JP7210940B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、電池パックを備えた車両に関する。 The present disclosure relates to vehicles with battery packs.
電気自動車およびハイブリッド自動車などの車両には、モータに電力を供給するための電池パックが搭載されている。電池パックはたとえば、複数の単電池を接続した組電池と、当該組電池を内部に収容するケースとを備える。電池パックの大型化に伴い、車室内部ではなくて、電池パックの一部または全部が車室外部(フロアパネルの下方)に配置される場合があり、そのような場合には一般的に、電池パックを保護するためのガード(アンダーカバー等とも称される)が用いられる(下記の特許文献1,2参照)。
Vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles are equipped with a battery pack for supplying electric power to a motor. A battery pack includes, for example, an assembled battery in which a plurality of cells are connected, and a case that accommodates the assembled battery. As the size of the battery pack increases, part or all of the battery pack may be placed outside the vehicle (below the floor panel) instead of inside the vehicle. A guard (also called an undercover or the like) is used to protect the battery pack (see
アンダーカバー等のガードは、その構成要素として、電池パックの前方部を覆うように設けられたガード部を有している。電池パックの前方側から電池パックに向かって石などが飛来したとしても、ガード部の存在によって電池パックは飛び石等との衝突から保護される。車両の前進中には、車両が縁石等の地上物に乗り上げてしまうことがある。ガードは、車両が地上物に乗り上げた際に車両を持ち上げ可能な程度の剛性を有していることが好ましいが、縁石等からの外部荷重が、ガードを介して電池パックに入力され、電池パックの一部に損傷が及んでしまう可能性がある。 A guard such as an undercover has, as its constituent element, a guard portion provided to cover the front portion of the battery pack. Even if a stone or the like flies toward the battery pack from the front side of the battery pack, the existence of the guard portion protects the battery pack from collision with flying stones or the like. During forward movement of the vehicle, the vehicle may run over an object on the ground such as a curbstone. The guard preferably has sufficient rigidity to lift the vehicle when it runs over an object on the ground. part of the may be damaged.
ガード(ガード部)の厚み等を厚くしたりリブを追加したりしてガードの剛性を増加させることは、ガードとしての重量の増加を招く。電池パックのサイズが大きい場合は特に、厚み等を厚くしてガードの剛性を増加させることは、ガードの重量がその分大きくなることに繋がり、車両全体の重量増加にも繋がる。ガード(ガード部)の重量をできるだけ増加させることなく前方側からの外部入力荷重に対して電池パックを保護できることが好ましい。 Increasing the rigidity of the guard by increasing the thickness of the guard (guard portion) or by adding ribs increases the weight of the guard. Especially when the size of the battery pack is large, increasing the thickness or the like to increase the rigidity of the guard leads to an increase in the weight of the guard, which leads to an increase in the weight of the vehicle as a whole. It is preferable that the battery pack can be protected against an external input load from the front side without increasing the weight of the guard (guard portion) as much as possible.
本開示は、重量をできるだけ増加させることなく、前方側からの外部入力荷重に対して電池パックを保護する構成を備えた車両を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a vehicle equipped with a configuration that protects a battery pack against an external input load from the front side without increasing weight as much as possible.
本開示に基づく車両は、フロアパネルを有する車両本体と、上記フロアパネルの下方に配置された電池パックと、フロントガードと、を備え、上記フロントガードは、板状の形状を有し、上記電池パックの前方部を覆うように設けられたガード部と、上記ガード部の後方側に設けられ、上記電池パックに固定される第1固定部と、上記ガード部の前方側であって且つ上記第1固定部の位置よりも上方側に設けられ、上記車両本体に固定される第2固定部と、を含み、上記ガード部には、上記ガード部の一部が下方に向かって折れ曲がるようにして形成され、上記第1固定部の高さ位置よりも下方側に位置する突出部が設けられている。 A vehicle according to the present disclosure includes a vehicle body having a floor panel, a battery pack arranged below the floor panel, and a front guard, the front guard having a plate-like shape and the battery a guard portion provided to cover the front portion of the pack; a first fixing portion provided on the rear side of the guard portion and fixed to the battery pack; a second fixing portion provided above the position of the first fixing portion and fixed to the vehicle body; A protruding portion is formed and positioned below the height position of the first fixing portion.
上記構成を備えた車両によれば、突出部の存在によって、重量をできるだけ増加させることなく、前方側からの外部入力荷重に対して電池パックを保護することが可能となる。 According to the vehicle having the above configuration, the existence of the projecting portion makes it possible to protect the battery pack against an external input load from the front side without increasing the weight as much as possible.
