JP2017124658A - バッテリの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体フレームを利用することなく、軽量な構造でフロアパネルにバッテリを強固に支持する。【解決手段】 車体後部のフロアパネル１６を下向きに凹ませたバッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅを挟むように、下向きに凹む第１凹部１９ｂを有する上部補強板１９と、上向きに凹む第２凹部２１ｂを有する下部補強板２１とが配置され、第１凹部１９ｂ、バッテリ支持壁１７ｅおよび第２凹部２１ｂは上下方向に重なり合う状態で溶接ｗ３され、上部補強板１９にバッテリ１８が固定具２３，２４により固定されるので、車体フレームを利用しない軽量な構造で重量物であるバッテリ１８を強固に支持することが可能となり、しかもバッテリ収納部１７が上部補強板１９および下部補強板２１で補強されることで車体後部の剛性が高められる。【選択図】 図４

Description

本発明は、車体後部のフロアパネルを下向きに凹ませたバッテリ収納部にバッテリを固定するバッテリの固定構造に関する。

前後方向に延びる車体フレームと車体側壁との間に下向きに凹む空間部を形成し、この空間部に配置したバッテリを、車体フレームおよび車体側壁間に架け渡した固定部材で上方から押さえて固定するものが、下記特許文献１により公知である。

また左右のリヤサイドフレームと、左右のリヤサイドフレームの前部間を接続するリヤクロスメンバと、左右のリヤサイドフレームの後部間を接続するリヤエンドクロスメンバとに囲まれたリヤフロアパンに下向きに凹む凹部を形成し、凹部に配置したバッテリをリヤクロスメンバおよびリヤエンドクロスメンバ間に架け渡した跨設メンバで上方から押さえて固定するものが、下記特許文献２により公知である。

またリヤフレームを上方から覆うフロアパネルの上面にバッテリを固定し、バッテリの重量をリヤフレームで支持するものが、下記特許文献３により公知である。

またクロスメンバを上方から覆うフロアパネルの上面にバッテリを固定し、バッテリの重量をクロスメンバで支持するものが、下記特許文献４により公知である。

特許第４０２９４４５号公報 特許第４７５２４８２号公報 実開平３−２５６号公報 特許第４２５９６９４号公報

ところで、上記特許文献１〜４に記載されたものは、何れも車体フレームを利用してバッテリを固定しているため、バッテリを設置する位置に制約が生じて設計自由度が低下する問題があった。そこで車体フレームを利用することなく、車体後部のフロアパネルを下向きに凹ませたバッテリ収納部にバッテリを固定することが考えられるが、車体フレームに比べて強度が低いフロアパネルではバッテリを強固に支持できない懸念がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車体フレームを利用することなく、軽量な構造でフロアパネルにバッテリを強固に支持することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体後部のフロアパネルを下向きに凹ませたバッテリ収納部のバッテリ支持壁を挟むように、下向きに凹む第１凹部を有する上部補強板と、上向きに凹む第２凹部を有する下部補強板とが配置され、前記第１凹部、前記バッテリ支持壁および前記第２凹部は上下方向に重なり合う状態で接合され、前記上部補強板にバッテリが固定具により固定されることを特徴とするバッテリの固定構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バッテリ収納部は前記バッテリ支持壁の底壁の車幅方向両端から上方に延びて前記フロアパネルに連なる一対の側壁を備え、前記第１凹部および前記第２凹部は溝状に形成されて車幅方向に延びることを特徴とするバッテリの固定構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記バッテリ支持壁は前記底壁の前端から上方に延びる前壁と、前記底壁の後端から後上方に延びる傾斜壁とを備え、前記下部補強板は上向きに凹む溝状に形成されて前後方向に延びる複数の第３凹部を備え、前記第１凹部、前記傾斜壁および前記第３凹部は上下方向に重なり合う状態で接合され、隣接する前記第３凹部間に形成されて前後方向に延びるビードの近傍に牽引フックが固定されることを特徴とするバッテリの固定構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記上部補強板の前端は前記前壁の後面に接合され、前記前壁および前記底壁の角部と前記上部補強板との間に閉断面の空間が形成されることを特徴とするバッテリの固定構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記下部補強板の前端は前記前壁の前面に接合され、前記前壁および前記底壁の角部と前記下部補強板との間に閉断面の空間が形成されることを特徴とするバッテリの固定構造が提案される。

なお、実施の形態の荷室フロアパネル１６は本発明のフロアパネルに対応し、実施の形態の凹部１９ｂは本発明の第１凹部に対応し、実施の形態の凹部２１ｂは本発明の第２凹部に対応し、実施の形態の凹部２１ｃは本発明の第３凹部に対応し、実施の形態の固定ロッド２３および押さえ板２４は本発明の固定具に対応する。

