(57)【要約】【課題】対歩行者の衝撃を有効に軽減し、車両の衝突安全性をより一層高めることを目的とする。【解決手段】バッテリ本体８から突出するポスト４に所定の衝撃荷重が加わった際に、ポスト４を変位させる切り欠き部３８が設けられていることを特徴とするバッテリ構造を提供する。【選択図】　　図３
2004055468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ本体から突出するバッテリ端子に所定の衝撃荷重が加わった際に、前記バッテリ端子を変位させる衝撃吸収部が設けられていることを特徴とするバッテリ構造。
【請求項２】
前記バッテリ本体には、バッテリ端子が変位した際にターミナルとの干渉を避けるための段差部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両前部のエンジンルーム内に搭載され、衝撃吸収機能を備えたバッテリ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に対する安全性が要求され様々な対策が講じられるようになってきている。例えば、車体前部のエンジンルーム内に搭載されるバッテリについて、車両の前面衝突時における安全性を高めるため、特開２０００−１６４２０２号公報に示されているものがある。これは、前面衝突時に、変形する車両構成部材からの押圧力を利用してバッテリ本体に設けたスライダを後方に移動させ、このスライダの移動を利用してバッテリ端子から配線側端子を離脱させると共にバッテリ端子を覆うことで、バッテリ短絡による２次災害を防止するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したバッテリ構造においては、車両前面衝突時においてバッテリが電気的に悪影響を及ぼすことを防止して安全性を確保する構造とはなっているが、バンパーやボンネット等のように対歩行者に着目した安全性を確保するという要望を満たすことはできないという問題がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、対歩行者の衝撃を有効に軽減し、車両の衝突安全性をより一層高めることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、バッテリ本体（例えば実施の形態におけるバッテリ本体８）から突出するバッテリ端子（例えば実施の形態におけるポスト４）に所定の衝撃荷重が加わった際に、前記バッテリ端子を変位させる衝撃吸収部（例えば実施の形態における切り欠き部３８）が設けられていることを特徴とするバッテリ構造を提供する。
これにより、車両衝突時、バッテリに上方から衝撃荷重が加わる場合には、バッテリ端子が先当たりすると共に変位して衝突エネルギーを吸収することが可能となる。
【０００５】
請求項２に記載した発明は、前記バッテリ本体には、バッテリ端子が変位した際にターミナル（例えば実施の形態におけるターミナル７）との干渉を避けるための段差部（例えば実施の形態における段差部２３）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ構造を提供する。
これにより、バッテリ端子の変位を妨げることなく、かつ、バッテリ本体からのバッテリ端子の突出量を抑えた上でバッテリ端子の変位量を確保することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、車両１の前部のエンジンルーム２内に配置されるバッテリ３は、プラス側のポスト（バッテリ端子）４が前側、マイナス側のポスト（バッテリ端子）５が後側となるように搭載され、図示しない固定具等により車体に固定されている。プラス側のポスト４とフードアッシ６との間には、バッテリ３を設置するために必要なクリアランスＣＬが設けられている。
【０００７】
また、この車両１においては、前面衝突時にバッテリ３が後方に移動し、図示しないダッシュパネルに接触して短絡することを防止するために、プラス側のポスト４が前側となるように配置されると共に、バッテリ３自体がエンジンルーム２の前側に配置されている。さらに、バッテリ３は、メンテナンス性を考慮してエンジンルーム２の開口側に近づけて配置されているため、前傾するフードアッシ６の裏面に近接するように配置されることとなる。なお、バッテリ３は、プラス側のポスト４が前側、マイナス側のポスト５が後側となるように配置されているが、バッテリ３の配置はこれに限られるものではなく、車両に応じて適宜変更可能である。そして、各ポスト４，５には、車両１の配線側端子であるターミナル７，７が装着されている。
【０００８】
