特許 7535871 バッテリーケース

(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】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】バッテリーケース

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/271 20210101AFI20240809BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

H01M50/271 B

H01M50/271 S

H01M50/204 101

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020076471

(22)【出願日】2020-04-23

(65)【公開番号】P2021174641

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 吉則

(72)【発明者】

【氏名】福岡 博文

【審査官】守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１８６９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１３４５９９８４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－１１８２６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－２８４９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５１０７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周縁部にロア側フランジ部が形成され、バッテリーモジュールが載置される金属製のロアケースと、
外周縁部にアッパ側フランジ部が形成され、前記バッテリーモジュールを覆う金属製のアッパカバーと、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部との間に配置されるガスケットとを備え、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部は、外周側へ水平に張り出した部位を有し、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ部に、前記外周側へ水平に張り出した部位の外周縁から、内周側へ片持ち状に延出した爪部が一体に形成され、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部のうち他方の前記フランジ部における前記外周側へ水平に張り出した部位が、前記一方のフランジ部における前記外周側へ水平に張り出した部位と、前記爪部との間で上下方向に挟み付けられているバッテリーケース。

【請求項2】

前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ部は、外周側へ水平に張り出した第１の部位と、前記第１の部位から上方又は下方へ延出した第２の部位と、前記第２の部位から外周側へ水平に張り出した第３の部位とを有し、
前記第１の部位と前記第２の部位と前記第３の部位とによって段差状の屈曲部が形成されている請求項１記載のバッテリーケース。

【請求項3】

前記ロア側フランジ部に、前記ガスケットを水平方向に位置決めする位置決め部が形成されている請求項１又は請求項２記載のバッテリーケース。

【請求項4】

前記ロア側フランジ部は、前記ロアケースを構成するロア側周壁部から外周側へ水平に張り出した載置部と、前記載置部の外周縁から上方へ立ち上がった立上り部と、前記立上り部の上端縁から外周側へ水平に張り出した被挟圧部とを有し、
前記位置決め部は、前記載置部と前記立上り部と前記被挟圧部とによって段差状に屈曲した形状をなしている請求項３に記載のバッテリーケース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーケースに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バッテリーを収容するためのバッテリーケースが開示されている。このバッテリーケースは、バッテリーを載せるためのバッテリートレイと、バッテリーを覆うバッテリーカバーとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１２４１０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バッテリートレイの周縁部にはフランジ部が形成され、バッテリーカバーの周縁部には、カバー側フランジ部が形成されている。バッテリートレイとバッテリーカバーは、フランジ部とカバー側フランジ部に貫通させたボルトに、ナットをねじ込んで締め付けることによって固定されている。バッテリートレイのフランジ部とバッテリーカバーのカバー側フランジ部との間にガスケットを挟み込むと、バッテリーケース内を防水することができる。この場合、防水機能の信頼性を確保するためには、ボルトとナットによる締結箇所の数を多くする必要があるため、部品点数が多くなるという問題がある。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品点数を削減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のバッテリーケースは、
外周縁部にロア側フランジ部が形成され、バッテリーモジュールが載置されるロアケースと、
外周縁部にアッパ側フランジ部が形成され、前記バッテリーモジュールを覆うアッパカバーと、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部との間に配置されるガスケットとを備え、
前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ部に、爪部が一体に形成され、
前記一方のフランジ部と前記爪部との間で、他方の前記フランジ部が挟み付けられている。

【発明の効果】

【0007】

一方のフランジ部と爪部との間で他方のフランジ部を挟み付けることによって、ロア側フランジ部とアッパ側フランジ部との隙間がガスケットによって液密状にシールされる。爪部は、一方のフランジ部に一体に形成されているので、ボルトやナット等の締結部材を用いる場合に比べると、部品点数を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１のバッテリーケースの斜視図

