JP2014221625A - 車両用蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が後面衝突を受けたときに蓄電装置のケーブルの損傷を防止する。
【解決手段】車両の車体後部に搭載されるバッテリパック１２は、バッテリモジュールと、バッテリモジュールに接続されたＰＣＵ２３と、バッテリモジュールおよびＰＣＵ２３を前後から挟んで保持して車体に固定される前部保持部材１５および後部保持部材１６と、後部保持部材１６の後面にステー３１を介して取り付けられた冷却ファン２７とを備える。ステー３１は後部保持部材１６よりも前後方向の荷重に対する強度が低いので、後面衝突の衝突荷重が冷却ファン２７に加わったときにステー３１が変形して衝撃を吸収することで後部保持部材１６の変形が防止される。これにより、バッテリモジュールおよびＰＣＵ２３が相互に位置ずれすることが防止され、それらを接続するケーブルの断線を防止することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の車体後部に搭載される蓄電装置が、蓄電池群と、前記蓄電池群にケーブルを介して接続された高電圧部材と、前記蓄電池群および前記高電圧部材を前後から挟んで保持して車体に固定される前部保持部材および後部保持部材と、前記後部保持部材の後面にステーを介して取り付けられた補機とを備える車両用蓄電装置に関する。

車体前後方向に延びる２本の前後フレームと車幅方向に延びる２本のクロスメンバとを枠状に結合し、その上方に複数のバッテリを収納するバッテリケースを車幅方向一方に偏倚した状態で支持し、バッテリケースの車幅方向他方の側面に形成された空間にバッテリを冷却するための冷却ファンを配置した車両用蓄電装置が、下記特許文献１により公知である。

特開２００９−１１９９３５号公報

ところで、かかる車両用蓄電装置を車体後部のトランクルームに搭載した場合、レイアウト上の要請から冷却ファンをバッテリケースの後面に配置することが必要になる場合がある。このような場合、車両が後面衝突を受けると、バッテリケースの後面に配置された冷却ファンが衝突荷重によって前方に押され、冷却ファンの部品である剛性の高いファンロータがバッテリケース内で押し込まれる可能性がある。バッテリケースの内部には多数のバッテリセルやインバータ等の高電圧部材が収納されて相互にケーブルで接続されているため、衝突荷重で前進したファンロータに高電圧機器が押されて位置ずれすると、高電圧が印加されたケーブルが引っ張られて損傷してしまい、車体の金属部分に地絡する虞がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両が後面衝突を受けたときに蓄電装置のケーブルの損傷を防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両の車体後部に搭載される蓄電装置が、蓄電池群と、前記蓄電池群にケーブルを介して接続された高電圧部材と、前記蓄電池群および前記高電圧部材を前後から挟んで保持して車体に固定される前部保持部材および後部保持部材と、前記後部保持部材の後面にステーを介して取り付けられた補機とを備える車両用蓄電装置であって、前記ステーは前記後部保持部材よりも前後方向の荷重に対する強度が低いことを特徴とする車両用蓄電装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ステーは、前記後部保持部材への固定部と前記補機への固定部との間に屈曲部を備えることを特徴とする車両用蓄電装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記屈曲部は径方向外側に屈曲した先端に頂部を有することを特徴とする車両用蓄電装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記補機は前記蓄電池群または前記高電圧部材に対して前後方向に整列した位置に配置され、前記後部保持部材は前記補機に対向する部分が前方に屈曲していることを特徴とする車両用蓄電装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記補機は冷却ファンであり、前記冷却ファンのファンロータの前方に位置する前記後部保持部材は、前記ファンロータが嵌合可能な貫通孔を有することを特徴とする車両用蓄電装置が提案される。

尚、実施の形態のバッテリパック１２は本発明の蓄電装置に対応し、実施の形態のバッテリモジュール２０は本発明の蓄電池群に対応し、実施の形態のＰＣＵ２３は本発明の高電圧部材に対応し、実施の形態の冷却ファン２７は本発明の補機に対応し、実施の形態の溶接部３１ｂおよびフランジ部３１ｃは本発明の固定部に対応する。

