(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
内燃機関と電動モータとを動力源とする車両のフロアパネル下方であって駆動輪後方、前記駆動輪側に前記電動モータ用の電池モジュールを収納した電池パックと、該電池パックの車両前後方向後方に近接して前記内燃機関の燃料を貯溜する燃料タンクと、前記電池パックを車体に取付ける取付ブラケットと、前記取付ブラケットに取付けられ、前記電池パックの前記車体取付の位置決めを行う位置決めピンブラケットとを備え、
前記位置決めピンブラケットは、前記取付ブラケットから車幅方向外方へ張出す張出壁面を有し、
さらに、前記位置決めピンブラケットは、位置決めピンを該位置決めピンの軸線を上下方向に固定する頂面と、
前記頂面の車幅方向外側辺から垂下して前記取付ブラケットに固着される前記張出壁面とを有し、
前記張出壁面の前記燃料タンク側の端縁は、車両の平面視において少なくとも前記駆動輪のタイヤトレッド中心と、前記燃料タンクの車幅方向外側縁とを結んだ直線上位置まで車幅方向外方へ張出していることを特徴とする電池パックの位置決めピンブラケット。
前記位置決めピンブラケットは、前記燃料タンクに最も近い前記取付ブラケットに固着されていることを特徴とする請求項1に記載の電池パックの位置決めピンブラケット。
前記位置決めピンブラケットを車幅方向中心線に対し左右対称位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の電池パックの位置決めピンブラケット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、特許文献1によると、電池パックは車室内のシートとフロアパネルの間に配置したものである場合には、電池パック内の電池モジュール、及び配線装置のメンテナンスを行う場合、シートの取外し作業から始める必要があり、メンテナンス作業に必要以上の工数を要し、時間とメンテナンス経費が多くなる。
さらに、外部からの強い衝撃が加わった場合、電池パック、及び内部の電池モジュールが破損して乗員への被害が拡大する事が考えられる。
また、シート下方のフロアパネル凹所に、電池パックと燃料タンクとを配置した場合には、車輪からの飛び石対策としては良いが、シート下方の限られたスペースでは大型の電池パック、及び燃料タンクの搭載は困難であり、大型の電池パック、及び燃料タンクを搭載すると、フロア凹所内に納めることは困難であり、飛び石等の破損防止対策が必要となる。
【0006】
本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、床下に電池パックと燃料タンクとを配置して、乗員の安全性を高めると共に、燃料タンクの飛び石による破損防止対策を重量、及びコストの抑制を図りつつ達成する電池パックの位置決めピンブラケット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】
【0007】
上記目的を達成するため本発明
は、内燃機関と電動モータとを動力源とする車両のフロアパネル下方であって駆動輪後方、前記駆動輪側に前記電動モータ用の電池モジュールを収納した電池パックと、該電池パックの車両前後方向後方に近接して前記内燃機関の燃料を貯溜する燃料タンクと、前記電池パックを車体に取付ける取付ブラケットと、前記取付ブラケットに取付けられ、前記電池パックの前記車体取付の位置決めを行う位置決めピンブラケットとを備え、
前記位置決めピンブラケットは、前記取付ブラケットから車幅方向外方へ張出する張出壁面を有していることを特徴とする。
【0008】
さらに、本発明は、前記位置決めピンブラケットは、位置決めピンを該位置決めピンの軸線を上下方向に固定する頂面と、
前記頂面の車幅方向外側辺から垂下して前記取付ブラケットに固着される前記張出壁面とを有し、
前記張出壁面の前記燃料タンク側の端縁は、車両の平面視において少なくとも前記駆動輪のタイヤトレッド中心と、前記燃料タンクの車幅方向外側縁とを結んだ直線位置まで車幅方向外方へ張出していることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、車体側取付部(サイドフレーム)に、駆動輪側から電池パック、燃料タンクの順に装着され、燃料タンクの大部分の範囲は、駆動輪からの飛び石を電池パック、及び電池パックを車体に取付ける取付ブラケットによって保護されている。
