バッテリ装置及びバッテリケース
【課題】バッテリの組立作業を容易化すると共に車両衝突時の短絡事故を防ぐバッテリ装置及びバッテリケースの提供。
【解決手段】電極端子を備えたバッテリと、バッテリを収納する樹脂ケースとを備えたバッテリ装置１１で、ケース３１は、バッテリ７１を挿入可能な受入口３５と、受入口からケース内に向けバッテリ挿入方向に延びる案内溝４１ａ、４１ｂと、案内溝に沿ってバッテリが挿入されケース内にバッテリが収納された状態において、バッテリの電極端子７４に当接して電気的に接続される接続端子とを有する。バッテリは前記案内溝と係合する被案内部を備える。前記案内溝は被案内部と電極端子を収容し、バッテリ収納状態において被案内部が嵌入する嵌合凹部４２と、電極端子が嵌入する電極収納穴を有し、接続端子は電極収納穴内に配する。
【解決手段】電極端子を備えたバッテリと、バッテリを収納する樹脂ケースとを備えたバッテリ装置１１で、ケース３１は、バッテリ７１を挿入可能な受入口３５と、受入口からケース内に向けバッテリ挿入方向に延びる案内溝４１ａ、４１ｂと、案内溝に沿ってバッテリが挿入されケース内にバッテリが収納された状態において、バッテリの電極端子７４に当接して電気的に接続される接続端子とを有する。バッテリは前記案内溝と係合する被案内部を備える。前記案内溝は被案内部と電極端子を収容し、バッテリ収納状態において被案内部が嵌入する嵌合凹部４２と、電極端子が嵌入する電極収納穴を有し、接続端子は電極収納穴内に配する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ装置及びバッテリケースに係り、特に電気自動車や内燃機関と電動機とを併用したハイブリッド自動車に搭載される駆動用バッテリのケース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への負荷軽減と省エネルギ化を図るため、駆動手段に電動機を使用した電気自動車や内燃機関と電動機とを併用したハイブリッド自動車が各種提供されている。
【０００３】
これら電気自動車あるいはハイブリッド自動車では、駆動電力を供給するバッテリを搭載する必要がある。このバッテリは、一般に二次電池によって構成された数ボルトから十数ボルト程度の出力電圧を有するバッテリモジュールを複数個直列に接続して２００〜３００ボルト程度の高電圧を有するバッテリユニットを形成してなり、充放電を制御するコンピュータや温度管理を行うセンサ等とともに専用のケースに収納されてトランクルームや後部座席の下などに搭載される。
【０００４】
またこのようなバッテリ装置を開示するものとして下記文献がある。
【特許文献１】特開２００２−３４３３２４号公報
【特許文献２】特開２００３−４５３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バッテリ装置を収納するケースは、従来、金属板により形成されていた。金属板は素材として堅牢であり、比較的軽量でかつ車体への取付強度も高い利点を有するからである。
【０００６】
ところが、金属板で形成されたケース体は一方において、加工性が良好でなく組立ての作業性に劣る面がある。例えば、バッテリ装置の組立てにあたっては、走行時の振動や揺れに対してバッテリをケース内で保持する留め金具（上記特許文献１参照）や、電気的な接続を行う配線・接続コネクタ類、さらには上記コンピュータやセンサ等を留める機構を別部品として構成し、これを別途取り付ける必要があり、製造工程が複雑で作業が煩雑となる難がある。
【０００７】
さらに、金属板で形成されたケースは、車両への搭載後においても車両事故（衝突・横転等）が発生した場合に変形・破損して電極端子と金属ケースとが接触し、ショートすることにより車両火災を引き起こす原因ともなり得る。特に電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される駆動用のバッテリは、短絡によって旧来の内燃機関自動車に搭載されるバッテリより格段に大きな電流が流れる可能性があるから、その安全性の向上が望まれる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、バッテリ装置の組立作業を容易化するとともに、車両搭載後の安全性を向上させる点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係るバッテリ装置は、電極端子を備えたバッテリと、当該バッテリを収納するバッテリケースとを備えたバッテリ装置であって、前記バッテリケースは、前記バッテリを挿入可能な受入口と、当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子とを有する。
【００１０】
本発明のバッテリ装置は、バッテリをバッテリケース（以下、単にケースということがある）に収納してなるものである。ケース内への収納にあたってバッテリは、上記受入口から挿入され、上記案内部にガイドされつつケース内に収められる。そして、当該ケース内に収納されると（上記収納状態）、当該バッテリの電極端子がバッテリケース側に設けた接続端子に当接して両端子（電極端子と接続端子）が電気的に接続される。したがって、バッテリの電極端子をケース側の端子に電気的に接続する手間を省くことが出来る。
【００１１】
バッテリの挿入時に上記案内部と係合するバッテリ側の案内手段は、電極端子がこれを兼ねていても良いし、下記のように別に案内手段（被案内部）を設けることも可能である。また、上記受入口は、必ずしも穴状の開口（上下左右または開口周囲の総てを取り囲まれた開口）のみを言うものではなく、一部が開放された開口（例えば後述の実施形態のように上部が開放されていたり他の部分が開放された開口）をも含むものである。
【００１２】
また、上記バッテリ装置では、前記電極端子と、前記案内部によって案内される被案内部とを前記バッテリがその側面に備え、前記バッテリが載置される底板と、前記バッテリの側面部を覆う側板とを前記ケースが有し、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ且つ前記被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を前記案内部が含み、さらにこの案内溝が、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備えるよう構成することが望ましい。
【００１３】
ケース内にバッテリを収納するときの作業性を高めるとともに所定の収納位置（収納状態）にバッテリをより確実に係止するためである。上記装置構造では、バッテリの収容にあたってバッテリ側面に設けた被案内部がケース側板の案内溝内に嵌入され、当該案内溝内を摺動することによってバッテリがケースの側板間に案内され、所定の収納位置にバッテリが収められる。この収納位置（収納状態）では上記被案内部が上記嵌合凹部に嵌入し、バッテリが固定される。
【００１４】
また、かかるバッテリ装置では、前記電極端子と前記被案内部とが共に前記案内溝に嵌入され、当該案内溝が、前記収納状態において前記電極端子が落ち込んで嵌入する電極収納穴を有し、前記接続端子がこの電極収納穴内に配置されていることが好ましい。上記バッテリの収納状態においてバッテリ側の電極端子とケース側の接続端子とを良好に接触させて電気的接続を行うためである。
【００１５】
