专利名称：电动车辆用电池的安装构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在如电动汽车或混合动力车辆这种搭载电动机的电动车辆中，用于在车体地板上安装电动机用电池的安装构造。
背景技术：
在如电动汽车或混合动力车辆这种电动车辆中，需要电动机用的大容量且大型的电池(将多个电池彼此连接而单元化后的装置)。上述电池不仅是大型的，而且很重(例如，在电动汽车的情况下为400kg的程度)， 在向车体上自由拆卸或者永久地安装时，需要设法避免车体的重心变高而造成不稳定，以及设法实现车宽方向的车辆重量平衡。因此，在车体上安装大型且很重的电池时，通常以下述方式安装，S卩，将该电池配置在车体地板的下侧，另外，使电池的车宽方向中央位于车体车宽方向的大致中间而配置。这样，在将电池安装于车体地板下侧的情况下，由于无法增大电池的厚度(车辆上下方向尺寸)，而且，对于电池的车宽方向上的尺寸(电池的宽度)，也无法容许电池超越车宽而凸出，所以如果要实现电池的大容量化以满足电动车辆的要求，则无法避免电池的车辆前后方向上的尺寸(电池的长度)增大的情况。这样，作为在车体地板的下侧配置安装为了大容量化而变大的电池的技术，当前提出了例如专利文献1中记载的技术。该提出的技术，是将电池安装在车体地板的车宽方向两侧的多个部位。专利文献1 日本特开平08-150841号公报(图6)
发明内容但是，上述当前提出的技术，由于将电池的多个车体地板安装部分别等分地配置在电池的车宽方向两侧，所以产生下述问题。即，车体地板构成为，将左右纵梁作为主要的车体地板骨架部件，该左右纵梁在车宽方向两侧具有左右前纵梁以及左右后纵梁，是在左右前纵梁的车辆前后方向后端分别将左右后纵梁的车辆前后方向前端结合而形成的，但对于隔着左前纵梁和左后纵梁之间的左侧的前后纵梁结合部、以及右前纵梁和右后纵梁之间的右侧的前后纵梁结合部，与上述左右的前后纵梁结合部相比位于前方的车体地板前侧部分的强度，从保护乘客的角度出发， 大于与前后纵梁结合部相比位于后方的车体地板后侧部分的强度。另外，不将车体地板后侧部分的强度增大的原因是，避免由于将车体地板后侧部分过度增大而增加车体重量。如上述所示，如果在车体地板的下侧配置安装为了大容量化而变大的电池，则电池跨越高强度的车体地板前侧部分以及低强度的车体地板后侧部分这两者，而向车辆前后方向延伸。另外，如上述提出的技术所示，在将电池的车体地板安装部分别等分地配置在电池的车宽方向两侧的情况下，在该车体地板安装部配置时，没有考虑车体地板前侧部分以及车体地板后侧部分之间的强度差。因此，有时低强度的车体地板后侧部分对于电池安装强度分担比例比高强度的车体地板前侧部分对于电池安装强度分担比例大。在此情况下，由于低强度的车体地板后侧部分在车辆上下方向上容易变形，所以难以确保电池相对于车体地板的安装面精度，不仅阻碍电池的安装自动化，而且导致向电池施加变形负载、或使电池的支撑姿态不稳定等弊端。本实用新型的目的在于，提供一种电动车辆用电池的安装构造，其通过适当地设定电池相对于车体地板前侧部分以及车体地板后侧部分的安装强度分担比例，从而容易确保电池的安装面精度，由此，可以消除上述问题。为了该目的，本实用新型中的电动车辆用电池的安装构造，如下述所示而构成。首先，说明作为本实用新型主要结构基础前提的电动车辆，该电动车辆在车体地板的下侧安装电池，其中，所述车体地板以左右纵梁作为骨架部件，所述左右纵梁在车宽方向两侧具有左右前纵梁以及左右后纵梁，并且使左右后纵梁的车辆前后方向前端分别与左右前纵梁的车辆前后方向后端结合而成，电池跨越所述左右前纵梁以及左右后纵梁而在车辆前后方向上延伸。本实用新型的技术方案1的特征点在于，特别地如下述所示构成上述电动车辆所使用的电池的安装构造。S卩，隔着上述左右前纵梁以及左右后纵梁之间的前后纵梁结合部，与该前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向前侧的电池向车体地板的安装部的个数，多于与上述前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向后侧的电池向车体地板的安装部的个数。本实用新型的技术方案2，是在技术方案1所述的电动车辆用电池的安装构造中， 其特征在于，在所述电池的车宽方向两侧的车体地板安装部处，将电池安装在所对应侧的前纵梁以及后纵梁上。本实用新型的技术方案3，是在技术方案1或2所述的电动车辆用电池的安装构造中，其特征在于，在与所述前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向前侧的电池向车体地板的安装部中，至少1个安装部配置在电池的车辆前后方向前端。本实用新型的技术方案4，是在技术方案3所述的电动车辆用电池的安装构造中， 其特征在于，在所述左右前纵梁之间，具有在车宽方向中间向车辆前后方向延伸的通道部件，经由在该通道部件和左右前纵梁之间分别延伸的左右桥接部件，将通道部件与左右前纵梁结合，从而将通道部件也作为车体地板骨架部件使用，配置在电池的车辆前后方向前端的所述至少1个安装部为2个安装部，在这2个安装部处，将电池安装在所对应侧的所述左右桥接部件上。本实用新型的技术方案5，是在技术方案1所述的电动车辆用电池的安装构造中， 其特征在于，所述安装部是通过与固定安装在车体地板侧的锁止板之间的共同动作，将电池安装在车体地板上的螺钉式锁止机构，该螺钉式锁止机构具有锁止基座，其安装在电池上；螺栓，其安装在该锁止基座上；以及锁止螺母，其与该螺栓螺合。发明的效果在上述本实用新型的电动车辆用电池的安装构造中，可以得到以下的作用效果。[0027]S卩，通过将与前后纵梁结合部相比位于前侧的电池向车体地板的安装部的个数， 设定为大于位于后侧的电池向车体地板的安装部的个数，由此，电池相对于高强度的车体地板前侧部分的安装强度分担比例，与电池相对于低强度的车体地板后侧部分的安装强度分担比例相比变大。因此，容易确保电池的安装面精度，可以容易地使电池的安装自动化，并且可以消除向电池施加变形负载的弊端。
