JP2016068850A - 車両駆動用バッテリの取付構造 - Google Patents

車両駆動用バッテリの取付構造 Download PDF

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Abstract

【課題】車室の車両後方に配置されるバッテリの車両前後方向寸法が大きい場合でも、後突時のクラッシュストロークの確保と車室の変形量低減に寄与する。【解決手段】車両駆動用バッテリの取付構造10では、キャビン14の車両後方に配置された大容量のバッテリ16が、左右のメインブラケット48を介して左右のリヤサイドメンバ20に固定されている。メインブラケット48は、車両前後方向に並んだ低強度部48Wと高強度部48Sとを有し、各強度部48W、48Sの車両前後方向両端側でリヤサイドメンバ20に固定されると共に、低強度部48Wが高強度部48Sに比し車両前後方向の荷重に対する強度を低く設定されている。後突時には、バッテリ16に入力される衝突荷重F2の一部が高強度部48Sを介してリヤサイドメンバ20に伝達されると共に、低強度部48Wが変形することで、区間S2においてリヤサイドメンバ20が車両前後方向に変形する。【選択図】図4

Description

本発明は、車両駆動用バッテリの取付構造に関する。
下記特許文献1に記載された蓄電機構の取付構造では、車両の後部に設けられた左右一対のサイドメンバ(リヤサイドメンバ)が、上方に向かって湾曲したキックアップ部を有しており、左右のキックアップ部の前部がクロスメンバによって連結されている。このクロスメンバには、バッテリパックの前部が前部ブラケットを介して固定されている。このバッテリパックの後部は、左右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。
上記構成の蓄電機構の取付構造では、車両が後面衝突(以下、後突と称する)され、サイドメンバに車両前後方向の荷重が入力されると、キックアップ部が上方に変形し、バッテリパックの後部がキックアップ部に対して上方へ相対移動する。これにより、衝突荷重がバッテリパックに伝わることを抑制し、バッテリパックの損傷を抑制するようにしている。
特開2005−247063号公報
ところで、例えば所謂プラグインハイブリッド車等では、車室の車両後方のラゲージルームに大容量のバッテリが搭載される場合がある。このようなバッテリは、例えば車両前後方向の寸法が大きく設定され、ラゲージルームの前端部付近から後端部付近までの広い領域に配置される。このようなバッテリが左右のリヤサイドメンバに固定されると、左右のリヤサイドメンバが後突時に変形し難くなり、クラッシュストロークが不足することが考えられる。また、上記のようなバッテリが衝突荷重によって車体に対し車両前方側へ大きく変位すると、車室の変形量が増加することが考えられる。
本発明は上記事実を考慮し、車室の車両後方に配置されるバッテリの車両前後方向寸法が大きい場合でも、後突時のクラッシュストロークの確保と車室の変形量低減に寄与する車両駆動用バッテリの取付構造を得ることを目的とする。
請求項1に記載の発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造は、車室の車両後方に配置されたバッテリケースと、車体後部のサイド部に設けられ、車両前後方向に延在するリヤサイドメンバと、前記バッテリケースに固定されると共に、車両前後方向に並んだ低強度部と高強度部とを有し、前記低強度部及び前記高強度部における車両前後方向の各両端側で前記リヤサイドメンバに固定され、前記低強度部が前記高強度部に比し車両前後方向の荷重に対する強度を低く設定されたブラケットと、を備えている。
請求項1に記載の発明では、車室の車両後方に車両駆動用のバッテリが配置されている。このバッテリの車両前後方向寸法が大きく設定されている場合、後突時には、リヤサイドメンバに衝突荷重が入力されるのみならず、バッテリに対しても衝突荷重が直接入力されることがある。このような場合、バッテリに入力される衝突荷重の一部がブラケットに設けられた高強度部を介してリヤサイドメンバに伝達される。これにより、バッテリに対する入力を低減することができる。また、バッテリに対する入力によって、ブラケットに設けられた低強度部が変形すると、当該低強度部が配置された車両前後方向の区間において、リヤサイドメンバが車両前後方向に変形し易くなる。これにより、当該区間においてリヤサイドメンバを車両前後方向に変形させる(潰す)ことができるので、クラッシュストロークの確保に寄与する。しかも、バッテリの車体に対する車両前方側への変位を高強度部によって抑制することができるので、車室の変形量低減に寄与する。
