JP5028699B2

JP5028699B2 - 電源ユニットの車体搭載構造

Info

Publication number: JP5028699B2
Application number: JP2008228139A
Authority: JP
Inventors: 正純宮川
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-09-05
Also published as: JP2010058728A

Description

本発明は、燃料電池、蓄電池等の電源を車体に搭載するための構造に関する。

電気自動車の動力源に使用される燃料電池または蓄電池等の電源を車体に搭載する場合には、車体のフロアパネル下部に配置されることが多い（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３５５９２９号公報

しかし、上記特許文献１に記載された発明においては、電源を車体に搭載する場合には、フロアパネルに上下方向へ回動自在に枢着されたフレーム部材上に電源を固定した状態で、フレーム部材を上方へ回動させ、ロック手段をもって、フレーム部材を車体にロックしなければならないため、電源を車体に搭載する作業が面倒である。

本発明は、上記課題に鑑み、電源を車体に簡単に搭載できるようにした電源ユニットの車体搭載構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、車体のフロアパネル２の下部から上方に向かうように設けられ下方が開口する円形凹部２１と、内部に電源３２を収容するとともに、前記フロアパネル２の下方に配置される回転テーブル４を使用して前記フロアパネル２の下側から前記円形凹部２１に着脱可能な有底円筒状のケース３１と、前記ケース３１に設けられる被係合部３１１と、前記円形凹部２１に設けられ、前記ケース３１を前記円形凹部２１内に嵌め込んだ状態で、前記ケース３１を一方へ所定角度回転させることにより、前記被係合部３１１に対して上下方向に係合して前記ケース３１を前記円形凹部２１内に固定可能な係合部２１１と、前記ケース３１に設けられ、前記ケース３１を前記回転テーブル４上に載置した状態で、前記回転テーブル４に対して一体的に回転するように係合可能な係合手段３１４と、前記ケース３１に設けられ、前記ケース３１を前記円形凹部２１に嵌め込んだ状態で前記円形凹部２１の上面に設けられる電気的コネクタ２２に接続されることにより前記電源３２の電力を前記車体に搭載される電気部品に供給可能とする給電コネクタ３１５とを有する。これにより、電源を収容したケースを、フロアパネルに設けた円形凹部に嵌め込んで回転させるだけの簡単な作業で、電源を車体のフロアパネルに確実に搭載することができる。さらに、給電コネクタと車体側コネクタとを簡単に接続することができる。

さらに本発明は、上記構成において、前記ケースを前記円形凹部内に嵌め込んだ状態で、前記ケースを他方へ所定角度回転させ、前記係合部を前記被係合部から離脱させることによって、前記ケースを前記円形凹部から取外し可能とする。これにより、電源を収容したケースを、円形凹部内で回転させるだけ簡単な作業で、電源をフロアパネルから取り外すことができる。

さらに本発明は、上記構成において、前記フロアパネルまたは前記ケースのいずれ一方に、前記被係合部が前記係合部に係合した状態にあるとき、前記いずれか他方に係合し、前記ケースの回転を阻止するロック手段を設ける。これにより、ケースの回転がロック手段により阻止されている場合には、被係合部は係合部から離脱不能であるため、ケースをフロアパネルの円形凹部内に確実に固定することができる。

本発明は、電源を収容したケースを、フロアパネルに設けた円形凹部に嵌め込んで回転させるだけの作業で、電源を車体のフロアパネルに簡単かつ確実に搭載することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。車体１のフロアパネル２の下部には、下方が開口する円形凹部２１が形成される。このフロアパネル２における円形凹部２１内には、車体１に搭載される電気部品へ電力を供給するための充電式の蓄電池３２を有する電源ユニット３が搭載される。電源ユニット３は、電源をなす蓄電池３２を電源ケース３１内に収容することによって構成される。例えば、蓄電池３２を、リチウムイオン電池のセルを複数組み合わせることでドーナツ形状として、上述の電源ケース３１内に収容する。なお、電源は、蓄電池に限らず、燃料電池としても良い。

電源ユニット３は、車両の生産ライン、整備工場、充電サービスステーション等の地面下に設置される回転テーブル４を使用して、フロアパネル２の下側から円形凹部２１内に着脱自在な構成を備えている。なお、回転テーブル４は、上下動可能で、かつ水平方向へ回転可能な構成を備えている。

