JP2002225570A

JP2002225570A - バッテリ固定構造

Info

Publication number: JP2002225570A
Application number: JP2001021499A
Authority: JP
Inventors: Gouhan Tsuchiya; 豪範土屋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【目的】バッテリ列を構成する複数のバッテリを効率
良く固定することができるバッテリ固定構造を提供す
る。【解決手段】テーパ状突起が一体的に形成されたバッ
テリ固定部材３０とロアーケース２６とにより、バッテ
リ列１４を構成しているバッテリ１２の脚部１６を挟圧
する。バッテリ固定部材３０とロアーケース２６とによ
りバッテリ１２の脚部１６が挟圧されると、その脚部１
６の貫通穴２４に、バッテリ固定部材３０の上壁部３０
aから下方へ突き出すテーパ状突起が嵌め入れられるの
で、複数のバッテリ１２をまとめて固定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車或いは
ハイブリッド自動車に駆動源として搭載される車両用バ
ッテリを固定するバッテリ固定構造に関し、特に、複数
のバッテリを積層して配置する場合に適したバッテリ固
定構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車、ハイブリッド車などモータ
で車両を駆動させる形式の車両には、その駆動源として
二次電池すなわちバッテリが搭載される。モータの駆動
源としてバッテリを用いる場合には、高電圧を得るため
に複数のバッテリを必要とする。上記複数のバッテリは
車両搭載上の都合から積層されてバッテリ列が構成され
ることが多い。たとえば、プリウス新型車解説書（２０
００年５月２５日トヨタ自動車株式会社発行）の１−３
頁には、そのようなバッテリ列（ＨＶバッテリーモジュ
ール）が記載されている。上記バッテリ列を構成する各
バッテリは、車両の振動によってもその位置が移動しな
いようにバッテリ載置部材上に固定される必要がある。

【０００３】図５は、従来のバッテリ６０の一例を示す
図であって、そのバッテリ６０を一部切り欠いて示す正
面図である。図５のバッテリ６０は、樹脂製のバッテリ
ケース６２内に、バッテリセル６４が６個収容されて構
成されている。バッテリケース６２には、その両端に脚
部６６が形成されており、脚部６６には、インサートナ
ット６８が挿入されている。このように構成されたバッ
テリ６０は、複数個（たとえば３８個）のバッテリ６０
が積層された状態で図示しないロアーケース（すなわち
バッテリ載置部材）上に載置される。そして、各バッテ
リ６０を上記ロアーケースに固定するために、各バッテ
リ６０のインサートナット６８に上記ロアーケースの下
から図示しないボルトが嵌め入れられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、従来は、
バッテリ６０を上記ロアーケースに固定するために、バ
ッテリ６０の両端にインサートナット６８を挿入し、そ
のインサートナット６８にボルトを嵌め入れるという作
業を全てのバッテリ６０について行っていた。そのた
め、作業効率が悪いという問題があった。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、バッテリ列を構成す
る複数のバッテリを効率良く固定することができるバッ
テリ固定構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、バッテリ列を構成す
るために積層された複数のバッテリをバッテリ載置部材
上に固定するバッテリ固定構造であって、前記バッテリ
載置部材とともに前記バッテリ列を挟圧する挟圧部材
と、前記バッテリ載置部材と前記挟圧部材との間の挟圧
力により、前記バッテリ列を構成する複数のバッテリの
うち所定のバッテリの位置を位置決めするために、相互
に一体的に形成された複数のバッテリ位置決め部とを、
含むことにある。

【０００７】

【発明の効果】このようにすれば、バッテリ載置部材と
挟圧部材とによりバッテリ列が挟圧されると、相互に一
体的に形成された複数のバッテリ位置決め部により所定
の複数のバッテリがまとめて位置決めされる。従って、
バッテリをバッテリ載置部材に固定する際の作業効率が
向上する。

【０００８】

【発明の他の態様】ここで、好ましくは、前記バッテリ
位置決め部が、前記バッテリ載置部材または前記挟圧部
材に一体的に形成されている。このようにすれば、部品
数が少なくなる。

【０００９】また、好ましくは、前記バッテリ間に隙間
が設けてある。このようにすれば、その隙間に冷却空気
を流すことにより、バッテリを効率よく冷却することが
できる。

