特開 2024-44115 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024044115

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20240326BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B60K1/04 Z

B62D25/20 F

B62D25/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149463

(22)【出願日】2022-09-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】末若 大輔

(72)【発明者】

【氏名】池田 聡

(72)【発明者】

【氏名】藤川 涼太郎

【テーマコード（参考）】

3D203

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D203AA01

3D203BB06

3D203BB12

3D203CA25

3D203CA40

3D203CB09

3D203CB19

3D203DB05

3D203DB07

3D203DB09

3D235AA01

3D235BB07

3D235CC15

3D235DD35

3D235EE14

3D235EE16

3D235EE63

3D235EE64

3D235FF09

3D235FF12

3D235FF47

3D235HH07

3D235HH26

3D235HH42

3D235HH44

(57)【要約】

【課題】エネルギー吸収材による衝突エネルギーの吸収を向上する。
【解決手段】当該車両が、フロアパネルと、フロアパネルの側縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルと、フロアパネルの下方に位置する電池パックと、電池パックの側面に沿って車両前後方向に延びるとともに、サイドシルに下方から対向するエネルギー吸収材と、電池パックの下面を下方から覆うカバープレートと、を備えてもよい。エネルギー吸収材は、電池パックの側面に対向する内側部分と、内側部分に対して車両左右方向の外側に位置する外側部分とを有してもよい。内側部分の下面には、カバープレートの車両左右方向における端部が、複数の締結具によって固定されてもよい。外側部分の下面は、内側部分の下面に対して下方に突出しており、複数の締結具の下端よりも下方に位置してもよい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロアパネルと、
前記フロアパネルの側縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルと、
前記フロアパネルの下方に位置する電池パックと、
前記電池パックの側面に沿って前記車両前後方向に延びるとともに、前記サイドシルに下方から対向するエネルギー吸収材と、
前記電池パックの下面を下方から覆うカバープレートと、
を備え、
前記エネルギー吸収材は、前記電池パックの側面に対向する内側部分と、前記内側部分に対して車両左右方向の外側に位置する外側部分とを有し、
前記内側部分の下面には、前記カバープレートの前記車両左右方向における端部が、複数の締結具によって固定されており、
前記外側部分の下面は、前記内側部分の下面に対して下方に突出しており、前記複数の締結具の下端よりも下方に位置する、
車両。

【請求項2】

前記カバープレートの前記端部は、前記車両前後方向に沿って、複数の第１部分と複数の第２部分とを交互に有し、
前記複数の第１部分は、前記複数の締結具がそれぞれ配置された固定箇所を含み、
前記複数の第２部分は、前記第１部分に対して下方に突出している、請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記複数の第２部分の下端は、前記複数の締結具の下端よりも下方に位置する、請求項２に記載の車両。

【請求項4】

前記電池パックの側面には、前記エネルギー吸収材の上面に対向するブラケットが設けられており、
前記エネルギー吸収材の前記内側部分は、前記ブラケットと前記カバープレートとの間に位置しており、
前記複数の締結具は、前記ブラケットと前記カバープレートと前記エネルギー吸収材の前記内側部分との三者を、共締めしている、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両。

【請求項5】

前記ブラケットは、前記車両前後方向に沿って、複数の第３部分と複数の第４部分とを交互に有し、
前記複数の第３部分は、前記複数の締結具がそれぞれ配置された固定箇所を含み、
前記複数の第４部分は、前記第３部分に対して上方に突出している、請求項４に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両が記載されている。当該車両は、フロアパネルの下方に位置する電池パックと、電池パックの側面に沿って設けられたエネルギー吸収材とが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１１２９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両に側突が発生したときに、車両側方からの衝突エネルギーは、エネルギー吸収材によって吸収される。これにより、電池パックが保護される。本明細書は、エネルギー吸収材による衝突エネルギーの吸収を向上するための新規な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する技術は、車両に具現化される。第１の態様では、当該車両が、フロアパネルと、フロアパネルの側縁に沿って車両前後方向に延びるサイドシルと、フロアパネルの下方に位置する電池パックと、電池パックの側面に沿って車両前後方向に延びるとともに、サイドシルに下方から対向するエネルギー吸収材と、電池パックの下面を下方から覆うカバープレートと、を備えてもよい。エネルギー吸収材は、電池パックの側面に対向する内側部分と、内側部分に対して車両左右方向の外側に位置する外側部分とを有してもよい。内側部分の下面には、カバープレートの車両左右方向における端部が、複数の締結具によって固定されてもよい。外側部分の下面は、内側部分の下面に対して下方に突出しており、複数の締結具の下端よりも下方に位置してもよい。

