JP7380728B2 - 車両用のバッテリボックスの固定構造および固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用のバッテリボックスの固定構造および固定方法に関し、より詳細には、下端に多数の締結穴を有するバッテリボックスを車体フレームに固定する車両用のバッテリボックスの固定構造および固定方法に関する。

車両用のバッテリボックスを車体フレームに固定する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－９１７２６号公報

特許文献１に記載の構造は、バッテリボックスに取り付けたフランジ部の突起部の係合部および車体フレームに固定された支持部材の係合部の係合と、支持部材に固定された固定バンドによりバッテリボックスを車体フレームに固定している。しかしながら、バッテリボックスのような重量物を動かして係合部どうしを係合させるには、多大な労力を要する。それ故、バッテリボックスを車体フレームに固定する方法としては、バッテリボックスと車体フレームに固定されたブラケットとを締結具により締結する方法が適している。

ところで、一般的に、バッテリボックスは、高重量のバッテリを支持するための強固な梁構造が下端部に配置されている。このように、下端部に梁構造が配置されているバッテリボックスを車体フレームにより強固に固定するには、その梁構造に車体フレームとの締結点を設けることが合理的である。そこで、多数の締結穴をバッテリボックスの下端に形成し、車体フレームに固定されたブラケットに同様に多数の締結穴を形成し、バッテリボックスとブラケットとの各々の締結穴を連通させて、ボルトなどの締結具により締結する構造が考えられる。この構造は、バッテリボックスの下端に締結点を設けることにより、バッテリボックスと車体フレームとをより強固に固定できる。

しかしながら、この構造では、締結作業時に、作業者がブラケットの下方に潜り込み、下方から締結作業を行う必要があるため、作業性が悪い。それ故、バッテリボックスの下端に締結点を設けた構造の締結作業の作業性を向上するには、改善の余地がある。

本開示の目的は、バッテリボックスと車体フレームとを締結具により締結する締結作業の作業性を向上するバッテリボックスの固定構造および固定方法を提供することである。

上記の目的を達成する本発明の一態様のバッテリボックスの固定構造は、車体フレームに固定されたバッテリボックスが底面の一方向の前記車体フレームの側に配置された複数の奥側締結縦穴と前記車体フレームの側の反対側に配置された複数の手前側締結縦穴とを有している車両用のバッテリボックスの固定構造であって、アダプタとブラケットとを備え、前記アダプタは、被支持部と被横締結部とを有していて、前記被支持部が、前記複数の奥側締結縦穴の各々に連通する複数の奥側締結縦穴を有し、連通した前記複数の奥側締結縦穴どうしに挿入された複数の縦締結具により前記バッテリボックスの底面に締結されていて、前記被横締結部が、前記一方向に貫通した複数の締結横穴を有し、前記被支持部の前記車体フレームの側に配置されていて、前記ブラケットは、固定部と支持部と横締結部とを有していて、前記固定部が前記車体フレームの側面に締結されていて、前記支持部が前記固定部の下端部に固定されて、前記被支持部を支持していて、前記横締結部が、前記一方向に貫通した複数の締結横穴を有し、前記支持部の前記車体フレームの側に配置されていて、前記被横締結部と前記横締結部とが前記一方向に面接触して前記複数の締結横穴どうしが連通し、連通した前記複数の締結横穴どうしに挿入された複数の横締結具により前記アダプタと前記ブラケットとが締結されていることを特徴とする。

本発明の一態様のバッテリボックスの固定方法は、底面の一方向の奥側に配置された複数の奥側締結縦穴と手前側に配置された複数の手前側締結縦穴とを有しているバッテリボックスをその奥側を車体フレームの側にして固定する車両用のバッテリボックスの固定方法であって、前記複数の奥側締結縦穴の各々とアダプタに形成された複数の奥側締結縦穴の各々とを連通させて、連通させた前記複数の奥側締結縦穴どうしに挿入した複数の縦締結具により前記アダプタを前記バッテリボックスの下端に締結する工程と、ブラケットを前記車体フレームの側面に締結する工程と、前記ブラケットに前記アダプタを支持させた状態で、前記アダプタの前記車体フレームの側に配置されている被横締結部と、前記ブラケットの前記車体フレームの側に配置されている横締結部とを、前記一方向に面接触させて、前記被横締結部に形成されている前記一方向に貫通した複数の締結横穴と、前記横締結部に形成されている前記一方向に貫通した複数の締結横穴と、を連通させ、連通させた前記複数の締結横穴どうしに挿入した複数の横締結具により前記アダプタと前記ブラケットとを締結する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、互いに連通した複数の締結横穴は、車体フレームの側面の向いている方向に開口しているため、困難であった奥側の締結作業を側面側から行うことが可能となる。これにより、本発明の一態様は、バッテリボックスの下端に締結点を設けることにより、バッテリボックスと車体フレームとをより強固に固定できる構造でありながら、バッテリボックスと車体フレームとを締結具により締結する締結作業の作業性を向上することができる。

バッテリボックスを例示する説明図である。 バッテリボックスの固定構造の実施形態を例示する説明図である。 図１のアダプタとブラケットを締結する前の状態を例示する説明図である。

以下、本開示におけるバッテリボックスの固定構造および固定方法を、図に示す実施形態に基づいて説明する。図１～図３では、上下方向である鉛直方向をＺ方向とし、鉛直方向に垂直な平面における車体フレーム２の延在方向をＸ方向とし、そのＸ方向に直交して、バッテリボックス１を車体フレーム２に固定した状態で、バッテリボックス１の側から車体フレーム２の側に向かう一方向をＹ方向とする。以下、Ｙ方向フレーム側はＹ方向での車体フレーム２の側に向かう方向を示し、Ｙ方向反対側はＹ方向での車体フレーム２の側の反対側に向かう方向を示す。なお、図中では、実施形態の構成が分かり易いように、上下を入れ替えて図示しているために、図の上方が実施形態の下方となり、図の下方が実施形態の上方となっている。また、図中では、構成が分かり易いように部材の寸法を変化させており、必ずしも実際に製造するものとは一致させていない。

