JP6967475B2 - Protective structure - Google Patents
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Description
本発明は車両に電池モジュール等の重量物を搭載する際に用いられる保護構造体に関する。 The present invention relates to a protective structure used when a heavy object such as a battery module is mounted on a vehicle.
電気自動車、ハイブリッド自転車,プラグインハイブリッド自転車等は、駆動源に電池モジュール,電池パック等と称される二次電池が用いられている。
これらを車両に搭載する際には、衝撃等の外部の荷重から保護する必要があるとともに、走行時に発生する振動に対する耐振動性も要求される。
Electric vehicles, hybrid bicycles, plug-in hybrid bicycles, and the like use secondary batteries called battery modules, battery packs, etc. as drive sources.
When these are mounted on a vehicle, it is necessary to protect them from an external load such as an impact, and it is also required to have vibration resistance against vibration generated during traveling.
特許文献1には、小型車両の衝突対応構造として、サイドシル前端とヒンジピラー下端との間に閉断面構造部材を設けるとともに、この閉断面構造部材から内向きに突出するリブを有する構造を開示する。
しかし、このような構造では振動等により発生する応力が内向きに突出するリブの根元に集中し、この部分が破損しやすい課題があった。
Patent Document 1 discloses a structure in which a closed cross-section structural member is provided between the front end of the side sill and the lower end of the hinge pillar as a collision-responsive structure for a small vehicle, and a structure having ribs protruding inward from the closed cross-section structural member is provided.
However, in such a structure, the stress generated by vibration or the like is concentrated at the root of the rib protruding inward, and there is a problem that this portion is easily damaged.
本発明は、車両に重量物を搭載するのに用いられるケース体やフレーム体等の構造体であって、荷重を分散し、また耐振動性に優れる保護構造体の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a protective structure such as a case body or a frame body used for mounting a heavy object on a vehicle, which distributes a load and has excellent vibration resistance.
本発明に係る保護構造体は、内リブと外リブとで中空部を形成した側壁部と、水平方向に形成した水平中空部を有する水平部とを備え、前記水平中空部が前記内リブを貫通するように前記水平部と側壁部とを一体的に形成してあることを特徴とする。
ここで水平部とは、上下方向に延在する側壁部に対して、その内側に相対的に略直交する方向に形成した部分であることを表現したものであって、厳密に水平である必要はない。
The protective structure according to the present invention includes a side wall portion in which a hollow portion is formed by an inner rib and an outer rib, and a horizontal portion having a horizontal hollow portion formed in the horizontal direction, and the horizontal hollow portion forms the inner rib. The horizontal portion and the side wall portion are integrally formed so as to penetrate the horizontal portion.
Here, the horizontal portion expresses that it is a portion formed in a direction substantially orthogonal to the inside of the side wall portion extending in the vertical direction, and needs to be strictly horizontal. There is no.
本発明において水平部は、電池モジュール等の重量物を取付支持するためのものである。
取付支持する構造としては、重量物を載置するように取り付けてもよく、この重量物を吊り下げ支持するように取り付けてもよく、その支持構造に制限はない。
In the present invention, the horizontal portion is for mounting and supporting a heavy object such as a battery module.
As the structure for mounting and supporting, a heavy object may be mounted so as to be placed, or the heavy object may be mounted so as to be suspended and supported, and the support structure is not limited.
本発明において、水平部の水平中空部が側壁部の内リブを貫通させる構造として、前記水平中空部は上リブと下リブとで形成してあり、前記上リブ及び下リブの一部にて、前記側壁部の中空部を上下に分断するように形成する例が挙げられる。
ここで、前記側壁部と前記水平部とは、押出材にて一体成形することもできる。
In the present invention, as a structure in which the horizontal hollow portion of the horizontal portion penetrates the inner rib of the side wall portion, the horizontal hollow portion is formed by an upper rib and a lower rib, and is formed by a part of the upper rib and the lower rib. An example is given in which the hollow portion of the side wall portion is formed so as to be divided into upper and lower parts.
Here, the side wall portion and the horizontal portion can be integrally molded with an extruded material.
