車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)(10)，具備：蓄電池框架下部(26)，其為樹脂制，且被配置于設(shè)置在地板面板(12)的下方側(cè)的能量吸收部件(70)的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)，并與蓄電池框架上部(22)一同構(gòu)成對(duì)蓄電池(16)進(jìn)行支承的蓄電池框架(20)；下部延展性部件(46)，其具有與蓄電池框架下部(26)的車輛寬度方向外側(cè)端部接合的下主體部(47)、和被固定在地板面板(12)的下表面?zhèn)鹊南峦咕壊?48)；傾斜壁(28)，其被形成于蓄電池框架下部(26)的車輛寬度方向外側(cè)端部處，并從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜。
【專利說明】
車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知一種蓄電池框架，其對(duì)被配置在電動(dòng)車的地板部的下側(cè)的驅(qū)動(dòng)用蓄電池進(jìn)行收納，且被構(gòu)成為，包括樹脂制的蓄電池托盤、和被設(shè)置在該蓄電池托盤的外壁側(cè)的金屬制的框狀框架(例如，參照日本特開2011-124101號(hào)公報(bào))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的課題
[0004]然而，當(dāng)蓄電池框架采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，由于因車輛的側(cè)面碰撞而被輸入的碰撞載荷，從而可能在蓄電池托盤相對(duì)于框狀框架的連接部處產(chǎn)生裂紋。如此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，在抑制樹脂制的蓄電池框架上產(chǎn)生裂紋的情況的結(jié)構(gòu)中，仍存在改善的余地。
[0005]因此，本發(fā)明的目的在于，獲得一種在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)能夠?qū)υ跇渲频男铍姵乜蚣苌袭a(chǎn)生裂紋的情況進(jìn)行抑制的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)。
[0006]用于解決課題的方法
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的第一方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)具備:蓄電池框架下部，其為樹脂制，且被配置于設(shè)置在地板面板的下方側(cè)的能量吸收部件的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)，并與蓄電池框架上部一同構(gòu)成對(duì)蓄電池進(jìn)行支承的蓄電池框架；下部延展性部件，其具有與所述電池框架下部的車輛寬度方向外側(cè)端部接合的下主體部、和被固定在所述地板面板的下表面?zhèn)鹊南峦咕壊?傾斜壁，其被形成于所述蓄電池框架下部的車輛寬度方向外側(cè)端部處，并從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第一方式，在接合有下主體部的蓄電池框架下部的車輛寬度方向外側(cè)端部處，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜的傾斜壁。因此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，從能量吸收部件向蓄電池框架下部輸入的碰撞載荷會(huì)沿著蓄電池框架下部及下主體部的面內(nèi)方向(向車輛寬度方向內(nèi)側(cè))而被傳遞。即，難以對(duì)電池框架下部及下主體部產(chǎn)生面外方向的彎矩。由此，抑制了在蓄電池框架下部(蓄電池框架)上產(chǎn)生裂紋的情況。
[0009]此外，本發(fā)明所涉及的第二方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)為，在第一方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)中，所述下主體部的一部分被設(shè)為從車輛寬度方向外側(cè)朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)而逐漸從所述傾斜壁遠(yuǎn)離的立起部，且在所述傾斜壁和所述立起部之間利用粘接劑來進(jìn)行填充以使所述傾斜壁與所述立起部被接合。
[0010]根據(jù)本發(fā)明涉及的第二方式，下主體部的一部分成為從車輛寬度方向外側(cè)朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)而逐漸從傾斜壁遠(yuǎn)離的立起部，且在傾斜壁與立起部之間利用粘接劑來進(jìn)行填充以使所述傾斜壁與所述立起部接合。即，傾斜壁和立起部之間的粘接劑以從車輛寬度方向外側(cè)朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)逐漸變厚的方式而形成。因此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，沿著蓄電池框架下部及下主體部的面內(nèi)方向(向車輛寬度方向內(nèi)側(cè))而被傳遞的碰撞載荷通過設(shè)置在傾斜壁與立起部之間的粘接劑而被吸收并減小。因此，進(jìn)一步抑制或防止了在蓄電池框架下部(蓄電池框架)上產(chǎn)生裂紋的情況。
[0011]此外，本發(fā)明所涉及的第三方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)為，在第二方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)中，從所述立起部的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部起向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)突出的板部件被設(shè)置于所述立起部上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第三方式，從立起部的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部起向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)突出的板部件設(shè)置于該立起部上。因此，即使在立起部的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部被粘接劑覆蓋的情況下，進(jìn)入到立起部的上表面中的水滴也會(huì)經(jīng)過板部件而向蓄電池框架下部的上表面流下。由此，抑制了在立起部上發(fā)生電流腐蝕的情況。
