車両用の電源装置
【課題】分割して製作されたケースを簡単かつ容易に、しかも能率よく接着して連結する。ケースの連結部が外れるのを長期間にわたって有効に防止する。
【解決手段】車両用の電源装置は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結しているプラスチックボックス３を備える。プラスチックボックス３は、第２のボックス３Ｂの連結凸条１１を第１のボックス３Ａの連結溝１０に入れ、かつ連結溝１０と連結凸条１１との隙間に接着剤１３を充填し、さらに、連結溝１０と連結凸条１１の隙間に連結具１２を挿入している。連結具１２は、連結溝１０に係止される外側係止突起１２Ａと、連結凸条１１に係止される内側係止突起１２Ｂとを設けている。プラスチックボックス３は、連結具１２を介して連結凸条１１が連結溝１０に連結され、接着剤１３で連結凸条１１を連結溝１０に接着して第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。
【解決手段】車両用の電源装置は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結しているプラスチックボックス３を備える。プラスチックボックス３は、第２のボックス３Ｂの連結凸条１１を第１のボックス３Ａの連結溝１０に入れ、かつ連結溝１０と連結凸条１１との隙間に接着剤１３を充填し、さらに、連結溝１０と連結凸条１１の隙間に連結具１２を挿入している。連結具１２は、連結溝１０に係止される外側係止突起１２Ａと、連結凸条１１に係止される内側係止突起１２Ｂとを設けている。プラスチックボックス３は、連結具１２を介して連結凸条１１が連結溝１０に連結され、接着剤１３で連結凸条１１を連結溝１０に接着して第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されて自動車を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターで走行する電気自動車、あるいはモーターとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等の自動車は、電池をケースに収納している電源装置を搭載する。この電源装置は、モーターで自動車を走行させるので出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。たとえば、自動車に搭載される電装用のバッテリの電圧は、ほとんど例外なく１２Ｖであるが、走行用のモーターを駆動する電源装置の出力電圧は、一般的には２００Ｖ以上と極めて高電圧である。
【０００３】
現在市販されているハイブリッドカーは、モーター出力を数十ｋＷ、電源装置の出力電圧を２００〜３００Ｖの範囲としている。電源装置は、このような大出力に耐えるように設計されるので、万一、自動車の衝突事故等で破損して内部でショートすると、極めて大きな電流が流れて車両火災等の原因となる。このような弊害を防止するために、クラッシュするときに破壊される状態をコントロールする電源装置は開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】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】
【０００４】
この公報に記載される電源装置は、ケースを前方の電池収納部と後方の衝撃吸収部に分割している。後ろから追突されるときには、衝撃吸収部を前方の電池収納部の下に押し込む状態として、衝撃を吸収しながらクラッシュする構造とする。すなわち、衝撃吸収部を電池収納部の下に押し込んで、電池収納部を水平な姿勢から垂直方向に傾動させて、安全性を確保しながらクラッシュさせる。
【０００５】
以上のように、電源装置は、複数に分割してクラッシュさせる構造で、衝撃を吸収しながら安全性を向上できる。ただ、このことを実現するには、クラッシュのときに確実に分割されるように、ケースを複数に分割して製作する必要がある。複数に分割されたケースは、接着して連結され、クラッシュのときに分離する構造が要求される。しかしながら、複数に分割されたケースは、接着に時間がかかって能率よく多量生産できない欠点がある。それは、接着剤が硬化するまで、連結部を所定の姿勢に保持する必要があるからである。また、接着して連結しているケースは、接着剤の経時的な劣化で外れやすくなる欠点もある。とくに、車両用の電源装置は、振動を受ける状態で使用されるので、接着剤が劣化すると外れやすくなる欠点がある。また、接着剤で防水構造に連結する構造にあっては、連結剤が劣化して防水性が低下して、ケース内に水が浸入する等の弊害も発生する。
【０００６】
本発明は、このような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、分割して製作されたケースを極めて簡単かつ容易に、しかも能率よく接着して連結でき、さらにケースの連結部が外れるのを長期間にわたって有効に防止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】
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、電池を収納しているケース１が、分割して成形されたプラスチック製の第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを備え、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを互いに連結してプラスチックボックス３としている。第１のボックス３Ａは、第２のボックス３Ｂとの連結部に連結溝１０を設けている。第２のボックス３Ｂは、第１のボックス３Ａとの連結部に連結溝１０に挿入される連結凸条１１を設けている。プラスチックボックス３は、連結凸条１１を連結溝１０に入れ、かつ連結溝１０の内面と連結凸条１１の表面との隙間に接着剤１３を充填して、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。さらに、連結溝１０と連結凸条１１の隙間には、溝形に成形している連結具１２を挿入している。この連結具１２は、連結溝１０への挿入方向では係止されず、連結溝１０からの引き抜き方向では連結溝１０の内面に抜けないように係止される外側係止突起１２Ａを弾性的に外側に突出して設けている。さらに、連結具１２は、連結凸条１１の挿入方向では係止されず、連結凸条１１の引き抜き方向では連結凸条１１の外側面に抜けないように係止される内側係止突起１２Ｂを弾性的に内側に突出して設けている。プラスチックボックス３は、連結具１２を介して連結凸条１１が連結溝１０に連結される状態で連結凸条１１が連結溝１０に挿入され、接着剤１３で連結凸条１１を連結溝１０に接着して第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。
【０００８】
本発明の車両用の電源装置は、連結具１２がＵ曲形状の金属板として、金属板の一部を切断、折曲して外側係止突起１２Ａと内側係止突起１２Ｂを設けることができる。
