WO2005051697A1 - 車両用バッテリパックの搭載構造 - Google Patents

Abstract

車両用バッテリパックの損傷を防ぎ、安全性の向上した車両用バッテリパックの搭載構造を提供するために、車両用バッテリパックの搭載構造（１）は、フロアパネル（１０）を有するボデー（２）と、フロアパネル（１０）上に配置されたフロントシート（２０）と、フロントシート（２０）下に配置された車両用バッテリパック（３０）と、車両用バッテリパック（３０）に対して車両後方側に設けられ、車両用バッテリパック（３０）を保護する保護部材（３８）とを備える。保護部材（３８）はボデー（２）に締結されていてもよい。

Description

明細書 車両用バッテリパックの搭載構造 技術分野

この発明は、 車両用バッテリパックの搭載構造に関し、 より特定的には、 電気 自動車などの発電機を駆動源として用いる車両用バッテリパックの搭载構造に関 するものである。 背景技術

近年、 電動機を駆動源とした電気自動車や、 電動機とガソリンエンジンなど複 数種類の駆動源を有する、 いわゆるハイブリッドカーが実用化されてきている。 このような電気自動車などには、 発電機などにエネルギである電気を供給する ための電池が搭載されている。 この電池としては、 繰返し充放電が可能なニツカ ド電池 （N i—C d電池） やニッケル水素電池などの二次電池が用いられる。 車両へのバッテリの搭載構造は、 たとえば特開 2 0 0 0— 2 3 3 6 4 8号公報 に開示されている。 発明の開示 '

しかしながら、 従来の搭載構造では、 後部座席の乗員の足置き場位置にバッテ リが位置するため、 蹴飛ばしなどでバッテリ ノ ック本体や周辺に配置された冷却 用配管の損傷の可能性があつた。

そこで、 この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、 車両用バッテリパックの損傷を防止し、 安全性の高い車両用バッテリパックの搭 載構造を提供することを目的とする。

この発明に従った車両用バッテリパックの搭载構造は、 フ口ァパネルを有する ボデ一と、 フロアパネル上に配置されたシートと、 シート下に配置された車両用 ノ ッテリパックと、 車両用バッテリパックに対して車両後方側に設けられ、 車両 用バッテリパックを保護する保護部材とを備える。 このように構成された車両用バッテリパックの搭載構造では、 車両用バッテリ パックに対して車両後方側に保護部材が設けられるため、 後方からの衝撃に対し て車両用バッテリパックを保護することができる。 たとえば、 後部座席の乗員に よる蹴飛ばしから車両用バッテリパックを保護することができる。 また、 最後列 のシート下に車両用バッテリパックが配置された場合には、 トランクルームに乗 せた荷物等が最後尾のシート下にある車両用バッテリパックに衝突することを防 止できる。

さらに、 保護部材の形状を工夫することによって、 後部座席乗員の足置場を形 成する部材として保護部材を活用できる。

より好ましくは、 保護部材はボデ一に締結されている。 この場合、 ボデ一に保 護部材を締結することで車両用バッテリパック自身の補強の必要がなくなる。 し たがって軽量化が可能となる。

より好ましくは、 シートはフロントシートである。

この発明に従った車両用バッテリパックの搭載構造は、 フ口ァパネルを有する ボデーと、 フロァパネル上に配置された第 1シートと、 第 1シートの車両後方側 に配置された第 2シートと、 第 1シート下に配置された車両用バッテリパックと を備える。 車両用バッテリパックは電池本体部と機器部とを含み、 機器部が電池 本体部よりも車両後方側に配置される。

このように構成された車両用バッテリパックでは、 機器部が車両後方側に配置 されるため、 第 2シートの乗員の足置き場を確保できる。 さらに、 蹴飛ばしによ る破損を回避できる。

好ましくは、 第 1シート底面から機器部頂部までの距離は、 第 1シート底面か ら電池本体部頂部までの距離よりも大きい。 この場合、 第 1シート底面から機器 部頂部までの距離が大きくなるため、 第 1シート底面と機器部との間に足を入れ やすくなる。 また、 機器部がけられることを抑制できる。 さらに、 つま先から車 両用バッテリパックまでの距離が大きくなり、 破損を防止することができる。 好ましくは、 機器部が搭載されるフロアパネルの部位は、 電池本体部が搭載さ れるフ口ァパネルの部位よりも低い。

