JP2014065490A - Battery case for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用バッテリケースに係り、詳しくは電動車両を駆動するバッテリを収納するためのバッテリケースに関するものである。 The present invention relates to a vehicle battery case, and more particularly to a battery case for storing a battery that drives an electric vehicle.
近年、大容量のバッテリが搭載され、当該バッテリの電力で駆動される駆動モータを動力源の1つとするハイブリッド車や電気自動車が広く開発されている。
このような電動車両に搭載されるバッテリケースは、一例としてバッテリを収納するトレイ部材と、トレイ部材を覆うカバー部材とから構成される。
このように構成されたバッテリケースは、複数のバッテリモジュールがトレイ部材に配置されるため、全体の重量が増大してしまう傾向がある。そこで、バッテリケース全体の重量を軽減するためにカバー部材及びトレイ部材を樹脂で構成することが知られている。
In recent years, hybrid vehicles and electric vehicles that have a large-capacity battery and that use a drive motor driven by the power of the battery as one of the power sources have been widely developed.
A battery case mounted on such an electric vehicle includes, as an example, a tray member that houses a battery and a cover member that covers the tray member.
The battery case configured as described above tends to increase the overall weight because a plurality of battery modules are arranged on the tray member. Therefore, it is known that the cover member and the tray member are made of resin in order to reduce the weight of the entire battery case.
しかしながら、樹脂で構成されたカバー部材やトレイ部材は剛性が低減してしまうという問題があり、このような場合、複数のバッテリモジュールによる荷重を十分に支持するために必要な強度を確保するための補強部材が必要となる。
このようなことから、トレイ部材の外底部に車体の幅方向に延びる金属材料により構成された桁部材を設ける構成が開示されている(特許文献1)。
However, there is a problem that the rigidity of the cover member and tray member made of resin is reduced, and in such a case, the strength required to sufficiently support the load by the plurality of battery modules is ensured. A reinforcing member is required.
For this reason, a configuration is disclosed in which a girder member made of a metal material extending in the width direction of the vehicle body is provided on the outer bottom portion of the tray member (Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、桁部材の凹部の開口面は板状の蓋部材により覆われており、このような構成ではバッテリケース全体の部品点数が増大してしまい、且つコストも増大してしまうという問題がある。
また、桁部材の凹部の開口面を閉塞しないままトレイ部材に配置する場合、バッテリケースを支持するために必要な強度が不足してしまう可能性があり、バッテリモジュールの荷重によるバッテリケースの撓みを防止することができないため、好ましくない。
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、桁部材の強度を向上させるとともに部品点数を削減することの可能な車両用バッテリケースを提供することにある。
However, in the technique disclosed in
Moreover, when arrange | positioning to a tray member, without obstruct | occluding the opening surface of the recessed part of a girder member, the intensity | strength required in order to support a battery case may be insufficient, and the bending of a battery case by the load of a battery module is carried out. Since it cannot prevent, it is not preferable.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle battery case capable of improving the strength of a girder member and reducing the number of parts. is there.
上記の目的を達成するべく、請求項1の車両用バッテリケースは、車両を駆動するバッテリを収納する車両用バッテリケースにおいて、前記バッテリを収納するトレイ部材と、前記トレイ部材幅方向及び長手方向の少なくともいずれか一方に配置され、前記トレイ部材を支持し、凹部が形成された1つ以上の桁部材とを備え、前記トレイ部材は、前記桁部材の凹部の開口面を閉塞して閉断面を形成するとともに前記トレイ部材の底板を形成する連続した金属板で構成された底壁を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vehicle battery case according to
請求項2の車両用バッテリケースでは、請求項1において、前記桁部材は、前記トレイ部材の幅方向に延びる第1桁部材と、前記トレイ部材の長手方向に延びる第2桁部材とから構成され、前記第1桁部材の開口面及び前記第2桁部材の開口面はそれぞれ略同一面上に形成されるとともに、前記各開口面は前記底壁により閉塞されることを特徴とする。
請求項3の車両用バッテリケースでは、請求項1または2において、前記トレイ部材の外周を覆う金属板で構成されたフレーム部材をさらに備え、前記底壁は前記フレーム部材に固定されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle battery case of the first aspect, the girder member includes a first girder member extending in the width direction of the tray member and a second girder member extending in the longitudinal direction of the tray member. The opening surface of the first girder member and the opening surface of the second girder member are formed on substantially the same surface, and each opening surface is closed by the bottom wall.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle battery case according to the first or second aspect, further comprising a frame member made of a metal plate that covers an outer periphery of the tray member, wherein the bottom wall is fixed to the frame member. Features.
