JP2021102404A - 電池パックの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低減を図ることができる電池パックの固定構造を提供する。【解決手段】電池パックの固定構造は、電池パック３と、車体底面１３に配置されると共に、電池パック３の側面の少なくとも一部を覆う保護部材４と、電池パック３を車体２に固定する固定ブラケット６，７とを備え、固定ブラケット６，７の一部は、保護部材４の上方を通るように配置されており、保護部材４には、電池パック３を間に挟んで配置されると共に電池パック３に接触する第１接触面３０および第２接触面３１が形成されており、第１接触面３０および第２接触面３１の水平方向の距離Ｌは、上方から下方に向かうにつれて小さくなるように形成される。【選択図】図１

Description

本開示は、電池パックの固定構造に関する。

従来から電池パックを車体に固定するための固定構造について各種提案されている。たとえば、特開２０１３−８６５６４号公報に記載された固定構造は、電池パックと車体との位置決め機構を備える。電池パックは、車体に設けられたシートの間に配置されている。位置決め機構は、電池パックに設けられたピンと、車体に形成された溝と、ピンを溝に向けて案内するガイドとを含む。

特開２０１３−８６５６４号公報

車両が深い水たまりなどを走行したりすると、車両内に水などが浸入し、車両内部に水などが溜まる場合がある。また、ユーザが車室内で飲料をこぼしたりすることで、車両内に水などが溜まる場合がある。このように、水が車両内部に溜まると、電池パックが被水するおそれがある。

そこで、電池パックが被水することを抑制するために、電池パックに保護部材を配置することが考えられる。保護部材は、電池パックが被水することを抑制するために電池パックの周面の少なくとも一部を覆うように形成することが考えられる。

具体的には、保護部材を車体底面に配置し、その後、電池パックを保護部材に配置する。そして、電池パックに取り付けられた固定ブラケットを車体に連結する。

保護部材は電池パックの周面の少なくとも一部を覆うため、保護部材は、上方に立ち上がるような形状を有している。このため、固定ブラケットは、保護部材の上方を通るような形状となっている。

上記のように構成された電池パックの固定構造を組み立てる際には、搬送装置の保持アームが電池パックを持ち上げる。そして、搬送装置は、保護部材が配置された車体底面に電池パックを載せる。保持アームは、電池パックの周面のうち、固定ブラケットが取り付けられた位置よりも上方を保持することになる。

ここで、電池パックを車体底面に配置する際に、電池パックおよび車体の位置決めをするために、たとえば、保持アームに位置決めピンを形成すると共に、車体にピン挿入孔を形成することが考えられる。

しかし、車種によっては車体底面の形状が異なるため、車種ごとに、位置決めピンの長さを変更したり、ピン挿入孔の位置を変更したりする必要がある。

その結果、車種ごとに搬送装置を準備する必要などが生じて、結果として、車両の製造コストが高くなるという問題が生じる。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コストの低減を図ることができる電池パックの固定構造を提供することである。

本開示に係る電池パックの固定構造は、電池パックと、車体底面に配置されると共に、前記電池パックの側面の少なくとも一部を覆う保護部材と、前記電池パックを車体に固定する固定ブラケットとを備え、前記固定ブラケットの一部は、前記保護部材の上方を通るように配置されており、前記保護部材には、前記電池パックを間に挟んで配置されると共に前記電池パックに接触する第１接触面および第２接触面が形成されており、前記第１接触面および前記第２接触面の水平方向の距離は、上方から下方に向かうにつれて小さくなるように形成されている。

上記の電池パックの固定構造において、電池パックを保護部材の上方から下降させることで、第１接触面および第２接触面の少なくとも一方によって、電池パックが所定位置に案内される。そして、電池パックは、第１接触面および第２接触面のいずれにも電池パックが接触する位置に位置決めされる。このため、電池パックを搬送する搬送装置などに位置決め機構を設けなくても、電池パックの位置決めを行うことができるので、車種ごとに搬送装置を変更しなくてもよくなる。これに伴い、各種の車両を製造する際の製造コストを低減することができる。