請求項2に記載の発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造は、請求項1において、前記リヤサイドメンバは、車両前後方向において、前記低強度部が配置された区間に位置する部位が、前記高強度部が配置された区間に位置する部位に比し、車両前後方向の荷重に対して変形し易くなっている。
請求項2に記載の発明では、上記のように構成されているため、ブラケットの低強度部の変形時には、低強度部が配置された車両前後方向の区間において、リヤサイドメンバを効率的に変形させることができる。
請求項3に記載の発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造は、請求項1又は請求項2において、前記ブラケットは、前記低強度部に対して車両後方に配置された前記高強度部を有する。
請求項3に記載の発明では、上記のように構成されているため、ブラケットの高強度部を介してリヤサイドメンバに伝達される衝突荷重を、低強度部が配置された車両前後方向の区間でのリヤサイドメンバの変形に利用することができる。これにより、リヤサイドメンバを効率的に変形させることができる。
請求項4に記載の発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項において、前記ブラケットは、前記バッテリに比し車両前後方向の寸法が小さく設定されると共に、前記バッテリに対して後端部寄りに配置されている。
請求項4に記載の発明では、ブラケットが上記のように寸法設定されているため、質量の増加を抑制できる。しかも、ブラケットが上記のようにバッテリに対して後端部寄りに配置されているため、バッテリの後端部に入力される衝突荷重をブラケットの高強度部を介してリヤサイドメンバに伝達する区間と、低強度部と共にリヤサイドメンバを変形させる区間とを、それぞれ車両のより後方側(車室から離れた側)に設定することができる。
請求項5に記載の発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項において、前記低強度部は、前記高強度部に比し車両前後方向の寸法が大きく設定されている。
請求項5に記載の発明では、上記のように構成されているため、リヤサイドメンバが変形し難い区間を短縮する一方、リヤサイドメンバが変形し易い区間を拡大することができる。これにより、クラッシュストロークの増加に寄与する。
以上説明したように、本発明に係る車両駆動用バッテリの取付構造では、車室の車両後方に配置されるバッテリの車両前後方向寸法が大きい場合でも、後突時のクラッシュストロークの確保と車室の変形量低減に寄与する。
本発明の実施形態に係る車両駆動用バッテリの取付構造が適用された自動車の車体後部の部分的な構成を示す平面図である。 図1に示される構成を車両左方側から見た状態で示す拡大側面図である。 図2の一部を拡大して示す拡大側面図である。 同自動車に対してバリアが後突した際の衝突荷重の入力経路について説明するための図2に対応した側面図である。 図2に示される構成を車両左方の若干斜め上方側から見た状態で示す斜視図である。 図4に示されるバリアの後突によって同自動車の車体後部が変形した状態を示す図5に対応した斜視図である。
以下、図1〜図6を用いて、本発明の実施形態に係る車両駆動用バッテリの取付構造10(以下、単に「取付構造10」と称する)について説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印LH、矢印UPは、車両の前方向(進行方向)、左方向、上方向をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向(車両幅方向)の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。
(構成)
図1及び図2に示されるように、本実施形態に係る取付構造10では、自動車(車両)12のキャビン(車室)14の車両後方に、当該自動車12を駆動するための電力を蓄える大容量のバッテリ16が配置(搭載)されている。この自動車12は、所謂プラグインハイブリッド車であるが、通常のハイブリッド車、電気自動車、燃料電池ハイブリッド車等に対しても本取付構造10を適用することができる。
この自動車12の車体後部の下部を構成するリヤアンダボデー18の左右両サイド部には、左右一対のリヤサイドメンバ20が配設されている。左右のリヤサイドメンバ20は、車両前後方向に延在しており、車両前後方向から見て矩形の閉断面形状をなしている。左右のリヤサイドメンバ20は、図示しないクロスメンバによって車両幅方向に連結されている。このクロスメンバは、左右のリヤサイドメンバ20と共に車体の骨格を構成している。
