車両用の電源装置
【課題】車両のフロアに搭載して、上面を十分な強度の耐荷重床にする。
【解決手段】車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を、プラスチックケース３とカバープレート４との間に配設している。
【解決手段】車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を、プラスチックケース３とカバープレート４との間に配設している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモーターの電源用に使用される電源装置に関し、とくに、上面を耐荷重床とする状態で車両のフロアに搭載される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を走行させるモーターを駆動する電源装置は、大きな電池を多数に収納するので相当な重量となる。重い電源装置を搭載して、車両の重心を高くしないために、電源装置をフロアの下に搭載する車両は開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１１５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の公報に記載される車両は、フロアパネルの下にバッテリー室を設けて、ここにバッテリーを内蔵する電源装置を収納する。この構造は、電源装置の上面にフロアパネルがあるので、フロアパネルが邪魔になって電源装置のメンテナンスを簡単にできない。この欠点は、フロアパネルを開口して、開口部に電源装置を収納して解消できる。ただ、この構造は、開口したフロアパネルを十分な強度のパネルで閉塞する必要がある。とくに、電源装置が荷台のフロアパネルに搭載される場合、開口部を極めて強靭な床パネルで閉塞する必要がある。強靭な床パネルでフロアパネルの開口部を閉塞する構造は、床パネルをしっかりとフロアパネルにネジ止等の構造で連結する必要があり、開口部の開閉に手間がかかる。このため、電源装置のメンテナンスを簡単にできない。フロアパネルに凹部を設け、ここに電源装置を搭載して電源装置の上面を耐荷重床とする構造は、フロアパネルを開口することなく電源装置をメンテナンスできる。しかしながら、この構造で車両に搭載される電源装置は、上面を極めて強靭な構造とする必要がある。
【０００４】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、車両のフロアに搭載されて、上面を十分な強度の耐荷重床にできる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を、プラスチックケース３とカバープレート４との間に配設している。
【０００６】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持する支柱１１をプラスチックケース３に一体的に成形して設けている。
【０００７】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。カバープレート４は、電池収納部６の上方をカバーする前カバープレート４Ａと、送風機収納部７の上方をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。後カバープレート４Ｂは、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板としている。
【０００８】
本発明の請求項４の車両用の電源装置は、請求項３に記載される車両用の電源装置であって、積層金属板を、接着層の両面を金属板で挟着して固定してなる構造としている。
【０００９】
本発明の請求項５の車両用の電源装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載される車両用の電源装置であって、電池収納部６において、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、電池モジュール２１を収納するホルダーケース５を収納しており、このホルダーケース５にカバープレート４の下面を支持するホルダーボス１２を設けている。
【００１０】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載される車両用の電源装置であって、ベースプレート２とカバープレート４を、電池収納部６と送風機収納部７の境界部分で分割している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１ないし請求項３の電源装置は、車両のフロアに搭載されて、上面を十分な強度の耐荷重床にできる特長がある。それは、本発明の電源装置が、ケース内に電池収納部と送風機収納部とを設けており、この送風機収納部において、カバープレートの下面を支持するサポートボスを配設し、あるいは、カバープレートの下面を支持する支柱をプラスチックケースに一体成形して設け、あるいはまた、カバープレートを、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板としているからである。
【００１２】
とくに、以上の構造の電源装置は、機構上から、下面の支持が難しい送風機収納部のカバープレートをしっかりと強靭な構造で支持できる特長がある。送風機収納部のカバープレートを下面から支持するのが難しいのは、ここに空気ダクトやモーターやファン等を収納するので、これ等を上下に連結する状態で支持する部分を設けることが難しいからである。本発明の電源装置は、送風機収納部のカバープレートを、サポートボスや支柱で局部的に支持し、あるいは、この部分のカバープレートを積層金属板とするので、カバープレート全面をしっかりと強靭な耐荷重床にできる。
【００１３】
以上のように、本発明の電源装置は、車両に搭載される状態では、その上にフロアパネルに匹敵する重くて強い金属板等を配置する必要がない。このため、車両に搭載される実質的な重量を軽くしながら、フロアを十分な強度の耐荷重床にできる。上面をフロアパネルに匹敵する金属板でカバーする必要のない本発明の電源装置は、上面のカバープレートを開いて内部を点検できるので、メンテナンスを簡単にできる特長がある。また、車両に搭載する状態で実質的な重量を軽くできる特長がある。
【００１４】
さらに、本発明の請求項５の電源装置は、電池収納部に収納されるホルダーケースにカバープレートの下面を支持するホルダーボスを設けているので、極めて簡単な構造で電池収納部のカバープレートを下面から支持して、十分な強度の耐荷重床にできる特長がある。
【００１５】
