JP7625692B2 - 車両のためのバッテリー保持構造体 - Google Patents

Description

本発明は、代替パワートレイン車両に関する。より具体的には、本発明は、代替パワートレイン車両のためのバッテリー保持構造体に関する。

化石ベースの燃料の高コストに起因して、および、同時に、環境に優しいという差し迫った必要性に起因して、代替パワートレイン車両の投資および市場実現性は、広範囲に成長しており、代替的な輸送の手段につながっている。代替的な手段は、電気車両（または、バッテリー電気車両）、補足的なＩＣエンジンを備えたまたは備えない電気車両（すなわち、ハイブリッド電気車両）、エクステンデッドレンジ電気車両（ｅｘｔｅｎｄｅｄ－ｒａｎｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）を含む。バッテリー電気車両は、電気のみによって動力を与えられる電気車両であり、バックアップ燃料供給源を有していない。ハイブリッド電気車両は、電気および燃料パワーの両方を用いる電気車両である。オンボードバッテリーは、燃料がバッテリーを再充電することを補助しながら、燃料がより効率的に使用されることを助ける。エクステンデッドレンジ電気車両は、特定の距離に関してバッテリーによって動力を与えられる車両であり、次いで、燃料が、エクステンデッドレンジ運転のための発電機に動力を与える。

電気車両またはハイブリッド車両は、それらの電気ドライブシステムに給電するためにオンボードバッテリーを必要とし、原動力としてモーターを使用する。電気車両は、環境的にクリーンである。その理由は、パワーユニットが、再充電可能なバッテリーパックの形態になっており、それは、その動作の間に空気を汚染しないからである。電気車両に伴って考慮すべき最も重要な要因は、フル充電においてカバーされるオンボードバッテリーの推定距離レンジである。しかし、ＥＶの実際の充電におけるレンジは、複数の要因にしたがって変化する可能性がある。たとえば、加速の間に、および、より速い速度で運転している間に、バッテリーは、市街地でのより丁寧な運転と比較して、より多くのｋＷｈ（キロワット時）を消費する傾向がある。同様に、バッテリーは、乗客および荷物を満載した状態で運転するときに、より速い速度で消耗する。そのうえ、重い車両は、より重量の少ない車両と比較して、所与の速度に到達して維持するために、より多くのエネルギーを消費する。

典型的に、化石ベースの燃料の高コスト、および、汚染に対するその影響は、代替的な輸送の手段の研究および開発につながっている。そのうえ、オリジナルエクイップメントマニュファクチャー（ＯＥＭ）および顧客は、二酸化炭素の排出を低減させるための経路に追い込まれている。１つの実行可能な方式は、ドライブトレインを電動化することによるものであり、ドライブトレインは、車両を推進させる能力を有しており、一方では、車両の内側のスペースを可能にし、十分に大きなバッテリーパックが十分なレンジを与えることを可能にする。自動車では、トルクおよび速度は、重要なパラメーターであり、これらは、車両の異なるセグメントにしたがって変化する可能性がある。同様に、電気車両は、これらの２つの重要なパラメーターを念頭に置くことによって設計されている。しかし、駆動輪に直接的に伝達されるときに電気モーターから発生させられるパワーは、不適当なトルクにつながることとなる。その理由は、直接的な駆動が、未制御のまたは準最適な速度を結果として生じさせるからである。したがって、自動車設計者にとって、トルクおよび速度の両方の間に適当なバランスを有することは、常に課題である。さまざまな負荷において異なる速度および異なるトルクを実現するために、最適な変速比／システムが必要とされる。しかし、トルク要件と車両によってカバーされる距離のレンジとの間のトレードオフは、困難である。その理由は、車両のレンジが、より高いトルク要件において下がるからである。したがって、駆動輪によって作られる有効トルク、および、道路表面に印加される力を確保するために、電気ドライブおよび電源（すなわち、バッテリー）に特別な注意が払われている。したがって、高容量の電気モーターが用いられ、それは、より多くの重量およびコストになるが、動作条件にしたがってより多くのトルクを送達するように適合されている。そのうえ、より高容量の電気モーターは、より多くのパワーをバッテリーから引き出す。したがって、電気車両によってカバーされる距離のレンジを増加させるために、高ワット時のバッテリーが、高容量のモーターに加えて、電気車両の中に配置されている。さらに、高容量のモーターおよび高ワット時のバッテリーは、その乗客スペースまたはオペレータースペースに悪影響を与え、また、高容量の電気モーターおよび高ワット時のバッテリーを支持するためのストックまたは従来のフレームアッセンブリ、ならびに、その場所／装着部の完全な再設計を必要とする。

