JPH05193367A - 電気自動車用バッテリボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のバッテリを収容するバッテリボックス自
体の剛性を有効に確保することができるとともに、容易
に軽量化することを可能にする。 【構成】電気自動車１０を駆動するための９個のバッテ
リを収容してこの電気自動車１０に取着されるボックス
本体３４と、このボックス本体３４に設けられ、ボック
ス本体３４内で全てのバッテリの少なくとも一部を保持
する補強部位３６とを備える。このため、複数のバッテ
リによる荷重を補強部位３６を介して有効に支持するこ
とができ、バッテリボックス３０全体の剛性を向上さ
せ、かつ軽量化を図ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車を駆動する
ための複数のバッテリを収容するバッテリボックスに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電気自動車を駆動するための
電源として、複数のバッテリを直列に接続して構成した
ものが使用されている。例えば、１２Ｖのバッテリを用
いる場合には、所望の電力を得るべく９個あるいはそれ
以上のバッテリを直列に接続して電気自動車に装填する
必要があり、このため、バッテリを収容するためのスペ
ースが相当に大きなものとなっている。

【０００３】ここで、バッテリは単体でかなりの重量を
有しており、このような重量物を床下に配置することに
より重心を下げる工夫がなされている（特公昭５１−２
７０４７号公報、特開昭５２−１６７３３号公報等参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、全てのバッ
テリを床下に配置しようとすると、このバッテリ配置用
スペースが大きいために車体のサイドフレームにクロス
メンバを掛け渡すことができず、この車体剛性を有効に
維持することが困難となってしまうという問題がある。

【０００５】一方、クロスメンバに干渉することがない
ように、バッテリをバッテリボックスに収容した状態で
床下に吊り下げようとすると、９個あるいはそれ以上の
バッテリは相当な重量物であり、このバッテリを収容す
るバッテリボックス自体にかなりの強度が必要となる。
このため、バッテリボックスを肉厚にしてその強度を確
保することが考えられるが、これによってバッテリボッ
クス自体が重量物となり、車体全体の重量が増加すると
ともに、車体剛性の低下を惹起するという問題が指摘さ
れている。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、複数のバッテリを収容するバッテリボックス自体
の剛性を有効に確保することができるとともに、容易に
軽量化することが可能な電気自動車用バッテリボックス
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、電気自動車を駆動するための複数のバ
ッテリを収容するとともに、前記電気自動車に取着され
るボックス本体と、前記ボックス本体に設けられ、該ボ
ックス本体内で全てのバッテリの少なくとも一部を保持
する補強部位とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の本発明に係る電気自動車用バッテリボッ
クスでは、ボックス本体に補強部位を設けるとともに、
この補強部位により全てのバッテリの少なくとも一部を
保持している。このため、複数のバッテリを使用する際
にも、このバッテリの重量を補強部位を介して確実に保
持することができ、ボックス本体を容易に軽量化するこ
とが可能になるとともに、バッテリボックス全体の剛性
を有効に向上させることができる。

【０００９】

【実施例】本発明に係る電気自動車用バッテリボックス
について実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説
明する。

【００１０】図１および図２において、参照符号１０
は、本実施例に係るバッテリボックスが適応される電気
自動車を示す。この電気自動車１０は、前輪１２および
後輪１４と車体１６とを備えており、この車体１６を構
成するフレーム部材１８は、中空状を有するとともに、
サイドフレーム２０ａ、２０ｂ間にフロント側クロスメ
ンバ２２ａとリヤ側クロスメンバ２２ｂとが設けられて
いる（図２参照）。

【００１１】サイドフレーム２０ａ、２０ｂには、前輪
１２と後輪１４との間にあって本実施例に係るバッテリ
ボックス３０が吊持される。図３乃至図６に示すよう
に、このバッテリボックス３０は、電気自動車１０を駆
動するためのバッテリ３２ａ乃至３２ｉを収容するとと
もに、この電気自動車１０に取着されるボックス本体３
４と、このボックス本体３４に設けられ、ボックス本体
３４内で全てのバッテリ３２ａ乃至３２ｉの少なくとも
一部を保持する補強部位３６とを備える。バッテリ３２
ａ乃至３２ｉは、それぞれ１０セル１２Ｖであり、直列
に接続されて、実際上１０８Ｖの出力を行う（図６参
照）。