また、本発明の請求項６の電源装置は、ベースプレートとカバープレートを、電池収納部と送風機収納部の境界部分で前後に分割しているので、後ろの車に追突されるときには、全体をそのままの状態で前方に移動させることなく、電池収納部と送風機収納部とに分割してクラッシュできる。このため、クラッシュされる状態では前後の幅を狭くして、電源装置が搭乗者を後ろから突いて損傷を与えるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図２に示す車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。この電源装置は、車両のフロア３０、たとえば、図１の実線で示すように後部座席の後方に設けている荷台３２に、あるいは鎖線で示すように後部座席と前部座席との間のフロア３０に搭載される。電源装置は、ケース１上面のカバープレート４を車両のフロアパネル３１と同一平面となるように搭載して、カバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用する。したがって、カバープレート４にはフロアパネル３１に要求される耐荷重が要求される。車両の荷台３２に搭載される電源装置は、カバープレート４の上面に直接に荷物が載せられる。このため、カバープレート４には荷台３２の積載量に相当する耐荷重が要求される。カバープレート４が荷台３２の積載量に相当する耐荷重を有する電源装置は、カバープレート４の上を、フロアパネル３１に匹敵する強度の耐荷重床で補強する必要はない。この電源装置は、フロアパネル３１に凹部や開口部を設け、凹部や開口部に電源装置を搭載して、その上面をフロアパネル３１に匹敵する耐荷重床にできる。電源装置を設けるための凹部や開口部を、フロアパネル３１に匹敵する強度の耐荷重床で閉塞する必要はない。
【００１９】
電源装置のケース１を車両の前後方向に切断した断面を図３に示す。この図のケース１は、車両のシャーシーやフロアパネル３１に固定される金属製のベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定している金属製のカバープレート４とを備える。ただ、ベースプレートとカバープレートは、必ずしも金属製とする必要はなく、硬質プラスチックで製造することもできる。
【００２０】
図に示すケース１は、電池収納部６と送風機収納部７とを内部に設けている。電源装置は、ケース１の電池収納部６が送風機収納部７よりも車両の前方に位置する姿勢で車両に搭載される。ケース１の前方に位置する電池収納部６は、ホルダーケース５を介して複数本の電池モジュールを収納する。複数の電池モジュールは、ホルダーケース５に収納され、このホルダーケース５が電池収納部６に配設される。ケース１の後方に位置する送風機収納部７は、図４に示すように、ホルダーケース５の電池モジュールを強制冷却する送風機構８を収納する。送風機構８は、ホルダーケース５に連結されて、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して電池モジュールを冷却する。
【００２１】
さらに、電源装置のケース１は、ベースプレート２とプラスチックケース３とカバープレート４を、電池収納部６と送風機収納部７の境界部分で前後に分割して連結している。ケース１を前後に分割している電源装置は、追突事故のときに、電池収納部６の下に送風機収納部７が押し込まれて安全にクラッシュできる。
【００２２】
ベースプレート２を図５に示す。このベースプレート２は、境界部分より前方の前ベースプレート２Ａと後方にある後ベースプレート２Ｂに分割している。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、境界部分を、衝突の衝撃で破断される切断ピン９で連結している。さらに、前ベースプレート２Ａは、後端部に後ろに向かって上り勾配の傾斜面を設けており、後ベースプレート２Ｂは、この傾斜面の下面に沿う傾斜面を設けている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、傾斜面を積層して切断ピン９で連結している。この構造のベースプレート２は、追突されて切断ピン９が切れると、傾斜面で摺動しながら、後ベースプレート２Ｂが前方に押される。後ベースプレート２Ｂが前進すると、傾斜面が摺動して前ベースプレート２Ａの下に滑り込んで、前ベースプレート２Ａの後端を押し上げる。このため、前ベースプレート２Ａは垂直な方向に傾動して、この下に後ベースプレート２Ｂが滑り込んで、安全にクラッシュする。
【００２３】
プラスチックケース３を図６に示す。このプラスチックケース３は、境界部分より前方の前プラスチックケース３Ａと後方にある後プラスチックケース３Ｂに分割している。前プラスチックケース３Ａと後プラスチックケース３Ｂに分離するプラスチックケース３は、衝突の衝撃で前後に分離される。分離された後プラスチックケース３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、前プラスチックケース３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。ただし、ベースプレートの上に固定しているプラスチックケースは、必ずしも前プラスチックケースと後プラスチックケースに分離してプラスチックで成形する必要はない。クラッシュして、ベースプレート２とカバープレート４が前後に分離されるときに破壊して分離されるからである。
【００２４】
カバープレート４を図７と図８に示す。カバープレート４は、境界部分より前方にあって電池収納部６の上面をカバーする前カバープレート４Ａと、後方にあって送風機収納部７の上面をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂは、耐荷重の優れた金属板で製作される。カバープレート４は、好ましくはアルミニウム合金で製作される。アルミニウム合金のカバープレート４は、軽くて強靭にできる。とくに、焼き入れできるアルミニウム合金が適している。このカバープレート４は、アルミニウム板をプレス成形した後、焼き入れしてさらに強度を向上する。
【００２５】
前カバープレート４Ａは１枚の金属板で、後カバープレート４Ｂは複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレート４Ｂは、積層金属板として前カバープレート４Ａよりも曲げ強度を強くしている。曲げ強度の強い後カバープレート４Ｂは、下面からの支持を少なくして、優れた耐荷重床にできる。このため、後カバープレート４Ｂでカバーする送風機収納部７に設ける支持部を少なくできる。
【００２６】
後カバープレート４Ｂは、２枚アルミニウム合金板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレートは、３枚以上の金属板を積層、固定して製作することもできる。積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、積層した金属板を全面ないし一部で接着し、さらに局部的にスポット溶接して製作される。一部を接着材で接着する積層金属板は、十分な強度とするために、接着面積を全積層面積の５０％以上とする。この積層金属板は、金属板の全面あるいは部分的に、金属板を強固に接着できるエポキシ系等の接着材を塗布して重ね、接着材を未硬化とする状態で、両面から溶接の電極で挟着して金属板を互いに接触させる状態でスポット溶接して固定する。この構造は、スポット溶接して固定する状態で、接着材を硬化できるので、接着材の硬化を待つ必要がなく、積層した金属板を能率よく固定できる。この構造の積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、極めて強靭な構造にできる。とくに、アルミニウム合金を２枚に重ねて製作される積層金属板は、軽くて耐荷重を大きくできる。また、この構造の積層金属板は、厚い金属板をプレス成形しないで、各々の金属板を別々に成形して積層するので、簡単かつ容易に、しかも理想的な形状に能率よくプレス成形して固定できる特徴がある。さらに、この構造の積層金属板は、金属板の間に接着材をサンドイッチする３層構造となる。接着材をエポキシ系の接着剤のように硬化状態で硬くなるものを使用すると、強度のある接着層を両面の金属板でサンドイッチする構造となる。接着層は金属板に比較して比重が小さくて軽い。このため、サンドイッチ構造は、軽くて硬い層の両面を金属板で挟着する構造となる。この構造の積層金属板は、全体を厚くして曲げ強度を大きくしながら軽くできる。曲げ強度に影響の大きい両面を強靭な金属板として、厚くするための中間層を軽い接着層とするからである。
