JP4940783B2 - 車両用バッテリパックの搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源として内燃機関と二次電池（バッテリパック）からの電力によって回転する駆動モータとを備えたハイブリット自動車における、車両用バッテリパックの搭載構造に関する。

近年、駆動源として内燃機関と、バッテリ（二次電池）からの電力によって回転する駆動モータとを備えたハイブリット自動車が実用化されている。ハイブリット自動車は、バッテリからの電力によって回転する駆動モータのみによって車両を駆動したり、内燃機関であるエンジンを駆動モータの回転によって適宜アシストして車両を駆動することができる。

ハイブリット自動車は、複数のバッテリセルを直列に接続したバッテリモジュールを、複数直列に接続して構成されたバッテリパックを搭載している。また、ハイブリット自動車は、エンジンに供給する燃料を貯えている燃料タンクも備えている。

このため、従来のハイブリット自動車では、車室空間の有効な利用や衝撃時の安全性確保などの観点から、フロアパネルの車室内側で後席シート（３列シートを有する車両では２列目のシート）の下側にバッテリパックを配置して、フロアパネルの車室外側で前記バッテリパックの下方に位置するようにして燃料タンクを配置するレイアウトが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２４３８８５号公報

ところで、前記特許文献１のような従来の車両（ハイブリット自動車）では、後席シート（２列目のシート）は車体前後方向にスライドさせるためのシートレールに取付治具を介して設置されている。このため、バッテリパックのメンテナンスや交換作業などを行う場合は、後部シートとシートレールを一旦取り外さないと作業者がバッテリパックにアクセスできず、作業性が悪かった。

また、前記特許文献１のような従来の車両では、燃料タンクの上側にフロアパネルが位置しているので、燃料タンクの上部に設けている燃料ポンプのメンテナンスや交換作業などを行う場合、一旦燃料タンクを車両から取り外す必要があり、作業性が悪かった。特に、車両が４ＷＤ車やＦＲ車の場合は、燃料タンクを取り外す際に後輪側に連結されたプロペラシャフトも併せて車両から取り外す必要があり、より作業性が悪かった。

そこで、本発明は、バッテリパックのメンテナンスや交換作業などを作業性よく行うことができ、更に、燃料タンクの燃料ポンプのメンテナンスや交換作業なども作業性よく行うことができる車両用バッテリパックの搭載構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係る車両用バッテリパックの搭載構造は、駆動輪を駆動する駆動モータに電力を供給するためのバッテリパックと、車両後方へ向かって上方へ上がる段差部を有するフロアパネルと、前記段差部の上側に配置されたシートと、該シートのシートクッションの前面下部側を回転支点して前記シートを車両前方へ跳ね上げる跳ね上げ機構と、前記段差部の下側に前部側が位置するように配置された燃料タンクと、前記燃料タンクの後部側上部に配置された燃料ポンプとを備え、前記段差部の上側で前記シートクッションの下側に前記バッテリパックを配置し、前記フロアパネルの前記バッテリパックの配置位置よりも車両後方側で、かつ前記燃料ポンプに対応する位置に閉塞自在な開口部を設けたことを特徴としている。

本発明に係る車両用バッテリパックの搭載構造によれば、跳ね上げ機構によりシートを車両前方側へ跳ね上げることによって、段差部に配置したバッテリパックに容易にアクセスすることが可能となるので、バッテリパックのメンテナンスや交換作業を作業性よく行うことができる。更に、フロアパネルのバッテリパックの配置位置よりも車両後方側で、かつ燃料ポンプに対応する位置に閉塞自在な開口部を設けたことにより、跳ね上げ機構によりシートを車両前方側へ跳ね上げることによって、車両から燃料タンクを取り外すことなく車室内側から開口部を通して燃料ポンプに容易にアクセスすることが可能となるので、燃料ポンプのメンテナンスや交換作業を作業性よく行うことができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用バッテリパックの搭載構造を適用した車両（図１では、３列シートを有するハイブリット自動車）を示す概略側面図、図２は、本発明の実施形態に係る車両用バッテリパックの搭載構造を適用した車両の後席シート（２列シート）付近を示す概略図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１、図２において、左側が車両前方側であり、右側が車両後方側である。

