電池固定結構的製作方法

2023-05-13 13:27:16 2

本發明涉及一種車輛中的電池固定結構。

背景技術：

在現有技術的車輛中，作為用於將電池固定於車身的結構，在專利文獻1中記載有以下這樣一種結構:其通過按壓部件和連接杆來按壓固定裝載於從前側構件向車寬方向內側延伸設置的託盤上的電池。在專利文獻1記載的結構中，連接杆被卡止於託盤的縱壁的卡止孔。

現有技術文獻

【專利文獻】

專利文獻1：日本發明專利授權公報第3758475號

然而，在該結構中，當車輛發生前側碰撞等而使前側構件以向上方隆起的方式變形的情況下，可能發生連接杆將卡止孔拉斷而導致電池的固定被解除的狀況。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種能夠將電池適當地固定於車輛的車身的電池固定結構。

為了解決上述問題，本發明的電池固定結構具有：電池座，其被設置於在車輛的前後方向上延伸設置的前側車架上；和電池按壓部，其限制被載置在所述電池座上的電池向上方脫離，所述電池座具有：底壁部，其載置所述電池；和側壁部，其從所述底壁部的端緣向上方延伸設置，所述側壁部具有：主孔部，其卡止所述電池按壓部；和輔助孔部，其位於所述主孔部的上方。

根據該結構，由於在卡止電池按壓部的主孔部的上方形成有輔助孔部，因此，即使在車輛發生前側碰撞等時電池按壓部將主孔部拉斷的情況下，電池按壓部也會被輔助孔部卡止，據此能夠防止電池從電池座脫離而向車外飛出。

所述主孔部可以構成為：越向上方寬度變得越窄，並且在上端具有角部的孔部。

根據該結構，能夠使電池按壓部在主孔部的下部的寬敞空間容易地穿插入主孔部，並且通過螺母的緊固等使電池按壓部切實地卡止於主孔部的上部的狹窄部位。

因此，能夠實現提高卡止作業效率和提高卡止部位的固定強度的雙重效果。

所述輔助孔部可以構成為：呈沿著所述主孔部上緣的彎曲形狀的狹縫。

根據該結構，能夠通過分散載荷來提高針對主孔部的斷裂的耐用強度，並且即使主孔部發生斷裂，由於在輔助孔部的上緣部發生拉伸，因此能夠防止完全斷裂。

所述側壁部可以構成為：具有：側壁主體部，其與所述底壁部形成為一體；和卡止片部，其具有所述主孔部和所述輔助孔部，並且被安裝於所述側壁主體部，所述側壁主體部具有主體部側定位孔部，所述卡止片部具有：第一定位孔部，其與所述主體部側定位孔部對應；和第二定位孔部，其被設置於在該卡止片部安裝於所述側壁主體部的狀態下，與所述側壁主體部不重疊的位置，所述卡止片部和所述側壁主體部在與連接所述第一定位孔部和所述第二定位孔部的線交叉的方向上在多處被固定。

根據該結構，由於使用各定位孔部來將卡止片定位於側壁主體部，並且在與連接第一定位孔部和第二定位孔部的線交叉的方向上在多處進行固定，因此，能夠提高組裝精度，並且能夠實現切實地支承朝向上方的載荷。

另外，電池固定結構可以構成為：具有將所述電池座固定於車身側結構的託架(bracket)部，通過所述託架部，所述電池座的前部被固定於在所述前側車架的上表面上設置的動力單元底座(powerunitmount)，並且所述電池座的後部被固定於減振器殼體的側壁部和所述前側車架的側壁部。

根據該結構，能夠減少託架部的構成部件，並且能夠穩定地支承電池的重量。

【發明的效果】

根據本發明，能夠將電池適宜地固定於車輛的車身。

附圖說明

圖1是表示本發明實施方式所涉及的應用了電池固定結構的車輛的立體圖。

圖2是圖1的局部放大立體圖。

圖3是表示電池座的立體圖，是從圖2中省略了電池和電池按壓部的圖。

圖4是表示託架部的立體圖，是從圖3中省略了電池座的圖。

圖5是表示側壁主體部、卡止片部和卡止杆的側視圖，其中(a)是表示卡止杆的鉤部卡止於主孔部的狀態的圖，(b)是主孔部斷裂，卡止杆的鉤部卡止於輔助孔部的狀態的圖。

附圖標記說明

1車輛；2電池固定結構；10電池；20前側車架；30動力單元底座；40減振器殼體；41殼體側壁部；50電池座；51底壁部；52側壁主體部；52a主體部側定位孔部；53、54凸緣部；55卡止片部；55a主孔部；55b輔助孔部；55c第一定位孔部；55d第二定位孔部；60電池按壓部；70託架部；a側壁部。

