JP6475270B2

JP6475270B2 - 自動車車両

Info

Publication number: JP6475270B2
Application number: JP2017008100A
Authority: JP
Inventors: 博小澤; 祐小野寺; 佐藤　啓太; 啓太佐藤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: CN108327499B; US10207574B2; CN108327499A; JP2018114910A; US20180208038A1

Description

本発明は、フロアパネルの下側にバッテリを搭載するためのバッテリパネルが配置される自動車車両に関する。

バッテリを搭載した自動車車両において、フロアパネルの下側にバッテリを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自動車車両では、フロアパネルの下側にバッテリを搭載するためのバッテリフレームが配置される。特許文献１では、自動車車両の左右両側にフロアパネルとバッテリフレームとの間に介在するブラケットを設け、ブラケットの内側フランジ部のフロアパネルへの結合強度に比べて、ブラケットの外側フランジ部のフロアパネルへの結合強度が高くなるよう構成している。これにより、自動車車両の側面衝突時等におけるバッテリフレームのフロアパネル側からの離脱を防止又は効果的に抑制することができる、とされている。

特開２０１３−６０１６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動車車両では、ブラケットを設けた分だけバッテリの搭載スペースが小さくなるという問題点がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車車両の側面衝突時等にバッテリの車体からの離脱を抑制しつつ、バッテリの搭載スペースを大きく確保することのできる自動車車両を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、左右一対に配置され、正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部と、車室下部をなし、前記各サイドシル部に接続されるフロアパネルと、前記フロアパネルの下側に配置され、前記各サイドシル部に接続され、バッテリを支持するバッテリパネルと、前記バッテリが左右方向一方へ移動して前記サイドシル部に前記バッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、前記バッテリの前記サイドシル部内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構と、を備える自動車車両が提供される。

この自動車車両によれば、自動車車両の側面衝突時等に、バッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わった際に、バッテリのサイドシル部内側方向の移動が許容される。このように、バッテリがサイドシル部内側へ案内されることから、自動車車両の側面衝突時等にバッテリの車体からの離脱を抑制することができる。さらに、バッテリがサイドシル部内側へ案内されることから、側面衝突時等のバッテリの移動量を確保することができ、バッテリをサイドシル部に近接させて配置させて、バッテリの搭載スペースを左右方向に大きく確保することができる。

上記自動車車両において、前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、前記インナパネルは、アッパパネルとロアパネルを有し、前記負荷発生時に前記アッパパネルと前記ロアパネルが分離するよう構成されてもよい。

この自動車車両によれば、負荷発生時にインナパネルがアッパパネルとロアパネルとに分離し、バッテリのサイドシル部内側方向の移動が許容される。

上記自動車車両において、前記アッパパネルの下端に形成され左右内側へ延びる第１内側フランジと、前記ロアパネルの上端に形成され左右内側へ延びる第２内側フランジと、前記第１内側フランジ及び前記第２内側フランジを締結する締結部と、を有してもよい。

この自動車車両によれば、アッパパネルとロアパネルが左右方向へ延びる各内側フランジで締結されていることから、左右方向の負荷に対して比較的脆弱であり、アッパパネルとロアパネルの分離をスムースに行うことができる。

上記自動車車両において、前記締結部は、前記第１内側フランジ及び前記第２内側フランジとともに、前記フロアパネルを締結してもよい。

この自動車車両によれば、アッパパネルとロアパネルの締結部を、サイドシル部とフロアパネルとの接続に用いることができる。

上記自動車車両において、前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、前記インナパネルは、前記負荷発生時に前記バッテリと接触する部分が蛇腹状に形成されていてもよい。

この自動車車両によれば、負荷発生時に、バッテリに押圧されてインナパネルの蛇腹部分がサイドシル部内側方向へ伸びることにより、バッテリのサイドシル部内側方向の移動が許容される。

