JP4935112B2

JP4935112B2 - 蓄電パックの車載構造

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Publication number: JP4935112B2
Application number: JP2006053225A
Authority: JP
Inventors: 信昭木谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: WO2007100118A1; US20090226806A1; CN101395022B; CN101395022A; JP2007230329A; US8037960B2; DE112007000474T5; DE112007000474B4

Description

本発明は、蓄電パックの車載構造に関する。

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、電動機とその他の駆動源とを組み合わせたいわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されてきている。このような自動車においては、電動機にエネルギである電気を供給するための蓄電機器が搭載される。蓄電機器としては、たとえば、繰り返し充放電が可能なニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、またはリチウムイオン電池などに代表される二次電池やキャパシタなどが用いられる。蓄電機器は、ケースに収容されて蓄電パックとして車体に搭載される。

特開平６−２７０６９４号公報においては、バッテリキャリアのフランジの前部上面に、フロントブラケットがボルトでロッカに固定されており、バッテリキャリアのフランジの後部上面にはリアブラケットがボルトでロッカに固定されている電気自動車のバッテリキャリア支持構造が開示されている。このバッテリキャリア支持構造には、ロッカーインナーの下壁部の車体前後方向中間部に折れビートが形成されている。ロッカの後部は、この折れビートを折曲部として下方へ折れ曲がるようになっている。前側のボルトの滑り荷重は、後側のボルトの滑り荷重よりも小さくなっている。このバッテリキャリア支持構造によれば、車体前方からの衝撃力が作用した場合に、フロントサイドメンバのエネルギ吸収負担量を低減することができると開示されている。

特開２００４−２６２４１３号公報においては、バッテリが連結され、これらをフロアパネル上に固定するステイに複数の長孔を設けることにより、ステイに上下方向の強度が維持されたまま、前後方向の強度のみが所定に脆弱な脆弱部を形成したバッテリの取付構造が開示されている。このバッテリの取付構造は、衝突時に傾斜部にガイドされて車体前方の跳ね上げられたスペアタイヤが、バッテリの後部に激突した場合には、脆弱部でステイが変形されるように形成されている。このバッテリの取付構造によれば、衝突時に跳ね上げられたスペアタイヤの衝突によるバッテリの破損を防止することができると開示されている。また、ステイに形成される長穴に代えて、後端が開放した長穴をフランジに設けてスライド機構を構成してもよいと開示されている。

特開平７−８１４３１号公報においては、バッテリフレームのサイドフレームがボルトとナットプレートによって固定され、サイドメンバのボルトの挿通孔の前側と後側に前側スリット部と後側スリット部が形成されたバッテリフレーム固定部構造が開示されている。サイドメンバの内部にはサイドフレームの後部に対応する位置からサイドメンバの後端にレインホースが挿通されている。レインホースの前端はボルトを挿通孔に挿通してサイドメンバに固定されている。レインホースの挿通孔の後部にはスリットが形成されている。この電気自動車のバッテリフレームの固定構造によれば、車体重量増加を抑えて、衝突時のバッテリフレームの移動を阻止できると開示されている。

特開平７−１１７４９０号公報においては、バッテリキャリアのフランジに取付孔が穿設され、取付孔にボルトが挿通されている電気自動車のバッテリ支持構造が開示されている。バッテリキャリアは、ボルトによって所定の締付け力でロッカに取付けられている。バッテリキャリアのフランジには取付孔に隣接して薄肉部が形成されている。このバッテリ支持構造によれば、車体に支持されるバッテリキャリアの支持部位の剛性を向上するとともにバッテリキャリアの持つ運動エネルギを吸収することができると開示されている。

特開平６−１１５３６１号公報においては、バッテリキャリアのフランジに、車体前後方向へ沿って互いに連通しない複数の孔が穿設された電気自動車のバッテリ支持構造が開示されている。この電気自動車のバッテリ支持構造によれば、車体に支持されるバッテリキャリアの支持部位の剛性を向上し、また、バッテリキャリアの持つ運動エネルギをも吸収することができるバッテリ支持構造を得ることができると開示されている。
特開平６−２７０６９４号公報特開２００４−２６２４１３号公報特開平７−８１４３１号公報特開平７−１１７４９０号公報特開平６−１１５３６１号公報

蓄電パックは、フロアパネルやサイドメンバなどの蓄電パックを支持するための支持部材に固定される。上記の特許文献には、車体の前後方向から衝撃が加えられた場合に、その衝撃の量を吸収するように形成された蓄電パックの車載構造が開示されている。上記の特許文献においては、蓄電パックを支持する部材が曲がったり、間隔をあけて形成された孔に対してボルトが挿通され、挿通孔同士の間をボルトが破壊したりすることにより、衝突などの衝撃に対してエネルギを吸収するように形成されている。

ここで、たとえば、普通乗用車に対して小型の自動車が追突した場合においては、蓄電パックの支持部材が変形する。蓄電パックには、支持部材を介して衝撃が加わる。すなわち、蓄電パックには支持部材の変形により、二次的に衝撃が加わる。

これに対して、外部の高い位置からの衝撃の場合には、蓄電パックに直接的に衝撃が加わることがあり得る。たとえば、普通乗用車のトランクルームのフロアに蓄電パックが配置され、後側から大型の貨物自動車が追突した場合などにおいては、大型の貨物自動車が、直接的に蓄電パックに衝撃を与える場合がある。この場合には、蓄電パック自体が擦り潰されたり、押し潰されたりするように破壊されることが生じ得る。このように、外部の高い位置からの衝撃が加わった場合に、蓄電パックを十分に保護することができないという問題がある。

