本發(fā)明涉及一種在車輛中保持電池的電池托架。
背景技術(shù):
作為現(xiàn)有技術(shù),已知在歐洲專利第2527205a1號(hào)中描述的一種電池托架。如圖10中所示,在所述文獻(xiàn)中描述的電池托架包括底座構(gòu)件52,底座構(gòu)件52在其上表面處設(shè)置有放置表面51,電池50放置在該放置表面51上。托架54通過螺栓53固定至底座構(gòu)件52的放置表面51的側(cè)向的部分。托架54具有凸緣56,凸緣56與設(shè)置在電池50的底部處的肋55的上表面55a接觸。如此構(gòu)造的電池托架通過將電池50的肋55夾緊在凸緣56與放置表面51之間來保持電池50。
同時(shí),用于在現(xiàn)有技術(shù)的電池托架中保持電池50的保持力由用于將肋55夾緊在凸緣56與放置表面51之間的夾緊力來確定。該夾緊力依據(jù)從放置表面51至凸緣56的高度(下文稱為“凸緣高度”)與從電池50的底表面至肋55的高度(下文稱為“肋高度”)之間的關(guān)系而改變。即,當(dāng)凸緣高度大于肋高度時(shí),不產(chǎn)生夾緊力,并且,凸緣高度相對(duì)于肋高度越小,夾緊力越大。
順便提及,存在以下情況:由于電池50和托架54的尺寸在制造中的變化,凸緣高度和肋高度可能與設(shè)計(jì)尺寸不同。在這種情況下,如果凸緣高度相對(duì)于肋高度的比值大于設(shè)計(jì)比值,則用于電池50的保持力變得不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種電池托架,其不管構(gòu)件的尺寸變化如何都能夠恰當(dāng)?shù)卮_保用于電池的保持力。
第一方案的電池托架為一種在車輛中保持電池的電池托架,所述電池具有矩形平行六面體形狀并且在所述電池的側(cè)表面的底部處設(shè)置有肋,所述電池托架包括:底座構(gòu)件,所述底座構(gòu)件在其上表面處具有在保持狀態(tài)下放置所述電池的放置表面,在所述保持狀態(tài)中,所述電池托架保持所述電池,所述底座構(gòu)件具有凹圓柱形形狀的凹槽,所述凹槽在所述保持狀態(tài)下處于所述上表面的位于所述肋的側(cè)向的部分處,并且所述凹槽沿與所述肋的延伸方向平行的方向延伸;夾緊構(gòu)件,所述夾緊構(gòu)件在所述保持狀態(tài)下將所述肋夾緊并保持在所述夾緊構(gòu)件與所述放置表面之間,所述夾緊構(gòu)件包括夾緊部、螺栓孔和支點(diǎn)部,所述夾緊部在所述保持狀態(tài)下與所述肋的上表面接觸,所述螺栓孔設(shè)置在所述夾緊部與所述支點(diǎn)部之間的部分處,所述支點(diǎn)部具有凸圓柱形表面,所述凸圓柱形表面與所述凹槽接觸,作為所述夾緊構(gòu)件與所述底座構(gòu)件在所述保持狀態(tài)下的接觸表面;以及螺栓,所述螺栓在所述保持狀態(tài)下插入穿過所述螺栓孔,其中,所述底座構(gòu)件和所述夾緊構(gòu)件構(gòu)造成通過緊固所述螺栓產(chǎn)生夾緊力,所述肋利用所述夾緊力被夾緊在所述夾緊部與所述放置表面之間。
在上述方案中,所述底座構(gòu)件在設(shè)置有所述放置表面的部分處可以由樹脂制成,并且在設(shè)置有所述凹槽的部分處可以由金屬制成。
在上述方案中,在所述保持狀態(tài)下,所述電池可以放置在所述放置表面上,使得位于設(shè)置有被所述夾緊構(gòu)件夾緊的所述肋的所述側(cè)表面的相反側(cè)上的側(cè)表面在所述放置表面上的位置位于指定位置,并且多個(gè)所述凹槽在距所述指定位置不同距離的位置處可以設(shè)置在所述底座構(gòu)件的所述上表面中。
在上述方案中,所述夾緊構(gòu)件可以為板構(gòu)件的形式,在所述板構(gòu)件中,所述支點(diǎn)部以與所述凹槽相同的曲率彎曲。
在上述方案中,所述夾緊構(gòu)件可以構(gòu)造成:通過在維持所述支點(diǎn)部與所述凹槽之間的接觸的同時(shí)繞所述支點(diǎn)部的中心軸線樞轉(zhuǎn),能夠改變從所述放置表面至所述夾緊部的高度。
在上述方案中,所述肋的所述上表面可以隨其向所述肋的側(cè)向延伸而向下傾斜。
