JP2007083962A - バッテリ配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリが原因で前方衝突時のクラッシュストロークが減少するのを抑える。
【解決手段】 エンジンルーム２の前端を規定するシュラウドパネル１７には、その上角隅部に前側破壊部材２８が取付けられており、前側破壊部材２８は、後方に向けて尖った形状を有する板状部材で構成されている。前側破壊部材２８の後方にはバッテリ２３が配設されている。前方衝突によるシュラウドパネル１７の後方変位に伴って前側破壊部材２８が後方移動することによりバッテリ２３の前面が破壊され、これによりシュラウドパネル１７の更なる後方への変位が可能になる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車のエンジンルーム内に配設されるバッテリの配設構造に関する。

近時の自動車は、その前端部に位置するエンジンルームが前方衝突の際の衝撃吸収ゾーンとなるように設計される。エンジンルームには、エンジンや各種の補機類などのような剛体の搭載されることから、前方衝突の際に、これら剛体が相互に干渉してクラッシュストロークが減少するのを回避することが重要である。特に、エンジンの前後方向長さが比較的小さいショートノーズの車両の衝撃吸収性能を確保するのにクラッシュストロークの減少を回避することが重要課題となる。

バッテリは一般的にエンジンルームに配設される。エンジンルームの設計では、バッテリを剛体とみなしており、その認識に立脚してバッテリの配設構造が設計されている。この基本的な考えに基づく例として特許文献１を挙げることができる。

特許文献１は、エンジンルームに配設されたバッテリ及びその後方に配置された例えばリレーボックスに関する発明を開示している。すなわち、特許文献１は、リレーボックスを車体から上方に分離可能に取付けると共に、その前方に位置するバッテリと対向する面にガイド面を形成することを提案している。この提案によれば、前方衝突に伴ってバッテリが後方移動すると、このバッテリの後方移動の荷重をガイド面が受けてリレーボックスを上方に変位させ、これによりリレーボックスを車体から分離させることでバッテリの後方移動を確保することできる。
特開２００２−３６２２５４

バッテリの構造を検討してみると、バッテリケースは樹脂で作られ、このバッテリケースの内部に数多くの正、負の電極板が交互に横並びに配設されている。

本発明の発明者は、バッテリケースが樹脂製であり、この樹脂は破壊可能である点に着目して本発明を案出するに至ったものである。

本発明の目的は、バッテリが原因で前方衝突時のクラッシュストロークが減少するのを抑えることのできるバッテリ配設構造を提供することにある。

上記技術的課題は、本発明によれば、
自動車のエンジンルームに、樹脂製のケース本体を備えたバッテリを搭載したバッテリ配設構造であって、
車幅方向に延び且つ前記エンジンルームの前端を規定するシュラウドパネルの上端部に、その後方に配設された前記バッテリの前面を破壊するための前側破壊部材が設けられ、
前方衝突により前記シュラウドパネルが後方に変位したときに、これに伴う前記前側衝突部材の後方移動によって前記バッテリの前面を破壊可能であることを特徴とするバッテリ配設構造を提供することにより達成される。

本発明によれば、前方衝突に伴うシュラウドパネルの後方の変位により、このシュラウドパネルと共に後方移動する前側破壊部材によってバッテリの前面が破壊されることから、シュラウドパネルの更なる後方変位が可能になる。したがって、シュラウドパネルの後方変位がバッテリによって阻害されるのを抑えることができるため、これによりバッテリが原因で前方衝突時のクラッシュストロークが減少するのを抑えることのできる。

本発明の好ましい実施の形態にあっては、シュラウドパネルが、車幅方向に延びるシュラウドアッパ部と、該シュラウドアッパ部から垂下する立柱部とを有し、この立柱部とシュラウドアッパ部とが合流するシュラウドパネルの上角隅部に前側衝突部材が取り付けられている。これにより、シュラウドパネルの剛性の高い上角隅部に前側衝突部材が設置されるため、前方衝突時の前側衝突部材によるバッテリの前面の破壊を確かなものにすることができる。この前側衝突部材によるバッテリの前面の破壊の確実性を高めるのに、前側破壊部材をシュラウドパネルの上端部から後方に突設させるのが好ましい。

