| 【発明の名称】 |
補機用バッテリの保護構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】柳田 賢二
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| 【要約】 |
【課題】部品点数が少なく、組付性の制限の少ないコストの安い補機用バッテリの保護構造を提供すること。
【解決手段】補機用バッテリ６０を車両のリヤホイルハウス５２の後方に配置する電気自動車あるいはハイブリッド車等の車両において、リヤホイルハウス５２の後方に取り付けた緩衝ブラケット２０とバッテリブラケット１１の前方に取り付けた縦壁１２との間隙に、高電圧バッテリ冷却装置３０に接続する排気ダクト３４を配設した。車両に大きな衝撃が掛かって補機用バッテリ６０が前方へ移動しても、補機用バッテリ６０が排気ダクト３４を押し潰しながら移動するため、排気ダクト３４により衝撃エネルギを吸収できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電気自動車あるいはハイブリッド車などに搭載される高電圧バッテリの近傍に搭載される補機用バッテリの保護構造であって、補機用バッテリを載置するバッテリブラケットの前方に立設した縦壁と、該縦壁の前方に所定間隔をおいて車体要部に設けた、該縦壁と対向する面を有する緩衝ブラケットとの間にエネルギ吸収部材を介在させた補機用バッテリの保護構造において、前記バッテリブラケットの縦壁と緩衝ブラケットの対向面との間に、前記高電圧バッテリを冷却する冷却装置に連通する中空の通気ダクトを配設したことを特徴とする補機用バッテリの保護構造。
【請求項２】 請求項１に記載の補機用バッテリの保護構造において、前記車体要部は、車両のリヤホイルハウスの後部であり、前記緩衝ブラケットは該リヤホイルハウスの後半部に設けられていることを特徴とする補機用バッテリの保護構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車あるいはハイブリッド車などに搭載される高電圧バッテリの近傍に搭載される補機用バッテリの取付構造に関し、特に車両の衝突などの際に、補機用バッテリに掛かる衝撃荷重を吸収することができる補機用バッテリの保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車あるいはハイブリッド車などの車両はその動力源となる高電圧バッテリを搭載している。該高電圧バッテリは、電圧が高く、車両のランプやホーン、小型モータや電磁アクチュエータなどの補機を動作させる電源としては使用できないため、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのような従来のエンジンを動力源とした車のように、電気自動車あるいはハイブリッド車にも小型の補機用のバッテリが搭載される。
【０００３】しかも、その搭載位置は、高電圧バッテリとの充放電のやりとりを行うため、従来のエンジン車のようにエンジンルームに搭載するのではなく、高電圧バッテリの近傍が望ましい。そして、電気自動車あるいはハイブリッド車としての乗用車あるいはバン型自動車では、高電圧バッテリは車室内（客室あるいはラッゲージルーム）に搭載される場合が多い。したがって、補機用バッテリも車室内に搭載される。この場合の車室内は主にリヤホイルハウスの後側のスペースが利用される。
【０００４】ところで、車両が他物と衝突などして車両に大きな衝撃が掛かったような場合、補機用バッテリが移動したり破損したりすると、該補機用バッテリが車室内に搭載されているため、漏液により車室内を腐食する恐れがある。そこで、従来は、補機用バッテリ６０を衝撃から保護するための取付構造として、図６に示すように、リヤホイルハウス５２後部の床面５５に補機用バッテリ６０を搭載するバッテリブラケット５１１を取り付け、このバッテリブラケット５１１の前部に設けた縦壁５１２に衝撃吸収ブラケット５６２が取り付けられている。さらに、その衝撃吸収ブラケット５６２の前部とリヤホイルハウス５２の後部に設けた緩衝ブラケット５６との間の空間には、チップウレタン製の緩衝材５６３が取り付けられている。この衝撃吸収ブラケット５６２と緩衝材５６３とにより、車両への衝撃により補機用バッテリ６０が移動したときに、その衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材を構成している。