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、連結溝１０を下方に開口して、連結凸条１１を上方に突出させることができる。
【００１０】
本発明の車両用の電源装置は、ケース１を、電池収納部６と、電池収納部６の後方に位置する衝撃吸収部７とで構成して、第１のボックス３Ａを電池収納部６に配設して、第２のボックス３Ｂを衝撃吸収部７に配設することができる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、電池を収納するホルダーケース５を備え、電池を収納しているホルダーケース５を第１のボックス３Ａに固定することができる。さらに、本発明の車両用の電源装置は、衝撃吸収部７の第２のボックス３Ｂに、電池を冷却する送風機８を配設することができる。
【００１２】
さらに、本発明の車両用の電源装置は、ケース１に衝撃が加わると、衝撃吸収部７が電池収納部６の下に移動して重なる方向に相対的に移動するように、ケース１を電池収納部６と衝撃吸収部７に分割することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、複数に分割して製作されたプラスチック製のケースである第１のボックスと第２のボックスを、簡単かつ容易に、しかも能率よく短時間で確実に接着して連結できる特長がある。それは、本発明の電源装置のケースが、第１のボックスの連結溝に第２のボックスの連結凸条を入れて接着剤と連結具の両方で連結すると共に、連結具には、連結溝の内面に係止される外側係止突起を外側に、連結凸条の表面に係止される内側係止突起を内面に突出して設けているからである。この構造のケースは、第１のボックスの連結溝に接着剤と連結具を入れ、連結溝に第２のボックスの連結凸条を入れて確実に連結できる。連結具は、連結凸条を連結溝に抜けないように連結する。この連結状態で接着剤が硬化して、連結溝と連結凸条を連結する。すなわち、連結具の外側係止突起と内側係止突起が連結溝と連結凸条を連結する状態に保持するので、接着剤が硬化するまで、第１のボックスと第２のボックスを所定の位置に保持する必要がなく、接着剤を充填している連結溝に連結凸条を入れて連結できる。その後、接着剤が硬化すると、第１のボックスと第２のボックスは接着剤と連結具の両方でしっかりと連結される。
【００１４】
以上のように、接着剤と連結具の両方で第１のボックスと第２のボックスを連結しているケースは、経時的に接着剤が劣化して接着力が低下しても、連結具が第１のボックスと第２のボックスを連結するので、連結部が外れるのを長期間にわたって有効に防止できる。接着剤が劣化する状態で、連結溝と連結凸条が相対的に動くと、接着剤が剥離して接着力による連結力が失われる。しかながら、本発明の電源装置は、連結溝と連結凸条を連結具で物理的に連結しているので、連結具が連結溝と連結凸条の相対運動を阻止する。このため、接着力が低下しても、接着材が剥離せず、接着力と連結具の両方で第１のボックスと第２のボックスを連結する。このため、年月が経過しても、第１のボックスと第２のボックスの連結部が外れることがなく、ケースの一部が開いて水が浸入するなどの弊害も阻止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１に示す車両は、フロア３０に電源装置を搭載している。車両のフロア３０に搭載される電源装置は、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の上面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、ケース１の上面に固定しているカバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用できる。このケース１は、カバープレート４を、フロアパネル３１の耐荷重を実現する金属板とする。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。
【００１８】
車両のフロア３０に搭載される電源装置は、後方から追突されてクラッシュする。このとき、ケース１を複数のブロックに分割して安全性を向上できる。フロア３０に搭載される電源装置に限らず、車両に搭載される全ての電源装置はケース１を複数のブロックに分離するようにクラッシュさせて安全性を向上できる。
【００１９】
以下、車両のフロア３０に搭載されて、クラッシュのときに前後に分割される電源装置の具体例を示す。ただし、本発明の車両用の電源装置は、必ずしも以下に示すように分割する必要はない。車両に搭載される姿勢や位置により、クラッシュのときに最適に分割される状態が異なるからである。
【００２０】
図２は、電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。この電源装置の上蓋のカバープレート４を外した斜視図を図３に示し、カバープレート４で閉塞した斜視図を図４に示している。これらの図に示すように、電源装置は、ケース１に、電池と、この電池を冷却する送風機８と、電池の充放電を制御する制御回路（図示せず）を内蔵している。ケース１は、車両のシャーシーやフロアパネルに固定される図５に示す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図６に示すプラスチックボックス３と、プラスチックボックス３の上方開口部を閉塞するように固定している図７の金属製のカバープレート４とを備える。
【００２１】
図５のプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分割してプラスチックで成形している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結してひとつのプラスチックボックス３としている。
【００２２】
さらに、図３の電源装置は、ケース１を、電池収納部６と、この電池収納部６の後方に配設される衝撃吸収部７に分割している。電池収納部６には電池を収納して、衝撃吸収部７には電池を冷却する送風機８を収納している。
【００２３】
ケース１は、電池収納部６を衝撃吸収部７よりも車両の前方に位置する姿勢、いいかえると衝撃吸収部７を電池収納部６の後方とする姿勢で車両に搭載される。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（図示せず）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の後方に位置する衝撃吸収部７は、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８を収納する。送風機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。
【００２４】
さらに電源装置のケース１は、前方の電池収納部６と、後方の衝撃吸収部７に分割するために、ケース１を構成するベースプレート２とプラスチックボックス３とカバープレート４を、電池収納部６と衝撃吸収部７の境界部分で前後に分割して連結している。ケース１を前後に分割するのは、追突事故のときに、電池収納部６の下に衝撃吸収部７を押し込むようにして安全にクラッシュさせるためである。
【００２５】
