フレーム構造
【課題】設置場所や、構造、形状などの制約が小さく、少ない部品点数でバッテリなどの搭載が可能になるフレーム構造を提供する。
【解決手段】被取付部材１００が取り付けられるフレーム構造において、被取付部材側壁１０１が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁１０２が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレーム１と、該上端部の下方で前記縦フレーム１外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材側壁１０３と該被取付部材１００を上方から覆うカバー１２０または前記被取付部材側壁１０３および前記カバー１２０が上面側に添設される横フランジ部１０とを有しており、被取付部材の取付を特別なブラケットなどを有することなく気密性を持たせて容易に行うことができ、また、フレーム構造の配置が特に限定されないので、車体のシャーシフレームなどの適所に該フレーム構造を取付、固定することが可能になる。
【解決手段】被取付部材１００が取り付けられるフレーム構造において、被取付部材側壁１０１が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁１０２が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレーム１と、該上端部の下方で前記縦フレーム１外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材側壁１０３と該被取付部材１００を上方から覆うカバー１２０または前記被取付部材側壁１０３および前記カバー１２０が上面側に添設される横フランジ部１０とを有しており、被取付部材の取付を特別なブラケットなどを有することなく気密性を持たせて容易に行うことができ、また、フレーム構造の配置が特に限定されないので、車体のシャーシフレームなどの適所に該フレーム構造を取付、固定することが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バケットなどの被取付部材が取り付けられるフレーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの駆動源となるバッテリを車両に搭載する場合、一般のガソリン車に比べてより多くのバッテリを搭載する必要があり、車体シャーシなどを利用して、空間的に余裕のある車両下部などに収容する方法が多く採られている。
例えば、車体のシャーシフレームにバッテリ収容スペースを中空断面構造体で確保し、バッテリを搭載したトレーを該トレーと中空部との間に設けた摩擦抵抗低減部材を介して出し入れ可能にした設置構造が提案されている（特許文献１参照）。
また、電気自動車のシャーシフレームを三分割し、各セクションのフレームを接続金具で接合し、バッテリを含む駆動ユニットをリアセクションに載置するフレーム構造が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８７１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−４４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示される設置構造では、設置場所や構造、形状などが制約され、種々の車両などに適用することが難しい。さらには、金属製ブラケットを溶接または機械的な接合をして取り付けすることが必要になり、部品点数の増加、質量、コストが増大するという問題がある。また、構造上、気密性の確保が難しく、バッテリの耐久性に影響が出やすいという問題がある。このため、シール剤や接着剤の塗布、ガスケットの使用負担が大きく、メンテナンス時のバッテリ出し入れが面倒になるという問題がある。
また、特許文献２に示される設置構造では、特殊なシャーシフレームに限定され、また、バッテリの設置場所などが同様に制約される問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情を背景としてなされたものであり、設置場所や、構造、形状などの制約が小さく、少ない部品点数でバッテリなどの搭載が可能になるフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明のフレーム構造は、被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、該上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、該被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有することを特徴とする。
【０００７】
縦フレームの上端部で外側に折り返されて縦フレームの上端部外側に添設される被取付部材は、その端部が該縦フレームに添設された状態で位置するものであってもよく、さらに伸長して上記横フランジ部に添設されるものであってもよい。
上記被取付部材やカバーの添設は、縦フレームや横フランジ部に全面的に密着した状態や一部が密着した状態のいずれであってもよい。被取付部材およびカバーを横フランジ部に添設する場合、被取付部材側壁上にカバーを重ねて添設すればよい。
そして、通常は、添設部分の一部で縦フレーム、横フランジ部の一方または両方に固定される。
【０００８】
上記横フランジ部には、縦フレームの長手方向に沿って上面側に係合溝を設け、この係合溝に、前記被取付部材側壁やカバーに形状付与した下向きの係合凸条を嵌めるように構成することができる。これにより、被取付部材やカバーの位置決めを容易に行うことができ、該係合によって被取付部材やカバーを固定することも可能になる。また、前記係合凸条および前記係合溝部が縦フレームの長手方向に沿って形成されたものとすれば、係合部分は、外方からの雨水などが内側に浸透するのを防止し、被取付部材に対する防水性を向上させる作用も得られる。
【０００９】
前記横フランジ部上では、前記被取付部材側壁と前記カバーとの間または前記カバーと横フランジ部との間もしくは前記被取付部材側壁と前記横フランジ部との間に縦フレームの長手方向に沿ってパッキンを配置することができる。これにより添設部分から内側に雨水などが浸透するのを防止することができる。パッキンは、上記組み合わせの一箇所または複数箇所に配置することができ、横フランジ部に形成した溝形状などに嵌め込むようにしてもよく、横フランジ部に設けた前記係合溝部に嵌めるようにしてもよい。
また、被取付部材の係合凸条を横フランジ部の前記係合溝に嵌め込み、該被取付部材の係合凸条裏面側の溝形状に上記パッキンを嵌め込むようにしてもよい。これにより、高い防水性が確保されるとともにパッキンの位置決めを容易に行うことができる。このパッキン上に前記カバーを重ねることで、防水性が格段に向上する。また、被取付部材とカバーとの接触面をシールすることで、気密性を確保することもできる。
【００１０】
上記パッキンには、Ｏリングなどを用いることができるが、前記溝形状に嵌る嵌入部と、該嵌入部に連なり、前記溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部と、該外出部の外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部とを有する形状のものを用いることができる。該形状によれば、コーナ部分などにおいても周縁部が確実に外周側に位置し、シール効果を安定して発揮することができる。
【００１１】
また、横フランジ部には、前記係合溝部の内方側に、縦フレームの幅方向に沿って横フランジ部凸条を形成することができる。これにより、前記係合溝部と横フランジ部凸条とによってラビリンス構造となり、さらに内方への雨水などの浸透を防止することができる。
上記横フランジ部凸条に対しては、被取付部材側壁やカバーを湾曲や屈曲をさせて、横フランジ部凸条の外面に沿わせるようにしてもよい。
また、横フランジ部上で一部または全部が重ねられた前記被取付部材側壁と前記カバーとの間に、互いに離隔した空隙部を形成するようにしてもよい。これにより、両者が重なった小隙間に雨水が浸透するような場合、該空隙部で浸透力を弱めることができる。該空隙部は、横フランジ部に設けた係合溝の内方側に設けるのが望ましい。
【００１２】
また、縦フレームは、横フランジ部の下方側で外側面に縦フレーム幅方向に沿った側面中空部を設けることができる。該側面中空部は、側方からの衝撃などに対するフレーム構造強度を増す。また、被取付部材に発熱性が認められるバッテリなどを搭載する際に、該側面中空部により放熱性を向上させることができる。側面中空部の断面形状は特に限定されるものではなく、中空部材に適宜に仕切り壁などを有するものであってもよく、また多段に構成することも可能である。これにより従来必要とされていた側面衝突対策用の発泡剤や鋼材の配置、放冷用の空冷ファンの設置を不要にしたり、低減したりすることができる。