【００１０】また、好ましくは、前記バッテリには、前
記バッテリ位置決め部と嵌合する嵌合部が形成されてい
る。このようにすれば、前記バッテリ位置決め部とバッ
テリの嵌合部とが嵌合することによりバッテリの位置が
決定されるので、バッテリの位置が一層確実に固定され
る。

【００１１】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の好適な実施
の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１
は、本発明のバッテリ構造を備えたバッテリパック１０
の斜視図である。

【００１２】図１に示すように、バッテリパック１０に
は、複数のバッテリ１２が厚み方向に密接して積層され
ることによりバッテリ列１４が構成されている。なお、
本実施例ではバッテリ列１４は１１個のバッテリ１２が
積層されて構成されているが、さらに多くのバッテリ１
２が積層されてもよいし、１１個より少ないバッテリ１
２が積層されてもよい。

【００１３】バッテリ１２は、たとえばニッケル水素電
池などの二次電池である電池セルを一個或いは複数個内
部に備えた樹脂製の偏平な箱体であって、直列に接続さ
れるための図示しない正極端子および負極端子を備えて
いる。このバッテリ１２は、積層方向に平行な一対の側
面の下部から幅方向（長手方向）に突き出す一対の脚部
１６を備えるとともに、バッテリ１２の重ね合わせ面す
なわち相互の対向面１８には、その対向面１８の上下方
向に連なる複数本（本実施例では３本）の凸条２０と、
その凸条２０の間において一定の配置密度となるように
所定間隔で上記対向面１８から突設された複数の小突起
２２とが設けられている。上記凸条２０と小突起２２
は、バッテリ１２の間に僅かな隙間Ｓを形成するための
ものであってたとえば１．０mm程度の突き出し量となる
ように形成されており、所定のバッテリ１２の凸条２０
および小突起２２とそれに隣接するバッテリ１２の凸条
２０および小突起２２とは相互に密着させられている。
従って、バッテリ１２の間には上下方向に貫通する幅寸
法が２．０mm程度のスリット状の隙間Ｓが形成されてい
る。また、バッテリ１２の脚部１６には、上下方向に貫
通する貫通穴２４が形成されている。

【００１４】ロアーケース２６は、一枚の金属板材から
プレス加工されたものであって、水平な底壁２６ａと、
その底壁２６ａの両側部からその底壁２６ａに対して略
直角に立ち上がる１対の内側壁２６ｂと、その１対の内
側壁２６ｂの上端部から外側へ向かい且つ底壁２６ａと
平行な１対の支持壁２６ｃと、その１対の支持壁２６ｃ
の外側縁から略垂直下方に向かう一対の外側壁２６ｄ
と、その外側壁２６ｄの下端部から外側へ向かい且つ底
壁２６ａと平行な１対の下壁２６ｅとから構成されてい
る。

【００１５】ロアーケース２６はバッテリ載置部材とし
て機能し、ロアーケース２６の支持壁２６ｃ上に、バッ
テリ１２が厚み方向に密接させられた状態で載置され
る。そのようにロアーケース２６にバッテリ１２が載置
された状態では、ロアーケース２６の底壁２６ａとバッ
テリ１２の下面との間にバッテリ１２を冷却するための
空気が流通する空気流通路が形成される。

【００１６】一対のバッテリ固定部材３０は、長手方向
長さがバッテリ列１４と略同じ長さとされており、バッ
テリ１２の脚部１６の上面に載置される矩形板状の上壁
部３０ａと、その上壁部３０ａの長手方向の一方の側縁
から下方に向かう矩形板状の側壁部３０ｂとにより構成
された垂直断面が略Ｌ字状の部材である。バッテリ固定
部材３０の上壁部３０ａには、長手方向の両端に、後述
するＴボルト３６が挿通される一対の挿通穴３２が形成
されている。この一対の挿通穴３２は、一方の挿通穴３
２がバッテリ列１４の一方の端に位置するバッテリ１２
の貫通穴２４の真上に位置させられた場合には、他方の
挿通穴３２がバッテリ列１４の他方の端に位置するバッ
テリ１２の挿通穴２４の真上に位置するように設けられ
ている。また、上壁部３０ａと側壁部３０ｂとの間の角
度は、バッテリ１２の脚部１６の上面と側面との間の角
度と略同じ角度とされており、バッテリ固定部材３０の
上壁部３０ａがバッテリ１２の脚部１６の上面に載置さ
れた場合には、バッテリ固定部材３０の側壁部３０ｂが
バッテリ１２の脚部１６の側面と接触させられるように
なっている。