【００１２】図５に示すように、ボックス本体３４に
は、このボックス本体３４内の水分を外部に導出させる
ための複数（７個）の水抜き穴３８が設けられるととも
に、バッテリ３２ａ乃至３２ｉが配設されたインナスペ
ーサ（後述する）を固定するための複数（４個）の取り
付け穴（取り付け部位）４０が、補強部位３６が設けら
れていない部分に対応して形成される。

【００１３】図５および図６において、ボックス本体３
４の車体進行方向前端部には、車幅方向に延在して筐体
４２が固着され、この筐体４２の上部に車幅方向に長尺
な筒状体４４が取着される。この筒状体４４の一端部
は、筐体４２の上方に突出して外部に開放されており、
その他端部はこの筐体４２内の下端部近傍で開放されて
いる。ボックス本体３４の前端部には、車幅方向に長尺
でかつ筐体４２の上部側とこのボックス本体３４内とを
連通する開口部４６が形成される。ボックス本体３４の
両側壁後端部側には、孔部４８ａ、４８ｂが形成されて
この孔部４８ａ、４８ｂに冷却用ファン５０ａ、５０ｂ
が取着される。

【００１４】補強部位３６は、ボックス本体３４の内壁
をこのボックス本体３４内に屈曲させて成形される内側
板体部５２と、前記ボックス本体３４の外壁に溶接等に
より固設され、内側板体部５２と互いに対応する断面形
状を有して外方に屈曲する外側板体部５４とを備える。
内側板体部５２と外側板体部５４とは、バッテリ３２ａ
乃至３２ｉの配置位置に対応して車長方向および車幅方
向に延在しており、この外側板体部５４は、車幅方向に
延びてボックス本体３４の両側外壁に立ち上がる部分に
ボックス本体３４をフレーム部材１８に保持させるため
の前方取り付け部位５６ａと後方取り付け部位５６ｂと
を備える。

【００１５】前方取り付け部位５６ａは、鉛直方向に貫
通するボルト挿入孔５８ａ、５８ａと、このボルト挿入
孔５８ａ、５８ａの下方に位置して水平方向に同軸的に
設けられるボルト挿入孔６０、６０とを備え、後方取り
付け部位５６ｂは、鉛直方向に貫通するボルト挿入孔５
８ｂ、５８ｂを備える。このボルト挿入孔５８ａ、５８
ａと５８ｂ、５８ｂとに挿入されるボルト６２は、サイ
ドフレーム２０ａ、２０ｂに設けられたねじ穴６４にね
じ込まれるとともに、このサイドフレーム２０ａ、２０
ｂに固着されたブラケット６６の孔部６８と前方取り付
け部位５６ａのボルト挿入孔６０、６０とにボルト７０
が挿入され、このボルト７０の端部にナット７２が螺合
する。ボルト７０には、カラー７４が外嵌されており、
このカラー７４の外周面は、ボルト６２の頭部から所定
の間隔だけ離間して対向している。

【００１６】外側板体部５４には、この外側板体部５４
と内側板体部５２との間に浸入した水分を外部に導出さ
せるための複数（４個）の水抜き穴７６が設けられる。

【００１７】バッテリ３２ａ乃至３２ｉは、インナスペ
ーサ８０を介して互いに離間しかつバッテリボックス３
０の内壁面から離間した状態でこのバッテリボックス３
０内に収容される（図６参照）。このインナスペーサ８
０は、合成樹脂材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）か
らなるロアインナ８２とアッパインナ８４とを備え、こ
のロアインナ８２は、各バッテリ３２ａ乃至３２ｉを互
いに離間させて配設するために９分割された仕切り部位
８６を設けている。アッパインナ８４は、バッテリ３２
ａ乃至３２ｉの所望の部分を押圧保持するための押圧部
８８と、配線および冷却用空間を形成するための凹状部
９０とを備える。