本開示に係る電池パックの固定構造によれば、製造コストの低減を図ることができる。

本実施の形態に係る電池パックの固定構造１を模式的に示す断面図である。 組立工程の第１工程を模式的に示す断面図である。 組立工程の第２工程を模式的に示す断面図である。 組立工程の第３工程を模式的に示す断面図である。 電池パックの固定構造１Ａを模式的に示す断面図である。 組立工程の第１工程を模式的に示す断面図である。 組立工程の第２工程を模式的に示す断面図である。 組立工程の第３工程を模式的に示す断面図である。

図１から図８を用いて、本実施の形態に係る電池パックの固定構造について説明する。図１から図８に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１は、本実施の形態に係る電池パックの固定構造１を模式的に示す断面図である。電池パックの固定構造１は、車体２と、電池パック３と、保護部材４と、固定ブラケット６，７とを備える。車体２は、フロアパネル１０と、クロスメンバー１１，１２とを含む。

フロアパネル１０は、板状に形成された金属部材である。フロアパネル１０の上面は、車室側に位置しており、フロアパネル１０の上面は車体２の車体底面１３を形成している。

クロスメンバー１１，１２はフロアパネル１０に固定されると共に、クロスメンバー１１，１２は、車両の幅方向に延びるように形成されている。クロスメンバー１１，１２は、フロアパネル１０の上面から上方に突出するように形成されており、クロスメンバー１１およびクロスメンバー１２は、車両の前後方向に間隔をあけて配置されている。

なお、この図１に示す例においては、クロスメンバー１１の高さは、クロスメンバー１２よりも低くなるように形成されている。

保護部材４は車体底面１３に配置されており、保護部材４はクロスメンバー１１およびクロスメンバー１２の間に配置されている。なお、保護部材４は図示されていない固定部材によって車体２に固定されている。

保護部材４は、樹脂などによって形成されている。保護部材４は、底板２０と、周壁２１とを含む。底板２０は車体底面１３に配置されている。周壁２１は底板２０の外周縁部から上方に向けて立ち上がるように形成されている。保護部材４には、上方に向けて開口する開口部２４が形成されている。

周壁２１は、側壁２２および側壁２３を含み、側壁２２および側壁２３は車両の前後方向に間隔をあけて配置されている。

側壁２２の表面は、傾斜面（第１接触面）３０を含む。傾斜面３０は、側壁２３と対向している。側壁２３の表面は、傾斜面（第２接触面）３１を含む。傾斜面３１は、側壁２２と対向している。

水平方向において、傾斜面３０および傾斜面３１の間の距離Ｌは、上方から下方に向かうにつれて小さくなるように形成されている。具体的には、傾斜面３０は上方から下方に向かうにつれて、側壁２３に近付くように傾斜している。同様に、傾斜面３１は、上方から下方に向かうにつれて、側壁２２に近付くように傾斜している。

電池パック３は、側壁２２および側壁２３の間に配置されており、電池パック３は傾斜面３０および傾斜面３１のいずれにも接触している。

電池パック３は、収容ケース３２と、収容ケース３２内に収容されたバッテリ本体３３とを含む。バッテリ本体３３は、充放電可能な二次電池である。

収容ケース３２は、金属などによって形成されている。収容ケース３２は、前面３４および背面３５を含む。前面３４は傾斜面３０に接触しており、背面３５は傾斜面３１に接触している。

そして、前面３４の一部は側壁２２によって覆われており、背面３５の一部は側壁２３によって覆われている。

固定ブラケット６は前面３４に固定されている。固定ブラケット６の固定位置は、前面３４および傾斜面３０の接触位置よりも上方に位置している。

固定ブラケット６は、固定部４０および固定部４１を含む。固定部４０は前面３４に固定されている。固定部４１の一端は固定部４０に接続されており、固定部４１の他端は、ボルト４２によってクロスメンバー１１に固定されている。

固定部４１には、ボルト４２が挿入される貫通孔３６が形成されている。クロスメンバー１１の上面には、ボルト４２が挿入されるボルト孔３７が形成されている。ボルト孔３７の内周面には、ボルト４２と噛み合うネジ溝が形成されている。