【００１３】
また、縦フレームには、内側下端部に、内側に伸長して前記被取付部材の底部を上面側で受ける受け片を形成してもよい。これにより、被取付部材を簡易なフレーム構造によって保持することができ、フレーム構造の軽量化も容易になる。また、縦フレームの下面側に、被取付部材底部を覆う底板を配置してもよい。底板は、被取付部材底部全体を覆うようにしてもよく、また、底部の一部を対象にして底板で覆うようにしてもよい。底板を配置して固定することで、被取付部材の保護を図ることができ、さらにはフレーム構造全体の剛性を増す効果が得られる。該底板には、合成樹脂、金属板などの材質を適宜用いることができ、該底板を中空構造とすることもできる。
【００１４】
また、縦フレームは、枠形状に配置することができる。該枠形状は一体に形成されているものであってもよいが、複数の縦フレームを連結して枠形状とするものが望ましい。その場合、縦フレーム同士の連結をコーナー部分で行い、コーナー部分に高剛性のジョイントを配置して連結を行うようにしてもよい。ジョイントは、縦フレーム対し、相対的に剛性が高いものであればよい。該ジョイントを用いることで、フレーム構造全体の剛性（捩り剛性など）を高めることができる。また、縦フレームの長さを適宜切断などによって調整することで、フレーム構造全体のサイズを任意に、かつ容易に変更、調整することが可能になる。
また、枠状の縦フレームに設けられている横フランジ部に前記カバーを全周に亘って添設することで、被取付部材全体をカバーすることができ、被取付部材に対する気密性、防水性などを確保することができる。
【００１５】
上記フレーム構造では、横フランジ部の端部などにフレーム取付材に対する取付部（取付面）を確保することで、特別なブラケットなどを必要とすることなく、フレーム構造自体の取付、固定を行うことができる。車両への取付を行う場合には、車体シャーシをフレーム取付部として取付を行うことができ、固定は、適宜のリベット、ボルトなどの締結具を用いて行うことができる。また、本発明としては、ブラケットなどの使用を不要にすることができるが、ブラケットなどの補助固定具の使用を排除するものではない。
【００１６】
また、フレーム構造は、上記したフレームのみで構成してもよいが、枠状に配置した縦フレーム内を横方向で区画し、前記被取付部材側壁が内側に添設され、該被取付部材側壁が外側に折られてその上端側に添設される区画用縦フレームを備えるものであってもよい。これにより区画された領域に応じて複数の被取付部材の取付を行うことが可能になる。区画は均等に行うことで同サイズの被取付部材の取付を行うことが可能になり、また区画領域の大きさを変えることで、サイズの異なる被取付部材の取付を行うことが可能になる。区画用縦フレームは一枚構成のフレームで構成してもよく、また、互いに離隔して対向し、連結片で連結された対の縦片で構成されるものであってもよい。これら対の縦片では、それぞれ隣接する被取付部材を取り付けることができ、複数の被取付部材の取付作業を容易に行うことができる。対の縦フレーム間の空間には、配線ケーブル、冷却装置などを収容し、所望により連結片で受けるようにすることで、配線などの取り回しが良好になる。これにより従来必要とされている冷却装置配置用のブラケットや配線収納部材が不要になり、部品点数の低減、コスト減、質量減を図ることが可能になる。
【００１７】
上記した被取付部材としては、例えば、バケットを例示することができ、該バケットとしては、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの駆動源となるバッテリを収容するものが例示される。ただし、本発明としては、被取付部材の用途や構造が特に限定をされるものではなく、本願発明のフレーム構造および取付構造は、種々の用途に適用が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本願発明によれば、被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、前記上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有するので、被取付部材の取付を特別なブラケットなどを有することなく容易に行うことができる。また、フレーム構造の配置が特に限定されないので、車体のシャーシフレームなどの適所に該フレーム構造を取付、固定することが可能になる。この結果、種々の車両などへの適用も容易になり、汎用性に優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態のフレーム構造を示す平面図である。
【図２】同じく、一部拡大断面図である。
【図３】同じく、コーナージョイントの斜視図である。
【図４】同じく、被取付部材の取付構造を示す一部拡大断面図である。
【図５】同じく、側面中空部の変更例を示す斜視図である。
【図６】同じく、被取付部材の取付構造の変更例を示す拡大断面図である。
【図７】同じく、被取付部材の溝形状に嵌められるパッキンの変更例を示す拡大断面図である。
【図８】同じく、被取付部材の溝形状に嵌められるパッキンの他の変更例を示す拡大断面図である。
【図９】被取付部材の溝形状に嵌合可能なパッキンの嵌合状態を示す拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のフレーム構造の一例の概略を示す平面図、図２は、一部拡大正面図である、
縦フレームは、幅方向に伸長する長尺な縦フレーム１、２と短尺な縦フレーム３、４とによって矩形の枠形状に配置されており、各縦フレームのコーナーにコーナージョイント５…５が配置されて固定されている。
各縦フレーム１…４は、外側面の上端部やや下方位置に全長に亘って、外方に伸長する横フランジ部１０、２０、３０、４０が連なって設けられており、各横フランジ部１０…４０には、縦フレーム１…４に近接した側に、縦フレーム幅方向に沿った係合溝１１、２１、３１、４１が形成されている。該係合溝１１、２１、３１、４１は、横フランジ部１０、２０、３０、４０が部分的に屈曲して形成されている。なお、この図では係合溝１１、２１、３１、４１は、角溝で形成されているが、丸溝等の形状とすることも可能であり、本願発明としては溝の断面形状が特に限定されるものではない。
【００２１】
また、縦フレーム１…４の外側面には、前記横フランジ部１０、２０、３０、４０の下方位置に、縦フレームの１…４の底部に達し、各縦フレーム幅方向に伸長する断面矩形状の側面中空部１２、２２、３２、４２が形成されている。該側面中空部１２、２２、３２、４２は、縦フレーム１…４の一部に形成した筒形状により構成されている。この形態では、横フランジ部と側面中空部とは離隔して位置しているが、横フランジ部で、側面中空部の壁部を兼用するように構成することも可能である。
また、各縦フレーム１…４の下端部内面には、それぞれ内方に向けた受け片１３、２３、３３、４３が設けられて、フレーム構造が得られている。該フレーム構造は、アルミニウム押出材などにより構成することができる。
【００２２】
上記各縦フレーム１…４の端部には同一形状のコーナージョイント５…５が配置されて各縦フレーム１…４が連結されている。コーナージョイント５…５は、ダイカストまたは押出形材により構成することができる。
コーナージョイント５は、図３に示すように、縦フレーム１…４の横フランジ部１０…４０の上面と略同じ高さを有する略直角二等辺三角柱形状を有している。また、断面二等辺をなすそれぞれの面の下方側には、 枠形状の嵌め込み部５０、５０およびフランジ部５１、５１が形成されている。嵌め込み部５０、５０は、側面中空部１２、２２、３２または４２の筒孔に嵌め込むように形成されている。該嵌め込み部５０、５０を側面中空部１２、２２、３２または４２の筒孔に嵌め込むことで、縦フレームの位置決めが容易になされる。フランジ部５１、５１は、コーナージョイント５の両側面に配置され、縦フレームを連結したときに、縦フレームの側面中空部外面に沿うように形成されている。このフランジ部５１、５１と縦フレーム１…４とを溶接することで、縦フレーム１…４とコーナージョイント５の接合を重ね隅肉溶接構造とすることができる。また、コーナージョイント５の上面には、横フランジ部１０…４０の溝部に連結する溝部５２が形成されている。
なお、長尺な縦フレーム１、２と短尺な縦フレーム３、４とは、それぞれ切断などによって長さを任意に調整し、その縦フレーム１…４をコーナージョイント５…５で連結することで、フレーム構造全体のサイズを任意に、変更、調整している。このとき、縦フレームとコーナージョイントとの接合をフランジ部５１、５１を用いて重ね隅肉溶接構造とすることで、縦フレームの長さにバラツキがあった場合でも、縦フレームの長さの精度に関係なく溶接することが可能である。また、重ね隅肉溶接構造とすることで、溶接性を向上し、溶接ひずみを低減することが可能である。コーナージョイントが嵌め込み部とフランジ部を有する構成であることで、嵌め込み部と重ね溶接になり、単純な突合せ溶接に比べて、結合剛性を向上することができる。