在上述方案中,在與設(shè)置有在所述保持狀態(tài)下被所述夾緊構(gòu)件夾緊的所述肋的所述側(cè)表面相鄰的側(cè)表面處,所述電池可以進(jìn)一步包括肋,并且所述夾緊構(gòu)件可以進(jìn)一步包括與設(shè)置在所述相鄰的側(cè)表面處的所述肋的上表面接觸的夾緊部。
在上述方案中,所述底座構(gòu)件可以包括樹脂本體和形成有所述凹槽的金屬支架,并且所述金屬支架可以設(shè)置有用于緊固所述螺栓的螺母。
在上述方案中,所述凹槽可以延伸至所述金屬支架的一端,并可以在所述一端處開口。
附圖說明
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義,其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,并且其中:
圖1是示出了實(shí)施例的電池托架在電池托架保持電池的狀態(tài)下的立體圖;
圖2是電池托架的分解立體圖;
圖3是作為電池托架的組成構(gòu)件的托架的平面圖;
圖4是托架的正視圖;
圖5是作為電池托架的組成構(gòu)件的夾緊構(gòu)件的立體圖;
圖6是在電池托架保持小型電池時(shí)夾緊構(gòu)件周圍的部分的截面圖;
圖7是在電池托架保持大型電池時(shí)夾緊構(gòu)件周圍的部分的截面圖;
圖8是示出了改變電池托架的夾緊高度的方式的截面圖;
圖9是沿圖6的線9-9截取的示出了電池托架的凹槽的周圍的部分的截面圖;
圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的電池托架的支架的周圍的部分的截面圖;
圖11是示出了改變現(xiàn)有技術(shù)中的夾緊構(gòu)件的夾緊高度的方式的截面圖,其中夾緊構(gòu)件的支點(diǎn)部固定至底座構(gòu)件;并且
圖12是示出了改變現(xiàn)有技術(shù)中的夾緊構(gòu)件的夾緊高度的方式的截面圖,其中夾緊構(gòu)件的支點(diǎn)部與底座構(gòu)件之間的接觸表面為平坦表面。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例的電池托架在車輛中保持電池,所述電池具有矩形平行六面體形狀并且在電池的側(cè)表面的底部設(shè)置有肋。電池可以具有大致矩形平行六面體形狀,并且文中的矩形平行六面體形狀包括不規(guī)則的矩形平行六面體形狀。
在文中,電池托架保持電池的狀態(tài)被定義為保持狀態(tài)。電池托架包括底座構(gòu)件和夾緊構(gòu)件。底座構(gòu)件在其上表面處具有放置表面,電池在保持狀態(tài)下放置在該放置表面上,并且底座構(gòu)件在上表面的在保持狀態(tài)下位于肋的側(cè)向的部分處設(shè)置有凹圓柱形形狀的凹槽,所述凹槽在平行于所述肋的方向上延伸。夾緊構(gòu)件在保持狀態(tài)下將肋夾緊并保持在夾緊構(gòu)件和放置表面之間,并且包括夾緊部、支點(diǎn)部和螺栓孔,所述夾緊部在保持狀態(tài)下與肋的上表面接觸;所述支點(diǎn)部具有凸圓柱形表面,所述凸圓柱形表面與所述凹槽接觸,作為所述夾緊構(gòu)件與所述底座構(gòu)件在保持狀態(tài)下的接觸表面;螺栓孔設(shè)置在所述夾緊部與所述支點(diǎn)部之間的部分處。電池托架還包括螺栓,所述螺栓在保持狀態(tài)下被插入穿過螺栓孔,并且構(gòu)造成通過利用螺栓緊固而產(chǎn)生用于將所述肋夾緊在夾緊部與放置表面之間的夾緊力。
在如此構(gòu)造的電池托架中,在設(shè)置至夾緊構(gòu)件的支點(diǎn)部的凸圓柱形表面與設(shè)置至底座構(gòu)件的凹圓柱形的凹槽接觸并且夾緊構(gòu)件的夾緊部與電池的肋的上表面接觸的狀態(tài)下,通過使用螺栓緊固而將肋夾緊在底座構(gòu)件的放置表面與夾緊構(gòu)件的夾緊部之間來保持電池。此外,在該電池托架中,夾緊構(gòu)件的支點(diǎn)部和底座構(gòu)件的凹槽在凸凹圓柱形表面處彼此接觸,并且可以通過將夾緊構(gòu)件繞這些圓柱形表面的圓柱中心軸線樞轉(zhuǎn),來改變從放置表面至夾緊部的高度(夾緊高度)。
相反,即使當(dāng)夾緊構(gòu)件設(shè)置成使得其支點(diǎn)部固定至底座構(gòu)件時(shí),或者即使當(dāng)夾緊構(gòu)件設(shè)置成使得其支點(diǎn)部和底座構(gòu)件通過除了圓柱形表面之外的表面彼此接觸時(shí),仍然可以改變夾緊高度。但是,在這些情況下會(huì)發(fā)生以下問題。
