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技術 バッテリーの取付構造

出願人 トヨタ自動車東日本株式会社
発明者 六車傑庄健吾
出願日 2009年10月8日 (12年1ヶ月経過) 出願番号 2009-234656
公開日 2011年4月21日 (10年7ヶ月経過) 公開番号 2011-079471
状態 特許登録済
技術分野 車両の推進装置の配置または取付け 車両用車体構造
主要キーワード 対策コスト 固定態様 中間ビーム 後突衝撃 前のめり バッテリーケース 後部シート ガソリンエンジン車
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年4月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

車両後側から力が加わってもバッテリー等を保護し得るようにしたバッテリーの取付構造を提供する。

解決手段

リアフロアパネル10に対しバッテリー20を載置し、バッテリー20をリアフロアパネル10とで囲むようにシートフレーム30を設置する。バッテリー20の上部21をシートフレーム30に締結し、バッテリー20の下前側縁部22をリアフロアパネル10に締結し、バッテリー20の下後側縁部23を後方からの力によりリアフロアパネル10に離脱可能に取り付ける。バッテリー20の下後側縁部23には後側に開口23Bを有する脚部23Aを設け、リアフロアパネル10には脚部23Aに対応した位置に係止具11Aを立設し、脚部23Aが係止具11Aから離脱可能とする。後方から力が加わると、バッテリー20の下後側縁部23がリアフロアパネル10から外れ、バッテリー20が相対的に前方へ移動し、燃料タンク40の変形も抑えられる。

概要

背景

自動車が後面から衝突などで衝撃を受けたときに、衝撃を和らげるために種々の開発がなされている。例えば特許文献1では、好適に後突衝撃を吸収しながら、既存の車両用シートに後付け可能な後突衝撃吸収ユニットが開示されている。

また、自動車のリアフロアパネルスペースイヤを格納するための凹み部が形成されている。このようなリアフロアパネルを備えた車両において、後面衝突時に、その凹み部の前方に配置された燃料タンクを潰してしまうことがないよう、その凹み部の前壁前上がりの傾斜面を取り付けておき、後方から大きな力がスペアタイヤに加わった際、スペアタイヤの前側部分を傾斜面に沿って荷室フロア上に乗り上げようとしたものがある。

特許文献2では、そのようなタイプの車両をハイブリッド車ガソリンエンジン車とで車体を共用可能とするため、第2の傾斜面を備えるブレースを、前壁の傾斜面の後方に選択的に固定可能とするものが開示されている。それによれば、ブレースの有無を選択するだけで、特にハイブリッド車の場合に客室荷室との間に設置されたバッテリーなどの電装品にスペアタイヤが突き当たることを防止している。

概要

車両後側から力が加わってもバッテリー等を保護し得るようにしたバッテリーの取付構造を提供する。リアフロアパネル10に対しバッテリー20を載置し、バッテリー20をリアフロアパネル10とで囲むようにシートフレーム30を設置する。バッテリー20の上部21をシートフレーム30に締結し、バッテリー20の下前側縁部22をリアフロアパネル10に締結し、バッテリー20の下後側縁部23を後方からの力によりリアフロアパネル10に離脱可能に取り付ける。バッテリー20の下後側縁部23には後側に開口23Bを有する脚部23Aを設け、リアフロアパネル10には脚部23Aに対応した位置に係止具11Aを立設し、脚部23Aが係止具11Aから離脱可能とする。後方から力が加わると、バッテリー20の下後側縁部23がリアフロアパネル10から外れ、バッテリー20が相対的に前方へ移動し、燃料タンク40の変形も抑えられる。

目的

本発明は、資源を無駄使いせずに、車両の後ろ側から力が加わった場合にバッテリー等を保護することができるバッテリーの取付構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

リアフロアパネルに対してバッテリーが載置されており、上記バッテリーを上記リアフロアパネルとで囲うようにシートフレームが設置されており、上記バッテリーの上部が上記シートフレームに締結され、上記バッテリーの下前側縁部が上記リアフロアパネルに締結され、上記バッテリーの下後側縁部が後方からの荷重により上記リアフロアパネルに離脱可能に取り付けられている、バッテリーの取付構造

請求項2

前記バッテリーの下後側縁部は後ろ側に開口を有する脚部を備えており、前記リアフロアパネルには上記脚部に対応した位置に係止具が立設されており、該脚部が上記係止具から離脱可能となっている、請求項1に記載のバッテリーの取付構造。

