JP2024059278A - Battery case fixing structure - Google Patents

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Abstract

【課題】従来のバッテリケースの固定構造では、バッテリケースの内圧上昇により変形したアッパケースにおいて、ブラケットとの固定箇所に応力集中が生じる恐れがあった。【解決手段】車両のフロアパネルＦＰの下部に固定するバッテリケースＣが、ロアケースＬＣとアッパケースＵＣを備え、フロアパネルＦＰにアッパケースＵＣを固定するブラケット１が、ロアケースＬＣ側に固定する基部１Ａの上側に、アッパケースＵＣを貫通してフロアパネルＦＰに固定する支持部１Ｂを備え、アッパケースＵＣが、支持部１Ｂの貫通穴６の周縁部にフランジ部７を有し、支持部１Ｂとフランジ部７との間にシール部材５を介装し、フロアパネルＦＰの下面とフランジ部７の上端との間に隙間Ｓを形成した構成により、バッテリケースＣの内圧上昇によりアッパケースＵＣが変形した際、アッパケースＵＣにおける応力集中を抑制する。【選択図】図１[Problem] In a conventional battery case fixing structure, when an upper case is deformed due to an increase in the internal pressure of the battery case, there is a risk of stress concentration occurring at the fixing points with the bracket. [Solution] A battery case C fixed to the lower part of a floor panel FP of a vehicle includes a lower case LC and an upper case UC, and a bracket 1 fixing the upper case UC to the floor panel FP includes a support part 1B on the upper side of a base part 1A fixed to the lower case LC side, which passes through the upper case UC and fixes it to the floor panel FP, the upper case UC has a flange part 7 on the periphery of a through hole 6 of the support part 1B, a seal member 5 is interposed between the support part 1B and the flange part 7, and a gap S is formed between the lower surface of the floor panel FP and the upper end of the flange part 7. This configuration suppresses stress concentration in the upper case UC when the upper case UC is deformed due to an increase in the internal pressure of the battery case C. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、車両のフロアパネルの下部に配置したバッテリケースの固定構造に関するものである。 The present invention relates to a fixing structure for a battery case located under a floor panel of a vehicle.

従来において、上記したようなバッテリケースの固定構造としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載のバッテリケースの固定構造は、車両のフロアパネルの下部にバッテリケースを固定する構造であって、断面が概略ハット形状を成すブラケットを用いる。この固定構造は、バッテリケースの上部を塞ぐアッパケースに、ブラケットの鍔部をボルト類で固定すると共に、フロアパネルに、ブラケットの頭部をボルト類で固定した構造になっている。 Conventionally, an example of a battery case fixing structure as described above is that described in Patent Document 1. The battery case fixing structure described in Patent Document 1 is a structure for fixing a battery case to the lower part of a vehicle floor panel, and uses a bracket with a roughly hat-shaped cross section. This fixing structure is structured such that the flange of the bracket is fixed with bolts to an upper case that covers the top of the battery case, and the head of the bracket is fixed with bolts to the floor panel.

特開２００３－２２４９号公報JP 2003-2249 A

しかしながら、上記したような従来のバッテリケースの固定構造では、アッパケースに固定するブラケットを用いていたため、バッテリケースの内部が高温になって内圧が上昇すると、アッパケースを上方向に膨出させる力が作用して、ブラケットとの固定箇所に応力集中が生じる恐れがあり、このような問題点を解決することが課題であった。 However, the conventional battery case fixing structure described above uses a bracket to fix the upper case. When the temperature inside the battery case rises and the internal pressure rises, a force acts to bulge the upper case upward, which can cause stress concentration at the fixing points with the bracket. Solving this problem was an issue.

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、バッテリケースの内圧が上昇した際、アッパケースにおける応力集中を抑制することができるバッテリケースの固定構造を提供することを目的としている。 The present invention was developed with a focus on the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a battery case fixing structure that can suppress stress concentration in the upper case when the internal pressure of the battery case increases.

