(57)【要約】【課題】車両に搭載される電気機器を容易に設置するとともに振動を回避する。【解決手段】バッテリパックを収納したバッテリアッシィ１００Ａは、周縁部３００が設けられ、その周縁部には複数の穴部３１０が設けられる。これらの各穴部周囲の裏面には磁石が設けられる。フロアパネルには、これらの穴部の位置に対応する位置に、バッテリアッシィ１００Ａをフロアパネル上に保持する複数の保持部２００が固設される。各保持部２００は、穴部３１０を貫通する棒状のステー２１０と、ステー２１０のフロアパネル側に設けられた、穴部３１０裏面の周囲に設けられた磁石と同じ極性の磁石２５０とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両への電気機器の搭載構造であって、
前記電気機器自体を収納する少なくとも六面を有し、水平面に並行な周縁部が設けられた筐体と、
前記周縁部に設けられた複数の穴部と、
各前記穴部周囲の裏面に設けられた磁石と、
前記穴部の位置に対応する前記車両のフロアパネルの位置に固設され、前記筐体を前記フロアパネル上に保持するための複数の保持手段とを含み、
各前記保持手段は、
前記穴部を貫通する棒状のステーと、
前記ステーの前記フロアパネル側に設けられた、前記穴部裏面に設けられた磁石と同じ極性の磁石とを含む、電気機器の搭載構造。
【請求項２】
前記ステーは、前記フロアパネルとは逆側の開放端側に設けられた、前記棒状の上部が回転するロック部を含む、請求項１に記載の電気機器の搭載構造。
【請求項３】
前記電気機器は、バッテリアッシィである、請求項１または２に記載の電気機器の搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電気機器（バッテリ、キャパシタ、燃料電池、ＰＣＵ（Power Control Unit））に関し、特に、設置が容易かつ振動を回避可能な電気機器の搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド車および燃料電池車などモータで車両を駆動させる形式の車両には、比較的大容量の二次電池を有する電源ユニット（バッテリパック）が搭載される。このようなバッテリパックは、鉛蓄電池、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を直列に多数接続することにより高電圧を得ている。
【０００３】
一般的には、バッテリパックには、必要な電力容量（電圧値）が得られるように、単電池（たとえば出力電圧が１．２Ｖのバッテリセル）を複数（たとえば６個）接続して一体的に連結して構成された集合型二次電池（バッテリモジュール）が多く採用される。このようなバッテリモジュールをさらに所定の個数だけ直列に接続して、２００Ｖ〜３００Ｖの高電圧の出力を有するバッテリパックが構成される。
【０００４】
このバッテリパックにおいては、直方体のバッテリモジュールの幅の広い長側面どうしを互いに対向させて重ねるように配置して、両端のバッテリモジュールの電槽の外側にエンドプレートを当接させ、両エンドプレート間を拘束バンドにて結束することにより一体的に連結して構成されている。
【０００５】
バッテリセル（たとえば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池）は、正極板と負極板をセパレータを介して積層してなる発電要素である極板群を電解液とともに電槽内に収容し、各電槽の開口部を安全弁を設けた蓋で閉じ、極板群を構成する各正極板の一側部上端から上方にリードを引き出してその上部に正極端子を接続し、また同様にして各負極板の他側部上端から上方にリードを引き出してその上部に負極端子を接続し、これら正極端子および負極端子を蓋に取付けて構成されている。
【０００６】
このようなバッテリパックをハイブリッド車に搭載するにあたっては、通常は、ボルトおよびナットを用いて、フロアパネルやメンバに取り付けられることが多い。
【０００７】
