改善が求められている。
請求項2に記載の発明は、パワーユニットがバッテリユニットから逃げやすいよう、逃げ手段には、パワーユニットを保持したマウントフレームの車両前後方向のバッテリユニット側の端部を車体に支持する第1支持部と、パワーユニットを保持したマウントフレームの車両前後方向のバッテリユニットとは反対側の端部を車体に支持する第2支持部と、衝突時、衝撃荷重が車体の端部から入力されると、第1支持部で支持されたマウントフレームの端部を車体から分離させ、パワーマウントユニットを第2支持部で支持された地点を支点にバッテリユニットから逃げる方向へ揺動させる揺動手段とを具備した揺動式を採用した。
請求項5に記載の発明は、衝突時、マウントフレームの揺動変位が瞬時に生ずるよう、第1支持部は、複数箇所にし、第2支持部は、1箇所だけにして、パワーマウントユニットの重量ができるだけ第2支持部に集中しやすくした。
請求項7に記載の発明は、さらにパワーユニットとバッテリユニットとを衝突しにくくする技術が、パワーマウントユニットやバッテリユニットが車体にコンパクトに収まるレイアウトで実現されるよう、パワーマウントユニットは、車体の最後部に形成される荷室のフロア下に搭載し、バッテリユニットは、荷室と隣接して車体に設置されるリヤシート下に搭載する構成を採用した。
この結果、バッテリユニットから逃げている状況で衝突を終えた場合、バッテリユニットとパワーユニットとの衝突を避けることができる。またパワーユニットがバッテリユニットと衝突する場合であっても、パワーユニットが逃げていることによって衝突に遅れが生じ、その間に車体の各部で衝撃エネルギーの吸収が行われているので、バッテリユニットのダメージは抑えられる。
請求項3の発明によれば、脱落可能締結部や締結部を用いてマウントフレームを車体に締結するという簡単な構造で、パワーユニットを保持するブッシュの特性を利用して、パワーユニットとバッテリユニットとを衝突しにくくできる。
請求項5の発明によれば、マウントフレームのバッテリユニット側の端部が脱落すると、パワーマウントユニットの重量が、バッテリユニットとは反対側の1箇所の支持部に
集中するので、マウントフレームの揺動変位を瞬時に生じさせることができる。
請求項7の発明によれば、荷室のフロア下にパワーユニットを搭載し、リヤシート下にバッテリユニットを搭載するという、パワーマウントユニットやバッテリユニットがコンパクトに収まるが、パワーマウントユニットとバッテリユニットとがかなり接近した状態で隣接するレイアウトが余儀なくされる車両には、特にパワーマウントユニットを揺動変位させる技術は有効である。
図1は電気自動車のリヤ側の断面図を示していて、同図中1は車体である。車体1は、前後方向最後部に荷室2を有し、前後方向中央に客室3を有している。また4は、車体1の下面に配設された、車体1の骨格をなす一対のサイドフレームを示す。サイドフレーム4は、図2に示されるように車幅方向に並行に2本、所定の間隔で配置される。
マウントフレーム30は、図2に示されるように車体1のリヤ側へ並行に延びる一対の側フレーム部31と該側フレーム部31の後端部と一体につながる端フレーム部32とを有した略U形をなしている。このうち一対の側フレーム部31は、電動モータ17端や減速機18端を通過して車体1の前後方向に延び、端フレーム部32は、パワーユニット16の後方を通過して車幅方向に延びている。側フレーム部31の端部間には、バー状のブラケット34が掛け渡されている。このブラケット34の両端部には、車体取付用ブッシュ35(本願のブッシュに相当)がそれぞれ設けられている。車体取付用ブッシュ35は、いずれもブラケット35の端部に形成された円形の枠部35bと、同枠部35b内に圧入された筒形のブッシュ部材35aとを組み合わせて構成される。ブラケット34は、これら車体取付用ブッシュ35と、側フレーム部31の前端部にそれぞれ取着してある吊持用のブラケット37とを、ボルトナット38で締結することによって、側フレーム部31間に掛け渡してある。
パワーマウントユニット15は、こうしたパワーユニット16、コントロールユニット25を保持したマウントフレーム30が車体1の各部で支持されることによって、パワーユニットルーム5内に収まっている。この支持により、パワーユニット16とバッテリユニット10とは、互いに、かなり接近するというレイアウトで、車体1の前後方向に隣接して配置される。
つぎに、図5および図6を参照して、電気自動車の衝突時の挙動を述べる。
今、車体後部、例えば後部衝突(後突)が生じ、図2中の矢印に示されるように各サイドフレーム端から衝撃荷重Pが入力されたとする。
ここで、マウントフレーム30のバッテリユニット10側の端部は、切欠き部55の有る据付座51でそれぞれサイドフレーム4,4に締結されている。そのため、図4(b)および図5に示されるように据付座51を締結しているボルト54aは、サイドフレーム4に固定されたまま、切欠き部55や開放部56を通じて、据付座51から抜け出る。このボルト54aの抜けにより、マウントフレーム30は、サイドフレーム4と共に変位せずに、リヤ側の端部(端フレーム部32)が車体1に締結されたまま、フロント側の各端部(側フレーム部32)だけが車体1から脱落(分離)する。
これにより、バッテリユニット10から逃げている状況で衝突が終わった場合、バッテリユニット10とパワーユニット16との衝突を避けることができる。またたとえパワーユニット16がバッテリユニット10と衝突しても、パワーユニット16が逃げている最中は、車体1の各部で行われる衝撃エネルギーの吸収が進んでいるので、衝撃力が軽減され、バッテリユニット10のダメージを抑えることができる。
しかも、パワーマウントユニット15を揺動変位する構造だと、バッテリユニット10を有効に活用して、バッテリユニット10のダメージを抑えることもできる。すなわち、バッテリユニット10の各部を見ると、カバーするだけの上側のケースカバー13とは異なり、下側のケース本体11は、バッテリモジュール12の重量を支えるために高強度を有する。下側へ揺動変位するパワーユニット16がバッテリユニット10と衝突するときは、バッテリユニット10の下側、すなわちこの高強度をもつケース本体11と当たる。つまり、破損しにくい部位に衝突させて、自身のダメージを低減させるからである。
