(57)【要約】【課題】  バッテリと車両との電気接点の防水性能を高めることができるバッテリ搭載構造を提供する。【解決手段】  バッテリを内蔵し、長さ方向の一端面である第１端面１１に放電電極１１ａが設けられたバッテリパック１０と、車両のフロアに設けられ、バッテリパック１０を着脱自在に収容する上方開口状の収容部８と、この収容部８の第１側壁２１に設けられ、バッテリパック装着時に放電電極１１ａと接続される負荷電極１７と、第１側壁２１と第１端面１１との間に弾設され、放電電極１１ａと負荷電極１７との接続部分の周囲を囲むシール部材１８と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを内蔵し、長さ方向の一端面である第１端面に被接続部が設けられたバッテリパックと、
車両のフロアに設けられ、前記バッテリパックを着脱自在に収容する上方開口状の収容部と、
この収容部の第１側壁に設けられ、前記バッテリパック装着時に被接続部と接続される接続部と、
前記第１側壁と前記第１端面との間に弾設され、前記接続部と前記被接続部との接続部分の周囲を囲むシール部材と、
を備えることを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ搭載構造において、
前記収容部内で前記第１側壁と対向する第２側壁の上部開口端に、車両下方側を向いて傾斜した傾斜面を設定したことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバッテリ搭載構造において、
前記バッテリパックの両側面にガイド用突起を設け、
前記収容部の幅方向に対向する第３および第４側壁に、前記バッテリパック着脱時、前記ガイド用突起を案内するガイド溝を設けたことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリ搭載構造において、
前記バッテリパックの上面であって、前記第１端面と反対側の第２端面の近傍位置に前記バッテリパック着脱用の把持部を設け、
前記ガイド用突起を、前記第１端面の近傍位置に配置したことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項５】
請求項４に記載のバッテリ搭載構造において、
前記ガイド用突起を、前記被接続部の高さ方向上端と下端との間の範囲内に配置したことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のバッテリ搭載構造において、
前記ガイド溝は、前記収容部内で前記第１側壁と対向する第２側壁側から前記第１側壁側へ向かって下方に傾斜した傾斜部と、この傾斜部と連続し前記第１側壁側へ水平に延びる平坦部とを有することを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項７】
請求項６に記載のバッテリ搭載構造において、
前記平坦部上の前記バッテリパックの回動中心を、前記収容部の底面よりも高い位置に設定したことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のバッテリ搭載構造において、
前記第２端面を、外側に凸となる円弧状の断面形状としたことを特徴とするバッテリ搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等、バッテリを搭載する車両のバッテリ搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フロアパネルの下方にバッテリパックを着脱可能に収容するバッテリ収容部を設けたバッテリ搭載構造が開示されている。バッテリパックの装着時には、バッテリパック側に設けられた被接続部が収容部の側面に設けられた接続部と接続されることで、バッテリからの電力が接続部を介して車両に給電される。
【特許文献１】特開２００５−２０６０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、バッテリ収容部が床下に配置されているため、雨水等が浸入しやすく、接続部と被接続部との電気接点における防水性能の向上が望まれていた。
【０００４】
