JP5384432B2

JP5384432B2 - 自動車のバッテリートレイ

Info

Publication number: JP5384432B2
Application number: JP2010129401A
Authority: JP
Inventors: 成一橋本; 恒武津吉; 竜秀西岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: JP2011255705A

Description

本発明は、自動車のバッテリーを収容固定するバッテリートレイに関する。

特許文献１には、金属製の外枠フレームと、その内側に配置されるシールドフレームからなるバッテリートレイが記載されている。シールドフレームは周側壁とその内部を複数の領域に仕切る格子状の中間フレームからなり、全体が樹脂（繊維強化プラスチック）で一体成形されたもので、前記各領域にバッテリーを収容するようになっている。
このような２層構造のバッテリートレイは、内側のシールドフレームによりトレイ底部の防水性が確保されることから、次のような利点があるとされている。
金属製の外枠フレームに防水性を持たせる必要がないため、外枠フレームの底を塞ぐ底板が不要であり、仮に底板を設ける場合でも外枠フレームと底板の全周溶接が不要となり、溶接作業工数を削減できる。外枠フレーム自体の溶接も、防水性が不要であるため簡素で済む。また溶接作業工数が減るため、溶接時の熱歪みによる外枠フレームの変形を抑制できる。

一方、この種のバッテリートレイにおいて、シールドフレーム内に収容するバッテリーは、シールドフレームに形成した取付穴を通して外枠フレームにボルト締結される。このため、取付穴を形成する工程が別途必要なだけでなく、樹脂の一体成形によって得られたシールドフレームの防水性が損なわれ、また、外枠フレームの前記取付穴に対応する箇所にボルト締結用の座を形成する工程も必要となる。
特許文献２，３のバッテリートレイでも、樹脂製のシールドフレームに取付穴を形成している。

特開１０−６７８５号公報特開５-１９３３６６号公報特開５-１９３３７６号公報

本発明は、金属製の外枠フレームと、その内側に配置される樹脂製のシールドフレームからなる自動車のバッテリートレイにおいて、バッテリーの取り付けに支障のない形でシールドフレームの防水性を確保すること、同時にバッテリー取り付けのための工数を減らしてコスト低減を図ることを目的とする。

本発明に係る自動車のバッテリートレイは、矩形状に配置された外枠と、前記外枠の底を塞ぐ底板と、前記底板の上面に配置され前記外枠内を複数個の矩形状の領域に仕切る仕切枠を有する金属製の外枠フレーム、及び前記外枠フレームの内部に嵌入するシールドフレームからなり、前記シールドフレームはプラスチックの射出成形体で、前記外枠の内側面形状に沿って形成された周側壁と、前記底板及び仕切枠のなす凹凸に沿って形成され該底板及び仕切枠の上を被う底壁を有し、前記底壁の前記仕切枠を被う部分に、バッテリー固定用のボルト頭部又はナットが挿入固定される複数個のボス部が上方に突出して成形されていることを特徴とする。
前記外枠フレームの外枠と仕切枠がアルミニウム合金中空押出形材からなり、前記底板がアルミニウム合金板からなることが望ましい。

本発明に係るバッテリートレイは、シールドフレームにバッテリーの取付穴を開ける必要がないため防水性が損なわれることがなく、また、シールドフレームにボルト頭部又はナットが挿入固定されるボスが一体成形されているため、バッテリーの取り付けに支障は生じない。このボスは、シールドフレームの射出成形時に周側壁及び底壁と同時に成形することができるから、バッテリーの取り付けを可能とするために余分な工程が必要でなく、コストを低減することができる。

本発明に係るバッテリートレイの斜視図である。同バッテリートレイの外枠フレームの斜視図である。同バッテリートレイの外枠フレームの底面側斜視図である同バッテリートレイのシールドフレームの斜視図である。

以下、図１〜図４を参照して、本発明に係るバッテリートレイについて説明する。
図１にバッテリートレイを示す。このバッテリートレイは、外枠フレーム１と、外枠フレーム１の内部に密着状態で嵌入するシールドフレーム２からなる。外枠フレーム１とシールドフレーム２は、いずれもいわゆるトレイ形状を有する。
外枠フレーム１は、図２，３に示すように、矩形状に配置された外枠３と、外枠３の底を塞ぐ底板４と、底板４の上面側に配置され外枠３内を均等な複数個（この例では４個）の矩形状の領域に仕切る仕切枠５と、外枠３の底面側に形成した切り欠きに嵌められ、外枠３外に突出する取付部材６と、取付部材６及び底板４の下面側に配置された補強部材７からなる。これらの部材はアーク溶接やスポット溶接等の接合手段により組み付けられている。

外枠３は、自動車の車体幅方向に向く前後フレーム３ａ，３ｂと車体前後方向に向く左右フレーム３ｃ，３ｄからなる。各フレームはいずれもアルミニウム合金中空押出材からなり、コーナーにおいて互いに接合されている。
仕切枠５は全体として格子状をなし、左右フレーム３ｃ，３ｄに沿って配置された端部仕切枠５ａ，５ｂ（左右フレーム３ｃに沿って配置された端部仕切枠５ａは図示されず）と、十字形に組み付けられた中間仕切枠５ｃ〜５ｅからなり、各仕切枠はいずれもアルミニウム合金中空押出材からなる。端部仕切枠５ａ，５ｂは、側面が左右フレーム３ｃ，３ｄに、両端が前後フレーム３ａ，３ｂにそれぞれ接合されている。中間仕切枠５ｃは両端が端部仕切壁５ａ，５ｂに、中間仕切枠５ｄ，５ｅは両端が前後フレーム３ａ，３ｂと中間仕切枠５ｃにそれぞれ接合されている。