在示出了現(xiàn)有技術(shù)的圖11中,示出了改變?cè)谥c(diǎn)部61固定至底座構(gòu)件62的狀態(tài)下布置的夾緊構(gòu)件60的夾緊高度h的方式。在這種情況下,為了改變從放置表面63至夾緊部64的夾緊高度h,有必要使夾緊構(gòu)件60彈性變形。當(dāng)電池的肋高度低于預(yù)期時(shí),夾緊構(gòu)件60在夾緊部64與電池的肋的上表面接觸時(shí)已經(jīng)處于扭曲狀態(tài)。然后,螺栓65從該狀態(tài)進(jìn)一步擰緊以產(chǎn)生用于肋的夾緊力,使得夾緊構(gòu)件60的扭曲進(jìn)一步增大。
以這種方式,當(dāng)夾緊高度的改變引起夾緊構(gòu)件的彈性變形時(shí),夾緊構(gòu)件的扭曲在電池保持狀態(tài)下變大。因此,在夾緊構(gòu)件中可能發(fā)生蠕變變形。此外,底座構(gòu)件的利用支點(diǎn)部施加至接觸表面的表面壓力也變大,使得在接觸表面中也可能發(fā)生蠕變變形。通過這種塑性變形,通過擰緊螺栓而產(chǎn)生的用于肋的夾緊力并因此用于電池的保持力將隨時(shí)間減小。
另一方面,在示出了現(xiàn)有技術(shù)的圖12中,示出了改變布置在支點(diǎn)部71通過平坦表面與底座構(gòu)件72接觸的狀態(tài)下的夾緊構(gòu)件70的夾緊高度h的方式。在這種情況下,由于夾緊構(gòu)件70沒有固定至底座構(gòu)件72,所以可以改變從放置表面73至夾緊部74的夾緊高度h,而不會(huì)引起夾緊構(gòu)件70的彈性變形。然而,在這種情況下夾緊高度h的改變通過傾斜整個(gè)夾緊構(gòu)件70來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)夾緊構(gòu)件70傾斜時(shí),支點(diǎn)部71相對(duì)于底座構(gòu)件72的上表面傾斜,使得支點(diǎn)部71和底座構(gòu)件72的接觸面積減小。
另一方面,當(dāng)螺栓75被擰緊以通過夾緊部74產(chǎn)生對(duì)肋的夾緊力時(shí),同時(shí)也對(duì)抵著底座構(gòu)件72的支點(diǎn)部71產(chǎn)生了壓緊力。當(dāng)支點(diǎn)部71與底座構(gòu)件72之間的接觸面積減小時(shí),由于在這種情況下從支點(diǎn)部71加壓而使施加至底座構(gòu)件72的表面壓力增大,使得蠕變變形可能在底座構(gòu)件72中發(fā)生。因此,同樣在夾緊高度的改變引起支點(diǎn)部與底座構(gòu)件之間的接觸面積的改變的情況下,也存在促使對(duì)電池的保持力隨時(shí)間減小的可能性。
關(guān)于這點(diǎn),在本實(shí)施例的電池托架中,底座構(gòu)件與夾緊構(gòu)件之間的接觸表面為具有相同曲率的凸凹圓柱形表面,并且能夠通過繞這些圓柱形表面的圓柱中心軸線樞轉(zhuǎn)夾緊構(gòu)件以改變夾緊高度。執(zhí)行在這種情況下夾緊構(gòu)件的樞轉(zhuǎn),同時(shí)保持凸凹圓柱形表面之間的接觸而不引起它們之間的接觸面積的改變。此外,不會(huì)引起夾緊構(gòu)件的彈性變形。因此,在該電池托架中,可以改變夾緊高度而不引起夾緊構(gòu)件的扭曲或者施加至底座構(gòu)件的表面壓力的增大,否則會(huì)促使保持力隨時(shí)間減小。因此,不管構(gòu)件的尺寸的變化如何,都可以恰當(dāng)?shù)卮_保對(duì)電池的保持力。
在本實(shí)施例的電池托架中,如果使對(duì)電池的保持力增大,則底座構(gòu)件的施加至作為用于支點(diǎn)部的支撐表面的凹槽的表面壓力相應(yīng)地增大,使得可能發(fā)生如上所述的蠕變變形。關(guān)于這點(diǎn),如果底座構(gòu)件的設(shè)置有放置表面的部分由具有比金屬低的比重的樹脂制成,并且底座構(gòu)件的設(shè)置有凹槽的部分由與具有比樹脂高的蠕變阻力的金屬制成,則可以增大電池保持力同時(shí)抑制電池托架的重量增加。
