JP2015182731A - サービスプラグのカバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サービスプラグ収容部の開口部とプラグカバーをなるべく小さく形成することができるサービスプラグのカバー構造を提供する。
【解決手段】バッテリユニット１１に設けられたサービスプラグ収容部３０にサービスプラグ３１が配置されている。サービスプラグ収容部３０に開口部３５が形成されている。開口部３５は、サービスプラグ３１をバッテリケース２０の外側から臨むことができる位置に形成されている。開口部３５にプラグカバー４０が装着される。プラグカバー４０はゴム弾性を有する弾性部材からなり、開口部３５を覆うカバー本体６０と、開口部３５の係止部５５に嵌合する嵌合部６１と、引掛け部６２とを有している。引掛け部６２は、プラグカバー４０を係止部５５から外す際に指もしくは工具を係止するための取っ手部として機能し、プラグカバー４０の長手方向の一端側に片寄った位置に設けられている。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えば電動車両等のバッテリユニットを備えた車両に適用されるサービスプラグのカバー構造に関する。

例えば電気自動車等の電動車両は、電源として複数のバッテリモジュールを直列接続してなるバッテリユニットを備えている。またバッテリユニットのメンテナンス時等の安全性を確保するために、例えば特許文献１に開示されているように電源遮断用のサービスプラグが設けられている。サービスプラグは、バッテリモジュールどうしを直列接続している電源回路の中間部に設けられた端子対と、該端子対を電気的に遮断することが可能なプラグ部材などを有している。プラグ部材にはロック状態とロック解除状態とを操作するための操作レバーが設けられている。

サービスプラグが比較的簡単に扱える位置に設けられている車両の場合には、安全上の配慮から、特許文献１のプラグカバー装置のように、金属製のフレームを含む剛性の大きなプラグカバーをボルト等の締結部材によってサービスプラグ収容部に締結するようにしている。これに対し車体のフロアパネルの下方にバッテリユニットが配置される車両では、サービスプラグが簡単に扱える位置にないため、ゴムの一体成形品のように比較的簡易な構造のプラグカバーをサービスプラグ収容部に装着することが可能である。

サービスプラグがフロアパネルの下側に配置される場合、フロアパネルにサービスプラグ用の開口（パネル穴）が形成され、このパネル穴がフロアパネルの一部である蓋部材によって覆われるのが通例である。すなわちサービスプラグを操作しないときには前記蓋部材を閉じた状態にしておき、サービスプラグを操作するときに前記蓋部材を開けてから前記操作レバーを操作するようにしている。このためフロアパネルに形成される開口（パネル穴）は、前記操作レバーを作業者が手指あるいは工具によって操作することができる大きさを有している必要がある。

特許第５３６００４２号公報

特許文献１に記載されているプラグカバー装置は、カバーの側部に設けられたねじ部材によってプラグカバーをサービスプラグ収容部に固定するようにしている。このためサービスプラグがフロアパネルの下に配置されることを想定した場合に、サービスプラグ収容部の開口部は作業者の手指あるいは工具を挿入可能な大きさが必要となり、サービスプラグ自体の大きさと比較してかなり大きな開口部が必要となってしまう。開口部が大きくなるとプラグカバーが大形化することにより、コストが高くなったり、プラグカバーのためのスペースを確保することが難しくなったりする。またフロアパネルに形成するパネル穴も大きくなるため、何らかの補強対策が必要となる可能性もある。

従って本発明の目的は、バッテリユニットに設けられたサービスプラグ収容部に形成する開口部とこの開口部を覆うプラグカバーをなるべく小さく形成することができるサービスプラグのカバー構造を提供することにある。

本発明に係るサービスプラグのカバー構造は、バッテリユニットのバッテリケースに形成され内側にサービスプラグが配置されるサービスプラグ収容部と、前記サービスプラグ収容部に形成され前記サービスプラグを前記バッテリユニットの外側から臨むことができる開口部と、前記開口部に装着されるプラグカバーとを有し、前記プラグカバーは、前記開口部を覆うカバー本体と、前記開口部に形成された係止部に嵌合する嵌合部と、前記カバー本体に形成され前記嵌合部を前記係止部から外す際に指もしくは工具を係止可能な取っ手部とを具備している。

