JP6060436B2 - 車両のバッテリ取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動に使用されるバッテリをブラケットにより車両ボディのフロアパネルに取付ける車両のバッテリ取付け構造に関する。

ハイブリット車においてバッテリを車室のフロアパネル上に設置する技術が特許文献１に記載されている。
特許文献１のバッテリ取付け構造では、バッテリは左右のリヤシートの下側で車室のフロアパネル上に設置されている。フロアパネル上には、車幅方向に延びるリヤクロスメンバがバッテリの後側に固定されており、そのリヤクロスメンバに前記バッテリが複数のブラケットを介して連結されている。

ＷＯ２０１０／１５０３８６

一般的に、ハイブリット車用のバッテリでは、そのバッテリをメンテナンスするときに使用されるメンテナンス用プラグ部がバッテリケースから横方向に突出した状態で設けられている。
このため、例えば、車両の側面衝突時に車両ボディが変形すると、前記ボディの一部がバッテリのメンテナンス用プラグ部に衝突し、メンテナンス用プラグ部が破損することがある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、車両に対して衝突荷重が加わったときでも、バッテリのメンテナンス用プラグ部が損傷しないようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、車両の駆動に使用されるバッテリをブラケットにより車両ボディのフロアパネル上に取付ける車両のバッテリ取付け構造であって、前記バッテリは、ケースに収納されたバッテリ本体と、前記ケースから外に突出して、そのバッテリ本体のメンテナンスに使用されるメンテナンス用プラグ部を備えており、前記ブラケットは、前記メンテナンス用プラグ部を支持するプラグ支持部と、前記フロアパネルに連結されるフロア固定部と、前記プラグ支持部とフロア固定部間で変形可能に構成された変形板部とを備え、前記プラグ支持部は、そのプラグ支持部の端縁が前記メンテナンス用プラグ部に対して水平方向に張り出すように構成されており、前記ブラケットの変形板部は、車両ボディを介して前記プラグ支持部に水平方向の衝突荷重が加わったときに、前記フロア固定部に対して前記プラグ支持部を持ち上げるように変形可能に構成されており、前記ブラケットのプラグ支持部は、前記フロア固定部に対して高い位置に配置されており、 前記変形板部は、前記フロア固定部に接続される下側湾曲部と、前記プラグ支持部に接続される上側湾曲部と、上下の湾曲部をつなぐ傾斜した板部とからなり、 前記プラグ支持部に対して水平方向の衝突荷重が加わることで、上下の湾曲部が前記板部を起立させる方向に湾曲することを特徴とする。

本発明によると、ブラケットのプラグ支持部の端縁はメンテナンス用プラグ部に対して水平方向に張り出すように構成されている。このため、水平方向の衝突荷重はブラケットのプラグ支持部の端縁に加わり、バッテリのメンテナンス用プラグ部に対して直接的に加わることがない。
また、ブラケットの変形板部は、車両のボディを介してプラグ支持部に水平方向の衝突荷重が加わったときに、フロア固定部に対して前記プラグ支持部を持ち上げるように変形可能に成形されている。このため、水平方向の衝突荷重がブラケットのプラグ支持部に加わると、変形板部の変形によりプラグ支持部と共にメンテナンス用プラグ部が持ち上げられて、メンテナンス用プラグ部は衝突荷重を避けられるようになる。この結果、メンテナンス用プラグ部の損傷を防止できる。
さらに、簡単な構成でフロア固定部に対してプラグ支持部を持ち上げることができるため、ブラケットの製造コスト低減を図れるようになる。

請求項２の発明によると、バッテリは、車幅方向に並んだ左右のシートの下に設置されており、ブラケットの変形板部は、車両側面からの衝突荷重を受けて前記プラグ支持部を持ち上げるように変形可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によると、車両に対して衝突荷重が加わっても、バッテリのメンテナンス用プラグ部の損傷を防止できるようになる。

本発明の実施形態１に係るバッテリ取付け構造を備える車両の車室内を車両後方から見た模式縦断面図である。 バッテリのメンテナンス用プラグ部、及びブラケットの斜視図である。 図１のIII矢視部分の拡大図である。 前記バッテリのブラケットを下面側から見た斜視図である。 車両側面衝突時にブラケットに対して衝突荷重が加わったときの様子を表す模式斜視図である。 車両側面衝突時にブラケットに対して衝突荷重が加わったときの様子を表す模式斜視図である。

