(57)【要約】【課題】製造コストの上昇や、重量の増加などの不具合を適切に防止または抑制しながらも、車両の側突に対する蓄電装置の保護性能を優れたものとし得る蓄電装置搭載車両の構造を提供する。【解決手段】蓄電装置搭載車両の構造Ａにおいては、サイドメンバ７に、その一部分が他の部分よりも車幅方向外方側に膨出するように屈曲または湾曲し、かつ蓄電装置２よりも車幅方向外方側に位置する膨出曲げ部７０が設けられ、この膨出曲げ部７０の車幅方向最外端の頂部７０ｃと、蓄電装置２の車両前後方向中心Ｃ２とは、車両前後方向において略一致している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロア部上に搭載された蓄電装置と、
前記車両の車幅方向外側寄りに位置するようにして前記フロア部の下側に設けられ、かつ車両前後方向に延びるサイドメンバと、
を備えている、蓄電装置搭載車両の構造であって、
前記サイドメンバには、前記サイドメンバの一部分が他の部分よりも車幅方向外方側に膨出するように屈曲または湾曲し、かつ前記蓄電装置よりも車幅方向外方側に位置する膨出曲げ部が設けられており、
この膨出曲げ部の車幅方向最外端の頂部と、前記蓄電装置の車両前後方向中心とは、車両前後方向において略一致した構成とされていることを特徴とする、蓄電装置搭載車両の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車などの各種の車両において、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。
【背景技術】
【０００２】
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下方のフロア部上に、蓄電装置としてのバッテリが搭載されている。このような構成によれば、車両用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可能である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。
【０００４】
蓄電装置搭載車両においては、車両の側突時におけるバッテリの保護性能を優れたものとすることが要望される。これに対し、前記従来技術においては、そのような要望に的確に応え得る構成とはなっていない。車体構成部材としては、バッテリよりも車幅方向外方領域にサイドメンバが設けられているものの、このサイドメンバは、平面視において、バッテリの車幅方向においてただ単に車両前後方向に略直線状に延びる形態とされているに過ぎず、このサイドメンバには、車両の側突時にバッテリを効果的に保護するための手段はとくに設けられていない。このようなことから、前記従来技術においては、バッテリ保護性能を高める上で、未だ改善の余地がある。車両の側突の態様としては、ポール状のバリアに車両側部が衝突するポール側突があるが、この場合には、とくに車両側部が車室内に大きく進入する虞がある。
なお、前記した不具合を解消する手段としては、サイドメンバの大型化や、補強部材を追加で設けるといったことが考えられる。ただし、そのような手段を単に採用しただけでは、製造コストが上昇することに加え、重量が増加するなどの不具合を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、製造コストの上昇や、重量の増加などの不具合を適切に防止または抑制しながらも、車両の側突に対する蓄電装置の保護性能を優れたものとす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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明により提供される蓄電装置搭載車両の構造は、車両のフロア部上に搭載された蓄電装置と、前記車両の車幅方向外側寄りに位置するようにして前記フロア部の下側に設けられ、かつ車両前後方向に延びるサイドメンバと、を備えている、蓄電装置搭載車両の構造であって、前記サイドメンバには、前記サイドメンバの一部分が他の部分よりも車幅方向外方側に膨出するように屈曲または湾曲し、かつ前記蓄電装置よりも車幅方向外方側に
位置する膨出曲げ部が設けられており、この膨出曲げ部の車幅方向最外端の頂部と、前記蓄電装置の車両前後方向中心とは、車両前後方向において略一致した構成とされていることを特徴としている。
【０００９】
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、車両の側突に対する蓄電装置の保護性能を優れたものとすることが可能である。