本発明は、蓄電パックに対して外部の高い位置からの衝撃が加わった場合に、蓄電パックが損傷することを抑制した蓄電パックの車載構造を提供することを目的とする。

本発明に基づく蓄電パックの車載構造は、蓄電パックを支持するための支持部材を備える。上記蓄電パックは、上記支持部材の上側に第１ビスによって固定されている。上記蓄電パックは、後部座席よりも車両後側に配置されている。上記蓄電パックは、上記第１ビスを挿通するための第１ビス挿通穴を有する。上記第１ビス挿通穴は、閉じた形状を有する。上記第１ビス挿通穴は、第１開口部と、上記第１開口部よりも車両後側に配置された第２開口部と、上記第１開口部と上記第２開口部とを連通するように形成された連通部とを含む。上記第１開口部は、上記第１ビスの頭部よりも小さくなるように形成されている。上記第２開口部は、上記頭部よりも大きくなるように形成されている。上記蓄電パックは、上記蓄電パックに車両後側から衝撃が加わったときに、上記第１ビスの位置が上記第１開口部から上記第２開口部に移行することにより、車両前側に移動するように形成されている。上記蓄電パックは、上記第１ビスが上記第２開口部から抜けることにより、上記第１ビスによる固定が解除されるように形成されている。

上記蓄電パックは、階段状になるように形成された段差部を有する。上記第１ビス挿通穴は、上記段差部に形成されている。上記第２開口部は、少なくとも一部が上記第１開口部よりも高い部分に形成されている。

上記蓄電パックは、蓄電機器を内部に配置するためのケースを含む。上記ケースは、上記蓄電機器を載置するためのロアケースと、上記ロアケースに固定され、上記蓄電機器を覆うように形成されたアッパーケースとを含む。上記ロアケースおよび上記アッパーケースは、第３ビスによって互いに固定されている。上記第３ビスは、上記蓄電パックと上記支持部材とを固定しないように形成されている。

本発明によれば、蓄電パックに対して外部の高い位置からの衝撃が加わった場合に、蓄電パックが損傷することを抑制した蓄電パックの車載構造を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における蓄電パックの車載構造について説明する。本実施の形態における車載構造は、外部の高い位置からの衝撃が蓄電パックに加わったときに、蓄電パックを離脱させるための衝撃緩和手段が蓄電パックに形成されている。

二次電池やキャパシタ等の蓄電機器は、ケースに収容されて自動車に搭載される。本発明においては、ケースと、ケースに収容された蓄電機器とを含む機器を蓄電パックという。蓄電パックには、その他の内部構成部品が含まれていても構わない。その他の内部構成部品としては、たとえば、冷却ダクトや冷却ファンなどの蓄電機器を冷却するための冷却装置や電力を変換する電気機器などが含まれる。

図１は、本実施の形態における電池パックの部分の概略断面図である。図１は、車体の後部を示す。本実施の形態における自動車は、いわゆるセダンタイプの自動車である。自動車は、ボディ６１を備える。ボディ６１は平面視したときにほぼ四角形になるように形成されている。ボディ６１は、後面６１ａを有する。車体の後部には後輪６０が配置されている。矢印９９は、車体の前方向を示す。

本実施の形態においては、蓄電パックとしての電池パック１が、車体の後部に配置されている。電池パック１は、ケース２０を備える。ケース２０の内部には、蓄電機器としての蓄電池が配置されている。本実施の形態におけるケース２０は、鉄で形成されている。蓄電機器のケースは、この形態に限られず、任意の材料で形成することができる。

本実施の形態における自動車は、電池パック１を支持するように形成された支持部材を備える。支持部材は、サイドメンバ（サイドフレーム）５０を含む。サイドメンバ５０は、車体の本体の一部を構成する。サイドメンバ５０は、車体の幅方向の両側に配置されている。サイドメンバ５０は、車体の前後方向に延びるように形成されている。

サイドメンバ５０の上面には、フロア部材５２が配置されている。フロア部材５２は、板状に形成されている。フロア部材５２は、車体の幅方向の両側に配置されたサイドメンバ５０同士の間を跨ぐように配置されている。マウント５５，５６は、フロア部材５２の表面に配置されている。

電池パック１は、前側の端部がマウント５５およびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。電池パック１は、後側の端部が、マウント５６およびフロア部材５２を介して、サイドメンバ５０に支持されている。

本実施の形態においては、ビスのうちボルトを用いて各部材を固定している。ボルトの固定構造としてはナットを用いてもよいし、ボルトの頭部と反対側の部材のビス穴にネジを形成してもよい。

電池パック１の前側の端部においては、第１ビスとしてのボルト７５，７６によって電池パック１がマウント５５に固定されている。マウント５５は、車体の幅方向に延びるように形成されている。マウント５５は、２個のサイドメンバ５０を橋渡すように形成されている。マウント５５は、ボルト７４によってサイドメンバ５０に固定されている。

電池パック１の後側の端部においては、電池パック１の脚部２７が、ボルト７１によってマウント５６に固定されている。脚部２７は、電池パック１の後側の端部において、幅方向の両側に形成されている。脚部２７は、電池パック１の本体からサイドメンバ５０の上側まで延びるように形成されている。本実施の形態における脚部２７は、長手方向が車体の幅方向とほぼ平行になるように形成されている。

図２に、本実施の形態における電池パックの概略斜視図を示す。図３に、本実施の形態における電池パックの分解斜視図を示す。電池パック１のケース２０は、箱型に形成されている。ケース２０は、アッパーケース２１とロアケース２２とを含む。ロアケース２２は、脚部２７を有する。脚部２７は、外側の端部にビス穴３１を有する。