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments shown below, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will not be repeated. In the embodiments described below, when referring to the number, amount, etc., the scope of the present disclosure is not necessarily limited to the number, amount, etc., unless otherwise specified.
[車両10]
図1は、車両10を示す概略図である。車両10は、たとえば電気自動車であり、図示しないモータにより駆動される。車両10は、車両本体20、電池パック30およびフロントガード40を備える。車両本体20は、フロアパネル21、フロントシート22およびリヤシート23を有する。
[Vehicle 10]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a
電池パック30は、フロアパネル21の下方に配置される。フロアパネル21のうちのリヤシート23の下方に位置する部分には、開口部が設けられる。電池パック30が車両10に搭載された状態では、電池パック30の一部が上記開口部の内側に配置され、リヤシート23の直下に位置する。
[電池パック30]
図2は、電池パック30の分解した状態を示す斜視図である。電池パック30はケース31および電池本体34を備える。電池本体34は、直列および/または並列接続された複数の組電池35を含む。ケース31は内部に収容スペースを有しており、電池本体34はこの収容スペース内に配置される。
[Battery pack 30]
FIG. 2 is a perspective view showing an exploded state of the
ケース31はアッパケース部32およびロアケース部33を含む。アッパケース部32は、下方に向けて開口する箱型形状を有し、ロアケース部33は、上方に向けて開口する箱型形状を有する。ロアケース部33は底部36および周壁部37を有する(図3も参照)。周壁部37は底部36の周縁に沿って環状に延在するように設けられる。
アッパケース部32およびロアケース部33の各々の周縁には、相互に対向するフランジが形成されており、複数の締結部材によってこれらのフランジ同士はシールリング等を介して互いに締結される。アッパケース部32とロアケース部33とが互いに締結されることでケース31が構成され、電池本体34を収容するためのスペースが、ケース31の内部に形成される。
The upper case portion 32 and the
[フロントガード40]
図3は、電池パック30およびフロントガード40などを示す断面図である。図示上の便宜のため、電池パック30(ケース31)の構成要素の一つであるアッパケース部32(図2参照)については図3には図示しておらず、電池パック30に関しては、図3にはロアケース部33および電池本体34(複数の組電池35)を図示している。図3紙面の左側が前方側、すなわち車両10の前進方向に対応しており、図3紙面の右側が後方側、すなわち車両10の後退方向に対応している。これは図4~図7においても同様である。
[Front guard 40]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing
フロントガード40は、板状の部材を屈曲および/または湾曲させることで形成され、電池パック30の前方側の位置に配置されている。本実施の形態ではフロントガード40が電池パック30の前方側の部分(ここではロアケース部33の周壁部37の前方部37a)を覆うように設けられている。電池パック30を保護する手段としては、電池パック30の全体を下方側から覆うアンダーカバーを用いてもよい。この場合、フロントガード40はそのアンダーカバーの構成要素の一つ(アンダーカバーの一部分)として機能する。
本実施の形態ではフロントガード40が、電池パック30に固定される第1固定部41と、車両本体20(ここではサイドメンバ25)に固定される第2固定部42と、電池パック30(周壁部37)の前方部37aを覆うように設けられたガード部43とを含んでいる。
In the present embodiment,
第1固定部41は、板状の形状を有しており、ガード部43の後方側に(ここではガード部43の後端部に連続して)設けられる。第1固定部41は、締結具B1によってロアケース部33の底部36等、電池パック30のうちの下方部分に固定される。第2固定部42は、板状の形状を有しており、ガード部43の前方側に(ここではガード部43の前端部に連続して)設けられる。
The
第2固定部42は、第1固定部41の位置よりも上方側に設けられており、締結具B2によって車両本体20(サイドメンバ25)に固定される。ガード部43は全体として、第1固定部41側から第2固定部42側に向かうにつれて、前方上方に向かうように斜めに傾斜して延在する板状の形状を有している。
