特許 7534980 補機バッテリ搭載構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-06

(45)【発行日】2024-08-15

(54)【発明の名称】補機バッテリ搭載構造

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/04 20060101AFI20240807BHJP

   B60K 13/04 20060101ALI20240807BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20240807BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

B60R16/04 B

B60K13/04

B60R16/04 Y

B62D25/20 J

B62D25/20 Z

H01M50/20

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021026254

(22)【出願日】2021-02-22

(65)【公開番号】P2022127985

(43)【公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000157083

【氏名又は名称】トヨタ自動車東日本株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】時野 拓一郎

(72)【発明者】

【氏名】天野 信介

【審査官】浅野 麻木

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８３９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０２８７８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０２４３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５１３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８１８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２５８８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２１３１０８９６４（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １６／０４

Ｂ６０Ｋ １３／０４

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口が形成されたリアフロアパネルと、
前記リアフロアパネルの前記開口をふさぐように、かつ前記リアフロアパネルから下方に突出するように固定され、補機バッテリを前記リアフロアパネル下に収容する補機バッテリ収容ケースと、
前記補機バッテリ収容ケースの、当該補機バッテリ収容ケースに隣接配置された排気管に対向する側面を覆うように配置された遮熱板と、
を備え、
前記補機バッテリ収容ケースは、上部に開口を有する樹脂製のアウタケースと、前記アウタケースの内側に配置され、上部に開口を有する鋼板製のインナケースとを有し、
前記アウタケースは、当該アウタケースの前記開口の縁に全周にわたって設けられたアウタケースフランジを有し、
前記インナケースは、当該インナケースの前記開口の縁に設けられたインナケースフランジを有し、
前記アウタケースフランジは、前記リアフロアパネルの前記開口の縁に載置され、前記アウタケースフランジと前記リアフロアパネルの前記開口の縁の間に全周にわたってシール材が配置され、
前記インナケースフランジは、前記アウタケースフランジと前記シール材を、前記リアフロアパネルとの間に挟んで、前記リアフロアパネルまたはアンダボデーの骨格部材にボルト締結にて固定されている、
補機バッテリ搭載構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の電装機器等に電力を供給する補機バッテリの搭載構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両は、灯火類、車載コンピュータ、カーオーディオ等の電装機器に電力を供給する補機バッテリ（以下、バッテリと記す。）を搭載している。下記特許文献１には、車両のシャシフレーム（２）の側面に棚部（１１）を固定し、棚部（１１）の上側にバッテリ（１８）を、下側にインバータ（９）、電子制御ボックス（１０）等の電子部品を固定した構造が示されている。棚部（１１）の上側には、バッテリ（１８）を覆って収容するようにアッパカバー（１９）が固定され、下側には、インバータ（９）、電子制御ボックス（１０）等を覆って収容するロアカバー（１４）が固定されている。バッテリ（１８）、インバータ（９）等の電子、電気機器が、シャシフレーム（２）と同じか、より低い位置に、アッパカバー（１９）およびロアカバー（１４）に収容されて搭載されている。なお、上記の（ ）内の部材名および符号は、下記特許文献１で用いられている部材名および符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる部材名および符号とは関連しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－８１８３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンを搭載する車両においては、排気管が車両の低い位置、例えばフロアより低い位置に配置されることが多い。補機バッテリなどの電子、電気機器をフロアより低い位置に搭載する場合、その配置によっては、電子、電気機器が排気管からの熱を受ける可能性がある。

【0005】

本発明は、フロア下方に搭載された補機バッテリが排気管から受ける熱を減少させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る補機バッテリ搭載構造は、開口が形成されたリアフロアパネルと、リアフロアパネルの開口をふさぐように、かつリアフロアパネルから下方に突出するように固定され、補機バッテリをリアフロアパネル下に収容する補機バッテリ収容ケースと、補機バッテリ収容ケースの、当該補機バッテリ収容ケースに隣接配置された排気管に対向する側面を覆うように配置された遮熱板と、を備える。
補機バッテリ収容ケースは、上部に開口を有する樹脂製のアウタケースと、アウタケースの内側に配置され、上部に開口を有する鋼板製のインナケースとを有し、アウタケースは、当該アウタケースの開口の縁に全周にわたって設けられたアウタケースフランジを有し、インナケースは、当該インナケースの開口の縁に設けられたインナケースフランジを有する。アウタケースフランジは、リアフロアパネルの開口の縁に載置され、アウタケースフランジとリアフロアパネルの開口の縁の間に全周にわたってシール材が配置され、インナケースフランジは、アウタケースフランジとシール材を、リアフロアパネルとの間に挟んで、リアフロアパネルまたはアンダボデーの骨格部材にボルト締結にて固定されている。

