(57)【要約】【課題】車両への電池モジュール類の搭載効率の向上を図るのに有効で、軽量で組立性に優れた支持構造体の提供を目的とする。【解決手段】電池モジュール等の重量物を車両に搭載するための支持構造体であって、車両側に取り付けるベースフレームと、当該ベースフレームの上に積み重ねる少なくとも１つ以上の中間フレームとを有し、前記ベースフレームと中間フレームとのうち、一方又は両方に、左右一対の側壁を設けることで当該側壁部に前記積み重ねるための積重部を形成し、前記ベースフレームと中間フレームの間に一段目の搭載空間を形成し、当該中間フレームの上に二段目以降の搭載空間を形成したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池モジュール等の重量物を車両に搭載するための支持構造体であって、
車両側に取り付けるベースフレームと、
当該ベースフレームの上に積み重ねる少なくとも１つ以上の中間フレームとを有し、
前記ベースフレームと中間フレームとのうち、一方又は両方に、左右一対の側壁を設けることで当該側壁部に前記積み重ねるための積重部を形成し、
前記ベースフレームと中間フレームの間に一段目の搭載空間を形成し、当該中間フレームの上に二段目以降の搭載空間を形成したことを特徴とする電池モジュール類支持構造体。
【請求項２】
前記少なくとも１つ以上積み重ねた中間フレームの上にカバー部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の電池モジュール類支持構造体。
【請求項３】
前記積重部は相互の嵌合構造であることを特徴とする請求項１又は２記載の電池モジュール類支持構造体。
【請求項４】
前記ベースフレームは底部が中空断面形状であって、車両側への取付部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電池モジュール類支持構造体。
【請求項５】
前記カバー部材は内部にアクセスするための開閉自在のスライドカバー部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の電池モジュール類支持構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池モジュール及びその周辺機器、あるいは比較的重量のある重量物等を車両に搭載するための支持構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車，ハイブリッド車，プラグインハイブリッド車等の走行用動力源として二次電池を搭載する車両の分野においては、走行距離の長距離化と軽量化の両立が課題になっている。
また、車両の分野においては、車体全体の衝突性能や走行安定性等の向上も重要である。
特許文献１に車両への電池モジュールの搭載効率向上を目的として、この電池モジュールを多段に積み重ねるための組電池を開示する。
しかし、同公報に開示する組電池は、電池モジュールを端面のエンドプレートと側部のスタックメンバーで支持しつつ、コーナー部の支持プレートで積み重ねるものであるために、各段のエンドプレート及びスタックメンバーをそれぞれ支持プレートに連結しなければならず、部品点数が多く組み立てが大変であるだけでなく、車両走行時に発生する単電池の揺れがそのまま振動としてスタックメンバーに直接伝わることから安全性が危惧される。
また、単電池をスタッキングするタイプ以外の電池モジュール等には適用できないことから、汎用性にも問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は車両への電池モジュール類の搭載効率の向上を図るのに有効で、軽量で組立性に優れた支持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】
本発明に係る電池モジュール類支持構造体は、電池モジュール等の重量物を車両に搭載するための支持構造体であって、車両側に取り付けるベースフレームと、当該ベースフレームの上に積み重ねる少なくとも１つ以上の中間フレームとを有し、前記ベースフレームと中間フレームとのうち、一方又は両方に、左右一対の側壁を設けることで当該側壁部に前記積み重ねるための積重部を形成し、前記ベースフレームと中間フレームの間に一段目の搭載空間を形成し、当該中間フレームの上に二段目以降の搭載空間を形成したことを特徴とする。
【０００６】
ここで電池モジュール類と表現したのは、電池モジュールの他にそれを制御するための機器等の周辺機器を含める趣旨であり、さらには、このような重量物を車両に搭載するのにも応用可能である。
また、本発明では複数の中間フレームを順次積み重ねることで、電池モジュール類に搭載空間を複数段に分けて形成することができる。
その場合には、上側の中間フレームの間には、左右一対の側壁を介して積重部を形成することになる。
本明細書では搭載される電池モジュールの長手方向に沿って形成される支持構造体の壁部を側壁と表現し、それと直交する方向を左右方向と表現する。
本発明で左右一対の側壁とは、ベースフレーム又は中間フレームの長手方向に沿ってその両側に側壁を有することを意味し、左右の側壁構造は必ずしも同じ、あるいは対称である必要はない。
【０００７】
本発明は、少なくとも１つ以上積み重ねた中間フレームの上にカバー部材を設けてもよい。
このカバー部材も中間フレームに設けた左右一対の側壁に積み重ねるように設けるのが好ましい。
【０００８】
本発明において積重部の構造は安定して積み重ねることができれば特に限定しなくてもよいが、相互の嵌合構造であるのが組み立てやすく相互に安定である。
また、嵌合部にて荷重が分散され、全体として軽量化を図ることができる。
さらに車両の走行に伴う振動を吸収する作用もある。
【０００９】
本発明において、ベースフレームは底部が中空断面形状であって、車両側への取付部を有するようにしてもよい。
このようにベースフレームの底部を中空断面形状にすると剛性が向上し、段重ねした電池モジュール類の荷重を安定して吸収できる。
また、ベースフレームの底部を中空断面形状にした状態で車両に取り付けると、車体の剛性アップにも寄与する。