さらに前記底板はその上面側に、前記収納状態においてバッテリが落ち込んで嵌入するバッテリ保持部を備えることが望ましい。バッテリをケース内でより確実に保持し固定するためである。尚、このバッテリ保持部は、典型的には底板に形成した穴状の凹部（例えば後述の図２のような）であるが、他の構造、例えば底板上面に立設された枠状の部材や部分（例えば後述の図１０のような）であっても構わない。
【００１６】
上記ケースは、好ましくは略全体を樹脂材料により形成する。バッテリ装置の組立作業労力を軽減するとともに車両搭載後の安全性を向上させるためである。
【００１７】
このように樹脂材料によってケースを構成すれば、バッテリを固定する上記バッテリ保持部や後述のように外部との電気的接続を行う端子や配線、コネクタ類等を容易に固定し、あるいはケースと一体成形することができ、バッテリ装置の組立作業を簡易化できるうえ、車両事故時に収納したバッテリの短絡を防いで安全性を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、前記接続端子は、ケースに埋設固定することが出来る。
【００１９】
さらに上記バッテリ装置は、前記バッテリの電極端子のうちの正極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第一の外部接続端子と、前記バッテリの電極端子のうちの負極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第二の外部接続端子とを有することがあり、この場合、これら第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とを前記ケースに埋設固定することが好ましい。電気的な接続部品の組込み・取付けの作業労力を軽減するためである。
【００２０】
尚、上記埋設固定は、上記接続端子および外部接続端子等を樹脂材料によって構成する上記ケースと例えばインサート成形により一体に成形すれば良い。また上記接続導体部についても同様にインサート成形によりケースに埋設固定することが可能である。
【００２１】
前記バッテリケースは、当該ケースの内部に連通して当該ケース内に外気を導入可能な通気ダクトを備えることが望ましい。外気を導入する通気ダクトを設けることで、ケース全体を樹脂により構成した場合にも、内部を良好に冷却して収納したバッテリの充放電効率の低下を防ぐことが出来る。
【００２２】
本発明では、バッテリケース単体（前記バッテリを有しない）を構成することも可能であり、これも本発明の範囲内である。
【００２３】
すなわち、本発明に係るバッテリケースは、電極端子を備えたバッテリを収納するバッテリケースであって、前記バッテリを挿入可能な受入口と、当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子とを備える。
【００２４】
また、上記バッテリケースは、前記バッテリを載置することが可能な底板と、当該底板の端部から起立する側板とを有し、前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ、且つ側面に電極端子と被案内部とを備えた前記バッテリの当該被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備えることがある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バッテリ装置の組立作業を容易化するとともに、車両搭載後の安全性を向上させることが出来る。
【００２６】
本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。尚、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第一の実施の形態に係るバッテリ装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示すブロック図である。同図に示すようにこのハイブリッド自動車は、車両駆動用のモータ１２と、ジェネレータ１３と、交直電流間の変換を行うインバータ１４と、車両の走行状態によってモータとエンジンとの間で駆動の振分け制御を行うハイブリッド制御部（車両コンピュータ）１５と、本実施形態に係るバッテリ装置１１と、バッテリ装置１１内に外気を送り込みこれを冷却するバッテリ冷却ファン１７とを有する。
【００２８】
バッテリ装置１１は、二次電池からなるバッテリモジュールを複数個含むバッテリユニット（集合バッテリ）７１と、バッテリユニット７１の充放電を制御するバッテリ制御部（バッテリコンピュータ）２２と、バッテリ装置内の雰囲気温度並びにバッテリユニット７１の温度をそれぞれ検出する各温度センサ２３ａ，２３ｂとを備えている。
【００２９】
バッテリ７１に蓄えられた電力は、モータ１２の駆動に使用される。一方、ジェネレータ１３で発電された電力はモータ１２の駆動に直接利用されるほか、インバータ１４で直流に変換された後、バッテリ７１に供給され充電電力として使用される。バッテリ７１への充放電状態は、バッテリ７１とインバータ１４とを接続するケーブルの途中に設けられた電流センサ１６によって検出され、この検出結果に基づいてバッテリ制御部２２は、バッテリ７１への充電およびバッテリ７１からモータ１２への放電を制御する。
【００３０】
尚、本実施形態ではハイブリッド自動車に搭載するバッテリ装置を想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気自動車に搭載するバッテリを構成することも可能である。また、上記ハイブリッドシステムは、例えばシリーズハイブリッド方式（ジェネレータを駆動するためにのみエンジンを使用し車両の駆動力を総てモータから得る）や、パラレルハイブリッド方式（エンジンとモータの両駆動力を走行状況に応じて使い分ける）、シリーズ・パラレル両者を組み合わせたシリーズ・パラレル方式その他様々な方式であって良い。
【００３１】
図２及び図３は、上記バッテリ装置１１を分解して示すものである。これらの図に示すように本実施形態のバッテリ装置１１は、上面および一端面が開放された箱状のケース本体３１と、これら開放されたケース本体３１の上面および一端面を閉塞する蓋体６１と、ケース本体３１内に収納されるバッテリ７１と、同じくケース本体３１内に収納されるバッテリコンピュータ（バッテリ制御部）２２と、バッテリ７１およびケース内の雰囲気の各温度を検出する温度センサ２３ａ，２３ｂ（図２，図３では図示せず）とを備える。
【００３２】
ケース本体３１は、バッテリ７１を載置可能な底板３２と、この底板３２の両側縁部から起立する一対の側板３３ａ，３３ｂと、底板３２の他端部から起立して上記ケース本体一端面の反対側の端面（他端面）を塞ぐ端板３４とを有し、ケース本体３１の上記一端面は、本装置の組立作業時にバッテリ７１をケース内に挿入する受入口３５となっている。
【００３３】
底板３２の上面には、バッテリ７１を落とし込んで嵌入させることが可能なバッテリ保持穴３６と、バッテリコンピュータ２２を差し込むことが可能なコンピュータ保持穴３７とを設けてある。尚、バッテリ保持穴３６（コンピュータ保持穴３７も同様）は、この例のように底板３２を掘り下げた凹部とせず、例えば図１０に示すようにバッテリ７１を嵌め込むよう底板３２の上面に立設した枠状部３２ａ等であっても構わない。
【００３４】
