JP2022053294A - バッテリー固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】斜めリテーナーにおける変形を抑止して、高い信頼性でバッテリーを固定できるバッテリー固定装置を提供すること。
【解決手段】バッテリー固定装置は、バッテリーキャリア２０と、リテーナー１００と、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００とを互いに近接する方向に引っ張るＪボルト２０１と、を有する。リテーナー１００は、バッテリー１０の頂角部を覆い、バッテリー１０の位置を規制する位置規制部１１０と、位置規制部１１０から延出する延出部１２０と、を有し、延出部１２０は、Ｊボルト２０１の一端に取り付けられた調整ナット２０２が当接する座面部１２１と、座面部１２１の先端部分がＪボルト２０１の長手方向に折り曲げられてなる、折り曲げ部１２２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の所定位置にバッテリーを固定するためのバッテリー固定装置に関する。

車両等に搭載されるバッテリーは、バッテリーキャリアとリテーナーとによって挟持されることで所定位置に固定される。具体的には、バッテリーキャリアとリテーナーとの間にバッテリーを配置させた状態で、バッテリーキャリアとリテーナーとをJボルト（ロッド）を介して締結する。これにより、バッテリーキャリアとリテーナーとの間にバッテリーが挟持され固定される。

従来、リテーナーの基本構造として、バッテリーを上下方向で挟持するタイプのもの（例えば特許文献１参照）（以下このタイプを「上下リテーナー」と呼ぶ）と、バッテリーを斜め方向で挟持するタイプのもの（例えば特許文献２、３参照）（以下このタイプを「斜めリテーナー」と呼ぶ）とがある。

斜めリテーナーを用いると、上下リテーナーを用いた場合と比較して、Ｊボルトを締結するための調整ナットへの締結工具のアクセスがし易いので、バッテリーの着脱作業の作業性が向上する。

特開２００６－１０７８７６号公報 特開２０１８－１６７５９７号公報 特開２００３－３１２３９４号公報

本発明の発明者らは、斜めリテーナーは、上下リテーナーと比較して、Ｊボルト等のロッド締結時に調整ナットの座面部に大きな張力が作用することを見出した。つまり、本発明の発明者らは、斜めリテーナーでは、何らかの対策をしなければ、張力による変形が生じ、バッテリー固定の信頼性が低下すると考えた。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、斜めリテーナーにおける変形を抑止して、高い信頼性でバッテリーを固定できるバッテリー固定装置を提供する。

本発明のバッテリー固定装置の一つの態様は、
少なくともバッテリーの底面に当接するバッテリーキャリアと、
前記バッテリーの一辺の全長に亘って延在し、少なくとも前記バッテリーの頂角部を覆うリテーナーと、
前記バッテリーキャリアと前記リテーナーとの間に懸架され、前記バッテリーキャリアと前記リテーナーとを互いに近接する方向に引っ張るロッドと、
を有し、
前記リテーナーは、
前記バッテリーの前記頂角部を覆い、前記バッテリーの位置を規制する位置規制部と、
前記位置規制部から延出する延出部と、
を有し、
前記延出部は、
前記ロッドの一端に取り付けられた調整ナットが当接する座面部と、
前記座面部の先端部分が前記ロッドの長手方向に折り曲げられてなる、折り曲げ部と、
を有する。