好ましくは、 バッテリパックが搭載されるフロアパネルの部位は、 該部位の周 囲のフロアパネルに比べて低い。

好ましくは、 機器部の頂部は、 機器部よりも車両後方側のフロァパネルとほぼ 同一の高さを有する。

好ましくは、 第 1シートはフロントシートである。 図面の簡単な説明

図 1は、 この発明の実施の形態 1に従つた車両用バッテリパックの搭載構造の 平面図である。

図 2は、 図 1中の I I一 I I線に沿った断面図である。

図 3は、 図 1中の I I I— I I I線に沿った断面図である。

図 4は、 図 1で示す車両用バッテリパックの搭载構造の斜視図である。

図 5は、'足置きとして機能する保護部材を説明するための車両用パッテリパッ クの搭載構造の断面図である。

図 6は、 この発明の実施の形態 2に従った車両用バッテリパックの搭載構造の 斜視図である。

図 7は、 図 6中の矢印 V I Iで示す方向から見た車両用バッテリパックの搭載 構造の平面図である。

図 8は、 この発明の実施の形態 3に従った車両用バッテリパックの搭载構造の 平面図である。

図 9は、 図 8中の I X— I X線に沿って見た断面図である。

図 1 0は、 図 1から図 9に示した車両用バッテリパックの搭載構造を含む電池 システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。

図 1 1は、 この発明の実施の形態 4に従った車両用バッテリパックの搭載構造 の断面図である。

図 1 2は、 変形例に従った車両用バッテリパックの搭載構造の断面図である。 図 1 3は、 変形例に従った車両用バッテリパックの搭載構造の断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 なお、 以下の 実施の形態においては同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、 その説明については繰返さない。

(実施の形態 1 )

図 1は、 この発明の実施の形態 1に従った車両用バッテリパックの搭載構造の 平面図である。 図 1を参照して、 この発明の実施の形態 1に従った車両用バッテ リパックの搭載構造 1は、 自動車の車体を構成し、 フロアパネル 1 0を有するポ デー 2と、 フロアパネル 1 0上に配置されたシートとしてのフロントシ一ト 2 0 と、 フロントシート 2 0下に配置された車両用バッテリパック 3 0と、 車両用バ ッテリパック 3 0に対して車両後方側に設けられ、 車両用バッテリパック 3 0を 保護する保護部材 3 8とを備える。

室内 1 5においては、 ボデー 2のフロアパネル 1 0上に車両前部 1 O cから車 両後部 1 0 dへ延びるようにトンネル 1 1が配置される。 車両前部 1 0 cが車両 の前側に位置し、 車両後部 1 0 dが車両の後ろ側に位置する。 トンネル 1 1は、 フロアパネル 1 0の表面から盛り上がるように設けられ、 フロアパネル 1 0の強 度を増す役割を果たす。 さらに、 トンネル 1 1は、 トンネル 1 1により構成され る凹部内に排気系部品や各種ケーブルなどを収納する空間という役割も果たす。 トンネル 1 1はリブ状に設けられる。

トンネル 1 1の延びる方向とほぼ直交するように、 フロアパネル 1 0上にはフ ロントクロスメンバ 1 2が配置される。 フロントクロスメンバ 1 2は、 車両左側 部から右側部へ延びるように形成される。 トンネル 1 1と平行に延びるように、 フロアパネル 1 0の側部にロッカー 1 0 aおよび 1 0 bが配置される。 ロッカー 1 0 aおよび 1 0 b上にセンターピラー 1 3が設けられる。

フロアパネノレ 1 0上であって、 トンネグレ 1 1、 フロントクロスメンバ 1 2およ びロッカー 1 0 aで囲まれる領域に車両用バッテリパック 3 0が配置される。 車 両用バッテリパック 3 0は、 バッテリモジュール、 バッテリモジュールを冷却す るファンおよびバッテリモジュールを制御する E C Uとを備える。

車両用バッテリパック 3 0はほぼ直方体形状であり、 その中に複数のバッテリ モジュール （図示せず） が収納される。 なお、 このバッテリモジュールは鉛蓄電 池、 二ッケルカドミゥム電池、 二ッケル一水素電池またはリチウム電池などのさ まざまな電池で構成することができる。 バッテリモジュールは複数の電池セルを 含む。 バッテリモジュールの代わりにパッテリ単セルを用いてもよい。 バッテリ 単セルは 1つの電池セルを含む。