[0013]此外，本發(fā)明所涉及的第四方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)為，在第一方式至第三方式中任意一個(gè)方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)中，在所述傾斜壁的車輛寬度方向外側(cè)端部處，形成有朝向上方延伸的縱壁。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第四方式，在傾斜壁的車輛寬度方向外側(cè)端部處，形成有朝向上方延伸的縱壁。因此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，碰撞載荷將從能量吸收部件經(jīng)由縱壁而向蓄電池框架下部件及下主體部(蓄電池框架)高效地被傳遞。
[0015]此外，本發(fā)明所涉及的第五方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)為，在第一方式至第四方式中任意一個(gè)方式的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)中，具備上部延展性部件，該上部延展性部件具有與所述蓄電池框架上部的車輛寬度方向外側(cè)端部接合的上主體部、和與所述下凸緣部一同被固定在所述地板面板的下表面?zhèn)鹊纳贤咕壊浚谒錾贤咕壊康乃錾现黧w部側(cè)，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜的傾斜部。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第五方式，在上凸緣部的上主體部側(cè)，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜的傾斜部。因此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，上凸緣部變得易于以與上主體部之間的邊界部為支點(diǎn)而進(jìn)行折曲變形，從而向蓄電池框架施加的應(yīng)力負(fù)載被減小。
[0017]發(fā)明效果
[0018]如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明所涉及的第一方式，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，能夠抑制在樹脂制的蓄電池框架上產(chǎn)生裂紋的情況。
[0019]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第二方式，能夠在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，進(jìn)一步抑制或防止在樹脂制的蓄電池框架上產(chǎn)生裂紋的情況。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第三方式，能夠抑制在立起部上發(fā)生電流腐蝕的情況。
[0021]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第四方式，能夠在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，高效地從能量吸收部件向蓄電池框架傳遞碰撞載荷。
[0022]根據(jù)本發(fā)明所涉及的第五方式，能夠在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，減小向電池框架施加的應(yīng)力負(fù)載。
【附圖說明】
[0023]圖1為表示本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的正剖視圖。
[0024]圖2為表示構(gòu)成本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的蓄電池框架及延展性部件的分解立體圖。
[0025]圖3為將本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的一部分放大表不的正剖視圖。
[0026]圖4為表示具備本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的車輛與柱子發(fā)生了側(cè)面碰撞時(shí)的狀態(tài)的正剖視圖。
[0027]圖5為將本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的一部分放大表不的立體圖。
[0028]圖6為將本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的一部分放大表不的正剖視圖。
[0029]圖7A為表示具備比較例所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的車輛與柱子發(fā)生了側(cè)面碰撞時(shí)的狀態(tài)的正剖視圖。
[0030]圖7B為將比較例涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)的一部分放大表示的正剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下，基于附圖來對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，為了方便說明，將在各附圖中所適當(dāng)表示的箭頭標(biāo)記UP設(shè)為車身上方，將箭頭標(biāo)記FR設(shè)為車身前方，將箭頭標(biāo)記IN設(shè)為車輛寬度方向內(nèi)側(cè)。此外，在以下的說明中，在沒有特別記載而使用上下、前后、左右的方向的情況下，表示車身上下方向的上下、車身前后方向的前后、車身左右方向(車輛寬度方向)的左右。另外，雖然各附圖圖示了車身的左側(cè)，但是由于車身的右側(cè)也以左右對(duì)稱的方式而與左側(cè)相同，因此適當(dāng)省略了關(guān)于車身右側(cè)的說明。