取付部材６は、アルミニウム合金中空押出材からなり、左右フレーム３ｃ，３ｄの底面側に形成した切り欠きに底面が面一になるように嵌められ、左右フレーム３ｃ，３ｄに接合されている。
補強部材７は、アルミニウム合金中空押出材からなり、両端が左右の取付部材６の底面に接合されている。
底板４は、アルミニウム合金板からなり、外枠３及び補強部材７に、必要に応じて仕切枠５にも接合されている。

外枠フレーム１には防水性が必要とされないから、各部材の溶接は全周溶接でなく、強度的に必要な箇所のみの溶接で済ませることができる。
外枠フレーム１において、前後フレーム３ａ，３ｂ、中間仕切枠５ｃ、取付部材６及び補強部材７が車体幅方向に平行に配置され、左右フレーム３ｃ，３ｄ、端部仕切枠５ａ，５ｂ及び中間仕切壁５ｄ，５ｅが車体前後方向に平行に配置され、これらはいずれもアルミニウム合金中空押出材からなるから、この外枠フレーム１は剛性、強度が高く、車体前後方向及び車体幅方向の衝突に対する耐圧壊性も高い。

シールドフレーム２（図４参照）はプラスチック製で、外枠３の内側面形状に沿って形成された矩形状の周側壁８と、周側壁８の底を塞ぐ底壁９、及び底壁９の上面に突出して成形された複数個のボス部１１からなり、全体が射出成形体で一体成形されたものである。
底壁９は、外枠フレーム１の底板４と仕切枠５のなす凹凸に沿って形成され、全体としてほぼ均一の肉厚を有するシート状の部材であり、底壁９の上下面側とも底板４と仕切枠５のなす凹凸を反映した形状に成形されている。底壁９は、底板４を被う底板部１２と仕切枠５を被う仕切部１３からなり、上面側から見れば底板部１２が凹部、仕切部１３が凸部となっていて、仕切部１３は底板部１２より上方に膨出し、そこに外枠フレーム１の仕切枠５が嵌入する。仕切部１３は、外枠フレーム１の仕切枠５の形状を反映した形状とされ、全体として格子状をなし、周側壁８内を複数個の矩形状の領域に仕切っている。

底壁９の仕切部１３に、複数個のボス部１１が上方に突出して一体成形されている。ボス部１１は、バッテリー固定用のボルトの頭部又はナットが挿入保持される部材で、この例では、両側壁１１ａ，１４ｂと、上壁１１ｃ、及び中壁１１ｄからなり、これら４壁に囲まれるボス１１ｅに前記ボルトの頭部又はナットが嵌め入れられ、プラスチックの弾性によりその位置に保持される。１１ｆはボルトの軸部が入る穴である。

本発明に係るバッテリートレイは、強度及び剛性は主として外枠フレーム１が担い、シールドフレーム２は主として防水性を担う。そして外枠フレーム１が底板４を有することもあり、シールドフレーム２自体に高い強度及び剛性は特に必要とされない。従って、シールドフレーム２のプラスチック材料は、通常運転時の防水性と衝突時の変形による耐割れ性（衝突時の防水性）を中心に考慮して選択すればよく、射出成形に用いられる汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック材料を適宜用いることができる。具体的には例えばポリプロピレン等を用いることができる。なお、特許文献１のバッテリートレイでは、シールドフレーム自体が高い強度及び剛性を担っており、そのためシールドフレームを繊維強化プラスチックで成形している。

シールドフレーム２は、外枠フレーム１内に挿入され、必要に応じて接着剤等により外枠フレーム１に対し固定される。
バッテリーは、シールドフレーム２の格子状の仕切部１３内に載置され、シールドフレーム２に対しボルト締結される。ボルト締結に際し、ボス部１４に保持されたボルト又はナットが利用できるため、締結作業を容易に進めることができる。ボス部１４はシールドフレーム２の射出成形時に同時に成形でき、また、シールドフレーム２にボルト締結のための取付穴等を形成する必要がないため、工程数を削減でき、かつシールドフレーム２の防水性が損なわれることがない。

なお、上記の例では、仕切枠５により外枠３内を４個の領域に分割したが、必要に応じて、より少数の領域（特許文献１では３個の領域）に分割し、あるいは特許文献２，３のように、より多数の領域に分割することもできる。

１外枠フレーム
２シールドフレーム
３外枠
４底板
５仕切枠
６取付部材
７補強部材
８周側壁
９底壁
１１ボス部
１２底板部
１３仕切部

Claims

矩形状に配置された外枠と、前記外枠の底を塞ぐ底板と、前記底板の上面に配置され前記外枠内を複数個の矩形状の領域に仕切る仕切枠を有する金属製の外枠フレーム、及び前記外枠フレームの内部に嵌入するシールドフレームからなり、前記シールドフレームはプラスチックの射出成形体であり、前記外枠の内側面形状に沿って形成された周側壁と、前記底板及び仕切枠のなす凹凸に沿って形成され該底板及び仕切枠の上を被う底壁を有し、前記底壁の前記仕切枠を被う部分に、バッテリー固定用のボルトの頭部又はナットが挿入固定される複数個のボス部が上方に突出して一体成形されていることを特徴とする自動車のバッテリートレイ。
前記外枠フレームの外枠と仕切枠がアルミニウム合金中空押出形材からなり、前記底板がアルミニウム合金板からなることを特徴とする請求項１に記載された自動車のバッテリートレイ。