JP2023134930A

JP2023134930A - バッテリ固定構造

Info

Publication number: JP2023134930A
Application number: JP2022039869A
Authority: JP
Inventors: 哲也原澤; Tetsuya HARASAWA; 敏浩臼井; Toshihiro Usui; 哲雄井上; Tetsuo Inoue
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2042-03-15
Also published as: CN116766906A; DE102023104632A1; JP7331978B1; US20230294624A1

Abstract

【課題】締結部材の緩みに起因してバッテリが落下することを防止する。
【解決手段】車両１は、バッテリ２０の側面に対向し一対のサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒの内壁面１１Ｌ、１１Ｒに固定される一対の連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒと、連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒの傾斜部４２Ｌ、４２Ｒに締結部材５０Ｌ、５０Ｒによって連結されている支持ブラケット３０と、傾斜部４２Ｌ、４２Ｒから突出するように設けられたピン部材４５Ｌ、４５Ｒと、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒが位置決めされる位置決め穴３５と、位置決め穴３５に連通するように設けられ、直径が位置決め穴３５の直径よりも大きいガイド穴３６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体フレームにバッテリを固定するバッテリ固定構造に関する。

トラック等のフレーム構造の車両においては、サイドフレーム等にブラケットを介してバッテリが固定されている。

特開２０１７－６５３８１号公報

ところで、バッテリを固定する際の作業性の観点等から、複数のブラケットのうちの一方のブラケットをサイドフレームに固定し、他方のブラケットがバッテリを支持した状態で一方のブラケットに締結部材によって連結される方式が提案されている。
この場合、２つのブラケットを連結している締結部材が緩んで外れてしまうと、バッテリが落下するおそれがある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、締結部材の緩みに起因してバッテリが落下することを防止することを目的とする。

本発明の一の態様においては、車体の一対のサイドフレームの間に固定させるバッテリ固定構造であって、前記バッテリの側面に対向し、前記一対のサイドフレームの各々の内壁面に固定される一対の第１ブラケットと、前記バッテリの底面を支持し、前記一対の第１ブラケットの上下方向に対して傾斜している傾斜部に締結部材によって連結されている第２ブラケットと、前記第１ブラケットの前記傾斜部から突出するように設けられたピン部材と、前記第２ブラケットに設けられ、前記ピン部材が位置決めされる位置決め穴と、前記第２ブラケットにおいて前記位置決め穴に連通するように設けられ、直径が前記位置決め穴の直径よりも大きいガイド穴と、を備える、バッテリ固定構造を提供する。

また、前記ガイド穴は、長手方向が前記上下方向に沿っている長穴となっていることとしてもよい。

また、前記傾斜部は、前記第１ブラケットの先端が前記車体の車幅方向の中央側を向くように傾斜している傾斜面を有し、前記ピン部材は、前記傾斜面の法線方向に突出していることとしてもよい。

また、前記第２ブラケットは、所定間隔で配置された複数の前記締結部材によって、前記傾斜部に連結されており、前記位置決め穴及び前記ガイド穴は、前記複数の締結部材の間に位置していることとしてもよい。

また、前記ピン部材の外周面には、周方向に沿った溝が形成されており、前記溝の幅は、前記第２ブラケットの厚さよりも大きいこととしてもよい。

本発明によれば、締結部材の緩みに起因してバッテリが落下することを防止できるという効果を奏する。

一の実施形態に係るバッテリ２０の固定構造を有する車両１を説明するための模式図である。図１に示す矢印Ａの方向で見た部分を示す拡大模式図である。バッテリ２０を反転状態で搭載する状態を示す模式図である。ピン部材４５Ｒがガイド穴３６を挿通する状態を説明するための模式図である。ピン部材４５Ｌがガイド穴３６に係止する状態を説明するための模式図である。

＜バッテリの固定構造＞
一の実施形態に係るバッテリの固定構造について、図１～図３を参照しながら説明する。

図１は、一の実施形態に係るバッテリ２０の固定構造を有する車両１を説明するための模式図である。図２は、図１に示す矢印Ａの方向で見た部分を示す拡大模式図である。図３は、バッテリ２０を反転状態で搭載する状態を示す模式図である。

車両１は、図１に示すように、一対のサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒと、バッテリ２０と、支持ブラケット３０と、一対の連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒを有する。本実施形態では、連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒが一対の第１ブラケットに該当し、支持ブラケット３０が第２ブラケットに該当する。

