(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを格納するバッテリボックスと、
車両後部左右のリヤサイドフレームと、
予め設定した後方からの衝撃力の入力で変形される、上記左右のリヤサイドフレームに設定した後部変形領域と、
上記後部変形領域の略前端部で上記左右のリヤサイドフレーム間に架設され、上記バッテリボックスを支持する第１のクロスメンバと、
上記第１のクロスメンバの位置よりも前に設けた高電圧機器と、
上記高電圧機器と上記バッテリボックスとを電気的に接続し、上記高電圧機器に対する上記バッテリボックスの相対的な位置の変化で切断される接続部材とを備え、
上記接続部材は、上記バッテリのマイナス側電極と接続するマイナス側接続線と、プラス側電極と接続するプラス側接続線と、上記マイナス側接続線と上記プラス側接続線の少なくとも一方に介装したリレー接点を給電により接続状態にする励磁回路への給電を行う給電線とを有し、
上記給電線は、フレキシブル性のないバスバーで形成されると共に上記バッテリボックスと上記高電圧機器との間を連結し、上記マイナス側接続線と上記プラス側接続線は、フレキシブル性のある接続線で形成したことを特徴とする車両用バッテリボックスの搭載構造。
【請求項２】
上記第１のクロスメンバよりも前側で上記左右のリヤサイドフレーム間に架設され、上記バッテリボックスを上記第１のクロスメンバと共に支持する第２のクロスメンバを設け、上記高電圧機器を上記左右のリヤサイドフレームのどちらかの上記第１のクロスメンバと上記第２のクロスメンバの間に設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用バッテリボックスの搭載構造。
【請求項３】
上記第１のクロスメンバの上記接続部材と対向する部位に上記第１のクロスメンバの前方への移動で上記接続部材を切断する切断部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の車両用バッテリボックスの搭載構造。
【請求項４】
上記第１のクロスメンバよりも前側で上記左右のリヤサイドフレーム間に架設され、上記バッテリボックスを上記第１のクロスメンバと共に支持する第２のクロスメンバを設け、上記高電圧機器を上記第２のクロスメンバの位置よりも前に設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用バッテリボックスの搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ハイブリッド車や電気自動車等の高電圧バッテリを格納する車両用バッテリボックスの搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車等に搭載される車両用バッテリボックスは、車両の衝突時を考慮して、例えば、特開２００６−３０６２３８号公報（以下、特許文献１）に開示される構造のものが知られている。この特許文献１では、車両に搭載されるケースを第１のケースと第２のケースで構成し、第１のケース内にバッテリを収納し、クラッシュの衝撃で第１のケースと第２のケースを分離し、第２のケースを第１のケースの下に押し込んで、第１のケースを傾動させる車両用バッテリボックスの搭載構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示されるような、車両の衝突時にバッテリを移動させて、安全性を確保しながらクラッシュさせる車両用バッテリボックスの搭載構造では、バッテリが移動した後もバッテリと高電圧回路とが電気的に接続されたままの状態で、高電圧回路に給電されたままの状態となっていると、感電やスパーク等の事故を起こす虞があるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、バッテリボックスが移動されるような衝撃が加わった際に、バッテリと高電圧回路との電気的な接続を機械的に適切に遮断して、感電やスパーク等の事故を確実に防止して、乗員、及び、救助作業や修理作業の安全性の確保を向上させることができる車両用バッテリボックスの搭載構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、バッテリを格納するバッテリボックスと、車両後部左右のリヤサイドフレームと、予め設定した後方からの衝撃力の入力で変形される、上記左右のリヤサイドフレームに設定した後部変形領域と、上記後部変形領域の略前端部で上記左右のリヤサイドフレーム間に架設され、上記バッテリボックスを支持する第１のクロスメンバと、上記第１のクロスメンバの位置よりも前に設けた高電圧機器と、上記高電圧機器と上記バッテリボックスとを電気的に接続し、上記高電圧機器に対する上記バッテリボックスの相対的な位置の変化で切断される接続部材とを備え、上記接続部材は、上記バッテリのマイナス側電極と接続するマイナス側接続線と、プラス側電極と接続するプラス側接続線と、上記マイナス側接続線と上記プラス側接続線の少なくとも一方に介装したリレー接点を給電により接続状態にする励磁回路への給電を行う給電線とを有し、上記給電線は、フレキシブル性のないバスバーで形成されると共に上記バッテリボックスと上記高電圧機器との間を連結し、上記マイナス側接続線と上記プラス側接続線は、フレキシブル性のある接続線で形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用バッテリボックスの搭載構造によれば、バッテリボックスが移動されるような衝撃が加わった際に、バッテリと高電圧回路との電気的な接続を機械的に適切に遮断して、感電やスパーク等の事故を確実に防止して、乗員、及び、救助作業や修理作業の安全性の確保を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材の斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るバッテリボックスと高電圧機器と接続部材の拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材を説明する概略上面図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材を説明する後方より観た概略図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係るバッテリボックスと高電圧機器の電気的な接続を説明する電気回路図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る通常時の車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材の説明図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る衝突時の車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材の説明図である。
