JP3204299U - 電池用架台 - Google Patents

Abstract

【課題】底枠に対して位置決め部材を好適に固定する電池用架台を提供する。【解決手段】電池用架台は、底枠と、底枠に対して電池モジュール１の水平方向の位置を位置決めする位置決め部材１４と、底枠と位置決め部材１４とを固定する締結部材とを備える。底枠の少なくとも一部は、長手方向に伸びる長尺状鋼材により構成されている。長尺状鋼材は、上面部と下面部２２と側面部２４を備えており、長手方向に直交する断面において、上面部と下面部２２と側面部２４の間には空間が形成されている。締結部材は、長尺状鋼材の上面部に形成された第１貫通孔２０ａ及び位置決め部材１４の第１貫通孔２０ａに対応する位置に形成された第２貫通孔２２ａを挿通する軸部を有するボルト１８と、ボルト１８の軸部１８ａに螺合されるナット１９とを備える。長尺状鋼材の下面部２２には、少なくとも第１貫通孔２０ａに対応する位置に開口３０が形成されている。【選択図】図３

Description

本明細書に開示の技術は、電池用架台に関する。

ＮａＳ電池、Ｌｉイオン電池、Ｎｉ−Ｈ_２電池などの集合電池は、多数本の単電池をケースの内部に密に配置して電池モジュールを構成している。特許文献１には、このような集合電池を収納するための電池用架台が開示されている。特許文献１に開示の電池用架台は、底枠を備えており、この底枠により電池モジュールを支持する。また、電池用架台には、輸送時や設置時に電池モジュールの位置ずれを防止するための位置決め部材が設けられることがある。位置決め部材は、電池モジュールが載置される底枠にボルトにより固定されている。

国際公開第ＷＯ２０１２／０２６２２４号

一般的に、電池用架台の底枠には、中空の長尺状鋼材が用いられることが多い。電池用架台を軽量化するためには、電池用架台の底枠に用いられる長尺状鋼材の板厚を薄くすることが考えられる。しかしながら、底枠に用いられる長尺状鋼材の板厚を薄くすると、位置決め部材を固定するためのボルトが螺合する十分な長さの雌ねじ溝を底枠に形成することができない。このため、従来のように、ボルトのみを用いて位置決め部材を底枠に対して強固に固定することができない。また、ボルトとナットを用いて両者を固定することも考えられるが、長尺状鋼材の内部にボルトの頭部又はナットを配置しなければならないため、ボルトを配置する場所が限定されてしまう。本明細書は、底枠に対して位置決め部材を好適に固定することができる電池用架台を開示する。

本明細書に開示する電池用架台には、電池モジュールが載置される。電池用架台は、平面視すると矩形状の底枠と、底枠の上面に配置されると共に電池モジュールの側面に当接し、底枠に対して電池モジュールの水平方向の位置を位置決めする位置決め部材と、底枠と位置決め部材とを固定する締結部材とを備えている。底枠の少なくとも一部は、長手方向に伸びる長尺状鋼材により構成されている。長尺状鋼材は、上面部と下面部と側面部を備えており、長手方向に直交する断面において、上面部と下面部と側面部の間には空間が形成されている。長尺状鋼材の上面部には、１又は複数の第１貫通孔が形成されている。位置決め部材には、第１貫通孔に対応する位置に１又は複数の第２貫通孔が形成されている。締結部材は、第１貫通孔及び第２貫通孔を挿通する軸部を有するボルトと、ボルトの軸部に螺合されるナットとを備えている。ボルトとナットによって位置決め部材を長尺状鋼材に固定すると、ボルトの頭部又はナットが上面部と下面部と側面部の間の空間に位置している。長尺状鋼材の下面部には、少なくとも第１貫通孔に対応する位置に開口が形成されている。

上記の電池用架台では、長尺状鋼材の下面部には、第１貫通孔に対応する位置に、開口が形成されている。このため、長尺状鋼材と位置決め部材とを固定するためにボルトの軸部を第１貫通孔及び第２貫通孔に挿通したときに、開口を介することで、ボルトの軸部に対してナットを螺合させることができる。したがって、長尺状鋼材の板厚を薄くした場合でも、ボルトとナットを用いて、底枠に対して位置決め部材を好適に固定することができる。

実施例１の電池用架台に電池モジュールが載置された構成を模式的に示す斜視図。 実施例１の電池用架台（位置決め部材を除く）の構成を模式的に示す斜視図。 実施例１の電池用架台における第１フレームと締結部材の構成を示す断面図。 実施例１の変形例を示す第１フレームの下面図。 実施例１の変形例を示す第１フレームの断面図。 実施例１の変形例を示す第１フレームの平面図。 実施例２の電池用架台（位置決め部材を除く）の構成を模式的に示す斜視図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載された組合せに限定されるものではない。