左右のリヤサイドメンバ20の後端部には、それぞれ車両上下方向及び車両幅方向に延在するロアバックパネル22が結合されると共に、当該ロアバックパネル22を介してクラッシュボックス24が結合されている。左右のクラッシュボックス24の後端部間には、車両幅方向に延在するリヤバンパリインフォースメント26が架け渡されている。また、左右のリヤサイドメンバ20の上端部間には、車両前後方向及び車両幅方向に延在するリヤフロアパネル28が架け渡されている。
左右のリヤサイドメンバ20の下部には、それぞれ図示しないリヤサスペンションを取り付けるための複数(ここでは3つ)のサスペンションブラケット30、32、34が、車両前後方向に間隔をあけて結合されている。また、左右のリヤサイドメンバ20の前端側の上面には、それぞれリヤシート(後席)が備えるリヤシートバック36のサイドヒンジ38が結合されている。サイドヒンジ38は、リヤシートバック36の骨格を構成するリヤシートバックフレーム40の左右のサイド部にそれぞれ配設されており、各上端部がリヤシートバックフレーム40の下端部に連結されている。
リヤシートバック36の車両後方でリヤフロアパネル28の上方には、ラゲージスペース42が設けられており、当該ラゲージスペース42には、前述したバッテリ16が配置されている。バッテリ16は、高さ寸法が小さい箱状に形成されたバッテリケース17を備えている。
バッテリケース17は、車両幅方向の寸法が左右のリヤサイドメンバ20間の寸法よりも若干大きく設定されており、車両上方から見た場合に、車両幅方向の両端部が左右のリヤサイドメンバ20に対して若干重なるように形成されている。また、このバッテリケース17は、車両前後方向の寸法が大きく設定されており、ラゲージスペース42の前端部付近から後端部付近にわたる領域に配置されている。具体的には、バッテリケース17の車両前後方向の寸法は、例えばラゲージスペース42の車両前後方向の寸法(リヤシートバック36の下端部からリヤフロアパネル28の後端部までの車両前後方向の寸法)の70%以上に設定されている。このバッテリケース17は、後突の衝突荷重が入力されることを想定して強度及び剛性が設定されている。このバッテリケース17の内側には、図示しないバッテリ本体(例えばリチウムイオン二次電池)が収容されている。
上記のバッテリケース17は、左右一対の前方ブラケット46及び左右一対のメインブラケット48を介して左右のリヤサイドメンバ20の上面に締結固定されている。左右の前方ブラケット46は、例えば金属板がプレス加工されることにより形成されたものであり、左右のリヤサイドメンバ20の上面とバッテリケース17の前端部の下面との間に配置されている。これらの前方ブラケット46は、スポット溶接等の手段により左右のリヤサイドメンバ20の上面に結合されている。バッテリケース17の前端部は、左右の前方ブラケット46の上面に載置されており、図示しないボルト及びナットを用いて左右の前方ブラケット46に締結固定されている。なお、左右の前方ブラケット46は、バッテリケース17に対して車両前方側への衝突荷重が入力された際には、塑性変形することにより、バッテリケース17の車両前方側への変位を許容するように構成されている。
左右の前方ブラケット46の上方で、バッテリケース17とリヤシートバック36との間には、車両上下方向及び車両幅方向に延在する板状のカバー50が設けられている。このカバー50は、上端部がバッテリケース17の前端部にボルト締結等の手段により固定されており、下端部が左右の前方ブラケット46の前端部にボルト締結等の手段により固定されている。このカバー50は、バッテリケース17を車両前方側から覆っている。
一方、メインブラケット48は、本発明に係る「ブラケット」に相当するものであり、バッテリケース17に対する車両幅方向の両外側において、左右のリヤサイドメンバ20の上方に配設されている。これらのメインブラケット48は、例えば金属板によって長尺状に形成されており、長手方向が車両前後方向に沿い且つ厚さ方向が車両上下方向に沿う姿勢で配置されている。左右のメインブラケット48は、バッテリケース17と比較して車両前後方向の寸法が十分に小さく(ここでは半分程度に)設定されており、バッテリケース17に対して後端部寄りに配置されている。つまり、左右のメインブラケット48の車両前後方向中央が、バッテリケース17の車両前後方向中央よりも車両後方側に位置している。