本発明によれば、斜めリテーナーにおける変形を抑止して、高い信頼性でバッテリーを固定できるバッテリー固定装置を実現できる。

実施の形態のバッテリー固定装置の全体構成を示す斜視図 バッテリー固定装置にバッテリーカバーを取り付けた状態を示す斜視図 上下リテーナー方式を採用したバッテリー固定装置の構成例を示す斜視図 Ｊボルトの取り付け部分近傍のリテーナーの様子を示す拡大斜視図 バッテリーの側方から折り曲げ部を見た側面図 斜めリテーナーの略線的側面図 バッテリー端部からＪボルト中心までの距離を示した略線的上面図であり、図７Ａは上下リテーナーにおけるバッテリー端部からＪボルト中心までの距離を示す図、図７Ｂは斜めリテーナーにおけるバッテリー端部からＪボルト中心までの距離を示す図 Ｊボルトの引っかけ面を比較した略線的側面図であり、図８Ａは上下リテーナーのＪボルトの引っかけ面を示す図、図８Ｂは斜めリテーナーのＪボルトの引っかけ面を示す図 Ｊボルトの長さを比較した略線的側面図であり、図９Ａは上下リテーナーのＪボルトの長さを示す図、図９Ｂは斜めリテーナーのＪボルトの長さを示す図 実施の形態のリテーナーと、燃料タンクとの関係を示す図であり、図１０Ａは側面図、図１０Ｂは上面図、図１０Ｃは部分拡大図 実施の形態のリテーナーのうち、バッテリーカバーの取り付け部分の様子を示す拡大斜視図 バッテリーの端子にバッテリーセンサー等を取り付けた状態を示す斜視図 他の上述の実施の形態のフランジの様子を示す図であり、図１３Ａは上面図、図１３Ｂは側面図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

＜１＞全体構成
図１は、本実施の形態のバッテリー固定装置の全体構成を示す斜視図である。本実施の形態のバッテリー固定装置は、斜めリテーナー１００（以下単にリテーナー１００と呼ぶ）が用いられている。

本実施の形態のバッテリー固定装置は、２つのバッテリー１０を平行に並べて固定するようになっており、大型トラック等の大きい電力が必要な車両に用いられる。ただし、本実施の形態のバッテリー固定装置は、必ずしも複数のバッテリーを固定する場合に限らず、１つのバッテリーを固定するために用いることもできる。

バッテリー固定装置は、バッテリーキャリア２０と、リテーナー１００と、を有する。

バッテリーキャリア２０は、バッテリートレイ２１と、側板２２と、を有し、これらは互いに溶接やネジ等によって連結されている。バッテリー１０は、バッテリーキャリア２０に底面及び側面が当接してバッテリーキャリア２０内に位置決めされる。

リテーナー１００は、バッテリー１０の一辺の全長に亘って延在する。リテーナー１００は、バッテリー１０の頂角部を覆う２つの位置規制部１１０を有する。位置規制部１１０は、バッテリー１０の隣接する２側面と上面とからなるバッテリー１０の頂角部を覆うような３面から構成されている。この構成については後述する。

また、リテーナー１００は、位置規制部１１０からバッテリー１０の側方（リテーナー１００の長手方向と言ってもよい）に延出する延出部１２０を有する。

延出部１２０とバッテリーキャリア２０の側板２２との間には、Ｊボルト２０１が懸架されている。Ｊボルト２０１は、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００とを互いに近接する方向に引っ張る役割りを果たす。

具体的には、Ｊボルト２０１の一端はバッテリーキャリア２０の側板２２の係止孔に挿通され、他端はリテーナー１００の延出部１２０の挿通孔に挿通されている。さらに、Ｊボルト２０１の他端には調整ナット２０２が螺合されている。これにより、調整ナット２０２の螺合量を調整することにより、Ｊボルト２０１による張力を調整できる。

実際には、バッテリーキャリア２０からバッテリー１０を取り外す際には、調整ナット２０２を緩めてバッテリー１０からリテーナー１００を外す。一方、バッテリーキャリア２０にバッテリー１０を固定する際には、調整ナット２０２をＪボルト２０１に深く螺合させてバッテリーキャリア２０とリテーナー１００との間にバッテリー１０を挟持する。

さらに、リテーナー１００は、延在方向の中間部分に形成されたフランジ１３０を有する。フランジ１３０にはスリット１３１が形成されている。

図２は、バッテリー固定装置にバッテリーカバー３００を取り付けた状態を示す斜視図である。バッテリーカバー３００は、フランジ１３０のスリット１３１（図１）にヒンジ構造の係止爪３０１を係合させることで、バッテリー固定装置にワンタッチで取り付けることができるようになっている。