さらに、位置決めピンブラケットの外壁面の燃料タンク側縁を、車両の平面視において少なくとも駆動輪のタイヤトレッド中心と燃料タンク車幅方向外側縁とを結んだ直線位置までとすることで、駆動輪の飛び石による燃料タンクの破損を防止することができる。
従って、電池パックの位置決めピンブラケットの形状を工夫するだけで、タイヤによる飛び石から燃料タンクを確実に保護することができるので、電気パック位置決めピンブラケットの材料費上昇を抑制でき、重量および、コスト上昇を抑制して簡単に燃料タンクの飛び石防止対策を行うことができる。
【0010】
また、本発明において好ましくは、前記位置決めピンブラケットは、前記燃料タンクに最も近い前記取付ブラケットに固着されているとよい。
【0011】
このような構成にすることにより、燃料タンクに最も近い取付ブラケットは、タイヤトレッド中心と燃料タンクの車幅方向外側縁とを結んだ直線に最も近い位置にあるので、位置決めピンブラケットに形成される張出壁面の形状を大きくせずに、飛び石防止対策が得られるので、重量軽減と材料費抑制によるコスト低減が可能となる。
【0012】
また、本発明において好ましくは、前記位置決めピンブラケットを車幅方向中心線に対し左右対称位置に設けられるとよい。
【0013】
このような構成にすることにより、位置決めピンブラケットに形成される張出壁面が車幅方向左右対称に設けられることにより、燃料タンクの車幅方向両端部は、車両の右折、又は左折時のどちらの場合においても、車輪からの飛び石による破損を防止できる。
また、位置決めピンブラケットを左右対称位置に設けることにより、電池パックの車両に対する車幅方向、及び車両前後方向の取付けが設定位置に確保し易くなり、車両の重量バランスが設定通りに確保でき、車両の走行安定性を容易に確保できる。
【発明の効果】
【0014】
このような位置決めピンブラケットの構成にすることにより、大容量の電池パック、及び大型の燃料タンクを搭載しても、燃料タンクの飛び石による破損防止対策が可能となる。
さらに、電池パックの位置決めピンブラケットに張出壁面を形成するので、重量、及びコストの抑制をも図ることができる電池パックの位置決めピンブラケットが提供される。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
また、前後左右、及び上下の方向性を示す場合には、運転席に着席した状態に基づいて記載する。
【0017】
図1は本発明の実施形態が用いられた内燃機関(図示省略)と電動モータとを動力源とするハイブリッド車(以後、ハイブリッド車を特定する場合を除いて、「車両」と略称する)100の外観側面図を示す。
車両100は、車体110の駆動輪である前輪111と、後輪112との間に、前輪111の後方に複数の電池モジュール11(
図7参照)が収納された電池パック1と、該電池パック1の車両前後方向後側に近接して搭載される内燃機関の燃料を貯溜する燃料タンク8とを装着している。
尚、電池モジュール11とは、電池セルを8個直列にまとめたものを1個の固体としたものを称している。
【0018】
図2に示すように、電池パック1は平面視が車両前後方向に長い略矩形状をなしている。電池パック1は、電動モータの駆動電源となる電池モジュール11と、該電池モジュール11が載置される電池パックトレー2(
図7参照)と、該電池パックトレー2内に雨水、及び塵埃等が浸入しないように防護するカバー装置9と、電池パックトレー2内の各電池を結線する結線回路装置(図示省略)とで構成されている。
図7において、電池パックトレー2は、中央部が凹状になっている底部の外周縁が上方に延在した壁面32を有したバッテリパン3と、該バッテリパン3の車幅方向両側面の壁面32に固着される補強フレーム5と、電池パック1を車体110の下面に配設されているサイドフレーム120に取付ける複数の取付ブラケット6とで構成されている。
そして、燃料タンク8に最も近い電池パック1の両側に取付けられた夫々の取付ブラケット6には