ベースプレート２を前後に分離した斜視図を図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２ａを設けており、後ベースプレート２Ｂは、この傾斜面２ａの下面に沿う傾斜面２ｂ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２ａ、２ｂ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２ａ、２ｂ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２ａ、２ｂ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。
【００２６】
プラスチックボックス３を前後に分離した斜視図を図６に示す。このプラスチックボックス３は、境界部分より前方にあって電池収納部６となる第１のボックス３Ａと、後方にあって衝撃吸収部７となる第２のボックス３Ｂに分割して、プラスチックを成形して製作している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分離して別々に成形しているプラスチックボックス３は、衝突の衝撃で前後に分離される。分離された第２のボックス３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、第１のボックス３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。
【００２７】
第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３として、ベースプレート２の上に固定している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部を、図８ないし図１０に示す。これ等の図に示すプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａの第２のボックス３Ｂとの連結部に沿って連結溝１０を設けている。第２のボックス３Ｂは、第１のボックス３Ａとの連結部に沿って連結溝１０に挿入される連結凸条１１を設けている。連結溝１０は下方に開口され、連結凸条１１は上方に突出するように設けている。この構造は、連結溝１０に水が浸入することがない。
【００２８】
連結溝１０に連結凸条１１を入れて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３としている。連結溝１０と連結凸条１１は、連結溝１０の内面と連結凸条１１の表面との隙間に充填される接着剤１３と連結具１２で連結される。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界に連続して連結溝１０と連結凸条１１を設けている。連結溝１０と連結凸条１１の間に接着剤１３を充填して、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの境界は連続して水密構造で連結して固定される。
【００２９】
連結溝１０と連結凸条１１は、連結具１２を入れることができる隙間を設けている。連結具１２は、連結溝１０と連結凸条１１の隙間に入れられる溝形に成形している。この形状の連結具１２は、弾性的に変形する鉄等の金属板をプレス加工して製作される。連結具１２の斜視図を図１１に、係止状態を図１０の拡大断面図に示す。この連結具１２は、連結溝１０に挿入して第１のボックス３Ａに固定される外側係止突起１２Ａを、外側に弾性的に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、Ｕ曲部の近傍で両側に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、連結溝１０への挿入方向では係止されず、連結溝１０からの引き抜き方向では、連結溝１０の内面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、外側係止突起１２Ａは、先端を尖鋭な形状としている。また、外側係止突起１２Ａは、挿入方向にのみ連結溝１０の内面を摺動して移動できるように、連結溝１０への挿入方向と逆方向である抜け方向、図１０と図１１において下方に向かって次第に突出するように傾斜している。
【００３０】
さらに、連結具１２は、連結凸条１１を挿入して第２のボックス３Ｂを固定する内側係止突起１２Ｂを内側に弾性的に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、溝部の開口部の近傍で対向して内側に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、連結凸条１１の挿入方向では連結凸条１１に係止されず、連結凸条１１の引き抜き方向では、連結凸条１１の表面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、内側係止突起１２Ｂは、先端を尖鋭な形状とし、挿入方向にのみ連結凸条１１の表面を摺動して移動できるように、連結凸条１１の挿入方向と逆方向である抜け方向、図１０と図１１において上方に向かって次第に内側に突出するように傾斜している。
【００３１】
第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、以下のように連結されて、ひとつのプラスチックボックス３となる。
(1) 連結溝１０に接着剤１３を充填する。接着剤１３は未硬化のペースト状で連結溝１０に充填される。
(2) 接着剤１３が未硬化な状態で、連結溝１０に連結具１２を挿入する。連結具１２は外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面に摺動させて、連結溝１０に挿入される。境界に沿って設けている長い連結溝１０は、所定の間隔で複数の連結具１２を挿入する。たとえば、長い連結溝１０には、両端部と中間に連結具１２を挿入する。連結溝１０に入れられた連結具１２は、外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面を弾性的に押圧して、抜けないように連結溝１０に固定される。
(3) 連結溝１０に連結凸条１１を入れる。このとき、連結凸条１１は溝形の連結具１２の内側にも挿入される。連結具１２に挿入される連結凸条１１は、表面を内側係止突起１２Ｂに摺動させて挿入する。内側に挿入された連結凸条１１は、連結具１２の内側係止突起１２Ｂに係止されて、抜けないように固定される。
以上の状態で連結凸条１１を連結溝１０から引き抜く力が作用すると、外側係止突起１２Ａが連結溝１０の内面に、内側係止突起１２Ｂが連結凸条１１の表面に食い込んで係止される。このため、接着剤１３が未硬化な状態においても、連結凸条１１は連結溝１０に抜けないように連結される。
(4) 接着剤１３が硬化されて、連結凸条１１が連結溝１０に、接着剤１３と連結具１２で連結されて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂはひとつのプラスチックボックス３となる。
【００３２】
