JP6967328B2 - Battery-powered vehicle structure - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車やハイブリッド車などの車両において、リチウムイオン二次電池などのバッテリを搭載する場合に適用されるバッテリ搭載車両の構造に関する。 The present invention relates to the structure of a battery-equipped vehicle, which is applied when a battery such as a lithium ion secondary battery is mounted in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
バッテリ搭載車両の構造の具体例として、特許文献1,2に記載のものがある。
これらの文献に記載された構造においては、車両用リヤシートのシートクッションフレームの下方領域に空間部が設けられており、バッテリは、前記空間部に位置するようにして車室のフロア部上に搭載されている。シートクッションフレームは、複数の支持脚部によって支持されており、これらシートクッションフレームおよび複数の支持脚部は、バッテリを囲む、または覆う櫓状構造体となっている。
このような構成によれば、リヤシートの下方領域を有効に利用し、バッテリをスペース効率よく車両に搭載することができる。また、櫓状構造体は、本来的には、リヤシートの構成部材であるが、バッテリ用の保護部材としても機能するため、合理的である。
Specific examples of the structure of the battery-equipped vehicle include those described in
In the structures described in these documents, a space portion is provided in the lower region of the seat cushion frame of the rear seat for the vehicle, and the battery is mounted on the floor portion of the vehicle interior so as to be located in the space portion. Has been done. The seat cushion frame is supported by a plurality of support legs, and the seat cushion frame and the plurality of support legs form a turret-like structure that surrounds or covers the battery.
According to such a configuration, the lower region of the rear seat can be effectively used and the battery can be mounted in the vehicle in a space-efficient manner. Further, although the turret-shaped structure is originally a constituent member of the rear seat, it is rational because it also functions as a protective member for the battery.
しかしながら、前記従来技術においては、未だ改善すべき余地があった。 However, in the above-mentioned prior art, there is still room for improvement.
すなわち、シートクッションフレームおよび複数の支持脚部からなる櫓状構造体は、バッテリを保護する役割を果たすものの、車両が側突した際にはバッテリに対する十分な保護性能を発揮するものとはされていない。従来においては、車両が側突した際に、側突対象物が車室内側に大きく進入し、バッテリに強く衝突する虞があった。
これを解消する手段としては、フロア部や櫓状構造体などの各部を厚肉として剛性を高めたり、あるいは強度の高い材質とすることが考えられるが、前者の手段によれば、重量の増大ならびに製造コストの上昇を招き、後者の手段によっても製造コストの上昇を招いてしまう。
That is, although the turret-shaped structure consisting of the seat cushion frame and a plurality of support legs plays a role of protecting the battery, it is said that the turret-like structure exhibits sufficient protection performance against the battery in the event of a side collision of the vehicle. No. Conventionally, when a vehicle collides with a side, an object of the side collision may greatly enter the vehicle interior side and strongly collide with the battery.
As a means to solve this, it is conceivable to make each part such as the floor part and the turret-like structure thick to increase the rigidity, or to use a high-strength material. However, according to the former means, the weight is increased. In addition, it causes an increase in manufacturing cost, and the latter means also causes an increase in manufacturing cost.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増大や製造コストの上昇を抑制しつつ、車両の側突時におけるバッテリの保護性能を従来よりも高くすることが可能なバッテリ搭載車両の構造を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and while suppressing an increase in weight and an increase in manufacturing cost, the battery protection performance at the time of a side collision of a vehicle is made higher than before. It is an object of the present invention to provide a structure of a battery-equipped vehicle capable of capable.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the following technical means are taken in the present invention.
