JP5687196B2 - 自動車のバッテリ支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のバッテリ支持構造に関するものである。
バッテリを電動車両内に固定する手段は公知であり、特に特許文献１に記載されている。これらのバッテリ、すなわち「積層体」アセンブリは、車両のサイドメンバーに中間固定手段を介して固定されたケーシングの形態を有する。
従来、これらのバッテリは、衝撃時のあらゆる構造変形からバッテリを保護するためのフロントエンドから離間して、車両のフロントユニット内部に配置されている。これらのバッテリはまた、車両の下に配置することができるので、前部又は後部の衝撃から保護される。車両の縦方向端部の一方の近くにバッテリを配置する必要がある場合、及び例えばバッテリを車両のリア側に配置する場合、車両への衝撃によってこのバッテリが損傷し、その結果ユーザに危険が及ぶことが起こり得ないように、このバッテリの支持構造を深く考慮することが推奨される。
国際公開第２００７／０４９１２７号
したがって、本発明の目的の１つは、車両が受ける衝撃からバッテリを保護する自動車のバッテリ支持構造を提供することである。別の目的は、搭載バッテリを迅速かつ容易にハンドリングすることが可能な支持構造、特に単一の支持構造に取り付けられたバッテリを取り替えることができる支持構造を提供することである。したがって、本バッテリ支持構造は、車両に対するバッテリのロック、接続、及びシールのような、この取り替え可能性を実現する機能を有するように設計される。
種々の自動車製造業者が常に掲げているこれらの目的に応えるために、本発明はまた、低コストでスペースをほとんど取らないように考案されている。
これらの目的を達成するために、本発明は自動車のバッテリ支持構造を提供するものであり、本バッテリ支持構造は、第１に、この自動車のボディーシェル構造に取り付けて固定することができ、第２に、バッテリを支持することができる。本バッテリ支持構造は、バッテリを取り囲むことができるフレームの形状を有し、このフレームが中央にバッテリを嵌め込むのに適した開口部を有することを特徴とし、且つ第１バッテリロック手段がフレームに取り付けられていることにより、このフレームにバッテリをロックすること、及びこのフレームからバッテリをロック解除することが可能であることを特徴とする。
本発明は、請求項により更に正確に定義される。
本発明の別の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を一読して、添付の図面のうちのいずれの図面を参照すればよいのかを理解することにより明らかになるものと思われる。
図１は、本発明によるバッテリ支持構造が設けられた車両のリアアンダーフレームの下面図である。 図２は、図１のバッテリ支持構造、及び搭載バッテリの図である。 図２ａは、図２の拡大図であり、本発明による支持構造におけるバッテリの位置決め手段を詳細に示している。 図３は、本発明によるバッテリ及び支持構造により車両内に形成されるアセンブリを車両の下から見たときの図である。 図４は、本発明によるバッテリ支持構造を構成するフレームの上面図である。 図５は、図１のバッテリ支持構造、及び搭載バッテリの側面図である。 図６は、本発明によるバッテリに固定されるフェアリングの上面図である。 図７は、車両のアンダーフレームの下面図であり、車両のボディーシェルに対する支持構造の接触連結部を更に詳細に示す複数の断面の位置を示している。
これらの図に示すように、バッテリ支持構造は、車両のボディーシェル構造４に取り付けられて固定されており、且つフレーム１０の形状を有する。このフレーム１０の形状及び寸法は、第１に、このフレーム１０をサイドメンバー４４、４６に固定し、第２にこれらのサイドメンバーに略直交する車両の構造部材を構成するクロスメンバー４１、４２に固定するために適している。このように、概して、フレーム１０は、左側メンバーと右側メンバーとの間に、バッテリが搭載されている位置に応じて、それぞれ車両のフロントユニット又はリアユニット内の、前部又は後部に、略水平に横断して延在する。