図3に外観斜視図を示すような、位置決めピンブラケット7が電池パック1の車幅方向中心線を中心にして左右対称に固着されている。
位置決めピンブラケット7は、燃料タンク8側の取付ブラケット6の先端部(車幅方向外側)に
図2、
図6(B)に示す状態で固着されている。詳細は後述する。
【0019】
図4は
図2のA−A断面を示し、電池パックトレー2は車体110側のサイドフレーム120に取付ブラケット6によって取付けられた断面構造を示す。
電池パックトレー2のバッテリパン3は該バッテリパン3の壁面32に補強フレーム5を配設して強度と剛性を維持している。
補強フレーム5は、バッテリパン3の壁面32の内周面に接合して配設されるインナフレーム52と、壁面32の外周面に、壁面32を挟んで且つ、インナフレーム52と対向した位置に配設されるアウタフレーム51とで構成され、壁面32、インナフレーム52、及びアウタフレーム51は一体的に固着されている。
【0020】
インナフレーム52は、上部が壁面32の上部に固着するAフランジ521と、Aフランジ521の下端から壁面32に対して離間する方向に屈曲したA屈曲壁522と、A屈曲壁522から壁面32との離間を維持しながら底面31まで延在するA縦壁523と、A縦壁523から底面31に沿ってバッテリパン3の中央側へ屈曲し、底面31に固着するBフランジ524とを備えている。
そして、第1閉断面S1を形成している。
【0021】
アウタフレーム51は、壁面32を挟んでAフランジ521と対向した位置に、壁面32に固着されるCフランジ511と、Cフランジ511の下端から壁面32に対して離間する方向に屈曲したB屈曲壁512と、B屈曲壁512から壁面32との離間を維持しながら底面31の外側面まで延在するB縦壁513と、B縦壁513下端から壁面32側に屈曲してBフランジ524と対向する位置まで延在させて、底面31の外側面に固着したDフランジ514とを備えている。
そして、第2閉断面S2を形成している。
従って、補強フレーム5は壁面32とインナフレーム52とで第1閉断面S1、壁面32とアウタフレーム51とで第2閉断面S2を形成している。
【0022】
取付ブラケット6は、基端がアウタフレーム51のB縦壁513に取付けられ、他端が車体110側に取付ける取付孔616を備えたアッパブラケット61と、
一方をアウタフレーム51のDフランジ514に固着させ、他方をアッパブラ
ケット61の突出方向中間部から基端側部分の下面に固着して、アッパブラケット61とで第3閉断面S3を形成するロアブラケット62とで構成されている。
【0023】
アッパブラケット61は車両前後方向の断面形状が下方を開口させ、開口端縁から前側、及び後側に向けて延在したHフランジ部611,611を有したハット型を成している。
そして、アッパブラケット61の基端側はアウタフレーム51のB縦壁513に沿って上方へ屈曲している。アッパブラケット61は該屈曲した部分のHフランジ部611,611に設けた取付孔を介してB縦壁513の第2閉断面S2側に固着さウェルドナット515に固定ボルト615にて固定される。
【0024】
ロアブラケット62の他方は、車両前後方向の断面形状が上方を開口させ開口端縁から前側、及び後側に向けてJフランジ部621,621を有したハット型を成している。
そして、Hフランジ部611,611とJフランジ部621,621とを固着することにより第3閉断面S3を形成している。
従って、取付ブラケット6をこのような構造にすることにより、電池パックトレー2に電池の重量が作用すると、アッパブラケット61にはY方向の曲げ力が作用する。するとロアブラケット62にはX方向の引張り力が作用する。
しかし、アウタフレーム51のアッパブラケット61の取付部近傍は第3閉断面S3が形成されているので、取付ブラケット6の上方への変形が抑制され、剛性、及び強度が確保される。
【0025】
取付ブラケット6の上面612はサイドフレーム120の底面部121に取付けられる。
サイドフレーム120は、電池パック1の車幅方向外側に車両前後方向へ延在して左右一対が配設されている。
サイドフレーム120の車幅方向断面形状は、上側が開口したハット型を成し、開口の両端縁から車幅方向に延在したKフランジ部123,123が形成されている。
