バッテリ搭載部のエネルギー吸収構造
【課題】側面衝突時にバッテリの運動エネルギーを効果的に吸収することができるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を得る。
【解決手段】バッテリ搭載部４４では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結すると共にセンターコンソールボックス４０からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されているので、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０から衝撃吸収ダクト４６へ所定値以上の荷重ｆが入力されると、衝撃吸収ダクト４６が曲げ変形することによってセンターコンソールボックス４０の運動エネルギーが吸収される。
【解決手段】バッテリ搭載部４４では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結すると共にセンターコンソールボックス４０からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されているので、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０から衝撃吸収ダクト４６へ所定値以上の荷重ｆが入力されると、衝撃吸収ダクト４６が曲げ変形することによってセンターコンソールボックス４０の運動エネルギーが吸収される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、車幅方向に並置されたフロントシートの間に、バッテリ収納用のバッテリボックスを配置している場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようなバッテリボックスは、フロアパネルの車幅方向中央にて車両前後方向に延在するセンタトンネル上に固定されている。
【０００３】
しかし、剛性の高いセンタトンネル上にバッテリボックスを固定しているため、側面衝突（側突）時にバッテリの運動エネルギーを吸収しにくい。
【特許文献１】特開２００４−３４５４４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時にバッテリの運動エネルギーを効果的に吸収することができるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造であって、前記車体フロア側と前記バッテリ側とを連結し、前記バッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行う連結部材を備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、連結部材が車体フロア側とバッテリ側とを連結すると共にバッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うので、側面衝突時に一方側の車両用シートからバッテリ側への荷重によって、バッテリ側から連結部材へ所定値以上の荷重が入力されると、連結部材が変形することによって、バッテリの運動エネルギーが吸収される。
【０００７】
請求項２に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、請求項１記載の構成において、前記連結部材は、車体上下方向に離間して配置される前記車体フロア側と前記バッテリ側との間に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、連結部材は、車体上下方向に離間して配置される車体フロア側とバッテリ側との間に配設されているので、例えば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両に対しても連結部材を設置でき、連結部材の高さ寸法や厚さ寸法の設定を変えることによって、側面衝突時における連結部材の荷重−変形特性を容易に変えることができる。
【０００９】
請求項３に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、請求項２記載の構成において、前記バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、前記バッテリの車体下方側に配置されて前記連結部材によって構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、連結部材によって構成されているので、設置スペースに制約がある車両用シート間において、シート間スペースを有効利用してバッテリ冷却用の冷却風を通すことができる。また、ダクトと連結部材とを別体にして二重管構造状にする場合に比べ荷重−変形特性の設定がし易く、側面衝突時には、ダクトを兼ねる連結部材が変形することによって、バッテリの運動エネルギーが吸収される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、側面衝突時にバッテリの運動エネルギーを効果的に吸収することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両であっても適用でき、また、荷重−変形特性の設定を容易にすることができる（即ち、チューニングを容易に行うことができる）という優れた効果を有する。
【００１３】
請求項３に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、車両用シート間のスペースを有効利用しながら、ダクトと連結部材とを別体にして二重管構造状にする場合と比べて荷重−変形特性の設定を容易にすることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明におけるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造の第１の実施形態を図面に基づき説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車両上方側、矢印ＦＲは車両前方側、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示している。
【００１５】
図１には、車体前部を透視した状態で示す車両１０の概略正面図が示されている。本実施形態における車両１０は、例えば、ガソリンハイブリッド車、燃料電池ハイブリッド車、及び電気自動車等のような車両用シート３０間にバッテリ４２が搭載される車両であり、本実施形態におけるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、このような車両１０に適用される構造である。図１に示されるように、車両１０における車体側部１２には、フロントサイドドア１４によって開閉されるドア開口部１６が形成されている。ドア開口部１６の下縁側には、車両前後方向に沿って延在する閉断面構造の車両骨格部材であるサイドシル（ロッカということもある）１８が配設されている。なお、ドア開口部１６の車両前方側及び車両後方側には閉断面構造のピラー（図示省略）が略車両上下方向に沿って立設されている。
【００１６】
左右一対のサイドシル１８には、車体フロア２０の両サイドが結合されている。より具体的には、車体フロア２０の車幅方向両側の端末部２０Ａが車両上方側へ屈曲されてサイドシル１８の車幅方向内側部分にスポット溶接されている。車体フロア２０の両サイドの下面側には、フロアサイドメンバ２２が車両前後方向を長手方向として配置されており、フロアサイドメンバ２２より車幅方向内側には、左右一対のフロントフロアアンダーリインフォースメント２４が車両前後方向を長手方向として配置されている。フロアサイドメンバ２２及びフロントフロアアンダーリインフォースメント２４は、いずれも長手直角方向の断面形状が逆ハット形状とされており、フロアサイドメンバ２２の上端フランジ部及びフロントフロアアンダーリインフォースメント２４の上端フランジ部は、それぞれスポット溶接等によって車体フロア２０の下面に結合されている。また、車体フロア２０の下面には、車幅方向を長手方向とする複数のフロアクロスメンバ（図示省略）が結合されている。なお、車体フロア２０の前端部は、ダッシュパネル（図示省略）に結合され、車体フロア２０の後端部は、車体後部側にて一対のサイドシル１８を車幅方向に連結するフロアクロスメンバ（図示省略）に結合されている。