本発明の好ましい実施の形態にあっては、シュラウドパネルに設けられた前側衝突部材に加えて、バッテリの後方に、前方衝突に伴ってバッテリが後方移動したときにバッテリの後面を破壊する後側破壊部材を設けるのがよい。この後側破壊部材は、エンジンルームを囲む車体部材、例えば、カウル部材や、左右のサスペンションタワー部を連結するタワーバーに設けるのがよい。

このように後側衝突部材を追加することにより、前方衝突に伴ってバッテリが後方移動して、バッテリの後面が後側衝突部材によって破壊されることにより、バッテリの更なる後方移動が可能となる。後側破壊部材を追加するときには、前側破壊部材と後側破壊部材が略同一の高さ位置に配置するのが好ましい。これによれば、前側破壊部材及び後側破壊部材がバッテリを破壊活動する際に、略水平な仮想回動軸を中心としてバッテリが回動することを防ぐことができ、これにより前側破壊部材及び後側破壊部材によるバッテリの破壊の確実性を高めることができる。

このバッテリの破壊の確実性を高めるのに、前側破壊部材と後側破壊部材とが、平面視したときに、車体前後方向に延びる一つの軸線上に配置するのが好ましい。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

第１実施例(図１〜図３)
図１は、自動車の前部に設けられたエンジンルームを囲む車体部材を説明するための図である。この図１において、参照符号１は、ダッシュロアパネルであり、このダッシュロアパネル１によってエンジンルーム２と車室３とが区画されている。

ダッシュロアパネル１の上部には、図１〜図３に示すように、車幅方向に延びるカウルボックス（カウル部）４が設けられている。カウルボックス４は、既知のようにフロントウインドガラス（図示略）の下端を支持する部材であり、この図３からカウルボックス４は、従来と同様に、ダッシュアッパパネル５と、カウルレインフォースメント６と、カウルフロント７とを含んでいる（図３）。

ダッシュアッパパネル５は、ダッシュロアパネル１の上端に連結され、断面視したときにダッシュロアパネル１から車体前方に延びて、その前端にカウルフロント７が連結されている。カウルフロント７は、断面視したときに前方に延びた後に屈曲して上方に延びており、このカウルフロント７の前端部はボンネット８の後端部によって覆われている。尚、ボンネット８の後端部とカウルフロント７の前端部との間に介在されるシール部材は図３では図示が省略されている。

エンジンルーム２の下部領域における左右両側に、左右一対のフロントサイドフレーム９ａ（９ｂ）が配設されている。フロントサイドフレーム９ａ（９ｂ）は、ダッシュロアパネル１から前方に延びて、フロントサイドフレーム９ａ（９ｂ）の前端はクラッシュカン１０を介してバンパーレインフォースメント１１に連結されている（図２参照）。

エンジンルーム２の上部領域には、左右一対のエプロンレインフォースメント１２が配設され、フロントサイドフレーム９ａ（９ｂ）とエプロンレインフォースメント１２との間にはエプロンパネル１３が配設され、エプロンパネル１３にホイールハウス部１４及びサスペンションタワー部１５（一部のみ図示）が形成されている。任意であるが、左右のサスペンションタワー部１５はタワーバー１６によって連結される。

前記エンジンルーム２の前端は、図１〜図３に示すように、シュラウドパネル１７によって規定されている。シュラウドパネル１７は、車幅方向に延びるシュラウドアッパ部１８と、シュラウドアッパ部１８の車幅方向両側から垂下する左右一対の立柱部１９ａ（１９ｂ）と、左右一対の立柱部１９ａ（１９ｂ）の下端部を連結して車幅方向に延びるシュラウドロア部２０とで開口部１７ａ(図１)が形成され、この開口部１７ａにラジエータ２２が搭載される。

