JPH10162797A - バッテリートレー - Google Patents
バッテリートレーInfo
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Abstract
とができるようにしたバッテリートレーを提供する 【解決手段】 バルサ材の上下に強化繊維を配置し、樹
脂によりプレス成型により複合成形したFRP複合材に
より構成され、底面フロア部と壁部と一対のフランジ部
より構成され、底面フロア部に上記バルサ材を配設した
バッテリートレーとした。
Description
用バッテリーを支えるためのバッテリートレーに関す
る。
ーを、車室内に取り付けたり、あるいは、床下に取り付
けたりしている。しかし、車室内に取り付けた場合は、
車室の居住空間が減少して好ましくない。また、床下に
配置する場合において、鉄材を用いてバッテリートレー
を作成したときには、強度を保つためにバッテリートレ
ーの床板厚がかなり必要となり、最低地上高に影響を及
ぼす。また、このような鉄材は、バッテリートレーを組
み付ける時に治具が必要となるので、コストが高くつい
てしまう。さらに、溶接ケ所も多いので、ゆがみ等が出
て、寸法誤差が生じる可能性が大きい。そして、完成し
たバッテリートレーもかなりの重量になりがちである。
するためのバッテリートレーを作成する場合、重量は軽
く、床板厚は薄くできる。しかし、Alハニカムは、鉄
のフレームに取り付けたときには、電触を起こす可能性
がある。また、Alハニカムは、衝撃に弱いため、石の
良く当たる車の下側には向かない。さらに、Alハニカ
ム自体のコストも高く、加工費も高い。FRP(繊維強
化プラスチック)を用いて床下に配置するためのバッテ
リートレーを作成する場合は、バッテリートレーの重量
を支えるために、かなりの重量となる。これに対する対
策として重量を減らすためには、かなり複雑な構造を取
らざるを得ないために、コストが高くなる。
目的は、トータルコストが安く、強度を十分に得ること
ができるようにしたバッテリートレーを提供することに
ある。
ートレーは、バルサ材と強化繊維とを樹脂で複合成形し
たFRP複合材により構成することとした。本発明にか
かるバッテリートレーは、好適には、底面フロア部と壁
部と一対のフランジ部より構成され、底面フロア部にバ
ルサ材を配設する。すなわち、フロア部は、バルサ材を
繊維強化プラスチック(FRP)で挟持したサンドイッ
チ構造としている。フロア部以外の部分であるフランジ
部は、好適には、FRPのみであるが、バルサ材の上側
のFRP層と下側のFRP層とが重なり合って形成され
ている。本発明にかかるバッテリートレーは、好適に
は、凸型と凹型とにより、一体成形される。好適には、
まず、凹型の上にバルサ材の下側の強化繊維層をセット
する。次いで、バルサ材をセットする。そして、バルサ
材の上側の強化繊維層をセットする。その上から必要量
の合成樹脂を流し込んで、一定圧力で一定温度、一定時
間でプレスする。そうすると、合成樹脂が強化繊維層に
含浸する。これによって、バッテリートレーができる。
好適な実施の形態においては、さらに金属ネットを含め
る。
るとか、様々な方向に織ったものがあるが、成形すると
きに、必要な場所へその要求される仕様に適合する強化
繊維層を適宜セットすることにより、部分強化するとい
ったことができる。好適には、本発明にかかるバッテリ
ートレーは、車両のフロア部下面の左右に配置されたサ
イドフレームに上記各フランジ部を介して装着される。
好適には、バッテリートレーは、船型をしており、船底
部分にあたるフロアにバッテリーを載置する。上記フラ
ンジ部は、好適には船型のふちに連続して設けられる。
本発明において、用いられる上記強化繊維は、ポリエス
テル特にポリアリレート繊維、ポリアミドことにアラミ
ド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリオレフィン特
に高重合度ポリエチレンと呼ばれる繊維等の合成繊維、
綿、麻等の天然繊維、ガラスファイバー、炭素繊維、ア
ルミナ繊維、炭化硅素繊維等の無機繊維及びこれらの混
合物が挙げられる。また、上記合成樹脂は、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂のいずれであることもできるが、多く
の場合、未硬化の熱硬化性樹脂を用いることが好まし
い。このような樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、硬化性シクロオレフィン樹脂等を挙げることができ