【００１７】
車体フロア２０上における車室２６内の前部（前列）には、運転席及び助手席として車幅方向に並列された車両用シート（フロントシート）３０が配設されている。車両用シート３０は、車体フロア２０に取り付けられるシート脚部３１と、このシート脚部３１に支持されて乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション３２と、このシートクッション３２の後端部に傾倒可能に支持されて乗員の背面を支持するシートバック３４と、シートバック３４の上端部に上下調節可能に設けられて乗員の頭部を支持するヘッドレスト３５と、を含んで構成されている。
【００１８】
図２に示されるシートクッション３２内には、骨格部材として機能するシートクッションフレーム（図示省略）が配設されている。前記シートクッションフレームには、シートクッションスプリング（図示省略）が掛け渡されており、前記シートクッションスプリング上にはシートクッション形状を形成するシートクッションパッド３２Ａが配置され、さらにシートクッションパッド３２Ａの表面が表皮材３２Ｂで被覆されている。
【００１９】
また、シートバック３４内には、骨格部材として機能するシートバックフレーム（図示省略）が配設されている。前記シートバックフレームは、下端部側が開放された正面視で逆Ｕ字形状とされ、シート幅方向における両側部の下部寄りの部位が連結ロッド（シートロッド）３６によって連結されている。連結ロッド３６は、パイプ状とされてシート幅方向に沿って延在し、前記シートバックフレームの補強用とされている。前記シートバックフレームは、シートバック形状を形成するシートバックパッド３４Ａによって覆われ、さらにシートバックパッド３４Ａの表面が表皮材３４Ｂで被覆されている。
【００２０】
また、シートクッション３２の後端部とシートバック３４の下端部とは、リクライニングロッド（シートロッド）３８によって連結されている。リクライニングロッド３８は、パイプ状とされてシート幅方向に沿って延在し、シートバック３４をシートクッション３２の後端部に対して傾倒（リクライニング）させる際の揺動中心軸となっている。
【００２１】
なお、連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８を含むシート骨格部（いずれも図示しないシートクッションフレーム及びシートバックフレーム）は、側突荷重に対して弾性座屈を発生しないように十分な強度を備えており、側面衝突時における衝突側からの荷重を側方へ伝達できるようになっている。
【００２２】
車両用シート３０間（すなわち、運転席と助手席との間）には、所定の間隔が設けられており、センターコンソールボックス（バッテリボックスということもある）４０が配置されている。センターコンソールボックス４０は、車両前後方向に長い箱体形状に形成されており、センターコンソールボックス４０内には、車両の走行用モータ等に電源を供給するための蓄電池であるバッテリ４２、及び、前記バッテリ４２から供給される電圧を低圧システムに供給するために降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ（図示省略）等が格納されている。このように、バッテリ４２がセンターコンソールボックス４０内に格納されて車両用シート３０間に搭載されているので、左右のバランスがとりやすく、車室２６内の居住スペースも効率良く確保されている。なお、本実施形態では、特に配置していないが、車両用シート３０とセンターコンソールボックス４０との間の隙間に側面衝突時にエネルギー吸収を行う衝撃吸収部材を配置してもよい。
【００２３】
バッテリ４２には、一例として電池（例えば、リチウム電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池等）を直列に多数接続した大容量の高圧バッテリが適用される。バッテリ４２は、複数に分割されたバッテリーモジュールが複数段重ねられるように配置されて直列に接続されているが、図中では、模式的に１ブロック化して図示している。
【００２４】
バッテリ４２を格納したセンターコンソールボックス４０が配設（搭載）されるバッテリ搭載部４４には、車体フロア２０側と、バッテリ４２側となるセンターコンソールボックス４０とを連結する連結部材としての衝撃吸収ダクト４６が設けられている。なお、本実施形態では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０とセンターコンソールボックス４０とを連結しているが、例えば、バッテリ搭載部４４における車体フロア２０上に被覆材が敷設（固定）されている場合には、衝撃吸収ダクト４６は、車体フロア２０及び前記被覆材（車体フロア２０側）と、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）と、を連結することになる。衝撃吸収ダクト４６は、アルミ押出材で形成され、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されて車両前後方向に延在し、バッテリ４２の車体下方側に配置されてバッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクト（エアダクト）の一部、換言すれば、冷却風の経路の一部を構成している。
【００２５】
衝撃吸収ダクト４６の車両前方側には、バッテリ４２の冷却用としてブロアファン５２が設けられ、ブロアファン５２には、図示しないブロアモータが接続されている。ブロアファン５２は、ダクト５４を介して衝撃吸収ダクト４６へ送風するようになっている。また、模式的な断面図である図３に示されるように、衝撃吸収ダクト４６及びセンターコンソールボックス４０の車両後方側には、衝撃吸収ダクト４６とは別体とされた樹脂製のダクト５６が配設されている。ダクト５６は、衝撃吸収ダクト４６に接続されると共にセンターコンソールボックス４０に接続され、衝撃吸収ダクト４６からの冷却風をセンターコンソールボックス４０内へ送るための経路となっている（図中では、矢印Ｄにより冷却風の方向を示す。）。なお、衝撃吸収ダクト４６をセンターコンソールボックス４０の車体下方側へ配設してセンターコンソールボックス４０の車体後方側へバッテリ４２冷却用の送風経路を延ばすことで、送風方向の多様な設定が容易になる。
【００２６】
図２及び図４（Ａ）に示されるように、衝撃吸収ダクト４６は、センターコンソールボックス４０の下面と面接触される平板状の上壁部４６Ａと、車体フロア２０と面接触される平板状の下壁部４６Ｂと、上壁部４６Ａと下壁部４６Ｂとを車体上下方向に接続する平板状かつ左右一対の縦壁部４６Ｃと、を備えており、上壁部４６Ａ、下壁部４６Ｂ、及び縦壁部４６Ｃによって車両前後方向に延在してダクトとして機能する矩形閉断面（中空断面）構造が構成されている。
【００２７】
図４（Ａ）に示されるように、上壁部４６Ａにて車両正面視で縦壁部４６Ｃよりも車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４６Ａは、センターコンソールボックス４０の下部にて車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４０と重ね合わせられ、締結具（ボルト４８及びナット４９）により固定されている。下壁部４６Ｂにて車両正面視で縦壁部４６Ｃよりも車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４６Ｂは、車体フロア２０に締結具（ボルト５０及びナット５１）により固定されている。