The
ガード部43には突出部44が設けられている。突出部44は、ガード部43の一部が下方に向かって略V字状に折れ曲がるようにして形成されており、突出部44の全体が第1固定部41(ここでは第1固定部41の下面)の高さ位置H2よりも下方側に位置している。換言すると、ガード部43のうち、第1固定部41の下面の高さ位置H2よりも下方側に位置している部分が突出部44を構成しており、突出部44の下端45の高さ位置H1は、高さ位置H2よりも下方側の位置でV字状に折り返す形状を有している。
A projecting
本実施の形態ではガード部43が、前側平坦部43a、前側傾斜部43b、後側傾斜部43c、および後側平坦部43dを有している。前側平坦部43aは、第2固定部42の後端に接続しており、略水平方向に延びる平板状の形状を有している。前側傾斜部43bは、前側平坦部43aの後端に接続しており、前側から後側に向かうにしたがい下方に向かうように斜めに傾斜して延在する形状を有している。前側傾斜部43bのうちの高さ位置H2よりも下方側に位置する部分は、突出部44の一部を構成している。
In this embodiment, the
後側傾斜部43cは、突出部44の下端45を介して前側傾斜部43bに接続しており、前側から後側に向かうにしたがい上方に向かうように斜めに傾斜して延在する形状を有している。後側傾斜部43cは、その全体が第1固定部41の下面の高さ位置H2よりも下方側に位置しており、後側傾斜部43cの全体が、突出部44の一部を構成している。後側傾斜部43cは、前側傾斜部43bのうちの高さ位置H2よりも下方側に位置する部分とともに、突出部44を構成している。
The rear sloping
後側平坦部43dは、後側傾斜部43cの後端に接続しており、略水平方向に延びる平板状の形状を有している。第1固定部41は、後側平坦部43dの後端に接続している。本実施の形態では、前側傾斜部43bの長さ(前側平坦部43aの後端と下端45との間の直線距離)は、後側傾斜部43cの長さ(後側平坦部43dの前端と下端45との間の直線距離)よりも長い。
The rear
突出部44の水平方向における位置を見た場合、突出部44の全体が、ガード部43の水平方向における中央位置CTよりも後側に位置している。突出部44の全体が中央位置CTよりも後側に位置しているという構成に限られず、少なくとも突出部44の下端45(折り返し点)が、ガード部43の水平方向における中央位置CTよりも後側に位置しているとよい。
Looking at the position of the projecting
[作用および効果]
図4を参照して、車両10が前進している時等には、車両10のフロントガード40が縁石等の地上物50に接触することがある。フロントガード40は地上物50から矢印Fに示す方向の力(外部入力荷重)を受け、力成分fa,fbのうちの力成分faは、フロントガード40に対してフロントガード40(ガード部43)を後方側に変位させる力として作用する。
[Action and effect]
Referring to FIG. 4, when
図5に示すように、フロントガード40のガード部43は、前側傾斜部43bと後側傾斜部43cとの間の成す角が小さくなるように(より急峻に折れ曲がるように)変形する。突出部44の下端45は後方側に変位し、突出部44の全体が後側平坦部43dの下方側の位置に(場合によっては第1固定部41の下方側の位置にも)入り込むように変位する。前側傾斜部43bと後側傾斜部43cとが相互に重なり合うように変形した場合には、重なり合った箇所においてフロントガード40の見かけ上の厚みが増加することとなり、ひいてはフロントガード40の剛性も上がることとなる。
As shown in FIG. 5, the
ガード部43の上記のような変形動作によれば、矢印F(図4)に示す力のほとんどは第2固定部42を介して車両本体20(サイドメンバ25)側に作用することとなり、結果として、矢印Fに示す力が後側平坦部43dおよび第1固定部41を介して電池パック30に直接的に入力されることが緩和されるため、地上物50との接触が生じたとしても電池パック30に損傷が及んでしまう可能性が効果的に軽減されることとなる。
According to the above-described deformation operation of the
図6に示す比較例の車両10Zにおいては、フロントガード40Zが採用されている。フロントガード40Zは、突出部44に相当する構成を備えておらず、前側傾斜部43bは折曲部43eを介して後側平坦部43dに接続されている。このような構成を備えたフロントガード40Zの場合には、上述の実施の形態のような変形動作が生じることはなく、すなわち、フロントガード40Zの一部同士が重なり合った箇所においてフロントガード40Zの見かけ上の厚みが増加することはなく、外部入力荷重としての矢印Fに示す力は、後側平坦部43dおよび第1固定部41を介して電池パック30に直接的に入力されやすくなっている。このようなフロントガード40Zに比べて、上述の実施の形態のフロントガード40によれば、前方側からの外部入力荷重に対して電池パック30をより効果的に保護することが可能である。
