JP3324182B2 - 電気自動車のバッテリ搭載フレームの締結構造 - Google Patents

電気自動車のバッテリ搭載フレームの締結構造

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電気自動車のバッテ
リ搭載フレームの締結構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車に用いられる駆動源としての
バッテリを搭載するために、例えば特開昭47−313
18号公報に示す構造が知られている。この構造は自動
車のフレームを形成するサイドメンバ、クロスメンバ及
びそれらを結合する縦方向のブラケットを有効利用して
バッテリ収納枠体が設けられ、このバッテリ収納枠体内
にバッテリが収納固定されるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記バ
ッテリ収納枠体に、バッテリを搭載する際や交換する際
に、バッテリ収納枠体に対して各バッテリを前後で位置
合わせしながら、車体の下側の狭いスペースで固定作業
を行わなければならず、作業性が悪いという問題があ
る。
【0004】一方、バッテリ収納枠を別個に設けて、こ
こに予めバッテリを固定しておき、バッテリ収納枠体を
車体に固定する構造も考えられるが、バッテリを支持し
たバッテリ収納枠体の重量は非常に大きくなり、したが
って、このような重量の大きいバッテリ収納枠体を車体
に取り付けるにあたって車体側の取付点に対して位置合
わせする作業が非常に困難となるという問題がある。
【0005】そこで、この発明は、バッテリの搭載性を
良好にして、車体への取り付けを容易に行うことができ
る電気自動車のバッテリ搭載フレームの締結構造を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、プレート上に格子状に配設された複数のフレームに
よってバッテリの収納部が区画形成されたバッテリフレ
ームが設けられ、このバッテリフレームのフレームが、
フロアパネルの下面に配設されたメンバに取り付けられ
た電気自動車のバッテリ搭載フレームの締結構造であっ
て、フロアパネルのメンバ内に保持カラーが取り付けら
れ、この保持カラーに前後左右方向に移動可能なナット
プレートが装着される一方、バッテリフレームの閉断面
形状のフレームの底壁に切欠部が形成され、この切欠部
が設けられた位置のバッテリフレームのフレーム内に
は、ボルトを挿入するカラーが装着され、切欠部はボル
トが挿入される孔が形成された閉塞プレートによって閉
塞され、上記カラーの長さをバッテリフレームのフレー
ムの高さとボルトの長さとの差よりも大きく設定し、バ
ッテリフレームの下面から挿入されたボルトがナットプ
レートに締結されている。また、請求項2に記載の発明
は、請求項1に記載の発明において、バッテリフレーム
のフレーム内には、カラーに挿入されるボルトを案内す
ると共に、閉塞プレートに設けられた孔と整合するガイ
ドチューブが装着されている。
【0007】バッテリフレームに区画形成されたバッテ
リの収納部にバッテリを載置する。バッテリフレームを
上昇させて、バッテリフレームのフレームに下側からボ
ルトを挿入する。挿入されたボルトはボルトの頭部が
フレーム内に至らないうちにボルトの先端はカラーを貫
通し、フレームの上壁とメンバの下壁を貫通してフロア
パネルのメンバに装着された保持カラーのナットプレー
トに締め付けることができる。ナットプレートにボルト
を締結するときにはナットプレートを前後左右に移動さ
せて位置合わせすることを可能とする。また、請求項2
のように、ガイドチューブをバッテリフレームのフレー
ム内に装着すれば、フレームに下側からボルト挿入され
たボルトはガイドチューブに案内される。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面と共に説明
する。
【0009】図5に示すように、フロアパネルとしての
フロントフロアパネル1にはフロアトンネル部2が形成
され、フロントフロアパネル1の上面には車幅方向に複
数のレインフォース3が取り付けられている。フロント
フロアパネル1は車体側メンバ4の上部に取り付けられ
るもので、車体側メンバ4は両側部に前後方向に設けら
れたメンバとしてのサイドメンバ5を備えている。各サ
