JP2016002795A - 車両のバッテリ保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造を提供すること。【解決手段】車両のバッテリ保護構造は、車両のフレーム構体に取り付けられたバッテリケースと、バッテリケースの前方もしくは後方で車幅方向に延びる車幅方向延在部材と、バッテリケースの前端と後端のうち車幅方向延在部材に近い方の端部に設けられた第１当接部と、車幅方向延在部材と第１当接部との間かつ第１当接部と車両前後方向に沿って対向した位置に設けられた第２当接部と、を備えている。更に、第１当接部と第２当接部のいずれかに、車両衝突が起きた際に第２当接部が第１当接部に当接した後、第２当接部をバッテリケースの下方に誘導する傾斜部材を形成した。【選択図】図３

Description

本発明は、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造に関する。

電気自動車やガソリン駆動機構と電動機とを備えたハイブリッド車等には、走行用の電力を蓄えるバッテリが搭載されている。走行用のバッテリは、バッテリケース内に収納し、車両のフレーム構体の前輪と後輪との間に固定されることがある。

特開２００９−８３５９７号公報

バッテリを前輪と後輪の間に備えた車両の場合、かかる車両が後突されると、フレーム構体から外れた後輪懸架機構がバッテリに当接することが考えられる。特にバッテリを覆うケースカバーは、樹脂製のため強度が弱く、後輪懸架機構等の車幅方向延在部材が衝突すると内部のバッテリに破損がおよぶ可能性がある。

本発明の目的は、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、車両のバッテリ保護構造を次のように構成した。車両のバッテリ保護構造は、車両のフレーム構体に取り付けられたバッテリケースと、バッテリケースの前方もしくは後方で車幅方向に延びる車幅方向延在部材と、バッテリケースの前端と後端のうち車幅方向延在部材に近い方の端部に設けられた第１当接部と、車幅方向延在部材と第１当接部との間かつ第１当接部と車両前後方向に沿って対向した位置に設けられた第２当接部と、を備えている。更に、第１当接部と第２当接部のいずれかに、車両衝突が起きた際に第２当接部が第１当接部に当接した後、第２当接部をバッテリケースの下方に誘導する傾斜部材を形成した。

本発明によれば、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造を提供できる。

本発明にかかる一実施形態のバッテリ保護構造を備えた車両を示す一部透視斜視図。 バッテリ保護構造を備えたフレーム構体とバッテリユニットとを示す平面図。 同フレーム構体とバッテリユニットとを示す側面図。 膨出部材を示す側面図。 膨出部材を示す斜視図。 ガイド板を示す斜視図。 フレーム構体とバッテリユニットとを示す斜視図。 フレーム構体とバッテリユニットとを示す側面図。 他の実施形態のバッテリ保護構造を示す側面図。 ガイド部材を示す側面図。 ガイド部材を示す斜視図。 膨出板を示す側面図。 膨出板を示す斜視図。 膨出板を示す斜視図。

<第１実施形態>
本発明にかかる第１実施形態の車両のバッテリ保護構造について説明する。図１は、第１実施形態のバッテリ保護構造を備えた車両１０を、車両１０の外形を仮想線で示す透視斜視図である。図２は、フレーム構体２０とバッテリユニット２２とを上方から示す平面図である。図３は、フレーム構体２０とバッテリユニット２２とを側方から示す側面図である。

図１に示すように、車両１０は、下方にフレーム構体２０を備え、フレーム構体２０の上面にフロアパネル１１、左右のサイドドア１２、フロントガラス１３、天井パネル１４、リアドア１５を備えた、２ボックスタイプの乗用車である。

車両１０の前方には、前輪１６が、後方には、後輪１７及び走行用の電動機がそれぞれ設けられている。又、車両１０は、フレーム構体２０の下部にバッテリユニット２２を備えている。

フレーム構体２０の上部には、車両１０の車室空間３０が、フロアパネル１１、左右のサイドドア１２、フロントガラス１３、天井パネル１４、リアドア１５等で形成されている。車室空間３０の内部には、定員分の座席と運転操作に必要な機器類が配置されている。尚、車両１０の構成はこれに限定するものではない。

電動機は、車両１０の後方に設けられ、駆動軸が、後輪１７に接続されている。バッテリユニット２２は、後述するように内部にバッテリ５０を備え、フレーム構体２０に固定されている。電動機は、制御装置（ＥＣＵ（エレクトリック・コントロール・ユニット）））を介してバッテリユニット２２に接続し、運転者の操作に従いバッテリユニット２２から供給された電力で後輪１７を駆動し、車両１０を走行させる。