ベースフレームに積み重ねる中間フレームとの積重部を嵌合構造にすると、従来のように部分的に締結したものよりも荷重が分散されるだけでなく、ベースフレームと中間フレームの組み合せによる搭載空間による剛性アップが期待されるので、この点においても車体の剛性アップに寄与する。
従って、これらの構造を採用すると車体全体としての部品配置の適正化、軽量化及び低コスト化に寄与する。
【００１０】
本発明において、カバー部材は内部にアクセスするための開閉自在のスライドカバー部材を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電池モジュール類はベースフレームの上に中間フレームを積み重ねたことで複数段に分けて搭載空間を形成できるので、車両全体の限られたスペース内に効率よく電池モジュールを搭載できるとともに電子機器類等も合せて段積み可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電池モジュール類支持構造体の構造例を示す。
【図２】支持構造体の積み重ね構造例を示し、（ａ）〜（ｄ）は積重部の嵌合構造例を示す。
【図３】支持構造体の部品構成例を示す。
【図４】カバー部材に設けたスライドカバー部材の構造例を示し、（ａ）はスライドカバー部材が閉じた状態、（ｂ）は開いた状態を示す。
【図５】カバー部材とスライドカバー部材の嵌合構造例を示す。（ａ），（ｂ）は嵌合部の拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る電池モジュール類支持構造体（以下単に支持構造体という。）１０を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施例に限定されない。
図１に支持構造体１０の外観斜視図を示し、図２にその構造を示す。
本実施例は電池モジュール等の搭載空間を２段に設けた例であるが、中間フレーム１２を追加することで上下方向に３つ以上の搭載空間を設けることができる。
この搭載空間には図２に２点鎖線で示した電池モジュール１，２を搭載できる。
支持構造体１０は図３に分解図を示すようにベースフレーム１１の上に中間フレーム１２を重ね、この中間フレーム１２の上にカバー部材１３を重ねた例になっている。
これらの部材はアルミニウム合金の押出形材を用いても製作することが可能である。
【００１４】
ベースフレーム１１は中空断面形状からなる底部１１ａの左右から側壁１１ｂ，１１ｃを立設した例になっているとともに、車体のフロアー等の車両側に取り付けるための取付部１１ｄを一体的に形成した。
本実施例はベースフレーム１１の長手方向両端部に４つの取付部１１ｄを設け、この取付部１１ｄに設けた取付孔１１ｅを介して車体側に取り付ける例になっている。
また、図３に示すように底部１１ａの内側上面には必要に応じて電池モジュール等を固定するためのスタッドボルト１１ｇを立設するとともに、中間フレーム１２の側壁１２ｂ，１２ｃに設けたスタッドピン１２ｅの位置決め凹部１１ｆを形成した例になっている。
【００１５】
中間フレーム１２は、その下側と上側に搭載空間を形成するために両側であって、上側及び下側に突設した側壁１２ｂ，１２ｃを有する。
左右の側壁１２ｂ，１２ｃは図２に示すように、ベースフレーム１１と相互に嵌合する積重部を形成してある。
積重部の嵌合構造に限定はないが、図２に代表例を示す。
（ａ）はベースフレーム１１の左右の側壁１１ｂ，１１ｃと中間フレーム１２の側壁１２ｂ，１２ｃとが上部と下部の２ヶ所で相互に嵌合する例になっている。
上部は中間フレーム１２のカギ溝１２ｄとベースフレーム１１の側壁１１ｂ，１１ｃの上端とが嵌合し、下部は中間フレーム１２の側壁１２ｂ，１２ｃの下端がベースフレーム１１の差し込み溝１１ｈに嵌合する。
（ｂ）はベースフレーム１１に設けた横方向のカギ溝１１ｉに中間フレーム１１の側壁１２ｂ，１２ｃを差し込む嵌合構造を示す。
（ｃ）は中間フレームの側壁１２ｂ，１２ｃの下端をＴ字形状部１２ｉに形成し、ベースフレーム１１はこれを嵌合する溝形状１１ｊに形成した例である。
（ｄ）は逆にベースフレーム側をＴ字形状部１１ｋにし、中間フレーム側を嵌合溝１２ｊにした例である。
【００１６】
中間フレーム１２の中間プレート部１２ａにも必要に応じて、電池モジュール等を固定するためのスタットボルト１２ｇを有し、側壁１２ｂ，１２ｃの上部付近にはスタッドピン１２ｆを有する。
【００１７】
カバー部材１３は中間フレーム１２の上に搭載した電池モジュールや電子機器を覆うためのもである。
カバー部材１３は天板部１３ａの左右両側から下方に向けて延在させた側壁１３ｂ，１３ｃを有するとともに、この側壁１３ｂ，１３ｃの下端部に中間フレーム１２の側壁１２ｂ，１２ｃの上端部との積重部１３ｄを有する。
また、中間フレーム１２に設けたスタッドピン１２ｆに納まる凹部１３ｅを形成してある。
カバー部材１３は図４，５に示すように、カバー部材１３の一部を切除し、中間フレーム１２の側壁１２ｂ，１２ｃに嵌合スライドさせるスライドカバー部材１４を設けた例を示す。
スライドカバー部材１４はカバー部材１３と重なるようにスライドし、天板部１４ａと側壁１４ｂ，１４ｃを有する。
スライドカバー部材１４はカバー部材にスライドさせてもよいが、開口部を大きくとるには中間フレーム１２に嵌合スライドさせるのがよく、その中間フレーム１２との嵌合構造例を図５（ａ），（ｂ）に示す。
（ａ）はスライドカバー部材に横方向の嵌合溝１４ｄを形成し、中間フレーム１２側に嵌合片１３ｆを形成した例であり、（ｂ）は中間フレーム１２側も嵌合溝１３ｇに形成した例である。
このようにすると、図４に示すように内部に制御部等の電子機器３を搭載した際にスライドカバー部材を開くだけでメンテナンス等のためにアクセスするのが容易になる。
【符号の説明】
【００１８】
１０      電池モジュール類支持構造体
１１      ベースフレーム
１１ａ    底部
１１ｄ    取付部
１２      中間フレーム
１３      カバー部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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