請求項１の構成によれば、車体後部のフロアパネルを下向きに凹ませたバッテリ収納部のバッテリ支持壁を挟むように、下向きに凹む第１凹部を有する上部補強板と、上向きに凹む第２凹部を有する下部補強板とが配置され、第１凹部、バッテリ支持壁および第２凹部は上下方向に重なり合う状態で接合され、上部補強板にバッテリが固定具により固定されるので、車体フレームを利用しない軽量な構造で重量物であるバッテリ強固に支持することが可能となり、しかもバッテリ収納部が上部補強板および下部補強板で補強されることで車体後部の剛性が高められる。

また請求項２の構成によれば、バッテリ収納部はバッテリ支持壁の底壁の車幅方向両端から上方に延びてフロアパネルに連なる一対の側壁を備え、第１凹部および第２凹部は溝状に形成されて車幅方向に延びるので、バッテリの重量を底壁から側壁を介してフロアパネルに効率的に伝達して支持することができる。

また請求項３の構成によれば、バッテリ支持壁は底壁の前端から上方に延びる前壁と、底壁の後端から後上方に延びる傾斜壁とを備え、下部補強板は上向きに凹む溝状に形成されて前後方向に延びる複数の第３凹部を備え、第１凹部、傾斜壁および第３凹部は上下方向に重なり合う状態で接合され、隣接する第３凹部間に形成されて前後方向に延びるビードの近傍に牽引フックが固定されるので、牽引時に牽引フックから下部補強板に入力される荷重をバッテリ支持壁の傾斜壁および上部補強板に分散して強固に支持することができる。

また請求項４の構成によれば、上部補強板の前端は前壁の後面に接合され、前壁および底壁の角部と上部補強板との間に閉断面の空間が形成されるので、バッテリ収納部の強度を効果的に高めることができる。

また請求項５の構成によれば、下部補強板の前端は前壁の前面に接合され、前壁および底壁の角部と下部補強板との間に閉断面の空間が形成されるので、バッテリ収納部の強度を効果的に高めることができる。

自動車の車体後部の上面図。 図１の２方向矢視図。 図２からバッテリを取り除いた状態を示す図。 図２の４−４線断面図。 図２の５方向矢視図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１に示すように、自動車の左右両側部に沿って前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１，１１の後端に、前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１２，１２の前端が接続され、左右のリヤサイドフレーム１２，１２の前後方向中間部間が車幅方向に延びるリヤクロスメンバ１３で接続されるとともに、左右のリヤサイドフレーム１２，１２の後端部の上方位置間が車幅方向に延びるリヤエンドクロスメンバ１４で接続される。リヤクロスメンバ１３よりも前方の左右のリヤサイドフレーム１２，１２間がリヤフロアパネル１５で接続され、リヤクロスメンバ１３よりも後方の左右のリヤサイドフレーム１２間が荷室フロアパネル１６で接続される。荷室フロアパネル１６の後半部には下向きに凹むバッテリ収納部１７が形成され、このバッテリ収納部１７に車載の電気機器に電力を供給する直方体状のバッテリ１８が固定される。

図２〜図５に示すように、バッテリ収納部１７は、略水平方向な底壁１７ａと、底壁１７ａの前端から上方に起立して荷室フロアパネル１６に接続される前壁１７ｂと、底壁１７ａの後端から後上方に傾斜する傾斜壁１７ｃと、底壁１７ａ、前壁１７ｂおよび傾斜壁１７ｃの車幅方向両端を接続して上方に起立し、上端が荷室フロアパネル１６に接続される左右の側壁１７ｄ，１７ｄとを備える。バッテリ収納部１７の底壁１７ａ、前壁１７ｂおよび傾斜壁１７ｃはバッテリ１８を支持するバッテリ支持壁１７ｅ（図４参照）を構成する。

バッテリ支持壁１７ｅの上面を補強する上部補強板１９は、前端を車幅方向に沿って上向きに折り曲げた前部固定部１９ａと、前後方向中間部を車幅方向に沿って下向きに凹ませた二つの溝状の凹部１９ｂ，１９ｂと、後側の凹部１９ｂの後方を車幅方向に沿って上向きに凹ませた一つの溝状の凹部１９ｃと、この凹部１９ｃの後方に車幅方向に沿うように形成された後部固定部１９ｄとを備える。二つの凹部１９ｂ，１９ｂは本発明の第１凹部を構成する。上部補強板１９の上面には、前後一対のバッテリ支持ブラケット２０，２０が溶接される。