［実施形態１］
以下、図１から図６に基づいて本発明の実施形態１に係る車両のバッテリ取付け構造について説明する。本実施形態に係る車両のバッテリ取付け構造は、ハイブリッド車（乗用車）において使用されるバッテリを車室のフロアパネル上に取付ける構造である。
ここで、図中の前後左右、及び上下は乗用車の前後左右、及び上下に対応している。

＜乗用車の床部構造について＞
本実施形態に係るバッテリ取付け構造について説明する前に、バッテリが取付けられる乗用車１０の床部の構造について簡単に説明する。
乗用車１０の車室床下には、図１、図３に示すように、車幅方向両側（左右両側）において車両前後方向に延びる断面略Ｕ字形のフロアサイドメンバ１４が設けられており、左右のフロアサイドメンバ１４間に車幅方向に延びる断面略Ｕ字形のクロスメンバ（図示省略）が渡されている。また、左右のフロアサイドメンバ１４の車幅方向外側には、車室の支柱であるＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラー等（図示省略）を支持する左右のロッカーレール（図示省略）が車両前後方向に延びるように設けられている。
前記フロアサイドメンバ１４、クロスメンバ（図示省略）上にはフロアパネル１６が載せられた状態で固定されており、そのフロアパネル１６の左右の端縁が左右のロッカーレール（図示省略）にそれぞれ固定されている。

フロアパネル１６上には、左右のフロアサイドメンバ１４の開口部を塞ぐサイド上蓋１４ｆが設けられている。左右のサイド上蓋１４ｆは、フロアパネル１６を介した状態でそれぞれ左右のフロアサイドメンバ１４の開口部端縁に溶接等により固定されている。
さらに、フロアパネル１６上の左右両側には、前記クロスメンバの左右端部の開口部を塞ぐクロス上蓋１８がサイド上蓋１４ｆを跨いだ状態で設けられている。左右のクロス上蓋１８は、同じくフロアパネル１６を介した状態でそれぞれクロスメンバの左右端部の開口部端縁に溶接等により固定されている。さらに、クロス上蓋１８は、先端部分１８ｆ（図２、図３において左端部分）が溶接等によりフロアパネル１６に固定されている。そして、車両右側のクロス上蓋１８上に、図１〜図３に示すように、右側シート２２の右後脚部２２ｋが載せられた状態で固定されている。また、車両左側のクロス上蓋１８上に、図１に示すように、左側シート２４の左後脚部２４ｋが載せられた状態で固定されている。

＜バッテリ３０について＞
バッテリ３０は、乗用車１０の駆動に使用される大型バッテリであり、細長い角形の箱状に形成されている。バッテリ３０は、バッテリ本体（図示省略）と、そのバッテリ本体を収納するバッテリケース３２と、前記バッテリ本体をメンテナンスするときに使用されるメンテナンス用プラグ部３５とを備えている。
バッテリ３０は、フロアパネル１６上で左右のシート２２，２４の真下位置に設置されている。即ち、バッテリ３０は、そのバッテリ３０の長手方向が車幅方向に沿うように、左右のシート２４，２２の後脚部２４ｋ，２４ｃ，２２ｃ，２２ｋ、及び左右のクロス上蓋１８よりも前側位置に設置されている。また、バッテリ３０のメンテナンス用プラグ部３５は、図２に示すように、メンテナンス性を考慮してバッテリケース３２の右側後端から後方に突出した状態で設けられている。このため、バッテリ３０のメンテナンス用プラグ部３５は、前記クロス上蓋１８と車両前後方向においてほぼ同位置に配置される。
バッテリ３０は、図１に示すように、側面衝突時の衝撃がメンテナンス用プラグ部３５に加わり難くするために、可能な限り車室の左側に寄せた状態で設置されている。
そして、バッテリ３０の四隅、及びバッテリ３０の周縁の途中位置がそれぞれブラケット４０によってフロアパネル１６に固定されている。

