JP3406815B2 - バッテリボックス装置 - Google Patents

バッテリボックス装置

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JP3406815B2 JP28554597A JP28554597A JP3406815B2 JP 3406815 B2 JP3406815 B2 JP 3406815B2 JP 28554597 A JP28554597 A JP 28554597A JP 28554597 A JP28554597 A JP 28554597A JP 3406815 B2 JP3406815 B2 JP 3406815B2
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両走行用の電
動機を備える車両のバッテリボックス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から排気エミッションを改善するた
め、エンジンと電動機を組み合わせたハイブリッド電気
自動車が知られている。
【0003】このようなハイブリッド電気自動車は、エ
ンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄
えるバッテリとを備え、これらを電源にインバータを介
して電動機を駆動して走行する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような車両におい
ては、とくに大型車両の場合、バッテリを数多く使用す
るため、これらの格納に大きなスペースが要求される。
また、車載性や整備性の面からも、これらのバッテリは
分散させるのでなく、車体内部の1ケ所にまとめて格納
することが望まれる。従来例として、コンテナや台に複
数のバッテリを設置するようにしたものがあるが、バッ
テリの設置が平面的な配列構成のため、バッテリの数が
多い大型車両への採用に適するものはない(特開平5ー
159755号公報,特開平7ー172190号公
報)。
【0005】この発明は、数多くのバッテリを効率よく
設置可能なバッテリボックス装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、多数の
バッテリを収納するバッテリボックスと、これらバッテ
リを電源に駆動される車両走行用の電動機を備える車両
において、バッテリボックスの内部を上下2段に区画す
る骨組みを構築し、これら区画空間にそれぞれ複数のバ
ッテリを配置する一方、骨組みの構築要素としては、上
下2段の支持面をもつ4つの柱部材と、同じ支持面上で
前後の柱部材を連結する左右1対の横梁部材と、同じく
左右の柱部材を連結する前後1対の縦梁部材と、備えて
なり、骨組みの下面に車体への固定用のブラケットとフ
ォークリフトのつめガイド用のブラケットを結合する
【0007】第2の発明では、多数のバッテリを収納す
るバッテリボックスと、これらバッテリを電源に駆動さ
れる車両走行用の電動機を備える車両において、バッテ
リボックスの内部を上下2段に区画する骨組みを構築
し、これら区画空間にそれぞれ複数のバッテリを横に寝
かせた状態に配置する一方、骨組みの構築要素として
は、上下2段の支持面をもつ4つの柱部材と、同じ支持
面上で前後の柱部材を連結する左右1対の横梁部材と、
同じく左右の柱部材を連結する前後1対の縦梁部材と、
備えてなり、骨組みの下面に車体への固定用のブラケッ
トとフォークリフトのつめガイド用のブラケットを結合
する
【0008】第3の発明では、第1の発明または第2の
発明において、骨組みの上段と下段との間で下段側の前
後1対の縦梁部材の中央部を連結する補強部材を設け
【0009】第4の発明では、第1の発明〜第3の発明
のいずれかにおいて、骨組みをぞれぞれが独立の構造体
として前部と後部との2組に分割し、これら構築体を前
後に互いの縦梁部材で背中合わせに結合する
【0010】
【0011】
【0012】
【発明の効果】第1の発明では、バッテリボックスの内
部にこれを上下2段に区画する骨組みを介して数多くの
バッテリを平面効率よく収納できる。また、骨組みの構
築により、バッテリボックスの重量増加を最小限に抑え
つつ、バッテリボックスに必要な強度剛性の確保が可能
になる。
【0013】第2の発明では、バッテリは横に寝かせた
状態に設置されるため、バッテリボックスの高さも低く
抑えられる。
【0014】第1の発明または第2の発明では、4つの
柱部材の各支持面上にそれぞれ縦梁部材と横梁部材とか
ら矩形枠が上下2段に形成される。そのため、バッテリ
ボックスの内部に上下2段の矩形枠を介して数多くのバ
ッテリを平面効率よく収納できる。また、骨組みの構成
要素も最小限に抑えられ、コストの面でも有利となる。
【0015】さらに第1の発明または第2の発明では
車体への固定用のブラケットとフォークリフトのつめガ
イド用のブラケットにより、これら本来の機能を確保し
ながら、骨組みの補強効果が得られる。
【0016】第5の発明では、補強部材により上下2段
の矩形枠の間でこれら中央部の強度剛性を向上できる。
【0017】第6の発明では、2つの独立した構築体を