本発明により提供されるバッテリ搭載車両の構造は、車室のフロア部上に搭載されたバッテリと、このバッテリの上方に位置する上部構造部材、およびこの上部構造部材に上部が連結され、かつ下部が前記フロア部に取付けられた支持脚部を有する櫓状構造体と、を備えている、バッテリ搭載車両の構造であって、前記支持脚部として、前記フロア部の車幅方向外端寄りの位置に設けられた外端寄り取付け部に下部が支持され、かつ上部側が下部側よりも車幅方向中央側に位置するように傾斜した少なくとも1つの傾斜支持脚部を備えており、前記外端寄り取付け部には、車幅方向中央側ほど高さが低くなるように傾斜した傾斜壁部が具備されており、前記傾斜支持脚部および前記傾斜壁部は、車両正面視において、前記傾斜支持脚部と前記外端寄り取付け部との連結部を通過する水平線を挟んで、上下反対方向に傾斜した態様で相互に対向しており、車両の側突が発生し、前記外端寄り取付け部に車幅方向外方側から水平方向の衝突荷重が入力したときには、この衝突荷重を前記傾斜支持脚部および前記傾斜壁部のそれぞれを圧縮する荷重としてそれら両部分に分散入力させることが可能な構成とされている特徴としている。 The structure of the battery-equipped vehicle provided by the present invention includes a battery mounted on the floor of the vehicle compartment, an upper structural member located above the battery, and an upper portion connected to the upper structural member and a lower portion thereof. Is a structure of a battery-equipped vehicle comprising a turret-like structure having a support leg attached to the floor, wherein the support leg is closer to the outer end of the floor in the vehicle width direction. The lower part is supported by the mounting portion near the outer end provided at the position, and the upper side is provided with at least one inclined support leg portion inclined so as to be located on the center side in the vehicle width direction with respect to the lower side, and the outer end thereof. The lean mounting portion is provided with an inclined wall portion that is inclined so that the height becomes lower toward the center side in the vehicle width direction, and the inclined support leg portion and the inclined wall portion are the inclined support portion in the front view of the vehicle. The vehicle faces each other in a manner inclined in the opposite directions with the horizontal line passing through the connecting portion between the leg portion and the mounting portion near the outer end, and a side collision of the vehicle occurs. When a collision load in the horizontal direction is input from the outside in the vehicle width direction, the collision load can be distributed and input to both portions as a load for compressing each of the inclined support leg portion and the inclined wall portion. It is a feature that is considered to be a composition.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の側突が発生し、フロア部のうち、傾斜支持脚部の下部が取付けられている外端寄り取付け部、またはその付近に対し、車幅方向外方側から内方側への荷重入力があった場合、この荷重は、傾斜支持脚部と前記外端寄り取付け部の傾斜壁部との双方に略均等に分散して作用することとなる。
このため、前記荷重入力に起因してフロア部のみ、あるいは櫓状構造体のみに前記荷重が大きく偏った状態で作用することがなく、櫓状構造体およびフロア部の双方によって前記荷重を略均等に受けることにより、前記荷重を効率よく吸収することができる。その結果、側突対象物が車室内側に大きく進入して、バッテリに強く衝突するといったことを適切に防止または抑制することができる。したがって、従来よりも優れたバッテリ保護性能が得られる。
本発明においては、バッテリを保護するための手段として、フロア部や櫓状構造体などの各部を厚肉にしたり、あるいは高強度の材質にする必要はないため、重量の増大や、製造コストの上昇なども適切に抑制することが可能である。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, a side collision of the vehicle occurs, and the floor portion is mounted from the outer side to the inner side in the vehicle width direction with respect to the mounting portion near the outer end to which the lower portion of the inclined support leg is mounted or its vicinity. When a load is input, this load acts to be distributed substantially evenly on both the inclined support leg portion and the inclined wall portion of the attachment portion near the outer end.
Therefore, the load does not act on only the floor portion or only the turret-shaped structure in a state of being greatly biased due to the load input, and the load is substantially equalized by both the turret-shaped structure and the floor portion. The load can be efficiently absorbed by receiving the load. As a result, it is possible to appropriately prevent or suppress that the side collision object greatly enters the vehicle interior side and strongly collides with the battery. Therefore, better battery protection performance than before can be obtained.