エンジンルーム２には、図示を省略したエンジンや各種の補機類の他にバッテリ２３が搭載される。バッテリ２３は、既知のように、直方体形状の樹脂（ポリプロピレン、ＡＢＳ等）製のケース本体２４と、樹脂製（ポリプロピレン、ＡＢＳ等）蓋２５とでバッテリケース２３Ａが作られている（図９）。バッテリ２３は、エンジンルーム２の後部且つ側部に配設されている。より具体的には、バッテリ２３は、トレイ２６等やアームなどを介してフロントサイドフレーム９ａに取付けられるのが好ましい。このバッテリ２３の配置によれば、バッテリ２３の前方に上述したシュラウドパネル１７の上角隅部が位置している。なお、図示の例では、バッテリ２３は、その長手方向を車体前後方向に向けて配置されているが、長手方向を車幅方向に向けるようにして配置してよい。

バッテリ２３の後面に隣接したカウルボックス４のカウルフロント７の側部には、図１〜図３に示すように、好ましくは後側破壊部材２７が取付けられる。後側破壊部材２７は、カウルフロント７から車体前方に突出する尖った形状を有し、後側破壊部材２７の尖った先端はバッテリ２３の後面の車幅方向中間部分に隣接して位置している。

他方、エンジンルーム２の前端を規定するシュラウドパネル１７の上角隅部、つまり、バッテリ２３の高さ方向中間部分と同じ高さ位置に位置する、シュラウドアッパ部１８と立柱部１９ａ（１９ｂ）との合流部分に、前側破壊部材２８が取付けられている。前側破壊部材２８は、後方に向けて尖った形状を有する板状部材で構成され、エンジンルーム２を正面視したときに、前側破壊部材２８の尖った先端は、バッテリ２３の前面の車幅方向中間部分に向けられており、好ましくは、前側破壊部材２８の尖った先端と、後側破壊部材２７の尖った先端とが、平面視したときに、車体前後方向に延びる一つの軸線Ｌの上に位置するのがよい。

後側及び前側の破壊部材２７、２８は、実施例では、板面を水平面に沿った先細りの板状部材で構成されているが、板面を垂直面に沿って配設するようにしてよい。また、板部材をＶ字状に折り曲げることにより後側破壊部材２７及び前側破壊部材２８を作ってもよく、このＶ字状に折り曲げた後側破壊部材２７及び前側破壊部材２８の先端の稜線を上下方向に向けて配設してもよいし、水平方向に向けて配設するようにしてもよい。

上述したように、エンジンルーム２の一側部に配置したバッテリ２３に関連してシュラウドパネル１７に設けられた前側破壊部材２８は、前方衝突によってシュラウドパネル１７と一緒に後方に移動してバッテリ２３の前面を破壊することができる。特に、前側破壊部材２８が、シュラウドパネル１７の角隅部に配設されていることから、このシュラウドパネル１７の角隅部でしっかりと支えられた状態で前側破壊部材２８がバッテリ２３を破壊することになる。この前側破壊部材２８がバッテリ２３を破壊することにより、シュラウドパネル１７の更なる後方変位が可能となる。

更に、エンジンルーム２を正面視したときにバッテリ２３と重複して位置する後側破壊部材２７がバッテリ２３の後方に好ましくは配置された場合には、この後側破壊部材２７の尖った先端がバッテリ２３の後面に近接して位置している。そして、この後側破壊部材２７は、略閉断面のカウルボックス４のカウルフロント７に取付けられている。このことから、車両が前方衝突して、それに伴ってバッテリ２３が後方に移動するとバッテリ２３の後面が後側破壊部材２７により破壊される。そして、このバッテリ２３の破壊によりバッテリ２３の更なる後方移動が可能になる。このようにバッテリ２３を破壊することで、シュラウドパネル１７及びバッテリ２３が更に後方移動できることから、前方衝突時のエンジンルーム２のクラッシュストロークつまり衝撃吸収変形を確保することできる。