ロアケース２２の上面には、蓄電機器としての蓄電池２５が配置されている。本実施の形態における蓄電池２５は、複数の電池セル２５ａを含む。電池セル２５ａは、積層するように並べて配置されている。アッパーケース２１は、蓄電池２５を覆うように形成されている。

図１から図３を参照して、アッパーケース２１は、前側の端部にビス穴３２，３３を有する。ロアケース２２は、前側の端部にビス穴３４，３５を有する。ビス穴３２とビス穴３４とは対応する位置に配置されている。ビス穴３３とビス穴３５とは対応する位置に配置されている。本実施の形態においては、ビス穴３２とビス穴３４とで電池パック１の一の第１ビス挿通穴が形成されている。一の第１ビス挿通穴は、幅方向の両端部に形成されている。また、ビス穴３３とビス穴３５とで電池パック１の他の第１ビス挿通穴が形成されている。他の第１ビス挿通穴は、幅方向のほぼ中央部分に形成されている。

ビス穴３２，３４にボルト７５が配置されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが固定されるとともに、電池パック１がマウント５５に固定される。また、ビス穴３３，３５にボルト７６が配置されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが固定されるとともに、電池パック１がマウント５５に固定される。

アッパーケース２１は、後側の端部にビス穴３６を有する。ロアケース２２は、後側の端部にビス穴３６に対応するように形成されたビス穴３７を有する。ビス穴３６とビス穴３７とに、第３ビスとしてのボルト７３が配置されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが互いに固定される。ボルト７３は、電池パック１とサイドメンバ５０とを固定していない。

図４に、本実施の形態における電池パックの車載構造の第２の概略断面図を示す。図４は、車体を鉛直方向に延びる面で切断したときの概略断面図である。後部座席６２の後側には、パーティションパネル６３が配置されている。パーティションパネル６３により、居住室とトランクルーム６４とが仕切られている。本実施の形態における電池パック１は、トランクルーム６４に配置されている。電池パック１は、マウント５５，５６の上面に配置されている。電池パック１は、後部座席６２の後側に配置されている。

サイドメンバ５０は、上側に膨らむように形成されたキックアップ部５０ａを有する。電池パック１は、キックアップ部５０ａに配置されている。電池パック１は、側方から見たときにほぼ水平になるように支持されている。

本実施の形態における自動車は、電池パック１と電気的に接続された導線２６を備える。導線２６は、サイドメンバ５０に対する電池パック１の固定が解除されたときにおいても撓みが生じる長さを有する。

図５に、本実施の形態における支持部材の概略分解斜視図を示す。本実施の形態における支持部材は、サイドメンバ５０、クロスメンバ５１およびフロア部材５２を含む。クロスメンバ５１は、サイドメンバ５０同士を互いに固定するように形成されている。フロア部材５２は、板状に形成されている。フロア部材５２は、サイドメンバ５０およびクロスメンバ５１の上面に配置されている。

本実施の形態における支持部材は、マウント５５，５６を含む。マウント５５，５６は、フロア部材５２の上面に固定されている。マウント５５は、ビスを固定するように形成されたビス挿通穴５５ａを有する。マウント５６は、ビスを固定するように形成されたビス挿通穴５６ａを有する。

本実施の形態において、サイドメンバ５０は、溶接によってクロスメンバ５１に固定されている。フロア部材５２は、溶接によってサイドメンバ５０に固定されている。マウント５５，５６は、溶接によってフロア部材５２に固定されている。

図６に、本実施の形態における電池パックの脚部の拡大概略平面図を示す。脚部２７の先端には、ボルト７１を挿通するためのビス穴３１を有する。ビス穴３１は、開口部３１ａと、移動部３１ｂとを有する。電池パックが車体に固定される際には、ボルト７１の軸（ねじが形成されている棒状の部分）が、開口部３１ａに配置された状態で固定される。

開口部３１ａは、平面形状が円形に形成されている。開口部３１ａは、ボルト７１の軸よりも径が大きくなるように形成されている。開口部３１ａは、ボルト７１の頭部（たとえば六角柱の形状の部分）よりも径が小さくなるように形成されている。移動部３１ｂは、車体の後側に向かって延びるように形成されている。移動部３１ｂは、直線状に形成されている。移動部３１ｂは、幅がボルト７１の軸の径よりも小さくなるように形成されている。

図７に、本実施の形態における電池パックの前部の第１の拡大概略平面図を示す。アッパーケース２１のビス穴３２は、開口部３２ａ、連通部３２ｂおよび開口部３２ｃを有する。ビス穴３２は、車体の前後方向と平行な長手方向を有する。ビス穴３２は、車体の前後方向に延びるように形成されている。開口部３２ｃは、開口部３２ａよりも衝撃が加わったときに電池パック１が移動する向きと反対側に配置されている。開口部３２ｃは、開口部３２ａよりも後側に配置されている。

ビス穴３２は、閉じた形状を有する。ビス穴３２は、いずれの部分も電池パックの外側に連通しないように形成されている。ロアケースのビス穴３４は、形状がビス穴３２とほぼ同じ形状に形成されている（図３参照）。

開口部３２ａは、ボルト７５の軸よりも径が大きくなるように形成されている。連通部３２ｂは、ボルト７５の軸の径よりも幅が小さくなるように形成されている。電池パックが車体に固定されるときには、開口部３２ａにボルト７５の軸が配置される。

図８に、本実施の形態における電池パックの前部の第２の拡大概略平面図を示す。ビス穴３２の開口部３２ｃは、ボルト７５の頭部よりも径が大きくなるように形成されている。開口部３２ｃは、ボルト７５が通り抜けるように形成されている。