尚、電動機は、前輪１６に設けても、前輪１６と後輪１７の双方に設けてもよい。又、車両１０は、電動機とともに、ガソリン等を燃料とした内燃機関を備えた、いわゆるハイブリッド車でもよい。

フレーム構体２０は、図２にも示すように、車両１０の前後方向に沿って延びるサイドメンバ２４と、車両１０の幅方向に沿って延びるクロスメンバ２６とを備えている。サイドメンバ２４は、左右に一対、適宜の間隔をあけて設けられている。

一対のサイドメンバ２４は、車両１０の前方から車室空間３０の下部を通り、車両後部に延びている。サイドメンバ２４の後部には、図３に示すように、斜め上方に延びる傾斜部３２と、傾斜部３２の上部から後方に延びる上延部３４が設けられている。傾斜部３２と上延部３４は、後輪１７を避けるように湾曲部２８を形成している。左右のサイドメンバ２４の間には、サイドメンバ２４を連結するクロスメンバ２６が設けられている。

クロスメンバ２６は、図２に示すように、車両１０の前方から第１〜第３クロスメンバ２６を有している。各クロスメンバ２６は、車両１０の幅方向に沿って設けられ、左右のサイドメンバ２４を一体に連結している。

サイドメンバ２４の前方には、前輪懸架機構を介して図１に示すように前輪１６が設けられている。前輪１６は、操舵機構を介して運転者のハンドル操作により操舵される。サイドメンバ２４の後方には、後輪懸架機構４０を介して後輪１７が設けられている。

後輪懸架機構４０は、衝撃緩衝器４２とばね４４とトレーリングアーム４６とビーム４７とを備えている。トレーリングアーム４６は、先端部が、サイドメンバ２４に設けられた取付部４８に回動自在に取り付けられている。左右のトレーリングアーム４６は、後部でビーム４７により連結されている。図３においては、説明の都合上、左側のトレーリングアーム４６、つまり紙面手前のトレーリングアーム４６の一部を切除して示している。

トレーリングアーム４６の後端に、後輪１７がハブ１９を介して取り付けられている。衝撃緩衝器４２及びばね４４は、トレーリングアーム４６とフレーム構体２０やフロアパネル１１等との間に設けられている。尚、後輪１７の後輪懸架機構は、上記例に限るものではない。

バッテリユニット２２は、図３に示すように、バッテリ５０とバッテリ５０を内部に収納したバッテリケース５２とを備えて構成されている。バッテリ５０は、所定数の単バッテリ（出力電圧が１〜数Ｖ程度）が集合したもので、電動機を駆動して車両１０を走行させるための電力を蓄える。バッテリケース５２は、収納トレイ５４と、収納トレイ５４を覆うカバー５６とを有している。収納トレイ５４は、上面が開放された金属製の容器で、バッテリ５０を収納する容量と、収納したバッテリ５０を保持するに十分な剛性を有している。カバー５６は、例えば樹脂製であり、送風機を組み付ける組付部や外気の導入口、及び排出口を備えている。カバー５６は、バッテリ５０を収納した収納トレイ５４の上部に、収納トレイ５４との間で水密を保持した状態で取り付けられている。

尚、バッテリという場合、単バッテリを指す場合と、所定数の単バッテリが集合したバッテリ５０を指す場合の双方があり、更に、バッテリユニット２２を指す場合も含まれる。したがって、バッテリが破損するという場合、単バッテリが破損する場合のみならず、バッテリケース５２を含むバッテリユニット２２が破損する場合も含む。

バッテリユニット２２の下部には、複数の桁部材６０が設けられている。各桁部材６０は、車両１０の横幅方向に沿って、互いにほぼ平行に設けられている。各桁部材６０は、金属製の板状部材で、バッテリユニット２２を支持するに十分な剛性を有し、収納トレイ５４の下面に固着されている。更に桁部材６０は、桁部材６０の両端部分が、収納トレイ５４の左右の側壁から突出しており、突出した個所がバッテリユニット２２にボルトで取り付けられている。バッテリユニット２２の後方には、第１当接部材としての膨出部材３６が設けられている。

膨出部材３６は、金属製の板状部材で、図４に示すように側面視でほぼ半円形の形状を有している。膨出部材３６は、図５に示すように、取付片３１、３３、３５を有している。膨出部材３６は、各取付片３１等で、図２に示すように収納トレイ５４の車幅方向の左右両側に、収納トレイ５４の後方端、及び収納トレイ５４の側方に設けられた補強部材３９に固定されている。