[0032]如圖1所示，在構(gòu)成車身的地板部的金屬制的地板面板12的下表面上，接合有在車身前后方向上延伸而構(gòu)成車身框架結(jié)構(gòu)的左右一對(duì)底縱梁(側(cè)框架)14。該底縱梁14由金屬而被形成為截面呈大致帽型形狀，且在車輛寬度方向上伸出的凸緣部15通過焊接等而被接合固定在地板面板12的車輛寬度方向兩端部側(cè)的下表面上。
[0033]此外，在底縱梁14上，沿著長度方向(車身前后方向)而形成有多個(gè)用于使后述的凸緣螺栓58插穿的貫穿孔14A。而且，在底縱梁14的上表面上，與各貫穿孔14A同軸地設(shè)置有焊接螺母52。
[0034]被應(yīng)用于電動(dòng)車等車輛上的本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10具有蓄電池框架(電池組框架)20，該蓄電池框架20被配置于地板面板12的車身下方側(cè)，且從車身下方側(cè)對(duì)作為蓄電池的燃料電池組16進(jìn)行支承。該蓄電池框架20為纖維強(qiáng)化樹脂(FRP)制的框架，且作為一個(gè)示例而由碳纖維強(qiáng)化樹脂材料(CFRP)來成形獲得。
[0035]燃料電池組16的外部裝飾部17由金屬(或者也可由樹脂)而形成為矩形箱狀，在該外部裝飾部17的下端周緣部中的多個(gè)預(yù)定位置處，一體地形成有向車輛寬度方向外側(cè)伸出的腳部18。而且，在各腳部18上，形成有用于使后述的凸緣螺栓58插穿的貫穿孔18A。
[0036]如圖1、圖2所示，蓄電池框架20被構(gòu)成為，包括:作為蓄電池框架上部的上部框架
22、作為蓄電池框架下部的下部框架26、和被設(shè)置于上部框架22與下部框架26之間的作為中間部件(加固部件)的中心框架30。
[0037]上部框架22具有:矩形平板狀的頂板23，其沿著水平方向而配置;矩形平板狀的傾斜壁24，其以沿著后述的傾斜壁36的方式，朝向車輛寬度方向上方而傾斜地與頂板23的車輛寬度方向兩端部(外側(cè)端部)一體連續(xù)設(shè)置;矩形平板狀的凸緣部25，其以沿著后述的上壁37的方式，朝向車輛寬度方向外側(cè)而大致水平地與傾斜壁24的車輛寬度方向兩端部一體連續(xù)設(shè)置。
[0038]下部框架26具有:矩形平板狀的底板27，其沿著水平方向而配置;矩形平板狀的傾斜壁28，其以朝向車輛寬度方向上方(從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方)而傾斜了預(yù)定的角度的方式，傾斜地與底板27的車輛寬度方向兩端部(外側(cè)端部)一體連續(xù)設(shè)置;作為縱壁的矩形平板狀的側(cè)壁部29，其朝向車身上方側(cè)而以大致垂直的方式與傾斜壁28的車輛寬度方向兩端部(外側(cè)端部)一體連續(xù)設(shè)置。
[0039]另外，側(cè)壁部29的高度被設(shè)為，在后述的下部延展性部件46與下部框架26接合時(shí)大體到達(dá)(延伸到)該下部延展性部件46的下主體部47中的側(cè)壁部47D與下凸緣部48的邊界部49的高度。換言之，側(cè)壁部29的上端面被設(shè)為，與后述的能量吸收部件70的內(nèi)部件72中的塊部73的上端面大體相同的高度位置。
[0040]如圖2所示，中心框架30具有:主體部32，其以在車身前后方向上排列有多列(例如五列)凸部33的方式而形成，所述凸部33沿著車輛寬度方向而延伸且截面呈大致帽型形狀；突出部34，其在主體部32的車輛寬度方向兩端部處以從凸部33的上端面連續(xù)地向車身上方側(cè)突出的方式而形成。
[0041 ]突出部34的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)被設(shè)為，從凸部33的上表面朝向車輛寬度方向外側(cè)上方傾斜且一體地連續(xù)設(shè)置的傾斜壁36，在傾斜壁36的上端部處，一體地連續(xù)設(shè)置有朝向車輛寬度方向外側(cè)而大致水平的上壁37。而且，突出部34的車輛寬度方向外側(cè)端部被設(shè)為相對(duì)于主體部32而成為大致垂直的截面的端面部38。即，該突出部34在從車身前后方向進(jìn)行觀察(主視觀察)時(shí)被形成為大致梯形形狀。
[0042]而且，上部框架22的頂板23的下表面通過粘合劑而與中心框架30的各凸部33的上表面接合，下部框架26的底板27的上表面通過粘合劑而與中心框架30的主體部32的下表面接合。由此，大體構(gòu)成了矩形封閉截面形狀的蓄電池框架20。
[0043]另外，如圖1所示，在上部框架22的頂板23及中心框架30的凸部33中的多個(gè)預(yù)定位置處，形成有互相連通的貫穿孔23A、33A，在凸部33的下表面上，凸緣螺母54通過粘合劑而與各貫穿孔23A、33A同軸地接合在一起。而且，在各凸緣螺母54的上表面上，一體且同軸地設(shè)置有金屬制的圓筒狀的軸環(huán)部件56，各軸環(huán)部件56被插入于各貫穿孔23A、33A中。
[0044]因此，通過以使腳部18的貫穿孔18A和軸形部件56的貫穿孔56A連通的方式，而將燃料電池組16放置于上部框架22(頂板23)的上表面上，并且使凸緣螺栓58從車身上方側(cè)插穿貫穿孔18A及貫穿孔56A而與凸緣螺母54擰合，從而將燃料電池組16結(jié)合固定于蓄電池框架20(上部框架22及中心框架30)上。
[0045]此外，如圖1、圖2所示，在上部框架22的傾斜壁24及凸緣部25的上表面上，分別接合有構(gòu)成延展性部件40上側(cè)的左右一對(duì)上部延展性部件42的上主體部43。如進(jìn)行詳細(xì)說明，則上部延展性部件42以車身前后方向作為長度方向，且其車輛寬度方向內(nèi)側(cè)部分即上主體部43的下表面通過粘合劑而與上部框架22的傾斜壁24及凸緣部25的上表面接合。
[0046]而且，在上主體部43的車輛寬度方向外側(cè)端部處，一體地連續(xù)設(shè)置有從上框架22的凸緣部25及中心框架30的端面部38(蓄電池框架20)向車輛寬度方向外側(cè)突出的(作為上部延展性部件42的車輛寬度方向外側(cè)部分的)上凸緣部44。