【００２７】
ただし、後カバープレートの積層金属板は、積層している金属板を接着し、あるいはスポット溶接し、あるいはまたネジ止して固定し、あるいはこれ等を組み合わせて結合して製作することもできる。
【００２８】
カバープレート４を下面から支持して、耐荷重床とする構造を図９に示す。この図の電源装置は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を配設している。サポートボス１０はプラスチックケース３とは別部品で、下端をプラスチックケース３に連結して、上端をカバープレート４の下面に配置して、カバープレート４を下面から支持する。サポートボス１０は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に垂直な姿勢で配置される。サポートボス１０は、下端をプラスチックケース３に設けた垂直穴に嵌入して垂直な姿勢で連結され、あるいは下端に雄ネジを設けて、これをプラスチックケース３に設けた雌ネジにねじ込んで垂直に固定される。サポートボス１０は、下端部に鍔を設け、この鍔から嵌入部を突出させ、あるいは雄ネジを突出させて、鍔をプラスチックケース３に設けた台座に当接させる構造でカバープレート４の耐荷重を大きくできる。サポートボス１０は、カバープレート４の下面に当接して、カバープレート４の耐荷重を大きくし、あるいは上端をカバープレート４に防水構造でねじ止して、カバープレート４の耐荷重を大きくする。上端をカバープレート４にねじ止するサポートボス１０は、下端もプラスチックケース３をねじ止して、カバープレート４とプラスチックケース３を連結する。
【００２９】
さらに図９の電源装置は、カバープレート４を下面から支持するために、プラスチックケース３に支柱１１を一体的に成形して設けている。支柱１１は、その上端をカバープレート４の下面に当接する高さに成形されて、カバープレート４を下面から支持する。
【００３０】
支柱１１とサポートボス１０は、送風機収納部７に配設されて、後カバープレート４Ｂを下面から支持する。さらに、図９の電源装置は、電池収納部６の側方に部品収納部１３を設けて、部品収納部１３にもサポートボス１０を配設している。この図において、電池収納部６の左側の部品収納部１３にサポートボス１０を配設している。サポートボス１０は、下端をプラスチックケース３に連結しており、支柱１１は下端をプラスチックケース３に一体的に成形して連結している。カバープレート４の荷重は、サポートボス１０や支柱１１で支持され、サポートボス１０や支柱１１の荷重はプラスチックケース３を介してベースプレート２で支持される。すなわち、カバープレート４の荷重はサポートボス１０と支柱１１とプラスチックケース３を介してベースプレート２で支持される。ベースプレート２がサポートボス１０と支柱１１を介してカバープレート４を支持できるように、プラスチックケース３のサポートボス１０や支柱１１の下端を連結しているプラスチックケース３の耐荷重部分は、その下面にベースプレート２を配設する。プラスチックケース３の下面をベースプレート２に当接して、ベースプレート２はプラスチックケース３と支柱１１とサポートボス１０を介してカバープレート４を十分な強度で支持する。
【００３１】
以上のように、送風機収納部７に支柱１１とサポートボス１０を配設して、後カバープレート４Ｂを下面から支持し、さらに、後カバープレート４Ｂを積層金属板とする構造は、空気ダクトやモーターやファン等を収納する送風機収納部７のカバープレート４を強靭な耐荷重床にできる特長がある。このことは、図１に示すように、車両の荷台３２に搭載される電源装置、とくにケース１の電池収納部６が送風機収納部７よりも車両の前方に位置する姿勢で搭載される電源装置において重要である。車両の荷台３２は、通常、荷物を載せるスペースであるが、このとき、荷物は、例外なく、まず荷台３２の後部に載せられるからである。しかも、荷台３２の後部は、荷物の積み下ろしのために人が乗る部分でもあるので、荷台３２に乗る人の体重がかかる部分でもある。したがって、送風機収納部７のカバープレート４を強靭な耐荷重床にできる電源装置は、車両の荷台３２に搭載されて、前方に配置される電池収納部６よりも荷重を受ける機会が多くなる送風機収納部７のカバープレート４を、効果的に補強できる。
【００３２】
さらに、図３、図４及び図９に示す電源装置は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、電池モジュールを収納するホルダーケース５を収納している。このホルダーケース５は、カバープレート４の下面を支持するホルダーボス１２を設けている。ホルダーケース５は、多数の電池モジュールを水平に並べて収納しており、プラスチックケース３に収納される。図３の電源装置は、電池モジュール２１を２段に並べて収納しているが、電池モジュール２１は１段に、あるいは３段以上に収納することもできる。図のホルダーケース５は、これを貫通する止ネジ１４を介してベースプレート２に固定される。
【００３３】
このホルダーケース５は、カバープレート４を下面から支持するホルダーボス１２を上方に突出して一体的に成形して設けている。ホルダーボス１２の下方に位置して、プラスチックケース３の連結凸部１５を嵌入する連結凹部１６を設けている。ホルダーケース５は、連結凸部１５を連結凹部１６に入れて、プラスチックケース３の定位置に配置される。連結凸部１５を連結凹部１６に入れる状態で、連結凸部１５の上端面と連結凹部１６の下面は互いに接触する水平面で、ホルダーケース５に作用する荷重をプラスチックケース３で支持する。この構造は、カバープレート４に作用する荷重をホルダーボス１２で受け、ホルダーボス１２の荷重をプラスチックケース３で支持し、プラスチックケース３の荷重をベースプレート２で支持するので、ホルダーボス１２がカバープレート４を支持する耐荷重を大きくできる。とくに、ホルダーケース５の荷重をプラスチックケース３でしっかりと受け止めることができる。
【００３４】
ホルダーケース５は、プラスチックを成形して内部を中空状にしているが、この中空部には電池モジュール２１を収納している。すなわち、内部の中空部に電池モジュール２１を収納して、上下方向の耐荷重を大きくしている。
【００３５】
ホルダーケース５が電池モジュール２１を収納する状態を図１０と図１１に示す。図の電源装置は、ホルダーケース５を上下２段に重ねて、電池モジュール２１を２段に収納している。下段のホルダーケース５は、上段のホルダーケース５を上下反転している。各段のホルダーケース５は、図示しないが、内部に複数本の電池モジュールを平行な姿勢で水平に配設している。ただ、本発明の電源装置は、図示しないが、ホルダーケースを１段として、電池モジュールを１段に収納することもできる。
【００３６】
