JP7081717B2 - 車載部品支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車載部品支持構造に関する。

従来から、車両後部における衝突対策として、車両後部に搭載した車載部品の損傷を抑制する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両後部における衝突時に、車載部品（電気機器に相当する電池パック）を支持している支持部材（ブラケット）を車体（クロスメンバー）から離脱させて、車載部品を車両前方に移動させる技術が開示されている。

特開２００７－２０３９１２号公報

特許文献１の構成では、車両後部における衝突時に、車体から離脱する車載部品の損傷を十分に抑制することが難しい虞がある。

本発明の目的は、車両後部における衝突時に車両後部に搭載した部品の損傷を抑制できる車載部品支持構造を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明の車載部品支持構造は、車両後部に搭載される車載部品と、車両のフロアに接合され車載部品を車両後方から支持する第１支持部材と、フロアに接合され車載部品を車両前方から支持する第２支持部材と、を有している。第１支持部材は、フロアに取り付けられる第１底部と、第１底部から車両前方かつ上方に傾斜して延在する第１傾斜部と、第１傾斜部の前端に設けられ車載部品の後面に取り付けられる第１取付部とを備えている。第２支持部材は、フロアに取り付けられる第２底部と、第１底部から車両後方かつ上方に傾斜して延在する第２傾斜部と、第２傾斜部の後端に設けられ車載部品の前面に取り付けられる第２取付部とを備えている。第２傾斜部の車両前後方向に対する第２傾斜角度は、第１傾斜部の車両前後方向に対する第１傾斜角度よりも大きい。

本発明によれば、車両後部における衝突時に車両後部に搭載した部品の損傷を抑制できる車載部品支持構造を実現することができる。

実施形態の車載部品支持構造を含む車両１００の後部を示す側面図。 図１の車両１００の後部を示す上面図。 図１及び図２の車載部品支持構造を示す斜視図。 図３の車載部品支持構造を示す側面図。 実施形態の車載部品支持構造の作用を示す模式図であって、車両後部が衝突によって変形する前の状態を示している。 実施形態の車載部品支持構造の作用を示す模式図であって、車両後部が衝突によって変形した後の状態を示している。

各々の図において、車両前後方向Ｄｈ（車両前方Ｄｆと車両後方Ｄｒ）、車幅方向Ｄｗ及び鉛直方向Ｄｖ（上方Ｄｕと下方Ｄｄ）を矢印によって示している。

［車載部品支持構造の構成］
図１から図４を参照して、実施形態の車載部品支持構造の構成を説明する。

図１は、実施形態の車載部品支持構造を含む車両１００の後部を示す側面図である。図２は、図１の車両１００の後部を示す上面図である。図３は、図１及び図２の車載部品支持構造を示す斜視図である。図４は、図３の車載部品支持構造を示す側面図である。

車両１００の後部には、図１及び図２に示すように、バッテリーパック１１０（車載部材）が搭載されている。バッテリーパック１１０は、後部座席１０４と車体１０１の後端１０５との間に位置している。

バッテリーパック１１０は、図１から図４に示すように、剛性を備えた容器からなる。本実施形態では、バッテリーパック１１０は、図２に示すように、バッテリー１１０Ｍと、電力変換装置１１０Ｎ（ＤＣ－ＤＣコンバータ）を収容している。バッテリーパック１１０は、上面視で略矩形状に形成されており、車両後方Ｄｒを向く面である後面には、下方に向かうに連れて車両前方に傾斜する第１傾斜面１１１が、車両前方Ｄｆを向く面である前面には、下方に向かうに連れて車両後方に傾斜する第２傾斜面１１２が形成されている。

バッテリーパック１１０は、図４に示すように、第１支持部材（第１ブラケット１２０）及び第２支持部材（第２ブラケット１３０）を介して車両１００に取り付けられている。

第１支持部材（第１ブラケット１２０）は、図１から図４に示すように、バッテリーパック１１０を車両後方Ｄｒから支持するものであり、本実施形態ではバッテリーパック１１０の車幅方向Ｄｗの中央に１つ設けられている。

第１ブラケット１２０は、板状部材を複数箇所において屈折させて形成され、図４に示すように、車両１００に取り付けられる第１底部１２１、第１底部１２１の前端から車両前方かつ上方に傾斜して延びる第１傾斜部１２２、第１傾斜部１２２の前端（上端）から上方に延びる第１取付部１２３、を有している。第１底部１２１は、後述する補強部材１０３を介して、車体１０１のフロア１０２に接合されている。また、第１取付部１２３は、バッテリーパック１１０の第１傾斜面１１１に取り付けられており、第１傾斜面１１１に沿って上方に向かうに連れて車両後方Ｄｒに傾斜している。なお、第１ブラケット１２０の車幅方向両端部には、車両上方に起立したフランジ部が、第１底部１２１から第１取付部１２３にかけて設けられている。