請求項１の構成によれば、車両の車体後部に搭載される蓄電装置は、蓄電池群と、蓄電池群に接続された高電圧部材と、蓄電池群および高電圧部材を前後から挟んで保持して車体に固定される前部保持部材および後部保持部材と、後部保持部材の後面にステーを介して取り付けられた補機とを備える。ステーは後部保持部材よりも前後方向の荷重に対する強度が低いので、後面衝突の衝突荷重が補機に加わったときにステーが変形して衝撃を吸収することで後部保持部材の変形が防止される。これにより、蓄電池群および高電圧部材が相互に位置ずれすることが防止され、それらを接続するケーブルの断線を防止することができる。

また請求項２の構成によれば、ステーは、後部保持部材への固定部と補機への固定部との間に屈曲部を備えるので、衝突荷重を受けたステーが屈曲部において容易に座屈し、補機を確実に前方に移動させて衝撃を吸収することができる。

また請求項３の構成によれば、屈曲部は径方向外側に屈曲した先端に頂部を有するので、衝突荷重を受けたステーが補機から離れる方向に変形することで、補機と干渉してステーの変形が阻害されるのを防止することができる。

また請求項４の構成によれば、補機は蓄電池群または高電圧部材に対して前後方向に整列した位置に配置されるため、後面衝突の衝突荷重が入力すると前進する補機に押されて蓄電池群および高電圧部材の位置関係がずれる可能性があるが、後部保持部材は補機に対向する部分が前方に屈曲しているので、後面衝突の衝突荷重が入力して補機が前進したときに、後部保持部材が補機に押されて変形し難くなり、蓄電池群および高電圧部材が相互に位置ずれするのを防止することができる。

また請求項５の構成によれば、補機は冷却ファンであり、冷却ファンのファンロータの前方に位置する後部保持部材は、ファンロータが嵌合可能な貫通孔を有するので、後面衝突の衝突荷重でステーが変形して冷却ファンが前方に移動したとき、ファンロータが後部保持部材の嵌合孔に嵌合することで、蓄電池群および高電圧部材が相互に位置ずれするのを一層確実に防止することができる。

バッテリパックが搭載される車体後部の斜視図。 バッテリパックの分解斜視図。 図１の３方向矢視図。 図３の４−４線断面図。 図３の５−５線断面図。 図３の６−６線断面図。 図６の７−７線断面図。 図３の８−８線断面図。 センサカバーの斜視図。 ステーの斜視図。 ストッパ部材の斜視図。 係止手段の斜視図。

以下、図１〜図１２に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、ハイブリッド自動車の車体後部のトランクルームのフロアパネル１１に下向きに凹む凹部１１ａが形成されており、この凹部１１ａにバッテリパック１２が搭載される。バッテリパック１２は、上面が開放する容器状に形成された合成樹脂製のケース１３と、板状に形成されてケース１３の上面開口部を閉塞する金属製のカバー１４と、車幅方向に延びて両端部がフロアパネル１１の上面に固定される金属製の前部保持部材１５および後部保持部材１６とを備える。ケース１３およびカバー１４は前部保持部材１５および後部保持部材１６に固定されており、前部保持部材１５および後部保持部材１６によって凹部１１ａ内に吊り下げ支持される。

図１および図２に示すように、前部保持部材１５および後部保持部材１６の車幅方向中間部はそれぞれ板状の前壁１５ａおよび後壁１６ａになっており、前壁１５ａおよび後壁１６ａの下端間が底壁１７で一体に接続されるとともに、前壁１５ａおよび後壁１６ａの左端間が左側側壁１８で接続され、前壁１５ａおよび後壁１６ａの右端間が右側側壁１９で接続される。

前部保持部材１５および後部保持部材１６の間には、４個のバッテリモジュール２０…が支持される。バッテリモジュール２０は、例えばリチウムイオンバッテリよりなる１２個のバッテリセル２１…を積層し、その積層方向両端部に積層した一対のエンドプレート２２，２２の四隅どうしを４本のフレーム２９…で接続して構成される。４個のバッテリモジュール２０…は、バッテリセル２１…の積層方向を前後方向に整列させた状態で車幅方向に並置され、一対のエンドプレート２２，２２がそれぞれ前部保持部材１５および後部保持部材１６の前壁１５ａおよび後壁１６ａに締結される。

前部保持部材１５および後部保持部材１６の前壁１５ａおよび後壁１６ａ間であって、４個のバッテリモジュール２０…の左側に、バッテリモジュール２０…の高圧直流電流を３相交流に変換するインバータや、前記高圧直流電流を低圧電流に降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ等を含むＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）２３が搭載される。