本発明に係わるバッテリケースの固定構造は、車両のフロアパネルの下部に配置したバッテリケースの固定構造であって、バッテリケースが、バッテリを収容するロアケースと、ロアケースの上部を塞ぐアッパケースとを備えると共に、フロアパネルにアッパケースを固定するためのブラケットを備えている。上記バッテリケースの固定構造は、ブラケットが、ロアケース側に固定する基部の上側に、アッパケースを貫通してフロアパネルの下面に固定する支持部を備えている。そして、上記バッテリケースの固定構造は、アッパケースが、支持部を貫通させる貫通穴の周縁部に、少なくとも上方に突出するフランジ部を有し、支持部の側面とフランジ部との間にシール部材を介装すると共に、フロアパネルの下面とフランジ部の上端との間に隙間を形成したことを特徴としている。 The battery case fixing structure according to the present invention is a fixing structure for a battery case disposed under a floor panel of a vehicle, the battery case comprising a lower case that houses a battery, an upper case that closes the upper part of the lower case, and a bracket for fixing the upper case to the floor panel. The battery case fixing structure is characterized in that the bracket is provided with a support part on the upper side of a base that is fixed to the lower case side, which penetrates the upper case and fixes it to the underside of the floor panel. The upper case has a flange part that protrudes at least upward on the periphery of a through hole through which the support part penetrates, a seal member is interposed between the side surface of the support part and the flange part, and a gap is formed between the underside of the floor panel and the upper end of the flange part.

本発明に係わるバッテリケースの固定構造は、上記構成を採用したことにより、バッテリケースの内部が高温になって内圧が上昇した際には、フロアパネルの下面とフランジ部の上端との間に形成した隙間の分だけ、アッパケースの上方向の変形を許容し、シール部材によりブラケットの支持部の側面とアッパケースのフランジ部との間のシール性を維持する。 By adopting the above-mentioned configuration, the battery case fixing structure of the present invention allows the upper case to deform upward by the amount of the gap formed between the bottom surface of the floor panel and the top end of the flange when the temperature inside the battery case rises and the internal pressure rises, and the sealing member maintains the seal between the side surface of the bracket support part and the flange part of the upper case.

このようにして、上記のバッテリケースの固定構造は、バッテリケースの内圧が上昇した際、アッパケースにおける応力集中を抑制することができ、アッパケースの損傷やシール性の低下を防ぐことができる。 In this way, the above-mentioned battery case fixing structure can suppress stress concentration in the upper case when the internal pressure of the battery case increases, preventing damage to the upper case and deterioration of the sealing performance.

バッテリケースの固定構造の第１実施形態を説明する要部の断面図である。1 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a first embodiment of a fixing structure for a battery case. FIG. アッパケースを開いた状態の電池パックを示す斜視図である。2 is a perspective view showing the battery pack with the upper case open. FIG. アッパケースを閉じた状態の電池パックを示す斜視図である。2 is a perspective view showing the battery pack with the upper case closed. FIG. バッテリケースの固定構造の第２実施形態を説明する要部の断面図である。11 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a second embodiment of a fixing structure for a battery case. FIG.

＜第１実施形態＞
図１に示すバッテリケースの固定構造は、車両のフロアパネルＦＰの下部に配置したバッテリケースＣの固定構造である。バッテリケースＣは、図２及び図３にも示すように、バッテリＢを収容するロアケースＬＣと、ロアケースＬＣの上部を塞ぐアッパケースＵＣとを備えると共に、フロアパネルＦＰにアッパケースＵＣを固定するためのブラケット１を備えている。図２及び図３において、矢印Ｘは車両の前方向を示し、矢印Ｙは車両の左右方向を示す。 First Embodiment
The battery case fixing structure shown in Fig. 1 is a fixing structure for a battery case C disposed under a floor panel FP of a vehicle. As also shown in Fig. 2 and Fig. 3, the battery case C includes a lower case LC that houses a battery B and an upper case UC that closes the upper part of the lower case LC, and also includes a bracket 1 for fixing the upper case UC to the floor panel FP. In Fig. 2 and Fig. 3, an arrow X indicates the forward direction of the vehicle, and an arrow Y indicates the left-right direction of the vehicle.

ロアケースＬＣは、上方向に開放された扁平な矩形箱状を成しており、内部には、車両左右方向（Ｙ方向）にわたる複数のクロスメンバ２が、車両前後方向に所定間隔で配置してあり、クロスメンバ２により区画された夫々の空間にバッテリＢが収容してある。 The lower case LC is a flat rectangular box that opens upwards. Inside, multiple cross members 2 are arranged at regular intervals in the vehicle's fore-aft direction, spanning the left-right direction (Y direction). A battery B is housed in each space partitioned by the cross members 2.

