JP7127945B2 - 蓄電装置搭載車両の構造 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車や電気自動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や、その他の蓄電装置を搭載する場合に好適な蓄電装置搭載車両の構造に関する。

蓄電装置搭載車両の構造の具体例として、特許文献１に記載のものがある。
同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としての台座部の下方に、スペースが確保されている。蓄電装置としてのバッテリは、前記スペース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。前記台座部の前部は、複数の支持脚部によって支持されている一方、台座部の後部は、バッテリの搭載部よりも高い位置とされたフロア部に取付けられている。前記した複数の支持脚部や台座部は、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、リヤシートの下方スペースを利用して、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、前記した櫓状構造体は、本来的には、車両用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させることが可能であり、合理的である。

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。

すなわち、車両が衝突（前突）を生じた場合、前記した櫓状構造体を車両前方側に倒れ込み変形させようとする力が発生する。すると、車両のフロア部における台座部の後部の取付け部には、この部分を車両前方斜め上あるいは上方に変位させようとする力が作用する。
一方、車両のフロア部のうち、台座部の車両後方側近傍には、シートベルト装置のインナベルトを支持するシートベルトアンカが取付けられる。このような構成において、車両の衝突が発生した際には、車両用シートに着座する乗員の上体が慣性により車両前方側に変位するため、シートベルト（ウェビング）には強い引張力が発生する。したがって、フロア部のシートベルトアンカの取付け部には、この部分を車両前方斜め上あるいは上方に変位させようとする力が作用する。
このように、車両の衝突時には、車両のフロア部のうち、台座部の後部の取付け部、およびシートベルトアンカの取付け部の双方に、方向が略同一の大きな力が同時に発生する場合がある。この場合、前記した２つの力の相乗効果によって、フロア部のうち、前記双方の箇所や、その相互間領域などが大きく変形する虞がある。また、フロア部のみならず、台座部などが大きく変形または変位する虞も生じる。前記したような各部の変形・変位が蓄電装置の近傍において発生することは、蓄電装置の保護の信頼性を高める観点からも、好ましいものではない。したがって、このようなことを適切に防止することが望まれる。この場合、重量の増大や、製造コストの上昇などをできるかぎり抑制することも望まれる。

特開２０１１－１２６４３９号公報

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、車両の衝突時に所定部位が不当に大きく変形することを適切に抑制し、蓄電装置の保護の信頼性などを高めることが可能な蓄電装置搭載車両の構造を提供することを、その課題としている。

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。

本発明により提供される蓄電装置搭載車両の構造は、シートクッション、シートバック、および前記シートクッションが載せられる台座部を有し、かつ車室内に設けられた車両用シートと、前記台座部の下方スペースに位置するようにして前記車室のフロア部上に搭載された蓄電装置と、前記台座部の後部が前記フロア部に取付けられた台座部取付け部と、前記車両用シートに対応するシートベルトアンカが前記フロア部に取付けられたアンカ取付け部と、を備えており、前記フロア部のうち、前記台座部取付け部の車両後方側は、後上がり状の傾斜領域とされ、かつこの傾斜領域に前記アンカ取付け部が設けられている、蓄電装置搭載車両の構造であって、前記台座部取付け部および前記アンカ取付け部を補強するための部材として、前記フロア部の前記傾斜領域に重なり、かつ前記台座部取付け部および前記アンカ取付け部の双方に跨がって設けられた補強部材を備えており、前記傾斜領域および前記補強部材の重なり箇所の一部は、車両の前突が発生して前記傾斜領域が車両前方斜め上または上方に変位したときに前記シートバックの下部に当接することが可能に、前記シートバックの下部に接近してその下方に配されていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、シートクッションが載せられる台座部の後部がフロア部に取付けられた台座部取付け部、およびシートベルトアンカがフロア部に取付けられたアンカ取付け部は、これら双方の部位に跨がって設けられた補強部材により補強されている。このため、前記双方の部位が、たとえば複数の補強部材を用いて個別に補強されている場合とは異なり、前記双方の部位の相互間領域などをも含め、それらの部位の全域を広く、かつ一体的に補強し、前記した部位の全域の剛性を大きくすることが効果的に達成される。したがって、車両の衝突時において、台座部取付け部およびアンカ取付け部に、車両前方斜め上あるいは上方に変位させようとする大きな力が発生したとしても、それらの部位が大きく変位しないようにし、フロア部の変形量を抑制することが可能である。
第２に、車両の衝突時において、台座部取付け部およびアンカ取付け部が、前記したような力に起因し、仮に、車両前方斜め上あるいは上方に変位したとしても、その際には、フロア部のうち、前記補強部材が設定されている領域の一部を、車両用シートのシートバックの下部に当接させることにより、前記した変位を規制することが可能である。したがって、フロア部が大きく変形することを、より確実に防止することができる。
第３に、蓄電装置の近傍に位置する部位または部材の変形・変位を抑制することができるため、蓄電装置の保護の信頼性を高めることが可能である。
第４に、補強部材の部品点数を少なくすることが可能であり、またフロア部の変形抑制手段として、車両用シートのシートバックを利用するため、重量の増大や製造コストの上昇などを適切に防止または抑制することもできる。