在本實(shí)施例的電池托架中,可以認(rèn)為,在保持狀態(tài)下,電池被放置在放置表面上,使得電池的與設(shè)置有肋的側(cè)表面相反的側(cè)表面的在放置表面上的位置位于指定位置。在這種情況下,如果電池的尺寸改變,則由夾緊構(gòu)件夾緊的肋的在放置表面上的位置也改變。即使在這種情況下,如果多個(gè)凹槽在距指定位置不同距離的位置處設(shè)置在底座構(gòu)件的上表面中,仍然可以根據(jù)電池的尺寸來改變夾緊構(gòu)件的附接位置,從而可以通過相同的電池托架保持不同尺寸的多種電池。
如果電池托架的夾緊構(gòu)件為在支點(diǎn)部處彎曲成半圓柱形形狀的板構(gòu)件的形式,則可以通過壓力加工等容易制造夾緊構(gòu)件。
在下文中,將參照?qǐng)D1至圖9詳細(xì)描述電池托架的實(shí)施例。在下面的描述中,由圖中的箭頭前(fr)、后(bk)、右(rh)、左(lh)、上(up)和下(dw)所示的方向分別定義為電池托架以及由電池托架保持的電池的向前、向后、向右、向左、向上和向下方向。
如圖1中所示,由本實(shí)施例的電池托架所保持的電池10具有大致矩形平行六面體形狀,其具有四個(gè)側(cè)表面,即,前側(cè)表面11f、后側(cè)表面11b、右側(cè)表面11r和左側(cè)表面11l。電池10具有向外(電池10的側(cè)面)突起并分別設(shè)置在四個(gè)側(cè)表面(11f、11b、11r和11l)的底部處的肋12f、12b、12r和12l。肋12f、12b、12r和12l的上表面各自隨著其向外延伸而向下傾斜。
本實(shí)施例的電池托架構(gòu)造成能夠保持尺寸不同的兩種電池10中的任一種。這兩種電池10在左右方向上具有不同的寬度,但在前后方向上具有相同的寬度。在下文中,在這兩種電池中,在左右方向上具有較小寬度的電池將被稱為“小型電池”,而在左右方向上具有較大寬度的電池將被稱為“大型電池”。順便提及,圖1中所示的電池10為小型電池。
本實(shí)施例的電池托架包括覆蓋電池10的底部的有底的盒形的底座構(gòu)件20和通過螺栓21固定至底座構(gòu)件20的左前側(cè)部的夾緊構(gòu)件22。底座構(gòu)件20由樹脂本體23和金屬支架24構(gòu)成。
底座構(gòu)件20的本體23在其上表面處具有放置有電池10的放置表面25。此外,底座構(gòu)件20的本體23具有從本體23的上表面向上延伸的四個(gè)側(cè)壁。所述四個(gè)側(cè)壁分別面對(duì)電池10的四個(gè)側(cè)表面并且包圍放置表面25。即,本體23具有面對(duì)電池10的前側(cè)表面11f的前側(cè)壁26f、面對(duì)電池10的后側(cè)表面11b的后側(cè)壁26b、面對(duì)電池10的右側(cè)表面11r的右側(cè)壁26r以及面對(duì)電池10的左側(cè)表面11l的左側(cè)壁26l。
前側(cè)壁26f和右側(cè)壁26r彼此連續(xù),右側(cè)壁26r和后側(cè)壁26b彼此連續(xù),并且后側(cè)壁26b和左側(cè)壁26l彼此連續(xù),而左側(cè)壁26l和前側(cè)壁26f彼此不連續(xù),使得在底座構(gòu)件20的左前側(cè)部處沒有側(cè)壁。利用這種構(gòu)造,當(dāng)將夾緊構(gòu)件22固定至底座構(gòu)件20時(shí),防止了側(cè)壁的阻礙。
圖2示出了本實(shí)施例的電池托架的分解立體結(jié)構(gòu)。在圖2中由雙點(diǎn)劃線所表示的電池10為小型電池。如圖2中所示,向電池10側(cè)突起的鎖定部27和28分別設(shè)置至右側(cè)壁26r和后側(cè)壁26b,即,底座構(gòu)件20的本體23的四個(gè)側(cè)壁中的兩個(gè)側(cè)壁。在本實(shí)施例的電池托架保持電池10的狀態(tài)(下文稱為“保持狀態(tài)”)下,電池10的右側(cè)表面11r的肋12r的上表面與右側(cè)壁26r的鎖定部27的下表面鄰接。此外,在保持狀態(tài)下,電池10的后側(cè)表面11b的肋12b的上表面與后側(cè)壁26b的鎖定部28的下表面鄰接。
另一方面,金屬支架24在支架24的一部分從本體23向左突起的狀態(tài)下附接至底座構(gòu)件20的左前側(cè)部。支架24固定至本體23的下表面。支架24至本體23的固定通過(例如)鉚釘來執(zhí)行。
