JP2012101589A - Fixing structure of battery pack of electric vehicle and removal method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に搭載されたバッテリパックを車体に固定したり、取り外したりするための電動車両のバッテリパックの固定構造及び取り外し方法に関する。 The present invention relates to a battery pack fixing structure for an electric vehicle and a method for removing the battery pack mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
従来、電動機からなる走行モータを駆動源とする電気自動車や、ハイブリッド車等の電動車両には、走行モータにエネルギーである電気を供給するためのリチウムイオン電池等の二次電池からなるバッテリパック(バッテリユニット)が搭載されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a battery pack (including a secondary battery such as a lithium ion battery for supplying electricity, which is energy to a traveling motor), is used for an electric vehicle such as an electric vehicle using a traveling motor composed of an electric motor as a drive source and an electric vehicle such as a hybrid vehicle. A battery unit) (see, for example,
特許文献1,2に開示されているように、バッテリパックは、電動車両の下方からバッテリパックをバッテリ交換装置によって上昇させて、床下のサイドメンバ及びクロスメンバの下面にボルトによって固定されている。
As disclosed in
また、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に搭載される大型のバッテリパックは、一般に、ガソリン車の燃料タンクと同様に、車体のフロアパネルの床下に収納されている。バッテリパックは、一般に、車体フレームやクロスメンバにボルトによって車体の下側から固定されている。このため、バッテリパックを車体に取り付けたり、取り外したり、積み降ろしたりする場合には、バッテリパックの重量が重いので、専用のリフタが必要である。 A large battery pack mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is generally stored under the floor panel of a vehicle body, like a fuel tank of a gasoline vehicle. Generally, the battery pack is fixed to the vehicle body frame and the cross member from the lower side of the vehicle body by bolts. For this reason, when the battery pack is attached to, removed from, or unloaded from the vehicle body, the battery pack is heavy, so a dedicated lifter is required.
また、不要になったバッテリパックの回収は、メーカが行っている。その場合、メーカは、電動車両の廃車時に、車両を引き取る廃車業者に対して、バッテリパックを車体から積み降ろしの依頼と、そのバッテリパックの引き取りの依頼とを行っている。そのため、廃車業者は、バッテリパックを積み降ろすための専用のリフタを使用して、バッテリパックを支えながら車体から取り外す作業を行っている。 The manufacturer collects battery packs that are no longer needed. In that case, when the electric vehicle is scrapped, the manufacturer makes a request for unloading the battery pack from the vehicle body and a request for picking up the battery pack to a scrap car dealer who picks up the vehicle. For this reason, the scrap car manufacturer uses a dedicated lifter for loading and unloading the battery pack, and removes it from the vehicle body while supporting the battery pack.
前記したように、電動車両のバッテリパックの積み降ろし作業を行う場合は、バッテリパックを車体から積み降ろすための専用のリフタが必要であり、その専用のリフタがなければ、バッテリパックの積み降ろし作業ができないという問題点があった。 As described above, when loading / unloading a battery pack of an electric vehicle, a dedicated lifter for loading / unloading the battery pack from / from the vehicle body is necessary. If there is no dedicated lifter, loading / unloading of the battery pack is performed. There was a problem that could not.
近年、電気自動車やハイブリッド車の台数は、増加傾向にあるものの、ガソリン車の台数と比較した場合、まだ僅かな数である。このため、バッテリパックの積み降ろし専用のリフタは、バッテリパックの積み降ろし作業を行うのに用意したとしても、使用される回数は僅かである。したがって、全ての廃車業者が、リフタを用意して所有することは難しい。よって、現在、バッテリパックの積み降ろし作業を行えない業者もある。
その結果、バッテリパックの回収が行えない、また、他の業者に依頼するなどしてさらに回収手数料が上乗せされるという問題点があった。
In recent years, the number of electric vehicles and hybrid vehicles has been increasing, but it is still a small number compared to the number of gasoline vehicles. For this reason, even if the lifter dedicated for loading and unloading the battery pack is prepared to perform the loading and unloading operation of the battery pack, the number of times used is small. Therefore, it is difficult for all scrap car operators to prepare and own lifters. Therefore, there are some contractors who are currently unable to load and unload battery packs.
As a result, there has been a problem that the battery pack cannot be collected, and that a collection fee is added by requesting other contractors.
そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく発明されたものであり、バッテリパックの積み降ろし作業用のリフタを使用せずに、バッテリパックを電動車両の車体から取り外すことができる電動車両のバッテリパックの固定構造及び取り外し方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been invented to solve the above-described problems, and is an electric vehicle that can be removed from the body of the electric vehicle without using a lifter for loading and unloading the battery pack. It is an object of the present invention to provide a battery pack fixing structure and a removing method.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、バッテリからの電力によって駆動する電動車両のフロアパネルの下方に設置される電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記バッテリパックは、平面視して略長方形に形成された前記バッテリパックの対向する一対の辺を、前記フロアパネルの下方から解除可能に車体に固定する第1固定手段と、前記バッテリパックの一対の辺と隣り合う辺をそれぞれ車室内側から解除可能に前記車体に固定する第2固定手段と、によって前記車体に固定され、前記第2固定手段は、少なくとも、前記第1固定手段が解除された状態のときに、前記バッテリパックの重量を支えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the battery pack fixing structure for an electric vehicle according to
請求項1に記載の発明によれば、電動車両のバッテリパックは、平面視して、バッテリパックの対向する一対の辺が、フロアパネルの下方から第1固定手段によって車体に解除可能に固定されている。そのバッテリパックの一対の辺と隣り合う辺は、それぞれ車室内側から第2固定手段によって解除可能に車体に固定されている。第2固定手段は、第1固定手段が解除された状態のときに、バッテリパックの重量を支えている。このため、バッテリパックを車体から外す際に、第1固定手段を車体の下方から解除したとしても、バッテリパックは、第2固定固定手段によって車体に固定されているので、バッテリパックが自重で落下することがない。その結果、リフタでバッテリパックを支えることが不要となる。
そのバッテリパックを車体から取り外す場合、作業者は、車室内側から第2固定手段を解除すればよいので、バッテリパックを車体の下側からリフタで支えることが不要である。第2固定手段を解除すると、第2固定手段を解除する際に、事前に車体の下側からフォークリフトなどでバッテリパックの下側を支えておくことで、第2固定手段を解除すると、バッテリパックはフォークリフトによって支持できる。これにより、特別なリフト等の機材は必要なくなり、通常業者が使用する機材を使用してバッテリパックの取り外しが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the battery pack of the electric vehicle has a pair of opposing sides of the battery pack fixed to the vehicle body by the first fixing means from below the floor panel in a plan view. ing. The sides adjacent to the pair of sides of the battery pack are fixed to the vehicle body so as to be releasable from the vehicle interior side by the second fixing means. The second fixing means supports the weight of the battery pack when the first fixing means is released. For this reason, even when the first fixing means is released from below the vehicle body when the battery pack is removed from the vehicle body, the battery pack is fixed to the vehicle body by the second fixing and fixing device, so that the battery pack falls by its own weight. There is nothing to do. As a result, it becomes unnecessary to support the battery pack with the lifter.
When removing the battery pack from the vehicle body, the operator only has to release the second fixing means from the vehicle interior side, so it is not necessary to support the battery pack from the lower side of the vehicle body with the lifter. When the second fixing means is released, when releasing the second fixing means, the lower side of the battery pack is supported in advance by a forklift or the like from the lower side of the vehicle body. Can be supported by a forklift. This eliminates the need for special equipment such as a lift, and allows the battery pack to be removed using equipment normally used by a contractor.
請求項2に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、請求項1に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記第1固定手段及び前記第2固定手段は、ボルトからなることを特徴とする。
The battery pack fixing structure for an electric vehicle according to
請求項2に記載の発明によれば、電動車両のバッテリパックの固定構造は、第1固定手段及び第2固定手段がボルトからなることにより、複数のボルトを工具で回動させることによって、バッテリパックを容易に車体に着脱することができる。 According to the second aspect of the present invention, the battery pack fixing structure of the electric vehicle includes the first fixing means and the second fixing means including bolts, and the plurality of bolts are rotated by a tool, whereby the battery is fixed. The pack can be easily attached to and detached from the vehicle body.
請求項3に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、請求項1または請求項2に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記第1固定手段と前記第2固定手段のどちらか一方は、平面視における前記バッテリパックの対向する辺同士において、それぞれ線対称に配置されていることを特徴とする。
The battery pack fixing structure of the electric vehicle according to
請求項3に記載の発明によれば、第1固定手段と第2固定手段のどちらか一方は、平面視におけるバッテリパックの対向する辺同士において、それぞれ線対称に配置されていることによって、バッテリパックの外周部を均等な保持力(締結力)で効率よく車体に固定させることができる。このため、バッテリパックは、第1固定手段及び第2固定手段によって、外周部がバランスよく車体に強固に取り付けられるので、ガタツキなくしっかりと保持される。その結果、最適な固定手段を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, either one of the first fixing means and the second fixing means is arranged in line symmetry on opposite sides of the battery pack in plan view. The outer periphery of the pack can be efficiently fixed to the vehicle body with a uniform holding force (fastening force). For this reason, since the outer peripheral portion is firmly attached to the vehicle body in a well-balanced manner by the first fixing means and the second fixing means, the battery pack is firmly held without rattling. As a result, an optimal fixing means can be obtained.