【０００５】前記衝撃吸収ブラケット５６２は、図７に示すように、平面視ハット断面の金属製の金具で、両フランジ部でバッテリブラケット５１１の縦壁５１２にスポット溶接により取り付けられている。ハット断面の頂部と、リヤホイルハウス５２に設けた緩衝ブラケット５６との間に、長方形ブロックのチップウレタン製の緩衝材５６３が貼り付けられている。
【０００６】一方、車室内（ラッゲージルーム内）に搭載された高電圧バッテリの冷却装置の吸入ダクト５３３あるいは排気ダクト５３４などの通気ダクトは、この補機用バッテリ６０の上部を通って配管されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のようなリヤホイルハウス５２に設けた緩衝ブラケット５６と補機用バッテリ６０との間に衝撃吸収ブラケット５６２と緩衝材５６３を設けて、車両への衝撃力による補機用バッテリ６０の衝撃エネルギを吸収する保護構造では、衝撃吸収ブラケット５６２と緩衝材５６３の二部品を必要とし、コスト高、重量増という問題が生じていた。また、リヤホイルハウス５２に設けた緩衝ブラケット５６と衝撃吸収ブラケット５６２との間に緩衝材５６３を組み付ける際に、作業スペースが狭く組付けが容易ではなかった。このため、緩衝材５６３を取り付けるために、例えば該緩衝材５６３の材質を塗装工程の乾燥炉の熱で膨張するようなものにしたり、または、高電圧バッテリの冷却装置の通気ダクト５３３（５３４）の取付工程よりも前工程にするなど、組付手順を制限する必要があった。
【０００８】そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、部品点数が少なく、組付性の制限の少ないコストの安い補機用バッテリの保護構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る補機用バッテリの保護構造は、電気自動車あるいはハイブリッド車などに搭載される高電圧バッテリの近傍に配置される補機用バッテリの保護構造であって、補機用バッテリを載置するバッテリブラケットの前方に立設した縦壁と、該縦壁の前方に所定間隔をおいて車体要部に設けた、該縦壁と対向する面を有する緩衝ブラケットとの間にエネルギ吸収部材を介在させた補機用バッテリの保護構造において、前記バッテリブラケットの縦壁と緩衝ブラケットの対向面との間に、前記高電圧バッテリを冷却する冷却装置に連通する中空の通気ダクトを配設したことを特徴とする。よって、高電圧バッテリの冷却用の通気ダクトを補機用バッテリの保護用のエネルギ吸収材として利用できるので、わざわざ個別の緩衝材を設ける必要が無く、通気ダクトを配管すれば自ずから緩衝材とすることができ、コスト、重量、組付性を改善することができる。
【００１０】また、本発明に係る補機用バッテリの保護構造は、前記車体要部が、車両のリヤホイルハウスの後部であり、前記緩衝ブラケットは該リヤホイルハウスの後半部に設けられていることを特徴とする。よって、車両へ衝撃荷重が掛かり、補機用バッテリを前方へ移動させる衝撃荷重が掛かった場合に、リヤホイルハウスという大きな強度部材がその衝撃力を受け止めるため、前記緩衝ブラケットは小型・軽量のものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る補機用バッテリの保護構造の一の実施の形態について図面を参照して以下に説明する。本実施の形態の補機用バッテリの保護構造は、バン型車両のハイブリッド車に設けられたものである。ここで、図１は本発明に係る補機用バッテリの保護構造を適用した車両の要部平面図であり、図２は補機用バッテリの保護構造の拡大側面図であり、図３は同じくその平面図である。
【００１２】（構成）本発明に係る補機用バッテリの保護構造の構成について説明する。まず、高電圧バッテリは、図１に示すように、バン型車の左右のリヤホイルハウス５２、５２の間に設けられたバッテリ収納室５７に、高電圧バッテリ冷却装置３０を介して収納されている。すなわち、高電圧バッテリを収容したケース３１に冷却用空気を供給する吸入ファン３２と、該吸入ファン３２とケース３１を連結する吸気ダクト３３を設け、さらに、ケース３１内を循環して高電圧バッテリを冷却したあとの暖気を排気する排気ダクト３４を設けて、排気ダクト３４の先端を車外に開口している。そして、補機用バッテリ６０は、このリヤホイルハウス５２後部のトリム５３と外板５４に囲まれるスペース５０に配置されている。