特開２００３−１１８３９７号公報（特許文献１）は、バッテリ取り付け部またはバッテリ装置の一方に取り付けられたロック装置と、他方に取り付けられ、ロック装置に保持されるストライカを備えた取り付け手段を介してバッテリ装置をバッテリ取り付け部に取り付けるための構造であって、取り付け手段とは別に、取り付け状態におけるバッテリ装置のがたつきを防止するためのがたつき防止手段を備えた、バッテリ装置の取り付け構造を開示する。がたつき防止手段は、バッテリ取り付け部に設けられ、バッテリ装置の取り付け方向に対して傾斜する受け面と、バッテリ装置に設けられ、受け面に当接可能な当て部を備え、受け面または当て部の少なくとも一方は弾性部材を用いて、バッテリ装置の取り付け状態において受け面に当て部を当接させてバッテリ装置のがたつきを防止する構成とする。
【０００８】
このバッテリ装置の取り付け構造によると、ロック装置にストライカを保持させて、バッテリ装置をバッテリ取り付け部に取り付けた状態では、取り付け手段とは別に設けられたがたつき防止手段によりバッテリ装置のがたつきが抑制若しくは防止される。このように、取り付け手段とは別に設けたがたつき防止手段によりバッテリ装置のがたつきが防止されるので、ロック装置のおける適正なオーバーストロークあるいはクリアランスを確保しつつ、バッテリ装置のがたつきを防止することができる。バッテリ装置をバッテリ取り付け部に取り付ける段階において、バッテリ取り付け部側の受け面にバッテリ装置側の当て部が当接され、バッテリ装置の取り付け状態においてこの当接状態が維持されてバッテリ装置のがたつきが防止される。このように簡単な構成によりバッテリ装置のがたつきを防止することができる。また、受け面はバッテリ装置の取り付け方向に対して傾斜しているので、バッテリ装置の取り付け方向のがたつきおよび同方向に直交する方向のがたつきを防止することができる。さらに、受け面または当て部の少なくとも一方には弾性部材が用いられているので、異音の発生等の問題を生ずることなく、より確実にバッテリ装置のがたつきを防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−１１８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されたバッテリ装置の取り付け構造では、従来のボルトとナットとを締結することによる取付け構造では不要であった、バッテリ取り付け部に設けられ、バッテリ装置の取り付け方向に対して傾斜する受け面と、バッテリ装置に設けられ、受け面に当接可能な当て部を備える必要がある。さらに、受け面または当て部の少なくとも一方は弾性部材を用いて、バッテリ装置の取り付け状態において受け面に当て部を当接させてバッテリ装置のがたつきを防止しなければならない。このため、大幅なコストアップに繋がる可能性がある。
【００１０】
さらに、従来のように、ボルトおよびナットでフロアパネルとバッテリパックの取り付けステーとを締結したり、特許文献１に開示されたバッテリ装置の取り付け構造では、車両の走行時の振動をバッテリが受けてしまう。この振動は、バッテリを構成する部品の劣化を早めたり故障の原因となったり、端子台に取り付けられたバスバーの緩み等を引き起こしかねない。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両に搭載される電気機器を容易に設置するとともに振動を回避できる、電気機器の搭載構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る電気機器の搭載構造は、車両への電気機器の搭載構造である。この搭載構造は、電気機器自体を収納する少なくとも六面を有し、水平面に並行な周縁部が設けられた筐体と、周縁部に設けられた複数の穴部と、各穴部周囲の裏面に設けられた磁石と、穴部の位置に対応する車両のフロアパネルの位置に固設され、筐体をフロアパネル上に保持するための複数の保持手段とを含む。これらの各保持手段は、穴部を貫通する棒状のステーと、ステーのフロアパネル側に設けられた、穴部裏面に設けられた磁石と同じ極性の磁石とを含む。
【００１３】
第１の発明によると、電気機器を収納した筐体の周縁部に設けられた複数の穴部に対応するフロアパネル上の位置に、複数の棒状のステーが固設される。この穴部にステーを挿入する。このため、容易に筐体をフロアパネル上に搭載することができる。さらに、各穴部周囲の裏面に設けられた磁石とステーのフロアパネル側に設けられた磁石とが同じ極性であるので（Ｎ極とＮ極、Ｓ極とＳ極）、これらの磁石どうしが反発しあう。これにより、電気気を収納した筐体は、フロアパネル（すなわち車両）からフローティングした状態で保持される。このため、車両の振動による衝撃を回避できる。その結果、車両に搭載される電気機器を容易に設置するとともに振動を回避できる、電気機器の搭載構造を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る電気機器の搭載構造においては、第１の発明の構成に加えて、ステーは、フロアパネルとは逆側の開放端側に設けられた、棒状の上部が回転するロック部を含む。
