(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された蓄電機構の取付構造であって、前記車両は、車両前後方向のフレームを有し、前記フレームは、車両前後方向の荷重により上下方向に変形する変形部を有し、
前記取付構造は、前記変形部が変形した場合、前記蓄電機構が前記変形部に対して相対的に移動するように、前記蓄電機構を前記フレームに固定する固定部材と、
前記蓄電機構の前部を、前記キックアップ部の前部に固定するための手段とを含み、
前記変形部は、前記フレームを上方に曲げて構成したキックアップ部であり、
前記固定部材は、前記キックアップ部の後部において、前記蓄電機構の後部を前記フレームの上面に固定する部材であり、前記蓄電機構と前記固定部材との連結部よりも前方で前記固定部材が前記フレームに連結される、蓄電機構の取付構造。
【請求項２】
前記キックアップ部は、前記フレームを上方に湾曲させて構成される、請求項１に記載の蓄電機構の取付構造。
【請求項３】
前記フレームは、前記車両の側部に位置するように一対設けられ、
前記固定部材は、前記一対のフレームを車幅方向に連結するブリッジ部を含み、
前記蓄電機構は、前記ブリッジ部を介して前記フレームに固定される、請求項１または２に記載の蓄電機構の取付構造。
【請求項４】
前記固定部材は、前記車両の後部で、前記蓄電機構を前記フレームに固定し、
前記ブリッジ部は、前記蓄電機構の後方に設けられている、請求項３に記載の蓄電機構の取付構造。
【請求項５】
前記フレームは、前記車両の側部に位置するように一対設けられ、前記固定部材は、前記車両の後部で、前記蓄電機構を前記車両に固定し、
前記固定部材は、前記一対のフレームを車幅方向に連結するブリッジ部を含み、
前記ブリッジ部は、前記蓄電機構の後方に設けられている、請求項１に記載の蓄電機構の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電機構の取付構造に関し、特に、車両に搭載された蓄電機構の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境対策の一環として、ハイブリッド車、燃料電池車および電気自動車など、モータからの駆動力により走行する車両が注目されている。これらのような車両には、モータに供給する電力を蓄えるため、バッテリやキャパシタなどが搭載されている。
【０００３】
特開平７−１１７４８９号公報（特許文献１）は、バッテリによって占められる車室内の体積を小さくすることができる電気自動車のバッテリ取付構造を開示する。特許文献１に記載の電気自動車のバッテリ取付構造は、車体の前後方向に延びるサイドメンバ（サイドフレーム）が設けられている電気自動車にバッテリを取付ける構造である。このバッテリ取付構造においては、サイドメンバにおけるホイールベース間に、縦積みにされた複数個のバッテリがサイドメンバの上下方向に突出するようにして配設されている。バッテリを収納するバッテリケースは、サイドメンバを挟持する上下一対の取付部材により、サイドメンバのキックアップ部近傍に取付られている。
【０００４】
この公報に開示された発明によれば、縦積みにされた複数個のバッテリが、サイドメンバの上下方向に突出するようにして配設されているので、バッテリによって占められる車室内の体積を小さくすることができる。また、車体の前後方向に延びるサイドメンバにおけるホイールベース間に、重量物であるバッテリが配設されているので、電気自動車自体の重心が車体の前部側や後部側に偏ることはない。これにより、車室のスペースを確保して広く利用することができると共に、操縦性能を向上させることができる。また、バッテリケースは、サイドメンバを挟持するようにして設けられている上下一対の取付部材により、サイドメンバに取付けられている。このようにバッテリケースを取付けることにより、サイドメンバは補強されることとなる。
【特許文献１】特開平７−１１７４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の公報に記載の発明においては、バッテリケースをサイドメンバに強固に取付けているため、後突された場合などにサイドメンバが潰れて変形した場合、サイドメンバとともにバッテリケースが変形し、バッテリケースおよびバッテリを損傷してしまうおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電機構の損傷を抑制することができる蓄電機構の取付構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る蓄電機構の取付構造は、車両に搭載された蓄電機構を取付ける構造である。車両は、車両前後方向のフレームを有する。フレームは、車両前後方向の荷重により上下方向に変形する変形部を有する。取付構造は、変形部が変形した場合、蓄電機構が変形部に対して相対的に移動するように、蓄電機構をフレームに固定する固定部材を含む。
【０００８】
第１の発明によれば、固定部材は、変形部が変形した場合、蓄電機構が変形部に対して相対的に移動するように、蓄電機構をフレームに固定する。これにより、変形部が車両前後方向の荷重により上下方向に変形した場合、蓄電機構の形状を維持しつつ、変形部のみが変形する。そのため、荷重が蓄電機構に伝わることを抑制することができる。その結果、蓄電機構を損傷を抑制することができる蓄電機構の取付構造を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る蓄電機構の取付構造においては、第１の発明の構成に加え、変形部は、フレームを上方に曲げて構成したキックアップ部である。固定部材は、キックアップ部において、蓄電機構をフレームの上面に固定する部材である。
