JP6565417B2 - 電池ケース - Google Patents
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Description
バッテリは、高圧の直流電力をモータに供給することから複数の電池セルを直列に接続した組電池を複数個直列に接続して構成され、これら複数の組電池は、電池ケースに収容されている。
特許文献1には、電池ケースとして、組電池を収容するトレーと、トレーを覆うカバーと、ボルトによりトレーに締結されトレーに収容された組電池をトレーの底部に押し付けるアッパホルダとを備えるものが開示されている。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ボルトの脱落を防止し耐久性の向上を図る上で有利な電池ケースを提供することにある。
請求項2記載の発明は、前記ボルトは、ボルト頭部にフランジが設けられたフランジ付きボルトであり、前記第1の規制部は、前記フランジに当接することで前記ボルトの移動を規制し、前記第2の規制部は、前記ボルト頭部に当接することで前記ボルトの移動を規制することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記組電池は、前記組電池の幅と直交する厚さ方向に並べられて前記トレーに収容され、前記規制部材は、前記組電池の幅方向の両側に位置する前記カバーの側面から前記組電池に向けて突設されたブラケットで構成され、前記ブラケットは、前記組電池の厚さ方向に延在し前記第2の規制部を構成する基部と、前記基部の延在方向の両端から前記組電池に向けて突出されそれらの間に前記ボルト頭部が配置され前記第1の規制部を構成する一対の凸部とを有していることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記第1の規制部は、前記ボルトのボルト頭部の頂面に当接することで前記ボルトの移動を規制し、前記第2の規制部は、前記ボルト頭部の側面に当接することで前記ボルトの移動を規制することを特徴とする。
また、車両が側突した場合、カバーに対して車幅方向内側に向かう荷重が入力し、カバーが車幅方向内側に変形し、規制部材もカバーの変形により車幅方向内側に移動しようとしても、第2の規制部により規制部材がアッパホルダに近づく方向への移動が規制される。したがって、規制部材がアッパホルダにぶつかることを抑制できる。
したがって、ボルトの脱落を防止し、電池ケースの耐久性の向上を図る上で有利となり、規制部材のアッパホルダへの衝突を防止することで、電池ケースの耐久性の向上を図る上でより有利となる。
請求項2記載の発明によれば、ボルトの脱落を確実に防止する上でより有利となる。
請求項3記載の発明によれば、規制部材の構成の簡素化を図りつつボルトの脱落を確実に防止するとともに、規制部材のアッパホルダに近づく方向への移動を確実に抑制する上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、ボルトの頭部を利用することで、ボルトの脱落を確実に防止するとともに、規制部材のアッパホルダに近づく方向への移動を確実に抑制する。
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
本実施の形態に係る電池ケースは、モータのみを駆動源とする電気自動車、あるいは、ハイブリッド車、あるいは、プラグインハイブリッド車などのモータを駆動源とした電動車に搭載されるものである。
図1に示すように、組電池12を収容する電池ケース10は、トレー14と、取り付け部材16と、ロアホルダ18と、アッパホルダ20と、カバー22と、規制部材24とを含んで構成されている。
なお、図1から図8において、符号UPは車両の上方を示し、符号DOWNは車両の下方を示し、符号FRは車両の前方を示し、符号RRは車両の後方を示し、符号LHは車幅方向を示す。
トレー14とカバー22は共に金属製で、トレー14は、組電池12を収容する収容部14Aと、フランジ14Bとを備えている。
収容部14Aは、長手方向を車両前後方向に向けた長方形状の底面部1402と、底面部1402の周囲から起立する傾斜面部1404とを備え、フランジ14Bは、傾斜面部1404の上端に設けられている。
