JPH05193369A - 電気自動車用バッテリボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のバッテリを収容するバッテリボックスを
車体のフレーム部材に対して固定する緊締部材に、必要
以上に大きな外力が作用することを阻止することを可能
にする。 【構成】固定手段３７は、鉛直方向に締め付けられる第
１ボルト６２と、水平方向に締め付けられる第２ボルト
７０とを備える。この第１ボルト６２は、ボルト挿入孔
５８ａ、５８ａおよび５８ｂ、５８ｂとねじ穴６４とに
挿入され、第２ボルト７０は、ボルト挿入孔６０、６０
とブラケット６６の孔部６８とに挿入され、この第２ボ
ルト７０が水平方向に付与される外力を支持して第１ボ
ルト６２に大きな剪断力が作用することを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車を駆動する
ための複数のバッテリを収容するバッテリボックスの固
定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電気自動車を駆動するための
電源として、複数のバッテリを直列に接続して構成した
ものが使用されている。例えば、１２Ｖのバッテリを用
いる場合には、所望の電力を得るべく９個あるいはそれ
以上のバッテリを直列に接続して電気自動車に装填する
必要があり、このため、バッテリを収容するためのスペ
ースが相当に大きなものとなっている。

【０００３】ここで、バッテリは単体でかなりの重量を
有しており、このような重量物を床下に配置することに
より重心を下げる工夫がなされている（特公昭５１−２
７０４７号公報、特開昭５２−１６７３３号公報等参
照）。

【０００４】ところが、全てのバッテリを床下に配置し
ようとすると、このバッテリ配置用スペースが大きいた
めに車体のサイドフレームにクロスメンバを掛け渡すこ
とができず、この車体剛性を有効に維持することが困難
となってしまうという問題がある。

【０００５】そこで、バッテリをバッテリボックスに収
容した状態で床下のフレーム部材に吊り下げることが考
えられる。この場合、バッテリボックス自体を車体剛体
の一部として利用すべく、このバッテリボックスをボル
ト等の緊締部材を介してフレーム部材の下方から固定す
ることが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、緊締部
材であるボルトが全て鉛直方向に指向して締め付けられ
ているため、車体に対して衝撃等が付与されてバッテリ
ボックスに水平方向の外力が作用する際、このボルトに
前記外力が直接剪断力として作用してしまう。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、複数のバッテリを収容するバッテリボックスを車
体のフレーム部材に対して固定する緊締部材に必要以上
に大きな外力が作用することを阻止することが可能な電
気自動車用バッテリボックスを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、電気自動車を駆動するための複数のバ
ッテリを収容するボックス本体と、前記ボックス本体を
前記電気自動車のフレーム部材に吊持させるための固定
手段とを備え、前記固定手段は、鉛直方向に締め付けら
れる第１緊締部材と、水平方向に締め付けられる第２緊
締部材とを備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明に係る電気自動車用バッテリボッ
クスでは、ボックス本体を電気自動車のフレーム部材に
吊持させるための固定手段が、鉛直方向に締め付けられ
る第１緊締部材と、水平方向に締め付けられる第２緊締
部材とを備えている。このため、車体に対して衝撃等が
付与される際に、水平方向に指向する第２緊締部材を介
してその衝撃等を確実に受けることができ、鉛直方向に
指向する第１緊締部材に必要以上に大きな剪断力が作用
することがない。

【００１０】

【実施例】本発明に係る電気自動車用バッテリボックス
について実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説
明する。

【００１１】図１および図２において、参照符号１０
は、本実施例に係るバッテリボックスが適応される電気
自動車を示す。この電気自動車１０は、前輪１２および
後輪１４と車体１６とを備えており、この車体１６を構
成するフレーム部材１８は、中空状を有するとともに、
サイドフレーム２０ａ、２０ｂ間にフロント側クロスメ
ンバ２２ａとリヤ側クロスメンバ２２ｂとが設けられて
いる（図２参照）。

