JP4506675B2 - バッテリの搭載装置 - Google Patents

Description

本発明はバッテリの搭載装置に関し、特に、車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置に関する。

電気自動車には、車両推進用の電力を駆動用モータに供給するための大規模なバッテリが搭載されるが、こうしたバッテリはバッテリケースに格納されて車両のフロア下に搭載されるのが一般的である。

この際、かかるバッテリケースには、水の浸入によるバッテリの故障を防止するための防水構造を施す必要がある。また、車両衝突時におけるバッテリの破損を最小限にくい止めるため、各種の補強部材を取り付ける必要がある。

しかし、フロア下にバッテリケースを配置する場合には、路面からの水の跳ね上がりや車両の着水等による悪環境下においても有効に水の浸入を防止するため、車両内部にバッテリーを配置する場合に比して高度な防水構造を施す必要がある。また、バッテリケースが外部に露出した構造であるため、各種の補強部材も高剛性のものを用いる必要がある。さらに、車両走行中、特に悪路走行中においては、バッテリケースと路面とが干渉してバッテリケースが破損するおそれもあるため、バッテリケース自体も剛性の高いものとする必要もある。

こうした事情から、フロア下にバッテリケースを配置する場合には、バッテリケースや補強構造等が大型化し、電気自動車の製造コストを増大させるという問題があった。

また、バッテリケースにはバッテリのみならず，各種のセンサやそれらのセンサに基づいてバッテリの充放電制御を行う電子制御装置が格納されることがあるが、こうした機器のいずれかに故障が生じた場合、バッテリケースがフロア下に配置されていたのでは車両の持ち上げ等が必要となって、容易にメンテナンスを施すことができないという問題もあった。

本発明は上記課題にかんがみてなされたものであって、その目的は、バッテリの破壊防止及び防水に優れ、バッテリ関連機器のメンテナンスが容易なバッテリの搭載装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、キャビン後方に配置され、該キャビンに向けて開口する開口部を有する箱状に形成され、その内部にバッテリが収納され、外気取入口と排気口を有するケースリアと、該開口部を着脱可能に閉止するケースフロントと、を含むバッテリケースを備え、前記ケースフロントは、リアシートの背後であって、リアシートの背もたれ部分を前方に倒すかあるいはリアシートを取り外した状態でキャビンに露出させることが可能な位置に配置されることを特徴とする。

本発明にかかるバッテリの搭載装置にはキャビン後方に上記バッテリケースが備えられているため、前方衝突、後方衝突、オフセット衝突などの各種の車両衝突時に際しても、該バッテリケースに加えられる衝撃を比較的小さなものに抑えることができる。また、バッテリケースが車両外部に露出しないため、バッテリケースが冠水することが少なく、さらに、該バッテリケースと路面との干渉を回避することもできる。この結果、他の従来のバッテリ搭載構造を採用する場合に比して、バッテリケースの補強構造や防水構造を簡略化し、バッテリケースを小型化することができるとともに電気自動車の製造コストを低廉なものとすることができる。

また、上記バッテリケースでは、バッテリが収納されるケースリアの開口部が本電気自動車のキャビンに向けて設けられており、ケースフロントにより着脱可能に閉止されている。このため、車両の持ち上げ等の煩雑な作業を行わずとも、キャビン側からケースフロントを取り外して、バッテリケース内に収納されるバッテリ等の各種機器のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、本発明の望ましい一つの態様では、前記ケースフロントが鉄板等の高剛性材料により形成されることを特徴とする。こうすれば、車両衝突時等においてもケースフロントの変形を小さなものに抑えることができるため、バッテリケース全体のねじれを抑えることができる。さらに、ケースフロントを高剛性材料の中でも特に鉄板等の可塑性を有する材質で形成すれば、車両衝突時にケースフロントが塑性変形して衝突エネルギーを吸収させることができる。この結果、本発明によれば内部に収納されるバッテリ等の各種機器の損傷を最小限にくい止めることができる。

また、本発明では、上記バッテリケースは本電気自動車のキャビン後方に設けられるが、バッテリが収納されるケースリアとキャビンとの間に高剛性材料により形成されたケースフロントが配置される。このため、前方衝突やオフセット衝突に際してバッテリが慣性力によって直接キャビン内に飛び込むことを防止することができる。

なお、高剛性材料により形成されたケースフロントの上方の少なくとも一部を、キャビン後方上部に着脱可能に取り付け、下方の少なくとも一部をフロアに着脱可能に取り付けてもよい。こうすれば、ケースフロントを補強部材として機能させることができ、車両の剛性を高めることができる。

