JPH06270693A - 電気自動車のエネルギ吸収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリキャリアの車体からの離脱荷重を容
易に設定できるようにする。 【構成】 バッテリキャリア１２のロッカとの結合部Ｐ
１は、ブレイクアウェイカプセルを介した結合とされて
おり、バッテリキャリア１２のフロアアンダリインフォ
ースとの結合部Ｐ２は、ブレイクアウェイカプセルを介
さない結合とされている。また、結合部Ｐ２の離脱荷重
は結合部Ｐ１の離脱荷重に比べ、小さく設定してあり、
ブレイクアウェイカプセルのピンが破断した場合には、
バッテリキャリア１２に滑りが生じ、バッテリキャリア
１２が車体から切り離されて前方へ移動するようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリを収納するバ
ッテリキャリアが車体に装着される電気自動車のエネル
ギ吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】排出ガスや騒音のない無公害車としての
電気自動車は、動力源としてＡＣモータあるいはＤＣモ
ータとバッテリを用いるのが大勢であり、通常このバッ
テリは、バッテリキャリアに収納され、このバッテリキ
ャリアが車体の床下等に取付けられている。

【０００３】ところで、一般に自動車は、車体前方から
作用する衝撃力を減少させるため、フロントサイドメン
バー等の車体骨格部材が変形するようになっている。

【０００４】しかしながら、バッテリを搭載した電気自
動車では、一般の自動車よりも車体重量が増大するた
め、運動エネルギを吸収するには、その分フロントサイ
ドメンバー等の車体骨格部材の強度を上げる必要が生
じ、このことがさらに車体重量を増大させていた。この
ため、車体前方から衝撃力が作用した場合に、バッテリ
を収納したバッテリキャリアを車体から切り離し車体前
方へ相対移動させることで、フロントサイドメンバのエ
ネルギ吸収負担量を低減する電気自動車のエネルギ吸収
構造が提案されている（特願平４−２６７２６５号）。

【０００５】この電気自動車のバッテリキャリア支持構
造では、図７に示される如く、車幅方向へ一定の間隔を
置いてバッテリ７０が搭載されたバッテリキャリア７２
の車幅方向の両端部７２Ａを、車体のロッカ７４に車体
急減速時に切り離し可能に支持するとともに、フロア７
６を補強するフロアアンダリインフォース７８を、バッ
テリ７０の間に入り込む大きさとし、このフロアアンダ
リインフォース７８に、バッテリキャリア７２の車幅方
向の中間部に設けられた縦骨材８０を、車体急減速時に
切り離し可能に支持した構造となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
気自動車のエネルギ吸収構造では、ロッカ７４の強度に
比べフロアアンダリインフォース７８の強度が低く、こ
の強度の差によって、バッテリキャリア７２のロッカ７
４との結合部の離脱荷重と、バッテリキャリア７２のフ
ロアアンダリインフォース７８との結合部の離脱荷重
と、の間にばらつきが発生し易い。このため、それぞれ
の結合部の離脱荷重の設定が難しい。

【０００７】本発明は係る事実を考慮し、バッテリキャ
リアの車体からの離脱荷重を容易に設定できる電気自動
車のエネルギ吸収構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係る電気自動車のエネルギ吸収構造は、車体下部でバッ
テリキャリアを支持し車体急減速時にバッテリキャリア
が車両に対して前方へ相対移動する機構を備えた電気自
動車のエネルギ吸収構造であって、車幅方向両端下部に
車体前後方向に沿って配置された一対のロッカと、これ
らの一対のロッカの間に車体前後方向に沿って配置され
前記一対のロッカより低強度とされたフロアパン補強部
材と、前記バッテリキャリアと前記フロアパン補強部材
との結合部に比べ前記バッテリキャリアと前記一対のロ
ッカとの結合部に集中して配置されたバッテリキャリア
離脱荷重設定手段と、を有することを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の本発明に係る電気自動車のエネ
ルギ吸収構造では、バッテリキャリア離脱荷重設定手段
を、バッテリキャリアとフロアパン補強部材との結合部
に比べ、フロアパン補強部材より高強度の一対のロッカ
とバッテリキャリアとの結合部に集中して配置した。従
って、車両が急減速し、バッテリキャリアが車両に対し
て前方へ相対移動を開始する場合のバッテリキャリア離
脱荷重は、バッテリキャリアと一対のロッカとの結合部
に配置したバッテリキャリア離脱荷重設定手段によって
決めることができる。さらに、これらの結合部間の強度
のばらつきが極めて小さい。このため、結合部間の強度
のばらつきに影響されず、バッテリキャリアの車体から
の離脱荷重を容易に設定することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の電気自動車のエネルギ吸収構造の一
実施例を図１〜図５に従って説明する。

【００１１】なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢
印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示
す。

【００１２】図５に示される如く、電気自動車の車体１
０の下部には、バッテリキャリア１２が取付けられてお
り、このバッテリキャリア１２内には、複数のバッテリ
１１が収納されている。