カバープレート４を前後に分離した斜視図を図７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、後方にあって衝撃吸収部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。
【００３３】
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でカバーする衝撃吸収部７に設ける支持部を少なくできる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
電池は、ホルダーケース５に入れてプラスチックボックス３内に配設される。ホルダーケース５は、図１２の断面図に示すように、電池を電池モジュール２１として水平面内に並べて収納している。図のホルダーケース５は、上下２段に電池モジュール２１を並べている。電池モジュール２１は、複数の二次電池２０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２０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２０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。
【００３７】
電池モジュール１の二次電池２０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。
【００３８】
ホルダーケース５は、電池モジュール２１を冷却する空気を供給する送風口（図示せず）を開口している。この送風口は、衝撃吸収部７に配設している送風機８に連結される。送風機８は、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して、電池を冷却する。ホルダーケース５は、ケース１の電池収納部６に固定される。ホルダーケース５の上面には、止ネジ１４を介して前ベースプレート２Ａを固定している。
【００３９】
以上の構造の電源装置は、後ろから追突してクラッシュすると、図１３に示すように、電池収納部６と衝撃吸収部７とに分離される。このとき、プラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部、すなわち、連結溝１０に連結凸条１１を入れて接着剤１３と連結具１２で連結している境界で分離される。電池収納部６から分離された衝撃吸収部７は、電池収納部６の下に押し込まれるように移動し、電池収納部６は水平姿勢から垂直方向に傾動する。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、別々に成形して連結している部分で分離される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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を車両の前後方向に切断した断面図である。
【図３】図２に示す電源装置の分解斜視図である。
【図４】図２に示す電源装置の斜視図である。
【図５】ベースプレートの分解斜視図である。
【図６】プラスチックボックスの分解斜視図である。
【図７】カバープレートの分解斜視図である。
【図８】第１のボックスと第２のボックスの連結部を示す断面図である。
【図９】図８に示す連結部の拡大断面図である。
【図１０】連結具の連結構造を示す拡大断面図である。
【図１１】連結具の拡大斜視図である。
【図１２】ホルダーケースの拡大断面図である。
【図１３】図２に示す電源装置が電池収納部と衝撃吸収部とに分離される状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ケース
２…ベースプレート ２Ａ…前ベースプレート ２ａ…傾斜面
２Ｂ…後ベースプレート ２ｂ…傾斜面
３…プラスチックボックス ３Ａ…第１のボックス
３Ｂ…第２のボックス
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
６…電池収納部
７…衝撃吸収部
８…送風機
９…切断ピン
１０…連結溝
１１…連結凸条
１２…連結具 １２Ａ…外側係止突起
１２Ｂ…内側係止突起
１３…接着剤
１４…止ネジ
２０…二次電池
２１…電池モジュール
３０…フロア
３１…フロアパネル
３２…荷台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されて自動車を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターで走行する電気自動車、あるいはモーターとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等の自動車は、電池をケースに収納している電源装置を搭載する。この電源装置は、モーターで自動車を走行させるので出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。たとえば、自動車に搭載される電装用のバッテリの電圧は、ほとんど例外なく１２Ｖであるが、走行用のモーターを駆動する電源装置の出力電圧は、一般的には２００Ｖ以上と極めて高電圧である。
【０００３】
現在市販されているハイブリッドカーは、モーター出力を数十ｋＷ、電源装置の出力電圧を２００〜３００Ｖの範囲としている。電源装置は、このような大出力に耐えるように設計されるので、万一、自動車の衝突事故等で破損して内部でショートすると、極めて大きな電流が流れて車両火災等の原因となる。このような弊害を防止するために、クラッシュするときに破壊される状態をコントロールする電源装置は開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】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】
【０００４】
この公報に記載される電源装置は、ケースを前方の電池収納部と後方の衝撃吸収部に分割している。後ろから追突されるときには、衝撃吸収部を前方の電池収納部の下に押し込む状態として、衝撃を吸収しながらクラッシュする構造とする。すなわち、衝撃吸収部を電池収納部の下に押し込んで、電池収納部を水平な姿勢から垂直方向に傾動させて、安全性を確保しながらクラッシュさせる。
【０００５】
以上のように、電源装置は、複数に分割してクラッシュさせる構造で、衝撃を吸収しながら安全性を向上できる。ただ、このことを実現するには、クラッシュのときに確実に分割されるように、ケースを複数に分割して製作する必要がある。複数に分割されたケースは、接着して連結され、クラッシュのときに分離する構造が要求される。しかしながら、複数に分割されたケースは、接着に時間がかかって能率よく多量生産できない欠点がある。それは、接着剤が硬化するまで、連結部を所定の姿勢に保持する必要があるからである。また、接着して連結しているケースは、接着剤の経時的な劣化で外れやすくなる欠点もある。とくに、車両用の電源装置は、振動を受ける状態で使用されるので、接着剤が劣化すると外れやすくなる欠点がある。また、接着剤で防水構造に連結する構造にあっては、連結剤が劣化して防水性が低下して、ケース内に水が浸入する等の弊害も発生する。