（特徴１） 本明細書に開示する電池用架台では、上面部には、複数の第１貫通孔が形成されていてもよい。開口は、長尺状鋼材の長手方向に伸びており、少なくとも２以上の第１貫通孔に対応していてもよい。このような構成によると、開口を長手方向に伸びる形状とすることで、その開口が形成された範囲内で位置的制限を受けることなく底枠に対して第１貫通孔を形成することができる。すなわち、締結部材を底枠に対して、開口が形成された範囲内において任意の位置に配置することができる。

（特徴２） 本明細書に開示する電池用架台では、長尺状鋼材は、リップ溝型鋼であってもよい。このような構成によると、底枠に対する位置決め部材の固定を容易としつつ、製造コストを低減することができる。

（特徴３） 本明細書に開示する電池用架台では、第１貫通孔は、平面視において、長尺状鋼材の長手方向に伸びる上面部の中心線を含まない範囲に位置していてもよい。このような構成によると、上面部と下面部と側面部の間の空間を有効に利用することができる。

（特徴４） 本明細書に開示する電池用架台では、底枠は、平面視において、第１方向に伸びる２つの第１フレームと、第１方向に直交する第２方向に伸びる２つの第２フレームとを備えており、２つの第１フレームは、第２フレームで連結されると共に第２方向に伸びる１又は複数の支持フレームにより連結されている一方、２つの第２フレームは、第１フレームでのみ連結されていてもよい。また、少なくとも第１フレーム及び第２フレームには、長尺状鋼材が用いられていてもよい。このような構成によると、電池用架台の強度を維持したまま、製造コストを低減することができる。

以下、図面を参照して、実施例１の電池用架台１０について説明する。電池用架台１０は、電池モジュール１を支持する。電池モジュール１は、例えば、ＮａＳ電池、Ｌｉイオン電池、Ｎｉ−Ｈ_２電池等の集合電池である。電池モジュール１は、直方体形状のケースの内部に数百本の電池を収納している。図１及び図２に示すように、電池用架台１０は、底枠１２と、位置決め部材１４と、締結部材１６と、補強フレーム１７を備えている。

底枠１２には、電池モジュール１が載置される。図２に示すように、底枠１２は、平面視すると、第１方向（図面Ｘ方向（以下、単にＸ方向という。））に伸びる２つの第１フレーム１２ａと、第２方向（図面Ｙ方向（以下、単にＹ方向という。））に伸びる２つの第２フレーム１２ｂとにより規定される矩形状である。２つの第１フレーム１２ａの一端は、一方の第２フレーム１２ｂにより連結されており、２つの第１フレーム１２ａの他端は、他方の第２フレーム１２ｂにより連結されている。同様に、２つの第２フレーム１２ｂの一端は、一方の第１フレーム１２ａにより連結されており、２つの第２フレーム１２ｂの他端は、他方の第１フレーム１２ａにより連結されている。

本実施例では、底枠１２の２つの第１フレーム１２ａ及び２つの第２フレーム１２ｂは、例えば、角型鋼等の長尺状鋼材により構成されている。第１フレーム１２ａは、上面部２０と、下面部２２と、上面部２０と下面部２２を接続する２つの側面部２４とを備えている。具体的には、第１フレーム１２ａは、その長手方向（すなわち、Ｘ方向）に直交する断面において、上面部２０、下面部２２及び側面部２４により空間２６が形成されている。第１フレーム１２ａの上面部２０には、その上面から下面まで貫通する複数の第１貫通孔２０ａが形成されている。本実施例では、１つの第１フレーム１２ａに、その長手方向に沿って等間隔で、４個の第１貫通孔２０ａが形成されている。図示はしていないが、第２フレーム１２ｂは、第１フレーム１２ａと同様に、上面部、下面部及び側面部を備えており、第２フレーム１２ｂの上面部には、その上面から下面まで貫通する複数の貫通孔が形成されている。

補強フレーム１７は、本実施例では、Ｘ方向に伸びる１つの第１補強フレーム１７ａと、Ｙ方向に伸びる２つの第２補強フレーム１７ｂにより構成されている。第１補強フレーム１７ａの一端は一方の第２フレーム１２ｂに連結され、第１補強フレーム１７ａの他端は他方の第２フレーム１２ｂに連結されている。また、第２補強フレーム１７ｂの一端は一方の第１フレーム１２ａに連結され、第２補強フレーム１７ｂの他端は他方の第１フレーム１２ａに連結されている。第１補強フレーム１７ａは、２つの第２補強フレーム１７ｂのそれぞれの中央で、２つの第２補強フレーム１７ｂと交差（連結）している。なお、補強フレーム１７の本数や配置は、電池用架台１０に載置する電池モジュール１の重量によって、適宜変更することができる。