【発明の効果】

【0007】

遮熱板によって排気管から放射される熱が遮られ、補機バッテリが受ける熱が減少する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】補機バッテリ搭載構造を示す分解斜視図である。

【図2】アンダボデーの骨格部材と補機バッテリおよびメインマフラとの位置関係を示す平面図である。

【図3】補機バッテリ収容ケースとアンダボデーの骨格部材との位置関係を示す平面図である。

【図4】図３に示すＡ－Ａ線による断面図である。

【図5】図３に示すＢ－Ｂ線による断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の相対位置および向きを表す語句は、車両に関する相対位置および向きを表す。各図において、矢印ＦＲの向きが前方、矢印ＵＰの向きが上方、矢印ＬＨの向きが左方である。

【0010】

図１は、本実施形態の補機バッテリ搭載構造を示す図であり、補機バッテリ１０、補機バッテリ１０を収容する補機バッテリ収容ケース１２、乗用車等の後部に設けられる荷室の底を規定するリアフロアパネル１４、および排気管の一部を構成するメインマフラ１６を示す分解斜視図である。図２は、車両のアンダボデーの骨格部材と、補機バッテリ１０およびメインマフラ１６の位置関係を示す平面図である。

【0011】

補機バッテリ１０は、灯火類、車載コンピュータ、カーオーディオなど車載された電子、電気機器に電力を供給するバッテリであり、一般的には、定格端子電圧は１２Ｖである。補機バッテリ収容ケース１２は、概略直方体の外形を有する補機バッテリ１０を収容するよう概略直方体形状を有し、上面が開放している。補機バッテリ収容ケース１２の大きさは、補機バッテリ１０に適合した大きさであり、補機バッテリ１０の出し入れを考慮してより一回り大きくされている。例えば、補機バッテリ収容ケース１２の内寸は、補機バッテリ１０の最も大きい部分の寸法に対して１１０～１２０％としてよい。補機バッテリ収容ケース１２は、樹脂製のアウタケース１８と、鋼板製のインナケース２０を有してよい。アウタケース１８は、補機バッテリ１０を収容する空間を外部から隔てる。樹脂製とすることで、容易に補機バッテリ１０の形状に適合した形状に成形することができる。インナケース２０は、補機バッテリ１０を吊り下げ支持する。アウタケース１８が、補機バッテリ収容ケース１２の内部を外部から隔てる機能を有しているので、インナケース２０は、補機バッテリ１０を支持できれば、その形状が箱形状でなくてもよい。例えば、かごのような形状であってもよい。また、インナケース２０は、外部からの衝突物から補機バッテリ１０を保護する機能を有してよい。

【0012】

リアフロアパネル１４は、開口２２を有し、この開口２２は、補機バッテリ収容ケース１２が装着されることによってふさがれる。補機バッテリ収容ケース１２は、リアフロアパネル１４に装着されると、リアフロアパネル１４から下方に突出し、リアフロアパネル１４から吊り下げた状態で支持される。したがって、補機バッテリ収容ケース１２に収容された補機バッテリ１０は、リアフロアパネル１４下に搭載される。メインマフラ１６は、リアフロアパネル１４の下方に配置され、左右方向において、補機バッテリ収容ケース１２に隣接するように配置されている。

【0013】

アンダボデーの骨格部材は、車体後部の左右を前後方向に延びる１対のリアサイドメンバ２４Ｌ，２４Ｒと、リアサイドメンバ２４Ｌ，２４Ｒの後端に結合され、左右方向に延びるロワバックメンバ２６を含む。骨格部材は、さらに、ロワバックメンバ２６より前方に位置し、左右方向に延びて両端がそれぞれリアサイドメンバ２４Ｌ，２４Ｒに結合しているクロスメンバ２８を含む。クロスメンバ２８よりも前方であって、リアフロアパネル１４の前縁部の下方には、後輪駆動用のモータ３０が配置されている。