具體實施方式

適當參照附圖，對本發明的實施方式進行詳細說明。此外，在各圖中由箭頭表示的「前後」和「上下」表示車輛的前後方向和上下方向，「左右」表示從駕駛席觀察到的左右方向(車寬方向)。

如圖1和圖2所示，本發明的實施方式所涉及的電池固定結構2為用於將電池10固定於車輛1的車身的結構。

(電池)

電池10為對由未圖示的交流發電機(alternator)等發電的電力進行蓄電，並且將被蓄電的電力向車輛1的各種裝置供給的蓄電池。電池10呈大致長方體形狀，被載置於後述的電池座50上，並且通過電池按壓部60被固定於該電池座50。

(車身側的結構)

在此，對車輛1的車身側的結構進行說明。車輛1中，作為車身側的結構，具有前側車架20、動力單元底座30和減振器殼體40。本實施方式所涉及的電池固定結構2被應用於設置在車輛1的車寬方向兩端部的左右一對的前側車架和減振器殼體的一方(在本實施方式中為左側的前側車架20和減振器殼體40)。前側車架20和減振器殼體40設置在比車輛1的乘員室更靠前方的位置，在其車寬方向內側構成有發動機室，在該發動機室內設置有作為車輛1的動力源的發動機、馬達等。

(前側車架)

前側車架20為沿車輛1的前後方向延伸設置的金屬制骨架部件。前側車架20為呈中空結構的部件，且在主視圖中呈矩形框截面形狀。前側車架20的前端部和中間部在水平面內沿前後方向延伸設置，前側車架20的後端部(比減振器殼體40更靠後方，省略圖示)越向後方則越向下傾斜而延伸設置。

(動力單元底座)

動力單元底座30為金屬制部件，將車輛1中未圖示的動力單元(將發動機和變速器一體化的零部件)彈性支承於車輛1的車身結構體上。動力單元底座30的基端部通過螺栓等與前側車架20的上壁部21的前後2處連接，並且，通過螺栓等與從後述的減振器殼體40的殼體側壁部41向前方延伸設置的部位的1處連接。動力單元底座30的頂端部被延伸設置在前側車架20的車寬方向內側，在該頂端部的下端部上彈性支承有車輛1的動力單元。在動力單元底座30的基端部中的、前端部且上端部上設置有向車寬方向內側延伸的凸緣部31，該凸緣部31通過螺栓等將後述第一託架73的前端部連接。

(減振器殼體)

減振器殼體40為金屬制部件，收納有懸架車輛1的車輪(前輪)的減振器(未圖示)。減振器殼體40在比動力單元底座30更靠後方的位置，通過焊接等接合於前側車架20的外壁部22(在本實施方式中，為從外壁部22的上端部向上方延伸設置的凸緣部)。減振器殼體40具有：殼體側壁部41，其在俯視觀察時呈在車寬方向外側具有開口的大致u字形狀；殼體上壁部(減振器座)42，其封蓋殼體側壁部42的上側開口。

殼體側壁部41的下端部通過焊接等接合於側車架20的外壁部22。殼體上壁部42具有從其周緣部向下方延伸設置的凸緣部，並且殼體上壁部42通過焊接等與殼體側壁部41的上端部接合於該凸緣部。未圖示的減振器以被懸架於殼體上壁部42的狀態收納於殼體側壁部41內。

(電池固定結構)

本發明的實施方式所涉及的電池固定結構2具有：電池座50、電池按壓部60和託架部70(參照圖4)。

(電池座)

電池座50為載置電池10的金屬制板狀部件，並且被設置在沿車輛1的前後方向延伸設置的前側車架20上。如圖3所示，電池座50具有底壁部51、左右一對側壁主體部52和凸緣部53、54。

(底壁部)

