JP5099526B2 - バッテリーの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、主としてハイブリッド車におけるバッテリーの取付構造に関する。

自動車が後面から衝突などで衝撃を受けたときに、衝撃を和らげるために種々の開発がなされている。例えば特許文献１では、好適に後突衝撃を吸収しながら、既存の車両用シートに後付け可能な後突衝撃吸収ユニットが開示されている。

また、自動車のリアフロアパネルにスペースタイヤを格納するための凹み部が形成されている。このようなリアフロアパネルを備えた車両において、後面衝突時に、その凹み部の前方に配置された燃料タンクを潰してしまうことがないよう、その凹み部の前壁に前上がりの傾斜面を取り付けておき、後方から大きな力がスペアタイヤに加わった際、スペアタイヤの前側部分を傾斜面に沿って荷室フロア上に乗り上げようとしたものがある。

特許文献２では、そのようなタイプの車両をハイブリッド車とガソリンエンジン車とで車体を共用可能とするため、第２の傾斜面を備えるブレースを、前壁の傾斜面の後方に選択的に固定可能とするものが開示されている。それによれば、ブレースの有無を選択するだけで、特にハイブリッド車の場合に客室と荷室との間に設置されたバッテリーなどの電装品にスペアタイヤが突き当たることを防止している。

特開２００９−１２０９号公報（フロント頁） 特開２００６−２１３２５２号公報（段落［０００２］、［０００６］、［０００７］）

一般に、ハイブリッド車にあっては、リアフロアパネルにおける縦壁部の前側にシートフレームが配備され、そのシートフレームとリアフロアパネルとの間にバッテリーが取り付けられ、リアフロアパネルの縦壁部を挟んでバッテリーと対向する位置に燃料タンクが取り付けられている。

ハイブリッド車が小型である場合、燃料タンクとバッテリーとの間の距離が短いため、後面から力が加わると、燃料タンクが左側面から見て反時計回りに回転し、燃料タンクとバッテリーとが干渉する。すると、リアフロアパネルの縦壁部は前にバッテリーがあるため変形が抑制され、バッテリーと燃料タンクが早期に強く干渉し合う。

そのため、燃料タンクやバッテリーケース、さらには車両ボディを補強しなければならず、車体そのものの重量が増加し燃費が悪くなり、資源の無駄使いや対策コストの増加を招いてしまう。

そこで、本発明は、資源を無駄使いせずに、車両の後ろ側から力が加わった場合にバッテリー等を保護することができるバッテリーの取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、前側から後方へ向けて下部、縦壁部、上部に折り曲げられて形成されたリアフロアパネルに対し、リアフロアパネルの下部にバッテリーが載置され、縦壁部を挟んで該バッテリーと対峙する位置に燃料タンクが配備され、バッテリーをリアフロアパネルとで囲うようにシートフレームが設置されており、バッテリーの上部が上記シートフレームに離脱しないように締結され、バッテリーの下前側縁部がリアフロアパネルに離脱しないように締結され、バッテリーの下後側縁部が後方からの衝撃によりリアフロアパネルに離脱可能に取り付けられており、後方から衝撃が加わると、燃料タンクとリアフロアパネルの上部とが車両左側面視で反時計回りに回転しながらリアフロアパネルの縦壁部が前側に移動すると共にバッテリーの下後側縁部がリアフロアパネルから離脱して前側に移動することにより、燃料タンクとバッテリーとが干渉しないようにした、という特徴を有する。

本発明によれば、後ろから力が加わるとバッテリーの後下縁部がリアフロアパネルから外れて、バッテリーが前に変位するので、燃料タンクがリアフロアパネルに当たるまでの距離が長くなり、バッテリーや燃料タンクを変形し難くする。よって、後面衝突による保護を、資源を浪費せず、対策コストを増加させないで実現することができる。

本発明の実施形態に係るバッテリーの取付構造を模式的に示す斜視図である。 図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿う端面図である。 図１においてバッテリーのリアフロアパネルへの固定を示す斜視図である。 図１においてシートフレームへのバッテリーの固定態様を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、各部材の形状等は図示したものに限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲及びそれと均等な範囲において適宜変更することができる点については説明を要しないであろう。

図１は本発明の実施形態に係るバッテリーの取付構造を模式的に示す斜視図であり、図２は図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿う端面図である。図中、Ｆｒ，ＲＨ，Ｕｐはそれぞれ車両前方、車幅方向のうち右方向、鉛直上方を示しており、同一又は対応する部材、部分には同一の符号を付している。

図１に示されているように、本発明の実施形態に係るバッテリー２０の取付構造では、リアフロアパネル１０に対してバッテリー２０が載置されており、バッテリー２０をリアフロアパネル１０とで囲むようにシートフレーム３０が設置されている。そして、バッテリー２０の上部２１がシートフレーム３０に締結され、バッテリー２０の下前側縁部２２がリアフロアパネル１０に締結され、バッテリー２０の下後側縁部２３が後方からの荷重によりリアフロアパネル１０に離脱可能に取り付けられている。

