JP6112219B2 - バッテリー保護構造 - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリー保護構造に関する。
従来から、駆動系にモーターを有するハイブリッド車、電気自動車や燃料電池車などの車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載された車両では、車室内の後部にバッテリーおよびスペアタイヤを配設している。具体的には、後部座席の後側にバッテリーを配設し、前記バッテリーの後側のフロアパネルを下方に凹ませたスペアタイヤ収納部にスペアタイヤを配設している。
しかしながら、前記特許文献1では、例えば、後面衝突などのように車両に対して後方から荷重が入力された場合にスペアタイヤがバッテリーと干渉することを防止するためにバッテリーの後側でかつバッテリーよりも低い位置にスペアタイヤを配置している。しかし、これによって車両の前後長が長くなり、車両重量が増加するという問題があった。
そこで、本発明は、車両に対して後方から荷重が入力された場合にバッテリーを保護しつつ、車両重量の増加を抑制することができるバッテリー保護構造を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るバッテリー保護構造においては、車室内にバッテリーを配設し、バッテリーの下方に位置する前記車室内に車両部品を配設し、前記バッテリーと前記車両部品との間に保護部材を配設している。前記保護部材は車体に片持ち支持されている。
本発明の一態様に係るバッテリー保護構造によれば、車両に対して後方から荷重が入力された場合にバッテリーを保護しつつ、車両重量の増加を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
なお、図面に示される車両は、駆動系にモーターを有するハイブリッド車、電気自動車や燃料電池車などの車両であるものとする。また、図面において、矢印FRは車両前方を示し、矢印RRは車両後方を示す。
図1から図3に示すように、車体の後部には、車幅方向に間隔を隔ててサイドメンバ1,1が一対に配設されており、これらのサイドメンバ1,1の上にフロアパネル2が敷設されている。また、フロアパネル2の車幅方向両側には、タイヤハウスの車内側面を構成するタイヤハウスインナ3,3が一対に配設されており、これらのタイヤハウスインナ3,3の間にクロスメンバ4が架け渡されている。なお、図3において、符号5はリアサスペンションを示す。
本実施形態では、後部座席6の車両後方にバッテリー7が配設され、バッテリー7の下方のフロアパネル2を下方に凹ませたスペアタイヤ収納部8にスペアタイヤ9が配設されている。つまり、車室内にバッテリー7を配設し、バッテリー7の下方に位置する車室内にスペアタイヤ9を配設している。
バッテリー7は、バッテリーセル10と、バッテリーセル10を収納するバッテリー筐体11とを含んで構成されている。バッテリーセル10はバッテリー筐体11内に複数収納され、これらのバッテリーセル10が、例えば直列に接続される。本実施形態では、バッテリー筐体11は、図示されないバッテリーコントローラなどを主に収納する上部筐体11aと、バッテリーセル10などを主に収納する下部筐体11bと、を有する。この下部筐体11bが、少なくとも、後述する保護部材14に対向する下面11cを有する。
バッテリー7(バッテリー筐体11)は、前側取付ブラケット12および後側取付ブラケット13を介して、車体の一部であるクロスメンバ4およびフロアパネル2にそれぞれ支持されている。本実施形態では、前側取付ブラケット12は、側面視でL字形状の板材からなり、ボルトなどを用いてクロスメンバ4に固定されている。また、後側取付ブラケット13は、正面視でハット形状の角パイプ材からなり、フランジやボルトなどを用いてフロアパネル2に固定されている。
スペアタイヤ9は、車室内に設けられたスペアタイヤ収納部8に収納されている。また、スペアタイヤ9は、図示されないボルトなどを用いてフロアパネル2に固定されている。なお、スペアタイヤ9を車室内に配設することで、スペアタイヤ9を車室外に配設する際に用いられるスペアタイヤ固定用装置の装備が不要になり、車両重量や製造コストの増加を抑制することができる。また、バッテリー7とスペアタイヤ9とを車室内に上下に近接させて配設することで、バッテリー7の高さ位置を低く抑えることができ、荷室スペースを広く確保することができる。