請求項1の車両用バッテリケースによれば、トレイ部材の底板を形成する連続した金属板で構成された底壁により桁部材の凹部の開口面が閉塞されて閉断面が形成される。
従って、底壁と桁部材とが閉断面構造をとり、桁部材が底壁により補強されることにより強度が高まるので、バッテリケースを支持するために必要な強度を確保することができる。
According to the vehicle battery case of the first aspect, the opening surface of the concave portion of the girder member is closed by the bottom wall made of a continuous metal plate that forms the bottom plate of the tray member to form a closed cross section.
Therefore, since the bottom wall and the girder member have a closed cross-sectional structure and the girder member is reinforced by the bottom wall, the strength is increased, so that the strength necessary for supporting the battery case can be ensured.
また、底壁と桁部材とが閉断面構造をとるとともに底壁によりバッテリに高電流が流れた際に発生する電磁波を遮断するので、車両に搭載されている電子機器に悪影響を与えることを防止することができる。
また、桁部材の凹部の開口面を覆うための新たな蓋部材は不要となるため、バッテリケースの部品点数を削減することができるとともにコストを低減することが可能である。
そして、トレイ部材の底板が連続した金属板で構成されることにより、トレイ部材の剛性が確保されるので、トレイ部材に収納されたバッテリの荷重によるトレイ部材の撓みを防止することができる。
In addition, the bottom wall and the girder member have a closed cross-sectional structure, and the bottom wall blocks electromagnetic waves generated when a high current flows through the battery, thus preventing adverse effects on electronic devices mounted on the vehicle. can do.
In addition, since a new lid member for covering the opening surface of the concave portion of the girder member is not necessary, the number of parts of the battery case can be reduced and the cost can be reduced.
And since the bottom plate of a tray member is comprised with the continuous metal plate, since the rigidity of a tray member is ensured, the bending of the tray member by the load of the battery accommodated in the tray member can be prevented.
請求項2の車両用バッテリケースでは、桁部材はトレイ部材の幅方向に延びる第1桁部材と長手方向に延びる第2桁部材とから構成されており、略同一面上に形成された第1桁部材の開口面と第2桁部材の開口面とは、底壁により閉塞される。
これにより、トレイ部材の幅方向及び長手方向に配置される第1及び第2桁部材の開口面が連続した金属板で構成された底壁により閉塞されるので、桁部材の開口面を覆うための新たな蓋部材は不要となり、バッテリケースの部品点数を削減することができるとともにコストを低減することができる。
In the vehicle battery case according to
As a result, the opening surfaces of the first and second girder members arranged in the width direction and the longitudinal direction of the tray member are blocked by the bottom wall made of a continuous metal plate, so that the opening surfaces of the girder members are covered. This new lid member is not necessary, and the number of parts of the battery case can be reduced and the cost can be reduced.
請求項3の車両用バッテリケースでは、トレイ部材の外周を覆う金属板で構成されたフレーム部材に底壁が固定されるので、トレイ部材の剛性がより高くなり、トレイ部材に収納されたバッテリの荷重によるトレイ部材の撓みを防止することができる。 In the vehicle battery case according to the third aspect, since the bottom wall is fixed to the frame member made of a metal plate covering the outer periphery of the tray member, the rigidity of the tray member becomes higher, and the battery stored in the tray member The deflection of the tray member due to the load can be prevented.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るバッテリケースが搭載された電気自動車の斜視図である。
図1に示すように、電気自動車1は車体2の床下に載置されたバッテリケース10と、図示しない外部からの充電経路とを備えており、当該充電経路から電力の供給を受けて充電を行う充電器12が車体2の後部に配置され、バッテリケース10は充電器12に接続されて蓄電するように構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of an electric vehicle equipped with a battery case according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the
図2は、本発明の第1実施形態であるバッテリケース10の概略構成図を示している。