【図2】ロアケースに組み付ける前の状態のアッパカバーの斜視図

【図3】ロアケースにバッテリーモジュールとガスケットを取り付けた状態をあらわす斜視図

【図4】アッパ側フランジ部とロア側フランジ部の組付け状態をあらわす部分拡大断面図

【図5】実施例２にアッパ側フランジ部とロア側フランジ部の組付け状態をあらわす部分拡大断面図

【図6】実施例３のアッパ側フランジ部とロア側フランジ部の組付け状態をあらわす部分拡大断面図

【図7】実施例４のアッパ側フランジ部とロア側フランジ部の組付け状態をあらわす部分拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明は、前記ロア側フランジ部と前記アッパ側フランジ部のうち少なくとも一方の前記フランジ部に、段差状の屈曲部が形成されていてもよい。この構成によれば、段差状の屈曲部によってフランジ部の断面二次モーメントが大きくなるので、フランジ部の曲げ剛性が向上する。

【0010】

本発明は、前記ロア側フランジ部に、前記ガスケットを水平方向に位置決めする位置決め部が形成されていてもよい。この構成によれば、ガスケットをロア側フランジ部に載置したときに位置決めできるので、ガスケットをロア側フランジ部とアッパ側フランジ部との間に確実に取り付けることができる。

【0011】

本発明は、前記位置決め部は、前記ロア側フランジ部を段差状に屈曲させた形状であってもよい。この構成によれば、ロア側フランジ部が段差状に屈曲した形状となることによって、ロア側フランジ部の断面二次モーメントが大きくなるので、ロア側フランジ部の曲げ剛性が向上する。

【0012】

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１～図４を参照して説明する。尚、以下の説明において、上下の方向については、図１～４にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。

【0013】

本実施例１のバッテリーケースＡは、その内部にバッテリーモジュールＭを収容することによりバッテリーパックＰを構成するものである。バッテリーケースＡは、平面視形状が略方形をなす略水平な皿状をなす金属製のロアケース１０と、ロアケース１０に対しその上面を覆うように組み付けられた金属製のアッパカバー２０と、ガスケット２９を備えている。ロアケース１０の内部空間は、上面が全領域に亘って上方へ開放された形態の浅い収容空間Ｓ（図４参照）となっている。

【0014】

ロアケース１０は、平面視が長方形をなす水平な底壁部１１と、ロア側周壁部１２と、ロア側フランジ部１３とを有する単一部品である。ロア側周壁部１２は、底壁部１１の外周縁から全周に亘って上方へ立ち上がった形態である。ロア側フランジ部１３は、ロア側周壁部１２の上端縁から全周に亘って外周側へ張り出している。図４に示すように、ロア側フランジ部１３は、載置部１４と、立上り部１５と、被挟圧部１６とを有する。

【0015】

載置部１４は、ロア側周壁部１２の上端縁に直接連なっていて、全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。立上り部１５は、載置部１４の外周縁から全周に亘って斜め上方外周側へ立ち上がっている。被挟圧部１６は、立上り部１５の上端縁から全周に亘って外周側へ水平に張りだした形態である。載置部１４と立上り部１５と被挟圧部１６は、段差状のロア側屈曲部１７を構成するとともに、位置決め部１８を構成している。

【0016】

アッパカバー２０は、平面視が長方形をなす水平な上壁部２１と、アッパ側周壁部２２と、アッパ側フランジ部２３とを有する単一部品である。アッパ側周壁部２２は、上壁部２１の外周縁から全周に亘って下方へ延出した形態である。アッパ側フランジ部２３は、アッパ側周壁部２２の下端縁から全周に亘って外周側へ張り出した形態である。アッパ側フランジ部２３は、押圧部２４と、下向き突出部２５と、挟圧部２６と、複数の爪部２７とを有する。押圧部２４は、アッパ側周壁部２２の下端縁に直接連なり、全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。下向き突出部２５は、押圧部２４の外周縁から全周に亘って下方へ突出した形態である。挟圧部２６は、下向き突出部２５の下端縁から全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。押圧部２４と下向き突出部２５と挟圧部２６は、段差状のアッパ側屈曲部２８を構成する。