図3に示すように、バッテリー7とスペアタイヤ9との間には隙間が設けられており、この隙間に、バッテリー7をスペアタイヤ9から保護する保護部材14が配設されている。この保護部材14は、一端が車体の一部であるクロスメンバ4に固定されると共に他端がバッテリー7とスペアタイヤ9との間に配置されることにより、クロスメンバ4に片持ち支持されている。具体的には、保護部材14は、前記一端に形成されクロスメンバ4に固定される固定部14aと、前記他端に形成され、保護部材14に荷重が入力された場合におけるバッテリー筐体11に当接する当接部14bと、を有する。本実施形態では、保護部材14は、平面視でU字形状の丸パイプ材からなり、フランジやボルトなどを用いてクロスメンバ4に固定されている。なお、本実施形態では、保護部材14の固定部14aは、フランジやボルトなどを用いてクロスメンバ4に固定されているが、溶接などの手段によって保護部材14の固定部14aをクロスメンバ4に固定するようにしてもよい。
また、バッテリー筐体11の下面11cにおける保護部材14の当接部14bとの接触が予測される部位に、バッテリー筐体11の下面11cからスペアタイヤ9側に膨出する膨出部15が設けられ、膨出部15の内部には空間部が形成されている。図4に示されるように、この膨出部15は、少なくとも、保護部材14の当接部14bに対向する底面16を有している。本実施形態では、バッテリー筐体11の下面11cにパネル17が下方から重ねられており、このパネル17に設けたビードが膨出部15を構成している。
さらに、バッテリー筐体11内には、バッテリー筐体11を補強する補強板18が配設されている。具体的には、補強板18は、バッテリー筐体11の下部筐体11bから上部筐体11aまで上下方向に沿って延在している。つまり、補強板18の下端はバッテリー筐体11の下面11cに近接し、補強板18の上端はバッテリー筐体11の上面11dに近接している。また、補強板18の下端と膨出部15の底面16との距離D(図4参照)は、補強板18の下端とバッテリー筐体11の下面11cとの距離(本実施形態ではゼロ)よりも大きく設定している。
以下に、本実施形態の作用効果を説明する。
(1)本発明の実施形態によるバッテリー保護構造は、車室内に配設されるバッテリー7と、バッテリー7の下方に位置する車室内に配設されるスペアタイヤ9と、バッテリー7とスペアタイヤ9との間に配設される保護部材14と、を備える。保護部材14は、一端がクロスメンバ4に固定されると共に他端がバッテリー7とスペアタイヤ9との間に配置されることにより、クロスメンバ4に片持ち支持されている。
バッテリー7とスペアタイヤ9との間に保護部材14を配設している。車両に対して後方から荷重が入力され、スペアタイヤ9がバッテリー7側に移動する場合、図4に示されるように、スペアタイヤ9は保護部材14に突き当たる。これにより、保護部材14がスペアタイヤ9に押され、スペアタイヤ9からの荷重は保護部材14を介してバッテリー7に入力される。このため、スペアタイヤ9からバッテリー7へ入力される荷重を効果的に低減することができる(効果1)。
ここで、保護部材14が車体の一部であるクロスメンバ4に片持ち支持されているため、荷重がスペアタイヤ9から保護部材14の他端に入力される際、保護部材14の変形モードはクロスメンバ4に固定されている一端を中心に回動するモードとなる。このため、スペアタイヤ9から保護部材14に荷重が入力されるときにおける保護部材14のバッテリー7との当接部位を特定することができ、バッテリー7の構造を最適化かつ合理化できる(効果2)。
そして、前述の効果1および効果2により、バッテリー7を保護しつつ、車室内においてバッテリー7の下側にスペアタイヤ9を配置することができる。このため、車両前後方向に対するバッテリー7とスペアタイヤ9のラップ代α(図3参照)を大きくとることで、車両の全長を短縮することが可能になる。
以上より、車両に対して後方から荷重が入力された場合にバッテリー7を保護しつつ、車両重量の増加を抑制することができる。
(2)バッテリー筐体11の下面11cにおける保護部材14の当接部14bが当接する部位に、バッテリー筐体11の下面11cから保護部材14の当接部14b側に膨出する膨出部15が設けられ、膨出部15の内部には空間部が形成されている。