A vehicle 10Z of the comparative example shown in FIG. 6 employs a
上述の実施の形態の構成においては、フロントガード40(ガード部43)の厚み等を厚くしたりリブを追加したりして剛性を増加させることによっても、地上物50との接触時に電池パック30に損傷が及んでしまう可能性を軽減できる。これらの手法を追加的に採用することを本開示の技術的範囲から積極的に排除するものではないが、これらの手法を採用することは電池パック30を保護する手段(ガード)としての重量の増加を招き得る。上述の実施の形態のフロントガード40によれば、このような重量増加を招く手法をあえて追加的に採らなくても(換言すると、従来の構成に対して重量をほとんど増加させることなく)、ガード部43の上記のような変形動作によって、地上物50との接触が生じたとしても電池パック30に損傷が及んでしまう可能性が効果的に軽減されることとなる。従来の構成に比べて厚さの薄いフロントガード40を採用したとしても、突出部44の存在によって従来の構成に比べて電池パック30に損傷が及んでしまう可能性を効果的に軽減可能である。
In the configuration of the above-described embodiment, by increasing the thickness of front guard 40 (guard portion 43 ) or adding ribs to increase the rigidity,
突出部44の下端45(図4,図5等参照)は、屈曲形状をなしていることが好ましく、あるいは、可能な限り曲率半径の小さい湾曲形状をなしていることが好ましい。突出部44が下端45を起点として折れ形状を呈している場合には、フロントガード40が地上物50等に接触した際に、フロントガード40のガード部43が下端45を中心としてより積極的に容易に変形することが可能となる。すなわち、外部入力荷重が作用した際に、フロントガード40(ガード部43)の変形箇所が下端45の位置となる可能性が高くなるため、電池パック30を保護するために必要なフロントガード40の板厚等を、突出部44(下端45)およびその位置などを基準として設計しやすくなるというメリットも得られる。
A lower end 45 (see FIGS. 4, 5, etc.) of the projecting
(別の実施の形態)
図7は、別の実施の形態における車両10Aに備えられた電池パック30Aおよびフロントガード40Aを示す断面図である。車両10Aは、車両10と以下の点において相違する。車両10Aのフロントガード40Aにおいては、前側平坦部43aが、前側から後側に向かうにしたがい下方に向かうように斜めに傾斜して延在する形状を有している。
(another embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing
また、車両10Aの電池パック30Aは、取付ブラケット38をさらに含み、フロントガード40Aの第1固定部41は取付ブラケット38を介してロアケース部33の底部36に固定される。すなわち当該別の実施の形態においては、取付ブラケット38も電池パック30の構成要素の一つとして機能している。
取付ブラケット38は、水平方向に延在し第1固定部41が固定される前側平坦部38aと、水平方向に延在しロアケース部33の底部36に固定される後方平坦部38cと、これらの間に設けられた傾斜部38bとを有している。傾斜部38bは、前側から後側に向かうにしたがい上方に向かうように斜めに傾斜して延在する形状を有している。
The mounting
ガード部43に設けられた突出部44は、上記実施の形態と同様に、突出部44の全体が第1固定部41(ここでは第1固定部41の下面)の高さ位置H2よりも下方側に位置している。換言すると、ガード部43のうち、第1固定部41の下面の高さ位置H2よりも下方側に位置している部分が突出部44を構成しており、突出部44の下端45の高さ位置H1は、高さ位置H2よりも下方側の位置でV字状に折り返す形状を有している。
The projecting
これらの構成を備えた車両10Aにおいても、上述の実施の形態における車両10と同様の作用および効果を得ることが可能であり、突出部44の存在によって従来の構成に比べて電池パック30Aに損傷が及んでしまう可能性を効果的に軽減可能である。
In
以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は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。 Although the embodiments have been described above, the above disclosure is illustrative in all respects and is not restrictive. The technical scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.