る。
は、その押さえ又はホルダーベースをボルト類により、
フロアに固定することによってフロアに固定される。ナ
ットは、フロアに、孔を空け、そこにT型ナットを装着
し、このナットによってボルトの下端を固定することに
よって固定される。ナットは、別の実施の形態として、
フロアの車幅方向に固定したFRP製の角パイプの上面
に孔を空けて、そこにリベットナットを取り付けるよう
にしたものとすることができる。この角パイプは、バッ
テリートレーの車幅方向の強度メンバーにもなり、バッ
テリー間の車体の前後方向のスペーサも兼ねることがで
きる。ナットは、FRP製の角パイプに代えて、鉄製の
角パイプを固定し、その角パイプにタップ孔を設けて構
成したものとすることができる。
付け等に対する強度が不足する場合は、鉄板等の補強材
を接着剤等によりフランジ部に取り付けることにより、
強度の増加を図ることができる。好適には、各バッテリ
ーの車幅方向の間隙には、スペーサを介在させ、車幅方
向のガタ付きを防ぐこともできる。前記した角パイプが
装着された実施の形態では、車体の前後方向において
も、バッテリーの位置決めがなされる。
テリートレーの一実施の形態について全体の概略を示
す。この実施の形態にかかるバッテリートレー1は、船
型をしており、船底部分にあたるフロア3にバッテリー
を載置し、ふちのフランジ部5で車体に固定する。上記
バッテリートレーは、図4に示すように、フロア部分3
を、図示のように、バルサ材7を繊維強化プラスチック
(FRP)であるファイバーグラス9で挟持したサンド
イッチ構造としている。フロア以外の部分であるフラン
ジ部5は、FRPのみであるが、含まれている繊維は、
図5に示すように、バルサ材7の上側のFRP層9と下
側のFRP層9とが重なり合って形成されている。
ーの製造方法を説明する。図6に示すように、凸型11
と凹型13とにより、一体成形される。まず、凹型13
の上にバルサ材7の下側の強化繊維層15をセットす
る。次いで、バルサ材7をセットする。そして、バルサ
材7の上側の強化繊維層17をセットする。その上から
必要量の合成樹脂19を流し込んで、一定圧力で一定温
度、一定時間でプレスする。そうすると、合成樹脂19
が強化繊維層15,17に含浸する。これによって、図
1―3のような構成を備えたバッテリートレーができ
る。このように、型で一体に成形するので、バッテリー
トレーの固体差はなく、製造方法も簡単で、製造時間も
短縮でき、製造コストも削減できる。強化繊維層は、一
方向にそろったものであるとか、様々な方向に織ったも
のがあるが、成形するときに、必要な場所へその要求さ
れる仕様に適合する強化繊維層を適宜セットすることに
より、部分強化するといったことを簡単に実施できる。
1を配置する時の位置決めとなるような小さなリブ23
を作成する場合でも、型を若干修正するのみで行うこと
ができる。成形工数、成形時間には全く影響しない。ま
た、車体に取り付けるフランジ部も、車体側に合うよう
に変更するには、同様に型の変更のみで行うことができ
る。図8に示すように、バッテリー21をフロアに固定
するためには、例えば、バッテリー21の押さえ25を
ボルト類27により、フロア29に固定しなければなら
ない。このために、フロア3にナット31が必要とな
る。フロア3にナット31を取り付ける方法の一つを図
9に示す。これはフロア3に、孔33を空け、そこにT
型ナット31を装着し、このナット31によってボルト
27の下端を固定する方法である。
の実施の形態を示す。これは、フロア3の車幅方向にF
RP製の角パイプ35を接着剤で固定し、このパイプ3
5の上面に孔37を空けて、リベットナット31を取り
付けるようにしたものである。この角パイプ35は、バ
ッテリートレーの車幅方向の強度メンバーにもなるし、
バッテリー21間の車体の前後方向のスペーサも兼ねる
ことができる。さらに、図11に、ナット31を装着す
るための別の実施の形態を示す。図10のFRP製の角
パイプ35に代えて、鉄製の角パイプ39を固定し、そ
の角パイプ39に孔41を空けて、タッピング加工をす
るようにしたものである。さらに、FRPとバルサ材の
複合材のみでは必要な強度を得ることができない場合
は、図12に示すように、型11、13でプレスすると
きに、金属ネット43を入れることにより、フロア3の
板厚を上げることなく、強度を上げることができる。
上に金属ネット43をセットし、しかる後にバルサ材7
