(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池が収容されるトレーと、前記トレーを閉塞するカバーとからなり、上下に延在する支持棒により前記組電池を前記トレー上に固定する電池ケースであって、
前記カバーに、前記組電池の上面から突出する前記支持棒の上端の周囲に位置し前記支持棒の上端に係止することで前記支持棒の倒れを阻止する倒れ阻止部が設けられている、
ことを特徴とする電池ケース。
【請求項２】
前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に前記支持棒の上端が挿入される上方に凹んだ凹部が設けられ、
前記倒れ阻止部は、前記凹部で構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電池ケース。
【請求項３】
前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に、前記支持棒の上端が挿入される補強リングが取着され、
前記倒れ阻止部は、前記補強リングで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電池ケース。
【請求項４】
前記カバーに、前記倒れ阻止部を補強する補強リブが設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の電池ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動車に使用される電池ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源とした電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車においてモータに電力を供給するバッテリが使用されている。
バッテリは、高圧の直流電力をモータに供給することから複数の電池セルを直列に接続した組電池を複数個直列に接続して構成され、これら複数の組電池は、バッテリケースに収容されている。
バッテリケースは、組電池が収容されるトレーと、トレーを閉塞するカバーとから構成され、バッテリケースには、各電池セルをバッテリケースの内部で移動不能に固定する手段が設けられている。
特許文献１には、各電池セルが水平方向に重ねられて組電池が構成され、トレーの底壁に設けたシートにバッテリ位置決め孔を形成し、各バッテリ位置決め孔に電池セルの底部を嵌め込むことで各電池セルが位置決めされる構成が開示されている。
また、特許文献２には、各電池セルが水平方向に重ねられて組電池が構成され、カバーに設けた押さえねじにより複数の組電池をトレーの底壁に押し付けると共に、各組電池の間に隔壁を設けて各組電池の移動を防止する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４９８０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５３１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、各電池セルを上下方向に重ねて組電池を構成する場合、上下に延在する支持棒により組電池をトレー上に固定する電池ケースが提供されている。
このような電池ケースを使用した場合、車両が衝突されて各組電池の電池セルに水平方向に慣性力が作用すると、支持棒による支持だけでは各電池の位置を保持しきれず、各電池セルが水平方向にずれて組電池が倒れることが考えられる。
本発明はこのように電池セルが上下方向に重ねられて構成された組電池が、上下に延在する支持棒によりトレー上に固定された電池ケースを対象として案出されたものであって、本発明の目的は、車両衝突時において組電池の倒れを阻止する上で有利な電池ケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、組電池が収容されるトレーと、前記トレーを閉塞するカバーとからなり、上下に延在する支持棒により前記組電池を前記トレー上に固定する電池ケースであって、前記カバーに、前記組電池の上面から突出する前記支持棒の上端の周囲に位置し前記支持棒の上端に係止することで前記支持棒の倒れを阻止する倒れ阻止部が設けられていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に前記支持棒の上端が挿入される上方に凹んだ凹部が設けられ、前記倒れ阻止部は、前記凹部で構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に、前記支持棒の上端が挿入される補強リングが取着され、前記倒れ阻止部は、前記補強リングで構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記カバーに、前記倒れ阻止部を補強する補強リブが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、車両衝突時に受ける慣性力が組電池に作用した場合、積み重ねられた各電池セルが水平方向にずれ、組電池が倒れようとするが、支持棒の上端が倒れ阻止部に係止して支持棒の倒れが阻止されるため、支持棒により組電池の倒れを阻止することができる。