図１に例示するバッテリボックス１は、その内部に図示しない複数のバッテリが収入されている。複数のバッテリは、車両用のバッテリであり、車両の走行用のモータや電装品などの電力源となっている。バッテリボックス１は、底板３、天板４、および、四つの側板（５、６、７）で構成されていて、Ｘ方向に長手方向が向いた直方体の箱である。バッテリボックス１は、長手方向がＸ方向以外の方向に向いた直方体でもよく、また、直方体に限定されずに立方体や多面体であってもよい。ただし、後術する車体フレーム２に固定されるバッテリボックス１では、天板４の上面と底板３の底面との位置に制約があり、その制約を超えない範囲で、所望する車両の航続距離に基づいたバッテリ容量を充足するために必要な体積を確保するにはＸ方向に長手方向が向いた直方体が適している。なお、天板４の上面の位置の制約は、車両の架装物とのクリアランスを確保するためであり、底板３の底面の位置の制約は、縁石などの障害物との干渉を回避するためである。

底板３は、梁構造を成しており、複数の奥側締結縦穴Ｈ１ａと複数の手前側締結穴Ｈ１ｂ１と複数の中央締結穴Ｈ１ｃと複数の凹部Ｒ１とを有している。以下、締結縦穴Ｈ１は、底板３の全ての締結縦穴を示す。四つの側板のうちのＹ方向フレーム側の側板は、車体フレーム２のＹ方向に向いた側面８に対向する対向板５である。Ｙ方向反対側の側板は、衝突時のエネルギーを吸収可能な構造を有する衝突板６であり、衝突板６は、複数の締結横穴Ｈ２を有している。残りの二つの側板の各々は、ケーブルや配管などの取付板７である。

締結縦穴Ｈ１の各々は、下方（図中の上方）に開口している。締結縦穴Ｈ１は、互いにＸ方向およびＹ方向に間隔を空けて配置されている。締結縦穴Ｈ１は、その配置が特に限定されるものでは無いが、少なくともバッテリボックス１の下端の四隅の各々には配置されることが望ましい。図１では、締結縦穴Ｈ１の配置として、四隅を含む、Ｘ方向の並びが三列、Ｙ方向の並びが四列の配置が例示されている。このＸ方向の並びの各々が、複数の奥側締結縦穴Ｈ１ａと複数の手前側締結穴Ｈ１ｂと複数の中央締結穴Ｈ１ｃとを示している。複数の奥側締結縦穴Ｈ１ａは、底板３のＹ方向フレーム側に配置されている。複数の手前側締結縦穴Ｈｂ１は、底板３のＹ方向反対側に配置されている。複数の中央締結縦穴Ｈ１ｃは、底板３のＹ方向中央部に配置されている。なお、複数の中央締結縦穴Ｈ１ｃは状況によっては設ける必要が無い場合もある。

複数の凹部Ｒ１の各々は、締結縦穴Ｈ１が形成されていない部分に配置されている。凹部Ｒ１は、Ｚ方向下方（図中の上方）から上方（図中の下方）に向かって窪んでいて、バッテリボックス１のＹ方向の一端から他端に向かって延在している。図１では、二つの凹部Ｒ１が、Ｘ方向に間隔を空けて配置されている。

バッテリボックス１は、底板３が梁構造を成すことで、高重量の複数のバッテリを支持可能になり、梁構造による厚みを利用して多数の締結縦穴Ｈ１が形成されて、下端部に締結点が設けられている。このように、バッテリボックス１の下端部に締結点が設けられることで、バッテリボックス１と車体フレーム２とをより強固に固定できる。また、バッテリボックス１は、必ずしも複数の凹部Ｒ１が設けられる必要はないが、凹部Ｒ１が設けられることで、車体フレーム２に固定された状態で、底板３の底面の位置が制約を超えない範囲で最大限まで下げることが可能となり、その分、バッテリを搭載可能な体積を確保するには有利になる。なお、凹部Ｒ１のＺ方向の深さは、底面の位置の制約を超えない範囲で任意に設定可能である。

図２に例示する固定構造１０は、バッテリボックス１をその奥側を車体フレーム２の側にして、車体フレーム２のＹ方向に向いた側面８に固定している。車体フレーム２は、車両のラダーフレームの一部を構成している。車体フレーム２は、バッテリボックス１を固定可能であればよく、ラダーフレームを構成するサイドメンバ（メインフレーム）、クロスメンバが特に限定されるものではない。ただし、重量が重いバッテリボックス１を固定するには、車体フレーム２がより強度の高いサイドメンバであることが望ましい。

固定構造１０は、アダプタ２０とブラケット３０とバンド４０とを備えている。固定構造１０は、バッテリボックス１に締結されたアダプタ２０と車体フレーム２に締結されたブラケット３０とが、縦締結具１１と横締結具１２との両方の締結具により締結されている。また、固定構造１０は、一端がブラケット３０に固定されたバンド４０が、横締結具１２により直にバッテリボックス１に締結されている。