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。

（ａ）は、本発明に係る蓄電装置搭載車両の構造の一例を示す一部破断要部概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大概略斜視図である。 （ａ）は、図１のIIa－IIa概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。

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。

図１および図２に示す蓄電装置搭載車両の構造Ａは、車室のフロア部１上に搭載されたバッテリ２（蓄電装置の一例）、櫓状構造体Ｂ、およびこの櫓状構造体Ｂを利用して構成された車両用シートＳを備えている。さらには、櫓状構造体Ｂの後述する台座部４の後部をフロア部１に取付けるための台座部取付け部６、シートベルトアンカ７０をフロア部１に取付けるためのアンカ取付け部７、および補強部材８をも備えている。バッテリ２は、車両用シートＳの台座部４の下方スペースに配置されている。

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。

車室のフロア部１は、フロアパネル材を用いて構成されており、第１のフロア部１ａ、この第１のフロア部１ａの後部に下部が繋がって上下高さ方向に起立した起立壁部１ｃ、およびこの起立壁部１ｃの上部に前部が繋がった第２のフロア部１ｂに区分することができる。起立壁部１ｃの上下高さ方向途中箇所には、略水平状の棚部１０が形成されている。バッテリ２は、第１のフロア部１ａ上に固定されている。

車両用シートＳは、ベンチ型のリヤシートであり、シートバック３０、およびシートクッション３１を備えており、櫓状構造体Ｂの台座部４（シートクッションフレーム）上に、シートクッション３１が載せられる。シートバック３０は、台座部４よりも車両後方側にやや位置ずれした箇所に設けられている。なお、シートクッション３１を台座部４の前方に移動させることが可能なダイブダウン方式とし、かつシートバック３０を台座部４上に倒すことが可能なタンブル方式とすることが可能である。シートバック３０は、表皮材によって覆われたシートバックパッド３０ｂ内に、たとえば金属製パイプなどを用いて形成されたシートバックフレーム３０ａが埋設された構成である。

櫓状構造体Ｂは、台座部４、これを支持する複数の支持脚部５を備えている。複数の支持脚部５は、主に台座部４の前部側を支持している。各支持脚部５の上端部は、溶接などの手段を用いて台座部４に接合され、かつ下端部は、第１のフロア部１ａ上に設定されたフロアクロス部１ｄにボルト止めなどの手段を用いて連結されている。

台座部４は、たとえば中空長円状、あるいはこれに近い形状とされた枠部４０と、この枠部４０の内側開口領域を塞ぐように枠部４０に接合されたシートパン４１とを備えている。枠部４０は、基本的には、曲げ加工が施された金属製のパイプ材４０ａを用いて構成されている。枠部４０の全体をパイプ材４０ａにより構成してもよいが、本実施形態においては、枠部４０の後部の一部は、断面ハット状部材４０ｂを用いて構成されている。図１（ｂ）によく表われているように、断面ハット状部材４０ｂとパイプ材４０ａとの連結は、断面ハット状部材４０ｂの凹溝４２の両端部にパイプ材４０ａを嵌入させた態様でなされている。断面ハット状部材４０ｂは、上向き開口状の姿勢に設定されており、凹溝４２を挟んでその両側に位置する一対のフランジ部４３上には、シートパン４１が載せられて接合される（図２（ｂ）を参照）。

台座部取付け部６は、台座部４の断面ハット状部材４０ｂが、フロア部１の棚部１０上にボルト９ａおよびナット９ｂを用いて取付けられた部分である。図２に示すように、シートパン４１のうち、台座部取付け部６の上方には、開口部４１ａが部分的に設けられているが、これはボルト９ａの回転用工具の差し込み口として利用される。本実施形態では、台座部取付け部６が計２箇所設けられているが（図１を参照）、台座部取付け部６の数は、限定されない。

アンカ取付け部７は、シートベルトアンカ７０が、フロア部１の起立壁部１ｃにボルト９ｃおよびナット９ｄを用いて取付けられた部分であり、台座部取付け部６よりも適当な距離だけ車両後方側に位置している。好ましくは、このアンカ取付け部７は、台座部取付け部６の略真後ろとなる配置（平面視において、アンカ取付け部７と台座部取付け部６とを結ぶ直線が、車両前後方向と略一致する配置）とされている。シートベルトアンカ７０には、乗員用のシールベルトを構成するバックル７２（またはタング７３）を備えたインナベルト７１が連結される。

図２（ｂ）によく表われているように、補強部材８は、台座部取付け部６およびアンカ取付け部７を補強するための部材である。本実施形態では、計２つの補強部材８が設けられているが、各補強部材８は、単一の金属板により形成されている。補強部材８は、台座部取付け部６およびアンカ取付け部７の双方に跨がるようにしてフロア部１の裏面側に重ねられて接合されている。補強部材８の後部は、アンカ取付け部７よりも車両後方側に延設され、シートバック３０の下部の下方に位置している。このことにより、フロア部１のうちの補強部材８の設定箇所は、後述するように、車両前方斜め上あるいは上方に変位した際に、シートバック３０の下部に当接可能となっている。補強部材８の後部は、好ましくは、シートバック３０の最下端の直下位置よりも車両後方側に位置している。シートバックフレーム３０ａの一部は、シートバック３０の下端部近傍に位置している。