底壁部51為載置電池10的電池座50的主體部。底壁部51呈大致長方形狀，且尺寸大小被設置為可載置電池10。在底壁部51的周緣部中的成為車寬方向兩端部和後端部的部位向上側豎立設置有凸緣，該凸緣包含有一對側壁主體部52和凸緣部53、54。該凸緣的高度被設計為遠低於電池10的高度，由此能夠防止電池10從底壁部51落下。另外，在底壁部51的4個角部成為在其上表面側能夠收納螺栓的頭部的凹部。此外，底壁部51的前端部被配置在動力單元底座30的基端部的上方。

(側壁主體部、主體部側定位孔部)

一對側壁主體部52在底壁部51的車寬方向兩端部從前後方向的中間部向上方豎立設置。側壁主體部52呈沿著底壁部51的底邊和一條邊成為直角的大致直角三角形狀。在側壁主體部52的、成為直角的角部，形成有主體部側定位孔部52a。該側壁主體部52與後述的卡止片部55一起構成具有主孔部55a和輔助孔部55b的側壁部a。

(凸緣部)

凸緣部53從底壁部51的車寬方向外側端部的後端部向上方豎立設置。凸緣部54從底壁部51的後端部的車寬方向外側端部向上方豎立設置。凸緣部53、54為通過焊接等與後述的第三託架75的下端部接合的部位。

(卡止片部)

另外，作為用於構成側壁部a的其他部件,電池座50具有一對卡止片部55。卡止片部55為呈大致長方形狀的金屬制板狀部件，具有與側壁主體部52的底邊大致相同的寬度，並且比側壁主體部52高。在卡止片部55形成有主孔部55a、輔助孔部55b、第一定位孔部55c和第二定位孔部55d。

(主孔部)

如圖5(a)所示，主孔部55a形成在不與側壁主體部52重疊的位置。主孔部55a為越向上方寬度變得越窄，且在上端具有角部55a1的孔部。主孔部55a的上下方向尺寸比鉤部62a的上下方向尺寸(外徑)大。主孔部55a的下端部的尺寸(前後方向尺寸)比鉤部62a的前後方向尺寸(外徑)大。主孔部55a優選呈三角形狀，更優選呈正三角形狀、或者上面的兩個邊等長的等腰三角形狀。

(輔助孔部)

輔助孔部55b形成在不與側壁主體部52重疊的位置，且比主孔部55a高的位置。輔助孔部55b形成為，呈沿著主孔部55a的上緣的彎曲形狀的狹縫。即，輔助孔部55b形成為，在主孔部55a的三角形狀的上方的角部55a1的上方彎曲並呈凸形狀的狹縫。輔助孔部55b的長度(前後方向尺寸)與主孔部55a的下端部的尺寸大致相等，輔助孔部55b以從上側覆蓋主孔部55a的方式形成。

(第一定位孔部)

第一定位孔部55c形成在與側壁主體部52重疊的位置，且與主體部側定位孔部52a重合的位置。

(第二定位孔部)

第二定位孔部55d形成在，不與側壁主體部52重疊的位置，且位於比主孔部55a低、比側壁主體部52的上端部低的位置。

(側壁主體部和卡止片部之間的安裝方式)

在此，對側壁主體部52和卡止片部55之間的組裝方法進行說明。連接第一定位孔部55c(和主體部側定位孔部52a)和第二定位孔部55d的直線與側壁主體部52的、傾斜延伸的上側的一條邊交叉。側壁主體部52和卡止片部55在與第一定位孔部55c和第二定位孔部55d的連線交叉的方向上，即沿著側壁主體部52的、傾斜延伸的上側的一條邊的方向上，在多處(多個位置)被固定。在本實施方式中，側壁主體部52和卡止片部55在圖5(a)的有×標記的2處(2個位置)上通過點焊等接合。

(電池按壓部)

如圖2所示，電池按壓部60為限制被載置於電池座50的電池10向上方脫離的部件。電池按壓部60具有按壓板部61和一對卡止杆62。

(按壓板部)

按壓板部61為從上側按壓電池10的金屬制部件。按壓板部61呈比電池10的車寬方向尺寸長的窄板形狀。在按壓板部61的車寬方向兩端部形成有可供卡止杆穿插的孔部。此外，從確保強度的觀點來考慮,按壓板部61可以構成為，適當地彎曲形成,或者在寬度方向兩端部形成折彎凸緣。

(卡止杆)

一對卡止杆62為呈棒狀的金屬制部件。在卡止杆62的上端部的外周面形成有可與螺母的內螺紋部螺紋連接的外螺紋部。卡止杆62的下端部折彎而構成可卡止於主孔部55a的鉤部62a。