＜２＞比較例（上下リテーナー）
上述したように、本実施の形態のバッテリー固定装置は、斜めリテーナー１００が用いられている。ここでは、比較例として、上下リテーナーの構成例を説明する。

図３は、上下リテーナーを用いたバッテリー固定装置の構成例を示す斜視図である。上下リテーナーを用いたバッテリー固定装置では、バッテリー１０の上面のほぼ中央に延在するようにリテーナー３０が配置されている。リテーナー３０の両端は、上下方向に延在するＪボルト２０１を介してバッテリーキャリア２０の側板２２に係止される。リテーナー３０によるバッテリー１０の支持力は、Ｊボルト２０１に対する調整ナット２０２の螺合量によって調整される。

なお、図３の例では、Ｊボルト２０１の一端が側板２２に係止されているが、バッテリートレイ２１などに係止されてもよい。つまり、側板２２が無くてもよい。従来の上下リテーナーを用いたバッテリー固定装置としては図３以外にも様々な構成のものがある。

＜３＞本実施の形態のリテーナー１００の詳細構成１（Ｊボルト取り付け部分の構成）
図４は、Ｊボルト２０１の取り付け部分近傍のリテーナー１００の様子を示す拡大斜視図である。

位置規制部１１０は、バッテリー１０の上面に当接する上板１１１と、バッテリー１０の互いに隣接する側面に当接する側板１１２、１１３とから構成されており、これらによってバッテリー１０の頂角部を覆うようになっている。換言すれば、位置規制部１１０は、バッテリー１０の頂角部を覆う深絞り部であると言うこともできる。

延出部１２０は、Ｊボルト２０１の一端に取り付けられた調整ナット２０２が当接する座面部１２１を有する。座面部１２１は、Ｊボルト２０１が挿通される挿通孔（図示せず）が穿設されている。座面部１２１は、位置規制部１１０の側板１１３から垂直に折り曲げられた板状の部材である。

座面部１２１の両側端は板面からほぼ垂直に折り曲げられている。これにより、座面部１２１全体の折れ曲りが抑制される。

かかる構成に加えて、延出部１２０には、折り曲げ部１２２が形成されている。折り曲げ部１２２は、座面部１２１の一端をＪボルト２０１の長手方向と並行するように折り曲げて形成されている。より具体的には、折り曲げ部１２２は、座面部１２１から垂直にかつＪボルト２０１に並行するように折り曲げられている。

図５は、バッテリー１０の側方から折り曲げ部１２２を見た側面図である。調整ナット２０２を締結すると、延出部１２０には大きな矢印で示したような張力が働く。この結果、延出部１２０の座面部１２１には、座面部１２０を一点鎖線で示したように変形させようとする（撓ませようとする）力が働く。

本実施の形態では、延出部１２０の先端部分に折り曲げ部１２２が形成されているので、Ｊボルト２０１の張力に起因する座面部１２１の変形（撓み）を抑制できる。

因みに、上述したように、座面部１２１の両側端は板面から垂直に折り曲げられているので、座面部１２１全体の折れ曲がりが防止さる。さらに、延出部１２０の先端部分に折り曲げ部１２２が形成されているので、Ｊボルト２０１の張力に起因する座面部１２１の撓みが抑制される。この結果、座面部１２１に締結による強い張力が加わった場合でも、座面部１２１の長手方向への折れ曲がり及び幅方向への撓みが抑制され、バッテリー１０を高い信頼性で固定できるようになる。

特に、バッテリー固定装置においては、バッテリー１０の交換や点検のたびにＪボルト２０１を緩めたり締結したりが繰り返されるので、座面部１２１の変形が進行してバッテリー固定の信頼性が低下するおそれがある。本実施の形態の構成によれば、座面部１２１の変形を抑制できるので、経年によるバッテリー固定の信頼性の低下を抑制できる。