図９に、本実施の形態における電池パックの前部の第３の拡大概略平面図を示す。電池パックのアッパーケース２１のビス穴３３は、開口部３３ａおよび移動部３３ｂを有する。ビス穴３３は、車体の前後方向と平行な長手方向を有する。

開口部３３ａは、ボルト７６の軸よりも径が大きくなるように形成されている。開口部３３ａは、ボルト７６の頭部よりも径が小さくなるように形成されている。電池パックが車体に固定されるときには、開口部３３ａにボルト７６の軸が配置される。

図１０に、本実施の形態における電池パックの前部の第４の拡大概略平面図を示す。移動部３３ｂは、ボルト７６の軸の径よりも幅が小さくなるように形成されている。移動部３３ｂは、車体の前後方向に延びるように形成されている。

ビス穴３３は、閉じた形状を有する。ビス穴３３は、いずれの部分も電池パックの外側に連通しないように形成されている。ロアケースのビス穴３５は、ビス穴３３とほぼ同じ形状に形成されている（図３参照）。

図１から図３、図９および図１０を参照して、本実施の形態におけるアッパーケース２１は、薄肉部２１ａを有する。薄肉部２１ａは、薄肉部２１ａの周りの部分よりも厚さが薄くなるように形成されている。本実施の形態においては、薄肉部２１ａは、ビス穴３３の移動部３３ｂの端部を取り囲むように形成されている。

本実施の形態における薄肉部２１ａは、ボルト７６の軸が移動部３３ｂの端部に配置されたときに、ボルト７６の頭部よりも径が大きくなるように形成されている。すなわち、薄肉部２１ａは、平面視したときに、ボルト７６の頭部よりも大きくなるように形成されている。薄肉部２１ａは、電池パックに加わる衝撃により、ボルトの頭部により破壊されるように形成されている。

図３を参照して、アッパーケース２１と同様に、ロアケース２２は、ビス穴３５の周りに薄肉部２２ａを有する。薄肉部２２ａは、アッパーケース２１の薄肉部２１ａの形状に対応するように形成されている。薄肉部２２ａは、アッパーケース２１の薄肉部２１ａとほぼ同じ形状を有する。

図４を参照して、本実施の形態においては、矢印８５に示すように電池パック１に対して外部の高い位置からの衝撃が加わった場合を想定する。たとえば、本実施の形態における自動車に、大型の貨物自動車が後側から追突した場合を想定する。大型貨物自動車がフロア部材５２の上面よりも高い位置に配置されたバンパを有する場合がある。このような場合には、電池パック１に対して直接的に衝撃が加わる。

図１から図３を参照して、このような外部の高い位置からの衝撃が加わった場合には、矢印９９に示す車体の前側に向かって電池パック１が移動する。これに対して、サイドメンバ５０に固定されたマウント５５，５６は移動しない。すなわち、ボルト７４は移動しない。また、マウント５５，５６に固定されたボルト７１，７５，７６は移動しない。

図１、図２および図６を参照して、電池パック１の後側の端部においては、脚部２７が矢印９９に示す車体の前側に向かって移動する。このとき、脚部２７のビス穴３１は、移動部３１ｂがボルト７１の軸によって押し広げられる。ボルト７１は、ビス穴３１から抜ける。すなわち、ボルト７１による固定が解除される。

図１、図２および図７を参照して、電池パック１の前側のビス穴３２においては、電池パック１が矢印９９に示す向きに移動する。ビス穴３２の連通部３２ｂは、ボルト７５の軸により押し広げられる。図８に示すように、ボルト７５は開口部３２ｃに移動する。開口部３２ｃは、ボルト７５の頭部よりも大きくなるように形成されているため、ボルト７５が開口部３２ｃを通り抜ける状態になる。

図１、図２および図９を参照して、電池パック１の前側のビス穴３３においては、電池パック１が矢印９９に示す向きに移動する。ビス穴３３の移動部３３ｂは、ボルト７６の軸により押し広げられる。図１０に示すように、ボルト７６は、移動部３３ｂのほぼ端部まで移動する。ボルト７６は、薄肉部２１ａが形成されている領域の内部に移動する。

図１１に、電池パックに対して外部の高い位置からの衝撃が加わったときの概略断面図を示す。図１１は、図４に対応する概略断面図である。電池パック１は、矢印８９に示すようにほぼ水平方向に移動した後に、矢印９０に示す向きにほぼ鉛直方向に移動する。

このときに、図１、図２および図６から図１０を参照して、ボルト７１は、脚部２７から離れる。ボルト７５は、ビス穴３２の開口部３２ｃから抜ける。ボルト７６は、アッパーケース２１に形成された薄肉部２１ａおよびロアケース２２に形成された薄肉部２２ａを破壊しながらケース２０から抜ける。

図１１を参照して、アッパーケース２１およびロアケース２２は、ボルト７３により互いに固定された状態を維持する。電池パック１は、マウント５５，５６から離脱することにより、衝撃のエネルギが吸収され、電池パック１の損傷を抑制することができる。また、本実施の形態においては、電池パック１がトランクルーム１に配置されているため、居住室内に電池パック１が侵入することを回避できる。

本実施の形態における導線２６は、電池パック１がマウント５５，５６から離脱しても撓むように十分な長さを有する。この構成により、外部の高い位置からの衝撃が加わったときに、導線２６が断線されてしまうことを抑制できる。