バッテリケース10は、カバー(カバー部材)20と、樹脂トレイ22(トレイ部材)と、樹脂トレイ22の外周を覆うフレーム24と、カバー20とフレーム24とを締結する締結部材26と、バッテリケース10を車体2に取り付ける取付ブラケット28と、バッテリケース10を支持する桁部材30とを備えている。ここで、カバー20側を上として定義する。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the
The
図3にバッテリケース10の分解斜視図を示すように、カバー20の周縁部32には貫通孔34がそれぞれ設けられている。
カバー20の周縁部32が重なる樹脂トレイ22には、内底部35に突出部36が樹脂トレイ22の幅方向に延びて複数設けられている。突出部36はバッテリモジュール(バッテリ)38を区画して収納するために設けられている。バッテリモジュール38はリチウムイオン電池で構成されるバッテリセルを複数個直列に接続したものであり、突出部36により区画された内底部35にそれぞれ配置されている。なお、上記バッテリセルは、二次電池であればリチウムイオン電池に限られない。
As shown in an exploded perspective view of the
The resin tray 22 with which the
樹脂トレイ22の周縁部40にあるカバー20と重なり合わさる位置には図示しない防水用のシール部材が配置されており、カバー20の周縁部32と重なり接することにより当該シール部材がカバー20と樹脂トレイ22との周縁部32、40をシールするので、バッテリケース10の防水性が確保される。
カバー20や樹脂トレイ22は電気絶縁性を有する樹脂により構成されており、当該樹脂は、例えばガラス繊維等の補強部材により強化されている。
A waterproof seal member (not shown) is disposed at a position overlapping the
The
樹脂トレイ22の外周は、フレーム24により覆われる。フレーム24は、例えば金属板をプレスして成形したものである。
フレーム24の周縁部42には、カバー20の周縁部32に設けられた貫通孔34と重なり合わさる位置に貫通孔44がそれぞれ設けられている。
フレーム24の外周壁46の長手方向両端には取付ブラケット28がそれぞれ配置されて設けられており、取付ブラケット28の一端には締結部48が設けられている。
The outer periphery of the
A through
フレーム24の幅方向に取り付けられている一対の取付ブラケット28、28の各一端には桁部材30が固定されている。桁部材30には凹部50が形成されており、凹部50の開口面及び凹部50の両側縁から延びる縁部52がフレーム24の下面に接して設けられている。なお、桁部材30は、バッテリモジュール38等の荷重を十分に支持することの可能な金属材料によって構成されている。
A
桁部材30の長手方向両端には、取付ブラケット28に設けられた締結部48と合わさる位置に締結部54が設けられており、図示しない締結部材により締結部48、54を介してバッテリケース10が車体2に固定される。
フレーム24の周壁の一側から内周方向に向かって所定長さ延びる枠部56には連続した底壁58が渡されており、底壁58は枠部56に固定されている。底壁58は、バッテリモジュール38の荷重を十分に支持することの可能な剛性を有する金属板から構成されている。
At both ends in the longitudinal direction of the
A
図4に図2のA−A線に沿う縦断面図を示すように、樹脂トレイ22の底板は底壁58により覆われている。底壁58の下面には桁部材30が接して設けられており、桁部材30の凹部50の開口面は底壁58により閉塞されて閉断面を形成している。
図3に戻り、カバー20を樹脂トレイ22及びフレーム24に重ねて、カバー20の周縁部32に設けられた貫通孔34とフレーム24の周縁部42に設けられた貫通孔44とを締結部材26で締結することにより、カバー20が樹脂トレイ22を挟んでフレーム24に固定される。
As shown in FIG. 4, which is a longitudinal sectional view taken along the line AA in FIG. 2, the bottom plate of the
Returning to FIG. 3, the
このように、本発明に係る電気自動車用バッテリケースによれば、樹脂トレイ22の外周を覆うフレーム24の周壁の一側から内周方向に向かって所定長さ延びる枠部56の上面に金属板で構成された連続した底壁58が渡されて固定されており、底壁58により樹脂トレイ22の底板が覆われ、フレーム24の枠部56の下面には幅方向に桁部材30が接して設けられ、桁部材30の凹部50の開口面は底壁58により閉塞されて閉断面が形成される。
Thus, according to the battery case for an electric vehicle according to the present invention, the metal plate is placed on the upper surface of the
従って、連続した金属板で構成された底壁58と桁部材30とは閉断面構造をとり、桁部材30は底壁58により補強されて桁部材30の強度が高くなるので、バッテリケース10を支持するために必要な強度を確保することができる。
また、底壁58と桁部材30とが閉断面構造をとるとともに連続した金属板で構成された底壁58により樹脂トレイ22の底板が覆われることにより、樹脂トレイ22に載置されているバッテリモジュール38に高電流が流れる際に発生する電磁波が底壁58で遮断されるので、車載されている電子機器へ悪影響を与えることを防止することができる。
Accordingly, the
Further, the
また、桁部材30の開口面を閉塞するための新たな蓋部材が不要となるので、バッテリケース10の部品点数を削減することができるとともにコストを低減することが可能である。
そして、底壁58が枠部56に固定されることにより、底壁58に載置される樹脂トレイ22の外周及び底部はフレーム24及び底壁58に覆われるので、樹脂トレイ22の剛性が確保され、樹脂トレイ22に収納されたバッテリモジュール38の荷重により樹脂トレイ22が撓んでしまうことを防止することができる。
In addition, since a new lid member for closing the opening surface of the
Since the
次に、本発明に係る第2実施形態について説明する。
本実施形態の車両用バッテリケースは、第1実施形態に対して、フレーム24の幅方向及び長手方向に桁部材30が設けられているという点が相違しており、その他の構成は共通している。従って、共通箇所の説明は省略し、相違点について説明する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る車両用バッテリケースの概略構成図である。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
The vehicle battery case of the present embodiment is different from the first embodiment in that
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a vehicle battery case according to the second embodiment of the present invention.