【００１７】図２は、図１のＡ視図、すなわち、バッテ
リ固定部材３０の長手方向側面図である。図２に示すよ
うに、バッテリ固定部材３０の上壁部３０ａには、バッ
テリ列１４を構成するバッテリ１２の数よりも２つ少な
い数、すなわち９個のテーパ状突起３４が一体的に形成
されている。これらテーパ状突起３４は、上壁部３０ａ
から垂直方向且つ側壁部３０ｂと同じ側に突き出してい
る。また、それら９個のテーパ状突起３４は、それらの
軸心間距離（中心間距離）ｄが、バッテリ１２の厚さ方
向長さ（すなわち一対の対向面１８間の距離）に前記隙
間Ｓの距離を加えた長さとされており、一対の挿通穴３
２に後述するＴボルト３６が挿通された場合には、それ
ら９個のテーパ状突起３４は、隣接するバッテリ１２間
の隙間Ｓをそのままに維持しつつ、バッテリ列１４の両
端のバッテリ１２を除いた９個のバッテリ１２の貫通穴
２４とそれぞれ嵌合させられる。なお、バッテリ固定部
材３０は、バッテリ１２に比べ、比較的硬い材質（たと
えばアルミ）で一体的に成形される。

【００１８】図１に戻って、ロアーケースの支持壁２６
ｃには、バッテリ列１４の両端のバッテリ１２に設けら
れた貫通穴２４に対応する位置に穴２８（図３）が設け
られており、その支持壁２６ｃの穴２８およびバッテリ
１２の貫通穴２４を貫通するように下方からＴボルト３
６が挿し通される。上記Ｔボルト３６は、バッテリ１２
の貫通穴２４に挿し通された場合に、ねじ部３６ａの先
端部分がバッテリ１２の脚部１６から突き出すようにそ
の長さが設定されており、そのようにバッテリ１２の脚
部１６から突き出したＴボルト３６のねじ部３６ａが、
ワッシャ３８を介してバッテリ固定部材３０の挿通穴３
２に挿し通され、さらに、固定部材３０の上部からワッ
シャ４０を介してナット４２がＴボルト３６に締め付け
られる。

【００１９】上記ナット４２を締めつけていくと、バッ
テリ固定部材３０がバッテリ１２の脚部１６に密着させ
られるとともに、バッテリ固定部材３０の上壁部３０ａ
に設けられたテーパ状突起３４がバッテリ１２の脚部１
６に設けられた貫通穴２４に嵌め入れられる。図３は、
その状態において図１のＢ−Ｂ線で切断した断面図であ
る。

【００２０】図３に示すように、バッテリ１２の脚部１
６に設けられた貫通穴２４には、その上面にワッシャ３
８が載置される載置面２４ａが形成されている。また、
貫通穴２４は、その穴径が両端の開口から中央部（貫通
穴２４の中間部）へ向かうほど小径となるように形成さ
れている。そして、貫通穴２４の上側部分に前記バッテ
リ固定部材３０のテーパ状突起３４が密着状態で嵌合さ
れる。また、Ｔボルト３６の円筒部３６ｂはテーパ状で
あり、そのＴボルト３６の円筒部３６ｂが貫通穴２４の
下側部分に密着状態で嵌め入れられることにより、バッ
テリ列１４の両端のバッテリ１２は、ロアーケース２６
に固定される。

【００２１】上記ナット４２が締めつけられた状態で
は、バッテリ列１４を構成する全てのバッテリ１２の脚
部１６がロアーケース２６とバッテリ固定部材３０とに
より挟圧される。すなわち、バッテリ固定部材３０はロ
アーケース２６とともにバッテリ列１４全体を挟圧す
る。従って、バッテリ固定部材３０は挟圧部材として機
能する。また、そのようにナット４２が締めつけられた
状態では、バッテリ固定部材３０はロアーケース２６に
固定されているので、バッテリ固定部材３０のテーパ状
突起３４の位置は固定され、また、そのテーパ状突起３
４と密着状態で嵌合させられたバッテリ１２の貫通穴２
４の位置も固定される。両側部の貫通穴２４の位置がテ
ーパ状突起３４により固定されると、バッテリ１２の位
置は決定される。従って、テーパ状突起３４はバッテリ
位置決め部として機能するとともにバッテリ１２の貫通
穴２４がその位置決め部と嵌合する嵌合部として機能す
る。