本発明に係る保護構造体は、車両に電池モジュールやその制御部品等を搭載するのに適している。 The protective structure according to the present invention is suitable for mounting a battery module, a control component thereof, and the like on a vehicle.
本発明に係る保護構造体にあっては、水平部に電池モジュール等の重量物を取り付けた場合にその荷重、あるいは外部からの加えられた衝撃等の荷重は、側壁部の内リブと外リブとに分散されるので外部からの荷重に対して重量物の保護効果が高く、耐振動性にも優れる。 In the protective structure according to the present invention, when a heavy object such as a battery module is attached to the horizontal portion, the load thereof or the load such as an impact applied from the outside is applied to the inner rib and the outer rib of the side wall portion. Since it is dispersed in and out, it has a high protective effect on heavy objects against external loads and is also excellent in vibration resistance.
本発明に係る保護構造体は、重量物を車両に搭載するためのものであり、例えば電池パック、電池モジュール等と称されている二次電池及びそれらを制御する制御部品等を搭載するのに適している。
構造そのものは、複数のパネル体からなるケース体,複数のフレームからなるフレーム体,それらを組み合せた構造体等,構成部材に制限はない。
本発明に係る保護構造体の特徴は、ケース体やフレーム体を構成する上下方向の側壁部と横方向の水平部との連結構造にある。
The protective structure according to the present invention is for mounting a heavy object on a vehicle, for example, for mounting a secondary battery called a battery pack, a battery module, etc., and a control component for controlling them. Are suitable.
The structure itself is not limited to constituent members such as a case body composed of a plurality of panel bodies, a frame body composed of a plurality of frames, and a structure in which they are combined.
The feature of the protective structure according to the present invention is the connection structure between the vertical side wall portion and the horizontal horizontal portion constituting the case body and the frame body.
図1(a)には、底板15からなる第1の搭載部を有し、その上方に設けた水平部12及びこの水平部に必要に応じて連結した中間パネル16からなる第2の搭載部を有する2段構造の保護構造体の例を示す。
第1の搭載部を構成する底板15からは、側壁として垂直パネル(11,13,14)を立設し、その途中側壁部11に、第2の搭載部を構成する水平部12を連結してあり、その拡大図を図1(b)に示す。
側壁は一枚のパネル状の側壁部11で構成してもよいが、本実施例は図1,2に示すように中間に位置する側壁部11の上部に形成した嵌合フランジ状の連結部11fに上部側壁パネル14を嵌合連結し、側壁部11の下部に形成した連結フランジ11gに底板15から立設した下部側壁パネル13を連結固定した3分割構造になっている。
側壁の分割構造や連結構造に制限はない。
FIG. 1A has a first mounting portion made of a
A vertical panel (11, 13, 14) is erected as a side wall from the
The side wall may be composed of a single panel-shaped
There are no restrictions on the split or connected structure of the side walls.
上記側壁は、第1及び第2搭載部の両側に対向して立設してもよいが、本実施例では底板15と中間パネル16とを中空断面形状からなる複数の側パネル17(17a,17b,17c)にて連結した例になっている。
また、図示を省略したが、第2の搭載部の上方はカバー部材で覆う構造例になっていて、このカバー部材は上部側壁パネル14の上端フランジ部14aにて固定することができる。
また、底板15の側壁と直交する両側端部には必要に応じてサブフランジ19a,19bを有し、第2の搭載部の両側端部にもサブフランジ18a,18bを有する側になっているが、これらのサブフランジは無くてもよい。
The side wall may be erected facing both sides of the first and second mounting portions, but in this embodiment, the
Further, although not shown, the upper part of the second mounting portion is an example of a structure covered with a cover member, and this cover member can be fixed by the upper
Further, both end portions orthogonal to the side wall of the
図1(b)にサブフランジ18bを取り外した状態の水平部12と側壁部11との部分拡大図を示す。
側壁部11は、上下方向に配設した複数の中空部11c,11d,11eを有するパネル形状になっている。
中空部は内リブ11bと外リブ11aとの途中を連結リブ11hでつなぐ形状になっているが、保護構造体の内側に向けて形成した中空断面形状からなる水平部12との連結部は次のようになっている。
水平部12は一対の上リブ12bと下リブ12cとの途中を垂直方向のつなぎリブ12dにて複数の水平中空部12aを形成してある。