前部保持部材１５の前面には、バッテリモジュール２０…およびＰＣＵ２３を図示せぬケーブルを介して接続するジャンクションボード２４が固定される。ジャンクションボード２４には、バッテリモジュール２０…およびＰＣＵ２３間の電気的接続を遮断するコンタクタやヒューズが設けられる。またバッテリモジュール２０…の後方の後部保持部材１６の後壁１６ａの後面に、バッテリセル２１…の電圧を測定する複数のセル電圧センサ２５，２５が設けられており、これらのセル電圧センサ２５，２５を後方から覆う金属板よりなるセンサカバー２６が後部保持部材１６の後壁１６ａの後面に固定される。

ＰＣＵ２３の後方の後部保持部材１６の後壁１６ａの後面に、冷却ファン２７が設けられる。冷却ファン２７を駆動すると、ケース１３の後壁１３ａに形成した冷却空気吸入口１３ｂ（図１参照）に接続された不図示の吸気ダクトを介して車室内から冷却空気が吸入され、バッテリモジュール２０…およびＰＣＵ２３を冷却した後の排気が、冷却ファン２７および排気ダクト２８を通って車外に排出される。

次に、図３〜図１２に基づいてバッテリパック１２の各部の構造を詳細に説明する。

図３、図５および図１０に示すように、冷却ファン２７は、後部保持部材１６の後壁１６ａの左端に固定されたステー３１に支持される。ステー３１は金属板をプレス成形したもので、冷却ファン２７の周囲を部分的に取り囲む本体部３１ａと、本体部３１ａの前端を折り曲げて構成されて後壁１６ａに溶接される溶接部３１ｂ…と、本体部３１ａの後端を折り曲げて構成されて前面にウエルドナット３２…が溶接されたフランジ部３１ｃ…とを備える。ステー３１の本体部３１ａには、径方向外側に突出する三角形断面の屈曲部３１ｄ…が、冷却ファン２７の周囲を部分的に取り囲むように形成される。

冷却ファン２７は、相互に結合される合成樹脂製の前部ケーシング３３および後部ケーシング３４を備えており、その内部に金属製のファンロータ３５と、ファンロータ３５を駆動するファンモータ３６とが同軸に配置される。後部ケーシング３４の外周から３個の取付ブラケット３４ａ…が前方に突設されており、これらの取付ブラケット３４ａ…およびステー３１のフランジ部３１ｃ…を貫通する３本のボルト３７…をウエルドナット３２…に螺合することで、冷却ファン２７がステー３１に固定される。

ステー３１の溶接部３１ｂ…に囲まれた後部保持部材１６の後壁１６ａに略円形の貫通孔１６ｂが形成され、貫通孔１６ｂの前面に四角形状のダクト支持部材３８が固定される。前部ケーシング３３の中央から合成樹脂製の入り口ダクト３９が貫通孔１６ｂの内部に延びており、入り口ダクト３９の先端に設けた四角形状のフランジ部３９ａがダクト支持部材３８に固定される、その結果、入り口ダクト３９の先端はＰＣＵ２３の後面に対向するように開口する。

図５から明らかなように、ファンロータ３５の直径ａは後部保持部材１６の貫通孔１６ｂの直径ｂよりも小さく設定され、かつ前部ケーシング３３および後部ケーシング３４の直径ｃは貫通孔１６ｂの直径ｂよりも大きく設定される。また貫通孔１６ｂの後端からＰＣＵ２３の後端までの前後方向距離ｄは、ファンロータ３５の前後方向厚さｅよりも大きく設定される。また後部保持部材１６は、冷却ファン２７およびＰＣＵ２３に挟まれた部分が、その他の部分に対して前方に屈曲している（図３参照）。

図２〜図４および図９に示すように、後部保持部材１６の後壁１６ａの後面に固定したセル電圧センサ２５，２５を後方から覆うセンサカバー２６は上下方向に延びる多数の稜線２６ａ…によって補強されており、その前面にスチフナ４０が重ね合わされて更に補強される。スチフナ４０の前面には４個の突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが前方に向けて突出するように設けられる。後部保持部材１６の後壁１６ａに植設した５本のスタッドボルト４２…が、左側の３個の突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの中心と、右端の１個の突出部４１Ｄの上下端とを貫通してナット４３…に螺合することで、後部保持部材１６の後壁１６ａの後面に所定の空間を有してセンサカバー２６が固定される。