フランジ14Bには、その延在方向に間隔をおいて複数のねじ孔1406が形成されている。このねじ孔1406はフランジ14Bの下面に取着したウェルドナットで構成するなど任意である。
トレー14は、車幅方向両側に位置する傾斜面部1404および底面部1402の箇所がステー30を介して車体側に取り付けられる。
取り付け部材16は、傾斜面部1404の内側で傾斜面部1404に沿って延在する縦板部1602と、縦板部1602の下部から屈曲されトレー14の底面部1402に溶接される下板部1604と、縦板部1602の上部から屈曲されトレー14の傾斜面部1404の上部に溶接される上板部1606とを備えている。
上板部1606はその延在方向に間隔をおいて複数のねじ孔1608が形成されている。このねじ孔1608は上板部1606の下面に取着したウェルドナットで構成するなど任意である。
ロアホルダ18は、底板部1802と、前後の下側板部1804と、車幅方向両側の側板部1806とを備えている。
底板部1802は、長手方向が車幅方向に向けられた長方形状を呈し、トレー14の底面部1402上に載置されている。この底板部1802には、電池モジュール26が載置されている。
前後の下側板部1804は、底板部1802の車両前後方向の両端に位置する2辺から起立し、電池モジュール26の車両前後方向の側面の下端寄りの箇所に合わされている。
車幅方向両側の側板部1806は、底板部1802の車幅方向の両端に位置する2辺から起立し、電池モジュール26の車幅方向の側面の下部に合わされている。
そして、車幅方向両側の側板部1806の上端の延在方向に間隔をおいた複数箇所から車幅方向外側に向けて取り付け片部1808が突設され、各取り付け片部1808にはボルト挿通孔1810が設けられている。
アッパホルダ20は、上板部2002と、前後の上側板部2004と、車幅方向両側の側板部2006とを備えている。
上板部2002は、長手方向が車幅方向に向けられた長方形状を呈し、電池モジュール26の上面を押さえつける凸部2008を有している。
なお、電池モジュール26の上面を押さえつける構造としては、電池モジュール26の上面、下面、4つの側面に合わされて電池モジュール26をがたつくことなく収容するインナケースを設け、アッパホルダ20の上板部1606でインナケースを押さえつけるなど、従来公知の様々な構造を用いることができる。
前後の上側板部2004は、上板部2002の車両前後方向の両端に位置する2辺から垂設され、電池モジュール26の車両前後方向の側面の上端寄りの箇所に合わされている。
車幅方向両側の側板部2006は、上板部2004の車幅方向の両端に位置する2辺から垂設され、電池モジュール26の車幅方向の側面の上部に合わされている。
そして、車幅方向両側の側板部2006の下端の延在方向に間隔をおいた複数箇所から車幅方向外側に向けて取り付け片部2010が突設され、各取り付け片部2010にはボルト挿通孔2012が設けられている。
そして、アッパホルダ20の取り付け片部2010のボルト挿通孔2012、ロアホルダ18の取り付け片部1808のボルト挿通孔1810を挿通したボルト32が上板部1606のねじ孔1608に螺合することにより、組電池12は、ロアホルダ18およびアッパホルダ20を介してトレー14に組み付けられている。
言い換えると、アッパホルダ20はボルト32によりトレー14に締結され、トレー14に収容された組電池12をトレー14の底部に押し付けている。
本実施の形態では、ボルト32は、図4(A)、(B)に示すように、ボルト頭部3202にフランジ3204が設けられたフランジ付きボルトであり、フランジ3204の外径はボルト頭部3202の外径よりも大きな寸法である。
カバー22のフランジ22Bには、その延在方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔2206が形成されている。
カバー22は、そのフランジ22Bがトレー14のフランジ14Bに重ね合わされ、カバー22の各ボルト挿通孔2206を挿通したボルト34がトレー14のねじ孔1406に螺合することにより、カバー22がトレー14に締結される。なお、図1において符号36はフランジ22B、14Bの間に介設された防水用のパッキン材を示す。
フランジ22B、14Bを介してカバー22がトレー14に取着された状態で、上面部2202はトレー14の底面部1402に平行し、組電池12の上面に対向している。