図5に示すように、フレーム24の幅方向及び長手方向両端に取付ブラケット28がそれぞれ配置されて固定されており、幅方向及び長手方向にある一対の取付ブラケット28、28の各一端に桁部材30がそれぞれ固定されている。
図6に図5のバッテリケース10の分解斜視図を示すように、フレーム24の幅方向に取り付けられている一対の取付ブラケット28、28の各一端には桁部材(第1桁部材)30が固定されている。フレーム24の長手方向に取り付けられている一対の取付ブラケット28、28の各一端には桁部材(第2桁部材)31が固定されている。各桁部材30、31には凹部50が形成されており、凹部50の開口面及び凹部50の両側縁から延びる縁部52がフレーム24の下面に接して設けられている。
As shown in FIG. 5, mounting
As shown in FIG. 6 in an exploded perspective view of the
図7に図5のB−B線に沿う縦断面図を示すように、フレーム24の幅方向及び長手方向に取り付けられている一対の取付ブラケット28、28に固定された各桁部材30、31は、凹部50の開口面が底壁58により閉塞されて閉断面を形成している。
このような構成にすることにより、フレーム24の幅方向のみならず長手方向に配置された各桁部材30、31の凹部50の開口面を底壁58で覆うことにより開口面を閉塞して閉断面を形成するので、凹部50の開口面を閉塞するための新たな蓋部材は不要となり、バッテリケース10の部品点数を削減することができるとともにコストを低減することが可能である。
また、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 7 which is a longitudinal sectional view taken along line B-B in FIG. 5, each
With such a configuration, the opening surface of the
Moreover, the same effect as the said 1st Embodiment can be acquired.
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態に示された底壁58の下面に接して設けられる桁部材30の本数は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
また、上記各実施形態では電気自動車を例に説明したが、本発明はハイブリッド車にも適用可能である。
Although the description of the embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, the number of the
Moreover, although each said embodiment demonstrated the example of the electric vehicle, this invention is applicable also to a hybrid vehicle.
1 電気自動車
10 バッテリケース
20 樹脂トレイ(トレイ部材)
30 桁部材
50 凹部
58 底壁
30
Claims (3)
前記バッテリを収納するトレイ部材と、
前記トレイ部材の幅方向及び長手方向の少なくともいずれか一方に配置され、前記トレイ部材を支持し、凹部が形成された1つ以上の桁部材とを備え、
前記トレイ部材は、前記桁部材の凹部の開口面を閉塞して閉断面を形成するとともに前記トレイ部材の底板を形成する連続した金属板で構成された底壁を備えたことを特徴とする車両用バッテリケース。 In a vehicle battery case for storing a battery for driving the vehicle,
A tray member for storing the battery;
One or more girder members disposed in at least one of the width direction and the longitudinal direction of the tray member, supporting the tray member, and having a recess formed therein;
The tray member includes a bottom wall formed of a continuous metal plate that closes an opening surface of a concave portion of the beam member to form a closed cross section and forms a bottom plate of the tray member. Battery case.
前記トレイ部材の幅方向に延びる第1桁部材と、
前記トレイ部材の長手方向に延びる第2桁部材とから構成され、
前記第1桁部材の開口面及び前記第2桁部材の開口面はそれぞれ略同一面上に形成されるとともに、前記各開口面は前記底壁により閉塞されることを特徴とする、請求項1に記載の車両用バッテリケース。 The girder member is
A first girder member extending in the width direction of the tray member;
A second girder member extending in the longitudinal direction of the tray member;
The opening surface of the first girder member and the opening surface of the second girder member are formed on substantially the same plane, and each opening surface is closed by the bottom wall. The battery case for vehicles as described in.
前記底壁は前記フレーム部材に固定されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両用バッテリケース。 A frame member made of a metal plate covering the outer periphery of the tray member;
The vehicle battery case according to claim 1, wherein the bottom wall is fixed to the frame member.
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