【0017】

複数の爪部２７は、挟圧部２６の外周縁のうち周方向に間隔を空けた複数の部位から、片持ち状に突出している。アッパカバー２０とロアケース１０を組み付ける前の状態では、複数の爪部２７は、挟圧部２６の外周縁から下向きに突出した状態となっている。各爪部２７は、内周側へ曲げ加工することができるようになっている。

【0018】

次に、ロアケース１０とアッパカバー２０とガスケット２９の組付け手順を説明する。まず、ロアケース１０のロア側フランジ部１３の載置部１４にガスケット２９を取り付ける。載置部１４に載せたガスケット２９は、全周に亘って立上り部１５によって包囲されているので、水平方向へ位置ずれする虞はない。ガスケット２９をロア側フランジ部１３にセットした後、バッテリーモジュールＭを、底壁部１１に載置し、ボルトとナット等の締結部材（図示省略）によってロアケース１０に固定する。

【0019】

この後、アッパカバー２０を、バッテリーモジュールＭの上に被せ、アッパ側フランジ部２３をロア側フランジ部１３の上に重ねる。このとき、アッパカバー２０の押圧部２４をガスケット２９の上面に載せるようにする。ここで、ガスケット２９が弾性変形していない自由状態におけるガスケット２９の高さ寸法は、載置部１４と被挟圧部１６との高低差と、押圧部２４と挟圧部２６との高低差を併せた寸法よりも大きく設定されている。押圧部２４を自由状態のガスケット２９に載せた状態では、被挟圧部１６の上面と挟圧部２６の下面との間に隙間が生じる。

【0020】

この後、挟圧部２６が被挟圧部１６の上面に面接触するまでアッパカバー２０を押し下げ、ガスケット２９を載置部１４と押圧部２４との間で潰すように弾性変形させる。そして、この状態を保ったまま、下向きの爪部２７を、内側へ曲げ加工して塑性変形させ、被挟圧部１６の下面に密着させる。被挟圧部１６が、周方向に間隔を空けた複数箇所において、爪部２７と挟圧部２６との間で上下方向に挟み付けられることにより、ロアケース１０とアッパカバー２０が合体状態に固着される。ロア側フランジ部１３の上面とアッパ側フランジ部２３の下面との間は、上下に弾性変形したガスケット２９によって全周に亘って液密状にシールされる。以上により、収容空間Ｓ内にバッテリーモジュールＭを収容した状態で、バッテリーケースＡが製造される。

【0021】

本実施例１のバッテリーケースＡは、ロアケース１０と、アッパカバー２０と、ガスケット２９とを備えている。ロアケース１０の外周縁部にはロア側フランジ部１３が形成されている。ロアケース１０の底壁部１１には、バッテリーモジュールＭが載置される。アッパカバー２０の外周縁部にはアッパ側フランジ部２３が形成されている。アッパカバー２０は、バッテリーモジュールＭを覆うようにしてロアケース１０に組み付けられる。ガスケット２９は、ロア側フランジ部１３とアッパ側フランジ部２３との間で弾性変形した状態で配置され、収容空間Ｓ内の防水を図る。

【0022】

アッパ側フランジ部２３には、複数の爪部２７が一体に形成されている。アッパ側フランジ部２３と複数の爪部２７との間で、ロア側フランジ部１３が挟み付けられている。この挟み付けによって、ロア側フランジ部１３とアッパ側フランジ部２３との隙間がガスケット２９によって液密状にシールされる。爪部２７は、アッパカバー２０とは別体の部品ではなく、アッパカバー２０に一体に形成されている。したがって、ボルトやナット等の締結部材を用いる場合に比べると、本実施例１のバッテリーケースＡは、部品点数を削減できる。

【0023】

ロア側フランジ部１３には、段差状のロア側屈曲部１７が形成されている。ロア側屈曲部１７を形成したことにより、ロア側フランジ部１３の断面二次モーメントが高くなっているので、ロア側フランジ部１３の曲げ剛性が高められている。アッパ側フランジ部２３にも、段差状のアッパ側屈曲部２８が形成されている。アッパ側屈曲部２８を形成したことにより、アッパ側フランジ部２３の断面二次モーメントが高くなっているので、アッパ側フランジ部２３の曲げ剛性が高められている。