規制部材24は、ボルト32の軸方向でボルト32が外れる方向へのボルト32の移動を規制する第1の規制部24Aと、ボルト32の軸方向と直交する方向で規制部材24がアッパホルダ20に近づく方向への移動を規制する第2の規制部24Bとを有している。
規制部材24は、組電池12の幅方向の両側に位置するカバー22の傾斜面部2204から組電池12に向けて突設されたブラケット2402で構成され、ブラケット2402はボルト32に対応した数で設けられている。
ブラケット2402は、傾斜面部2204に溶接により取着された取り付け板部2404と、取り付け板部2404の下端に連結された屈曲部2406と、屈曲部2406の先端に連結され車両前後方向である組電池12の厚さ方向に延在する基部2408と、基部2408の延在方向の両端から組電池12に向けて突出されそれらの間にボルト頭部3202が配置される一対の凸部2410とを有している。
本実施の形態では、第1の規制部24Aが一対の凸部2410で構成され、第2の規制部24Bが基部2408により構成されている。
図1に示すように、衝撃や振動などの原因によりボルト32が緩み、ボルト32が外れる方向に移動しようとすると、第1の規制部24Aを構成する一対の凸部2410がボルト32のフランジ3204に当接することでそれ以上のボルト32の移動が規制され、ボルト32の脱落が防止される。そのため、1つのボルト32が緩んで脱落して残りのボルト32の締結部分にかかる負荷が増大することがない。
また、車両が側突した場合、カバー22の車幅方向両側に位置する傾斜面部2204に対して車幅方向内側に向かう荷重が入力し、カバー22が車幅方向内側に変形し、規制部材24もカバー22の変形により車幅方向内側に移動しようとする。
しかしながら、第2の規制部24Bを構成する基部2408がボルト頭部3202の側面に当接することで規制部材24がアッパホルダ20に近づく方向への移動が規制される。したがって、規制部材24がアッパホルダ20にぶつかることを抑制できる。
したがって、本実施の形態によれば、ボルト32の脱落を防止し、電池ケース10の耐久性の向上を図る上で有利となる。
また、規制部材24のアッパホルダ20への衝突を防止することで、電池ケース10の耐久性の向上を図る上でより有利となる。
したがって、ボルト32の脱落を確実に防止する上でより有利となる。
また、本実施の形態では、規制部材24を、基部2408と一対の凸部2410とを有するブラケット2402で構成したので、規制部材24の構成の簡素化を図りつつボルト32の脱落を確実に防止するとともに、規制部材24のアッパホルダ20に近づく方向への移動を確実に抑制する上で有利となる。
次に図6を参照して第2の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の部分、部材については第1の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
第2の実施の形態では、1つのブラケット2402に、第1の規制部24Aと第2の規制部24Bとを3つずつ設けたものである。
すなわち、取り付け板部2404が第1の実施の形態の取り付け板部2404よりも長く、取り付け板部2404に屈曲部2412を介して第1の実施の形態の基部2408と一対の凸部2410とが3つずつ設けられている。
このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べ部品点数を削減し組み付けの簡易化を図る上で有利となる。
次に図7を参照して第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態は、ボルト32の構造と、規制部材24の構造が第1の実施の形態と異なっている。
ボルト32は、第1の実施の形態と異なりフランジ3204を有さないものである。
規制部材24を構成するブラケット2402は、傾斜面部2204に取り付けられる取り付け板部2420と、取り付け板部2420から組電池12側に突出する屈曲部2422と、屈曲部2422から起立しボルト頭部3202の車両前後方向に位置する一対の第1起立板2424と、屈曲部2422から起立しボルト頭部3202の車幅方向外側に位置する第2起立板2426と、一対の第1起立板2424の上端と第2起立板2426の上端とを接続する接続板部2428を有している。