本実施の形態における電池パックの車載構造においては、電池パックに対して外部の高い位置からの衝撃が加わったときに、電池パックが支持部材から離脱するように形成されている。このため、電池パックが支持部材に固定されたままの状態で、電池パックが破壊されてしまうことを抑制できる。電池パックが支持部材に固定された状態で、電池パックが擦り切れ状に破壊されたり押し潰されたりすることを抑制できる。また、電池パックが支持部材から離脱することにより、電池パックに対する衝撃エネルギの一部を吸収して、電池パックの破損を抑制することができる。

一方で、電池パックに加わる外部の高い位置からの衝撃が小さなときには、電池パックは移動しないように支持部材に固定されている。たとえば、小型の自動車が追突してサイドメンバが変形する程度の衝撃の場合には、電池パックが離脱しないように固定されている。または、たとえば自動車が建造物に衝突して、トランクルームに載置されている重量物が電池パックに衝突した場合などの衝撃に対しては、電池パックが離脱しないように固定されている。

ボルト７５，７６，７１は、電池パックに対する所定の外部の高い位置からの衝撃の大きさに対して締付けトルクを決定する。また、脚部２７に形成されたビス穴３１の移動部３１ｂの幅、ケースの前部に形成されたビス穴３２の連通部３２ｂの幅、およびケースの前部に形成されたビス穴３３の移動部３３ｂの幅は、電池パック１を移動させるべき外部の高い位置からの衝撃の大きさに対応して設定する。移動部３１ｂ，３３ｂおよび連通部３２ｂは、それぞれの幅がボルトの軸の径よりも大きくなるように形成されていても構わない。

図１から図３、および図７から図１０を参照して、本実施の形態における電池パック１は、一の第１ビス挿通穴として、ケース２０にビス穴３２，３４が形成されている。ビス穴３２，３４は、前側に形成された第１開口部と、後側に形成された第２開口部と、第１開口部および第２開口部を連通するように形成された連通部とを有する。また、本実施の形態における電池パックは、他の第１ビス挿通穴としてビス穴３３，３５が形成され、ビス穴３３，３５の周りに薄肉部２１ａ，２２ａが形成されている。これらうちいずれかの構成により、外部の高い位置からの衝撃が加わったときに電池パックがサイドメンバから離脱する固定機構を提供することができる。

本実施の形態においては、第１開口部および第２開口部を有する第１ビス挿通穴、または、開口部、移動部および移動部の先端の周りに薄肉部を有する第１ビス挿通穴が形成されているが、この形態に限られず、いずれか一方の構成が採用されていても構わない。

さらに、第１ビス挿通穴は、これらの形態に限られず、電池パックが移動した後に、第１ビスによる固定が解除されるように形成されていればよい。たとえば、第１ビス挿通穴が平面形状が円形の開口部を含み、開口部の周りに薄肉部が形成されていても構わない。

図１２に、本実施の形態における他の電池パックの前部の概略平面図を示す。この電池パックは、第１ビス挿通穴の周りに薄肉部が形成されている。電池パックは、アッパーケース２３を含む。アッパーケース２３は、第１ビス挿通穴としてのビス穴３０を含む。ビス穴３０は、平面形状が円形に形成されている。アッパーケース２３は、薄肉部２３ａを含む。薄肉部２３ａは、第１ビスとしてのボルト７６が移行するための車両の前後方向に延びる移行領域およびボルト７６が電池ケースから抜けるための破壊領域を有する。本実施の形態における破壊領域は、平面形状が円形に形成されている。移行領域の幅は、ボルト７６の軸の径よりも小さくなるように形成されている。破壊領域は、ボルト７６の頭部よりも大きくなるように形成されている。

本実施の形態における他の電池パックにおいては、電池パックに外部の高い位置からの衝撃が加わったときに、電池パックが車両前側に移動すると共に薄肉部２３ａの移行領域がボルト７６により裂かれる。この後に、薄肉部２３ａの破壊領域がボルト７６により破壊されることにより、ボルト７６による電池パックの固定が解除される。

また、本実施の形態においては、蓄電パックの後側の脚部に、一部が外側に連通する、いわゆる開いた形状のビス穴が形成されているが、この形態に限られず、電池パックに外部の高い位置からの衝撃が加わったときに、固定が解除される任意の構成を採用することができる。たとえば、蓄電パックの脚部は、所定の衝撃以上の力が加わったときに、脚部自体が折れるように形成されていても構わない。

さらに、本実施の形態における第１ビス挿通穴は、電池パックの前側に形成されているが、この形態に限られず、任意の方向に形成することができる。たとえば、蓄電パックの側方に第１ビス挿通穴が形成されていても構わない。第１ビス挿通穴などのビス穴の延びる方向は、想定される衝撃が加わる方向とほぼ平行に形成されることが好ましい。

（実施の形態２）
図１３および図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態２における蓄電パックの車載構造について説明する。本実施の形態における蓄電パックの車載構造は、蓄電パックの前側の端部において、ビスにより固定される部分の構造が実施の形態１と異なる。

図１３に、本実施の形態における電池パックの前部の概略斜視図を示す。矢印９９は、車体の前側を示す。本実施の形態における電池パックは、ケース４５を含む。ケース４５は、アッパーケース４６およびロアケース４７を有する。ケース４５は、前側の端部において、凹部４５ａを有する。凹部４５ａは、それぞれのボルトが配置される部分に形成されている。

凹部４５ａの底部には、段差部４５ｂが形成されている。段差部４５ｂは、断面形状が階段状になるように形成されている。段差部４５ｂは、後側が高くなるように形成されている。凹部４５ａの底面には、第１ビス挿通穴としてのビス穴４８が形成されている。ビス穴４８は、車体の前後方向に長手方向を有するように形成されている。ビス穴４８は、想定される衝撃力の方向に延びるように形成されている。