【０００６】
本発明は、このような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、分割して製作されたケースを極めて簡単かつ容易に、しかも能率よく接着して連結でき、さらにケースの連結部が外れるのを長期間にわたって有効に防止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】
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、電池を収納しているケース１が、分割して成形されたプラスチック製の第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを備え、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを互いに連結してプラスチックボックス３としている。第１のボックス３Ａは、第２のボックス３Ｂとの連結部に連結溝１０を設けている。第２のボックス３Ｂは、第１のボックス３Ａとの連結部に連結溝１０に挿入される連結凸条１１を設けている。プラスチックボックス３は、連結凸条１１を連結溝１０に入れ、かつ連結溝１０の内面と連結凸条１１の表面との隙間に接着剤１３を充填して、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。さらに、連結溝１０と連結凸条１１の隙間には、溝形に成形している連結具１２を挿入している。この連結具１２は、連結溝１０への挿入方向では係止されず、連結溝１０からの引き抜き方向では連結溝１０の内面に抜けないように係止される外側係止突起１２Ａを弾性的に外側に突出して設けている。さらに、連結具１２は、連結凸条１１の挿入方向では係止されず、連結凸条１１の引き抜き方向では連結凸条１１の外側面に抜けないように係止される内側係止突起１２Ｂを弾性的に内側に突出して設けている。プラスチックボックス３は、連結具１２を介して連結凸条１１が連結溝１０に連結される状態で連結凸条１１が連結溝１０に挿入され、接着剤１３で連結凸条１１を連結溝１０に接着して第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂを連結している。
【０００８】
本発明の車両用の電源装置は、連結具１２がＵ曲形状の金属板として、金属板の一部を切断、折曲して外側係止突起１２Ａと内側係止突起１２Ｂを設けることができる。
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、連結溝１０を下方に開口して、連結凸条１１を上方に突出させることができる。
【００１０】
本発明の車両用の電源装置は、ケース１を、電池収納部６と、電池収納部６の後方に位置する衝撃吸収部７とで構成して、第１のボックス３Ａを電池収納部６に配設して、第２のボックス３Ｂを衝撃吸収部７に配設することができる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、電池を収納するホルダーケース５を備え、電池を収納しているホルダーケース５を第１のボックス３Ａに固定することができる。さらに、本発明の車両用の電源装置は、衝撃吸収部７の第２のボックス３Ｂに、電池を冷却する送風機８を配設することができる。
【００１２】
さらに、本発明の車両用の電源装置は、ケース１に衝撃が加わると、衝撃吸収部７が電池収納部６の下に移動して重なる方向に相対的に移動するように、ケース１を電池収納部６と衝撃吸収部７に分割することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、複数に分割して製作されたプラスチック製のケースである第１のボックスと第２のボックスを、簡単かつ容易に、しかも能率よく短時間で確実に接着して連結できる特長がある。それは、本発明の電源装置のケースが、第１のボックスの連結溝に第２のボックスの連結凸条を入れて接着剤と連結具の両方で連結すると共に、連結具には、連結溝の内面に係止される外側係止突起を外側に、連結凸条の表面に係止される内側係止突起を内面に突出して設けているからである。この構造のケースは、第１のボックスの連結溝に接着剤と連結具を入れ、連結溝に第２のボックスの連結凸条を入れて確実に連結できる。連結具は、連結凸条を連結溝に抜けないように連結する。この連結状態で接着剤が硬化して、連結溝と連結凸条を連結する。すなわち、連結具の外側係止突起と内側係止突起が連結溝と連結凸条を連結する状態に保持するので、接着剤が硬化するまで、第１のボックスと第２のボックスを所定の位置に保持する必要がなく、接着剤を充填している連結溝に連結凸条を入れて連結できる。その後、接着剤が硬化すると、第１のボックスと第２のボックスは接着剤と連結具の両方でしっかりと連結される。
【００１４】
以上のように、接着剤と連結具の両方で第１のボックスと第２のボックスを連結しているケースは、経時的に接着剤が劣化して接着力が低下しても、連結具が第１のボックスと第２のボックスを連結するので、連結部が外れるのを長期間にわたって有効に防止できる。接着剤が劣化する状態で、連結溝と連結凸条が相対的に動くと、接着剤が剥離して接着力による連結力が失われる。しかながら、本発明の電源装置は、連結溝と連結凸条を連結具で物理的に連結しているので、連結具が連結溝と連結凸条の相対運動を阻止する。このため、接着力が低下しても、接着材が剥離せず、接着力と連結具の両方で第１のボックスと第２のボックスを連結する。このため、年月が経過しても、第１のボックスと第２のボックスの連結部が外れることがなく、ケースの一部が開いて水が浸入するなどの弊害も阻止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１に示す車両は、フロア３０に電源装置を搭載している。車両のフロア３０に搭載される電源装置は、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の上面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、ケース１の上面に固定しているカバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用できる。このケース１は、カバープレート４を、フロアパネル３１の耐荷重を実現する金属板とする。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。
【００１８】
車両のフロア３０に搭載される電源装置は、後方から追突されてクラッシュする。このとき、ケース１を複数のブロックに分割して安全性を向上できる。フロア３０に搭載される電源装置に限らず、車両に搭載される全ての電源装置はケース１を複数のブロックに分離するようにクラッシュさせて安全性を向上できる。
【００１９】
以下、車両のフロア３０に搭載されて、クラッシュのときに前後に分割される電源装置の具体例を示す。ただし、本発明の車両用の電源装置は、必ずしも以下に示すように分割する必要はない。車両に搭載される姿勢や位置により、クラッシュのときに最適に分割される状態が異なるからである。
【００２０】