【0014】

図３は、補機バッテリ収容ケース１２とアンダボデーの骨格部材の位置関係を示す平面図である。図４は、図３に示すＡ－Ａ線による断面図、図５は図３に示すＢ－Ｂ線による断面図である。収容された補機バッテリ１０は、補機バッテリ１０を横切るように配置され、上面に当接するバッテリクランプ３２により、補機バッテリ収容ケース１２内に固定されている。補機バッテリ収容ケース１２の開口２２を覆うようにデッキボード３４が配置されている。デッキボード３４は取り外し可能であり、補機バッテリ１０の交換など、補機バッテリ１０へのアクセスを要する際には取り外される。

【0015】

アウタケース１８の上部の開口の縁には、全周にわたってアウタケースフランジ３６が設けられ、アウタケースフランジ３６がリアフロアパネル１４の開口２２の縁に載置される。アウタケースフランジ３６とリアフロアパネル１４の間には、全周にわたってシール材３８が配置され、補機バッテリ収容ケース１２内を外部に対して封止する。

【0016】

インナケース２０の上部の開口の縁にもフランジが形成され、このインナケースフランジ４０は、アウタケースフランジ３６を覆うように形成されている。インナケース２０は、インナケースフランジ４０をリアフロアパネル１４またはアンダボデーの骨格部材にボルト締結することにより、アンダボデーに固定されている。インナケース２０は、図３に示されるように、リアサイドメンバ２４Ｌに対して３本のボルト４２で固定され、ロワバックメンバ２６に対して１本のボルト４４で固定され、クロスメンバ２８に対して１本のボルト４６で固定されている。インナケースフランジ４０を固定すると、インナケースフランジ４０は、アウタケースフランジ３６を押し、アウタケースフランジ３６をリアフロアパネル１４の開口２２の縁に向けて押圧する。これにより、シール材３８がつぶされて、リアフロアパネル１４とアウタケースフランジ３６の間が封止される。

【0017】

図４に示されるように補機バッテリ収容ケース１２に隣接して排気管、特にメインマフラ１６が配置されている。メインマフラ１６からの放射熱から補機バッテリ収容ケース１２、および補機バッテリ１０を保護するために、遮熱板４８が設けられている。遮熱板４８は、補機バッテリ収容ケース１２とメインマフラ１６の間に配置され、補機バッテリ収容ケース１２のメインマフラ１６側の側面の一部を、または全体を覆うように配置される。補機バッテリ収容ケース１２と対向する排気管の部分が、メインマフラ１６のように表面積の大きな部分でなく管形状の部分であれば、排気管に対向する側面の、影響を受ける部分のみに遮熱板を設けるようにしてよい。遮熱板４８は、さらに、メインマフラ１６の上方に延び、リアフロアパネル１４とメインマフラ１６の間に位置する部分を有してよい。

【0018】

アウタケース１８の底部には、一方向水抜き弁５０が設けられている（図５参照）。荷室内に液体がこぼれ、補機バッテリ収容ケース１２内に浸入しても、一方向水抜き弁５０から排出され、補機バッテリ１０が液体に浸かることがない。一方で、外部からの液体等の浸入は阻止される。

【0019】

補機バッテリの形状は略直方体で、水平面内の断面は四角形である。また，水平面内の断面積に比して高さが高い。このような形状的特徴を有する補機バッテリに適合したフロア下の収容空間を、リアフロアパネルを深絞りによって形成することは難しい。本実施形態においては、補機バッテリを収容する空間を、リアフロアパネルとは別の部品によって形成することで、補機バッテリの形状に適合した、つまり補機バッテリがちょうど収まる収容空間を形成した。補機バッテリの収容空間を外部から隔てるために、補機バッテリを収容するケースは樹脂製としてよい。樹脂製とすることで、任意の形状とすることができ、補機バッテリの形状に適合させることができ、かつ内部を外部から隔てる機能を容易に達成することができる。また、補機バッテリの重量を支持するために、樹脂製のケースの内側に鋼板製のケースまたはかごを設けることができ、樹脂製のケースでは強度が不足する場合に有効である。

【符号の説明】

【0020】

１０ 補機バッテリ、１２ 補機バッテリ収容ケース、１４ リアフロアパネル、１６ メインマフラ（排気管）、１８ アウタケース、２０ インナケース、２２ 開口、２４Ｌ，２４Ｒ リアサイドメンバ、２６ ロワバックメンバ、２８ クロスメンバ、３６ アウタケースフランジ、３８ シール材、４０ インナケースフランジ、４８ 遮熱板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】