上記自動車車両において、前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、前記インナパネルは、線状の薄肉部又は孔部を有し、前記負荷発生時に前記薄肉部又は孔部を起点として破断するよう構成されてもよい。

この自動車車両によれば、負荷発生時に、バッテリに押圧されてインナパネルが薄肉部及び孔部を起点として破断することにより、バッテリのサイドシル部内側方向の移動が許容される。

上記自動車車両において、前記バッテリを固定し、左右方向へ延び、前記負荷発生時に前記サイドシル部の左右内側を変形させるステーを備えてもよい。

この自動車車両によれば、負荷発生時に、インナパネルがステーにより変形することにより、バッテリのサイドシル部内側方向の移動が許容される。

本発明によれば、自動車車両の側面衝突時等にバッテリの車体からの離脱を抑制しつつ、バッテリの搭載スペースを大きく確保することができる。

本発明の第１の実施形態を示す自動車車両の概略外観図である。（Ａ）は図１のＸ−Ｘ模式断面図、（Ｂ）はロアパネルの締結部分を示す説明図、（Ｃ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。本発明の第２の実施形態を示し、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリ及びステーの外観斜視図、（Ｃ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。本発明の第３の実施形態を示し、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。本発明の第４の実施形態を示し、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。

図１及び図２は本発明の第１の実施形態を示すものであり、図１は自動車車両の概略外観図、図２（Ａ）は図１のＸ−Ｘ模式断面図、図２（Ｂ）はロアパネルの締結部分を示す説明図、図２（Ｃ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。

図１に示すように、この自動車車両１０は車輪の駆動源としてモータを有し、図２に示すように、モータに電力を供給するバッテリＢが搭載されている。バッテリＢの具体的構成は任意であるが、本実施形態においては、バッテリＢは、複数のバッテリセルと、各バッテリセルが配設されるバッテリケースと、により構成される。

図２に示すように、自動車車両１０は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合した車体を有している。車体は、左右一対に配置され正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部２０と、車室下部をなし各サイドシル部２０に接続されるフロアパネル３０と、フロアパネルの下側に配置され各サイドシル部２０に接続されるバッテリパネル４０と、を有する。

サイドシル部２０は、左右方向外側に配置されるアウタパネル２１と、左右方向内側に配置されアウタパネル２１とともに袋状の断面を形成するインナパネル２２と、を有する。アウタパネル２１は、正面視の断面にて、上下に延びる側面部２１ａと、側面部２１ａの上端から上方へ傾斜しつつ左右内側へ延びる上面部２１ｂと、上面部２１ｂの左右内端から上方へ延びる上側フランジ２１ｃと、側面部２１ａの下端から下方へ傾斜しつつ左右内側へ延びる下面部２１ｄと、下面部２１ｄの左右内端から下方へ延びる下側フランジ２１ｅと、を有している。

本実施形態においては、インナパネル２２は、アッパパネル２３とロアパネル２４とを有する。ロアパネル２４は、正面視の断面にて、上下に延びる側面部２４ａと、側面部２４ａの下端から下方へ傾斜しつつ左右外側へ延びる下面部２４ｄと、下面部２４ｄの左右外端から下方へ延びる下側フランジ２４ｅと、側面部２４ａの上端から左右内側へ延びる内側フランジ２４ｆと、を有している。アッパパネル２３は、正面視の断面にて、側面部２４ａの上側で上方へ傾斜しつつ左右外側へ延びる上面部２３ｂと、上面部２３ｂの左右外端から上方へ延びる上側フランジ２３ｃと、上面部２３ｂの左右内端から左右内側へ延びる内側フランジ２３ｇと、を有している。アッパパネル２３とロアパネル２４は、各内側フランジ２３ｇ，２４ｆで締結部としてのボルト２５及びナット２６により締結される。