(基於電池按壓部的電池的固定方法)

在此，對基於電池按壓部60的電池10的固定方法進行說明。如圖2所示，作業者將電池10載置於電池座50的底壁部51上。接著，作業者將一對卡止杆62的鉤部62a分別從電池10外側穿插入一對主孔部55a。接著，作業者將一對卡止杆62的上端部分別穿插入在按壓板部61的車寬方向兩端部形成的孔部，並且在比按壓板部61更靠上側的位置將螺母n螺紋連接於卡止杆62的外螺紋部。

通過該螺紋連接方式的緊固，卡止杆62的鉤部62a被向上方提起，而被卡止於主孔部55a的上端的角部55a1，換言之，被卡止於主孔部55a和輔助孔部55b之間的實體部分即橋梁部55e的角部55a1。另外，按壓板部61通過該按壓板部61的下表面與電池10的上表面抵接，來限制電池10向上方移動。

(託架部)

如圖4所示，託架部70為用於將電池座50(參照圖3)固定於車身結構體的金屬制部件。託架部70具有第一託架座71、第二託架座72、第一託架73、第二託架74、第三託架75、第四託架76和第五託架77。

(第一託架座)

第一託架座71為板狀金屬制部件，其從電池座50的前端部的車寬方向中間部跨越至電池座50後端部的車寬方向內側端部而彎曲延伸設置。

(第二託架座)

第二託架座72為板狀金屬制部件，其跨越電池座50的前端部的車寬方向兩端部而延伸設置。第二託架座72的車寬方向兩端部分別與底壁部51的前端部的車寬方向兩端部的下側重疊，且在該部位通過螺栓等來連接。另外，第二託架座72的前端部以沿著前額面(即，與前後方向垂直且沿著左右方向和上下方向延伸的面)的方式朝向上側形成，與所述的電池座50的凸緣同樣，能夠防止電池10從底壁部51落下。

(第一託架)

第一託架73為板狀金屬制部件，用於將電池座50的前端部的車寬方向中間部在其下方,固定在動力單元底座30的基端部的前端部上。第一託架73的基端部(電池座50側端部)沿著水平面而形成，並且該基端部與第二託架座72的車寬方向中間部和第一託架座71的前端部的下側重疊，且通過焊接等在該部位進行接合。第一託架73的頂端部沿著水平面而形成，並且該頂端部與動力單元底座30的基端部的前端部重疊，且通過螺栓等在該部位進行連接。

(第二託架)

第二託架74為板狀金屬制部件，用於將電池座50的後端部的車寬方向外側端部在該車寬方向外側,固定在減振器殼體40的殼體側壁部41上。第二託架74的基端部(電池座50側端部)沿著水平面而形成，並且該基端部與底壁部51的後端部的車寬方向外側端部的下側重疊，且通過螺栓等在該部位進行連接。第二託架74的頂端部以沿著矢狀面(即，與左右方向垂直，且沿前後方向和上下方向延伸的面)的方式朝向下側形成，並且該頂端部與減振器殼體40的殼體側壁部41重疊，且通過焊接等在該部位進行接合。

(第三託架和第四託架)

第三託架75和第四託架76為板狀金屬制部件，用於將電池座50的後端部的車寬方向外側端部在該車寬方向外側且上方,固定在減振器殼體40的殼體側壁部41上。第三託架75一體具有沿著矢狀面的部位和從該部位的後端部向車寬方向內側延伸設置且沿著前額面的部位，在俯視時呈l字形狀。第三託架75的基端部(電池座50側端部)與凸緣部53、54重疊，且通過焊接等在該部位進行接合。第四託架76的基端部(電池座50側端部)以沿著前額面的方式折彎，並且該基端部與第三託架75的頂端部的後側重疊，且通過螺栓等在該部位進行連接。第四託架76的頂端部以沿著矢狀面的方式折彎，並且該頂端部與減振器殼體40的殼體側壁部41重疊，且通過焊接等在該部位進行接合。

(第五託架)