アダプタ２０とブラケット３０の締結について詳述すると、Ｙ方向反対側では縦締結具１１により締結され、Ｙ方向フレーム側では横締結具１２により締結されている。本開示において、縦締結具１１は、軸方向がＺ方向に向いていて、Ｚ方向に挿抜されるボルトなどの締結具であり、横締結具１２は、軸方向がＹ方向に向いていて、Ｙ方向に挿抜されるボルトなどの締結具である。縦締結具１１および横締結具１２の各々は、締結箇所により寸法が異なっていてもよい。以下、アダプタ２０とブラケット３０とバンド４０について詳述する。

図３に例示するアダプタ２０は、バッテリボックス１の底板３の底面に縦締結具１１により締結される部材である。アダプタ２０は、ステンレス鋼などの金属で構成されるが、ポリアミド樹脂やポリアミドイミド樹脂などのエンジニアリングプラスチック、炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチックでの代用も可能である。アダプタ２０は、被支持部２１と被横締結部２２とを有している。

被支持部２１は、バッテリボックス１の底板３に面する板状を成しており、底板３の底面を覆っている。被支持部２１は、その底面の全域を覆う必要はなく、その底面のうちの少なくとも多数の締結縦穴Ｈ１が配置されている部位を含む領域を覆っていればよい。被支持部２１は、複数の奥側締結縦穴Ｈ２ａと複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂと複数の中央締結縦穴Ｈ２ｃと複数の凹部Ｒ２と複数の切り欠きＮ２とを有している。以下、締結縦穴Ｈ２は、被支持部２１の全ての締結縦穴を示す。被支持部２１は、Ｙ方向反対側の端がバッテリボックス１の衝突板６よりもＹ方向反対側に突出していて、その突出した部位にピン部２３を有している。

被支持部２１は、複数の奥側締結縦穴Ｈ２ａと複数の中央締結縦穴Ｈ２ｃに挿入された縦締結具１１によりバッテリボックス１の底板３に締結されている。本実施形態では、アダプタ２０とバッテリボックス１との締結に、複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂのみを除いたが、複数の中央締結縦穴Ｈ２ｃも除いて、複数の奥側締結縦穴Ｈ２ａのみを用いてもよい。ただし、アダプタ２０とブラケット３０との締結作業をより簡便にするには、アダプタ２０とバッテリボックス１との締結に、多数の締結縦穴Ｈ２のうちの複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂのみを除いた残りの締結縦穴Ｈ２を用いることが望ましい。

多数の締結縦穴Ｈ２の各々は、底板３に形成された多数の締結縦穴Ｈ１の各々に対応する位置に配置されていて、被支持部２１をＺ方向に貫通している。多数の締結縦穴Ｈ２の穴径は、バッテリボックス１の多数の締結縦穴Ｈ１の穴径と等しい。多数の締結縦穴Ｈ２の各々は、アダプタ２０をバッテリボックス１に締結する際に、底板３の多数の締結縦穴Ｈ１の各々とＺ方向に連通する。複数の奥側締結縦穴Ｈ２ａは、被支持部２１のＹ方向フレーム側に配置されている。複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂは、被支持部２１のＹ方向反対側に配置されている。複数の中央締結縦穴Ｈ２ｃは、被支持部２１のＹ方向中央部に配置されている。

複数の凹部Ｒ２は、底板３に形成された複数の凹部Ｒ１に対応する位置に配置されている。凹部Ｒ２は、Ｚ方向下方（図中の上方）から上方（図中の下方）に向かって窪んでいて、被支持部２１のＹ方向フレーム側の端から手前側の端まで延在している。つまり、被支持部２１のＸ方向手前側の端が衝突板６からＹ方向反対側に突出している場合に、凹部Ｒ２のＸ方向手前側の端も衝突板６からＹ方向反対側に突出している。バッテリボックス１とアダプタ２０との締結時に、凹部Ｒ２のＺ方向反対側に形成された凸部が底板３に形成された凹部Ｒ１に嵌め込まれる。このとき、凸部と凹部Ｒ１とは嵌め合いでもよいが、Ｘ方向で対向する壁面どうしの間に隙間が存在することで、作業性の向上には有利になる。それ故、凹部Ｒ２のＸ方向の幅は、凹部Ｒ１のＸ方向の幅よりも短くすることが望ましい。また、凹部Ｒ２の反対側の凸部の上端（図中の下端）は、凹部Ｒ１の底に面接触することが望ましく、凹部Ｒ２のＺ方向の深さは、底板３に形成された凹部Ｒ１の深さに応じている。凹部Ｒ２は、底板３に形成された凹部Ｒ１に対応することから、底板３に形成された凹部Ｒ１と同数が形成されている。また、凹部Ｒ２は、底板３に凹部Ｒ１が形成されていない場合には、被支持部２１から省くこともできる。

複数の切り欠きＮ２の各々は、被支持部２１のＸ方向の両端のそれぞれに配置されている。切り欠きＮ２は、被支持部２１のＹ方向反対側から奥側に向かって延在している。被支持部２１の切り欠きＮ２が形成された部分では、Ｚ方向下方（図中の上方）から見てバッテリボックス１の底板３が露出している。つまり、アダプタ２０とブラケット３０とを締結した状態で、切り欠きＮ２が形成された部分には、ブラケット３０とバッテリボックス１の底板３との間に隙間が形成された状態、あるいは、バッテリボックスの底板３の一部が露出した状態になる。その隙間や露出した部位は、バッテリボックス１の取り外しに利用することが可能になっている。例えば、その隙間や露出した部位を利用して、公知のフォークリフトの爪をバッテリボックス１の底板３に当接させて、フォークリフトによりバッテリボックス１の取り外しが可能になる。そこで、複数の切り欠きＮ２は、公知のフォークリフトの爪の仕様に基づいて形成されていることが望ましい。なお、フォークリフトによるバッテリボックス１の取り外しでは、バッテリボックス１とアダプタ２０とが締結された状態でもよく、アダプタ２０との締結が解除されたバッテリボックス１のみでもよい。なお、切り欠きＮ２は場合によって設ける必要がなく、被支持部２１から省くこともできる。