具体的に説明すると、車両が側突を生じ、蓄電装置に向かう衝突荷重の入力があった場合、この衝突荷重は、サイドメンバの膨出曲げ部によって受けられる。膨出曲げ部は、車両前後方向に直線状に延びた部分とは異なり、車幅方向外方側からの圧縮荷重に対して突っ張り力を発揮し得るため、車幅方向内方側に変形し難く、強度が高い部分とすることができる。
膨出曲げ部の頂部と、蓄電装置の車両前後方向中心とは、車両前後方向において略一致しているが、膨出曲げ部の頂部は、膨出曲げ部のち、車幅方向外方側からの圧縮荷重に対して最も強度が高く、かつ車幅方向内方側への変形を生じ難い部位である。このため、車両の側突時に車両側部が蓄電装置に向けて進入することを抑制する効果は、一層高いものとなる。また、膨出曲げ部の頂部と蓄電装置との車幅方向の間隔を大きめにとることもできる。
このようなことから、車両の側突が、たとえばポール側突であって、大きな衝突荷重が車両側部に入力する場合であっても、車両側部が車室内に大きく突入しないようにし、蓄電装置が大きな衝撃を受けることを適切に防止または抑制し、蓄電装置の保護性能を優れたものとすることができる。
第２に、本発明は、サイドメンバに膨出曲げ部を部分的に設けることにより、車両の側突時における蓄電装置保護性能を高めるものであり、サイドメンバの長い寸法領域を厚肉化したり、あるいは大型化する必要はない。また、蓄電装置の周辺部の剛性を高めるための専用部材を別途追加して設ける必要をなくすこともできる。その結果、製造コストの上昇を抑制し得るとともに、車両の軽量化なども適切に図ることが可能である。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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断面要部概略斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のIIa−IIa要部断面図であり、（ｂ）は、図１の一部の部材を省略した状態での要部概略側面図である。
【図３】図１の要部底面図である。
【図４】（ａ）は、図３のIVa−Iva要部断面図であり、（ｂ）は、図３のIVb−IVb要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１に示す蓄電装置搭載車両の構造Ａは、車両Ｖの車室のフロア部１上に搭載されたバッテリ２（蓄電装置の一例）、リヤシート構成用の櫓状構造体３、第１ないし第４のクロスメンバ４Ａ〜４Ｄ、および一対のサイドメンバ７を備えている。
各サイドメンバ７には、図３を参照して後述する膨出曲げ部７０が設けられている。
【００１４】
本実施形態の構造Ａが適用される車両Ｖ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Ｖ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。
【００１５】
図２（ａ）によく表れているように、フロア部１には、段差部１０が設けられており、この段差部１０よりも車両前方側がフロントフロアパネル部１ａであり、段差部１０および段差部１０よりも車両後方側がリヤフロアパネル部１ｂである。段差部１０は、その前部がフロントフロアパネル部１ａよりも適当な高さだけ高くなった部分であって、基本的には、車両後方側に進むほど高さが徐々に高くなるように傾斜した傾斜部を含んでいる。ただし、段差部１０には、部分的に平坦化された箇所が設けられ、かつこの箇所にバッテリ２が搭載されている。
【００１６】
櫓状構造体３は、ベンチ型のリヤシートを構築するためのものであり、シートクッション８０、およびシートバック８１を載せるための台座枠部３０が、前側支持脚部３１や後側固定部３２などを利用してフロア部１上に固定支持された構成である。台座枠部３０は、たとえば丸パイプ材などを用いて構成され、バッテリ２の上側に位置している。前側支持脚部３１の下部は、第１のクロスメンバ４Ａに連結されている。櫓状構造体３は、バッテリ２を覆い、保護する役割も果たす。
【００１７】
第１ないし第４のクロスメンバ４Ａ〜４Ｄは、車体剛性を高めるための部材であり、いずれも車幅方向外方に延びている。第１および第２のクロスメンバ４Ａ，４Ｂは、フロア部１の段差部１０の車両前部側および車両後部側を補強すべくこれらの部位に接合され、かつ左右一対のロッカ６の相互間に橋渡し状に設定されている。各ロッカ６は、車両側部の下部に位置して車両前後方向に延びる部材であり、図４に示すように、上下部が互いに接合されたロッカインナ６ａ、ロッカアウタ６ｂ、およびそれらの内側に配されたロッカリィンフォース６ｃなどから構成されている。第３および第４のクロスメンバ４Ｃ，４Ｄは、フロントフロアパネル部１ａに形成されたフロア部トンネル部１８とロッカ６との相互間に橋渡し状に設けられて、両端部がそれらの部位に接合された部材である。なお、フロア部トンネル部１８は、たとえば不図示の排気管を通すための部位であり、このフロア部トンネル部１８の基部には、この部分を補強するための車両前後方向に延びるインナメンバ１８ａが接合されている。