以下詳細に説明すると、リアフロアパネル１０は、概ね、前側から後方に、下部１１、縦壁部１２、上部１３の順に折り曲げられて形成されてなる。バッテリー２０は実際にはバッテリーケースに収容されているところ、図２ではバッテリーケースで示しており、その内部構造については示していない。

バッテリー２０は、リアフロアパネル１０の縦壁部１２の前側に、縦壁部１２と僅かな距離を保って、下部１１に載置されている。バッテリー２０は車幅方向を長手とする略直方体を有しており、バッテリー２０のうちリアフロアパネル１０の下部１１に対して、前側では下前側縁部２２が対向し、後側では下後側縁部２３が対向している。図１に示されているように、下前側縁部２２は、前側に延びる脚部２２Ａを複数有しており、各脚部２２Ａは車幅方向に離隔している。これらの脚部２２Ａは、例えばリアフロアパネル１０の下部１１に溶接やボルトなどで離脱不能に取り付けられている。

バッテリー２０の下後側縁部２３は左右にそれぞれ脚部２３Ａを有しており、各脚部２３Ａは図３に拡大して示されているように、後ろ側に開口２３Ｂを有する。リアフロアパネル１０の下部１１には、バッテリー２０の設置位置、詳細には各脚部２３Ａに対応した位置に、係止具１１Ａが立設されている。それゆえ、バッテリー２０が車両前方に変位すると、各脚部２３Ａは図３の点線のようにあたかも係止具１１Ａが開口２３Ｂからすり抜けて、脚部２３Ａが係止具１１Ａから離脱する。脚部２３Ａには例えばＵ字状の溝が形成されている。

バッテリー２０のリアフロアパネル１０への載置手順としては各種考えられ、例えば、バッテリー２０を前側からリアフロアパネル１０に所定の角度をなすように各開口２３Ｂに係止具１１Ａを通した後に、バッテリー２０をリアフロアパネル１０に載置し、その後、下前側縁部２２の脚部２２Ａをリアフロアパネル１０に固着する。

バッテリー２０とシートフレーム３０との関係を説明するために、先ずシートフレーム３０それ自体について説明する。シートフレーム３０は図示しない後部シートを支持するものである。

シートフレーム３０は、例えば図１に示されているように、何れも主要部分が車幅方向に延びる第１フレーム部３１と第２フレーム部３２と第３フレーム部３３とで構成されている。第１フレーム部３１と第２フレーム部３２とは車両前後方向に離隔されており、その両端で前後方向に延びて接続されている。第２フレーム部３２と第３フレーム部３３とは上下方向に離隔され、第３フレーム部３３の両端は何れも第２フレーム部３２に接続されている。図１には示していないが図２に示すように、クロスメンバー３６がリアフロアパネル１０上に車幅方向に延びるように設けられているので、第３フレーム部３３はクロスメンバー３６にブラケット３３Ａを介して固定されても良い。第３フレーム部３３のブラケット３３Ａとバッテリー２０の脚部２２Ａとをクロスメンバー３６へ固定する場合、図２に示すように、その固定箇所が同じになるようにブラケット３３Ａと脚部２２Ａとが部分的に重ね合わさっても良い。また、図示しないが、第３フレーム部３３はブラケット３３Ａを介在してリアフロアパネル１０に固定されていても構わない。シートフレーム３０は側面視においてほぼ直角三角形の頂点に配置されて車幅方向に延びており、バッテリー２０をこのシートフレーム３０とリアフロアパネル１０とで囲っている。

ここで、第１フレーム部３１と第２フレーム部３２とはほぼ同じ高さに設けられているが、第１フレーム部３１はバッテリー２０の後ろ側上方に配置されており、第２フレーム部３１は第１フレーム部３１の前側に設けられており、第１フレーム部３１と第２フレーム部３２とは周状をなしている。第３フレーム部３３は、第２フレーム部３２に左右両端でそれぞれ取り付けられ、下方に延びてリアフロアパネル１０に近づくと角度を変えて車幅方向に延びてつながっている。

第１フレーム部３１は、バッテリー２０の上部に離脱不能に取り付けられ、かつリアフロアパネル１０の上部１３に固定されている。具体的には、図４に示すように、第１フレーム部３１には後ろに向けて延びたブラケット３１Ａが溶接などで取り付けられており、貫通穴を有するブラケット３１Ａはちょうどバッテリー２０の上部２１と対向して、螺子などにより螺着されている。ブラケット３１Ａは車幅方向に間隔をあけて複数、図１に示す場合では二つ設けられている。

また、このシートフレーム３０のうち後ろ上にある第１フレーム部３１はリアフロアパネル１０の上部１３とほぼ同じ高さにあり、取付具としてのシートガゼット３５により車幅方向両側でそれぞれリアフロアパネル１０の上部１３に掛け渡されて、シートフレーム３０がリアフロアパネル１０にも取り外し不要に取り付けられている。