それに加えて、電気車両の主な欠点は、炭化水素ベースの燃料で走行するＩＣ駆動の車両と比較したときに、トラクションバッテリーに比較的に低いエネルギー容量または密度である。さらに、電気車両の別の短所は、化石燃料駆動の車両に燃料を補給するための時間の長さと比較して、バッテリーベースの車両を再充電するために必要とされる時間の長さが過度であるということである。いくつかのケースでは、トルクおよび速度の要求を満たすために、バッテリーの層が互いに山積みに積み重ねられ、それは、とりわけバッテリーが鉛酸種類のものであるときに、車両の重量の大部分に悪影響を及ぼす可能性がある。

さらに、バッテリーのスタックを収容するバッテリーボックスを含むバッテリーを保持するために、別個のバッテリー保持構造体が必要とされる。複数のナットおよびボルトを使用して車両ボディーに接続されるバッテリーボックスが、当技術分野において知られている。しかし、それは、バッテリーのスタックを移動させることは、時間がかかり労力のかかるタスクであり、それは、とりわけ、鉛酸アキュムレーターまたはリチウムバッテリーを動的な電源（それは、頻繁な充電を必要とする）として使用する小型商用車両において、バッテリーにアクセスするための別個の機器を必要とする。さらに、この頻繁なバッテリーの交換は、ボルトの故障またはボルトの緩みにつながり、それは、安全、サービスなどに悪影響を有する可能性がある。結果的に、それは、ユーザーにとって機会時間の損失である。上記に加えて、高容量の先進的なバッテリーを提供するための現在の努力は、上述の問題に効果的に対処していない。これは、そのような先進的なバッテリーが一般的に比較的に高価であり、現在のバッテリーに対する容量または充電密度のゲインが漸進的になる傾向があるからである。そのうえ、すべてのバッテリーと同様に、先進的なバッテリーは、化学ベースの電源の固有の制限により、再充電するために比較的に長い時間を必要とする。

同時に、自動車製造業者は、それぞれのユーザーの要求を満たす製品の提供および変形例によって、異なる市場セグメントおよびユーザーに応じることを必要とする。これらは、サイズ、車両の容量、使用範囲、コスト、製造の容易さなどの形態の変形例を含む可能性がある。製造業者の視点から、プラットフォーム製品が設計されると、製品の経済性は、販売数に基づいて実現可能であることとなる。したがって、自動車製造業者にとって、変形例および要求にフレキシブルに応じることができ、車両レイアウト、組み立て時間、製造セットアップなどの最小の変化を伴って修正バージョンを可能にする車両レイアウトおよび設計を有することは、常に課題である。追加的に、使い勝手およびユーティリティースペースの視点から、より多くのラゲージスペースを伴う多輪式の車両は、従来の多輪タイプの構成よりも普及してきた。車両アーキテクチャー／プラットフォーム要件が、内燃エンジン（ＩＣＥ）から電気パワートレインまたはハイブリッドパワートレインのような異なるパワートレインに応じる必要があるときに、課題はさらに複雑である。

そのうえ、ステップスルータイプの車両では、より多くのバッテリーをフロアボードの下方に追加することは、低いグランドクリアランスを結果として生じさせる。車両のグランドクリアランス（地上高としても知られる）は、最も重要な寸法のうちの１つである。それは、車両ボディー（または、シャーシー）の最下端部とグランドとの間の最小距離として定義される。したがって、車両のグランドクリアランスは、グランドに対する車両の最下部の高さを示している。一般的に、製造業者のほとんどは、車両が荷物を積んでいない条件のときの（すなわち、荷物または乗客の荷重がない状態の）この寸法を特定している。したがって、乗客および荷物を介して荷重が車両に適用されるときに、利用可能なグランドクリアランスは、特定されたクリアランスよりも低い。したがって、バッテリーの設置および場所は、道路の隆起に起因する損傷を防止するために、望ましいおよび高いグランドクリアランスを維持する上で重要である。