図３から明らかなように、突出部４１Ａは最も左側のバッテリモジュール２０の左側のフレーム２９の後方に位置し、突出部４１Ｃは左から２番目のバッテリモジュール２０の右側のフレーム２９および左から３番目のバッテリモジュール２０の左側のフレーム２９の後方に位置し、突出部４１Ｄは最も右側のバッテリモジュール２０の右側のフレーム２９の後方に位置している。

図２、図３、図６、図７および図１１に示すように、ケース１３の上面開口部を覆うカバー１４は、６本のボルト４４…で前部保持部材１５の上面および後部保持部材１６に上面に着脱自在に固定される。前部保持部材１５から前方に張り出すカバー１４の右端に車幅方向に細長い開口１４ａが形成されており、この開口１４ａは２本のボルト４５，４５により着脱自在なリッド１４ｂで覆われる。開口１４ａに臨むカバー１４の下面には、金属製のストッパ部材４６が固定される。ストッパ部材４６は、左右一対の底壁部４６ａ，４６ｂと、これらの底壁部４６ａ，４６ｂ間を接続する側壁部４６ｃと、この側壁部４６ｃの左右両端に形成された左右一対の溶接部４６ｄ，４６ｅとを備えており、溶接部４６ｄ，４６ｅにおいてカバー１４の下面に溶接されて固定される。左側の底壁部４６ａに１本のピン４６ｈが上向きに植設される。

溶接部４６ｄ，４６ｅはストッパ部材４６の後端側に設けられており、溶接部４６ｄ，４６ｅの前方に連続する側壁部４６ｃには、カバー１４の下面との間に空間αを形成するための左右一対の切欠き４６ｆ，４６ｇが形成される。

カバー１４の開口１４ａの下方に臨む位置に設けられたサービスプラグ４７は、前部保持部材１５の前壁１５ａに２本のボルト４８，４８で固定された第１半体４９と、第１半体４９に対して脱着可能な第２半体５０とからなる。第１半体４９には水平方向に突出する係止ピン５１が設けられ、第２半体５０にはストッパ部材４６のピン４６ｈに嵌合可能なピン孔５０ａが形成される。また第２半体５０には支軸５２を介してロックレバー５３が揺動可能に枢支されており、このロックレバー５３に第１半体４９の係止ピン５１に係合可能な円弧状のカム溝５３ａが形成される。

図２、図３、図８および図１２に示すように、カバー１４の前端に沿って３個の貫通孔１４ｃ…が形成されており、これらの貫通孔１４ｃ…を係止する係止手段５４がケース１３の前端に一体に設けられる。係止手段５４は、ケース１３の前端から前方に張り出すフランジ部５４ａと、フランジ部５４ａの先端に薄肉に形成された屈曲可能な第１ヒンジ部５４ｂを介して接続された第１連結部５４ｃと、第１連結部５４ｃの先端に薄肉に形成された屈曲可能な第２ヒンジ部５４ｄを介して接続された第２連結部５４ｅと、第２連結部５４ｅの先端に設けられた３個の係止爪５４ｆ…とを備える。フランジ部５４ａには、３個の係止爪５４ｆ…が係合可能な３個の係止孔５４ｇ…が形成される。

従って、図８に示すように、ケース１３のフランジ部５４ａの上面にシール部材５５を介してカバー１４を載置した状態で、第１、第２ヒンジ部５４ｂ，５４ｄを折り曲げて係止爪５４ｆ…をカバー１４の貫通孔１４ｃ…を上から下に貫通させた後、係止爪５４ｆ…をフランジ部５４ａの係止孔５４ｇ…に係合させることで、カバー１４の前部をケース１３に固定することができる。

図２〜図４に示すように、バッテリパック１２の前部には左右一対の押し込み部材５６，５６が設けられる。各押し込み部材５６は後部押し込み部材５６ａおよび前部押し込み部材５６ｂからなり、右側の後部押し込み部材５６ａは前部保持部材１５の前壁１５ａの一部を直方体のブロック状に突出させることで形成され、左側の後部押し込み部材５６ａは前部保持部材１５の前壁１５ａの左端部を前方に向けて突出するように屈曲させることで形成される。また左右一対の前部押し込み部材５６ｂ，５６ｂは、ケース１３の前壁１３ｃの一部を直方体のブロック状に突出させることで形成される。