【００１０】
第２の発明によれば、蓄電機構は、キックアップ部において、フレームの上面に固定されている。キックアップ部は、フレームを上方に曲げて構成されているので、たとえば車両が後突され、フレームに車両前後方向の荷重が入力された場合、フレームは、キックアップ部で上下方向に折れ曲がる。このキックアップ部において、蓄電機構は固定部材によりフレームの上面に固定されているため、キックアップ部が折れ曲がった場合、蓄電機構がキックアップ部に対して相対的に移動し、蓄電機構の形状を維持しつつキックアップ部のみが折れ曲がる。そのため、フレームに入力された荷重が蓄電機構に伝わることが抑制される。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる。
【００１１】
第３の発明に係る蓄電機構の取付構造は、第２の発明の構成に加え、蓄電機構の前部を、キックアップ部の前部に固定するための手段をさらに含む。固定部材は、蓄電機構の後部を、キックアップ部の後部に固定する部材である。
【００１２】
第３の発明によれば、蓄電機構の前部がキックアップ部の前部に固定され、蓄電機構の後部は固定部材によりキックアップ部の後部に固定されている。キックアップ部は、フレームを上方に曲げて構成されているので、たとえば車両が後突され、フレームに車両前後方向の荷重が入力された場合、キックアップ部の前部が上方に、キックアップ部の後部が下方に折れ曲がり、キックアップ部が上方に突出しながら車両前後方向に潰れる。蓄電機構の前部が、キックアップ部の前部に固定されているため、蓄電機構は上方に回動させられ、蓄電機構の後部は、キックアップ部の変形に伴い上方に持上げられる。このとき、蓄電機構の後部は固定部材によりキックアップ部の後部に固定されているので、キックアップ部の後部は、蓄電機構の後部から上下方向に離間するように変形する。そのため、フレームに入力された荷重が蓄電機構に伝わることが抑制される。また、蓄電機構が上方に回動することにより、蓄電機構は車両前方に移動させられる。そのため、蓄電機構を後突車から離間させ、蓄電機構に直接入力される荷重を抑制することができる。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る蓄電機構の取付構造においては、第１ないし３のいずれかの発明の構成に加え、フレームは、車両の側部に位置するように一対設けられている。固定部材は、一対のフレームを車幅方向に連結するブリッジ部を含む。蓄電機構は、ブリッジ部を介してフレームに固定されている。
【００１４】
第４の発明によれば、フレームは、車両の側部に位置するように一対設けられており、蓄電機構は、一対のフレームを車幅方向に連結するブリッジ部を介してフレームに固定される。これにより、フレームの変形により蓄電機構の後部が持上げられる際、固定部材を介して蓄電機構に伝わる荷重は、ブリッジ部により分散され、蓄電機構に応力が集中することを抑制することができる。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる。
【００１５】
第５の発明に係る蓄電機構の取付構造においては、第４の発明の構成に加え、固定部材は、車両の後部で、蓄電機構をフレームに固定する。ブリッジ部は、蓄電機構の後方に設けられている。
【００１６】
第５の発明によれば、蓄電機構は、車両の後部に固定されており、ブリッジ部は、蓄電機構の後方に設けられている。これにより、たとえば車両が後突された場合に、衝突車両と蓄電機構との衝突をブリッジ部により抑制することができる。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる。
【００１７】
第６の発明に係る蓄電機構の取付構造は、車両に搭載された蓄電機構を取付ける構造である。この取付構造は、蓄電機構を車両に固定する固定部材を含む。蓄電機構の後方を固定する固定部材は、前方を上方に向けて傾斜した傾斜部を含む。
【００１８】
第６の発明によれば、蓄電機構の後方を固定する固定部材には、前方を上方に向けて傾斜した傾斜部が設けられている。これにより、たとえば車両が後突され、後突車が蓄電機構の付近まで侵入してきた場合、後突車のバンパを傾斜部に乗り上げさせ、蓄電機構に後方から衝突荷重が入力されることを抑制することができる。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる蓄電機構の取付構造を提供することができる。
【００１９】
第７の発明に係る蓄電機構の取付構造においては、第６の発明の構成に加え、車両は、車両前後方向のフレームを有する。フレームは、車両の側部に位置するように一対設けられている。固定部材は、車両の後部で、蓄電機構を車両に固定する。固定部材は、一対のフレームを車幅方向に連結するブリッジ部を含む。ブリッジ部は、蓄電機構の後方に設けられている。
【００２０】