【図８】本発明の実施の一形態に係る衝突時の車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材の概略上面図である。
【図９】本発明の実施の一形態に係る接続部材の切断部材を備えた車両後部の概略上面図である。
【図１０】本発明の実施の一形態に係る衝突時の切断部材による接続部材の切断を説明する車両後部の概略上面図である。
【図１１】本発明の実施の一形態に係る第２のクロスメンバよりも前に高電圧機器が配設された車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材を説明する概略上面図である。
【図１２】本発明の実施の一形態に係る異なる形状のクロスメンバを採用した場合の車両後部のバッテリボックスと高電圧機器と接続部材を説明する後方より観た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１乃至図４において、符号１は、ハイブリッド車や電気自動車の高電圧バッテリを格納するバッテリボックスを示し、このバッテリボックス１は、車両の左側のリヤサイドフレーム２Ｌと右側のリヤサイドフレーム２Ｒの間に第１のクロスメンバ３と第２のクロスメンバ４を架設して、該第１、第２のクロスメンバ３、４により左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの間に吊下げ支持されている。
【００１１】
左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの後端から車輪５Ｌ、５Ｒの後端近傍までの領域には、予め設定した後方からの衝突等による衝撃力（例えば、エアバッグが展開されるような大きさの衝撃力）の入力で変形し、該変形により衝撃力を吸収するためのクラッシャブルゾーン（後部変形領域）Ａが設定されており、この後部変形領域Ａの略前端部の位置に上述の第１のクロスメンバ３が設けられ、バッテリボックス１の前側は第２のクロスメンバ４で支持されている。尚、図中、符号６は、バッテリボックス１の下方に位置される後輪終減速装置を示す。
【００１２】
また、右側のリヤサイドフレーム２Ｒの上面の、第１、第２のクロスメンバ３、４間には、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータ等を有する高電圧機器７が固定されており、バッテリボックス１と高電圧機器７とは、接続部材８で電気的に接続されている。尚、この第１、第２のクロスメンバ３、４間は、上述の後部変形領域Ａと比較して、上述の予め設定した後方からの衝突等による衝撃力が入力されても変形の少ない領域となっている。
【００１３】
図５は、バッテリボックス１と高電圧機器７の電気的な接続を説明する電気回路図である。バッテリボックス１内のバッテリ１ａは、プラス電極とマイナス電極が、それぞれ、遮断自在なリレー回路１ｂ、１ｃを通じて、プラス側電極端子１ｄとマイナス側電極端子１ｅに接続されている。このプラス側電極端子１ｄとマイナス側電極端子１ｅからプラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂを介して高電圧機器７と接続されている。本実施の形態では、マイナス側のリレー回路１ｃのリレー接点を給電により接続状態にする給電線８ｃがバッテリボックス１と高電圧機器７との間に連結されている。尚、図５中、符号９は、メンテナンス、サービス時等に用いられるサービスプラグを示す。
【００１４】
接続部材８は、図２に示すように、上述のプラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂは、例えば、平編線等のフレキシブル性のある接続線で形成する一方、上述の給電線８ｃは、例えば、バスバー等のフレキシブル性のない接続線で形成されている。このため、接続部材８に力が加えられた際には、まず、給電線８ｃが先に切断され、続いて、プラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂが切断されるようになっている。
【００１５】
次に、上述の構成の車両の後突について、図６乃至図８の図面で説明する。  
まず、車両が通常状態の場合は、図６に示すように、車両後部左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの間には、第１、第２のクロスメンバ３、４が架設され、該第１、第２のクロスメンバ３、４によりバッテリボックス１が左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの間に吊り下げ支持されている。
【００１６】
右側のリヤサイドフレーム２Ｒの上面の、第１、第２のクロスメンバ３、４間には、高電圧機器７が固定されており、バッテリボックス１と高電圧機器７とは、接続部材８で電気的に接続されている。
【００１７】
そして、この図６の状態で、後突が発生し、予め設定した後方からの衝突等による衝撃力（例えば、エアバッグが展開されるような大きさの衝撃力）が入力されると、図７、図８に示すように、左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒは、後端側に設定した後部変形領域Ａが後方から変形されて衝撃力を吸収する。
【００１８】