前後に連結することにより、骨組みの高い強度剛性を確
保できる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1はバスなど車両の後部に設え
る動力室を表すものであり、動力室1にエンジン2と、
エンジン2により駆動される発電機3と、発電機3で発
電される電力を蓄えるバッテリ4と、発電機3およびバ
ッテリ4を電源にインバータ7を介して駆動される走行
用の電動機5,6などが収装される。
【0019】動力室1はその上面と左右側面および後面
がそれぞれ車体パネル(ルーフパネル,サイドパネル,
バックパネル)で囲われ、前面は車室との隔壁で仕切ら
れる。後面の車体パネルには、動力室1を部分的に外部
へ開放するための、点検や整備用の開閉扉が設けられ
る。
【0020】動力室1の内部において、エンジン2は動
力室1の図左側(車両左側)の下段に横置きに搭載さ
れ、発電機3はエンジン2に連結される。9はエアクリ
ーナである。電動機5,6は動力室1の図右側(車両右
側)の下段に搭載され、その駆動力は減速機10を介し
てドライブシャフト、さらに差動装置から駆動輪へと伝
達される。
【0021】インバータ7は動力室1の図右側(車両右
側)の中段のインバータ室11に格納され、バッテリ4
はインバータ室11の上方のバッテリ室12に格納され
る。インバータ室11と発電機3および電動機5,6と
の間にエアコンプレッサ13、エアコンユニット14、
ラジエータユニットおよび補機類などが配設される。
【0022】エンジン2と発電機3との間に遮熱板15
が介装される。遮熱板15は動力室1の前面と後面との
間で発電機3をエンジン室16から仕切るように形成さ
れると共に、エンジン室16に対してインバータ室11
およびバッテリ室12も仕切るように動力室1の上部
(最上段)へ至るまで延設される。
【0023】バッテリ4については、バッテリボックス
20が備えられ、その内部に数多くのバッテリ4が収装
される。図2〜図5において、バッテリボックス20は
箱枠状の骨組み21(フレーム)とそのカバー22とか
らなり、フレーム21の下面に車体側への固定用のフレ
ームブラケット23と、フォークリフトのつめ用ガイド
24と、コネクタボックス25a,25bが取り付けら
れる。
【0024】フレーム21はそれぞれ独立した構築体2
1a,21bを前後に連結する構成を備える。各構築体
21a,21bは、上下2段の支持面26a,26bを
もつ4つの柱部材26と、各支持面26a,26b上で
前後の柱部材26を連結する左右1対の横梁部材27
と、同じく左右の柱部材26を連結する前後1対の縦梁
部材28とから形成される(図5参照)。
【0025】これら梁部材27,28は4つ柱部材26
の同じ支持面26a,26b上で複数(この例では6
つ)のバッテリ4を縦方向へ1列に設置可能な矩形枠2
9(バッテリ設置面)を上下2段に形成する(図2,図
3参照)。各段の前後1対の縦梁部材28には、バッテ
リ4の位置決め用にスペーサ30が配置される。
【0026】バッテリ4は配線の便宜上からも、左右へ
2グループに分けられ、左側のものはバッテリ端子4a
が左方向へむくよう、また右側のものはバッテリ端子4
aが右方向へ向くよう、それぞれ横に寝かせた状態でス
ペーサ30間に設置される。そして、1グループ毎にバ
ッテリ4は前後1対のリテーナ31とこれらをスペーサ
30のナットに締め付けるボルト33を介して矩形枠2
9に固定される(図2参照)。
【0027】矩形枠29の中央部には、バッテリ4間の
間隔がスペース30aで広めに取られ、下段側に補強部
材34が付加される。補強部材34はフランジ35aを
もつ1対のチャンネル材35と、これらの両端に結合す
るブラケット35bとからなり、チャンネル材35のフ
ランジ35aを上段側における前後の縦梁部材28の下
面に結合する一方、チャンネル材35のブラケット35
bを下段側における前後の縦梁部材28の内面に結合す
ることにより、下段の中央部を前後方向へ延びるように
組み付けられる(図2,図5参照)。
【0028】フレーム21はこのような独立した2つの
構築体21a,21bを前後に互いに上下の縦梁部材2
8で背中合わせに連結される(図3,図4参照)。カバ
ー22はフレーム21の各面(下面を除く)に取り付け
られるプレートから形成される。プレートには、バッテ
リボックス20内の通気性を確保するため、多数の小孔
が設けられる。小孔は人の指を含む小さな異物が入らな
い大きさに形成され、バッテリ端子4aに異物などが触
れるのを防止する。
【0029】このような構成により、バッテリボックス
20の内部にフレーム21を介して上下2段で前後2列
に数多く(この例では24個)のバッテリ4を効率よく
収納できる。とくにバッテリ4の設置面(矩形枠29)
を上下2段に備えるため、バッテリボックス20内の平
面効率を高められる。また、バッテリ4は横に寝かせた
状態で矩形枠29に固定するため、バッテリボックス2
0の高さも低く抑えられ、その車載性を良好に確保でき
る。
【0030】バッテリボックス20はバッテリの重量を
フレームで支持し、取り扱いの安全性をカバーで確保す
る。そのため、全体として軽量でメンセナンスも容易に