図3に示されるように、メインブラケット48は、車両前後方向に間隔をあけて並んだ複数(ここでは3つ)のメンバ締結部48A、48B、48Cと、車両前後方向においてメンバ締結部48A、48B、48Cの間に位置する複数(ここでは2つ)のケース締結部48D、48Eとを備えている。これらのメンバ締結部48A、48B、48C及びケース締結部48D、48Eは、リヤサイドメンバ20の上面に対して略平行に配置されている。
さらに、メインブラケット48は、メンバ締結部48Aの後端とケース締結部48Dの前端とを一体に接続した傾斜部48Fと、ケース締結部48Dの後端とメンバ締結部48Bの前端とを一体に接続した傾斜部48Gと、メンバ締結部48Bの後端とケース締結部48Eの前端とを一体に接続した傾斜部48Hと、ケース締結部48Eの後端とメンバ締結部48Cの前端とを一体に接続した傾斜部48Iとを備えている。傾斜部48F、48Hは、車両前方斜め下方へ向けて傾斜しており、傾斜部48G、48Iは、車両後方斜め下方へ向けて傾斜している。
メンバ締結部48A、48B、48Cは、車両前後方向の寸法が同等に設定されている。前方のケース締結部48Dは、メンバ締結部48A、48B、48Cよりも車両前後方向の寸法が十分に大きく設定されている。後方のケース締結部48Eは、前方のケース締結部48Dよりも車両前後方向の寸法が十分に小さく、且つ、メンバ締結部48A、48B、48Cよりも車両前後方向の寸法が若干大きく設定されている。また、傾斜部48F、48G、48H、48Iは、傾斜方向に沿った寸法が、メンバ締結部48A、48B、48Cの車両前後方向の寸法よりも小さく設定されている。但し、最も前方に位置する傾斜部48Fは、他の傾斜部48G、48H、48Iよりも傾斜方向に沿った寸法が大きく設定されている。なお、メインブラケット48の各部の寸法は、上記に限らず適宜変更可能である。
上記のケース締結部48D、48Eは、バッテリケース17の車両幅方向外側端部に設けられた締結フランジ17A(図1以外では図示省略)に対応している。締結フランジ17Aは、バッテリケース17の下端部から車両幅方向外側へ突出しており、ケース締結部48D、48Eの上面における車両幅方向内側部分に重ね合わされている。これらの締結フランジ17A及びケース締結部48D、48Eを貫通した複数のボルト(符号省略)がナット(図示省略)に螺合することにより、締結フランジ17Aすなわちバッテリケース17がケース締結部48D、48Eに締結固定されている。なお、本実施形態では、前方のケース締結部48Dが車両前後方向に並んだ各3個のボルト及びナットを用いて締結フランジ17Aに締結固定されており、後方のケース締結部48Eが、各1個のボルト及びナットを用いて締結フランジ17Aに締結固定されている。
一方、メンバ締結部48A、48B、48Cは、リヤサイドメンバ20の上面に設けられた固定座52、54、56に対応している。これらの固定座52、54、56は、リヤサイドメンバ20の一部を構成している。各固定座52、54、56は、例えば板金がプレス加工されることによりハット状に形成されており、各メンバ締結部48A、48B、48Cの下方にそれぞれ配置されている。最も前方の固定座52及びメンバ締結部48Aは、サスペンションブラケット32の上方に位置しており、前から二番目(ここでは後から二番目)の固定座54及びメンバ締結部48Bは、サスペンションブラケット34の上方に位置している。
各固定座52、54、56は、下端部に設けられたフランジがリヤサイドメンバ20の上面にスポット溶接等の手段により結合されている。これらの固定座52、54、56の上面には、メンバ締結部48A、48B、48Cがそれぞれ重ね合わされて載置されている。そして、各メンバ締結部48A、48B、48C及び各固定座52、54、56をそれぞれ貫通したボルト57(図3以外では符号省略:図2、図4〜6では図示省略)がナット(図示省略)に螺合することにより、各メンバ締結部48A、48B、48Cが各固定座52、54、56すなわちリヤサイドメンバ20に締結固定されている。つまり、メインブラケット48は、車両前後方向に間隔をあけて並んだ3点の締結点においてリヤサイドメンバ20に締結固定されている。
なお、本実施形態では、上記の固定座52、54、56を、リヤサイドメンバ20の一部として捉えているが、これに限らず、上記の固定座52、54、56を、本発明に係る「ブラケット」の一部として捉えてもよい。つまり、本発明に係る「ブラケット」が、メインブラケット48と、固定座52、54、56とによって構成されているものとして捉えてもよい。
