特開2021-70386(P2021-70386A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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  • 特開2021070386-車両用電池ケース構造体 図000003
  • 特開2021070386-車両用電池ケース構造体 図000004
  • 特開2021070386-車両用電池ケース構造体 図000005
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-70386(P2021-70386A)
(43)【公開日】2021年5月6日
(54)【発明の名称】車両用電池ケース構造体
(51)【国際特許分類】
   B60K 1/04 20190101AFI20210409BHJP
   H01M 50/20 20210101ALI20210409BHJP
   H01M 10/613 20140101ALI20210409BHJP
   H01M 10/625 20140101ALI20210409BHJP
   H01M 10/6556 20140101ALI20210409BHJP
   H01M 10/6567 20140101ALI20210409BHJP
【FI】
   B60K1/04 Z
   H01M2/10 K
   H01M10/613
   H01M10/625
   H01M10/6556
   H01M10/6567
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】6
(21)【出願番号】特願2019-197270(P2019-197270)
(22)【出願日】2019年10月30日
(71)【出願人】
【識別番号】000100791
【氏名又は名称】アイシン軽金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114074
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 嘉一
(72)【発明者】
【氏名】高波 雄太
【テーマコード(参考)】
3D235
5H031
5H040
【Fターム(参考)】
3D235BB07
3D235BB17
3D235BB18
3D235BB22
3D235BB43
3D235BB45
3D235CC15
3D235DD32
3D235EE63
3D235HH42
3D235HH55
5H031AA09
5H031KK08
5H040AA01
5H040AA14
5H040AS07
5H040AT06
5H040CC59
(57)【要約】      (修正有)
【課題】車両に搭載する電池の保護効果に優れ、省スペース化を図るのに有効な車両用電池ケース構造体を提供する。
【解決手段】対向配置した第1サイド部材10と第2サイド部材20とで、電池モジュール1の収容部を形成し、前記第1サイド部材と第2サイド部材のうち、一方又は両方は、前記電池モジュールの側部側に位置する骨格中空部12,22と前記電池モジュールの下側に位置するアンダー中空部14,24とを有し、前記電池モジュールの収容部の収容底部11,21と前記アンダー中空部との間にクリアランス中空部13,23とを有し、前記骨格中空部、クリアランス中空部及びアンダー中空部とが一体的に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対向配置した第1サイド部材と第2サイド部材とで、電池モジュールの収容部を形成し、前記第1サイド部材と第2サイド部材のうち、一方又は両方は、前記電池モジュールの側部側に位置する骨格中空部と前記電池モジュールの下側に位置するアンダー中空部とを有し、
前記電池モジュールの収容部の収容底部と前記アンダー中空部との間にクリアランス中空部とを有し、
前記骨格中空部、クリアランス中空部及びアンダー中空部とが一体的に形成されていることを特徴とする車両用電池ケース構造体。
【請求項2】
前記収容底部は、冷却中空部を有することを特徴とする請求項1記載の車両用電池ケース構造体。
【請求項3】
前記第1サイド部材と第2サイド部材は中間部材にて連結してあり、
前記中間部材は電池モジュールを収容する収容部の下側にアンダー中空部を有し、
前記収容部の収容底部と前記アンダー中空部との間にクリアランス中空部を有し、
前記クリアランス中空部とアンダー中空部とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の車両用電池ケース構造体。
【請求項4】
前記中間部材は、収容底部に冷却中空部を有することを特徴とする請求項3記載の車両用電池ケース構造体。
【請求項5】
前記第1サイド部材と第2サイド部材の両側の端部は、それぞれ第1端部フレーム部材と第2端部フレーム部材で連結してあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両用電池ケース構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に駆動用電池を搭載するための電池ケース構造体に関し、特に車両のフロア下に電池を搭載するのに適した電池ケース構造体に係る。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド自動車の分野においては、走行駆動源に用いる二次電池等の電池が搭載されている。
この電池を車両に搭載する方法の1つとして、車両のフロア下部に電池を収容するための電池ケース構造体を取り付ける方法がある。
その場合には、電池を側部及び下部からの衝撃に対して保護する必要があるとともに、外部からの水の浸入も防ぐ必要がある。
例えば、特許文献1には中空断面形状からなるバッテリトレイをメンバ等の骨格部材に締結した構造を開示する。
しかし、同公報に開示する構造体にあっては、バッテリトレイとメンバとのボルト締結空間が必要あることから、省スペース化が難しく止水等も難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−323736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、車両に搭載する電池の保護効果に優れ、省スペース化を図るのに有効な車両用電池ケース構造体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る車両用電池ケース構造体は、対向配置した第1サイド部材と第2サイド部材とで、電池モジュールの収容部を形成し、前記第1サイド部材と第2サイド部材のうち、一方又は両方は、前記電池モジュールの側部側に位置する骨格中空部と前記電池モジュールの下側に位置するアンダー中空部とを有し、前記電池モジュールの収容部の収容底部と前記アンダー中空部との間にクリアランス中空部とを有し、前記骨格中空部、クリアランス中空部及びアンダー中空部とが一体的に形成されていることを特徴とする。