ホルダーケース５は、電池モジュール２１を定位置にセットして簡単に組み立てできるように、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａに分割している。ホルダーケース５は、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとを互いの当接面で連結して、内部に電池モジュール２１を収納する独立室１７を設けている。ホルダーケース５は、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとで電池モジュール２１を挟着して定位置に保持する。蓋ケース５Ａと主ケース５Ｂは、全体をプラスチックで成形している。
【００３７】
上下２段に積層するホルダーケース５は、上段のホルダーケース５を、主ケース５Ｂの上に蓋ケース５Ａを配置した構造とし、下段のホルダーケース５を、主ケース５Ｂの下に蓋ケース５Ａを配置した構造として、２つの主ケース５Ｂを上下の中間で連結している。上下の主ケース５Ｂは周壁１８で連結しており、互いに連結される主ケース５Ｂの間に、各々の電池モジュール２１に冷却空気を送風する通風ダクト１９を設けている。通風ダクト１９は、その一端に通風口（図示せず）を開口しており、この通風口に送風機構８の送風ファン８Ａを連結している。送風ファン８Ａは、通風ダクト１９に冷却空気を強制的に送風して、電池モジュール２１を冷却する。ホルダーケース５は、送風ファン８Ａで送風される冷却空気を各々の電池モジュール２１に強制的に送風するために、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとに通気口２０を開口している。通気口２０は、強制的に送風される冷却空気を通過させて、電池モジュール２１に送風して冷却する。この通気口は、図示しないが、各々の電池モジュールの上下に位置して、電池モジュールの軸方向に延長されたスリット状に開口される。この形状のホルダーケース５は、電池モジュール２１の表面に沿って、冷却空気を速やかに流動させて、効率よく冷却できる特長がある。
【００３８】
電池モジュール２１は、ホルダーケース５の内部に形成される独立室１７に配設される。電池モジュール２１を独立室１７の定位置に配設するために、図１１に示すように、電池モジュール２１は電池の連結部をエラストマ筒２２でカバーして、電池の外径よりも太くしている。エラストマ筒２２は、独立室１７の内面に挟着されて、独立室１７の内面と電池表面との間に、空気を通過できる隙間を設けている。この構造は、独立室１７の内面と電池モジュール２１の表面との間に一定の隙間を設けて、冷却空気をスムーズに流動できる。
【００３９】
電池モジュール２１は、複数の二次電池を直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１は、４〜８本の、たとえば５又は６本の二次電池を、直列接続して直線状に連結している。ただし、電池モジュール２１は、１本の二次電池で構成することもできる。電池モジュール２１は、円筒型あるいは角型の二次電池を、金属板の接続体を介して、あるいは接続体を介することなく電池端面を直接に直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子を連結している。電極端子は、金属板のバスバー（図示せず）をネジ止して、隣接する電池モジュール２１を直列に、あるいは並列に連結する。
【００４０】
電池モジュール２１の二次電池は、ニッケル−水素電池である。ただ、電池モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両に搭載する状態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図３】図２に示す電源装置の横端面図である。
【図４】図２に示す電源装置のカバープレートを外した状態を示す斜視図である。
【図５】ベースプレートの斜視図である。
【図６】プラスチックケースの斜視図である。
【図７】カバープレートの斜視図である。
【図８】後カバープレートの斜視図である。
【図９】図２に示す電源装置の分解斜視図である。
【図１０】図４に示す電源装置の縦端面図である。
【図１１】図１０に示す電源装置のホルダーケースの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ケース
２…ベースプレート ２Ａ…前ベースプレート
２Ｂ…後ベースプレート
３…プラスチックケース ３Ａ…前プラスチックケース
３Ｂ…後プラスチックケース
４…カバープレート ４Ａ…前カバープレート
４Ｂ…後カバープレート
５…ホルダーケース ５Ａ…蓋ケース
５Ｂ…主ケース
６…電池収納部
７…送風機収納部
８…送風機構 ８Ａ…送風ファン
９…切断ピン
１０…サポートボス
１１…支柱
１２…ホルダーボス
１３…部品収納部
１４…止ネジ
１５…連結凸部
１６…連結凹部
１７…独立室
１８…周壁
１９…通風ダクト
２０…通気口
２１…電池モジュール
２２…エラストマ筒
３０…フロア
３１…フロアパネル
３２…荷台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモーターの電源用に使用される電源装置に関し、とくに、上面を耐荷重床とする状態で車両のフロアに搭載される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を走行させるモーターを駆動する電源装置は、大きな電池を多数に収納するので相当な重量となる。重い電源装置を搭載して、車両の重心を高くしないために、電源装置をフロアの下に搭載する車両は開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１１５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の公報に記載される車両は、フロアパネルの下にバッテリー室を設けて、ここにバッテリーを内蔵する電源装置を収納する。この構造は、電源装置の上面にフロアパネルがあるので、フロアパネルが邪魔になって電源装置のメンテナンスを簡単にできない。この欠点は、フロアパネルを開口して、開口部に電源装置を収納して解消できる。ただ、この構造は、開口したフロアパネルを十分な強度のパネルで閉塞する必要がある。とくに、電源装置が荷台のフロアパネルに搭載される場合、開口部を極めて強靭な床パネルで閉塞する必要がある。強靭な床パネルでフロアパネルの開口部を閉塞する構造は、床パネルをしっかりとフロアパネルにネジ止等の構造で連結する必要があり、開口部の開閉に手間がかかる。このため、電源装置のメンテナンスを簡単にできない。フロアパネルに凹部を設け、ここに電源装置を搭載して電源装置の上面を耐荷重床とする構造は、フロアパネルを開口することなく電源装置をメンテナンスできる。しかしながら、この構造で車両に搭載される電源装置は、上面を極めて強靭な構造とする必要がある。
【０００４】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、車両のフロアに搭載されて、上面を十分な強度の耐荷重床にできる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を、プラスチックケース３とカバープレート４との間に配設している。
【０００６】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。さらに、電源装置は、送風機収納部７において、カバープレート４の下面を支持する支柱１１をプラスチックケース３に一体的に成形して設けている。