上記構成のメインブラケット48では、図4において符号S1が付された区間に位置する部位が、高強度部48Sとされる一方、図4において符号S2が付された区間に位置する部位が、低強度部48Wとされている。高強度部48Sは、低強度部48Wの車両後方に配置されており、低強度部48Wは、高強度部48Sよりも車両前後方向の寸法が大きく設定されている。そして、このメインブラケット48は、各強度部48S、48Wの車両前後方向両端側、すなわち、低強度部48Wの車両前後方向両端側、及び高強度部48Sの車両前後方向両端側において、リヤサイドメンバ20に締結固定されている。
上記の低強度部48Wは、メンバ締結部48A、傾斜部48F、48G及びケース締結部48Dによって構成されており、高強度部48Sは、メンバ締結部48B、48C、傾斜部48H、48I及びケース締結部48Eによって構成されている。そして、低強度部48Wは、高強度部48Sに比して、車両前後方向の荷重(圧縮荷重)に対する強度が低く設定されている。
具体的には、低強度部48Wは、最も前方に位置する傾斜部48Fを含んでいる。この傾斜部48Fは、前述したように、他の傾斜部48G、48H、48Iよりも、傾斜方向に沿った寸法が大きく設定されている。このため、メインブラケット48に対して車両前後方向の荷重が作用した際には、傾斜部48Fとメンバ締結部48Aとの間に形成された屈曲部58(図3、図5、図6参照)、及び、傾斜部48Fとケース締結部48Dとの間に形成された屈曲部60(図3、図5、図6参照)に応力が集中する。その結果、これらの屈曲部58、60を起点として低強度部48Wが変形するように構成されている。つまり、これらの屈曲部58、60は、低強度部48Wの変形起点部(脆弱部)とされている。
なお、本実施形態では、低強度部48Wに設けられた屈曲部58、60が、低強度部48Wの変形起点部とされているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、低強度部48Wに、孔、切欠、溝、ノッチ又は稜線等を形成することにより変形起点部を設定してもよく、変形起点部の構成は適宜変更することができる。
また、本実施形態では、上記の区間S1、S2において、左右のリヤサイドメンバ20の下部には、サスペンションブラケット32、34が結合されており、これらのサスペンションブラケット32、34には、図示しないリヤサスペンションが取り付けられる。このため、リヤサスペンション及びサスペンションブラケット32、34との関係により、左右のリヤサイドメンバ20は、低強度部48Wが配置された区間S2に位置する部位が、高強度部48Sが配置された区間S1に位置する部位に比し、車両前後方向の荷重に対して変形し易くなっている。なお、左右のリヤサイドメンバ20において、区間S2に位置する部位に、プレス孔等の変形起点部を設定し、当該部位を弱体化する構成にしてもよい。
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記構成の取付構造10では、自動車12のキャビン14の車両後方に、当該自動車12を駆動するためのバッテリ16が配置されている。このバッテリ16のバッテリケース17は、車両前後方向の寸法が大きく設定されており、ラゲージスペース42の前端部付近から後端部付近にわたる広い領域に配置されている。このため、自動車12の後突時には、図4に示されるように、左右のリヤサイドメンバ20に衝突荷重F1が入力されるのみならず、バッテリ16に対しても衝突荷重F2が直接入力されることがある。なお、図4では、自動車12に対して衝突試験用のバリア62(図4以外では図示省略)が後突した状態が図示されている。
上記のような場合、バッテリ16に入力される衝突荷重F2の一部がメインブラケット48に設けられた高強度部48Sを介してリヤサイドメンバ20に伝達される(図4の矢印F3、F4参照)。これにより、バッテリ16に対する入力を低減することができる。しかも、バッテリ16に対する入力により、メインブラケット48に設けられた低強度部48Wが、図6に示されるように屈曲部58、60を起点として変形すると、当該低強度部48Wが配置された車両前後方向の区間S2において、左右のリヤサイドメンバ20が車両前後方向に変形し易くなる。これにより、当該区間S2においてリヤサイドメンバ20を車両前後方向に変形(軸圧縮変形)させることができるので、クラッシュストロークの確保に寄与する。しかも、バッテリ16の車体に対する車両前方側への変位を高強度部48Sによって抑制することができるので、キャビン14の変形量低減に寄与し、後席乗員の生存空間の確保が可能になる。