ピン部２３は、被支持部２１のＹ方向反対側に突出した部位に配置されている。ピン部２３は、その部位からＺ方向下方（図中の上方）に向かって立設していて、軸方向がＺ方向に向いている。ピン部２３は、円柱状を成しているが、後述する挿入穴に挿入可能であればよく、その形状は特に限定されるものではない。ピン部２３は、被支持部２１のＹ方向反対側に突出した部位であれば、その配置位置が特に限定されるものでは無いが、被支持部２１のＹ方向反対側に突出した部位に形成された凹部Ｒ２に配置されることが望ましい。なお、ピン部２３は場合によって設ける必要がなく、被支持部２１から省くこともできる。

被横締結部２２は、被支持部２１の下端のＹ方向フレーム側に配置されている。被横締結部２２は、被支持部２１の下端からＺ方向下方（図中の上方）に向かって立設しており、被支持部２１の下端に固定されている。被横締結部２２は、複数の被締結板２４とそれらの複数の被締結板２４に形成された複数の締結横穴Ｈ２ｄと、を有している。被横締結部２２は、被支持部２１に複数の凹部Ｒ２が形成されて、被支持部２１の下端面が分断されている場合に、複数の部材で構成される。また、被横締結部２２が複数の部材で構成される場合には、設置箇所によって複数の部材の各々の形状が異なっていてもよい。本実施形態では、Ｘ方向両端部に配置された部材がＺ方向視で「Ｚ字」状に屈曲した板状を成していて、Ｘ方向中央部に配置された部材がＺ方向視で「コの字」状に屈曲した板状を成している。いずれの部材も被締結板２４を有していて、それらの被締結板２４に締結横穴Ｈ２ｄが形成されている。なお、一枚の被締結板２４に形成される締結横穴Ｈ２ｄは一つに限らずに複数でもよい。

複数の被締結板２４は、後述するブラケット３０の横締結部に対してＹ方向に対向する。また、複数の被締結板２４は、アダプタ２０とブラケット３０との締結時に、後述するブラケット３０の横締結部３３の締結板３５に面接触する締結面となっている。本実施形態では、被横締結部２２が、三枚の被締結板２４を有しており、Ｘ方向の両端部に配置された被締結板２４の各々には一つの締結横穴Ｈ２ｄが形成されており、Ｘ方向の中央部に配置された被締結板２４には二つの締結横穴Ｈ２ｄが形成されている。

複数の締結横穴Ｈ２ｄの各々は、被締結板２４の各々をＹ方向に貫通している。複数の締結横穴Ｈ２ｄの各々は、後述するブラケット３０の横締結部３３の締結板３５に形成された複数の締結横穴Ｈ３ｄの各々に対応する位置に配置されている。複数の締結横穴Ｈ２ｄの各々は、アダプタ２０とブラケット３０とを締結する際に、ブラケット３０の複数の締結横穴Ｈ３ｄの各々とＹ方向に連通する。

図３に例示するブラケット３０は、車体フレーム２のＹ方向に向いた側面８に横締結具１２により締結される部材である。ブラケット３０は、アダプタ２０と同様の材料で構成されている。ブラケット３０は、固定部３１、支持部３２、および、横締結部３３を有している。

ブラケット３０は、各々が固定部３１、支持部３２、および、横締結部３３を有する複数の部材で構成されている。詳述すると、ブラケット３０は、Ｘ方向視で「Ｌ字」形状を成す二つのＬ字部材で構成されていて、Ｌ字部材の各々がＸ方向に見て上方（図中の下方）に凸の「Ｕ字」（「コの字」）形状を成す四つのＵ字部材を有している。各々のＵ字部材は、Ｌ字部材のＹ方向に延在する一片のＸ方向両側面のＹ方向フレーム側と手前側との計四箇所に固定されている。Ｌ字部材のＺ方向に延在する一片が固定部３１であり、Ｌ字部材のＹ方向に延在する一片とＵ字部材のＺ方向に面する部位とが支持部３２であり、Ｕ字部材のＹ方向に面する部位が横締結部３３である。なお、バッテリボックス１を固定したブラケット３０には、車両の衝突時あるいは車両への追突時にバッテリボックス１の慣性力が作用する。その慣性力による運動エネルギーをブラケット３０自身の変形により吸収することで、その運動エネルギーによりバッテリボックス１の固定が解除されてバッテリボックス１が飛び出すような事態を回避するとともに、その運動エネルギーの車体フレーム２への伝達による車体フレーム２の損傷を回避する役割を有する。ブラケット３０の支持部３２および横締結部３３を構成する部材の一つとしてＵ字部材を採用したことで、ブラケット３０の下端部に締結作業に必要な作業スペースを確保することができる。

固定部３１は、Ｚ方向に延在している。固定部３１は、図示しない締結横穴が複数形成されていて、横締結具１２により車体フレーム２の側面８に締結されている。具体的に、固定部３１としてＬ字部材のＺ方向に延在する一片が、車体フレーム２の側面８に締結されている。固定部３１は、下端部（図中の上端部）に支持部３２のＹ方向フレーム側の端が固定されていて、上端部にバンド４０のＹ方向フレーム側の端が固定されている。これらの固定は、特に限定されるものではない。なお、固定部３１と支持部３２とは、各々が別体の部材が固定された構成に限定されずに、固定部３１と支持部３２が一体物で構成されていてもよい。