図２に示すように、バッテリ３は、そのバッテリ本体８のケース部９が複数（例えば６つ）の電槽１０に区画されており、各電槽１０内には、陽極板、陰極板及びセパレータといった電極板１１が交互に重なり、幾層か束ねられた状態でバッテリ液中に浸されている。電槽１０毎の起電力は約２ボルトで、これら各電槽１０を複数のストラップ１３により直列に接続することで１２ボルトの電力を発生させるようになっている。左右端の各ストラップ１４，１４には、各々鉛合金からなるプラス側のポスト４とマイナス側のポスト５とが取り付けられており、蓋部１５を貫通してバッテリ本体８の上面１６から突出するように設けられている。
なお、以下の説明では、図示都合上プラス側のポスト４及びその周辺の構成について説明を行うが、特に記載のない場合、マイナス側のポスト５及びその周辺の構成については勝手違い対称として説明を省略する。
【０００９】
図３に示すように、ポスト４は、円柱状の胴部１７と、その先端部分であって先端側が細いテーパ部１８とを有している。一方、ストラップ１４は、電極板１１との取り付け部１９と、この取り付け部１９からバッテリ本体８の水平方向外側（図中矢印ＯＵＴ側）へ突出する突出部２０とを有しており、この突出部２０の上面にポスト４の下端面が接合されている。また、バッテリ本体８の水平方向外側には、そのコーナ部に接する方形の範囲を下方に変化させて形成される段差部２３が設けられている。
【００１０】
ここで、段差部２３は、ポスト４に取り付けられた状態のターミナル７の、ポスト４との係合部２４よりも広い範囲となるように形成されている（図４参照）。ストラップ１４の突出部２０は、段差部２３の底壁２５の下方に位置しており、この底壁２５に設けられた挿通孔２６にポスト４の胴部１７が挿通されている。そして、ポスト４のテーパ部１８は、バッテリ本体８の上面１６よりも上方に突出すように設けられており、このテーパ部１８にターミナル７が取り付けられることとなる。
【００１１】
図５に示すように、ポスト４の胴部１７の上下方向略中央には、その外周部２７に対して縮径する縮径部２８が形成されており、この縮径部２８には、ばね鋼からなるＣ型クリップ又はポリオレフェン系樹脂からなるリング等の係止部材２９が取り付けられている。段差部２３の底壁２５の挿通孔２６には、ポスト４とのシール部材３０が設けられており、係止部材２９の下面がシール部材３０の上面に当接するように設定されている。また、縮径部２８の上壁面は、ポスト４の外周部２７に向かうにつれて上方に変化する傾斜面３３として形成されている。ここで、図４に示すように、ポスト４に装着された状態のターミナル７の下面３４と係止部材２９の上面３５との距離Ｄは、ポスト４の上端面３６とバッテリ本体８の上面１６との距離Ｈよりも大きくなるように設定されている。
【００１２】
そして、ストラップ１４の下面３７には、取り付け部１９と突出部２０とを区画するように形成される切り欠き部（衝撃吸収部）３８が設けられている。また、ストラップ１４に連結部３９を介して接続される電極板１１の上縁部４０と、ストラップ１４の下面３７との距離Ｅは、ポスト４の上端面３６とバッテリ本体８の上面１６との距離Ｈよりも大きくなるように設定されている。
【００１３】
次に、作用について説明する。
車両１の対歩行者の衝突安全性を評価するために、フードアッシ６の略面直方向から任意箇所に頭部インパクターを衝突させて、その衝撃荷重を測定する試験が行われるが、車両１のフードアッシ６が衝撃吸収構造を有していれば、そのフードアッシ６が変形することでインパクターの衝突エネルギーを吸収して、衝撃荷重を軽減することとなる。このとき、バッテリ３は、フードアッシ６の裏面と近接するように配置されているため、インパクターの衝突箇所によれば、変形したフードアッシ６の裏面がバッテリ３に衝接する場合がある。そして、フードアッシ６がバッテリ３に衝接した場合、バッテリ本体８の上面１６から突出するポスト４が先当たりすることとなる。
【００１４】
変形したフードアッシ６を介して、ポスト４の上方から衝突エネルギーが加わると、図６に示すように、縮径部２８の傾斜面３３によって係止部材２９が拡径するように弾性変形すると共にストラップ１４の切り欠き部３８に応力が集中して変形し、係止部材２９及びストラップ１４の突出部２０に支持されるポスト４が下方に変位する。これにより、ポスト４の上方から加わる衝突エネルギーを弾性的に吸収し、インパクターへの衝撃荷重を軽減することができる。
【００１５】
そして、ストラップ１４の弾性範囲内で衝突エネルギーが吸収しきれない場合は、図７に示すように、係止部材２９がさらに拡径して、その内径がポスト４の外周部２７と同一径となるまで変形すると共に、ストラップ１４の切り欠き部３８が破断して、ポスト４がバッテリ本体８内に押し込まれるように変位する。そして、ポスト４の外周部２７とシール部材３０との摺動抵抗により衝突エネルギーが吸収されていく。