また、縦フレーム同士をコーナージョイントを用いて連結することで、枠形状を一体に形成した場合に比べて、フレーム捩じり剛性の向上を図ることができる。
なお、上記形態では、コーナージョイント５に、嵌め込み部５０、５０とフランジ部５１、５１の両方を備えるものとして説明した。ただし、コーナージョイントの好適例としては上記両方を備えるものの他に、嵌め込み部５０、５０とフランジ部５１、５１のいずれかを備えるものであってもよい。なお、コーナージョイント５に嵌め込み部５０、５０のみを有する場合、コーナージョイント５と縦フレームとを重ね溶接して連結することができる。また、コーナージョイント５にフランジ部５１、５１のみを有する場合、フランジ部５１と縦フレームとを重ね隅肉溶接して連結することができる。
【００２３】
枠状に組み立てられた縦フレーム１…４内には、枠内を複数の領域に区画する区画用縦フレーム６、７がＴ字状に配置されている。すなわち、区画用縦フレーム６は、縦フレーム３側に近接して縦フレーム１、２間に亘って配置されており、区画用縦フレーム７は、縦フレーム１、２間の中間位置で区画用縦フレーム６と縦フレーム４とに亘って配置されている。
区画用縦フレーム６、７は、前記縦フレーム１…４と同じ高さを有する、対となる縦片６０、６０および縦片７０、７０が間隔を隔てて対向して位置しており、縦片６０、６０および縦片７０、７０は、各縦片の下端位置および中間位置で連結片６１、７１によって連結されている。また縦片７０、７０の上端側に、それぞれ内側に屈曲して水平形状とした支持片７０ａ、７０ａが設けられている。さらに、縦片６０、６０、縦片７０、７０は、下端側に、各領域側に向けた受け片６２、７２が設けられている。
【００２４】
上記縦フレーム１…４、区画用縦フレーム６、７によって、本願発明のフレーム構造が構成されており、該区画用縦フレーム６、７によって縦フレーム１…４内が３つの領域に区画されている。該領域内に、それぞれ被取付部材であるバケットを取り付けて収納することができる。なお、この形態では、区画用縦フレームによって３つの領域に区画をしたが、本発明としては、区画数や区画領域の大きさが特に限定されるものではなく、必要に応じて所定数の区画用縦フレームを所定位置に配置することができる。なお、本発明としては、枠形状内を区画することなく一つの収納領域として用いることができ、また、縦フレームを枠状に配置することが必須とされるものでもない。
【００２５】
次に、上記フレーム構造を用いた被取付部材の取付構造を図２、４に基づいて説明する。
なお、図では、縦フレーム１に関する取付構造のみが図示されており、他の縦フレーム２…４においても同様の取付構造を有している。
バケット１００は、合成樹脂製または金属製により構成されており、各縦フレーム１…４と区画用縦フレーム６、７に囲まれる収納領域に収まる大きさで深皿形状を有している。なお、バケットの材質は本発明としては限定されるものではない。バケット１００の四周のバケット側壁１０１は、各縦フレームまたは区画用縦フレームの縦片に添設されて、その上端部で折り返されたバケット折返し側壁部１０２は、縦フレームまたは区画用縦フレームの縦片の外側上部側に添設されている。
【００２６】
また、縦フレーム１…４に添設されるバケット側壁１０１は、上記のように縦フレーム１…４の上端部で折り返されたバケット折返し側壁部１０２を有しており、さらに該上端部から横フランジ部１０、２０、３０、４０上面に添設するように、外側に湾曲する平坦側壁部１０３を有している。また、平坦側壁部１０３には、横フランジ部１０…４０に形成された係合溝１１、２１、３１、４１に嵌合する凸条１０４が横手方向に沿って下向きに形成されており、その上面側は溝形状１０５となっている。平坦側壁部１０３は、横フランジ部１０…４０の全幅よりも小さい幅で形成されており、平坦側壁部１０３が達しない横フランジ部１０…４０の端部に、図示しない車体のシャーシフレームに対する取付部１４、２４、３４、４４が確保されている。該取付部１４…４４を介して車体シャーシにボルトやリベットによって取付を行うことができる。
一方、区画用縦フレーム６、７に対しては、縦片６０、７０にバケット側壁１０１が添設され、バケット側壁１０１の上端部で折り返されたバケット折返し部１０１ａの水平部分が、縦片６０、７０の支持片６０ａ、７０ａ上に載置されることで、バケット１００が支持される。
【００２７】
また、バケット１００の底部１０６の隅部は、縦フレーム１…４の受け片１３、２３、３３、４３および区画用縦フレーム６、７の受け片６２、７２によって支持される。この受け片１３…４３、６２、７２とバケット１００の底部１０６との間で、シール剤を塗布する防水処理を施すことも可能である。また、縦フレーム１…４の下面側に、底部全体を覆う、底板８を配置して、バケット１００およびバケットに収納するバッテリ１１０の保護を図るようにしてもよい。また、底板８を配置して固定することで、フレーム構造全体の剛性を増す効果も得られる。該底板８には、金属板や中空部材を用いることができる。
【００２８】
フレーム構造に取り付けられたバケット１００に対しては、バッテリ１１０を収納する。また、区画用縦フレーム６、７の縦片６０、６０間または縦片７０、７０間の空間には、所望により配線類や冷却装置を配置することができる。冷却装置を配置することで、バッテリに急速充電する際などに冷却効率を向上させることができる。
【００２９】
上記バケット１００およびバッテリ１１０全体を覆うようにカバー１２０が配置される。該カバー１２０は、樹脂や金属により構成することができる。カバー１２０は、前記縦フレーム１…４の上端部外側面に沿ったカバー側壁１２１を有しており、該カバー側壁１２１は、外方に屈曲または湾曲してバケット１０の平坦側壁部１０３上に重ねて添設されるカバー平坦側壁部１２２を有している。この際に、バケット１００の溝形状１０５には、パッキン１３０が嵌め込まれ、該パッキン１３０がバケット平坦側壁部１０３上に添設されるカバー平坦側壁部１２２に密着して防水性が確保される。上記バケット平坦側壁部１０３とカバー平坦側壁部１２２とは、共締めや別体締めの方法で、横フランジ部１０…４０にボルト１５０などによって機械的に締結することができる。また、バケット１００とカバー１２０との接触面をシールすることで、気密性を確保することもできる。
【００３０】
上記構成の取付構造によれば、車体の適宜箇所にフレーム構造を取り付けるように構成することが可能であり、また、フレーム構造のサイズ、形状も任意長さの縦フレームの配置によって容易に変更が可能であり、汎用性に優れている。
【００３１】
なお、縦フレーム１…４に設けた側面中空部１２、２２、３２、４２は、前記したように、側面衝撃に対する強度向上や放熱性を向上させることができる。この側面中空部の形状も適宜変更が可能である。図５は、縦フレーム１における側面中空部１２ａの変更例を示すものである。側面中空部１２ａを多段に構成し、また、側面中空部１２ａ内を区画片１２ｂによって縦フレーム１の横手方向に沿って区画するようにしたものである。該構成の側面中空部１２ａは、多段構成によって側面衝撃に対する強度をより大きくすることができる。
【００３２】
また、バケットの取付構造は、前記で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更が可能である。
図６は、バケットの取付構造の変更例を示すものである。なお、前記形態で説明したものと同様の構成については同一の符号を付してその説明を簡略化または省略する。
【００３３】
図６（ａ）は、カバー平坦側壁部１２２に、バケット平坦側壁部１０３との間で空隙１４０が形成されるように、段部を形成したものである。該空隙１４０は、前記パッキン１３０の配置位置の内側に位置しており、パッキン１３０を通過した水分が、バケット平坦側壁部１０３とカバー平坦側壁部１２２との間の隙間を毛細現象で浸透するのを防止する。
【００３４】
図６（ｂ）は、前記パッキン１３０の内側において、横フランジ部１０に縦フレーム１の横手方向に沿って横フランジ部凸条１０ａを設けた構成を示している。この横フランジ部凸条１０ａの形状に合わせてバケット平坦側壁部１０７およびカバー平坦側壁部１２２に屈曲形状を設けている。なお、バケット平坦側壁部１０７は、横フランジ部凸条１０ａの全面に沿って屈曲形状を設け、カバー平坦側壁部１２２には、横フランジ部凸条１０ａの外側面および上面に沿って屈曲形状を設けている。バケット平坦側壁部１０７は、係合溝１４に至らない長さとされている。
上記構成では、前記の例と同様に、横フランジ部凸条１０ａの内側に空隙１４１が形成されている。この形態では、係合溝１４にパッキン１３０を嵌め込み、横フランジ部１０上に添設したカバー平坦側壁部１２２をパッキン１３０に密着させて防水を図っている。