バッテリ支持壁１７ｅの下面を補強する下部補強板２１は、前端を車幅方向に沿って上向きに折り曲げた前部固定部２１ａと、前後方向中間部を車幅方向に沿って上向きに凹ませた二つの溝状の凹部２１ｂ，２１ｂと、この凹部２１ｂ，２１ｂの後方を前後方向に沿って上向きに凹ませた三つの溝状の凹部２１ｃ…と、車幅方向両側縁に沿って離散的に設けられた複数の側部固定部２１ｄ…とを備える。二つの凹部２１ｂ，２１ｂのうちの後側の凹部２１ｂは本発明の第２凹部を構成し、三つの凹部２１ｃ…は本発明の第３凹部を構成する。さらに、下部補強板２１は後端から上方に起立する後壁２１ｅ（図４参照）を備えており、その後壁２１ｅはバッテリ収納部１７の後壁を構成する。

バッテリ支持壁１７ｅの前壁１７ｂの後面および前面に、それぞれ上部補強板１９の前部固定部１９ａおよび下部補強板２１の前部補強部２１ａが三重に重ね合わされて溶接ｗ１される。バッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃの上面および下面に、それぞれ上部補強板１９の後部固定部１９ｄおよび下部補強板２１の三つの溝状の凹部２１ｃ…の前後方向中間部が三重に重ね合わされて溶接ｗ２される。バッテリ支持壁１７ｅの底壁１７ａの上面および下面に、それぞれ上部補強板１９の前側の凹部１９ｂおよび下部補強板２１の後側の凹部２１ｂが三重に重ね合わされて溶接ｗ３される。そしてバッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃの上面および下面に、それぞれ上部補強板１９の後側の凹部１９ｂおよび下部補強板２１の三つの凹部２１ｃ…の前部が三重に重ね合わされて溶接ｗ４される。

またバッテリ支持壁１７ｅの底壁１７ａの上面および下面に下部補強板２１の前側の凹部２１ｂが二重に重ね合わされて溶接ｗ５される。バッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃに下部補強板２１の三つの凹部２１ｃ…の後部が二重に重ね合わされて溶接ｗ６される。そしてバッテリ支持壁１７ｅの底壁１７ａおよび傾斜壁１７ｃの上面および下面に、それぞれ上部補強板１９の車幅方向両側縁および下部補強板２１の側部固定部２１ｄ…が三重に重ね合わされて、あるいは下部補強板２１の側部固定部２１ｄ…だけが二重に重ね合わされて溶接ｗ７される。

このようにしてバッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅの上面および下面に上部補強板１９および下部補強板２１が溶接ｗ１〜ｗ７されると、上部補強板１９の前部固定部１９ａの下端の角部とバッテリ支持壁１７ｅの角部との間に車幅方向に延びる閉断面の空間α（図４参照）が区画され、下部補強板２１の前部固定部２１ａの下端の角部とバッテリ支持壁１７ｅの角部との間に車幅方向に延びる閉断面の空間βが区画される（図４参照）。

直方体状のバッテリ１８は、その長手方向を車幅方向に沿わせた状態で上部補強板１９の上面にトレー２２を介して載置され、着脱自在に固定される。すなわち、上部補強板１９の溶接した前後一対のバッテリ支持ブラケット２０，２０に形成した係止孔に、Ｊ字状の固定ロッド２３，２３の屈曲した下端を係止し、バッテリ１８の上面に当接する押さえ板２４の前後端を貫通する固定ロッド２３，２３の上端にナット２５，２５を螺合することで、バッテリ１８およびトレー２２が上部補強板１９に押し付けられて固定される。

下部補強板２１の後壁２１ｅの後面にリヤエンドプレート２６（図４参照）が重ね合わされ、後壁２１ｅおよびリヤエンドプレート２６の上端はリヤエンドクロスメンバ１４に接続される。下部補強板２１の後部下面から後壁２１ｅに跨がるように、棒材を屈曲させた牽引フック２７が溶接される。牽引フック２７の前部は、下部補強板２１の前後方向にひ延びる三つの凹部２１ｃ…の間に形成された二つにビード２１ｆ，２１ｆに挟まれた位置に溶接され（図５参照）、牽引フック２７の後部は下部補強板２１の後壁２１ｅの後面に溶接される（図４参照）。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

荷室フロアパネル１６を下向きに凹ませたバッテリ収納部１７に重量物であるバッテリ１８を搭載するにあたり、バッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅを上部補強板１９および下部補強板２１で上下から挟んで補強したので、バッテリ支持壁１７ｅの強度を高めてバッテリ１８を強固に支持することができる。

特に、車幅方向に延びて下向きに凹む上部補強板１９の前側の溝状の凹部１９ｂと、車幅方向に延びて上向きに凹む下部補強板２１の後側の溝状の凹部２１ｂとを、バッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅに上下方向に重ね合わせて溶接ｗ３し、上部補強板１９の上面にバッテリ１８を固定ロッド２３，２３および押さえ板２４を介して固定するので、車体フレームを利用しない軽量な構造で重量物であるバッテリ１８を強固に支持することが可能となり、しかもバッテリ収納部１７を上部補強板１９および下部補強板２１で補強することで車体後部の剛性を高めることができる。

