JP6405731B2 - Vehicle battery protection structure - Google Patents
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Description
本発明は、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造に関する。 The present invention relates to a battery protection structure for a vehicle that protects a battery by avoiding a collision of a vehicle width direction extending member that extends in the vehicle width direction when an accident occurs.
電気自動車やガソリン駆動機構と電動機とを備えたハイブリッド車等には、走行用の電力を蓄えるバッテリが搭載されている。走行用のバッテリは、バッテリケース内に収納し、車両のフレーム構体の前輪と後輪との間に固定されることがある。 An electric vehicle or a hybrid vehicle equipped with a gasoline drive mechanism and an electric motor is equipped with a battery for storing electric power for traveling. A battery for traveling may be housed in a battery case and fixed between a front wheel and a rear wheel of a vehicle frame structure.
バッテリを前輪と後輪の間に備えた車両の場合、かかる車両が後突されると、フレーム構体から外れた後輪懸架機構がバッテリに当接することが考えられる。特にバッテリを覆うケースカバーは、樹脂製のため強度が弱く、後輪懸架機構等の車幅方向延在部材が衝突すると内部のバッテリに破損がおよぶ可能性がある。 In the case of a vehicle provided with a battery between the front wheel and the rear wheel, it is conceivable that the rear wheel suspension mechanism that is detached from the frame structure comes into contact with the battery when the vehicle is rearwardly bumped. In particular, since the case cover that covers the battery is made of resin, its strength is weak, and if the extending member in the vehicle width direction such as the rear wheel suspension mechanism collides, the internal battery may be damaged.
本発明の目的は、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造を提供することである。 The objective of this invention is providing the battery protection structure of the vehicle which avoids the collision of the vehicle width direction extending member extended in the vehicle width direction, and protects a battery at the time of accident occurrence.
本発明は、上記の課題を解決するために、車両のバッテリ保護構造を次のように構成した。車両のバッテリ保護構造は、車両のフレーム構体に取り付けられたバッテリケースと、バッテリケースの前方もしくは後方で車両前後方向に延びて設けられ、フレーム構体に設けられた取付部に端部が回転自在に取り付けられた一対のアームと、車幅方向に延び、一対のアームを連結する車幅方向延在部材と、バッテリケースの前端と後端のうち車幅方向延在部材に近い方の端部に設けられた第1当接部と、車幅方向延在部材と第1当接部との間かつ第1当接部と車両前後方向に沿って対向した位置でアームに設けられた第2当接部と、を備えている。更に、第1当接部と第2当接部のいずれかに、車両衝突が起きた際に第2当接部が第1当接部に当接した後、第2当接部をバッテリケースの下方に誘導する傾斜部材を形成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a battery protection structure for a vehicle configured as follows. A battery protection structure for a vehicle is provided with a battery case attached to the frame structure of the vehicle, and extending in the vehicle front-rear direction in front of or behind the battery case, and an end portion of the attachment portion provided in the frame structure is rotatable. A pair of attached arms, a vehicle width direction extending member extending in the vehicle width direction and connecting the pair of arms, and an end portion closer to the vehicle width direction extending member of the front end and the rear end of the battery case A second contact provided on the arm at a position between the first contact portion provided and the vehicle width direction extending member and the first contact portion and facing the first contact portion along the vehicle longitudinal direction. And a contact portion. Furthermore, after the second contact portion comes into contact with the first contact portion when a vehicle collision occurs in either the first contact portion or the second contact portion, the second contact portion is moved to the battery case. An inclined member that is guided downward is formed.
本発明によれば、事故発生時に、車両幅方向に延在する車幅方向延在部材の衝突を回避し、バッテリを保護する車両のバッテリ保護構造を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the collision protection of the vehicle width direction extending member extended in a vehicle width direction can be avoided at the time of an accident occurrence, and the battery protection structure of the vehicle which protects a battery can be provided.