ステップスルー車両において、別の問題は、バッテリーをパッケージングするためのスペースの発生である。上記に議論されているように、より高容量の電気モーターは、より多くのパワーをバッテリーから引き出す。したがって、電気車両によってカバーされる距離のレンジを増加させるために、高ワット時のバッテリーが、高容量のモーターに加えて、電気車両の中に配置されている。したがって、追加的なバッテリーを提供することは、これらのバッテリーを支持および収容するためのフレームアッセンブリならびにその場所／装着部の完全な再設計を必要とする。そのうえ、バッテリーが限られたスペースの中に近接してパッケージングされるときには、それらは、加熱する傾向がある。損傷したバッテリーを交換することは、車両のユーザーに追加的なコストを生じさせる。

したがって、化石ベースの燃料の価格の上昇、市場の需要、および、より長期の再充電期間の煩わしさに関連付けられる現在のバッテリー技術に照らして、上記の問題に対処することを助けることができ、手頃な価格であり、大衆の範囲内で必要とされている、バッテリー保持構造体を開発する必要性が現時点で存在している。

したがって、上記に強調された１つまたは複数の欠点および公知技術の他の問題を軽減するために、代替パワートレイン車両のためのアクセスが容易なバッテリー保持構造体が、本発明において提案される。

本発明の好適な実施形態による代替パワートレイン車両（１００）の側面図であり、ここで、数個のパーツは図から省略されている、図である。 本主題の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の斜視図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の上面図である。 本発明の好適な実施形態による、装着設備を備えた前記バッテリー保持構造体（２００）の斜視図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）および前記下側構造体（２１０）の分解図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）および前記下側構造体（２１０）の分解図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の分解図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の側面図である。 本発明の好適な実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の断面図である。

詳細な説明は、添付の図とともに、サドルライドタイプの２輪車両の実施形態を参照して説明される。同じ番号が、図面の全体を通して、同様の特徴およびコンポーネントを参照するために使用される。

ここで、本発明のさまざまな特徴および実施形態は、以降に記載されている以下のさらなる説明から識別可能になることとなる。さらに、図示されている実施形態の後続の説明において言及される「フロント」および「リア」、ならびに、「左」および「右」は、パワートレインのリア部分から前方を見たときのフロント方向およびリア方向、ならびに、左方向および右方向を指す。そのうえ、長手方向軸線（Ｘ－Ｘ’）は、別段の記述がない限り、車両に関してフロントからリアへの軸線を指し、一方では、横方向軸線（Ｙ－Ｙ’）は、別段の記述がない限り、一般的に、車両に関して、左右方向の、または、左から右への軸線を指す。

本発明における開示は、本発明の精神を損なうことなく、任意の車両に適用されることができるということが企図される。本質的なパーツを構成する本発明以外のパーツの構築の詳細な説明は、適切な場所において省略されている。

本発明の目的は、バッテリーパックを確実におよび安全に保持するための構造体、ならびに、車両の性能に対する損害なしにバッテリーパックの迅速な交換および組み立てを行うためのメカニズムを有する、代替パワートレイン車両を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、バッテリーがきつくパッキングされて環境的にシールされたままとなるように、バッテリーのスタックを固定するように構成された代替パワートレイン車両を提供することである。

本発明の別の目的は、車両の性能およびレンジを損なわないように構成されているバッテリーのスタックを有するように構成されている代替パワートレイン車両を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、非常に信頼性が高く、コスト効率が良く、バッテリーパックを取り出すためにリフティングデバイスを使用することなく容易に査定可能な、バッテリーのスタックを収容するように構成されている代替パワートレイン車両を提供することである。

本発明の目的は、さまざまなバッテリーパック構成のための設計フレキシビリティーを与えるように構成されている代替パワートレイン車両を提供することである。

そのうえ、本発明の詳細ならびに他の特徴および利点が、明細書の残りの部分において記載され、添付の図面に示されている。本発明は、添付の図を参照してさらに説明される。説明および図は、単に本発明の原理を図示しているに過ぎないということが留意されるべきである。本明細書において明示的に説明または示されていないが、本発明の原理を包含するさまざまな配置が考案される可能性がある。そのうえ、本発明の原理、態様、および例、ならびに、その特定の例を記載する本明細書におけるすべての記述は、その均等物を包含することを意図している。