図３に示すように、第１フレーム１２ａの下面部２２には、第１貫通孔２０ａと対応する位置に複数の開口３０が形成されている。開口３０の径は、第１貫通孔２０ａの径より大きい。

位置決め部材１４は、底枠１２に対して電池モジュール１の水平方向（ＸＹ平面）の位置を決める。位置決め部材１４は、底枠１２に載置される電池モジュール１を一巡するように、底枠１２の上面に配置されている。位置決め部材１４は、第１部分１４ａと第２部分１４ｂを有している。すなわち、位置決め部材１４には、アングル材が用いられている。第１部分１４ａは、底枠１２の上面に当接し、後述する締結部材１６により、底枠１２に固定されている。第２部分１４ｂは、第１部分１４ａの内周縁から折れ曲がって図面Ｚ方向に伸びている。第２部分１４ｂは、電池モジュール１の側面に当接している。位置決め部材１４には、第１フレーム１２ａの第１貫通孔２０ａ及び第２フレーム１２ｂの貫通孔に対応する位置に複数の第２貫通孔２２ａが形成されている。

締結部材１６は、底枠１２と位置決め部材１４とを固定する。締結部材１６は、複数のボルト１８と、複数のナット１９を備えている。ボルト１８は、軸部１８ａと頭部１８ｂとを有している。第１フレーム１２ａと位置決め部材１４とを固定する際は、複数のボルト１８の軸部１８ａは、複数の第１貫通孔２０ａ及び複数の第２貫通孔２２ａそれぞれに挿通されている。ナット１９は、ボルト１８の軸部１８ａに螺合されている。ナット１９は、第１フレーム１２ａによって形成される空間２６に位置しており、第１フレーム１２ａの上面部２０の下面に当接している。これにより、底枠１２と位置決め部材１４とが固定（締結）されている。なお、本実施例では、ボルト１８を位置決め部材１４の上面側から挿通しているが、ボルト１８を第１フレーム１２ａ側（上面部２０の下面側）から挿通してもよい。この場合、ボルト１８の頭部１８ｂが第１フレーム１２ａの上面部２０の下面に当接し、軸部１８ａに螺合されるナット１９が位置決め部材１４の上面に当接することで、底枠１２と位置決め部材１４とを固定する。第２フレーム１２ｂと位置決め部材１４との固定においては、ナット１９は用いられていない。すなわち、複数のボルト１８の軸部１８ａは、第２フレーム１２ｂの複数の貫通孔及び複数の第２貫通孔２２ａのそれぞれに形成されたネジ溝に螺合している。第２フレーム１２ｂと位置決め部材１４との間には、ボルト１８の軸部１８ａの嵌め合い長さを確保するための板材が配置されている。この板材にも、第２貫通孔２２ａに対応する位置に貫通孔が形成され、この貫通孔の内面に形成されたネジ溝にボルト１８の軸部１８ａが螺合している。

実施例１の電池用架台１０では、第１フレーム１２ａの下面部２２には、第１貫通孔２０ａに対応する位置に、開口３０が形成されている。このため、第１フレーム１２ａと位置決め部材１４とを固定するためにボルト１８を第１貫通孔２０ａ及び第２貫通孔２２ａに挿通したときに、開口３０を介することで、ボルト１８の軸部１８ａに対してナット１９を螺合させることができる。したがって、第１フレーム１２ａに板厚の薄い鋼材を用いた場合でも、ボルト１８とナット１９を用いて、第１フレーム１２ａに対して位置決め部材１４を好適に固定することができる。

なお、上記の実施例では、第１フレーム１２ａの下面部２２に複数の開口３０が形成されていたが、これに限られない。開口３０は、図４に示すように、第１フレーム１２ａの長手方向（図面Ｘ方向）に連続して伸びていてもよい。開口３０のＹ方向の幅は、第１貫通孔２０ａの径よりも大きい。このような開口３０を形成すると、第１フレーム１２ａに対して、第１貫通孔２０ａを開口３０が形成された範囲内で任意の位置に形成することができる。

また、図５及び図６に示すように、第１フレーム１２ａの第１貫通孔２０ａは、長尺状鋼材の長手方向に伸びる上面部２０の中心線（図６では、中心線の位置を点線Ａで示している）を含まない範囲に形成されていてもよい。このような位置に第１貫通孔２０ａを形成すると、空間２６を有効に利用することができる。例えば、輸送や設置のため、電池用架台１０を持ち上げる際に、上面部２０の下面側に位置するナット１９に妨げられることなく、電池用架台１０をジャッキ等の治具やスリングベルトを用いて持ち上げることができる。

また、第２フレーム１２ｂの下面部に対しても、第１フレーム１２ａの下面部２２と同様に、開口を形成してもよい。

次に、図面を参照して、実施例２の電池用架台について説明する。以下では、実施例１と相違する点についてのみ説明し、実施例１と同一の構成についてはその詳細な説明を省略する。