【0006】
ここで、第1サイド部材と第2サイド部材とを相互に対向配置することで内側に電池モジュールの収容部を形成する趣旨であり、車両の幅方向及び前後方向のどの方向に第1,第2サイド部材を対向配置してもよい。
【0007】
第1サイド部材,第2サイド部材は、骨格中空部にて側部からの荷重に対して衝撃を吸収する。
アンダー中空部にて下側からの荷重に対して衝撃を吸収するが、アンダー中空部と収容底部との間にさらにクリアランス中空部を形成したので、クリアランス中空部の変形にても下部からの衝撃を吸収することができる。
【0008】
本発明において、前記収容底部は、冷却中空部を有していてもよい。
このようにすると、冷却中空部を利用して冷却水等の冷媒を循環させることができる。
【0009】
本発明は、第1サイド部材と第2サイド部材とを直接的に対向連結して、電池モジュールの収容部を形成することもできるが、前記第1サイド部材と第2サイド部材は中間部材にて連結してあり、前記中間部材は電池モジュールを収容する収容部の下側にアンダー中空部を有し、前記収容部の収容底部と前記アンダー中空部との間にクリアランス中空部を有し、前記クリアランス中空部とアンダー中空部とが一体的に形成することもできる。
このようにすると、中間部材の使用する数にて収容部の広さを調整することができる。
【0010】
この場合に、中間部材の収容底部にも冷却中空部を設けることができる。
【0011】
本発明において、前記第1サイド部材と第2サイド部材の両側の端部は、それぞれ第1端部フレーム部材と第2端部フレーム部材で連結してあるのが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る車両用電池ケース構造体は、骨格中空部,クリアランス中空部,及びアンダー中空部とを一体化することでモジュール化したので、全体としてコンパクトになり、各部の連結部の止水が容易になる。
また、サイド部材と中間部材との組み合せにて、電池モジュールの搭載量に合せて構造体の大きさを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明に係る電池ケース構造体の断面構造例を示す。
図2】カバー部材を取り外した状態を示す。
図3】(a),(b)はサイド部材と中間部材とを分解した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図2に本発明に係る車両用電池ケース構造体のカバー部材50を取り外した状態を示し、図1に断面構造例を示す。
図3にはサイド部材と中間部材との連結例を示す。
中間部材50は電池モジュール1の搭載数に合せて用いることができ、最小スペースでよい場合は、この中間部材50を用いなくてもよい。
本実施例は、2つの中間部材50を用いた例となっている。
【0015】
第1サイド部材10と第2サイド部材20とを対向配置し、この第1サイド部材10と第2サイド部材20との間に中間部材30を連結してある。
連結方法には制限がないが、本実施例は図3(a)に示すように、一方に嵌合凹部41,他方に嵌合凸部42を設けて相互に嵌着するとともに、図1に示すように上面及び下面を溶接接合した例になっている。
これにより連結部の止水が容易になるとともに連結強度が向上する。
【0016】
第1サイド部材10及び第2サイド部材20は、電池モジュールを載置するための収容底部11,21と、この収容底部から一体的に立設し、電池モジュール1の側部に位置する骨格中空部12,22を有する。
骨格中空部12,22は、中空断面形状にすることで、側部からの入力荷重に対し保護効果が向上する。
本実施例では日字断面形状になっているが、中空断面形状であればよく、これに限定されない。
電池モジュールを収容する収容部の収容底部11,12には、冷媒を循環させるための冷却中空部15,25が一体的に形成されている。
また、その下側にクリアンス中空部13,23を形成し、さらにその下側に一体的にアンダー中空部14,24を形成してある。
これらは、アルミニウム合金等の押出材にて一体的に製作してある。
第1及び第2サイド部材10,20は必要に応じて、車両への取付部16,27を有し、アンダー中空部14,24側との連結部に連結中空部17,27を設けてもよい。
【0017】
中間部材30もアルミニウム合金等の押出材で製作してあり、電池モジュール1の収容底部31に一体的に冷却中空部35を形成し、その下側に一体的にクリアランス中空部33とアンダー中空部34とを形成してある。
アンダー中空部34は下側からの入力荷重を直接的に受ける部分であり、クリアランス中空部33はアンダー中空部34が上側に変形する際に、冷却中空部35に当たるまでの隙間を形成することでエネルギー吸収量が多くなる。
【0018】
図2に示すように第1サイド部材10と第2サイド部材20との両側の端部は、第1端部フレーム部材61と第2端部フレーム部材62とを溶接等にて連結してある。
第1端部フレーム部材61及び第2端部フレーム部材62は、アルミニウム合金の押出材で製作してあり、第1,第2サイド部材10,20及び中間部材30に形成した収容底部を外側に延在させ、その上面に溶接等にて接合してある。
これにより図2に示すように底部が塞がれた箱状のケース体が形成され、内部に複数の電池モジュール1を載置及び固定することができる。
車両に対しては、第1,第2サイド部材10,20に設けた取付部を用いてボルト等で取付固定でき、冷却中空部15,25,35に冷媒の配管部材を連結することができる。
ケース体の開口部には、カバー部材50を取り付けて止水してもよい。
【符号の説明】
【0019】
1 電池モジュール
10 第1サイド部材
11 収容底部
12 骨格中空部
13 クリアランス中空部
14 アンダー中空部
15 冷却中空部
20 第2サイド部材
21 収容底部
22 骨格中空部
23 クリアランス中空部
24 アンダー中空部
25 冷却中空部
30 中間部材
40 連結部
50 カバー部材
図1
図2
図3