上記の効果について補足すると、例えばメインブラケット48の全体が高強度に設定されている場合、バッテリ16が配置された車両前後方向の区間では、リヤサイドメンバ20が車両前後方向に変形し難くなるため、クラッシュストロークが減少する。このような場合、キャビン14の変形を抑制するために、リヤサイドメンバ20やリヤエンド(クラッシュボックス24、リヤバンパリインフォースメント26等)を補強する必要が生じる。
また、メインブラケット48の全体が高強度に設定され、メインブラケット48自体が変形し難くなると、バリア62からの衝突荷重F2がバッテリ16からキャビン14へと伝達される。この場合、バッテリ16に対する入力が大きくなると共に、キャビン14に対する入力が大きくなるため、バッテリ16やキャビン14を補強する必要も生じる。以上のようなことから、自動車12の製造コスト及び質量が増加する原因になるが、本実施形態ではこのような問題を回避することができる。
また例えば、メインブラケット48の全体が低強度に設定されている場合、バッテリ16に入力される衝突荷重F2によってメインブラケット48が大きく変形することにより、バッテリ16の車両前方への変位量が増加する。その結果、バッテリ16がリヤシートバック36に対して車両後方から干渉する可能性があるため、後席乗員の生存空間を確保する観点で問題が生じる。
この点、本実施形態では、メインブラケット48の一部である低強度部48Wを変形させてバッテリ16を前方へ移動させることでクラッシュストロークを確保する一方、メインブラケット48の一部である高強度部48Sによってバッテリ16の車体に対する車両前方側へ変位を抑制する。これにより、後席乗員の生存空間を良好に確保することが可能になる。
また、本実施形態では、リヤサイドメンバ20は、車両前後方向において、メインブラケット48の低強度部48Wが配置された区間S2に位置する部位が、高強度部48Sが配置された区間S1に位置する部位に比し、車両前後方向の荷重に対して変形し易くなっている。このため、低強度部48Wの変形時には、低強度部48Wが配置された車両前後方向の区間S2において、リヤサイドメンバ20を効率的に変形させることができる。
しかも、高強度部48Sが配置された車両前後方向の区間S1では、リヤサイドメンバ20の変形を抑制することができる。これにより、バッテリ16に対する入力を、高強度部48Sを介してリヤサイドメンバ20に効率的に伝達することができるので、バッテリ16に対する入力を効率的に低減することができる。
さらに、本実施形態では、メインブラケット48の高強度部48Sが低強度部48Wに対して車両後方に配置されている。このため、高強度部48Sを介してリヤサイドメンバ20に伝達される衝突荷重F3、F4を、低強度部48Wが配置された車両前後方向の区間S2でのリヤサイドメンバ20の変形に利用することができる。これにより、リヤサイドメンバ20を効率的に変形させることができる。
また、本実施形態では、メインブラケット48は、バッテリ16に比し車両前後方向の寸法が小さく設定されるため、質量の増加を抑制できる。しかも、このメインブラケット48がバッテリ16に対して後端部寄りに配置されているため、バッテリ16の後端部に入力される衝突荷重F2をブラケット48の高強度部48Sを介してリヤサイドメンバ20に伝達する区間S1と、低強度部48Wと共にリヤサイドメンバ20を変形させる区間S2とを、それぞれ車両のより後方側(キャビン14から離れた側)に設定することができる。これにより、例えば、区間S2でのリヤサイドメンバ20の変形によるエネルギ吸収の影響がキャビン14に及ぶことを抑制できる。
また、低強度部48Wが高強度部48Sに比し車両前後方向の寸法を大きく設定されているため、リヤサイドメンバ20が変形し難い区間S1を短縮する一方、リヤサイドメンバ20が変形し易い区間S2を拡大することができる。これにより、クラッシュストロークの増加に寄与する。
<実施形態の補足説明>
なお、上記実施形態において、自動車12の後突時におけるメインブラケット48の車両前後方向の変形ストロークを、バッテリ16とリヤシートバック36との間の隙間における車両前後方向の寸法と同等以下に設定してもよい。これにより、後突時にバッテリ16がリヤシートバック36と干渉することを防止又は抑制できるので、後席乗員の生存空間の確保に一層寄与する。
また、上記実施形態では、本発明に係るブラケットとしてのメインブラケット48が、低強度部48Wと高強度部48Sとをそれぞれ1つずつ備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、ブラケットが、低強度部及び高強度部の両方又は一方を複数備えた構成にしてもよい。つまり、本発明に係るブラケットは、車両前後方向に間隔をあけて並んだ3点以上の固定点(例えばボルト及びナットによる締結点)においてリヤサイドメンバに固定されると共に、上記3点以上の固定点又はその近傍において車両前後方向に区切られる複数の区間のうち、少なくとも一の区間で他の区間に比し強度が低下(又は増加)したものであればよい。
