JP7156222B2

JP7156222B2 - バッテリプロテクタ

Info

Publication number: JP7156222B2
Application number: JP2019169760A
Authority: JP
Inventors: 章西野; 朝己平良
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: JP2021046088A

Description

本発明は、車両の底部であってバッテリユニットの前方に設けられた板状のバッテリプロテクタに関する。

電気自動車や、ハイブリッド車などの電動車両においては、走行用モータを駆動するための電力源として大型のバッテリを搭載する。このバッテリの搭載場所としては各種の場所が考えられるが、車室内の空間の有効利用などの観点から、床下に搭載される場合も多い。

特許文献１には、バッテリを床下に搭載する場合の構造が示されている。すなわち、バッテリを下から覆うアンダーカバーを設けるとともに、アンダーカバーのバッテリ前方に位置するフロントアンダーカバーの構造を工夫することで、排水機能、空力性能の向上を図っている。

特開２０１１－２１９０４２号公報

ここで、車両が前方の障害物に衝突した場合、フロントアンダーカバーにも、前方から力が掛かる。衝突荷重の入力方向によっては、フロントアンダーカバーが上凸折れし、フロントアンダーカバーの上にある部品を損傷する可能性がある。特に、大型のバッテリでは、高圧ケーブルなどがバッテリの周辺に存在し、このような部品の損傷を避けたいという要求がある。

本発明は、衝突時においてバッテリの周辺部品の損傷を抑制することを目的とする。

本発明は、車両の底部であって、バッテリユニットの前方に設けられた板状のバッテリプロテクタであって、車両の側面視で下凸形状になるとともに、車両幅方向に渡って形成される第１ビードと、前記第１ビードよりも車両後方側に形成されて、車両側面視で上凸形状になるとともに車両幅方向に渡って形成される第２ビードと、を有する。

バッテリプロテクタは、前端がサスペンションメンバに固定され、後端がバッテリユニットに固定されるとよい。

バッテリプロテクタの後端はバッテリユニットの底面に固定されるとよい。

ユニットバッテリは、フロアパネルの下側に配置されるとよい。

本発明によれば、バッテリプロテクタの折れ曲がりの方向を限定することができるため、衝突時においてバッテリの周辺部品の損傷を抑制することができる。

車両の底部を下から見た図である。車両底部の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。

図１は、車両の底部を下から見た図である。サスペンションメンバ１２は、全体として四角形の板状の部材であり、車両幅方向の両側の前後端部が車両の両サイドの骨格部材に固定される。このサスペンションメンバ１２の車幅方向の両側にサスペンションを介し、車輪が接続される。

サスペンションメンバ１２は、車幅方向の中央に向けて徐々に前後方向の幅が狭く、中央に向けて凹形になっている。サスペンションメンバ１２の後側にはバッテリプロテクタ１４が接続される。バッテリプロテクタ１４は前方が底面視においてサスペンションメンバ１２の凹に対応して凸形状になっており、全体として半円形状を呈する。そして、前端の一部（図示の例では２か所）が前方に突出しており、この突出部がサスペンションメンバ１２に、例えばボルト締めにより固定される。

バッテリプロテクタ１４の中央よりやや車両前方側には車両幅方向に渡って下凸の第１ビード２０が形成され、中央よりやや車両後方側には車両幅方向に渡って上凸の第２ビード２２が形成されている。

バッテリプロテクタ１４の後端は、バッテリユニットの底板１６の前端に固定される。バッテリ本体は、底板１６の上に配置され、バッテリ本体の上側にフロアパネルが位置する。

図２は、車両底部の縦断面図（車両側面視）である。なお、この図においては、バッテリプロテクタ１４の前方および後方の締結部を示してある。

サスペンションメンバ１２は、その後方部分に車両左右方向に伸びる断面コ字状の補強部１２ａを有しており、その後方側がフランジ状に後方に伸びている。バッテリプロテクタ１４の前方端は、水平部分においてサスペンションメンバ１２のフランジ部にボルト１８によって締付け固定された後、前方側が上方に折れ曲がって、補強部１２ａの後壁に沿って位置している。