図２に示されているように、燃料タンク４０が、リアフロアパネル１０の縦壁部１２を挟んでバッテリー２０と相対峙する位置に取り付けられている。また、図２に示されているように、車両後部は、バックドア５０を開くと、スペアタイヤ５１を格納するよう凹み部５２を設けたパネル５３が設置されており、そのパネル５３の下側にはキャニスター５４が設けられている。パネル５３の下側で、キャニスター５４と燃料タンク４０との間には中間ビーム５５が車幅方向に延びている。

以上のように、本発明の実施形態に係るバッテリー２０の取付構造は、バッテリー２０をリアフロアパネル１０の縦壁部１２の前側に載置し、バッテリー２０のリアフロアパネル１０への各固定が、下前側縁部２２により脚部２２Ａで離脱不能に締結され、下後側縁部２３により脚部２３Ａで離脱可能に取り付けられ、そのバッテリー２０をリアフロアパネル１０の縦壁部１２とで囲むようにシートフレーム３０を配置して、バッテリー２０の上部２１をシートフレーム３０にブラケット３１Ａ等で離脱不能に締結する。

このようなバッテリー２０の取付構造を採用することにより、万一、後面衝突などの衝撃により後ろ側から力が加わっても、燃料タンク４０とバッテリー２０とは強く干渉しない。詳細に説明すると、後ろから力（図３におけるＦの矢印）が加わると、車両左側面からみて燃料タンク４０がリアフロアパネル１０の上部１３と共に前側に移動しながら反時計回りに回転し、それに伴って縦壁部１２が前側に移動しても、バッテリー２０の下後側縁部２３が図３に点線で示すように、係止具１１Ａから外れてリアフロアパネル１０の下部１１から浮いて前のめりになるように移動する。図３のΔＸがその前方向の変位を示す。つまり、バッテリー２０が図示しないセンターフロアパネル側に、すなわち前側に逃げるように変位する。

このようにバッテリー２０が相対的に前側に移動して逃げることにより、バッテリー２０に与える影響が小さくなると共に、燃料タンク４０のスペースは小さくはなるが、変形する量が小さくなる。

１０：リアフロアパネル
１１：リアフロアパネルの下部
１１Ａ：係止具
１２：リアフロアパネルの縦壁部
１３：リアフロアパネルの上部
２０：バッテリー
２１：バッテリーの上部
２２：バッテリーの下前側縁部
２２Ａ：脚部
２３：バッテリーの下後側縁部
２３Ａ：脚部
２３Ｂ：開口
３０：シートフレーム
３１：第１フレーム部
３１Ａ，３３Ａ：ブラケット
３２：第２フレーム部
３３：第３フレーム部
３５：シートガゼット
３６：クロスメンバー
４０：燃料タンク
５０：バックドア
５１：スペアタイヤ
５２：凹み部
５３：パネル
５４：キャニスター
５５：中間ビーム

Claims (3)

1. 前側から後方へ向けて下部、縦壁部、上部に折り曲げられて形成されたリアフロアパネルに対し、上記リアフロアパネルの下部にバッテリーが載置され、上記縦壁部を挟んで該バッテリーと対峙する位置に燃料タンクが配備され、
   上記バッテリーを上記リアフロアパネルとで囲うようにシートフレームが設置されており、
   上記バッテリーの上部が上記シートフレームに離脱しないように締結され、
   上記バッテリーの下前側縁部が上記リアフロアパネルに離脱しないように締結され、
   上記バッテリーの下後側縁部が後方からの衝撃により上記リアフロアパネルに離脱可能に取り付けられており、
   後方から衝撃が加わると、上記燃料タンクと上記リアフロアパネルの上部とが車両左側面視で反時計回りに回転しながら上記リアフロアパネルの縦壁部が前側に移動すると共に上記バッテリーの下後側縁部がリアフロアパネルから離脱して前側に移動することにより、上記燃料タンクと上記バッテリーとが干渉しないようにした、バッテリーの取付構造。
2. 前記バッテリーの下後側縁部は後ろ側に開口を有する２つの脚部を車幅方向に左右に離隔して備えており、前記リアフロアパネルには上記脚部に対応した位置に係止具がそれぞれ立設されており、後方から衝撃が加わると該脚部が上記係止具から離脱可能となっている、請求項１に記載のバッテリーの取付構造。
3. 前記シートフレームは、前記バッテリーの上方で車幅方向に延びた第１フレーム部と、該第１フレーム部からみて車両前方側で車幅方向に延びる第２フレーム部と、該第２フレーム部からみて下方側で車幅方向に延びる第３フレーム部と、が連結してなり、
   上記第３フレーム部は前記リアフロアパネル又は車幅方向に延びるクロスメンバーに締結されており、
   上記第１フレーム部は、前記バッテリーの上部に離脱不能に取り付けられ、かつ、前記リアフロアパネルの前記上部に固定されている、請求項１又は２に記載のバッテリーの取付構造。

Images