图1是表示可以使用本实用新型的电池安装构造的电池相对于电动汽车的车体的配置例的、从车辆的左前方上方观察的斜视图。图2是表示从车辆上方观察图1的电动汽车的电池配置例的俯视图。图3是表示从车辆侧方观察图1的电动汽车的电池配置例的侧视图。图4是表示图1所示的电动汽车的车体地板构造的斜视图。图5是表示从车辆下方观察具有成为本实用新型的一个实施例的电池安装构造的电动汽车的底视图。图6是表示从车体地板的下方观察图5所示的电动汽车中的电池引导单元的斜视图。图7是表示在图6的VII-VII线上作为剖面，沿箭头方向观察图6的电池引导单元的剖面图。图8是图6、7所示的电池引导单元的分解斜视图。图9是以非锁止位置表示图5所示的电动汽车中的螺钉式锁止机构的从锁止螺母侧观察的整体斜视图。图10是以锁止位置表示图5所示的电动汽车中的螺钉式锁止机构的从锁止螺母侧观察的整体斜视图。图11是将图5所示的电动汽车中的螺钉式锁止机构的锁止螺母强制联动旋转部分解而表示的螺钉式锁止机构的要部分解斜视图。图12是表示将图11中的锁止螺母强制联动旋转部放大的放大详细分解斜视图。图13是用于说明图9 12中的螺钉式锁止机构的锁止时的锁止螺母强制联动旋转动作的斜视图，(a)是以锁止螺母强制联动旋转前的非锁止位置表示螺钉式锁止机构的斜视图，(b)是以锁止螺母强制联动旋转后的锁止位置表示螺钉式锁止机构的斜视图。图14是用于说明图9 12中的螺钉式锁止机构的锁止螺母强制联动旋转动作的正视图，(a)是以与图13(b)相同的锁止螺母强制联动旋转后的锁止位置表示螺钉式锁止机构的正视图，(b)是在锁止螺母强制联动旋转后，锁止螺母沿螺入方向移动的状态下表示螺钉式锁止机构的正视图。图15是用于说明在图9 12中的螺钉式锁止机构从图14(a)的状态向该图(b) 的状态转换时，锁止螺母强制联动旋转部件释放锁止螺母强制联动旋转力的情况下的动作的说明图，(a)是表示锁止螺母强制联动旋转部件释放锁止螺母强制联动旋转力之前的状态的动作说明图，(b)是表示锁止螺母强制联动旋转部件释放锁止螺母强制联动旋转力时的状态的动作说明图。[0045]图16是用于说明图9 12中的螺钉式锁止机构的锁止解除动作的正视图，(a)是以锁止解除开始前的状态表示螺钉式锁止机构的正视图，(b)是以锁止解除刚开始后的状态表示螺钉式锁止机构的正视图。图17是用于说明图9 12中的螺钉式锁止机构的锁止解除时的锁止螺母强制联动旋转动作的斜视图，(a)是以锁止螺母强制联动旋转前的锁止位置表示螺钉式锁止机构的斜视图，(b)是以锁止螺母强制联动旋转后的非锁止位置表示螺钉式锁止机构的斜视图。图18是用于说明在图9 12中的螺钉式锁止机构从图16 (a)的状态向该图(b) 的状态转换时，锁止螺母强制联动旋转部件可以产生锁止螺母强制联动旋转力的情况下的动作的说明图，(a)是表示锁止螺母强制联动旋转部件可以产生锁止螺母强制联动旋转力之前的状态的动作说明图，(b)是表示锁止螺母强制联动旋转部件可以产生锁止螺母强制联动旋转力时的状态的动作说明图。图19是利用与车体地板通道部正交的面作为剖面而表示图5所示的电动汽车中的连接器单元的纵剖正视图。图20是表示在图19的XX-XX线上作为剖面，从箭头方向观察图19所示的连接器单元的斜视图。
具体实施方式
下面，基于附图所示的一个实施例，详细说明本实用新型的实施方式。〈整体结构〉图1 3表示可以应用本实用新型电池安装构造的电动汽车中电池配置在车体上的例子，图1是表示从车辆的左前方上方观察的斜视图，图2是表示从车辆的上方观察的俯视图，图3是表示从车辆的左侧方观察的侧视图。在这些图中，1表示作为电动车辆的电动汽车的车体，2表示电动机(未图示)用电池。图示的电动汽车，以上述电动机(未图示)作为动力源，并将其搭载在车辆前方的电动机室内，可以利用该电动机驱动左右前轮3L、3R而行驶。此外，在图1 3中，作为从动轮的左右后轮分别由4L、4R表示。电动汽车需要电动机用的大容量且大型的电池2，该电池2通常将多个电池壳彼此连接而构成1个单元。因此，电池2不仅大型而且很重(例如400kg的程度)，在相对于车体1自由拆卸或者永久地安装时，从安全的角度出发，设法避免车体的重心变高而造成行驶不稳定、以及设法得到车宽方向的车辆重量平衡这两点是很重要的。因此，在车体1上安装大型且很重的电池2时，可以如图1 3所示，将该电池2 配置在车体地板5的下侧，另外，以使电池2的车宽方向中央位于车体车宽方向的大致中间的方式配置并安装。此外，图1 3中的6是车体地板通道部(通道部件)，其在车体地板5的车宽方向中间向车辆前后方向延伸。下面，基于图4、5，概略说明车体地板5。[0061]图4是表示从车辆的左斜上方观察车体地板5的斜视图，图5是表示在车体地板 5的下侧安装有电池2的状态下，从车辆的下方观察车体地板5的底视图。车体地板5具有下述部件作为主要的车体地板骨架部件，即通道部件6，其如图 4所示，在车宽方向中间，提供向车辆前后方向延伸的凸起形状的通道部；左右前纵梁7、8， 它们如图4、5所示，在车宽方向两侧以与通道部件6大致平行的方式向车辆前后方向延伸； 左右侧梁9、10，它们同样地如图4、5所示，以沿上述左右前纵梁7、8的车宽方向外侧的方式向车辆前后方向延伸；左右后纵梁11、12，它们如图5所示，分别经由前后纵梁结合部7a、 8a，与左右前纵梁7、8的车辆前后方向后端结合，并从结合部处向车辆前后方向后方延伸； 以及桥接部件15、16，其沿车宽方向延伸，以将通道部件6及左右前纵梁7、8之间结合。在车体地板5组装时，首先利用车体组装夹具(未图示)进行车体骨架部件6 12、15、16之间的彼此定位，此时，在设置于上述车体骨架部件6 12、15、16上的作为基准位置的定位孔(在图5中以左右前纵梁7、8的定位孔7b、8b表示)中，插入车体组装夹具的对应的定位销，进行车体骨架部件6 12、15、16的彼此定位。然后，保持该彼此定位状态，利用焊接等将车体骨架部件6 12、15、16之间彼此