図１に示すように、この車両１は、前席シート（フロントシート）と、２列シート（以下、後席シートという）３と、３列シート４を有するハイブリット自動車であり、後席シート３の下方の車室内側に、駆動輪（本実施形態では後輪）を駆動する駆動モータＭに電力を供給するためのバッテリパック５と、後席シート３の下方の車室外側に、エンジン（不図示）に供給する燃料（例えばガソリン）を貯えている燃料タンク６が設置されている。

バッテリパック（車両用バッテリパック）５は、複数のバッテリセルを直列に接続したバッテリモジュールを、複数直列に接続して構成されたリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池である。バッテリパック５は車両幅方向に沿った直方体状に形成されている（図３参照）。

図２に示すように、後席シート３は、シートクッション７とシートバック８を有し、リクライニング機構９によってシートバック８を車両前後方向に回動自在に支持している。また、この後席シート３のシートクッション７の前面下部は、フロア上パネル１０ａとの間に設置したシート取付金具１１ａによって回転自在に保持されており、後席シート３の後面下部は、シートロック部材１１ｂによってフロア上パネル１０ａにロック解除自在に保持されている。

よって、シートロック部材１１ｂによるフロア上パネル１０ａとの間のロック状態を解除することにより、シート取付金具１１ａを回転支点にして、シートバック８を車両前方側に倒してシートクッション７を持ち上げることにより、後席シート３を車両前方側へ跳ね上げた状態に折りたたむことができる（図４参照）。このように、本実施形態では、シート取付金具１１ａとシートロック部材１１ｂにより、後席シート３を車両前方側へ跳ね上げる跳ね上げ機構を構成している。

図２に示すように、後席シート３の車両前方側が位置するフロア上パネル１０ａとフロア下パネル１０ｂの部分は、前席シート２側から車両後方側へ向かって上方へ上がる傾斜面状の段差部１０ａ′，１０ｂ′が形成されており、後席シート３が前席シート２よりも一段高くなるようにしている。段差部１０ａ′，１０ｂ′の車両後方側は、後席シート３のシートクッション７の略中央部付近に位置しており、その車両後方側のフロア上パネル１０ａとフロア下パネル１０ｂは略水平状態に配置されている。

このように、本実施形態では、フロア上パネル１０ａとフロア下パネル１０ｂとで、フロアパネルが形成されている。なお、図２において、フロア下パネル１０ｂ（段差部１０ｂ′）に対して車両上方側（図２の上側）が車室内側であり、フロア下パネル１０ｂ（段差部１０ｂ′）に対して車両下方側（図２の下側）が車室外側である。

バッテリパック５は、前記傾斜面状の段差部１０ａ′，１０ｂ′の間に設けたバッテリ収納部１２に収納されている。バッテリ収納部１２は、段差部１０ａ′，１０ｂ′の間に形成されているので、フロア上パネル１０ａ上のシート取付金具１１ａが位置する付近からシートクッション７の中央位置付近に向けて斜め上方側（車体後方側）に傾斜するようにして形成されている。バッテリ収納部１２の奥側（車両前方側）には、挿入されたバッテリパック５のバッテリ側コネクタ部（不図示）に電気的に接続される車体側コネクタ部１３が設けられている。バッテリパック５の電力は、車体側コネクタ部１３に一端側が接続された導線１３ａを介して駆動モータＭ（図１参照）に供給される。

バッテリ収納部１２の車両後方側（シートクッション７の中央付近から車両後方側付近）に位置するフロア上パネル１０ａには、ヒンジ部１４を介して開閉自在なバッテリ取出し部１０ｃが設けられている。

燃料タンク６は、フロア下パネル１０ｂの車室外（車体底部）側で後席シート３の下方に位置する部分に取り付けられている。燃料タンク６は、その前部（車両前方側付近）がバッテリ収納部１２の下方に位置し、その後部（車両後方側付近）がバッテリ取出し部１０ｃの下方に位置するような大きさに形成されている。燃料タンク６内の車両後方側付近の上部には、燃料ポンプ１５が取り付けられている。また、段差部１０ｂ′の車両後方側のフロア下パネル１０ｂには、燃料ポンプ１５の位置に対応して開口部１０ｄが形成されており、この開口部１０ｄは取り外し自在な蓋１６によって通常時は閉塞されている。なお、燃料タンク６の車両前方側の上部は、段差部１０ｂ′と干渉しないように車両前方側に向けて下がるように少し傾斜している。