【0006】

上記した車両では、エネルギー吸収材が内側部分と外側部分とを有する。エネルギー吸収材の内側部分は、電池パックの下方に位置するカバープレートが固定されている。これにより、エネルギー吸収材へ車両側方からの衝突荷重が負荷されたときに、エネルギー吸収材がカバープレートによって内側から支持される。そして、エネルギー吸収材の外側部分は、内側部分よりも下方に拡大されており、変形時における衝突エネルギーの吸収量が比較的に大きい。これらの構成により、エネルギー吸収材による衝突エネルギーの吸収を向上することができる。加えて、カバープレートをエネルギー吸収材に固定している複数の締結具が、エネルギー吸収材の外側部分の下面よりも上方に位置することで、それらの締結具に異物が接触することを抑制することができる。

【0007】

第２の態様では、上記の第１の態様において、カバープレートの端部は、車両前後方向に沿って、複数の第１部分と複数の第２部分とを交互に有してもよい。この場合、複数の第１部分は、複数の締結具がそれぞれ配置された固定箇所を含んでもよい。複数の第２部分は、第１部分に対して下方に突出してもよい。このような構成によると、カバープレートの端部における剛性が高められ、エネルギー吸収材がカバープレートによって内側から強く支持される。

【0008】

第３の態様では、上記の第２の態様において、複数の第２部分の下端は、複数の締結具の下端よりも下方に位置してもよい。このような構成によると、それらの締結具に異物が接触することを抑制することができる。

【0009】

第４の態様では、上記の第１から第３の態様いずれか一つにおいて、電池パックの側面には、エネルギー吸収材の上面に対向するブラケットが設けられていてもよい。この場合、エネルギー吸収材の内側部分は、ブラケットとカバープレートとの間に位置してもよい。複数の締結具は、ブラケットとカバープレートとエネルギー吸収材の内側部分との三者を、共締めしていてもよい。このような構成によると、エネルギー吸収材とカバープレートとブラケットとの三者を、比較的に少ない締結具によって強固に固定することができる。

【0010】

第５の態様では、上記の第４の態様において、ブラケットは、車両前後方向に沿って、複数の第３部分と複数の第４部分とを交互に有してもよい。この場合、複数の第３部分は、複数の締結具がそれぞれ配置された固定箇所を含んでもよい。複数の第４部分は、第３部分に対して上方に突出していてもよい。このような構成によると、ブラケットの剛性が高められ、エネルギー吸収材がブラケットによって内側から強く支持される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両１０の構成を示す図。

【図2】電池パック２４の後部の周辺構造を示す図。

【図3】図２のIII-III線の位置で切断した車両１０の断面図であって、車両１０の内部構成を示す図。

【図4】カバープレート２８の端部構造を示す図。

【図5】カバープレート２８及びブラケット２６の端部構造を示す図。なお、図５では、エネルギー吸収材３０の図示が省略されている。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照して、実施例の車両１０について説明する。図１に示すように、車両１０は、複数の車輪１４ｆ、１４ｒと、車体１２と、走行用モータ１６と、電力変換装置１８と、電池パック２４とを備える。車両１０は、電動車両である。車両１０は、走行用モータ１６によって、複数の車輪１４ｆ、１４ｒの少なくとも一つを駆動して走行する電動車両である。