このように、バッテリ２３の前面や後面を破壊することにより、もはやバッテリ２３は剛体として存在することができなくなる。そして、バッテリ２３の破壊活動は、前側破壊部材２８が先行し、後側破壊部材２７よりも早い時点でバッテリ２３を破壊するため、バッテリ２３の存在によってシュラウドパネル１７の後方変位が阻害されるのを低減することができる。そして、バッテリ２３が後方移動すると、バッテリ２３の後面が後側破壊部材２７により破壊され、バッテリ２３の破壊によりバッテリ２３の更なる後方移動が可能になる。したがって、自動車を設計する際に、バッテリ２３を剛体として取り扱う必要性を希薄化することができ、特にショートノーズ車両を設計する際の自由度を高めることができる。

実施例では前側破壊部材２８と後側破壊部材２７の高さ位置が後側破壊部材２７の方が若干高い位置に配設されているが、後側破壊部材２７を設ける場合には、両者２８、２７の高さ位置をほぼ一致させてもよい。このように前側破壊部材２８と後側破壊部材２７の高さ位置を略同一に設定することにより、前側破壊部材２８及び後側破壊部材２７からバッテリ２３に衝撃荷重が入力される際、水平な仮想回動軸を中心としてバッテリ２３が回動してしまうのを防止することができ、これにより、前側破壊部材２８及び後側破壊部材２７によるバッテリ２３の破壊活動の確実性を高めることができる。

同様に、前側破壊部材２８と後側破壊部材２７とを車体前後方向に延びる軸線Ｌに一致させて配設することにより、前側破壊部材２８及び後側破壊部材２７からバッテリ２３に衝撃荷重が入力される際、垂直な仮想回動軸を中心としてバッテリ２３が回動してしまうのを防止することができ、これにより、前側破壊部材２８及び後側破壊部材２７によるバッテリ２３の破壊活動の確実性を高めることができる。

また、上述した第１実施例では、カウルボックス４から前方に突出して位置するカウルフロント７に後側破壊部材２７を取り付けるようにしたことから、後側破壊部材２７の尖った先端をバッテリ２３の後面に近接して配置させるのが容易であるという利点がある。

図４以降の図面は他の実施例を示すものであり、これら他の実施例において、上述した第１実施例と同一構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略し、各実施例の特徴部分を中心に説明する。

第２実施例（図４〜図７）：
図４〜図６は第２実施例を示し、図７はその変形例を示す。この第２実施例にあっては、補機類に含まれるＡＢＳアクチュエータ２９の支持ブラケット３１に、好ましくは、後側破壊部材２７が取り付けられる。ＡＢＳアクチュエータ２９はエンジンルーム２の後角部に配設され、このＡＢＳアクチュエータ２９はバッテリ２３の直後方に位置している。そして、ＡＢＳアクチュエータ２９の支持ブラケット３１はフロントサイドフレーム９ａに固定されている。ＡＢＳアクチュエータ２９の支持ブラケット３１には、後側破壊部材２７が車体前方に突出した状態で取付けられる。

この支持ブラケット３１の高さ位置は、前述したシュラウドパネル１７の上角隅部と略一致した高さレベルに位置しており、このシュラウドパネル１７の上角隅部には、第１実施例と同様に前側破壊部材２８が設置される。

したがって、この第２実施例にあっても、前記第１実施例と同様の作用効果を得ることができるばかりでなく、ＡＢＳアクチュエータ２９の支持ブラケット３１に後側破壊部材２７を取り付けた場合には、この支持ブラケット３１がフロントサイドフレーム９ａに固定されていることから、前方衝突時にバッテリ２３を後側破壊部材２７によって破壊する反力が、直接、ダッシュロアパネル１に入力するのを防止することができ、前方衝突時にバッテリ２３を破壊することに伴ってダッシュロアパネル１が後退するのを防止することができる。

後側破壊部材２７及び前側破壊部材２８は、第１実施例のように、板面を水平面に沿って配設した先細り形状の板部材で構成してもよいし、これを垂直面に沿って配設してもよい。また、板部材をＶ字状に折り曲げることにより後側破壊部材２７及び前側破壊部材２８を作ってもよく、このＶ字状に折り曲げた後側破壊部材２７及び前側破壊部材２８の先端の稜線を上下方向に向けて配設してもよいし、水平方向に向けて配設するようにしてもよい。