固定部４１は、固定部４０の下端部から周壁２１の上端よりも上方を通り、クロスメンバー１１の上面に達するように形成されている。

固定ブラケット７は、背面３５に固定されている。固定ブラケット７の固定位置は背面３５および固定部４５の固定位置よりも上方に位置している。

固定ブラケット７は、固定部４５および固定部４６を含む。固定部４５は背面３５に固定されている。固定部４６の一端は、固定部４５に接続されており、固定部４６の他端は、ボルト４３によってクロスメンバー１２に固定されている。

固定部４６には、ボルト４３が挿入される貫通孔３８が形成されている。クロスメンバー１２の上面には、ボルト４３が挿入されるボルト孔３９が形成されている。ボルト孔３９の内周面には、ボルト４３と噛み合うネジ溝が形成されている。

固定部４６は、固定部４５の上端部から側壁２３の上端よりも上方を通り、クロスメンバー１２の上面に達するように形成されている。

上記のように構成された電池パックの固定構造１において、たとえば、車両が深い水たまりなどを走行する場合がある。この際、水が車体２内に入り込み、クロスメンバー１１およびクロスメンバー１２の間に水が溜まる場合がある。また、ユーザが車室内において、飲料水などをこぼす場合がある。このような場合においても、クロスメンバー１１およびクロスメンバー１２の間に水などが溜まる場合がある。

このような場合においても、保護部材４が電池パック３の周面の一部を覆っているため、電池パック３が被水することが抑制されている。

図２などを用いて、電池パックの固定構造１の組立方法について説明する。図２は、組立工程の第１工程を模式的に示す断面図である。

この図２においては、保護部材４が車体底面１３に固定されている状態であり、電池パック３は組み付けられていない状態である。

搬送装置５０は電池パック３を搬送するための装置である。搬送装置５０は、保持アーム５１，５２を含む。

電池パック３は、保持アーム５１および保持アーム５２によって、吊り下げられた状態で搬送される。保持アーム５１は収容ケース３２の前面３４を保持しており、保持アーム５２は背面３５を保持している。

なお、保持アーム５１，５２は、電池パック３に外力が加えられた際に、電池パック３が水平方向に移動することを許容する。

前面３４において、保持アーム５１の保持位置は、固定部４０の固定位置よりも上方に位置している。背面３５において、保持アーム５２の保持位置は、固定部４５の固定位置よりも上方に位置している。この図２においては、電池パック３は、保護部材４よりも上方に位置しており、開口部２４の上方に位置している。

図３は、組立工程の第２工程を模式的に示す断面図である。この第２組立工程においては、搬送装置５０は、図２に示す状態から電池パック３を下方に移動させる。

この図３に示す例においては、電池パック３は、側壁２２の傾斜面３０に接触している。

搬送装置５０が図３に示す位置からさらに下方に電池パック３を移動させると、傾斜面３０に沿って電池パック３が移動する。

傾斜面３０は、上方から下方に向かうにつれて、側壁２３に近付くように傾斜しているため、電池パック３も側壁２３に近付くように移動する。

水平本方向において、傾斜面３０および傾斜面３１の間の距離は上方から下方に向かうにつれて小さくなる。そのため、電池パック３が傾斜面３０に接触した状態で下方に移動すると、電池パック３は側壁２３の傾斜面３１に接触する。

そして、図４に示すように、電池パック３が傾斜面３０および傾斜面３１に接触することで、電池パック３が搭載位置に位置決めされる。

このように、電池パック３が位置決めされると、固定部４１の貫通孔３６と、クロスメンバー１１のボルト孔３７とが位置決めされる。同様に、固定部４６の貫通孔３８と、クロスメンバー１２のボルト孔３９とが位置決めされる。

これにより、ボルト４２およびボルト４３を良好に、貫通孔３６，３８およびボルト孔３７，３９に挿入することができる。

そして、図１に示すように、電池パック３がクロスメンバー１１，１２に固定されることで電池パックの固定構造１が組み立てられる。

このように、電池パックの固定構造１によれば、保護部材４が電池パック３を搭載する過程において、電池パック３を所定位置に案内している。

そして、搬送装置５０および車体２には、電池パック３を位置決めする機能が設けられていない。このため、たとえば、車種ごとに搬送装置５０を変更する必要がない。また、車体２においても、車種ごとに異なる位置決め機構を設ける必要もなくなる。

