JP2017027701A

JP2017027701A - 電池パックのシール構造

Info

Publication number: JP2017027701A
Application number: JP2015143015A
Authority: JP
Inventors: 洋治中森; Yoji Nakamori; 傑士 ▲高▼田; Takashi Takada
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: US20170018745A1; EP3118911B1; US9960391B2; EP3118911A1; JP6657630B2; CN106356478A; CN106356478B

Abstract

【課題】コストアップを防止または抑制しつつガスケット取付用の穴を必須とすることなく、ガスケットのトレイとカバーとに対する密着性を向上して防水性を向上することが可能な電池パックのシール構造の提供を目的とする。【解決手段】内部に電池セルを収容するトレイ５と、トレイ５を覆うカバー６と、トレイ５のシール面５ａとカバー６のシール面６ａとにそれぞれ圧接して各シール面５ａ，６ａの隙間を塞ぐガスケット７とを有し、ガスケット７は各シール面５ａ，６ａとは異なる位置において保持されている電池パック１のシール構造１３。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に備えられる電池パックのシール構造に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に備えられた、当該車両駆動用の電池パックが知られている。電池パックは、内部に電池セルを収容したトレイをカバーによって覆うことにより構成され、乗員が着座するシートの下側、すなわち車両底面のすぐ上方に配設されている。電池パックは水分に弱いため、路面から跳ね上げられる水滴等がトレイ内部に進入することを防止すべく、トレイとカバーとの間には水滴の進入を防止するガスケットが設けられている。

上述の電池パックにおいて、トレイとカバーとが水平方向に位置ずれしたまま組み付けられると、トレイとカバーとの間に隙間が生じてガスケットによるシール性が低下するという問題点があった。そこで、トレイ及びカバーそれぞれのシール面が水平方向に位置ずれしても、各シール面同士に隙間が生じにくく高いシール性を保持することが可能な電池パックのシール構造に関する技術が知られている（例えば「特許文献１」参照）。

特開２０１１−２３２３０号公報

上述の技術では、ガスケットをトレイまたはカバーに対して固定する構成が開示されていないが、通常、ガスケットを固定するためにはカバーまたはトレイにガスケット取付用の穴を穿設する必要がある。このような穴を設けると、穴の周囲に対しては塗装が乗りにくいことから、穴の周囲から錆が発生してしまうという問題点がある。このような問題点は、コストアップを防止または抑制しつつ解決することが好ましい。
本発明は上述の問題点を解決し、コストアップを防止または抑制しつつガスケット取付用の穴を必須とすることなく、ガスケットのトレイとカバーとに対する密着性を向上して防水性を向上することが可能な電池パックのシール構造の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、内部に電池セルを収容するトレイと、前記トレイを覆うカバーと、前記トレイのシール面と前記カバーのシール面とにそれぞれ圧接して前記各シール面の隙間を塞ぐガスケットとを有し、前記ガスケットは前記各シール面とは異なる位置において保持されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電池パックのシール構造において、さらに前記ガスケットを保持するための、前記トレイまたは前記カバーに一体化されたフランジ部を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の電池パックのシール構造において、さらに前記ガスケットと前記フランジ部とを接続するクリップを有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３までの何れか１つに記載の電池パックのシール構造において、さらに前記ガスケットは前記各シール面との圧接部よりも内側の位置において保持されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４までの何れか１つに記載の電池パックのシール構造において、さらに前記ガスケットは、前記各シール面の一方に当接する脚部と、前記各シール面の他方に当接する中空部とを有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の電池パックのシール構造において、さらに前記ガスケットは、前記各シール面に圧接したときに、前記脚部に比して前記中空部の変位量が大きいことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の電池パックのシール構造において、さらに前記脚部が、前記トレイと前記カバーとのうち前記ガスケットが保持される一方側の前記シール面に圧接し、前記中空部が、前記一方側とは異なる他方側の前記シール面に圧接することを特徴とする。

本発明によれば、ガスケットを固定するための取付穴をトレイまたはカバーに穿設する必要がなく、またトレイとカバーとを接合する際にガスケットの上部と下部とが変形するので、コストアップを防止または抑制しつつトレイとカバーとに対するガスケットの密着度を管理することができる。