【００１８】このロアインナ８２とアッパインナ８４と
でバッテリ３２ａ乃至３２ｉの上下両端が保持された状
態で、このバッテリ３２ａ乃至３２ｉがボックス本体３
４内に収容され、アッパインナ８４側にカバー部材９２
が装填されてこのカバー部材９２とボックス本体３４と
がロック部材９４を介して一体的に固定される。その
際、カバー部材９２とボックス本体３４との間にアッパ
インナ８４の端部が挟持されることにより、このカバー
部材９２とボックス本体３４とがシールされる。ロアイ
ンナ８２は、図示しないボルトをボックス本体３４の取
り付け穴４０にねじ込むことによりこのボックス本体３
４に固定される。

【００１９】バッテリボックス３０の上方には、フロア
１００が形成され、このフロア１００の後方側にロアフ
ロア１０２とアッパフロア１０４とが設けられ、このロ
アフロア１０２とアッパフロア１０４との間に室１０６
が形成される。この室１０６には、モータコントローラ
１０８と配電ボックス１１０とバッテリ３２ａ乃至３２
ｉから供給される高電圧を所定の低電圧に降圧させる電
圧変換器１１２とが配設されている（図１および図２参
照）。

【００２０】モータコントローラ１０８は、ボックス１
１４内に収容されたパワードライブユニット１１６を備
え、このボックス１１４の先端側に冷却用ファン１１８
の空気供給口が固設されるとともに、前記ボックス１１
４の後端側に排気ダクト１２０ａ、１２０ｂが設けられ
る。この排気ダクト１２０ａ、１２０ｂは、クロスメン
バ２２ｂ内に開放されている。アッパフロア１０４の先
端部には、車体１６の車内に開放される開口部１２２が
形成され、ファン１１８の駆動作用下にこの開口部１２
２を介して車内の空気がボックス１１４内に導入され
る。

【００２１】車体１６の後端部側に、駆動用モータ１３
０が装着され、このモータ１３０が、トランスミッショ
ン１３２を介して後輪駆動軸１３４に連結される。この
モータ１３０には、ダクト１３６を介して冷却用ファン
１３８が連結され、このファン１３８の吸入口は、車体
１６のバンパ１３９の裏側に向かって開口されており、
ダクト１３６は、このファン１３８とモータ１３０内と
の間で上方に湾曲している。このダクト１３６は、モー
タ１３０の回転軸に直接冷却用エアを供給するためのも
のであり、この冷却用エアがモータ１３０のカバー１４
０内を通って導出口１４２から外部に排出される。

【００２２】車体１６の後端部に、補助バッテリ１４４
が配設されており、この補助バッテリ１４４は、照明の
点灯等に使用されるものである。

【００２３】次に、このように構成される電気自動車１
０の動作を、本実施例に係るバッテリボックス３０との
関連で説明する。

【００２４】まず、バッテリ３２ａ乃至３２ｉから供給
される電力によりモータコントローラ１０８を介してモ
ータ１３０が駆動され、トランスミッション１３２に連
結された後輪駆動軸１３４の回転作用下に後輪１４が回
転し、この電気自動車１０が走行する。その際、各バッ
テリ３２ａ乃至３２ｉは直列に接続されており、実際上
１０８Ｖの高電圧が出力されるため、電圧変換器１１２
を介して所定の電圧まで降圧させてモータ１３０に供給
している。

【００２５】この場合、本実施例では、複数のバッテリ
３２ａ乃至３２ｉを収容するバッテリボックス３０が、
ボックス本体３４と補強部位３６とで構成されるととも
に、この補強部位３６は、バッテリ３２ａ乃至３２ｉの
配置位置に対応して車長方向および車幅方向に延在して
いる。そして、全てのバッテリ３２ａ乃至３２ｉの少な
くとも一部は、補強部位３６上に保持されており（図５
参照）、このバッテリ３２ａ乃至３２ｉによる荷重を補
強部位３６を介して有効に支持することができる。この
ため、バッテリボックス３０全体の剛性を向上させるこ
とが可能となり、相当に重量物であるバッテリ３２ａ乃
至３２ｉを確実に保持することができるという効果が得
られる。

【００２６】しかも、補強部位３６により全てのバッテ
リ３２ａ乃至３２ｉの少なくとも一部を保持させること
により、ボックス本体３４を容易に肉薄に構成すること
ができ、バッテリボックス３０全体の軽量化を図ること
が可能となる。