右側の後部押し込み部材５６ａおよび前部押し込み部材５６ｂは前後方向に重なり合うように配置され、左側の後部押し込み部材５６ａおよび前部押し込み部材５６ｂは前後方向に重なり合うように配置される。押し込み部材５６の前後方向寸法ｆ、あるいは後部押し込み部材５６ａの前後方向寸法ｇは、ジャンクションボード２４の前後方向寸法よりも大きく設定される（図４参照）。その結果、前部保持部材１５の前壁１５ａと、ケース１３の前壁１３ｃと、左右の後部押し込み部材５６ａ，５６ａとに囲まれた空間に、ジャンクションボード２４が収納される。また左右の前部押し込み部材５６ｂ，５６ｂの高さは、左右の後部押し込み部材５６ａ，５６ａの高さよりも大きく設定される。

図１〜図３に示すように、ＰＣＵ２３から前方に延びる３相交流線５７は、ケース１３の前壁１３ｃに設けたグロメット５８から外部に引き出された後に、フロアパネル１１の凹部１１ａの前壁１１ｂに形成した孔１１ｃ（図１参照）を通してモータ・ジェネレータに接続される。グロメット５８が設けられるケース１３の前壁１３ｃと、フロアパネル１１の凹部１１ａの前壁１１ｂに形成した孔１１ｃとの間には、ケース１３の前壁１３ｃの一部を後向きに凹ませることで空間β（図３参照）が形成される。また前部保持部材１５も、ケース１３の凹みに合わせて一部を後ろ向きに凹ませている。

この空間βにより、後面衝突の衝突荷重でＰＣＵ２３が前方に移動したとき、３相交流線５７がケース１３の前壁１３ｃとフロアパネル１１の凹部１１ａの前壁１１ｂとの間に挟まれて損傷するのを防止することができる。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

バッテリモジュール２０…やＰＣＵ２３を収納するケース１３からカバー１４を取り外すには、先ず２本のボルト４８，４８を緩めてカバー１４の開口１４ａからリッド１４ｂを取り外し、開口１４ａに露出したサービスプラグ４７の第２半体５０のロックレバー５３を支軸５２まわりに引き起こしてロックを解除した後、開口１４ａを通して第２半体５０を第１半体４９から引き抜いて分離する（図６参照）。これにより、サービスプラグ４７内の電気接点が非接触になってバッテリモジュール２０…が電気的に遮断され、ケース１３の内部に触れても安全な状態になる。この状態から前部保持部材１５および後部保持部材１６に螺合する６本のボルト４４…を緩めることで、カバー１４を取り外すことができる。

またサービスプラグ４７の第２半体５０を引き抜く前は、ストッパ部材４６のピン４６ｈに上方から第２半体５０のピン孔５０ａが嵌合しているため、カバー１４を取り外そうとしても、カバー１４と一体のストッパ部材４６が第２半体５０と干渉してしまい、不用意にカバー１４が取り外される事態を回避することができる。

カバー１４を取り付けるには、前述とは逆にケース１３にカバー１４を乗せてボルト４４…で前部保持部材１５および後部保持部材１６に固定した後に、カバー１４の開口１４ａからサービスプラグ４７の第２半体５０を挿入し、そのピン孔５０ａが係止ピン５１に嵌合するように第１半体４９に対して位置決めした状態で、ロックレバー５３を水平に倒せば良い。するとロックレバー５３のカム溝５３ａが第１半体４９の係止ピン５１に沿って摺動することで、第２半体５０は第１半体４９に押し込まれて結合され、カム溝５３ａと係止ピン５１との係合により第２半体５０が抜けないように係止され、かつバッテリモジュール２０…がＰＣＵ２３等に電気的に接続される。

そして最後に、ボルト４８，４８でリッド１４ｂを固定した後に、係止手段５４でカバー１４の前端をケース１３に固定する。即ち、係止手段５４の第１、第２ヒンジ部５４ｂ，５４ｄを屈曲させて第１、第２連結部５４ｃ，５４ｅをカバー１４の上方に揺動させ、第２連結部５４ｅの先端に設けた３個の係止爪５４ｆ…をフランジ部５４ａの３個の係止孔５４ｇに係合させる。

さて、車両が後方から追突されたとき、車体後部のトランクルームのフロアパネル１１の凹部１１ａに収納されたバッテリパック１２のうち、最も後方に位置する冷却ファン２７に最初に衝突荷重が入力する。冷却ファン２７に入力した衝突荷重はステー３１を介して後部保持部材１６に伝達されるが、ステー３１の強度は後部保持部材１６の強度よりも低く設定されているので、ステー３１が変形して衝撃を吸収することで後部保持部材１６の変形が防止される。