各側板３３ａ，３３ｂの内面には、互いに対向する一対のガイド溝４１ａ，４１ｂを形成する。これらのガイド溝４１ａ，４１ｂは、上記受入口３５が形成された側の側板３３ａ，３３ｂの一端部から側板３３ａ，３３ｂの他端部に向け水平に延びており、後述するバッテリ７１の両側面に設けたガイド突起７３（被案内部／図２では一側面側に設けたもののみしか見えていないが、図５に示すように他側面にも同様に設けてある。電極端子７４も同様）と電極端子７４とを収容する。さらにこれらガイド溝４１ａ，４１ｂの底面には、一定の間隔を隔てて配列させた電極収納穴４３を設け、受入口３５側から見てガイド溝４１ａ，４１ｂの最奥部には、バッテリ７１に設けた上記ガイド突起７３が嵌入される嵌合凹部４２を設けてある。
【００３５】
電極収納穴４３はバッテリ７１の電極端子７４を収容するもので、図４Ａ，４Ｂに拡大して示すように各穴４３の内面には、導電体箔からなる接続端子４４を設けてあり、バッテリ７１の電極端子７４が当該電極収納穴４３内に収まると、電極端子７４と接続端子４４とが接触して両者が導通される。各接続端子４４は隣り合う接続端子４４と導体線路４５により電気的に接続してあり、これにより図５に示すようにバッテリ７１を構成する総てのバッテリモジュール７２が直列に接続されることとなる。
【００３６】
この導体線路４５による接続構造は、バッテリモジュール７２の電極７４の配列が上記の例（図５）のように正極と負極とが交互に配列されず、例えば図６に示すように一方の側に正極端子が、他方の側に負極端子が配列される構造となっている場合には、図６に模式的に示すように隣接するバッテリモジュール７２の正極端子と負極端子とを導体線路４８によって接続するようにすれば良い。これらの導体線路４８の引き回しは、具体的には例えば図７に示すように側板３３ａ，３３ｂおよび底板３２を通って反対側に導体線路４８を引き回すことにより行うことが出来る。
【００３７】
また、側板３３ａおよび端板３４にはそれぞれ、バッテリ７１に対する電力の取出し並びに充電電力の供給を行う電力ケーブルのプラグを差込むことが可能なコネクタ端子５１，５２を設けてある。正極・負極の配置はいずれでも良いが、図示の例では側板３３ａに設けたコネクタ端子５１と、ガイド溝４１ａの最基端側（バッテリ受入口３５に最も近い側）の電極収納穴４３に配した接続端子４４とを導体線路４７（図５参照）によって電気的に接続して当該コネクタ端子５１を正極外部接続端子とする。一方、端板３４に設けたコネクタ端子５２と、ガイド溝最先端（バッテリ受入口３５から見て最も奥側）の電極収納穴４３に配した接続端子４４とを導体線路４６によって電気的に接続して当該コネクタ端子５２を負極外部接続端子とした。尚、上記各コネクタ端子５１，５２を設ける位置は、例えば車体の構造等に応じて適宜変更することができ、図示した以外の位置であっても良い。
【００３８】
各側板３３ａ，３３ｂの下端部には外方に張り出すフランジ部３８を設け、このフランジ部３８に補強用のリブ３９ととともにボルト孔４０を穿設してある。これらボルト孔４０にボルトを通してバッテリケース（バッテリ装置１１）を車両に固定することが出来る。
【００３９】
蓋体６１は、ケース本体３１の上面を覆う天板６２と、ケース本体３１の一端面（バッテリ受入口３５）を覆う端板６３とを備え、天板６２および端板６３の周縁部に設けたボルト孔６８にボルトを挿通させることによりケース本体３１に固定することが可能である。尚、ケース本体３１側にも当該ボルト孔６８に対応したボルト孔６８ａを設けてある。ケース本体３１への蓋体６１の固定構造は特に問わず、この例のほかにも様々な方法を採って構わない。
【００４０】
また、天板６２の下面にはバッテリ７１の上面に当接してバッテリ７１を底板３２に押し付ける突条部６５を設けてある。ケース本体３１のバッテリ保持穴３６にバッテリ７１を収納し蓋体６１を閉めるとこれら突条部６５がバッテリ７１の上面に当接してバッテリ７１をバッテリ保持穴３６に押さえ込み、車両走行時の振動等によってバッテリ保持穴３６からバッテリ７１が飛び出すことを防止する。また天板６２の下面には、バッテリコンピュータ用の保持穴６４も設けてあり、バッテリコンピュータ２２は、下端部を前記底板３２に設けた保持穴３７に差し込まれ、蓋体６１を閉めたときに上端部が天板６２の保持穴６４に差し込まれてケース内に固定されることとなる。
【００４１】
蓋体６１にはさらに、外気を導入するための吸気ダクト６６を端板６３に設けるとともに、ケース内の空気を排出する排気ダクト６７を天板６２に設けてある。吸気ダクト６６には前記冷却ファン１７を接続し、これによりケース内に外気を導入してバッテリ７１を冷却し、バッテリ７１の充放電効率の低下を防ぐ。またケース内の冷却効率を高めるため、図８及び図９に示すように蓋体６１の天板６２に放熱板６９を設けても良い。この放熱板６９は、熱伝導率の高い材料（例えば金属板）により形成してあり、上面に放熱用のフィン６９ａを備えている。
【００４２】
バッテリ７１は、正極および負極の各電極端子７４を左右両側面に備えたバッテリモジュール（二次電池）７２を複数個配列させて一体化してなるもので、ケースへ収納するときの先端部の左右両側面に当該両側面から左右に水平に突出する一対のガイド突起（被案内部）７３を設けてある。これら一対のガイド突起７３は、前記ケース本体側板３３ａ，３３ｂに設けた一対のガイド溝４１ａ，４１ｂにそれぞれ嵌入してバッテリ７１をケース内にスライドさせて収めるときに各ガイド溝４１ａ，４１ｂ内を摺動してガイド溝４１ａ，４１ｂ先端の嵌合凹部４２に落とし込まれて嵌合するものである。尚、これらのガイド突起７３は、ガイド溝４１ａ，４１ｂ内を摺動するときに電極収納穴４３に落下してバッテリ７１の収納作業を妨げることが無いように電極収納穴４３より幅（バッテリ７１の挿入方向の長さ）を大きく設定してある。
【００４３】
バッテリ７１の構造（例えばバッテリモジュール７２の接続個数・形状・電極端子の配置位置等）は図示の例ほか様々なものであって良く、これらに応じてケース側の構造を、特許請求の範囲に記載した範囲内で様々に変更することがある。
【００４４】
バッテリ７１をケースに収納するには、左右両側面のガイド突起７３および電極端子７４をケース本体両側板３３ａ，３３ｂのガイド溝４１ａ，４１ｂに挿入しながらバッテリ７１を受入口３５からスライドさせてケース本体３１に挿入する。ガイド突起７３がガイド溝４１ａ，４１ｂの先端まで来ると、図４Ａ〜図４Ｂに示すようにバッテリ７１の自重でガイド突起７３がガイド溝先端の嵌合凹部４２に落ち込み、嵌合凹部４２内に収容される。これと同時にバッテリ７１全体が下方へ落下してバッテリ７１全体がケース本体底板３２のバッテリ保持穴３６に嵌まり込み、かつ各電極端子７４がガイド溝４１ａ，４１ｂ底面の電極収納穴４３に入り込んで接続端子４４に接触して各バッテリモジュール７２が直列に電気的に接続される。
【００４５】
ケース本体３１と蓋体６１とは、共に樹脂材料により形成する。非導電材料によりケースを形成して車両衝突時にケースの変形等によって短絡事故が生じることを防ぐためである。また樹脂により形成することで、バッテリ７１やバッテリコンピュータ２２を保持する保持穴３６，３７，６４等を別途固定部材を取り付ける必要なく容易に形成できるうえ、接続端子４４や導体線路４５，４６，４７、コネクタ端子５１，５２等の電気的な配線・接続手段をインサート成形によって一体に形成することで、バッテリ製造時の電気配線・接続の作業労力を大幅に軽減することが可能となる。
【００４６】