請求項２記載の発明によれば、カバーに凹部を設けるといった簡単な構成により組電池の倒れを阻止することができ、組電池の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、補強リングによりカバーが補強されるので、カバーの厚さを大きくすることなく、組電池の倒れを阻止する上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、補強リブによりカバーが補強されこれにより倒れ阻止部が補強されているため、倒れ阻止部によりより大きな力を受け止めることができ、組電池の倒れを阻止する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第1の実施の形態の電池ケースの断面図である。
【図２】第２の実施の形態の電池ケースの断面図である。
【図３】第３の実施の形態の電池ケースの断面図である。
【図４】電池ケースの変形例の説明図で、（Ａ）はカバーの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
本実施の形態に係る電池ケースは、モータのみを駆動源とする電気自動車、あるいは、ハイブリッド車、あるいは、プラグインハイブリッド車などのモータを駆動源とした電動車に搭載されるものである。
【０００９】
図１に示すように、組電池１２を収容する電池ケース１０は、トレー１６と、カバー１８と、支持棒２０と、倒れ阻止部２２Ａを含んで構成されている。
なお、図１から図４において、符号ＵＰは車両の上方を示し、符号ＤＯＷＮは車両の下方を示し、符号ＷＤは車幅方向を示し、符号ＦＲは車両の前方を示し、符号ＲＲは車両の後方を示す。
組電池１２は、上下に重ねられた４つ（複数）の電池セル１４で構成され、各電池セル１４の四隅に、ボルト挿通孔１４０２が貫通形成されている。
トレー１６とカバー１８は共に金属製で、トレー１６は、組電池１２を収容する収容部２４と、フランジ２６とを備えている。
収容部２４は、矩形状の底面部２４０２と、底面部２４０２の周囲から起立する傾斜面部２４０４とを備え、フランジ２６は、傾斜面部２４０４の上端に設けられている。
底面部２４０２に、組電池１２が載置される載置板２８が固定されて配置されている。
【００１０】
支持棒２０は４本設けられ、本実施の形態では支持棒２０はボルトであり、支持棒２０であるボルトは、頭部２００２と、頭部２００２に接続され先部に雄ねじが形成された軸部２００４とを有している。
ボルト挿通孔１４０２に対応する載置板２８の４箇所に不図示のボルト挿通孔が設けられ、各支持棒２０の軸部２００４が載置板２８の下面から載置板２８のボルト挿通孔に挿通され軸部２００４が載置板２８の上面から突出している。
組電池１２は、四隅のボルト挿通孔１４０２にそれぞれ支持棒２０を挿通させて載置板２８に載置され、組電池１２の上面から突出する支持棒２０の雄ねじにナット３０（袋ナット３０）が結合され、これにより組電池１２は、４つの電池セル１４が重ねられた状態でトレー１６の底面部２４０２上に固定されている。
なお、支持棒２０と袋ナット３０とを用いる代わりに、支持棒２０の軸部２００４を組電池１２の上面からボルト挿通孔１４０２に挿通し、載置板２８のボルト挿通孔を介して下面から突出する軸部２００４の先部の雄ねじにナットを締結することによって組電池１２をトレー１６の底面部２４０２上に固定してもよい。
【００１１】
カバー１８は、トレー１６のフランジ２６に重ね合わされ結合されるフランジ３２と、フランジ３２の内周部から起立する傾斜面部３４と、傾斜面部３４の上端を接続する上面部３６とを備えている。
フランジ３２を介してカバー１８がトレー１６に取着された状態で、上面部３６はトレー１６の底面部２４０２に平行し、組電池１２の上面に対向している。
【００１２】
倒れ阻止部２２Ａは、カバー１８に設けられ、組電池１２の上面から突出する支持棒２０の上端の周囲に位置し支持棒２０の倒れを阻止するものである。
第１の実施の形態では、倒れ阻止部２２Ａはカバー１８の上面部３６に設けられた凹部３８で構成されている。
凹部３８は、各支持棒２０の上端が挿入可能な内径、高さで上方に凹んで設けられている。本実施の形態では、支持棒２０の上端に袋ナット３０が結合されているので、凹部３８は袋ナット３０の頭部が挿入可能な内径、高さで設けられている。
凹部３８は、上面部３６から筒状に起立する周壁３８０２と、周壁３８０２の上端を閉塞する頂壁３８０４とを備え、周壁３８０２が倒れ阻止部２２Ａとして機能する。
【００１３】
本実施の形態によれば、側突時に受ける慣性力が組電池１２に作用した場合、積み重ねられた各電池セル１４が水平方向にずれ、組電池１２が倒れようとする（崩れようとする）が、支持棒２０の上端が倒れ阻止部２２Ａに係止し、詳細には、支持棒２０の上端が周壁３８０２に係止し、支持棒２０の倒れが阻止されるため、支持棒２０により組電池１２の倒れを阻止することができる。
また、電池ケース１０のカバー１８および組電池１２を固定する支持棒２０を利用する構成であるため、カバー１８に凹部３８を設けるといった簡単な構成により組電池１２の倒れを阻止することができる。
また、側突時に受ける慣性力が組電池１２に作用した場合、支持棒２０は、載置板２８に結合された下端を支点として倒れようとする。この場合、支点から最も離れた支持棒２０の上端の動きを規制すると、最も小さな力で支持棒２０の倒れを阻止することができる。したがって、軽量で簡易な構成の凹部３８により組電池１２の倒れを阻止することができ、組電池１２の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
【００１４】
（第２の実施の形態）
次に図２を参照して第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同様な箇所に同一の符号を付してその説明を省略し、異なった点を重点的に説明する。
第２の実施の形態では、倒れ阻止部２２Ｂが補強リング４０で構成されている点が第1の実施の形態と異なっている。