この形態では、係合溝１４、パッキン１３０に加えて横フランジ部凸条１０ａが位置することで、ラビリンス構造が得られ、防水性が一層向上する。また、空隙１４１による防水効果も前記の形態の空隙１４０と同様に得られる。
【００３５】
図６（ｃ）の形態では、バケット１００のバケット折返し側壁部１０２に幅の小さい平坦側壁部１０８が連なり、一方、カバー平坦側壁部１２２には段部を設けて空隙１４０が形成されている。該空隙１４０を通して、該バケット平坦側壁部１０８が横フランジ部１０にリベット１５１などにより固定されており、バケット平坦側壁部１０８の端縁は空隙１４０内に位置している。カバー平坦側壁部１２２は横フランジ部１０に添設してボルト１５０などにより固定されるものである。この形態でも、係合溝１４にパッキン１３０を嵌め込み、横フランジ部１０上に添設したカバー平坦側壁部１２２をパッキン１３０に密着させて防水を図っている。
【００３６】
図６（ｄ）は、バケット１００の側壁部は、バケット折返し側壁部１０２を有し、平坦側壁部を有しない形状を有しており、カバー平坦側壁部１２２のみを横フランジ部１０上に添設している。バケット折返し側壁部１０２とカバー側壁１２１との間には、ゴム製のパッキン１３１を配置し、カバー側壁１２１で外方から抑え込むことでパッキン１３１が変形し、防水性を図っている。
なお、上記説明では、カバー１２０の横フランジ部への取り付けをボルト、ナットで行うものとして説明したが、本発明としては取り付け手段が特に限定されるものではなく、金具を用いた締結や、互いの形状を嵌め込みあう嵌め込み式の構造などを採用することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、横フランジ部や被取付部材の溝形状にパッキンを嵌め込んでシール性を高めている。該パッキンには、一般にはＯリングが多く用いられている。しかし、Ｏリング形状のパッキンでは、嵌め込み部の精度を高くするために形状精度を高くする必要があり、製造コストがアップしやすい。また、溝形状が被取付部材の形状などによって矩形状に配置されている場合、コーナ部では、Ｒ形状が付与されていても溝形状に嵌め込んだＯリングでねじれが生じるなどしてシール性が損なわれやすいという問題がある。これに対処するため、パッキンを溝形状に合わせて一体成形することも考えられるが、製造コストが大幅にアップしてしまう。通常は、長尺なパッキン部材を端部同士でつなぎ合わせて矩形状などの溝形状に位置させる。
【００３８】
また、パッキンの断面形状を下方が幅広で上方を狭幅とするものが考えられる。該パッキンでは、図９（ａ）に示すように、下方の最大幅部から上方に向けてテーパ状に狭幅とすることができる。該パッキン１４０では、下部の幅広部１４０ａが溝形状に安定して嵌め込まれ、上部の挟幅部１４０ｂが溝形状から外方に突き出す。このパッキン１４０上からカバー１２０を被せると、図９（ｂ）に示すように挟幅部１４０ｂが外方に沿って倒れ被取付部材や横フランジ部に添設されてシール性を高めることができる。しかし、このパッキン１４０でも、挟幅部１４０ｂの倒れ方向を制御することが難しく、部分的に内側に倒れるなどして、その部分でシール性が著しく損なわれるという問題がある。
【００３９】
図７は、上記不具合の発生を防止して、安定した良好なシール性が得られるパッキンを示すものである。
パッキン１３２は、図７（ａ）に示すように、溝形状に嵌る嵌入部１３２ａと、該嵌入部１３２ａに連なり、溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部１３２ｂと、該外出部１３２ｂの外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部１３２ｃとを有する形状を有している。
【００４０】
上記パッキン１３２は、図７（ｂ）に示すように、一例である溝形状１０５に嵌入部１３２ａが嵌め込まれ、外出部１３２ｂが溝形状１０５の外方（上方側）に位置する。周縁部１３２ｃは、溝形状１０５の外周側に位置しており、溝形状が形成されている横フランジ部や被取付部材に添設され、カバー１２０が被せられてシール性を確保する。すなわち、カバー１２０を被せた際に、外出部１３２ｂと周縁部１３２ｃの外面側とカバー１２０の内面側とが密着して良好なシール性が得られる。なお、このパッキン１３２では、周縁部１３２ｃが必ず溝形状の外周側に位置するので、全周に亘って安定したシール性を発揮する。また、コーナ部において外出部１３２ｂで一部に皺などが発生しても、周縁部１３２ｃでシール性が確保されるため、コーナ部でシール性が損なわれることがない。
【００４１】
次に、上記パッキンの変更例を図８に示す。
図８（ａ）に示されたパッキン１３３は、溝形状に嵌る嵌入部１３３ａと、該嵌入部１３３ａに連なって溝形状の外側にはみだす外出部１３３ｂと、該外出部１３３ｂの外周側に連なる周縁部１３３ｃとを有している。該周縁部１３３ｃは、前記パッキン１３２の周縁部１３２ｃに比べて外周方向の長さが長くなっており、カバーとの接触長さを大きくすることができる。本発明のパッキンでは、周縁部の長さを調整することでカバーとの接触長さを任意に調整することができる。
【００４２】
図８（ｂ）に示されたパッキン１３４は、溝形状に嵌る嵌入部１３４ａと、該嵌入部１３４ａに連なって溝形状の外側にはみだす外出部１３４ｂと、該外出部１３４ｂの外周側に連なる周縁部１３４ｃとを有しており、これら嵌入部１３４ａ、外出部１３４ｂ、周縁部１３４ｃとは、前記パッキン１３２とほぼ同じ形状になっている。パッキン１３４では、さらに嵌入部１３４ａの下面に凸部１３５が全周に亘ってまたは周方向の一部で形成されており、溝形状の底面に該凸部１３５が嵌る底部溝形状を形成することで、カバー脱着時のパッキン１３４のはずれを防止することができる。特に、凸部１３５の断面形状を円形などの下方側に幅広部を有する形状にして、底部溝部を該凸部１３５の断面形状に沿った蟻溝形状などとすることで、パッキンのはずれを一層確実に防止できる。
【００４３】
以上、本発明に基づいて上記各形態に基づいて本発明の説明を行ったが、本発明は、上記説明の内容に限定されるものではなく、当然に本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、３、４ 縦フレーム
５ コーナージョイント
６、７ 区画用縦フレーム
１０、２０、３０、４０ 横フランジ部
１１、２１、３１、４１ 係合溝部
１２、２２、３２、４２ 側面中空部
１３、２３、３３、４３ 受け片
１４、２４、３４、４４ 取付部
１００ バケット
１０１ バケット側壁
１０２ バケット折返し側壁部
１０３ バケット平坦側壁部
１１０ バッテリ
１２０ カバー
１２１ カバー側壁
１２２ カバー平坦側壁部
１３０、１３１、１３２、１３３、１３４ パッキン
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バケットなどの被取付部材が取り付けられるフレーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの駆動源となるバッテリを車両に搭載する場合、一般のガソリン車に比べてより多くのバッテリを搭載する必要があり、車体シャーシなどを利用して、空間的に余裕のある車両下部などに収容する方法が多く採られている。
例えば、車体のシャーシフレームにバッテリ収容スペースを中空断面構造体で確保し、バッテリを搭載したトレーを該トレーと中空部との間に設けた摩擦抵抗低減部材を介して出し入れ可能にした設置構造が提案されている（特許文献１参照）。
また、電気自動車のシャーシフレームを三分割し、各セクションのフレームを接続金具で接合し、バッテリを含む駆動ユニットをリアセクションに載置するフレーム構造が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８７１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−４４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示される設置構造では、設置場所や構造、形状などが制約され、種々の車両などに適用することが難しい。さらには、金属製ブラケットを溶接または機械的な接合をして取り付けすることが必要になり、部品点数の増加、質量、コストが増大するという問題がある。また、構造上、気密性の確保が難しく、バッテリの耐久性に影響が出やすいという問題がある。このため、シール剤や接着剤の塗布、ガスケットの使用負担が大きく、メンテナンス時のバッテリ出し入れが面倒になるという問題がある。