纟口口。然后，如图4所示，通过安装前地板13以及后地板14，以将车体地板骨架部件 6 12、15、16之间的间隙堵塞，从而高精度地组装车体地板5。此外，为了实现上述高精度的组装，组装时成为基准位置的定位孔(在图5中以左右前纵梁7、8的定位孔7b、8b表示)，以成对的定位孔位于车宽方向两侧的方式配置。对于图1 3，如上述所示将电池2配置在车体地板5的下侧，另外，在配置安装使得电池2的车宽方向中央位于车体车宽方向的大致中间时，使电池2相对于车体地板5，如图5所示位于前后方向相对位置，由此如后面的详细记述所示，可以使电池5的大部分由构成车体前侧部分的通道部件6、左右前纵梁7、8以及桥接部件15、16支撑，这些部件与车体后侧部分相比在强度方面优越，且有利于维持电池安装精度。此外，电池2如图5所示，在电池框架加内收容多个电池壳(未图示)，上述多个电池壳彼此电气连接而构成1个单元，可以实现作为用于电动机的充分的大容量化。在将上述电池2如上述所示配置在车体地板5的下侧并安装时，在本实施例中，在利用图5所示的引导单元21进行的沿车辆上下方向的引导下，使该电池2上升，最终如图 1 3及图5所示，到达车体地板5的下侧的安装位置，在该位置处，利用螺钉式锁止机构 22将电池2锁止并安装在车体地板5的下侧。另一方面，电池2在进行上述的车体安装时，必须与电动机等车体侧电装系统电气连接，负责该电气连接的连接器构造是不可缺少的。因此，在本实施例中，如图5所示，设置连接器单元23，其由与上述的车体侧电装系统连接的车体侧连接器部件、以及与电池2连接的电池侧连接器部件构成。此外，如上述所示，在利用引导单元21进行的沿车辆上下方向的引导下使电池2 上升后，将该电池2利用螺钉式锁止机构22安装于车体地板5下侧的情况下，由车体侧连接器部件以及电池侧连接器部件构成的连接器单元23构成并配置为，在电池2的上升行程中，电池侧连接器部件与车体侧连接器部件以电气连接状态嵌合，这在使电池2的安装自动化方面非常有利。[0073]〈引导单元〉详细记述将电池2向车体安装时使电池2上升的期间，用于沿车辆上下方向进行引导的引导单元21。该引导单元21以使上升中的电池2相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间整齐排列的方式将其定位在车辆前后方向位置以及车宽方向位置上，所以对于图6 8，该引导单元21由后述的定位销等构成。由上述定位销等构成的引导单元21，按照上述的设置目的，当然必须作为2个一组而设置。并且，如果引导单元21不能将电池2相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间而高精度地整齐排列，则电池2在上升行程中，会与电池收容空间的开口缘发生干涉， 在最差的情况下，无法安装电池2。为了将电池2相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间以高精度整齐排列，必须将为了发挥该作用而设置的2个一组的电池引导单元21，配置在上述车体地板组装时的高精度的基准位置、即车体前侧部分的车宽方向两侧的2个一组的定位孔(例如图 5所示的前纵梁7、8的定位孔7b、8b)的附近。其原因如下。电池引导单元21和车体地板5的定位孔(例如图5所示的前纵梁7、8的定位孔 7b,8b)之间的距离越远，电池引导单元21的设置部位处的车体地板组装误差的累积值就越大，电池引导单元21相对于车体地板5越具有较大的相对位置偏移，与其对应地，电池2 相对于电池收容空间的整齐排列精度越低。但是，如果将电池引导单元21配置在车体地板定位孔附近，则上述车体组装误差的累积值较小，电池引导单元21相对于车体地板5的相对位置偏移也小，电池相对于电池收容空间的整齐排列精度变高。由于上述原因，如果2个一组的电池引导单元21配置在车体地板组装时的高精度基准位置、即车体前侧部分的车宽方向两侧的2个一组的车体地板定位孔7b、8b的附近，则 2个一组的电池引导单元21可以将电池2相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间高精度地整齐排列，可以避免电池2在上升行程中与电池收容空间的开口缘发生干涉的问题。这样，在将2个一组的电池引导单元21，配置于同样地2个一组的车体地板5的定位孔7b、8b的附近时，在本实施例中，由于上述定位孔7b、8b在车体地板5的前侧部分位于车宽方向两侧，所以将电池引导单元21如图5所示，设置在电池2的车宽方向两侧、且与电池2的前端接近的部位。这样配置的电池引导单元21，分别由图6 8所示结构的定位销构成。即，在电池2的电池框架加上经由托架M而设置定位销主体25，该定位销主体 25从托架M向上方凸出。在前纵梁7(8)上设置有定位套筒沈，其在电池2的上升中，使定位销主体25插入。