[0047]另一方面，在下部框架26的各傾斜壁28的上表面上，接合有構(gòu)成延展性部件40下側(cè)的下部延展性部件46的下主體部47。如進(jìn)行詳細(xì)說明，則下部延展性部件46具有被設(shè)為矩形框狀的下主體部47，并且下主體部47的后述的外伸部47B(包括立起部47C)的下表面通過粘合劑G(參照?qǐng)D1、圖3)而與下部框架26的傾斜壁28的上表面接合。
[0048]因此，中心框架30被配置于下主體部47的內(nèi)側(cè)，在該狀態(tài)下，主體部32的下表面通過粘合劑而與下部框架26的底板27的上表面接合。此外，下主體部47的車身前后方向兩端部被設(shè)為在車輛寬度方向上延伸的截面呈大致帽型形狀的凸部47A，并且該凸部47A的上表面通過粘合劑而同中心框架30的各凸部33的上表面一起與上部框架22的頂板23的下表面接合。
[0049]此外，在下主體部47的車輛寬度方向兩端部處，一體地形成有相對(duì)于水平方向而以與傾斜壁28相同的角度(從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方)傾斜且向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)伸出的矩形平板狀的外伸部47B。而且，在與中心框架30的突出部34對(duì)應(yīng)(對(duì)置)的外伸部47B(下主體部47)的一部分上，形成有以從車輛寬度方向外側(cè)趨向于車輛寬度方向內(nèi)側(cè)而逐漸遠(yuǎn)離傾斜壁28的方式被切開并立起的立起部47C。
[0050]即，在該外伸部47B上，多個(gè)(例如五個(gè))立起部47C以在車身前后方向上隔開預(yù)定間隔(例如等間隔地)的方式而彎折或彎曲形成，并且各立起部47C被插入于各突出部34內(nèi)。而且，中心框架30的主體部32的突出部34側(cè)的下表面通過粘合劑而與除了立起部47C以外的外伸部47B的上表面接合。由此，成為了除立起部47C以外的外伸部47B被下部框架26和中心框架30夾持固定的結(jié)構(gòu)。
[0051]另外，如圖3所示，立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部也相對(duì)于水平方向從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方以預(yù)定角度(與傾斜壁28的角度相比而較平緩的角度)傾斜。由此，成為了進(jìn)入到突出部34內(nèi)的水滴經(jīng)過立起部47C的上表面而向與該立起部47C相比靠車輛寬度方向內(nèi)側(cè)流下的結(jié)構(gòu)。即，不易在立起部47C的上表面及車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部(尤其下側(cè)棱線部47Cd)上發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0052]如進(jìn)行詳細(xì)說明，則用于使立起部47C與傾斜壁28接合的粘合劑G從車輛寬度方向外側(cè)趨向于車輛寬度方向內(nèi)側(cè)而逐漸增厚。而且，該車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處的最大厚度(立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處的下側(cè)棱線部47Cd與傾斜壁28的間隔)H被設(shè)為例如H=4.5mm。由此，成為了如下結(jié)構(gòu)，即，即使水滴因表面張力而附著于粘合劑G的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部上，該水滴也不會(huì)與立起部47C的下側(cè)棱線部47Cd接觸。
[0053]換言之，以即使水滴因表面張力而附著于粘合劑G的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部，該水滴也不會(huì)與立起部47C的下側(cè)棱線部47Cd接觸的方式，來確定粘合劑G的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處的最大厚度(下側(cè)棱線部47Cd與傾斜壁28的間隔)H。由此，抑制或防止了在立起部47C的尤其下側(cè)棱線部47Cd處發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0054]此外，如圖5、圖6所示，在通過粘合劑G而使立起部47C與傾斜壁28接合時(shí)，也可以采用如下方式，即，使粘合劑G從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部溢出，并通過該溢出而堆積的粘合劑G來覆蓋立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部(尤其下側(cè)棱線部47Cd)。由此，進(jìn)一步抑制或防止了在立起部47C的尤其下側(cè)棱線部47Cd處發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0055]另外，此時(shí)，通過雙面膠帶等而使從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)突出的樹脂制的板部件80的車輛寬度方向外側(cè)端部預(yù)先粘貼在立起部47C的上表面上。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，由于從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部溢出的粘合劑G的一部分的堆積通過板部件80而被抑制，因此，進(jìn)入到突出部34內(nèi)的水滴經(jīng)過立起部47C的上表面及板部件80的上表面而向與該板部件80相比靠車輛寬度方向內(nèi)側(cè)流下。
[0056]S卩，在由從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部溢出堆積的粘合劑G而至少覆蓋下側(cè)棱線部47Cd的原本的狀態(tài)下，通過板部件80而形成從立起部47C的上表面朝向下部框架26的上表面的水滴的路徑。由此，即使采用立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部(尤其下側(cè)棱線部47Cd)被粘合劑G覆蓋的結(jié)構(gòu)，也防止了水滴殘留在立起部47C的上表面上的情況，并且抑制或防止了在立起部47C的上表面上發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0057]另外，板部件80的厚度被設(shè)為例如0.5mm，雙面膠帶的厚度被設(shè)為例如0.2mm。此夕卜，雖然圖示的板部件80被粘貼于立起部47C的寬度方向(車身前后方向)中央部處，但是板部件80的粘貼位置并不限于該位置。