【0013】

ここで、図面における方向ＦＲは、車両１０の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは車両１０の前後方向における後方を示す。また、方向ＬＨは車両１０の左右方向における左方を示し、方向ＲＨは車両１０の左右方向における右方を示す。また、方向ＵＰは車両１０の上下方向における上方を示し、方向ＤＷは車両１０の上下方向における下方を示す。

【0014】

走行用モータ１６は、電池パック２４から電力変換装置１８を介して供給された電力によって駆動される。電力変換装置１８は、電池パック２４からの直流電力を変換し、走行用モータ１６に交流電力を供給する。複数の車輪１４ｆ、１４ｒは、一対の前輪１４ｆと、一対の後輪１４ｒとを含む。本実施例では、モータ１６は、例えば後輪１４ｒを駆動する。車体１２は、例えばスチール材やアルミニウム合金といった金属を用いて形成される。車体１２は、車室１２ｃを有する。車室１２ｃは、車両１０の乗員が搭乗する空間である。

【0015】

図２、図３を参照して、車両１０の内部構成を説明する。図３に示すように、車体１２は、フロアパネル２０と、一対のサイドシル２２と、を備える。フロアパネル２０は、板状部材である。フロアパネル２０は、車室１２ｃのフロアを構成する。一対のサイドシル２２は、筒状部材であり、左サイドシル２２と、右サイドシル（不図示）とを含む。左サイドシル２２は、フロアパネル２０の左側縁２０ｅに沿って前後方向に延びている。図示していないが、右サイドシルは、フロアパネル２０の右側縁に沿って前後方向に延びている。以降、左サイドシル２２を単にサイドシル２２とも称する。電池パック２４は、フロアパネル２０の下方に位置する。電池パック２４は、複数の電池セル（不図示）と、ケース２５と、を有する。ケース２５は、箱状の部材であり、複数の電池セルを収容する。電池パック２４は、上面２４ａと、下面２４ｂと、上面２４ａと下面２４ｂとの間に位置する側面２４ｓと、を有する。特に限定されないが、電池パック２４は、側面２４ｓから側方に突出するフランジ部２４ｆを有する。

【0016】

図２、図３に示すように、車両１０は、左右のブラケット２６と、左右のエネルギー吸収（ＥＡ）材３０と、カバープレート２８と、を備える。カバープレート２８は、板状部材であり、電池パック２４の下面２４ｂを下方から覆う。カバープレート２８は、例えばアルミといった金属を用いて構成されている。但し、金属に限定されず、カバープレート２８は、樹脂を用いて構成されていてもよい。左右のＥＡ材３０は、電池パック２４の左右両側にそれぞれ配置される。各ＥＡ材３０は、対応するブラケット２６を介して電池パック２４に固定される。これら左右のＥＡ材３０の構成は、略等しいため、以下、左のＥＡ材３０（以降、単にＥＡ材３０と称する）について説明する。同様に、左右のブラケット２６の構成についても、左のブラケット２６（以降、単にブラケット２６と称する）について説明する。