根据上述电池引导单元21，在电池2的上升中，设置于电池引导单元21上的定位销主体25如图6、7所示，向设置于前纵梁7(8)上的定位套筒沈内插入，上升中的电池2在车辆前后方向以及车宽方向上被约束。由此，引导单元21将电池2以相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间高精度地整齐排列的状态，沿车辆上下方向进行引导，可以避免电池2在上升行程中与电池收容空间的开口缘发生干涉的问题。另外，在本实施例中，通过将电池引导单元21如图5所示，设置在电池2的车宽方向两侧、且与电池2的前端接近的部位，从而与车体地板5组装时的高精度基准位置、即车体地板前侧部分的定位孔7b、8b接近配置，因此，可以将电池2相对于车体地板5下表面的朝下的电池收容空间以更高精度整齐排列，可以得到更显著的上述作用效果。<螺钉式锁止机构的结构>下面，详细记载螺钉式锁止机构22，其用于将利用上述定位销式电池引导单元21 进行引导而如图1 3及图5所示上升至车体地板5下侧的安装位置的电池2锁止并安装在车体地板5的下侧。在本实施例中，如图5所示，在与左侧前纵梁7和左侧后纵梁11之间的左侧前后纵梁结合部7a、以及右侧前纵梁8和右侧后纵梁12之间的右侧前后纵梁结合部8a相比位于车辆前后方向前方的位置，设置6个该螺钉式锁止机构22，在与上述左右的纵梁结合部 7a、8a相比位于车辆前后方向后方的位置，设置2个该螺钉式锁止机构22。前侧的6个螺钉式锁止机构22，将其中4个分为2组，分别设置在电池2 (电池框架2a)前侧的车宽方向两侧，将电池2前侧的车宽方向两侧安装在前纵梁7、8上，将其余2 个螺钉式锁止机构22配置在电池2(电池框架2a)的车辆前后方向前端，在车宽方向上彼此分离，将电池2的前端安装在前纵梁7、8以及通道部件6之间的桥接部件15、16上。后侧的2个螺钉式锁止机构22形成为，分别配置在电池2 (电池框架加)的车辆前后方向后侧的车宽方向两侧，将电池2后侧的车宽方向两侧安装在后纵梁11、12上。在这里，说明螺钉式锁止机构22在与左右的前后纵梁结合部7a、8a相比的前方位置配置得较多(6个)，在与左右的前后纵梁结合部7a、8a相比的后方位置配置得较少Q 个)的原因如本实施例所示，在将电池2安装于车体地板5下侧的情况下，为了在该方向上确保空间，无法将电池2的厚度(车辆上下方向尺寸)增大，另外，对于电池2的车宽方向上的尺寸(电池2的宽度)，也无法容许电池2超越车宽而凸出，所以要实现电池2的大容量化以满足电动车辆的要求，必然使电池2的车辆前后方向上的尺寸(电池2的长度)变大。这样，如果将为了大容量化而变大的电池2配置并安装在车体地板5的下侧，则如图5所示，电池2跨越左前纵梁7和左后纵梁11之间的左侧的前后纵梁结合部7a、以及右前纵梁8和右后纵梁12之间的右侧的前后纵梁结合部8a这两者，而沿车辆前后方向延伸。另外，隔着左右的前后纵梁结合部7a、8a，在与其相比位于前方的车体地板5的前侧部分，具有充分的强度，以达到保护乘客的目的等，但在与左右的前后纵梁结合部7a、8a 相比位于后方的车体地板5的后侧部分，由于不要求车体地板前侧部分的程度的强度，所以为了车体轻量化而构成为与车体地板前侧部分相比成为低强度。如现有技术所示，没有考虑上述车体地板前侧部分以及车体地板后侧部分之间的强度差，将电池2相对于车体地板5的安装部分别等分地配置在电池2的车宽方向两侧，这样有时电池2相对于低强度的车体地板后侧部分的安装强度分担比例，与电池2相对于高强度的车体地板前侧部分的安装强度分担比例相同、或大于电池2相对于高强度的车体地板前侧部分的安装强度分担比例。如上述所示，如果电池2相对于低强度的车体地板后侧部分的安装强度分担比例，大于或等于电池2相对于高强度的车体地板前侧部分的安装强度分担比例，则低强度的车体地板后侧部分容易发生车辆上下方向上的变形，因此，难以确保电池2相对于车体地板5的安装面精度，不仅阻碍电池2的安装自动化，而且造成向电池2施加变形负载、或使电池2的支撑姿态不稳定等弊端。因此，在本实施例中，对于电池2的安装强度，与低强度的车体地板后侧部分相比，在高强度的车体地板5的前侧部分被较多地分担，由此，容易确保电池2相对于车体地板5的安装面精度，可以容易地使电池2的安装自动化，并且，不会产生向电池2施加变形负载、或电池2的支撑姿态不稳定等问题。因此，在本实施例中，在图5中如上述所示，负责电池2相对于车体地板5的安装的螺钉式锁止机构22，在与左右的前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的位置配置得较多 (6个)，在与左右的前后纵梁结合部7a、8a相比位于后方的位置配置得较少O个)。由此，电池2利用与左右的前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的6个螺钉式锁止机构22，安装在高强度的车体地板5的前侧部分上，利用与左右的前后纵梁结合部7a、8a 相比位于后方的2个螺钉式锁止机构22，安装在低强度的车体地板5的后侧部分上。由于8个螺钉式锁止机构22全部采用相同的结构，所以下面，针对在电池2 (电池框架加)的前端部配置于车宽方向两侧的螺钉式锁止机构22，说明其详细构造。图9、10分别表示螺钉式锁止机构22的整体构造，图9以非锁止状态表示该螺钉式锁止机构22，另外，图10以锁止状态表示该螺钉式锁止机构22。并且，图11、12分别是表示将图9、10所示的螺钉式锁止机构22的要部分解的斜视图。图9、10中表示整体的螺钉式锁止机构22，通过与紧固在车体地板5 (前纵梁7、8) 上的锁止板27的共同动作，而将电池2可自由拆卸地锁止在车体地板5的下侧安装位置上，因此，在锁止板27上，穿透设置矩形开口 27a，并且，穿透设置圆形开口 27b，其配置在矩形开27a的中央。