JP6795414B2

JP6795414B2 - 自動車の補助バッテリ配置構造

Info

Publication number: JP6795414B2
Application number: JP2017016362A
Authority: JP
Inventors: 木村　洋介; 洋介木村; 界藤井; 繁孝稲岡
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: JP2018122726A

Description

本発明は、自動車の補助バッテリ配置構造に関し、特に、補助バッテリがサイドメンバより車両左右方向外側に配置されるものに関する。

従来の自動車の補助バッテリ配置構造について、図５に示す電動車両の車体後部構造を用いて説明する。電動車両の車体後部構造では、車両前後方向に延びるサイドメンバ１１と、このサイドメンバ１１に支持するバッテリーケース２１と、このサイドメンバ１１に支持するリヤサスペンションアーム３１と、このサイドメンバ１１に設けられた共通ブラケット４０と、を備える。そして、共通ブラケット４０は、バッテリーケース２１を支持するバッテリーマウント部４２と、リヤサスペンションアーム３１を支持するサスペンションマウント部４３と、を有する。これにより、後突による衝撃荷重入力時、サイドメンバに衝撃荷重が集中することを抑制し、サイドメンバの変形を防止できる（特許文献１参照）。

特開２０１１−２１８９１０号公報

しかしながら、前述の電動車両の車体後部構造には、以下に示す改善すべき点がある。バッテリーケース２１には、電気自動車に搭載する走行用電動モータの電源である駆動用バッテリとして用いるバッテリーパックを内蔵している。つまり、別途、エアコンディショナやオーディオ、その他のアクセサリに電力を供給するための補助バッテリを配置する必要がある。

一方、コンパクトカーや軽自動車等、サイドメンバ間のスペースや、車両高さ方向の等、車両にスペースが十分でない自動車においては、補助バッテリの固定を維持しながら、スペースを有効に活用することが難しい、という改善すべき点がある。例えば、補助バッテリを荷室に配置することによって、補助バッテリを安定して固定できる一方、補助バッテリを配置した分、荷室が狭くなる。

また、追突のように、車両の後方から力が作用した場合、車両左右に配置されているサイドメンバがその力を受けることになる。このため、車両の後方からの力に対して、サイドメンバが大きく変形する、という別の解決すべき課題がある。

そこで、本発明は、車両内の空間を有効活用しながら、車両後方から作用する力に対して車体の強度を向上させる自動車の補助バッテリ配置構造を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係る自動車の補助バッテリ配置構造は、サイドメンバと、インナパネルと、前記インナパネル及び前記サイドメンバの各々の上端面に沿って配置されるフロアパネルとを有する自動車の補助バッテリを、前記フロアパネルの上方に配置させる補助バッテリ配置構造であって、前記フロアパネルの下面側にて前記インナパネルの車両外側の側面に接続されるとともに、前記自動車の後輪のホイールハウスに対して車両後ろ側に位置する第１支持部、前記フロアパネルの下面側にて前記インナパネルの車両内側の側面及び前記サイドメンバの車両外側の側面に接続される第２支持部、前記フロアパネルの上面に接続されるとともに、前記フロアパネルを介して前記第１支持部の上端面及び前記第２支持部の上端面とを接続するように配置される、前記補助バッテリを保持する補助バッテリ保持部、を有する。

このように、後輪のホイールハウスに接続され、ホイールハウスに対して車両後ろ側に位置する第１支持部を配置することによって、補助バッテリを後輪のホイールハウスに対し車両後ろ側の空間に配置することができる。後輪のホイールハウスに対し車両後ろ側の空間は、いわゆる荷室としては機能しないため、車両内の空間を有効活用できる。

また、車両に対して後ろ側から力が作用した場合に、サイドメンバが受ける力を、第２支持部、補助バッテリ保持部を用いて、車両外側に向かって分散し、ホイールハウスへ伝達する。ホイールハウスは、強度が高いため、結果的に、車両後ろ側から作用した力Ｆに対して、サイドメンバだけでなく、ホイールハウスにも伝達できるため、車両後ろ側から作用する力を、サイドメンバだけに集中的に作用させるのではなく、ホイールハウスにも分散的に伝達できるので、サイドメンバの変形を低減し、結果的に、車体の強度を向上させるすることができる。