図２は、電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。この電源装置の上蓋のカバープレート４を外した斜視図を図３に示し、カバープレート４で閉塞した斜視図を図４に示している。これらの図に示すように、電源装置は、ケース１に、電池と、この電池を冷却する送風機８と、電池の充放電を制御する制御回路（図示せず）を内蔵している。ケース１は、車両のシャーシーやフロアパネルに固定される図５に示す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図６に示すプラスチックボックス３と、プラスチックボックス３の上方開口部を閉塞するように固定している図７の金属製のカバープレート４とを備える。
【００２１】
図５のプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分割してプラスチックで成形している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結してひとつのプラスチックボックス３としている。
【００２２】
さらに、図３の電源装置は、ケース１を、電池収納部６と、この電池収納部６の後方に配設される衝撃吸収部７に分割している。電池収納部６には電池を収納して、衝撃吸収部７には電池を冷却する送風機８を収納している。
【００２３】
ケース１は、電池収納部６を衝撃吸収部７よりも車両の前方に位置する姿勢、いいかえると衝撃吸収部７を電池収納部６の後方とする姿勢で車両に搭載される。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（図示せず）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の後方に位置する衝撃吸収部７は、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８を収納する。送風機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。
【００２４】
さらに電源装置のケース１は、前方の電池収納部６と、後方の衝撃吸収部７に分割するために、ケース１を構成するベースプレート２とプラスチックボックス３とカバープレート４を、電池収納部６と衝撃吸収部７の境界部分で前後に分割して連結している。ケース１を前後に分割するのは、追突事故のときに、電池収納部６の下に衝撃吸収部７を押し込むようにして安全にクラッシュさせるためである。
【００２５】
ベースプレート２を前後に分離した斜視図を図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２ａを設けており、後ベースプレート２Ｂは、この傾斜面２ａの下面に沿う傾斜面２ｂ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２ａ、２ｂ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２ａ、２ｂ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２ａ、２ｂ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。
【００２６】
プラスチックボックス３を前後に分離した斜視図を図６に示す。このプラスチックボックス３は、境界部分より前方にあって電池収納部６となる第１のボックス３Ａと、後方にあって衝撃吸収部７となる第２のボックス３Ｂに分割して、プラスチックを成形して製作している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分離して別々に成形しているプラスチックボックス３は、衝突の衝撃で前後に分離される。分離された第２のボックス３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、第１のボックス３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。
【００２７】
第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３として、ベースプレート２の上に固定している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部を、図８ないし図１０に示す。これ等の図に示すプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａの第２のボックス３Ｂとの連結部に沿って連結溝１０を設けている。第２のボックス３Ｂは、第１のボックス３Ａとの連結部に沿って連結溝１０に挿入される連結凸条１１を設けている。連結溝１０は下方に開口され、連結凸条１１は上方に突出するように設けている。この構造は、連結溝１０に水が浸入することがない。
【００２８】
連結溝１０に連結凸条１１を入れて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３としている。連結溝１０と連結凸条１１は、連結溝１０の内面と連結凸条１１の表面との隙間に充填される接着剤１３と連結具１２で連結される。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界に連続して連結溝１０と連結凸条１１を設けている。連結溝１０と連結凸条１１の間に接着剤１３を充填して、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの境界は連続して水密構造で連結して固定される。
【００２９】
連結溝１０と連結凸条１１は、連結具１２を入れることができる隙間を設けている。連結具１２は、連結溝１０と連結凸条１１の隙間に入れられる溝形に成形している。この形状の連結具１２は、弾性的に変形する鉄等の金属板をプレス加工して製作される。連結具１２の斜視図を図１１に、係止状態を図１０の拡大断面図に示す。この連結具１２は、連結溝１０に挿入して第１のボックス３Ａに固定される外側係止突起１２Ａを、外側に弾性的に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、Ｕ曲部の近傍で両側に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、連結溝１０への挿入方向では係止されず、連結溝１０からの引き抜き方向では、連結溝１０の内面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、外側係止突起１２Ａは、先端を尖鋭な形状としている。また、外側係止突起１２Ａは、挿入方向にのみ連結溝１０の内面を摺動して移動できるように、連結溝１０への挿入方向と逆方向である抜け方向、図１０と図１１において下方に向かって次第に突出するように傾斜している。
【００３０】