【０００７】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。ケース１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート４とを備える。ケース１は、内部に、電池モジュール２１を収納しているホルダーケース５を収納する電池収納部６と、電池モジュール２１を冷却する送風機構８を収納する送風機収納部７とを設けている。カバープレート４は、電池収納部６の上方をカバーする前カバープレート４Ａと、送風機収納部７の上方をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。後カバープレート４Ｂは、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板としている。
【０００８】
本発明の請求項４の車両用の電源装置は、請求項３に記載される車両用の電源装置であって、積層金属板を、接着層の両面を金属板で挟着して固定してなる構造としている。
【０００９】
本発明の請求項５の車両用の電源装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載される車両用の電源装置であって、電池収納部６において、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、電池モジュール２１を収納するホルダーケース５を収納しており、このホルダーケース５にカバープレート４の下面を支持するホルダーボス１２を設けている。
【００１０】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載される車両用の電源装置であって、ベースプレート２とカバープレート４を、電池収納部６と送風機収納部７の境界部分で分割している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１ないし請求項３の電源装置は、車両のフロアに搭載されて、上面を十分な強度の耐荷重床にできる特長がある。それは、本発明の電源装置が、ケース内に電池収納部と送風機収納部とを設けており、この送風機収納部において、カバープレートの下面を支持するサポートボスを配設し、あるいは、カバープレートの下面を支持する支柱をプラスチックケースに一体成形して設け、あるいはまた、カバープレートを、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板としているからである。
【００１２】
とくに、以上の構造の電源装置は、機構上から、下面の支持が難しい送風機収納部のカバープレートをしっかりと強靭な構造で支持できる特長がある。送風機収納部のカバープレートを下面から支持するのが難しいのは、ここに空気ダクトやモーターやファン等を収納するので、これ等を上下に連結する状態で支持する部分を設けることが難しいからである。本発明の電源装置は、送風機収納部のカバープレートを、サポートボスや支柱で局部的に支持し、あるいは、この部分のカバープレートを積層金属板とするので、カバープレート全面をしっかりと強靭な耐荷重床にできる。
【００１３】
以上のように、本発明の電源装置は、車両に搭載される状態では、その上にフロアパネルに匹敵する重くて強い金属板等を配置する必要がない。このため、車両に搭載される実質的な重量を軽くしながら、フロアを十分な強度の耐荷重床にできる。上面をフロアパネルに匹敵する金属板でカバーする必要のない本発明の電源装置は、上面のカバープレートを開いて内部を点検できるので、メンテナンスを簡単にできる特長がある。また、車両に搭載する状態で実質的な重量を軽くできる特長がある。
【００１４】
さらに、本発明の請求項５の電源装置は、電池収納部に収納されるホルダーケースにカバープレートの下面を支持するホルダーボスを設けているので、極めて簡単な構造で電池収納部のカバープレートを下面から支持して、十分な強度の耐荷重床にできる特長がある。
【００１５】
また、本発明の請求項６の電源装置は、ベースプレートとカバープレートを、電池収納部と送風機収納部の境界部分で前後に分割しているので、後ろの車に追突されるときには、全体をそのままの状態で前方に移動させることなく、電池収納部と送風機収納部とに分割してクラッシュできる。このため、クラッシュされる状態では前後の幅を狭くして、電源装置が搭乗者を後ろから突いて損傷を与えるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図２に示す車両用の電源装置は、ケース１の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア３０に搭載される。この電源装置は、車両のフロア３０、たとえば、図１の実線で示すように後部座席の後方に設けている荷台３２に、あるいは鎖線で示すように後部座席と前部座席との間のフロア３０に搭載される。電源装置は、ケース１上面のカバープレート４を車両のフロアパネル３１と同一平面となるように搭載して、カバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用する。したがって、カバープレート４にはフロアパネル３１に要求される耐荷重が要求される。車両の荷台３２に搭載される電源装置は、カバープレート４の上面に直接に荷物が載せられる。このため、カバープレート４には荷台３２の積載量に相当する耐荷重が要求される。カバープレート４が荷台３２の積載量に相当する耐荷重を有する電源装置は、カバープレート４の上を、フロアパネル３１に匹敵する強度の耐荷重床で補強する必要はない。この電源装置は、フロアパネル３１に凹部や開口部を設け、凹部や開口部に電源装置を搭載して、その上面をフロアパネル３１に匹敵する耐荷重床にできる。電源装置を設けるための凹部や開口部を、フロアパネル３１に匹敵する強度の耐荷重床で閉塞する必要はない。
【００１９】
電源装置のケース１を車両の前後方向に切断した断面を図３に示す。この図のケース１は、車両のシャーシーやフロアパネル３１に固定される金属製のベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口のプラスチックケース３と、プラスチックケース３の上方開口部を閉塞するように固定している金属製のカバープレート４とを備える。ただ、ベースプレートとカバープレートは、必ずしも金属製とする必要はなく、硬質プラスチックで製造することもできる。
【００２０】
図に示すケース１は、電池収納部６と送風機収納部７とを内部に設けている。電源装置は、ケース１の電池収納部６が送風機収納部７よりも車両の前方に位置する姿勢で車両に搭載される。ケース１の前方に位置する電池収納部６は、ホルダーケース５を介して複数本の電池モジュールを収納する。複数の電池モジュールは、ホルダーケース５に収納され、このホルダーケース５が電池収納部６に配設される。ケース１の後方に位置する送風機収納部７は、図４に示すように、ホルダーケース５の電池モジュールを強制冷却する送風機構８を収納する。送風機構８は、ホルダーケース５に連結されて、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して電池モジュールを冷却する。
【００２１】
