(57)【要約】【課題】この発明は、車両後部に配置されるリヤサイドメンバ間にバッテリパックを配置した電気自動車について、車両後方衝突時のバッテリパック保護を目的とする。【解決手段】この発明は、フロント部とリヤ部と立ち上がり部とを備える一対のリヤサイドメンバを車両幅方向の両側部に配置し、各リヤサイドメンバの中間部をクロスメンバによって相互に連結し、各リヤサイドメンバ及びクロスメンバに連結されるサブフレームによってバッテリパックを車体に搭載した電気自動車のバッテリパック搭載構造において、クロスメンバを各リヤサイドメンバにおける立ち上がり部とリヤ部とを連絡する曲げ部よりも低い位置に配置し、サブフレームは水平方向へ延びるとともにバッテリパックの外周を囲む環状の支持枠を備え、この支持枠の前側部及び車両幅方向両側部を夫々連結部によってクロスメンバ及び各リヤサイドメンバのリヤ部に連結したことを特徴とする。【選択図】図１
2013199196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向へ延びるとともに、フロント部とこのフロント部より高い位置に配置されるリヤ部とこれら両者の間を連絡する立ち上がり部とを備える一対のリヤサイドメンバを車両幅方向の両側部に配置し、前記各リヤサイドメンバの中間部を車両幅方向に延びるクロスメンバによって相互に連結し、前記各リヤサイドメンバ及び前記クロスメンバに連結されるサブフレームによってバッテリパックを車体に搭載した電気自動車のバッテリパック搭載構造において、前記クロスメンバを前記各リヤサイドメンバにおける立ち上がり部とリヤ部とを連絡する曲げ部よりも低い位置に配置し、前記サブフレームは水平方向へ延びるとともに前記バッテリパックの外周を囲む環状の支持枠を備え、この支持枠の前側部及び車両幅方向両側部を夫々連結部によって前記クロスメンバ及び前記各リヤサイドメンバのリヤ部に連結したことを特徴とする電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【請求項２】
前記バッテリパックは、このバッテリパックを環状に取り囲むとともに前記サブフレームの支持枠に連結されるフランジ部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【請求項３】
前記支持枠は、前記各リヤサイドメンバに沿う方向へ延びる一対のサイドメンバ部と車両幅方向に延びるフロントメンバ部及びリヤメンバ部とを備え、前記バッテリパックは、前記支持枠の内側において車両幅方向で前記一対のサイドメンバ部のうちの一方側にオフセットした位置に配置され、前記バッテリパックのオフセットによって前記支持枠の内側において前記一対のサイドメンバ部のうちの他方側に形成される空間に前記フロントメンバ部と前記リヤメンバ部を連結するブラケットを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【請求項４】
前記バッテリパックの前方に燃料タンクを配置し、前記燃料タンクに前記リヤサイドメンバより車両幅方向外側へ延びるフィラー配管を連結し、前記フィラー配管を前記リヤサイドメンバと前記支持枠とに車両上下方向を挟まれる空間内を通して前記リヤサイドメンバより車両幅方向外側に延ばしたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のバッテリパック搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電気自動車のバッテリパック搭載構造に係り、特に、モータの駆動力で走行する電気自動車に搭載されるバッテリパックを後方衝突時の衝撃力からの保護を図った電気自動車のバッテリパック搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの駆動力で走行する電気自動車において、走行距離を長くするにはバッテリ容量を多くする必要がある。この際、バッテリ容量の増大によって、バッテリを収納するバッテリパックは大きく、重量も重くなる。このため、バッテリパックは車両の下部または車両の後部に搭載することが多い。
従来の電気自動車のバッテリパック搭載構造としては、特開２００４−１６１１５８号公報に、リヤフロア下側に前後方向に複数個のバッテリパックを搭載する構造について、前側のバッテリパックを後側のバッテリパックに対して地上高を下げて搭載することが記載されている。