車両リアユニット内の本発明によるバッテリ２及び支持構造の設置に関連する図１の実施例によれば、この支持構造を構成するフレーム１０は、左側後部サイドメンバー４４及び右側後部サイドメンバー４６の下、特定の後部クロスメンバー４１の下、及びメインアンダーフレームクロスメンバー４２の下に取り付けられてネジ締めされる。このような設置は、具体的には、ボディーシェルと車輪支持部との間に配置されるリアアクスルアセンブリクロスメンバー５及び衝撃吸収材７に示される、リアアクスルアセンブリのアーキテクチャを考慮に入れて行なわれる。
フレーム１０の中央には、バッテリ２をはめ込むための開口部が設けられており、このバッテリをフレーム１０に挿入し、フレーム１０に対して、即ちボディーシェル構造４に対して、所定の位置にロックすることができる。図３によれば、これらの部品の積層は次のように、すなわち上部から下部に向かって、車両のボディーシェル構造４、このボディーシェル構造４に固定されて、ボディーシェル４とフレーム１０との間に配置される第１シール手段６１を有するフレーム１０、最後に、フレーム１０の下にロックされるバッテリ２という純に行われ、第２シール手段６２が、バッテリ２とフレーム１０との間に配置される。
第１ロック手段１３は、フレーム１０に設けられており、バッテリ２に固定される第２ロック手段２３と補完的な形状を有する。これらの第１及び第２ロック手段が係合することにより、バッテリが作業者の望む位置にある場合に、バッテリ２が支持フレーム１０に対して固定される。
図示のように、これらの第１ロック手段１３は、バッテリの外周面の周りに分布して第２ロック手段２３を構成するロック突起部又はストライカー突起部に引っ掛けるように構成されたフック又はラッチの形状を有することができる。バッテリ２は、図６に例示として示すフェアリング２２によって取り囲み、かつフェアリング２２によって支持することができ、このフェアリング２２には、特に前述の第２ロック手段２３を形成することができる。このフェアリング２２は、アルミニウムにより形成することができ、バッテリ２を収納するために特定の熱特性を有することができる。
バッテリ２と支持フレーム１０との組み立ての正確さは、フレームに組み込まれたガイド及びリングを基準にして位置決め手段によりバッテリを位置決めすることにより達成される。この位置決め手段は、図２ａに示すように位置決めピン３３の形状であり、これらの位置決めピン３３は、バッテリに一体的に組み込まれ、フレーム１０の下面に形成された孔に案内される。これらの位置決めピン３３は、衝撃時の縦方向及び横方向の並進移動も停止させる。
支持フレーム１０とボディーシェル構造４との組み立ての正確さは、フレーム１０の上面に配置されて、ボディーシェル構造の構造物に挿入可能なガイドピン３５により達成される。
これらの位置決めピン及びガイドピンは、第１にボディーシェル構造４に対するフレーム１０の、第２にフレーム１０に対するバッテリ２の、衝撃時における縦方向及び横方向の並進移動を停止させることにより、耐衝撃機能も実現する。
フレーム１０上でのロック手段１３、２３の位置、及び位置決め手段３３の位置は、最適な方法でフレーム１０に対してバッテリ２を保持するように計算される。４つのロック手段をフレーム１０の外周面の周りに配置することは、バッテリ及び関連するフェアリング２２が強固に保持されることを意味する。しかしながら、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、このようなロック手段の数及び位置を変更することができる。いずれの場合も、ロック手段は、特に衝撃時の急激な減速の影響下におけるバッテリ２の支持フレーム１０に対する移動により力が生成される間に、引っ張り強度を保持するように設計される。
バッテリ２は、フレーム１０に対して、このバッテリがフレーム１０によって完全に取り囲まれ、フレーム１０の上方及び下方の両方に垂直方向に延在するように配置される。車両のアーキテクチャは、図中、バッテリ２がこのフレーム１０よりも十分下方に位置し、かつこのフレーム１０が、図５に示すように、衝撃を制御する間に、フレーム１０に対して、及び関連車両のボディーシェルに対して、バッテリを揺らすのに十分な高さであることを指定している。