本発明の目的は、バッテリと車両との電気接点の防水性能を高めることができるバッテリ搭載構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、バッテリを内蔵し、長さ方向の一端面である第１端面に被接続部が設けられたバッテリパックと、車両のフロアに設けられ、前記バッテリパックを着脱自在に収容する上方開口状の収容部と、この収容部の第１側壁に設けられ、前記バッテリパック装着時に被接続部と接続される接続部と、前記第１側壁と前記第１端面との間に弾設され、前記接続部と前記被接続部との接続部分の周囲を囲むシール部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明では、シール部材により接続部と被接続部の接続位置の周囲が外部と遮断されるため、バッテリと車両との電気接点の防水性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のバッテリ搭載構造を実現する最良の形態を、図面に基づき説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のバッテリ搭載構造を適用した電気自動車１のフロア構造を示す要部斜視図であり、この電気自動車１は、搭載したバッテリで図外の走行用モータを駆動して走行する。
電気自動車１のフレームは、左右側部にて車両前後方向に延在する左右サイドメンバ２，２と、両サイドメンバ２，２の前端部および後端部に架橋して設けられたフロントクロスメンバ３およびリアクロスメンバ４によって構成されている。
【０００９】
両クロスメンバ３，４間には、車両中心よりもやや右方寄りにセンタメンバ５が設けられており、このセンタメンバ５と右サイドメンバ２との間には、フロアパネル６がボルト固定されている。これにより、このフロアパネル６によってフロア面が形成されており、この上部に図外の運転席が配設される。
【００１０】
センタメンバ５と左サイドメンバ２との間には、リアクロスメンバ４側にフロアパネル７がボルトで固定されており、このフロアパネル７によって左側部のフロア面が形成されている。このフロアパネル７とフロントクロスメンバ３との間には、図２にも示すように、矩形状の収容部８が形成されており（この収容部８の形成位置は、この位置に限定されるものではない。）、この収容部８の底面９は、フロントクロスメンバ３とリアクロスメンバ４の下面に固定されたロアパネルによって形成されている。これにより、当該電気自動車１のフロア面には、左サイドメンバ２とセンタメンバ５とフロントクロスメンバ３とリアクロスメンバ４に設けられたフロアパネル７で包囲された上部開口状であって有底の収容部８が運転席の左側部に凹設されている。
【００１１】
収容部８は、センタメンバ５側から互いに対向して車幅方向へ延びる第３側壁２３と第４側壁２４とにより車両前後方向に３分割され、分割された各空間にバッテリパック１０が着脱自在に収容されている。各空間は、底面９（ロアパネル）と、第３および第４側壁２３，２４と、センタメンバ５側に立設された第１側壁２１と、左サイドメンバ２側に立設された第２側壁２２から構成されている。第１側壁２１、第３側壁２３および第４側壁２４は、１つの部材から一体に形成され、収容部８内に設けられている。
第２側壁２２は、垂直面２２ａと第２側壁２２の上部開口端に位置し、車両下方側へ向いて傾斜した傾斜面２２ｂとにより形成されている。
【００１２】
各バッテリパック１０は、走行用モータへ電力を供給するバッテリを内蔵している。図３は、実施例１のバッテリパック１０の斜視図であり、バッテリパック１０は、長さ方向に対向する第１端面１１と第２端面１２と、幅方向に対向する第１側面１３と第２側面１４と、上下方向に対向する上面１５と底面１６とを有する直方体形状に形成されている。
【００１３】
バッテリパック１０の第１端面１１の上下および左右中央位置には、内部に後退した凹形状の放電電極１１ａが設けられている。この放電電極１１ａは、バッテリパック１０の収容部８への装着状態（以下、バッテリ装着状態と記載する。）で、収容部８に設けられた凸形状の負荷電極（接続部）１７と嵌合により接続される。
【００１４】