図１は、代替パワートレイン車両（１００）の側面図を図示している。これは、例示的な車両であり、決して発明の範囲を限定するものではない。本発明は、フロント部分（Ｆ）およびリア部分（Ｒ）から構成されるシャーシーフレーム構造体（図示せず）を有している。シート（１０５）は、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）のシートフレームアッセンブリ（図示せず）の上に装着されている。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記シートフレームアッセンブリ（図示せず）は、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）に取り外し可能に取り付けられている。一実施形態において、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）の前記フロント部分（Ｆ）は、ハンドルバーアッセンブリ（１２０）を保持するヘッドパイプ（２１５）（図２に示されている）を含む。本発明の一実施形態によれば、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）は、ステアリングアッセンブリ（図示せず）を含み、ステアリングアッセンブリは、ステアリングシャフト（図示せず）から構成されており、ステアリングシャフトは、前記フロント部分（Ｆ）の前記ヘッドパイプ（２１５）（図２に示されている）に回転可能に接続されている。実施形態のうちの１つでは、複数のボディーカバーパネルが、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）に取り付けられている。一実施形態において、前記複数のボディーカバーパネルは、前記代替パワートレイン車両（１００）の左手側および右手側に、１つまたは複数のサイドカバーパネル（１１０）を含む。本発明の実施形態によれば、前記１つまたは複数のサイドカバーパネル（１１０）は、前記代替パワートレイン車両（１００）から取り外し可能である。本発明の一実施形態によれば、フロアボード部材（１１５）が、前記代替パワートレイン車両（１００）の前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）に取り付けられている。本発明の一実施形態によれば、バッテリー保持構造体（２００）（図２に示されている）が、前記フロアボード部材（１１５）の中に部分的に収納されており、また、前記１つまたは複数のサイドカバーパネル（１１０）を介して部分的に収納されている。さらに、本発明の一実施形態によれば、前記バッテリー保持構造体（２００）は、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）の前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。

図２は、車両フレームの上に組み立てられたときの前記バッテリー保持構造体（２００）の斜視図を図示しており、ここで、数個のパーツは図から省略されている。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記フロント部分（Ｆ）は、前記ヘッドパイプ（２１５）と、右フレーム部材（２２０Ａ）と、左フレーム部材（２２０Ｂ）とをさらに含む。本発明の一実施形態によれば、前記フロント部分（Ｆ）は、前記ヘッドチューブ（２１５）から後ろ向きに、次いで、下向きに延在している。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記バッテリー保持構造体（２００）は、前記フロント部分（Ｆ）の下方に配設されている。本発明の一実施形態において、前記バッテリー保持構造体（２００）は、上側構造体（２０５）および下側構造体（２１０）を含む。本発明の一実施形態によれば、前記上側構造体（２０５）は、少なくとも１つの除去可能なバッテリーを収容するように構成されている。本発明の一実施形態によれば、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）は、複数の場所において、前記シャーシーフレーム構造体の前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。

本発明の一実施形態によれば、前記下側構造体（２１０）は、少なくとも１つの固定されたバッテリーを収容するように構成されている。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記下側構造体（２１０）は、ホルダートレイ（２２５）を含む。本発明の実施形態によれば、前記ホルダートレイ（２２５）は、フロント側におけるその上側端部において、および、リア側における下側端部において、装着設備を提供されている。本発明の一実施形態において、前記ホルダートレイ（２２５）は、バッテリーのより良好な冷却のために、バッテリー表面との空気接触を強化するための複数のカットアウト（図示せず）を提供されている。本発明の一実施形態によれば、前記ホルダートレイ（２２５）は、１つまたは複数の固定されたバッテリーのための収納スペースを画定している。本発明の実施形態によれば、前記ホルダートレイ（２２５）は、複数のバッテリーのための画定されたコンパートメントを提供されることができ、または、１つもしくは複数のバッテリーが収容され得る平坦な表面を有することが可能である。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記ホルダートレイ（２２５）のフロント装着ポイントは、前記上側構造体（２０５）の下側装着ポイントによって固定されており、前記ホルダートレイ（２２５）のリア装着ポイントは、前記シャーシーフレーム構造体（図示せず）の前記フロント部分（Ｆ）の下向き延長部によって固定されている。