【００１３】図３に示される如く、バッテリキャリア１
２は、車幅方向に沿って配設された矩形断面の複数の横
骨材４０を有しており、これらの横骨材４０の車幅方向
両端部は、バッテリキャリア１２の側壁部１２Ａの外側
部に溶着されたリインフォース４２に結合されている。
また、これらの横骨材４０の車幅方向中間部には、これ
らの横骨材４０に交差して掛け渡されたハット状断面の
縦骨材４４が配設されており、横骨材４０と縦骨材４４
とは図１に示される如く格子状に配設されている。

【００１４】図４に示される如く、バッテリキャリア１
２のフランジ１２Ｂには、車体前後方向に沿った矩形状
の長孔２６が複数個穿設されており、長孔２６の後部２
６Ａは幅広とされている。また、長孔２６の前部２６Ｂ
の左右両縁側には、前後方向に所定の間隔を開けてそれ
ぞれ一対の貫通孔２８が穿設されている。

【００１５】長孔２６の前部２６Ｂには、バッテリキャ
リア離脱荷重設定手段としてのブレイクアウェイカプセ
ル３０が取付けられている。このブレイクアウェイカプ
セル３０はブロック状とされており、車幅方向側の側面
に形成されたガイド溝３２が、長孔２６の前部２６Ｂの
縁部に係合されている。なお、図４に示される如く、ブ
レイクアウェイカプセル３０は、長孔２６の後部２６Ａ
から挿入し、前方（図４の矢印Ａ方向）へスライドする
ことで長孔２６の前部２６Ｂに係合されている。また、
ブレイクアウェイカプセル３０の四隅には、貫通孔３４
が穿設されており、ブレイクアウェイカプセル３０の中
央部には、貫通孔３５が穿設されている。

【００１６】ブレイクアウェイカプセル３０の貫通孔３
４と、フランジ１２Ｂの貫通孔２８には、それぞれ樹脂
インジェクションのピン３８が挿入されている。なお、
これらのピン３８は所定の剪断応力で破断するようにな
っており、ピン３８が破断した場合には、ブレイクアウ
ェイカプセル３０に対してバッテリキャリア１２が車体
前後方向へ移動可能となっている。

【００１７】図２に示される如く、ブレイクアウェイカ
プセル３０の貫通孔３５には、車体下方からボルト３７
が挿入され、ロッカ３９のインナプレート３９Ａに溶着
されたウエルドナット４１に締着されている。これによ
って、バッテリキャリア１２は、ブレイクアウェイカプ
セル３０を介してロッカ３９に支持されている。

【００１８】なお、図３に示される如く、リインフォー
ス４２の下面には作業孔４６が形成されており、この作
業孔４６を通してボルト３７が取付け可能となってい
る。

【００１９】また、横骨材４０と縦骨材４４とが交差す
る位置の縦骨材４４の上面には、車体前後方向に長状と
された長孔４８が穿設されている。この長孔４８には、
横骨材４０の上下面に設けられた作業孔５０、５２か
ら、ボルト５４が挿通されており、これらのボルト５４
は、図２に示される如く、ロッカ３９より低強度とされ
たフロアパン補強部材としてのフロアアンダリインフォ
ース５６の下面に溶着されたウェルドナット５８に締着
されている。

【００２０】従って、本実施例の電気自動車のエネルギ
吸収構造では、図１に示される如く、バッテリキャリア
１２のロッカ３９（図２参照）との結合部Ｐ１が、ブレ
イクアウェイカプセルを介した結合とされており、バッ
テリキャリア１２のフロアアンダリインフォース５６
（図２参照）との結合部Ｐ２がブレイクアウェイカプセ
ル３０を介さない結合とされている。

【００２１】なお、ボルト５４とウェルドナット５８の
締付力は、ブレイクアウェイカプセル３０のピン３８の
剪断応力に比べ、小さく設定してあり、車体急減速時に
ピン３８が破断した場合には、バッテリキャリア１２に
滑りが生じ、バッテリキャリア１２が車体１０から切り
離されて前方へ移動するようになっている。

【００２２】また、図２に示される如く、フロアアンダ
リインフォース５６のフロア６０の下面からの高さＨ
と、フロアアンダリインフォース５６のフロア６０への
取付幅Ｗは、フロアアンダリインフォース５６の下面と
縦骨材４４の上面が当接した時、バッテリ１１の車幅方
向の両端がバッテリキャリア１２の側壁部１２Ａ及びフ
ロアアンダリインフォース５６で、さらに、上面がフロ
ア６０で拘束される寸法に設定されている。

【００２３】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例に係る電気自動車のエネルギ吸収構造では、バッテリ
キャリア１２とフロアアンダリインフォース５６との結
合部（図１のＰ２）に比べ、フロアアンダリインフォー
ス５６より高強度の一対のロッカ３９とバッテリキャリ
ア１２との結合部（図１のＰ１）に、ブレイクアウェイ
カプセル３０を集中して配置した。