【0024】

ロア側フランジ部１３には、ガスケット２９を水平方向に位置決めする位置決め部１８が形成されているので、ガスケット２９を、ロア側フランジ部１３に載置したときに位置決めすることができる。これにより、ガスケット２９をロア側フランジ部１３とアッパ側フランジ部２３との間に確実に取り付けることができる。位置決め部１８は、ロア側フランジ部１３を段差状に屈曲させた形状であり、ロア側屈曲部１７としての機能を兼ね備えている。換言すると、ロア側屈曲部１７は、位置決め部１８としての機能を兼ね備えている。

【0025】

＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図５を参照して説明する。本実施例２のバッテリーケースＢは、アッパカバー３０のアッパ側フランジ部３３を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0026】

アッパ側フランジ部３３は、アッパ側周壁部３２の下端縁から全周に亘って外周側へ張り出した形態である。アッパ側フランジ部３３は、フランジ本体部３４と、複数の爪部３７とを有する。フランジ本体部３４は、全領域に亘って段差がなく平坦かつ水平な板状をなす。フランジ本体部３４のうち内周側の領域は、アッパ側周壁部３２の下端縁に直接連なり、押圧部３５として機能する。フランジ本体部３４のうち押圧部３５よりも外周側の領域は、挟圧部３６として機能する。

【0027】

複数の爪部３７は、挟圧部３６の外周縁のうち周方向に間隔を空けた複数の部位から、片持ち状に突出している。アッパカバー３０とロアケース１０を組み付ける前の状態では、複数の爪部３７は、挟圧部３６の外周縁から下向きに突出した状態となっている。各爪部３７は、内周側へ曲げ加工することができるようになっている。

【0028】

ロアケース１０とアッパカバー３０とガスケット２９を組み付けた状態では、挟圧部３６が被挟圧部１６の上面に面当たり状態で当接し、載置部１４に載せたガスケット２９が、載置部１４と押圧部３５との間で上下に潰されるように弾性変形し、爪部３７が、曲げ加工により塑性変形して被挟圧部１６の下面に密着する。被挟圧部１６が、爪部３７と挟圧部３６との間で上下方向に挟み付けられることにより、ロアケース１０とアッパカバー３０が合体状態に固着される。ロア側フランジ部１３の上面とアッパ側フランジ部３３の下面との間は、上下に弾性変形したガスケット２９によって全周に亘って液密状にシールされる。

【0029】

＜実施例３＞
次に、本発明を具体化した実施例３を図６を参照して説明する。本実施例３のバッテリーケースＣは、ロアケース４０のロア側フランジ部４３とアッパカバー５０のアッパ側フランジ部５３を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0030】

ロア側フランジ部４３は、ロア側周壁部４２の上端縁から全周に亘って外周側へ張り出している。ロア側フランジ部４３は、受圧部４４と、支持部４５と、載置部４６と、被挟圧部４７とを有する。受圧部４４は、ロア側周壁部４２の上端縁に直接連なっていて、全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。支持部４５は、受圧部４４の外周縁から全周に亘って下向きに突出した形態である。載置部４６は、支持部４５の下端縁から全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。被挟圧部４７は、載置部４６の外周縁から全周に亘って上方へ壁状に立ち上がった形態である。受圧部４４と支持部４５と載置部４６と被挟圧部４７は、段差状のロア側屈曲部４８を構成するとともに、溝状の位置決め部４９を構成している。

【0031】

アッパ側フランジ部５３は、アッパ側周壁部５２の下端縁から全周に亘って外周側へ張り出した形態である。アッパ側フランジ部５３は、フランジ本体部５４と、複数の爪部５７とを有する。フランジ本体部５４は、全領域に亘って段差がなく平坦かつ水平な板状をなす。フランジ本体部５４のうち外周側の領域は、押圧部５５として機能する。フランジ本体部５４のうち挟圧部よりも内周側の領域は、アッパ側周壁部５２の下端縁に直接連なる当接部５６として機能する。