また、特許文献２に示される設置構造では、特殊なシャーシフレームに限定され、また、バッテリの設置場所などが同様に制約される問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情を背景としてなされたものであり、設置場所や、構造、形状などの制約が小さく、少ない部品点数でバッテリなどの搭載が可能になるフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明のフレーム構造は、被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、該上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、該被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有することを特徴とする。
【０００７】
縦フレームの上端部で外側に折り返されて縦フレームの上端部外側に添設される被取付部材は、その端部が該縦フレームに添設された状態で位置するものであってもよく、さらに伸長して上記横フランジ部に添設されるものであってもよい。
上記被取付部材やカバーの添設は、縦フレームや横フランジ部に全面的に密着した状態や一部が密着した状態のいずれであってもよい。被取付部材およびカバーを横フランジ部に添設する場合、被取付部材側壁上にカバーを重ねて添設すればよい。
そして、通常は、添設部分の一部で縦フレーム、横フランジ部の一方または両方に固定される。
【０００８】
上記横フランジ部には、縦フレームの長手方向に沿って上面側に係合溝を設け、この係合溝に、前記被取付部材側壁やカバーに形状付与した下向きの係合凸条を嵌めるように構成することができる。これにより、被取付部材やカバーの位置決めを容易に行うことができ、該係合によって被取付部材やカバーを固定することも可能になる。また、前記係合凸条および前記係合溝部が縦フレームの長手方向に沿って形成されたものとすれば、係合部分は、外方からの雨水などが内側に浸透するのを防止し、被取付部材に対する防水性を向上させる作用も得られる。
【０００９】
前記横フランジ部上では、前記被取付部材側壁と前記カバーとの間または前記カバーと横フランジ部との間もしくは前記被取付部材側壁と前記横フランジ部との間に縦フレームの長手方向に沿ってパッキンを配置することができる。これにより添設部分から内側に雨水などが浸透するのを防止することができる。パッキンは、上記組み合わせの一箇所または複数箇所に配置することができ、横フランジ部に形成した溝形状などに嵌め込むようにしてもよく、横フランジ部に設けた前記係合溝部に嵌めるようにしてもよい。
また、被取付部材の係合凸条を横フランジ部の前記係合溝に嵌め込み、該被取付部材の係合凸条裏面側の溝形状に上記パッキンを嵌め込むようにしてもよい。これにより、高い防水性が確保されるとともにパッキンの位置決めを容易に行うことができる。このパッキン上に前記カバーを重ねることで、防水性が格段に向上する。また、被取付部材とカバーとの接触面をシールすることで、気密性を確保することもできる。
【００１０】
上記パッキンには、Ｏリングなどを用いることができるが、前記溝形状に嵌る嵌入部と、該嵌入部に連なり、前記溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部と、該外出部の外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部とを有する形状のものを用いることができる。該形状によれば、コーナ部分などにおいても周縁部が確実に外周側に位置し、シール効果を安定して発揮することができる。
【００１１】
また、横フランジ部には、前記係合溝部の内方側に、縦フレームの幅方向に沿って横フランジ部凸条を形成することができる。これにより、前記係合溝部と横フランジ部凸条とによってラビリンス構造となり、さらに内方への雨水などの浸透を防止することができる。
上記横フランジ部凸条に対しては、被取付部材側壁やカバーを湾曲や屈曲をさせて、横フランジ部凸条の外面に沿わせるようにしてもよい。
また、横フランジ部上で一部または全部が重ねられた前記被取付部材側壁と前記カバーとの間に、互いに離隔した空隙部を形成するようにしてもよい。これにより、両者が重なった小隙間に雨水が浸透するような場合、該空隙部で浸透力を弱めることができる。該空隙部は、横フランジ部に設けた係合溝の内方側に設けるのが望ましい。
【００１２】
また、縦フレームは、横フランジ部の下方側で外側面に縦フレーム幅方向に沿った側面中空部を設けることができる。該側面中空部は、側方からの衝撃などに対するフレーム構造強度を増す。また、被取付部材に発熱性が認められるバッテリなどを搭載する際に、該側面中空部により放熱性を向上させることができる。側面中空部の断面形状は特に限定されるものではなく、中空部材に適宜に仕切り壁などを有するものであってもよく、また多段に構成することも可能である。これにより従来必要とされていた側面衝突対策用の発泡剤や鋼材の配置、放冷用の空冷ファンの設置を不要にしたり、低減したりすることができる。
【００１３】
また、縦フレームには、内側下端部に、内側に伸長して前記被取付部材の底部を上面側で受ける受け片を形成してもよい。これにより、被取付部材を簡易なフレーム構造によって保持することができ、フレーム構造の軽量化も容易になる。また、縦フレームの下面側に、被取付部材底部を覆う底板を配置してもよい。底板は、被取付部材底部全体を覆うようにしてもよく、また、底部の一部を対象にして底板で覆うようにしてもよい。底板を配置して固定することで、被取付部材の保護を図ることができ、さらにはフレーム構造全体の剛性を増す効果が得られる。該底板には、合成樹脂、金属板などの材質を適宜用いることができ、該底板を中空構造とすることもできる。
【００１４】
また、縦フレームは、枠形状に配置することができる。該枠形状は一体に形成されているものであってもよいが、複数の縦フレームを連結して枠形状とするものが望ましい。その場合、縦フレーム同士の連結をコーナー部分で行い、コーナー部分に高剛性のジョイントを配置して連結を行うようにしてもよい。ジョイントは、縦フレーム対し、相対的に剛性が高いものであればよい。該ジョイントを用いることで、フレーム構造全体の剛性（捩り剛性など）を高めることができる。また、縦フレームの長さを適宜切断などによって調整することで、フレーム構造全体のサイズを任意に、かつ容易に変更、調整することが可能になる。
また、枠状の縦フレームに設けられている横フランジ部に前記カバーを全周に亘って添設することで、被取付部材全体をカバーすることができ、被取付部材に対する気密性、防水性などを確保することができる。
【００１５】
上記フレーム構造では、横フランジ部の端部などにフレーム取付材に対する取付部（取付面）を確保することで、特別なブラケットなどを必要とすることなく、フレーム構造自体の取付、固定を行うことができる。車両への取付を行う場合には、車体シャーシをフレーム取付部として取付を行うことができ、固定は、適宜のリベット、ボルトなどの締結具を用いて行うことができる。また、本発明としては、ブラケットなどの使用を不要にすることができるが、ブラケットなどの補助固定具の使用を排除するものではない。
【００１６】
また、フレーム構造は、上記したフレームのみで構成してもよいが、枠状に配置した縦フレーム内を横方向で区画し、前記被取付部材側壁が内側に添設され、該被取付部材側壁が外側に折られてその上端側に添設される区画用縦フレームを備えるものであってもよい。これにより区画された領域に応じて複数の被取付部材の取付を行うことが可能になる。区画は均等に行うことで同サイズの被取付部材の取付を行うことが可能になり、また区画領域の大きさを変えることで、サイズの異なる被取付部材の取付を行うことが可能になる。区画用縦フレームは一枚構成のフレームで構成してもよく、また、互いに離隔して対向し、連結片で連結された対の縦片で構成されるものであってもよい。これら対の縦片では、それぞれ隣接する被取付部材を取り付けることができ、複数の被取付部材の取付作業を容易に行うことができる。対の縦フレーム間の空間には、配線ケーブル、冷却装置などを収容し、所望により連結片で受けるようにすることで、配線などの取り回しが良好になる。これにより従来必要とされている冷却装置配置用のブラケットや配線収納部材が不要になり、部品点数の低減、コスト減、質量減を図ることが可能になる。
【００１７】
上記した被取付部材としては、例えば、バケットを例示することができ、該バケットとしては、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの駆動源となるバッテリを収容するものが例示される。ただし、本発明としては、被取付部材の用途や構造が特に限定をされるものではなく、本願発明のフレーム構造および取付構造は、種々の用途に適用が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本願発明によれば、被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、前記上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有するので、被取付部材の取付を特別なブラケットなどを有することなく容易に行うことができる。また、フレーム構造の配置が特に限定されないので、車体のシャーシフレームなどの適所に該フレーム構造を取付、固定することが可能になる。この結果、種々の車両などへの適用も容易になり、汎用性に優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態のフレーム構造を示す平面図である。