【００２８】
衝撃吸収ダクト４６は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図４（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部４６Ｃが曲げ変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されている。
【００２９】
（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３０】
図１に示されるように、車両１０が側面衝突された場合、衝突荷重Ｆは、フロントサイドドア１４から車両用シート３０における連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８へ（矢印Ａ方向へ）伝達された後、連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８からバッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０へ（矢印Ｂ方向へ）伝達される。これによって、センターコンソールボックス４０には、倒れ込む方向、換言すれば、衝撃吸収ダクト４６側への荷重ｆが発生する。
【００３１】
ここで、バッテリ搭載部４４では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結すると共にセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されているので、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０から衝撃吸収ダクト４６へ所定値以上の荷重ｆが入力されると、衝撃吸収ダクト４６が、図４（Ａ）に示される状態から図４（Ｂ）に示されるように縦壁部４６Ｃが曲げ変形することによってバッテリ４２を格納したセンターコンソールボックス４０の運動エネルギーが吸収（ＥＡ）される。
【００３２】
倒れ込むセンターコンソールボックス４０は、図１に示される反衝突側（図中の右側）の車両用シート３０における連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８によって支持され（図示省略）、さらに、これらの連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８から反衝突側（図中の右側）のフロントサイドドア１４へ（矢印Ｃ方向へ）荷重が伝達される。
【００３３】
その結果、側面衝突時に車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギーＴは、車両質量をＭ、衝突速度をＶ、衝撃吸収ダクト４６によるエネルギー吸収量をＥとすると、Ｔ＝（１／２）ＭＶ２−Ｅとなり、衝撃吸収ダクト４６を設けない対比構造において側面衝突時に車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギー（Ｔ＝（１／２）ＭＶ２）に比べて、車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギーＴを抑えることができる。このため、車体側部１２（車両側面）における変形量も抑制することができる。補足すると、一般に、バッテリ４２単体の質量は比較的大きいため（一例として、６０ｋｇ）、側面衝突時にはバッテリ４２が車体側部１２の変形に大きな影響を与えることになるが、本実施形態によれば、衝撃吸収ダクト４６がエネルギーを吸収することで、前述の通り、車体側部１２（車両側面）における変形量を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、衝撃吸収ダクト４６は、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されているので、例えば、図４（Ａ）に示される衝撃吸収ダクト４６における縦壁部４６Ｃの高さ寸法や板厚寸法の設定を変えることによって、側面衝突時における衝撃吸収ダクト４６の荷重−変形特性（Ｆ−Ｓ特性）を容易に変えること（即ち、チューニングを容易に行うこと）ができる。また、このような構造によれば、例えば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両に対しても連結部材を設置できる。
【００３５】
また、図２に示されるように、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトの一部が、衝撃吸収ダクト４６によって構成されているので、設置スペースに制約がある車両用シート３０間において、シート間スペースを有効利用してバッテリ冷却用の冷却風を通すことができ、冷却風の経路の簡素化を図ることが可能になる。また、連結部材とダクトとを別体にしてセンターコンソールボックス（４０）の車体下方側に配設した（例えば、二重管構造状等の）対比構造に比べて、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０を低配置化し易く、かつ、荷重−変形特性の設定がし易い。なお、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０を低位置に配置させれば、センターコンソールボックス４０の重心を下げることができ、側面衝突時においてセンターコンソールボックス４０が倒れ込む際のモーメントアーム長を抑えることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造について、図５〜図７に基づいて説明する。なお、第２の実施形態は、以下に説明する点を除いて、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図５及び図６に示されるように、バッテリ搭載部４４では、車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とが連結部材としての連結ブラケット６０によって連結されている。連結ブラケット６０は、アルミ押出材で形成され、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されて車両前後方向に延在している。
【００３９】
図６及び図７（Ａ）に示されるように、連結ブラケット６０は、車両正面視で略Ｍ字形状とされ、車両正面視で左右両端部に設けられて車体フロア２０に締結具（ボルト５０及びナット５１）により固定されるフランジ部６０Ａと、センターコンソールボックス４０の両端フランジ部１４０と重ね合わせられて締結具（ボルト４８及びナット４９）により固定される左右一対の頂壁部６０Ｂと、車両正面視の左右両側でフランジ部６０Ａと頂壁部６０Ｂとを接続する縦壁部６０Ｃと、頂壁部６０Ｂの車幅方向内側端部から略車体下方側へ延設された垂下部６０Ｄと、左右一対の垂下部６０Ｄの下端部同士を接続すると共に車体フロア２０の近接位置でかつ車体フロア２０に略平行に配設された底壁部６０Ｅと、を備えている。
【００４０】
連結ブラケット６０は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図７（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部６０Ｃが曲げ変形すると共に底壁部６０Ｅが車体フロア２０に当接した後には垂下部６０Ｄが曲げ変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されている。
【００４１】