Kフランジ部123,123はフロアパネル118の下面に固着され、サイドフレーム120とフロアパネル118とによって第4閉断面S4を形成している。
取付ブラケット6は、サイドフレーム120の底面部121の第4閉断面S4側に固着されたウェルドナット620に締結ボルト617にてサイドフレーム120に締結される。
フロアパネル118は、サイドフレーム120とフロアパネル118とで第4閉断面S4を形成することにより、フロアパネル118、及び車体110の強度、及び剛性を高めるようにしている。
このように、強度と剛性が大きい部分に電池パック1は確実に固定される。
【0026】
電池パック1の燃料タンクに最も近い位置に設けられている取付ブラケット6の車幅方向先端部分には本発明の、位置決めピンブラケット7が固着されている。
図3は、位置決めピンブラケット7の外観斜視図を示し、電池パック1の左右に装着される位置決めピンブラケット7の左側(LH)を示している。
位置決めピンブラケット7は、車幅方向の断面が下方を開口した略ハット型を成している。
位置決めピンブラケット7は、サイドフレーム120に設けられた位置決め孔122(
図5参照)に嵌入する位置決めピン71と、該位置決めピン71を位置決めピン71の軸線が上下方向に固定し、平面視が略台形状をしたハット型の頂面72と、頂面72の車幅方向外側端縁から下方へ延在した車幅方向外側の張出壁面である外壁面73と、頂面72の車幅方向内側端縁から下方へ延在した内壁面74と、外壁面73の下端縁から車幅方向外側に屈曲して取付ブラケット6のHフランジ部611に固着する外側フランジ75と、内壁面74の下端縁から車幅方向内側に屈曲して取付ブラケット6に固着する内側フランジ76とを備えている。
尚、右側(RH)装着用は
図3に対し対称形状となるので説明は省略する。
【0027】
図5は
図2のB−B断面詳細図、及び
図6(A)は
図5のZ矢視図、
図6(B)は
図6(A)のR矢視図を示し、夫々に基づいて電池パック1の位置決め構造について説明する。
電池パック1の車幅方向外側配設されたサイドフレーム120には、位置決めピン71に対向した位置に上下方向に開口した筒状の位置決め孔122を有した位置決め部材124が左右のサイドフレーム120に夫々配設されている。
位置決め孔122に位置決めピン71を嵌入することで、電池パック1の車幅方向、及び前後方向位置が規定される。
また、位置決め部材124の下端部(位置決めピン71が嵌入してくる側)には、下方の径が大きくなったテーパ状のガイド部125が形成されており、位置決めピン71の嵌入を容易化している。
図6(A)は
図5Z矢視を示し、取付ブラケット6の燃料タンク8側(車両後側)のHフランジ部611に位置決めピンブラケットが固着されている。
そして、位置決めピンブラケット7は
図6(B)に示すように、位置決めピンブラケット7の外壁面73の張出端縁73aが車幅方向外方へ張出した状態でHフランジ部611に固着されている。
【0028】
図7は
図1のA―A断面詳細図を示し、電池パック1がフロアパネル118の下面に装着された状態を示す。
フロアパネル118の車幅方向中央には、フロアパネル118の強度、剛性を高めるために、車両前後方向で且つ、車室内側に突出したA突出部118aが設けられている。
本実施形態では、車両100の走破性を向上させるため、電池パック1の下面の地上高を大きくする必要がある。
従って、電池パック1のカバー装置9のB突出部91をフロアパネル118のA突出部118aの内部空間に納まるようにして、その分電池パック1の底部の地上高さを大きくすることができる。
【0029】
電池パック1がフロアパネル118の下面に装着される際、電池パック1によってA突出部118aの内部空間が目視できない。
そのために、位置決めピンブラケット7は、電池パック1のカバー装置9の上方へのB突出部91が、A突出部118aの内部空間の設定位置に納まるようにするものである。
A突出部118aの内側には、車両100走行に必要な配管、電気配線等を保護するため、これらが多数配索されている。
【0030】
また、位置決めピン71の長さL1をカバー装置9のB突出部91の高さL2より長くしてある。