１つの実施形態では、前記プラグカバーと前記開口部がそれぞれ長軸と短軸とを有する形状であり、前記取っ手部が前記プラグカバーの長手方向の一端側に片寄った位置に形成されている。また前記サービスプラグが倒伏位置と起立位置とにわたって回動可能な操作レバーを備え、前記操作レバーは、持ち手部と、回動支点とを含み、前記操作レバーが前記倒伏位置のとき前記取っ手部が前記回動支点より前記持ち手部に近い位置に配置されてもよい。さらに前記取っ手部が前記プラグカバーの裏面側に突出する裏面側凸部を備え、前記裏面側凸部は、前記プラグカバーの装着状態において、前記操作レバーが倒伏位置にある際の前記サービスプラグの最上端よりも下方に突出して形成されてもよい。またこれらの実施形態において、前記バッテリユニットの上方に配置されるパネル部材の一部で前記開口部と対応した位置に形成されたパネル穴と、該パネル穴を塞ぐ蓋部材とを具備し、該パネル穴と蓋部材とが、それぞれ前記開口部の長手方向に延びる形状であってもよい。

本発明に係るサービスプラグのカバー構造によれば、バッテリユニットに設けられたサービスプラグ収容部に形成される開口部とこの開口部を覆うプラグカバーをなるべく小さく形成することができる。

バッテリユニットを備えた車両の一例を示す斜視図。 第１の実施形態に係るサービスプラグ部を備えた車両の一部の断面とバッテリユニットを示す側面図。 図２に示された車両のサービスプラグ部を示す平面図。 図３中のＦ４−Ｆ４線に沿うサービスプラグ部を示す断面図。 図３に示されたサービスプラグ部でフロアパネルの蓋部材が外された状態の平面図。 図５中のＦ６−Ｆ６線に沿うサービスプラグ部でプラグカバーを外す途中の断面図。 図３に示されたサービスプラグ部でプラグカバーが外された状態の平面図。 図７中のＦ８−Ｆ８線に沿うサービスプラグ部の断面図。 第２の実施形態に係るサービスプラグ部の断面図。 図９に示されたサービスプラグ部でプラグカバーを外す途中の断面図。 第３の実施形態に係るサービスプラグ部の断面図。 第４の実施形態に係るサービスプラグ部の断面図。 図１２に示されたサービスプラグ部でプラグカバーが移動した状態の断面図。

以下に第１の実施形態に係るサービスプラグのカバー構造について、図１から図８を参照して説明する。
図１は、電動車両の一例である車両１０と、車両１０に搭載されるバッテリユニット１１の一例を示している。車両１０は、走行用動力源として電気モータのみを備えた電気自動車でもよいし、エンジンと電気モータとを併用するハイブリッド車であってもよい。

図２は、車両１０の車体の一部をなすパネル部材の一例であるフロアパネル１５と、フロアパネル１５の裏面（下面）１５ａ側に配置されたバッテリユニット１１と、サービスプラグ部１７などを示している。バッテリユニット１１は、密閉構造のバッテリケース２０と、バッテリケース２０に収容されたバッテリモジュール２１とを備えている。バッテリモジュール２１は、複数のバッテリセル（例えばリチウムイオン電池）を組合わせることによって構成されている。

図３は、サービスプラグ部１７をフロアパネル１５の上方から見た平面図である。図４は、図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図である。図４に示されるようにバッテリケース２０の上面に、上に凸の形状のサービスプラグ収容部３０が形成されている。サービスプラグ収容部３０の内側にサービスプラグ３１が配置されている。サービスプラグ収容部３０の上面に形成された開口部３５（図６〜図８に示す）にプラグカバー４０が装着されている。プラグカバー４０については後に詳しく説明する。