第２支持部材（第２ブラケット１３０）は、図１から図４に示すように、バッテリーパック１１０を車両前方Ｄｆから支持するものであり、本実施形態では、バッテリーパック１１０の車幅方向Ｄｗの両側に１つずつ設けられている。

第２ブラケット１３０は、第１ブラケット１２０と同様に、板状部材を複数箇所において屈折させて形成され、図４に示すように、車両１００（フロア１０２）に取り付けられる第２底部１３１、第２底部１３１の後端から車両後方かつ上方に傾斜して延びる第２傾斜部１３２、第２傾斜部１３２の後端（上端）から上方に延びる第２取付部１３３を有している。第２取付部１３３は、バッテリーパック１１０の第２傾斜面１１２に取り付けられており、第２傾斜面１１２に沿って上方に向かうに連れて車両前方Ｄｆに傾斜している。なお、第２ブラケット１３０の車幅方向両端部にも、第１ブラケット１２０と同様に、車両上方に起立したフランジ部が、第２底部１３１から第２取付部１３３にかけて設けられている。

第２ブラケット１３０の第２傾斜部１３２の車両前後方向Ｄｈに対する第２傾斜角度θ２は、第１ブラケット１２０の第１傾斜部１２２の車両前後方向Ｄｈに対する第１傾斜角度θ１よりも大きくなるように設定されている。なお、ここで言う傾斜角度とは、第１ブラケット１２０、第２ブラケット１３０の延在方向の傾斜角度、すなわち車両前後方向Ｄｈに対して鋭角となる側の角度を指す。また、第２ブラケット１３０の第２取付部１３３は、第１ブラケット１２０の第１取付部１２３よりも上方Ｄｕでバッテリーパック１１０に取り付けられている。詳細には、第２取付部１３３の下端の位置Ｋ１が、第１取付部１２３の下端の位置Ｋ２よりも上方Ｄｕに位置している。

また、フロア１０２には、フロア１０２を補強するための補強部材１０３が取り付けられている。補強部材１０３は、断面が下方Ｄｄに開口する略Ｕ字状に形成されており、フロア１０２とともに閉断面を形成することにより、フロア１０２を補強している。本実施形態では、補強部材１０３はフロア１０２の後端から第１取付部１２３よりも前方まで延びており、その前端部には、その他の箇所に対して上方に膨出した膨出部１０３ａが形成されている。第１ブラケット１２０の第１底部１２１は、この膨出部１０３ａに取り付けられている。そのため、第１底部１２１の位置Ｋ３（高さ）は、第２底部１３１の位置Ｋ４よりも高くなっている。

［車載部品支持構造の作用］
図５を参照して、実施形態の車載部品支持構造の作用を説明する。

図５は、実施形態の車載部品支持構造の作用を示す模式図であって、車両後部が衝突によって変形する前の状態を示している。図６は、実施形態の車載部品支持構造の作用を示す模式図であって、車両後部が衝突によって変形した後の状態を示している。

図５及び図６に示すように、車体１０１の後端１０５に衝突荷重Ｐが入力されると、フロア１０２が変形し始める。フロアの変形に伴って、バッテリーパック１１０は第１ブラケット１２０により車両前方に押され、第２ブラケット１３０はバッテリーパック１１０により車両前方に押される。ここで、第２傾斜部１３２の第２傾斜角度θ２は、第１傾斜部１２２の第１傾斜角度θ１よりも大きくなっていることにより、第２傾斜部１３２は、その下端を中心に回転して起き上がり易く（第２傾斜角度θ２が拡大し易く）なっており、第１傾斜部１２２は、起き上がり難く（第１傾斜角度θ１が拡大し難く）なっている。これにより、バッテリーパック１１０の後面には、第１ブラケット１２０を介して第１傾斜部１２２に沿った（車両前方かつ上方を向く）荷重が入力され、バッテリーパック１１０の前面には、第２ブラケット１３０の起き上がりに伴い車両前方かつ上方に持ち上げられるような荷重が入力されることとなり、バッテリーパック１１０は車両前方かつ上方に移動する。このとき、第１取付部１２３は、上方Ｄｕに向かうに連れて車両後方Ｄｒに傾斜しているため、バッテリーパック１１０の第１傾斜面１１１は、第１ブラケット１２０の第１取付部１２３に面接触された状態で、その法線方向（車両前方かつ上方）に向かって荷重Ｔを受けやすくなっている。