本発明の一実施形態によれば、前記ホルダートレイ（２２５）の中に配設されているバッテリーは、前記下側構造体（２１０）の上方に固定された前記上側構造体（２０５）によって確実に保持され、前記下側構造体（２１０）の前記ホルダートレイ（２２５）の中に配設されているバッテリーの垂直方向の移動を拘束する。図３は、本発明の一実施形態による車両フレームの中に組み立てられた前記バッテリー保持構造体（２００）の上面図を図示しており、多くのパーツが明確化のために省略されている。本発明の一実施形態によれば、前記ホルダートレイ（２２５）は、すべての方向からバッテリーを拘束している。前記ホルダートレイ（２２５）は、（図１に示されているような）前記フロアボード部材（１１５）を装着するための、ライダーの荷重を担持するための、および、サイドスタンド（図示せず）を装着するための、構造的な支持および強度をさらに提供する。そのうえ、前記ホルダートレイ（２２５）は、事故の場合にバッテリーを保護し、また、前記代替パワートレイン車両（１００）の底部部分から来るときにバッテリーを損傷させる可能性のある石からバッテリーを保護する。

図４は、本発明の一実施形態による、装着設備を備えた前記バッテリー保持構造体（２００）の斜視図である。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記上側構造体（２０５）は、フロント支持体（４０５Ａ）、リア支持体（４０５Ｂ）、および底部支持体（４０５Ｃ）を含む。本発明の一実施形態によれば、前記フロント支持体（４０５Ａ）は、少なくとも２つの構造部材（すなわち、ＬＨ側およびＲＨ側）を有している。本発明の実施形態のうちの１つでは、前記リア支持体（４０５Ｂ）は、少なくとも２つの構造部材（すなわち、ＬＨ側およびＲＨ側）を有している。本発明の一実施形態によれば、前記底部支持体（４０５Ｃ）は、少なくとも２つの構造部材（すなわち、ＬＨ側およびＲＨ側）を有している。本発明の一実施形態において、前記底部支持体（４０５Ｃ）は、１つまたは複数のサイドエッジ部材を通して、前記上側構造体（２０５）の下側端部において、前記フロント支持体（４０５Ａ）および前記リア支持体（４０５Ｂ）を接続している。本発明の一実施形態によれば、前記フロント支持体（４０５Ａ）は、上側および下側に装着ポイントを提供されている。本発明の一実施形態によれば、前記フロント支持体（４０５Ａ）の前記上側装着ポイントは、車両フレームの前記フロント部分（Ｆ）に接続されており、前記フロント支持体（４０５Ａ）の前記下側装着部は、前記ホルダートレイ（２２５）に接続されている。本発明の一実施形態において、前記リア支持体（４０５Ｂ）は、上側において装着設備を提供されている。本発明の一実施形態によれば、前記リア支持体（４０５Ｂ）の上側における装着設備は、車両フレームの前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。本発明の一実施形態において、１つまたは複数の枢動装着設備（４２０）が、前記底部支持体（４０５Ｃ）のサイドエッジ部材の上に提供されている。

本発明の一実施形態によれば、前記上側構造体（２０５）は、前記底部支持体（４０５Ｃ）の左手側および右手側に配設された複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）をさらに含む。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記底部支持体（４０５Ｃ）の上の前記１つまたは複数の枢動装着ポイント（４２０）に取り付けられており、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）が横向きに開くことができるようになっている。本発明の一実施形態によれば、スイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）のそれぞれは、１つまたは複数の除去可能なバッテリーを保持することができる。本発明の一実施形態において、スイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）のそれぞれは、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）の側壁部の上にロッキング突起部（４１５）を提供されている（同様のロッキング突起部が、フロント－リア方向に配設されている反対側の側壁部の上にも利用可能である）。本発明の一実施形態によれば、前記ロッキング突起部（４１５）は、バッテリーの上に提供された対応する相補的なスロットの中へフィットし、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）の内側にバッテリーを固定および拘束することを補助する。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記上側構造体（２０５）に動作可能に接続されている追加的なロッキング部材が、前記上側構造体（２０５）の中に配設されたバッテリーの垂直方向の移動を拘束するために提供されることもできる。本発明の一実施形態によれば、前記フロント支持体（４０５Ａ）、前記リア支持体（４０５Ｂ）、前記底部支持体（４０５Ｃ）、および前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、バッテリーの冷却を強化するための複数の開口部スロットを提供されている。図５ａおよび図５ｂは、本発明の一実施形態による前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）および前記下側構造体（２１０）の分解されたおよび組み立てられた側面図、ならびに斜視分解図をそれぞれ図示している。本発明の一実施形態によれば、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）は、複数の装着設備（Ｗ、Ｘ）を通して、前記代替パワートレイン車両（１００）のシャーシーフレーム構造体（ラベル付けされていない）の前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。本発明の一実施形態によれば、前記下側構造体（２１０）の前記ホルダートレイ（２２５）は、複数の装着設備（Ｚ）を通して、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）に取り付けられている。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記下側構造体（２１０）は、複数の装着設備（Ｙ）を通して、前記代替パワートレイン車両（１００）のシャーシーフレーム構造体（ラベル付けされていない）の前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。