請求項4に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、請求項1または請求項2に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記第1固定手段と前記第2固定手段のどちらか一方は、平面視における前記バッテリパックの対向する辺同士において、それぞれ点対称に配置されていることを特徴とする。
The battery pack fixing structure of the electric vehicle according to
請求項4に記載の発明によれば、第1固定手段と第2固定手段のどちらか一方は、平面視におけるバッテリパックの対向する辺同士において、それぞれ点対称に配置されていることによって、バッテリパックの外周部を均等な保持力で効率よく車体に固定させることができる。このため、バッテリパックは、外周部がバランスよく車体に強固に取り付けられるので、ガタツキなくしっかりと保持される。その結果、最適な固定手段を得ることができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記第2固定手段は、平面視における前記バッテリパックの車幅方向に対向する一対の辺に設けられていることを特徴とする。
The battery pack fixing structure of the electric vehicle according to
請求項5に記載の発明によれば、第2固定手段は、平面視におけるバッテリパックの車幅方向に対向する一対の辺に設けられていることによって、車体の前後方向に延設されるサイドフレームに対して沿う位置に配置される。このため、第2固定手段を車室側からフロアパネルを挿通してバッテリパックに設ける際に、サイドフレーム上に固定されるフロアパネルの固定部と同様に設けることができるので、バッテリパックの取り外し、及び、取り付けを簡単に行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the second fixing means is provided on the pair of sides facing the vehicle width direction of the battery pack in a plan view, thereby extending in the front-rear direction of the vehicle body. It is arranged at a position along the frame. For this reason, when the second fixing means is provided in the battery pack through the floor panel from the passenger compartment side, it can be provided in the same manner as the fixing portion of the floor panel fixed on the side frame. And can be easily installed.
請求項6に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造は、バッテリからの電力によって駆動する電動車両のフロアパネルの下方に設置される電動車両のバッテリパックの固定構造であって、前記バッテリパックは、複数のバッテリモジュールによって構成され、前記複数のバッテリモジュールは、平面視して略長方形に形成された前記複数のバッテリモジュールのそれぞれ独立して対向する一対の辺を、それぞれ前記フロアパネルの下方から解除可能に車体に固定する第1固定手段と、前記一対の辺と隣合う一対の辺をそれぞれ車室内側から解除可能に固定する第2固定手段と、によって前記車体に固定され、前記第2固定手段は、少なくとも、前記第1固定手段が解除された状態のときに、前記バッテリパックの重量を支えることを特徴とする。
The battery pack fixing structure for an electric vehicle according to
請求項6に記載の発明によれば、バッテリパックは、複数のバッテリモジュールによって構成されて複数に分割されているので、それぞれのバッテリモジュールを独立した状態にして取り付け、取り外しが可能になる。このため、バッテリパックの取り外しのときに発生する車両の振動を抑制することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the battery pack is constituted by a plurality of battery modules and divided into a plurality of parts, each battery module can be attached and detached in an independent state. For this reason, the vibration of the vehicle that occurs when the battery pack is removed can be suppressed.
請求項7に記載のバッテリパックの取り外し方法は、請求項1ないし請求項6に記載の電動車両のバッテリパックの固定構造によって前記車体に固定されたバッテリパックの取り外し方法であって、前記バッテリパックを前記車体から取り外す際に、前記第1固定手段を解除した後に、前記第2固定手段を解除することを特徴とする。
A method for removing a battery pack according to
請求項7に記載の発明によれば、バッテリパックを車体から取り外す際に、第1固定手段を解除した後に、第2固定手段を解除することによって、荷重の重いバッテリパックが車体から分離して落下するときに、事前にフォークリフトなどでバッテリパックの下側を支えておくことで、落下を防ぎ、かつ、バッテリパックを車体から取り外す際に、取り外し専用のリフタが不要となり、取り外し作業を簡単に行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when removing the battery pack from the vehicle body, after releasing the first fixing means, releasing the second fixing means, the heavy battery pack is separated from the vehicle body. By supporting the underside of the battery pack with a forklift or the like in advance, it will be prevented from falling out, and when removing the battery pack from the vehicle body, a dedicated lifter is no longer required, making removal easy It can be carried out.
本発明に係る電動車両のバッテリパックの固定構造及び取り外し方法によれば、バッテリパックの積み降ろし作業用の専用リフタを使用せずに、バッテリパックを電動車両の車体から取り外すことができる。このため、バッテリパックを容易に回収できるようになるので、バッテリパックの回収率を向上させて、バッテリパックの回収費用や電動車両の廃車費用の低減を図ることができる。 According to the battery pack fixing structure and removal method for an electric vehicle according to the present invention, the battery pack can be removed from the vehicle body of the electric vehicle without using a dedicated lifter for loading and unloading the battery pack. For this reason, since the battery pack can be easily collected, the collection rate of the battery pack can be improved, and the cost of collecting the battery pack and the cost of scrapping the electric vehicle can be reduced.
図1〜図5を参照して、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造及び取り外し方法を説明する。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両のフロント側、「後」は車両のリア側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。
With reference to FIGS. 1-5, the fixing structure and removal method of the battery pack of the electric vehicle which concern on embodiment of this invention are demonstrated.
In the embodiment of the present invention, “front” is the front side of the vehicle, “rear” is the rear side of the vehicle, “upper” is the vertical upper side, “lower” is the lower vertical side, and “left and right” is the vehicle width direction. Let it be the side.
