(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後，左右のフレームを備えた金属製の外枠フレームと、該外枠フレームの前後フレームおよび左右フレームの内側面形状に沿って形成された周側壁と底板とでトレイ状に形成されて前記外枠フレームの内側に配置され、かつ、底板上に格子状に一体成形されて複数個のバッテリを定置固定する格子状の中間フレームを有する樹脂製のシールドフレームとを備えていて、前記外枠フレームは前後フレームに跨って接合された底部フレームを備えている一方、シールドフレームの底板上に形成された格子状フレームの前後方向フレームは、下面側から膨出成形されて前記底部フレームに嵌合固定したことを特徴とする電気自動車のバッテリフレーム構造。
【請求項２】
シールドフレームの底板上に形成された中間フレームは、内部に芯金を配置して中実に一体にモールド成形したことを特徴とする請求項１記載の電気自動車のバッテリフレーム構造。
【請求項３】
シールドフレームの底板上に形成された中間フレームの車幅方向フレームは、バッテリ冷却空気を前後方向に流通させる通気口を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車のバッテリフレーム構造。
【請求項４】
シールドフレームは外枠フレームの内側に嵌合して、該外枠フレームに接着固定したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の電気自動車のバッテリフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気自動車のバッテリフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車にあっては車載バッテリが可成りの重量および搭載スペースを占めるため、従来では例えば、特開昭５２−３５０２３号公報に示されているように車体フロアの下側に専用の剛体構造のバッテリフレームを配設し、このバッテリフレーム上に複数個のバッテリを搭載して、該バッテリを車体フロアとバッテリフレームとの間に密閉格納するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
バッテリフレームは前後，左右フレームからなる外枠フレームを閉断面の構造材、例えばアルミ押出し材を用いて剛性を高め、この外枠フレームの内側底部を底板で閉塞して該底板上に複数個のバッテリを搭載するようにしている。
【０００４】
また、このようなバッテリフレームの中には前記外枠フレームの底板上に格子状に中間フレームを接合配置して、この中間フレーム上にバッテリを定置させて搭載するようにしたものもある。
【０００５】
しかし、何れの場合も外枠フレームの前後フレームと左右フレームとをアーク溶接によって接合して、この外枠フレームに更に底板をアーク溶接によって接合するため、溶接作業工数が多くなって作業性が悪くなってしまうのみならず、アーク溶接による熱歪によってバッテリフレームの成形精度が不安定になる傾向にあり、特に、格子状の中間フレームを接合配置したものでは、該中間フレームもアーク溶接によって接合するため、前述の不具合が更に助長されてしまう。
【０００６】
また、外枠フレームと底板との接合部分をシール材でシールして、内部バッテリの防水対策を徹底する必要があって益々作業工数が嵩んでコスト的に不利となってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は組付作業工数を軽減できてコスト的に有利に得ることができると共に、成形精度およびシール性に優れた電気自動車のバッテリフレーム構造を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１にあっては、前後，左右のフレームを備えた金属製の外枠フレームと、該外枠フレームの前後フレームおよび左右フレームの内側面形状に沿って形成された周側壁と底板とでトレイ状に形成されて前記外枠フレームの内側に配置され、かつ、底板上に格子状に一体成形されて複数個のバッテリを定置固定する格子状の中間フレームを有する樹脂製のシールドフレームとを備えていて、前記外枠フレームは前後フレームに跨って接合された底部フレームを備えている一方、シールドフレームの底板上に形成された格子状フレームの前後方向フレームは、下面側から膨出成形されて前記底部フレームに嵌合固定したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２にあっては、請求項１に記載のシールドフレームの底板上に形成された中間フレームは、内部に芯金を配置して中実に一体にモールド成形したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３にあっては、請求項１または２に記載のシールドフレームの底板上に形成された中間フレームの車幅方向フレームは、バッテリ冷却空気を前後方向に流通させる通気口を備えていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４にあっては、請求項１〜３に記載のシールドフレームは外枠フレームの内側に嵌合して、該外枠フレームに接着固定したことを特徴としている。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１によれば、前後，左右の金属製フレームからなる外枠フレームの内側に樹脂製のトレイ状に成形したシールドフレームを配置して、このシールドフレーム内に複数個のバッテリを収容するようにしてあるため、外枠フレームは前後フレームと左右フレームとを例えばアーク溶接によって接合して構成するだけでよく、溶接作業工数を削減できると共に溶接時の熱歪の影響による外枠フレームの変形を抑制することができることは勿論、前述のようにバッテリを樹脂製のトレイ状のシールドフレームに収容するためフレーム底部の防水性を完璧にすることができて、フレーム底部周りのシーリング作業が不要となるからより一層組付工数を削減できてコスト的に有利に得ることができる。
【００１５】
また、シールドフレームはその底部上に格子状の中間フレームを一体成形して、該中間フレーム上に複数個のバッテリを定置固定するようにしてあるから、強度，剛性上にも些かも問題を生じることなくバッテリを収容することができる。
【００１６】
特に、シールドフレーム底部の中間フレームの前後方向フレームは、外枠フレームの前後方向に延在する底部フレームに嵌合配置してあるため、該シールドフレームの底部がこの外枠フレームの底部フレームで補強されて、シールドフレームの底部の強度，剛性を高めることができる。
【００１７】
請求項２によれば、請求項１の効果に加えて、シールドフレーム底部の中間フレームは、内部に芯金を配置して中実に一体にモールド成形してあるため、シールドフレームの底部の強度，剛性を高めることができる。
【００１８】
請求項３によれば、請求項１，２の効果に加えて、シールドフレーム底部の中間フレームの車幅方向フレームは通気口を備えているため、バッテリフレーム内に前方より導入されるバッテリ冷却空気を後方へスムーズに流通させることができて、バッテリの冷却効果を高めることができる。
【００１９】
請求項４によれば、請求項１〜３の効果に加えて、シールドフレームは外枠フレームの内側に接着固定してあるから、シールドフレームの組付作業が容易であり、しかも、シールドフレームと外枠フレームとの嵌合部周りのシールも行えるから防水対策を徹底することもできる。
【００２０】
また、このようにシールドフレームを外枠フレームの内側に嵌合して組付けるため、万一、路面干渉によってシールドフレームの底部が損傷した場合には、該シールドフレームのみを容易に交換することができて、補修正にも優れる利点がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００２３】
図１〜３において、１は複数個のバッテリＢを搭載するバッテリフレームを示し、前後フレーム３，４と左右フレーム５，６とからなる外枠フレーム２と、該外枠フレーム２の内側に配置したシールドフレーム７とを備えている。
【００２４】
前後フレーム３，４および左右フレーム５，６は何れもアルミ合金等の軽量金属材料をもって所要の閉断面形状に押出し成形してあって、前後フレーム３，４の端部を左右フレーム５，６の側端面に突合わせて、例えばアーク溶接によって接合して外枠フレーム２を平面４角形に形成してある。