図１４（ａ）に、本実施の形態における電池パックの前部の第１の拡大概略平面図を示す。ビス穴４８は、前側に形成された第１開口部としての開口部４８ａと後側に形成された第２開口部としての開口部４８ｃとを含む。ビス穴４８は、開口部４８ａと開口部４８ｃとが連通するように形成された連通部４８ｂを有する。

開口部４８ｃは、段差部４５ｂに形成されている。開口部４８ｃは、段差部４５ｂを跨ぐように形成されている。開口部４８ｃは、少なくとも一部が、開口部４８ａよりも高い部分に形成されている。開口部４８ａは、ボルト７２の軸が挿通するように形成されている。開口部４８ａは、ボルト７２の頭部が挿通しないように形成されている。

図１４（ｂ）に、本実施の形態における電池パックの前部の第２の拡大概略平面図を示す。開口部４８ｃは、ボルト７２の頭部が挿通するように形成されている。さらに、本実施の形態においては、座金７９が固定に用いられている。開口部４８ｃの幅は、座金７９の径よりも大きくなるように形成されている。すなわち、開口部４８ｃは、座金７９が挿通するように形成されている。

図１４（ａ）を参照して、本実施の形態における電池パックの車載構造においては、後側から外部の高い位置からの衝撃が電池パックに加わったときに、矢印９９に示す向きに電池パックが移動する。電池パックは、ほぼ水平方向に移動する。

図１４（ｂ）を参照して、平面視したときに、開口部４８ｃの内側にボルト７２および座金７９が配置される。ボルト７２および座金７９は、開口部４８ｃを通り抜ける。ボルト７２および座金７９の一部は、ケース４５の裏側に配置され、ケース４５から離れた状態になる。このように、本実施の形態においては、電池パックが移動したときにボルトの固定をより確実に解除することができる。

本実施の形態における段差部は、階段状になるように形成されているが、この形態に限られず、第２開口部の少なくとも一部が第１開口部よりも高い位置に配置されていれば構わない。たとえば、段差部は、角を有さないように断面形状が山形に形成され、山形の頂部にビスの頭部が挿通する開口部が形成されていても構わない。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

（実施の形態３）
図１５から図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態３における蓄電パックの車載構造について説明する。本実施の形態における蓄電パックの車載構造は、電池パックの前部の構造が実施の形態１と異なる。

図１５に、本実施の形態における電池パックの部分の概略断面図を示す。電池パック１の前側の端部において、幅方向の両側にはビス穴３２が形成されている。ビス穴３２にボルト７５が配置されることにより、電池パック１の前側の端部がマウント５５に固定されることは実施の形態１と同様である。

本実施の形態における電池パック１は、前側の端部において、第３ビスとしてのボルト７７を有する。ボルト７７は、アッパーケース２１およびロアケース２２を互いに固定するように形成されている。ボルト７７は、電池パック１とマウント５５とを固定しないように形成されている。

図１６に、本実施の形態における電池パックの概略斜視図を示す。また、図１６は、電池パックに衝撃が加わってサイドメンバから離脱したときの状態を示す。本実施の形態におけるケース２０は、ボルト７７を配置する部分が上側に突出するように形成されている。

アッパーケース２１は、前側の端部に上側に突出するように形成された突出部２１ｂを有する。ロアケース２２は、前側の端部に上側に突出するように形成された突出部２２ｂを有する。突出部２１ｂと突出部２２ｂとは、互いに対応する位置に配置されている。突出部２２ｂは、ボルト７７を固定するためのナットを内側に配置できるように形成されている。

図１７に、本実施の形態における電池パックの概略分解斜視図を示す。アッパーケース２１の突出部２１ｂには、平面形状が円形のビス穴３８が形成されている。ロアケース２２の突出部２２ｂには、平面形状が円形のビス穴３９が形成されている。ビス穴３８およびビス穴３９にボルト７７が配置されることにより、アッパーケース２１とロアケース２２とが互いに固定される。

電池パック１の後側の端部において、ボルト７３によりアッパーケース２１とロアケース２２とが互いに固定されていることは、実施の形態１と同様である。

本実施の形態における電池パック１は、サイドメンバに対する固定が解除されたときにおいても、前側の端部および後側の端部が、それぞれボルト７３，７７に固定されている。このため、アッパーケース２１およびロアケース２２が互いに固定された状態を維持することができ、電池パックの損傷をより確実に抑制することができる。

本実施の形態においては、電池パックがサイドメンバから離脱したときに、アッパーケースとロアケースとが固定された状態に維持する固定手段として、ケースの前部に凹凸部が形成され、この凹凸部にケースを固定するためのボルトとナットが配置されている。固定手段としてはこの形態に限られず、支持部材から蓄電パックが離脱してもケースが固定されるように形成されていれば構わない。たとえば、アッパーケースとロアケースとが蓄電ケースの両側の側部で固定されていても構わない。

（実施の形態４）
図１８から図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態４における蓄電パックの車載構造について説明する。本実施の形態における車載構造は、外部の高い位置からの衝撃が蓄電パックに加わったときに、蓄電パックを離脱させるための衝撃緩和手段が支持部材に形成されている。

図１８に、本実施の形態における電池パックの部分の概略断面図を示す。矢印９９は、車体の前側を示す。本実施の形態における蓄電パックとしての電池パック２は、ケース４０を含む。ケース４０は、アッパーケース４１およびロアケース４２を有する。ロアケース４２は、脚部２８を有する。脚部２８は、実施の形態１における脚部と同様の構成を有する。