<第1実施形態>
本発明にかかる第1実施形態の車両のバッテリ保護構造について説明する。図1は、第1実施形態のバッテリ保護構造を備えた車両10を、車両10の外形を仮想線で示す透視斜視図である。図2は、フレーム構体20とバッテリユニット22とを上方から示す平面図である。図3は、フレーム構体20とバッテリユニット22とを側方から示す側面図である。
<First embodiment>
A battery protection structure for a vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a
図1に示すように、車両10は、下方にフレーム構体20を備え、フレーム構体20の上面にフロアパネル11、左右のサイドドア12、フロントガラス13、天井パネル14、リアドア15を備えた、2ボックスタイプの乗用車である。
As shown in FIG. 1, the
車両10の前方には、前輪16が、後方には、後輪17及び走行用の電動機がそれぞれ設けられている。又、車両10は、フレーム構体20の下部にバッテリユニット22を備えている。
A
フレーム構体20の上部には、車両10の車室空間30が、フロアパネル11、左右のサイドドア12、フロントガラス13、天井パネル14、リアドア15等で形成されている。車室空間30の内部には、定員分の座席と運転操作に必要な機器類が配置されている。尚、車両10の構成はこれに限定するものではない。
A vehicle
電動機は、車両10の後方に設けられ、駆動軸が、後輪17に接続されている。バッテリユニット22は、後述するように内部にバッテリ50を備え、フレーム構体20に固定されている。電動機は、制御装置(ECU(エレクトリック・コントロール・ユニット)))を介してバッテリユニット22に接続し、運転者の操作に従いバッテリユニット22から供給された電力で後輪17を駆動し、車両10を走行させる。
The electric motor is provided behind the
尚、電動機は、前輪16に設けても、前輪16と後輪17の双方に設けてもよい。又、車両10は、電動機とともに、ガソリン等を燃料とした内燃機関を備えた、いわゆるハイブリッド車でもよい。
The electric motor may be provided on the
フレーム構体20は、図2にも示すように、車両10の前後方向に沿って延びるサイドメンバ24と、車両10の幅方向に沿って延びるクロスメンバ26とを備えている。サイドメンバ24は、左右に一対、適宜の間隔をあけて設けられている。
As shown in FIG. 2, the
一対のサイドメンバ24は、車両10の前方から車室空間30の下部を通り、車両後部に延びている。サイドメンバ24の後部には、図3に示すように、斜め上方に延びる傾斜部32と、傾斜部32の上部から後方に延びる上延部34が設けられている。傾斜部32と上延部34は、後輪17を避けるように湾曲部28を形成している。左右のサイドメンバ24の間には、サイドメンバ24を連結するクロスメンバ26が設けられている。
The pair of
クロスメンバ26は、図2に示すように、車両10の前方から第1〜第3クロスメンバ26を有している。各クロスメンバ26は、車両10の幅方向に沿って設けられ、左右のサイドメンバ24を一体に連結している。
As shown in FIG. 2, the cross member 26 includes first to third cross members 26 from the front of the
サイドメンバ24の前方には、前輪懸架機構を介して図1に示すように前輪16が設けられている。前輪16は、操舵機構を介して運転者のハンドル操作により操舵される。サイドメンバ24の後方には、後輪懸架機構40を介して後輪17が設けられている。
A
後輪懸架機構40は、衝撃緩衝器42とばね44とトレーリングアーム46とビーム47とを備えている。トレーリングアーム46は、先端部が、サイドメンバ24に設けられた取付部48に回動自在に取り付けられている。左右のトレーリングアーム46は、後部でビーム47により連結されている。図3においては、説明の都合上、左側のトレーリングアーム46、つまり紙面手前のトレーリングアーム46の一部を切除して示している。
The rear
トレーリングアーム46の後端に、後輪17がハブ19を介して取り付けられている。衝撃緩衝器42及びばね44は、トレーリングアーム46とフレーム構体20やフロアパネル11等との間に設けられている。尚、後輪17の後輪懸架機構は、上記例に限るものではない。
The