如圖3和圖4中所示,各自具有凹圓柱形表面形狀的兩個(gè)凹槽29和30在支架24的上表面中形成,以便在前后方向上延伸。垂直于凹槽29和30中的每個(gè)的延伸方向的橫截面的形狀為具有恒定曲率的凹弧。此外,各自用于緊固螺栓21的螺母31和32分別設(shè)置在支架24的在凹槽29和30的右側(cè)的部分處。
如圖2中所示,底座構(gòu)件20的本體23形成有孔33和34,孔33和34分別與螺母31和32的螺孔連通。因此,在該電池托架中,螺栓21可以從底座構(gòu)件20上方緊固至螺母31或32。
孔35于本體23的在凹槽29的正上方的部分處形成在本體23中,而凹槽30在支架24的從本體23向左側(cè)突起的部分處形成在支架24上。因此,兩個(gè)凹槽29和30各自在底座構(gòu)件20的上表面處露出。即,在本實(shí)施例的電池托架中,各自具有凹圓柱形形狀的兩個(gè)凹槽29和30設(shè)置在底座構(gòu)件20的上表面中。在這樣構(gòu)造的底座構(gòu)件20中,設(shè)置有放置表面25的部分(本體23)由樹脂制成,而設(shè)置有凹槽29和30的部分(支架24)由金屬制成。
在保持小型電池10的狀態(tài)下,兩個(gè)凹槽中的位于右側(cè)的凹槽29設(shè)置在位于小型電池10的左側(cè)表面11l的肋12l的側(cè)向的部分處。同樣地,在保持大型電池10的狀態(tài)下,兩個(gè)凹槽中的位于左側(cè)的凹槽30設(shè)置在位于大型電池10的左側(cè)表面11l的肋12l的側(cè)向的部分處。凹槽29和30的延伸方向與電池10的左側(cè)表面11l的肋12l的延伸方向平行。
在本實(shí)施例的電池托架中,在將電池10放置在放置表面25上之后,夾緊構(gòu)件22通過螺栓21固定至附接有支架24的底座構(gòu)件20的左前側(cè)部的上表面。通過擰緊螺栓21,電池10的肋12f和12l被夾緊在夾緊構(gòu)件22與放置表面25之間,使得電池10被保持至底座構(gòu)件20。
圖5示出了夾緊構(gòu)件22的立體結(jié)構(gòu)。夾緊構(gòu)件22具有l(wèi)形部分,所述l形部分由在保持狀態(tài)下位于電池10的左側(cè)的矩形部分22a和在保持狀態(tài)下位于電池10的前側(cè)的矩形部分22b構(gòu)成。此外,夾緊構(gòu)件22具有從部分22a向左下方突起的部分22c。
在電池10保持狀態(tài)下,部分22a的右側(cè)的端部用作第一夾緊部36,第一夾緊部36與設(shè)置在電池10的左側(cè)表面11l處的肋12l的上表面接觸。同樣地,在電池10保持狀態(tài)下,部分22b的后側(cè)的端部用作第二夾緊部37,第二夾緊部37與設(shè)置在電池10的前側(cè)表面11f處的肋12f的上表面接觸。
另一方面,在部分22a的在第一夾緊部36的左側(cè)的部分處,用于將夾緊構(gòu)件22固定至底座構(gòu)件20的螺栓21被插入穿過的螺栓孔38形成在部分22a中。此外,在電池10保持狀態(tài)下,部分22c的左側(cè)的端部用作與底座構(gòu)件20接觸的支點(diǎn)部39。支點(diǎn)部39以恒定的曲率彎曲,并且其彎曲的外表面用作與凹槽29或30接觸的凸圓柱形表面40。凸圓柱形表面40的曲率被設(shè)定為等于凹槽29和30中的每個(gè)的凹圓柱形表面的曲率。
隨后,將描述如上所述地構(gòu)造的電池托架的操作。通過在將螺栓21和夾緊構(gòu)件22從底座構(gòu)件20分離的狀態(tài)下將電池10放置在底座構(gòu)件20的放置表面25上,開始通過本實(shí)施例的電池托架來保持電池10。執(zhí)行將電池10放置在放置表面25上,使得右側(cè)表面11r的肋12r的上表面與設(shè)置至底座構(gòu)件20的右側(cè)壁26r的鎖定部27的下表面鄰接,并且使得后側(cè)表面11b的肋12b的上表面與設(shè)置至底座構(gòu)件20的后側(cè)壁26b的鎖定部28的下表面鄰接。通過在這種情況下與鎖定部27和28鄰接,電池10的右側(cè)表面11r和后側(cè)表面11b的肋12r和肋12b分別鎖定至底座構(gòu)件20的右側(cè)壁26r和后側(cè)壁26b。