イドメンバ5は前側では車幅方向に設けられたフロント
クロスメンバ6、後側では同様に車幅方向に設けられた
リヤクロスメンバ7によって連結されている。サイドメ
ンバ5の外側壁にはアウトリガ8を介してサイドシル9
が取り付けられている。
【0010】これらサイドメンバ5、フロントクロスメ
ンバ6、リヤクロスメンバ7及びアウトリガ8上にフロ
ントフロアパネル1が取り付けられている。
【0011】一方、10はバッテリフレームを示し、こ
のバッテリフレーム10は、プレート11上の両側部に
フレームとしてのサイドフレーム12、前後側に各々フ
レームとしてのフロントフレーム13とリヤフレーム1
4が取り付けられたもので、フロントフレーム13の中
央部とリヤフレーム14の中央部との間にはセンターフ
レーム15が、またこのセンターフレーム15を横切っ
て3つの仕切フレーム16が取り付けられている。した
がって、上記各フレームによってバッテリ17の収納部
18が区画形成されている。
【0012】各収納部18には、バッテリ17が1個づ
つ載置される最後部の収納部18を除いて2個のバッテ
リ17が載置されている。
【0013】そして、上記バッテリフレーム10の4つ
のコーナ部と、フロントフレーム13とリヤフレーム1
4の中央部及びサイドフレーム12の仕切フレーム16
取り付け部が図1に示すように対応する前記サイドメン
バ5とフロントクロスメンバ6とリヤクロスメンバ7と
に取り付けられるようになっている。
【0014】ここで、上記バッテリフレーム10の4つ
のコーナ部、具体的にはサイドフレーム12の前端部と
リヤフレーム14の両端部はロケート部Rとして構成さ
れ、それ以外の取付部位は一般部Nとして構成されてい
る。
【0015】まず、一般部Nについてサイドフレーム1
2の中途部を例にして説明する。図1,2に示すように
ハット型断面形状のサイドメンバ5内にはその底壁にア
ルミの押し出し材から成る断面C字状の保持カラー19
が装着され、保持カラー19サイドメンバ5の側壁に
溶接固定されている。保持カラー19には水平方向にス
リット20が形成され、ここにナットプレート21が装
着されている。ここで、図2に示すように保持カラー1
9の上部開部の幅をb1、スリット20の幅をb2と
し、ナットプレート21のナット部21Aの幅をB1、
プレート部21Bの幅をB2、長さをWとし、サイドメ
ンバ5の側壁間寸法をwとしたとき、b1>B1、b2
>B2、w>Wの関係が成立するようになっている。
【0016】したがって、ナットプレート21は保持カ
ラー19のスリット20内で前後左右方向に移動可能に
なっている。尚、サイドメンバ5の底壁とナットプレー
ト21には後述するボルトを余裕をもって挿通する挿通
孔22が形成されている。
【0017】一方、サイドメンバ5に取り付けられるバ
ッテリフレーム10のサイドフレーム12は閉断面形状
の部材であって、底壁には切欠部23が形成されてい
る。サイドフレーム12の内部には、サイドフレーム1
2の上壁に、スチールカラー24が保持されたレインフ
ォース25が装着されている。レインフォース25は断
面コの字状のレインフォース本体25Aにコの字形状に
折曲された押え部材25Bが、押え部材25Bのフラン
ジ部25Cをレインフォース本体25Aの内壁に溶接し
て固定されたものであり、押え部材25Bにパイプ状の
スチールカラー24が溶接されている。これらレインフ
ォース25とスチールカラー24とがカラーを構成して
いる。
【0018】サイドフレーム12内には押え部材25B
につづいてパイプ状のガイドチューブ26が内装されて
いる。ガイドチューブ26は、前記ナットプレート21
に螺合するボルト27及びボルト27の締め付け工具2
8を案内するものであり、サイドフレーム12に取り付
けられて、その切欠部23を閉塞する閉塞プレート29
に固定されている。
【0019】ここで、上記閉塞プレート29の配置部位
に対応するバッテリフレーム10のプレート11には図
外の逃げ部が形成され、閉塞プレート29にはガイドチ
ューブ26に整合する孔が形成されている。閉塞プレー
ト29はサイドフレーム12の切欠部23を閉塞するこ
とで、バッテリフレーム10の膜振動等により切欠部2
3が原因となってフロントフレーム13の取り付け部が
変形するのを防止している。
【0020】そして、上記サイドフレーム12の上壁、