【００１２】サイドフレーム２０ａ、２０ｂには、前輪
１２と後輪１４との間にあって本実施例に係るバッテリ
ボックス３０が吊持される。図３乃至図６に示すよう
に、このバッテリボックス３０は、電気自動車１０を駆
動するためのバッテリ３２ａ乃至３２ｉを収容するとと
もに、この電気自動車１０に取着されるボックス本体３
４と、このボックス本体３４に設けられ、ボックス本体
３４内で全てのバッテリ３２ａ乃至３２ｉの少なくとも
一部を保持する補強部位３６と、該ボックス本体３４を
フレーム部材１８に吊持させるための固定手段３７とを
備える。バッテリ３２ａ乃至３２ｉは、それぞれ１０セ
ル１２Ｖであり、直列に接続されて実際上１０８Ｖの出
力を行う（図６参照）。

【００１３】図５に示すように、ボックス本体３４に
は、このボックス本体３４内の水分を外部に導出させる
ための複数の水抜き穴３８が設けられるとともに、バッ
テリ３２ａ乃至３２ｉが配設されたインナスペーサ（後
述する）を固定するための複数の取り付け穴４０が、補
強部位３６が設けられていない部分に対応して形成され
る。

【００１４】図５および図６において、ボックス本体３
４の車体進行方向前端部には、車幅方向に延在して筐体
４２が固着され、この筐体４２の上部に車幅方向に長尺
な筒状体４４が取着される。この筒状体４４の一端部
は、筐体４２の上方に突出して外部に開放されており、
その他端部はこの筐体４２内の下端部近傍で開放されて
いる。ボックス本体３４の前端部には、車幅方向に長尺
でかつ筐体４２の上部側とこのボックス本体３４内とを
連通する開口部４６が形成される。ボックス本体３４の
両側壁後端部側には、孔部４８ａ、４８ｂが形成されて
この孔部４８ａ、４８ｂに冷却用ファン５０ａ、５０ｂ
が取着される。

【００１５】補強部位３６は、ボックス本体３４の内壁
をこのボックス本体３４内に屈曲させて成形される内側
板体部５２と、前記ボックス本体３４の外壁に溶接等に
より固設され、内側板体部５２と互いに対応する断面形
状を有して外方に屈曲する外側板体部５４とを備える。
内側板体部５２と外側板体部５４とは、バッテリ３２ａ
乃至３２ｉの配置位置に対応して車長方向および車幅方
向に延在しており、この外側板体部５４は、車幅方向に
延びてボックス本体３４の両側外壁に立ち上がる部分に
ボックス本体３４をフレーム部材１８に保持させるため
の前方取り付け部位５６ａと後方取り付け部位５６ｂと
を備える。

【００１６】図３および図４に示すように、この前方取
り付け部位５６ａと後方取り付け部位５６ｂとに、固定
手段３７が設けられる。この固定手段３７は、鉛直方向
に締め付けられる第１ボルト（第１緊締部材）６２と、
水平方向に締め付けられる第２ボルト（第２緊締部材）
７０とを備える。この第１ボルト６２は、前方取り付け
部位５６ａに設けられて鉛直方向に貫通するボルト挿入
孔５８ａ、５８ａと、サイドフレーム２０ａ、２０ｂに
設けられるねじ穴６４とに挿入されるとともに、後方取
り付け部位５６ｂに設けられて鉛直方向に貫通するボル
ト挿入孔５８ｂ、５８ｂと、サイドフレーム２０ａ、２
０ｂに設けられるねじ穴６４とに挿入される。

【００１７】第２ボルト７０は、前方取り付け部位５６
ａに設けられボルト挿入孔５８ａ、５８ａの下方に位置
して水平方向に同軸的なボルト挿入孔６０、６０と、サ
イドフレーム２０ａ、２０ｂに固着されたブラケット６
６の孔部６８とに挿入される。第２ボルト７０の端部に
ナット７２が螺合するとともに、この第２ボルト７０に
は、カラー（保持部材）７４が外嵌されており、このカ
ラー７４の外周面は、第１ボルト６２の頭部から所定間
隔離間して対向している（図３参照）。