具体的に、図２（Ｂ）に示すように、ロアパネル２４の内側フランジ２４ｆには、ボルト２５を挿通する孔２４ｇが形成される。本実施形態においては、内側フランジ２４ｆには、孔２４ｇの左右内側からフランジ内端まで延びる切欠２４ｈが形成されている。これにより、ロアパネル２４の内側フランジ２４ｆは、比較的大きな負荷が加わった際に、左右方向内側への移動が阻害される一方、左右方向外側へは左右方向内側と比べると移動しやすくなっている。

また、アウタパネル２１及びインナパネル２２は、各上側フランジ２１ｃ,２３ｃ及び各下側フランジ２１ｅ,２４ｅにてスポット溶接により接合される。本実施形態においては、アッパパネル２３、ロアパネル２４、ボルト２５及びナット２６は、バッテリＢが左右方向一方へ移動してサイドシル部２０にバッテリＢ側から負荷が加わった際に、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構を構成している。

フロアパネル３０は、各サイドシル部２０のインナパネル２２に接続される。本実施形態においては、フロアパネル３０は、正面視の断面にて、左右に延びる本体部３０ａと、本体部３０ａの左右外端から下方へ延びる上下延在部３０ｂと、上下延在部３０ｂの下端から左右外側へ延びる外側フランジ３０ｃと、を有している。外側フランジ３０ｃは、アッパパネル２３及びロアパネル２４の各内側フランジ２３ｇ，２４ｆとともに、ボルト２５及びナット２６により締結される。これにより、アッパパネル２３とロアパネル２４の締結部を、サイドシル部２０とフロアパネル３０との接続に用いることができる。

バッテリパネル４０は、サイドシル部２０のインナパネル２２に接続される。バッテリパネル４０は、フロアパネル３０の下方にてバッテリＢを支持する。本実施形態においては、バッテリＢは、略直方体状を呈し、前後及び左右方向に所定の間隔をおいてバッテリパネル４０上に並べられる。本実施形態においては、バッテリパネル４０は、正面視の断面にて、左右方向にわたって略平坦に形成され、左右外端が各インナパネル２２の下面部２４ｄに溶接により接続される。

以上のように構成された自動車車両１では、自動車車両の側面衝突等の際に、バッテリＢが左右方向一方へ移動すると、サイドシル部２０にバッテリＢ側（車両内側）から負荷が加わることとなる。このとき、インナパネル２２は、アッパパネル２３とロアパネル２４とに分離し、側面部２４ａがバッテリＢに押されてサイドシル部２０の内側方向へ移動する。これにより、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向への移動が許容される。一方、サイドシル部２０にバッテリＢと反対側（車両外側）から負荷が加わった場合には、インナパネル２２はアッパパネル２３とロアパネル２４に容易に分離しない。

特に本実施形態では、アッパパネル２３とロアパネル２４が、左右方向へ延びる各内側フランジ２３ｇ，２４ｆでボルト２５及びナット２６により締結され、ロアパネル２４の内側フランジ２４ｆにボルト２５の孔２４ｇと連続的に切欠２４ｈを形成したことから、バッテリＢ側からの負荷に対しては締結が解除されやすい。一方、バッテリＢと反対側からの負荷に対しては締結が解除されにくく、負荷に対して的確に抗力を生じさせることができる。さらに、通常運転時に必要な剛性を確保することができる。

このように、本実施形態の自動車車両１０によれば、自動車車両１０の側面衝突時等に、バッテリＢが左右方向一方へ移動してサイドシル部２０にバッテリＢ側から負荷が加わった際に、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向の移動が許容される。バッテリＢがサイドシル部２０内側へ案内されることから、バッテリＢの車体からの離脱を抑制することができる。さらに、バッテリＢがサイドシル部２０内側へ案内されることから、側面衝突時等のバッテリＢの移動量を確保することができ、バッテリＢをサイドシル部２０に近接させて配置させて、バッテリＢの搭載スペースを左右方向に大きく確保することができる。