【００１８】
一対のサイドメンバ７は、断面ハット状部材などを用いて構成されており、互いに車幅方向に間隔を隔てた配置とされてフロア部１の下面部に接合され、かつ車両前後方向に延びている。
ただし、図３に示すように、各サイドメンバ７には、底面視（および平面視）略へ字状に形成された膨出曲げ部７０が設けられている。図３において、符号４Ｅ，４Ｆは、一対のサイドメンバ７の相互間に橋渡し状に連結された追加のクロスメンバを示している。
【００１９】
サイドメンバ７の膨出曲げ部７０は、車両後方に進むほど車幅方向外方側に位置するように底面視において傾斜した前側の傾斜部７０ａと、この前側の傾斜部７０ａに繋がり、かつ車両後方に進むほど車幅方向内方側に位置するように底面視において傾斜した後側の傾斜部７０ｂとを有している。これら前側および後側の傾斜部７０ａ，７０ｂの境界部分には、膨出曲げ部７０の車幅方向最外端の頂部７０ｃが存在する。この頂部７０ｃは、車幅方向外方側からの圧縮荷重に対し、膨出曲げ部７０の中で最も強度が大きい部位である。
【００２０】
好ましくは、傾斜部７０ａ，７０ｂは、それらの長手方向両端を除き、底面視における基本形状がともに直線状とされている。これは、膨出曲げ部７０の強度を高める上で有利である。ただし、本発明はこれに限定されず、底面視において、傾斜部７０ａ，７０ｂが湾曲した形状とすることも可能であり、膨出曲げ部７０は、屈曲状、湾曲状のいずれであってもよい。
【００２１】
第１および第２のクロスメンバ４Ａ，４Ｂは、膨出曲げ部７０の頂部７０ｃを車両前後方向に挟む配置であり、膨出曲げ部７０の傾斜部７０ａ，７０ｂのそれぞれに対し、フロア部１を介して接合されている。このような構成は、膨出曲げ部７０の強度をさらに高めるのに役立つ。バッテリ２は、車両前後方向において、第１および第２のクロスメンバ４Ａ，４Ｂの間に位置している。
【００２２】
前側の傾斜部７０ａの長手方向途中部分には、第３のクロスメンバ４Ｃがフロア部１を介して接合されており、また後側の傾斜部７０ｂの長手方向途中部分には、追加のクロスメンバ４Ｅの端部が接合されている。このことにより、膨出曲げ部７０の強度がさらに高められる。
膨出曲げ部７０の前端および後端には、屈曲点Ｐａ，Ｐｂが存在するため、本来的には、この屈曲点Ｐａ，Ｐｂの位置でサイドメンバ７が曲げ変形を生じ易くなる虞がある。これに対し、前記したように第１ないし第３のクロスメンバ４Ａ〜４Ｃ、ならびに追加のクロスメンバ４Ｅを傾斜部７０ａ，７０ｂに接合させた構成によれば、車幅方向外方側から膨出曲げ部７０に荷重が入力した際に、サイドメンバ７が屈曲点Ｐａ，Ｐｂにおいて曲げ変形を生じ難くし、膨出曲げ部７０の全体の強度を高くすることが可能である。
【００２３】
膨出曲げ部７０の強度は、傾斜部７０ａ，７０ｂの夾角αが小さいほど大きくなる。本実施形態では、夾角αを小さくするための手段として、前側の傾斜部７０ａの前端側の屈曲点Ｐａを、バッテリ２に比較的近い配置とし、この傾斜部７０ａの傾斜角βを大きくとっている。サイドメンバ７のうち、膨出曲げ部７０よりも車両前方側領域７１は、車両後方側領域７２よりも車幅方向内方側に位置しているが、このような構成も、傾斜部７０ａの傾斜角βを大きくし、夾角αを小さくする上で、有利となっている。
【００２４】
図２によく表れているように、サイドメンバ７は、側面視において、バッテリ２よりも車両前方側の領域は、略水平状であるのに対し、バッテリ２の配置箇所の前部辺りに屈曲点Ｐｃが設けられ、この屈曲点Ｐｃよりも車両後方側の領域には、後上がり傾斜部７３が形成されている。図２（ｂ）に示すように、膨出曲げ部７０は、後上がり傾斜部７３にも形成されており、膨出曲げ部７０の頂部７０ｃは、後上がり傾斜部７３の途中箇所に存在している。このことにより、膨出曲げ部７０の頂部７０ｃ（適宜、仮想線を用いて示す）と、バッテリ２の車両前後方向の中心Ｃ２とは、車両前後方向において略一致した構成とされている。図２（ｂ）および図３においては、頂部７０ｃとバッテリ２の中心Ｃ２とが一致した状態で示されているが、これに限定されず、これらに多少の位置ずれを生じていてもかまわない（本発明が意図する作用を生じる範囲での位置ずれは許容される）。
サイドメンバ７の膨出曲げ部７０は、側面視において、バッテリ２の一部とオーバラップした配置となっている。
膨出曲げ部７０には、後上がり傾斜部７３の前端の屈曲点Ｐｃが含まれているが、この屈曲点Ｐｃは、サイドメンバ７の上下方向への形状変化点であるため、車幅方向外方側からの荷重入力に対する脆弱部にはならないようにすることが可能である。