接続板部2428は、ボルト32が外れる方向に移動しようとしたときに、ボルト頭部3202の頂面に当接することでそれ以上のボルト32の移動が規制する第1の規制部24Aを構成している。
また、第2起立板2426は、車両が側突した場合、カバー22の車幅方向両側に位置する傾斜面部2204に対して車幅方向内側に向かう荷重が入力し、カバー22が車幅方向内側に変形し、ブラケット2402もカバー22の変形により車幅方向内側に移動しようとしたときに、ボルト頭部3202の側面に当接することで規制部材24がアッパホルダ20に近づく方向への移動を規制する第2の規制部24Bを構成している。
このような第3の実施の形態においても第1の実施の形態と同様の効果が奏される。
次に図8を参照して第4の実施の形態について説明する。
第4の実施の形態は、ボルト32の頭部部分の形状が第1の実施の形態と異なっている。
すなわち、第4の実施の形態では、ボルト頭部3202にフランジ3204を有しておらず、また、ボルト頭部3202の頂面からボルト32の軸心と同軸上に軸部3210が突設されている。
ブラケット2402は、第1の実施の形態と同様に、取り付け板部2404と、屈曲部2406と、基部2408と、一対の凸部2410とを有し、一対の凸部2410の間に軸部3210が位置している。
基部2408と一対の凸部2410は、ボルト32が外れる方向に移動しようとしたときに、ボルト頭部3202の頂面に当接することでそれ以上のボルト32の移動が規制する第1の規制部24Aを構成している。
また、基部2408は、車両が側突した場合、カバー22の車幅方向両側に位置する傾斜面部2204に対して車幅方向内側に向かう荷重が入力し、カバー22が車幅方向内側に変形し、ブラケット2402もカバー22の変形により車幅方向内側に移動しようとしたときに、軸部3210に当接することで規制部材24がアッパホルダ20に近づく方向への移動を規制する第2の規制部24Bを構成している。
このような第4の実施の形態においても第1の実施の形態と同様の効果が奏される。
12 組電池
14 トレー
16 取り付け部材
18 ロアホルダ
20 アッパホルダ
22 カバー
24 規制部材
24A 第1の規制部
24B 第2の規制部
2402 ブラケット
2404 取り付け板部
2406 屈曲部
2408 基部
2410 一対の凸部
2412 屈曲部
2420 取り付け板部
2422 屈曲部
2424 第1起立板部
2426 第2起立板部
2428 接続板部
26 電池モジュール
28 電池セル
32 ボルト
3202 ボルト頭部
3204 フランジ
Claims (4)
- 組電池を収容するトレーと、
前記トレーを覆うカバーと、
ボルトにより前記トレーに締結され前記トレーに収容された組電池を前記トレーの底部に押し付けるアッパホルダとを備える電池ケースであって、
前記カバーに、前記ボルトの軸方向で前記ボルトが外れる方向への前記ボルトの移動を規制する第1の規制部を有する規制部材が設けられ、
前記規制部材は、前記ボルトの軸方向と直交する方向で前記規制部材が前記アッパホルダに近づく方向への移動を規制する第2の規制部を有している、
ことを特徴とする電池ケース。 - 前記ボルトは、ボルト頭部にフランジが設けられたフランジ付きボルトであり、
前記第1の規制部は、前記フランジに当接することで前記ボルトの移動を規制し、
前記第2の規制部は、前記ボルト頭部に当接することで前記ボルトの移動を規制する、 ことを特徴とする請求項1記載の電池ケース。 - 前記組電池は、前記組電池の幅と直交する厚さ方向に並べられて前記トレーに収容され、
前記規制部材は、前記組電池の幅方向の両側に位置する前記カバーの側面から前記組電池に向けて突設されたブラケットで構成され、
前記ブラケットは、前記組電池の厚さ方向に延在し前記第2の規制部を構成する基部と、前記基部の延在方向の両端から前記組電池に向けて突出されそれらの間に前記ボルト頭部が配置され前記第1の規制部を構成する一対の凸部とを有している、
ことを特徴とする請求項2記載の電池ケース。 - 前記第1の規制部は、前記ボルトのボルト頭部の頂面に当接することで前記ボルトの移動を規制し、
前記第2の規制部は、前記ボルト頭部の側面に当接することで前記ボルトの移動を規制する、
ことを特徴とする請求項1記載の電池ケース。
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