図４に示されるようにバッテリユニット１１の上方に配置されるフロアパネル１５の一部にパネル穴４５が形成されている。パネル穴４５はサービスプラグ収容部３０と対応した位置に形成されている。パネル穴４５は、取外し可能な蓋部材４６によって塞ぐことができるようになっている。蓋部材４６はボルト等の固定用部材４７（図３に示す）によって、フロアパネル１５に固定される。フロアパネル１５と蓋部材４６との間には、パネル穴４５の全周を囲むシール材４８が設けられている。

図５は、蓋部材４６を取外した状態のサービスプラグ部１７を示している。フロアパネル１５には固定用部材４７（図３に示す）を挿入するための孔４７ａが形成されている。図６は図５中のＦ６−Ｆ６線に沿う断面図であるが、プラグカバー４０を取外す途中の状態が示されている。図７はプラグカバー４０が取外されたサービスプラグ部１７を示している。図８は図７中のＦ８−Ｆ８線に沿う断面図である。

サービスプラグ３１は、バッテリケース２０に固定されたベース部材５０と、ベース部材５０に挿入されたプラグ部材５１とを含んでいる。ベース部材５０には、バッテリモジュール２１の電源回路の一部をなす端子対が配置されている。プラグ部材５１に操作レバー５２が設けられている。操作レバー５２は持ち手部５２ａと回動支点５２ｂとを有し、回動支点５２ｂを中心として、図８に実線で示す倒伏位置（ロック位置）と、図８に２点鎖線Ｌ１で示す起立位置（ロック解除位置）とに回動可能であり、起立状態のときにプラグ部材５１をベース部材５０から引き抜くことができるように構成されている。

プラグ部材５１には、プラグ部材５１がベース部材５０に挿入された状態において前記端子対を導通させる導体が設けられている。プラグ部材５１がベース部材５０に挿入された状態において、前記端子対がプラグ部材５１の前記導体によって導通することにより、バッテリモジュール２１の電源回路が閉路する。プラグ部材５１がベース部材５０から引抜かれると、電源回路が分断されることによりバッテリモジュール２１が電源遮断状態となる。

図７と図８に示されるように、サービスプラグ収容部３０の上面を構成する壁に開口部３５が形成されている。この開口部３５にプラグカバー４０（図４と図６に示す）が装着されるようになっている。開口部３５は、プラグカバー４０が外された状態において、バッテリケース２０の外側（上方）からサービスプラグ３１を臨むことができる位置に形成されている。

図７に示すように開口部３５の一例は、サービスプラグ収容部３０の上方から見て長円形をなしている。すなわちこの開口部３５は、長手方向に延びる長軸Ｘ１と、長軸Ｘ１に対し直角な方向に延びる短軸Ｙ１とを有している。開口部３５の長手方向の両端３５ａ，３５ｂはそれぞれ略半円形であり、両端３５ａ，３５ｂ間に直線部３５ｃ，３５ｄが形成されている。開口部３５の内周縁に係止部５５が形成されている。

開口部３５に装着されるプラグカバー４０は、ゴムあるいはエラストマ等のゴム弾性を有する弾性部材の一体成形品であり、開口部３５を覆うカバー本体６０と、カバー本体６０の全周に形成された溝形の嵌合部６１（図４と図６に示す）と、カバー本体６０に形成された引掛け部６２とを有している。カバー本体６０は、開口部３５に応じた長細い形状（長軸Ｘ１と短軸Ｙ１とを有する長円形）をなしている。図５に示すようにカバー本体６０の長手方向の両端６０ａ，６０ｂはそれぞれ略半円形であり、両端６０ａ，６０ｂ間に直線部６０ｃ，６０ｄが形成されている。

プラグカバー４０の嵌合部６１は、プラグカバー４０を弾性変形させることにより、開口部３５の係止部５５に嵌合することができるようになっている。嵌合部６１を係止部５５に嵌合させることにより、プラグカバー４０がサービスプラグ収容部３０に固定されるとともに、開口部３５全体がカバー本体６０によって覆われ、サービスプラグ収容部３０の内側に密閉された空間Ｓが確保される。