請求項3

前記リアフロアパネルは前側から後側に下部、縦壁部、上部の順に折れ曲げられて形成されており、前記バッテリーが上記下部に載置され、上記縦壁部を挟んで該バッテリーと対向する位置に燃料タンク配備されている、請求項1又は2に記載のバッテリーの取付構造。

請求項4

前記シートフレームは、前記バッテリーの上方で車幅方向に延びた第1フレーム部と、該第1フレーム部からみて車両前方側で車幅方向に延びる第2フレーム部と、該第2フレーム部からみて下方側で車幅方向に延びる第3フレーム部と、が連結してなり、上記第3フレーム部は前記リアフロアパネル又は車幅方向に延びるクロスメンバーに締結されており、上記第1フレーム部は、前記バッテリーの上部に離脱不能に取り付けられ、かつ、前記リアフロアパネルの前記後部に固定されている、請求項1乃至3の何れかに記載のバッテリーの取付構造。

技術分野

0001

本発明は、主としてハイブリッド車におけるバッテリー取付構造に関する。

背景技術

0002

自動車が後面から衝突などで衝撃を受けたときに、衝撃を和らげるために種々の開発がなされている。例えば特許文献1では、好適に後突衝撃を吸収しながら、既存の車両用シートに後付け可能な後突衝撃吸収ユニットが開示されている。

0003

また、自動車のリアフロアパネルスペースイヤを格納するための凹み部が形成されている。このようなリアフロアパネルを備えた車両において、後面衝突時に、その凹み部の前方に配置された燃料タンクを潰してしまうことがないよう、その凹み部の前壁前上がりの傾斜面を取り付けておき、後方から大きな力がスペアタイヤに加わった際、スペアタイヤの前側部分を傾斜面に沿って荷室フロア上に乗り上げようとしたものがある。

0004

特許文献2では、そのようなタイプの車両をハイブリッド車とガソリンエンジン車とで車体を共用可能とするため、第2の傾斜面を備えるブレースを、前壁の傾斜面の後方に選択的に固定可能とするものが開示されている。それによれば、ブレースの有無を選択するだけで、特にハイブリッド車の場合に客室荷室との間に設置されたバッテリーなどの電装品にスペアタイヤが突き当たることを防止している。

先行技術

0005

特開2009−1209号公報(フロント頁)
特開2006−213252号公報(段落[0002]、[0006]、[0007])

発明が解決しようとする課題

0006

一般に、ハイブリッド車にあっては、リアフロアパネルにおける縦壁部の前側にシートフレーム配備され、そのシートフレームとリアフロアパネルとの間にバッテリーが取り付けられ、リアフロアパネルの縦壁部を挟んでバッテリーと対向する位置に燃料タンクが取り付けられている。

0007

ハイブリッド車が小型である場合、燃料タンクとバッテリーとの間の距離が短いため、後面から力が加わると、燃料タンクが左側面から見て反時計回りに回転し、燃料タンクとバッテリーとが干渉する。すると、リアフロアパネルの縦壁部は前にバッテリーがあるため変形が抑制され、バッテリーと燃料タンクが早期に強く干渉し合う。

0008

そのため、燃料タンクやバッテリーケース、さらには車両ボディ補強しなければならず、車体そのものの重量が増加し燃費が悪くなり、資源の無駄使い対策コストの増加を招いてしまう。

0009

そこで、本発明は、資源を無駄使いせずに、車両の後ろ側から力が加わった場合にバッテリー等を保護することができるバッテリーの取付構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を達成するために、本発明は、リアフロアパネルに対してバッテリーが載置されており、バッテリーをリアフロアパネルで囲うようにシートフレームが設置されており、バッテリーの上部がシートフレームに締結され、上記バッテリーの下前側縁部がリアフロアパネルに締結され、バッテリーの下後側縁部が後方からの荷重によりリアフロアパネルに離脱可能に取り付けられている、という特徴を有する。