クロスメンバ２は、バッテリケースの機械的強度を確保する機能も有する。ロアケースＬＣは、車両の骨格材であるクロスメンバやサイドメンバ（図示略）等に固定される。なお、図示のロアケースＬＣには、制御機器等の各種補器３も収容されている。 The cross member 2 also serves to ensure the mechanical strength of the battery case. The lower case LC is fixed to the cross member and side members (not shown), which are the vehicle's framework. The lower case LC shown in the figure also houses various accessories 3, such as control devices.

アッパケースＵＣは、基本的に平板素材を適宜の凹凸形状に成形したものであって、ロアケースＬＣの上部を塞ぐと共に、その周囲をロアケースＬＣに固定する。そして、アッパケースＵＣは、その中央部分に、フロアパネルＦＰへの固定箇所Ａを有している。 The upper case UC is basically a flat plate material molded into an appropriate uneven shape, and it covers the top of the lower case LC and fixes its periphery to the lower case LC. The upper case UC has a fixing point A in its center for attaching to the floor panel FP.

ブラケット１は、バッテリケースＣにおいて、上記の固定箇所Ａに対応する位置に配置され、ロアケースＬＣ側に固定する基部１Ａの上側に、アッパケースＵＣを貫通してフロアパネルＦＰの下面に固定する支持部１Ｂを備えている。図示例のブラケット１は、円盤状の基部１Ａと、基部１Ａの上側に設けた円柱状の支持部１Ｂとを同軸上に有する。ブラケット１は、ロアケースＬＣにおけるクロスメンバ２の上端に配置され、基部１Ａを貫通するボルト（図示略）によりクロスメンバ２に固定してある。 The bracket 1 is disposed in a position on the battery case C corresponding to the above-mentioned fixing point A, and is provided with a support portion 1B on the upper side of a base portion 1A that is fixed to the lower case LC side, which penetrates the upper case UC and is fixed to the underside of the floor panel FP. The bracket 1 in the illustrated example has a disk-shaped base portion 1A and a cylindrical support portion 1B provided on the upper side of the base portion 1A, which are coaxially arranged. The bracket 1 is disposed at the upper end of the cross member 2 in the lower case LC, and is fixed to the cross member 2 by a bolt (not shown) that penetrates the base portion 1A.

なお、図２及び図３中の固定箇所Ａには、ブラケット１とフロアパネルＦＰを固定する２つのボルト４，４を示している。この場合、２つのブラケット１を並設しても良いし、１つの基部１Ａに２つ（複数）の支持部１Ｂを有するブラケットを用いても良い。 Note that at fixing point A in Figures 2 and 3, two bolts 4, 4 are shown that fix the bracket 1 to the floor panel FP. In this case, two brackets 1 may be installed side by side, or a bracket having one base 1A and two (multiple) support parts 1B may be used.

また、支持部１Ｂは、上面中心に開口するめねじ孔１Ｃを有すると共に、側面の所定高さに、後述するシール部材５を装着するための溝１Ｄが全周にわたって形成してある。この支持部１Ｂに対して、アッパケースＵＣは、同支持部１Ｂを貫通させる貫通穴６を有し、その周縁部に、少なくとも上方に突出する環状のフランジ部７を有している。 The support part 1B has a female threaded hole 1C that opens in the center of the top surface, and a groove 1D for attaching a sealing member 5 (described later) is formed around the entire circumference at a specified height on the side surface. The upper case UC for this support part 1B has a through hole 6 that passes through the support part 1B, and has an annular flange part 7 on its periphery that protrudes at least upward.

フランジ部７は、内周面が、支持部１Ｂの側面と平行であり、その側面との間に、シール部材５を介装するためのクリアランスを有する。このフランジ部７は、上下に突出する形状であっても構わない。 The inner peripheral surface of the flange portion 7 is parallel to the side surface of the support portion 1B, and there is a clearance between the side surface and the flange portion 7 for inserting the seal member 5. The flange portion 7 may be shaped to protrude upward and downward.