また、本発明の望ましい他の態様では、前記ケースフロントは電磁波遮蔽材料を含んで形成されることを特徴とする。すなわち、上記バッテリケースはバッテリのみならず各種のセンサや制御装置が収納されるものであり、それら各種機器からは電磁ノイズが発生される。したがって、前記ケースフロントを電磁波を遮蔽する材質を含んで形成することにより、それらの電磁ノイズのキャビン方向への侵入を防止することができる。

また、本発明の望ましいさらに他の態様では、前記ケースリアは、その少なくとも一部が樹脂材料によって形成されることを特徴とする。こうすれば、万一バッテリケース内に収納されたバッテリに液漏れが生じた場合でも、バッテリケースの外に漏れ出すことを防止することができる。また、車両衝突によりケースリアに外力が加わった場合でも、ケースリアは適宜変形して破損することがない。したがって、車両衝突が起きた場合でもバッテリから漏れた液がバッテリケースの外部にまで浸出することを防ぐことができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態にかかる電気自動車のバッテリケースを示す斜視図である。同図に示すように、本バッテリケース１０は、開口部１２と収納部１４とを有する箱状のケースリア１６と、平板状のケースフロント１８と、を含んで構成される。

前記ケースリア１６はＡＢＳ等の樹脂材料により一体形成されており、その開口部１２の周縁には外方向に延設された取付部２０が形成されている。そして、該取付部２０にはケースフロント１８とのボルト接合のために複数のボルト穴が穿設されており、裏面にそれぞれナットが固着されている。さらに、ケースリア１６の収納部１４の底部（車両下側に位置）には想像線で示すバッテリ２２ａ，２２ｂを車両側と固定するためのボルト穴が穿設されている。このようにバッテリ２２ａ，２２ｂを収納するケースリア１６を樹脂材料により形成すれば、万一バッテリ２２ａ，２２ｂから液漏れが生じた場合にも、バッテリ液等が外部に漏れ出ることを防ぐことができる。また、車両衝突時においてもケースリア１６が適宜変形して破断することがない。したがって、車両衝突時にバッテリ２２ａ，２２ｂが破損した場合にもバッテリ液等が外部に漏れ出ることを防ぐことができる。

一方、前記ケースフロント１８は鉄板により形成されていて、その周縁部上方には本電気自動車のキャビンの後部上方との取付けのため、車両上側に迫り出して形成され、中央部にボルト穴が穿設された取付部２４が設けられている。同様に、ケースフロント１８の周縁部下方には本電気自動車のキャビンのフロアとの取付けのため、前記ケースリア１６とは反対の方向に起曲され、ボルト穴が穿設された取付部２６が設けられている。また、ケースフロント１８には、前記ケースリア１６の取付部２０に設けられたボルト穴に対応する位置にボルト穴が穿設されている。さらに、ケースフロント１８の中央上方にはケースリア１６に収納されるバッテリ２２ａ，２２ｂとの固定のためのボルト穴が穿設されている。

以上のケースリア１６とケースフロント１８とを含んで構成されるバッテリケース１０の内部には同図に想像線で示すように二つのバッテリ２２ａ，２２ｂが並置される。そして、これらバッテリ２２ａ，２２ｂの側方の空間には図示しないこれらのバッテリ２２ａ，２２ｂの電流や電圧等を計測するための各種センサや各種の制御機器等が格納される。

図２は、本実施の形態にかかる電気自動車におけるバッテリケース１０の取付状態を示す横断面図である。同図に示すように、本電気自動車のキャビン２８の後部に設けられるリアシート３０の背後には前記バッテリケース１０のケースフロント１８が位置する。そして、このケースフロント１８の周縁部上方に設けられた前記取付部２４は、車両後部上方に位置されるモノコックボディのアッパバック３２とボルトにより着脱可能に取り付けられている。なお、このアッパバック３２はその裏面にアッパバック補強部材３４が取り付けられており、本電気自動車の車両剛性の向上が図られている。また、ケースフロント１８の周縁部下方に設けられた前記取付部２６はキャビンのフロア３６とボルトにより着脱可能に取り付けられている。こうして鉄板により形成されたケースフロント１８をアッパバック３２とフロア３６とに取り付けることにより、該ケースフロント１８を車両の補強部材として機能させることができ、車両構造の剛性向上を図ることができる。

一方、前記ケースフロント１８よりもラゲージ３８の側のフロア３６の上には中央部が上方に盛り上がって形成されたバッテリステー４０がその端部にてボルトで固定されている。そうして、前記ケースリア１６は該バッテリステー４０に載置され、取付部２０に穿設されたボルト穴がケースフロント１８の対応するボルト穴と一致するようにして配置され、それらがボルト固定されて取り付けられている。さらに、その内部にはバッテリ２２ｂが配置され、該バッテリの側面下方に形成された取付脚４２，４４がケースリア１６の底部のボルト穴を介してバッテリステー４０とボルト固定されている。また、バッテリ２２ｂの上部に設けられた支持部４６がケースフロント１８の中央部上方のボルト穴とボルト固定されている。なお、ここではバッテリ２２ｂの取付状態について説明したが、車両反対側に配置されるバッテリ２２ａについても同様にしてバッテリケース１０及びフロア３６に取り付けられる。