尚、この場合、ケース本体または蓋体を構成する総ての部分（例えば底板３２、側板３３ａ，３３ｂ、端板３４，６３、天板６２）を一括して成形する必要は必ずしもなく、いくつかの構成部分に分けて成形してこれらを接合・連結するようにしても良い。さらに上記樹脂材料には、例えば耐衝撃強度を増すため、ガラス繊維や他の樹脂以外の材料を混合させた複合材料とすることも可能である。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図１１は、本発明の第二の実施形態に係るバッテリ装置を示すものである（前記第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付している）。このバッテリ装置は、前記バッテリ装置と同様にいずれも樹脂材料からなる底板３２、左右両側板３３ａ，３３ｂ、ケース奥側の端板３４、バッテリ受入口を閉じる端板６３、および上面開口を覆う天板６２を有するが、箱状のバッテリケースを展開した状態で一体に成形したものである。ケースを構成する上記各板３２，３３ａ，３３ｂ，３４，６２，６３は、可撓性を有する肉薄部Ｓにより接続されて一体化されている。
【００４８】
組立てにあたっては、展開された箱を組み立てるように両側板３３ａ，３３ｂおよび奥側（バッテリ受入口と反対側）の端板３４を引き起こした後、前記第一実施形態と同様に両側板３３ａ，３３ｂに形成したガイド溝両側板４１ａ，４１ｂにガイド突起７３と電極端子７４とを嵌挿させつつバッテリ７１をケース内に挿入すれば良い。そして、バッテリコンピュータ２２をコンピュータ保持穴３７に差し込んだ後、バッテリ受入口側の端板６３を立て、天板６２を被せればバッテリ７１を収納することが出来る。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。例えば、案内部（ガイド溝、ガイド突起）の形状や配置数、配置位置、ケース本体および蓋体の形状・両者の固定構造等については図示の例のほか、様々な構成を採ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るバッテリ装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示すブロック図である。
【図２】前記第一実施形態に係るバッテリ装置を示す分解斜視図である。
【図３】前記第一実施形態のバッテリ装置を分解した状態を示す側面断面図である。
【図４Ａ】前記第一実施形態のバッテリ装置のガイド溝部（電極端子未接続状態）を拡大して示す図である。
【図４Ｂ】前記第一実施形態のバッテリ装置のガイド溝部（電極端子接続状態）を拡大して示す図である。
【図５】前記第一実施形態のバッテリ装置における電極端子の接続状態を示す平面図である。
【図６】前記第一実施形態のバッテリ装置における電極端子の接続構造の別の例を示す平面図である。
【図７】前記別の例に係る電極端子接続構造を示す断面図である。
【図８】前記第一実施形態のバッテリ装置における蓋体の変形例を示す斜視図である。
【図９】前記図８の変形例に係る蓋体の要部を示す断面図である。
【図１０】バッテリ保持部の別の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係るバッテリ装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１ バッテリ装置
１２ 車両駆動用モータ
１３ ジェネレータ
１４ インバータ
１５ ハイブリッド制御部（車両コンピュータ）
１６ 電流センサ
１７ バッテリ冷却ファン
２２ バッテリ制御部（バッテリコンピュータ）
２３ａ，２３ｂ 温度センサ
３１ ケース本体
３２ 底板
３３ａ，３３ｂ 側板
３４ 端板
３５ バッテリ受入口
３６ バッテリ保持穴
３７，６４ コンピュータ保持穴
３８ フランジ部
３９ リブ
４０，６８ ボルト孔
４１ａ，４１ｂ ガイド溝
４２ 嵌合凹部
４３ 電極収納穴
４４ 接続端子
４５，４６，４７，４８ 導体線路
５１，５２ コネクタ端子（外部接続用端子）
６１ 蓋体
６２ 天板
６３ 端板
６５ 突条部
６６ 吸気ダクト
６７ 排気ダクト
６９ 放熱板
７１ バッテリ
７３ ガイド突起
７４ 電極端子
Ｓ 肉薄部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ装置及びバッテリケースに係り、特に電気自動車や内燃機関と電動機とを併用したハイブリッド自動車に搭載される駆動用バッテリのケース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への負荷軽減と省エネルギ化を図るため、駆動手段に電動機を使用した電気自動車や内燃機関と電動機とを併用したハイブリッド自動車が各種提供されている。
【０００３】
これら電気自動車あるいはハイブリッド自動車では、駆動電力を供給するバッテリを搭載する必要がある。このバッテリは、一般に二次電池によって構成された数ボルトから十数ボルト程度の出力電圧を有するバッテリモジュールを複数個直列に接続して２００〜３００ボルト程度の高電圧を有するバッテリユニットを形成してなり、充放電を制御するコンピュータや温度管理を行うセンサ等とともに専用のケースに収納されてトランクルームや後部座席の下などに搭載される。
【０００４】
またこのようなバッテリ装置を開示するものとして下記文献がある。
【特許文献１】特開２００２−３４３３２４号公報
【特許文献２】特開２００３−４５３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バッテリ装置を収納するケースは、従来、金属板により形成されていた。金属板は素材として堅牢であり、比較的軽量でかつ車体への取付強度も高い利点を有するからである。
【０００６】
ところが、金属板で形成されたケース体は一方において、加工性が良好でなく組立ての作業性に劣る面がある。例えば、バッテリ装置の組立てにあたっては、走行時の振動や揺れに対してバッテリをケース内で保持する留め金具（上記特許文献１参照）や、電気的な接続を行う配線・接続コネクタ類、さらには上記コンピュータやセンサ等を留める機構を別部品として構成し、これを別途取り付ける必要があり、製造工程が複雑で作業が煩雑となる難がある。
【０００７】
さらに、金属板で形成されたケースは、車両への搭載後においても車両事故（衝突・横転等）が発生した場合に変形・破損して電極端子と金属ケースとが接触し、ショートすることにより車両火災を引き起こす原因ともなり得る。特に電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される駆動用のバッテリは、短絡によって旧来の内燃機関自動車に搭載されるバッテリより格段に大きな電流が流れる可能性があるから、その安全性の向上が望まれる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、バッテリ装置の組立作業を容易化するとともに、車両搭載後の安全性を向上させる点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係るバッテリ装置は、電極端子を備えたバッテリと、当該バッテリを収納するバッテリケースとを備えたバッテリ装置であって、前記バッテリケースは、前記バッテリを挿入可能な受入口と、当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子とを有する。
【００１０】
本発明のバッテリ装置は、バッテリをバッテリケース（以下、単にケースということがある）に収納してなるものである。ケース内への収納にあたってバッテリは、上記受入口から挿入され、上記案内部にガイドされつつケース内に収められる。そして、当該ケース内に収納されると（上記収納状態）、当該バッテリの電極端子がバッテリケース側に設けた接続端子に当接して両端子（電極端子と接続端子）が電気的に接続される。したがって、バッテリの電極端子をケース側の端子に電気的に接続する手間を省くことが出来る。