この放電電極１１ａには、入出力端子が設けられており、この入出力端子は、内蔵のバッテリのプラス電極およびマイナス電極のそれぞれと電気的に接続されている。これにより、バッテリを放電電極１１ａおよび負荷電極１７を介して電気自動車１のコントローラ（不図示）へ電気的に接続できるよう構成されている。
【００１５】
バッテリパック１０の第２端面１２は、上下方向中央部分が外側へ膨出した略円弧状に形成されている。
バッテリパック１０の第１および第２側面１３，１４の第１端面１１側端縁であって、上下方向中央位置には、円柱状のガイド用突起１３ａ，１４ａが凸設されている。これらガイド用突起１３ａ，１４ａは、バッテリ着脱時、収容部８の第３および第４側壁２３，２４に設けられたガイド溝１９上に移動することで、バッテリパック１０を所定の軌跡で移動させる。
【００１６】
バッテリパック１０の上面１５は、バッテリ装着状態で、収容部８の上部開口を閉鎖するように構成され、この上面１５は、フロア面の一部を構成している。上面１５の第２端面１２側端縁には、バッテリパック１０の着脱時に把持される把持部１５ａが凹設されている。
【００１７】
収容部８において、第１端面１１には、負荷電極１７の周囲を囲むように略楕円形状のシール部材１８が設けられている。このシール部材１８は、例えばゴム等の弾性を有する素材で形成され、バッテリ装着状態で、第１側壁２１と第１端面１１との間に弾設され、バッテリパック１０を第２側壁２２の方向へ付勢する。このため、バッテリ非装着状態におけるシール部材１８の第１側壁２１からの長さLは、バッテリ装着状態における第１側壁２１と第１端面１１との間の距離L'よりも長く設定されている（図４参照）。なお、負荷電極１７は、放電電極１１ａと嵌合する必要上、シール部材１８の長さLよりも十分に長く形成されている。
【００１８】
図４は、ガイド溝１９の形状を示す第４側壁２４の側面図である。
ガイド溝１９は、傾斜部１９ａおよび平坦部１９ｂを有して略三角形に形成されている。傾斜部１９ａは、第４側壁２４の左サイドメンバ２側の端面２４ａから第１側壁２１側に向かって斜め下方に延設されている。
【００１９】
平坦部１９ｂは、傾斜部１９ａの第１側壁２１側端部から第１側壁２１側へ向かって第１側壁２１よりも手前側の位置まで水平に延設されている。ここで、平坦部１９ｂは、バッテリ着脱時におけるバッテリパック１０の回動中心が、収容部８の底面９の高さよりも高い位置となるように設定されている。平坦部１９ｂは、ガイド用突起１４ａの上方移動を規制するために、ガイド用突起１４ａの外径よりも僅かに長い幅に設定されている。
【００２０】
次に、作用を説明する。
バッテリパック１０の装着時には、バッテリパック１０の把持部１５ａに手を掛け、第２端面１２側を引き上げた傾斜状態で両側面１３，１４に設けたガイド用突起１３ａ，１４ａを収容部８の両側壁２３，２４のガイド溝１９上に載置する（図５(a)）。
【００２１】
この状態からバッテリパック１０の第２端面１２側を下方に下げると、バッテリパック１０は自重により傾斜角度を小さくしながらガイド溝１９の傾斜部１９ａに沿って下降し、バッテリパック１０の第２端面１２と底面１６との角部２５が、第２側壁２２の傾斜面２２ｂの開口縁と接触した状態で停止する（図５(b)）。
【００２２】
この状態からバッテリパック１０の第２端面１２側を下方に押し下げると、バッテリパック１０はガイド用突起１３ａ，１４ａを中心に回動する。このとき、第２端面１２は第２側壁２２の傾斜面２２ｂの開口縁と当接しながら下方へ移動するが、第２端面１２は外側に膨らんだ円弧状に形成されているため、バッテリパック１０は傾斜面２２ｂの開口縁により第１側壁２１側へと押圧され、ガイド用突起１３ａ，１４ａは、平坦部１９ｂを平行移動する。これにより、シール部材１８を第１端面１１で圧縮しつつ、放電電極１１ａと負荷電極１７とをスムーズに嵌合させることができる。
【００２３】
その後、バッテリパック１０は、シール部材１８の反発力を受けて第２端面１２が第２側壁２２の垂直面２２ａと当接するまで第２側壁２２側へと移動し、図５(c)のバッテリ装着状態となる。放電電極１１ａと負荷電極１７との接続部分はシール部材１８で密閉されている。
【００２４】