図６に示すように、実施例２の電池用架台は、実施例１の電池用架台１０の補強フレーム１７に代えて、Ｙ方向に伸びる２つの支持フレーム２７を備えている。また、本実施例では、第１フレーム１２ａ及び第２フレーム１２ｂには、リップ溝型鋼が用いられる。リップ溝型鋼は、図に示すように、上面部２０と下面部２２と側面部２４を備えており、下面部２２の短手方向の中央部分が除去された構成である。すなわち、長手方向の全域に亘って、下面部２２が２つに分離されている。

支持フレーム２７の一端は一方の第１フレーム１２ａに連結され、支持フレーム２７の他端は他方の第１フレーム１２ａに連結されている。すなわち、２つの第１フレーム１２ａは、第２フレーム１２ｂにより連結されると共に、支持フレーム２７により連結されている。一方、２つの第２フレーム１２ｂは、第１フレーム１２ａのみによって連結されている。

実施例２の電池用架台では、底枠１２にリップ溝型鋼を用いている。リップ溝型鋼は、下面部２２が２つに分離されており、その下方が開放されている。このため、ボルト１８の頭部１８ｂまたはナット１９を上面部２０の下面側に容易に配置することができる。したがって、底枠１２と位置決め部材１４との固定をボルト１８とナット１９とを用いて好適に行うことができる。また、リップ溝型鋼は、十分な強度を有している。このため、電池モジュール１を支持するために、２つの第２フレーム１２ｂを連結するＸ方向に伸びるフレームを追加することなく、電池モジュール１を支持するための強度を確保することができる。したがって、従来の電池用架台と比較して、材料費や加工費等の製造コストを低減することができる。

なお、本実施例では、第１フレーム１２ａと第２フレーム１２ｂにリップ溝型鋼が用いられていたが、これに限られず、支持フレーム２７にもリップ溝型鋼を用いてもよい。

以上、本考案のいくつかの実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。実用新案登録請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：電池モジュール
１０：電池用架台
１２：底枠
１２ａ：第１フレーム
１２ｂ：第２フレーム
１４：位置決め部材
１６：締結部材
１７：補強フレーム
１８：ボルト
１８ａ：軸部
１８ｂ：頭部
１９：ナット
２０：上面部
２０ａ：第１貫通孔
２２：下面部
２２ａ：第２貫通孔
２４：側面部
２７：支持フレーム
３０：開口

Claims (5)

1. 電池モジュールが載置される電池用架台であって、
   平面視すると矩形状の底枠と、
   前記底枠の上面に配置されると共に前記電池モジュールの側面に当接し、前記底枠に対して前記電池モジュールの水平方向の位置を位置決めする位置決め部材と、
   前記底枠と前記位置決め部材とを固定する締結部材と、を備えており、
   前記底枠の少なくとも一部は、長手方向に伸びる長尺状鋼材により構成されており、
   前記長尺状鋼材は、上面部と下面部と側面部を備えており、前記長手方向に直交する断面において、前記上面部と前記下面部と前記側面部の間には空間が形成されており、
   前記長尺状鋼材の前記上面部には、１又は複数の第１貫通孔が形成されており、
   前記位置決め部材には、前記第１貫通孔に対応する位置に１又は複数の第２貫通孔が形成されており、
   前記締結部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔を挿通する軸部を有するボルトと、前記ボルトの軸部に螺合されるナットと、を備えており、
   前記ボルトと前記ナットによって前記位置決め部材を前記長尺状鋼材に固定すると、前記ボルトの頭部又は前記ナットが前記上面部と前記下面部と前記側面部の間の空間に位置しており、
   前記長尺状鋼材の前記下面部には、少なくとも前記第１貫通孔に対応する位置に開口が形成されている、電池用架台。
2. 前記上面部には、複数の第１貫通孔が形成されており、
   前記開口は、前記長尺状鋼材の前記長手方向に伸びており、少なくとも２以上の前記第１貫通孔に対応している、請求項１に記載の電池用架台。
3. 前記長尺状鋼材は、リップ溝型鋼である、請求項１に記載の電池用架台。
4. 前記第１貫通孔は、平面視において、前記長尺状鋼材の長手方向に伸びる前記上面部の中心線を含まない範囲に位置している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池用架台。
5. 前記底枠は、平面視において、第１方向に伸びる２つの第１フレームと、前記第１方向に直交する第２方向に伸びる２つの第２フレームと、を備えており、
   前記２つの第１フレームは、前記第２フレームで連結されると共に前記第２方向に伸びる１又は複数の支持フレームにより連結されている一方、前記２つの第２フレームは、前記第１フレームでのみ連結されており、
   少なくとも前記第１フレーム及び前記第２フレームには、前記長尺状鋼材が用いられている、請求項３または４に記載の電池用架台。
   
   

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