【0017】

ＥＡ材３０は、車両１０の衝突時における衝突エネルギーを吸収する部材である。車両１０に対して側方から衝突があった場合には、ＥＡ材３０が変形して衝突エネルギーを吸収することで、電池パック２４の変形が抑制される。ＥＡ材３０は、例えばアルミニウムといった金属を用いて構成されている。ＥＡ材３０は、電池パック２４の側面２４ｓに沿って、前後方向に延びている。ＥＡ材３０の内部には、隔壁によって区分された複数の空洞が、前後方向に沿って延びている。ＥＡ材３０は、サイドシル２２に下方から対向する。ＥＡ材３０は、内側部分３１と外側部分３２とを有する。内側部分３１は、電池パック２４の側面２４ｓに対向する。内側部分３１の下面３１ｂには、カバープレート２８の端部２８ｅが複数の第１締結具３４によって固定されている。各第１締結具３４には、例えばボルトが用いられる。外側部分３２は、内側部分３１に対して左右方向の外側に位置する。外側部分３２の下面３２ｂは、内側部分３１の下面３１ｂに対して下方に突出する。外側部分３２の上面３２ａは、内側部分３１の上面３１ａと略同一平面上に位置する。外側部分３２の下面３２ｂは、複数の第１締結具３４の下端３４ｅよりも下方に位置する。また、外側部分３２は、サイドシル２２に対して、第２締結具３６によって固定されている。当該固定箇所には、外側部分３２の内部からサイドシル２２の下部まで延びるカラー３７が設けられている。第２締結具３６は、カラー３７を貫通して、サイドシル２２とＥＡ材３０とを締結する。カラー３７は、筒状部材であり、スペーサとして機能する。当該固定個所にカラー３７を設けることにより、ＥＡ材３０がサイドシル２２に歪みなく安定して固定される。外側部分３２の下面３２ｂは、当該固定箇所において第２締結具３６の下端３６ｅよりも下方に位置する。これにより、第２締結具３６に異物が接触することが抑制される。なお、複数の第１締結具３４は、本明細書が開示する技術における「複数の締結具」の一例である。

【0018】

ブラケット２６は、屈曲した板状部材であり、例えば金属を用いて構成されている。ブラケット２６は、電池パック２４の下側部分（いわゆるロワケース）に接合されている。ブラケット２６は、電池パック２４の側面２４ｓから左側方に突出している。ブラケット２６の突出部分２６ｅは、ＥＡ材３０の内側部分３１の上面３１ａに対向する。ＥＡ材３０の内側部分３１は、ブラケット２６とカバープレート２８との間に位置する。複数の第１締結具３４は、ブラケット２６とカバープレート２８とＥＡ材３０の内側部分３１との三者を、共締めしている。このような構成によると、ＥＡ材３０とカバープレート２８とブラケット２６との三者を、比較的に少ない締結具によって強固に固定することができる。

【0019】

次いで、図４、図５を参照して、カバープレート２８の端部構造及びブラケット２６の端部構造について説明する。図４、図５に示すように、カバープレート２８の端部２８ｅは、複数の第１部分２８ａと複数の第２部分２８ｂとを有する。複数の第１部分２８ａと複数の第２部分２８ｂとは、前後方向に沿って、一つずつ交互に配列されている。複数の第１部分２８ａは、複数の第１締結具３４がそれぞれ配置された固定箇所を含む。複数の第２部分２８ｂは、第１部分２８ａに対して下方に突出している。即ち、カバープレート２８の端部２８ｅは、前後方向に沿って上下に繰り返し変位する波板形状を有する。このような構成によると、カバープレート２８の端部２８ｅにおける剛性が高められ、ＥＡ材３０がカバープレート２８によって内側から強く支持される。特に限定されないが、カバープレート２８の端部２８ｅに形成された波板形状は、電池パック２４の下面２４ｂに対向する位置まで延びている。このように、カバープレート２８の端部２８ｅにおいて、波板形状が比較的広範囲に形成されていると、カバープレート２８の剛性をさらに高めることができる。また、カバープレート２８において、複数の第２部分２８ｂの下端２８ｆは、複数の第１締結具３４の下端３４ｅよりも下方に位置している。このような構成によると、それらの第１締結具３４に異物が接触することを抑制することができる。なお、カバープレート２８には、電池パック２４の下面２４ｂに固定される複数の固定箇所が設けられている。当該複数の固定箇所は、複数の第１締結具３４が配置された固定箇所よりも車両内側に配置される。カバープレート２８は、当該複数の固定箇所において、複数の締結具３８によって、電池パック２４に固定される。

【0020】

ブラケット２６は、複数の第３部分２６ａと複数の第４部分２６ｂとを有する。複数の第３部分２６ａと複数の第４部分２６ｂとは、前後方向に沿って、一つずつ交互に配列されている。各々の第４部分２６ｂは、隣接する第３部分２６ａに対して、上方に突出している。複数の第３部分２６ａは、複数の第１締結具３４がそれぞれ配置された固定箇所を含む。複数の第４部分２６ｂは、第３部分２６ａに対して上方に突出している。即ち、ブラケット２６の突出部分２６ｅは、前後方向に沿って上下に繰り返し変位する波板形状を有する。このような構成によると、ブラケット２６の剛性が高められ、ＥＡ材３０がブラケット２６によって内側から強く支持される。