この公報においては、バッテリパックを車体に搭載するマウントフレームが、車両前後方向へ延びるフロント部とこのフロント部より高い位置に配置されて車両前後方向へ延びるリヤ部とこれら両者の間を連絡して車両上下方向に延びる立ち上がり部とからなり、前側のバッテリ搭載面を有するフロント部を後側のバッテリ搭載面を有するリヤ部に対して地上高を下げるように、側面視で段違いの形状に形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６１１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記公報では、バッテリパックを車体に搭載するマウントフレームが車両前後方向の中間部分で車両上下方向に折曲げられていることから、車両の後方衝突時に車両後方から衝撃力が作用した場合、マウントフレームが車両上下方向に変形する。このため、上記公報のバッテリパック搭載構造では、マウントフレームによりバッテリパックを十分に保護することが困難であった。
また、上記公報では、マウントフレームの車両幅方向両端部を車両前後方向へ延びる一対のリヤサイドメンバに連結しているが、リヤサイドメンバは車両前後方向の中間部に上方へ延びる立ち上がり部を備えているため、車両後方から衝撃力が作用した場合、立ち上がり部の後部が車両上方ヘ突出するように変形し、前後方向の長さが短くなる。このため、上記公報のバッテリパック搭載構造では、バッテリパックが車両前方へ移動して、他の車載部品と接触する虞があった。
【０００５】
この発明は、車両後部に配置されるリヤサイドメンバ間にバッテリパックを配置した電気自動車について、車両後方衝突時にバッテリパックを保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、車両前後方向へ延びるとともに、フロント部とこのフロント部より高い位置に配置されるリヤ部とこれら両者の間を連絡する立ち上がり部とを備える一対のリヤサイドメンバを車両幅方向両側部に配置し、前記各リヤサイドメンバの中間部を車両の幅方向に延びるクロスメンバによって相互に連結し、前記各リヤサイドメンバ及び前記クロスメンバに連結されるサブフレームによってバッテリパックを車体に搭載した電気自動車のバッテリパック搭載構造において、前記クロスメンバを前記各リヤサイドメンバにおける立ち上がり部とリヤ部とを連絡する曲げ部よりも低い位置に配置し、前記サブフレームは水平方向へ延びるとともに前記バッテリパックの外周を囲む環状の支持枠を備え、この支持枠の前側部及び車両幅方向両側部を夫々連結部によって前記クロスメンバ及び前記各リヤサイドメンバのリヤ部に連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明において、バッテリパックを車体に搭載するサブフレームは、水平方向へ延びるとともにバッテリパックの外周を囲む環状の支持枠を備えている。このため、サブフレームが上下方向の曲げ部を備えていないことから、サブフレームに車両前後方向に衝撃力が作用した場合、サブフレームが車両上下方向に湾曲し難く、車両前後方向の長さが縮み難い形状にできる。
そして、サブフレームは、支持枠の前側部を連結部によってクロスメンバに連結したため、車両後方から衝撃力が作用した場合、支持枠に作用する前向きの力をリヤサイドメンバにおける立ち上がり部とリヤ部とを連絡する曲げ部よりも低い位置に配置されたクロスメンバに伝え、リヤサイドメンバが曲げ部にて変形することを抑制できる。
また、サブフレームは、支持枠の車両幅方向両側部を連結部によってリヤサイドメンバのリヤ部に連結したため、支持枠によってリヤサイドメンバを補強でき、リヤサイドメンバが車両前後方向の力を受けた場合に車両上下方向に湾曲することを防止できる。
このため、車両後方衝突時に、リヤサイドメンバが立ち上がり部とリヤ部とを連絡する曲げ部にて変形し、バッテリパックがその前方に配置される車載部品と衝突することを防止できる。
よって、この発明では、車両後部に配置されるリヤサイドメンバ間にバッテリパックを配置した電気自動車について、車両後方衝突時にバッテリパックを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は電気自動車の側面図である。（実施例）
【図２】図２は電気自動車の車両後部の底面図である。（実施例）
【図３】図３は電気自動車の車両後部の左側面図である。（実施例）
【図４】図４はバッテリパック及びサブフレームの組立斜視図である。（実施例）
【図５】図５は電気自動車の車両後部の断面斜視図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は電気自動車、２は車体、３はエンジンルーム、４は車室、５は荷室、６は前輪、７は後輪である。電気自動車１は、車体２の前部に車両幅方向へ延びるダッシュパネル８を配置している。また、電気自動車１は、図２に示すように、車体２の中央部の幅方向両側部に車両前後方向へ延びる一対のフロントサイドメンバ９・１０を配置し、車体２の後部の幅方向両側部に車両前後方向へ延びる一対のリヤサイドメンバ１１・１２を配置している。