バッテリ装着状態では、シール部材１８がΔL(=L-L')だけ圧縮されているため、シール部材１８の反発力により、バッテリパック１０は第１側壁２１と第２側壁２２との間で弾性支持された状態となる。さらに、バッテリパック１０の第１端面１１側は放電電極１１ａと負荷電極１７とが嵌合し、第２端面１２側は第２側壁２２の傾斜面２２ｂにより上方移動が規制されているため、車両振動等によりバッテリパック１０が外れるのを防止できる。
なお、バッテリパック１０を取り外す際には、把持部１５ａに手を掛けて上方に引き上げる。
【００２５】
実施例１のように、収容部８とバッテリパック１０との間をシールする場合、負荷電極１７と放電電極１１ａの一方を凹形状、他方を凸形状とする必要がある。例えば、上記特許文献１のように、バッテリパックの底面角部に車輪を設け、バッテリパックを収容部の底面に沿って移動させた後、車輪を軸にバッテリパックを回動させながら放電電極と負荷電極とを嵌合させる場合を想定する（図６）。
【００２６】
この場合、回動中心（車輪）から放電電極までの距離が長いため、回動時の放電電極の上下方向移動量が大きくなり、放電電極と負荷電極との嵌合をスムーズに行うことができない。また、凸側電極が干渉して移動および回動動作が妨げられる。
【００２７】
これに対し、実施例１では、ガイド用突起１３ａ，１４ａを、放電電極１１ａの高さ方向上端と下端との間の範囲内に配置したため、回動中心（ガイド用突起１３ａ，１４ａ）から放電電極１１ａまでの距離が短く、回動時の放電電極１１ａの上下方向移動量を最小限に抑えることができるため、放電電極１１ａと負荷電極１７との嵌合をスムーズに行うことができる。
【００２８】
また、実施例１では、平坦部１９ｂ上のバッテリパック１０の回動中心を、収容部８の底面９よりも高い位置に設定したため、負荷電極１７と干渉することなくバッテリパック１０の着脱を行うことができる。
【００２９】
１人または２人乗りの小型電気自動車では、重心およびスペースの有効利用の観点から、車両のフロア下方にバッテリを配置している。そこで、上記特許文献１では、車両フロアに凹設した収容部に複数のバッテリパックを収容し、これらバッテリパックをフロア面の一部とすることで、フロアパネルの削減による低コスト化および軽量化を図っている。
【００３０】
ところが、上記従来技術１に記載されたバッテリ搭載構造では、収容部が車両フロアに設けられ、バッテリと車両との電気接点が外部に開放しているため、雨水等の浸入が容易であり、防水性能の向上が望まれていた。特に、小型電気自動車では軽量化および低コスト化の観点からオープンボディが多く採用されているため、雨水等の環境条件が過酷であり、バッテリパックをフロアパネルで塞いだ構成を採用した場合であっても、上記問題が顕著となる。
【００３１】
これに対し、実施例１のバッテリ搭載構造では、バッテリ装着状態で、収容部８の第１側壁２１とバッテリパック１０の第１端面１１との間に、放電電極１１ａと負荷電極１７との接続部分の周囲を囲むシール部材１８を弾設した。このため、放電電極１１ａと負荷電極１７との電気接点が外部と遮断されるため、電気接点の防水性能を高めることができる。また、この防水構造は、電気接点付近の狭い範囲内で完結しているため、車体全体を防水構造とする場合と比較して、防水品質保証の容易化を図ることができる。
【００３２】
すなわち、実施例１のバッテリ搭載構造では、防水保障範囲が最小限に抑えられるため、開発が容易であり、品質保証度を高めることができる。また、車体全体の防水構造が不要であるため、コストダウンを図ることができると共に、車体設計自由度を高めることができる。さらに、バッテリを開放状態で装着でき、バッテリの冷却通気構造が容易となる。
【００３３】
次に、効果を説明する。
実施例１のバッテリ搭載構造にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
【００３４】
(1) バッテリを内蔵し、長さ方向の一端面である第１端面１１に放電電極１１ａが設けられたバッテリパック１０と、車両のフロアに設けられ、バッテリパック１０を着脱自在に収容する上方開口状の収容部８と、この収容部８の第１側壁２１に設けられ、バッテリパック装着時に放電電極１１ａと接続される負荷電極１７と、第１側壁２１と第１端面１１との間に弾設され、放電電極１１ａと負荷電極１７との接続部分の周囲を囲むシール部材１８と、を備える。これにより、バッテリと車両との電気接点の防水性能を高めることができる。