第五託架77為板狀金屬制部件，用於將電池座50的後端部的車寬方向內側端部在其下方，固定在前側車架20的內壁部23上。第五託架77的基端部(電池座50側端部)沿著水平面折彎，並且該基端部與底壁部51的後端部的車寬方向內側端部的下側重疊，且通過焊接等在該部位進行接合。另外，第五託架77的基端部與底壁部51的後端部的車寬方向內側端部和第一託架座71的後端部的下側重疊，並且通過螺栓等在該部位進行連接。另外，第五託架77的頂端部沿著矢狀面而形成，並且該頂端部與前側車架20的內壁部23重疊，且通過螺栓等在該部位進行連接。

此外，從確保強度的觀點來考慮，各託架座71、72和各託架73～77可以構成為，適當彎曲形成，或者在寬度方向兩端部形成折彎凸緣，或者形成孔部。

(車輛前側碰撞時側壁部的變形)

在本實施方式所涉及的電池固定結構2中，在車輛1發生前側碰撞時，前側車架20產生變形而吸收衝擊，該變形在水平面內為3點折彎，其中包含以電池10的下方為中間的折彎部和分別存在於該中間的折彎部的前後的折彎部。在此，前側車架20的後端部以沿著未圖示的儀錶板下構件的傾斜面的方式，越向前方則越向上方傾斜設置，前側車架20的中間部和前端部從所述的後端部彎曲且在水平面內向前方延伸設置。因此，當前側車架20產生為3點折彎的變形時，可能發生中間的折彎部以向上方隆起的方式變形，卡止杆62的鉤部62a拉斷主孔部55a(更詳細地講是與輔助孔部55b之間的橋梁部55e)的情況。

如圖5(b)所示，本實施方式所涉及的電池固定結構2即使在卡止杆62的鉤部62a拉斷主孔部55a的情況下，由於主孔部55a與輔助孔部55b相連而形成為一個孔部，而使鉤部62a卡止於輔助孔部55b(更詳細地講，作為輔助孔部55b的上側的實體部分的卡止片部55的上端部55f)，由此能夠防止電池10從電池座50脫離而向車外飛出。

在本發明的實施方式所涉及的電池固定結構2中，由於在電池按壓部60的卡止杆62的鉤部62a被卡止的主孔部55a的上方形成有輔助孔部55b，因此，即使在車輛1發生前側碰撞等時而鉤部62a將主孔部55a拉斷的情況下，鉤部62a也會卡止於輔助孔部55b，由此能夠防止電池10從電池座50脫離而向車外飛出。

另外，電池固定結構2中，由於主孔部55a為呈越向上方則寬度變得越窄的三角形狀的孔部，因此，能夠使鉤部62a在主孔部55a的下部的寬敞空間內容易地穿插入主孔部55a，並且能夠通過螺母n的緊固等將鉤部62a切實地卡止於主孔部55a的上部的狹窄部位。因此，能夠實現提高卡止作業效率和提高卡止部位的固定強度的雙重效果。

另外，在電池固定結構2中，由於輔助孔部55b為呈沿著主孔部55a上緣的彎曲形狀的狹縫，因此，能夠通過分散載荷來提高針對主孔部55a的斷裂的耐用強度，並且即使主孔部55a斷裂，由於在輔助孔部55b的上緣部(即，卡止片部55的上端部55f)發生拉伸，因此能夠防止完全斷裂。

另外，電池固定結構2中，由於使用各定位孔部52a、55c、55d來將卡止片55定位於側壁主體部52，並且在與定位孔部55c、55d交叉的方向上在多處進行固定，因此，能夠提高安裝精度，並且能夠實現切實地承受朝向上方的載荷。

另外，在電池固定結構2中，由於託架部70將電池座50的前部固定於動力單元底座30，將電池座50的後部固定於減振器殼體40的殼體側壁部41和前側車架20的內壁部23，因此，能夠減少託架部70的構成部件，且能夠穩定地支承電池10的重量。

以上參照附圖，對本發明的實施方式進行了詳細地說明，但本發明並不局限於此，可以在不脫離本發明的主旨的範圍內進行適當的變更。

例如，卡止片部55也可以為與電池座50的底壁部51預先形成為一體的結構。

另外，形成有主孔部55a和輔助孔部55b的側壁部a不局限於左右(車寬方向)一對，也可設置為前後一對。

另外，主孔部55a的形狀為越朝向上方寬度變得越窄，並且在上端具有角部，但若上下方向尺寸和與該上下方向垂直的方向的最大尺寸比鉤部62a的尺寸大，則並不局限於三角形狀，也可以為菱形形狀等。