【００２４】従って、車両が急減速し、バッテリキャリ
ア１２が車両に対して前方へ相対移動を開始する場合の
バッテリキャリア離脱荷重は、バッテリキャリア１２と
一対のロッカ３９との結合部（図１のＰ１）に配置した
ブレイクアウェイカプセル３０によって決めることがで
きる。さらに、これらの結合部（図１のＰ１）間の強度
のばらつきが極めて小さい。このため、結合部間の強度
のばらつきに影響されず、各ブレイクアウェイカプセル
３０のピン３８を所定の剪断応力で確実に破断させるこ
とができる。即ち、バッテリキャリア１２の車体１０か
らの離脱荷重を容易に設定することができる。

【００２５】よって、電気自動車が急減速した場合に
は、慣性力によって前方へ移動しようとするバッテリキ
ャリア１２の運動エネルギーが、ブレイクアウェイカプ
セル３０のピン３８の剪断応力より大きくなるとピン３
８が破断する。この時、ボルト５４とウェルドナット５
８の締付力は、ブレイクアウェイカプセル３０のピン３
８の剪断応力に比べ、小さく設定してあるため、バッテ
リキャリア１２に滑りが生じ、バッテリキャリア１２が
車体１０から切り離されて前方へ移動する。

【００２６】また、本実施例では、バッテリキャリア１
２とフロアアンダリインフォース５６との結合部（図１
のＰ２）及びロッカ３９とバッテリキャリア１２との結
合部（図１のＰ１）との全てに、ブレイクアウェイカプ
セル３０を配置した場合に比べ、ブレイクアウェイカプ
セル３０の使用個数を低減できコスト上昇を最小限に押
さえることができる。

【００２７】なお、本実施例では、バッテリキャリア離
脱荷重設定手段としてブレイクアウェイカプセル３０を
使用したが、ブレイクアウェイカプセル３０に代えて他
のバッテリキャリア離脱荷重設定手段を使用しても良
く、例えば、ボルトとナットとの締着でも良い。

【００２８】また、本実施例では、ロッカ３９とバッテ
リキャリア１２との結合部（図１のＰ１）のみに、ブレ
イクアウェイカプセル３０を配置したが、これに代え
て、バッテリキャリア１２のフランジ１２Ｄがフロアア
ンダクロスメンバに結合され、このフロアアンダクロス
メンバが、フロントサイドメンバからの継がりにおいて
充分に補強されている場合には、図６（Ａ）〜図６
（Ｃ）に示される如く、バッテリキャリア１２のフラン
ジ１２Ｄとフロアアンダクロスメンバとの結合部Ｐ３
に、結合部Ｐ１のブレイクアウェイカプセル３０を移し
ても良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る電気自動車のエネルギ吸収
構造は、車体下部でバッテリキャリアを支持し車体急減
速時にバッテリキャリアが車両に対して前方へ相対移動
する機構を備えた電気自動車のエネルギ吸収構造であっ
て、車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配置され
た一対のロッカと、これらの一対のロッカの間に車体前
後方向に沿って配置され一対のロッカより低強度とされ
たフロアパン補強部材と、バッテリキャリアとフロアパ
ン補強部材との結合部に比べバッテリキャリアと一対の
ロッカとの結合部に集中して配置されたバッテリキャリ
ア離脱荷重設定手段と、を有する構成としたので、バッ
テリキャリアの車体からの離脱荷重を容易に設定できる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気自動車のエネルギ
吸収構造を示す概略平面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る電気自動車のエネルギ
吸収構造を示す車体前方から見た断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る電気自動車のエネルギ
吸収構造のバッテリキャリアの一部を示す車体斜め前方
から見た斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に係る電気自動車のエネルギ
吸収構造のブレイクアウェイカプセルを示す車体斜め前
方から見た斜視図である。

【図５】本発明の一実施に係る電気自動車のエネルギ吸
収構造が適用された車体を示す車体後方斜め下側から見
た斜視図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の他の実施例に係る電
気自動車のエネルギ吸収構造を示す概略平面図である。

【図７】従来例に係る電気自動車のエネルギ吸収構造を
示す車体前方から見た断面図である。

【符号の説明】

１０ 車体 １１ バッテリ １２ バッテリキャリア １２Ａ 側壁部 １２Ｂ フランジ ２６ 長孔 ３０ ブレイクアウェイカプセル（バッテリキャリア
離脱荷重設定手段） ３７ ボルト ３８ ピン ３９ ロッカ ４１ ウェルドナット ４４ 縦骨材 ４８ 長孔 ５４ ボルト ５８ ウェルドナット ５６ フロアアンダリインフォース（フロアパン補強
部材） ６０ フロア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国北 圭二 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体下部でバッテリキャリアを支持し車
   体急減速時にバッテリキャリアが車両に対して前方へ相
   対移動する機構を備えた電気自動車のエネルギ吸収構造
   であって、車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配
   置された一対のロッカと、これらの一対のロッカの間に
   車体前後方向に沿って配置され前記一対のロッカより低
   強度とされたフロアパン補強部材と、前記バッテリキャ
   リアと前記フロアパン補強部材との結合部に比べ前記バ
   ッテリキャリアと前記一対のロッカとの結合部に集中し
   て配置されたバッテリキャリア離脱荷重設定手段と、を
   有することを特徴とする電気自動車のエネルギ吸収構
   造。