このような構成によっても、第１の実施形態と同様の作用によって、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。また、連結ブラケット６０の高さ寸法や板厚寸法、さらには底壁部６０Ｅの高さ位置等の設定を変えることによって、側面衝突時における連結ブラケット６０の荷重−変形特性を容易に変えることができるので、荷重−変形特性のチューニングを容易に行うことが可能になる。さらに、連結ブラケット６０を車両正面視で略Ｍ字形状とすることで、例えば、底壁部６０Ｅの位置をより車体上方側へ上げれば、底壁部６０Ｅと車体フロア２０との間にダクトを配置することが可能になる等、レイアウトの自由度も高い。なお、本実施形態の場合、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトは、センターコンソールボックス４０の車体前方側に配置してもよい。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造について、図８〜図１０に基づいて説明する。なお、第３の実施形態は、以下に説明する点を除いて、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図８及び図９に示されるように、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０の下部側方には、車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結する連結部材としての連結ブラケット６２が左右一対設けられている。一対の連結ブラケット６２は、アルミ押出材で形成され、車両正面視で逆Ｌ字形状及びＬ字形状とされて車両前後方向に延在している。
【００４４】
図９及び図１０（Ａ）に示されるように、一対の連結ブラケット６２は、車体フロア２０に接着若しくは溶接、又は締結等により固定される平板状の水平部６２Ａと、水平部６２Ａの車幅方向内側端部にて車体上方側へ直角に屈曲されてセンターコンソールボックス４０の下部側面に接着又は締結等により固定される平板状の垂直部６２Ｂと、を備えている。水平部６２Ａには、板厚方向に貫通した円孔（貫通孔）６４が水平部６２Ａの長手方向（車両前後方向）に沿って複数形成されている。
【００４５】
円孔６４と円孔６４との間の接続部１６２Ａは、水平部６２Ａの一般面に沿う方向でかつ長手方向に直角な方向（すなわち、車幅方向）への所定値以上の引っ張り荷重が作用した場合に伸び変形して破断する部分となっている。また、水平部６２Ａは、複数の円孔６４が形成されることで、剛性が低下しており、車幅方向への圧縮荷重が作用した場合に車両正面視で波状に湾曲して圧縮変形し易い構造になっている。これにより、連結ブラケット６２は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図１０（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うようになっている。
【００４６】
上記構成によれば、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆが入力された場合、一対の垂直部６２Ｂが倒れ込むように変形しながら、一方側（図中左側の衝突側）の水平部６２Ａに車幅方向への引っ張り荷重を作用させると共に、他方側（図中右側の反衝突側）の水平部６２Ａに車幅方向への圧縮荷重を作用させる。これによって、一方側（衝突側）の水平部６２Ａが伸び変形後に破断し、他方側（反衝突側）の水平部６２Ａが圧縮変形する。その結果として、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００４７】
［実施形態の補足説明］
なお、上記第１の実施形態では、図４（Ａ）に示されるように、衝撃吸収ダクト４６は、上壁部４６Ａ、下壁部４６Ｂ、及び縦壁部４６Ｃによって、バッテリ４２を冷却するための冷却風の通路とされる矩形閉断面を形成しているが、前記冷却風を通すダクトの少なくとも一部を構成する連結部材における長手直角方向の閉断面形状は、例えば、第１の実施形態における上壁部４６Ａの形状を、第２の実施形態における図７（Ａ）に示される連結ブラケット６０の頂壁部６０Ｂ、垂下部６０Ｄ、及び底壁部６０Ｅのような形状に置き換えた閉断面形状等のように他の閉断面形状であってもよい。
【００４８】
また、上記第１の実施形態では、衝撃吸収ダクト４６が、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトの一部を構成しているが、前記ダクトを兼ねる連結部材は、バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの全部を構成していてもよい。
【００４９】
さらに、第１の実施形態における衝撃吸収ダクト４６における縦壁部４６Ｃ（図４（Ａ）参照）や第２の実施形態における連結ブラケット６０における縦壁部６０Ｃ及び垂下部６０Ｄ（図７（Ａ）参照）には、例えば、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）から衝撃吸収ダクト４６や連結ブラケット６０（連結部材）への所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部４６Ｃ、６０Ｃや垂下部６０Ｄを座屈させる起点となる屈曲部や薄肉部等のような弱化部を設けてもよい。このようにすれば、変形タイミングや変形モードを安定させることができる。
【００５０】
さらにまた、上記第２、第３の実施形態における連結部材としての連結ブラケット６０、６２は、図６及び図９に示されるように、車両前後方向に連続して延在しているが、連結部材は、例えば、車両前後方向に断続的に（不連続に）分割されて配置されてもよい。
【００５１】
なお、上記第３の実施形態では、図９に示されるように、連結ブラケット６２の水平部６２Ａには、複数の円孔６４が水平部６２Ａの長手方向（車両前後方向）に沿って複数形成されているが、水平部６２Ａには、例えば、円孔６４の代わりに車幅方向に延びるスリットを複数形成する等のように他の脆弱構造を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿う拡大断面を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における衝撃吸収ダクトを荷重入力前後の状態で示す斜視図である。図４（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図４（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における連結ブラケットを荷重入力前後の状態で示す正面図である。図７（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図７（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における連結ブラケットを荷重入力前後の状態で示す斜視図である。図１０（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図１０（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両
２０ 車体フロア
３０ 車両用シート
４２ バッテリ
４４ バッテリ搭載部
４６ 衝撃吸収ダクト（連結部材、ダクト）
５４ ダクト
５６ ダクト
６０ 連結ブラケット（連結部材）
６２ 連結ブラケット（連結部材）
ｆ センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重（バッテリ側からの所定値以上の荷重）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、車幅方向に並置されたフロントシートの間に、バッテリ収納用のバッテリボックスを配置している場合がある（例えば、特許文献１参照）。このようなバッテリボックスは、フロアパネルの車幅方向中央にて車両前後方向に延在するセンタトンネル上に固定されている。
【０００３】
しかし、剛性の高いセンタトンネル上にバッテリボックスを固定しているため、側面衝突（側突）時にバッテリの運動エネルギーを吸収しにくい。