支持部３２は、アダプタ２０とブラケット３０との締結時に、アダプタ２０の被支持部２１に当接して被支持部２１を支持しており、アダプタ２０の被支持部２１にＺ方向で対向する複数の面を有している。複数の面は、被支持部２１の被横締結部２２や被支持部２１およびバッテリボックス１を締結している縦締結具１１との接触を避けるように配置されている。具体的に、支持部３２の複数の面として、Ｌ字部材のＹ方向に延在する一片の上端面（図中の下端面）と各々のＵ字部材の上端面（図中の下端面）とがアダプタ２０の被支持部２１に当接する。各々のＵ字部材のうちのＹ方向フレーム側に配置されたＵ字部材には、アダプタ２０とバッテリボックス１とを締結している縦締結具１１の頭部よりも大きな穴が形成されていて、頭部との干渉が回避されている。Ｙ方向フレーム側に配置されたＵ字部材とＹ方向反対側に配置されたＵ字部材とは、Ｙ方向に間隔が空いていて、アダプタ２０とバッテリボックス１とを締結している縦締結具１１の頭部との干渉や被横締結部２２との干渉が回避されている。支持部３２は、複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂと複数の凸部Ｐ１と挿入穴３４を有している。支持部３２は、ブラケット３０が一つの部材で構成される場合に、複数の面の代わりに、被支持部２１に当接する一つの面を有し、その面に被横締結部２２や縦締結具１１との干渉を避ける溝や切り込みが形成されていてもよい。

複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの各々は、支持部３２をＺ方向に貫通している。具体的に、複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの各々は、Ｙ方向反対側に配置されたＵ字部材の被支持部２１に面する部位をＺ方向に貫通している。複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの穴径は、バッテリボックス１の多数の締結縦穴Ｈ１の穴径と等しい。複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの各々は、バッテリボックス１に締結されたアダプタ２０の縦締結具１１により締結されていない複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂの各々に対応する位置に配置されている。複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの各々は、アダプタ２０とブラケット３０とを締結する際に、アダプタ２０の複数の手前側締結縦穴Ｈ２ｂの各々とＺ方向に連通する。つまり、複数の手前側締結縦穴Ｈ３ｂの各々は、底板３の複数の手前側締結縦穴Ｈ１ｂの各々ともＺ方向に連通する。

複数の凸部Ｐ１の各々は、Ｚ方向下方（図中の上方）から上方（図中の下方）に向かって突出していて、支持部３２のＹ方向フレーム側の端からＹ方向反対側の端まで延在している。具体的に、凸部Ｐ１は、Ｙ字部材のＹ方向に延在する一片のＺ方向上端部（図中の下端部）で構成されている。複数の凸部Ｐ１の各々は、アダプタ２０に形成された複数の凹部Ｒ２に対応する位置に配置されている。つまり、凸部Ｐ１は、凹部Ｒ２と同様に、凸部Ｐ１のＹ方向反対側の端が、固定されたバッテリボックス１の衝突板６からＹ方向反対側に突出している。アダプタ２０とブラケット３０との締結時に、凸部Ｐ１は被支持部２１に形成された凹部Ｒ２に嵌め込まれる。このとき、凸部Ｐ１と凹部Ｒ２とは嵌め合いでもよいが、Ｘ方向で対向する壁面どうしの間に隙間が存在することで、作業性の向上には有利になる。それ故、凸部Ｐ１のＸ方向の幅は、凹部Ｒ２のＸ方向の幅よりも短くすることが望ましい。また、凸部Ｐ１の上面（図中の下端）は、凹部Ｒ２の底に面接触することが望ましく、凸部Ｐ１のＺ方向の高さは、凹部Ｒ２の深さに応じている。凸部Ｐ１は、アダプタ２０に形成された凹部Ｒ２に対応することから、凹部Ｒ２と同数が形成されている。また、凸部Ｐ２は、アダプタ２０に凹部Ｒ２が形成されていない場合には、支持部３２から省くこともできる。

挿入穴３４は、支持部３２のＹ方向反対側に突出した部位に配置されている。挿入穴３４は、アダプタ２０のピン部２３が挿入可能であればよく、その形状は特に限定されるものではない。挿入穴３４は、ピン部２３と同様に、支持部３２のＹ方向反対側に突出した部位であれば、その配置位置が特に限定されるものでは無いが、支持部３２のＹ方向反対側に突出した部位に形成された凸部Ｐ１に配置されることが望ましい。

横締結部３３は、支持部３２のＹ方向フレーム側に配置されている。具体的に、横締結部３３は、Ｙ方向フレーム側に配置されたＵ字部材のＹ方向に面する部位のうちのＹ方向反対側の部位で構成される。横締結部３３は、複数の締結板３５とそれらの複数の締結板３５に形成された複数の締結横穴Ｈ３ｄと、を有している。なお、一枚の締結板３５に形成される締結横穴Ｈ３ｄは一つに限らずに複数でもよく、横締結部３３が複数の部材で構成されていなくてもよい。

複数の締結板３５は、アダプタ２０の被横締結部２２に対してＹ方向に対向する。また、複数の締結板３５は、アダプタ２０とブラケット３０との締結時に、アダプタ２０の被横締結部２２の被締結板２４に面接触して締結面となっている。本実施形態では、横締結部３３が、四枚の締結板３５を有しており、各々の締結板３５に一つずつ締結横穴Ｈ３ｄが形成されている。