第７の発明によれば、蓄電機構は、車両の後部に固定されており、ブリッジ部は、蓄電機構の後方に設けられている。これにより、たとえば車両が後突された場合に、衝突車両と蓄電機構との衝突をブリッジ部により抑制することができる。その結果、蓄電機構の損傷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両１００について説明する。車両１００は、サイドメンバ（サイドフレーム）２００と、フロアパネル２０２と、クロスメンバ２０４と、車室内に設けられたリアシート３００と、車室の後部に設けられたトランクルーム４００とを含む。車両１００は、車室とトランクルームとが区画されたセダンタイプの車両である。
【００２３】
サイドメンバ２００は、後輪（図示せず）と対応した位置で、上方に湾曲したキックアップ部２０６を含む。サイドメンバ２００は、車両１００の側部に位置するように一対設けられている。フロアパネル２０２は、一対のサイドメンバ２００の間に設けられており、車両１００の床面を構成する。クロスメンバ２０４は、キックアップ部２０６の前部において、一対のサイドメンバ２００の側面同士を連結するように設けられている。
【００２４】
トランクルーム４００は、車両１００の後部に水平方向に設けられたリアパッケージトレイ４０２と、リアシート３００の後方に設けられたパーテーションパネル４０４により、車室から区画されている。
【００２５】
バッテリパック５００は、トランクルーム４００内に配置されている。バッテリパック５００内には、バッテリ５０１が収容されている。バッテリ５０１は、複数のセルを直列に接続して構成したバッテリモジュールを、さらに直列に接続した組電池である。なお、バッテリ５０１の代わりにキャパシタ（コンデンサ）などを用いても良い。
【００２６】
バッテリパック５００の後部は、一対のサイドメンバ２００を連結するように設けられたブリッジ５０２を介して、キックアップ部２０６の後部において、サイドメンバ２００の上面に固定されている。バッテリパック５００の後部は、フランジでブリッジ５０２に複数箇所で固定（ボルトアップ）されている。
【００２７】
ブリッジ５０２は、バッテリパック５００の後端よりも前方に位置し、ブリッジ５０２の両端に一体的に設けられた固定部５０３を含む。ブリッジ５０２は、固定部５０３でサイドメンバ２００の上面に固定（ボルトアップ）されている。ブリッジ５０２は、バッテリパック５００の後方で、バッテリパック５００の底面の高さよりも高く、上面の高さよりも低い位置に配置されている。
【００２８】
バッテリパック５００の前部は、バッテリパック５００の前部に溶接された前部ブラケット５０４によりクロスメンバ２０４の上面に固定されている。バッテリパック５００の前部は、クロスメンバ２０４を介してサイドメンバ２００に固定される。図２に示すように、前部ブラケット５０４は、バッテリパック５００の前部に３つ溶接されている。これらの前部ブラケット５０４により、バッテリパック５００は、クロスメンバ２０４の上面に３箇所で固定（ボルトアップ）される。図３に示すように、前部ブラケット５０４の後部が、バッテリパック５００の前部に溶接されている。前部ブラケット５０４の前部には、ボルト挿通孔が設けられている。
【００２９】
以上のような構造に基づき発現する、本実施の形態に係る蓄電機構の取付構造の作用について説明する。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、サイドメンバ２００はキックアップ部２０６において上方に湾曲している。車両１００が後突され、サイドメンバ２００に車両前後方向の荷重が入力されると、図４（Ｂ）に示すように、キックアップ部２０６の前部が上方に、キックアップ部２０６の後部が下方に折れ曲がり、キックアップ部２０６が上方に突出しながら車両前後方向に潰れる。
【００３１】
バッテリパック５００の前部はクロスメンバ２０４に固定されているため、バッテリパック５００には、キックアップ部２０６の前部の変形に伴い、バッテリパック５００を上方に回動させる力が働く。また、キックアップ部２０６の後部は潰れながら上方に突出するため、ブリッジ５０２の固定部５０３は上方に押上げられる。そのため、バッテリパック５００の後部も上方に押上げられる。このとき、バッテリパック５００の後部を押上げる力は、ブリッジ５０２により分散されてバッテリパック５００に伝わるため、バッテリパック５００に応力が集中しない。
【００３２】
一方、キックアップ部２０６の後部が下方に折れ曲がる。このとき、ブリッジ５０２の固定部５０３は、キックアップ部２０６の後部においてサイドメンバ２００の上面に固定されているため、固定部５０３が変形し、キックアップ部２０６の後部とバッテリパック５００の後部とが上下方向に離間する。
【００３３】
そのため、バッテリパック５００の形状が維持されつつ、サイドメンバ２００のみが変形する。したがって、サイドメンバ２００に入力された荷重エネルギは、サイドメンバ２００の車両前後方向の潰れ、およびキックアップ部２０６の変形に費やされ、バッテリパック５００に伝わる荷重は抑制される。
【００３４】