発明の効果

0011

本発明によれば、後ろから力が加わるとバッテリーの後下縁部がリアフロアパネルから外れて、バッテリーが前に変位するので、燃料タンクがリアフロアパネルに当たるまでの距離が長くなり、バッテリーや燃料タンクを変形し難くする。よって、後面衝突による保護を、資源を浪費せず、対策コストを増加させないで実現することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の実施形態に係るバッテリーの取付構造を模式的に示す斜視図である。
図1においてII−II線に沿う端面図である。
図1においてバッテリーのリアフロアパネルへの固定を示す斜視図である。
図1においてシートフレームへのバッテリーの固定態様を示す斜視図である。

実施例

0013

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、各部材の形状等は図示したものに限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲及びそれと均等な範囲において適宜変更することができる点については説明を要しないであろう。

0014

図1は本発明の実施形態に係るバッテリーの取付構造を模式的に示す斜視図であり、図2図1においてII−II線に沿う端面図である。図中、Fr,RH,Upはそれぞれ車両前方車幅方向のうち右方向、鉛直上方を示しており、同一又は対応する部材、部分には同一の符号を付している。

0015

図1に示されているように、本発明の実施形態に係るバッテリー20の取付構造では、リアフロアパネル10に対してバッテリー20が載置されており、バッテリー20をリアフロアパネル10とで囲むようにシートフレーム30が設置されている。そして、バッテリー20の上部21がシートフレーム30に締結され、バッテリー20の下前側縁部22がリアフロアパネル10に締結され、バッテリー20の下後側縁部23が後方からの荷重によりリアフロアパネル10に離脱可能に取り付けられている。

0016

以下詳細に説明すると、リアフロアパネル10は、概ね、前側から後方に、下部11、縦壁部12、上部13の順に折り曲げられて形成されてなる。バッテリー20は実際にはバッテリーケースに収容されているところ、図2ではバッテリーケースで示しており、その内部構造については示していない。

0017

バッテリー20は、リアフロアパネル10の縦壁部12の前側に、縦壁部12と僅かな距離を保って、下部11に載置されている。バッテリー20は車幅方向を長手とする略直方体を有しており、バッテリー20のうちリアフロアパネル10の下部11に対して、前側では下前側縁部22が対向し、後側では下後側縁部23が対向している。図1に示されているように、下前側縁部22は、前側に延びる脚部22Aを複数有しており、各脚部22Aは車幅方向に離隔している。これらの脚部22Aは、例えばリアフロアパネル10の下部11に溶接ボルトなどで離脱不能に取り付けられている。

0018

バッテリー20の下後側縁部23は左右にそれぞれ脚部23Aを有しており、各脚部23Aは図3に拡大して示されているように、後ろ側に開口23Bを有する。リアフロアパネル10の下部11には、バッテリー20の設置位置、詳細には各脚部23Aに対応した位置に、係止具11Aが立設されている。それゆえ、バッテリー20が車両前方に変位すると、各脚部23Aは図3点線のようにあたかも係止具11Aが開口23Bからすり抜けて、脚部23Aが係止具11Aから離脱する。脚部23Aには例えばU字状の溝が形成されている。

0019

バッテリー20のリアフロアパネル10への載置手順としては各種考えられ、例えば、バッテリー20を前側からリアフロアパネル10に所定の角度をなすように各開口23Bに係止具11Aを通した後に、バッテリー20をリアフロアパネル10に載置し、その後、下前側縁部22の脚部22Aをリアフロアパネル10に固着する。

0020

バッテリー20とシートフレーム30との関係を説明するために、先ずシートフレーム30それ自体について説明する。シートフレーム30は図示しない後部シートを支持するものである。

0021

シートフレーム30は、例えば図1に示されているように、何れも主要部分が車幅方向に延びる第1フレーム部31と第2フレーム部32と第3フレーム部33とで構成されている。第1フレーム部31と第2フレーム部32とは車両前後方向に離隔されており、その両端で前後方向に延びて接続されている。第2フレーム部32と第3フレーム部33とは上下方向に離隔され、第3フレーム部33の両端は何れも第2フレーム部32に接続されている。図1には示していないが図2に示すように、クロスメンバー36がリアフロアパネル10上に車幅方向に延びるように設けられているので、第3フレーム部33はクロスメンバー36にブラケット33Aを介して固定されても良い。第3フレーム部33のブラケット33Aとバッテリー20の脚部22Aとをクロスメンバー36へ固定する場合、図2に示すように、その固定箇所が同じになるようにブラケット33Aと脚部22Aとが部分的に重ね合わさっても良い。また、図示しないが、第3フレーム部33はブラケット33Aを介在してリアフロアパネル10に固定されていても構わない。シートフレーム30は側面視においてほぼ直角三角形頂点に配置されて車幅方向に延びており、バッテリー20をこのシートフレーム30とリアフロアパネル10とで囲っている。