本実施の形態における支持部材は、マウント５７を備える。マウント５７は、電池パック２の前部に配置されている。電池パック２は、前側の端部が第２ビスとしてのボルト７８により、マウント５７に固定されている。また、ボルト７８によりアッパーケース４１とロアケース４２とがマウント５７に固定されている。電池パック２は、後側の端部において、ボルト７３によりアッパーケース４１とロアケース４２とが互いに固定されている。

図１９に、本実施の形態における電池パックの概略分解斜視図を示す。アッパーケース４１の前側の端部には、ビス穴４１ａが形成されている。ビス穴４１ａは、平面形状が円形になるように形成されている。ロアケース４２は、前側の端部にビス穴４２ａを有する。ビス穴４２ａは、平面形状が円形になるように形成されている。ビス穴４２ａは、アッパーケース４１のビス穴４１ａに対応する位置に配置されている。

アッパーケース４１は、後側の端部にビス穴４１ｂを有する。ロアケース４２は、後側の端部にビス穴４２ｂを有する。ビス穴４２ｂは、ビス穴４１ｂに対応する位置に配置されている。

図１８および図１９を参照して、ケース４０の前側の端部において、ビス穴４１ａ，４２ａには、ボルト７８が配置されている。ケース４０の後側の端部において、ビス穴４１ｂ，４２ｂには、ボルト７３が配置されている。ボルト７３は、ロアケース４２の下面に配置されたナットと係合することにより固定されている。

図２０に、本実施の形態におけるマウントの概略斜視図を示す。マウント５７は、前側の端部に第２ビス挿通穴としてのビス穴５８を有する。ビス穴５８は、前後方向に延びるように形成されている。ビス穴５８は、ケース４０のビス穴４１ａ，４２ａに対応する位置に配置されている。

ビス穴５８は、開口部５８ａと移動部５８ｂとを有する。開口部５８ａの径は、ボルト７８の軸の径よりも大きくなるように形成されている。開口部５８ａの径は、ボルト７８の頭部の径よりも小さくなるように形成されている。移動部５８ｂの幅は、ボルト７８の軸の径よりも大きくなるように形成されている。移動部５８ｂは、端部が外部に開口している。

本実施の形態における支持部材は、マウント５７に固定されたリテーナ４３を含む。リテーナ４３は、マウント５７の電池パックと接する部分の裏側に配置されている。本実施の形態におけるリテーナ４３は、板状に形成されている。

図２１に、本実施の形態におけるマウントを裏側から見たときのリテーナの部分の拡大概略下面図を示す。本実施の形態におけるリテーナ４３は、破壊補助部を有する。破壊補助部は、リテーナ４３のボルトの軸を挿通するための挿通穴の両側に配置されている。本実施の形態における破壊補助部は、切欠き部４３ａを有する。破壊補助部は、孔部４３ｂを有する。切欠き部４３ａおよび孔部４３ｂは、それぞれが車体の前後方向に並ぶように配置されている。

本実施の形態におけるリテーナ４３は、金属で形成されている。破壊補助部としての切欠き部４３ａおよび孔部４３ｂは、電池パックが支持部材から離脱されるべき外部の高い位置からの衝撃の大きさに対応するように形成されている。

リテーナ４３は、中央部４３ｄと周辺部４３ｃとを有する。中央部４３ｄおよび周辺部４３ｃは、切欠き部４３ａおよび孔部４３ｂに仕切られている。中央部４３ｄには、ボルト７８を固定するためのナット４４が固定されている。ナット４４は、中央部分にボルトを挿通するための挿通穴４４ａを有する。中央部４３ｄは、ナット４４の挿通穴４４ａに対応するように、ボルト７８の軸を通すための挿通穴を有する。

リテーナ４３は、周辺部４３ｃがマウント５７に固定されている。本実施の形態においては、溶接によってリテーナ４３がマウント５７に固定されている。また、ナット４４は、溶接によってリテーナ４３に固定されている。

図１８を参照して、矢印８５に示すように電池パック２に外部の高い位置からの衝撃が加わった場合においては、電池パック２が車体の前側に向かって移動する。ケース４０の脚部２８は、マウント５６との固定が解除される。

図２２に、電池パックに外部の高い位置からの衝撃が加わったときの前側のマウントの拡大概略下面図を示す。電池パック２は、矢印９９に示す車体の前方向に移動する。リテーナは、破壊補助部の部分で破壊される。リテーナは、切欠き部４３ａおよび孔部４３ｂが形成された部分が破壊される。リテーナ４３においては、中央部４３ｄと周辺部４３ｃとの接続が破壊される。中央部４３ｄは、周辺部４３ｃから離れる。

リテーナの一部が破壊されることにより、電池パック２とマウント５７との固定が解除される。リテーナの周辺部４３ｃは、マウント５７に固定されたままの状態である。リテーナの中央部４３ｄは、電池パック２とともに離脱する。

本実施の形態においては、たとえば、トランクルームに電池パックが配置された自動車に大型貨物自動車が追突して、電池パックに外部の高い位置からの衝撃が生じた場合には、リテーナが破壊される。一方で、電池パックに加わる衝撃が小さなときには、リテーナは破壊されずに、電池パックは支持部材に固定されている。たとえば、小型の自動車が追突して支持部材が変形する程度の衝撃の場合には、電池パックが離脱しないように形成されている。または、たとえば自動車が建造物に衝突して、トランクルームに載置されている重量物が電池パックに衝突した場合などの衝撃に対しては、電池パックが離脱しないように固定されている。

このように、支持部材がリテーナを有し、外部の高い位置からの衝撃が加わったときにリテーナが破壊されるように形成されていることにより、衝撃が加わったときに、蓄電パックが支持部材から離脱して蓄電パックの破損を抑制することができる。