さらに、連結具１２は、連結凸条１１を挿入して第２のボックス３Ｂを固定する内側係止突起１２Ｂを内側に弾性的に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、溝部の開口部の近傍で対向して内側に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、連結凸条１１の挿入方向では連結凸条１１に係止されず、連結凸条１１の引き抜き方向では、連結凸条１１の表面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、内側係止突起１２Ｂは、先端を尖鋭な形状とし、挿入方向にのみ連結凸条１１の表面を摺動して移動できるように、連結凸条１１の挿入方向と逆方向である抜け方向、図１０と図１１において上方に向かって次第に内側に突出するように傾斜している。
【００３１】
第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、以下のように連結されて、ひとつのプラスチックボックス３となる。
(1) 連結溝１０に接着剤１３を充填する。接着剤１３は未硬化のペースト状で連結溝１０に充填される。
(2) 接着剤１３が未硬化な状態で、連結溝１０に連結具１２を挿入する。連結具１２は外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面に摺動させて、連結溝１０に挿入される。境界に沿って設けている長い連結溝１０は、所定の間隔で複数の連結具１２を挿入する。たとえば、長い連結溝１０には、両端部と中間に連結具１２を挿入する。連結溝１０に入れられた連結具１２は、外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面を弾性的に押圧して、抜けないように連結溝１０に固定される。
(3) 連結溝１０に連結凸条１１を入れる。このとき、連結凸条１１は溝形の連結具１２の内側にも挿入される。連結具１２に挿入される連結凸条１１は、表面を内側係止突起１２Ｂに摺動させて挿入する。内側に挿入された連結凸条１１は、連結具１２の内側係止突起１２Ｂに係止されて、抜けないように固定される。
以上の状態で連結凸条１１を連結溝１０から引き抜く力が作用すると、外側係止突起１２Ａが連結溝１０の内面に、内側係止突起１２Ｂが連結凸条１１の表面に食い込んで係止される。このため、接着剤１３が未硬化な状態においても、連結凸条１１は連結溝１０に抜けないように連結される。
(4) 接着剤１３が硬化されて、連結凸条１１が連結溝１０に、接着剤１３と連結具１２で連結されて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂはひとつのプラスチックボックス３となる。
【００３２】
カバープレート４を前後に分離した斜視図を図７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、後方にあって衝撃吸収部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。
【００３３】
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でカバーする衝撃吸収部７に設ける支持部を少なくできる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
電池は、ホルダーケース５に入れてプラスチックボックス３内に配設される。ホルダーケース５は、図１２の断面図に示すように、電池を電池モジュール２１として水平面内に並べて収納している。図のホルダーケース５は、上下２段に電池モジュール２１を並べている。電池モジュール２１は、複数の二次電池２０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２０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２０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。
【００３７】
電池モジュール１の二次電池２０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。
【００３８】
ホルダーケース５は、電池モジュール２１を冷却する空気を供給する送風口（図示せず）を開口している。この送風口は、衝撃吸収部７に配設している送風機８に連結される。送風機８は、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して、電池を冷却する。ホルダーケース５は、ケース１の電池収納部６に固定される。ホルダーケース５の上面には、止ネジ１４を介して前ベースプレート２Ａを固定している。
【００３９】
以上の構造の電源装置は、後ろから追突してクラッシュすると、図１３に示すように、電池収納部６と衝撃吸収部７とに分離される。このとき、プラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部、すなわち、連結溝１０に連結凸条１１を入れて接着剤１３と連結具１２で連結している境界で分離される。電池収納部６から分離された衝撃吸収部７は、電池収納部６の下に押し込まれるように移動し、電池収納部６は水平姿勢から垂直方向に傾動する。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、別々に成形して連結している部分で分離される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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を車両の前後方向に切断した断面図である。
【図３】図２に示す電源装置の分解斜視図である。
【図４】図２に示す電源装置の斜視図である。
【図５】ベースプレートの分解斜視図である。
【図６】プラスチックボックスの分解斜視図である。
【図７】カバープレートの分解斜視図である。
【図８】第１のボックスと第２のボックスの連結部を示す断面図である。
【図９】図８に示す連結部の拡大断面図である。
【図１０】連結具の連結構造を示す拡大断面図である。
【図１１】連結具の拡大斜視図である。
【図１２】ホルダーケースの拡大断面図である。
【図１３】図２に示す電源装置が電池収納部と衝撃吸収部とに分離される状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ケース
２…ベースプレート ２Ａ…前ベースプレート ２ａ…傾斜面
２Ｂ…後ベースプレート ２ｂ…傾斜面
３…プラスチックボックス ３Ａ…第１のボックス
３Ｂ…第２のボックス
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
６…電池収納部
７…衝撃吸収部
８…送風機
９…切断ピン
１０…連結溝
１１…連結凸条
１２…連結具 １２Ａ…外側係止突起
１２Ｂ…内側係止突起
１３…接着剤
１４…止ネジ
２０…二次電池
２１…電池モジュール
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】