≪電動車両の構成≫
図1に示すように、電動車両1は、バッテリ2(二次電池)から供給される電力によって走行モータMを駆動させて走行する車両であり、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車等である。電動車両1は、例えば、車体前部1aに走行モータM、高電圧機器V等を有し、フロアパネル5の床下にバッテリパック3を有する乗用車タイプの車両等であり、特に、車両の種類や形状等は限定されない。すなわち、電動車両1は、乗用車や作業車等であってもよく、以下、乗用車タイプの車両を例に挙げて説明する。
電動車両1は、車室Rの床に設置されるフロアパネル5と、バッテリ2を収納し、フロアパネル5の下方に配置されるバッテリパック3と、バッテリ2からの電力によって駆動する走行モータMと、バッテリパック3を車体4に固定するための固定手段8と、備えている。
≪Electric vehicle configuration≫
As shown in FIG. 1, the
The
≪バッテリの構成≫
図1に示すように、バッテリ2は、通常の12ボルトの蓄電池とは別に、高出力のモータからなる走行モータMを駆動させる200ボルトを超える高電圧用の蓄電池である。このバッテリ2は、多数の単電池が接続された組電池であり、バッテリパック3に内設されている。
≪Battery configuration≫
As shown in FIG. 1, the
≪バッテリパックの構成≫
図2に示すように、バッテリパック3は、前記バッテリ2や電装装置(図示省略)等を筐体3f内に収納したバッテリユニットである。バッテリパック3は、平面視して略長方形に形成された筐体3fによって覆われてなり、略箱型形状に形成されている。その筐体3fは、金属製または樹脂製の箱体からなり、筐体3fの前後左右の外周面に、外周方向に向けてブラケット3c,3d,3eが突設されている。バッテリパック3は、そのブラケット3c,3dを下方から車体4の床下に向けて第1固定手段81をクロスメンバ7の雌ねじ部7aに下から上へ挿通して螺合させると共に、車室R内からフロアパネル5に向けて第2固定手段82をサイドフレーム6のボルト挿入孔6aを介してブラケット3eの雌ねじ部3i(図3参照)に上から下へ挿通して螺合させることによって、車体4に固定される。バッテリパック3は、重量が重い重量物であるため、車体4の骨格を形成する車体フレーム等の強度の高い部材に固定される。
≪Battery pack configuration≫
As shown in FIG. 2, the
ブラケット3c,3d,3eは、バッテリパック3を車体4に固定するために厚板部材であり、例えば、金属製厚板材からなる。ブラケット3c,3d,3eは、バッテリパック3の筐体3fに溶接、または、ボルト等の締結具によって固着されている。
なお、ブラケット3c,3d,3eは、筐体3fの外周部に形成されたフランジ状のものや、鍔状のものであっても構わない。
The
The
図3に示すように、前側のブラケット3cは、バッテリパック3の前側側面の上部に固着された突出片であり、例えば、筐体3fの前側側面から若干斜め上方向に向けて突出した状態で、適宜な間隔で配置された2つの取付用部材からなる。ブラケット3cは、第1固定手段81によって、前側のクロスメンバ7(図2参照)の下面に固定される。ブラケット3cには、第1固定手段81の雄ねじ部8aが挿入されるボルト挿入孔3gが穿設されている。
As shown in FIG. 3, the
後側のブラケット3dは、バッテリパック3の後側側面の上部に固着された突出片であり、例えば、筐体3fの後側側面から斜め上方向に向けて突出した状態で、適宜な間隔で配置された2つの取付用部材からなる。ブラケット3dは、第1固定手段81によって、後側のクロスメンバ7(図2参照)の下面に固定される。ブラケット3dには、第1固定手段81の雄ねじ部8aが挿入されるボルト挿入孔3hが穿設されている。
The
左右のブラケット3eは、バッテリパック3の左右側面の上部に固着された突出片であり、例えば、筐体3fの左右側面から左右方向に向けて水平に突出した状態で、適宜な間隔で配置された3つの取付用部材からなる。ブラケット3eは、第2固定手段82によって、左右一対のサイドフレーム6(図2参照)の下面に固定される。ブラケット3eには、第2固定手段82の雄ねじ部8aが螺合される雌ねじ部3iが形成されている。
雌ねじ部3iは、ナットの役割を果たす。
The left and
The
図1に示すように、走行モータMは、車輪を回転させて電動車両1を走行させるための駆動用モータであり、例えば、車体前部1aのモータルーム内に設置されている。
高電圧機器Vは、例えば、バッテリ2及び走行モータMを制御するインバータや、AC100Vの家庭用電源でバッテリ2の充電を可能にさせるためのコンバータ等であり、例えば、走行モータMの上に設置されている。
As shown in FIG. 1, the travel motor M is a drive motor for driving the
The high-voltage device V is, for example, an inverter that controls the
≪車体の構成≫
図1や図2に示すように、車体4は、電動車両1の全体を形成するためのものであって、例えば、サイドフレーム6やクロスメンバ7等の種々の金属製車体フレームと、フロアパネル5やボンネット等の金属製車体パネルと、がそれぞれ略左右対称に設置されている。
≪Body structure≫
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
<フロアパネルの構成>
フロアパネル5は、車室R(図1参照)の床面を形成する金属製パネル材であり、サイドフレーム6及びクロスメンバ7(図2)上に載設されている。フロアパネル5には、後記する各固定手段8の雄ねじ部8aが挿通される貫通孔5a(図1参照)が穿設されている。
<Configuration of floor panel>
The
<サイドフレームの構成>
図2に示すように、前記サイドフレーム6は、車体4の骨格の一部を形成する左右一対のフレーム部材であり、電動車両1の前後方向に向けて延設されている。このサイドフレーム6は、例えば、断面ロ字状のスチール製角パイプ材等から形成されている。各サイドフレーム6には、平面視して、前記フロアパネル5の貫通孔5a(図1参照)に合致する位置に固定手段8の雄ねじ部8aが挿通されるボルト挿入孔6aがそれぞれ穿設されている。ボルト挿入孔6aは、左右一対のクロスメンバ7の各所の形成された縦孔である。