バッテリモジュールには、 電気接続箱を介在させてワイヤハーネス 3 6が接続 されている。 ワイヤハーネス 3 6は車両用バッテリパック 3 0に蓄えられた電力 を取出し、 かつ車両用バッテリパック 3 0へ電力を供給する役割をする。 ワイヤ ハーネス 3 6は車両用バッテリパック 3 0よりも車両の後ろ側 （車両後部 1 0 d 側） に設けられる。 なお、 このワイヤハーネス 3 6の位置はこれに限られるもの ではなく、 車両用バッテリパック 3 0に対して車両の前側 （車両前部 1 0 c側） に設けられてもよい。 また、 ロッカー 1 0 aまたはトンネル 1 1に面する、 車両 用バッテリパック 3 0の側部からワイヤハーネス 3 6が取出されていてもよい。 保護部材 3 8 fま車両用バッテリパック 3 0に取付けられている。 保護部材 3 8 はパイプ状であるが、 必ずしもパイプ状に限定される必要はなく、 中実部材であ つてもよい。 図 1では、 保護部材 3 8はフロントシート 2 0下に設けられている 力 必ずしもフロントシート 2 0の下に設けられる必要はなく、 フロントシート 2 0からはみ出し、 フロントシート 2 0とリアシート 2 3との間に保護部材 3 8 が設けられてもよい。 フロアパネル 1 0上には 1対のフロントシ一ト 2 0および 2 2ならびにベンチシート状のリアシート 2 3が設けられる。

図 2は、 図 1中の I I— I I線に沿った断面図である。 図 2を参照して、 フロ ァパネル 1 0は、 車両中央部に設けられたトンネル 1 1を有する。 トンネル 1 1 は、 フロアパネル 1 0から突出するように盛り上がつている。 このトンネル 1 1 横に車両用バッテリパック 3 0が配置される。 フロアパネル 1 0上であって、 か つ車両用バッテリパック 3 0を取囲むように保護部材 3 8が設けられる。 図 2に おいて保護部材 3 8は断面がほぼ円形状のパイプ部材により構成されるが、 断面 形状はパイプ状に限定されるものではない。 また、 パイプ状であっても円形に限 定されるものではなく楕円形、 角柱形であってもよい。

図 3は、 図 1中の I I I— I I I線に沿った断面図である。 図 3を参照して、 フロアパネル 1 0上の車両用バッテリパック 3 0、 ワイヤハーネス 3 6および保 護部材 3 8を覆うようにカバー 3 9を設けてもよい。 このカバー 3 9は、 保護部 材 3 8およびワイヤハーネス 3 6の露出を防止する。 なお、 この力パー 3 9は外 観を整えるためのものであればよい。 さらにこのカバー 3 9に強度を持たせるこ とで、 車両用バッテリパック 3 0の保護を一層確実に行なうことができる。

図 4は、 図 1で示す車両用バッテリパック搭载構造の斜視図である。 図 4を参 照して、 トンネル 1 1とロッカー 1 0 aとの間に囲まれた溝形状のフロアパネル 1 0上に車両用バッテリパック 3 0が配置される。 車両用バッテリパック 3 0の 後方、 すなわち車両の後ろ側に保護部材 3 8が設けられる。 保護部材 3 8はロッ カー 1 0 aおよびトンネル 1 1に接触していてもよく、 接触していなくてもよレ、。 図 5は、 足置きとして機能する保護部材を説明するための車両用バッテリパッ クの搭載構造の断面図である。 図 5を参照して、 後部座席に乗車した人の足 1 0 0を保護部材 3 8およびカバー 3 9上に載せることで、 後席乗員用の足置きステ ップとして保護部材 3 8を活用することができる。

このように構成された、 この発明の実施の形態 1に従った車両用バッテリパッ クの搭載構造では、 保護部材 3 8を設けることで、 車両用バッテリパック 3 0お ょぴワイヤハーネス 3 6の保護を図ることができる。

また、 図 5で示すように、 保護部材 3 8を、 後席乗員用の足置きステップとし て利用することができる。

(実施の形態 2 )

図 6は、 この発明の実施の形態 2に従った車両用バッテリパックの搭載構造の 斜視図である。 図 7は、 図 6中の矢印 V I Iで示す方向から見た車両用バッテリ パックの搭載構造の平面図である。 図 6および図 7を参照して、 この発明の実施 の形態 2に従った車両用バッテリパックの搭載構造 1では、 保護部材 3 8がボデ 一 2に直接締結されている点で、 実施の形態 1に従った車両用バッテリパックの 搭载構造と異なる。 すなわち、 実施の形態 2では、 ボデー 2のトンネル 1 1と口 ッカー 1 0 aとにパイプ状のプロテクタである保護部材 3 8を取付ける。 この取 付け方法としては溶接、 リベット接合またはボルト留めなどの

従来用いられているさまざまな接合方法を用いることができる。 なお、 実施の形 態 1および 2で、 ワイヤハーネス 3 6は設けられていなくてもよい。 この実施の 形態 2では、 ワイヤハーネスが設けられない例を示す。 この実施の形態 2でも、 保護部材 3 8は車両用バッテリパック 3 0に対して車両の後ろ側に設けられ、 か つ車両用バッテリパック 3 0を保護する。