In the present invention, as a means for protecting the battery, it is not necessary to make each part such as a floor part or a turret-like structure thick or to make a high-strength material, so that the weight increases and the manufacturing cost increases. It is possible to appropriately suppress the rise.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2に示すバッテリ搭載車両の構造Aは、車室のフロア部1上に搭載されたバッテリ2、および櫓状構造体4を備えており、バッテリ2は、櫓状構造体4の内側に確保された空間部に配置されている。
本実施形態の構造Aが適用される車両は、たとえばハイブリッド車、または電気自動車である。バッテリ2は、それらの車両の駆動用バッテリであり、たとえばリチウムイオン二次電池、あるいはニッケル水素二次電池などである。
The structure A of the battery-equipped vehicle shown in FIGS. 1 and 2 includes a
The vehicle to which the structure A of the present embodiment is applied is, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle. The
車室のフロア部1は、第1および第2のフロア部1a,1b、ならびにフロアクロス部1cに区分することができる。第1および第2のフロア部1a,1bは、たとえばフロントフロアパネルおよびリヤフロアパネルを用いて構成された部位であり、フロアクロス部1cを介して繋げられている。バッテリ2は、第2のフロア部1bの上に固定されている。フロアクロス部1cは、第1および第2のフロア部1a,1bとは別部材のクロスメンバを用いて構成されており、第1および第2のフロア部1a,1bよりも上方に隆起して車幅方向に延びた形態を有し、かつその剛性も高くされている。ただし、図4を参照して後述するように、フロア部1の構成は、これに限定されない。
The
櫓状構造体4は、図2に示すように、車両用シート(リヤシート)のシートバック3およびシートクッション3aを載置支持するためのシートクッションフレームとして構成されている。
より具体的には、この櫓状構造体4は、たとえばパイプ材を用いて形成された中空枠状
の上枠部40、この上枠部40の内側開口領域を塞ぐように上枠部40に接合されたシートパン41、上枠部40の前部を支持する複数の支持脚部42(42a,42b)、および上枠部40の後部を第2のフロア部1bに設けられている起立壁部19の途中箇所に固定するブラケット部43などを備えている。上枠部40およびシートパン41は、その上面にシートクッション3aなどが載置される部位であるが、これらは、バッテリ2の上方に位置してバッテリ2の上方を覆っており、本発明でいう櫓状構造体の「上部構造部材」の一例に相当する。
As shown in FIG. 2, the turret-shaped structure 4 is configured as a seat cushion frame for mounting and supporting the
More specifically, the turret-shaped structure 4 is formed in, for example, a hollow frame-shaped
複数の支持脚部42は、上部が上枠部40の前側部分に溶接などの手段を用いて連結され、かつ下部がフロアクロス部1cにボルト止めなどの手段を用いて取付けられている。これら複数の支持脚部42(42a,42b)のうち、車幅方向中央寄りに位置する支持脚部42aは、上下高さ方向に非傾斜の起立状態で設けられているのに対し、車幅方向両端寄りに位置する左右一対の支持脚部42bは、次に述べる傾斜支持脚部42bとされている。
The upper portion of the plurality of
各傾斜支持脚部42bは、図3に示すように、上枠部40に接合された基部45、およびこの基部45から下方に延びる支持脚本体部46を備えており、この支持脚本体部46の下部は、フロアクロス部1cの車幅方向外端寄りの位置に設けられている外端寄り取付け部18に、ボルト6などを用いて連結されている。また、傾斜支持脚部42b(厳密には支持脚本体部46)は、上部側が下部側よりも車幅方向中央側に位置するように、水平線に対して適当な角度αで傾斜している。
As shown in FIG. 3, each inclined
これに対し、外端寄り取付け部18は、フロアクロス部1cの他の部分よりも高さが高くされており、車幅方向内方側を向いて起立した傾斜壁部18aを備えている。この傾斜壁部18aは、車両正面視において、傾斜支持脚部42bに対向し、かつ傾斜支持脚部42bの傾斜方向とは上下反対方向に傾斜する壁部である。図面で示す構成とは若干相違するが、好ましくは、傾斜壁部18aの傾斜角度βは、傾斜支持脚部42bの傾斜角度αと略同一とされる。より好ましくは、傾斜支持脚部42bと傾斜壁部18aとは、傾斜支持脚部42bと外端寄り取付け部18との連結部を通過する水平線HLを中心とする上下対称状に傾斜した構成とされる。
図面では省略されているが、フロアクロス部1cの車幅方向外方側には、車両前後方向に延びるロッカパネルが設けられている。また、フロア部1の車幅方向両端部の下面側には、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバが設けられている。
On the other hand, the
Although omitted in the drawings, a rocker panel extending in the front-rear direction of the vehicle is provided on the outer side of the floor cross portion 1c in the vehicle width direction. Further, a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle are provided on the lower surface side of both ends of the
次に、前記したバッテリ搭載車両の構造Aの作用について説明する。 Next, the operation of the structure A of the battery-equipped vehicle described above will be described.