スペアタイヤ9からの荷重が保護部材14に入力されて保護部材14の当接部14bがバッテリー筐体11に当たる場合に、バッテリー筐体11の下面11cに設けた膨出部15に保護部材14の当接部14bが当たって膨出部15の内部の空間部が潰れる。このため、バッテリー筐体11の下面11cに設けた膨出部15によって荷重を吸収することができる。そして、前述のように、車体の一部であるクロスメンバ4に保護部材14を片持ち支持させたことにより、スペアタイヤ9から保護部材14に荷重が入力されるときにおける保護部材14のバッテリー7との当接部位を特定することができる。そこで、当該当接部位に膨出部15を設ける。従って、保護部材14から受ける荷重をバッテリー筐体11に設けた膨出部15で吸収することができ、バッテリー筐体11内に収容されたバッテリーセル10への荷重入力を効果的に抑制することができる。
(3)バッテリー筐体11内に、上下方向に沿って延在する補強板18を配設し、補強板18の下端と膨出部15の底面16との距離Dを、補強板18の下端とバッテリー筐体11の下面11cとの距離よりも大きく設定した。
スペアタイヤ9からの荷重が保護部材14に入力されて保護部材14の当接部14bがバッテリー筐体11に当たる場合には、まず、バッテリー筐体11の下面11cに設けた膨出部15に保護部材14の当接部14bが当たって膨出部15の内部の空間部が潰れる。そして、膨出部15の内部の空間部がある程度潰れると、バッテリー筐体11内に配設された補強板18の下端がバッテリー筐体11の下面11cから荷重を受ける。このため、バッテリー筐体11に設けた膨出部15で吸収しきれない荷重をバッテリー筐体11内の補強板18で受けて吸収することができ、バッテリーセル10への荷重入力をさらに効果的に抑制することができる。
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
例えば、車室内に配設する車両部品は、スペアタイヤ以外の車両部品であってもよい。
4 クロスメンバ(車体)
7 バッテリー
9 スペアタイヤ(車両部品)
10 バッテリーセル
11 バッテリー筐体
14 保護部材
15 膨出部
18 補強板
7 バッテリー
9 スペアタイヤ(車両部品)
10 バッテリーセル
11 バッテリー筐体
14 保護部材
15 膨出部
18 補強板
Claims (3)
- 車室内に配設されるバッテリーと、
前記バッテリーの下方に位置する前記車室内に配設される車両部品と、
前記バッテリーと前記車両部品との間に配設される保護部材と、を備え、
前記保護部材は、一端が車体に固定されると共に他端が前記バッテリーと前記車両部品との間に配置されることにより、前記車体に片持ち支持されており、
前記バッテリーは、バッテリーセルと、前記バッテリーセルを収納するバッテリー筐体と、を含み、かつ、前記バッテリー筐体は、少なくとも、前記保護部材に対向する下面を有し、
前記保護部材は、前記一端に形成され前記車体に固定される固定部と、前記他端に形成され、前記保護部材に荷重が入力された場合における前記バッテリー筐体に当接する当接部と、を有し、
前記バッテリー筐体の下面における前記保護部材の当接部が当接する部位に、前記バッテリー筐体の下面から前記保護部材の当接部側に膨出する膨出部が設けられ、前記膨出部の内部には空間部が形成されていることを特徴とするバッテリー保護構造。 - 前記車両部品からの荷重が前記保護部材に入力されて前記保護部材の当接部が前記バッテリー筐体に当たる場合に、前記バッテリー筐体の下面に設けた膨出部に前記保護部材の当接部が当たって前記膨出部の内部の空間部が潰れることにより、前記バッテリー筐体の下面に設けた膨出部によって荷重を吸収することを特徴とする請求項1に記載のバッテリー保護構造。
- 前記バッテリー筐体内に、上下方向に沿って延在する補強板をさらに備え、
前記補強板の下端は、前記バッテリー筐体の下面に近接し、前記膨出部は、底面を有し、
前記補強板の下端と前記膨出部の底面との距離を、前記補強板の下端と前記バッテリー筐体の下面との距離よりも大きく設定したことを特徴とする請求項2に記載のバッテリー保護構造。
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