＜４＞斜めリテーナー及び上下リテーナーにおける締結部分の変形量についての考察
本発明の発明者らは、以下のような考察の下、斜めリテーナーは上下リテーナーと比較して締結部分に変形が生じ易いということに着目し、上述の実施の形態のような構成を実現するに至った。

＜４－１＞バッテリーの端部からJボルトの挿通孔までの長さ
図６の略線的側面図に示したように、斜めリテーナーでは、バッテリー固定面（上板１１１、側板１１２）とJボルト固定面（座面部１２１）が同一平面になく、これらの面を形成するために位置規制部１１０が深絞り構成となっている。

図７はバッテリー１０の端部からＪボルト２０１の中心までの距離を示した略線的上面図である。図７Ａは上下リテーナーにおけるバッテリー１０の端部からＪボルト２０１の中心までの距離Ｗを示し、図７Ｂは斜めリテーナーにおけるバッテリー１０の端部からＪボルト２０１の中心までの距離Ｗを示している。図７から分かるように、斜めリテーナー（図７Ｂ）では、深絞り部分があるので、バッテリー１０の端部からＪボルト２０１の中心までの距離が上下リテーナー（図７Ａ）よりも長くなる。

この結果、バッテリー１０とJボルト２０１との距離Ｗが長い斜めリテーナーの方が上下リテーナーよりもモーメントが大きくなり変形し易くなる。

＜４－２＞Ｊボルト引っかけ面の剛性
図８は、Ｊボルト２０１の引っかけ面を比較した略線的側面図である。図８Ａは上下リテーナーのＪボルト２０１の引っかけ面を示しており、バッテリーキャリアの底面に引っかけられている。なお、図３に示した上下リテーナーではＪボルト２０１が側板２２に引っかけられているが、一般的な上下リテーナーでは側板２２は設けられておらず、Ｊボルトは底面に引っかけられる。図８Ｂは斜めリテーナーのＪボルト２０１の引っかけ面を示している。

図８からも分かるように、上下リテーナー（図８Ａ）よりも斜めリテーナー（図８Ｂ）の方が、バッテリーキャリア２０の締結方向（引っ張り方向）に対する断面係数（図中の矢印で示した長さに相当する）が大きいので剛性が高い。よって、斜めリテーナーでは、相対的に延出部１２０（図１）の剛性が低くなり延出部１２０が変形し易くなる。

＜４－３＞Ｊボルトの長さ
図９は、Ｊボルト２０１の長さを比較した略線的側面図である。図９Ａは上下リテーナーのＪボルト２０１の長さを示しており、図９Ｂは斜めリテーナーのＪボルト２０１の長さを示している。なお、図３に示した上下リテーナーではＪボルト２０１が側板２２に引っかけられているが、一般的な上下リテーナーでは図９Ａのように側板２２は設けられておらず、Ｊボルト２０１は底面に引っかけられる。

図９からも分かるように、Ｊボルト２０１は、上下リテーナー（図９Ａ）よりも斜めリテーナー（図９Ｂ）の方が短い。Ｊボルト２０１が短いとJボルト２０１の伸び量が小さくなるので、相対的にリテーナーの変形量が増大する。よって、斜めリテーナーの方が上下リテーナーよりも延出部１２０が変形し易くなる。

上記＜４－１＞、＜４－２＞、＜４－３＞の考察から、発明者らは、斜めリテーナーでは、延出部１２０（図１）に上下方向リテーナーではかからなかったような大きな張力がかかる可能性が高いと結論付けた。本実施の形態のリテーナー１００では、これを考慮して、延出部１２０の構造を強い張力による変形が抑制されるようにしている。

＜５＞リテーナーと燃料タンクの関係
図１０は、本実施の形態のリテーナー１００と、燃料タンク１との関係を示す図である。図１０Ａは側面図であり、図１０Ｂは上面図であり、図１０Ｃは図１０Ａの点線で囲んだ部分の部分拡大図である。