前記車体２の前部のダッシュパネル８の前側には、前記エンジンルーム３を形成している。前記車体２の中央部の一対のフロントサイドメンバ９・１０には、フロントフロアパネル１３を取り付け、フロントフロアパネル１３の上部に前記車室４を形成している。前記車体２の後部の一対のリヤサイドメンバ１１・１２には、フロントフロアパネル１３に接続されたリヤフロアパネル１４を取り付け、リヤフロアパネル１４の前側上部に前記車室４の一部を形成するとともに後側上部に前記荷室５を形成している。
前記エンジンルーム３には、発電機を駆動するエンジン１５を配置している。前記フロントフロアパネル１３は、略平坦に形成され、上部の車室４にフロントシート１６を配置している。前記リヤフロアパネル１４は、図３に示すように、フロントフロアパネル１３の後端から上方に立ち上がる縦壁部１７と、縦壁部１７の上端から車両後側に延びる横壁部１８とからなる。横壁部１８は、後端を車体２のリヤパネル１９に取り付けている。横壁部１８は、前側上部にリヤシート２０を配置し、前側下部に前記エンジン１５の燃料を貯留する燃料タンク２１を配置している。リヤシート２０とリヤパネル１９との間の横壁部１８の上部には、前記荷室５を形成している。
前記燃料タンク２１には、左側のリヤサイドメンバ１２の下側から車両幅方向外側へ延びるフィラー配管２２を連結している。フィラー配管２２の先端には、フィラーキャップ２３が着脱可能に取り付けられる。
【００１１】
電気自動車１は、図２に示すように、車体２の後部に、車両前後方向へ延びる前記一対のリヤサイドメンバ１１・１２を車両幅方向の両側部に配置している。右側のリヤサイドメンバ１１は、図２・図３に示すように、フロント部２４と、このフロント部２４より後方の高い位置に配置されるリヤ部２５と、これらフロント部２４及びリヤ部２５の間を連絡する立ち上がり部２６とを備えている。右側のリヤサイドメンバ１１の中間部には、立ち上がり部２６の後端とリヤ部２５の前端とを連絡する曲げ部２７を備えている。左側のリヤサイドメンバ１２は、図２に示すように、フロント部２８と、このフロント部２８より後方の高い位置に配置されるリヤ部２９と、これらフロント部２８及びリヤ部２９の間を連絡する立ち上がり部３０とを備えている。左側のリヤサイドメンバ１２の中間部には、立ち上がり部３０の後端とリヤ部２９の前端とを連絡する曲げ部３１を備えている。
前記各リヤサイドメンバ１１・１２は、図３に示すように、中間部を車両幅方向に延びるクロスメンバ３２によって相互に連結している。クロスメンバ３２は、一端を右側のリヤサイドメンバ１１における立ち上がり部２６とリヤ部２５とを連絡する曲げ部２７の上側縁部よりも低い位置に配置し、他端を左側のリヤサイドメンバ１２における立ち上がり部３０とリヤ部２９とを連絡する曲げ部３１の上側縁部よりも低い位置に配置している。クロスメンバ３２には、前記リヤフロアパネル１４の横壁部１８の中間部分を取り付けている。前記燃料タンク２１は、クロスメンバ３２よりも前側のリヤフロアパネル１４の横壁部１８の下方に配置している。
また、電気自動車１は、図２に示すように、各リヤサイドメンバ１１・１２の立ち上がり部２６・３０の下側に、それぞれ車両前後方向に延びるサスペンションアーム３３・３４を配置している。各サスペンションアーム３３・３４は、クロスメンバ３２の下側において中間部をサスペンションビーム３５により連結され、立ち上がり部２６・３０の下側に前端の揺動支点３６・３７により支持している。これにより、各サスペンションアーム３３・３４は、サスペンションビーム３５により一体となって、揺動支点３６・３７を中心に後端側を上下回動可能に立ち上がり部２６・３０に支持されている。
【００１２】
この電気自動車１は、図２・図３に示すように、車体２の後部にバッテリパック３８を配置している。バッテリパック３８の前方には、前記燃料タンク２１を配置している。バッテリパック３８は、前記エンジン１５の駆動する発電機によって充電される。前記クロスメンバ３２よりも後側で荷室５を形成するリヤフロアパネル１４の横壁部１８には、バッテリパック３８を下側から挿通する挿通孔３９を形成している。横壁部１８の上側には、挿通孔３９を囲む筒状のカバーパネル４０を取り付けている。カバーパネル４０上端の開口４１には、サービスリッド４２が着脱可能に取り付けられる。
前記バッテリパック３８は、図４・図５に示すように、挿通孔３９に挿通される有蓋無底四角筒形状の上部カバー４３の下端と無蓋有底四角筒形状の下部カバー４４の上端とを連結することによって内部に収納空間４５を形成し、複数のバッテリ４６を収納している。上部カバー４３は、頂部にエアクリーナ４７を配置し、後部に排気ダクト４８を配置し、前部に電力線４９を取り出す取出孔５０を設けている。バッテリパック３８は、各リヤサイドメンバ１１・１２及びクロスメンバ３２に連結されるサブフレーム５１によって車体２に搭載している。