上記のバッテリケースＣの固定構造は、ブラケット１の支持部１Ｂの側面と、アッパケースＵＣのフランジ部７との間にシール部材５を介装すると共に、フロアパネルＦＰの下面とフランジ部７の上端との間に隙間Ｓを形成し、フロアパネルＦＰに上側から貫通させたボルト４をブラケット１のめねじ孔１Ｃに装着する。上記シール部材５は、より好ましい実施形態として、支持部の外周（溝１Ｄ）に介装されるオーリングである。 The fixing structure of the battery case C described above is such that a seal member 5 is interposed between the side surface of the support portion 1B of the bracket 1 and the flange portion 7 of the upper case UC, a gap S is formed between the lower surface of the floor panel FP and the upper end of the flange portion 7, and a bolt 4 that penetrates the floor panel FP from above is attached to the female threaded hole 1C of the bracket 1. In a more preferred embodiment, the seal member 5 is an O-ring that is interposed on the outer periphery (groove 1D) of the support portion.

上記構成を備えたバッテリケースＣの固定構造は、バッテリケースＣ内が高温になって内圧が上昇すると、アッパケースＵＣを上方向に膨出させる力が作用する。この際、アッパケースＵＣは、平板素材から成ると共に、その周囲がロアケースＬＣに固定してあるので、中央部分の変形量が最も大きくなる。 When the temperature inside the battery case C rises and the internal pressure rises, the fixing structure of the battery case C with the above configuration exerts a force that causes the upper case UC to bulge upward. At this time, since the upper case UC is made of a flat plate material and its periphery is fixed to the lower case LC, the amount of deformation in the center portion is the greatest.

これに対して、上記のバッテリケースＣの固定構造は、アッパケースＵＣの中央部分に相当する位置にブラケット１を配置しており、アッパケースＵＣとブラケット１を互いに固定していないので、フロアパネルＦＰの下面とフランジ部７の上端との間に形成した隙間Ｓの分だけ、アッパケースＵＣの上方向の変形を許容する。 In contrast, the fixing structure of the battery case C described above places the bracket 1 at a position corresponding to the center of the upper case UC, and since the upper case UC and the bracket 1 are not fixed to each other, the upper case UC is allowed to deform upward by the amount of the gap S formed between the lower surface of the floor panel FP and the upper end of the flange portion 7.

そして、ブラケット１とアッパケースＵＣの間では、支持部１Ｂとフランジ部７の間に介装したシール部材５によりシール性を確保し、アッパケースＵＣが上方向に変形（移動）しても、シール部材５を常にアッパケースＵＣに接触させて良好なシール性を維持する。 The seal between the bracket 1 and the upper case UC is ensured by the seal member 5 interposed between the support portion 1B and the flange portion 7, and even if the upper case UC deforms (moves) upward, the seal member 5 is always in contact with the upper case UC to maintain good sealing.

このようにして、上記のバッテリケースＣの固定構造は、バッテリケースの内圧が上昇した際、アッパケースにおける応力集中を抑制することができ、アッパケースの損傷やシール性の低下を防ぐことができる。 In this way, the fixing structure of the battery case C described above can suppress stress concentration in the upper case when the internal pressure of the battery case increases, preventing damage to the upper case and deterioration of the sealing performance.

また、上記のバッテリケースＣの固定構造は、シール部材５にオーリングを採用したことにより、ブラケット１の支持部１Ｂの全周にわたってシール性を確保し得ると共に、アッパケースＵＣの変形（移動）を許容しつつ良好なシール性を維持することができる。 In addition, the fixing structure of the battery case C described above uses an O-ring as the sealing member 5, which ensures sealing performance around the entire circumference of the support portion 1B of the bracket 1 and allows deformation (movement) of the upper case UC while maintaining good sealing performance.

＜第２実施形態＞
図４は、本発明に係わるバッテリケースの固定構造の第２実施形態を説明する図である。なお、この実施形態では、第１実施形態と同じ構成部位に同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 Second Embodiment
4 is a diagram illustrating a second embodiment of a battery case fixing structure according to the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図４に示すバッテリケースの固定構造は、フロアパネルＦＰとアッパケースＵＣとの間に、緩衝材８を配置した構成である。緩衝材８は、弾性変形するものであれば、その材料がとくに限定されるものではなく、代表的にはゴム類が挙げられる。また、緩衝材８は、支持部１Ｂを囲繞する環状であることがより望ましい。 The battery case fixing structure shown in FIG. 4 has a cushioning material 8 disposed between the floor panel FP and the upper case UC. The material of the cushioning material 8 is not particularly limited as long as it is elastically deformable, and a typical example is rubber. It is more preferable that the cushioning material 8 be annular and surround the support portion 1B.