さらに、電源装置のケース１は、ベースプレート２とプラスチックケース３とカバープレート４を、電池収納部６と送風機収納部７の境界部分で前後に分割して連結している。ケース１を前後に分割している電源装置は、追突事故のときに、電池収納部６の下に送風機収納部７が押し込まれて安全にクラッシュできる。
【００２２】
ベースプレート２を図５に示す。このベースプレート２は、境界部分より前方の前ベースプレート２Ａと後方にある後ベースプレート２Ｂに分割している。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、境界部分を、衝突の衝撃で破断される切断ピン９で連結している。さらに、前ベースプレート２Ａは、後端部に後ろに向かって上り勾配の傾斜面を設けており、後ベースプレート２Ｂは、この傾斜面の下面に沿う傾斜面を設けている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、傾斜面を積層して切断ピン９で連結している。この構造のベースプレート２は、追突されて切断ピン９が切れると、傾斜面で摺動しながら、後ベースプレート２Ｂが前方に押される。後ベースプレート２Ｂが前進すると、傾斜面が摺動して前ベースプレート２Ａの下に滑り込んで、前ベースプレート２Ａの後端を押し上げる。このため、前ベースプレート２Ａは垂直な方向に傾動して、この下に後ベースプレート２Ｂが滑り込んで、安全にクラッシュする。
【００２３】
プラスチックケース３を図６に示す。このプラスチックケース３は、境界部分より前方の前プラスチックケース３Ａと後方にある後プラスチックケース３Ｂに分割している。前プラスチックケース３Ａと後プラスチックケース３Ｂに分離するプラスチックケース３は、衝突の衝撃で前後に分離される。分離された後プラスチックケース３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、前プラスチックケース３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。ただし、ベースプレートの上に固定しているプラスチックケースは、必ずしも前プラスチックケースと後プラスチックケースに分離してプラスチックで成形する必要はない。クラッシュして、ベースプレート２とカバープレート４が前後に分離されるときに破壊して分離されるからである。
【００２４】
カバープレート４を図７と図８に示す。カバープレート４は、境界部分より前方にあって電池収納部６の上面をカバーする前カバープレート４Ａと、後方にあって送風機収納部７の上面をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂは、耐荷重の優れた金属板で製作される。カバープレート４は、好ましくはアルミニウム合金で製作される。アルミニウム合金のカバープレート４は、軽くて強靭にできる。とくに、焼き入れできるアルミニウム合金が適している。このカバープレート４は、アルミニウム板をプレス成形した後、焼き入れしてさらに強度を向上する。
【００２５】
前カバープレート４Ａは１枚の金属板で、後カバープレート４Ｂは複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレート４Ｂは、積層金属板として前カバープレート４Ａよりも曲げ強度を強くしている。曲げ強度の強い後カバープレート４Ｂは、下面からの支持を少なくして、優れた耐荷重床にできる。このため、後カバープレート４Ｂでカバーする送風機収納部７に設ける支持部を少なくできる。
【００２６】
後カバープレート４Ｂは、２枚アルミニウム合金板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレートは、３枚以上の金属板を積層、固定して製作することもできる。積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、積層した金属板を全面ないし一部で接着し、さらに局部的にスポット溶接して製作される。一部を接着材で接着する積層金属板は、十分な強度とするために、接着面積を全積層面積の５０％以上とする。この積層金属板は、金属板の全面あるいは部分的に、金属板を強固に接着できるエポキシ系等の接着材を塗布して重ね、接着材を未硬化とする状態で、両面から溶接の電極で挟着して金属板を互いに接触させる状態でスポット溶接して固定する。この構造は、スポット溶接して固定する状態で、接着材を硬化できるので、接着材の硬化を待つ必要がなく、積層した金属板を能率よく固定できる。この構造の積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、極めて強靭な構造にできる。とくに、アルミニウム合金を２枚に重ねて製作される積層金属板は、軽くて耐荷重を大きくできる。また、この構造の積層金属板は、厚い金属板をプレス成形しないで、各々の金属板を別々に成形して積層するので、簡単かつ容易に、しかも理想的な形状に能率よくプレス成形して固定できる特徴がある。さらに、この構造の積層金属板は、金属板の間に接着材をサンドイッチする３層構造となる。接着材をエポキシ系の接着剤のように硬化状態で硬くなるものを使用すると、強度のある接着層を両面の金属板でサンドイッチする構造となる。接着層は金属板に比較して比重が小さくて軽い。このため、サンドイッチ構造は、軽くて硬い層の両面を金属板で挟着する構造となる。この構造の積層金属板は、全体を厚くして曲げ強度を大きくしながら軽くできる。曲げ強度に影響の大きい両面を強靭な金属板として、厚くするための中間層を軽い接着層とするからである。
【００２７】
ただし、後カバープレートの積層金属板は、積層している金属板を接着し、あるいはスポット溶接し、あるいはまたネジ止して固定し、あるいはこれ等を組み合わせて結合して製作することもできる。
【００２８】
カバープレート４を下面から支持して、耐荷重床とする構造を図９に示す。この図の電源装置は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、カバープレート４の下面を支持するサポートボス１０を配設している。サポートボス１０はプラスチックケース３とは別部品で、下端をプラスチックケース３に連結して、上端をカバープレート４の下面に配置して、カバープレート４を下面から支持する。サポートボス１０は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に垂直な姿勢で配置される。サポートボス１０は、下端をプラスチックケース３に設けた垂直穴に嵌入して垂直な姿勢で連結され、あるいは下端に雄ネジを設けて、これをプラスチックケース３に設けた雌ネジにねじ込んで垂直に固定される。サポートボス１０は、下端部に鍔を設け、この鍔から嵌入部を突出させ、あるいは雄ネジを突出させて、鍔をプラスチックケース３に設けた台座に当接させる構造でカバープレート４の耐荷重を大きくできる。サポートボス１０は、カバープレート４の下面に当接して、カバープレート４の耐荷重を大きくし、あるいは上端をカバープレート４に防水構造でねじ止して、カバープレート４の耐荷重を大きくする。上端をカバープレート４にねじ止するサポートボス１０は、下端もプラスチックケース３をねじ止して、カバープレート４とプラスチックケース３を連結する。
【００２９】