10,10A,10Z 車両、20 車両本体、21 フロアパネル、22 フロントシート、23 リヤシート、25 サイドメンバ、30,30A 電池パック、31 ケース、32 アッパケース部、33 ロアケース部、34 電池本体、35 組電池、36 底部、37 周壁部、37a 前方部、38 取付ブラケット、38a,43a 前側平坦部、38b 傾斜部、38c 後方平坦部、40,40A,40Z フロントガード、41 第1固定部、42 第2固定部、43 ガード部、43b 前側傾斜部、43c 後側傾斜部、43d 後側平坦部、43e 折曲部、44 突出部、45 下端、50 地上物、B1,B2 締結具、CT 中央位置、F 矢印、H1,H2 位置、fa,fb 力成分。
10, 10A, 10Z vehicle, 20 vehicle body, 21 floor panel, 22 front seat, 23 rear seat, 25 side member, 30, 30A battery pack, 31 case, 32 upper case portion, 33 lower case portion, 34 battery body, 35
Claims (1)
前記フロアパネルの下方に配置された電池パックと、
フロントガードと、を備え、
前記フロントガードは、
板状の形状を有し、前記電池パックの前方部を覆うように設けられたガード部と、
前記ガード部の後方側に設けられ、前記電池パックに固定される第1固定部と、
前記ガード部の前方側であって且つ前記第1固定部の位置よりも上方側に設けられ、前記車両本体に固定される第2固定部と、を含み、
前記ガード部には、前記ガード部の一部が下方に向かって折れ曲がるようにして形成され、前記第1固定部の高さ位置よりも下方側に位置する突出部が設けられており、
前記ガード部は、前側平坦部、前側傾斜部、後側傾斜部および後側平坦部を有し、
前記前側平坦部は、前記第2固定部の後端に接続し、水平方向に延びる平板状の形状を有し、
前記前側傾斜部は、前記前側平坦部の後端に接続し、前側から後側に向かうにしたがい下方に向かうように斜めに傾斜して平板状に延在する形状を有し、
前記前側傾斜部のうちの前記第1固定部の前記高さ位置よりも下方側に位置する部分が、前記突出部の一部を構成しており、
前記後側傾斜部は、前記突出部の下端を介して前記前側傾斜部に接続しており、前側から後側に向かうにしたがい上方に向かうように斜めに傾斜して平板状に延在する形状を有し、前記後側傾斜部は、その全体が前記第1固定部の前記高さ位置よりも下方側に位置し、前記後側傾斜部の全体が前記突出部の一部を構成し、かつ、前記後側傾斜部は、前記前側傾斜部のうちの前記第1固定部の前記高さ位置よりも下方側に位置する部分とともに前記突出部を構成しており、
前記後側平坦部は、前記後側傾斜部の後端に接続しており、水平方向に延びる平板状の形状を有し、
前記第1固定部は、前記後側平坦部の後端に接続しており、
前記前側平坦部の後端と前記突出部の前記下端との間の直線距離は、前記後側平坦部の前端と前記突出部の前記下端との間の直線距離よりも長く、
前記突出部の水平方向における位置を見た場合、前記突出部の前記下端が、前記ガード部の水平方向における中央位置よりも後側に位置しており、
前記フロントガードの前記前側傾斜部が下方側からの外部入力荷重を受けた場合に、前記フロントガードの前記ガード部は、前記前側傾斜部と前記後側傾斜部との間の成す角が小さくなるように変形し、前記突出部の前記下端が後方側に変位し、前記前側傾斜部と前記後側傾斜部とが相互に重なり合うように変形することで、前記フロントガードの剛性が増加する、
車両。 a vehicle body having a floor panel;
a battery pack arranged below the floor panel;
with a front guard,
The front guard is
a guard portion having a plate-like shape and provided to cover the front portion of the battery pack;
a first fixing portion provided on the rear side of the guard portion and fixed to the battery pack;
a second fixing portion provided on the front side of the guard portion and above the position of the first fixing portion and fixed to the vehicle body,
The guard part is formed so that a part of the guard part is bent downward, and is provided with a protruding part located below the height position of the first fixing part,
The guard portion has a front flat portion , a front inclined portion , a rear inclined portion and a rear flat portion ,
The front flat portion is connected to the rear end of the second fixing portion and has a flat plate shape extending in the horizontal direction ,
The front inclined portion is connected to the rear end of the front flat portion and has a flat plate shape extending obliquely downward from the front side to the rear side,
A portion of the front inclined portion located below the height position of the first fixing portion constitutes a part of the projecting portion ,
The rear sloping portion is connected to the front sloping portion via the lower end of the protruding portion, and extends in a flat plate-like shape while being slanted upward from the front side to the rear side. wherein the entire rear inclined portion is positioned below the height position of the first fixing portion, and the entire rear inclined portion constitutes a part of the projecting portion; The rear sloped portion constitutes the projecting portion together with a portion of the front sloped portion located below the height position of the first fixing portion,
The rear flat portion is connected to the rear end of the rear inclined portion and has a flat plate-like shape extending in the horizontal direction,
The first fixing portion is connected to the rear end of the rear flat portion,
the linear distance between the rear end of the front flat portion and the lower end of the protrusion is longer than the linear distance between the front end of the rear flat portion and the lower end of the protrusion;
When viewing the position of the protrusion in the horizontal direction, the lower end of the protrusion is positioned rearward from the center position of the guard in the horizontal direction,
When the front inclined portion of the front guard receives an external input load from below, the angle formed between the front inclined portion and the rear inclined portion of the guard portion of the front guard becomes small. , the lower end of the protruding portion is displaced rearward, and the front inclined portion and the rear inclined portion are deformed so as to overlap each other, thereby increasing the rigidity of the front guard.
vehicle.
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