＜バッテリ３０の取付け構造について＞
バッテリ３０の取付けに使用される右後部のブラケット４０は、図２〜図４に示すように、バッテリ３０の右後角部とメンテナンス用プラグ部３５を支持した状態でフロアパネル１６にボルト止めされる。
ブラケット４０は、図４の裏面図に示すように、バッテリ３０の右後角部を支えるフランジ状のバッテリ連結部４３と、メンテナンス用プラグ部３５を支持するプラグ支持部４４と、フロアパネル１６に連結されるフロア固定部４６と、フロア固定部４６とプラグ支持部４４間で変形可能に構成された変形板部４８とを備えている。
ブラケット４０のバッテリ連結部４３は、図４に示すように、バッテリ３０のバッテリケース３２の下面に面接触しており、リベット４３ｒ等により固定されている。
ブラケット４０のフロア固定部４６は、バッテリ連結部４３とほぼ同じ高さ位置で、図２に示すように、バッテリケース３２に対して後方に張り出すように構成されている。そして、フロア固定部４６のほぼ中央位置に、ブラケット４０をフロアパネル１６に連結するためのボルト穴４６ｈが形成されている。

ブラケット４０のプラグ支持部４４は、メンテナンス用プラグ部３５を支持する部分であり、図３等に示すように、バッテリ連結部４３及びフロア固定部４６に対して一定寸法だけ高くなるように構成されている。プラグ支持部４４は、図２に示すように、フロア固定部４６の右側に配置されて、バッテリケース３２、及びメンテナンス用プラグ部３５に対して後方に張り出すとともに、右方向に一定寸法だけ張り出している。即ち、プラグ支持部４４の端縁は、メンテナンス用プラグ部３５に対して水平方向に張り出すようになる。
ブラケット４０の変形板部４８は、図２、図３に示すように、フロア固定部４６に接続される下側湾曲部４８ｄと、プラグ支持部４４に接続される上側湾曲部４８ｕと、上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄをつなぐ傾斜した板部４８ｓとから構成されている。そして、ブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁に対して水平方向の衝突荷重Ｆが加わることで、図３の二点鎖線に示すように、上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄが板部４８ｓを起立させる方向に湾曲できるようなっている。これにより、ブラケット４０のプラグ支持部４４が持ち上げられるようになる。

＜バッテリ取付け構造（ブラケット４０）の働きについて＞
バッテリ取付け構造（ブラケット４０）を備える乗用車１０が、車両右側から側面衝突されると、図５、図６に示すように、車両ボディの変形によりクロス上蓋１８が車両内側方向（左方向）の衝突荷重Ｆを受ける。ここで、クロス上蓋１８は、先端部分１８ｆ（図２、図３において左端部分）が溶接等によりフロアパネル１６に固定されているため、衝突荷重Ｆを受けると前記溶接部分を中心に起立するように折れ曲がるようになる。そして、クロス上蓋１８の起立部分１８ｋがブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁に衝突する。即ち、ブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁に対して車両ボディ、クロス上蓋１８を介して衝突荷重Ｆが加わるようになる。
これにより、ブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁は、衝突荷重Ｆにより左方向に押圧される。この結果、ブラケット４０の変形板部４８は、図５、図６に示すように、上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄが板部４８ｓを起立させる方向に湾曲する。これにより、ブラケット４０のプラグ支持部４４が持ち上げられて、バッテリ３０のメンテナンス用プラグ部３５が持ち上げられる。この結果、バッテリ３０のメンテナンス用プラグ部３５が衝突荷重Ｆを避けられるようになり、メンテナンス用プラグ部３５の損傷を防止できるようになる。

＜本実施形態に係る車両のバッテリ取付け構造の長所について＞
本実施形態に係る車両のバッテリ取付け構造によると、ブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁はメンテナンス用プラグ部３５に対して水平方向に張り出すように構成されている。このため、水平方向の衝突荷重Ｆはブラケット４０のプラグ支持部４４の端縁に加わり、バッテリ３０のメンテナンス用プラグ部３５に対して直接的に加わることがない。
また、ブラケット４０の変形板部４８は、車両ボディ（クロス上蓋１８）を介してプラグ支持部４４に水平方向の衝突荷重Ｆが加わったときに、フロア固定部４６に対してプラグ支持部４４を持ち上げるように変形可能に成形されている。このため、水平方向の衝突荷重Ｆがブラケット４０のプラグ支持部４４に加わると、変形板部４８の変形によりプラグ支持部４４と共にメンテナンス用プラグ部３５が持ち上げられて、メンテナンス用プラグ部３５は衝突荷重Ｆを避けられるようになる。この結果、メンテナンス用プラグ部３５の損傷を防止できる。