さらに図９の電源装置は、カバープレート４を下面から支持するために、プラスチックケース３に支柱１１を一体的に成形して設けている。支柱１１は、その上端をカバープレート４の下面に当接する高さに成形されて、カバープレート４を下面から支持する。
【００３０】
支柱１１とサポートボス１０は、送風機収納部７に配設されて、後カバープレート４Ｂを下面から支持する。さらに、図９の電源装置は、電池収納部６の側方に部品収納部１３を設けて、部品収納部１３にもサポートボス１０を配設している。この図において、電池収納部６の左側の部品収納部１３にサポートボス１０を配設している。サポートボス１０は、下端をプラスチックケース３に連結しており、支柱１１は下端をプラスチックケース３に一体的に成形して連結している。カバープレート４の荷重は、サポートボス１０や支柱１１で支持され、サポートボス１０や支柱１１の荷重はプラスチックケース３を介してベースプレート２で支持される。すなわち、カバープレート４の荷重はサポートボス１０と支柱１１とプラスチックケース３を介してベースプレート２で支持される。ベースプレート２がサポートボス１０と支柱１１を介してカバープレート４を支持できるように、プラスチックケース３のサポートボス１０や支柱１１の下端を連結しているプラスチックケース３の耐荷重部分は、その下面にベースプレート２を配設する。プラスチックケース３の下面をベースプレート２に当接して、ベースプレート２はプラスチックケース３と支柱１１とサポートボス１０を介してカバープレート４を十分な強度で支持する。
【００３１】
以上のように、送風機収納部７に支柱１１とサポートボス１０を配設して、後カバープレート４Ｂを下面から支持し、さらに、後カバープレート４Ｂを積層金属板とする構造は、空気ダクトやモーターやファン等を収納する送風機収納部７のカバープレート４を強靭な耐荷重床にできる特長がある。このことは、図１に示すように、車両の荷台３２に搭載される電源装置、とくにケース１の電池収納部６が送風機収納部７よりも車両の前方に位置する姿勢で搭載される電源装置において重要である。車両の荷台３２は、通常、荷物を載せるスペースであるが、このとき、荷物は、例外なく、まず荷台３２の後部に載せられるからである。しかも、荷台３２の後部は、荷物の積み下ろしのために人が乗る部分でもあるので、荷台３２に乗る人の体重がかかる部分でもある。したがって、送風機収納部７のカバープレート４を強靭な耐荷重床にできる電源装置は、車両の荷台３２に搭載されて、前方に配置される電池収納部６よりも荷重を受ける機会が多くなる送風機収納部７のカバープレート４を、効果的に補強できる。
【００３２】
さらに、図３、図４及び図９に示す電源装置は、プラスチックケース３とカバープレート４との間に、電池モジュールを収納するホルダーケース５を収納している。このホルダーケース５は、カバープレート４の下面を支持するホルダーボス１２を設けている。ホルダーケース５は、多数の電池モジュールを水平に並べて収納しており、プラスチックケース３に収納される。図３の電源装置は、電池モジュール２１を２段に並べて収納しているが、電池モジュール２１は１段に、あるいは３段以上に収納することもできる。図のホルダーケース５は、これを貫通する止ネジ１４を介してベースプレート２に固定される。
【００３３】
このホルダーケース５は、カバープレート４を下面から支持するホルダーボス１２を上方に突出して一体的に成形して設けている。ホルダーボス１２の下方に位置して、プラスチックケース３の連結凸部１５を嵌入する連結凹部１６を設けている。ホルダーケース５は、連結凸部１５を連結凹部１６に入れて、プラスチックケース３の定位置に配置される。連結凸部１５を連結凹部１６に入れる状態で、連結凸部１５の上端面と連結凹部１６の下面は互いに接触する水平面で、ホルダーケース５に作用する荷重をプラスチックケース３で支持する。この構造は、カバープレート４に作用する荷重をホルダーボス１２で受け、ホルダーボス１２の荷重をプラスチックケース３で支持し、プラスチックケース３の荷重をベースプレート２で支持するので、ホルダーボス１２がカバープレート４を支持する耐荷重を大きくできる。とくに、ホルダーケース５の荷重をプラスチックケース３でしっかりと受け止めることができる。
【００３４】
ホルダーケース５は、プラスチックを成形して内部を中空状にしているが、この中空部には電池モジュール２１を収納している。すなわち、内部の中空部に電池モジュール２１を収納して、上下方向の耐荷重を大きくしている。
【００３５】
ホルダーケース５が電池モジュール２１を収納する状態を図１０と図１１に示す。図の電源装置は、ホルダーケース５を上下２段に重ねて、電池モジュール２１を２段に収納している。下段のホルダーケース５は、上段のホルダーケース５を上下反転している。各段のホルダーケース５は、図示しないが、内部に複数本の電池モジュールを平行な姿勢で水平に配設している。ただ、本発明の電源装置は、図示しないが、ホルダーケースを１段として、電池モジュールを１段に収納することもできる。
【００３６】
ホルダーケース５は、電池モジュール２１を定位置にセットして簡単に組み立てできるように、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａに分割している。ホルダーケース５は、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとを互いの当接面で連結して、内部に電池モジュール２１を収納する独立室１７を設けている。ホルダーケース５は、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとで電池モジュール２１を挟着して定位置に保持する。蓋ケース５Ａと主ケース５Ｂは、全体をプラスチックで成形している。
【００３７】
上下２段に積層するホルダーケース５は、上段のホルダーケース５を、主ケース５Ｂの上に蓋ケース５Ａを配置した構造とし、下段のホルダーケース５を、主ケース５Ｂの下に蓋ケース５Ａを配置した構造として、２つの主ケース５Ｂを上下の中間で連結している。上下の主ケース５Ｂは周壁１８で連結しており、互いに連結される主ケース５Ｂの間に、各々の電池モジュール２１に冷却空気を送風する通風ダクト１９を設けている。通風ダクト１９は、その一端に通風口（図示せず）を開口しており、この通風口に送風機構８の送風ファン８Ａを連結している。送風ファン８Ａは、通風ダクト１９に冷却空気を強制的に送風して、電池モジュール２１を冷却する。ホルダーケース５は、送風ファン８Ａで送風される冷却空気を各々の電池モジュール２１に強制的に送風するために、主ケース５Ｂと蓋ケース５Ａとに通気口２０を開口している。通気口２０は、強制的に送風される冷却空気を通過させて、電池モジュール２１に送風して冷却する。この通気口は、図示しないが、各々の電池モジュールの上下に位置して、電池モジュールの軸方向に延長されたスリット状に開口される。この形状のホルダーケース５は、電池モジュール２１の表面に沿って、冷却空気を速やかに流動させて、効率よく冷却できる特長がある。
【００３８】
電池モジュール２１は、ホルダーケース５の内部に形成される独立室１７に配設される。電池モジュール２１を独立室１７の定位置に配設するために、図１１に示すように、電池モジュール２１は電池の連結部をエラストマ筒２２でカバーして、電池の外径よりも太くしている。エラストマ筒２２は、独立室１７の内面に挟着されて、独立室１７の内面と電池表面との間に、空気を通過できる隙間を設けている。この構造は、独立室１７の内面と電池モジュール２１の表面との間に一定の隙間を設けて、冷却空気をスムーズに流動できる。