複数の締結横穴Ｈ３ｄの各々は、締結板３５の各々をＹ方向に貫通している。複数の締結横穴Ｈ３ｄの各々は、アダプタ２０の被横締結部２２の被締結板２４に形成された複数の締結横穴Ｈ２ｄの各々に対応する位置に配置されている。複数の締結横穴Ｈ３ｄの穴径は、被横締結部２２の複数の締結横穴Ｈ２ｄの穴径と等しい。複数の締結横穴Ｈ３ｄの各々は、アダプタ２０とブラケット３０とを締結する際に、アダプタ２０の複数の締結横穴Ｈ２ｄの各々とＹ方向に連通する。

バンド４０は、一端が固定部３１の上端部に固定されていて、他端が締結横穴を有している。バンド４０は、アダプタ２０やブラケット３０と同様の材料により構成さている。バンド４０は、他端がバッテリボックス１の締結横穴Ｈ１ｄに横締結具１２により締結される構造に限定されない。例えば、バッテリボックス１の天板４に締結縦穴を形成し、バンド４０の他端を天板４に縦締結具１１により締結してもよい。ただし、衝突板６は、衝突時のエネルギーを吸収可能な構造を有することから、厚みがあり、締結に適しているため、バンド４０の他端は衝突板６に形成された締結横穴Ｈ１ｄに横締結具１２により締結されることが望ましい。

次に、バッテリボックス１の固定方法について説明する。この固定方法は、ライン生産方式の一部の工程であるが、バッテリボックス１とアダプタ２０との締結工程は、準備工程としてライン外で行われる。

ライン外での準備工程として、バッテリボックス１とアダプタ２０との締結工程を行う。この締結工程では、まず、バッテリボックス１の底板３に形成された複数の凹部Ｒ１にアダプタ２０の被支持部２１に形成された複数の凹部Ｒ２の下端部の凸部を嵌め込む。この嵌め込みにより、バッテリボックス１の底板３に形成された多数の締結縦穴Ｈ１と、アダプタ２０の被支持部２１に形成された多数の締結縦穴Ｈ２との大まかな位置合わせを行うことができる。ついで、多数の締結縦穴Ｈ１および締結縦穴Ｈ２の最終的な位置合わせを行って、それぞれの締結縦穴Ｈ１およびＨ２を連通させる。ついで、連通した奥側締結縦穴Ｈ１ａおよび奥側締結縦穴Ｈ２ａと、連通した中央締結縦穴Ｈ１ｃおよび中央締結縦穴Ｈ２ｃとのそれぞれに縦締結具１１を挿入し、挿入した縦締結具１１によりバッテリボックス１とアダプタ２０とを締結する。

ライン内では、まず、車体フレーム２とブラケット３０との締結工程を行う。この締結工程では、車体フレーム２の側面にブラケット３０の固定部３１を複数の横締結具１２により締結する。

次に、アダプタ２０とブラケット３０との締結工程を行う。この締結工程では、まず、アダプタ２０が締結されたバッテリボックス１を公知のフォークリフトやホイストを用いて、ブラケット３０の凸部Ｐ１にアダプタ２０の凹部Ｒ２を嵌め込み可能な位置に移動させる。ついで、アダプタ２０が締結されたバッテリボックス１を徐々に下ろしていき、凸部Ｐ１に凹部Ｒ２を嵌め込むと同時に、ブラケット３０の挿入穴３４にアダプタ２０のピン部２３を挿入する。この凸部Ｐ１および凹部Ｒ２の嵌め込みと挿入穴３４へのピン部２３の挿入により、複数の手前側締結縦穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂ、Ｈ３ｂの位置合わせと、アダプタ２０に形成された複数の締結横穴Ｈ２ｄおよびブラケット３０に形成された複数の締結縦穴Ｈ３ｄの位置合わせと、を行うことができる。また、アダプタ２０の被締結板２４とブラケット３０の締結板３５とを面接触させることができる。ついで、連通した複数の手前側締結縦穴Ｈ１ａ、Ｈ２ｂ、Ｈ３ｂに縦締結具１１を挿入するとともに、連通した複数の締結横穴Ｈ２ｄ、Ｈ３ｄに横締結具１２を挿入し、各々の縦締結具１１および横締結具１２によりアダプタ２０とブラケット３０とを締結する。

次に、バッテリボックス１とバンド４０との締結工程を行う。この締結工程では、まず、バンド４０の一端をブラケット３０の固定部３１に固定する。ついで、バンド４０の中途部位をバッテリボックス１の上端（図中の下端）に這わせて、バンド４０の他端をバッテリボックス１に横締結具１２により締結する。

以上のとおり、本実施形態によれば、固定構造１０のＹ方向の車体フレーム２の側で互いにＹ方向に連通した締結横穴Ｈ２ｄ、Ｈ３ｄは、Ｙ方向に開口しているため、横締結具１２による締結が可能となる。それ故、縦締結具１１による締結では困難であった車体フレームの側の締結作業を側面側から行うことが可能となっている。これにより、本実施形態は、バッテリボックス１の下端に締結点を設けることにより、バッテリボックス１と車体フレーム２とをより強固に固定できる構造でありながら、バッテリボックス１と車体フレーム２とを固定する作業の作業性を向上することができる。

本実施形態によれば、バッテリボックス１と車体フレーム２とを固定する作業で困難であった車体フレーム２の側の締結作業を簡便にしたことで、作業性を確保するためにバッテリボックス１や車体フレーム２などの重量物を上方に持ち上げる必要も無くなる。それ故、重量物を上方に持ち上げることで懸念される作業の危険性を回避して、作業の安全性を確保することができる。また、車体フレーム２を上方に持ち上げる必要が無くなることで、バッテリボックス１の固定作業と同時に、車両の他の部位の組み立て作業も行うことができるので、車両の組み立ての作業効率を向上することができる。