図２〜図５に示すように、電源ケース３１は、内部に蓄電池３２を収容し、かつ円形凹部２１内にフロアパネル２の下側から嵌合した状態で水平方向へ回転できるように、底部が閉塞される有底円筒形状をなしている。電源ケース３１の外周面には、円周方向に沿って等間隔で複数（本実施形態においては４個）の被係合部３１１が設けられている。

各被係合部３１１は、蓄電池３２を収容した電源ケース３１を円形凹部２１内に嵌合した状態で水平方向へ予め定めた所定の方向へ所定角度回転させることによって、円形凹部２１の内周面に設けられた複数の係合部２１１（図６、８、１０、１１参照）にそれぞれ係脱し得るように、電源ケース３１の外周面から外側へ側面視ほぼコ字状（図３、１０、１１参照）に突出している。

電源ケース３１は、各被係合部３１１が各係合部２１１に対してそれぞれ上下方向に係合することによって、円形凹部２１内に固定され、また、各被係合部３１１が各係合部２１１から離脱することによって、円形凹部２１から取出し可能である。なお、各係合部２１１は、各被係合部３１１に対して上下方向に係合できるように、円形凹部２１の内周面から内側へ突出している。

電源ケース３１の下部外周面には、下側環状シール３１２が設けられ、同じく上端には、上側環状シール３１３が設けられている。下側環状シール３１２及び上側環状シール３１３は、電源ケース３１が円形凹部２１内に固定された状態において、円形凹部２１の内周面及び上面に密接することによって、電源ケース３１及び円形凹部２１内への塵埃、雨水進入を阻止する。

電源ケース３１の下面には、電源ユニット３を回転テーブル４上に載置した状態において、回転テーブル４の上面に設けられた凸部４１に対して回転テーブル４が回転する方向へ係合可能な複数の係合凹部３１４が設けられている。

電源ケース３１の内側中央部には、給電コネクタ３１５が設けられている。給電コネクタ３１５は、電源ケース３１を円形凹部２１内に固定した状態において、円形凹部２１の上面中央に設けられた車外側の電気的コネクタ２２に接続することにより、蓄電池３２の電力を車体１に搭載された電気部品に供給可能とする。

フロアパネル２上における円形凹部２１の周辺には、ロック手段をなす複数（本実施形態においては４個）の電磁ソレノイド５が設けられている。電磁ソレノイド５は、往復動作可能なプランジャ５１の先端部が電源ケース３１の外周面に対向し得るように配置される。プランジャ５１は、円形凹部２１の側面に設けた通過口２１２を通過して、先端部が電源ケース３１の外周面に当接し、被係合部３１１に対して回転方向へ係合し得るよう突出した係合位置（図８、９参照）と、被係合部３１１に対して係合しないように没入した離脱位置（図６、７参照）とに移動可能である。

プランジャ５１が係合位置にある場合には、プランジャ５１の先端部が電源ケース３１の被係合部３１１に対して回転方向へ係合して、電源ケース３１における被係合部３１１が係合部２１１から離脱する回転方向の動きを拘束する。また、プランジャ５１が離脱位置にある場合には、プランジャ５１の先端部が被係合部３１１に係合しないため、電源ケース３１を所定の方向へ回転させて、電源ケース３１を円形凹部２１から取り外すことができる。

次に、本実施形態における電源ユニット３を車体１に搭載する際の手順を説明する。
先ず、図１に２点鎖線で示すように、電源ユニット３を回転テーブル４上に載置して、電源ケース３１の係合凹部３１４を回転テーブル４の凸部４１に嵌合する。そして、フロアパネル２の円形凹部２１が電源ユニット３の真上に位置するように、車両を移動させるか、または、回転テーブル４を水平方向に移動させる。なお、電源ユニット３が車体１に搭載されていない状態においては、ソレノイド５のプランジャ５１は離脱位置に保持されている。