このように構成された、 この発明の実施の形態 2に従った車両用パッテリパッ クの搭载構造では、 まず実施の形態 1に従った車両用バッテリパックの搭载構造 1と同様の効果がある。 さらに、 保護部材 3 8は車両用バッテリパック 3 0に接 合されないため、 車両用バッテリパック 3 0の強度を低下させることができる。 その結果、 車両用バッテリパック 3 0の軽量化を図ることができる。

(実施の形態 3 )

図 8.は、 この発明の実施の形態 3に従った車両用バッテリパックの搭載構造の 平面図である。 図 9は、 図 8中の I X— I X線に沿った断面図である。 図 8およ び図 9を参照して、 この発明の実施の形態 3に従った車両用バッテリパックの搭 载構造では、 シートレール 2 1に保護部材 3 8が取付けられている点で、 実施の 形態 1および 2に従つた車両用バッテリパックの搭載構造と異なる。 シートレー ノレ 2 1はフロアパネル 1 0に取付けられているため、 保護部材 3 8はフロアパネ ル 1 0にシートレール 2 1を介して取付けられている構造となる。 保護部材 3 8 は、 図 8および図 9では直線状であるが、 これに限られるものではなく、 蛇行し た形状であってもよレ、。 また、 ジグザグ状、 クランク状であってもよい。 さらに、 保護部材 3 8の太さは一様である必要はなく、 太い部分と細い部分とが存在して いてもよレヽ。

このように構成された、 この発明の実施の形態 3に従った車両用バッテリパッ クの搭載構造でも、 実施の形態 1および 2に従った車両用バッテリパックの搭載 構造と同様の効果がある。

本発明による車両用バッテリパックの搭載構造を適用した自動車は図 1 0で示 すように構成される。 図 1 0は、 図 1から図 9に示した車両用バッテリパックの 搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。 図 1 0を参照して、 本発明による車両用バッテリパックの搭載構造を適用した自動 車 7 1は、 制御部 7 2と、 本発明による車両用バッテリパックの搭載構造を含む 電池部 7 3と、 駆動部 7 4とを備える。 制御部 7 2は電池部 7 3および駆動部 7 4を制御する。 駆動部 7 4は電池部 7 3から供給される電流によって駆動するモ ータなどの電動機を備える。 なお、 駆動部 7 4は電動機以外にガソリンエンジン やディーゼルエンジンなどの内燃機関を備えていてもよい。

すなわち、 自動車 7 1としては電池部 7 3から供給される電力によって駆動す るモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみでなく、 駆動源として ガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えた、 いわゆるハイブリッド カーも含まれる。 さらに、 電池部 7 3がセルモータにのみ電力を供給していても よい。

以上、 この発明の実施の形態について説明したがここで示した実施の形態はさ まざまに変形することが可能である。 まず、 上述の実施の形態 1から 3では、 フ ロントシート 2 0下に車両用バッテリパック 3 0を配置する例を示したが、 これ に限られるものではなく、 右側のフロントシート 2 2、 セカンドシートであるリ ァシート 2 3、 またはサードシートの下に車両用バッテリパックを配置してもよ い。 つまり、 どのシートの下に車両用パッテリパックを搭載してもよい。

さらに、 フロントシートがベンチシートであってもよい。 また、 実施の形態で は、 車両の左側に車両用バッテリパック 3 0を搭載したが、 車両の右側に車両用 バッテリパック 3 0を搭載してもよい。 さらに、 車両の左右に限られず、 運転席 側でも助手席側でもよいが、 着座の可能性がより少ない助手席側が好ましい。

(実施の形態 4 )

図 1 1は、 この発明の実施の形態 4に従った車両用バッテリパックの搭載構造 の断面図である。 図 1 1を参照して、 この発明の実施の形態 4に従った車両用バ ッテリパックの搭載構造 1では、 フ口ァパネル 1 0を有するボデー 2と、 フロア パネル 1 0上に配置された第 1シートとしてのフロントシート 2 0と、 フロント シート 2 0の車両後方側に配置された第 2シートとしてのリアシート 2 3と、 フ ロントシート 2 0下に搭載される車両用バッテリパック 3 0とを備える。 車両用 バッテリパック 3 0は電池本体部 3 0 1と機器部 3 0 2とを有し、 電池本体部 3 0 1が機器部 3 0 2よりも車両後方側に配置される。