尚、好ましい態様として後側破壊部材２７を設置する場合に、この後側破壊部材２７を取り付ける部材としてＡＢＳアクチュエータ２９の支持ブラケット３１を用いたが、この支持ブラケット３１は一例に過ぎない。バッテリ２３の後方領域に他の補機類を配設するのであれば、この補機類を支持するブラケットに後側破壊部材２７を設置するようにしてもよい。この種のブラケットは、十分な強度が与えられている部材であることから、このブラケットに後側破壊部材２７を設けることで、後側破壊部材２７がバッテリ２３に衝突した際にブラケットが変形して後側破壊部材２７がバッテリ２３を破壊することなく後退してしまうことを回避することができる。このように補機類を支持するブラケットを利用して後側破壊部材２７を取り付けることで、後側破壊部材２７のために、別途、強固な支持体を新設する必要がないという利点もある。以上、補機類の支持ブラケットを利用して後側破壊部材２７を取り付ける例を説明したが、前側破壊部材２８についても同様であり、前側破壊部材２８を補機類の支持ブラケットに取り付けるようにしてもよいことは言うまでもない。

第２実施例の変形例として、左右のサスペンションタワー部１５を連結するタワーバー１６を備えた車両であれば、図７に例示するように、このタワーバー１６に後側破壊部材２７を取付けてもよい（図１の仮想線を参照）。このタワーバー１６に設けた後側破壊部材２７は、Ｖ字状に折り曲げて先細りの形状に形作った部材に一対の孔を設け、この孔にタワーバー１６に貫通させて溶接により所定位置に固定されている。

第３実施例（図８、図９）：
図８、図９に示す第３実施例は、好ましい態様として、ブレーキ用気圧倍力装置３１から車体前方側に突出するマスタシリンダ３２を後側破壊部材２７として利用してバッテリ２３の後面を破壊する例を示す。

ブレーキペダル３３に関連付けられる倍力装置３１はエンジンルーム２の後部且つ側部に配設されているが、このブレーキ用気圧倍力装置３１の前端から前方に延びるマスタシリンダ３２の前端部を先細り形状に形成して、この先細り部３２ａを後側破壊部材２７として利用することができる。

これによれば、エンジンルーム２の後部且つ側部にバッテリ２３を配置したときに、バッテリ２３の後面の近傍にマスタシリンダ３２の先細り先端部３２ａを位置させることは容易である。この第３実施例にあっても、第１実施例で説明した前側破壊部材２８が設けられていることは勿論である。

マスタシリンダ３２の先細りの先端部３２ａで後側破壊部材２７を構成する場合には、例えば図９から理解できるようにマスタシリンダ３２を前方に向かうに従って上方に向かう傾斜姿勢に設置するのが好ましく、これによりマスタシリンダ３２の先細り先端部３２ａの高さ位置を前側破壊部材２８の高さレベルに容易に一致させることができる。

この第３実施例によれば、上述した第１、第２実施例と実質的に同じ作用効果を奏することができるのは勿論であるが、前方衝突時にバッテリ２３が後方に移動すると、マスタシリンダ３２の先細り先端部３２ａがバッテリ２３に突き刺さり、これによりバッテリ２３が更に後方に移動することができる。

上述した第１実施例では、バッテリ２３の配置の変形例として説明したが、上記第２、第３実施例においても、図１０に示すようにバッテリ２３の長手方向を車幅方向に向けた横置き状態でエンジンルーム２に搭載してもよい。

バッテリ２３は、図１０に図示のように、樹脂製ケース本体２４の内部に長手方向に間隔を隔てて複数の仕切板３４が配設されて複数の液室３５が区画されており、各液室３５内に複数の正、負の電極板３６が交互に配設されている。