【特許文献１】特開２００４−３４５４４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時にバッテリの運動エネルギーを効果的に吸収することができるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造であって、前記車体フロア側と前記バッテリ側とを連結し、前記バッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行う連結部材を備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、連結部材が車体フロア側とバッテリ側とを連結すると共にバッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うので、側面衝突時に一方側の車両用シートからバッテリ側への荷重によって、バッテリ側から連結部材へ所定値以上の荷重が入力されると、連結部材が変形することによって、バッテリの運動エネルギーが吸収される。
【０００７】
請求項２に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、請求項１記載の構成において、前記連結部材は、車体上下方向に離間して配置される前記車体フロア側と前記バッテリ側との間に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、連結部材は、車体上下方向に離間して配置される車体フロア側とバッテリ側との間に配設されているので、例えば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両に対しても連結部材を設置でき、連結部材の高さ寸法や厚さ寸法の設定を変えることによって、側面衝突時における連結部材の荷重−変形特性を容易に変えることができる。
【０００９】
請求項３に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、請求項２記載の構成において、前記バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、前記バッテリの車体下方側に配置されて前記連結部材によって構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載する本発明のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、連結部材によって構成されているので、設置スペースに制約がある車両用シート間において、シート間スペースを有効利用してバッテリ冷却用の冷却風を通すことができる。また、ダクトと連結部材とを別体にして二重管構造状にする場合に比べ荷重−変形特性の設定がし易く、側面衝突時には、ダクトを兼ねる連結部材が変形することによって、バッテリの運動エネルギーが吸収される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、側面衝突時にバッテリの運動エネルギーを効果的に吸収することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両であっても適用でき、また、荷重−変形特性の設定を容易にすることができる（即ち、チューニングを容易に行うことができる）という優れた効果を有する。
【００１３】
請求項３に記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、車両用シート間のスペースを有効利用しながら、ダクトと連結部材とを別体にして二重管構造状にする場合と比べて荷重−変形特性の設定を容易にすることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明におけるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造の第１の実施形態を図面に基づき説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車両上方側、矢印ＦＲは車両前方側、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示している。
【００１５】
図１には、車体前部を透視した状態で示す車両１０の概略正面図が示されている。本実施形態における車両１０は、例えば、ガソリンハイブリッド車、燃料電池ハイブリッド車、及び電気自動車等のような車両用シート３０間にバッテリ４２が搭載される車両であり、本実施形態におけるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造は、このような車両１０に適用される構造である。図１に示されるように、車両１０における車体側部１２には、フロントサイドドア１４によって開閉されるドア開口部１６が形成されている。ドア開口部１６の下縁側には、車両前後方向に沿って延在する閉断面構造の車両骨格部材であるサイドシル（ロッカということもある）１８が配設されている。なお、ドア開口部１６の車両前方側及び車両後方側には閉断面構造のピラー（図示省略）が略車両上下方向に沿って立設されている。
【００１６】
左右一対のサイドシル１８には、車体フロア２０の両サイドが結合されている。より具体的には、車体フロア２０の車幅方向両側の端末部２０Ａが車両上方側へ屈曲されてサイドシル１８の車幅方向内側部分にスポット溶接されている。車体フロア２０の両サイドの下面側には、フロアサイドメンバ２２が車両前後方向を長手方向として配置されており、フロアサイドメンバ２２より車幅方向内側には、左右一対のフロントフロアアンダーリインフォースメント２４が車両前後方向を長手方向として配置されている。フロアサイドメンバ２２及びフロントフロアアンダーリインフォースメント２４は、いずれも長手直角方向の断面形状が逆ハット形状とされており、フロアサイドメンバ２２の上端フランジ部及びフロントフロアアンダーリインフォースメント２４の上端フランジ部は、それぞれスポット溶接等によって車体フロア２０の下面に結合されている。また、車体フロア２０の下面には、車幅方向を長手方向とする複数のフロアクロスメンバ（図示省略）が結合されている。なお、車体フロア２０の前端部は、ダッシュパネル（図示省略）に結合され、車体フロア２０の後端部は、車体後部側にて一対のサイドシル１８を車幅方向に連結するフロアクロスメンバ（図示省略）に結合されている。
【００１７】
車体フロア２０上における車室２６内の前部（前列）には、運転席及び助手席として車幅方向に並列された車両用シート（フロントシート）３０が配設されている。車両用シート３０は、車体フロア２０に取り付けられるシート脚部３１と、このシート脚部３１に支持されて乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション３２と、このシートクッション３２の後端部に傾倒可能に支持されて乗員の背面を支持するシートバック３４と、シートバック３４の上端部に上下調節可能に設けられて乗員の頭部を支持するヘッドレスト３５と、を含んで構成されている。
【００１８】
図２に示されるシートクッション３２内には、骨格部材として機能するシートクッションフレーム（図示省略）が配設されている。前記シートクッションフレームには、シートクッションスプリング（図示省略）が掛け渡されており、前記シートクッションスプリング上にはシートクッション形状を形成するシートクッションパッド３２Ａが配置され、さらにシートクッションパッド３２Ａの表面が表皮材３２Ｂで被覆されている。
【００１９】
また、シートバック３４内には、骨格部材として機能するシートバックフレーム（図示省略）が配設されている。前記シートバックフレームは、下端部側が開放された正面視で逆Ｕ字形状とされ、シート幅方向における両側部の下部寄りの部位が連結ロッド（シートロッド）３６によって連結されている。連結ロッド３６は、パイプ状とされてシート幅方向に沿って延在し、前記シートバックフレームの補強用とされている。前記シートバックフレームは、シートバック形状を形成するシートバックパッド３４Ａによって覆われ、さらにシートバックパッド３４Ａの表面が表皮材３４Ｂで被覆されている。