【００１１】
バッテリの挿入時に上記案内部と係合するバッテリ側の案内手段は、電極端子がこれを兼ねていても良いし、下記のように別に案内手段（被案内部）を設けることも可能である。また、上記受入口は、必ずしも穴状の開口（上下左右または開口周囲の総てを取り囲まれた開口）のみを言うものではなく、一部が開放された開口（例えば後述の実施形態のように上部が開放されていたり他の部分が開放された開口）をも含むものである。
【００１２】
また、上記バッテリ装置では、前記電極端子と、前記案内部によって案内される被案内部とを前記バッテリがその側面に備え、前記バッテリが載置される底板と、前記バッテリの側面部を覆う側板とを前記ケースが有し、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ且つ前記被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を前記案内部が含み、さらにこの案内溝が、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備えるよう構成することが望ましい。
【００１３】
ケース内にバッテリを収納するときの作業性を高めるとともに所定の収納位置（収納状態）にバッテリをより確実に係止するためである。上記装置構造では、バッテリの収容にあたってバッテリ側面に設けた被案内部がケース側板の案内溝内に嵌入され、当該案内溝内を摺動することによってバッテリがケースの側板間に案内され、所定の収納位置にバッテリが収められる。この収納位置（収納状態）では上記被案内部が上記嵌合凹部に嵌入し、バッテリが固定される。
【００１４】
また、かかるバッテリ装置では、前記電極端子と前記被案内部とが共に前記案内溝に嵌入され、当該案内溝が、前記収納状態において前記電極端子が落ち込んで嵌入する電極収納穴を有し、前記接続端子がこの電極収納穴内に配置されていることが好ましい。上記バッテリの収納状態においてバッテリ側の電極端子とケース側の接続端子とを良好に接触させて電気的接続を行うためである。
【００１５】
さらに前記底板はその上面側に、前記収納状態においてバッテリが落ち込んで嵌入するバッテリ保持部を備えることが望ましい。バッテリをケース内でより確実に保持し固定するためである。尚、このバッテリ保持部は、典型的には底板に形成した穴状の凹部（例えば後述の図２のような）であるが、他の構造、例えば底板上面に立設された枠状の部材や部分（例えば後述の図１０のような）であっても構わない。
【００１６】
上記ケースは、好ましくは略全体を樹脂材料により形成する。バッテリ装置の組立作業労力を軽減するとともに車両搭載後の安全性を向上させるためである。
【００１７】
このように樹脂材料によってケースを構成すれば、バッテリを固定する上記バッテリ保持部や後述のように外部との電気的接続を行う端子や配線、コネクタ類等を容易に固定し、あるいはケースと一体成形することができ、バッテリ装置の組立作業を簡易化できるうえ、車両事故時に収納したバッテリの短絡を防いで安全性を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、前記接続端子は、ケースに埋設固定することが出来る。
【００１９】
さらに上記バッテリ装置は、前記バッテリの電極端子のうちの正極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第一の外部接続端子と、前記バッテリの電極端子のうちの負極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第二の外部接続端子とを有することがあり、この場合、これら第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とを前記ケースに埋設固定することが好ましい。電気的な接続部品の組込み・取付けの作業労力を軽減するためである。
【００２０】
尚、上記埋設固定は、上記接続端子および外部接続端子等を樹脂材料によって構成する上記ケースと例えばインサート成形により一体に成形すれば良い。また上記接続導体部についても同様にインサート成形によりケースに埋設固定することが可能である。
【００２１】
前記バッテリケースは、当該ケースの内部に連通して当該ケース内に外気を導入可能な通気ダクトを備えることが望ましい。外気を導入する通気ダクトを設けることで、ケース全体を樹脂により構成した場合にも、内部を良好に冷却して収納したバッテリの充放電効率の低下を防ぐことが出来る。
【００２２】
本発明では、バッテリケース単体（前記バッテリを有しない）を構成することも可能であり、これも本発明の範囲内である。
【００２３】
すなわち、本発明に係るバッテリケースは、電極端子を備えたバッテリを収納するバッテリケースであって、前記バッテリを挿入可能な受入口と、当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子とを備える。
【００２４】
また、上記バッテリケースは、前記バッテリを載置することが可能な底板と、当該底板の端部から起立する側板とを有し、前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ、且つ側面に電極端子と被案内部とを備えた前記バッテリの当該被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備えることがある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バッテリ装置の組立作業を容易化するとともに、車両搭載後の安全性を向上させることが出来る。
【００２６】
本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。尚、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第一の実施の形態に係るバッテリ装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示すブロック図である。同図に示すようにこのハイブリッド自動車は、車両駆動用のモータ１２と、ジェネレータ１３と、交直電流間の変換を行うインバータ１４と、車両の走行状態によってモータとエンジンとの間で駆動の振分け制御を行うハイブリッド制御部（車両コンピュータ）１５と、本実施形態に係るバッテリ装置１１と、バッテリ装置１１内に外気を送り込みこれを冷却するバッテリ冷却ファン１７とを有する。
【００２８】
バッテリ装置１１は、二次電池からなるバッテリモジュールを複数個含むバッテリユニット（集合バッテリ）７１と、バッテリユニット７１の充放電を制御するバッテリ制御部（バッテリコンピュータ）２２と、バッテリ装置内の雰囲気温度並びにバッテリユニット７１の温度をそれぞれ検出する各温度センサ２３ａ，２３ｂとを備えている。
【００２９】
バッテリ７１に蓄えられた電力は、モータ１２の駆動に使用される。一方、ジェネレータ１３で発電された電力はモータ１２の駆動に直接利用されるほか、インバータ１４で直流に変換された後、バッテリ７１に供給され充電電力として使用される。バッテリ７１への充放電状態は、バッテリ７１とインバータ１４とを接続するケーブルの途中に設けられた電流センサ１６によって検出され、この検出結果に基づいてバッテリ制御部２２は、バッテリ７１への充電およびバッテリ７１からモータ１２への放電を制御する。