上記構成を備えたバッテリケースの固定構造は、バッテリケースＣの内圧上昇によりアッパケースＵＣが上方向に変形した際には、隙間Ｓ及び緩衝材８の圧縮により、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。 When the upper case UC is deformed upward due to an increase in the internal pressure of the battery case C, the fixing structure of the battery case having the above configuration can achieve the same effect as the first embodiment by compressing the gap S and the cushioning material 8.

また、上記のバッテリケースの固定構造は、常態においては、緩衝材８により、外部から支持部１Ｂ側への水の侵入を防ぐことができ、バッテリケースＣの内部に対しては、シール部材５とともに二重のシール構造を確保している。さらに、上記のバッテリケースの固定構造は、常態において、緩衝材８によりアッパケースＵＣのがたつきを防止することができる。 In addition, in the normal state, the above-mentioned battery case fixing structure can prevent water from entering the support part 1B side from the outside by the cushioning material 8, and ensures a double seal structure for the inside of the battery case C together with the sealing member 5. Furthermore, in the normal state, the above-mentioned battery case fixing structure can prevent rattling of the upper case UC by the cushioning material 8.

本発明に係わるバッテリケースの固定構造は、その構成の細部が上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であり、上記実施形態では、アッパケースにおいて最も変形量が大きい中央部分にブラケットを配置した構成を例示したが、ブラケットを複数箇所に配置することも当然可能である。 The details of the battery case fixing structure according to the present invention are not limited to those of the above-mentioned embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. In the above-mentioned embodiments, a bracket is placed in the center of the upper case, where deformation is greatest, but it is of course possible to place the bracket in multiple locations.

Ｂ バッテリ
Ｃ バッテリケース
ＦＰ フロアパネル
ＬＣ ロアケース
Ｓ 隙間
ＵＣ アッパケース
１ ブラケット
１Ａ 基部
１Ｂ 支持部
５ シール部材
６ 貫通穴
７ フランジ部
８ 緩衝材 B Battery C Battery case FP Floor panel LC Lower case S Gap UC Upper case 1 Bracket 1A Base 1B Support 5 Seal member 6 Through hole 7 Flange 8 Cushioning material

Claims (3)

車両のフロアパネルの下部に配置したバッテリケースの固定構造であって、
前記バッテリケースが、バッテリを収容するロアケースと、前記ロアケースの上部を塞ぐアッパケースとを備えると共に、前記フロアパネルに前記アッパケースを固定するためのブラケットを備え、
前記ブラケットが、前記ロアケース側に固定する基部の上側に、前記アッパケースを貫通して前記フロアパネルの下面に固定する支持部を備え、
前記アッパケースが、前記支持部を貫通させる貫通穴の周縁部に、少なくとも上方に突出するフランジ部を有し、
前記支持部の側面と前記フランジ部との間にシール部材を介装すると共に、前記フロアパネルの下面と前記フランジ部の上端との間に隙間を形成したことを特徴とするバッテリケースの固定構造。 A fixing structure for a battery case disposed under a floor panel of a vehicle, comprising:
the battery case includes a lower case that houses a battery, an upper case that closes an upper portion of the lower case, and a bracket for fixing the upper case to the floor panel;
the bracket includes a support portion, which is provided above a base portion fixed to the lower case and which penetrates the upper case and is fixed to the underside of the floor panel,
the upper case has a flange portion that protrudes at least upward on a periphery of a through hole through which the support portion passes,
A battery case fixing structure characterized in that a sealing member is interposed between the side of the support portion and the flange portion, and a gap is formed between the lower surface of the floor panel and the upper end of the flange portion. 前記フロアパネルと前記アッパケースとの間に、緩衝材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のバッテリケースの固定構造。 The battery case fixing structure according to claim 1, characterized in that a cushioning material is disposed between the floor panel and the upper case. 前記シール部材が、前記支持部の外周に介装されるオーリングであることを特徴とする請求項１に記載のバッテリケースの固定構造。 The battery case fixing structure according to claim 1, characterized in that the sealing member is an O-ring attached to the outer periphery of the support part.
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