［車載部品支持構造の効果］
実施形態の車載部品支持構造の効果を説明する。

実施形態の車載部品支持構造において、第２ブラケット１３０の第２傾斜部１３２の第２傾斜角度θ２は、第１ブラケット１２０の第１傾斜部１２２の第１傾斜角度θ１よりも大きい。

これにより、車両後方Ｄｒから車両前方Ｄｆに向かって車体１０１に衝突荷重Ｐが入力された時に、第２傾斜部１３２をその下端を中心に車両前方Ｄｆに向かって回転し易くし、第１傾斜部１２２はその下端を中心に車両後方Ｄｒに回転し難くすることができる。したがって、車両１００の後突時に、第１ブラケット１２０は変形を抑制しつつバッテリーパック１１０を車両後方Ｄｒかつ上方に押圧し、かつ、第２ブラケット１３０は車両後方Ｄｒに向かって起き上がるように変形しつつバッテリーパック１１０を車両後方Ｄｒかつ上方にガイドする。この結果、車両１００の後突時に、車両後部に搭載したバッテリーパック１１０を、衝突荷重Ｐが入力された車両後方Ｄｒから退避させるように車両前方Ｄｆかつ上方に移動させて、車両後部の損傷による影響を軽減して、バッテリーパック１１０の損傷を抑制できる。また、バッテリーパック１１０が上方Ｄｕにも移動することによって、バッテリーパック１１０が車体１０１のフロア１０２と干渉することも抑制できる。

実施形態の車載部品支持構造において、第１取付部１２３がバッテリーパック１１０の第１傾斜面１１１に沿って傾斜して第１傾斜面１１１に取り付けられている。

これにより、第１取付部１２３を介して衝突荷重Ｐが入力された時に、第１傾斜面１１１に車両前方Ｄｆかつ上方Ｄｕに向かう荷重Ｔが掛かる。したがって、車両１００の後突時に、バッテリーパック１１０を車両後方Ｄｒから退避させるように車両前方Ｄｆかつ上方により確実に移動させることができる。この結果、車両１００の後突時に、バッテリーパック１１０の損傷をより確実に抑制できる。

実施形態の車載部品支持構造において、第２取付部１３３の位置Ｋ１は、第１取付部１２３の位置Ｋ２よりも上方Ｄｕに位置している。

これにより、第１ブラケット１２０の第１取付部１２３を介して衝突荷重Ｐが入力された時、第２ブラケット１３０の第２取付部１３３には車両前方かつ上方に衝突荷重Ｐが伝達される。この結果、車両１００の後突時に、バッテリーパック１１０を下方Ｄｄから上方Ｄｕに向かって押し上げるように移動させ易くして、バッテリーパック１１０をフロア１０２から上方Ｄｕに離して、バッテリーパック１１０の損傷を抑制できる。

ここで、第２傾斜部１３２の長さＬ２を第１傾斜部１２２の長さＬ１よりも長く設定することで、第２傾斜部１３２を第１傾斜部１２２よりも起き上がり易くすることができる。第２取付部１３３の位置Ｋ１を、第１取付部１２３の位置Ｋ２よりも上方Ｄｕに位置させることによって、第２傾斜部１３２の長さＬ２を第１傾斜部１２２の長さＬ１よりも長く設定し易くすることができる。また、第１底部１２１の位置Ｋ３を、第２底部１３１の位置Ｋ４よりも上方Ｄｕに位置させることによっても、第２傾斜部１３２の長さＬ２を第１傾斜部１２２の長さＬ１よりも長く設定し易くすることができる。

実施形態の車載部品支持構造において、第１ブラケット１２０の第１底部１２１は、補強部材１０３を介して車体１０１に接合されている。

これにより、車両１００の後突時に、第１ブラケット１２０には補強部材１０３を介して衝突荷重Ｐが伝達されるため、衝突荷重Ｐをバッテリーパック１１０に十分に伝達することができる。

実施形態の車載部品支持構造において、補強部材１０３は、第１傾斜部１２２の下端１２２ａよりも車両前方Ｄｆに延びている。

これにより、車両１００の後突時に、第１ブラケット１２０が第１底部１２１と第１傾斜部１２２との境界で変形することを抑制し、衝突荷重Ｐをバッテリーパック１１０に更に十分に伝達することができる。なお、本実施形態では、補強部材１０３は第１ブラケット１２０の第１取付部１２３の前端よりも前方まで延びているので、第１ブラケット１２０の変形が更に抑制されている。