【００３０】
尚、本実施形態ではハイブリッド自動車に搭載するバッテリ装置を想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気自動車に搭載するバッテリを構成することも可能である。また、上記ハイブリッドシステムは、例えばシリーズハイブリッド方式（ジェネレータを駆動するためにのみエンジンを使用し車両の駆動力を総てモータから得る）や、パラレルハイブリッド方式（エンジンとモータの両駆動力を走行状況に応じて使い分ける）、シリーズ・パラレル両者を組み合わせたシリーズ・パラレル方式その他様々な方式であって良い。
【００３１】
図２及び図３は、上記バッテリ装置１１を分解して示すものである。これらの図に示すように本実施形態のバッテリ装置１１は、上面および一端面が開放された箱状のケース本体３１と、これら開放されたケース本体３１の上面および一端面を閉塞する蓋体６１と、ケース本体３１内に収納されるバッテリ７１と、同じくケース本体３１内に収納されるバッテリコンピュータ（バッテリ制御部）２２と、バッテリ７１およびケース内の雰囲気の各温度を検出する温度センサ２３ａ，２３ｂ（図２，図３では図示せず）とを備える。
【００３２】
ケース本体３１は、バッテリ７１を載置可能な底板３２と、この底板３２の両側縁部から起立する一対の側板３３ａ，３３ｂと、底板３２の他端部から起立して上記ケース本体一端面の反対側の端面（他端面）を塞ぐ端板３４とを有し、ケース本体３１の上記一端面は、本装置の組立作業時にバッテリ７１をケース内に挿入する受入口３５となっている。
【００３３】
底板３２の上面には、バッテリ７１を落とし込んで嵌入させることが可能なバッテリ保持穴３６と、バッテリコンピュータ２２を差し込むことが可能なコンピュータ保持穴３７とを設けてある。尚、バッテリ保持穴３６（コンピュータ保持穴３７も同様）は、この例のように底板３２を掘り下げた凹部とせず、例えば図１０に示すようにバッテリ７１を嵌め込むよう底板３２の上面に立設した枠状部３２ａ等であっても構わない。
【００３４】
各側板３３ａ，３３ｂの内面には、互いに対向する一対のガイド溝４１ａ，４１ｂを形成する。これらのガイド溝４１ａ，４１ｂは、上記受入口３５が形成された側の側板３３ａ，３３ｂの一端部から側板３３ａ，３３ｂの他端部に向け水平に延びており、後述するバッテリ７１の両側面に設けたガイド突起７３（被案内部／図２では一側面側に設けたもののみしか見えていないが、図５に示すように他側面にも同様に設けてある。電極端子７４も同様）と電極端子７４とを収容する。さらにこれらガイド溝４１ａ，４１ｂの底面には、一定の間隔を隔てて配列させた電極収納穴４３を設け、受入口３５側から見てガイド溝４１ａ，４１ｂの最奥部には、バッテリ７１に設けた上記ガイド突起７３が嵌入される嵌合凹部４２を設けてある。
【００３５】
電極収納穴４３はバッテリ７１の電極端子７４を収容するもので、図４Ａ，４Ｂに拡大して示すように各穴４３の内面には、導電体箔からなる接続端子４４を設けてあり、バッテリ７１の電極端子７４が当該電極収納穴４３内に収まると、電極端子７４と接続端子４４とが接触して両者が導通される。各接続端子４４は隣り合う接続端子４４と導体線路４５により電気的に接続してあり、これにより図５に示すようにバッテリ７１を構成する総てのバッテリモジュール７２が直列に接続されることとなる。
【００３６】
この導体線路４５による接続構造は、バッテリモジュール７２の電極７４の配列が上記の例（図５）のように正極と負極とが交互に配列されず、例えば図６に示すように一方の側に正極端子が、他方の側に負極端子が配列される構造となっている場合には、図６に模式的に示すように隣接するバッテリモジュール７２の正極端子と負極端子とを導体線路４８によって接続するようにすれば良い。これらの導体線路４８の引き回しは、具体的には例えば図７に示すように側板３３ａ，３３ｂおよび底板３２を通って反対側に導体線路４８を引き回すことにより行うことが出来る。
【００３７】
また、側板３３ａおよび端板３４にはそれぞれ、バッテリ７１に対する電力の取出し並びに充電電力の供給を行う電力ケーブルのプラグを差込むことが可能なコネクタ端子５１，５２を設けてある。正極・負極の配置はいずれでも良いが、図示の例では側板３３ａに設けたコネクタ端子５１と、ガイド溝４１ａの最基端側（バッテリ受入口３５に最も近い側）の電極収納穴４３に配した接続端子４４とを導体線路４７（図５参照）によって電気的に接続して当該コネクタ端子５１を正極外部接続端子とする。一方、端板３４に設けたコネクタ端子５２と、ガイド溝最先端（バッテリ受入口３５から見て最も奥側）の電極収納穴４３に配した接続端子４４とを導体線路４６によって電気的に接続して当該コネクタ端子５２を負極外部接続端子とした。尚、上記各コネクタ端子５１，５２を設ける位置は、例えば車体の構造等に応じて適宜変更することができ、図示した以外の位置であっても良い。
【００３８】
各側板３３ａ，３３ｂの下端部には外方に張り出すフランジ部３８を設け、このフランジ部３８に補強用のリブ３９ととともにボルト孔４０を穿設してある。これらボルト孔４０にボルトを通してバッテリケース（バッテリ装置１１）を車両に固定することが出来る。
【００３９】
蓋体６１は、ケース本体３１の上面を覆う天板６２と、ケース本体３１の一端面（バッテリ受入口３５）を覆う端板６３とを備え、天板６２および端板６３の周縁部に設けたボルト孔６８にボルトを挿通させることによりケース本体３１に固定することが可能である。尚、ケース本体３１側にも当該ボルト孔６８に対応したボルト孔６８ａを設けてある。ケース本体３１への蓋体６１の固定構造は特に問わず、この例のほかにも様々な方法を採って構わない。
【００４０】
また、天板６２の下面にはバッテリ７１の上面に当接してバッテリ７１を底板３２に押し付ける突条部６５を設けてある。ケース本体３１のバッテリ保持穴３６にバッテリ７１を収納し蓋体６１を閉めるとこれら突条部６５がバッテリ７１の上面に当接してバッテリ７１をバッテリ保持穴３６に押さえ込み、車両走行時の振動等によってバッテリ保持穴３６からバッテリ７１が飛び出すことを防止する。また天板６２の下面には、バッテリコンピュータ用の保持穴６４も設けてあり、バッテリコンピュータ２２は、下端部を前記底板３２に設けた保持穴３７に差し込まれ、蓋体６１を閉めたときに上端部が天板６２の保持穴６４に差し込まれてケース内に固定されることとなる。
【００４１】
蓋体６１にはさらに、外気を導入するための吸気ダクト６６を端板６３に設けるとともに、ケース内の空気を排出する排気ダクト６７を天板６２に設けてある。吸気ダクト６６には前記冷却ファン１７を接続し、これによりケース内に外気を導入してバッテリ７１を冷却し、バッテリ７１の充放電効率の低下を防ぐ。またケース内の冷却効率を高めるため、図８及び図９に示すように蓋体６１の天板６２に放熱板６９を設けても良い。この放熱板６９は、熱伝導率の高い材料（例えば金属板）により形成してあり、上面に放熱用のフィン６９ａを備えている。
【００４２】