フロントシート 2 0の底面 2 0 uから機器部 3 0 2の頂部 3 0 2 tまでの距離 A 1は、 フロントシート 2 0の底面 2 0 uから電池本体部 3 0 1の頂部 3 0 1 t までの距離 A 2よりも大きい。 車両用バッテリパック 3 0が搭載される凹部 1◦ uは四部 1 0 uの周囲のフロアパネル 1 0に比べて低い。

この実施の形態では、 車両用バッテリパック 3 0は電池モジュールにより構成 される電池本体部 3 0 1と、 補機部品により構成される機器部 3 0 2とを有する。 この実施の形態では、 車両用バッテリパック 3 0をフロントシート 2 0下に搭載 する際に、 後席乗員の足 5 0 0をスムーズに入れることができ、 足先の居住スぺ ースを確保することができる車両用バッテリパック 3 0の配置を示す。 この実施 の形態では、 電池本体部 3 0 1を前方に、 機器部 3 0 2を後ろ側に配置する。 な お、 電池本体部 3 0 1の頂部 3 0 1 tの高さは機器部 3 0 2の頂部 3 0 2 tより も低くなつている。 機器部 3 0 2は、 コンバータ、 インバータ、 コンデンサなど の電気機器により構成される。

電池本体部 3 0 1および機器部 3 0 2を保護するためのプロテクタなどを電池 本体部 3 0 1および機器部 3 0 2の上に設けてもよい。 また、 実施の形態 1で示 したような保護バーを設けてもよい。

さらに、 セカンドシートに本発明に従った車両用バッテリパックを搭載し、 サ 一ドシートの乗員の足先の居住スペースを確保してもよい。

図 1 2および図 1 3は、 変形例に従った車両用バッテリパックの搭載構造の断 面図である。 図 1 2を参照して、 機器部 3 0 2が搭載されるフロアパネル 1 0の 部位 7 1 1は、 電池本体部 3 0 1が搭載されるフ口ァパネル 1 0の部位 7 1 2よ りも低い。 すなわち、 凹部 1 0 u内に段差を設けて低い位置に機器部 3 0 2を搭 載してもよレ、。

図 1 3を参照して、 機器部 3 0 2の頂部 3 0 2 tは、 機器部 3 0 2よりも車両 後方側のフロァパネル 1 0とほぼ同一の高さを有するように機器部 3 0 2を構成 してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない と考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範 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

Claims

請求の範囲

1. フロアパネル （10) を有するボデー （2) と、

前記フロアパネル （10) 上に配置されたシート （20) と、

前記シート （20) 下に配置された車両用バッテリパック （30) と、 前記車両用バッテリパック （30) に対して車両後方側に設けられ、 車两用バ ッテリパック （30) を保護する保護部材 （38) とを備えた、 車両用バッテリ パックの搭載構造。

2. 前記保護部材 （38) は、 前記ボデー （2) に締結されている、 請求項 1に 記載の車両用バッテリパックの搭載構造。

3. 前記シートはフロントシートである、 請求項 1に記載の車両用バッテリパッ クの搭載構造。

4. フロアパネル （10) を有するポデー （2) と、

前記フロアパネル （10) 上に配置された第 1シート （20) と、

前記第 1シート （20) の車両後方側に配置された第 2シート （23) と、 前記第 1シート （20) 下に配置された車両用バッテリパック （30) とを備 、

前記車両用バッテリパック （30) は電池本体部 （30 1) と機器部 （30 2) とを含み、 前記機器部 （302) が前記電池本体部 （301) よりも車両後 方側に配置される、 車両用バッテリパックの搭載構造。

5. 前記第 1シート底面 （20 u) から前記機器部頂部 （302 t) までの距離 (A1) は、 前記第 1シート底面 （20 u) から前記電池本体部頂部 （30 1 t) までの距離 (A2) よりも大きい、 請求項 4に記載の車両用バッテリパック の搭載構造。

6. 前記機器部 （302) が搭載される前記フロアパネルの部位 （71 1) は、 前記電池本体部 （301) が搭載される前記フロアパネルの部位 （710) より も低い、 請求項 5に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。

7. 前記車両用バッテリパック （30) が搭載される前記フロアパネルの部位は、 該部位の周囲の前記フ口ァパネルに比べて低い、 請求項 5に記載の車両用バッテ リパックの搭載構造。

8. 前記機器部頂部 （302 t) は、 前記機器部よりも車両後方側のフロアパネ ノレ （10) とほぼ同一の高さを有する、 請求項 4に記載の車両用バッテリパック の搭載構造。

9. 前記第 1シートはフロントシートである、 請求項 4に記載の車両用バッテリ パックの搭載構造。