なお、引掛け部６２は、プラグカバー４０を開口部３５の係止部５５から取外す際に、作業者等が指あるいは工具を係止可能な取っ手部の一例である。このように、取っ手部としての引掛け部６２をプラグカバー４０のカバー本体６０に形成することで、作業者の手指あるいは工具を挿入するための開口部３５の拡大化を防ぐことができる。

図５等に示されるようにカバー本体６０を上方から見て、引掛け部６２は、カバー本体６０の中央Ｃから長手方向の一端６０ａ側に片寄った位置に形成されている。引掛け部６２の外面（上面）側は、作業者等が手指あるいは工具７５（図６に示す）を挿入して引掛けることができるような凹部となっている。カバー本体６０の裏面（下面）側には、サービスプラグ収容部３０の内側の空間Ｓに向かって突出する引掛け部６２の裏面側凸部８０が形成されている。図４に示されるように、裏面側凸部８０は、サービスプラグ収容部３０の内面３０ａと操作レバー５２との間の空間Ｓに収容されている。すなわち、引掛け部６２は、操作レバー５２の持ち手部５２ａと回動支点５２ｂのうち、持ち手部５２ａに近い位置に配置される。これにより、引掛け部６２に指や工具を係止させてプラグカバー４０を開口部３５の係止部５５から取り外した後、操作レバー５２の持ち手部５２ａを操作する際に、再度、指や工具を挿入するにあたって、体勢を変える必要が無いので作業性がよい。

このようにプラグカバー４０の長手方向の一端６０ａ側に片寄った位置に引掛け部６２が設けられており、引掛け部６２の裏面側凸部８０がサービスプラグ収容部３０の内面３０ａと操作レバー５２との間の空間Ｓに収容されている。そして、裏面側凸部８０は、プラグカバー４０の装着状態において、操作レバー５２が倒伏位置にある際のサービスプラグ３１の最上端よりも下方に突出して形成されている。これにより、プラグカバー４０が前後逆向きに開口部３５に取付けられようとしたときには、裏面側凸部８０がサービスプラグ３１と干渉することにより、逆向きであることが判るようになっている。このためプラグカバー４０が誤って逆向きの不完全な状態で開口部３５に無理やり装着されてしまうことを回避でき、プラグカバー４０が所定のシール性能を発揮することができる。

引掛け部６２の裏面側凸部８０を収容する空間Ｓは、操作レバー５２を操作する際に指８５を挿入するのに必要な空間でもある。このような空間Ｓに引掛け部６２の裏面側凸部８０が収容されるため、裏面側凸部８０を収容するための特別な空間をサービスプラグ収容部３０にわざわざ確保する必要がない。このためサービスプラグ収容部３０が大きくなることが抑制される。

次に本実施形態のサービスプラグ部１７の作用について説明する。
サービスプラグ３１を操作する必要がないときには、フロアパネル１５のパネル穴４５を蓋部材４６によって閉鎖しておく。サービスプラグ３１を操作する必要が生じたときには、蓋部材４６をフロアパネル１５から取外すことにより、図５に示すようにパネル穴４５を開口させる。パネル穴４５はサービスプラグ収容部３０の上方に位置している。このため蓋部材４６を外した状態において、パネル穴４５の下方にプラグカバー４０を臨むことができる。

蓋部材４６が取外された状態で、図６に示すようにプラグカバー４０の引掛け部６２に手指または工具７５を引っ掛け、プラグカバー４０の弾性を利用してプラグカバー４０を変形させつつ矢印Ｐ１で示す方向に引き上げることにより、プラグカバー４０を開口部３５の係止部５５から取外す。この引掛け部６２はカバー本体６０の長手方向の一端６０ａ側に片寄った位置に設けられているため、引掛け部６２を手指あるいは工具７５（図６に示す）等によって引っ張ることにより、プラグカバー４０を比較的用に撓ませることができ、プラグカバー４０の嵌合部６１を開口部３５の係止部５５から取外すことができる。