以上説明した本電気自動車では、キャビン２８のリアシート３０の背後にバッテリケース１０のケースフロント１８が配置され、それが着脱可能に取り付けられているため、バッテリケース１０内に収納される各種機器のメンテナンスをキャビン２８の内部から容易に行うことができる。すなわち、リアシートの背もたれ部分を前方に倒すことにより、或いは、車両のリアシートの取り外しは比較的容易に行うことができるよう設計されるのが一般的であることからリアシート３０を取り外すことにより、前記ケースフロント１８をキャビン２８に露出させることができる。こうして、さらに所定のボルトを取り外せばケースフロント１８をケースリア１６から取り外すことができ、バッテリケース１０の内部機器のメンテナンスを行うことができる。こうしたバッテリ格納構造を採用することにより、本電気自動車では車両の持ち上げ等を行うことなく、容易にバッテリケース１０内の機器のメンテナンスを行うことができる。

また、本電気自動車では、車両のほぼ中央にバッテリ２２ａ，２２ｂが配置されるため事故等の衝撃によってもバッテリ２２ａ，２２ｂが損傷することを最小限に抑えることができる。また、前記ケースフロント１８は鉄板により形成されているため、車両衝突時においても変形を小さなものに抑えることができる。この結果、バッテリケース１０の変形を抑え、内部に収納されるバッテリ２２ａ，２２ｂ等の機器の損傷を抑えることができる。また、キャビン２８とバッテリ２２ａ，２２ｂとの間には鉄板により形成されたケースフロント１８が配置され、さらに、そのケースフロント１８が取付部２４，２６にてアッパバック３２とフロア３６に固定されている。このため、前方衝突やオフセット衝突に際して慣性力によりバッテリ２２ａ，２２ｂがバッテリステー４０から脱落し、該バッテリ２２ａ，２２ｂがキャビン２８の内に飛び込むことを防止することができる。

また、前記ケースフロント１８は鉄板により形成されているため、バッテリケース１０の内に収納される各種機器から生じる電磁ノイズをシールドする機能を有し、キャビン２８の方向への電磁ノイズの侵入を防止することができる。

なお、以上の実施の形態は種々の変形実施が可能である。たとえば、前記ケースフロント１８におけるバッテリケース１０の内側面には、バッテリ液の浸出を防止するための防水材料を塗布してもよい。また、バッテリケース１０内に収納されるバッテリ２２ａ，２２ｂの冷却ないしは暖機のため、或いはバッテリケース１０内の換気のために、ケースリア１６やケースフロント１８に外気取入口や排気口を設けてもよい。

本実施の形態にかかる電気自動車のバッテリケースを示す斜視図である。 本実施の形態にかかる電気自動車におけるバッテリケースの取付状態を示す横断面図である。

符号の説明

１０ バッテリケース、１２ 開口部、１６ ケースリア、１８ ケースフロント、２２ａ，２２ｂ バッテリ、２８ キャビン、３２ アッパバック、３６ フロア。

Claims (5)

1. キャビン後方に配置され、該キャビンに向けて開口する開口部を有する箱状に形成され、その内部にバッテリが収納され、外気取入口と排気口を有するケースリアと、
   該開口部を着脱可能に閉止するケースフロントと、
   を含むバッテリケースを備え、
   前記ケースフロントは、リアシートの背後であって、リアシートの背もたれ部分を前方に倒すかあるいはリアシートを取り外した状態でキャビンに露出させることが可能な位置に配置される、
   ことを特徴とする車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置。
2. 請求項１に記載のバッテリの搭載装置において、
   前記ケースフロントは、高剛性材料により形成されることを特徴とする車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置。
3. 請求項２に記載のバッテリの搭載装置において、
   前記ケースフロントの上方の少なくとも一部は、キャビン後方上部に着脱可能に取り付けられ、
   前記ケースフロントの下方の少なくとも一部は、フロアに着脱可能に取り付けられることを特徴とする車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリの搭載装置において、
   前記ケースフロントは、電磁波遮蔽材料を含んで形成されることを特徴とする車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリの搭載装置において、
   前記ケースリアは、樹脂材料によって少なくとも一部が形成されることを特徴とする車両駆動に用いられるバッテリの搭載装置。

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