図６は、本発明の一実施形態による、車両フレーム構造体の中に組み立てられるときの前記バッテリー保持構造体（２００）の分解斜視図を図示しており、多くのパーツが簡潔化のために省略されている。本発明の一実施形態によれば、少なくとも２つのバッテリーＣ、Ｄは、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記ホルダートレイ（２２５）の中に配設されている。実施形態のうちの１つでは、前記バッテリーＣ、Ｄは、アッセンブリが車両の上に組み立てられる前に、サブアッセンブリとして、前記代替パワートレイン車両（１００）の上の前記ホルダートレイ（２２５）とともに組み立てられるものとする。本発明の一実施形態によれば、前記下側構造体（２１０）の中に配設されている前記バッテリーＣ、Ｄは、固定されたバッテリーである。本発明の一実施形態によれば、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）は、前記下側構造体（２１０）の上方に組み立てられ、前記複数の装着設備（Ｙ、Ｚ）を介して取り付けられている。本発明の実施形態のうちの１つでは、少なくとも２つのバッテリーＡ、Ｂは、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）の中に配設されている。本発明の一実施形態において、前記バッテリーＡ、Ｂは、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）の側壁部の上の前記ロッキング突起部（４１５）を介して、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）とインターロックされる。本発明の一実施形態において、前記上側構造体（２０５）の中に配設されている前記バッテリーＡ、Ｂは、除去可能なバッテリーである。本発明の一実施形態によれば、前記バッテリー保持構造体（２００）の前記上側構造体（２０５）および前記下側構造体（２１０）は、複数の装着設備（Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ）を通して、前記代替パワートレイン車両（１００）のシャーシーフレーム構造体（ラベル付けされていない）の前記フロント部分（Ｆ）に取り付けられている。したがって、固定されたバッテリーおよび除去可能なバッテリーは、前記バッテリー保持構造体（２００）によって確実に保持される。