バッテリ２３を横置きに設置した場合には、後部破壊部材２７や前側破壊部材２８がバッテリ２３の内部に侵入しながらケース本体２４を破壊する際に、後部破壊部材２７や前側破壊部材２８の侵入が仕切板３４の板面に沿った動きになるため、後部破壊部材２７や前側破壊部材２８によるバッテリ２３の破壊が容易になる。後部破壊部材２７や前側破壊部材２８が仕切板３４の抵抗を極力受けないでバッテリ２３の内部に侵入できるように、図９に示すように、後部破壊部材２７や前側破壊部材２８を垂直面で広がる板部材で構成するのが好ましい。勿論、第３実施例のようにマスタシリンダ３２の先端部３２ａを先細り形状にしてこれを後側破壊部材２７として利用するのであれば、バッテリ２３を横置きに設置することで、マスタシリンダ３２の先細り先端部３２ａがバッテリ２３を貫入するときに仕切板３４の抵抗を受け難くなるため、マスタシリンダ３２の先細り先端部３２ａが容易にバッテリ２３の内部に侵入してバッテリ２３を破壊することができる。

車体前部構造を示す斜視図であり、車体前部のエンジンルームを囲む車体部材を説明するための図である。 第１実施例のバッテリ配設構造を説明するための平面図である。 図２のIII−III線に沿った縦断面図である。 第２実施例のバッテリ配設構造を説明するための平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。 図４及び図５からバッテリ及び前後の破壊部材を抽出してバッテリ配設構造を説明するための要部斜視図である。 第２実施例の変形例として、左右のサスペンションタワー部を連結するタワーバーに後側破壊部材を取り付けた例を説明するための図である。 第３実施例のバッテリ配設構造を説明するための斜視図である。 図８のIX−IX線に沿った縦断面図である。 変形例としてバッテリを横置きでエンジンルームに搭載した例を説明するための図である。

符号の説明

２ エンジンルーム
４ カウルボックス
７ カウルフロント
１７ シュラウドパネル
１８ シュラウドアッパ部
１９ａ 立柱部
２３ バッテリ
２４ 樹脂製ケーシング
２７ 後側破壊部材
２８ 前側破壊部材
３４ バッテリの仕切板
３５ バッテリの液室

Claims (7)

1. 自動車のエンジンルームに、樹脂製のケース本体を備えたバッテリを搭載したバッテリ配設構造であって、
   車幅方向に延び且つ前記エンジンルームの前端を規定するシュラウドパネルの上端部に、その後方に配設された前記バッテリの前面を破壊するための前側破壊部材が設けられ、
   前方衝突により前記シュラウドパネルが後方に変位したときに、これに伴う前記前側衝突部材の後方移動によって前記バッテリの前面を破壊可能であることを特徴とするバッテリ配設構造。
2. 前記シュラウドパネルが、車幅方向に延びるシュラウドアッパ部と、該シュラウドアッパ部から垂下する立柱部とを有し、
   前記前側破壊部材が、前記立柱部と前記シュラウドアッパ部とが合流する前記シュラウドパネルの上角隅部に取り付けられている、請求項１に記載のバッテリ配設構造。
3. 前記前側破壊部材が、前記シュラウドパネルの上端部から、その後方に位置する前記バッテリに向けて突設されている、請求項１に記載のバッテリ配設構造。
4. 前記バッテリの後方に、前方衝突に伴って前記バッテリが後方移動したときに該バッテリの後面を破壊する後側破壊部材が設けられ、該後側破壊部材が、前記エンジンルームを囲む車体部材に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリ配設構造。
5. 前記前側破壊部材と前記後側破壊部材が、略同一の高さ位置に配置されている、請求項４に記載のバッテリ配設構造。
6. 前記前側破壊部材と前記後側破壊部材とが、平面視したときに、車体前後方向に延びる一つの軸線上に配置されている、請求項４に記載のバッテリ配設構造。
7. 前記バッテリは、そのケース本体が直方体の形状を有し、また、該ケース本体には長手方向に間隔を隔てて複数の仕切板が配置されて該複数の仕切板によって複数の液室が区画され、
   前記バッテリは、長手方向を車幅方向に向けた横置きの状態で前記エンジンルームに搭載されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリ配設構造。

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