【００２０】
また、シートクッション３２の後端部とシートバック３４の下端部とは、リクライニングロッド（シートロッド）３８によって連結されている。リクライニングロッド３８は、パイプ状とされてシート幅方向に沿って延在し、シートバック３４をシートクッション３２の後端部に対して傾倒（リクライニング）させる際の揺動中心軸となっている。
【００２１】
なお、連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８を含むシート骨格部（いずれも図示しないシートクッションフレーム及びシートバックフレーム）は、側突荷重に対して弾性座屈を発生しないように十分な強度を備えており、側面衝突時における衝突側からの荷重を側方へ伝達できるようになっている。
【００２２】
車両用シート３０間（すなわち、運転席と助手席との間）には、所定の間隔が設けられており、センターコンソールボックス（バッテリボックスということもある）４０が配置されている。センターコンソールボックス４０は、車両前後方向に長い箱体形状に形成されており、センターコンソールボックス４０内には、車両の走行用モータ等に電源を供給するための蓄電池であるバッテリ４２、及び、前記バッテリ４２から供給される電圧を低圧システムに供給するために降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ（図示省略）等が格納されている。このように、バッテリ４２がセンターコンソールボックス４０内に格納されて車両用シート３０間に搭載されているので、左右のバランスがとりやすく、車室２６内の居住スペースも効率良く確保されている。なお、本実施形態では、特に配置していないが、車両用シート３０とセンターコンソールボックス４０との間の隙間に側面衝突時にエネルギー吸収を行う衝撃吸収部材を配置してもよい。
【００２３】
バッテリ４２には、一例として電池（例えば、リチウム電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池等）を直列に多数接続した大容量の高圧バッテリが適用される。バッテリ４２は、複数に分割されたバッテリーモジュールが複数段重ねられるように配置されて直列に接続されているが、図中では、模式的に１ブロック化して図示している。
【００２４】
バッテリ４２を格納したセンターコンソールボックス４０が配設（搭載）されるバッテリ搭載部４４には、車体フロア２０側と、バッテリ４２側となるセンターコンソールボックス４０とを連結する連結部材としての衝撃吸収ダクト４６が設けられている。なお、本実施形態では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０とセンターコンソールボックス４０とを連結しているが、例えば、バッテリ搭載部４４における車体フロア２０上に被覆材が敷設（固定）されている場合には、衝撃吸収ダクト４６は、車体フロア２０及び前記被覆材（車体フロア２０側）と、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）と、を連結することになる。衝撃吸収ダクト４６は、アルミ押出材で形成され、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されて車両前後方向に延在し、バッテリ４２の車体下方側に配置されてバッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクト（エアダクト）の一部、換言すれば、冷却風の経路の一部を構成している。
【００２５】
衝撃吸収ダクト４６の車両前方側には、バッテリ４２の冷却用としてブロアファン５２が設けられ、ブロアファン５２には、図示しないブロアモータが接続されている。ブロアファン５２は、ダクト５４を介して衝撃吸収ダクト４６へ送風するようになっている。また、模式的な断面図である図３に示されるように、衝撃吸収ダクト４６及びセンターコンソールボックス４０の車両後方側には、衝撃吸収ダクト４６とは別体とされた樹脂製のダクト５６が配設されている。ダクト５６は、衝撃吸収ダクト４６に接続されると共にセンターコンソールボックス４０に接続され、衝撃吸収ダクト４６からの冷却風をセンターコンソールボックス４０内へ送るための経路となっている（図中では、矢印Ｄにより冷却風の方向を示す。）。なお、衝撃吸収ダクト４６をセンターコンソールボックス４０の車体下方側へ配設してセンターコンソールボックス４０の車体後方側へバッテリ４２冷却用の送風経路を延ばすことで、送風方向の多様な設定が容易になる。
【００２６】
図２及び図４（Ａ）に示されるように、衝撃吸収ダクト４６は、センターコンソールボックス４０の下面と面接触される平板状の上壁部４６Ａと、車体フロア２０と面接触される平板状の下壁部４６Ｂと、上壁部４６Ａと下壁部４６Ｂとを車体上下方向に接続する平板状かつ左右一対の縦壁部４６Ｃと、を備えており、上壁部４６Ａ、下壁部４６Ｂ、及び縦壁部４６Ｃによって車両前後方向に延在してダクトとして機能する矩形閉断面（中空断面）構造が構成されている。
【００２７】
図４（Ａ）に示されるように、上壁部４６Ａにて車両正面視で縦壁部４６Ｃよりも車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４６Ａは、センターコンソールボックス４０の下部にて車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４０と重ね合わせられ、締結具（ボルト４８及びナット４９）により固定されている。下壁部４６Ｂにて車両正面視で縦壁部４６Ｃよりも車幅方向外側へ向けて延設された両端フランジ部１４６Ｂは、車体フロア２０に締結具（ボルト５０及びナット５１）により固定されている。
【００２８】
衝撃吸収ダクト４６は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図４（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部４６Ｃが曲げ変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されている。
【００２９】
（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３０】
図１に示されるように、車両１０が側面衝突された場合、衝突荷重Ｆは、フロントサイドドア１４から車両用シート３０における連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８へ（矢印Ａ方向へ）伝達された後、連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８からバッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０へ（矢印Ｂ方向へ）伝達される。これによって、センターコンソールボックス４０には、倒れ込む方向、換言すれば、衝撃吸収ダクト４６側への荷重ｆが発生する。
【００３１】
ここで、バッテリ搭載部４４では、衝撃吸収ダクト４６が車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結すると共にセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されているので、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０から衝撃吸収ダクト４６へ所定値以上の荷重ｆが入力されると、衝撃吸収ダクト４６が、図４（Ａ）に示される状態から図４（Ｂ）に示されるように縦壁部４６Ｃが曲げ変形することによってバッテリ４２を格納したセンターコンソールボックス４０の運動エネルギーが吸収（ＥＡ）される。
【００３２】