【図２】同じく、一部拡大断面図である。
【図３】同じく、コーナージョイントの斜視図である。
【図４】同じく、被取付部材の取付構造を示す一部拡大断面図である。
【図５】同じく、側面中空部の変更例を示す斜視図である。
【図６】同じく、被取付部材の取付構造の変更例を示す拡大断面図である。
【図７】同じく、被取付部材の溝形状に嵌められるパッキンの変更例を示す拡大断面図である。
【図８】同じく、被取付部材の溝形状に嵌められるパッキンの他の変更例を示す拡大断面図である。
【図９】被取付部材の溝形状に嵌合可能なパッキンの嵌合状態を示す拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のフレーム構造の一例の概略を示す平面図、図２は、一部拡大正面図である、
縦フレームは、幅方向に伸長する長尺な縦フレーム１、２と短尺な縦フレーム３、４とによって矩形の枠形状に配置されており、各縦フレームのコーナーにコーナージョイント５…５が配置されて固定されている。
各縦フレーム１…４は、外側面の上端部やや下方位置に全長に亘って、外方に伸長する横フランジ部１０、２０、３０、４０が連なって設けられており、各横フランジ部１０…４０には、縦フレーム１…４に近接した側に、縦フレーム幅方向に沿った係合溝１１、２１、３１、４１が形成されている。該係合溝１１、２１、３１、４１は、横フランジ部１０、２０、３０、４０が部分的に屈曲して形成されている。なお、この図では係合溝１１、２１、３１、４１は、角溝で形成されているが、丸溝等の形状とすることも可能であり、本願発明としては溝の断面形状が特に限定されるものではない。
【００２１】
また、縦フレーム１…４の外側面には、前記横フランジ部１０、２０、３０、４０の下方位置に、縦フレームの１…４の底部に達し、各縦フレーム幅方向に伸長する断面矩形状の側面中空部１２、２２、３２、４２が形成されている。該側面中空部１２、２２、３２、４２は、縦フレーム１…４の一部に形成した筒形状により構成されている。この形態では、横フランジ部と側面中空部とは離隔して位置しているが、横フランジ部で、側面中空部の壁部を兼用するように構成することも可能である。
また、各縦フレーム１…４の下端部内面には、それぞれ内方に向けた受け片１３、２３、３３、４３が設けられて、フレーム構造が得られている。該フレーム構造は、アルミニウム押出材などにより構成することができる。
【００２２】
上記各縦フレーム１…４の端部には同一形状のコーナージョイント５…５が配置されて各縦フレーム１…４が連結されている。コーナージョイント５…５は、ダイカストまたは押出形材により構成することができる。
コーナージョイント５は、図３に示すように、縦フレーム１…４の横フランジ部１０…４０の上面と略同じ高さを有する略直角二等辺三角柱形状を有している。また、断面二等辺をなすそれぞれの面の下方側には、 枠形状の嵌め込み部５０、５０およびフランジ部５１、５１が形成されている。嵌め込み部５０、５０は、側面中空部１２、２２、３２または４２の筒孔に嵌め込むように形成されている。該嵌め込み部５０、５０を側面中空部１２、２２、３２または４２の筒孔に嵌め込むことで、縦フレームの位置決めが容易になされる。フランジ部５１、５１は、コーナージョイント５の両側面に配置され、縦フレームを連結したときに、縦フレームの側面中空部外面に沿うように形成されている。このフランジ部５１、５１と縦フレーム１…４とを溶接することで、縦フレーム１…４とコーナージョイント５の接合を重ね隅肉溶接構造とすることができる。また、コーナージョイント５の上面には、横フランジ部１０…４０の溝部に連結する溝部５２が形成されている。
なお、長尺な縦フレーム１、２と短尺な縦フレーム３、４とは、それぞれ切断などによって長さを任意に調整し、その縦フレーム１…４をコーナージョイント５…５で連結することで、フレーム構造全体のサイズを任意に、変更、調整している。このとき、縦フレームとコーナージョイントとの接合をフランジ部５１、５１を用いて重ね隅肉溶接構造とすることで、縦フレームの長さにバラツキがあった場合でも、縦フレームの長さの精度に関係なく溶接することが可能である。また、重ね隅肉溶接構造とすることで、溶接性を向上し、溶接ひずみを低減することが可能である。コーナージョイントが嵌め込み部とフランジ部を有する構成であることで、嵌め込み部と重ね溶接になり、単純な突合せ溶接に比べて、結合剛性を向上することができる。
また、縦フレーム同士をコーナージョイントを用いて連結することで、枠形状を一体に形成した場合に比べて、フレーム捩じり剛性の向上を図ることができる。
なお、上記形態では、コーナージョイント５に、嵌め込み部５０、５０とフランジ部５１、５１の両方を備えるものとして説明した。ただし、コーナージョイントの好適例としては上記両方を備えるものの他に、嵌め込み部５０、５０とフランジ部５１、５１のいずれかを備えるものであってもよい。なお、コーナージョイント５に嵌め込み部５０、５０のみを有する場合、コーナージョイント５と縦フレームとを重ね溶接して連結することができる。また、コーナージョイント５にフランジ部５１、５１のみを有する場合、フランジ部５１と縦フレームとを重ね隅肉溶接して連結することができる。
【００２３】
枠状に組み立てられた縦フレーム１…４内には、枠内を複数の領域に区画する区画用縦フレーム６、７がＴ字状に配置されている。すなわち、区画用縦フレーム６は、縦フレーム３側に近接して縦フレーム１、２間に亘って配置されており、区画用縦フレーム７は、縦フレーム１、２間の中間位置で区画用縦フレーム６と縦フレーム４とに亘って配置されている。
区画用縦フレーム６、７は、前記縦フレーム１…４と同じ高さを有する、対となる縦片６０、６０および縦片７０、７０が間隔を隔てて対向して位置しており、縦片６０、６０および縦片７０、７０は、各縦片の下端位置および中間位置で連結片６１、７１によって連結されている。また縦片７０、７０の上端側に、それぞれ内側に屈曲して水平形状とした支持片７０ａ、７０ａが設けられている。さらに、縦片６０、６０、縦片７０、７０は、下端側に、各領域側に向けた受け片６２、７２が設けられている。
【００２４】
上記縦フレーム１…４、区画用縦フレーム６、７によって、本願発明のフレーム構造が構成されており、該区画用縦フレーム６、７によって縦フレーム１…４内が３つの領域に区画されている。該領域内に、それぞれ被取付部材であるバケットを取り付けて収納することができる。なお、この形態では、区画用縦フレームによって３つの領域に区画をしたが、本発明としては、区画数や区画領域の大きさが特に限定されるものではなく、必要に応じて所定数の区画用縦フレームを所定位置に配置することができる。なお、本発明としては、枠形状内を区画することなく一つの収納領域として用いることができ、また、縦フレームを枠状に配置することが必須とされるものでもない。
【００２５】
次に、上記フレーム構造を用いた被取付部材の取付構造を図２、４に基づいて説明する。
なお、図では、縦フレーム１に関する取付構造のみが図示されており、他の縦フレーム２…４においても同様の取付構造を有している。
バケット１００は、合成樹脂製または金属製により構成されており、各縦フレーム１…４と区画用縦フレーム６、７に囲まれる収納領域に収まる大きさで深皿形状を有している。なお、バケットの材質は本発明としては限定されるものではない。バケット１００の四周のバケット側壁１０１は、各縦フレームまたは区画用縦フレームの縦片に添設されて、その上端部で折り返されたバケット折返し側壁部１０２は、縦フレームまたは区画用縦フレームの縦片の外側上部側に添設されている。
【００２６】
また、縦フレーム１…４に添設されるバケット側壁１０１は、上記のように縦フレーム１…４の上端部で折り返されたバケット折返し側壁部１０２を有しており、さらに該上端部から横フランジ部１０、２０、３０、４０上面に添設するように、外側に湾曲する平坦側壁部１０３を有している。また、平坦側壁部１０３には、横フランジ部１０…４０に形成された係合溝１１、２１、３１、４１に嵌合する凸条１０４が横手方向に沿って下向きに形成されており、その上面側は溝形状１０５となっている。平坦側壁部１０３は、横フランジ部１０…４０の全幅よりも小さい幅で形成されており、平坦側壁部１０３が達しない横フランジ部１０…４０の端部に、図示しない車体のシャーシフレームに対する取付部１４、２４、３４、４４が確保されている。該取付部１４…４４を介して車体シャーシにボルトやリベットによって取付を行うことができる。
一方、区画用縦フレーム６、７に対しては、縦片６０、７０にバケット側壁１０１が添設され、バケット側壁１０１の上端部で折り返されたバケット折返し部１０１ａの水平部分が、縦片６０、７０の支持片６０ａ、７０ａ上に載置されることで、バケット１００が支持される。
