JP2011131826A - 車両のバッテリ搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、バッテリボックスがフォークリフトによる直接の吊り下げで台座に載せられるだけでなく、当該フォークリフトで吊り下げる構造を活用してバッテリボックスの車両前後方向の位置決める作業まで行える車両のバッテリ搭載構造を提供する。
【解決手段】本発明は、バッテリボックス１０の上面に、車体フレーム１の車幅方向に沿って、フォークリフト３０のフォーク３１が挿入可能なガイド部材２０を設け、かつガイド部材の車体フレーム側の端部にバッテリボックスの側面よりも外側へ突き出る突出部２６を形成し、車体フレーム側に、突出部２６と嵌り、バッテリボックス１０の車両前後方向を位置決める凹部２７を設けた。同構造により、フォークリフトで吊り下げたバッテリボックスは、突出部と凹部により位置決められながら、台座の所定位置に載置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車体フレームの側部にバッテリボックスを搭載させる車両のバッテリ搭載構造の改善に関する。

エンジンとモータを動力源としたハイブリッド電気トラック（車両）では、ベース車両の変更をできるだけ抑えながらハイブリッド化するために、車体フレームの側部の限られた部分を利用して、リチウムイオンバッテリなどバッテリを収めたバッテリボックスを搭載することが行われている。
多くは、特許文献１に開示されているように車体フレームの車幅方向外側の側部に台座を設け、この台座上にバッテリボックスを載置し、このバッテリボックスをベルト部材などの締結部材で台座に締結して、車体フレームの外側部にバッテリボックスを横付けことが行われている。

ところで、バッテリボックスは高重量の部品である。このため、工場などではバッテリボックスの搭載には、スリングベルトを用い、フォークリフトで吊り下げて台座に搭載するという作業が行われている。具体的には、バッテリボックスの下部両側に一対のスリングベルトを掛け渡し、バッテリボックスの上方のスリングベルト端をフォークリフトのフォークに係合させて、バッテリボックスを吊り下げ、台座まで運び、同台座上に載置させていた。

こうしたスリングベルトを用いる作業は、かなり面倒である。そこで、特許文献２に示されるようなバッテリを収容する収容ケースの両側に、フォークリフトのフォークが挿通可能な吊支持アームを設けて、直接、フォークリフトのフォーク作業で、バッテリボックスの吊下げを行い、台座に載せることも考えられている。

ところで、高重量のバッテリボックスは、可搬性が求められるだけでなく、台座上の車両前後方向の定位置に位置決めることも求められる。そのため、バッテリボックスでは、上述のスリングベルトを用いたバッテリボックスの搭載の仕方、上述の吊支持具を用いたバッテリボックスを用いた搭載構造に関わらず、バッテリボックスに別途、専用の位置決め具を設けて、バッテリボックスの車両前後方向を位置決める措置が講じられている。

特開２００７−２３０４５９号公報 実公平 ５−４２９３９号公報

昨今、バッテリボックスも、他機器と同様、搭載作業が容易になるだけでなく、できるだけ簡単な構造で、当該搭載作業が行えるかまで問われるようになってきた。
確かにフォークリフトで直接、吊下げが行える構造は、安全な作業、容易な作業でバッテリボックスを台座に載せたり降ろしたりできる。しかし、台座上におけるバッテリボックスの位置決めは、全く異なる専用部品を用いて行うために、バッテリボックスの部品点数は多くなりやすく、バッテリボックスを簡単な構造にするまでには至らない。

そこで、本発明の目的は、バッテリボックスがフォークリフトによる直接の吊り下げで台座に載せられるだけでなく、当該フォークリフトで吊り下げる構造を活用してバッテリボックスの車両前後方向の位置決める作業までも行える車両のバッテリ搭載構造を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、バッテリボックスの上面に、フォークリフトでバッテリボックスを吊り下げるべく、車体フレームの車幅方向に沿って、フォークリフトのフォークが挿入可能なガイド部材を設け、かつガイド部材の車体フレーム側の端部に、バッテリボックスの側面よりも外側へ突き出る突出部を形成し、車体フレーム側に、突出部と嵌り、バッテリボックスの車両前後方向を位置決める凹部を設け、フォークリフトで吊り下げたバッテリボックスが、突出部と凹部との嵌り合いにより位置決められながら、台座の所定位置に載置されるようにした。