<Configuration of side frame>
As shown in FIG. 2, the
<クロスメンバの構成>
クロスメンバ7は、車体4の骨格の一部を形成する前後一対のフレーム部材であり、電動車両1の車幅方向に向けて延設されている。このクロスメンバ7は、サイドフレーム6と同様、例えば、断面ロ字状のスチール製角パイプ材等から形成されている。クロスメンバ7には、平面視して、前記フロアパネル5の貫通孔5a(図1参照)に合致する位置に固定手段8の雄ねじ部8aが螺合される雌ねじ部7aがそれぞれ形成されている。
雌ねじ部7aは、前後一対のクロスメンバ7の二箇所の形成されたねじ穴、または、クロスメンバ7に設けられたナット(図示省略)からなる。
<Cross member configuration>
The
The
≪固定手段の構成≫
図2に示すように、前記固定手段8は、バッテリパック3を車体4に固定する固定具であり、例えば、ボルトや、ボルト・ナット等の被取付部(サイドフレーム6及びクロスメンバ7)に対して着脱可能な締結具からなる。以下、固定手段8は、雄ねじ部8aと頭部8bとを有するボルト(図3参照)を例に挙げて説明する。
固定手段8は、平面視してバッテリパック3に対向する一対の辺3a(左右側面)を、フロアパネル5の下方から解除可能に車体4に固定する第1固定手段81と、バッテリパック3の前記一対の辺3aと隣り合う辺3b(前側側面及び後側側面)をそれぞれ車室R(図1参照)内側から解除可能に車体4に固定する第2固定手段82と、を含む。
≪Configuration of fixing means≫
As shown in FIG. 2, the fixing means 8 is a fixing tool for fixing the
The fixing means 8 includes a first fixing means 81 for fixing the pair of
なお、固定手段8は、JISZ2241に準拠した試験方法により、バッテリパック3を支えて保持できるたけの引張強度を持つ金属材料で構成する。固定手段8は、複数で構成される場合、複数の固定手段8の引張強度の合計がバッテリパック3を保持できるだけの強度(締結力)と、バッテリパック3が振動した際に耐えることができる保持力と、を有している。
また、固定手段8は、ボルトを使用する場合、JISB1051や、JISB1054−1に準拠してバッテリパック3を保持できるための引張強度を持ったボルトが選定される。
なお、固定手段8の本数やブラケット3c,3d,3eの本数は、バッテリパック3の重量や大ききに合わせて適宜に変更しても構わない。
The fixing means 8 is made of a metal material having a tensile strength that can support and hold the
Moreover, when using a bolt, the bolt with the tensile strength for holding | maintaining the
The number of fixing means 8 and the number of
<第1固定手段の構成>
第1固定手段81は、筐体3fの前後側面に設けられた各ブラケット3c,3dをクロスメンバ7の雌ねじ部7aに下方から上方向に向けて螺合して車体4に固定するための固定具である。
<Configuration of first fixing means>
The first fixing means 81 is a fixing for fixing the
<第2固定手段の構成>
第2固定手段82は、車室R内のフロアパネル5の上方から各貫通孔5aを挿通し、さらに、左右のサイドフレーム6のボルト挿入孔6aを挿通して、筐体3fの左右側面に設けられた各ブラケット3eの雌ねじ部3iにそれぞれ螺合させることによって、バッテリパック3を車体4に固定するための固定具である。換言すると、第2固定手段82は、平面視におけるバッテリパック3の車幅方向に対向する一対の辺3aに設けられている。第2固定手段82は、第1固定手段81が解除された状態のときに、バッテリパック3の重量を支えるように車体4に取り付けられる。この場合、第2固定手段82は、この第2固定手段82だけでバッテリパック3を保持することができる締結力(引張強さ)があるものを使用する。
なお、図2に示すように、前記第1固定手段81と第2固定手段82のどちらか一方は、平面視におけるバッテリパック3の対向する辺3a,3b同士において、それぞれ線対称、あるいは、点対称になるように配置されている。
<Configuration of second fixing means>
The second fixing means 82 is inserted through the through
As shown in FIG. 2, one of the first fixing means 81 and the second fixing means 82 is symmetrical with respect to the
≪電動車両のバッテリパックの固定構造の作用≫
次に、図1〜図5を参照して本発明の実施形態に係る電動車両1のバッテリパック3の固定構造の作用をバッテリパック3の取り付け、取り外し順に説明する。
≪Operation of battery pack fixing structure for electric vehicle≫
Next, the operation of the fixing structure of the
<バッテリパックを車体に固定する場合>
図1に示すように、新品のバッテリパック3を車両の製造ラインで車体4に取り付けたり、メーカ等でバッテリパック3を交換したりする場合には、バッテリパック3を昇降装置(図示省略)の載置面に載置し、その昇降装置(バッテリ交換装置)でバッテリパック3をフロアパネル5下の車体フレーム41まで上昇させる。そして、前後側のブラケット3c,3dのボルト挿入孔3g,3h(図3参照)をクロスメンバ7の雌ねじ部7a、及び、サイドフレーム6のボルト挿入孔6aに一致させる。
<When fixing the battery pack to the vehicle body>
As shown in FIG. 1, when a