【００３５】
(2) 収容部８内で第１側壁２１と対向する第２側壁２２の上部開口端に、車両下方側を向いて傾斜した傾斜面２２ｂを設定したため、バッテリパック１０の第２端面１２側が収容部８から外れるのを防止でき、バッテリ支持構造の信頼性が高められる。
【００３６】
(3) バッテリパック１０の両側面１３，１４にガイド用突起１３ａ，１４ａを設け、収容部８の幅方向に対向する第３および第４側壁２３，２４に、バッテリパック着脱時、ガイド用突起１３ａ，１４ａを案内するガイド溝１９を設けた。一般的に、電気自動車のバッテリは大容量で重量（例えば、10数Kg）が大きいため、放電電極１１ａと負荷電極１７との位置合わせが困難であるが、バッテリパック１０の移動軌跡がガイドのより規定されるため、バッテリ着脱作業の容易化を図ることができる。
【００３７】
(4) バッテリパック１０の上面１５であって、第２端面２２の近傍位置にバッテリパック着脱用の把持部１５ａを設け、ガイド用突起１３ａ，１４ａを、第１端面２１の近傍位置に配置した。よって、バッテリパック１０を片持ちした状態でバッテリパック１０の着脱を行うことができ、作業性を高めることができる。
【００３８】
(5) ガイド用突起１３ａ，１４ａを、放電電極１１ａの高さ方向上端と下端との間の範囲内に配置したため、回動時の放電電極１１ａの上下方向移動量を最小限に抑えることができ、放電電極１１ａと負荷電極１７との嵌合がよりスムーズとなる。
【００３９】
(6) ガイド溝１９は、第２側壁２２側から第１側壁２１側へ向かって下方に傾斜した傾斜部１９ａと、この傾斜部１９ａと連続し第１側壁２１側へ水平に延びる平坦部１９ｂとを有する。これにより、ガイド用突起１３ａ，１４ａをガイド溝１９の傾斜部１９ａに載せてバッテリパック１０の第２端面１２側を下方に押し下げるという簡単な作業で、放電電極１１ａと負荷電極１７とを接続しつつ、バッテリパック１０を収容部８内に収容することができる。
【００４０】
(7) 平坦部１９ｂ上のバッテリパック１０の回動中心を、収容部８の底面よりも高い位置に設定したため、負荷電極１７と干渉することなくバッテリパック１０の着脱を行うことができる。
【００４１】
(8) 第２端面１２を、外側に凸となる円弧状の断面形状としたため、バッテリパック１０の装着時、シール部材１８をバッテリパック１０の軸方向に圧縮させることができる。
【００４２】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、放電電極を凹形状とし、負荷電極を凸形状とした例を示したが、放電電極を凸形状とし、負荷電極を凹形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１のバッテリ搭載構造を適用した電気自動車１のフロア構造を示す要部斜視図である。
【図２】実施例１のバッテリ搭載構造を適用した電気自動車１のフロア構造を示す要部側面図である。
【図３】実施例１のバッテリパック１０の斜視図である。
【図４】ガイド溝１９の形状を示す第４側壁２４の側面図である。
【図５】収容部８へのバッテリパック１０の収容手順を示す側面図である。
【図６】従来技術の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  電気自動車
８  収容部
９  底面（ロアパネル）
１０  バッテリパック
１１  第１端面
１１ａ  放電電極
１３  第１側面
１３ａ  ガイド用突起
１４  第２側面
１４ａ  ガイド用突起
１５  上面
１５ａ  把持部
１７  負荷電極
１８  シール部材
１９  ガイド溝
１９ａ  傾斜部
１９ｂ  平坦部
２１  第１側壁
２２  第２側壁
２２ｂ  傾斜面
２３  第３側壁
２４  第４側壁
【図１】
2009208522.tif 000003
【図２】
2009208522.tif 000004
【図３】
2009208522.tif 000005
【図４】
2009208522.tif 000006
【図５】
2009208522.tif 000007
【図６】
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