【００２７】
また、バケット１００の底部１０６の隅部は、縦フレーム１…４の受け片１３、２３、３３、４３および区画用縦フレーム６、７の受け片６２、７２によって支持される。この受け片１３…４３、６２、７２とバケット１００の底部１０６との間で、シール剤を塗布する防水処理を施すことも可能である。また、縦フレーム１…４の下面側に、底部全体を覆う、底板８を配置して、バケット１００およびバケットに収納するバッテリ１１０の保護を図るようにしてもよい。また、底板８を配置して固定することで、フレーム構造全体の剛性を増す効果も得られる。該底板８には、金属板や中空部材を用いることができる。
【００２８】
フレーム構造に取り付けられたバケット１００に対しては、バッテリ１１０を収納する。また、区画用縦フレーム６、７の縦片６０、６０間または縦片７０、７０間の空間には、所望により配線類や冷却装置を配置することができる。冷却装置を配置することで、バッテリに急速充電する際などに冷却効率を向上させることができる。
【００２９】
上記バケット１００およびバッテリ１１０全体を覆うようにカバー１２０が配置される。該カバー１２０は、樹脂や金属により構成することができる。カバー１２０は、前記縦フレーム１…４の上端部外側面に沿ったカバー側壁１２１を有しており、該カバー側壁１２１は、外方に屈曲または湾曲してバケット１０の平坦側壁部１０３上に重ねて添設されるカバー平坦側壁部１２２を有している。この際に、バケット１００の溝形状１０５には、パッキン１３０が嵌め込まれ、該パッキン１３０がバケット平坦側壁部１０３上に添設されるカバー平坦側壁部１２２に密着して防水性が確保される。上記バケット平坦側壁部１０３とカバー平坦側壁部１２２とは、共締めや別体締めの方法で、横フランジ部１０…４０にボルト１５０などによって機械的に締結することができる。また、バケット１００とカバー１２０との接触面をシールすることで、気密性を確保することもできる。
【００３０】
上記構成の取付構造によれば、車体の適宜箇所にフレーム構造を取り付けるように構成することが可能であり、また、フレーム構造のサイズ、形状も任意長さの縦フレームの配置によって容易に変更が可能であり、汎用性に優れている。
【００３１】
なお、縦フレーム１…４に設けた側面中空部１２、２２、３２、４２は、前記したように、側面衝撃に対する強度向上や放熱性を向上させることができる。この側面中空部の形状も適宜変更が可能である。図５は、縦フレーム１における側面中空部１２ａの変更例を示すものである。側面中空部１２ａを多段に構成し、また、側面中空部１２ａ内を区画片１２ｂによって縦フレーム１の横手方向に沿って区画するようにしたものである。該構成の側面中空部１２ａは、多段構成によって側面衝撃に対する強度をより大きくすることができる。
【００３２】
また、バケットの取付構造は、前記で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更が可能である。
図６は、バケットの取付構造の変更例を示すものである。なお、前記形態で説明したものと同様の構成については同一の符号を付してその説明を簡略化または省略する。
【００３３】
図６（ａ）は、カバー平坦側壁部１２２に、バケット平坦側壁部１０３との間で空隙１４０が形成されるように、段部を形成したものである。該空隙１４０は、前記パッキン１３０の配置位置の内側に位置しており、パッキン１３０を通過した水分が、バケット平坦側壁部１０３とカバー平坦側壁部１２２との間の隙間を毛細現象で浸透するのを防止する。
【００３４】
図６（ｂ）は、前記パッキン１３０の内側において、横フランジ部１０に縦フレーム１の横手方向に沿って横フランジ部凸条１０ａを設けた構成を示している。この横フランジ部凸条１０ａの形状に合わせてバケット平坦側壁部１０７およびカバー平坦側壁部１２２に屈曲形状を設けている。なお、バケット平坦側壁部１０７は、横フランジ部凸条１０ａの全面に沿って屈曲形状を設け、カバー平坦側壁部１２２には、横フランジ部凸条１０ａの外側面および上面に沿って屈曲形状を設けている。バケット平坦側壁部１０７は、係合溝１４に至らない長さとされている。
上記構成では、前記の例と同様に、横フランジ部凸条１０ａの内側に空隙１４１が形成されている。この形態では、係合溝１４にパッキン１３０を嵌め込み、横フランジ部１０上に添設したカバー平坦側壁部１２２をパッキン１３０に密着させて防水を図っている。
この形態では、係合溝１４、パッキン１３０に加えて横フランジ部凸条１０ａが位置することで、ラビリンス構造が得られ、防水性が一層向上する。また、空隙１４１による防水効果も前記の形態の空隙１４０と同様に得られる。
【００３５】
図６（ｃ）の形態では、バケット１００のバケット折返し側壁部１０２に幅の小さい平坦側壁部１０８が連なり、一方、カバー平坦側壁部１２２には段部を設けて空隙１４０が形成されている。該空隙１４０を通して、該バケット平坦側壁部１０８が横フランジ部１０にリベット１５１などにより固定されており、バケット平坦側壁部１０８の端縁は空隙１４０内に位置している。カバー平坦側壁部１２２は横フランジ部１０に添設してボルト１５０などにより固定されるものである。この形態でも、係合溝１４にパッキン１３０を嵌め込み、横フランジ部１０上に添設したカバー平坦側壁部１２２をパッキン１３０に密着させて防水を図っている。
【００３６】
図６（ｄ）は、バケット１００の側壁部は、バケット折返し側壁部１０２を有し、平坦側壁部を有しない形状を有しており、カバー平坦側壁部１２２のみを横フランジ部１０上に添設している。バケット折返し側壁部１０２とカバー側壁１２１との間には、ゴム製のパッキン１３１を配置し、カバー側壁１２１で外方から抑え込むことでパッキン１３１が変形し、防水性を図っている。
なお、上記説明では、カバー１２０の横フランジ部への取り付けをボルト、ナットで行うものとして説明したが、本発明としては取り付け手段が特に限定されるものではなく、金具を用いた締結や、互いの形状を嵌め込みあう嵌め込み式の構造などを採用することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、横フランジ部や被取付部材の溝形状にパッキンを嵌め込んでシール性を高めている。該パッキンには、一般にはＯリングが多く用いられている。しかし、Ｏリング形状のパッキンでは、嵌め込み部の精度を高くするために形状精度を高くする必要があり、製造コストがアップしやすい。また、溝形状が被取付部材の形状などによって矩形状に配置されている場合、コーナ部では、Ｒ形状が付与されていても溝形状に嵌め込んだＯリングでねじれが生じるなどしてシール性が損なわれやすいという問題がある。これに対処するため、パッキンを溝形状に合わせて一体成形することも考えられるが、製造コストが大幅にアップしてしまう。通常は、長尺なパッキン部材を端部同士でつなぎ合わせて矩形状などの溝形状に位置させる。
【００３８】
また、パッキンの断面形状を下方が幅広で上方を狭幅とするものが考えられる。該パッキンでは、図９（ａ）に示すように、下方の最大幅部から上方に向けてテーパ状に狭幅とすることができる。該パッキン１４０では、下部の幅広部１４０ａが溝形状に安定して嵌め込まれ、上部の挟幅部１４０ｂが溝形状から外方に突き出す。このパッキン１４０上からカバー１２０を被せると、図９（ｂ）に示すように挟幅部１４０ｂが外方に沿って倒れ被取付部材や横フランジ部に添設されてシール性を高めることができる。しかし、このパッキン１４０でも、挟幅部１４０ｂの倒れ方向を制御することが難しく、部分的に内側に倒れるなどして、その部分でシール性が著しく損なわれるという問題がある。
【００３９】
図７は、上記不具合の発生を防止して、安定した良好なシール性が得られるパッキンを示すものである。
パッキン１３２は、図７（ａ）に示すように、溝形状に嵌る嵌入部１３２ａと、該嵌入部１３２ａに連なり、溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部１３２ｂと、該外出部１３２ｂの外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部１３２ｃとを有する形状を有している。
【００４０】
上記パッキン１３２は、図７（ｂ）に示すように、一例である溝形状１０５に嵌入部１３２ａが嵌め込まれ、外出部１３２ｂが溝形状１０５の外方（上方側）に位置する。周縁部１３２ｃは、溝形状１０５の外周側に位置しており、溝形状が形成されている横フランジ部や被取付部材に添設され、カバー１２０が被せられてシール性を確保する。すなわち、カバー１２０を被せた際に、外出部１３２ｂと周縁部１３２ｃの外面側とカバー１２０の内面側とが密着して良好なシール性が得られる。なお、このパッキン１３２では、周縁部１３２ｃが必ず溝形状の外周側に位置するので、全周に亘って安定したシール性を発揮する。また、コーナ部において外出部１３２ｂで一部に皺などが発生しても、周縁部１３２ｃでシール性が確保されるため、コーナ部でシール性が損なわれることがない。