【００１３】そして、本発明に係る補機用バッテリ６０の保護構造１０は、該補機用バッテリ６０を搭載するバッテリブラケット１１と、車両のリヤホイルハウス５２後部に設け、後面に縦壁５６１を有する側面視ハット断面の緩衝ブラケット５６と、これらバッテリブラケット１１と緩衝ブラケット５６との間に配置された高電圧バッテリ冷却装置３０の吸気ダクト３３あるいは排気ダクト３４とから構成される。なお、本実施の形態では、排気ダクト３４を配設している。
【００１４】さらに詳しくは、図２、図３の拡大図に示すように、上記スペース５０において、補機用バッテリ６０を搭載するバッテリブラケット１１は、車両のフレーム５１上に三カ所でネジ止めするように、その天板１１１から３本の脚部１１２を下方に張り出し、３カ所の取付孔１１３でフレーム５１に取り付ける。
【００１５】バッテリブラケット１１の天板１１１は平面視で略平行四辺形を呈し、車両の前後方向に略平行な二辺と、該二辺のうち外側の辺が車両後側に後退して、内側の辺と前後の傾斜辺で結ばれて平行四辺形となっている。前方の傾斜辺の端部に近い二カ所の位置に、それぞれ脚部１１２、１１２が下方にＺ字状に張り出し、該脚部１１２の平面部がフレーム５１上に当接して、その平面部に設けた取付孔１１３、１１３によりボルトでフレーム５１に取り付けられている。
【００１６】同様に、後方の傾斜辺の車両内側の端部に近い一カ所の位置に、後方の脚部１１２が下方にＺ字状に張り出し、該脚部１１２の平面部がフレーム５１上に当接して、その平面部に設けた取付孔１１３によりボルトでフレーム５１に取り付けられている。したがって、このバッテリブラケット１１は、三カ所の脚部によりフレーム５１に取り付けられ、この三カ所の取付孔１１３を結ぶ三角形内に補機用バッテリ６０の重心Ｇが位置するようにバッテリブラケット１１の形状を設定する。
【００１７】バッテリブラケット１１の前部の二つの脚部１１２、１１２の間に、側面視Ｌ字形の縦壁１２が、その横部１２２によりバッテリブラケット１１の天板１１１に設けた凹部にスポット溶接により取り付けられ、その縦部１２１は補機用バッテリ６０の前面より若干離間して位置するように、且つ、補機用バッテリ６０の前面と平行になるように取り付けられている。
【００１８】また、バッテリブラケット１１の車両外側の辺には、縦方向に補機用バッテリ６０の高さと釣り合う高さの細長いステー１５が取り付けられ、一方、バッテリブラケット１１の車両内側の辺の天板１１１から下向きに曲がる垂直フランジに長孔が設けられ、この長孔に長尺ボルト１４の下端のＪ字状のフック部が引っ掛けられ、一端を前述のステー１５の上端にボルト締めし、他端を長尺ボルト１４の上端のネジ部を挿通して、補機用バッテリ６０の上面を橋渡しして締め付けるバッテリサポート１３により、補機用バッテリ６０が車両に取り付けられる。
【００１９】なお、補機用バッテリ６０は全密閉型の所謂シールドバッテリであるため、その上面は平坦面である。また、バッテリブラケット１１の天板１１１と補機用バッテリ６０の底面との間に合成樹脂製のバッテリトレイ６１を介在させて、多少のバッテリの液漏れに対して、金属製のバッテリブラケット１１やフレーム５１等が腐食しないようにしてある。
【００２０】次に、車両のリヤホイルハウス５２の後面の、前記バッテリブラケット１１に取り付けた縦壁１２と略同じ高さで対向する位置に、側面視でハット断面の緩衝ブラケット２０が、その上下の脚部２０２、２０３でリヤホイルハウス５２の後面にスポット溶接され、ハット断面の頂部は対向面２０１としてバッテリブラケット１１の縦壁１２と間隔を置いて対向している。
【００２１】そして、バッテリブラケット１１の縦壁１２と緩衝ブラケット２０の対向面２０１との間の略同一高さ位置には、前述した高電圧バッテリ冷却装置３０に連結された排気ダクト３４が、車両室内側から室外側に向かって配設されている。排気ダクト３４は、合成樹脂をブロー成形したもので、略矩形断面を呈し、その板厚は約１．５ｍｍから２．０ｍｍである。