次に、第1固定手段81の雄ねじ部8aを車体4の床下側から前後側のブラケット3c,3dのボルト挿入孔3gに挿入して、前後側のクロスメンバ7の雌ねじ部7aに螺合させて、バッテリパック3の前後側をクロスメンバ7に固定する。これにより、バッテリパック3は、車体フレーム41の下面の所定位置に固定される。
なお、バッテリパック3を車体4に取り付ける際には、リフタでバッテリパック3を支えて取付作業を行っても構わない。
Next, the
In addition, when attaching the
続いて、第2固定手段82の雄ねじ部8aを車室R内側からフロアパネル5の貫通孔5aに挿入して、さらに、左右のサイドフレーム6の各ボルト挿入孔6aに挿入し、左右側のブラケット3eの雌ねじ部3iに螺合させて、バッテリパック3を左右のサイドフレーム6に固定する。これにより、バッテリパック3は、車体フレーム41の下面の所定位置に堅固される。
Subsequently, the male threaded
このようにしてバッテリパック3を車体4に固定した第1固定手段81及び第2固定手段82と、固定手段8が挿入されるボルト挿入孔3g,3h及び雌ねじ部3iとは、図2に示すように、平面視におけるバッテリパック3の不図示の中心点及び中心線に対して、それぞれ線対称及び点対称に配置されている。このため、バッテリパック3の外周部は、均等な保持力(締結力)により、バランスよく車体4に固定される。
このように、バッテリパック3は、第1固定手段81及び第2固定手段82によって、外周部がバランスよく車体4に取り付けられるので、バッテリパック3の荷重や、バッテリパック3のかかる振動や、上下方向の外力を固定手段8の締結力で、ガタツキなくしっかりと保持することができる。その結果、最適な固定手段8を得ることができる。
The first fixing means 81 and the second fixing means 82 for fixing the
Thus, since the outer peripheral part of the
<バッテリパックを車体から取り外す場合>
図4は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造を示す図であり、バッテリパックを車体から取り外す際の第1工程を示す左側面図である。図5は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造を示す図であり、バッテリパックを車体から取り外す際の第2工程を示す左側面図である。
<When removing the battery pack from the car body>
FIG. 4 is a view showing the structure for fixing the battery pack of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing the first step when removing the battery pack from the vehicle body. FIG. 5 is a view showing the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing a second step when the battery pack is removed from the vehicle body.
図4に示すように、バッテリパック3を車体4から取り外す場合は、まず、バッテリパック3の前後に配置されて、車体4に対して下側から螺入された第1固定手段81を、車両の床下側から下方向へ取り外す。すると、バッテリパック3は、左右のブラケット3eに螺合された第2固定手段82のみによって車体4に固定された状態になる。
As shown in FIG. 4, when removing the
次に、車体4の床下に、バッテリパック3を載せるためのパレット(図示省略)を配置する。続いて、図5に示すように、バッテリパック3の左右に配置されて、車体4に対して上方から螺入された第2固定手段82を、車室R側から取り外す。すると、バッテリパック3は、第2固定手段82の雄ねじ部8aが左右のブラケット3eの雌ねじ部3iから抜けることにより、このバッテリパック3がサイドフレーム6から分離し、車体4からパレット(図示省略)上に落下する。
Next, a pallet (not shown) for placing the
バッテリパック3を車体4から最終的に取り外す際に、作業者は、車室R内側から第2固定手段82を取り外す作業を行うので、バッテリパック3を車体4の下側からリフタ等で支えることが不要である。このため、重量の重いバッテリパック3を車体4から取り外す作業の作業性が向上されて、作業の簡素化を図ることができる。
このようにしてバッテリパック3を容易に回収できるようになるので、バッテリパック3の回収率を向上させて、バッテリパック3の回収費用や電動車両1の廃車費用の低減に寄与することができる。
When the
Since the
[変形例]
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course. In addition, the already demonstrated structure attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits the description.
[第1変形例]
図6は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第1変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す左側面図である。図7は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第1変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す平面図である。
[First modification]
FIG. 6 is a view showing a first modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body. FIG. 7 is a view showing a first modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a plan view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body.