本実施形態では、アダプタ２０とブラケット３０とを、Ｙ方向反対側では縦締結具１１により締結し、Ｙ方向フレーム側では横締結具１２により締結している。詳述すると、Ｙ方向フレーム側では、アダプタ２０の被横締結部２２とブラケット３０の横締結部３３とをＹ方向に面接触させて、各々に形成された締結横穴Ｈ２ｄ、Ｈ３ｄどうしをＹ方向に連通させている。同様の構造を用いることにより、Ｙ方向反対側でも、横締結具１２による締結は可能である。つまり、バッテリボックス１の全ての締結縦穴Ｈ１とアダプタ２０の全ての締結縦穴Ｈ２とを縦締結具１１で締結し、アダプタ２０とブラケット３０との締結を、全て横締結具１２による側面からの締結にすることもできる。しかしながら、アダプタ２０とブラケット３０との締結の全てを横締結具１２による締結にすると、アダプタ２０とブラケット３０との公差によりいずれかの被横締結部２２と横締結部３３との間に隙間が生じるおそれがある。このように、締結面に隙間が生じると、締結により発生する軸力が損なわれて締結具の緩みの要因になる。そこで、Ｙ方向反対側では、バッテリボックス１に形成された複数の手前側締結縦穴Ｈ１ｂを利用して縦締結具１１により締結することが望ましい。Ｙ方向反対側では、バッテリボックス１の底板３から下方（図中では上方）に向かってアダプタ２０の被支持部２１とブラケット３０の支持部３２とが板状に積層しているのみであり、公差による隙間が生じ難くなっている。このように、Ｙ方向反対側では縦締結具１１により締結し、Ｙ方向フレーム側では横締結具１２により締結する構造とすることで、作業性を向上する構造でありながら、公差による固定の緩みを回避することができる。

本実施形態では、アダプタ２０の凹部Ｒ２とブラケット３０の凸部Ｐ１とが係合することで、アダプタ２０とブラケット３０との締結時の大まかな位置合わせが可能となっている。そのため、アダプタ２０の凹部Ｒ２およびブラケット３０の凸部Ｐ１は、バッテリボックス１の底板３に凹部Ｒ１が形成されていない状態でも、設けることが望ましい。また、アダプタ２０の凹部Ｒ２とブラケット３０の凸部Ｐ１とは、それらの形状が特に限定されるものではない。例えば、凹部Ｒ２をＺ方向視で円形の窪みで構成し、凸部Ｐ１をＺ方向視で円形の出っ張りで構成してもよい。なお、アダプタ２０に凸部を設けて、ブラケット３０に凹部を設けてもよい。

本実施形態では、更に、アダプタ２０のピン部２３がブラケット３０の挿入穴３４に挿入することで、アダプタ２０の凹部Ｒ２とブラケット３０の凸部Ｐ１との係合に比して、より精度の高い位置合わせが可能となっている。ピン部２３の挿入穴３４への挿入のみでも、位置合わせは可能であるが、凹部Ｒ２と凸部Ｐ１との係合により大まかな位置合わせを行い、ついで、ピン部２３の挿入穴３４への挿入による高精度の位置合わせを行うことが望ましい。このように、段階的に位置合わせを行うことで、重量物であるバッテリボックス１の位置合わせが高精度でありながら、その位置合わせの作業が簡便になる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示のバッテリボックスの固定構造および固定方法は特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

バッテリボックス１の底板３に形成される凹部Ｒ１は、底板３のＸ方向の両端に亘って延在してもよい。この場合に、アダプタ２０の凹部Ｒ２も同様に被支持部２１のＸ方向の両端に亘って形成される。ブラケット３０の凸部Ｐ１は、二つのＬ字部材のＹ方向に延在する一片の各々に、その一片から上方（図中では下方）に突出してＸ方向に延在する部材を設け、それらの部材がＸ方向に点在していればよい。凹部Ｒ１、Ｒ２、凸部Ｐ１のそれぞれの延在する方向は、車両の前後方向に直交する方向にすることが望ましい。例えば、バッテリボックス１を固定する車体フレーム２がクロスメンバの場合に、凹部Ｒ１、Ｒ２、凸部Ｐ１のそれぞれの延在する方向は車両の左右方向であり、車体フレーム２の延在方向となる。凹部Ｒ１、Ｒ２、凸部Ｐ１のそれぞれの延在する方向が、車両の前後方向に直交する方向に向くことで、車両の衝突時や車両への追突時に凹部Ｒ２と凸部Ｐ１とが衝突してストッパーとして機能することで、ブラケット３０の変形によるエネルギーの吸収がより効果的に機能する。なお、構造が複雑にはなるが、凹部Ｒ１、Ｒ２、凸部Ｐ１の各々をＺ方向視で「十字」形状に配置することも可能である。

アダプタ２０に挿入穴を形成し、ブラケット３０にピン部を形成してもよいが、ピン部の先端部が挿入穴を通り抜ける構造とするには、バッテリボックス１にも挿入穴を設ける必要がある。それ故、アダプタ２０にピン部２３を形成し、ブラケット３０に挿入穴３４を形成し、かつ、ピン部２３が凹部Ｒ２に配置され、挿入穴３４が凸部Ｐ１に配置されることが望ましい。凸部Ｐ１は、他の支持部３２を構成する部材よりも上方（図中の下方）に突出していることから、ピン部２３の先端部が挿入穴３４を通り抜けることが可能である。

バッテリボックス１の重量が軽く、バッテリボックス１をＹ方向に動かしてアダプタ２０の締結を行うことが可能な場合に限定されるが、ブラケット３０とバンド４０とを一体化して、Ｘ方向視で「コの字」形状を成すブラケットを用いることもできる。このように、固定部３１、支持部３２、および、横締結部３３を有していれば、ブラケットの形状は特に限定されるものではない。同様に、アダプタ２０の被支持部２１を複数の部材で構成することも可能である。