0022

ここで、第1フレーム部31と第2フレーム部32とはほぼ同じ高さに設けられているが、第1フレーム部31はバッテリー20の後ろ側上方に配置されており、第2フレーム部31は第1フレーム部31の前側に設けられており、第1フレーム部31と第2フレーム部32とは周状をなしている。第3フレーム部33は、第2フレーム部32に左右両端でそれぞれ取り付けられ、下方に延びてリアフロアパネル10に近づくと角度を変えて車幅方向に延びてつながっている。

0023

第1フレーム部31は、バッテリー20の上部に離脱不能に取り付けられ、かつリアフロアパネル10の上部13に固定されている。具体的には、図4に示すように、第1フレーム部31には後ろに向けて延びたブラケット31Aが溶接などで取り付けられており、貫通穴を有するブラケット31Aはちょうどバッテリー20の上部21と対向して、螺子などにより螺着されている。ブラケット31Aは車幅方向に間隔をあけて複数、図1に示す場合では二つ設けられている。

0024

また、このシートフレーム30のうち後ろ上にある第1フレーム部31はリアフロアパネル10の上部13とほぼ同じ高さにあり、取付具としてのシートガゼット35により車幅方向両側でそれぞれリアフロアパネル10の上部13に掛け渡されて、シートフレーム30がリアフロアパネル10にも取り外し不要に取り付けられている。

0025

図2に示されているように、燃料タンク40が、リアフロアパネル10の縦壁部12を挟んでバッテリー20と相対峙する位置に取り付けられている。また、図2に示されているように、車両後部は、バックドア50を開くと、スペアタイヤ51を格納するよう凹み部52を設けたパネル53が設置されており、そのパネル53の下側にはキャニスター54が設けられている。パネル53の下側で、キャニスター54と燃料タンク40との間には中間ビーム55が車幅方向に延びている。

0026

以上のように、本発明の実施形態に係るバッテリー20の取付構造は、バッテリー20をリアフロアパネル10の縦壁部12の前側に載置し、バッテリー20のリアフロアパネル10への各固定が、下前側縁部22により脚部22Aで離脱不能に締結され、下後側縁部23により脚部23Aで離脱可能に取り付けられ、そのバッテリー20をリアフロアパネル10の縦壁部12とで囲むようにシートフレーム30を配置して、バッテリー20の上部21をシートフレーム30にブラケット31A等で離脱不能に締結する。

0027

このようなバッテリー20の取付構造を採用することにより、万一、後面衝突などの衝撃により後ろ側から力が加わっても、燃料タンク40とバッテリー20とは強く干渉しない。詳細に説明すると、後ろから力(図3におけるFの矢印)が加わると、車両左側面からみて燃料タンク40がリアフロアパネル10の上部13と共に前側に移動しながら反時計回りに回転し、それに伴って縦壁部12が前側に移動しても、バッテリー20の下後側縁部23が図3に点線で示すように、係止具11Aから外れてリアフロアパネル10の下部11から浮いて前のめりになるように移動する。図3のΔXがその前方向の変位を示す。つまり、バッテリー20が図示しないセンターフロアパネル側に、すなわち前側に逃げるように変位する。

0028

このようにバッテリー20が相対的に前側に移動して逃げることにより、バッテリー20に与える影響が小さくなると共に、燃料タンク40のスペースは小さくはなるが、変形する量が小さくなる。

0029

10:リアフロアパネル
11:リアフロアパネルの下部
11A:係止具
12:リアフロアパネルの縦壁部
13:リアフロアパネルの上部
20:バッテリー
21:バッテリーの上部
22:バッテリーの下前側縁部
22A:脚部
23:バッテリーの下後側縁部
23A:脚部
23B:開口
30:シートフレーム
31:第1フレーム部
31A,33A:ブラケット
32:第2フレーム部
33:第3フレーム部
35:シートガゼット
36:クロスメンバー
40:燃料タンク
50:バックドア
51:スペアタイヤ
52:凹み部
53:パネル
54:キャニスター
55:中間ビーム

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