在這種情況下,電池10在放置表面25上的位置由肋12r和12b與鎖定部27和28之間的鄰接來確定。即,電池10在放置表面25上在左右方向上的位置通過肋12r與鎖定部27的鄰接來確定,而電池10在放置表面25上在前后方向上的位置通過肋12b與鎖定部28的鄰接來確定。以這種方式,在本實(shí)施例的電池托架中,電池10放置在放置表面25上,使得設(shè)置有由鎖定部27和28而鎖定的肋12r和12b的右側(cè)表面11r(位于與左側(cè)表面11l相反的一側(cè)的側(cè)表面)和后側(cè)表面11b在放置表面25上的位置分別位于指定位置。
在以這種方式放置了電池10之后,夾緊構(gòu)件22通過螺栓21固定至底座構(gòu)件20。通過將電池10的左側(cè)表面11l和前側(cè)表面11f的肋12l和12f夾在夾緊構(gòu)件22的第一夾緊部36和第二夾緊部37與放置表面25之間,電池10得以通過電池托架來保持。
如上所述,本實(shí)施例的電池托架構(gòu)造成應(yīng)對(duì)作為保持對(duì)象的、在左右方向上具有不同寬度的兩種尺寸的電池。在本實(shí)施例的電池托架中,通過根據(jù)所要保持的電池的尺寸來改變夾緊構(gòu)件22在底座構(gòu)件20上的固定位置,可以保持大小兩種尺寸的電池中的任一種。
如圖6中所示,當(dāng)保持小型電池10時(shí),夾緊構(gòu)件22布置在使得支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40與設(shè)置至底座構(gòu)件20的兩個(gè)凹槽29和30中的右側(cè)凹槽29接觸的位置處。在這種情況下,螺栓21在螺栓21插入穿過夾緊構(gòu)件22的螺栓孔38的狀態(tài)下被緊固至設(shè)置至底座構(gòu)件20的兩個(gè)螺母31和32中的右側(cè)螺母31。
如圖7中所示,當(dāng)保持大型電池10時(shí),夾緊構(gòu)件22布置在使得支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40與兩個(gè)凹槽29和30中的左側(cè)凹槽30接觸的位置處。在這種情況下,螺栓21在螺栓21插入穿過夾緊構(gòu)件22的螺栓孔38的狀態(tài)下被緊固至兩個(gè)螺母31和32中的左側(cè)螺母32。圖6和圖7各自示出了電池托架的截面,沿圖3的線7-7截取的支架24的截面位于該截面中。
如上所述,電池10放置在放置表面25上,使得右側(cè)表面11r在放置表面25上的位置位于指定位置處,并且因此由夾緊構(gòu)件22的第一夾緊部36夾緊的肋12l在放置表面25上的位置根據(jù)電池10的在左右方向上的寬度而改變。另一方面,兩個(gè)凹槽29和30在距右側(cè)表面11r所處的指定位置不同距離的位置處設(shè)置在底座構(gòu)件20的上表面中。同樣地,兩個(gè)螺母31和32在距這種指定位置不同距離的位置處設(shè)置至底座構(gòu)件20。因此,在本實(shí)施例的電池托架中,即使肋12l在放置表面25上的位置由于電池10在左右方向上的寬度差異而改變,仍然可以根據(jù)肋12l的位置來改變夾緊構(gòu)件22在底座構(gòu)件20上的固定位置。
如圖8中所示,在電池10保持狀態(tài)下,夾緊構(gòu)件22被布置成使得支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40與設(shè)置在底座構(gòu)件20的上表面中的凹圓柱形表面形狀的凹槽29(30)接觸。如上所述,支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40的曲率設(shè)定為等于凹槽29(30)的凹圓柱形表面的曲率。以該狀態(tài)布置在底座構(gòu)件20上的夾緊構(gòu)件22可繞凸凹圓柱形表面的圓柱中心軸線o樞轉(zhuǎn),同時(shí)在凸凹圓柱形表面處保持支點(diǎn)部39與凹槽29(30)之間的接觸。然后,當(dāng)夾緊構(gòu)件22以這種方式樞轉(zhuǎn)時(shí),從放置表面25至第一夾緊部36和第二夾緊部37的高度(夾緊高度h)改變。