また、後突により、後輪終減速装置６が上方に移動され、バッテリボックス１も上方に浮き上がらせられる。これにより、左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの後部変形領域Ａの略前端部の位置に設けられた第１のクロスメンバ３も、前方に押し出され移動されつつ、上方にも浮き上がらせられる（尚、この時、第１のクロスメンバ３と左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒとの接続部分は破断される）。
【００１９】
上述の後突によって、高電圧機器７は、移動させられることなく右側のリヤサイドフレーム２Ｒの上面の第１のクロスメンバ３と第２のクロスメンバ４の間に留まるが、バッテリボックス１の上述の移動により、接続部材８にはストレスが集中し、図８中のＺｃに示すように破断されることになる。
【００２０】
この接続部材８が破断される際、接続部材８は、プラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂが、フレキシブル性のある接続線で形成する一方、給電線８ｃは、フレキシブル性のない接続線で形成されているため、まず、給電線８ｃが先に破断され、その後、プラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂが破断されることになる。このため、まず、給電線８ｃが先に破断されることにより、バッテリ回路の通電が遮断され、その後、プラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂが破断されて、安全に、高電圧機器７とバッテリボックス１との間の電気的接続が遮断されるようになっている。また、破断されたプラス側接続線８ａとマイナス側接続線８ｂにも高電圧が発生することがない。
【００２１】
尚、第１のクロスメンバ３は、前方と上方の両方ではなくとも、どちらか一方に押し出されれば、高電圧機器７とバッテリボックス１との相対的な位置の変化が生じるので、確実に接続部材８が破断されることになる。
【００２２】
一方、後突が軽衝突の場合には、変形は左右のリヤサイドフレーム２Ｌ、２Ｒの後部変形領域Ａ内の軽微な変形で吸収されるので、第１のクロスメンバ３が前方に押し出されて移動されることがなく、また、バッテリボックス１が上方に移動されることもないので、接続部材８が破断されることはない。
【００２３】
このように、本発明の実施の形態によれば、  バッテリボックス１が移動されるような衝撃が加わった際に、バッテリボックス１と高電圧機器７との電気的な接続を機械的に適切に遮断して、感電やスパーク等の事故を確実に防止して、乗員、及び、救助作業や修理作業の安全性の確保を向上させることが可能となる。また、接続部材８の破断状態は目視で確認できるので利便性が良く、安全性を確実に確保して救助作業や修理作業を行うことが可能である。
【００２４】
尚、図９、図１０に示すように、第１のクロスメンバ３の接続部材８と対向する部位に、第１のクロスメンバ３の前方への移動で接続部材８を切断する切断部材１１を設けるようにしても良い。この切断部材１１は、切断時の電気絶縁性を維持するために、例えば、硬質樹脂製の刀形部材が好ましい。このような切断部材１１を設けることにより、後突が発生して予め設定した後方からの衝突等による衝撃力が入力されて第１のクロスメンバ３が前方に移動された場合には、図１０に示すように、切断部材１１によって、接続部材８が素早く切断され、バッテリボックス１と高電圧機器７との電気的な接続を機械的に適切に遮断することが可能である。また、切断部材１１と接続部材８との間のクリアランスを任意に設定することにより、遮断のタイミングを任意に設定することも可能である。
【００２５】
また、本実施の形態は、図１１に示すように、高電圧機器７が、第２のクロスメンバ４の前に配設されているような車両に対しても適用可能である。すなわち、図１１の車両では、高電圧機器７は、第２のクロスメンバ４の前に配設されている。バッテリボックス１からは、高電圧機器７の側面側から前面側に回り込むように先端部１５ａが屈曲された、略Ｌ字形状の配線接続用のガイドチャンネル１５が前方に向けて延設されており、該ガイドチャンネル１５の先端部１５ａと高電圧機器７とは、例えば端部に公知のクワ型端子を備えた接続部材８を介して接続されている。このため、後突が発生して予め設定した後方からの衝突等による衝撃力が入力されて第１のクロスメンバ３が前方に移動され、バッテリボックス１が前方に向けて移動された場合には、図１１中の１点破線に示すように、ガイドチャンネル１５も前に移動され、接続部材８が破断され、又は、クワ型端子が端子から抜けることにより、バッテリボックス１と高電圧機器７との電気的接続が機械的に遮断されることになる。
【００２６】
尚、本実施の形態では、第１、第２のクロスメンバ３、４は、直線形状のもので説明したが、これに限るものではなく、例えば、図１２に示すように、中央部分を凹ませて形成してバッテリボックス１を載置するような形状のクロスメンバ１６であっても、さらに、他の形状のものであっても良い。
【符号の説明】
【００２７】
１    バッテリボックス
２Ｌ、２Ｒ  リヤサイドフレーム
３    第１のクロスメンバ
４    第２のクロスメンバ
５Ｌ、５Ｒ  車輪
６    後輪終減速装置
７    高電圧機器
８    接続部材
８ａ  プラス側接続線
８ｂ  マイナス側接続線
８ｃ  給電線
１１    切断部材
【図１】
0005156057.tif 000002
【図２】
0005156057.tif 000003
【図３】
0005156057.tif 000004
【図４】
0005156057.tif 000005
【図５】
0005156057.tif 000006
【図６】
0005156057.tif 000007
【図７】
0005156057.tif 000008
【図８】
0005156057.tif 000009
【図９】
0005156057.tif 000010
【図１０】
0005156057.tif 000011
【図１１】
0005156057.tif 000012
【図１２】
0005156057.tif 000013