【００１８】外側板体部５４には、この外側板体部５４
と内側板体部５２との間に浸入した水分を外部に導出さ
せるための複数の水抜き穴７６が設けられる（図５参
照）。

【００１９】バッテリ３２ａ乃至３２ｉは、インナスペ
ーサ８０を介して互いに離間しかつバッテリボックス３
０の内壁面から離間した状態でこのバッテリボックス３
０内に収容される（図６参照）。このインナスペーサ８
０は、合成樹脂材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）か
らなるロアインナ８２とアッパインナ８４とを備え、こ
のロアインナ８２は、各バッテリ３２ａ乃至３２ｉを互
いに離間させて配設するために９分割された仕切り部位
８６を設けている。アッパインナ８４は、バッテリ３２
ａ乃至３２ｉの所望の部分を押圧保持するための押圧部
８８と、配線および冷却用空間を形成するための凹状部
９０とを備える。

【００２０】このロアインナ８２とアッパインナ８４と
でバッテリ３２ａ乃至３２ｉの上下両端が保持された状
態で、このバッテリ３２ａ乃至３２ｉがボックス本体３
４内に収容され、アッパインナ８４側にカバー部材９２
が装填されてこのカバー部材９２とボックス本体３４と
がロック部材９４を介して一体的に固定される。その
際、カバー部材９２とボックス本体３４との間にアッパ
インナ８４の端部が挟持されることにより、このカバー
部材９２とボックス本体３４とがシールされる。ロアイ
ンナ８２は、図示しないボルトをボックス本体３４の取
り付け穴４０にねじ込むことによりこのボックス本体３
４に固定される。

【００２１】バッテリボックス３０の上方には、フロア
１００が形成され、このフロア１００の後方側にロアフ
ロア１０２とアッパフロア１０４とが設けられ、このロ
アフロア１０２とアッパフロア１０４との間に室１０６
が形成される。この室１０６には、モータコントローラ
１０８と配電ボックス１１０とバッテリ３２ａ乃至３２
ｉから供給される高電圧を所定の低電圧に降圧させる電
圧変換器１１２とが配設されている（図１および図２参
照）。

【００２２】モータコントローラ１０８は、ボックス１
１４内に収容されたパワードライブユニット１１６を備
え、このボックス１１４の先端側に冷却用ファン１１８
の空気供給口が固設されるとともに、前記ボックス１１
４の後端側に排気ダクト１２０ａ、１２０ｂが設けられ
る。この排気ダクト１２０ａ、１２０ｂは、クロスメン
バ２２ｂ内に開放されている。アッパフロア１０４の先
端部には、車体１６の車内に開放される開口部１２２が
形成され、ファン１１８の駆動作用下にこの開口部１２
２を介して車内の空気がボックス１１４内に導入され
る。

【００２３】車体１６の後端部側に、駆動用モータ１３
０が装着され、このモータ１３０が、トランスミッショ
ン１３２を介して後輪駆動軸１３４に連結される。この
モータ１３０には、ダクト１３６を介して冷却用ファン
１３８が連結され、このファン１３８の吸入口は、車体
１６のバンパ１３９の裏側に向かって開口されており、
ダクト１３６は、このファン１３８とモータ１３０内と
の間で上方に湾曲している。このダクト１３６は、モー
タ１３０の回転軸に直接冷却用エアを供給するためのも
のであり、この冷却用エアがモータ１３０のカバー１４
０内を通って導出口１４２から外部に排出される。

【００２４】車体１６の後端部に、補助バッテリ１４４
が配設されており、この補助バッテリ１４４は、照明の
点灯等に使用されるものである。

【００２５】次に、このように構成される電気自動車１
０の動作を、本実施例に係るバッテリボックス３０との
関連で説明する。

【００２６】まず、バッテリ３２ａ乃至３２ｉから供給
される電力によりモータコントローラ１０８を介してモ
ータ１３０が駆動され、トランスミッション１３２に連
結された後輪駆動軸１３４の回転作用下に後輪１４が回
転し、この電気自動車１０が走行する。その際、各バッ
テリ３２ａ乃至３２ｉは直列に接続されており、実際上
１０８Ｖの高電圧が出力されるため、電圧変換器１１２
を介して所定の電圧まで降圧させてモータ１３０に供給
している。