【００１５】
第２の発明によると、ロック部がたとえば９０度回転して、上方へ大きな加速度が付与されても、筐体の穴部からステーが抜け出してしまうことを回避できる。
【００１６】
第３の発明に係る電気機器の搭載構造においては、第１または２の発明の構成に加えて、電気機器は、バッテリアッシィである。
【００１７】
第３の発明によると、ハイブリッド車両や電気自動車や燃料電池車に搭載される電気機器の一種であって重要な構成部品であるバッテリアッシィを、容易に搭載できるとともに、車両の振動や衝撃がバッテリアッシィに伝わらないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、電気機器としてバッテリアッシィを一例として説明するが、電気機器はこれ以外のキャパシタ、燃料電池、ＰＣＵなどであってもよい。また、バッテリアッシィを構成するバッテリパックの電池の種類は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池およびニッケル水素電池のいずれであっても、それらとは別の電池であってもよい。なお、以下においては、二次電池（リチウムイオン電池やニッケル水素電池）であると想定する。
【００１９】
図１および図２に示すように、この車両１０には、リヤシート１２の後方であってラゲッジルームフロアの上面にバッテリアッシィ１００Ａ、または、フロントシート１１の下方であってフロアシートの上面にバッテリアッシィ１００Ｂが搭載される。いずれか一方のバッテリアッシィが搭載されるものであっても、双方が搭載されるものであってもよい。
【００２０】
バッテリアッシィ１００Ａ，１００Ｂは、バッテリパックを収納し、バッテリパックは複数のバッテリモジュールから構成され、各モジュールは複数のバッテリセルから構成される。たとえば、一例ではあるが、６セルで１モジュールを形成し、３０モジュールで１個のバッテリパックを形成する。なお、本発明がこの構成に限定されるものではない。
【００２１】
図３に、リヤシート１２の後方であってラゲッジルームフロアの上面に搭載されたバッテリアッシィ１００Ａの斜視図を示す。バッテリアッシィ１００Ａはラゲッジルームフロア上に保持部により保持されて取り付けられる。また、バッテリアッシィ１００Ａの後方にはスペアタイヤ収納部１１２が設けられている。なお、本発明は、この位置に限定されるものではない。
【００２２】
図４を参照して、バッテリアッシィ１００Ａと、バッテリアッシィ１００Ａを取り付けるためにフロアパネルに設けられた保持部材とについて説明する。
【００２３】
バッテリアッシィ１００Ａには、高さ方向の中間部からやや下方に周縁部３００が設けられている。この周縁部３００には、フロアパネルに固設された保持部２００の位置および個数に対応する穴部３１０を有する。さらに、この周縁部３００の穴部３１０裏面の周囲には磁石（後述する穴部３１０に対応するドーナツ状の磁石３５０）が設けられている。この個数については、適宜決定される。
【００２４】
保持部２００は、ステー２１０と磁石２５０（磁性は磁石３５０と同じ、Ｎ極とＮ極またはＳ極とＳ極という意味である）とから構成され、図示しない固設治具（ボルトおよびナット等）によりフロアパネルに取り付けられている。この保持部２００のステー２１０にバッテリアッシィ１００Ａの周縁部３００に設けられた穴部３１０に挿入することにより、バッテリアッシィ１００Ａを車両に搭載する。
【００２５】
図５および図６を参照して、ステー２１０の先端部分（上部）について説明する。図５に回転ロック２１４が直立した状態を、図６に回転ロック２１４が直立した状態から９０度回転した状態を、それぞれ示す。
【００２６】
図５および図６に示すように、円筒形状のステー２１０の一部が切り欠かれてガイド部２１２を形成する。そのガイド部２１２の間に回転ロック２１４が回転軸２１６を中心に略９０度回転可能に挟持されている。
【００２７】