在将锁止板27向车体地板5上紧固时，利用插入锁止板27的四角上的边角孔27c 中的螺栓等紧固单元，将锁止板27安装在对应侧的前纵梁7(8)上。螺钉式锁止机构22具有下述部件作为主要的结构要素，即锁止基座31，其安装在电池2(电池框架2a)上；螺栓32，其安装在锁止基座31上；以及锁止螺母33，其与螺栓 32螺合。螺栓32可自由旋转地插入锁止基座31中，并且，利用与图9 11中的螺栓32下端一体成型的螺栓头(未图示)，防止在图9 11中向上方脱离。如上述所示，防止脱离并可自由旋转地设置在锁止基座31上的螺栓32，在上述防止脱离端部的相反侧端部，螺合设置锁止螺母33。该锁止螺母33构成为从其螺入方向观察为四边形(矩形等)剖面的螺母，在其中央具有用于向螺栓32螺入的内螺纹。[0113]另外，如图9 11所示，在锁止基座31的中心圆形凸起部31a上，设置2个止动器31b、31c，其将锁止螺母33的旋转限制在图9所示的松弛方向限制位置即非锁止位置、以及图10、11所示的紧固方向限制位置即锁止位置之间。在设置于锁止板27上的矩形孔27a以及圆形孔27b中，前者的矩形孔27a容许位于图9所示的非锁止位置的锁止螺母33通过，并成为将锁止螺母33在与其通过方向正交的全部方向上准确地定位的状态，后者的圆形孔27b容许设置于锁止基座31上的中心圆形凸起部31a的嵌合。但是，圆形孔27b的直径的大小为，不容许位于图10、11所示的锁止位置的锁止螺母33通过。此外，在锁止螺母33上，对其插入通过方向前端的长边侧边角分别进行倒角而形成锥面33a，另外，对短边侧边角分别进行倒角而形成锥面33b。上述锥面33a、3 分别如下述所示起作用。S卩，电池引导单元21如上述所示，将电池2在其上升行程中沿横向定位，从而将电池2相对于电池收容空间整齐排列，但仅利用该排列，无法将构成连接器单元23的车体侧连接器部件以及电池侧连接器部件的嵌合部彼此正确地定心。如果存在上述定心不良，则在两个连接器部件的相互嵌合部上，会施加横穿嵌合方向的方向的横向负载，不仅使连接器单元23的耐久性降低，而且成为使连接器部件的相互嵌合部局部产生间隙而产生火花的原因。另外，在本实施例中，在使锁止螺母33沿向锁止板27的矩形孔27a中插入的方向通过时，锁止螺母33的锥面33a、3 与矩形孔27a的开口缘碰撞接触，利用与该矩形孔27a 的开口缘之间的相互作用，将锁止螺母33向锁止板27的矩形孔27a内引导，并且与该矩形孔27a内嵌合。此时，由于锁止螺母33在锁止板27的矩形孔27a内无间隙地紧密嵌合，所以可以将连接器单元23的电池侧连接器部件相对于车体侧连接器部件准确地定心，从而将电池2 定位，不会向两个连接器部件的相互嵌合部作用横穿嵌合方向的方向上的横向负载，可以避免下述问题，即，使连接器单元23的耐久性降低、或在连接器部件的相互嵌合部处局部地产生间隙而产生火花。因此，锁止螺母33的锥面33a、33b、以及与它们相互作用的锁止板27的矩形孔 27a (其开口缘)，起到定位部的作用，即，将连接器单元23的电池侧连接器部件和车体侧连接器部件彼此定心，从而将电池2相对于车体地板5沿水平方向定位，作为结果，构成用于对连接器单元23的电池侧连接器部件以及车体侧连接器部件之间进行定心的连接器部件
定心单元。下面，参照图11、12，详细记述锁止螺母联动旋转机构，其用于在螺栓32向紧固方向(在本实施例中作为右螺纹)旋转时及向松弛方向旋转时，使锁止螺母33向同一方向强制地联动旋转，向图10、11所示的紧固方向限制位置(锁止位置)以及图9所示的松弛方向限制位置(非锁止位置)旋转。如图11、12所示，通过在螺入锁止螺母33的螺栓32的前端部外周上，在圆周方向等间隔地形成多个轴线方向槽32a，从而使该螺栓32的前端部成为非圆形剖面形状。在上述螺栓32的前端部，如图9、10所示以嵌合连接的方式设置锁止螺母强制联动旋转部件；34。该锁止螺母强制联动旋转部件34，由板状部件3 和与其一体成型的2个脚部 34b构成。在板状部件3 的中心，贯穿设置与螺栓32的上述前端部非圆形剖面形状对应的非圆形孔34d，通过使该非圆形孔34d与螺栓32的前端部可自由滑动地嵌合，从而将锁止螺母强制联动旋转部件34设置为，与螺栓32的前端部旋转卡合并可以沿轴线方向滑动。锁止螺母强制联动旋转部件34，利用与螺栓32的前端部活动嵌合的弹簧35等弹性单元，向锁止螺母33预紧，因此，将距离锁止螺母强制联动旋转部件34较远的弹簧35的端部所抵接的弹簧座36，与螺栓32的前端部卡合而设置。在利用弹簧35等弹性单元向锁止螺母33预紧的锁止螺母强制联动旋转部件34 的脚部34b上，分别设定平坦凸轮面34c，其利用与锁止螺母33的上述长边侧锥面33a之间的相互作用，而产生以下的凸轮作用。锁止螺母强制联动旋转部件侧平坦凸轮面34c的倾斜，使得利用弹簧35的弹力， 将在螺栓32旋转时与螺栓32 —体旋转的锁止螺母强制联动旋转部件34的平坦凸轮面3 向锁止螺母长边侧锥面33a按压，从而可以使锁止螺母33联动旋转，但该倾斜角设定为还可以实现以下作用。S卩，锁止螺母强制联动旋转部件侧平坦凸轮面34c的倾斜角确定为，在锁止螺母 33利用止动器31b或31c而被抑制在对应方向限制位置上后，锁止螺母强制联动旋转部件 34的平坦凸轮面3 越过锁止螺母长边侧锥面33a，同时，伴随着该越过而压缩弹簧35并且向远离锁止螺母33的方向移动，同时，可以相对于锁止螺母33相对旋转，从而释放锁止螺母联动旋转力。