【００２７】この場合、本実施例に係るバッテリボック
ス３０では、複数のバッテリ３２ａ乃至３２ｉを収容す
るボックス本体３４をフレーム部材１８に固定する固定
手段３７が、鉛直方向に締め付けられる第１ボルト６２
と、水平方向に締め付けられる第２ボルト７０とを備え
ている。その際、前方取り付け部位５６ａおよび後方取
り付け部位５６ｂには、片側に第１ボルト６２がそれぞ
れ２本ずつ設けられており、ボックス本体３４をフレー
ム部材１８に対して強固に固定することができ、このボ
ックス本体３４自体をフレーム部材１８の剛体として利
用することが可能となる。

【００２８】しかも、水平方向に指向して第２ボルト７
０が設けられているため、図３に示すように、車体１６
に衝撃等が付与されてバッテリボックス３０に水平方向
（矢印Ａ方向）に外力が作用する際、この外力を第２ボ
ルト７０で確実に支持することができる。このため、第
１ボルト６２に対して必要以上に大きな剪断力が作用す
ることを有効に阻止することが可能になるという効果が
得られる。

【００２９】さらに、第２ボルト７０にカラー７４が外
装されており、このカラー７４の外周面が第１ボルト６
２の頭部から所定間隔離間して対向している。このた
め、第１ボルト６２に緩みが発生しても、この第１ボル
ト６２の頭部がカラー７４の外周面に当接して該第１ボ
ルト６２の落下を有効に防止することができるという利
点がある。

【００３０】また、本実施例では、第２ボルト７０を車
体１６の進行方向前方である前方取り付け部位５６ａに
のみ設けているが、この前方取り付け部位５６ａと後方
取り付け部位５６ｂとにそれぞれ設けることも可能であ
る。なお、加速時に比べて制御時の方がバッテリボック
ス３０に大きな負荷が作用するため、この制動時にバッ
テリボックス３０の前側に付与される大きな負荷を支持
すべく、少なくとも前方取り付け部位５６ａに第２ボル
ト７０を設けることが望ましい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る電気自動車用バッテリボッ
クスによれば、以下の効果が得られる。

【００３２】ボックス本体を電気自動車のフレーム部材
に吊持させるための固定手段が、鉛直方向に締め付けら
れる第１緊締部材と、水平方向に締め付けられる第２緊
締部材とを備えており、車体に対して衝撃等が付与され
る際に、水平方向に指向する第２緊締部材を介してその
衝撃等を確実に受けることができる。これによって、鉛
直方向に指向する第１緊締部材に必要以上に大きな剪断
力が作用することを確実に防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るバッテリボックスを組み
込む電気自動車の概略側面図である。

【図２】前記電気自動車の概略平面図である。

【図３】前記バッテリボックスの取り付け状態を説明す
る側面図である。

【図４】前記バッテリボックスの斜視説明図である。

【図５】前記バッテリボックスを構成するボックス本体
の一部切欠平面図である。

【図６】前記バッテリボックスの縦断側面図である。

【符号の説明】

１０…電気自動車 １６…車体 １８…フレーム部材 ２０ａ、２０ｂ…サイドフレーム ２２ａ、２２ｂ…クロスメンバ ３０…バッテリボックス ３２ａ〜３２ｉ…バッテリ ３４…ボックス本体 ３６…補強部位 ３７…固定手段 ５６ａ…前方取り付け部位 ５６ｂ…後方取り付け部位 ５８ａ、５８ｂ、６０…ボルト挿入孔 ６２…第１ボルト ６４…ねじ穴 ６８…孔部 ７０…第２ボルト ７４…カラー ８０…インナスペーサ １００…フロア １０８…モータコントローラ １１６…パワードライブユニット １３０…モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気自動車を駆動するための複数のバッテ
   リを収容するボックス本体と、 前記ボックス本体を前記電気自動車のフレーム部材に吊
   持させるための固定手段とを備え、 前記固定手段は、鉛直方向に締め付けられる第１緊締部
   材と、 水平方向に締め付けられる第２緊締部材とを備えること
   を特徴とする電気自動車用バッテリボックス。
2. 【請求項２】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、第１緊締部材は、電気自動車の進行方向前方および
   後方に設けられ、 第２緊締部材は、少なくとも進行方向前方に設けられる
   ことを特徴とする電気自動車用バッテリボックス。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のバッテリボックス
   において、固定手段は、第１緊締部材から所定間隔離間
   して対向する保持部材を備えることを特徴とする電気自
   動車用バッテリボックス。