倒れ込むセンターコンソールボックス４０は、図１に示される反衝突側（図中の右側）の車両用シート３０における連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８によって支持され（図示省略）、さらに、これらの連結ロッド３６及びリクライニングロッド３８から反衝突側（図中の右側）のフロントサイドドア１４へ（矢印Ｃ方向へ）荷重が伝達される。
【００３３】
その結果、側面衝突時に車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギーＴは、車両質量をＭ、衝突速度をＶ、衝撃吸収ダクト４６によるエネルギー吸収量をＥとすると、Ｔ＝（１／２）ＭＶ２−Ｅとなり、衝撃吸収ダクト４６を設けない対比構造において側面衝突時に車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギー（Ｔ＝（１／２）ＭＶ２）に比べて、車体側部１２（車両側面）に加わる運動エネルギーＴを抑えることができる。このため、車体側部１２（車両側面）における変形量も抑制することができる。補足すると、一般に、バッテリ４２単体の質量は比較的大きいため（一例として、６０ｋｇ）、側面衝突時にはバッテリ４２が車体側部１２の変形に大きな影響を与えることになるが、本実施形態によれば、衝撃吸収ダクト４６がエネルギーを吸収することで、前述の通り、車体側部１２（車両側面）における変形量を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、衝撃吸収ダクト４６は、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されているので、例えば、図４（Ａ）に示される衝撃吸収ダクト４６における縦壁部４６Ｃの高さ寸法や板厚寸法の設定を変えることによって、側面衝突時における衝撃吸収ダクト４６の荷重−変形特性（Ｆ−Ｓ特性）を容易に変えること（即ち、チューニングを容易に行うこと）ができる。また、このような構造によれば、例えば、バッテリの側方に連結部材を設置できないレイアウトの車両に対しても連結部材を設置できる。
【００３５】
また、図２に示されるように、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトの一部が、衝撃吸収ダクト４６によって構成されているので、設置スペースに制約がある車両用シート３０間において、シート間スペースを有効利用してバッテリ冷却用の冷却風を通すことができ、冷却風の経路の簡素化を図ることが可能になる。また、連結部材とダクトとを別体にしてセンターコンソールボックス（４０）の車体下方側に配設した（例えば、二重管構造状等の）対比構造に比べて、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０を低配置化し易く、かつ、荷重−変形特性の設定がし易い。なお、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０を低位置に配置させれば、センターコンソールボックス４０の重心を下げることができ、側面衝突時においてセンターコンソールボックス４０が倒れ込む際のモーメントアーム長を抑えることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造によれば、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造について、図５〜図７に基づいて説明する。なお、第２の実施形態は、以下に説明する点を除いて、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図５及び図６に示されるように、バッテリ搭載部４４では、車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とが連結部材としての連結ブラケット６０によって連結されている。連結ブラケット６０は、アルミ押出材で形成され、車体上下方向に離間して配置される車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）との間に配設されて車両前後方向に延在している。
【００３９】
図６及び図７（Ａ）に示されるように、連結ブラケット６０は、車両正面視で略Ｍ字形状とされ、車両正面視で左右両端部に設けられて車体フロア２０に締結具（ボルト５０及びナット５１）により固定されるフランジ部６０Ａと、センターコンソールボックス４０の両端フランジ部１４０と重ね合わせられて締結具（ボルト４８及びナット４９）により固定される左右一対の頂壁部６０Ｂと、車両正面視の左右両側でフランジ部６０Ａと頂壁部６０Ｂとを接続する縦壁部６０Ｃと、頂壁部６０Ｂの車幅方向内側端部から略車体下方側へ延設された垂下部６０Ｄと、左右一対の垂下部６０Ｄの下端部同士を接続すると共に車体フロア２０の近接位置でかつ車体フロア２０に略平行に配設された底壁部６０Ｅと、を備えている。
【００４０】
連結ブラケット６０は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図７（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部６０Ｃが曲げ変形すると共に底壁部６０Ｅが車体フロア２０に当接した後には垂下部６０Ｄが曲げ変形することによりエネルギー吸収を行うように設定されている。
【００４１】
このような構成によっても、第１の実施形態と同様の作用によって、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。また、連結ブラケット６０の高さ寸法や板厚寸法、さらには底壁部６０Ｅの高さ位置等の設定を変えることによって、側面衝突時における連結ブラケット６０の荷重−変形特性を容易に変えることができるので、荷重−変形特性のチューニングを容易に行うことが可能になる。さらに、連結ブラケット６０を車両正面視で略Ｍ字形状とすることで、例えば、底壁部６０Ｅの位置をより車体上方側へ上げれば、底壁部６０Ｅと車体フロア２０との間にダクトを配置することが可能になる等、レイアウトの自由度も高い。なお、本実施形態の場合、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトは、センターコンソールボックス４０の車体前方側に配置してもよい。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造について、図８〜図１０に基づいて説明する。なお、第３の実施形態は、以下に説明する点を除いて、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図８及び図９に示されるように、バッテリ４２が格納されたセンターコンソールボックス４０の下部側方には、車体フロア２０側とセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）とを連結する連結部材としての連結ブラケット６２が左右一対設けられている。一対の連結ブラケット６２は、アルミ押出材で形成され、車両正面視で逆Ｌ字形状及びＬ字形状とされて車両前後方向に延在している。
【００４４】
図９及び図１０（Ａ）に示されるように、一対の連結ブラケット６２は、車体フロア２０に接着若しくは溶接、又は締結等により固定される平板状の水平部６２Ａと、水平部６２Ａの車幅方向内側端部にて車体上方側へ直角に屈曲されてセンターコンソールボックス４０の下部側面に接着又は締結等により固定される平板状の垂直部６２Ｂと、を備えている。水平部６２Ａには、板厚方向に貫通した円孔（貫通孔）６４が水平部６２Ａの長手方向（車両前後方向）に沿って複数形成されている。
【００４５】
円孔６４と円孔６４との間の接続部１６２Ａは、水平部６２Ａの一般面に沿う方向でかつ長手方向に直角な方向（すなわち、車幅方向）への所定値以上の引っ張り荷重が作用した場合に伸び変形して破断する部分となっている。また、水平部６２Ａは、複数の円孔６４が形成されることで、剛性が低下しており、車幅方向への圧縮荷重が作用した場合に車両正面視で波状に湾曲して圧縮変形し易い構造になっている。これにより、連結ブラケット６２は、通常走行時には変形しない剛性を備えると共に、図１０（Ｂ）に示されるように、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆの入力時に変形することによりエネルギー吸収を行うようになっている。