レインフォース本体25Aの上壁、押え部材25Bの下
壁にはボルト27の挿通孔22が形成され、このボルト
27がサイドフレーム12、サイドメンバ5を貫通して
ナットプレート21に締結されている。
【0021】ここで、上記ボルト27の首下長さをL
B、サイドフレーム12の高さをH、スチールカラー2
4の長さをLCとし、ナットプレート21のナット部の
高さをHSとしたときに、LB=LC+HSと、H−L
B<LCなる関係が成立している。よってH−LC<L
C+HSとなるからLC>(H−HS)/2という関係
が成立することになる。
【0022】次に、ロケート部Rについて、サイドメン
バ5の前端部を例にして説明する。図3,4に示すよう
に、サイドメンバ5には底壁に挿入孔30が形成され、
ロケートボルト31の頭部31Aが溶接固定されてい
る。ロケートボルト31はサイドメンバ5に係止する頭
部31Aの下のネジ部に逆円すい台状のロケート部31
Bを備えている。
【0023】バッテリフレーム10側のサイドフレーム
12には上壁に大径部32Aと小径部32Bとが連なる
係止孔32が形成され、大径部32Aはロケートボルト
31のロケート部31Bを受容し、小径部32Bはロケ
ート部31Bに係止するものである。
【0024】サイドフレーム12の下壁には上記ロケー
トボルト31に螺合するナット33の挿入孔34が設け
られている。ナット33はロケートボルト31のロケー
ト部31Bを覆う状態でロケートボルト31に締め付け
られるようになっている。尚、図中FRはフロント側を
示す。
【0025】次に、作用について説明する。バッテリ1
7を搭載するにあたり、まずバッテリフレーム10の収
納部18にバッテリ17を載置する。次いで、バッテリ
フレーム10を上昇させてサイドメンバ5に取り付けた
ロケートボルト31のロケート部31Bをサイドフレー
ム12の係止孔32の大径部32Aに相対的に差し込
む。
【0026】このとき、ロケート部31Bは逆円すい台
形状に形成されているため、傾斜する周壁によってロケ
ート部31Bを係止孔32の大径部32Aに挿入する作
業は容易に行うことができる。
【0027】次いで、バッテリフレーム10を前側に移
動させると、上記ロケートボルト31が相対的に後方へ
移動し、ロケートボルト31のロケート部31Bが係止
孔32の小径部32Bに至るため、ロケート部31Bは
小径部32Bに係止し、バッテリフレーム10は各ロケ
ート部Rにおいてロケートボルト31によって支持され
る。この状態で、サイドフレーム12の挿入孔34から
ナット33を挿入してロケートボルト31にナット33
を締め付ける。
【0028】このように、ロケート部Rにおける取り付
けが終了したら一般部Nにおける取り付けを行う。一般
部Nでは、サイドメンバ5の下壁とサイドフレーム12
の上壁とが当接した状態となっている。ボルト27をサ
イドフレーム12の閉塞プレート29の孔から挿入する
とボルト27はガイドチューブ26によって案内され、
H−LC<LBの関係からボルト27の先端がスチール
カラー24内に至るまでボルト27の頭部はサイドフレ
ーム12の下面より下に露出している。したがって、ボ
ルト27の挿入作業をスムーズに行うことができる。
【0029】次に、ボルト27を更に挿入してボルト2
7の先端がサイドメンバ5に至ると、サイドメンバ5内
のナットプレート21を保持カラー19に対して前後左
右に移動させればナットプレート21のナット部21A
にボルト27を締め付けることができる。
【0030】したがって、バッテリ17によって重量が
大きいバッテリフレーム10を取り付ける場合に、ボル
ト27の挿入初期にナットプレート21がボルト27に
対してずれていた場合でも、ナットプレート21が保持
カラー19のスリット20内で前後左右に自由に移動で
きるため、締め付け作業を容易に行うことができる。
【0031】ここで、この締め付け作業の際に用いられ
る締め付け工具28も前記ガイドチューブ26によって
案内されるため、締め付けの際の締め付け工具28の回
転動作を容易に行うことができる。
【0032】このようにして、バッテリ17の位置決め
の容易化を図り、かつバッテリ17が収納されたバッテ
リフレーム10を容易に車体に取り付けることができる
のである。
【0033】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、バッテリの収納部を有するバッテリフレームをフロ