電池を収納しているケース(1)が、分割して成形されたプラスチック製の第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を備え、第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を互いに連結してプラスチックボックス(3)としており、
第１のボックス(3A)は、第２のボックス(3B)との連結部に連結溝(10)を設けており、
第２のボックス(3B)は、第１のボックス(3A)との連結部に連結溝(10)に挿入される連結凸条(11)を設けており、
連結凸条(11)を連結溝(10)に入れ、かつ連結溝(10)の内面と連結凸条(11)の表面との隙間に接着剤(13)を充填して、第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を連結しており、
さらに、連結溝(10)と連結凸条(11)の隙間には、溝形に成形している連結具(12)を挿入しており、
この連結具(12)は、連結溝(10)への挿入方向では係止されず、連結溝(10)からの引き抜き方向では連結溝(10)の内面に抜けないように係止される外側係止突起(12A)を弾性的に外側に突出して設けており、連結凸条(11)の挿入方向では係止されず、連結凸条(11)の引き抜き方向では連結凸条(11)の外側面に抜けないように係止される内側係止突起(12B)を弾性的に内側に突出して設けており、
この連結具(12)を介して連結凸条(11)が連結溝(10)に連結される状態で連結凸条(11)が連結溝(10)に挿入され、接着剤(13)で連結凸条(11)を連結溝(10)に接着して第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を連結している車両用の電源装置。
【請求項２】
連結具(12)が、Ｕ曲形状の金属板で、金属板の一部を切断、折曲して外側係止突起(12A)と内側係止突起(12B)を設けている請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
連結溝(10)が下方に開口し、連結凸条(11)が上方に突出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
ケース(1)を、電池収納部(6)と、電池収納部(6)の後方に位置する衝撃吸収部(7)とで構成しており、第１のボックス(3A)を電池収納部(6)に配設して、第２のボックス(3B)を衝撃吸収部(7)に配設している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
電池を収納するホルダーケース(5)を備え、電池を収納しているホルダーケース(5)を第１のボックス(3A)に固定している請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
衝撃吸収部(7)の第２のボックス(3B)に、電池を冷却する送風機(8)を配設している請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
ケース(1)に衝撃が加わると、衝撃吸収部(7)が電池収納部(6)の下に移動して重なる方向に相対的に移動するように、ケース(1)を電池収納部(6)と衝撃吸収部(7)に分割している請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項１】
電池を収納しているケース(1)が、分割して成形されたプラスチック製の第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を備え、第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を互いに連結してプラスチックボックス(3)としており、
第１のボックス(3A)は、第２のボックス(3B)との連結部に連結溝(10)を設けており、
第２のボックス(3B)は、第１のボックス(3A)との連結部に連結溝(10)に挿入される連結凸条(11)を設けており、
連結凸条(11)を連結溝(10)に入れ、かつ連結溝(10)の内面と連結凸条(11)の表面との隙間に接着剤(13)を充填して、第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を連結しており、
さらに、連結溝(10)と連結凸条(11)の隙間には、溝形に成形している連結具(12)を挿入しており、
この連結具(12)は、連結溝(10)への挿入方向では係止されず、連結溝(10)からの引き抜き方向では連結溝(10)の内面に抜けないように係止される外側係止突起(12A)を弾性的に外側に突出して設けており、連結凸条(11)の挿入方向では係止されず、連結凸条(11)の引き抜き方向では連結凸条(11)の外側面に抜けないように係止される内側係止突起(12B)を弾性的に内側に突出して設けており、
この連結具(12)を介して連結凸条(11)が連結溝(10)に連結される状態で連結凸条(11)が連結溝(10)に挿入され、接着剤(13)で連結凸条(11)を連結溝(10)に接着して第１のボックス(3A)と第２のボックス(3B)を連結している車両用の電源装置。
【請求項２】
連結具(12)が、Ｕ曲形状の金属板で、金属板の一部を切断、折曲して外側係止突起(12A)と内側係止突起(12B)を設けている請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
連結溝(10)が下方に開口し、連結凸条(11)が上方に突出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
ケース(1)を、電池収納部(6)と、電池収納部(6)の後方に位置する衝撃吸収部(7)とで構成しており、第１のボックス(3A)を電池収納部(6)に配設して、第２のボックス(3B)を衝撃吸収部(7)に配設している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
電池を収納するホルダーケース(5)を備え、電池を収納しているホルダーケース(5)を第１のボックス(3A)に固定している請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
衝撃吸収部(7)の第２のボックス(3B)に、電池を冷却する送風機(8)を配設している請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
ケース(1)に衝撃が加わると、衝撃吸収部(7)が電池収納部(6)の下に移動して重なる方向に相対的に移動するように、ケース(1)を電池収納部(6)と衝撃吸収部(7)に分割している請求項４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１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−４０６４５（Ｐ２００６−４０６４５Ａ）
【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２００４−２１６４１６（Ｐ２００４−２１６４１６）
【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）】
[ Back to top ]