また、本実施形態の自動車車両１０によれば、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向への移動が許容される構成であるので、車体におけるバッテリＢの左右方向外側が過度に強固となることはない。従って、自動車車両の側面衝突時、左右方向他方側から障害物が左右方向一方へ侵入してきた際に、左右方向他方側のサイドシル部２０が変形してエネルギを吸収することができ、バッテリＢが移動を開始するまでの障害物のストローク量を確保することができる。従って、バッテリの左右方向外側を強固に構成した構造のように、左右方向他方側の車体が十分に変形せずに側面衝突時の性能が低下してしまうことはない。

尚、前記実施形態においては、アッパパネル２３とロアパネル２４が互いに締結される内側フランジ２３ｇ，２４ｆを有するものを示したが、負荷発生時にアッパパネル２３とロアパネル２４が分離するものであれば、他の構成としてもよい。

図３は本発明の第２の実施形態を示すものであり、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリ及びステーの外観斜視図、（Ｃ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。

図３（Ａ）に示すように、第２の実施形態の自動車車両は、第１の実施形態の自動車車両において、各バッテリＢを固定し、左右方向へ延びるステー５０を備えている。本実施形態においては、ステー５０は、各バッテリＢの上部及び下部にそれぞれ設けられる。図３（Ｂ）に示すように、ステー５０は、左右方向に並べられた複数のバッテリＢを一括して固定する。図３（Ｃ）に示すように、ステー５０は、自動車車両１０の側面衝突等の際に、バッテリＢが左右方向一方へ移動してサイドシル部２０にバッテリＢ側から負荷が加わると、サイドシル部２０の左右内側を破断させる。すなわち、本実施形態においては、アッパパネル２３、ロアパネル２４、ボルト２５及びナット２６に加え、ステー５０がバッテリＢのサイドシル部２０内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構を構成している。
尚、バッテリ移動許容機構として、アッパパネル２３、ロアパネル２４、ボルト２５及びナット２６による機構を設けずに、ステー５０による機構のみとしてもよいことは勿論である。

図４は本発明の第３の実施形態を示すものであり、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。

図４（Ａ）に示すように、第３の実施形態の自動車車両は、第２の実施形態の自動車車両において、インナパネル２２の側面部２４ａが蛇腹部２４ｉを有している。蛇腹部２４ｉは、負荷発生時にバッテリＢと接触する部分に形成される。図４（Ｂ）に示すように、自動車車両１０の側面衝突等の際に、蛇腹部２４ｉがバッテリＢに押圧されてサイドシル部２０内側方向へ伸びることにより、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向の移動が許容される。本実施形態においては、ステー５０を備えていることから、蛇腹部２４ｉを効果的に変形させることができる。尚、ステー５０を備えずとも、蛇腹部２４ｉの変形に支障をきたすことはない。また、本実施形態においては、蛇腹部２４ｉが伸びきった後、アッパパネル２３とロアパネル２４が分離する。尚、蛇腹部２４ｉのみで衝突時等に必要な性能が満たされるのならば、インナパネル２２にアッパパネル２３とロアパネル２４の分離機構を設ける必要はない。

図５は本発明の第４の実施形態を示すものであり、（Ａ）は自動車車両の模式断面図、（Ｂ）はバッテリが左右方向一方へ移動してサイドシル部にバッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、バッテリのサイドシル部内側方向への移動が許容される状態を示す説明図である。