アパネルのメンバに取り付けるようにしたため、バッテ
リの位置決めを容易に行うことができると共に複数のバ
ッテリを一度に搭載することができ、バッテリの搭載作
業を容易に行うことができるという効果がある。
【0034】また、重量の大きいバッテリが収納された
バッテリフレームをフロアパネルのメンバにボルトによ
って締結する場合に、ボルトが締め付けられるメンバ側
のナットプレートが保持カラーに対して前後左右方向に
移動可能に装着されているためボルト締め付けに先立つ
位置合わせが容易となりナットプレートに対してボルト
を確実に締め付けることができる。
【0035】そして、バッテリフレームのフレームにボ
ルトを案内するガイドチューブが設けられているためボ
ルトの挿入作業は周囲を規制され容易に行うことがで
き、バッテリフレームのフレームに装着されたカラーの
長さをバッテリフレームのフレーム高さとボルト長との
差よりも大きく設定したため、ボルトがカラーに挿入さ
れるまではボルトの頭部がフレームの下側に突出してい
ることとなり、ボルトをカラー及びフロアパネルのメン
バ側の保持カラーに確実に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の図5の組み付け状態にお
けるA−A線に沿う断面図。
【図2】要部の分解斜視図。
【図3】他の要部の分解斜視図。
【図4】図5のB−B線に沿う断面図。
【図5】フロア部分の分解斜視図。
【符号の説明】
1…フロントフロアパネル(フロアパネル) 2…サイドメンバ(メンバ) 6…フロントクロスメンバ(メンバ) 7…リヤクロスメンバ(メンバ) 10…バッテリフレーム 11…プレート 12…サイドフレーム(フレーム) 12…フロントフレーム(フレーム) 14…リヤフレーム(フレーム) 17…バッテリ 18…収納部 19…保持カラー 21…ナットプレート 24…スチールカラー(カラー) 25…レインフォース(カラー) 26…ガイドチューブ 27…ボルト LC…カラーの長さ LB…ボルトの長さ H…フレームの高さ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−31318(JP,A) 特開 平5−193369(JP,A) 特開 平3−239614(JP,A) 実開 平4−134787(JP,U) 実開 平1−169485(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 21/00 B62D 25/20 B60K 1/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレート上に格子状に配設された複数の
    フレームによってバッテリの収納部が区画形成されたバ
    ッテリフレームが設けられ、このバッテリフレームのフ
    レームが、フロアパネルの下面に配設されたメンバに取
    り付けられた電気自動車のバッテリ搭載フレームの締結
    構造であって、フロアパネルのメンバ内に保持カラーが
    取り付けられ、この保持カラーに前後左右方向に移動可
    能なナットプレートが装着される一方、バッテリフレー
    ムの閉断面形状のフレームの底壁に切欠部が形成され、
    この切欠部が設けられた位置のバッテリフレームのフレ
    ーム内には、ボルトを挿入するカラーが装着され、切欠
    部はボルトが挿入される孔が形成された閉塞プレートに
    よって閉塞され、上記カラーの長さをバッテリフレーム
    のフレームの高さとボルトの長さとの差よりも大きく設
    定し、バッテリフレームの下面から挿入されたボルトが
    ナットプレートに締結されていることを特徴とする電気
    自動車のバッテリ搭載フレームの締結構造。
  2. 【請求項2】 バッテリフレームのフレーム内には、カ
    ラーに挿入されるボルトを案内すると共に、閉塞プレー
    トに設けられた孔と整合するガイドチューブが装着され
    ていることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車の
    バッテリ搭載フレームの締結構造。
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