まず、車両が側突を生じることに起因し、図3に示すように、車幅方向外方から内方に向かう衝突荷重Wが外端寄り取付け部18に入力する場合がある。この場合、荷重Wは、傾斜支持脚部42bおよび傾斜壁部18aの双方に略均等に分散して作用し、傾斜支持脚部42bおよび傾斜壁部18aには、荷重Wの分散荷重Wa,Wbがそれぞれ作用することとなる。このため、櫓状構造体4のみ、あるいはフロア部1に荷重Wが大きく偏った状態で作用することはなく、櫓状構造体4およびフロア部1の双方によって荷重W(Wa,Wb)を受けることにより、この荷重Wを効率よく吸収することができる。その結果、側突対象物が車室内に大きく進入してバッテリ2に強く当たるといった現象を適切に防止または抑制し、バッテリ2についての優れた保護性能が得られることとなる。
First, due to the occurrence of a side collision of the vehicle, as shown in FIG. 3, a collision load W from the outside to the inside in the vehicle width direction may be input to the mounting
支持脚部42aは、傾斜支持脚部42bについて述べたような作用を発揮しないものの、櫓状構造体4とフロア部1とが協働して衝突荷重W(Wa,Wb)を受けることを促進し、また傾斜支持脚部42bが不当に倒れることを防止する作用を発揮する。したがって、支持脚部42aが設けられていることにより、バッテリ2の保護性能がより高められる
こととなる。
Although the
前記したようなバッテリ保護性能は、フロア部1や櫓状構造体4の各部を厚肉にして補強するような手段を採用することなく得られる。したがって、各部の重量の増大や、製造コストの上昇などを適切に抑制することも可能である。
The battery protection performance as described above can be obtained without adopting means for reinforcing each portion of the
図4は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the figure, the same or similar elements as those in the embodiment are designated by the same reference numerals as those in the embodiment, and duplicate description will be omitted.
図4(a)においては、フロアパネル材15に凸状部を一体的に形成することにより、フロアクロス部1cを設け、かつこのフロアクロス部1cに傾斜支持脚部42bの取付けが図られる外端寄り取付け部18が設けられている。
同図(b)においては、2つのフロアパネル材13,14の双方に凸状部13a,14aを形成し、かつこれらを組み合わせて接合することにより、フロアクロス部1cを設け、かつこのフロアクロス部1cに傾斜支持脚部42bの取付けが図られる外端寄り取付け部18が設けられている。
これらの実施形態および図1〜図3に示した実施形態から理解されるように、本発明でいう外端寄り取付け部18の設け方としては、1または複数のフロアパネル材を用いる手段、あるいはフロアパネル材とは別のクロスメンバを用いる手段などがあり、いずれの手段を採用してもよい。
In FIG. 4A, the floor cross portion 1c is provided by integrally forming the convex portion on the
In the figure (b),
As can be understood from these embodiments and the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, the method of providing the outer end
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るバッテリ搭載車両の構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the structure of the battery-equipped vehicle according to the present invention can be variously redesigned within the scope of the present invention.