【0032】

複数の爪部５７は、押圧部５５のうち周方向に間隔を空けた複数の部位から、片持ち状に突出している。アッパカバー５０とロアケース４０を組み付ける前の状態では、複数の爪部５７は、押圧部５５の外周縁から下向きに突出した状態となっている。各爪部５７は、内周側へ曲げ加工することができるようになっている。

【0033】

ロアケース４０とアッパカバー５０とガスケット２９を組み付けた状態では、当接部５６が受圧部４４の上面に当接し、押圧部５５の外周縁部が被挟圧部４７の上端面に当接し、載置部４６に載せたガスケット２９が、載置部４６と押圧部５５との間で上下に潰されるように弾性変形する。爪部５７は、曲げ加工により塑性変形して載置部４６の下面に密着する。被挟圧部４７が、爪部５７と押圧部５５の外周縁部との間で上下方向に挟み付けられることにより、ロアケース４０とアッパカバー５０が合体状態に固着される。ロア側フランジ部４３の上面とアッパ側フランジ部５３の下面との間は、上下に弾性変形したガスケット２９によって全周に亘って液密状にシールされる。

【0034】

＜実施例４＞
次に、本発明を具体化した実施例４を図７を参照して説明する。本実施例４のバッテリーケースＤは、アッパカバー６０のアッパ側フランジ部６３を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0035】

アッパ側フランジ部６３は、アッパ側周壁部６２の下端縁から全周に亘って外周側へ張り出した形態である。アッパ側フランジ部６３は、押圧部６４と、上向き突出部６５と、挟圧部６６と、複数の爪部６７とを有する。押圧部６４は、アッパ側周壁部６２の下端縁に直接連なり、全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。上向き突出部６５は、押圧部６４の外周縁から全周に亘って斜め上方外周側へ突出した形態である。挟圧部６６は、上向き突出部６５の上端縁から全周に亘って外周側へ水平に張り出した形態である。押圧部６４と上向き突出部６５と挟圧部６６は、段差状のアッパ側屈曲部６８を構成する。

【0036】

ロアケース１０とアッパカバー６０とガスケット２９を組み付けた状態では、挟圧部６６が被挟圧部１６の上面に面当たり状態で当接し、載置部１４に載せたガスケット２９が、載置部１４と押圧部６４との間で上下に潰されるように弾性変形し、爪部６７が、曲げ加工により塑性変形して被挟圧部１６の下面に密着する。被挟圧部１６が、爪部６７と挟圧部６６との間で上下方向に挟み付けられることにより、ロアケース１０とアッパカバー６０が合体状態に固着される。ロア側フランジ部１３の上面とアッパ側フランジ部６３の下面との間は、上下に弾性変形したガスケット２９によって全周に亘って液密状にシールされる。

【0037】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施例１～４では、爪部がアッパ側フランジ部のみに形成されているが、爪部は、ロア側フランジ部のみに形成してもよく、アッパ側フランジ部とロア側フランジ部の両方に形成してもよい。

【0038】

上記実施例１～４では、ロア側フランジ部に屈曲部を形成したが、ロア側フランジ部は屈曲部を有しない形状であってもよい。
上記実施例１～４では、位置決め部がロア側フランジ部を段差状に屈曲させて形成されているが、位置決め部は、ロア側フランジ部とは別体のリブを、ロア側フランジ部に固着したものであってもよい。

【0039】

上記実施例１～４では、ロア側フランジ部に位置決め部を形成したが、ロア側フランジ部は位置決め部を有しない形態であってもよい。

【符号の説明】

【0040】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…バッテリーケース
Ｍ…バッテリーモジュール
１０，４０…ロアケース
１３，４３…ロア側フランジ部
１７，４８…ロア側屈曲部（屈曲部）
１８，４９…位置決め部
２０，３０，５０，６０…アッパカバー
２３，３３，５３，６３…アッパ側フランジ部
２７，３７，５７，６７…爪部
２８，６８…アッパ側屈曲部（屈曲部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】