本発明に係る一実施形態に係る自動車の補助バッテリ配置構造１００が搭載される自動車ＡＭを示す図である。図１においてフロアパネルＦＰを透過的に記載した状態を示す図である。補助バッテリ配置構造１００を車両後ろ側から見た状態を示す図である。図２に示す補助バッテリ配置構造１００を車両上側から見た状態を示す図である。従来の補助バッテリ配置構造を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本発明に係る自動車の補助バッテリ配置構造１００（以下、補助バッテリ配置構造１００とする。）は、自動車に補助バッテリを配置するとともに、補助バッテリを配置する付近に作用する力に対する強度を向上させるものである。ここで、自動車の補助バッテリとは、走行に使用する駆動用バッテリとは異なり、エアコンディショナやオーディオ、その他のアクセサリに電力を共有するためのバッテリをいう。なお、駆動用バッテリを搭載する自動車としては、例えば、ハイブリッド型の自動車がある。

第１自動車ＡＭの構成
補助バッテリ配置構造１００が形成される自動車ＡＭの構成について、図１〜図４を用いて説明する。なお、補助バッテリ配置構造１００が搭載される車両後輪付近の斜視図を図１に、図１においてフロアパネルＦＰを透過的に記載した状態を図２に、補助バッテリ配置構造１００を車両後ろ側から見た状態を図３に、図２に示す補助バッテリ配置構造１００を車両上側から見た状態を図４に、それぞれ示す。なお、各図では、補助バッテリ保持部１０５に搭載する補助バッテリＢＴ、及び、透過的に記載するフロアパネルＦＰを点線で示す。

図１に示すように、ホイールハウスＨＨに対して車両内側にサイドメンバＳＭが車両前後方向に沿って配置されている。サイドメンバＳＭの上端面に沿って、フロアパネルＦＰが配置されている。図２に示すように、自動車ＡＭの左後輪のホイールハウスＨＨの車両内側の端面に沿って、インナパネルＩＰが、車両後方に向かって接続されている。フロアパネルＦＰは、インナパネルＩＰの上端面に沿って配置されている。

第２補助バッテリ配置構造１００の構成
図２に示すように、補助バッテリ配置構造１００は、左後輪のホイールハウスＨＨに対して車両後ろ側に形成される。補助バッテリ配置構造１００は、第１支持部１０１、第２支持部１０３、及び、補助バッテリ保持部１０５を有している。

第１支持部１０１は、断面矩形状の筒状形状を有している。第１支持部１０１は、ホイールハウスＨＨに対して車両後ろ側に位置する。また、図３に示すように、第１支持部１０１では、車両中央側の面Ｐ１０１ａが、インナパネルＩＰの車両外側の面Ｐ１に接続される。つまり、第1支持部１０１は、インナパネルＩＰに対して、車両外側に配置される。なお、第１支持部１０１は、インナパネルＩＰを介して、ホイールハウスＨＨに接続される。

図２に戻って、第２支持部１０３は、箱形形状を有している。また、図３に示すように、第２支持部１０３では、車両内側の面Ｐ１０３ａが、インナパネルＩＰの車両内側の面Ｐ３に接続される。また、第２支持部１０３では、車両内側の面Ｐ１０３ｂが、サイドメンバＳＭの車両内側の面Ｐ５に接続される。つまり、第２支持部１０３は、インナパネルＩＰに対して、車両内側に、また、サイドメンバＳＭに対して車両外側に、配置される。

図１に戻って、補助バッテリ保持部１０５は、補助バッテリＢＴ（点線）の下部を包含する箱形形状を有している。図３に示すように、補助バッテリ保持部１０５は、第1支持部１０１、及び、第２支持部１０３に対して車両上側に配置される。また、補助バッテリ保持部１０５では、車両下側の面Ｐ１０５が、フロアパネルＦＰを介して、第1支持部１０１の上端面Ｐ１０１ｃに、及び、第２支持部１０３の上端面Ｐ１３ｃに、それぞれ接続される。つまり、補助バッテリ保持部１０５は、第１支持部１０１と第２支持部１０３とを接続するように配置される。

補助バッテリ保持部１０５は、インナパネルＩＰより車両外側に補助バッテリＢＴを保持する。つまり、補助バッテリＢＴは、インナパネルＩＰに対して車両外側で、第1支持部１０１によって下側から支持されるように配置される。

第３補助バッテリ配置構造１００の作用
図２に示すように、補助バッテリ配置構造１００を用いることによって、補助バッテリＢＴを、フロアパネルＦＰ上の、ホイールハウスＨＨに対し車両後ろ側、インナパネルＩＰに対して車両外側の空間に配置することができる。これにより、インナパネルＩＰより車両内側の荷室空間を従来通り広く使える、つまり、車両内の空間を有効活用できる。