ケース１３の内部に収納されたバッテリモジュール２０…およびＰＣＵ２３はジャンクションボード２４を介してケーブルで接続されているが、後面衝突の衝突荷重が冷却ファン２７からその前方に位置するＰＣＵ２３に伝達され、ＰＣＵ２３がバッテリモジュール２０…に対して前方に位置ずれしてしまうと、ＰＣＵ２３およびバッテリモジュール２０…を接続するケーブルが断線して地絡が発生する可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、ステー３１が容易に変形して衝撃を吸収するため、衝突荷重が後部保持部材１６およびその前方のＰＣＵ２３に及び難くなり、ＰＣＵ２３の移動によるケーブルの断線を未然に防止することができる。しかもステー３１の本体部３１ａは、後部保持部材１６に固定される溶接部３１ｂ…と、冷却ファン２７に固定されるフランジ部３１ｃ…との間に山形に屈曲する脆弱な屈曲部３１ｄ…を備えるので、衝突荷重により屈曲部３１ｄ…が容易に座屈して衝撃を吸収することができる。このとき、山形の屈曲部３１ｄ…の頂部はステー３１の外側を向くため、ステー３１は外側に変形して冷却ファン２７との干渉が回避されることで、その変形が一層容易になる。

特に、本実施の形態によれば、後部保持部材１６は、冷却ファン２７の前方に位置する部分がその他の部分に対して前方に屈曲しているため（図３参照）、後面衝突の衝突荷重を受けた冷却ファン２７が後部保持部材１６と干渉せずに前進できる距離が大きくなり、衝突荷重が後部保持部材１６の一層及び難くなる。

またステー３１を変形させながら冷却ファン２７が前進するとき、ファンロータ３５の直径ａは後部保持部材１６の貫通孔１６ｂの直径ｂよりも小さく設定され、かつ前部ケーシング３３および後部ケーシング３４の直径ｃは貫通孔１６ｂの直径ｂよりも大きく設定されるので（図５参照）、冷却ファン２７の脆弱な合成樹脂製の前部ケーシング３３および後部ケーシング３４が貫通孔１６ｂの周囲と干渉して破壊し、後部保持部材１６よりも強度の高いファンロータ３５は、後部保持部材１６と干渉することなく貫通孔１６ｂの内部に嵌合する。上記寸法関係により、貫通孔１６ｂの直径を最小限に抑えて後部保持部材１６の剛性を確保しながら、ファンロータ３５を後部保持部材１６の貫通孔１６ｂに確実に嵌合させることができる。

以上のようにして、ファンロータ３５が後部保持部材１６を押圧して変形させることが防止され、ファンロータ３５の前方に位置するＰＣＵ２３が後部保持部材１６に押されてバッテリモジュール２０…に対して位置ずれすることがなくなり、ケーブルの断線が未然に防止される。また衝突荷重が大きい場合には、ファンロータ３５が貫通孔１６ｂに嵌合した状態で後部保持部材１６の全体が前進するが、ＰＣＵ２３およびバッテリモジュール２０…は後部保持部材１６に押されて一体に前進するため、それらの位置関係がずれることはない。

また後部保持部材１６の貫通孔１６ｂの後端からＰＣＵ２３の後端までの前後方向距離ｄは、ファンロータ３５の前後方向厚さｅよりも大きく設定されるので（図５参照）、後面衝突の衝突荷重で前進したファンロータ３５が後部保持部材１６の貫通孔１６ｂの内部に完全に嵌合しても、ファンロータ３５の前端とＰＣＵ２３の後端との間には隙間が残されており、ＰＣＵ２３が前方に移動するのを確実に防止することができる。

また後部保持部材１６の後壁１６ａの後面には高電圧が印加されるセル電圧センサ２５，２５が設けられているため、後面衝突の衝突荷重でセル電圧センサ２５，２５が破損すると地絡が発生する可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、後部保持部材１６の後壁１６ａの後面にセンサカバー２６を固定し、後部保持部材１６およびセンサカバー２６間にセル電圧センサ２５，２５を配置したので、後面衝突の衝突荷重をセンサカバー２６を介して後部保持部材１６に伝達することで、センサカバー２６および後部保持部材１６間にセル電圧センサ２５，２５を保護する空間を確保し、セル電圧センサ２５，２５の損傷を防止することができる。