【００１６】
このとき、ポスト４の上端面３６とバッテリ本体８の上面１６との距離に対して、ポスト４に装着された状態のターミナル７の下面３４と係止部材２９の上面３５との距離Ｄが大きく設定されているため、ポスト４の上端面３６がバッテリ本体８の上面１６と同一高さとなるまでポスト４がストロークすることができる。また、段差部２３は、ポスト４に取り付けられた状態のターミナル７の、ポスト４との係合部２４よりも広い範囲となるように形成されているため、ターミナル７がバッテリ本体８に干渉することはない。さらに、バッテリ本体８内においても、ストラップ１４の下面３７と電極板１１の上縁部４０との距離Ｅが、前記距離Ｈよりも大きくなるように設定されているため、破断した突出部２０が電極板１１に達することなくポスト４がストロークすることができる。
【００１７】
図８は、前記頭部インパクターに加わる衝撃荷重の加速度の経時変化を表すグラフである。なお、このグラフでは、縦軸にインパクターへの衝撃荷重の加速度、横軸に時間を表している。このグラフにおいて、加速度曲線Ｇにおける第１領域ａでは、インパクターがフードアッシ６に衝突することにより、加速度が急激に上昇している。次いで、第２領域ｂでは、フードアッシ６が変形し始めることで、衝突エネルギーが吸収され、衝撃荷重の加速度が低下していく。このとき、フードアッシ６とバッテリ３との間には所定のクリアランスＣＬが設けられているため、フードアッシ６がバッテリ３と干渉することなく変形可能となっている。
【００１８】
そして、変形したフードアッシ６の裏面がバッテリ３に衝接する場合、第３領域ｃでは、フードアッシ６とポスト４とが先当たりすることで衝撃荷重の加速度が再度上昇している。その後、第４領域ｄでは、係止部材２９及びストラップ１４が弾性変形することで衝突エネルギーが吸収されて、衝撃荷重の加速度が低下し始める。そして、衝突エネルギーが吸収しきれない場合、係止部材２９がさらに拡径すると共にストラップ１４が破断することで、ポスト４がさらにストロークし、時間をかけて緩やかに加速度を低下させることができる。その結果、最大衝撃荷重を低く抑えることができる。
【００１９】
なお、図中２点鎖線で示すように、従来のバッテリ（図示略）では、ポストがバッテリ本体に対して固定されているため、フードアッシ６がポストに衝接すると、加速度曲線Ｇ’が短時間で急激に上昇することとなる（第３領域ｃ’）。そして、加速度が底付きを迎えた後、頭部インパクターが跳ね返されて加速度が一気に初期値に戻っていく（第４領域ｄ’）。その結果、この実施の形態のバッテリ３に対して最大衝撃荷重が高い値となっている。
【００２０】
上述した実施の形態によれば、バッテリ３の上方から変形したフードアッシ６を介して頭部インパクターが衝接する場合、ポスト４が先当たりしてストロークしながら衝突エネルギーを吸収すると共に、フードアッシ６の変形ストロークエリアを増大させて、頭部インパクターへの衝撃を軽減することができる。したがって、車両１の衝突安全性をより一層高めることができる。
【００２１】
また、段差部２３により、ポスト４がストロークする際にターミナル７がバッテリ本体８に干渉することを防止できるため、ポスト４を確実にストロークさせて衝突エネルギーを吸収できる。しかも、ポスト４のバッテリ本体８の上面１６からの突出量を抑えつつストローク量を確保することができるため、バッテリ３の車両への搭載性を低下させることはない。
【００２２】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、図９〜図１１に示すような構造としてもよい。以下に各構造の具体的な説明を行うが、上記実施の形態と同一部分に同一符号を付して説明は省略する。
【００２３】
図９に示すバッテリ４３は、ポスト（バッテリ端子）４４の下端面とストラッブ１４’の上面との間に隙を設けると共に、この隙にポスト４４を上方に付勢する、例えばコイルスプリング等の弾性部材（衝撃吸収部）４５を設けたものである。なお、ポスト４４は、縮径部２８及び係止部材２９を有さないこと以外は前記ポスト４と同様の構成であり、ストラップ１４’は、前記切り欠き部３７を有さないこと以外は前記ストラップ１４と同様の構成である。
【００２４】
この構成によれば、ポスト４４の上方から衝撃荷重が加わった際に、弾性部材４５が変形し、ポスト４４が変位しながら衝突エネルギーを吸収できる。このとき、弾性部材４５をその弾性範囲内で変形させることで、衝突エネルギーをむらなく吸収することができ、衝突物への衝撃をより一層軽減することができる。なお、弾性部材４５は通電性を有するものであることが望ましいが、通電用の配線等を別途設けるような構成としてもよい。