実施形態の車載部品支持構造において、車載部品は、バッテリーパック１１０である。

これにより、車載部品の中でも相対的に損傷を抑制することが望ましいバッテリーパック１１０の損傷を十分に抑制することができる。

［車両前部構造の態様］
本発明を実施するに当たり、上記の実施形態は、一例であり、具体的な態様を種々に変更して実施できる。

例えば、実施形態において、車載部品は、バッテリーパック１１０としているが、その他の高電圧機器等としてもよい。すなわち、車載部品は、車両１００の後突時に特に損傷を抑制することが好ましいものに相当する。

又、実施形態において、第１ブラケット１２０をバッテリーパック１１０に対して車幅方向Ｄｗの中央に１つ設け、かつ、第２ブラケット１３０をバッテリーパック１１０に対して車幅方向Ｄｗの両側に１つずつ設けているが、個数や位置は限定されない。

又、実施形態において、補強部材１０３には膨出部１０３ａが設けられているが、補強部材１０３に膨出部１０３ａが設けられていなくともよいし、第１取付部１２３は補強部材１０３の膨出部１０３ａ以外の箇所に取り付けられていてもよい。

１００…車両、１０１…車体、１０２…フロア、１０３…補強部、１０４…後部座席、１０５…後端、１１０…バッテリーパック、１１０Ｍ…バッテリー、１１０Ｎ…電力変換装置、１１１…第１傾斜面、１１２…第２傾斜面、１２０…第１ブラケット（第１支持部材）、１２１…第１底部、１２２…第１傾斜部、１２２ａ…下端、１２２ｂ…上端、１２３…第１取付部、１３０…第２ブラケット（第２支持部材）、１３１…第２底部、１３２…第２傾斜部、１３２ａ…下端、１３２ｂ…上端、１３３…第２取付部、θ１…第１傾斜角度（第１ブラケット１２０の第１傾斜部１２２の車両前後方向Ｄｈに対する角度）、θ２…第２傾斜角度（第２ブラケット１３０の第２傾斜部１３２の車両前後方向Ｄｈに対する角度）、Ｌ１…第１ブラケット１２０の第１傾斜部１２２の長さ、Ｌ２…第２ブラケット１３０の第２傾斜部１３２の長さ、Ｋ１…第２傾斜部１３２の上端１３２ｂの位置、Ｋ２…第１傾斜部１２２の上端１２２ｂの位置、Ｋ３…第１傾斜部１２２の下端１２２ａの位置、Ｋ４…第２傾斜部１３２の下端１３２ａの位置、Ｐ…車両１００の後突に伴う衝突荷重、Ｔ…荷重、Ｄｈ…車両前後方向、Ｄｆ…車両前方、Ｄｒ…車両後方、Ｄｗ…車幅方向、Ｄｖ…鉛直方向、Ｄｕ…上方、Ｄｄ…下方。

Claims (6)

1. 車両後部に搭載される車載部品と、
   車両のフロアに接合され前記車載部品を車両後方から支持する第１支持部材と、
   前記フロアに接合され前記車載部品を車両前方から支持する第２支持部材と、を有し、
   前記第１支持部材は、前記フロアに取り付けられる第１底部と、前記第１底部から車両前方かつ上方に傾斜して延在する第１傾斜部と、前記第１傾斜部の前端に設けられ前記車載部品の後面に取り付けられる第１取付部とを備え、
   前記第２支持部材は、前記フロアに取り付けられる第２底部と、前記第１底部から車両後方かつ上方に傾斜して延在する第２傾斜部と、前記第２傾斜部の後端に設けられ前記車載部品の前面に取り付けられる第２取付部とを備え、
   前記第２傾斜部の車両前後方向に対する第２傾斜角度は、前記第１傾斜部の車両前後方向に対する第１傾斜角度よりも大きい、ことを特徴とする車載部品支持構造。
2. 前記車載部品の後面は、車両後方かつ上方に傾斜した第１傾斜面を有し、前記第１取付部は、前記第１傾斜面に沿って傾斜して当該第１傾斜面に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載部品支持構造。
3. 前記第２取付部は、前記第１取付部よりも上方に位置している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載部品支持構造。
4. 前記フロアに設けられ、車両前後方向に延び当該フロアを補強する補強部を有し、
   前記第１底部は、前記補強部に接合されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車載部品支持構造。
5. 前記補強部は、前記第１傾斜部の下端よりも車両前方まで延びている、ことを特徴とする請求項４に記載の車載部品支持構造。
6. 前記車載部品は、バッテリーパックである、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車載部品支持構造。

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