【００４６】
上記構成によれば、側面衝突時にセンターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）からの所定値以上の荷重ｆが入力された場合、一対の垂直部６２Ｂが倒れ込むように変形しながら、一方側（図中左側の衝突側）の水平部６２Ａに車幅方向への引っ張り荷重を作用させると共に、他方側（図中右側の反衝突側）の水平部６２Ａに車幅方向への圧縮荷重を作用させる。これによって、一方側（衝突側）の水平部６２Ａが伸び変形後に破断し、他方側（反衝突側）の水平部６２Ａが圧縮変形する。その結果として、側面衝突時にバッテリ４２の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００４７】
［実施形態の補足説明］
なお、上記第１の実施形態では、図４（Ａ）に示されるように、衝撃吸収ダクト４６は、上壁部４６Ａ、下壁部４６Ｂ、及び縦壁部４６Ｃによって、バッテリ４２を冷却するための冷却風の通路とされる矩形閉断面を形成しているが、前記冷却風を通すダクトの少なくとも一部を構成する連結部材における長手直角方向の閉断面形状は、例えば、第１の実施形態における上壁部４６Ａの形状を、第２の実施形態における図７（Ａ）に示される連結ブラケット６０の頂壁部６０Ｂ、垂下部６０Ｄ、及び底壁部６０Ｅのような形状に置き換えた閉断面形状等のように他の閉断面形状であってもよい。
【００４８】
また、上記第１の実施形態では、衝撃吸収ダクト４６が、バッテリ４２を冷却するための冷却風を通すダクトの一部を構成しているが、前記ダクトを兼ねる連結部材は、バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの全部を構成していてもよい。
【００４９】
さらに、第１の実施形態における衝撃吸収ダクト４６における縦壁部４６Ｃ（図４（Ａ）参照）や第２の実施形態における連結ブラケット６０における縦壁部６０Ｃ及び垂下部６０Ｄ（図７（Ａ）参照）には、例えば、センターコンソールボックス４０（バッテリ４２側）から衝撃吸収ダクト４６や連結ブラケット６０（連結部材）への所定値以上の荷重ｆの入力時に縦壁部４６Ｃ、６０Ｃや垂下部６０Ｄを座屈させる起点となる屈曲部や薄肉部等のような弱化部を設けてもよい。このようにすれば、変形タイミングや変形モードを安定させることができる。
【００５０】
さらにまた、上記第２、第３の実施形態における連結部材としての連結ブラケット６０、６２は、図６及び図９に示されるように、車両前後方向に連続して延在しているが、連結部材は、例えば、車両前後方向に断続的に（不連続に）分割されて配置されてもよい。
【００５１】
なお、上記第３の実施形態では、図９に示されるように、連結ブラケット６２の水平部６２Ａには、複数の円孔６４が水平部６２Ａの長手方向（車両前後方向）に沿って複数形成されているが、水平部６２Ａには、例えば、円孔６４の代わりに車幅方向に延びるスリットを複数形成する等のように他の脆弱構造を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿う拡大断面を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における衝撃吸収ダクトを荷重入力前後の状態で示す斜視図である。図４（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図４（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における連結ブラケットを荷重入力前後の状態で示す正面図である。図７（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図７（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造が適用された車両の車体前部を透視した状態で示す概略正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における連結ブラケットを荷重入力前後の状態で示す斜視図である。図１０（Ａ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力される前の状態を示す。図１０（Ｂ）は、センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重が入力された後の状態を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両
２０ 車体フロア
３０ 車両用シート
４２ バッテリ
４４ バッテリ搭載部
４６ 衝撃吸収ダクト（連結部材、ダクト）
５４ ダクト
５６ ダクト
６０ 連結ブラケット（連結部材）
６２ 連結ブラケット（連結部材）
ｆ センターコンソールボックスからの所定値以上の荷重（バッテリ側からの所定値以上の荷重）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造であって、
前記車体フロア側と前記バッテリ側とを連結し、前記バッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行う連結部材を備えていることを特徴とするバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【請求項２】
前記連結部材は、車体上下方向に離間して配置される前記車体フロア側と前記バッテリ側との間に配設されていることを特徴とする請求項１記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【請求項３】
前記バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、前記バッテリの車体下方側に配置されて前記連結部材によって構成されていることを特徴とする請求項２記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【請求項１】
車体フロア上に並列された車両用シート間にバッテリが搭載される車両に適用されるバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造であって、
前記車体フロア側と前記バッテリ側とを連結し、前記バッテリ側からの所定値以上の荷重の入力時に変形することによりエネルギー吸収を行う連結部材を備えていることを特徴とするバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【請求項２】
前記連結部材は、車体上下方向に離間して配置される前記車体フロア側と前記バッテリ側との間に配設されていることを特徴とする請求項１記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【請求項３】
前記バッテリを冷却するための冷却風を通すダクトの少なくとも一部が、前記バッテリの車体下方側に配置されて前記連結部材によって構成されていることを特徴とする請求項２記載のバッテリ搭載部のエネルギー吸収構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−３５０９４（Ｐ２００９−３５０９４Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２００３６６（Ｐ２００７−２００３６６）
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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