また、上記実施形態では、本発明に係るブラケットとしてのメインブラケット48が、リヤサイドメンバ20の上面に締結固定された構成にしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えば左右のリヤサイドメンバの間にバッテリが配置される場合には、バッテリの左右の側部に固定された左右のブラケットが、左右のリヤサイドメンバにおける車両幅方向内側の側面に固定される構成にしてもよい。
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは勿論である。
10 車両駆動用バッテリの取付構造
14 キャビン(車室)
16 バッテリ
20 リヤサイドメンバ
48 メインブラケット(ブラケット)
48S 高強度部
48W 低強度部
S1 高強度部が配置された区間
S2 低強度部が配置された区間

Claims (5)

  1. 車室の車両後方に配置されたバッテリケースと、
    車体後部のサイド部に設けられ、車両前後方向に延在するリヤサイドメンバと、
    前記バッテリケースに固定されると共に、車両前後方向に並んだ低強度部と高強度部とを有し、前記低強度部及び前記高強度部における車両前後方向の各両端側で前記リヤサイドメンバに固定され、前記低強度部が前記高強度部に比し車両前後方向の荷重に対する強度を低く設定されたブラケットと、
    を備えた車両駆動用バッテリの取付構造。
  2. 前記リヤサイドメンバは、車両前後方向において、前記低強度部が配置された区間に位置する部位が、前記高強度部が配置された区間に位置する部位に比し、車両前後方向の荷重に対して変形し易くなっている請求項1に記載の車両駆動用バッテリの取付構造。
  3. 前記ブラケットは、前記低強度部に対して車両後方に配置された前記高強度部を有する請求項1又は請求項2に記載の車両駆動用バッテリの取付構造。
  4. 前記ブラケットは、前記バッテリに比し車両前後方向の寸法が小さく設定されると共に、前記バッテリに対して後端部寄りに配置されている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両駆動用バッテリの取付構造。
  5. 前記低強度部は、前記高強度部に比し車両前後方向の寸法が大きく設定されている請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両駆動用バッテリの取付構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10601008B2 (en) 2018-03-22 2020-03-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5870992B2 (ja) * 2013-12-25 2016-03-01 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
JP6519554B2 (ja) * 2016-08-24 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 車両後部構造
JP7067334B2 (ja) * 2018-07-18 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 車両後部構造
WO2020128565A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 Arcelormittal Front floor reinforcement structure for a vehicle having a battery pack in the tunnel
KR20210143358A (ko) * 2020-05-19 2021-11-29 현대자동차주식회사 전기차량용 차체

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001097149A (ja) * 1999-09-29 2001-04-10 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用バッテリの搭載構造