図７ａは、本発明の一実施形態による、フロント部分（Ｆ）の中のフレーム構造体の上に組み立てられた前記バッテリー保持構造体（２００）の側面図を図示している。線Ｏ－Ｏ’は、図７ｂに示されているように、前記バッテリー保持構造体（２００）の断面図を提供するために、前記バッテリー保持構造体（２００）が切断される平面を表している。本発明の実施形態のうちの１つにおいて、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記複数の除去可能なバッテリーＡ、Ｂを保持することができる。本発明の一実施形態によれば、複数のバッテリークッション（７０５）が、前記複数の除去可能なバッテリーＡ、Ｂの間に提供されている。本発明の一実施形態によれば、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記代替パワートレイン車両（１００）の左手側および右手側において（図１に示されているような）前記１つまたは複数のサイドカバーパネル（１１０）を開けた後に、バッテリーホルダーのスイーベル開口部を介してアクセス可能である。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の主要な有効性は、バッテリー保持構造体が、可動タイプの上側構造体を提供されており、それが車両の横方向への複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダーの容易な移動を提供するようになっているということである。したがって、バッテリー保持構造体からバッテリーを持ち上げて除去することが容易である。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の主要な有効性は、他のバッテリーが下側構造体の中に確実に固定されている状態で、少なくとも１つのバッテリーが複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダーを介して容易に除去および交換されることができるように、１つまたは複数のバッテリーが一緒に位置決めおよび接続されているということである。これは、バッテリーの容易な据え付け、および、バッテリー保持構造体の上側構造体からのバッテリーの除去を促進させる。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第２の有効性は、バッテリー保持構造体が、シャーシーフレーム構造体の下方において、および、フロアボード部材の中において、所定の位置に配置され、それは、車両の標準的なまたはストックフレームの中でのコンパクトなパッケージングを実現するための効果的なスペース利用であるということである。結果として、フレームのフロント部分（Ｆ）の中に配設されている従来の内部エンジンパワートレインの据え付け、または、電動式車両のためのエネルギー貯蔵スペースの据え付けに応じることができる、フレームのフレキシブル設計プラットフォームが実現されることができる。そのうえ、本実施形態の一実施形態によれば、複数のバッテリーは、それらの最大表面積が、バッテリー保持構造体を使用する効率的な冷却のために冷却空気に露出されるように、パッケージングおよび配向されている。好適な実施形態によれば、入って来る自然の空気は、上側構造体を通過し、また、下側構造体の中のカットアウト開口部を通過し、追加的な強制冷却メカニズム（すなわち、冷却ファン）を使用することなく、バッテリーの受動的な冷却を保証する。したがって、バッテリーの効果的な冷却は、追加的な強制冷却手段を使用することなく、車両のレンジを改善する。したがって、上記のアーキテクチャーは、簡単でコスト効率の良い解決策を提供する。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第３の有効性は、上側構造体の中に配設される１つまたは複数のバッテリーのロッキング動作およびアンロッキング動作が、スイーベルタイプのバッテリーホルダーの壁部の中のロッキング突起部を使用して行われることができ、バッテリーの垂直方向の移動が、上側構造体の上方に位置決めされているフロント部分を介して拘束され、ロッキング動作の信頼性が強化されるようになっているということである。ロッキング動作に関与するパーツの数がより少ないことに起因して、動作の信頼性が強化される。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第４の有効性は、複数のバッテリーが、ホルダートレイによって下側構造体の中に確実に保持され、バッテリーの垂直方向の移動が、上部構造体を介して拘束され、凸凹の未舗装の道路の上でのバッテリーの安定性が保証されるようになっているということである。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第５の有効性は、バッテリー保持構造体のホルダートレイが、異なる形状およびサイズになっている複数の溝部およびスロットを提供されることができ、作業者が混乱なく複数のバッテリーを組み立てることが容易であるようになっているということである。これは、組み立ての容易さをさらに保証する。その理由は、それが組み立て時間を低減させ、車両の生産率を改善するからである。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第６の有効性は、下側構造体の中に配設されているバッテリーのスタックが、追加的なシールドの形態の上側構造体およびフロント部分を提供されるということである。したがって、バッテリーおよびそれらの端子のスタックは、ダストおよび水から環境的にシールされ、それは、バッテリーの耐久性を改善する。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第８の有効性は、上記に説明されているバッテリー保持構造体において、バッテリーが、フロアボード部材の中に部分的に位置付けされているということである。この場所は、車両の側部が衝突を経験するときに車両ボディーの中へ入力される直接的な荷重、または、サスペンションから車両ボディーに伝達される上向きの衝撃荷重に対するリジッド性を増加させる効果をもたらす。したがって、このアーキテクチャーは、車両ボディーのリジッド性および強度の向上に貢献する。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第９の有効性は、上側構造体の中に配設されているバッテリーが、上側構造体がサイドカバーパネルによってカバーされるようにスタックされているということである。バッテリーのこのレイアウトは、車両の衝突の場合にバッテリーを保護する観点から好ましい。

上記のアーキテクチャーによれば、本発明の第１０の有効性は、ハイブリッド車両または電気車両に変換するために既存のＩＣエンジン車両の中へ実装され得る改造ユニットとして、さまざまなパワープラットフォームを可能にするように、バッテリー保持構造体が設計されているということである。

さらに、バッテリーパックの数は、横方向への車両の寸法に応じて変更されることができる。たとえば、バッテリーのスタックは、３つのバッテリーまたは５つ以上のバッテリーによって構成されることができる。

したがって、車両のレイアウトが変更されるときでも、シャーシーフレーム構造体の寸法を修正することなく、バッテリースタックの数を単に変更することによって、バッテリーの最適なレイアウトが現実化されることができる。結果として、バッテリー保持構造体は、さまざまなタイプの車両に適用されることができる。

１００ 代替パワートレイン車両
１０５ シート
１１０ サイドカバーパネル
１１５ フロアボード部材
１２０ ハンドルバーアッセンブリ
Ｆ フロント部分（シャーシーフレーム構造体）
Ｒ リア部分（シャーシーフレーム構造体）
２００ バッテリー保持構造体
２０５ 上側構造体
２１０ 下側構造体
２１５ ヘッドパイプ
２２０Ａ 右フレーム部材
２２０Ｂ 左フレーム部材
２２５ ホルダートレイ
４０５Ａ フロント支持体
４０５Ｂ リア支持体
４０５Ｃ 底部支持体
４１０Ａ、４１０Ｂ スイーベルタイプのバッテリーホルダー
４１５ ロッキング突起部
７０５ バッテリークッション
Ａ、Ｂ 除去可能なバッテリー
Ｃ、Ｄ 固定されたバッテリー
Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ 装着設備