トレーリングアーム４６には、第２当接部材としてのガイド板３８が、図２、図３に示すように設けられている。ガイド板３８は、図６に示すように平板な傾斜部材としての板状部材４１と、板状部材４１の後方側に設けられた支持板４３と、取付片４５とを備えている。ガイド板３８は、支持板４３と取付片４５とにより、トレーリングアーム４６の内側側面に、下端縁からガイド板３８の上端縁に向かって上端縁側が後方になるように傾斜をつけて、左右それぞれのトレーリングアーム４６のほぼ中間位置に一対設けられている。

又、ガイド板３８は、側面視で、膨出部材３６に対して車両前後方向に沿った対向する位置に取り付けられている。更に、ガイド板３８は、トレーリングアーム４６が上下に揺動した場合でも、後輪懸架機構４０の通常の作動範囲内では、膨出部材３６に対向するように形成されている。そして万一事故が発生し、トレーリングアーム４６が前方に移動すると、ガイド板３８は膨出部材３６に当接し、膨出部材３６の表面を滑り、ガイド板３８の傾斜に沿ってバッテリケース５２の下方に移動する。図７は、膨出部材３６とガイド板３８との配置を示す斜視図である。

次に、本実施形態のバッテリ保護構造を備えた車両１０の作用、及び効果について説明する。車両１０のフレーム構体２０には、バッテリユニット２２が固定され、バッテリユニット２２の後方には、取付部４８により後輪懸架機構４０が設けられている。バッテリユニット２２の後部には、膨出部材３６が設けられている。後輪懸架機構４０のトレーリングアーム４６には、ガイド板３８が設けられている。

仮に、車両１０が他の車両から後突されたとする。他の車両は、図８に示すようにフレーム構体２０の一部を変形させ、後輪１７を前方に押し出すとともに、取付部４８でのトレーリングアーム４６の取り付けを破壊する。すると、後輪１７を含む後輪懸架機構４０の全体が前方に押し出され、ガイド板３８が膨出部材３６に当接する。

ガイド板３８は、膨出部材３６に沿って移動し、これにより後輪懸架機構４０が斜め下方に誘導される。したがって、後輪懸架機構４０は、バッテリユニット２２に直接衝突することがなく、後輪懸架機構４０によるバッテリユニット２２の破損を防止できる。

膨出部材３６は、金属製の収納トレイ５４の側壁に、補強部材３９とともに取り付けられているので、強固に保持されている。又、ガイド板３８は、トレーリングアーム４６を誘導し、その移動方向を変更するだけであるので、膨出部材３６に当接した場合でも無理な力がかからず、破損や変形を生じさせず、確実にトレーリングアーム４６を誘導できる。

又、後輪１７を含む後輪懸架機構４０が、バッテリユニット２２の下方に誘導されるので、強度的に弱い樹脂製のカバー５６に接触することがなく、バッテリユニット２２に破損を生じさせない。

ガイド板３８は、バッテリユニット２２の左右に分離して設けられているので、軽量化が図れる。ガイド板３８は、後輪懸架機構４０が前方に押し出された際、膨出部材３６に当接する範囲をカバーするので、トレーリングアーム４６を確実にバッテリユニット２２を斜め下方に誘導させることができる。

<第２実施形態>
次に、第２実施形態のバッテリ保護構造について説明する。図９に、第２実施形態の車両のバッテリ保護構造を示す。図９は、バッテリユニット２２と後輪懸架機構４０とを側面から示す側面図である。尚、第２実施形態の車両のバッテリ保護構造について、第１実施形態の車両のバッテリ保護構造と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９においては、バッテリユニット２２の後方に第１当接部としてのガイド部材５１が設けられ、トレーリングアーム４６の内側に第２当接部としての膨出板５３が設けられている。

ガイド部材５１は、図１０、図１１に示すように、車両前後方向の後方に延びる平板部材５５と、平板部材５５の前端から斜め上方かつ後方に延びる傾斜部材５７とを備えている。ガイド部材５１は、取付片５９、６１、６３を有し、各取付片５９等により収納トレイ５４と補強部材３９に固定されている。ガイド部材５１は、膨出部材３６と同様、バッテリユニット２２の左右両側に設けられている。

膨出板５３は、半円筒状で、トレーリングアーム４６の内側に所定量突出して取り付けられている。膨出板５３は、図１２〜図１４に示すように、半円筒状の湾曲体６５と、湾曲体６５の内側に設けられた支持板６７と、縁部６９とを備えている。支持板６７は、取付片７０を有している。