同構成によると、ガイド部材にフォークリフトのフォークを挿入させて吊下げ、台座まで運び、ガイド部材の端に形成されている突出部を車体フレーム側の凹部に嵌り合わせながら、バッテリボックスを台座に載せると、バッテリボックスは、車両前後方向が所定に位置決められつつ台座上に載せられる。つまり、バッテリボックスは、フォークリフトにより、直接、台座上に導かれるだけでなく、吊り下げるガイド部材を活用しながら、台座の所定位置に搭載される。

請求項２の発明は、車体フレーム側が簡単な構造ですむよう、車体フレーム側の凹部は、車体フレームに前記台座を支持する支持部に形成され、支持部は、ガイド部材と車体フレームの車幅方向における位置に対応すると共に、台座から車体フレームとバッテリボックスとの間に沿って上側へ延びて前記車体フレームに支持されることとした。
請求項３の発明は、凹部も簡単な構造ですむよう、支持部は、バッテリボックス側に開口を配置した断面コ字形の構造部材で構成し、同構造部材の開口部で凹部を形成することとした。

請求項１の発明によれば、バッテリボックスは、ガイド部材を用いた、フォークリフトによる直接の吊下げで、台座に載せられるだけでなく、ガイド部材端部の突出部にて、車両前後方向の位置決めまで行える。
したがって、バッテリボックスの搭載は、ガイド部材の活用で部品点数を抑えた位置決め構造により、台座の所定位置に位置決めるまで連続した作業で行える。それ故、バッテリの搭載は、容易なフォーク作業、さらには簡単な構造で果たすことができる。

請求項２の発明によれば、凹部は、台座を支持する構造を活用して、十分な強度が確保される。そのため、車体フレーム側は簡単な構造ですむ。
請求項３の発明によれば、断面コ字形の構造部材の開口部がそのまま凹部として活用されるので、凹部も簡単な構造ですむ。

本発明の一実施形態の要部となる車体フレームに横付けされたバッテリボックスを示す斜視図。 同バッテリボックスの搭載構造を説明する斜視図。 同バッテリボックスを位置決める位置決め構造を説明する図。 フォークリフトでバッテリボックスを車体フレームの台座まで運ぶ作業を説明する図。 同バッテリボックスを台座上の所定位置に位置決めながら載せるまでを説明する図。

以下、本発明を図１ないし図５に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、車体フレーム１にバッテリボックス１０が搭載された車両、例えばハイブリッド電気トラックを示し、図２は同車体フレーム１からバッテリボックス１０を外した状態を示している。

バッテリボックス１０の搭載構造を説明すると、車体フレーム１は、車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム２（片側しか図示せず）の間に複数のクロスメンバ３（図１に一部だけ図示）を掛け渡したラダー状に構成される。この車体フレーム１のフロント側に、エンジン、トランスミッション、駆動モータ、キャブ、一対の操舵輪（いずれも図示しない）が設けられる。リヤ側に、エンジンや駆動モータからの動力を受けるデファレンシャル、同デファレンシャルから分配された駆動力で駆動される一対の駆動輪（いずれも図示しない）が設けられる。また車体フレーム１の上部には、図示はしないが荷台、冷凍庫、冷蔵庫などの架装物が搭載される。

この車体フレーム１の車幅方向片側の側部、具体的には片側のサイドフレーム２の前後輪間となるサイドフレーム部分２ａの車幅方向外側の側部には、バッテリ支持部材５を介して、バッテリボックス１０や同バッテリボックス１０に蓄えられた直流電流を交流電流に変換するインバータ２０が据え付けてある。

具体的にはバッテリ支持部材５は、図１および図２に示されるようにサイドフレーム２ａに沿って並んだ上下方向に延びる複数本の支持脚６と、これら並んだ支持脚６の下端部に渡り取着された車両前後方向に延びる水平なバッテリ据付プレート７とを組み合わせたＬ形の構造物から構成される。各支持脚６の上部は、サイドフレーム２の外側部（車幅方向外側の側部）に支持され、バッテリボックス１０を載せる台座となるバッテリ据付プレート７や同台座の支持部となる支持脚６を、車体フレーム１の外側部に組み付けている。特に支持脚６には、溝形開口を車幅方向外側に配置して、サイドフレーム２の外側部に支持（例えばボルトナットによる固定）させた断面コ字形の構造部材、例えばチャンネル部材６ａが用いてある。またバッテリ据付プレート９には、車両前方側を後方側よりも高い位置に段差させた階段状のプレート部材が用いてある。