JP2001341567A (ja) * 2000-06-02 2001-12-11 Nissan Motor Co Ltd シート取付構造
JP2007253933A (ja) * 2006-02-27 2007-10-04 Toyota Motor Corp 蓄電パックの車載構造
JP2013035435A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Mazda Motor Corp 車両の電源装置支持構造
JP2013107541A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Toyota Motor Corp 車両用電池搭載構造

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3792640B2 (ja) * 2002-11-12 2006-07-05 本田技研工業株式会社 燃料電池システムの車体配置構造
JP4649849B2 (ja) 2004-03-02 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 蓄電機構の取付構造
JP4694278B2 (ja) * 2005-04-28 2011-06-08 本田技研工業株式会社 バッテリユニット構造
JP5034699B2 (ja) 2007-06-13 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
WO2009031331A1 (ja) * 2007-09-06 2009-03-12 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha 電気自動車
JP4946969B2 (ja) * 2008-05-16 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 電源装置の保護構造
CN102245417B (zh) * 2009-06-25 2015-04-29 丰田自动车株式会社 混合动力汽车的车辆结构
JP5434860B2 (ja) * 2010-09-17 2014-03-05 トヨタ車体株式会社 電池パックの車両搭載構造
US8952565B2 (en) * 2010-11-10 2015-02-10 Flex-Cable Deflection containing electrical conductor
JP5411235B2 (ja) 2011-11-15 2014-02-12 本田技研工業株式会社 自動車の車体下部構造
JP6035916B2 (ja) 2012-07-05 2016-11-30 スズキ株式会社 車体後部構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001097149A (ja) * 1999-09-29 2001-04-10 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用バッテリの搭載構造
JP2001341567A (ja) * 2000-06-02 2001-12-11 Nissan Motor Co Ltd シート取付構造
JP2007253933A (ja) * 2006-02-27 2007-10-04 Toyota Motor Corp 蓄電パックの車載構造
US20090166116A1 (en) * 2006-02-27 2009-07-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Structure mounting an electricity storage pack on a vehicle
JP2013035435A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Mazda Motor Corp 車両の電源装置支持構造
JP2013107541A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Toyota Motor Corp 車両用電池搭載構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10601008B2 (en) 2018-03-22 2020-03-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack

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