次に、前記した蓄電装置搭載車両の構造Ａの作用について説明する。

車両の前突が発生した場合、櫓状構造体Ｂを車両前方側に倒れ込み変形させようとする力が生じる。これに伴い、台座部取付け部６には、図２（ｂ）で示すように、この台座部取付け部６を車両前方斜め上あるいは上方に変位させようとする力Ｆａが作用する。また、車両の前突時には、車両用シートＳに着座している乗員の上体が慣性により車両前方側に変位しようとし、シートベルトが引っ張られる。このため、アンカ取付け部７には、このアンカ取付け部７を車両前方斜め上あるいは上方に変位させようとする力Ｆｂが作用する。

これに対し、本実施形態の構造Ａにおいては、単一部材としての補強部材８が台座部取付け部６およびアンカ取付け部７の双方に跨がった配置で、これらの部分を補強している。したがって、たとえば台座部取付け部６およびアンカ取付け部７のそれぞれを異なる補強部材によって個々に補強する場合とは異なり、台座部取付け部６およびアンカ取付け部７の相互間領域なども補強され、これら全域の剛性を効率よく高めることが可能である。その結果、前記した２つの力Ｆａ，Ｆｂに起因して、フロア部１の台座部取付け部６やアンカ取付け部７の領域（補強部材８の設定箇所）が車両前方斜め上あるいは上方に大きく変形しないようにすることが可能である。

また、フロア部１のうち、補強部材８の設定箇所が、仮に、図２（ｂ）の仮想線で示すように、車両前方斜め上あるいは上方にある程度変形した場合には、前記した補強部材８の設定箇所はシートバック３０の下部に当接する。この当接は、補強部材８の設定箇所が、シートバックパッド３０ｂを介してシートバックフレーム３０ａに当接する態様で行なわれる。このような当接により、フロア部１のうちの補強部材８の設定箇所、およびその周辺領域が、車両前方斜め上または上方に大きく変形することは、より適切に防止される。このようなことから、台座部４の変位量または変形量（櫓状構造体Ｂの変形量）を抑制することが可能であるが、これはバッテリ２の保護に関する信頼性を高める効果をもたらせる。アンカ取付け部７の変位も抑制できるため、シートベルト装置の信頼性も高めることが可能である。

好ましくは、アンカ取付け部７および台座部取付け部６は、平面視において、それらを
結ぶ直線が車両前後方向と略一致する配置とされるが、このような構成によれば、補強部材８の小サイズ化（細幅化）を図ることが可能である。また、車両の前突時において、フロア部１の補強部材８の設定箇所が車両前方斜め上または上方に変形した際に、補強部材８の設定箇所をシートバック３０の下部に当接し易くする効果も得られる。

本実施形態においては、補強部材８の部品点数を少なくすることが可能である。また、フロア部１の所定箇所が大きく変形することを防止するための手段として、シートバック３０が利用されている。特殊または大型の専用部品は用いられていない。このため、車両の重量の増大を適切に回避し、かつ製造コストの低減化を促進することが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る蓄電装置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。

蓄電装置は、車両用シートのシートクッションが載せられる台座部の下方スペースに位置して車両のフロア部上に設けられていればよく、その具体的な設置方法は限定されない。蓄電装置の具体的な種類や数なども限定されない。本発明でいう蓄電装置には、各種のバッテリの他、キャパシタも含まれる。
車両用シートは、リヤシートに限定されない。

Ａ 蓄電装置搭載車両の構造
Ｓ 車両用シート
１ フロア部
２ バッテリ（蓄電装置）
３０ シートバック
３１ シートクッション
４ 台座部
６ 台座部取付け部
７ アンカ取付け部
７０ シートベルトアンカ
８ 補強部材

Claims (1)

1. シートクッション、シートバック、および前記シートクッションが載せられる台座部を有し、かつ車室内に設けられた車両用シートと、
   前記台座部の下方スペースに位置するようにして前記車室のフロア部上に搭載された蓄電装置と、
   前記台座部の後部が前記フロア部に取付けられた台座部取付け部と、
   前記車両用シートに対応するシートベルトアンカが前記フロア部に取付けられたアンカ取付け部と、
   を備えており、
   前記フロア部のうち、前記台座部取付け部の車両後方側は、後上がり状の傾斜領域とされ、かつこの傾斜領域に前記アンカ取付け部が設けられている、蓄電装置搭載車両の構造であって、
   前記台座部取付け部および前記アンカ取付け部を補強するための部材として、前記フロア部の前記傾斜領域に重なり、かつ前記台座部取付け部および前記アンカ取付け部の双方に跨がって設けられた補強部材を備えており、
   前記傾斜領域および前記補強部材の重なり箇所の一部は、車両の前突が発生して前記傾斜領域が車両前方斜め上または上方に変位したときに前記シートバックの下部に当接することが可能に、前記シートバックの下部に接近してその下方に配されていることを特徴とする、蓄電装置搭載車両の構造。

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