図７に示すようにプラグカバー４０が開口部３５から取外されると、開口部３５の内側にサービスプラグ３１が現われるため、操作レバー５２を操作することができるようになる。そこで図８に示すように開口部３５に指８５を入れ、操作レバー５２に指８５を掛けて、矢印Ｐ２で示す方向に操作レバー５２を回動させてプラグ部材５１をロック解除状態にする。このロック解除状態のもとでプラグ部材５１をベース部材５０から引抜くことにより、バッテリモジュール２１の電源回路が遮断されるため、メンテナンス等の作業を安全に行なうことができる。

メンテナンス等が終了したのちは、再びプラグ部材５１をベース部材５０に挿入して電源回路を閉路させる。そののちプラグカバー４０の嵌合部６１を開口部３５の係止部５５に嵌合させることにより、開口部３５にプラグカバー４０を装着する。そしてパネル穴４５を蓋部材４６によって塞ぎ、固定用部材４７によって固定する。

本実施形態によれば、図７に２点鎖線Ｚで示す仮想の開口部に対し、指や工具を挿入するスペースを確保するために開口部をＺ１だけ広げる場合、本実施形態のように長軸Ｘ１方向にＺ１だけ広げた方が、短軸Ｙ１方向にＺ１だけ広げる場合よりも、開口部３５の面積の増加を小さくすることができる。言い換えると、同じ寸法だけ開口部３５を広げるのであれば長軸Ｘ１方向にＺ１だけ大きくした方が、短軸Ｙ１方向にＺ１だけ大きくする場合よりも開口面積の増加が小さくてすむ。このため開口部３５とプラグカバー４０が大きくなることを抑制できる。同様の理由により、パネル穴４５と蓋部材４６が大きくなることも抑制できる。

しかも細長い形状のプラグカバー４０の長手方向の一端側に引掛け部６２が設けられており、プラグカバー４０を開口部３５から取外す際には引掛け部６２を引くことによって、プラグカバー４０を比較的容易に撓ませることができ、プラグカバー４０を開口部３５から取外すことができるものである。

図９と図１０は、第２の実施形態に係るプラグカバー４０Ａを示している。プラグカバー４０Ａの長手方向の一端に、帯あるいは紐からなる引掛け部６２Ａが設けられている。例えば帯状の部材からなる引掛け部６２Ａの基部９０は、カバー本体６０の長手方向の一端６０ａ側に片寄った位置においてカバー本体６０の裏面に接続されている。このプラグカバー４０Ａを開口部３５から取外すには、図１０に示すように引掛け部６２Ａに手指あるいは工具を引っ掛けて引き上げることにより、プラグカバー４０Ａを変形させながら嵌合部６１を開口部３５の係止部５５から外すことができる。

図１１は、第３の実施形態に係るプラグカバー４０Ｂを示している。プラグカバー４０Ｂの長手方向の一端に、パネル穴４５に向かって突出するように形成されたつまみ部６２Ｂが設けられている。つまみ部６２Ｂは、本発明で言う取っ手部の一例である。このプラグカバー４０Ｂを開口部３５から取外すには、つまみ部６２Ｂに手指あるいは工具を引っ掛けて引き上げることにより、プラグカバー４０Ｂの嵌合部６１を開口部３５の係止部５５から外すことができる。

図１２は、第４の実施形態に係るプラグカバー４０Ｃが閉じた状態を示している。図１３は、同プラグカバー４０Ｃが開位置に移動した状態（開状態）を示している。プラグカバー４０Ｃの長手方向の一端に、パネル穴４５に向かって突出するように形成された表面側凸部６２Ｃが設けられている。表面側凸部６２Ｃは、本発明で言う取っ手部の一例である。プラグカバー４０Ｃはスライド式カバーであり、例えば合成樹脂等により形成され、開口部３５の周囲に形成されたレール状の案内部を兼ねた係止部５５に嵌合される。すなわちプラグカバー４０Ｃの短手方向（短軸方向）の両端部が、開口部３５の係止部５５に嵌合する嵌合部６１をなしている。