バッテリプロテクタ１４の前端から少し後方側には、車両幅方向全幅に渡って伸びる第１ビード２０が設けられている。この第１ビード２０は、下凸形状の折り曲がりからなるビードである。バッテリプロテクタ１４のさらに後方側のバッテリユニット３０の手前の位置には、車両幅方向全幅に渡って伸びる第２ビード２２が設けられている。この第２ビード２２は、上凸形状の折り曲がりからなるビードである。なお、バッテリユニット３０は、バッテリセルの積層対からなるバッテリ本体３４とその制御回路などから構成される。

バッテリプロテクタ１４の後端は、バッテリユニット３０の底板１６に下側から取り付けられる。この例では、バッテリ本体３４の側方に伸びた底板１６にボルト３６によってバッテリプロテクタ１４の後端が固定されている。バッテリ本体３４の前端には、バッテリユニット３０の各種部品が搭載されるとともに、ここに高圧ケーブル３８が接続されている。また、これら上方には、フロアパネル４０が位置する。

「衝突時」
図２の２点鎖線は、前方の障害物に衝突した前突時のバッテリプロテクタ１４の動きを示す図である。前突の状況は各種あり、状況によって具体的動きは異なるが、代表的なものを示してある。

まず、前突によって、車両の前方にあるサスペンションメンバ１２も後方に移動する。このため、バッテリプロテクタ１４の前端に後ろ向きの力が掛かる。これによって、第１ビード２０、第２ビードにも縮まる方向の力が掛かり、したがって図において２点鎖線で示したように、上凸の第２ビード２２の前方側が下方に向けて移動し（反時計回りに折れ曲がり）、下凸の第１ビード２０の前方側が時計回りに折れ曲がる。

そして、サスペンションメンバ１２との接続部が破れて離れ、前方側が下方に移動する。この際、バッテリプロテクタ１４は、図に示すように、第２ビード２２から下方に向かい、第１ビード２０部分から前方が地面に当たり、地面上に位置する。ここで、バッテリプロテクタ１４の前方先端は、上方に折れ曲がっているため、地面から上方に向けて位置する。このため、先端が地面に突き刺さったりして、不要な力がバッテリプロテクタ１４に掛かることを防止できる。また、第１ビード２０は、直接は地面にぶつからず、隙間が残るように設定してある。したがって、バッテリプロテクタ１４の前方側が地面に衝突した後、さらに車両が前方に移動した場合には、第１ビード２の前方側が地面とこすれた状態で、第１ビード２０と第２ビード２２の中間または第２ビード２２が起点となり、バッテリプロテクタ１４が後方に向けて移動する。また、バッテリプロテクタ１４の前方側が地面に落ちる際に異音が発生するため、ドライバーにおいて異常を認識することが容易になる。

このように、バッテリプロテクタ１４が折れ曲がることで、バッテリユニット３０に掛かる衝撃を和らげることができ、バッテリユニット３０が破壊することを防止できる。また、バッテリプロテクタ１４は、第１および第２ビード２０，２２の存在によって、第２ビード２２を起点として前方側が下方に折れ曲がる。そこで、バッテリプロテクタ１４が上凸に折れ曲がり、高圧ケーブル３８などの部品とぶつかりこれらを破壊することを防止できる。すなわち、本実施形態によれば、バッテリプロテクタ１４の折れ曲がりの方向を限定することができるため、衝突時においてバッテリの周辺部品の損傷を抑制することができる。

また、バッテリプロテクタ１４の前端には、サスペンションメンバ１２の後壁に沿った折れ曲がり部分があり、サスペンションメンバ１２の後方への移動をここで受けて、バッテリプロテクタ１４にその前後方向の力を確実に印加することができる。

１２サスペンションメンバ、１２ａ補強部、１４バッテリプロテクタ、１６底板、１８，３６ボルト、２０第１ビード、２２第２ビード、３０バッテリユニット、３４バッテリ本体、３８高圧ケーブル、４０フロアパネル。

Claims

車両の底部であって、バッテリユニットの前方に設けられた板状のバッテリプロテクタであって、
車両の側面視で下凸形状になるとともに、車両幅方向に渡って形成される第１ビードと、
前記第１ビードよりも車両後方側に形成されて、車両側面視で上凸形状になるとともに車両幅方向に渡って形成される第２ビードと、
を有する、
バッテリプロテクタ。