サブフレーム５１は、水平方向へ延びるとともにバッテリパック３８の外周を囲む環状の支持枠５２を備えている。支持枠５２は、各リヤサイドメンバ１１・１２に沿う方向へ延びる一対のサイドメンバ部５３・５４と車両幅方向に延びるフロントメンバ部５５及びリヤメンバ部５６とを備えている。フロントメンバ部５５は、両端に斜め後方に延びる一対のコーナ部５７・５８を有している。支持枠５２は、一対のサイドメンバ部５３・５４の前端にフロントメンバ部５５の両端のコーナ部５７・５８を連結し、一対のサイドメンバ部５３・５４の後端にリヤメンバ部５６の両端を連結することで、側面視で水平方向へ延びるとともに、平面視で略台形四角枠形状に形成している。
前記バッテリパック３８は、このバッテリパック３８の上部カバー４３と下部カバー４４との連結する部分を環状に取り囲むとともに、前記サブフレーム５１の支持枠５２に連結されるフランジ部５９を備えている。バッテリパック３８は、支持枠５２の内側において車両幅方向で一対のサイドメンバ部５３・５４のうちの一方側にオフセットした位置に配置されている。この実施例においては、図２に示すように、左側のサイドメンバ部５４側にオフセットした位置に配置されている。前記支持枠５２には、バッテリパック３８のオフセットによって支持枠５２の内側において一対のサイドメンバ部５３・５４のうちの他方側に形成される空間Ｓ１に、フロントメンバ部５５とリヤメンバ部５６とを連結するブラケット６０を配置している。この実施例においては、右側のサイドメンバ部５３に沿う空間Ｓ１に、フロントメンバ部５５のコーナ部５７とリヤメンバ部５６とを連結するブラケット６０を配置している。
【００１３】
バッテリパック３８は、図４に示すように、下部カバー４４を支持枠５２の内側に上方から挿入して、右側のサイドメンバ部５３に沿うブラケット６０及び左側のサイドメンバ部５４とフロントメンバ部５５及びリヤメンバ部５６とにフランジ部５９を当接させる。フランジ部５９は、取付ボルト６１によってブラケット６０及び左側のサイドメンバ部５４とフロントメンバ部５５及びリヤメンバ部５６とに連結する。
支持枠５２に連結されたバッテリパック３８は、図５に示すように、リヤフロアパネル１４の下側から横壁部１８に形成した挿通孔３９に上部カバー４３を挿通してカバーパネル４０内の空間に配置し、支持枠５２の前側部であるフロントメンバ部５５及び車両幅方向両側部である一対のサイドメンバ部５３・５４を夫々各リヤサイドメンバ１１・１２のリヤ部２５・２９及びクロスメンバ３２に当接させる。
この状態で、図２・図３に示すように、支持枠５２の前側部であるフロントメンバ部５５及び車両幅方向両側部である一対のサイドメンバ部５３・５４を、夫々連結部６２によってクロスメンバ３２及び各リヤサイドメンバ１１・１２のリヤ部２５・２９に連結する。これにより、バッテリパック３８は、各リヤサイドメンバ１１・１２のリヤ部２５・２９及びクロスメンバ３２に連結されるサブフレーム５１によって車体２に搭載される。
【００１４】
このように、バッテリパック３８を車体２に搭載するサブフレーム５１は、水平方向へ延びるとともにバッテリパック３８の外周を囲む環状の支持枠５２を備えている。このため、サブフレーム５１が上下方向の曲げ部を備えていないことから、サブフレーム５１に車両前後方向に衝撃力が作用した場合、サブフレーム５１が車両上下方向に湾曲し難く、車両前後方向の長さが縮み難い形状にできる。
そして、サブフレーム５１は、支持枠５２の前側部であるフロントメンバ部５５を連結部６２によってクロスメンバ３２に連結したため、図３に示すように、車両後方から衝撃力Ｆが作用した場合、支持枠５２に作用する前向きの力をリヤサイドメンバ１１・１２における立ち上がり部２６・３０とリヤ部２５・２９とを連絡する曲げ部２７・３１の上側縁部よりも低い位置に配置されたクロスメンバ３２に伝え、リヤサイドメンバ１１・１２が曲げ部２７・３１にて変形することを抑制できる。
また、サブフレーム５１は、支持枠５２の車両幅方向両側部である一対のサイドメンバ部５３・５４を連結部６２によってリヤサイドメンバ１１・１２のリヤ部２５・２９に連結したため、支持枠５２によってリヤサイドメンバ１１・１２を補強でき、リヤサイドメンバ１１・１２が車両前後方向の力を受けた場合に車両上下方向に湾曲することを防止できる。
このため、車両後方衝突時に、リヤサイドメンバ１１・１２が立ち上がり部２６・３０とリヤ部２５・２９とを連絡する曲げ部２７・３１にて変形し、バッテリパック３８がその前方に配置される車載部品のリヤシート２０などと衝突することを防止できる。