利用弹簧35等弹性单元向锁止螺母33预紧的锁止螺母强制联动旋转部件34的行程极限位置，根据设置在螺栓32的前端部外周上的轴线方向槽32a的长度而规定。以下述方式确定轴线方向槽3 的长度，S卩，通过螺栓32向紧固方向旋转，将锁止螺母33设定在图10、11的锁止位置上，在开始紧固方向行程后不久，锁止螺母强制联动旋转部件34位于上述行程极限位置并在此处停止，在锁止螺母33进一步进行紧固方向行程时，锁止螺母33与锁止螺母强制联动旋转部件34的脚部34b分离。<螺钉式锁止机构的作用>上述结构的螺钉式锁止机构22在实际应用时，将锁止基座31如上述所示安装在电池2 (电池框架2a)上而设置在电池2侧，将锁止板27安装在车体地板5上而设置在车体侧，在将电池2向车体地板5下侧的朝下开口的电池收容空间内可自由拆卸地收容并锁止时，螺钉式锁止机构22通过与锁止板27之间的相互作用，而如下述所示起到该锁止功能。首先，基于图13 15，说明电池安装时的锁止作用。在电池2的安装时，通过将螺栓32向图13(a)中箭头所示的松弛方向旋转，使锁止螺母33如后面的详细记述所示，利用锁止螺母联动旋转部件34而联动旋转，并利用止动器31b而停止在图9及图13(a)所示的松弛方向限制位置(非锁止位置)。在这里，如果使电池2上升至车体地板5下表面的朝下开口的电池收容空间内，则锁止螺母33利用锥面33a、3!3b和锁止板矩形孔27a之间的上述相互作用，从而相对于锁止板矩形孔27a进行定心，并且穿过图9及图13 (a)所示的锁止板矩形孔27a，同时，锁止基座31的中心圆形凸起部31a陷入锁止板圆形孔27b中，使锁止螺母33位于电池收容空间内， 锁止基座31抵接在锁止板27的外部露出下表面上。在该状态下，如果利用拧螺母机等使螺栓32向图13(b)中箭头所示的紧固方向旋转，则与螺栓32 —起旋转的锁止螺母强制联动旋转部件34，经由平坦凸轮面34c以及锥面 33a,使锁止螺母33联动旋转，利用该锁止螺母33与止动器31c之间的碰撞接触，使该锁止螺母33位于图10、图13(b)及图14(a)所示的紧固方向限制位置(锁止位置)。锁止螺母33利用锁止螺母强制联动旋转部件34进行联动旋转，但不会越过该紧固方向限制位置(锁止位置)，而是如图10、图13 (b)及图14 (a)所示，停止在该旋转位置。另外，锁止螺母强制联动旋转部件34，从图15(a)的状态开始，如该图(b)所示，抵抗弹簧35而使平坦凸轮面3 越过锁止螺母长边侧锥面33a，同时伴随着该越过，弹簧35 被压缩，且向远离锁止螺母33的方向移动，并且可以相对于锁止螺母33相对旋转，从而可以释放锁止螺母联动旋转力。因此，不会由于锁止螺母强制联动旋转部件34的存在而妨碍螺栓32进一步向紧固方向旋转。如果使螺栓32进一步向紧固方向旋转，则锁止螺母33如图14(b)所示，保持紧固方向限制位置(锁止位置)而向该图的箭头方向螺入，与该图所示的下限位置的锁止螺母强制联动旋转部件34(脚部34b)分离，同时向与锁止基座31接近的方向移动。由此，在锁止螺母33以及锁止基座31这两者之间夹持锁止板27，可以将电池2锁止并保持在收容于电池收容空间内的位置上。下面，基于图16 18，说明电池拆卸时的非锁止作用。在解除锁止以将电池2从电池收容空间中取出时，在上述锁止状态下，利用拧螺母机等使螺栓32向图16(a)中箭头所示的松弛方向旋转。最初，由于锁止螺母33如图16(a)所示，在与图14(b)相同的锁止用螺入行程位置处，与下限位置的锁止螺母强制联动旋转部件34 (脚部34b)分离，所以与螺栓32 —起向松弛方向旋转的锁止螺母强制联动旋转部件34，可以相对于锁止螺母33而向同方向相对旋转，不会对螺栓32的上述松弛方向旋转造成任何妨碍。上述螺栓32的松弛方向旋转，使锁止螺母33向图16(b)及图17(b)中箭头所示的松弛方向移动，然后，如图18(a)所示，与下限位置的锁止螺母强制联动旋转部件34 (脚 ^ 34b)接触。但是，在图18(a)所示的接触状态下，锁止螺母强制联动旋转部件34 (脚部34b) 尚未越至锁止螺母33的螺入方向后端面上，无法产生锁止螺母联动旋转力，因此，锁止螺母强制联动旋转部件34(脚部34b)与螺栓32 —起相对于锁止螺母33向松弛方向相对旋转。通过上述相对旋转，锁止螺母强制联动旋转部件34如图18(b)所示，使脚部34b 的平坦凸轮面3 位于与锁止螺母长边侧锥面33a相对的旋转位置。此时，弹簧35将锁止螺母强制联动旋转部件34向图18(b)的箭头方向预紧，使锁止螺母强制联动旋转部件34成为其平坦凸轮面3 与锁止螺母长边侧锥面33a相对的行程位置。由此，如图16(b)及图17(a)所示，与锁止时相同地，紧固方向限制位置处的锁止螺母33和锁止螺母强制联动旋转部件34，通过锥面33a以及平坦凸轮面34c的相互作用， 而成为旋转卡合的状态。在该状态下，如果使螺栓32进一步向松弛方向旋转，则与螺栓32 —起旋转的锁止螺母强制联动旋转部件34，经由平坦凸轮面34c以及锥面33a，使锁止螺母33联动旋转， 将该锁止螺母33如图17(b)所示强制旋转至与止动器31b碰撞接触的松弛方向限制位置 (非锁止位置)处。但是，锁止螺母33利用锁止螺母强制联动旋转部件34进行联动旋转，但不会越过该松弛方向限制位置(非锁止位置)，而是如图17(b)所示停止在该旋转位置。另外，锁止螺母强制联动旋转部件34，从图18(b)的状态开始，如该图(a)所示，抵抗弹簧35而使平坦凸轮面3 越过锁止螺母长边侧锥面33a，同时，伴随着该越过而弹簧 35被压缩，且向远离锁止螺母33的方向移动，同时，可以相对于锁止螺母33而相对旋转，从而可以释放锁止螺母联动旋转力。