次に、回転テーブル４を上昇移動させ、図７に示すように、電源ユニット３全体を円形凹部２１内に嵌合し、回転テーブル４と共に電源ユニット３を図６において時計方向へ所定角度回転させる。これにより、図８に示すように、電源ケース３１の被係合部３１１が円形凹部２１の係合部２１１に対して上下方向に係合して、円形凹部２１内に固定される。また、これと同時に、給電コネクタ３１５が車体側の電気的コネクタ２２に接続されて、蓄電池３２の電力が車体１に搭載された電気部品に供給され、これによって、電磁ソレノイド５のプランジャ５１が係合位置に移動し、被係合部３１１に係合する。これにより、電源ケース３１における被係合部３１１が係合部２１１から離脱する方向の回転が阻止され、電源ユニット３を円形凹部２１内に確実に固定することができる。また、プランジャ５１の先端部が、電源ケース３１の外周部に当接することで、電源ケース３１のガタ付きを抑えることが可能となる。さらには、プランジャ５１の先端部に弾性体を設けることにより、電源ケース３１のガタ付きをより確実に抑えることが可能となる。

電源ユニット３を車体１から取り外す場合には、ソレノイド５のプランジャ５１を離脱位置に移動させた後、回転テーブル４を使用して、電源ケース３１を図８において反時計方向へ所定角度回転させる。これにより、被係合部３１１が係合部２１１から離脱し、電源ユニット３は円形凹部２１から取り出すことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、本実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。
（ｉ）ロック手段を、電磁ソレノイド、電動モータ等の電気的駆動源をもって動作するものに代えて、係合位置と離脱位置とに往復動作可能な部材を手動で操作する手動式のものとする。
（ii）被係合部３１１、係合部２１１、ロック手段の数を適宜変更する。

本発明の一実施形態における重量物の車体搭載構造を概略的に示す側面図である。本発明における電源ユニットの平面図である。同じく電源ユニットの側面図である。同じく電源ユニットの底面図である。図２におけるＶ−Ｖ線縦断面図である。ロック手段が離脱位置にあるときの図１におけるVI−VI線横断面図である。図６におけるVII−VII線縦断面図である。ロック手段が係合位置にあるときの図１におけるVI−VI線横断面図である。図８におけるIX−IX線縦断面図である。被係合部が係合部に係合しているときの電源ユニットの側面図である。被係合部が係合部から離脱しているときの電源ユニットの側面図である。

符号の説明

１車体
２フロアパネル
３電源ユニット
４回転テーブル
５電磁ソレノイド（ロック手段）
２１円形凹部
２２車体側コネクタ
３１電源ケース
３２蓄電池（電源、重量物）
４１凸部
５１プランジャ
２１１係合部
２１２通過口
３１１被係合部
３１２下側環状シール
３１３上側環状シール
３１４係合凹部
３１５給電コネクタ

Claims

車体のフロアパネル２の下部から上方に向かうように設けられ下方が開口する円形凹部２１と、
内部に電源３２を収容するとともに、前記フロアパネル２の下方に配置される回転テーブル４を使用して前記フロアパネル２の下側から前記円形凹部２１に着脱可能な有底円筒状のケース３１と、
前記ケース３１に設けられる被係合部３１１と、
前記円形凹部２１に設けられ、前記ケース３１を前記円形凹部２１内に嵌め込んだ状態で、前記ケース３１を一方へ所定角度回転させることにより、前記被係合部３１１に対して上下方向に係合して前記ケース３１を前記円形凹部２１内に固定可能な係合部２１１と、
前記ケース３１に設けられ、前記ケース３１を前記回転テーブル４上に載置した状態で、前記回転テーブル４に対して一体的に回転するように係合可能な係合手段３１４と、
前記ケース３１に設けられ、前記ケース３１を前記円形凹部２１に嵌め込んだ状態で前記円形凹部２１の上面に設けられる電気的コネクタ２２に接続されることにより前記電源３２の電力を前記車体に搭載される電気部品に供給可能とする給電コネクタ３１５とを有することを特徴とする電源ユニットの車体搭載構造。
前記ケース３１を前記円形凹部２１内に嵌め込んだ状態で、前記ケース３１を他方へ所定角度回転させ、前記係合部２１１を前記被係合部３１１から離脱させることによって、前記ケース３１を前記円形凹部２１から取外し可能としたことを特徴とする請求項１記載の電源ユニットの車体搭載構造。
前記フロアパネル２または前記ケース３１のいずれ一方に、前記被係合部３１１が前記係合部２１１に係合した状態にあるとき、前記いずれか他方に係合し、前記ケース３１の回転を阻止するロック手段５を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の電源ユニットの車体搭載構造。