[0058]此外，在與板部件80相比靠車輛寬度方向內(nèi)側(cè)的下部框架26上，形成有例如被設(shè)為圓形形狀的貫穿孔26A。因此，經(jīng)過立起部47C的上表面或板部件80的上表面而落到下部框架26的上表面上的水滴將從該貫穿孔26A向蓄電池框架20的外部排出。
[0059]另外，如圖1、圖2所示，下部延展性部件46的與下主體部47的外伸部47B相比靠車輛寬度方向外側(cè)部分被設(shè)為，以沿著下部框架26的側(cè)壁部29的方式，朝向車身上方側(cè)而形成為大致垂直的側(cè)壁部47D。而且，該側(cè)壁部47D的高度被設(shè)為，與下部框架26的車輛寬度方向外側(cè)端部即側(cè)壁部29大體相同的高度。
[0060]S卩，下部框架26的側(cè)壁部29朝向車身上方側(cè)而延伸至大體到達(dá)下主體部47的側(cè)壁部47D與下凸緣部48的邊界部49的高度位置。此外，在側(cè)壁部47D的車輛寬度方向外側(cè)端部處，一體地連續(xù)設(shè)置有從中心框架30的端面部38及下部框架26的側(cè)壁部29中的上端部(蓄電池框架20)向車輛寬度方向外側(cè)突出的下凸緣部48。
[0061 ] 而且，從蓄電池框架20向車輛寬度方向外側(cè)突出的上凸緣部44和下凸緣部48互相重疊地通過粘合劑(或鉚釘?shù)?而接合在一起，從而構(gòu)成成為蓄電池框架20側(cè)的與底部部件14(地板面板12的下表面?zhèn)?固定的固定部位的凸緣部50。另外，延展性部件40(上部延展性部件42及下部延展性部件46)為金屬制，并且作為一個(gè)示例而由高張力鋼板或超高張力鋼板成形獲得。
[0062]此外，如圖1所示，在由上凸緣部44和下凸緣部48構(gòu)成的凸緣部50上，沿著車身前后方向而形成有相互連通以用于使凸緣螺栓58插穿的多個(gè)貫穿孔50A。因此，通過使凸緣螺栓58從車身下方側(cè)插穿貫穿孔50A及貫穿孔14A而與焊接螺母52擰合，從而蓄電池框架20經(jīng)由延展性部件40(凸緣部50)而被結(jié)合固定在底部部件14上。
[0063]此外，如圖1、圖2所示，在上凸緣部44的上主體部43側(cè)、且與蓄電池框架20相比靠車輛寬度方向外側(cè)，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方(朝向上主體部43與上凸緣部44的邊界部45)傾斜的傾斜部44A。通過形成該傾斜部44A，從而邊界部45成為凸緣部50的后述折曲變形的支點(diǎn)。
[0064]另外，在與上凸緣部44重疊接合的下凸緣部48的下主體部47側(cè)、且與電池框架20相比靠車輛寬度方向外側(cè)，以與傾斜部44A相同的角度而形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方(朝向下主體部47和下凸緣部48的邊界部49)傾斜的傾斜部48A。由此，邊界部49與邊界部45—同成為凸緣部50的折曲變形的支點(diǎn)。
[0065]此外，如圖1所示，地板面板12的車輛寬度方向外側(cè)端部被設(shè)為向車身上方側(cè)彎折形成的彎折部12A，該彎折部12A通過焊接等而與金屬制的下邊梁60的內(nèi)面板62接合。下邊梁60被構(gòu)成為，包括:截面呈大致帽型形狀的內(nèi)面板62、和截面呈大致帽型形狀的外面板64ο
[0066]S卩，下邊梁60通過如下方式而被構(gòu)成為矩形封閉截面形狀，S卩，通過內(nèi)面板62的上凸緣部62Α通過焊接等而與外面板64的上凸緣部64Α接合，并且內(nèi)面板62的下凸緣部62Β通過焊接等而與外面板64的下凸緣部64Β接合。
[0067]此外，在下邊梁60(包括地板面板12的車輛寬度方向兩端部)的車身下方側(cè)與蓄電池框架20之間，配置有金屬制的能量吸收部件70ο能量吸收部件70被構(gòu)成為，包括:以接近側(cè)壁部29的方式而被配置于車輛寬度方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)部件72;以在與內(nèi)部件72相比靠車輛寬度方向外側(cè)具有預(yù)定間隙(能夠插入下凸緣部62Β、64Β的程度的間隙)的方式而配置的外部件76 ο
[0068]內(nèi)部件72被構(gòu)成為，將在車身前后方向上延伸的呈大致矩形封閉截面形狀(筒狀)的多個(gè)(例如七個(gè))塊部組合為一體的形狀，并且車輛寬度方向最內(nèi)側(cè)的塊部73的朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁部73Α以相對(duì)于側(cè)壁部29而接近所述側(cè)壁部29的方式配置(以在車輛寬度方向上具有微小間隙的方式而對(duì)置配置)。
[0069]而且，塊部73通過未圖示的螺栓即焊接螺母而與除了凸緣部50的結(jié)合部位之外的底部部件14結(jié)合固定，并且在車輛寬度方向最外側(cè)，上部側(cè)的塊部74通過螺栓66及焊接螺母68而與下邊梁60的內(nèi)面板62結(jié)合固定。由此，內(nèi)部件72被配置于地板面板12的寬度方向兩端部處的車身下方側(cè)。
[0070]外部件76被構(gòu)成為，將在車身前后方向上延伸的大致呈矩形封閉截面形狀(筒狀)的多個(gè)(例如五個(gè))塊部組合為一體的形狀，并且在車輛寬度方向最外側(cè)，上部側(cè)的塊部79通過螺栓66及焊接螺母68而與下邊梁60的外面板64結(jié)合固定。由此，外部件76被配置于下邊梁60的車身下方側(cè)。
[0071]此外，在內(nèi)部件72的車輛寬度方向最外側(cè)，在下部側(cè)的塊部75上，形成有向車輛寬度方向外側(cè)突出的凸部75Α。而且，在外部件76的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)，于下部側(cè)的塊部77與塊部78的邊界部處，形成有以容納凸部75Α的方式(以與凸部75Α為非接觸的方式)而向車輛寬度方向外側(cè)凹陷的凹部77Α。
[0072]該凹部77Α在因車輛的側(cè)面碰撞而使外部件76向內(nèi)部件72側(cè)移動(dòng)時(shí)，與凸部75Α嵌合(接觸)，并且能夠?qū)⒈惠斎氲呐鲎草d荷的一部分從外部件76向內(nèi)部件72高效地傳遞。即，外部件76和內(nèi)部件72成為一體而能夠向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)塑性變形(被壓潰)。