【００２５】
図４（ｂ）は、第１のクロスメンバ４Ａの配置箇所における断面図であり、この部分においては、ロッカ６にフロア部１および第１のクロスメンバ４Ａの端部が接合され、かつサイドメンバ７が、ロッカ６から離間した配置とされている。また、サイドメンバ７の高さは、ロッカ６の上下高さ方向中心Ｃ６と比較して低い高さとなっている。
一方、図４（ａ）は、サイドメンバ７の膨出曲げ部７０の頂部７０ｃにおける断面図である。この部分においては、サイドメンバ７がロッカ６に接触しており、かつロッカ６の上下高さ方向中心Ｃ６に対し、サイドメンバ７が上下高さ方向においてオーバラップした配置となっている。これは、サイドメンバ７の膨出曲げ部７０が、車幅方向外方側に膨出していること、および図２を参照して説明したように、膨出曲げ部７０は、後上がり傾斜
部７３を含んでいることに基づく。
【００２６】
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。
【００２７】
まず、車両Ｖの側突の一態様として、ポール側突があり、このポール側突においては、たとえば図３に示すように、車両Ｖの側部のうち、バッテリ２の車幅方向外方側の領域が、ポール状のバリア９０に衝突し、衝突荷重Ｆを受ける場合がある。この場合、ロッカ６は荷重入力に起因して比較的容易に圧縮変形するものの、サイドメンバ７の膨出曲げ部７０は、サイドメンバ７の単なる直線部とは異なり、車幅方向外方側からの圧縮荷重に対して高い強度をもつため、車幅方向内方側に大きく変形しないようにすることができる。このことにより、サイドメンバ７がバッテリ２の位置まで押圧されないようにし得ることは勿論のこと、車両Ｖの側部（たとえば、サイドドアなど）が、バッテリ２の位置まで不当に進入することは適切に防止される。
【００２８】
膨出曲げ部７０の頂部７０ｃは、既述したように、膨出曲げ部７０の中で最も強度が高い部分であるが、この頂部７０ｃと、バッテリ２の車両前後方向中心Ｃ２とは、車両前後方向において略一致した配置であるため、バッテリ２の配置箇所に、サイドメンバ７や車両Ｖの側部が進入することは、より効果的に防止される。膨出曲げ部７０は、後上がり傾斜部７３を有しており、その一部は、側面視においてバッテリ２とオーバラップしているため、サイドメンバ７とは別の車両構成部材が、バッテリ２に向けて進行することは、一層確実に防止または抑制される。
【００２９】
一方、図４（ａ）を参照して説明したように、膨出曲げ部７０の頂部７０ｃは、ロッカ６に接触しており、しかもロッカ６の上下高さ方向中心Ｃ６に対して上下高さ方向においてオーバラップした配置となっているため、ポール側突が発生し、ロッカ６が荷重Ｆにより押圧された際には、ロッカ６を頂部７０ｃによってしっかりとバックアップし、ロッカ６が倒れないようにすることが可能である。ロッカ６が倒れたのでは、ロッカ６によって適切に衝突荷重を受けさせることが困難となるが、本実施形態の前記構成によれば、そのような不具合を回避することができる。
前記したような作用により、バッテリ２が大きな衝撃を受けることは適切に防止または抑制され、バッテリ２の保護性能に優れたものとすることができる。
【００３０】
バッテリ２の保護手段として、本実施形態においては、サイドメンバ７に膨出曲げ部７０を設ける手段を採用している。このため、サイドメンバ７の長い寸法領域を厚肉化し、あるいは大型化する必要はない。また、バッテリ２の周辺部の剛性を高めるための専用部材を別途追加して設けるといった必要をなくすこともできる。このようなことから、車両Ｖの製造コストの上昇を抑制し得るとともに、車両Ｖの軽量化なども適切に図ることが可能である。
【００３１】
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。
【００３２】
バッテリが搭載される箇所は、リヤシートの下方領域に限らず、他の領域に設けることもできる。
本発明でいう蓄電装置は、バッテリに限らず、キャパシタなども含む。
好ましくは、本発明が意図する蓄電装置搭載車両の構造は、車両の左右両サイドに対応して設けられるが、車両の片側サイドのみに本発明が意図する蓄電装置搭載車両の構造が設けられている場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  蓄電装置搭載車両の構造
Ｃ２  蓄電装置の車両前後方向中心
Ｖ  車両
１  フロア部
２  バッテリ（蓄電装置）
６  ロッカ
７  サイドメンバ
７０  膨出曲げ部
７０ｃ  頂部（膨出曲げ部の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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