４個のバッテリモジュール２０…は、その四隅に前後方向に延びる各４本のフレーム２９…を備えており、それらのフレーム２９…は後部保持部材１６の前面および前部保持部材１５の後面を接続し、かつセンサカバー２６、後部保持部材１６およびフレーム２９…の強度は略同一であるので、後部保持部材１６に入力した衝突荷重をフレーム２９…を介して前部保持部材１５に伝達して効果的に分散させることができる。

このとき、センサカバー２６は後部保持部材１６の後面に固定される突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄを備えるので、突出部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄでセル電圧センサ２５，２５を保護する空間を確保することができるだけでなく、三つの突出部４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｄはバッテリモジュール２０…のフレーム２９…と前後方向に整列するので（図３参照）、衝突荷重を突出部４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｄからフレーム２９…に確実に伝達することができる。

後面衝突の衝突荷重がバッテリモジュール２０…のフレーム２９…を介して伝達された前部保持部材１５が前進すると、カバー１４の下面に固定されたストッパ部材４６の下部が前部保持部材１５により前方に押圧される（図７参照）。このとき、ストッパ部材４６の強度がカバー１４の強度よりも高いと、カバー１４の前部、つまり前部保持部材１５の上面にボルト４４…で固定された位置よりも前方部分が上向きに変形して持ち上がってしまい、カバー１４とケース１３との間に隙間が発生する可能性がある。このような隙間が発生すると、この隙間に作業者が手を差し込んだときにバッテリモジュール２０…等の高電圧部分に触れる虞がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、ストッパ部材４６が前部保持部材１５により前方に押圧されたとき、ストッパ部材４６は後方に位置する溶接部４６ｄ，４６ｅでカバー１４の下面に固定され、かつ前方に位置する切欠き４６ｆ，４６ｇの上方に空間を備えるため、ストッパ部材４６が前上方に向かって容易に曲げ変形することでカバー１４の前部が上向きに持ち上がることが防止される。

またカバー１４の前部は係止手段５４によりケース１３に固定されているため、この係止手段５４によってもカバー１４の前部の持ち上がりが防止される。しかも万一カバー１４の前部の持ち上がっても、係止手段５４はフランジ部５４ａと係止爪５４ｆ…との間にケース１３の前端に沿って車幅方向に延びる第１、第２連結部５４ｃ，５４ｅを備えるため（図８参照）、この第１、第２連結部５４ｃ，５４ｅがカバー１４とケース１３との間の隙間を前方から覆うことで、作業者が隙間に手を差し込むことが確実に防止される。

また係止爪５４ｆ…はフランジ部５４ａに第１ヒンジ部５４ｂ、第１連結部５４ｃ、第２ヒンジ部５４ｄおよび第２連結部５４ｅを介して連結されており、係止爪５４ｆ…は係止孔５４ｇ…から抜けるときに前上方に向かって揺動するのに対し、前部保持部材１５の上面にボルト４４…で固定されたカバー１４の前部は、そのボルト４４…を支点としとして後上方に向かって揺動する。このように、係止爪５４ｆ…の移動方向とカバー１４の前部の移動方向とが異なることにより、カバー１４が上方に持ち上がろうとしたときに係止爪５４ｆ…が係止孔５４ｇ…から抜け難くなり、カバー１４の前部の持ち上がりが一層確実に防止される。

また前部保持部材１５の前面にはバッテリモジュール２０…の総プラス端子３０Ａおよび総マイナス端子３０Ｂが露出しているが（図２参照）、係止手段５４が総プラス端子３０Ａの前方に配置されているため、係止手段５４で遮ることで作業者の指が総プラス端子３０Ａに触れることが防止される。更に、係止手段５４はケース１３と一体に設けられているため、係止爪５４ｆ…を係止孔５４ｇ…から外したときでも係止手段５４がケース１３から分離することがなく、係止手段５４を落としたり紛失したりする事態を未然に回避することができる。

また後面衝突の衝突荷重により前進するバッテリモジュール２０…のフレーム２９…に押圧されて前部保持部材１５が前進すると、前部保持部材１５の前壁１５ａの前面に支持されたジャンクションボード２４がフロアパネル１１の凹部１１ａの前壁１１ｂとの間に挟まれて損傷する虞があるが、本実施の形態によれば、前部保持部材１５の前壁１５ａに凹部１１ａの前壁１１ｂに対向する押し込み部材５６を設け、押し込み部材５６の前後方向寸法をジャンクションボード２４の前後方向寸法よりも大きく設定したので（図４参照）、押し込み部材４６が凹部１１ａの前壁１１ｂに当接して突っ張ることで形成される空間にジャンクションボード２４を位置させて損傷を防止することができる。