[0073]在采用以上結(jié)構(gòu)的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10中，接下來對(duì)其作用進(jìn)行說明。即，如圖4所示，對(duì)車輛與例如在鉛直方向上延伸的圓柱狀(或圓筒狀)的金屬制的柱子P(壁障)發(fā)生了側(cè)面碰撞的情況下的作用進(jìn)行說明。
[0074]如圖4所示，在車輛與柱子P發(fā)生了側(cè)面碰撞的情況下，將對(duì)下邊梁60及能量吸收部件70輸入朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)的過大的碰撞載荷。當(dāng)碰撞載荷從車輛寬度方向外側(cè)被輸入時(shí)，下邊梁60在向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)塑性變形的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，從而吸收了該被輸入的碰撞載荷的一部分，并將剩余的碰撞載荷的一部分向地板面板12傳遞。
[0075]當(dāng)碰撞載荷的一部分被傳遞至地板面板12時(shí)，該地板面板12的車輛寬度方向外側(cè)端部將卷起，從而被固定在地板面板12的下表面上的底縱梁14的車輛寬度方向外側(cè)端部向車身上方側(cè)移動(dòng)。于是，在被結(jié)合固定于該底縱梁14上的延展性部件40的凸緣部50上，被輸入有以車身前后方向?yàn)檩S向的彎矩M。
[0076]S卩，在被結(jié)合固定于底縱梁14上的延展性部件40的凸緣部50(上凸緣部44及下凸緣部48)上，被施加了以上主體部43與上凸緣部44的邊界部45為支點(diǎn)而向上方折曲的這樣的(使凸緣部50的車輛寬度方向外側(cè)端部向車身上方側(cè)移動(dòng)的這樣的)力。
[0077]此處，凸緣部50(延展性部件40)由于通過金屬(高張力鋼板或超高張力鋼板)而成形獲得，因此具有延展性。此外，在構(gòu)成凸緣部50的上凸緣部44的上主體部43側(cè)及下凸緣部48的下主體部47側(cè)、且與蓄電池框架20相比靠車輛寬度方向外側(cè)，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜的傾斜部44A、48A。
[0078]因此，凸緣部50變得易于以邊界部45、49為支點(diǎn)而向車身上方側(cè)折曲變形。由此，向凸緣部50所輸入的彎矩M通過凸緣部50的向車身上方側(cè)的彎曲變形而被高效地吸收，從而抑制或防止了所述彎矩M向電池框架20傳遞的情況。即，在發(fā)生車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，能夠降低或消除從底縱梁14經(jīng)由凸緣部50而向蓄電池框架20施加的應(yīng)力負(fù)載。
[0079]此外，由于凸緣部50具有延展性，因此僅通過向車身上方側(cè)折曲變形而不存在斷裂的可能(抑制或防止凸緣部50的斷裂)。因此，蓄電池框架20不會(huì)從底縱梁14上脫離，并且燃料電池組16也不會(huì)從車輛上脫落。
[0080]另一方面，當(dāng)碰撞載荷從車輛寬度方向外側(cè)被輸入時(shí)，能量吸收部件70在向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)塑性變形的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，從而吸收了該被輸入的碰撞載荷的一部分，并將剩余的碰撞載荷的一部分向底縱梁14或蓄電池框架20傳遞。
[0081]此處，對(duì)圖7所示的比較例進(jìn)行說明。在該比較例所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)100中，在下框架126的車輛寬度方向外側(cè)端部處，未形成傾斜壁28。即，在底板127的車輛寬度方向外側(cè)端部處，僅形成有朝向上方而大致垂直地延伸的側(cè)壁部129。
[0082]而且，下部延展性部件146的下主體部147中的外伸部147B沿著水平方向而向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)伸出且與底板127的上表面接合，下主體部147中的側(cè)壁部147D朝向上方而大致垂直地延伸且與側(cè)壁部129的內(nèi)表面接合。
[0083]因此，在車輛與柱子P發(fā)生了側(cè)面碰撞時(shí)，如圖7A所示，存在如下情況，S卩，被塑性變形了的能量吸收部件170的內(nèi)部件172中的塊部173通過在利用彎矩M而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)與下框架126的側(cè)壁部129抵接，從而將該側(cè)壁部129的上端部側(cè)向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)推壓。
[0084]在該情況下，側(cè)壁部129及側(cè)壁部147D以向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)傾倒的方式變形，并且存在與外伸部147B的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部相比靠車輛寬度方向內(nèi)側(cè)處的底板127的一部分破裂的可能。即，在外伸部147B消失而耐力驟變的底板127的一部分上將產(chǎn)生朝向上方(面外方向)的彎矩N，從而存在蓄電池框架120發(fā)生截面損壞的可能。
[0085]另外，在這種比較例所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)100的情況下，當(dāng)突出部134內(nèi)存在水滴時(shí)，如圖7B所示，由于維持了水滴附著在外伸部147B的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處的下側(cè)棱線部147Bd上的狀態(tài)，因此在該下側(cè)棱線部147Bd上有可能發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。因此，在該比較例所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)1 O中，需要采取在外伸部147B的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部上涂敷密封劑等的對(duì)策。