バッテリ７１は、正極および負極の各電極端子７４を左右両側面に備えたバッテリモジュール（二次電池）７２を複数個配列させて一体化してなるもので、ケースへ収納するときの先端部の左右両側面に当該両側面から左右に水平に突出する一対のガイド突起（被案内部）７３を設けてある。これら一対のガイド突起７３は、前記ケース本体側板３３ａ，３３ｂに設けた一対のガイド溝４１ａ，４１ｂにそれぞれ嵌入してバッテリ７１をケース内にスライドさせて収めるときに各ガイド溝４１ａ，４１ｂ内を摺動してガイド溝４１ａ，４１ｂ先端の嵌合凹部４２に落とし込まれて嵌合するものである。尚、これらのガイド突起７３は、ガイド溝４１ａ，４１ｂ内を摺動するときに電極収納穴４３に落下してバッテリ７１の収納作業を妨げることが無いように電極収納穴４３より幅（バッテリ７１の挿入方向の長さ）を大きく設定してある。
【００４３】
バッテリ７１の構造（例えばバッテリモジュール７２の接続個数・形状・電極端子の配置位置等）は図示の例ほか様々なものであって良く、これらに応じてケース側の構造を、特許請求の範囲に記載した範囲内で様々に変更することがある。
【００４４】
バッテリ７１をケースに収納するには、左右両側面のガイド突起７３および電極端子７４をケース本体両側板３３ａ，３３ｂのガイド溝４１ａ，４１ｂに挿入しながらバッテリ７１を受入口３５からスライドさせてケース本体３１に挿入する。ガイド突起７３がガイド溝４１ａ，４１ｂの先端まで来ると、図４Ａ〜図４Ｂに示すようにバッテリ７１の自重でガイド突起７３がガイド溝先端の嵌合凹部４２に落ち込み、嵌合凹部４２内に収容される。これと同時にバッテリ７１全体が下方へ落下してバッテリ７１全体がケース本体底板３２のバッテリ保持穴３６に嵌まり込み、かつ各電極端子７４がガイド溝４１ａ，４１ｂ底面の電極収納穴４３に入り込んで接続端子４４に接触して各バッテリモジュール７２が直列に電気的に接続される。
【００４５】
ケース本体３１と蓋体６１とは、共に樹脂材料により形成する。非導電材料によりケースを形成して車両衝突時にケースの変形等によって短絡事故が生じることを防ぐためである。また樹脂により形成することで、バッテリ７１やバッテリコンピュータ２２を保持する保持穴３６，３７，６４等を別途固定部材を取り付ける必要なく容易に形成できるうえ、接続端子４４や導体線路４５，４６，４７、コネクタ端子５１，５２等の電気的な配線・接続手段をインサート成形によって一体に形成することで、バッテリ製造時の電気配線・接続の作業労力を大幅に軽減することが可能となる。
【００４６】
尚、この場合、ケース本体または蓋体を構成する総ての部分（例えば底板３２、側板３３ａ，３３ｂ、端板３４，６３、天板６２）を一括して成形する必要は必ずしもなく、いくつかの構成部分に分けて成形してこれらを接合・連結するようにしても良い。さらに上記樹脂材料には、例えば耐衝撃強度を増すため、ガラス繊維や他の樹脂以外の材料を混合させた複合材料とすることも可能である。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図１１は、本発明の第二の実施形態に係るバッテリ装置を示すものである（前記第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付している）。このバッテリ装置は、前記バッテリ装置と同様にいずれも樹脂材料からなる底板３２、左右両側板３３ａ，３３ｂ、ケース奥側の端板３４、バッテリ受入口を閉じる端板６３、および上面開口を覆う天板６２を有するが、箱状のバッテリケースを展開した状態で一体に成形したものである。ケースを構成する上記各板３２，３３ａ，３３ｂ，３４，６２，６３は、可撓性を有する肉薄部Ｓにより接続されて一体化されている。
【００４８】
組立てにあたっては、展開された箱を組み立てるように両側板３３ａ，３３ｂおよび奥側（バッテリ受入口と反対側）の端板３４を引き起こした後、前記第一実施形態と同様に両側板３３ａ，３３ｂに形成したガイド溝両側板４１ａ，４１ｂにガイド突起７３と電極端子７４とを嵌挿させつつバッテリ７１をケース内に挿入すれば良い。そして、バッテリコンピュータ２２をコンピュータ保持穴３７に差し込んだ後、バッテリ受入口側の端板６３を立て、天板６２を被せればバッテリ７１を収納することが出来る。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。例えば、案内部（ガイド溝、ガイド突起）の形状や配置数、配置位置、ケース本体および蓋体の形状・両者の固定構造等については図示の例のほか、様々な構成を採ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るバッテリ装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示すブロック図である。
【図２】前記第一実施形態に係るバッテリ装置を示す分解斜視図である。
【図３】前記第一実施形態のバッテリ装置を分解した状態を示す側面断面図である。
【図４Ａ】前記第一実施形態のバッテリ装置のガイド溝部（電極端子未接続状態）を拡大して示す図である。
【図４Ｂ】前記第一実施形態のバッテリ装置のガイド溝部（電極端子接続状態）を拡大して示す図である。
【図５】前記第一実施形態のバッテリ装置における電極端子の接続状態を示す平面図である。
【図６】前記第一実施形態のバッテリ装置における電極端子の接続構造の別の例を示す平面図である。
【図７】前記別の例に係る電極端子接続構造を示す断面図である。
【図８】前記第一実施形態のバッテリ装置における蓋体の変形例を示す斜視図である。
【図９】前記図８の変形例に係る蓋体の要部を示す断面図である。
【図１０】バッテリ保持部の別の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係るバッテリ装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１ バッテリ装置
１２ 車両駆動用モータ
１３ ジェネレータ
１４ インバータ
１５ ハイブリッド制御部（車両コンピュータ）
１６ 電流センサ
１７ バッテリ冷却ファン
２２ バッテリ制御部（バッテリコンピュータ）
２３ａ，２３ｂ 温度センサ
３１ ケース本体
３２ 底板
３３ａ，３３ｂ 側板
３４ 端板
３５ バッテリ受入口
３６ バッテリ保持穴
３７，６４ コンピュータ保持穴
３８ フランジ部
３９ リブ
４０，６８ ボルト孔
４１ａ，４１ｂ ガイド溝
４２ 嵌合凹部
４３ 電極収納穴
４４ 接続端子
４５，４６，４７，４８ 導体線路
５１，５２ コネクタ端子（外部接続用端子）
６１ 蓋体
６２ 天板
６３ 端板
６５ 突条部
６６ 吸気ダクト
６７ 排気ダクト
６９ 放熱板
７１ バッテリ
７３ ガイド突起
７４ 電極端子
Ｓ 肉薄部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子を備えたバッテリと、
当該バッテリを収納するバッテリケースと、
を備えたバッテリ装置であって、
前記バッテリケースは、
前記バッテリを挿入可能な受入口と、
当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、
この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子と、
を有することを特徴とするバッテリ装置。
【請求項２】
前記バッテリは、前記電極端子と、前記案内部によって案内される被案内部とを側面に備え、
前記バッテリケースは、前記バッテリが載置される底板と、前記バッテリの側面部を覆う側板とを有し、
前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ且つ前記被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、