本実施の形態のリテーナー１００の延出部１２０は、座面部１２１から垂直にかつＪボルト２０１に並行するように折り曲げられた折り曲げ部１２２が形成されているので、図１０のようにリテーナー１００と燃料タンク１がそれぞれ隣り合うように配置された場合に、リテーナー１００に燃料タンク１に対向するエッジが存在しない。よって、「燃料タンクは、車両の前部または後部の衝突の結果から守られるように取り付けるものとする。燃料タンクの近くには突起した部品や鋭利な端部などがないものとする。」という法規を遵守することができる。

＜６＞本実施の形態のリテーナー１００の詳細構成２（バッテリーカバー取り付け部分の構成）
図１１は、本実施の形態のリテーナー１００のうち、バッテリーカバー３００の取り付け部分の様子を示す拡大斜視図である。

図から分かるように、バッテリーカバー３００を取り付けるためのフランジ１３０は、バッテリー１０とは反対側に延びている。より具体的には、リテーナー１００は、バッテリー１０の一辺におけるバッテリー１０の端子Ｔ１よりもバッテリー両外側のフランジ（つまり位置規制部１１０の上板１１１）と、バッテリー１０の一辺におけるバッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）よりも中央側のフランジ１３０と、を有し、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）はバッテリー１０側に延び、かつ、中央側のフランジ１３０はバッテリー１０とは反対側に延びている。さらに言うと、中央側のフランジ１３０に対応するバッテリー１０の位置にはバッテリー端子Ｔ１が存在している。

これにより、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）によってリテーナーとしての機能を維持しつつ、バッテリーカバー３００を取り付けるためのバッテリー中央側のフランジ１３０が端子Ｔ１に接触するのを防止できる。

また、本実施の形態では、バッテリーカバー３００を取り付けるための中央側のフランジ１３０は、バッテリー１０の上面よりも下方に設けられている。

これにより、外力がリテーナー１００に加わる等によって中央側のフランジ１３０が変形したとしても、確実にバッテリー１０の端子Ｔ１とリテーナー１００との接触を防止できる。

また、本実施の形態では、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）と中央側のフランジ１３０は、バッテリー１０の一辺の方向において一部オーバーラップしている。より具体的には、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）の基板部分と中央側のフランジ１３０の基板部分が、バッテリー１０の一辺の方向において一部オーバーラップしている。

これにより、オーバーラップ部分で断面係数が向上し、リテーナー１００の剛性が向上する。

図１２は、バッテリー１０の端子Ｔ１にバッテリーセンサー１１等を取り付けた状態を示す斜視図である。本実施の形態の構成では、中央側のフランジ１３０がバッテリー１０と反対側に延びているので、バッテリーセンサー１１を取り付けた場合でもバッテリーセンサー１１にフランジ１３０が接触することを防ぐことができる。

図１３は、他の上述の実施の形態のフランジ１３０の様子を示す図である。図１３Ａは上面図であり、図１３Ｂは側面図である。図１３に示したように、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）と中央側のフランジ１３０は、フランジそのものはオーバーラップしてなくてもよい。図１３に示したように、バッテリー両外側のフランジ（位置規制部１１０の上板１１１）と中央側のフランジ１３０それ自体がオーバーラップしていなくても、その基板部分をオーバーラップするように形成すれば、リテーナーの剛性に必要な断面係数を確保することができる。

＜７＞まとめ
以上説明したように、本実施の形態のバッテリー固定装置は、少なくともバッテリー１０の底面に当接するバッテリーキャリア２０と、バッテリー１０の一辺の全長に亘って延在し、少なくともバッテリー１０の頂角部を覆うリテーナー１００と、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００との間に懸架され、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００とを互いに近接する方向に引っ張るロッド（Ｊボルト２０１）と、を有する。