バッテリユニット22は、図3に示すように、バッテリ50とバッテリ50を内部に収納したバッテリケース52とを備えて構成されている。バッテリ50は、所定数の単バッテリ(出力電圧が1〜数V程度)が集合したもので、電動機を駆動して車両10を走行させるための電力を蓄える。バッテリケース52は、収納トレイ54と、収納トレイ54を覆うカバー56とを有している。収納トレイ54は、上面が開放された金属製の容器で、バッテリ50を収納する容量と、収納したバッテリ50を保持するに十分な剛性を有している。カバー56は、例えば樹脂製であり、送風機を組み付ける組付部や外気の導入口、及び排出口を備えている。カバー56は、バッテリ50を収納した収納トレイ54の上部に、収納トレイ54との間で水密を保持した状態で取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
尚、バッテリという場合、単バッテリを指す場合と、所定数の単バッテリが集合したバッテリ50を指す場合の双方があり、更に、バッテリユニット22を指す場合も含まれる。したがって、バッテリが破損するという場合、単バッテリが破損する場合のみならず、バッテリケース52を含むバッテリユニット22が破損する場合も含む。
In addition, when referring to a battery, there are both a case where it indicates a single battery and a case where it indicates a
バッテリユニット22の下部には、複数の桁部材60が設けられている。各桁部材60は、車両10の横幅方向に沿って、互いにほぼ平行に設けられている。各桁部材60は、金属製の板状部材で、バッテリユニット22を支持するに十分な剛性を有し、収納トレイ54の下面に固着されている。更に桁部材60は、桁部材60の両端部分が、収納トレイ54の左右の側壁から突出しており、突出した個所がバッテリユニット22にボルトで取り付けられている。バッテリユニット22の後方には、第1当接部材としての膨出部材36が設けられている。
A plurality of
膨出部材36は、金属製の板状部材で、図4に示すように側面視でほぼ半円形の形状を有している。膨出部材36は、図5に示すように、取付片31、33、35を有している。膨出部材36は、各取付片31等で、図2に示すように収納トレイ54の車幅方向の左右両側に、収納トレイ54の後方端、及び収納トレイ54の側方に設けられた補強部材39に固定されている。
The bulging
トレーリングアーム46には、第2当接部材としてのガイド板38が、図2、図3に示すように設けられている。ガイド板38は、図6に示すように平板な傾斜部材としての板状部材41と、板状部材41の後方側に設けられた支持板43と、取付片45とを備えている。ガイド板38は、支持板43と取付片45とにより、トレーリングアーム46の内側側面に、下端縁からガイド板38の上端縁に向かって上端縁側が後方になるように傾斜をつけて、左右それぞれのトレーリングアーム46のほぼ中間位置に一対設けられている。
The trailing
又、ガイド板38は、側面視で、膨出部材36に対して車両前後方向に沿った対向する位置に取り付けられている。更に、ガイド板38は、トレーリングアーム46が上下に揺動した場合でも、後輪懸架機構40の通常の作動範囲内では、膨出部材36に対向するように形成されている。そして万一事故が発生し、トレーリングアーム46が前方に移動すると、ガイド板38は膨出部材36に当接し、膨出部材36の表面を滑り、ガイド板38の傾斜に沿ってバッテリケース52の下方に移動する。図7は、膨出部材36とガイド板38との配置を示す斜視図である。
The
次に、本実施形態のバッテリ保護構造を備えた車両10の作用、及び効果について説明する。車両10のフレーム構体20には、バッテリユニット22が固定され、バッテリユニット22の後方には、取付部48により後輪懸架機構40が設けられている。バッテリユニット22の後部には、膨出部材36が設けられている。後輪懸架機構40のトレーリングアーム46には、ガイド板38が設けられている。
Next, the operation and effect of the
仮に、車両10が他の車両から後突されたとする。他の車両は、図8に示すようにフレーム構体20の一部を変形させ、後輪17を前方に押し出すとともに、取付部48でのトレーリングアーム46の取り付けを破壊する。すると、後輪17を含む後輪懸架機構40の全体が前方に押し出され、ガイド板38が膨出部材36に当接する。
Suppose that the
ガイド板38は、膨出部材36に沿って移動し、これにより後輪懸架機構40が斜め下方に誘導される。したがって、後輪懸架機構40は、バッテリユニット22に直接衝突することがなく、後輪懸架機構40によるバッテリユニット22の破損を防止できる。
The
膨出部材36は、金属製の収納トレイ54の側壁に、補強部材39とともに取り付けられているので、強固に保持されている。又、ガイド板38は、トレーリングアーム46を誘導し、その移動方向を変更するだけであるので、膨出部材36に当接した場合でも無理な力がかからず、破損や変形を生じさせず、確実にトレーリングアーム46を誘導できる。