行えるバッテリボックスを安価に実現できる。
【0031】フレーム21は、各構築体21a,21b
の上段と下段との間で下段側の前後1対の縦梁部材28
の中央部を連結する補強部材34を付加し、これら構築
体21a,21bを前後に連結することにより、高い強
度剛性を確保できる。また、車体側への固定用のフレー
ムブラケット23とフォークリフトのつめガイド24お
よびターミナルボック25a,25bにより、前後の構
築体21a,21bがこれら下面で連結されるため、フ
レーム21の剛性強度を高める効果が期待できる。
【0032】なお、バッテリ室12の床面には、バッテ
リボックス20のフレームブラケット23に受ける溝型
のガイドレール24が取り付けられ、バッテリボックス
20の出し入れに伴う前後方向への動きを案内するよう
になっている。フレームブラケット23とガイドレール
24との間には、バッテリボックス20をバッテリ室1
2に固定するためのロック機構(図示せず)が備えられ
る(図1参照)。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表す配置構成図である。
【図2】同じくバッテリボックスの縦断面図である。
【図3】同じくバッテリボックスの横断面図である。
【図4】同じくバッテリボックスの平面的な断面図であ
る。
【図5】同じくフレームの一部分解斜視図である。
【符号の説明】
1 動力室 2 エンジン 3 発電機 4 バッテリ 4a バッテリ端子 5,6 電動機 12 バッテリ室 20 バッテリボックス 21 フレーム 21a,21b 構築体 22 カバー 23 フレームブラケット 24 フォークリフト用の爪ガイド 25a,25b ターミナルボックス 26 柱部材 26a,26b 支持面 27 横梁部材 28 縦梁部材 29 矩形枠 30 スペーサ 31 リテーナ 33 ボルト 34 補強部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草原 裕次 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 阿部 聡彦 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−86188(JP,A) 特開 平5−69870(JP,A) 特開 平1−226427(JP,A) 特開 平8−310255(JP,A) 特開 平8−197960(JP,A) 特開 平9−118139(JP,A) 実開 平5−56546(JP,U) 実開 平5−28728(JP,U) 実公 昭25−231(JP,Y1) 実公 昭49−8279(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 1/04 B60L 11/18 H01M 2/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数のバッテリを収納するバッテリボック
    スと、これらバッテリを電源に駆動される車両走行用の
    電動機を備える車両において、バッテリボックスの内部
    を上下2段に区画する骨組みを構築し、これら区画空間
    にそれぞれ複数のバッテリを配置する一方、骨組みの構
    築要素としては、上下2段の支持面をもつ4つの柱部材
    と、同じ支持面上で前後の柱部材を連結する左右1対の
    横梁部材と、同じく左右の柱部材を連結する前後1対の
    縦梁部材と、備えてなり、骨組みの下面に車体への固定
    用のブラケットとフォークリフトのつめガイド用のブラ
    ケットを結合したことを特徴とするバッテリボックス装
    置。
  2. 【請求項2】多数のバッテリを収納するバッテリボック
    スと、これらバッテリを電源に駆動される車両走行用の
    電動機を備える車両において、バッテリボックスの内部
    を上下2段に区画する骨組みを構築し、これら区画空間
    にそれぞれ複数のバッテリを横に寝かせた状態に配置
    る一方、骨組みの構築要素としては、上下2段の支持面
    をもつ4つの柱部材と、同じ支持面上で前後の柱部材を
    連結する左右1対の横梁部材と、同じく左右の柱部材を
    連結する前後1対の縦梁部材と、備えてなり、骨組みの
    下面に車体への固定用のブラケットとフォークリフトの
    つめガイド用のブラケットを結合したことを特徴とする
    バッテリボックス装置。
  3. 【請求項3】骨組みの上段と下段との間で下段側の前後
    1対の縦梁部材の中央部を連結する補強部材を設けたこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバッテ
    リボックス装置。
  4. 【請求項4】骨組みをぞれぞれが独立の構造体として前
    部と後部との2組に分割し、これら構築体を前後に互い
    の縦梁部材で背中合わせに結合したことを特徴する請求
    項1〜請求項3のいずれかに記載のバッテリボックス装
    置。
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