前記実施形態では、図1〜図3に示すように、バッテリパック3のブラケット3c,3d,3eを車体フレーム41のサイドフレーム6及びクロスメンバ7に固定手段8によって取り付けた場合を説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、バッテリパック3は、図6及び図7に示すように、車体フレーム41に固定されてあればよく、サブフレーム42に載設し、そのサブフレーム42に取り付けても構わない。
In the above embodiment, as illustrated in FIGS. 1 to 3, the case where the
For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the
この場合、図7に示すように、サブフレーム42は、左右方向に延びる前後一対のクロスメンバ7間に亘って架設されて前後方向に延設されるセンタフレーム42aと、前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム6間に亘って架設されて左右方向に延設されるクロスフレーム42bと、を略格子状に連結してなる。一対のセンタフレーム42aの前後端部は、第1固定手段81によってクロスメンバ7の下面に、それぞれ車体4の床下側から固定される。一対のクロスフレーム42bの左右端部は、第2固定手段82によってサイドフレーム6の下面に、それぞれ車室R側から固定される。
In this case, as shown in FIG. 7, the
また、バッテリパック3は、不図示のマウント部材等によってサブフレーム42上に載設されて、サブフレーム42を車体フレーム41に固定することにより、車体4に固定される。
このように、サブフレーム42を利用しても、前記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
Further, the
Thus, even when the
[第2変形例]
図8は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第2変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す左側面図である。図9は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第2変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す平面図である。
[Second modification]
FIG. 8 is a view showing a second modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body. FIG. 9 is a view showing a second modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a plan view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body.
また、前記実施形態で説明したバッテリパック3は、図8及び図9に示すように、前後一対のクロスメンバ7のうちの一方(例えば、前側)に、側面視して略L字状に折曲形成された掛止部71を設けると共に、その掛止部71に掛止される掛止用ブラケット3jをバッテリパック30に設けてもよい。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the
この場合、バッテリパック3は、前記実施形態で説明したブラケット3c,3d,3eのうちの前側のブラケット3cに換えて、左右方向に延びる厚板状の掛止用ブラケット3jを設ける。その掛止用ブラケット3jは、L字形状の掛止部71に掛止させて、バッテリパック3の前端部を前側のクロスメンバ7に固定する。なお、掛止用ブラケット3jは、掛止部71に掛止させるだけで、固定手段8を使用しない。掛止部71は、前側のクロスメンバ7から下側後方向に向けて鉤状に延設されて、掛止用ブラケット3jが着脱できるようになっている。
In this case, the
このような掛止用ブラケット3jが設けられたバッテリパック3は、車体4の床下側から車体フレーム41に固定する際に、対向して配置された一対のクロスメンバ7のうちの一方に設けられた掛止部71に掛止用ブラケット3jを掛止させてから他方のクロスメンバ7のみを第1固定手段81で固定すればよい。
このため、第1固定手段81の数が半減した分だけ、バッテリパック3の着脱作業を簡素化することができる。
The
For this reason, the attachment / detachment work of the
なお、掛止部71は、図8に示すように、バッテリパック3を交換、あるいは、廃棄する際に、L字状に折曲した折曲部71aを中心として矢印a方向に強制的に回動するように構成させてもよい。このように掛止部71を形成すれば、バッテリパック3を車体フレーム41から着脱する際の取り付け、及び、取り外し作業をさらに簡素化させることができる。
As shown in FIG. 8, when the
[第3変形例]
図10は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第3変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す左側面図である。図11は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第3変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す平面図である。
[Third Modification]
FIG. 10 is a view showing a third modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body. FIG. 11 is a view showing a third modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a plan view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body.
また、前記実施形態で説明したバッテリパック3は、図10及び図11に示すように、バッテリパック3のブラケット3c,3d,3eのうちのクロスメンバ7に固定される前後のブラケット3c,3dを側面視してL字状に折曲したブラケット垂直部3kを形成し、そのブラケット垂直部3kをクロスメンバ7に前後方向からそれぞれ固定してもよい。
Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the
この場合、図11に示すように、第1固定手段81は、車体4の前後方向からクロスメンバ7の横孔7bを挿通して、ブラケット垂直部3kに形成した雌ねじ部3mに螺合することによって、バッテリパック3の前後に設けられたブラケット垂直部3kを固定して、バッテリパック3を保持するようにしてもよい。
In this case, as shown in FIG. 11, the first fixing means 81 is inserted through the
このように、バッテリパック3に雌ねじ部3mを有するブラケット垂直部3kを設け、さらに、クロスメンバ7に横孔7bを設けたことによって、第1固定手段81をバッテリパック3の前後方向から車体フレーム41に固定できるので、重量の重いバッテリパック3の下方から避けた位置で作業を行うことができる。
As described above, the
[第4変形例]
図12は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第4変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す左側面図である。図13は、本発明の実施形態に係る電動車両のバッテリパックの固定構造の第4変形例を示す図であり、バッテリパックを車体に取り付けたときの状態を示す平面図である。
[Fourth modification]
FIG. 12 is a view showing a fourth modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a left side view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body. FIG. 13 is a view showing a fourth modification of the battery pack fixing structure of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and is a plan view showing a state when the battery pack is attached to the vehicle body.