また、ブラケット４０のプラグ支持部４４は、フロア固定部４６に対して高い位置に配置されており、変形板部４８は、フロア固定部４６に接続される下側湾曲部４８ｄと、プラグ支持部４４に接続される上側湾曲部４８ｕと、上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄをつなぐ傾斜した板部４８ｓとから構成されている。そして、ブラケット４０のプラグ支持部４４に対して水平方向の衝突荷重Ｆが加わることで、変形板部４８の上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄが板部４８ｓを起立させる方向に湾曲して、プラグ支持部４４が持ち上げられる。
このように、簡単な構成でブラケット４０のフロア固定部４６に対してプラグ支持部４４を持ち上げることができるため、ブラケット４０の製造コスト低減を図れるようになる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ブラケット４０の変形板部４８をフロア固定部４６に接続される下側湾曲部４８ｄと、プラグ支持部４４に接続される上側湾曲部４８ｕと、上下の湾曲部４８ｕ，４８ｄをつなぐ傾斜した板部４８ｓとから構成し、フロア固定部４６に対してプラグ支持部４４を右側に離して配置する例を示した。しかし、フロア固定部４６の真上の位置にプラグ支持部４４を平行に配置し、上下のプラグ支持部４４、フロア固定部４６と、傾斜した変形板部４８とから斜めコ字形のブラケット４０を構成することも可能である。この場合、変形板部４８から離れた位置にあるプラグ支持部４４の端縁に衝突荷重Ｆが加わるようにしても良いし、変形板部４８が接続される側のプラグ支持部４４の端縁に衝突荷重Ｆが加わるようにしても良い。
また、上下のプラグ支持部４４、フロア固定部４６と、左右一対の変形板部４８とにより、ブラケット４０を平行四辺形状に形成することも可能である。

１０・・・・乗用車（車両）
１６・・・・フロアパネル
１８・・・・クロス上蓋（車両ボディ）
３０・・・・バッテリ
３２・・・・バッテリケース（ケース）
３５・・・・メンテナンス用プラグ部
４０・・・・ブラケット
４４・・・・プラグ支持部
４６・・・・フロア固定部
４８・・・・変形板部
４８ｕ・・・上側湾曲部
４８ｄ・・・下側湾曲部
４８ｓ・・・板部

Claims (2)

1. 車両の駆動に使用されるバッテリをブラケットにより車両ボディのフロアパネル上に取付ける車両のバッテリ取付け構造であって、
   前記バッテリは、ケースに収納されたバッテリ本体と、前記ケースから外に突出して、そのバッテリ本体のメンテナンスに使用されるメンテナンス用プラグ部を備えており、
   前記ブラケットは、前記メンテナンス用プラグ部を支持するプラグ支持部と、前記フロアパネルに連結されるフロア固定部と、前記プラグ支持部とフロア固定部間で変形可能に構成された変形板部とを備え、前記プラグ支持部は、そのプラグ支持部の端縁が前記メンテナンス用プラグ部に対して水平方向に張り出すように構成されており、
   前記ブラケットの変形板部は、車両ボディを介して前記プラグ支持部に水平方向の衝突荷重が加わったときに、前記フロア固定部に対して前記プラグ支持部を持ち上げるように変形可能に構成されており、
   前記ブラケットのプラグ支持部は、前記フロア固定部に対して高い位置に配置されており、
   前記変形板部は、前記フロア固定部に接続される下側湾曲部と、前記プラグ支持部に接続される上側湾曲部と、上下の湾曲部をつなぐ傾斜した板部とからなり、
   前記プラグ支持部に対して水平方向の衝突荷重が加わることで、上下の湾曲部が前記板部を起立させる方向に湾曲することを特徴とする車両のバッテリ取付け構造。
2. 請求項１に記載された車両のバッテリ取付け構造であって、
   前記バッテリは、車幅方向に並んだ左右のシートの下に設置されており、
   前記ブラケットの変形板部は、車両側面からの衝突荷重を受けて前記プラグ支持部を持ち上げるように変形可能に構成されていることを特徴とする車両のバッテリ取付け構造。

Images