【００２５】
また、図１０に示すバッテリ５３は、ポスト（バッテリ端子）５４の胴部５５を段差部２３の底壁２５に対して垂直に立設すると共に、上面１６から突出するポスト５４のテーパ部５６をバッテリ本体８の水平方向内側に向かって傾いた状態で設け、さらに、テーパ部５６と胴部５６との境界付近であってバッテリ本体８の水平方向外側に切り欠き部（衝撃吸収部）５７を設けたものである。
【００２６】
この構成によれば、ポスト５４に上方から衝撃荷重が加わった際に、切り欠き部５７を広げるようにポスト５４自体が変形して衝突エネルギーを吸収できる。そして、衝突エネルギーを吸収しきれない場合は、ポスト５４が切り欠き部５７から破断し、テーパ部５６がターミナル７と共に脱落することで、フードアッシ６の裏面をバッテリ本体８の上面１６全体に衝接させ衝突エネルギーを分散させて、衝突物への衝撃を軽減できる。なお、切り欠き部５７の深さ等を調整することで、ポスト５４の折れ荷重を制御し、衝突エネルギーの吸収の仕方を変更することができる。
【００２７】
そして、図１１に示すバッテリ６３は、プレート状のバッテリ端子６４を有するものであり、このバッテリ端子６４のバッテリ本体６５の上面６６からの突出部分に配線側端子６７をボルト６８及びナット６９により締結したものである。このバッテリ端子６４には、バッテリ本体６５の段差部２３の底壁２５とストラップ１４’との間に蛇腹状の屈曲部（衝撃吸収部）７０が形成されている。なお、バッテリ本体６５は、段差部２３の底壁２５に形成される挿通孔がバッテリ端子６４にあわせた形状に形成されていること以外は前記バッテリ本体８と同様の構成である。
【００２８】
この構成によれば、バッテリ端子６４に上方から衝撃荷重が加わった際に、屈曲部７０が変形し、バッテリ端子６４が変位しながら衝突エネルギーを吸収できる。このとき、屈曲部７０をその弾性範囲内で変形させることで、むらなく衝突エネルギーを吸収することができ、衝突物への衝撃をより一層軽減することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、車両衝突時、バッテリに上方から衝撃荷重が加わる場合には、バッテリ端子が先当たりすると共に変位して衝突エネルギーを吸収することが可能となるため、バッテリに衝突する物体への衝撃を軽減することができると共に、フード等の変形ストロークを増大させることができ、車両の衝突安全性をより一層高める効果がある。
【００３０】
請求項２に記載した発明によれば、バッテリ端子の変位を妨げることなく、かつ、バッテリ本体からのバッテリ端子の突出量を抑えた上でバッテリ端子の変位量を確保することが可能となるため、バッテリの車両への搭載性を確保した上で、バッテリ端子を確実に変位させて衝突エネルギーを吸収できるとともに、多種類のバッテリに適用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のバッテリ及び車両の側面説明図である。
【図２】バッテリの斜視説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図３のＢ矢視図である。
【図５】図３のＣ部の拡大図である。
【図６】ポストに小荷重が加わった際の図２に相当する断面図である。
【図７】ポストに大荷重が加わった際の図２に相当する断面図である。
【図８】フードアッシに衝突する頭部インパクターに加わる衝撃荷重の加速度の経時変化を表すグラフである。
【図９】第一の変形例を示す断面図である。
【図１０】第二の変形例を示す断面図である。
【図１１】第三の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
３，４３，５３，６３　バッテリ
４，５，４４，５４　ポスト（バッテリ端子）
６４　バッテリ端子
６　フードアッシ
７　ターミナル
８，６５　バッテリ本体
１３，１４，１４’　ストラップ
２３　段差部
３８，５７　切り欠き部（衝撃吸収部）
４５　弾性部材（衝撃吸収部）
７０　屈曲部（衝撃吸収部）
【図１】
2004055468.tif 000003
【図２】
2004055468.tif 000004
【図３】
2004055468.tif 000005
【図４】
2004055468.tif 000006
【図５】
2004055468.tif 000007
【図６】
2004055468.tif 000008
【図７】
2004055468.tif 000009
【図８】
2004055468.tif 000010
【図９】
2004055468.tif 000011
【図１０】
2004055468.tif 000012
【図１１】
2004055468.tif 000013