本発明の一実施形態を適用可能な電池パックの概略斜視図である。本発明の一実施形態に用いられる電池パックを説明する車両の概略側面図である。本発明の一実施形態に用いられる電池パックを説明する分解斜視図である。本発明の一実施形態に用いられる電池パックのシール構造を説明する概略断面図である。本発明の一実施形態に用いられるクリップを説明する概略斜視図である。本発明の一実施形態の変形例に用いられる電池パックのシール構造を説明する概略断面図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用した電池パックを示している。同図において矢印Ｘ方向は電池パック１を備えた図２に示す車両３の車幅方向を、矢印Ｙは車両３の前後方向を、矢印Ｚは車両３の高さ方向をそれぞれ示している。なお、この矢印で示す方向は、他の図面においても同様である。電池パック１は、その内部に車両の駆動用に用いられる図示しない電池セルを収納しており、そのＸ方向両側部には車体固定用の取付部２が複数、本形態では８個設けられている。電池パック１は、図２に示すように車両３における車体４の底部に配設される。電池パック１は、各取付部２を図示しないボルトによって車両３の図示しないフロアサイドメンバに締結されることにより車体４に対して固定される。

電池パック１は、図３に示すように、Ｚ方向最下部に設けられその内部に図示しない電池セルが収納されるトレイ５、トレイ５を覆うカバー６、トレイ５とカバー６との間に設けられ電池パック１内への水滴等の進入を防止する環状のガスケット７、ガスケット７を保持するための複数のクリップ８、クリップ８を固定するためのフランジ部９を形成する複数のフランジ９ａ等を有する、電池パック１のシール構造１３を有している。トレイ５とカバー６とは、薄い鉄板によってプレス成型されて形成されている。カバー６のＹ方向前方側には、電池パック１が車体４に取り付けられた際にセンタコンソールの形状に沿い乗員の足を置くためのスペースを確保するための凹部６ｂが、Ｘ方向両側に位置する２箇所に形成されている。

ガスケット７は通常のガスケットに用いられるＥＰＢＭ等のゴムによって構成されており、図４に示すように、トレイ５へのカバー６の組み付け前に設置される側であるトレイ５側に断面形状が二股の脚部７ａを、トレイ５へのカバー６の組み付け時に圧縮される側であるカバー６側に中空部７ｂをそれぞれ有している。すなわち本実施形態では、ガスケット７が保持される一方側であるトレイ５のシール面５ａ側に脚部７ａを、一方側とは異なる他方側であるカバー６のシール面６ａ側に中空部７ｂをそれぞれ有している。ガスケット７の各シール面５ａ，６ａと対応する側であるＺ方向とは異なる側である側方すなわちＸＹ方向には、１００〜２００ｍｍピッチで形成された複数の穴部７ｃを有する中空状の被保持部７ｄが設けられている。図４において、符号１０はトレイ５の内部に収められたハーネスを、符号１１，１２はトレイ５とカバー６とを締結してカバー６をトレイ５に組み付けるボルト及びナットをそれぞれ示している。

クリップ８はＰＯＭ（ポリアセタール）等の樹脂によって構成されており、ガスケット７に設けられた穴部７ｃを介して被保持部７ｄに嵌入可能な図５に示す保持突起８ａ、フランジ９ａに設けられた後述する穴部９ｂに対して嵌係合可能な係合部８ｂ、穴部９ｂに対して係合部８ｂが係合したときに穴部９ｂの周囲を覆う被覆部８ｃを有している。クリップ８は穴部７ｃの数と同数設けられる。

フランジ９ａは薄い鉄板によって構成されており、図３に示すように複数個に分割され、シール面５ａの内側に位置するトレイ５の内周面の全周においてＺ方向に立設されている。フランジ９ａは、図４に示すように、シール面５ａの内側に位置するトレイ５の縦壁にスポット溶接によってそれぞれ固定されることによりＺ方向に延びるフランジ部９が形成されている。各フランジ部９のＺ方向における高さは、ガスケット７を各シール面５ａ，６ａ間において良好に保持可能となる高さとなるように設定されている。フランジ９ａには、クリップ８の係合部８ｂが嵌合可能な穴部９ａが、各穴部７ｃと対応する位置に各穴部７ｃの数と同数、すなわちクリップ８の個数と同数穿設されている。

上述した構成より、ガスケット７の各被保持部７ｄに各クリップ８の保持突起８ａをそれぞれ取り付け、この状態で各クリップ8の係合部８ｂをフランジ9の各穴部９ａにそれぞれ係合させる。これによりカバー６の組み付け前の状態においてガスケット７がクリップ８及びフランジ９を介してトレイ５に固定され、脚部７ａがシール面５ａに対して当接し、弾性変形によって若干拡開すなわち変位する。この状態からトレイ５に対してカバー６を被せてガスケット７を各シール面５ａ，６ａに対してＺ方向に圧接することにより、図４に示すように、脚部７ａがシール面５ａに対してさらに拡開すなわち変位しつつ密着すると共に、中空部７ｂが弾性変形によって二点鎖線で示す状態から実線で示すようにシール面６ａに対して圧潰すなわち変位しつつ密着する。トレイ５に対するカバー６の取り付け時において、Ｚ方向への脚部７ａの変位量に比してＺ方向への中空部７ｂの変位量の方が大きくなるように設定されていることにより、ガスケット７が簡単にトレイ５に保持されると共にガスケット７が各シール面５ａ，６ａに対して確実に密着する。