の下側の強化繊維層15をセットする。次いで、バルサ
材7をセットする。そして、バルサ材7の上側の強化繊
維層17をセットする。その上から必要量の合成樹脂1
9を流し込んで、一定圧力で一定温度、一定時間でプレ
スする。そうすると、合成樹脂19が強化繊維層15,
17及び金属ネット43に含浸する。 これによってバ
ッテリートレーを成形することができる。図5に示した
FRPのみのフランジ部で、ボルトの締め付け等に対す
る強度が不足する場合は、図13に示すように、鉄板4
5等を接着剤等により取り付けることにより、強度の増
加を図ることができる。
用して23個のバッテリー21を収納固定した状態を示
している。点線で示したものは、板状のホルダーベース
49である。この実施の形態では、前後方向に4列にバ
ッテリー21を配設し、最前列では5つのバッテリー2
1を割り当てたホルダーベース49を使用し、後の3列
では、各々6つのバッテリー21を割り当てたホルダー
ベース49を使用している。各バッテリー21は、一点
鎖線で示すように接続される。そして、車幅方向に隣接
するバッテリー21同士は、コネクタ51によって接続
し、車体前後に隣接するバッテリー21同士は、ケーブ
ル53を介して接続する。各バッテリーの車幅方向の間
隙には、図では現れていないスペーサが介在し、車幅方
向のガタ付きを防ぐ。また、前記した角パイプ35(又
は39)が装着されているので、車体の前後方向におい
ても、バッテリー21の位置決めがなされる。図15、
16は、本発明にかかるバッテリートレーを配設した電
気自動車の一実施の形態を概念的に示したものである。
この実施の形態では、電気自動車47の下部にバッテリ
ートレー1を装着している。バッテリートレー1は、図
17に示すように、フランジ部5において、車体59の
下部においてサイドフレーム55にボルト57によって
固定される。
明によれば、バッテリートレーを床下に配置すること
で、居住空間が犠牲にならない。加えて、強化材とバル
サとの複合材を使用することにより、バッテリーの重量
を支えるにあたって、フロア板厚は薄く、平面のタワミ
も少なく、重量も軽くできるので、走行性能が安定向上
する。また、材料費も安くて済む。さらに、金型を使わ
ないので、試作及び量産の型費が安く、製造費を安くで
きる。そして、治具を使わず、型で一体成形するので、
安くて製作時間が短く、寸法誤差もない。本発明のバッ
テリートレーを構成する材料は、導電性がないので好適
である。
ーを説明する平面図である。
リートレーを説明する正面図である。
リートレーを説明する側面図である。
リートレーを説明する図1のIV-IV 線による断面図であ
る。
リートレーを説明する図1のIV-IV 線による一部拡大断
面図である。
リートレーの一製造方法を概念的に説明する模式図であ
る。
リートレーにバッテリーを置いた状態を示す側面図であ
る。
リートレーにバッテリーを固定する状態を説明する斜視
図である。
するためのナットの装着方法について、一実施の形態を
示す斜視図である。
固定するためのナットの装着方法について、他の実施の
形態を示す斜視図である。
固定するためのナットの装着方法について、さらに他の
実施の形態を示す斜視図である。
ッテリートレーの他の製造方法を概念的に説明する模式
図である。
バッテリートレーを説明する図1のIV-IV 線による一部
拡大断面図である。
ッテリートレーにバッテリーを固定した状態を説明する
平面図である。
ッテリートレーを装着した自動車を示す模式図である。
ッテリートレーを装着した自動車を示す模式的平面図で
ある。
ッテリートレーを装着した自動車を示す図16のXVII-X
VII 線による断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 バルサ材と強化繊維とを樹脂で複合成形
したFRP複合材により構成したバッテリートレー。 - 【請求項2】 上記強化繊維をファイバーグラスとした
請求項1のバッテリートレー。 - 【請求項3】 バルサ材の上下に強化繊維を配置し、樹
脂によりプレス成型により複合成形したバッテリートレ
ー。 - 【請求項4】 底面フロア部と壁部と一対のフランジ部
より構成され、底面フロア部にバルサ材を配設したバッ
テリートレー。 - 【請求項5】 車両のフロア部下面の左右に配置された
サイドフレームに各フランジを介して取り付けたバッテ
リートレー。
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