フレーム１０は、音響性能及び耐久性のための励振モードに関して寸法が決定された中空の本体により形成されており、この中空の本体は、鋳造により一体部材として、又は例えばアルミニウム又はスチールの引抜加工により複数部材として、製造することができる。
図４に具体的に示すように、フレーム１０は、略矩形のリア側部分を有し、このリア側部分は、車両構造の後部クロスメンバー４１の下に配置することができる第１横方向部材１１と、第１横方向部材１１に略直交し、かつ車両のサイドメンバー４４、４６の下に配置することができる２つの側方部材１４、１６とにより形成されている。フレーム１０は更に、リア側部分を略同一平面で延出させたフロント側部分を有し、前記フロント側部分は、第１横方向部材１１に略平行な短い基部を構成する第２横方向部材１２を有する台形の形状を有しており、この第２横方向部材１２は、車両構造の中央クロスメンバー４２の下に配置することができる。この第２横方向部材１２は、フレーム１０のリア側部分の側方部材１４、１６に、斜め部材１８、１９を介して取り付けられており、これらの斜め部材は衝撃吸収クレビスの下に配置することができる。
フレーム１０は、第２横方向部材が波形状を有することを除き、略平板状の水平中空の本体の形状を有する。この構成は、シールリングを位置決めして高引張強度ケーブル及び低引張強度ケーブルをアンダーフレームから車両のシール領域に挿通するためにつくられている。しかしながら、フレームは全体的に略平板状である。更に、フレームは、バッテリの一部がフレームの上方及び下方に突出するように、又は図５に示すように、衝撃時にこのように突出することができるように、バッテリを完全に取り囲み、かつバッテリの側壁の外周面全体を囲んでいる。したがって、バッテリ及びフレームそれぞれのロック手段は、バッテリの中間高さに位置する。
フレーム１０を設けることにより、このフレーム１０にバッテリの付属部品を取り付けること、特にフレーム１０に取り付けられる保護用ベルハウジングに取り付けることを想到することができる。この保護用ベルハウジングによって、防音機能及び防塵機能を管理することができ、更に、バッテリにより発生する磁界を遮断することができる。したがって、保護用ベルハウジングは、フレーム１０に溶接されてフレーム１０の上方に延出するとともに、バッテリ２を、フレームの下方からフレーム１０を貫通するよう取り付けることも可能にする。
このように、本発明によるバッテリ支持構造は、バッテリの取り替えを自動的に行ないながら、バッテリを保護し、更には、ボディーシェルの構造全体を強固にするという複合的な利点を有する。バッテリの取り替えは、ボディーシェルに固定されたフレームにこのバッテリを位置決めしてバッテリ交換中の車両を参照することにより、自動的に行なうことができる。

Claims (9)

  1. 自動車のバッテリ支持構造であって、前記自動車のボディーシェル構造（４）に取り付けて固定されるように構成されるとともに、バッテリ（２）を支持するように構成され、
    バッテリ（２）を完全に取り囲むように構成される略平板状のフレーム（１０）を有し、
    前記フレーム（１０）が中央に前記バッテリ（２）を嵌め込むための開口部を有し、前記バッテリは前記フレームの上端部より上方に突出しかつその下端部より下方に突出して垂直方向に延在し、
    前記フレーム（１０）に前記バッテリ（２）をロックするとともに前記フレーム（１０）から前記バッテリ（２）をロック解除することができるように、第１バッテリロック手段（１３）が前記フレーム（１０）上に設けられていて、
    前記フレーム（１０）が略水平な中空の本体の形状を有し、前記フレーム（１０）が横方向部材（１２）を有し、前記横方向部材（１２）がケーブルを挿通するためにシールリングを位置決めするための波形状を有する、バッテリ支持構造。
  2. 自動車のバッテリ支持構造であって、前記自動車のボディーシェル構造（４）に取り付けて固定されるように構成されるとともに、バッテリ（２）を支持するように構成され、
    バッテリ（２）を完全に取り囲むように構成される略平板状のフレーム（１０）を有し、
    前記フレーム（１０）が中央に前記バッテリ（２）を嵌め込むための開口部を有し、前記バッテリは前記フレームの上端部より上方に突出しかつその下端部より下方に突出して垂直方向に延在し、