上リブ12bと下リブ12cの先端側の一部が側壁部11の内リブ11bを貫通している状態になっている。
言い換えれば、この貫通した上リブ12bと下リブ12cの部分で側壁部の中空部を分断し、中空部11cと中空部11dを形成した状態になり、上リブ12bと下リブ12cとの先端側は外リブ11aとなって水平中空部12aを形成した状態になっている。
これにより、第2の搭載部を形成した水平部12に図示を省略した固定ピン等にて二次電池(電池モジュール)Vを取り付けた場合に、その荷重は上リブ12bと外リブ11aとの連結コーナー部を介して伝達される荷重f1と下リブ12cと内リブ11bとの連結コーナー部を介して伝達される荷重f2とに分散される。
FIG. 1B shows a partially enlarged view of the
The
The hollow portion has a shape in which the middle of the inner rib 11b and the outer rib 11a is connected by the connecting rib 11h, but the connecting portion with the
In the
A part of the upper rib 12b and the lower rib 12c on the distal end side penetrates the inner rib 11b of the
In other words, the hollow portion of the side wall portion is divided by the penetrating upper rib 12b and lower rib 12c to form the
As a result, when the secondary battery (battery module) V is attached to the
この作用を図3に示した連結構造と比較する。
図3は、中空断面形状の水平部112と上下方向の中空部を有する側壁部111とを略直角に連結した場合を示す。
このような連結構造にあっては、水平部112に加わる荷重はコーナー部f0に応力集中しやすく、この部分への局部的負荷が大きくなってしまう。
これに対して本発明に係る連結構造にあっては、応力がf1とf2に分散されるので、衝撃等の外部からの負荷に対しても分散効果があるので、搭載物の保護効果が高い。
また、走行中に発生する振動もf1とf2に分散されて側壁部11に伝達されるので振動耐久性にも優れる。
このような連結構造は、アルミニウム合金等の押出材にて容易に製作できる。
This action is compared with the connected structure shown in FIG.
FIG. 3 shows a case where a
Such In the such connection structure, the load applied to the
On the other hand, in the connected structure according to the present invention, since the stress is dispersed in f 1 and f 2 , the effect of dispersing stress is also applied to an external load such as an impact, so that the effect of protecting the load is protected. Is high.
Further, the vibration generated during traveling is also dispersed in f 1 and f 2 and transmitted to the
Such a connecting structure can be easily manufactured by using an extruded material such as an aluminum alloy.
11 側壁部
11a 外リブ
11b 内リブ
11c 中空部
11d 中空部
11e 中空部
11f 連結部
11g 連結フランジ
11h 連結リブ
12 水平部
12a 水平中空部
12b 上リブ
12c 下リブ
12d つなぎリブ
11 Side wall 11a Outer rib 11b
Claims (4)
前記側壁部は内リブと外リブとで中空部を形成してあり、
前記水平部は水平方向に形成した水平中空部を有し、
前記水平中空部が前記内リブを貫通するように前記水平部と前記側壁部とが一体的に形成されていることを特徴とする保護構造体。 A protective structure made of a case body or a frame body having a vertical side wall portion and a horizontal portion provided inward from the side wall portion, which is used for mounting a heavy object on a vehicle.
The side wall portion has a hollow portion formed by an inner rib and an outer rib.
The horizontal portion has a horizontal hollow portion formed in the horizontal direction.
A protective structure characterized in that the horizontal portion and the side wall portion are integrally formed so that the horizontal hollow portion penetrates the inner rib.
前記上リブ及び下リブの一部にて、前記側壁部の中空部を上下に分断するように形成してあることを特徴とする請求項1記載の保護構造体。 The horizontal hollow portion is formed by an upper rib and a lower rib.
The protective structure according to claim 1, wherein the hollow portion of the side wall portion is formed so as to be vertically divided by a part of the upper rib and the lower rib.
The protective structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery module is mounted on a vehicle.
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