よって、この発明では、車両後部に配置されるリヤサイドメンバ１１・１２間にバッテリパック３８を配置した電気自動車１について、車両後方衝突時にバッテリパック３８を保護することができる。
【００１５】
前記バッテリパック３８は、このバッテリパック３８を環状に取り囲むとともにサブフレーム５１の支持枠５２に連結されるフランジ部５９を備えている。
このように、バッテリパック３８は、サブフレーム５１の支持枠５２に連結されるフランジ部５９を備えた構造によって、バッテリパック３８を支持枠５２に直接的に連結できるため、車両後方衝突時に、重量の重いバッテリパック３８が支持枠５２に対して相対的に前方へ移動して相互に衝突することを防止できる。
前記サブフレーム５１の支持枠５２は、図４に示すように、一対のサイドメンバ部５３・５４とフロントメンバ部５５及びリヤメンバ部５６とを備えている。また、前記バッテリパック３８は、支持枠５２の内側において車両幅方向で一対のサイドメンバ部５３・５４のうちの、左側のサイドメンバ部５４側にオフセットした位置に配置されている。このバッテリパック３８のオフセットによって、支持枠５２の内側において一対のサイドメンバ部５３・５４のうちの右側のサイドメンバ部５３側には空間Ｓ１を形成している。この空間Ｓ１には、フロントメンバ部５５とリヤメンバ部５６とを連結するブラケット６０を配置している。
このように、バッテリパック３８は、支持枠５２の内側において車両幅方向で一方側（図２において左側）にオフセットした位置に配置することで、バッテリパック３８の車両幅方向の他方側（図２において右側）に空間Ｓ１を形成し、この空間Ｓ１に発電機を駆動するエンジン１５に連結される排気管６３等を配置することができる。
この際、バッテリパック３８をオフセットさせて支持枠５２の内側に形成される空間Ｓ１にフロントメンバ部５５とリヤメンバ部５６とを連結するブラケット６０を配置したため、ブラケット６０により支持枠５２を補強して車両前後方向の衝撃力によって変形し難い構造にできる。
前記バッテリパック３８の前方に配置した燃料タンク２１には、図３に示すように、リヤサイドメンバ１１・１２より車両幅方向外側へ延びるフィラー配管２２を連結している。フィラー配管２２は、図１に示すように、左側のリヤサイドメンバ１２のリヤ部２９と支持枠５２の左側のサイドメンバ部５４とに車両上下方向を挟まれる空間Ｓ２内を通して、左側のリヤサイドメンバ１２より車両幅方向外側に延ばしている。
このように、バッテリパック３８以外に燃料タンク２１を搭載した電気自動車１の場合、燃料タンク２１に連結されるフィラー配管２２を、サブフレーム５１の支持枠５２によって車両後方衝突時に変形が防止される空間Ｓ２内に配置したため、フィラー配管２２を他の部品との衝突から保護できる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
この発明は、車両後部に配置されるリヤサイドメンバ間にバッテリパックを配置した電気自動車について、車両後方衝突時にバッテリパックを保護するものであり、バッテリパック以外でも、車両後方衝突時の衝撃力から保護する必要のある車両部品を配置した車両にも適応が可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１  電気自動車
２  車体
９・１０  フロントサイドメンバ
１１・１２  リヤサイドメンバ
１３  フロントフロアパネル
１４  リヤフロアパネル
１５  エンジン
１７  縦壁部
１８  横壁部
１９  リヤパネル
２０  リヤシート
２１  燃料タンク
２２  フィラー配管
２４  フロント部
２５  リヤ部
２６  立ち上がり部
２７  曲げ部
２８  フロント部
２９  リヤ部
３０  立ち上がり部
３１  曲げ部
３２  クロスメンバ
３８  バッテリパック
３９  挿通孔
４０  カバーパネル
４１  サービスリッド
４３  上部カバー
４４  下部カバー
４５  収納空間
４６  バッテリ
５１  サブフレーム
５２  支持枠
５３・５４  サイドメンバ部
５５  フロントメンバ部
５６  リヤメンバ部
５７・５８  コーナ部
５９  フランジ部
６０  ブラケット
６１  取付ボルト
６２  連結部
【図１】
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【図２】
2013199196.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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