    前記フレーム（１０）に前記バッテリ（２）をロックするとともに前記フレーム（１０）から前記バッテリ（２）をロック解除することができるように、第１バッテリロック手段（１３）が前記フレーム（１０）上に設けられていて、
    ガイドピン（３５）が、前記フレーム（１０）の一方の面に設けられており、かつ前記自動車の前記ボディーシェル構造（４）上の構造物に挿入できる、バッテリ支持構造。
  3. 自動車のバッテリ支持構造であって、前記自動車のボディーシェル構造（４）に取り付けて固定されるように構成されるとともに、バッテリ（２）を支持するように構成され、
    バッテリ（２）を完全に取り囲むように構成される略平板状のフレーム（１０）を有し、
    前記フレーム（１０）が中央に前記バッテリ（２）を嵌め込むための開口部を有し、前記バッテリは前記フレームの上端部より上方に突出しかつその下端部より下方に突出して垂直方向に延在し、
    前記フレーム（１０）に前記バッテリ（２）をロックするとともに前記フレーム（１０）から前記バッテリ（２）をロック解除することができるように、第１バッテリロック手段（１３）が前記フレーム（１０）上に設けられていて、
    位置決め孔が前記フレーム（１０）の一方の面に形成されており、この位置決め孔に前記バッテリ（２）上に設けられる位置決めピン（３３）を挿入することができる、バッテリ支持構造。
  4. 前記フレーム（１０）が、第１横方向部材（１１）により形成される略矩形のリア側部分と、前記第１横方向部材（１１）に略直交する２つの側方部材（１４、１６）とを有することと、前記フレーム（１０）が更に、前記リア側部分の略同一平面内における延出部であり、前記第１横方向部材（１１）に略平行な第２横方向部材（１２）を有するフロント側部分を有し、この第２横方向部材（１２）が前記第１横方向部材（１１）よりも短くて、前記フレーム（１０）の前記リア側部分の前記側方部材（１４、１６）に斜め部材（１８、１９）を介して接続されている、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のバッテリ支持構造。
  5. 自動車のバッテリ支持機構であって、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の支持構造により支持されるバッテリ（２）を備えており、前記バッテリ（２）が前記フレームの上方及び下方の両方に垂直に延出するように、第２ロック手段（２３）が、前記バッテリ（２）に固定されて、かつ前記フレーム（１０）に設けられた前記第１ロック手段（１３）に係合できる、バッテリ支持機構。
  6. 前記バッテリ（２）がフェアリング（２２）によって取り囲まれて支持され、前記第２ロック手段（２３）がこのフェアリング（２２）上に形成される、請求項５に記載の支持機構。
  7. 前記フェアリング（２２）が、前記バッテリ（２）を収納するために適した比熱特性を有する、請求項５又は６に記載の支持機構。
  8. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の支持構造により支持されるバッテリ（２）を備えた自動車であって、前記支持構造の前記フレーム（１０）の形状及び寸法が、このフレーム（１０）を、前記自動車のサイドメンバー（４４、４６）の下と、前記サイドメンバーに略直交する前記自動車の構造部材を構成するクロスメンバー（４１、４２）の下の両方に、略水平に固定するために適している、自動車。
  9. 前記フレーム（１０）が前記ボディーシェル構造（４）に固定されており、第１シール手段（６１）が前記ボディーシェル（４）と前記フレーム（１０）との間に配置され、バッテリ（２）が、前記フレーム（１０）に固定されてロックされ、第２シール手段（６２）が前記バッテリ（２）と前記フレーム（１０）との間に配置される、請求項８に記載の自動車。
JP2011521619A 2008-08-08 2009-08-04 自動車のバッテリ支持構造 Active JP5687196B2 (ja)

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