【００２２】（作用）以上のように構成した本発明の補機用バッテリの保護構造の一の実施の形態の作用について説明する。車両の通常の走行状態では、補機用バッテリ６０は図２の側面図に示すようにバッテリブラケット１１上の所定の位置、即ち、補機用バッテリ６０の前面がバッテリブラケット１１に取り付けた縦壁１２から若干離れた位置に取り付けられているが、車両に軽い衝撃が掛かった場合に、補機用バッテリ６０は、図４に示すように、バッテリブラケット１１に取り付けたステー１５や長尺ボルト１４による補機用バッテリ６０上面へのバッテリサポート１３を介しての締め付けにも拘わらず、従来と同様にバッテリブラケット１１に対してバッテリトレイ６１とともに前方へ移動し、バッテリブラケット１１に取り付けた縦壁１２の縦部１２１に当接して止まる。
【００２３】しかし、車両に大きな衝撃が掛かった場合は、補機用バッテリ６０は、図５に示すように、バッテリブラケット１１に対してバッテリトレイ６１とともに前述よりさらに前方へ移動し、バッテリブラケット１１に取り付けた縦壁１２を押し倒して乗り上げ、高電圧バッテリ冷却装置３０の排気ダクト３４を押し潰して止まる。補機用バッテリ６０が縦壁１２を押し倒すこと、ならびに排気ダクト３４を押し潰すことにより、衝撃エネルギーが吸収されて補機用バッテリ６０は何ら障害を受けることはなく、したがって漏液もなく衝撃による被害を最小限に押さえることができる。
【００２４】このように、補機用バッテリ６０を車両のリヤホイルハウス５２の後方に配置する電気自動車あるいはハイブリッド車等の車両において、リヤホイルハウス５２の後方に取り付けた緩衝ブラケット２０とバッテリブラケット１１の前方に取り付けた縦壁１２との間隙に、高電圧バッテリ冷却装置３０に接続する排気ダクト３４を配設したので、車両に大きな衝撃が掛かって補機用バッテリ６０が前方へ移動しても、補機用バッテリ６０が排気ダクト３４を押し潰しながら移動するため、その衝撃エネルギを吸収して止まる。したがって、補機用バッテリ６０は何ら損傷することがなく、衝撃による被害を最小限に押さえることができ、その後の車両の修理・復旧も最小限で行うことが可能になり、修理費用の低減が可能となった。
【００２５】なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、緩衝ブラケットとバッテリブラケットに取り付けた縦壁との間隙に、高電圧バッテリ冷却装置に接続する排気ダクトを配置したが、これに限られず、吸気ダクトでも可能である。また、補機用バッテリは車両の左右いずれに配置したものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る補機用バッテリの保護構造は、電気自動車あるいはハイブリッド車などに搭載される高電圧バッテリの近傍に搭載される補機用バッテリの保護構造であって、補機用バッテリを載置するバッテリブラケットの前方に立設した縦壁と、該縦壁の前方に所定間隔をおいて車体要部に設けた、該縦壁と対向する面を有する緩衝ブラケットとの間にエネルギ吸収部材を介在させた補機用バッテリの保護構造において、前記バッテリブラケットの縦壁と緩衝ブラケットの対向面との間に、前記高電圧バッテリを冷却する冷却装置に連通する中空の通気ダクトを配設したので、車両に大きな衝撃が掛かって補機用バッテリが移動したときに、バッテリブラケットの縦壁と通気ダクトを変形・押しつぶしながら移動するため、衝撃エネルギを吸収して、補機用バッテリの損傷を最小限に押さえることができ、部品点数が少なく、組付性の制限が少なく、かつコストが安く、補機用バッテリの保護が可能となった。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１１０３２１
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１２月１４日（２０００．１２．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７００９
【弁理士】
【氏名又は名称】富澤 孝 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１８６１０１（Ｐ２００２−１８６１０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月２８日（２００２．６．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３８０３４７（Ｐ２０００−３８０３４７） |
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