Since the bulging
又、後輪17を含む後輪懸架機構40が、バッテリユニット22の下方に誘導されるので、強度的に弱い樹脂製のカバー56に接触することがなく、バッテリユニット22に破損を生じさせない。
Further, since the rear
ガイド板38は、バッテリユニット22の左右に分離して設けられているので、軽量化が図れる。ガイド板38は、後輪懸架機構40が前方に押し出された際、膨出部材36に当接する範囲をカバーするので、トレーリングアーム46を確実にバッテリユニット22を斜め下方に誘導させることができる。
Since the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態のバッテリ保護構造について説明する。図9に、第2実施形態の車両のバッテリ保護構造を示す。図9は、バッテリユニット22と後輪懸架機構40とを側面から示す側面図である。尚、第2実施形態の車両のバッテリ保護構造について、第1実施形態の車両のバッテリ保護構造と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, the battery protection structure of the second embodiment will be described. FIG. 9 shows a vehicle battery protection structure according to the second embodiment. FIG. 9 is a side view showing the
図9においては、バッテリユニット22の後方に第1当接部としてのガイド部材51が設けられ、トレーリングアーム46の内側に第2当接部としての膨出板53が設けられている。
In FIG. 9, a
ガイド部材51は、図10、図11に示すように、車両前後方向の後方に延びる平板部材55と、平板部材55の前端から斜め上方かつ後方に延びる傾斜部材57とを備えている。ガイド部材51は、取付片59、61、63を有し、各取付片59等により収納トレイ54と補強部材39に固定されている。ガイド部材51は、膨出部材36と同様、バッテリユニット22の左右両側に設けられている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
膨出板53は、半円筒状で、トレーリングアーム46の内側に所定量突出して取り付けられている。膨出板53は、図12〜図14に示すように、半円筒状の湾曲体65と、湾曲体65の内側に設けられた支持板67と、縁部69とを備えている。支持板67は、取付片70を有している。
The bulging
膨出板53は、縁部69と取付片70で、トレーリングアーム46に、湾曲体65の凸面を車両前後方向の前方に向けて取り付けられている。膨出板53は、ガイド板38が膨出部材36に対向していると同様、ガイド部材51に対向して設けられている。
The bulging
そして、万一後突事故が発生し、後輪懸架機構40が前方に押し出されると、膨出板53がガイド部材51に当接する。そして、膨出板53がガイド部材51に誘導され、後輪懸架機構40が斜め下方に移動する。第2実施形態では、膨出板53が誘導されることにより後輪懸架機構40が斜め下方に移動して、バッテリユニット22が保護される。
In the unlikely event that a rear collision occurs and the rear
尚、上記実施形態はいずれも例示であり、本発明は適宜変更が可能である。又、本発明は、車両10の後方に限らず、車両の前方に設けられた車幅方向延在部材によるバッテリユニット22の破損防止の保護構造であってもよい。例えば、前突事故が発生してサイドメンバ24が変形し、サイドメンバ24に取り付けられたクロスメンバがバッテリに当接して破損を生じさせる場合に、クロスメンバの後方に設けたガイド板をバッテリケースに設けられた膨出部材に当接させて、クロスメンバによるバッテリの破損を防止させるようにしてもよい。又、車幅方向延在部材をバッテリの上方に誘導してもよい。
In addition, all the said embodiment is an illustration, This invention can be changed suitably. Further, the present invention is not limited to the rear of the
本発明は、走行用のバッテリを搭載した電動車両に利用できる。 The present invention can be used for an electric vehicle equipped with a battery for traveling.