由于制造公差,在電池10保持狀態(tài)下與第一夾緊部36和第二夾緊部37接觸的肋12l和12f的高度(肋高度)存在變化。此外,當(dāng)對(duì)電池10的保持持續(xù)了很長(zhǎng)一段時(shí)間時(shí),肋12l和12f的上表面可能由于通過夾緊構(gòu)件22的加壓而經(jīng)受蠕變變形,這導(dǎo)致了肋高度的改變。此外,肋12l和12f的材料可能由于根據(jù)環(huán)境溫度的改變等反復(fù)地?zé)崤蛎浐蜔崾湛s而劣化,這導(dǎo)致了肋高度的改變。此外,底座構(gòu)件20和夾緊構(gòu)件22的相應(yīng)部分也經(jīng)受由于制造公差在尺寸上的變化和隨時(shí)間而在尺寸上的改變。文中所指的肋高度為在電池10放置在放置表面25上的狀態(tài)下從放置表面25至肋12l和12f的高度。
關(guān)于這點(diǎn),在本實(shí)施例的電池托架中,通過使夾緊構(gòu)件22繞支點(diǎn)部39和凹槽29(30)的圓柱中心軸線o樞轉(zhuǎn),這種尺寸差異可以通過夾緊高度h的改變來吸收。在保持凸凹圓柱形表面之間的接觸而不引起它們之間的接觸面積的改變的同時(shí),執(zhí)行在這種情況下的夾緊構(gòu)件22的樞轉(zhuǎn)。此外,夾緊高度h在這種情況下通過樞轉(zhuǎn)夾緊構(gòu)件22而引起的改變不會(huì)引起夾緊構(gòu)件22的彈性變形。
相反,在夾緊高度h的改變引起夾緊構(gòu)件22的彈性變形的情況下,當(dāng)?shù)谝粖A緊部36和第二夾緊部37與肋12l和12f的上表面接觸時(shí),夾緊構(gòu)件22由于彈性變形可能已經(jīng)處于扭曲狀態(tài)。在這種情況下,通過擰緊螺栓21來產(chǎn)生對(duì)肋12l和12f的夾緊力,夾緊構(gòu)件22進(jìn)一步被扭曲。因?yàn)閵A緊構(gòu)件22的抵抗這種扭曲而產(chǎn)生的彈性反作用力變大,因此施加至底座構(gòu)件20的與夾緊構(gòu)件22的支點(diǎn)部39的接觸表面(下文稱為“支撐表面”)的表面壓力也變大。因此,在夾緊構(gòu)件22和底座構(gòu)件20的支撐表面中可能發(fā)生蠕變變形。
另一方面,在夾緊高度h的改變引起夾緊構(gòu)件22的支點(diǎn)部39與底座構(gòu)件20的支撐表面之間的接觸面積的改變的情況下,當(dāng)它們之間的接觸面積減小時(shí),由于根據(jù)擰緊螺栓21通過支點(diǎn)部39的加壓而施加至支撐表面的表面壓力增大。因此,在底座構(gòu)件20的支撐表面中可能發(fā)生蠕變變形。
這種蠕變變形使螺栓21的擰緊松動(dòng),導(dǎo)致對(duì)肋12l和12f的夾緊力減小,從而導(dǎo)致對(duì)電池10的保持力的減小。因此,在夾緊高度h的改變引起夾緊構(gòu)件22的彈性變形或者夾緊構(gòu)件22的支點(diǎn)部39與底座構(gòu)件20的支撐表面之間的接觸面積的改變時(shí),存在夾緊高度h的改變可以促使對(duì)電池10的保持力隨時(shí)間減小的可能性。關(guān)于這點(diǎn),如上所述,在本實(shí)施例的電池托架中,可以在不引起夾緊構(gòu)件22的彈性變形或者接觸面積的改變(即,不促使對(duì)電池10的保持力隨時(shí)間減小)的情況下改變夾緊高度h。
在這樣構(gòu)造的電池托架中,電池液體可能從正在保持的電池10中泄漏出。另一方面,在該電池托架中,用作夾緊構(gòu)件22的支點(diǎn)部39的支撐表面的具有凹圓柱形形狀的凹槽29設(shè)置在底座構(gòu)件20的上表面中,因此如果泄漏至放置表面25的電池液體繼續(xù)積聚在凹槽29中,則存在形成有凹槽29的金屬支架24可被腐蝕的可能性。
如圖9中所示,在本實(shí)施例的電池托架中,凹槽29延伸至支架24的前端,并且在所述前端處開口。因此,如圖9中的虛線箭頭所示,流入凹槽29的電池液體沿著凹槽29的內(nèi)側(cè)流動(dòng),并從其前端排出至外部。
根據(jù)上述的本實(shí)施例的電池托架,能夠獲得以下效果。(1)在本實(shí)施例的電池托架中,底座構(gòu)件20與夾緊構(gòu)件22之間的接觸表面為凸凹圓柱形表面,并且可以通過繞這些圓柱形表面的圓柱中心軸線樞轉(zhuǎn)夾緊構(gòu)件22來改變夾緊高度h。通過改變夾緊高度h,可以吸收電池10、底座構(gòu)件20、夾緊構(gòu)件22等在它們制造上的尺寸變化和它們隨時(shí)間而在尺寸上的改變。因此,可以不考慮構(gòu)件的尺寸的變化而可靠地確保對(duì)電池10的保持力。