この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ装置。
【請求項３】
前記電極端子と前記被案内部とが共に、前記案内溝に嵌入され、
当該案内溝は、前記収納状態において前記電極端子が落ち込んで嵌入する少なくとも１つの電極収納穴を有し、
前記接続端子は、当該電極収納穴内に配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリ装置。
【請求項４】
前記底板は、その上面側に、前記収納状態において前記バッテリが落ち込んで嵌入するバッテリ保持部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項５】
前記バッテリケースの略全体を樹脂材料により形成した
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項６】
前記接続端子が、前記バッテリケースに埋設固定されている
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ装置。
【請求項７】
前記バッテリの電極端子のうちの正極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第一の外部接続端子と、
前記バッテリの電極端子のうちの負極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第二の外部接続端子と、
を有し、
これら第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とが前記バッテリケースに埋設固定されている
ことを特徴とする請求項５または６に記載のバッテリ装置。
【請求項８】
前記バッテリケースは、当該バッテリケースの内部に連通して当該バッテリケース内に外気を導入することが可能な通気ダクトを備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項９】
電極端子を備えたバッテリを収納するバッテリケースであって、
前記バッテリを挿入可能な受入口と、
当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、
この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子と、
を備えたことを特徴とするバッテリケース。
【請求項１０】
前記バッテリを載置することが可能な底板と、
当該底板の端部から起立する側板と、を有し、
前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ、且つ側面に電極端子と被案内部とを備えた前記バッテリの当該被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、
この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備える
ことを特徴とする請求項９に記載のバッテリケース。
【請求項１】
電極端子を備えたバッテリと、
当該バッテリを収納するバッテリケースと、
を備えたバッテリ装置であって、
前記バッテリケースは、
前記バッテリを挿入可能な受入口と、
当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、
この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子と、
を有することを特徴とするバッテリ装置。
【請求項２】
前記バッテリは、前記電極端子と、前記案内部によって案内される被案内部とを側面に備え、
前記バッテリケースは、前記バッテリが載置される底板と、前記バッテリの側面部を覆う側板とを有し、
前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ且つ前記被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、
この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ装置。
【請求項３】
前記電極端子と前記被案内部とが共に、前記案内溝に嵌入され、
当該案内溝は、前記収納状態において前記電極端子が落ち込んで嵌入する少なくとも１つの電極収納穴を有し、
前記接続端子は、当該電極収納穴内に配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリ装置。
【請求項４】
前記底板は、その上面側に、前記収納状態において前記バッテリが落ち込んで嵌入するバッテリ保持部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項５】
前記バッテリケースの略全体を樹脂材料により形成した
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項６】
前記接続端子が、前記バッテリケースに埋設固定されている
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ装置。
【請求項７】
前記バッテリの電極端子のうちの正極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第一の外部接続端子と、
前記バッテリの電極端子のうちの負極電極端子に接続された前記接続端子と接続導体部によって電気的に接続された第二の外部接続端子と、
を有し、
これら第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とが前記バッテリケースに埋設固定されている
ことを特徴とする請求項５または６に記載のバッテリ装置。
【請求項８】
前記バッテリケースは、当該バッテリケースの内部に連通して当該バッテリケース内に外気を導入することが可能な通気ダクトを備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【請求項９】
電極端子を備えたバッテリを収納するバッテリケースであって、
前記バッテリを挿入可能な受入口と、
当該受入口から当該バッテリケースの内部に向け前記バッテリの挿入方向に延在する案内部と、
この案内部に沿って前記バッテリが挿入され当該バッテリケース内に前記バッテリが収納された収納状態において、前記電極端子に当接して当該電極端子と電気的に接続される接続端子と、
を備えたことを特徴とするバッテリケース。
【請求項１０】
前記バッテリを載置することが可能な底板と、
当該底板の端部から起立する側板と、を有し、
前記案内部は、前記バッテリの挿入方向に延在するよう前記側板に備えられ、且つ側面に電極端子と被案内部とを備えた前記バッテリの当該被案内部の嵌入および前記バッテリの挿入方向への摺動を許容する案内溝を含み、
この案内溝は、前記収納状態において前記被案内部が落ち込んで嵌入する嵌合凹部を備える
ことを特徴とする請求項９に記載のバッテリケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２８６３５７（Ｐ２００６−２８６３５７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０３６７２（Ｐ２００５−１０３６７２）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]