【００２７】さらに、補強部位３６に前方取り付け部位
５６ａと後方取り付け部位５６ｂとが設けられ、この前
方取り付け部位５６ａおよび後方取り付け部位５６ｂと
サイドフレーム２０ａおよび２０ｂとがボルト６２、７
０を介して強固に固定されている。従って、補強部位３
６自体がクロスメンバとしての機能を有することにな
り、車体１６全体の剛性を上げることができる。これに
より、バッテリ３２ａ乃至３２ｉの配置スペース等の点
からクロスメンバが使用困難な場合に、バッテリボック
ス３０の補強部位３６がこのクロスメンバと同様の働き
をなすことが可能になり、車体１６の剛性の低下を防止
することができるという利点がある。

【００２８】また、ボックス本体３４に複数の水抜き穴
３８が設けられる一方、補強部位３６を構成する外側板
体部５４に複数の水抜き穴７６が設けられているため、
バッテリボックス３０内に水分が浸入してもこの水分を
確実に外部に排出することができ、特にバッテリ３２ａ
乃至３２ｉの接線部分に錆が発生することを有効に阻止
することが可能になる。

【００２９】さらにまた、ボックス本体３４には、補強
部位３６が設けられていない部分に対応してインナスペ
ーサ８０を構成するロアインナ８２を固定するための複
数の取り付け穴４０が形成される。このため、補強部位
３６の強度低下を惹起することがない。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る電気自動車用バッテリボッ
クスによれば、以下の効果が得られる。

【００３１】ボックス本体に補強部位が設けられ、この
補強部位により全てのバッテリの少なくとも一部を保持
することにより、特に複数のバッテリを使用する際に
も、このバッテリの重量を補強部位を介して確実に保持
することができる。このため、ボックス本体を容易に軽
量化することが可能になるとともに、バッテリボックス
全体の剛性を有効に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るバッテリボックスを組み
込む電気自動車の概略側面図である。

【図２】前記電気自動車の概略平面図である。

【図３】前記バッテリボックスの斜視説明図である。

【図４】前記バッテリボックスの取り付け状態を説明す
る斜視図である。

【図５】前記バッテリボックスを構成するボックス本体
の一部切欠平面図である。

【図６】前記バッテリボックスの縦断側面図である。

【符号の説明】

１０…電気自動車 １６…車体 １８…フレーム部材 ２０ａ、２０ｂ…サイドフレーム ２２ａ、２２ｂ…クロスメンバ ３０…バッテリボックス ３２ａ〜３２ｉ…バッテリ ３４…ボックス本体 ３６…補強部位 ３８…水抜き穴 ４０…取り付け穴 ５２…内側板体部 ５４…外側板体部 ５６ａ…前方取り付け部位 ５６ｂ…後方取り付け部位 ７６…水抜き穴 ８０…インナスペーサ １００…フロア １０８…モータコントローラ １１６…パワードライブユニット １３０…モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気自動車を駆動するための複数のバッテ
   リを収容するとともに、前記電気自動車に取着されるボ
   ックス本体と、 前記ボックス本体に設けられ、該ボックス本体内で全て
   のバッテリの少なくとも一部を保持する補強部位とを備
   えることを特徴とする電気自動車用バッテリボックス。
2. 【請求項２】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、補強部位は、ボックス本体内に突出する内側板体部
   と、 前記ボックス本体の外方に突出するとともに、前記内側
   板体部と互いに対応する断面形状を有する外側板体部と
   を備えることを特徴とする電気自動車用バッテリボック
   ス。
3. 【請求項３】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、補強部位は、電気自動車のフレーム部材に対してボ
   ックス本体を保持させるための取り付け部位を備えるこ
   とを特徴とする電気自動車用バッテリボックス。
4. 【請求項４】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、ボックス本体には、水分を外部に導出させるための
   水抜き穴が設けられることを特徴とする電気自動車用バ
   ッテリボックス。
5. 【請求項５】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、補強部位には、水分を外部に導出させるための水抜
   き穴が設けられることを特徴とする電気自動車用バッテ
   リボックス。
6. 【請求項６】請求項１記載のバッテリボックスにおい
   て、ボックス本体には、バッテリが配設されたインナ部
   材を固定するための取り付け部位が、補強部位が設けら
   れていない部分に対応して形成されることを特徴とする
   電気自動車用バッテリボックス。