JPH10162797A - バッテリートレー - Google Patents

バッテリートレー

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JPH10162797A
JPH10162797A JP8315827A JP31582796A JPH10162797A JP H10162797 A JPH10162797 A JP H10162797A JP 8315827 A JP8315827 A JP 8315827A JP 31582796 A JP31582796 A JP 31582796A JP H10162797 A JPH10162797 A JP H10162797A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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 【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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の駆動
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。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車では、駆動用バッテリ
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。
【０００３】一方、Ａｌハニカムを用いて、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、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるバッテリ
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。
【０００６】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。
【０００７】好適な実施の形態において、バッテリー
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。
【０００８】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、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。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１―３は、本発明にかかるバッ
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。
【００１０】次に本実施の形態にかかるバッテリートレ
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。
【００１１】図７に示すように、例えば、バッテリー２
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。
【００１２】図１０は、ナット３１を装着するための別
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。
【００１３】図１２に示す方法では、まず、凹型１３の
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。
【００１４】図１４は、本発明のバッテリートレーを応
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。
【００１５】
【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるバッテリートレ
ーを説明する平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
リートレーを説明する正面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
リートレーを説明する側面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
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。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
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。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
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。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
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。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態にかかるバッテ
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。
【図９】図９は、バッテリー固定用ボルトの下端を固定
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。
【図１０】図１０は、バッテリー固定用ボルトの下端を
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。
【図１１】図１１は、バッテリー固定用ボルトの下端を
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。
【図１２】図１２は、本発明の一実施の形態にかかるバ
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。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施の形態にかかる
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。
【図１４】図１４は、本発明の一実施の形態にかかるバ
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。
【図１５】図１５は、本発明の一実施の形態にかかるバ
ッテリートレーを装着した自動車を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施の形態にかかるバ
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。
【図１７】図１７は、本発明の一実施の形態にかかるバ
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。
【符号の説明】
１ バッテリートレー ３ フロア ５ フランジ部 ７ バルサ材 ９ ファイバーグラス １５ 強化繊維層 １７ 強化繊維層 １９ 合成樹脂 ２１ バッテリー ２５ 押さえ ２７ ボルト類 ３１ ナット ３５、３９ 角パイプ ４３ 金属ネット ４５ 鉄板 ４９ ホルダーベース ５１ コネクタ ５３ ケーブル ５５ サイドフレーム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１４】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１６】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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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