図３に示すように、バッテリ収納部１２内の車幅方向両側には、バッテリパック５をバッテリ収納部１２内に収納する際に案内するとともに、バッテリパック５の両側の縁部を保持するためのガイド部材１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けられている。なお、本実施形態における車両１はＦＲ車であり、図３に示すように、後輪側に連結されたプロペラシャフト１８を備えている。なお、符号１９はエンジン（不図示）からの排気ガスを排出するための排気管である。プロペラシャフト１８と排気管１９は、燃料タンク６の凹状に形成された略中央下部を通るようにして車両前後方向に配設されている。

次に、本実施形態におけるバッテリパック５の搭載構造について説明する。

バッテリパック５が車両１に搭載されている状態では、図２に示したように、後席シート３の車両前方側の下方に位置するフロア上パネル１０ａとフロア下パネル１０ｂの段差部１０ａ′，１０ｂ′の間に形成されたバッテリ収納部１２に、ガイド部１７ａ，１７ｂで案内されるようにして挿入先端側が斜め下側を向くようにしてバッテリパック５が挿入され、バッテリ側コネクタ部（不図示）が車体側コネクタ部１３に接続されている。この際、バッテリパック５の両側は、ガイド部材１７ａ，１７ｂによってガタツキなく保持されている。

そして、車両１に搭載されているバッテリパック５に対して、メンテナンスや交換作業を行う場合は、図４に示すように、先ず、シートロック部材１１ｂによるフロア上パネル１０ａとの間のロック状態を解除し、シート取付金具１１ａを回転支点にしてシートバック８を前方側に倒してシートクッション７を持ち上げ、後席シート３を前方側へ跳ね上げた状態に折りたたむ。

そして、バッテリ収納部１２の車両後方側の上部に設けたバッテリ取出し部１０ｃを、ヒンジ部１４を介して車両前方側に開くことにより、バッテリ収納部１２の車両後方側の上部が開口する。そして、バッテリ収納部１２の開口した車両後方側の上部からバッテリパック５を引き出すことにより、バッテリ側コネクタ部（不図示）と車体側コネクタ部１３との接続が解除され、ガイド部材１７ａ，１７ｂによって案内されながらバッテリ収納部１２からバッテリパック５が取り出される。

一方、バッテリパック５を車両１に搭載する場合は、前記した操作と逆に、後席シート３を前方側へ跳ね上げた状態で開いたバッテリ取出し部１０ｃからバッテリパック５をバッテリ収納部１２に挿入することにより、バッテリパック５はガイド部材１７ａ，１７ｂによって案内されながら車両前方側へ下がるように傾斜したバッテリ収納部１２の奥側に自重によって移動する。そして、最後に作業者がバッテリパック５を押し込んで、車体側コネクタ部１３にバッテリ側コネクタ（不図示）を接続させる。そして、図２に示したように、バッテリ取出し部１０ｃを閉じ、前方側へ跳ね上げていた後席シート３を後方側に倒して、シートロック部材１１ｂでフロア上パネル１０ａにロックする。

この際、バッテリパック５は、車両前方側へ下がるように傾斜しているバッテリ収納部１２に収納されることにより、バッテリパック５の自重が車体側コネクタ部１３に加わり、車体振動等が生じても車体側コネクタ部１３とバッテリ側コネクタ（不図示）との接続が良好に保持される。

このように、本実施形態におけるバッテリパック５の搭載構造によれば、段差部１０ａ′，１０ｂ′の間に設けたバッテリ収納部１２に収納したバッテリパック５を、後席シート３を前方側へ跳ね上げた状態に折りたたむだけで、バッテリ収納部１２の車両後方側のバッテリ取出し部１０ｃから容易に取り出すことができるので、バッテリパック５のメンテナンスや交換作業を作業性よく行うことができる。

また、図５に示すように、後席シート３を前方側へ跳ね上げた状態でバッテリ取出し部１０ｃを開けて、バッテリ取出し部１０ｃの下方に位置する開口部１０ｄの蓋１６を取り外すことにより、作業者は車室内側（図５の上方側）から開口部１０ｄを通して燃料タンク６の燃料ポンプ１５に容易にアクセスすることができるので、燃料タンク６、プロペラシャフト１８、排気管１９などを取り外すことなく燃料ポンプ１５のメンテナンスや交換作業を車室内側から作用性よく行うことができる。