その結果、電池パック３を組み付ける際のコストを低く抑えることができ、結果として、車両の製造コストの低減を図ることができる。

次に、比較例に係る電池パックの固定構造１Ａについて説明する。図５は、電池パックの固定構造１Ａを模式的に示す断面図である。電池パックの固定構造１Ａと、電池パックの固定構造１とが異なる構造は、保護部材４を備えていない点と、電池パック３が車体底面１３に配置されている点と、クロスメンバー１１に位置決め孔６２が形成されている点である。当該構成以外においては、電池パックの固定構造１Ａの構成と、電池パックの固定構造１の構成とは、実質的に同じである。

図６から図８を用いて、電池パックの固定構造１Ａの組立方法について説明する。なお、図６は、組立工程の第１工程を示す断面図である。

比較例においては、搬送装置５０Ａが電池パック３を搬送する。搬送装置５０Ａは、保持アーム５１と、保持アーム５２と、位置決めピン６１とを含む。位置決めピン６１は、保持アーム５１から下方に向けて延びるように形成されている。クロスメンバー１１の上面には、位置決めピン６１が挿入される位置決め孔６２が形成されている。なお、位置決め孔６２は、ボルト孔３７に対して、車両の幅方向にずれた位置に形成されている。この比較例においては、ボルト孔３７よりも奥側に形成されている。

図６においては、電池パック３は搬送装置５０Ａによって吊り下げられており、電池パック３は、車体底面１３の上方に位置している。位置決めピン６１は位置決め孔６２に装入されていない状態である。

図７は、組立工程の第２工程を模式的に示す断面図である。この第２工程においては、搬送装置５０Ａは、図６に示す状態よりも電池パック３を下方に下げる。

これにより、位置決めピン６１が位置決め孔６２内に入り込む。これにより、水平方向において、電池パック３は車体２に対して位置決めされる。そして、搬送装置５０Ａは、位置決めピン６１が位置決め孔６２に挿入された状態で、電池パック３を降下させる。

図８は、組立工程の第３工程を示す断面図である。この第３工程においては、電池パック３は、車体底面１３に配置されている。搬送装置５０Ａは、位置決めピン６１および位置決め孔６２によって案内された状態で電池パック３を車体底面１３に配置する。

そして、ボルト４２，４３を固定部４１，４３に装着することで、電池パックの固定構造１Ａが組み立てられる。

上記のような電池パックの固定構造１Ａにおいては、車種によって、たとえば、クロスメンバー１１の高さなどが異なる。クロスメンバー１１の高さが異なると、位置決めピン６１の長さを変更する必要が生じる。車種によって、クロスメンバー１１の位置も変動する。その結果、搬送装置５０Ａにおいて、位置決めピン６１を配置する位置を車種ごとに変更することになる。

このように、電池パックの固定構造１Ａにおいては、車種ごとに異なる搬送装置を準備する必要が生じる。その結果、各種の車両を組み立てる場合における製造コストが高くなる。

その一方で、本実施の形態に係る電池パックの固定構造１においては、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ 固定構造、２ 車体、３ 電池パック、４ 保護部材、６，７ 固定ブラケット、１０ フロアパネル、１１，１２ クロスメンバー、１３ 車体底面、２０ 底板、２１ 周壁、２２，２３ 側壁、２４ 開口部、３０，３１ 傾斜面、３２ 収容ケース、３３ バッテリ本体、３４ 前面、３５ 背面、３６，３８ 貫通孔、３７，３９ ボルト孔、４０，４１，４３，４５，４６ 固定部、４２，４３ ボルト、５０，５０Ａ 搬送装置、５１，５２ 保持アーム、６１ 位置決めピン、６２ 位置決め孔、Ｌ 距離。

Claims (1)

1. 電池パックと、
   車体底面に配置されると共に、前記電池パックの側面の少なくとも一部を覆う保護部材と、
   前記電池パックを車体に固定する固定ブラケットと、
   を備え、
   前記固定ブラケットの一部は、前記保護部材の上方を通るように配置されており、
   前記保護部材には、前記電池パックを間に挟んで配置されると共に前記電池パックに接触する第１接触面および第２接触面が形成されており、
   前記第１接触面および前記第２接触面の水平方向の距離は、上方から下方に向かうにつれて小さくなるように形成された、電池パックの固定構造。

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