１ バッテリボックス
２ 車体フレーム
３ 底板
１０ 固定構造
１１ 縦締結具
１２ 横締結具
２０ アダプタ
２１ 被支持部
２２ 被横締結部
２３ ピン部
３０ ブラケット
３１ 固定部
３２ 支持部
３３ 横締結部
Ｈ１ａ、Ｈ２ａ 複数の奥側締結縦穴
Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂ、Ｈ３ｂ 複数の手前側締結縦穴
Ｈ２ｄ、Ｈ３ｄ 複数の締結横穴

Claims (8)

1. 車体フレームに固定されたバッテリボックスが底面の一方向の前記車体フレームの側に配置された複数の奥側締結縦穴と前記車体フレームの側の反対側に配置された複数の手前側締結縦穴とを有している車両用のバッテリボックスの固定構造であって、
   アダプタとブラケットとを備え、
   前記アダプタは、被支持部と被横締結部とを有していて、前記被支持部が、前記複数の奥側締結縦穴の各々に連通する複数の奥側締結縦穴を有し、連通した前記複数の奥側締結縦穴どうしに挿入された複数の縦締結具により前記バッテリボックスの底面に締結されていて、前記被横締結部が、前記一方向に貫通した複数の締結横穴を有し、前記被支持部の前記車体フレームの側に配置されていて、
   前記ブラケットは、固定部と支持部と横締結部とを有していて、前記固定部が前記車体フレームの側面に締結されていて、前記支持部が前記固定部の下端部に固定されて、前記被支持部を支持していて、前記横締結部が、前記一方向に貫通した複数の締結横穴を有し、前記支持部の前記車体フレームの側に配置されていて、
   前記被横締結部と前記横締結部とが前記一方向に面接触して前記複数の締結横穴どうしが連通し、連通した前記複数の締結横穴どうしに挿入された複数の横締結具により前記アダプタと前記ブラケットとが締結されていることを特徴とする車両用のバッテリボックスの固定構造。
2. 前記被支持部は、前記複数の手前側締結縦穴の各々に連通する複数の手前側締結縦穴を有していて、
   前記支持部は、前記バッテリボックスおよび前記アダプタが締結された状態で連通した前記複数の手前側締結縦穴どうしの各々に連通する複数の手前側締結縦穴を有していて、
   前記バッテリボックス、前記アダプタ、および、前記ブラケットの各々の連通した前記複数の手前側締結縦穴どうしに挿入された縦締結具により前記バッテリボックス、前記アダプタ、および、前記ブラケットが締結されている請求項１に記載の車両用のバッテリボックスの固定構造。
3. 前記支持部および前記被支持部のどちらか一方は、上方に向かって窪んだ凹部を有していて、他方は、上方に向かって突出した凸部を有していて、前記アダプタと前記ブラケットとが締結された状態で、前記凸部と前記凹部とが係合している請求項１または２に記載の車両用のバッテリボックスの固定構造。
4. 前記凸部と前記凹部との各々は、前記アダプタと前記ブラケットとが締結された状態で、前記被支持部の前記車体フレームの側の端から前記車体フレームの側の反対側の端まで前記一方向に延在している請求項３に記載の車両用のバッテリボックスの固定構造。
5. 前記被支持部と前記支持部との各々は、前記バッテリボックスよりも前記車体フレームの側の反対側に突出していて、突出した各々の部位の一方に軸方向が上下方向に向いたピン部が配置されていて、他方に上下方向に貫通した挿入穴が配置されていて、前記アダプタと前記ブラケットとが締結された状態で、前記ピン部が前記挿入穴に挿入されている請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用のバッテリボックスの固定構造。
6. 前記凸部と前記凹部とは、前記バッテリボックスよりも前記車体フレームの側の反対側に突出していて、突出した各々の部位の一方に軸方向が上下方向に向いたピン部が配置されていて、他方に上下方向に貫通した挿入穴が配置されていて、前記アダプタと前記ブラケットとが締結された状態で、前記ピン部が前記挿入穴に挿入されている請求項４に記載の車両用のバッテリボックスの固定構造。
7. 前記被支持部は、前記車体フレームの延在方向の両端に切り欠きを有している請求項１～６のいずれか１項記載のバッテリボックスの固定構造。
8. 底面の一方向の奥側に配置された複数の奥側締結縦穴と手前側に配置された複数の手前側締結縦穴とを有しているバッテリボックスをその奥側を車体フレームの側にして固定する車両用のバッテリボックスの固定方法であって、
   前記複数の奥側締結縦穴の各々とアダプタに形成された複数の奥側締結縦穴の各々とを連通させて、連通させた前記複数の奥側締結縦穴どうしに挿入した複数の縦締結具により前記アダプタを前記バッテリボックスの下端に締結する工程と、
   ブラケットを前記車体フレームの側面に締結する工程と、
   前記ブラケットに前記アダプタを支持させた状態で、前記アダプタの前記車体フレームの側に配置されている被横締結部と、前記ブラケットの前記車体フレームの側に配置されている横締結部とを、前記一方向に面接触させて、前記被横締結部に形成されている前記一方向に貫通した複数の締結横穴と、前記横締結部に形成されている前記一方向に貫通した複数の締結横穴と、を連通させ、連通させた前記複数の締結横穴どうしに挿入した複数の横締結具により前記アダプタと前記ブラケットとを締結する工程と、を含むことを特徴とする車両用のバッテリボックスの固定方法。

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