このプラグカバー４０Ｃを開状態にするには、図１３に示すように表面側凸部６２Ｃに手指８５あるいは工具を掛けて、プラグカバー４０Ｃの長手方向の他端側に向かう方向（図１３に矢印Ｐ３で示す方向）に、レール状の係止部５５に沿ってプラグカバー４０Ｃをスライドさせる。このようにプラグカバー４０Ｃの嵌合部６１を開口部３５の係止部５５から外す方向に移動させることにより開口部３５が開状態となる。なお、サービスプラグ収容部３０とプラグカバー４０Ｃとの間には、開口部３５の全周を囲むシール材１００が設けられている。

上述した第２〜４の実施形態（図９〜図１３）について、上述した事項以外の構成と効果については第１の実施形態（図１〜図８）と共通であるため、両者に共通の箇所に共通の符号を付して説明を省略する。

なお本発明を実施するに当たり、サービスプラグ収容部やプラグカバーの具体的な形状をはじめとして、サービスプラグ収容部の開口部、プラグカバーのカバー本体や嵌合部、引掛け部、車体のパネル部材、パネル穴、蓋部材などサービスプラグ部を構成する各要素の構造及び配置等の態様を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。

プラグカバーは、ゴムあるいはエラストマ等のゴム弾性を有する弾性部材の一体成形品に限定されるものではない。また、プラグカバーの嵌合部を開口部の係止部から外す際に指もしくは工具を係止可能な取っ手部は、プラグカバーのカバー本体に形成されていればよく、プラグカバーの長手方向の一端に形成された構成に限られない。

１１…バッテリユニット、１５…フロアパネル（パネル部材）、１７…サービスプラグ部、２０…バッテリケース、２１…バッテリモジュール、３０…サービスプラグ収容部、３０ａ…内面、３１…サービスプラグ、３５…開口部、４０…プラグカバー、４５…パネル穴、４６…蓋部材、５２…操作レバー、５５…係止部、６０…カバー本体、６０ａ…長手方向の一端、６１…嵌合部、６２，６２Ａ…引掛け部（取っ手部）、６２Ｂ…つまみ部（取っ手部）、６２Ｃ…表面側凸部（取っ手部）、８０…裏面側凸部、Ｘ１…長軸、Ｙ１…短軸、Ｓ…空間

Claims (5)

1. バッテリユニットのバッテリケースに形成され、内側にサービスプラグが配置されるサービスプラグ収容部と、
   前記サービスプラグ収容部に形成され、前記サービスプラグを前記バッテリユニットの外側から臨むことができる開口部と、
   前記開口部に装着されるプラグカバーとを有し、
   前記プラグカバーは、
   前記開口部を覆うカバー本体と、
   前記開口部に形成された係止部に嵌合する嵌合部と、
   前記カバー本体に形成され前記嵌合部を前記係止部から外す際に指もしくは工具を係止可能な取っ手部と、
   を具備したことを特徴とするサービスプラグのカバー構造。
2. 前記プラグカバーと前記開口部がそれぞれ長軸と短軸とを有する形状であり、前記取っ手部が前記プラグカバーの長手方向の一端側に片寄った位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサービスプラグのカバー構造。
3. 前記サービスプラグが倒伏位置と起立位置とにわたって回動可能な操作レバーを備え、前記操作レバーは、持ち手部と、回動支点とを含み、前記操作レバーが前記倒伏位置のとき前記取っ手部が前記回動支点より前記持ち手部に近い位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載のサービスプラグのカバー構造。
4. 前記取っ手部は、前記プラグカバーの裏面側に突出する裏面側凸部を備え、
   前記裏面側凸部は、前記プラグカバーの装着状態において、前記操作レバーが倒伏位置にある際の前記サービスプラグの最上端よりも下方に突出して形成されることを特徴とする請求項３に記載のサービスプラグのカバー構造。
5. 前記バッテリユニットの上方に配置されるパネル部材の一部で前記開口部と対応した位置に形成されたパネル穴と、該パネル穴を塞ぐ蓋部材とを具備し、該パネル穴と蓋部材とが、それぞれ前記開口部の長手方向に延びる形状であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のサービスプラグのカバー構造。

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