すなわち、第２の実施の形態では、凹部３８の周囲の上面部３６の箇所に、支持棒２０の上端が挿入される内径の、本実施の形態では袋ナット３０の頭部が挿入される内径の補強リング４０が溶接により取着され、倒れ阻止部２２Ｂは、この補強リング４０で構成されている。
【００１５】
第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。すなわち、支持棒２０の上端が倒れ阻止部２２Ｂに係止し、支持棒２０の倒れが阻止されるため、支持棒２０により組電池１２の倒れを阻止することができる。また、電池ケース１０のカバー１８および組電池１２を固定する支持棒２０を利用する構成であるため、カバー１８に凹部３８、補強リング４０を設けるといった簡単な構成により組電池１２の倒れを阻止することができる。また、最も小さな力で支持棒２０の倒れを阻止することができるので、組電池１２の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
また、カバー１８の上面部３６が、凹部３８のみで支持棒２０の倒れを阻止できない強度、剛性である場合、補強リング４０により凹部３８の周囲の上面部３６部分が補強されるので、カバー１８の厚さを大きくすることなく、組電池１２の倒れを阻止することが可能となる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
次に図３を参照して第３の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、カバー１８の上面部３６に凹部３８が設けられておらず、倒れ阻止部２２Ｃが補強リング４０のみで構成されている点が第２の実施の形態と異なっている。
すなわち、第２の実施の形態では、カバー１８の上面部３６は平坦面で構成され、上面部３６の下面に、支持棒２０の上端が挿入される内径、厚さの、本実施の形態では袋ナット３０の頭部が挿入される内径、厚さの補強リング４０が溶接により取着され、倒れ阻止部２２Ｃは、この補強リング４０で構成されている。
【００１７】
第３の実施の形態によっても第1の実施の形態と同様な効果が奏される。すなわち、支持棒２０の上端が倒れ阻止部２２Ｃに係止し、支持棒２０の倒れが阻止されるため、支持棒２０により組電池１２の倒れを阻止することができる。また、電池ケース１０のカバー１８および組電池１２を固定する支持棒２０を利用する構成であるため、カバー１８に補強リング４０を設けるといった簡単な構成により組電池１２の倒れを阻止することができる。また、最も小さな力で支持棒２０の倒れを阻止することができるので、組電池１２の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
また、カバー１８の上面部３６が支持棒２０の倒れを阻止できない強度、剛性である場合、補強リング４０によりカバー１８が補強されるので、カバー１８の厚さを大きくすることなく、組電池１２の倒れを阻止することが可能となる。
【００１８】
なお、第１から第３の実施の形態では、袋ナット３０の頭部が倒れ阻止部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに係止することで支持棒２０の倒れを阻止しているが、支持棒２０の上端が倒れ阻止部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに直接係止する場合にも本発明は無論適用可能である。
また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カバー１８の上面部３６の倒れ阻止部２２Ａ、２２Ｂ間に補強リブ４２を設け、補強リブ４２により倒れ阻止部２２Ａの補強するようにしてもよい。
詳細に説明すると、図４（Ａ）は、第１の実施の形態の平面図であり、カバー１８の上面部３６に、凹部３８が車両の前後方向および車幅方向に間隔をおいて４つ設けられており、すなわち、倒れ阻止部２２Ａが４つ設けられている。
そして、側突時に受ける慣性力に対応させ、車幅方向に並べられたカバー１８の上面部３６の倒れ阻止部２２Ａ間に、車幅方向に延在する補強リブ４２が設けられている。図４（Ｂ）に示すように、補強リブ４２は、カバー１８が上方に向かって半円筒面状に凹むことにより形成されている。
このような補強リブ４２を設けると、側突時に受ける慣性力が組電池１２に作用した場合、組電池１２が倒れようとして支持棒２０の上端が倒れ阻止部２２Ａに係止し、支持棒２０により組電池１２の倒れが阻止されるが、補強リブ４２により上面部３６が補強されこれにより倒れ阻止部２２Ａが補強されているため、倒れ阻止部２２Ａによりより大きな力を受け止めることができ、組電池１２の倒れを阻止する上でより有利となる。
なお、補強リブ４２の配置は、４つの凹部３８の間に×状に延在させるなど任意であり、従来公知の様々な形状の配置構造が適用可能であり、また、補強リブ４２は、車両の前後方向において隣り合う凹部３８間に延在させるようにしてもよく、このような補強リブ４２は第２の実施の形態、第３の実施の形態にも無論適用可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  電池ケース
１２  組電池
１４  電池セル
１４０２  ボルト挿通孔
１６  トレー
１８  カバー
２０  支持棒
２２Ａ  倒れ阻止部
２２Ｂ  倒れ阻止部
２２Ｃ  倒れ阻止部
３６  上面部
３８  凹部
４０  補強リング
４２  補強リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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