【００４１】
次に、上記パッキンの変更例を図８に示す。
図８（ａ）に示されたパッキン１３３は、溝形状に嵌る嵌入部１３３ａと、該嵌入部１３３ａに連なって溝形状の外側にはみだす外出部１３３ｂと、該外出部１３３ｂの外周側に連なる周縁部１３３ｃとを有している。該周縁部１３３ｃは、前記パッキン１３２の周縁部１３２ｃに比べて外周方向の長さが長くなっており、カバーとの接触長さを大きくすることができる。本発明のパッキンでは、周縁部の長さを調整することでカバーとの接触長さを任意に調整することができる。
【００４２】
図８（ｂ）に示されたパッキン１３４は、溝形状に嵌る嵌入部１３４ａと、該嵌入部１３４ａに連なって溝形状の外側にはみだす外出部１３４ｂと、該外出部１３４ｂの外周側に連なる周縁部１３４ｃとを有しており、これら嵌入部１３４ａ、外出部１３４ｂ、周縁部１３４ｃとは、前記パッキン１３２とほぼ同じ形状になっている。パッキン１３４では、さらに嵌入部１３４ａの下面に凸部１３５が全周に亘ってまたは周方向の一部で形成されており、溝形状の底面に該凸部１３５が嵌る底部溝形状を形成することで、カバー脱着時のパッキン１３４のはずれを防止することができる。特に、凸部１３５の断面形状を円形などの下方側に幅広部を有する形状にして、底部溝部を該凸部１３５の断面形状に沿った蟻溝形状などとすることで、パッキンのはずれを一層確実に防止できる。
【００４３】
以上、本発明に基づいて上記各形態に基づいて本発明の説明を行ったが、本発明は、上記説明の内容に限定されるものではなく、当然に本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、３、４ 縦フレーム
５ コーナージョイント
６、７ 区画用縦フレーム
１０、２０、３０、４０ 横フランジ部
１１、２１、３１、４１ 係合溝部
１２、２２、３２、４２ 側面中空部
１３、２３、３３、４３ 受け片
１４、２４、３４、４４ 取付部
１００ バケット
１０１ バケット側壁
１０２ バケット折返し側壁部
１０３ バケット平坦側壁部
１１０ バッテリ
１２０ カバー
１２１ カバー側壁
１２２ カバー平坦側壁部
１３０、１３１、１３２、１３３、１３４ パッキン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、前記上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有することを特徴とするフレーム構造。
【請求項２】
前記縦フレームの外側面であって、前記横フランジ部の下方側に、該縦フレームの長手方向に沿って側面中空部が設けられ、かつ前記縦フレームの内側下端部に、内側に伸長して前記被取付部材の底部を上面側で受ける受け片が形成され、前記横フランジ部の外側端部に、フレーム取付材に対する取付部を有することを特徴とする請求項１記載のフレーム構造。
【請求項３】
前記縦フレームが枠形状に配置され、該枠状の縦フレーム内を横方向で区画し、前記被取付部材側壁が内側に添設され、該被取付部材側壁が外側に折られてその上端側に添設される区画用縦フレームを備え、該区画用縦フレームは、互いに離隔して対向し、連結片で連結された対の縦板で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレーム構造。
【請求項４】
前記対の縦板で形成される空間が、配線または／および冷却装置を収容可能になっていることを特徴とする請求項３記載のフレーム構造。
【請求項５】
前記横フランジ部は、前記被取付部材側壁に形状付与された下向きの係合凸条が嵌る係合溝部が上面側に形成され、かつ前記係合凸条および前記係合溝部が前記縦フレームの長手方向に沿って形成され、前記被取付部材側壁は、前記係合凸条が形成された面の反対面側がパッキンが通る溝形状で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項６】
前記横フランジ部は、パッキンが通る溝形状が上面側に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項７】
前記パッキンが、前記溝形状に嵌る嵌入部と、該嵌入部に連なり、前記溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部と、該外出部の外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部とを有することを特徴とする請求項５または６に記載のフレーム構造。
【請求項８】
前記被取付部材がバケットであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項９】
前記枠形状の縦フレームは、複数の縦フレーム端部が位置するコーナー部分で剛性ジョイントにより前記縦フレームが互いに連結されて構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項１０】
前記縦フレームの下方側に、前記被取付部材の底部を覆い、前記縦フレームに固定された底板が配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項１】
被取付部材が取り付けられるフレーム構造において、前記被取付部材側壁が内側に添設されるとともに、該被取付部材側壁が上方側で外側に折り返されて上端部外側に添設されるべく幅方向に伸長する縦フレームと、前記上端部の下方で前記縦フレーム外側面に連なって外方に伸長し、前記被取付部材を上方から覆うカバーまたは前記被取付部材側壁および前記カバーが上面側に添設される横フランジ部とを有することを特徴とするフレーム構造。
【請求項２】
前記縦フレームの外側面であって、前記横フランジ部の下方側に、該縦フレームの長手方向に沿って側面中空部が設けられ、かつ前記縦フレームの内側下端部に、内側に伸長して前記被取付部材の底部を上面側で受ける受け片が形成され、前記横フランジ部の外側端部に、フレーム取付材に対する取付部を有することを特徴とする請求項１記載のフレーム構造。
【請求項３】
前記縦フレームが枠形状に配置され、該枠状の縦フレーム内を横方向で区画し、前記被取付部材側壁が内側に添設され、該被取付部材側壁が外側に折られてその上端側に添設される区画用縦フレームを備え、該区画用縦フレームは、互いに離隔して対向し、連結片で連結された対の縦板で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレーム構造。
【請求項４】
前記対の縦板で形成される空間が、配線または／および冷却装置を収容可能になっていることを特徴とする請求項３記載のフレーム構造。
【請求項５】
前記横フランジ部は、前記被取付部材側壁に形状付与された下向きの係合凸条が嵌る係合溝部が上面側に形成され、かつ前記係合凸条および前記係合溝部が前記縦フレームの長手方向に沿って形成され、前記被取付部材側壁は、前記係合凸条が形成された面の反対面側がパッキンが通る溝形状で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項６】
前記横フランジ部は、パッキンが通る溝形状が上面側に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項７】
前記パッキンが、前記溝形状に嵌る嵌入部と、該嵌入部に連なり、前記溝形状に前記嵌入部を嵌めた際に前記溝形状の外部にはみだす外出部と、該外出部の外周側に連なって該外周側に伸長する周縁部とを有することを特徴とする請求項５または６に記載のフレーム構造。
【請求項８】
前記被取付部材がバケットであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項９】
前記枠形状の縦フレームは、複数の縦フレーム端部が位置するコーナー部分で剛性ジョイントにより前記縦フレームが互いに連結されて構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載のフレーム構造。
【請求項１０】
前記縦フレームの下方側に、前記被取付部材の底部を覆い、前記縦フレームに固定された底板が配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフレーム構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３６６８４（Ｐ２０１１−１３６６８４Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９０２５（Ｐ２０１０−２５９０２５）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
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