ここで、第１支持部１０１を用いることなく、補助バッテリＢＴをホイールハウスＨＨに対し車両後ろ側、インナパネルＩＰに対して車両外側の空間に配置したとすると、フロアパネルＦＰのインナパネルＩＰに対して車両外側の領域は、インナパネルＩＰに対して片持ち梁となるため、重量物である補助バッテリＢＴをフロアパネルＦＰに配置すると、片持ち梁となるフロアパネルＦＰが振動し、補助バッテリＢＴの固定が緩んでくる。一方、第１支持部１０１を配置することによって、補助バッテリＢＴを下側から支持するとともに、片持ち梁となるフロアパネルＦＰも下側から支持することになるため、フロアパネルＦＰの振動を低減でき、ひいては、補助バッテリＢＴの固定を維持することができる。まお、補助バッテリ保持部１０５は、インナパネルＩＰに対して車両内側において、フロアパネルＦＰを介して第２支持部１０３に接続されている。これにより、補助バッテリ保持部１０５と第２支持部１０３とで、フロアパネルＦＰを挟持して保持するため、フロアパネルＦＰの振動をさらに低減できる。

また、図４に示すように、追突のように、車両に対して後側から力Ｆが作用した場合、力Ｆは、サイドメンバＳＭに作用し、サイドメンバＳＭが変形する。さらに、力Ｆは、サイドメンバＳＭから、第２支持部１０３、そして、補助バッテリ保持部１０５に向かう矢印ａ１方向へ伝達する。つまり、力Ｆは、サイドメンバＳＭから分岐する第２支持部１０３によって一部が車両外側に向かって伝達し、さらに、インナパネルＩＰを介して、矢印ａ３方向に沿ってホイールハウスＨＨへ伝達する。ホイールハウスＨＨは、強度が高いため、結果的に、車両後ろ側から作用した力Ｆに対して、サイドメンバＳＭだけでなく、ホイールハウスＨＨにも伝達できる。つまり、車両後ろ側から作用する力を、サイドメンバＳＭだけに集中的に作用させるのではなく、ホイールハウスＨＨ等、他の部材にも分散的に作用させることができるので、サイドメンバＳＭの変形を低減することができる。つまり、車体の強度を向上させることができる。

このように、補助バッテリ配置構造１００を用いることによって、補助バッテリＢＴを、フロアパネルＦＰ上の、ホイールハウスＨＨに対し車両後ろ側、インナパネルＩＰに対して車両外側の空間に配置し、荷室空間を従来通り広く使え、車両内の空間を有効活用できとともに、車両後ろ側から作用する力に対して、サイドメンバＳＭの変形を低減し、車体の強度を向上させることができる

［他の実施形態］
（１）補助バッテリ配置構造１００の形成位置：前述の実施例１における補助バッテリ配置構造１００は、左後輪のホイールハウスＨＨに対して車両後ろ側に形成される。としたが、右後輪のホイールハウスに対して車両後ろ側に形成してもよい。

１００補助バッテリ配置構造
１０１第１支持部
Ｐ１０１ｃ上端面
１０３第２支持部
Ｐ１０３ｃ上端面
１０５補助バッテリ保持部
ＡＭ自動車
ＢＴ補助バッテリ
ＨＨホイールハウス
ＩＰインナパネル
ＳＭサイドメンバ
ＦＰフロアパネル

Claims

サイドメンバと、インナパネルと、前記インナパネル及び前記サイドメンバの各々の上端面に沿って配置されるフロアパネルとを有する自動車の補助バッテリを、前記フロアパネルの上方に配置させる補助バッテリ配置構造であって、
前記フロアパネルの下面側にて前記インナパネルの車両外側の側面に接続されるとともに、前記自動車の後輪のホイールハウスに対して車両後ろ側に位置する第１支持部、
前記フロアパネルの下面側にて前記インナパネルの車両内側の側面及び前記サイドメンバの車両外側の側面に接続される第２支持部、
前記フロアパネルの上面に接続されるとともに、前記フロアパネルを介して前記第１支持部の上端面及び前記第２支持部の上端面とを接続するように配置される、前記補助バッテリを保持する補助バッテリ保持部、
を有する自動車の補助バッテリ配置構造。