【００２２】上述のように、本実施例によれば、ロアー
ケース２６とバッテリ固定部材３０とによりバッテリ列
１４が挟圧されると、相互に一体的に形成された複数の
テーパ状突起３４により両端を除く全てのバッテリ１２
がまとめて位置決めされる。従って、バッテリ１２をロ
アーケース２６に固定する際の作業効率が向上する。ま
た、バッテリ固定部材３０により各バッテリ１２が位置
決めされると、バッテリ１２間の間隔は一定に保持され
る。従って、バッテリ列１４を構成する一部のバッテリ
１２が膨張した場合であっても、その膨張による力が、
膨張しなかった残りのバッテリ１２に集中しないので、
膨張しなかったバッテリ１２が破損することが防止でき
る。

【００２３】また、本実施例によれば、複数のテーパ状
突起３４が挟圧部材として機能するバッテリ固定部材３
０に一体的に形成されていた。従って、部品数が少なく
なる。

【００２４】また、本実施例によれば、隣接するバッテ
リ１２の対向面１８間に隙間Ｓが形成されているので、
その隙間Ｓに冷却空気を流すことにより、バッテリ１２
を効率よく冷却することができる。

【００２５】また、本実施例によれば、バッテリ固定部
材３０のテーパ状突起３４とバッテリ１２の脚部１６の
貫通穴２４とが嵌合することによりバッテリ１２の位置
が決定されるので、バッテリ１２の位置が一層確実に固
定される。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明は他の態様においても適用される。

【００２７】たとえば、前述の実施例では、Ｔボルト３
６により固定されている両端のバッテリ１２を除く全て
のバッテリ１２の位置が、バッテリ固定部材３０のテー
パ状突起３４により固定されていたが、１つおき或いは
２つおきなど、所定の間隔毎のバッテリ１２がテーパ状
突起３４により固定されてもよい。このように、Ｔボル
ト３６により固定されていないバッテリ１２のうちの一
部のみがテーパ状突起３４により固定されるものであっ
ても、以下の理由により、テーパ状突起３４により固定
されていないバッテリ１２も固定される。すなわち、バ
ッテリ列１４全体はロアーケース２６とバッテリ固定部
材３０とにより挟圧されているので、各バッテリ１２は
ある程度固定されている。加えて、所定の間隔毎の複数
のバッテリ１２の位置が固定されると、一つのテーパ状
突起３４により固定されているバッテリ１２とそのテー
パ状突起３４の隣に位置するテーパ状突起３４により固
定されているバッテリ１２との間の間隔も固定されるの
で、テーパ状突起３４により固定されている２つのバテ
ッリ１２間に位置させられたバッテリ１２の位置も固定
されるのである。

【００２８】また、前述の実施例では、バッテリ列１４
の両端のバッテリ１２は、Ｔボルト３６によりロアーケ
ース２６に固定されていたが、両端のバッテリ１２もテ
ーパ状突起３４により固定されてもよい。この場合に
は、ロアーケース２６およびバッテリ固定部材３０がバ
ッテリ列１４の積層方向の両側に突き出す長さとされ、
バッテリ列１４の積層方向の両側から突き出した部分に
おいて、たとえば、ボルトとナットによってバッテリ固
定部材３０がロアーケース２６に固定される。

【００２９】また、前述の実施例では、バッテリ固定部
材３０に複数のテーパ状突起（バッテリ位置決め部）３
４が一体的に設けられていたが、ロアーケース２６にそ
れらテーパ状突起３４が一体的に設けられていてもよ
い。

【００３０】また、バッテリ固定部材３０またはロアー
ケース２６とは別に、複数のテーパ状突起３４を一体的
に固定するための位置決め部固定部材が設けられ、その
位置決め部固定部材に複数のテーパ状突起３４が一体的
に形成されていてもよい。図４は、その一例を示す図で
ある。図４において、位置決め部固定部材４４は、前述
の実施例と同様の複数のテーパ状突起３４が矩形平板部
４４ａに一体的に設けられたものであり、バッテリ固定
部材４６は、テーパ状突起３４が形成されていないこと
のみが、前述の実施例のバッテリ固定部材３０と異な
る。すなわち、バッテリ固定部材４６は、上壁部３０ａ
と側壁部３０ｂとからなる。上記位置決め部固定部材４
４は、バッテリ固定部材４６の上壁部３０aとバッテリ
１２の脚部１６との間、またはロアーケース２６の支持
壁２６cとバッテリ１２との間に位置させられる。