図５（Ａ）に示すように、第４の実施形態の自動車車両は、第１の実施形態の自動車車両において、インナパネル２２をアッパパネル２３とロアパネル２４に分割せずに構成し、インナパネルに前後へ伸びる破線状の薄肉部２２ｉが形成されている。インナパネル２２は、正面視の断面にて、上下に延びる側面部２２ａと、側面部２２ａの上端から上方へ傾斜しつつ左右内側へ延びる上面部２２ｂと、上面部２２ｂの左右内端から上方へ延びる上側フランジ２２ｃと、側面部２２ａの下端から下方へ傾斜しつつ左右内側へ延びる下面部２２ｄと、下面部２２ｄの左右内端から下方へ延びる下側フランジ２２ｅと、を有している。また、フロアパネル３０は、正面視の断面にて、左右に延びる本体部３０ａと、本体部３０ａの左右外端から上方へ伸びる上側フランジ３０ｄと、を有し、上側フランジ３０ｃがインナパネル２２と溶接等により接続される。図５（Ｂ）に示すように、自動車車両１０の側面衝突等の際に、バッテリＢに押圧されてインナパネル２２が薄肉部２２ｉを起点として破断することにより、バッテリＢのサイドシル部２０内側方向の移動が許容される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、バッテリ移動許容機構は任意に変更することができ、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１０自動車車両
２０サイドシル部
２１アウタパネル
２２インナパネル
２３アッパパネル
２４ロアパネル
２５ボルト
２６ナット
３０フロアパネル
４０バッテリパネル
５０ステー

Claims

左右一対に配置され、正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部と、
車室下部をなし、前記各サイドシル部に接続されるフロアパネルと、
前記フロアパネルの下側に配置され、前記各サイドシル部に接続され、バッテリを支持するバッテリパネルと、
前記バッテリが左右方向一方へ移動して前記サイドシル部に前記バッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、前記バッテリの前記サイドシル部内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構と、を備え、
前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、
前記インナパネルは、アッパパネルとロアパネルを有し、前記負荷発生時に前記アッパパネルと前記ロアパネルが分離するよう構成される自動車車両。
前記アッパパネルの下端に形成され左右内側へ延びる第１内側フランジと、
前記ロアパネルの上端に形成され左右内側へ延びる第２内側フランジと、
前記第１内側フランジ及び前記第２内側フランジを締結する締結部と、を有する請求項１に記載の自動車車両。
前記締結部は、前記第１内側フランジ及び前記第２内側フランジとともに、前記フロアパネルを締結する請求項２に記載の自動車車両。
左右一対に配置され、正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部と、
車室下部をなし、前記各サイドシル部に接続されるフロアパネルと、
前記フロアパネルの下側に配置され、前記各サイドシル部に接続され、バッテリを支持するバッテリパネルと、
前記バッテリが左右方向一方へ移動して前記サイドシル部に前記バッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、前記バッテリの前記サイドシル部内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構と、を備え、
前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、
前記インナパネルは、前記負荷発生時に前記バッテリと接触する部分が蛇腹状に形成されている自動車車両。
左右一対に配置され、正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部と、
車室下部をなし、前記各サイドシル部に接続されるフロアパネルと、
前記フロアパネルの下側に配置され、前記各サイドシル部に接続され、バッテリを支持するバッテリパネルと、
前記バッテリが左右方向一方へ移動して前記サイドシル部に前記バッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、前記バッテリの前記サイドシル部内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構と、を備え、
前記サイドシル部は、左右方向外側に配置されるアウタパネルと、左右方向内側に配置され前記アウタパネルとともに前記袋状の断面を形成するインナパネルと、を有し、
前記インナパネルは、線状の薄肉部又は孔部を有し、前記負荷発生時に前記薄肉部又は孔部を起点として破断するよう構成される自動車車両。
左右一対に配置され、正面視にて袋状の断面を有するサイドシル部と、
車室下部をなし、前記各サイドシル部に接続されるフロアパネルと、
前記フロアパネルの下側に配置され、前記各サイドシル部に接続され、バッテリを支持するバッテリパネルと、
前記バッテリが左右方向一方へ移動して前記サイドシル部に前記バッテリ側から負荷が加わる負荷発生時に、前記バッテリの前記サイドシル部内側方向への移動を許容するバッテリ移動許容機構と、を備え、
前記バッテリを固定し、左右方向へ延び、前記負荷発生時に前記サイドシル部の左右内側を変形させるステーを備える自動車車両。