10…車両、11…フロアパネル、12…サイドドア、13…フロントガラス、14…天井パネル、15…リアドア、16…前輪、17…後輪、19…ハブ、20…フレーム構体、22…バッテリユニット、24…サイドメンバ、26…クロスメンバ、28…湾曲部、30…車室空間、31.33…取付片、32…傾斜部、34…上延部、36…膨出部材、38…ガイド板、39…補強部材、40…後輪懸架機構、41…板状部材、42…衝撃緩衝器、43…支持板、45…取付片、46…トレーリングアーム、47…ビーム、48…取付部、50…バッテリ、51…ガイド部材、52…バッテリケース、53…膨出板、54…収納トレイ、55…平板部材、56…カバー、57…傾斜部材、59.61…取付片、59…取付片、60…桁部材、65…湾曲体、67…支持板、69…縁部、70…取付片
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記バッテリケースの前方もしくは後方で車両前後方向に延びて設けられ、前記フレーム構体に設けられた取付部に端部が回転自在に取り付けられた一対のアームと、
車幅方向に延び、前記一対のアームを連結する車幅方向延在部材と、
前記バッテリケースの前端と後端のうち前記車幅方向延在部材に近い方の端部に設けられた第1当接部と、
前記車幅方向延在部材と前記第1当接部との間かつ前記第1当接部と車両前後方向に沿って対向した位置で前記アームに設けられた第2当接部と、を備え、
前記第1当接部と前記第2当接部のいずれかに、車両衝突が起きた際に前記第2当接部が前記第1当接部に当接した後、前記第2当接部を前記バッテリケースの下方に誘導する傾斜部材を形成したことを特徴とする車両のバッテリ保護構造。 A battery case attached to the frame structure of the vehicle;
A pair of arms that extend in the vehicle front-rear direction in front of or behind the battery case, and whose ends are rotatably attached to attachment parts provided in the frame structure;
A vehicle width direction extending member that extends in the vehicle width direction and connects the pair of arms ;
A first abutting portion provided at an end portion of the front end and the rear end of the battery case that is closer to the vehicle width direction extending member;
A second contact portion provided on the arm between the vehicle width direction extending member and the first contact portion and at a position facing the first contact portion along the vehicle longitudinal direction. ,
After the second contact portion comes into contact with the first contact portion when a vehicle collision occurs in either the first contact portion or the second contact portion, the second contact portion A battery protection structure for a vehicle, wherein an inclined member that guides the battery to the lower side of the battery case is formed.
前記サイドメンバは、車両前後方向に沿って延びると共に車両側面視において前記アームの上下方向における上方に位置する上延部と、車両前後方向に沿って延びると共に前記上延部より下方に位置する下延部と、車両前後方向において前記上延部と前記下延部との間に位置し、前記上延部の端部と前記下延部の端部とを接続すると共に車両前後方向に対し傾斜して延びる傾斜部と、を有し、
前記取付部は、前記下延部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両のバッテリ保護構造。 The frame structure includes a pair of side members extending along the vehicle longitudinal direction,
The side member extends along the vehicle front-rear direction and extends upward in the vertical direction of the arm in a side view of the vehicle, and extends downward along the vehicle front-rear direction and below the upper extension. An extension portion is located between the upper extension portion and the lower extension portion in the vehicle longitudinal direction, and connects the end of the upper extension portion and the end of the lower extension portion and is inclined with respect to the vehicle longitudinal direction. An inclined portion extending as
The battery mounting structure for a vehicle according to claim 1, wherein the attachment portion is provided in the downward extending portion .
前記車幅方向延在部材は、前記一対のトレーリングアームを連結するビームであり、
前記第1当接部は、前記バッテリケースの後端に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両のバッテリ保護構造。 The arm is a trailing arm in which a front end is attached to the attachment portion and a rear wheel of the vehicle is provided at a rear end.
The vehicle width direction extending member is a beam connecting the pair of trailing arms,
The vehicle battery protection structure according to claim 1, wherein the first contact portion is provided at a rear end of the battery case .
前記第1当接部は、前記収納トレイに設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両のバッテリ保護構造。 The battery case has a storage tray that stores a battery for traveling of the vehicle inside, and a cover that is assembled to the storage tray.
Said first contact portion, a battery protection structure for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that provided in the storage tray.
前記第2当接部は、車両後方に向かって斜め上方に延在する傾斜面を有したガイド板であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両のバッテリ保護構造。 The first contact portion is a bulging member that is provided at both left and right ends of the battery case in the vehicle width direction and is formed so as to bulge toward the second contact portion.
The battery protection for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the second contact portion is a guide plate having an inclined surface extending obliquely upward toward the rear of the vehicle. Construction.
前記第2当接部は、前記第1当接部に向かって膨出するように形成された膨出板であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両のバッテリ保護構造。5. The vehicle according to claim 1, wherein the second contact portion is a bulging plate formed to bulge toward the first contact portion. Battery protection structure.
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