上述した実施形態においては、櫓状構造体4の傾斜支持脚部42bを、車幅方向の左右両端側に一対で設けているため、車両の左サイド、右サイドのいずれのサイドにおいて側突が発生した場合においてもバッテリを保護する機能が得られ、好ましい。ただし、本発明はこれに限定されず、たとえば傾斜支持脚部42bを設ける設置スペースが確保できないなどの事情がある場合には、車幅方向左右両側のいずれか一方側のみに傾斜支持脚部が設けられた構成とすることもでき、このような構成も、本発明の技術的範囲に包摂される。
In the above-described embodiment, since the
本発明でいう櫓状構造体は、必ずしも車両用シートのシートクッションフレームとしての役割を果たすものでなくてもよい。したがって、バッテリの搭載箇所は、車両用シートの下側領域でなくてもよく、車室のフロア部上であれば、いずれであってもよい。櫓状構造体は、バッテリの位置に対応して設けられていればよい。バッテリの具体的な種類や数なども限定されない。 The turret-shaped structure referred to in the present invention does not necessarily have to serve as a seat cushion frame for a vehicle seat. Therefore, the battery mounting location does not have to be in the lower region of the vehicle seat, and may be any location as long as it is on the floor of the vehicle interior. The turret-shaped structure may be provided corresponding to the position of the battery. The specific type and number of batteries are not limited.
A バッテリ搭載車両の構造
1 フロア部
18 外端寄り取付け部
18a 傾斜壁部
2 バッテリ
4 櫓状構造体
40 上枠部(上部構造部材)
41 シートパン(上部構造部材)
42 支持脚部
42b 傾斜支持脚部
A Structure of vehicle equipped with
41 Sheet pan (superstructure member)
42
Claims (1)
このバッテリの上方に位置する上部構造部材、およびこの上部構造部材に上部が連結され、かつ下部が前記フロア部に取付けられた支持脚部を有する櫓状構造体と、
を備えている、バッテリ搭載車両の構造であって、
前記支持脚部として、前記フロア部の車幅方向外端寄りの位置に設けられた外端寄り取付け部に下部が支持され、かつ上部側が下部側よりも車幅方向中央側に位置するように傾斜した少なくとも1つの傾斜支持脚部を備えており、
前記外端寄り取付け部には、車幅方向中央側ほど高さが低くなるように傾斜した傾斜壁部が具備されており、
前記傾斜支持脚部および前記傾斜壁部は、車両正面視において、前記傾斜支持脚部と前記外端寄り取付け部との連結部を通過する水平線を挟んで、上下反対方向に傾斜した態様で相互に対向しており、
車両の側突が発生し、前記外端寄り取付け部に車幅方向外方側から水平方向の衝突荷重が入力したときには、この衝突荷重を前記傾斜支持脚部および前記傾斜壁部のそれぞれを圧縮する荷重としてそれら両部分に分散入力させることが可能な構成とされている特徴とする、バッテリ搭載車両の構造。 The battery mounted on the floor of the passenger compartment and
A superstructure member located above the battery, and a turret-like structure having a support leg portion whose upper part is connected to the superstructure member and whose lower part is attached to the floor portion.
The structure of the battery-powered vehicle, which is equipped with
As the support legs, the lower portion is supported by the outer end-side mounting portion provided at the position closer to the outer end of the floor portion in the vehicle width direction, and the upper side is located closer to the center side in the vehicle width direction than the lower side. It has at least one tilted support leg and is
The mounting portion near the outer end is provided with an inclined wall portion that is inclined so that the height becomes lower toward the center side in the vehicle width direction.
The inclined support leg portion and the inclined wall portion are inclined in opposite directions with each other across a horizontal line passing through a connecting portion between the inclined support leg portion and the attachment portion near the outer end in a front view of the vehicle. Facing the
When a side collision of the vehicle occurs and a horizontal collision load is input to the mounting portion near the outer end from the outside in the vehicle width direction, this collision load compresses each of the inclined support leg portion and the inclined wall portion. The structure of the vehicle equipped with a battery is characterized by being configured so that it can be distributed and input to both parts as the load to be applied.
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