一対のサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒは、車両１の前後方向に沿って設けられたフレームである。すなわち、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒの長手方向が、前後方向に沿っている。サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒは、ここでは閉断面となっている。

バッテリ２０は、ここでは、電気自動車である車両１に搭載される高電圧の蓄電池である。バッテリ２０は、図１に示すように、一対のサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒの間に配置されている。バッテリ２０の側面２１は、サイドフレーム１０Ｌに対向しており、側面２２は、サイドフレーム１０Ｒに対向している。バッテリ２０は、支持ブラケット３０及び連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒを介して、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒに固定されている。バッテリ２０は、搭載時には、図３に示すように反転状態でサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒに固定される。

一対の連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒは、図１に示すように、上下方向に沿ってバッテリ２０の両側に左右対称に配置されている。連結ブラケット４０Ｌは、バッテリ２０の側面２１に対向しており、連結ブラケット４０Ｒは、バッテリ２０の側面２２に対向している。連結ブラケット４０Ｌの上端部は、サイドフレーム１０Ｌの内壁面１１Ｌに締結部材５２Ｌによって固定されており、連結ブラケット４０Ｒの上端部は、サイドフレーム１０Ｒの内壁面１１Ｒに締結部材５２Ｒによって固定されている。なお、内壁面１１Ｌ、１１Ｒは、一対のサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒの車幅方向内側の面である。
また、連結ブラケット４０Ｌの下端部は、支持ブラケット３０の曲げ部３２Ｌに締結部材５０Ｌによって固定されており、連結ブラケット４０Ｒの下端部は、支持ブラケット３０の曲げ部３２Ｒに締結部材５０Ｒによって固定されている。

連結ブラケット４０Ｌは、固定部４１Ｌと、傾斜部４２Ｌと、ピン部材４５Ｌを有する。
固定部４１Ｌは、図１に示すように、サイドフレーム１０Ｌの内壁面１１Ｌに連結されている。具体的には、固定部４１Ｌは、複数の締結部材５２Ｌによって内壁面１１Ｌに固定されている。

傾斜部４２Ｌは、図１に示すように、固定部４１Ｌからく字状に延びている部分のうちの先端側の部分である。傾斜部４２Ｌは、上下方向に対して傾斜するように形成されている。傾斜部４２Ｌは、先端側が車幅方向の中央側を向くように傾斜している傾斜面４３Ｌを有する。

ピン部材４５Ｌは、図３に示すように、傾斜部４２Ｌから突出するように設けられている。具体的には、ピン部材４５Ｌは、傾斜部４２Ｌの傾斜面４３Ｌの法線方向に突出している。

連結ブラケット４０Ｒは、固定部４１Ｒと、傾斜部４２Ｒと、ピン部材４５Ｒを有する。
固定部４１Ｒは、図１に示すように、サイドフレーム１０Ｒの内壁面１１Ｒに連結されている。具体的には、固定部４１Ｒは、複数の締結部材５２Ｒによって内壁面１１Ｒに固定されている。

傾斜部４２Ｒは、図１に示すように、固定部４１Ｒからく字状に延びている部分のうちの先端側の部分である。傾斜部４２Ｒは、上下方向に対して傾斜するように形成されている。傾斜部４２Ｒは、先端側が車幅方向の中央側を向くように傾斜している傾斜面４３Ｒを有する。

ピン部材４５Ｒは、図３に示すように、傾斜部４２Ｒから突出するように設けられている。具体的には、ピン部材４５Ｒは、傾斜部４２Ｒの傾斜面４３Ｒの法線方向に突出している。ピン部材４５Ｒの外周面には、周方向に沿った溝が形成されている。この溝の幅は、例えば、支持ブラケット３０の厚さよりも大きい。

支持ブラケット３０は、バッテリ２０を支持するブラケットである。また、支持ブラケット３０は、連結ブラケット４０Ｌの傾斜部４２Ｌに複数の締結部材５０Ｌによって連結され、連結ブラケット４０Ｒの傾斜部４２Ｒに複数の締結部材５０Ｒによって連結されている。支持ブラケット３０は、図１に示すように、支持部３１と、曲げ部３２Ｌ、３２Ｒを有する。

支持部３１は、支持ブラケット３０の中央部分である。支持部３１は、バッテリ２０の底面を支持している。支持部３１は、複数の締結部材２５によってバッテリ２０の底面に固定されている。