上述の構成によれば、ガスケット７はトレイ５及びカバー６の各シール面５ａ，６ａとは異なる位置にクリップ８及びフランジ９を介してトレイ５に保持される被保持部７ｄを有しているので、ガスケット７を固定するための取付孔をトレイ５またはカバー６に穿設する必要がないことから、穴周囲からの錆の発生が確実に防止され、また、トレイ５とカバー６とを接合する際にガスケット７の脚部７ａと中空部７ｂとが変形するので、段付きボルトを使用せずともトレイ５とカバー６とに対するガスケット７の密着度が管理され、コストダウンが図られる。また、ガスケット７のトレイ５に対する保持部である被保持部７ｄが各シール面５ａ，６ａとガスケット７との圧接部よりも内側に位置しているので、ガスケット７の被保持部７ｄから電池パック１内に水滴等が進入することが確実に防止される。

図６は、図４に示した電池パックのシール構造１３の変形例である電池パックのシール構造１４を示している。この電池パックのシール構造１４は、フランジ９がカバー６のシール面６ａの内側の縦壁にスポット溶接によってそれぞれ固定されている点、ガスケット７の上下が逆になっている点において電池パックのシール構造１３と相違している。この変形例では、ガスケット７の各被保持部７ｄに各クリップ８の保持突起８ａをそれぞれ取り付け、この状態で各クリップ8の係合部８ｂをフランジ9の各穴部９ａにそれぞれ係合させる。これによりガスケット７がクリップ８及びフランジ９を介してカバー６に固定され、脚部７ａがシール面６ａに対して若干拡開すなわち変位する。この状態からトレイ５に対してカバー６を被せてガスケット７を各シール面５ａ，６ａに対してＺ方向に圧接することにより、脚部７ａがカバー６のシール面６ａに対してさらに拡開すなわち変位しつつ密着すると共に、中空部７ｂがトレイ５のシール面５ａに対して圧潰すなわち変位しつつ密着する。この変形例によっても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、トレイ及びカバーを樹脂によって構成してもよいし、フランジを分割せずに一体で形成してもよい。トレイ及びカバーは樹脂製であってもよいが、コストの点及び内部に収容した電池セルの異常発熱等を考慮すると、樹脂製よりも金属製の方が好ましい。本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１・・・電池パック、５・・・トレイ、５ａ，６ａ・・・シール面、６・・・カバー、７・・・ガスケット、７ａ・・・脚部、７ｂ・・・中空部、８・・・クリップ、９・・・フランジ部、１３，１４・・・電池パックのシール構造

Claims

内部に電池セルを収容するトレイと、
前記トレイを覆うカバーと、
前記トレイのシール面と前記カバーのシール面とにそれぞれ圧接して前記各シール面の隙間を塞ぐガスケットとを有し、
前記ガスケットは前記各シール面とは異なる位置において保持されている電池パックのシール構造。
請求項１記載の電池パックのシール構造において、
前記ガスケットを保持するための、前記トレイまたは前記カバーに一体化されたフランジ部を有することを特徴とする電池パックのシール構造。
請求項２記載の電池パックのシール構造において、
前記ガスケットと前記フランジ部とを接続するクリップを有することを特徴とする電池パックのシール構造。
請求項１から３までの何れか１つに記載の電池パックのシール構造において、
前記ガスケットは前記各シール面との圧接部よりも内側の位置において保持されていることを特徴とする電池パックのシール構造。
請求項１から４までの何れか１つに記載の電池パックのシール構造において、
前記ガスケットは、前記各シール面の一方に当接する脚部と、前記各シール面の他方に当接する中空部とを有することを特徴とする電池パックのシール構造。
請求項５記載の電池パックのシール構造において、
前記ガスケットは、前記各シール面に圧接したときに、前記脚部に比して前記中空部の変位量が大きいことを特徴とする電池パックのシール構造。
請求項６記載の電池パックのシール構造において、
前記脚部が、前記トレイと前記カバーとのうち前記ガスケットが保持される一方側の前記シール面に圧接し、
前記中空部が、前記一方側とは異なる他方側の前記シール面に圧接することを特徴とする電池パックのシール構造。