因此，不会由于锁止螺母强制联动旋转部件34的存在而妨碍螺栓32进一步向松弛方向旋转。如果使螺栓32进一步向松弛方向旋转，则锁止螺母33如图17(b)所示保持松弛方向限制位置(非锁止位置)而向该图的箭头方向进行松弛行程，压缩弹簧35，同时使锁止螺母强制联动旋转部件34 (脚部34b)向同一方向产生位移，并且，向远离锁止基座31的方向移动。由此，解除通过锁止螺母33以及锁止基座31对锁止板27施加的夹压力(锁止)， 可以使锁止螺母33穿过锁止板27的矩形孔27a，同时将锁止基座31的中心圆形凸起部31a 从锁止板27的圆形孔27b中拔出，同时将电池2从电池收容空间内拆卸。〈连接器单元〉此外，负责电池2与车体侧电装系统之间的电气连接的连接器构造是不可缺少的，因此，在本实施例中，在图5中如上述所示设置连接器单元23。该连接器单元23如图19、20所示，由与车体侧电装系统连接的车体侧连接器部件 41、和与电池2连接的电池侧连接器部件42构成。另外，如本实施例所示，在通过上述定位销式电池引导单元21进行引导，如图 1 3及图5所示，使电池2上升至车体地板5的下侧的安装位置，在该位置，利用上述的螺钉式锁止机构22将电池2锁止并安装在车体地板5的下侧的电池收容空间内的情况下，由车体侧连接器部件41以及电池侧连接器部件42构成的连接器单元23构成并配置为，在电池2的上升行程中，电池侧连接器部件42与车体侧连接器部件41以电气连接状态嵌合，这在使电池2的安装自动化方面非常有利，在本实施例中，在图19、20中，如后述所示构成连接器单元23。但是，在连接器单元23离2个一组的电池引导单元21 (参照图幻这两者较远时、 以及仅离这些电池引导单元23中的一个较远时，由于上述车体组装误差的累积，而使构成连接器单元23的电池侧连接器部件42和车体侧连接器部件41之间产生相对位置偏移，会使电池侧连接器部件42和车体侧连接器部件41之间的相互嵌合部产生偏心。上述电池侧连接器部件42以及车体侧连接器部件41之间的偏心，会向两个连接器部件41、42的相互嵌合部施加横穿嵌合方向的方向上的横向负载，不仅使连接器单元23的耐久性降低，而且使连接器部件41、42的相互嵌合部局部地产生间隙而成为产生火花的原因。因此，在本实施例中，将由电池侧连接器部件42以及车体侧连接器部件41构成的连接器单元23如图5所示，配置在与设置于电池2的车宽方向两侧的电池引导单元21这两者接近的位置，即，与这些电池引导单元21等距离的中间位置上。上述配置的连接器单元23与电池引导单元21这两者接近，车体侧连接器部件41 以及电池侧连接器部件42的位置使得由车体组装误差的累积造成的影响最小化，从而得到高精度。因此，可以几乎消除上述连接器部件41、42的相互嵌合部中的偏心，不会向两个连接器部件41、42的相互嵌合部作用横穿嵌合方向的方向上的横向负载，可以消除下述问题，即，使连接器单元23的耐久性降低、或使连接器部件41、42的相互嵌合部局部地产生间隙，从而产生火花。此外，如果按照上述思路，则连接器单元23配置在车体地板5的车宽方向中间。另外，在车体地板5的车宽方向中间，设定有向车辆前后方向延伸的凸起形状的通道部，其设置有通道部件6，以确保车体地板5的强度和用于车体侧电装系统的线束配置寸。因此，在本实施例中，将连接器单元23如图5、19、20所示，配置在凸起形状的通道部件6 (通道部)内，该通道部件6在车体地板5的车宽方向中间沿车辆前后方向延伸。在该配置时，如图5所示，可以在车体地板5的通道部件6 (通道部)和电池2 (电池框架2a)的前端面交叉的部位处的通道部件6 (通道部)内，配置连接器单元23。另外，如图19、20所示，在构成连接器单元23的车体侧连接器部件41以及电池侧连接器部件42中，车体侧连接器部件41在上述部位处，经由托架43而安装在车体地板5 的通道部件6 (通道部)内，电池侧连接器部件42在上述部位处，经由托架44而安装在电池2(电池框架2a)的前端面。此外，车体侧连接器部件41以及电池侧连接器部件42，当然设置为在电池2的上升行程中(优选在上升行程终端)，以电气连接状态彼此嵌合的安装位置，但也可以将车体侧连接器部件41以及电池侧连接器部件42的安装高度确定为，在通过螺钉式锁止机构22 进行电池2的安装后，不会使下侧的电池侧连接器部件42从通道部件6 (通道部)向下方伸出。〈实施例的效果〉根据上述本实施例的电池安装构造，由于用于将电池2锁止并安装在车体地板5 的下侧的螺钉式锁止机构22，如图5所示在与左侧前后纵梁结合部7a以及右侧前后纵梁结合部8a相比位于车辆前后方向前方的位置设置6个，在与上述左右的前后纵梁结合部7a、 8a相比位于车辆前后方向后方的位置设置2个，将与前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的电池2的车体安装部的个数(6个)，设定为大于与上述前后纵梁结合部7a、8a相比位于后方的电池2的车体安装部的个数O个)，所以可以得到以下的作用效果。S卩，根据上述结构，对于电池2相对于车体地板5的安装强度，相对于与前后纵梁结合部7a、8a相比位于后方的低强度的车体地板后侧部分，使与前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的高强度的车体地板5的前侧部分较多地分担。[0177]按照上述电池2的前后安装强度分担比例，高强度的车体地板5的前侧部分，可以提高电池2相对于车体地板5的安装面精度，可以利用该较高的安装面精度而容易地使电池2的安装自动化，并且，可以避免向电池2施加变形负载、或电池2的支撑姿态不稳定等问题。