曲げ部３２Ｌは、支持部３１の左端から曲げられた部分である。曲げ部３２Ｌは、連結ブラケット４０Ｌの傾斜部４２Ｌと連結されている。具体的には、曲げ部３２Ｌは、図２に示すように、所定間隔で配置された複数の締結部材５０Ｌによって、傾斜部４２Ｌに固定されている。

曲げ部３２Ｌには、複数の締結部材５０Ｌの各ボルトが挿通する複数の貫通穴３８（図４参照）が形成されている。曲げ部３２Ｌは、ピン部材４５Ｌが突出している傾斜部４２Ｌに接している。曲げ部３２Ｌには、連結ブラケット４０Ｌのピン部材４５Ｌが挿通して位置決めされる穴部３４（図２）が形成されている。穴部３４は、複数の貫通穴３８の中央側に位置している。

穴部３４は、図２に示すように、位置決め穴３５と、ガイド穴３６を有する。位置決め穴３５及びガイド穴３６は、複数の締結部材５０Ｌの間に位置している。穴部３４は、位置決め穴３５とガイド穴３６が連通した所謂だるま形状となっている。ガイド穴３６は、上下方向において位置決め穴３５よりも上方に位置している。

位置決め穴３５は、図２に示すように、ピン部材４５が位置決めされる穴である。位置決め穴３５の直径は、ピン部材４５Ｌの直径とほぼ同じ大きさである。

ガイド穴３６は、バッテリ２０の搭載時に、ピン部材４５Ｌを穴部３４に挿通させる際のガイドとして機能する。ガイド穴３６の直径は、位置決め穴３５の直径よりも大きい。また、ガイド穴３６は、長手方向が上下方向に沿っている長穴となっている。これにより、ピン部材４５Ｌがガイド穴３６を挿通しやすくなる。

曲げ部３２Ｒにも、曲げ部３２Ｌと同様に、位置決め穴３５及びガイド穴３６を有する穴部３４が形成されている。曲げ部３２Ｒの穴部３４は、上述した曲げ部３２Ｌの穴部３４と同様な構成であるので、詳細な説明を省略する。

以下では、図３及び図４を参照しながら、バッテリ２０を車両１に搭載する際の流れについて説明する。図４は、ピン部材４５Ｒがガイド穴３６を挿通する状態を説明するための模式図である。
まず、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒを反転させる。次に、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒに、連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒを固定する。すなわち、サイドフレーム１０Ｌに締結部材５２Ｌによって連結ブラケット４０Ｌを固定し、サイドフレーム１０Ｒに締結部材５２Ｒによって連結ブラケット４０Ｒを固定する。なお、上記に限定されず、先に連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒをサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒに固定した後に、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒを反転させてもよい。

次に、図３に示すように、支持ブラケット３０が締結部材２５によって固定されたバッテリ２０を、反転した状態で、サイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒの上方から降ろしていく。すると、支持ブラケット３０の曲げ部３２Ｌ、３２Ｒが、連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒが近づく（図４（ａ）参照）。

その後、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒが、支持ブラケット３０の曲げ部３２Ｌ、３２Ｒのガイド穴３６を挿通する。例えば、図４（ｂ）に示すように、ピン部材４５Ｒが、曲げ部３２Ｒのガイド穴３６を挿通する。ガイド穴３６の直径がピン部材４５Ｒの直径よりも十分に大きいので、ピン部材４５Ｒとガイド穴３６の位置ずれがあっても、ピン部材４５Ｒがガイド穴３６を挿通しやすい。

そして、バッテリ２０を更に下げると、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒが、ガイド穴３６に連通している位置決め穴３５に係止して位置決めされる。その状態で、締結部材５０Ｌ、５０Ｒを締結することで、支持ブラケット３０と連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒが固定される。その後、バッテリ２０及びサイドフレーム１０Ｌ、１０Ｒを正転状態に戻すことで、バッテリ２０の搭載作業が完了する。

ところで、連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒと支持ブラケット３０を固定している締結部材５０Ｌ、５０Ｒの締め付けが不十分な状態では、締結部材５０Ｌ、５０Ｒが緩んで外れるおそれがある。
これに対して、本実施形態では、位置決め穴３５に対してガイド穴３６が上方に連通しているため、仮に締結部材５０Ｌ、５０Ｒのいずれかが外れたとしても、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒがガイド穴３６に係止するため、バッテリ２０の落下を防止できる。