またバッテリ収納部１７はバッテリ支持壁１７ｅの車幅方向両端から上方に延びる一対の側壁１７ｄ，１７ｄを備えており、しかも上部補強板１９の溝状の凹部１９ｂ，１９ｂおよび下部補強板２１の溝状の凹部２１ｂ，２１ｂは車幅方向に延びるので、バッテリ１８の重量をバッテリ支持壁１７ｅから側壁１７ｄ，１７ｄを介して荷室フロアパネル１６に効率的に伝達して支持することができる。

またバッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅの前壁１７ｂおよび底壁１７ａ間の角部と上部補強板１９とに挟まれるように閉断面の空間αが形成され、かつ前記角部と下部補強板２１とに挟まれるように閉断面の空間βが形成されるので、バッテリ収納部１７の強度を一層効果的に高めることができる。

またバッテリ収納部１７のバッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃの上面および下面には、上部補強板１９の車幅方向に延びる後側の溝状の凹部１９ｂと、下部補強板２１の前後方向に延びる三つの溝状の凹部２１ｃ…が重なり合う状態で溶接ｗ４されるので、バッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃの強度が高められる。そして傾斜壁１７ｃの後部の強度は、三つの溝状の凹部２１ｃ…が溶接ｗ６されることで更に高められ、三つの溝状の凹部２１ｃ…間に位置する二つのビード２１ｆ，２１ｆ間に牽引フック２７が固定されるので、牽引時に牽引フック２７から下部補強板２１に入力される荷重をバッテリ支持壁１７ｅの傾斜壁１７ｃおよび上部補強板１９に分散して強固に支持することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、上部補強板１９の凹部１９ｂ，１９ｂ，１９ｃの数や、下部補強板２１の凹部２１ｂ，２１ｂ，２１ｃ…の数は実施の形態に限定されず、適宜変更可能である。

１６ 荷室フロアパネル（フロアパネル）
１７ バッテリ収納部
１７ｂ 前壁
１７ｃ 傾斜壁
１７ｄ 側壁
１７ｅ バッテリ支持壁
１８ バッテリ
１９ 上部補強板
１９ｂ 凹部（第１凹部）
２１ 下部補強板
２１ｂ 凹部（第２凹部）
２１ｃ 凹部（第３凹部）
２１ｆ ビード
２３ 固定ロッド（固定具）
２４ 押さえ板（固定具）
２７ 牽引フック
α 空間
β 空間

Claims (5)

1. 車体後部のフロアパネル（１６）を下向きに凹ませたバッテリ収納部（１７）のバッテリ支持壁（１７ｅ）を挟むように、下向きに凹む第１凹部（１９ｂ）を有する上部補強板（１９）と、上向きに凹む第２凹部（２１ｂ）を有する下部補強板（２１）とが配置され、前記第１凹部（１９ｂ）、前記バッテリ支持壁（１７ｅ）および前記第２凹部（２１ｂ）は上下方向に重なり合う状態で接合され、前記上部補強板（１９）にバッテリ（１８）が固定具（２３，２４）により固定されることを特徴とするバッテリの固定構造。
2. 前記バッテリ収納部（１７）は前記バッテリ支持壁（１７ｅ）の底壁（１７ａ）の車幅方向両端から上方に延びて前記フロアパネル（１６）に連なる一対の側壁（１７ｄ）を備え、前記第１凹部（１９ｂ）および前記第２凹部（２１ｂ）は溝状に形成されて車幅方向に延びることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの固定構造。
3. 前記バッテリ支持壁（１７ｅ）は前記底壁（１７ａ）の前端から上方に延びる前壁（１７ｂ）と、前記底壁（１７ａ）の後端から後上方に延びる傾斜壁（１７ｃ）とを備え、前記下部補強板（２１）は上向きに凹む溝状に形成されて前後方向に延びる複数の第３凹部（２１ｃ）を備え、前記第１凹部（１９ｂ）、前記傾斜壁（１７ｃ）および前記第３凹部（２１ｃ）は上下方向に重なり合う状態で接合され、隣接する前記第３凹部（２１ｃ）間に形成されて前後方向に延びるビード（２１ｆ）の近傍に牽引フック（２７）が固定されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリの固定構造。
4. 前記上部補強板（１９）の前端は前記前壁（１７ｂ）の後面に接合され、前記前壁（１７ｂ）および前記底壁（１７ａ）の角部と前記上部補強板（１９）との間に閉断面の空間（α）が形成されることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリの固定構造。
5. 前記下部補強板（２１）の前端は前記前壁（１７ｂ）の前面に接合され、前記前壁（１７ｂ）および前記底壁（１７ａ）の角部と前記下部補強板（２１）との間に閉断面の空間（β）が形成されることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリの固定構造。

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