【0021】

なお、本実施例では、カバープレート２８は波板形状を有しているが、カバープレート２８の端部２８ｅに形成された形状は、波板形状に限定されない。例えば、カバープレート２８の端部２８ｅは、複数の第１部分２８ａ及び複数の第２部分２８ｂを有しない、平板形状であってもよい。ブラケット２６の突出部分２６ｅについても、波板形状に限定されない。例えば、ブラケット２６の突出部分２６ｅは、複数の第３部分２６ａ及び複数の第４部分２６ｂを有しない、平板形状であってもよい。

【0022】

上述したように、車両１０に側突が発生したときに、車両側方からの衝突エネルギーは、ＥＡ材３０によって吸収される。これにより、電池パック２４が保護される。本実施例における車両１０は、下記するように、ＥＡ材３０による衝突エネルギーの吸収が向上し得る工夫がされている。

【0023】

本実施例における車両１０では、ＥＡ材３０が内側部分３１と外側部分３２とを有する。ＥＡ材３０の内側部分３１は、電池パック２４の下方に位置するカバープレート２８が固定されている。これにより、ＥＡ材３０へ車両側方からの衝突荷重が負荷されたときに、ＥＡ材３０がカバープレート２８によって内側から支持される。そして、ＥＡ材３０の外側部分３２は、内側部分３１よりも下方に拡大されており、変形時における衝突エネルギーの吸収量が比較的に大きい。これらの構成により、ＥＡ材３０による衝突エネルギーの吸収を向上することができる。加えて、カバープレート２８をＥＡ材３０に固定している複数の第１締結具３４が、ＥＡ材３０の外側部分３２の下面３２ｂよりも上方に位置することで、それらの第１締結具３４に異物が接触することを抑制することができる。

【0024】

前述したように、本実施例のＥＡ材３０には、複数の空洞が設けられている。複数の空洞の一部は、ＥＡ材３０の外側部分３２に位置しており、複数の空洞の一部は、ＥＡ材３０の内側部分３１に位置している。ＥＡ材３０の外側部分３２には、上段に位置するいくつかの空洞と、下段に位置するいくつかの空洞とが含まれる。これに対して、ＥＡ材３０の内側部分３１には、上段に位置する一又は複数の空洞のみが含まれる。これにより、ＥＡ材３０の外側部分３２の下面３２ｂは、ＥＡ材３０の内側部分３１の下面３１ｂに対して、下方に突出している。

【0025】

本実施例では、電池パック２４にブラケット２６が設けられており、ブラケット２６と、カバープレート２８とＥＡ材３０との三者が共締めされている。但し、実施例の構成に限定されず、ＥＡ材３０とブラケット２６とが、カバープレート２８とＥＡ材３０を固定する複数の第１締結具３４とは異なる複数の締結具によって固定されていてもよい。また、ブラケット２６は必ずしも必要とされない。電池パック２４に設けられた他の締結部分とカバープレート２８とＥＡ材３０とが共締めされていてもよい。他の締結部分は、例えば電池パック２４のフランジ部２４ｆであってもよい。

【0026】

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0027】

１０：車両、２０：フロアパネル、２２：サイドシル、２４：電池パック、２４ｓ：側面、２６：ブラケット、２６ａ：第３部分、２６ｂ：第４部分、２８：カバープレート、２８ａ：第１部分、２８ｂ：第２部分、２８ｅ：端部、２８ｆ：下端、３０：エネルギー吸収（ＥＡ）材、３１：内側部分、３１ａ：上面、３１ｂ：下面、３２：下側部分、３２ａ：上面、３２ｂ：下面、３４：第１締結具、３４ｅ：下端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】