また、前記実施形態で説明したバッテリパック3は、図12及び図13に示すバッテリパック30のように、複数のバッテリモジュール31,32によって構成してもよい。
この場合、図13に示すように、固定手段8は、平面視して略長方形に形成された複数のバッテリモジュール31,32にそれぞれ独立して対向する一対の辺31a,32a(例えば、前後側面)を、それぞれフロアパネル5の下方から解除可能に車体4に固定する第1固定手段81と、一対の辺31a,32aと隣合う一対の辺31b,32b(例えば、左右側面)とをそれぞれ車室R内側から解除可能に固定する第2固定手段82と、を備えてなる。
第2固定手段82は、少なくとも、第1固定手段81が解除された状態のときに、バッテリパック30の重量を支えるように構成されている。
Further, the
In this case, as shown in FIG. 13, the fixing means 8 includes a pair of
The second fixing means 82 is configured to support the weight of the
また、各バッテリモジュール31,32は、前記実施形態で説明したバッテリパック3のブラケット3c,3d,3e(図2及び図3参照)と同様に、前後左右の外周部側面にブラケット31c,31d,31e,32c,32d,32eが突設されている。
車体フレーム41は、前後一対のクロスメンバ7の中央部に亘ってセンタフレーム43が架設されている。このセンタフレーム43は、バッテリモジュール31,32間に配置されて、バッテリモジュール31,32の中央側側面から突設された各ブラケット31e,32eが、車室R側から設けた第2固定手段82が螺入される。
In addition, each
The
このように、バッテリパック30は、複数のバッテリモジュール31,32に分割して車体フレーム41に固定してもよい。この場合、バッテリパック30は、分割したことによって、分割した分だけバッテリモジュール31,32の重量を軽くすることができるため、車体フレーム41への着脱作業が行い易くなる。また、バッテリパック30を車体フレーム41に固定する固定手段8は、バッテリパック30を複数のバッテリモジュール31,32に分割して、車体フレーム41に新たにセンタフレーム43を設けたことに伴って、固定手段8の数が増加するものの、締結力をその数に応じて分散できるので、各固定手段8の締結力を低くすることを可能にする。
Thus, the
1 電動車両
2 バッテリ
3,30 バッテリパック
31,32 バッテリモジュール
4 車体
5 フロアパネル
8 固定手段
81 第1固定手段
82 第2固定手段
R 車室
M 走行モータ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記バッテリパックは、平面視して略長方形に形成された前記バッテリパックの対向する一対の辺を、前記フロアパネルの下方から解除可能に車体に固定する第1固定手段と、
前記バッテリパックの一対の辺と隣り合う辺をそれぞれ車室内側から解除可能に前記車体に固定する第2固定手段と、によって前記車体に固定され、
前記第2固定手段は、少なくとも、前記第1固定手段が解除された状態のときに、前記バッテリパックの重量を支えることを特徴とする電動車両のバッテリパックの固定構造。 A battery pack fixing structure of an electric vehicle installed below a floor panel of an electric vehicle driven by electric power from a battery,
The battery pack has a first fixing means for fixing a pair of opposing sides of the battery pack formed in a substantially rectangular shape in plan view to the vehicle body so as to be releasable from below the floor panel;
Fixed to the vehicle body by second fixing means for fixing the side adjacent to the pair of sides of the battery pack to the vehicle body so as to be releasable from the vehicle interior side,
The battery pack fixing structure for an electric vehicle, wherein the second fixing means supports the weight of the battery pack at least when the first fixing means is released.
前記バッテリパックは、複数のバッテリモジュールによって構成され、
前記複数のバッテリモジュールは、平面視して略長方形に形成された前記複数のバッテリモジュールのそれぞれ独立して対向する一対の辺を、それぞれ前記フロアパネルの下方から解除可能に車体に固定する第1固定手段と、
前記一対の辺と隣合う一対の辺をそれぞれ車室内側から解除可能に固定する第2固定手段と、によって前記車体に固定され、
前記第2固定手段は、少なくとも、前記第1固定手段が解除された状態のときに、前記バッテリパックの重量を支えることを特徴とする電動車両のバッテリパックの固定構造。 A battery pack fixing structure of an electric vehicle installed below a floor panel of an electric vehicle driven by electric power from a battery,
The battery pack is composed of a plurality of battery modules,
The plurality of battery modules are fixed to the vehicle body so that a pair of independently facing sides of the plurality of battery modules formed in a substantially rectangular shape in plan view can be released from below the floor panel. Fixing means;
Fixed to the vehicle body by second fixing means for releasably fixing a pair of sides adjacent to the pair of sides from the vehicle interior side,
The battery pack fixing structure for an electric vehicle, wherein the second fixing means supports the weight of the battery pack at least when the first fixing means is released.
前記バッテリパックを前記車体から取り外す際に、前記第1固定手段を解除した後に、前記第2固定手段を解除することを特徴とするバッテリパックの取り外し方法。 A method for removing a battery pack fixed to the vehicle body by a battery pack fixing structure for an electric vehicle according to claim 1,
When removing the battery pack from the vehicle body, the second fixing means is released after releasing the first fixing means.
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