このようにすること、電池パック1をフロアパネル118の裏面に装着する際に、B突出部91がA突出部118aの内部に入り込む前に位置決めピン71が位置決め孔122に嵌入するので、電池パック1が設定位置に取付られる取付姿勢になるので、カバー装置9のB突出部91による配管、電気配線等の損傷を防止できる。
【0031】
ハイブリッド車100の場合、搭載内燃機関の燃料を貯溜する燃料タンク8を搭載している。
燃料タンク8は、燃料タンクの容量を可能な限り大きくしたい一方で、燃料タンクの底部の地上高を高くして走破性をよくするために、燃料タンクの車幅方向を広くして、一部が電池パックより、車幅方向に張出した形状になっている。
【0032】
図8は、車両平面視における駆動輪からの要飛び石保護範囲図を示す。
フロアパネル118の下方に配設された駆動輪である前輪111と後輪112の間に、駆動輪側から電池パック1、該電池パック1に近接して燃料タンク8が配設されている。
既述の通り、フロアパネル118の下面に固着されたサイドフレーム120の間に電池パック1が取付ブラケット6を介して取付けられている。
【0033】
図8において、前輪111を左折に操作した場合、前輪111によって引起こされる飛び石の軌跡は、前輪111のトレッド中心Pを中心にして基準直線LH0の位置から車幅方向内側へ移動する。
第1直線LH1の位置で燃料タンク8の車幅方向外側部に接する。
即ち、第1直線LH1の位置より車幅方向内側において、前輪111からの飛び石は燃料タンク8に衝突することになる。
ところが、第2直線LH2の位置、即ち、燃料タンク8に最も近い取付ブラケット6の先端部とサイドフレーム120の下面との接触部Q〔
図4、
図6(B)参照〕とトレッド中心Pとを結ぶ直線より車幅方向内側の範囲は、燃料タンク8に前輪111からの飛び石があたらないようになる。
【0034】
これは、
図5、及び
図6(A),(B)に示すように、電池パック1の両側にフロアパネル118から垂下した車両前後方向に連続するサイドフレーム120と、電池パック1の両側からサイドフレーム120に固定される取付ブラケット6が複数突出している。
そして、取付ブラケット6は車両前後方向に幅を有するとともに、第3閉断面部S3を形成する上下方向の高さを有している。
従って、前輪111からの飛び石は、燃料タンク8に対し第2直線LH2より車幅方向内側の範囲において、電池パック1、取付ブラケット6、及びサイドフレーム120によって遮蔽されることになる。
また、車両100の上下方向の飛び石に関しては、
図1に示すように、前輪111の接地部と電池パック1の後端の下縁とを結ぶ直線SLに対し、燃料タンク8の下面は上方に位置しているので、前輪111からの飛び石に対する問題は発生しない。
【0035】
従って、燃料タンク8に最も近い電池パック1の取付ブラケット6の先端部に位置決めピンブラケット7を取付る。
そして、位置決めピンブラケット7の車幅方向外側の張出壁面である外壁面73は、車両前後方向に延在する面の燃料タンク8側の張出端縁73aを少なくとも第1直線LH1の線上位置まで張出させた形状になっている。
これにより、第1直線LH1と第2直線LH2の範囲に飛来してくる飛び石は外壁面73によって遮蔽され、燃料タンク8の損傷は防止できる。
尚、上述では前輪111を左折操舵した場合を説明したが、前輪111を右折操舵した場合は左折操舵と状況は同じなので説明を省略する。
【0036】
このような構造にすることによって、駆動輪である前輪111からの飛び石が燃料タンク8に衝突するのを電池パック1で遮蔽し、電池パック1で補いきれない部分を、位置決めピンブラケット7を利用して設けられた張出壁面である外壁面73を外方へ張出す構造にすることで、床下に電池パックと燃料タンクとを配置して、乗員の安全性を高めると共に、燃料タンク8の飛び石による破損防止対策を重量、及びコストの抑制を図ることができる。
また、燃料タンクに最も近い取付ブラケットは、タイヤトレッド中心と燃料タンクの車幅方向外側縁とを結んだ直線に最も近い位置にあるので、位置決めピンブラケットに形成される張出壁面の形状を大きくせずに、飛び石防止対策が得られるので、重量軽減と材料費抑制によるコスト低減が可能となる。