本実施の形態におけるリテーナは、破壊補助部として、切欠き部４３ａおよび孔部４３ｂを有する。破壊補助部として、切欠き部および孔部のうち、少なくとも一方が形成されていることにより、リテーナが破壊される部分を容易に特定することができ、リテーナをスムーズに破壊させることができる。または、リテーナを破壊させるべき衝撃力を容易に調整することができる。

破壊補助部としては、切欠き部または開口部に限られず、リテーナの破壊位置が特定されるように形成されていれば構わない。たとえば、切欠き部や開口部の代わりに厚さが薄くなる部分が形成されていても構わない。

また、本実施の形態における第２ビス挿通穴は、マウントの端部を切り欠いた形状を有するが、この形態に限られず、第２ビス挿通穴は、リテーナが破壊された後にリテーナの一部と蓄電パックとが一体的にマウントから離脱するように形成されていれば構わない。たとえば、第２ビス挿通穴は、マウントの幅方向のほぼ中央部分に形成され、閉じた形状を有する穴であっても構わない。

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１における電池パックの部分の第１の概略断面図である。実施の形態１における電池パックの概略斜視図である。実施の形態１における電池パックの概略分解斜視図である。実施の形態１における電池パックの部分の第２の概略断面図である。実施の形態１における支持部材の概略分解斜視図である。実施の形態１におけるロアケースの脚部の拡大概略平面図である。実施の形態１における電池パックの前部の第１の拡大概略平面図である。実施の形態１における電池パックの前部の第２の拡大概略平面図である。実施の形態１における電池パックの前部の第３の拡大概略平面図である。実施の形態１における電池パックの前部の第４の拡大概略平面図である。実施の形態１における電池パックの部分の第３の概略断面図である。実施の形態１における他の電池パックの前部の拡大概略平面図である。実施の形態２における電池パックの前部の拡大概略斜視図である。（ａ）は実施の形態２における電池パックの前部の第１の拡大概略平面図であり、（ｂ）は第２の拡大概略平面図である。実施の形態３における電池パックの部分の概略断面図である。実施の形態３における電池パックの概略斜視図である。実施の形態３における電池パックの概略分解斜視図である。実施の形態４における電池パックの部分の概略断面図である。実施の形態４における電池パックの概略分解斜視図である。実施の形態４における前側のマウントの概略斜視図である。実施の形態４における前側のマウントのリテーナの部分の拡大概略下面図である。実施の形態４においてリテーナが破壊されたときのマウントの拡大概略下面図である。

符号の説明

１，２電池パック、２０ケース、２１，２３アッパーケース、２１ａ薄肉部、２１ｂ突出部、２２ロアケース、２２ａ，２３ａ薄肉部、２２ｂ突出部、２５蓄電池、２５ａ電池セル、２６導線、２７，２８脚部、３０〜３９ビス穴、３１ａ，３２ａ，３３ａ開口部、３１ｂ，３３ｂ移動部、３２ｂ連通部、３２ｃ開口部、４０ケース、４１アッパーケース、４１ａ，４１ｂビス穴、４２ロアケース、４２ａ，４２ｂビス穴、４３リテーナ、４３ａ切欠き部、４３ｂ孔部、４３ｃ周辺部、４３ｄ中央部、４４ナット、４４ａ挿通穴、４５ケース、４５ａ凹部、４５ｂ段差部、４６アッパーケース、４７ロアケース、４８ビス穴、４８ａ開口部、４８ｂ連通部、４８ｃ開口部、５０サイドメンバ、５０ａキックアップ部、５１クロスメンバ、５２フロア部材、５５〜５７マウント、５５ａビス穴、５６ａビス穴、５８ビス穴、５８ａ開口部、５８ｂ移動部、６０後輪、６１ボディ、６１ａ後面、６２後部座席、６３パーティションパネル、６４トランクルーム、７１〜７８ボルト、７９座金、８５，８９，９０，９９矢印。

Claims

蓄電パックを支持するための支持部材を備え、
前記蓄電パックは、前記支持部材の上側に第１ビスによって固定され、
前記蓄電パックは、後部座席よりも車両後側に配置され、
前記蓄電パックは、前記第１ビスを挿通するための第１ビス挿通穴を有し、
前記第１ビス挿通穴は、閉じた形状を有し、
前記第１ビス挿通穴は、第１開口部と、
前記第１開口部よりも車両後側に配置された第２開口部と、
前記第１開口部と前記第２開口部とを連通するように形成された連通部と
を含み、
前記第１開口部は、前記第１ビスの頭部よりも小さくなるように形成され、
前記第２開口部は、前記頭部よりも大きくなるように形成され、
前記蓄電パックは、階段状になるように形成された段差部を有し、
前記第１ビス挿通穴は、前記段差部に形成され、
前記第２開口部は、少なくとも一部が前記第１開口部よりも高い部分に形成され、
前記蓄電パックは、前記蓄電パックに車両後側から衝撃が加わったときに、前記第１ビスの位置が前記第１開口部から前記第２開口部に移行することにより、車両前側に移動するように形成され、
前記蓄電パックは、前記第１ビスが前記第２開口部から抜けることにより、前記第１ビスによる固定が解除されるように形成された、蓄電パックの車載構造。
前記蓄電パックは、蓄電機器を内部に配置するためのケースを含み、
前記ケースは、前記蓄電機器を載置するためのロアケースと、
前記ロアケースに固定され、前記蓄電機器を覆うように形成されたアッパーケースと
を含み、
前記ロアケースおよび前記アッパーケースは、第３ビスによって互いに固定され、
前記第３ビスは、前記蓄電パックと前記支持部材とを固定しないように形成された、請求項１に記載の蓄電パックの車載構造。