このとき、仮に押し込み部材５６が後部押し込み部材５６ａおよび前部押し込み部材５６ｂに２分割されていないとすると、押し込み部材５６の前端が傾斜する凹部１１ａの前壁１１ｂに沿って前上方に滑ったときに、押し込み部材５６の後端が前部保持部材１５との接続部で折れてしまい、その機能を果たさなくなる虞がある。しかしながら、本実施の形態によれば、押し込み部材５６を後部押し込み部材５６ａおよび前部押し込み部材５６ｂに２分割したので、万一前部押し込み部材５６ｂとケース１３の前壁１３ｃとの接続が外れても、前壁１１ｂおよびケース１３に挟まれた前部押し込み部材５６ｂと、前部保持部材１５に固定された後部押し込み部材５６ａとが突っ張ってジャンクションボード２４を保護するための空間を確保することで、押し込み部材５６の機能が維持される。

また前部押し込み部材５６ｂの高さは、後部押し込み部材５６ａの高さよりも大きく設定されるので、万一前部押し込み部材５６ｂとケース１３の前壁１３ｃとの接続が外れても、後部押し込み部材５６ａの荷重を前部押し込み部材５６ｂを介して凹部１１ａの前壁１１ｂに伝達し、押し込み部材５６の機能を確実に発揮させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の蓄電池は実施の形態のリチウムイオンバッテリに限定されるものではない。

また本発明の高電圧部材は実施の形態のＰＣＵ２３に限定されるものではない。

また本発明の補機は実施の形態の冷却ファン２７に限定されるものではなく、小型モータや強固なケースに収納された制御装置等の剛性の高い部材であっても良い。

またステー３１の屈曲部３１ｄおよび後部保持部材１６の貫通孔１６ｂの両方を設けずに何れか一方だけを設けても、程度の差はあるが同様の作用効果を達成することができる。

また実施の形態では冷却ファン２７をＰＣＵ２３の後方に位置させているが、それをバッテリモジュール２０の後方に位置させても良い。この場合、後部保持部材１６は冷却ファン２７およびバッテリモジュール２０に挟まれた部分が前方に屈曲することになる。

１２ バッテリパック（蓄電装置）
１５ 前部保持部材
１６ 後部保持部材
１６ｂ 貫通孔
２０ バッテリモジュール（蓄電池群）
２３ ＰＣＵ（高電圧部材）
２７ 冷却ファン（補機）
３１ ステー
３１ｂ 溶接部（固定部）
３１ｃ フランジ部（固定部）
３１ｄ 屈曲部
３５ ファンロータ

Claims (5)

1. 車両の車体後部に搭載される蓄電装置（１２）が、蓄電池群（２０）と、前記蓄電池群（２０）にケーブルを介して接続された高電圧部材（２３）と、前記蓄電池群（２０）および前記高電圧部材（２３）を前後から挟んで保持して車体に固定される前部保持部材（１５）および後部保持部材（１６）と、前記後部保持部材（１６）の後面にステー（３１）を介して取り付けられた補機（２７）とを備える車両用蓄電装置であって、
   前記ステー（３１）は前記後部保持部材（１６）よりも前後方向の荷重に対する強度が低いことを特徴とする車両用蓄電装置。
2. 前記ステー（３１）は、前記後部保持部材（１６）への固定部（３１ｂ）と前記補機（２７）への固定部（３１ｃ）との間に屈曲部（３１ｄ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用蓄電装置。
3. 前記屈曲部（３１ｄ）は径方向外側に屈曲した先端に頂部を有することを特徴とする、請求項２に記載の車両用蓄電装置。
4. 前記補機（２７）は前記蓄電池群（２０）または前記高電圧部材（２３）に対して前後方向に整列した位置に配置され、前記後部保持部材（１６）は前記補機（２７）に対向する部分が前方に屈曲していることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用蓄電装置。
5. 前記補機（２７）は冷却ファンであり、前記冷却ファンのファンロータ（３５）の前方に位置する前記後部保持部材（１６）は、前記ファンロータ（３５）が嵌合可能な貫通孔（１６ｂ）を有することを特徴とする、請求項４に記載の車両用蓄電装置。

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