図7および図8は、本発明の第2の実施形態を示す。
第2の実施形態は、第1の実施形態のようなボルトナットの締結力にだけ頼ってマウントフレームの端部を脱落させる構造でなく、別途、脱落コントロール用の締結部品を用いて、一定荷重以上で、確実にマウントフレームが車体から脱落されるようにしたものである。
スライディングカプセル60を用いると、ピン63の個数や大きさなどの設定により、マウントフレーム30を脱落させる荷重をコントロールすることが可能となるので、バッテリユニット10と衝突するおそれのない軽衝突時はマウントフレーム30を脱落させず、バッテリユニット10と衝突するおそれの高い大入力時の衝突時だけ、マウントフレーム30を脱落させることができる利点がある。なお、スライディングカプセル60には、ピン63でなく、かしめ構造を用いて支持板62と据付座49との間を連結する構造もある。
なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、ボルトナットやスライディングカプセルを用いて、マウントフレームの端部を脱落可能としたが、これに限らず、他の構造や手段を用いて脱落可能としてもよい。また上述の実施形態では、車体のリヤ側にパワーマウントユニットを搭載し、車体の中央側にバッテリユニットを搭載した例を挙げたが、これに限らず、例えば車体のフロント側にパワーマウントユニットを搭載し、車体の中央側にバッテリユニットを搭載した車両にも適用してもよい。
2 荷室
4 サイドフレーム
8 リヤシート
10 バッテリユニット
11 ケース本体
12 バッテリモジュール
13 ケースカバー
15 パワーマウントユニット
16 パワーユニット
20,35 車体取付用ブッシュ(ブッシュ)
30 マウントフレーム
31 側フレーム部
32 端フレーム部
45 ブラケット(第2支持部)
46,47 ブラケット(第1支持部)
51,55,60 切欠き部付き据付座,スライディングカプセル(脱落可能締結部)
S 揺動構造(揺動手段)
T 逃がし構造(逃げ手段)
Claims (7)
- 車両を駆動する機器で構成されるパワーユニットと、弾性を有するブッシュを介して当該パワーユニットを保持するマウントフレームとを有して構成されるパワーマウントユニットと、
前記パワーマウントユニットを車両前後方向端側に搭載する車体と、
前記パワーユニットと隣接して前記車体の前後方向中央側に搭載された、電力源となるバッテリユニットと、
衝突時、衝撃荷重が前記車体の端部から入力されると、前記マウントフレームを前記車体から分離させ、前記パワーマウントユニットを前記バッテリユニットから逃げる方向へ変位させる逃げ手段と
を具備したことを特徴とする電気自動車。 - 前記逃げ手段は、
前記パワーユニットを保持した前記マウントフレームの車両前後方向の前記バッテリユニット側の端部を前記車体に支持する第1支持部と、
前記パワーユニットを保持した前記マウントフレームの車両前後方向の前記バッテリユニットとは反対側の端部を前記車体に支持する第2支持部と、
衝突時、衝撃荷重が前記車体の端部から入力されると、前記第1支持部で支持された前記マウントフレームの端部を前記車体から分離させ、前記パワーマウントユニットを前記第2支持部で支持された地点を支点に前記バッテリユニットから逃げる方向へ揺動させる揺動手段と
を有して構成されることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車。 - 前記揺動手段は、
前記第1支持部が、前記マウントフレームのバッテリ側の端部を、前記車体に締結させるとともに衝撃荷重が車体の端部から入力されたときブッシュのたわみによって許容される前記車体と前記パワーユニットとの相対変位により前記車体から脱落可能とした脱落可能締結部で構成され、
前記第2支持部が、前記マウントフレームのバッテリユニットとは反対側の端部を前記車体に締結させる締結部で構成され、
衝撃荷重が前記車体の端部から入力されると、前記マウントフレームのバッテリユニット側の端部が、前記ブッシュのたわみによって許容される車体の強制変位で前記車体から脱落し、前記マウントフレームが、前記締結部に集中する荷重により、前記バッテリユニットとは反対側の端部を締結した地点を支点に、下側へ揺動変位する
ことを特徴とする請求項2に記載の電気自動車。 - 前記第1支持部が締結される車体の部位は、前記車体の前後方向に渡り延びるサイドフレームであり、
前記第2支持部が締結される車体の部位は、前記車体の車幅方向に配置されるクロスメンバ部である
ことを特徴とする請求項3に記載の電気自動車。 - 前記第1支持部は、複数箇所にあり、
前記第2支持部は、1箇所だけにある
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の電気自動車。 - 前記バッテリユニットは、
多数のバッテリモジュールを収容して、当該バッテリモジュールの荷重を支える、上部が開口したケース本体と、
前記バッテリケース本体の上部を閉塞するケースカバーとを有して構成される
ことを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか一つに記載の電気自動車。 - 前記パワーマウントユニットは、前記車体の最後部に形成される荷室のフロア下に搭載され、
前記バッテリユニットは、前記荷室と隣接して車体に設置されるリヤシート下に搭載される
ことを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれか一つに記載の電気自動車。
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