【００３９】
電池モジュール２１は、複数の二次電池を直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１は、４〜８本の、たとえば５又は６本の二次電池を、直列接続して直線状に連結している。ただし、電池モジュール２１は、１本の二次電池で構成することもできる。電池モジュール２１は、円筒型あるいは角型の二次電池を、金属板の接続体を介して、あるいは接続体を介することなく電池端面を直接に直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子を連結している。電極端子は、金属板のバスバー（図示せず）をネジ止して、隣接する電池モジュール２１を直列に、あるいは並列に連結する。
【００４０】
電池モジュール２１の二次電池は、ニッケル−水素電池である。ただ、電池モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両に搭載する状態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図３】図２に示す電源装置の横端面図である。
【図４】図２に示す電源装置のカバープレートを外した状態を示す斜視図である。
【図５】ベースプレートの斜視図である。
【図６】プラスチックケースの斜視図である。
【図７】カバープレートの斜視図である。
【図８】後カバープレートの斜視図である。
【図９】図２に示す電源装置の分解斜視図である。
【図１０】図４に示す電源装置の縦端面図である。
【図１１】図１０に示す電源装置のホルダーケースの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ケース
２…ベースプレート ２Ａ…前ベースプレート
２Ｂ…後ベースプレート
３…プラスチックケース ３Ａ…前プラスチックケース
３Ｂ…後プラスチックケース
４…カバープレート ４Ａ…前カバープレート
４Ｂ…後カバープレート
５…ホルダーケース ５Ａ…蓋ケース
５Ｂ…主ケース
６…電池収納部
７…送風機収納部
８…送風機構 ８Ａ…送風ファン
９…切断ピン
１０…サポートボス
１１…支柱
１２…ホルダーボス
１３…部品収納部
１４…止ネジ
１５…連結凸部
１６…連結凹部
１７…独立室
１８…周壁
１９…通風ダクト
２０…通気口
２１…電池モジュール
２２…エラストマ筒
３０…フロア
３１…フロアパネル
３２…荷台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
送風機収納部(7)において、カバープレート(4)の下面を支持するサポートボス(10)をプラスチックケース(3)とカバープレート(4)との間に配設している車両用の電源装置。
【請求項２】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
送風機収納部(7)において、カバープレート(4)の下面を支持する支柱(11)をプラスチックケース(3)に一体的に成形して設けている車両用の電源装置。
【請求項３】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
カバープレート(4)は、電池収納部(6)の上方をカバーする前カバープレート(4A)と、送風機収納部(7)の上方をカバーする後カバープレート(4B)に分割しており、後カバープレート(4)が、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板である車両用の電源装置。
【請求項４】
積層金属板が、接着層の両面を金属板で挟着して固定している請求項３に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
電池収納部(6)において、プラスチックケース(3)とカバープレート(4)との間に、電池モジュール(1)を収納するホルダーケース(5)を収納しており、このホルダーケース(5)にカバープレート(4)の下面を支持するホルダーボス(12)を設けている請求項１ないし４のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
ベースプレート(2)とカバープレート(4)を、電池収納部(6)と送風機収納部(7)の境界部分で分割している請求項１ないし５のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項１】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
送風機収納部(7)において、カバープレート(4)の下面を支持するサポートボス(10)をプラスチックケース(3)とカバープレート(4)との間に配設している車両用の電源装置。
【請求項２】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
送風機収納部(7)において、カバープレート(4)の下面を支持する支柱(11)をプラスチックケース(3)に一体的に成形して設けている車両用の電源装置。
【請求項３】
ケース(1)の上面を耐荷重床とする状態で車両のフロア(30)に搭載される電源装置であって、
ケース(1)が、ベースプレート(2)と、このベースプレート(2)の上に固定している上方開口のプラスチックケース(3)と、プラスチックケース(3)の上方開口部を閉塞するように固定してなるカバープレート(4)とを備え、
ケース(1)内に、電池モジュール(21)を収納しているホルダーケース(5)を収納する電池収納部(6)と、電池モジュール(21)を冷却する送風機構(8)を収納する送風機収納部(7)とを設けており、
カバープレート(4)は、電池収納部(6)の上方をカバーする前カバープレート(4A)と、送風機収納部(7)の上方をカバーする後カバープレート(4B)に分割しており、後カバープレート(4)が、複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板である車両用の電源装置。
【請求項４】
積層金属板が、接着層の両面を金属板で挟着して固定している請求項３に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
電池収納部(6)において、プラスチックケース(3)とカバープレート(4)との間に、電池モジュール(1)を収納するホルダーケース(5)を収納しており、このホルダーケース(5)にカバープレート(4)の下面を支持するホルダーボス(12)を設けている請求項１ないし４のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
ベースプレート(2)とカバープレート(4)を、電池収納部(6)と送風機収納部(7)の境界部分で分割している請求項１ないし５のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３５９４０（Ｐ２００６−３５９４０Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５９６５（Ｐ２００４−２１５９６５）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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