図５は、ピン部材４５Ｌがガイド穴３６に係止する状態を説明するための模式図である。ここでは、図２に示す連結ブラケット４０と支持ブラケット３０を固定する複数の締結部材５０Ｌが、緩んで外れたものとする。すると、支持ブラケット３０の曲げ部３２Ｌが、連結ブラケット４０Ｌに対して下方に移動する。曲げ部３２Ｌの移動に伴い、穴部３４もピン部材４５Ｌに対して下方に移動し、図５に示すように、ガイド穴３６の上端にピン部材４５Ｌが引っ掛かる。具体的には、ピン部材４５Ｌの外周面に形成された溝が、ガイド穴３６の上端に引っ掛かる。これにより、曲げ部３２Ｌが下方に移動できなくなり、バッテリ２０が落下することを防止できる。

上記では、締結部材５０Ｌが外れた場合について説明したが、締結部材５０Ｒが外れた場合には、ピン部材４５Ｒが曲げ部３２Ｒのガイド穴３６に引っ掛かることで、曲げ部３２Ｒの下方への移動を規制できるので、バッテリ２０の落下を防止できる。

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態の車両１は、サイドフレーム１０Ｒ、１０Ｌの側面に固定された一対の連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒと、バッテリ２０を支持し連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒの傾斜部４２Ｌ、４２Ｒに締結部材５０Ｌ、５０Ｒによって固定された支持ブラケット３０を有する。連結ブラケット４０Ｌ、４０Ｒは、傾斜部４２Ｌ、４２Ｒから突出しているピン部材４５Ｌ、４５Ｒを有する。また、支持ブラケット３０は、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒが位置決めされる位置決め穴３５と、位置決め穴３５に連通するように設けられ位置決め穴３５よりも直径が大きいガイド穴３６とを有する。
これにより、バッテリ２０を反転状態で搭載する際には、ピン部材４５Ｌ、４５Ｒがガイド穴３６に挿通した後に位置決め穴３５で位置決めされることで、バッテリ２０を所望の位置に位置決めしやすくなる。一方で、締結部材５０Ｌ、５０Ｒのいずれか（ここでは、締結部材５０Ｌ）が緩んで外れた場合には、支持ブラケット３０が連結ブラケット４０Ｌに対して下方へ移動する際に、ピン部材４５Ｌがガイド穴３６の上端に引っ掛かることで、バッテリ２０の落下を防止できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１車両
１０Ｌ、１０Ｒサイドフレーム
２０バッテリ
３０支持ブラケット
３５位置決め穴
３６ガイド穴
４０Ｌ、４０Ｒ連結ブラケット
４２Ｌ、４２Ｒ傾斜部
４５Ｌ、４５Ｒピン部材
５０Ｌ、５０Ｒ締結部材

Claims

車体の一対のサイドフレームの間に固定させるバッテリ固定構造であって、
前記バッテリの側面に対向し、前記一対のサイドフレームの各々の内壁面に固定される一対の第１ブラケットと、
前記バッテリの底面を支持し、前記一対の第１ブラケットの上下方向に対して傾斜している傾斜部に締結部材によって連結されている第２ブラケットと、
前記第１ブラケットの前記傾斜部から突出するように設けられたピン部材と、
前記第２ブラケットに設けられ、前記ピン部材が位置決めされる位置決め穴と、
前記第２ブラケットにおいて前記位置決め穴に連通するように設けられ、直径が前記位置決め穴の直径よりも大きいガイド穴と、
を備える、バッテリ固定構造。
前記ガイド穴は、長手方向が前記上下方向に沿っている長穴となっている、
請求項１に記載のバッテリ固定構造。
前記傾斜部は、前記第１ブラケットの先端が前記車体の車幅方向の中央側を向くように傾斜している傾斜面を有し、
前記ピン部材は、前記傾斜面の法線方向に突出している、
請求項１又は２に記載のバッテリ固定構造。
前記第２ブラケットは、所定間隔で配置された複数の前記締結部材によって、前記傾斜部に連結されており、
前記位置決め穴及び前記ガイド穴は、前記複数の締結部材の間に位置している、
請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリ固定構造。
前記ピン部材の外周面には、周方向に沿った溝が形成されており、
前記溝の幅は、前記第２ブラケットの厚さよりも大きい、
請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリ固定構造。