バッテリパック５００が上方へ回動することにより、バッテリパック５００の後部は、車両前方に移動する。これにより、後突車からの距離が遠ざけられ、後突車からバッテリパック５００に直接入力される荷重を抑制することができる。なお、バッテリパック５００が下方に回動するように構成してもよい。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に係る蓄電機構の取付構造において、バッテリパックの前部はクロスメンバを介してキックアップ部の前部に固定されている。バッテリパックの後部は、ブリッジの固定部によりキックアップ部の後部においてサイドメンバの上面に固定されている。キックアップ部が変形した場合、ブリッジは、バッテリパック後部とキックアップ部後部との上下方向の離間を許容するように変形する。これにより、バッテリパックの形状が維持されつつ、サイドメンバのみが変形する。したがって、サイドメンバに入力された荷重は、サイドメンバの車両前後方向の潰れ、およびキックアップ部の変形に費やされ、バッテリパックに伝わる荷重は抑制される。その結果、後突時におけるバッテリパックの損傷を抑制することができる。
【００３６】
＜第２の実施の形態＞
図５および６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両について説明する。前述の第１の実施の形態において、ブリッジは、バッテリパックの後端よりも前方に位置している固定部を介してメンバに固定されていたが、本実施の形態において、ブリッジは、バッテリパックの後端よりも後方に位置している後部ブラケットを介してサイドメンバに固定されている。その他の構成については前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらのついての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００３７】
図５に示すように、ブリッジ５０６は、後部ブラケット５０８を介してサイドメンバ２００の上面に固定されている。ブリッジ５０６は、バッテリパック５００の後方で、バッテリパック５００の底面の高さよりも高く、上面の高さよりも低い位置に配置されている。後部ブラケット５０８は、前方が上方に向かって傾斜した傾斜部５１０を含む。後部ブラケット５０８の傾斜部５１０は、バッテリパック５００の後端よりも後方に位置している。
【００３８】
以上のような構造に基づき発現する、本実施の形態に係る蓄電機構の搭載構造の作用について説明する。
【００３９】
図６に示すように、たとえばＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）のような大型の車両が、車両１００に後突した場合を想定する。二点鎖線で示す後突車６００は、最低地上高が高いために、後突車６００のバンパは、サイドメンバ２００の上方に乗り上がる。この場合、後突車６００は、トランクルーム４００内に侵入する。
【００４０】
後突車６００のバンパがバッテリパック５００の位置まで侵入してくると、後突車６００のバンパと後部ブラケット５０８の傾斜部５１０とが接触する。後部ブラケット５０８の傾斜部５１０は、前方が上方に向かって傾斜しているため、後突車６００のバンパは、傾斜部５１０に乗り上げ、バッテリパック５００の後部と後突車６００との接触が抑制される。
【００４１】
また、バッテリパック５００の後方には、ブリッジ５０６が設けられている。ブリッジ５０６は、バッテリパック５００の底面の高さよりも高く上面の高さよりも低い位置に設けられているため、バッテリパック５００の後部は、ブリッジ５０６により保護され、バッテリパック５００に直接荷重が入力されることが抑制される。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る蓄電機構の取付構造において、バッテリパックの後部は、ブリッジに連結されている。ブリッジは、後部ブラケットを介してサイドメンバの上面に固定されている。後部ブラケットは、バッテリパックの後方で前上がりに傾斜した傾斜部を含む。これにより、後突車がバッテリパックの位置まで侵入してきた場合において、後突車のバンパを傾斜部に乗り上げさせ、バッテリパックと後突車との接触を抑制することができる。その結果、後突車からバッテリパックに入力される荷重を抑制し、バッテリパックの損傷を抑制することができる。
【００４３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両を示す平面図である。
【図３】前部ブラケットを示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両において後突される前後の状態を示した側面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造における後部ブラケットを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る蓄電機構の取付構造を適用した車両において後突車がトランクルームに侵入してきた状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  車両、２００  サイドメンバ、２０２  フロアパネル、２０４  クロスメンバ、２０６  キックアップ部、３００  リアシート、４００  トランクルーム、４０２  リアパッケージトレイ、４０４  パーテーションパネル、５００  バッテリパック、５０１  バッテリ、５０２，５０６  ブリッジ、５０３  固定部、５０４  前部ブラケット、５０８  後部ブラケット、５１０  傾斜部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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