【００３１】また、前述の実施例では、バッテリ１２の
脚部１６に貫通穴２４が形成され、バッテリ固定部材３
０にテーパ状突起３４が形成されていた。すなわち、バ
ッテリ１２に穴、バッテリ固定部材３０に突起が形成さ
れていたが、逆に、バッテリ固定部材３０が比較的厚く
成形されてそのバッテリ固定部材３０に穴が形成され、
バッテリ１２にそのバッテリ固定部材３０の穴と嵌合す
る突起が形成されてもよい。或いは、ロアーケース２６
の支持壁２６ｃが比較的厚く成形されてそのロアーケー
ス２６の支持壁２６ｃに穴が形成され、バッテリ１２に
そのロアーケース２６の穴と嵌合する突起が形成されて
もよい。

【００３２】また、前述の実施例では、バッテリ１２の
脚部１６には、テーパ状突起３４と嵌合する貫通穴２４
が設けられていたが、その貫通穴２４が設けられず、単
にテーパ状突起（バッテリ位置決め部）３４がバッテリ
１２の脚部１６を押圧することによってバッテリ１２を
固定するものであってもよい。

【００３３】また、前述の実施例では、挟圧部材として
機能するバッテリ固定部材３０には側壁部３０ｂが設け
られていたが、その側壁部３０ｂがなくても、バッテリ
列１４は挟圧されることから、バッテリ固定部材３０に
側壁部３０ｂが設けられなくてもよい。

【００３４】また、前述の実施例のテーパ状突起３４は
中実であったが、中空であってもよい。

【００３５】また、前述の実施例では、貫通穴２４にテ
ーパ状突起３４が嵌め入れられていたが、Ｔボルト３６
が挿し通されるバッテリ１２以外は、貫通しない穴が設
けられ、その貫通しない穴にテーパ状突起３４が嵌め入
れられてもよい。

【００３６】また、前述の実施例では、バッテリ１２の
対向面１８には、凸条２０および小突起２２が形成さ
れ、それら凸条２０および小突起２２が隣接するバッテ
リ１２の凸条２０および小突起２２と相互に密着させら
れることにより、バッテリ１２間に隙間Ｓが形成されて
いた。しかし、隣接する２つのテーパ状突起３４の軸心
間距離ｄは、バッテリ１２の厚さ方向長さに隙間Ｓの距
離を加えた長さとされていることから、バッテリ固定部
材３０によってバッテリ１２が固定されると、テーパ状
突起３４によって、互いに隣接するバッテリ１２間に隙
間Ｓを作るようにバッテリ１２が位置決めされる。従っ
て、前記凸条２０および小突起２２は設けられなくても
よい。

【００３７】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加
えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバッテリ構造を備えたバッテリパック
の斜視図である。

【図２】図１のＡ視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】バッテリ固定部材と挟圧部材とが別体である場
合の一例を示す図である。

【図５】従来のバッテリの一例を示す図である。

【符号の説明】

１２：バッテリ１４：バッテリ列２６：ロアーケース（バッテリ載置部材）３０：バッテリ固定部材（挟圧部材）３４：テーパ状突起（バッテリ位置決め部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリ列を構成するために積層された
複数のバッテリをバッテリ載置部材上に固定するバッテ
リ固定構造であって、前記バッテリ載置部材とともに前記バッテリ列を挟圧す
る挟圧部材と、前記バッテリ載置部材と前記挟圧部材との間の挟圧力に
より、前記バッテリ列を構成する複数のバッテリのうち
所定のバッテリの位置を位置決めするために、相互に一
体的に形成された複数のバッテリ位置決め部とを、含む
ことを特徴とするバッテリ固定構造。
【請求項２】前記バッテリ位置決め部が、前記バッテ
リ載置部材または前記挟圧部材に一体的に形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のバッテリ固定構造。
【請求項３】前記バッテリ間に隙間が設けてあること
を特徴とする請求項１または２記載のバッテリ固定構
造。