加えて、本実施の形態によれば、リテーナー１００は、バッテリー１０の頂角部を覆い、バッテリー１０の位置を規制する位置規制部１１０と、位置規制部１１０から延出する延出部１２０と、を有し、延出部１２０は、ロッド（Ｊボルト２０１）の一端に取り付けられた調整ナット２０２が当接する座面部１２１と、座面部１２１の先端部分がロッド（Ｊボルト２０１）の長手方向に折り曲げられてなる、折り曲げ部１２２と、を有する。

これにより、ロッド（Ｊボルト２０１）の張力に起因する座面部１２１の撓みが抑制されるので、座面部１２１に強い張力が加わった場合でも、バッテリー１０を高い信頼性で固定できるようになる。

また、延出部１２０が折り曲げ部１２２を有するので、リテーナー１００と燃料タンク１がそれぞれ隣り合うように配置された場合に、リテーナー１００に燃料タンク１に対向するエッジが存在しないようになり、安全法規を遵守できる。特に、上述の実施の形態のように、バッテリーキャリア２０が、バッテリー１０の側面に対向する側板２２を有し、折り曲げ部１２２が、側板２２よりもバッテリー１０から離れる方向に突出している場合に有効である。

また、本実施の形態によれば、座面部１２１の両側端がほぼ垂直に折り曲げられていることにより、座面部１２１に強い張力が加わった場合でも、座面部１２１の長手方向への折れ曲がりも抑制されるので、バッテリー１０をより高い信頼性で固定できるようになる。

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

上述の実施の形態では、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００との間に懸架され、バッテリーキャリア２０とリテーナー１００とを互いに近接する方向に引っ張るロッドとしてJボルト２０１を用いる場合について述べたが、ロッドはＪボルト２０１に限らない。

上述の実施の形態では、バッテリーキャリア２０が側板２２を有する場合について述べたが、必ずしも側板２２を有する必要はなく、要は、バッテリーキャリアはリテーナー１００との間にバッテリー１０を挟持できるものであればよい。

本発明は、斜めリテーナーを用いたバッテリー固定装置に広く適用し得る。

１ 燃料タンク
１０ バッテリー
１１ バッテリーセンサー
２０ バッテリーキャリア
２１ バッテリートレイ
２２ 側板
３０、１００ リテーナー
１１０ 位置規制部
１１１ 上板（フランジ）
１１２、１１３ 側板
１２０ 延出部
１２１ 座面部
１２２ 折り曲げ部
１３０ フランジ
１３１ スリット
２０１ Ｊボルト
２０２ 調整ナット
３００ バッテリーカバー
３０１ 係止爪
Ｔ１ バッテリーの端子

Claims (4)

1. 少なくともバッテリーの底面に当接するバッテリーキャリアと、
   前記バッテリーの一辺の全長に亘って延在し、少なくとも前記バッテリーの頂角部を覆うリテーナーと、
   前記バッテリーキャリアと前記リテーナーとの間に懸架され、前記バッテリーキャリアと前記リテーナーとを互いに近接する方向に引っ張るロッドと、
   を有し、
   前記リテーナーは、
   前記バッテリーの前記頂角部を覆い、前記バッテリーの位置を規制する位置規制部と、
   前記位置規制部から延出する延出部と、
   を有し、
   前記延出部は、
   前記ロッドの一端に取り付けられた調整ナットが当接する座面部と、
   前記座面部の先端部分が前記ロッドの長手方向に折り曲げられてなる、折り曲げ部と、
   を有する、
   バッテリー固定装置。
2. 前記座面部の両側端は、ほぼ垂直に折り曲げられている、
   請求項１に記載のバッテリー固定装置。
3. 前記バッテリーキャリアは、前記バッテリーの側面に対向する側面部を有し、
   前記折り曲げ部は、前記側面部よりもバッテリーから離れる方向に突出している、
   請求項１又は２に記載のバッテリー固定装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー固定装置と、
   前記折り曲げ面に対向する位置に配置された燃料タンクと、
   を有する車両。

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