另外，由于在前侧的6个螺钉式锁止机构22中，利用配置在电池2(电池框架2a) 的前侧的车宽方向两侧的各2个螺钉式锁止机构22，将电池2的前侧的车宽方向两侧安装在所对应侧的前纵梁7、8上，所以该安装成为向车体地板5的骨架部件即坚固的前纵梁7、 8上的安装，可以使上述作用效果更显著。并且，由于在前侧的6个螺钉式锁止机构22中，将其余的2个沿车宽方向彼此分离而配置在电池2(电池框架2a)的车辆前后方向前端，将电池2的前端安装在前纵梁7、8 以及通道部件6之间的桥接部件15、16上，所以可以得到以下的作用效果。S卩，电池2的前端的上述2个螺钉式锁止机构22，对通过在电池2 (电池框架2a) 的前部分的车宽方向两侧各配置2个的4个螺钉式锁止机构22将电池2向车体地板前侧部分安装的安装强度进行辅助，用于进一步提高电池2相对于高强度的车体地板前侧部分的安装强度分担比例，可以使上述作用效果更显著。并且，通过电池2的前端的2个螺钉式锁止机构22进行的安装，也是向车体地板5 的骨架部件即坚固的前纵梁7、8以及通道部件6之间的桥接部件15、16上进行的安装，可以使上述作用效果进一步显著。〈其他实施例〉此外，在图示的实施例中，将通过螺钉式锁止机构22进行的电池2在车体地板上安装的安装部，设为合计8个，在与前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的位置配置6个， 在与前后纵梁结合部7a、8a相比位于后方的位置配置2个，但通过螺钉式锁止机构22进行的电池2在车体地板上安装的安装部的合计数量可以是任意的，重要的是，只要将与前后纵梁结合部7a、8a相比位于前方的电池2的车体地板安装部的个数，设定为大于与前后纵梁结合部7a、8a相比位于后方的电池2的车体地板安装部的个数，就可以达到上述作用效
^ ο另外，在图示的例子中，在电池2的前部的车宽方向两侧设置螺钉式锁止机构22， 并在这里设定电池2的车体地板安装部，并且在电池2的前端设置螺钉式锁止机构22，也在这里设定电池2的车体地板安装部，但不需要一定在电池2的前部的车宽方向两侧和电池 2的前端这两者上设置螺钉式锁止机构22，也可以考虑电池2的安装强度要求，而仅在任意一个上设置螺钉式锁止机构22，并设定电池2的车体地板安装部。并且，在图示的例子中，说明了电池2为将多个电池壳彼此连接而构成1个单元的结构的情况，但在电池2为其他被称为电池模块的形式等、任何形式的电池的情况下，当然均可以使用上述本实用新型的构思，而得到相同的作用效果。
权利要求1.一种电动车辆用电池的安装构造，其用于在车体地板的下侧安装电池的电动车辆中，其中，所述车体地板以左右纵梁作为骨架部件，所述左右纵梁在车宽方向两侧具有左右前纵梁以及左右后纵梁，并且使左右后纵梁的车辆前后方向前端分别与左右前纵梁的车辆前后方向后端结合而成，电池跨越所述左右前纵梁以及左右后纵梁而在车辆前后方向上延伸，该电动车辆用电池的安装构造的特征在于，隔着所述左右前纵梁以及左右后纵梁之间的前后纵梁结合部，与该前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向前侧的电池向车体地板的安装部的个数，多于与所述前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向后侧的电池向车体地板的安装部的个数。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用电池的安装构造，其特征在于，在所述电池的车宽方向两侧的车体地板安装部处，将电池安装在所对应侧的前纵梁以及后纵梁上。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆用电池的安装构造，其特征在于，在与所述前后纵梁结合部相比位于车辆前后方向前侧的电池向车体地板的安装部中， 至少1个安装部配置在电池的车辆前后方向前端。
4.根据权利要求3所述的电动车辆用电池的安装构造，其特征在于，在所述左右前纵梁之间，具有在车宽方向中间向车辆前后方向延伸的通道部件，经由在该通道部件和左右前纵梁之间分别延伸的左右桥接部件，将通道部件与左右前纵梁结合，从而将通道部件也作为车体地板骨架部件使用，配置在电池的车辆前后方向前端的所述至少1个安装部为2个安装部，在这2个安装部处，将电池安装在所对应侧的所述左右桥接部件上。
5.根据权利要求1所述的电动车辆用电池的安装构造，其特征在于，所述安装部是通过与固定安装在车体地板侧的锁止板之间的共同动作，将电池安装在车体地板上的螺钉式锁止机构，该螺钉式锁止机构具有锁止基座，其安装在电池上；螺栓，其安装在该锁止基座上；以及锁止螺母，其与该螺栓螺合。
专利摘要本实用新型提供一种电动车辆用电池的安装构造，其提高电池相对于车体地板的安装面精度，使电池的安装容易实现自动化，使电池的支撑姿态稳定。用于将电池安装在车体地板上的锁止机构，在与左侧的前纵梁及后纵梁之间的纵梁结合部、以及右侧的前纵梁及后纵梁之间的纵梁结合部相比位于前方的位置设置6个，在后方位置设置2个。前侧的6个锁止机构的其中4个在电池前侧的车宽方向两侧分别各配置2个，将其余的2个配置在电池的前端，后侧的2个锁止机构配置在电池后侧的车宽方向两侧。由此，将电池相对于高强度的车体地板的前侧部分的安装强度分担比例，设定为与电池相对于低强度的车体地板的后侧部分的安装强度分担比例相比较高。
文档编号B60K1/04GK202080107SQ20102068078
公开日2011年12月21日 申请日期2010年12月17日 优先权日2009年12月18日
发明者松本茂, 高木英夫 申请人:日产自动车株式会社