(2)可以不引起夾緊構(gòu)件22的彈性變形或者底座構(gòu)件20與夾緊構(gòu)件22之間的接觸面積的改變來改變夾緊高度h。因此,可以抑制引起對(duì)電池10的保持力的減小的夾緊構(gòu)件22和底座構(gòu)件20的蠕變變形。
(3)在底座構(gòu)件20中,設(shè)置有放置表面25的部分(本體23)由樹脂制成,而設(shè)置有凹槽29和30的部分(支架24)由金屬制成。通過夾緊構(gòu)件22對(duì)電池10的保持力的增大應(yīng)該限于一范圍,在該范圍中,施加至凹槽29、30的表面壓力不產(chǎn)生凹槽29、30的蠕變變形。因此,如果凹槽29和30由具有比樹脂高的蠕變阻力的金屬制成,則可以使對(duì)電池10的保持力更大。另外,如果放置表面25等由具有比金屬低的比重的樹脂制成,則可以增大電池保持力同時(shí)抑制電池托架的重量的增大。
(4)通過設(shè)置兩個(gè)凹槽29和30以及兩個(gè)螺母31和32,可以改變夾緊構(gòu)件22在底座構(gòu)件20上的固定位置。因此,可以保持不同尺寸的兩種電池10中的任一種。
(5)由于夾緊構(gòu)件22為在支點(diǎn)部39處彎曲成半圓柱形形狀的板構(gòu)件的形式,可以通過壓力加工等容易制造夾緊構(gòu)件22。(6)由于凹槽29延伸至支架24的前端并且在所述前端處向外開口,抑制了從電池10泄漏出的電池液體積聚在凹槽29中而腐蝕支架24。
(7)由于夾緊構(gòu)件22的支點(diǎn)部39具有圓柱形的圓形形狀,即使在固定夾緊構(gòu)件22時(shí)支點(diǎn)部39撞擊支架24的表面,支架24的表面也不太可能破裂,從而可以抑制從裂縫腐蝕的進(jìn)程。
上述實(shí)施例還可以進(jìn)行以下改變。在上述實(shí)施例中,底座構(gòu)件20與夾緊構(gòu)件22之間的接觸表面為具有相同曲率的凸凹圓柱形表面。由于通過擰緊螺栓21而引起的加壓被施加至這些接觸表面,即使接觸表面的曲率彼此略微不同,接觸表面仍然通過彈性變形彼此進(jìn)行表面接觸,使得夾緊高度h能夠在不改變它們之間的接觸面積的情況下改變。因此,支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40的曲率和凹槽29、30的凹圓柱形表面的曲率可以設(shè)定成在一范圍內(nèi)彼此不同,在該范圍中,夾緊高度h可以在不改變它們之間的接觸面積的情況下改變。
在上述實(shí)施例中,凹槽29和30各自形成為使得其垂直于其延伸方向的橫截面的形狀為具有恒定曲率的凹圓弧。即使該橫截面成形為具有逐漸改變的曲率,接觸表面也可通過彈性變形彼此接觸。因此,支點(diǎn)部39的凸圓柱形表面40以及凹槽29和30的凹圓柱形表面各自可以為具有大約恒定曲率的表面。
在上述實(shí)施例中,夾緊構(gòu)件22設(shè)置有兩個(gè)夾緊部,即,夾緊電池10的左側(cè)表面11l的肋12l的第一夾緊部36以及夾緊電池10的前側(cè)表面11f的肋12f的第二夾緊部37。在這兩個(gè)夾緊部之中,可以省略第二夾緊部37。
在上述實(shí)施例中,螺母31和32固定至支架24。然而,螺母31和32可以設(shè)置成可從支架24分離??商娲兀梢詷?gòu)造成:螺母設(shè)置至夾緊構(gòu)件22并且螺栓21從底座構(gòu)件20的下方插入以緊固至螺母,或者其可以構(gòu)造成:螺栓被固定至底座構(gòu)件20,然后插入穿過螺栓孔38,并且螺母從夾緊構(gòu)件22的上方緊固至螺栓。
在上述實(shí)施例中,通過設(shè)置兩個(gè)凹槽29和30,使得可以保持不同尺寸的兩種電池10??梢栽O(shè)置三個(gè)以上凹槽使得可以保持具有不同尺寸的三種以上的電池。如果僅能夠保持單個(gè)尺寸的電池就足夠,則可以僅設(shè)置一個(gè)凹槽。
在上述實(shí)施例中,凹槽29和30設(shè)置至金屬支架24。然而,如果在電池10保持狀態(tài)下施加至凹槽29、30的表面壓力為甚至可以由樹脂承受的程度,則底座構(gòu)件20其整體可以由樹脂制成??商娲?,如果可以允許電池托架的重量增大,則底座構(gòu)件20其整體可以由金屬制成。