[0086]與之相對(duì)，在本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10中，如圖4所示，在蓄電池框架20的下框架26中的車輛寬度方向外側(cè)，形成有從車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方朝向車輛寬度方向外側(cè)上方(從車輛寬度方向外側(cè)上方向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方)傾斜的傾斜壁28，在該傾斜壁28的車輛寬度方向外側(cè)端部處，形成有朝向上方而大致垂直地延伸的側(cè)壁部29。
[0087]而且，下主體部47的外伸部47B也以與該傾斜壁28相同的角度傾斜，且在外伸部47B的車輛寬度方向外側(cè)端部出，形成有朝向上方大致垂直地延伸的側(cè)壁部47D。即，外伸部47B與傾斜壁28的上表面接合，側(cè)壁部47D與側(cè)壁部29的內(nèi)表面接合。
[0088]因此，即使被塑性變形了的能量吸收部件70的內(nèi)部件72中的塊部73通過在利用彎矩M而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)與下框架26的側(cè)壁部29抵接，該碰撞載荷(在圖4中用箭頭標(biāo)記F來表示)也將沿著傾斜壁28(下框架26)及外伸部47B(下主體部47)的面內(nèi)方向(壓縮方向)而高效地向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)傳遞，因此，能夠抑制或防止該側(cè)壁部29向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)傾倒。
[0089]由此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)被輸入的朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)(由箭頭標(biāo)記F來表示)的碰撞載荷的一部分能夠從側(cè)壁部29及側(cè)壁部47D向中心框架30的端面部38、即多列凸部33高效地傳遞，且能夠通過該多列凸部33而被高效地吸收，并且也能夠通過底板27而被高效地吸收。
[0090]而且，由于在外伸部47B的一部分上形成有越趨向于車輛寬度方向內(nèi)側(cè)則越從傾斜壁28遠(yuǎn)離的立起部47C，并且用于使立起部47C與傾斜壁28接合的粘合劑G越趨向于車輛寬度方向內(nèi)側(cè)則越增厚，因此，能夠抑制由外伸部47B消失而導(dǎo)致的耐力的驟變的情況，并且能夠通過粘合劑G來吸收由傾斜壁28及外伸部47B傳遞的碰撞載荷的一部分。由此，能夠減小向底板27傳遞的碰撞載荷，從而能夠盡量抑制或防止蓄電池框架20的截面損壞(底板27的破裂)。
[0091]此外，由于該立起部47C相對(duì)于水平方向而從車輛寬度方向外側(cè)上方向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜，并且該車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處的下側(cè)棱線部47Cd從傾斜壁28遠(yuǎn)離了粘合劑G的最大厚度H的量，因此，即使在突出部34內(nèi)存在水滴，該水滴也會(huì)在立起部47C的上表面流下，而不易附著于立起部47C的上表面或下側(cè)棱線部47Cd(參照?qǐng)D3)上。由此，在立起部47C的上表面或下側(cè)棱線部47Cd上不易發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0092]S卩，在本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10中，無需采取在立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部處涂敷密封劑等的對(duì)策。另外，也可以使粘合劑G從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部溢出，并利用該溢出而堆積的粘合劑G覆蓋立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部(尤其下側(cè)棱線部47Cd)(參照?qǐng)D5、圖6)。由此，能夠進(jìn)一步抑制或防止在立起部47C的尤其下側(cè)棱線部47Cd上發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0093]另外，此時(shí)，由于在立起部47C的上表面上，設(shè)置有從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部起向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)突出的板部件80，因此能夠通過該板部件80而抑制從立起部47C的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部溢出的粘合劑G的一部分的堆積。即，在粘合后將粘合劑G鋪平，從而即使在難以形成水滴的路徑的封閉截面形狀內(nèi)，也能夠形成該水滴的路徑。
[0094]因此，即使在突出部34內(nèi)存在水滴，該水滴也會(huì)從立起部47C的上表面及板部件80的上表面向下框架26的上表面流下，并從被形成于下框架26上的貫穿孔26A向蓄電池框架20的外部被排出。由此，能夠進(jìn)一步抑制或防止在立起部47C的上表面上發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的情況。
[0095]另外，雖然也考慮到形成將立起部47C和傾斜壁28貫穿的貫穿孔來作為排水孔，但是在該情況下，在通過粘合劑G而將立起部47C與傾斜壁28接合時(shí)，需要用于使粘合劑G不堵塞排水孔的護(hù)孔環(huán)(省略圖示)，或者需要將堵塞排水孔的粘合劑G去除的作業(yè)。此外，在被形成于立起部47C上的貫穿孔(排水孔)的邊緣處，也存在發(fā)生由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的可會(huì)K。