膨出板５３は、縁部６９と取付片７０で、トレーリングアーム４６に、湾曲体６５の凸面を車両前後方向の前方に向けて取り付けられている。膨出板５３は、ガイド板３８が膨出部材３６に対向していると同様、ガイド部材５１に対向して設けられている。

そして、万一後突事故が発生し、後輪懸架機構４０が前方に押し出されると、膨出板５３がガイド部材５１に当接する。そして、膨出板５３がガイド部材５１に誘導され、後輪懸架機構４０が斜め下方に移動する。第２実施形態では、膨出板５３が誘導されることにより後輪懸架機構４０が斜め下方に移動して、バッテリユニット２２が保護される。

尚、上記実施形態はいずれも例示であり、本発明は適宜変更が可能である。又、本発明は、車両１０の後方に限らず、車両の前方に設けられた車幅方向延在部材によるバッテリユニット２２の破損防止の保護構造であってもよい。例えば、前突事故が発生してサイドメンバ２４が変形し、サイドメンバ２４に取り付けられたクロスメンバがバッテリに当接して破損を生じさせる場合に、クロスメンバの後方に設けたガイド板をバッテリケースに設けられた膨出部材に当接させて、クロスメンバによるバッテリの破損を防止させるようにしてもよい。又、車幅方向延在部材をバッテリの上方に誘導してもよい。

本発明は、走行用のバッテリを搭載した電動車両に利用できる。

１０…車両、１１…フロアパネル、１２…サイドドア、１３…フロントガラス、１４…天井パネル、１５…リアドア、１６…前輪、１７…後輪、１９…ハブ、２０…フレーム構体、２２…バッテリユニット、２４…サイドメンバ、２６…クロスメンバ、２８…湾曲部、３０…車室空間、３１．３３…取付片、３２…傾斜部、３４…上延部、３６…膨出部材、３８…ガイド板、３９…補強部材、４０…後輪懸架機構、４１…板状部材、４２…衝撃緩衝器、４３…支持板、４５…取付片、４６…トレーリングアーム、４７…ビーム、４８…取付部、５０…バッテリ、５１…ガイド部材、５２…バッテリケース、５３…膨出板、５４…収納トレイ、５５…平板部材、５６…カバー、５７…傾斜部材、５９．６１…取付片、５９…取付片、６０…桁部材、６５…湾曲体、６７…支持板、６９…縁部、７０…取付片

Claims (5)

1. 車両のフレーム構体に取り付けられたバッテリケースと、
   前記バッテリケースの前方もしくは後方で車幅方向に延びる車幅方向延在部材と、
   前記バッテリケースの前端と後端のうち前記車幅方向延在部材に近い方の端部に設けられた第１当接部と、
   前記車幅方向延在部材と前記第１当接部との間かつ前記第１当接部と車両前後方向に沿って対向した位置に設けられた第２当接部と、を備え、
   前記第１当接部と前記第２当接部のいずれかに、車両衝突が起きた際に前記第２当接部が前記第１当接部に当接した後、前記第２当接部を前記バッテリケースの下方に誘導する傾斜部材を形成したことを特徴とする車両のバッテリ保護構造。
2. 前記バッテリケースは、前記車両の走行用バッテリを内部に収納する収納トレイと、前記収納トレイに組み付けるカバーとを有し、
   前記第１当接部は、前記収納トレイに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリ保護構造。
3. 前記第１当接部は、前記バッテリケースの車幅方向の左右両端部に設けられるとともに、前記第２当接部に向かって膨出するように形成された膨出部材であり、
   前記第２当接部は、下端から上端に向かって車両前後方向に沿って後方に傾斜したガイド板であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバッテリ保護構造。
4. 前記第１当接部は、前記バッテリケースの車幅方向の左右両端部に設けられた、下端から上端に向かって車両前後方向に沿って後方に傾斜したガイド部材であり、
   前記第２当接部は、前記第１当接部に向かって膨出するように形成された膨出板であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバッテリ保護構造。
5. 前記車幅方向延在部材は、前記フレーム構体に前端が回動自在に取り付けられ、後端に前記車両の後輪が設けられる一対のトレーリングアームを連結するビームであり、
   前記第１当接部は、前記バッテリケースの後端に設けられ、
   前記第２当接部は、前記トレーリングアームに設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両のバッテリ保護構造。

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