【００２５】
前後フレーム３，４および左右フレーム５，６の各内側壁の下部には閉断面の棚部３ａ，４ａおよび５ａ，６ａを長さ方向に一体成形してあると共に、これら棚部３ａ〜６ａの各下縁にフランジ３ｂ〜６ｂをフレーム底面と同一面に延設してある。
【００２６】
この実施形態では前後フレーム３，４に跨って複数本の底部フレーム８を接合配置してある。
【００２７】
これら底部フレーム８は前後フレーム３，４および左右フレーム５，６と同様にアルミ合金等の軽量金属材料をもって方形の閉断面に押出し成形してあって、両側下部に閉断面の補強用ビード部８ａを長さ方向に一体成形してあると共に、該補強用ビード部８ａの下縁にフランジ８ｂをフレーム底面と同一面に延設してあり、これら底部フレーム８はその端部を前後フレーム３，４のフランジ３ｂ，４ｂ上に載置して棚部３ａ，４ａの側面に突合わせてアーク溶接によって接合し、底部フレーム８と棚部３ａ，４ａの上面を面一に整合してある。
【００２８】
また、前部フレーム３には空気導入口９を形成してあり、該空気導入口９にダクト１０を接続してバッテリフレーム１内にバッテリ冷却空気を導入するようにしてある。
【００２９】
シールドフレーム７は適宜の樹脂材をもって周側壁１１と底板１２とで方形のトレイ状に形成してあって、周側壁１１の前壁には外枠フレーム２の空気導入口９に連なる空気導入口９Ａを形成してあると共に、周側壁１１は外枠フレーム２の前後フレーム３，４および左右フレーム５，６の内側面形状に合わせて、下側部に棚部３ａ〜６ａに係合する棚部１３を有段成形して該外枠フレーム２の内周面形状に沿って形成してあると共に、上部周縁に外枠フレーム２の内周側の上縁に係止するフランジ１４を曲折成形してある。
【００３０】
また、シールドフレーム７の底板１２上には、外枠フレーム２の底部フレーム８に合わせて複数本の前後方向フレーム１６と、該前後方向フレーム１６に直交した複数本の車幅方向フレーム１７とからなる格子状の中間フレーム１５を一体成形してあって、該中間フレーム１５上に複数個のバッテリＢを定置固定するようにしてある。
【００３１】
前後方向フレーム１６は外枠フレーム２の底部フレーム８上に嵌合し得るように該底部フレーム８の断面形状に合わせて下面側から膨出成形してある一方、車幅方向フレーム１７は内部に芯金１８を配置して中実に一体にモールド成形してある。
【００３２】
この車幅方向フレーム１７の上面にはバッテリＢの底面の前後縁に形成した係止爪Ｂc を係着してバッテリＢを位置決めするバッテリ係止座部１９を長さ方向に突出成形してあると共に、該車幅方向フレーム１７にバッテリフレーム１の前方より導入されるバッテリ冷却空気を前後方向に流通させる通気口２０を形成してある。
【００３３】
シールドフレーム７は強度，剛性面の上からはガラス繊維や炭素繊維で補強した繊維補強樹脂材で成形することが望ましく、このシールドフレーム７は外枠フレーム２の内側に上方から挿入配置される。
【００３４】
このシールドフレーム７の挿入状態では、周側壁１１の棚部１３が外枠フレーム２の内周部の棚部３ａ〜６ａに嵌合すると共に、中間フレーム１５の前後方向フレーム１６が外枠フレーム２の底部フレーム８に嵌合し、また、シールドフレーム７の底部周縁が外枠フレーム２の底部内周のフランジ３ｂ〜６ｂ，８ｂ上に係止すると共に、周側壁１１の上縁のフランジ１４が外枠フレーム２の内周側の上縁に係止して、シールドフレーム７が外枠フレーム２の内側にきっちりと嵌合しているから、前記フランジ１４と外枠フレーム２の内周側の上縁との係止部分を適宜の接着剤で接着固定し、場合によっては棚部１３と３ａ〜６ｂとの嵌合部分も接着剤によって接着固定する。
【００３５】
複数個のバッテリＢは前述のようにして構成されたバッテリフレーム１のシールドフレーム７の中間フレーム１５上に前後，左右方向に整然と密接状態に収容，定置され、車幅方向フレーム１７および周側壁１１の前後の棚部１３に設けた取付孔２１を通して、外枠フレーム２の中央の底部フレーム８と棚部３ａ〜６ａに図外のクランプ部材を介してボルト固定され、また、外枠フレーム２の上面に突設したフランジ２２にバッテリカバー２５の周縁部を適宜の止着手段で固着して、該バッテリカバー２５によってバッテリＢが密閉状態に格納される。