バッテリボックス１０は、上部が開口した箱形の本体ケース１１と同本体ケース１１の開口部を塞ぐカバー１２（蓋部）とで形成される収容ケース１３を有する。本体ケース１１とカバー１２とは、フランジ１３ａによる締結で連結される。この収容ケース１３内に、バッテリ１４、バッテリ冷却用のブロア１５、コンタクタなどのヒューズ類１６（いずれも図１だけに図示）などが収められ、バッテリボックス１０を構成している。本体ケース１１の底面は、バッテリ据付プレート７の形状に合わせて階段状にしてある。

このバッテリボックス１０が、階段形状と合うよう、図１に示されるようにバッテリ据付プレート７の上面に載置され、車体フレーム１の外側部にバッテリボックス１０を横付けさせている。このバッテリボックス１０は、締結具、例えば締付けベルト１７の巻き付けによって、バッテリ据付プレート７に締結され、バッテリボックス１０を車体フレーム１の外側部に搭載させている。
インバータ２０は、バッテリ据付プレート７の下部の段差で形成される車両前部側の空間を利用して、バッテリボックス１０の直下に設置してある。

このバッテリボックス１０の搭載構造には、フォークリフト３０（図４に図示）により、バッテリボックス１０が直接、吊下げられる吊下げ構造、同吊下げ構造を流用してバッテリボックス１０をバッテリ据付プレート７の所定位置に位置決める位置決め構造が採用されている。

このうち吊下げ構造は、バッテリボックス１０の上面となるカバー１２の上面に、フォークリフト３０のフォーク３１（爪部）が挿入可能な一対のガイド部材２２を車両前後方向沿いに平行に設けた構造が用いられている。一対のガイド部材２２は、例えば断面がコ字形の細長いチャンネル部材２２ａで形成される。具体的には、チャンネル部材２２ａは、カバー１２上面の支持脚６の位置と対応した部分に、開口をふせた状態で取着されていて（例えば溶接など）、収容ケース１３の上部に、片側の端をフォーク入口２４ａとしたフォーク差込路２４を形成している。これで、フォークリフト３０のフォーク３１にて、バッテリボックス１０が吊下げられるようにしている。

この吊下げ構造により、バッテリボックス１０のバッテリ据付プレート７への載置は、別途、スリングベルトなどを用いず、直接、フォークリフト３０の運搬作業だけで行える。すなわち、図４に示されるように、例えば矢印イのようにフォークリフト３０のフォーク３１を、工場のフロアなどに置いて有るバッテリボックス１０の上部のチャンネル部材２２ａ内に所定に差し込み、矢印ロのようにフォーク３１でバッテリボックス１０を持ち上げる。これでバッテリボックス１０は吊下げられる。この吊り下げたバッテリボックス１０を、矢印ハ、ニに示されるようにバッテリ据付プレート７へ運び、バッテリ据付プレート７の上面に配置すると、バッテリボックス１０がバッテリ据付プレート７の上面に載せられる。

位置決め構造は、図２〜図４に示されるように車体フレーム１と隣接する側となるガイド部材２２の左端部に、前方に突き出る突出部２６を形成し、車体フレーム１側に、同突出部２６と嵌挿可能な凹部２７を形成する構造が用いられている。具体的には、突出部２６は、ガイド部材２２を形成するチャンネル部材２２ａの左端部を、収容ケース１３の左側面やフランジ１３よりも、外側に突き出させてなる。また凹部２７は、車体フレーム１とバッテリボックス１０との間に配置される支持脚６のうち、ガイド部材２２端と向き合う上部分に形成されている。具体的には支持脚６をなすチャンネル部材６ａの上部は、バッテリボックス１０の最上位となるチャンネル部材２２ａよりも上方に張り出ていて、突出部２６と向き合う上方の延出したチャンネル部分の溝形開口をそのまま凹部２７として流用する構造にしてある。

この位置決め構造により、突出部２６と凹部２７とを嵌め合わせながら、吊り下げたバッテリボックス１０をバッテリ据付プレート７に載せるだけで、車体フレーム１の外側部の所定位置にバッテリボックス１０が横付けされるようにしている。
すなわち、図４の左側に示されるようにフォークリフト３０で吊り下げたバッテリボックス１０をバッテリ据付プレート７に載せる際、例えば図４中の矢印ホのように各ガイド部材２２の先端に有る突出部２６を各支持脚６の凹部２７へ差し込む。ついで、図４中の矢印ヘのようにバッテリボックス１０を、支持脚６の溝形開口にならい、バッテリ据付プレート７上に導くと、バッテリボックス１０は、図３（ａ），（ｂ）に示されるように突出部２６と凹部２７との嵌め合いにより、車両幅方向が所定に位置決められながら、バッテリ据付プレート７に載置される。