更に、図６（ａ）に示すように、バッテリ収納部１２の両側のガイド部材１７ａ（他方のガイド部材１７ｂ側も同様である）の車両前方側の内側に固定手段としての傾斜した係合片２０を設けたり、図６（ｂ）に示すように、バッテリ収納部１２の両側のガイド部材１７ａ（他方のガイド部材１７ｂ側も同様である）の車両前方側の内側に固定手段としての偏心カム２１を設けて、バッテリパック５の先端側に形成した傾斜部５ａを前記係合片２０や偏心カム２１に係合させることにより、より確実にバッテリパック５をバッテリ収納部１２に固定することができる。

また、後席シート３は前席シート２よりも一段高くなるように設置されるので、フロア上パネル１０ａとフロア下パネル１０ｂの後席シート３の位置に、車両後方へ向かって上方へ上がる段差部１０ａ′，１０ｂ′を容易に設けることができるので、この段差部１０ａ′，１０ｂ′の間にバッテリパック５を収納するバッテリ収納部１２を形成することにより、通常のガソリン車などの車両をハイブリット車に改造する場合でも小さな改造で済む。

本発明の実施形態に係る車両用バッテリパックの搭載構造を適用した車両を示す概略側面図。 本発明の実施形態に係る車両用バッテリパックの搭載構造を適用した車両の後席シート付近を示す概略図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施形態におけるバッテリパックの取り出し時の状態を示す図。 本発明の実施形態における燃料ポンプへのアクセス時の状態を示す図。 （ａ）は、バッテリパックの固定構造の一例を示す図、（ｂ）は、バッテリパックの固定構造の他の一例を示す図。

符号の説明

１ 車両
３ 後席シート（シート）
５ バッテリパック
６ 燃料タンク
１０ａ フロア上パネル（フロアパネル）
１０ｂ フロア下パネル（フロアパネル）
１０ａ′，１０ｂ′ 段差部
１０ｃ バッテリ取出し部
１０ｄ 開口部
１１ａ シート取付金具（跳ね上げ機構）
１１ｂ シートロック部材（跳ね上げ機構）
１２ バッテリ収納部
１３ 車体側コネクタ部
１５ 燃料ポンプ
１７ａ，１７ｂ ガイド部材
１８ プロペラシャフト
２０ 係合片（固定手段）
２１ 偏心カム（固定手段）
Ｍ 駆動モータ

Claims (7)

1. 駆動輪を駆動する駆動モータに電力を供給するためのバッテリパックと、車両後方へ向かって上方へ上がる段差部を有するフロアパネルと、前記段差部の上側に配置されたシートと、該シートのシートクッションの前面下部側を回転支点して前記シートを車両前方へ跳ね上げる跳ね上げ機構と、前記段差部の下側に前部側が位置するように配置された燃料タンクと、前記燃料タンクの後部側上部に配置された燃料ポンプとを備え、
   前記段差部の上側で前記シートクッションの下側に前記バッテリパックを配置し、
   前記フロアパネルの前記バッテリパックの配置位置よりも車両後方側で、かつ前記燃料ポンプに対応する位置に閉塞自在な開口部を設けた、
   ことを特徴とする車両用バッテリパックの搭載構造。
2. 前記段差部は、車両後方側へ向かって上方へ傾斜する傾斜面状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
3. 前記段差部に、前記バッテリパックを収納するバッテリ収納部を設け、前記バッテリ収納部の車両前方側の上部に前記跳ね上げ機構の回転支点が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
4. 前記バッテリ収納部の車両後方側の上部に、開閉自在なバッテリ取出し部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
5. 前記バッテリ収納部の車幅方向に沿った両側に、前記バッテリパックの収納を案内するガイド部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
6. 前記ガイド部材に、前記バッテリパックを固定する固定手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
7. 前記バッテリ収納部の車両前端部側に、前記バッテリパックの電力を車両の前記駆動モータへ導く導線に接続されたコネクタが設けられている、
   ことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。

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