【００３６】
そして、このように内部に複数個のバッテリＢを密閉，格納したバッテリフレーム１は、外枠フレーム２の上面を車体フロア２３の下面に接合したフロア骨格部材２４の下面に重合して、図外のボルト・ナットによって締結して車体フロア２３の下側に搭載される。
【００３７】
図２中、Ｊ・Ｂはバッテリフレーム１内の前側部に収納固定したジャンクションボックスを示す。
【００３８】
以上の実施形態の構造によれば、バッテリフレーム１は、アルミ合金の押出し材からなる前後フレーム３，４と左右フレーム５，６とで平面４角形に形成し、前後フレーム３，４に跨って複数本の底部フレーム８を接合配置した外枠フレーム２と、この外枠フレーム２の内側に配置した樹脂製の方形トレイ状のシールドフレーム７とで構成して、このシールドフレーム７内に複数個のバッテリＢを収容するようにしてあるため、外枠フレーム２は前後フレーム３，４と左右フレーム５，６、および底部フレーム８をそれらの突合わせ部分で例えばアーク溶接によって接合して構成することができるから、溶接作業工数を可及的に少なく抑えて削減できると共に、溶接時の熱歪による外枠フレーム２の変形を抑制できて成形精度の高いバッテリフレーム１を得ることができる。
【００３９】
また、複数個のバッテリＢを前述のように樹脂製のトレイ状のシールドフレーム７内に収容するため、フレーム底部の防水性を完璧にすることができて、フレーム底部周りのシーリング作業が不要となってより一層組付工数を削減でき、コスト的に有利に得ることができる。
【００４０】
しかも、このシールドフレーム７は底部上に格子状の中間フレーム１５を一体成形して、該中間フレーム１５上に複数個のバッテリＢを定置固定するようにしてあるから、強度，剛性上も全く問題を生じることなくバッテリＢを収容，搭載することができる。
【００４１】
特に、本実施形態にあっては、前記シールドフレーム７の中間フレーム１５の前後方向フレーム１６が外枠フレーム２の底部フレーム８上に嵌合し、かつ、該中間フレーム１５の車幅方向フレーム１７は内部に芯金１８を配置して一体に中実にモールド形成してあって、これら金属材からなる底部フレーム８と芯金１８とが格子状配置となるから、シールドフレーム７の底部の強度，剛性を一段と高めることができる。
【００４２】
また、シールドフレーム７は外枠フレーム２の内側に挿入嵌合して、上縁のフランジ１４を外枠フレーム２の内周側の上縁に係止して接着固定して組付けるようにしてあるため、外枠フレーム２に対するシールドフレーム７の組付作業が容易であり、しかも、この接着固定によってシールドフレーム７と外枠フレーム２との嵌合部周りのシールも行えるから防水対策を徹底することができる。
【００４３】
更に、このようにシールドフレーム７を外枠フレーム２の内側に嵌合して組付けるため、万一、路面干渉によってシールドフレーム７の底部が損傷した場合には該シールドフレーム７のみを容易に交換することができて、補修正にも優れる利点がある。
【００４４】
一方、バッテリフレーム１内にはバッテリＢの冷却のため前側の空気導入口９，９Ａからバッテリ冷却空気が導入されるが、前記シールドフレーム７の中間フレーム１５の車幅方向フレーム１７には通気口２０を形成してあるから、この導入されるバッテリ冷却空気を後方へスムーズに流通させることができてバッテリＢの冷却効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】  図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１  バッテリフレーム
２  外枠フレーム
３，４  前後フレーム
５，６  左右フレーム
７  シールドフレーム
８  底部フレーム
１１  周側壁
１２  底板
１５  中間フレーム
１６  前後方向フレーム
１７  車幅方向フレーム
１８  芯金
２０  通気口
Ｂ  バッテリ
【図１】
0003896607.tif 000002
【図２】
0003896607.tif 000003
【図３】
0003896607.tif 000004