図５に示す状態で、回転ロック２１４の上部先端を、たとえば手で矢示Ａ方向に押すことにより、回転ロック２１４が図６に示す状態になる。図５に示した状態で、バッテリアッシィ１００Ａの穴部３１０をステー２１０に挿入して、上述した動作を行ない、図６に示した状態にする。このようにすると、バッテリアッシィ１００Ａがステー２１０から抜け出ることがない。なお、バッテリアッシィ１００Ａの穴部３１０をステー２１０に挿入すると、回転ロック２１４が自動的に９０度回転するような構造とするようにしても構わない。
【００２８】
さらに、図５に対応する図７、および、図６に対応する図８を参照して、側方からの保持状態について説明する。
【００２９】
図７に示すように、バッテリアッシィ１００Ａを矢示Ｂ方向に降下させて、バッテリアッシィ１００Ａの周縁部３００に設けられた穴部３１０をステー２１０に挿入する。このとき、ステー２１０は図５に示す状態（回転ロック２１４がガイド部２１２に沿った直立状態）であるので、干渉することなく、穴部３１０がステー２１０に挿入される。なお、４〜５箇所の穴部３１０が、４〜５個のステー２１０に挿入される。
【００３０】
図８に示すように、バッテリアッシィ１００Ａを矢示Ｂ方向に降下させた後に、ステー２１０の回転ロック２１４を矢示Ａ方向に９０度回転させる。このようにすると、バッテリアッシィ１００Ａがステー２１０から抜け出さないようになる。
【００３１】
さらに、たとえば、周縁部保持部２００の磁石２５０はＮ極であって、バッテリアッシィ１００Ａの穴部３１０裏面に設けられた磁石３５０はＮ極である（この逆にＳ極どうしでも構わない）。
【００３２】
また、同じ磁極どうしによる反発力が矢示Ｃ方向に発生する。このため、バッテリアッシィ１００Ａは、フローティング状態になる。このとき、大きな反発力に加えて車両の走行中の上下方向の加速度が加わっても、ステー２１０の回転ロック２１４を矢示Ａ方向に９０度回転させて、バッテリアッシィ１００Ａがステー２１０から抜け出さないようになっているので、バッテリアッシィ１００Ａがステー２１０から抜け出すこともない。
【００３３】
以上のように、本実施の形態に係る電気機器の搭載構造によると、
（１）車両に搭載される電気機器の一例であるバッテリアッシィをフロアパネルに設置された保持部（ステー）に挿入するだけで、バッテリアッシィの搭載作業が完了し、
（２）従来のように、ボルトによる締結作業をなくすることにより、ボルトの締め付けトルクの管理が不要になり、
（３）バッテリアッシィがフローティングしている状態で車両に搭載されるので、車両の振動を受けなくなるので、バッテリアッシィの構成部品の耐久性を向上させることができ、
（４）バッテリアッシィの交換作業を容易に行なうことができるようになる。
【００３４】
なお、磁石の磁力、保持部の個数については、電気機器の重量や車両が受ける上下方向の加速度等に基づいて、上述した（３）の作用が発現するように適宜設定される。
【００３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に係るバッテリアッシィが搭載される車両の側面図である。
【図２】本実施の形態に係るバッテリアッシィが搭載される車両の上面図である。
【図３】ラゲッジルームに搭載されたバッテリアッシィの斜視図である。
【図４】バッテリパックの取付構造を示す斜視図である。
【図５】図４の保持部の斜視図（挿入前）である。
【図６】図４の保持部の斜視図（挿入後）である。
【図７】ラゲッジルームに搭載されたバッテリアッシィの側面図（保持部への挿入前)である。
【図８】ラゲッジルームに搭載されたバッテリアッシィの側面図（保持部への挿入後)である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  車両、１１  フロントシート、１２  リヤシート、１４  パーテーションパネル、１００Ａ，１００Ｂ  バッテリアッシィ、１１０  スペアタイヤ、１１２  スペアタイヤ収納部、２００  保持部、２１０  ステー、２５０  磁石、３００  周縁部、３１０  穴部、３５０  磁石。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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