Claims (17)

1. 代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）であって、前記バッテリー保持構造体（２００）は、
   少なくとも１つの除去可能なバッテリー（Ａ、Ｂ）を収容するように構成されている上側構造体（２０５）であって、前記少なくとも１つの除去可能なバッテリー（Ａ、Ｂ）が、除去可能に取り付けられている、前記上側構造体（２０５）と、
   少なくとも１つの固定されたバッテリー（Ｃ、Ｄ）を収容するように構成されている下側構造体（２１０）であって、前記少なくとも１つの固定されたバッテリー（Ｃ、Ｄ）が、固定されて取り付けられている、前記下側構造体（２１０）と
   を含み、
   前記上側構造体（２０５）が、複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）を有し、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）が、前記代替パワートレイン車両（１００）の横方向に開くように構成されている、
   バッテリー保持構造体（２００）。
2. 前記上側構造体（２０５）は、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）と、フロント支持体（４０５Ａ）と、リア支持体（４０５Ｂ）と、底部支持体（４０５Ｃ）とを含む、請求項１に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
3. 前記下側構造体（２１０）は、ホルダートレイ（２２５）を含むように構成されている、請求項１に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
4. 前記底部支持体（４０５Ｃ）は、前記上側構造体（２０５）の下側端部において、前記フロント支持体（４０５Ａ）および前記リア支持体（４０５Ｂ）を接続するように構成されている、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
5. 前記フロント支持体（４０５Ａ）は、前記上側構造体（２０５）の上側において、および、前記上側構造体（２０５）の下側において、複数の装着設備（Ｗ、Ｚ）を提供されている、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
6. 前記フロント支持体（４０５Ａ）の前記複数の装着設備（Ｗ、Ｚ）の少なくとも１つの装着設備（Ｚ）は、ホルダートレイ（２２５）に接続されている、請求項５に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
7. 前記リア支持体（４０５Ｂ）は、前記上側構造体（２０５）の上側において、複数の装着設備（Ｘ）を提供されている、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
8. 前記底部支持体（４０５Ｃ）は、前記底部支持体（４０５Ｃ）の左手側および右手側エッジ部材の上に提供されている１つまたは複数の枢動装着設備を有している、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
9. 前記上側構造体（２０５）は、前記底部支持体（４０５Ｃ）の左手側および右手側に配設されている複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）を有しており、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記底部支持体（４０５Ｃ）と、１つまたは複数の枢動装着設備（４２０）を介して接続されている、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
10. 前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記１つまたは複数の除去可能なバッテリー（Ａ、Ｂ）を収納することができる、請求項１に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
11. 前記スイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、前記１つまたは複数の除去可能なバッテリー（Ａ、Ｂ）の上の相補的なスロットにインターロックするための、前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）の側壁部の上の複数のロッキング突起部（４１５）を提供されている、請求項１に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
12. 前記フロント支持体（４０５Ａ）、前記リア支持体（４０５Ｂ）、前記底部支持体（４０５Ｃ）、および前記複数のスイーベルタイプのバッテリーホルダー（４１０Ａ、４１０Ｂ）は、複数のスロット開口部を提供されている、請求項２に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
13. 前記上側構造体（２０５）は、複数の装着設備（Ｗ、Ｘ）を介して、前記代替パワートレイン車両（１００）のシャーシーフレーム構造体のフロント部分（Ｆ）に取り付けられている、請求項１に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
14. 前記ホルダートレイ（２２５）は、１つまたは複数の固定されたバッテリー（Ｃ、Ｄ）を収納することができる、請求項３に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
15. 前記ホルダートレイ（２２５）は、そのフロント側におけるその上側端部において、複数の装着設備（Ｚ）を提供されており、また、そのリア側における下側端部において、複数の装着設備（Ｙ）を提供されている、請求項３に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
16. 前記ホルダートレイ（２２５）は、複数のカットアウト開口部を提供されている、請求項３に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。
17. 前記下側構造体（２１０）は、そのフロント側における前記複数の装着設備（Ｚ）を介して前記上側構造体（２０５）に取り付けられている、請求項５に記載の代替パワートレイン車両（１００）のためのバッテリー保持構造体（２００）。