これにより、車体フレーム１の外側部の定位置にバッテリボックス１０が横付けされる。この載置作業が終えたら、図５中の矢印トのようにフォークリフト３０のフォーク３１をガイド部材２２から抜き出し、締付けベルト１７などの締結具などで、バッテリボックス１０をバッテリ据付プレート７に締結すれば、バッテリボックス１０の搭載作業を終える。なお、バッテリボックス１０をバッテリ据付プレート７から降ろすときは逆の作業を行えばよい。

このようにバッテリボックス１０の上面に、フォークリフト３０のフォーク３１が挿入可能で、さらには車体フレーム側の端部に突出部２６をもつガイド部材２２を設ける構造を採用すると、バッテリボックス１０は、フォークリフト３０で、直接、バッテリ据付プレート７（台座）に載せられるだけでなく、専用の位置決め部品を必要とせずに、バッテリボックス１０の車両前後方向を位置決める作業までも果たせる。

それ故、バッテリボックス１０は、ガイド部材２２を用いたフォークリフト３０によるバッテリボックス１０の載置作業と、ガイド部材２２を活用した位置決め構造とにより、容易な作業、さらには部品点数を抑えつつ、バッテリ据付プレート７の所定位置に搭載できる。しかも、このときの突出部２６と凹部２７との嵌め合いは、車両衝突時におけるバッテリボックス１０の脱落を抑えるストッパーとしても機能する利点もある。

特に凹部２７は、車体フレーム１とバッテリボックス１０との間に配置される支持脚６に形成する構造なので、凹部２７の強度は、支持脚６で十分に確保され、車体フレーム１側は簡単な構造ですむ。そのうえ支持脚６に、車体フレーム１の外側（バッテリボックス１０側）に開口するチャンネル部材２２ａを用いると、凹部２７もチャンネル部材２２ａそのものを活用して形成されるので、凹部２７は簡単な構造ですむ。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、チャンネル部材を用いて、フォークリフトのフォークが挿入可能なガイド部材としたが、これに限らず、他の部材を用いた構造でも構わない。また一実施形態では、本発明をエンジンとモータを動力源とするハイブリッド電気トラックに本発明を適用したが、これに限らず、モータを動力源とする電気トラックなど、車体フレームの外側部にバッテリボックスを横付けする車両に適用してもよいことはいうまでもない。

１ 車体フレーム
６ 支持脚（支持部）
７ バッテリ据付プレート（台座）
１０ バッテリボックス
１３ 収容ケース
１４ バッテリ
２２ ガイド部材
２６ 突出部
２７ 凹部
３０ フォークリフト
３１ フォーク

Claims (3)

1. バッテリを収容するバッテリボックスと、
   車両の車体フレームの車幅方向外側の側部に配置された台座を有し、
   前記台座に前記バッテリボックスを載置して、前記車体フレームの外側部に前記バッテリボックスを横付けさせてなる車両のバッテリ搭載構造であって、
   前記バッテリボックスの上面には、フォークリフトで当該バッテリボックスを吊り下げるべく、前記車体フレームの車幅方向に沿って、前記フォークリフトのフォークが挿入可能なガイド部材が設けられ、
   かつ前記ガイド部材の前記車体フレーム側の端部には、前記バッテリボックスの側面よりも外側へ突き出る突出部が形成され、
   前記車体フレーム側には、前記突出部と嵌り、前記バッテリボックスの車両前後方向を位置決める凹部が設けられ、
   前記フォークリフトで吊り下げた前記バッテリボックスが、前記突出部と前記凹部との嵌り合いにより位置決められながら、前記台座の所定位置に載置されるようにした
   ことを特徴とする車両のバッテリ搭載構造。
2. 前記凹部は、前記車体フレームに前記台座を支持する支持部に形成され、
   前記支持部は、前記ガイド部材と前記車体フレームの車幅方向における位置に対応すると共に、前記台座から該車体フレームと前記バッテリボックスとの間に沿って上側へ延びて前記車体フレームに支持される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリ搭載構造。
3. 前記支持部は、バッテリボックス側に開口を配置した断面コ字形の構造部材で構成され、
   前記凹部は、前記構造部材の開口部で形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のバッテリ搭載構造。

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