[0096]因此，優(yōu)選為，不形成將立起部47C和傾斜壁28貫穿的貫穿孔(排水孔)。由于，如果未形成該排水孔，則可不需要將堵塞排水孔的粘合劑G去除的作業(yè)工序，因此能夠提高制造蓄電池框架20時(shí)的易操作性。而且，能夠防止從蓄電池框架20的外部看到由電流腐蝕導(dǎo)致的生銹的這種不良狀況的產(chǎn)生(美觀度的惡化)。
[0097]此外，下部延展性部件46的下主體部47中的外伸部47B由中心框架30(主體部32)和下框架26(底板27)夾持固定。因此，在車輛的側(cè)面碰撞時(shí)，即使凸緣部50向車身上方側(cè)發(fā)生折曲變形，但也抑制或防止了下主體部47的外伸部47B從中心框架30及下框架26上剝離的情況。
[0098]另外，如圖4所示，由于在凸緣部50向車身上方側(cè)發(fā)生了折曲變形的情況下，在上凸緣部44的車輛寬度方向外側(cè)端部處將被施加朝向車身上方側(cè)的力，因此，在上主體部43處，被施加有朝向傾斜壁24側(cè)(推壓)的力。即，在上主體部43上，難以被施加朝向從傾斜壁24上剝離的這種方向上的力，從而抑制或防止了所述上主體部43從該傾斜壁24上剝離的情況。
[0099]此外，也可以采用如下方式，S卩，在與蓄電池框架20相比靠車輛寬度方向外側(cè)處的上凸緣部44的上主體部43側(cè)、即上主體部43與上凸緣部44的邊界部45上，形成從車身前后方向觀察時(shí)呈大致“U”字狀(邊界部45在進(jìn)行剖視觀察時(shí)呈大致圓弧狀)或呈大致“V”字狀的凹部(省略圖示)。
[0100]由此，由于凸緣部50的車輛寬度方向外側(cè)端部變得易于以上主體部43與上凸緣部44的邊界部45、即凹部為支點(diǎn)而向車身上方側(cè)進(jìn)一步折曲變形，因此，能夠進(jìn)一步減小或消除從底縱梁14經(jīng)由凸緣部50而向電池框架20施加的應(yīng)力負(fù)載。
[0101]以上，雖然基于附圖而對(duì)本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10進(jìn)行了說明，但本實(shí)施方式所涉及的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)10并不限定于圖示的內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)改變。例如，延展性部件40并不限定于由高張力鋼板或超高張力鋼板成形獲得的部件，也可以由具有某種程度的硬度的鋁合金或鐵等而成形獲得。
[0102]此外，延展性部件40的凸緣部50并不限于被結(jié)合固定在與地板面板12的下表面接合固定的底縱梁14上的結(jié)構(gòu)，例如也可以采用被結(jié)合固定在與在地板面板12的下表面或底縱梁14的下表面接合固定的未圖示的支架上等的結(jié)構(gòu)。即，延展性部件40的凸緣部50也可以被設(shè)為與地板面板12或底縱梁14間接接合的結(jié)構(gòu)。
[0103]另外，延展性部件40的上主體部43及下主體部47并不限于通過粘合劑而與蓄電池框架20接合的方式，例如也可以采用通過鉚釘?shù)冉雍狭慵磉M(jìn)行接合的結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)施方式中的蓄電池框架20并不限定于對(duì)燃料電池組16進(jìn)行支承的蓄電池框架。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)，具備: 蓄電池框架下部，其為樹脂制，且被配置于設(shè)置在地板面板的下方側(cè)的能量吸收部件的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)，并與蓄電池框架上部一同構(gòu)成對(duì)蓄電池進(jìn)行支承的蓄電池框架； 下部延展性部件，其具有與所述蓄電池框架下部的車輛寬度方向外側(cè)端部接合的下主體部、和被固定在所述地板面板的下表面?zhèn)鹊南峦咕壊浚?傾斜壁，其被形成于所述蓄電池框架下部的車輛寬度方向外側(cè)端部處，并從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜。2.如權(quán)利要求1所述的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)，其中， 所述下主體部的一部分被設(shè)為從車輛寬度方向外側(cè)朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)而逐漸從所述傾斜壁遠(yuǎn)離的立起部，且在所述傾斜壁與所述立起部之間利用粘接劑來進(jìn)行填充以使所述傾斜壁與所述立起部被接合。3.如權(quán)利要求2所述的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)，其中， 從所述立起部的車輛寬度方向內(nèi)側(cè)端部起向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)突出的板部件被設(shè)置于所述立起部上。4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項(xiàng)所述的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)，其中， 在所述傾斜壁的車輛寬度方向外側(cè)端部處，形成有朝向上方延伸的縱壁。5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的車輛用電池搭載結(jié)構(gòu)，其中， 具備上部延展性部件，所述上部延展性部件具有與所述蓄電池框架上部的車輛寬度方向外側(cè)端部接合的上主體部、和與所述下凸緣部一同被固定在所述地板面板的下表面?zhèn)鹊纳贤咕壊浚?在所述上凸緣部的所述上主體部側(cè)，形成有從車輛寬度方向外側(cè)上方朝向車輛寬度方向內(nèi)側(cè)下方傾斜的傾斜部。
【文檔編號(hào)】B62D25/20GK105992702SQ201480065621
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日
【發(fā)明人】神村信哉, 外薗清志, 寺田真, 平松辰夫, 平田慎吾
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社