JP2018012397A - 車載電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源をシートの下側に搭載した状態で、電源の接地を容易に解除できる車載電源装置を提供する。【解決手段】車載電源装置は、キャパシタ３７と、プロテクタ３８とを備える。キャパシタ３７は、助手席シートの下方のフロア３２に配置されている。プロテクタ３８は、キャパシタ３７を覆うことによりキャパシタ３７を保護する部材である。プロテクタ３８はリッド６２を有する。リッド６２は、キャパシタ３７のマイナス端子５２の近傍に着脱自在に取り付けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、車載電源装置に関するものである。

近年、駆動源をエンジンおよびモータとするハイブリッド自動車や、駆動源をモータとする電気自動車の開発が進んでいる。これらの自動車なかには、モータを駆動するために、動力源としての電池パック（以下、電源という）をシートの下側に搭載するものが知られている。電池パックをシートの下側に搭載することにより、車室や荷室の空間を確保した状態で電池パックを搭載することが可能である（例えば、特許文献１参照）。

特許第５８７９３２３号公報

ところで、車両に搭載した電装部品を保守点検する際に、電源の接地（アース）を解除する必要がある。しかし、電源をシートの下側に搭載した場合、シートが邪魔になり、電源の接地を解除する作業に手間がかかることが考えられる。

そこで、この発明は、電源をシートの下側に搭載した状態で、電源の接地を容易に解除できる車載電源装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車両シート（例えば、実施形態の助手席シート３５）の下方のフロア（例えば、実施形態のフロア３２）に配置される電源（例えば、実施形態のキャパシタ３７）と、前記電源の少なくとも一部（例えば、実施形態の部位３７ｃ）を覆うプロテクタ（例えば、実施形態のプロテクタ３８）と、を備え、前記プロテクタは、前記電源のマイナス端子（例えば、実施形態のマイナス端子５２）の近傍にリッド（例えば、実施形態のリッド６２）を有することを特徴とする。

このように、プロテクタにリッドを備え、リッドを電源のマイナス端子の近傍に配置した。よって、車両シートの下方に電源を配置した状態において、リッドのみを開放することにより、電源のマイナス端子を外部に露出させることができる。これにより、電源をシートの下側に搭載した場合でも、電源の接地を容易に解除でき、電装部品のメンテナンス性（保守点検性）を維持できる。

請求項２に記載した発明は、前記電源は、前列シート（例えば、実施形態の前列シート１６）の下方に配置され、前記電源と異なる第２の電源（例えば、実施形態のバッテリ１３）が、前記電源よりも、車両前後方向前側に配置されることを特徴とする。

このように、電源を前列シートの下方に配置し、電源よりも車両前後方向前側に第２の電源を配置した。よって、第２の電源に近い位置に電源を配置できる。これにより、電源と第２の電源との配線効率を向上させることができる。

請求項３に記載した発明は、前記電源は、車両幅方向の中心から見て左右いずれかの前列シート（例えば、実施形態の運転席シート３４、助手席シート３５）の下方に配置され、前記第２の電源は、車両幅方向の中心から見た左右のうち、前記電源と同一側に配置されることを特徴とする。

このように、電源と同一側に第２の電源を配置した。これにより、第２の電源に近い位置に電源を配置でき、電源と第２の電源との配線効率を一層向上させることができる。

請求項４に記載した発明は、前記電源は、前記前列シートのうち助手席シート（例えば、実施形態の助手席シート３５）の下方に配置され、前記第２の電源は、車両幅方向の中心から見た左右のうち、前記助手席シートが設けられる側に配置されることを特徴とする。

ここで、第２の電源は、既存の車両のエンジンルームにおいて、車両幅方向左側に搭載されている。すなわち、第２の電源は助手席シート側に搭載されている。よって、既存の車両において、車両幅方向左側の助手席シートの下方に電源を配置することにより、電源を第２の電源に近づけることができる。
これにより、車両構成部品の既存レイアウトにかないつつ（すなわち、既存レイアウトを変えることなく）、配線効率を向上することができる。

請求項５に記載した発明は、前記電源は、前列シート（例えば、実施形態の前列シート１６）の下方に配置され、前記電源により駆動され、車両（例えば、実施形態の車両１０）の駆動源（例えば、実施形態のエンジン２３）を始動させるスタータモータ（例えば、実施形態のスタータモータ１４）が、前記電源よりも、車両前後方向前側に配置されることを特徴とする。

このように、電源を前列シートの下方に配置し、電源より車両前後方向前側にスタータモータを配置した。よって、スタータモータに電源を近づけることができる。これにより、電源とスタータモータとの配線効率を向上させることができる。

請求項６に記載した発明は、前記電源は、車両幅方向の中心から見て左右いずれかの前列シート（例えば、実施形態の運転席シート３４、助手席シート３５）の下方に配置され、前記スタータモータは、前記駆動源の中心から見た左右のうち、前記電源が配置される側に配置されることを特徴とする。

このように、駆動源の左右のうち電源が配置される側にスタータモータを配置した。よって、スタータモータに近い位置に電源を配置できる。これにより、電源とスタータモータとの配線効率を一層向上させることができる。

請求項７に記載した発明は、前記電源は、前記前列シートのうち助手席シート（例えば、実施形態の助手席シート３５）の下方に配置され、前記スタータモータは、前記駆動源の中心から見た左右のうち、前記助手席シートが設けられる側に配置されることを特徴とする。

ここで、スタータモータは、既存の車両において、駆動源の左側に配置されている。すなわち、スタータモータは、助手席シート側にスタータモータが配置されている。よって、助手席シートの下方に電源を配置することにより、電源をスタータモータに近づけることができる。
これにより、車両構成部品の既存レイアウトにかないつつ（すなわち、既存レイアウトを変えることなく）、電源とスタータモータとの配線効率を向上させることができる。

請求項８に記載した発明は、前記電源は、車両前後方向にスライド可能な前記前列シートの下方に配置され、前記リッドは、前記前列シートを車両前後方向後側に最大変位させた位置（例えば、実施形態の最大変位させた位置Ｐ１）において、車両上方から見て前記前列シートに覆われ、前記最大変位させた位置から前記前列シートを車両前後方向前側に変位させることにより、前記前列シートの車両前後方向後側に位置することを特徴とする。

このように、前列シートを車両前後方向前側に変位させることにより、前列シートの後側にリッドが位置するようにした。よって、リッドを脱着する作業空間や、電源の接地を解除する作業空間を確保できる。これにより、電装部品のメンテナンス（保守点検）の作業性を高めることができる。

請求項９に記載した発明は、前記マイナス端子は、前記リッドを外すことにより開口される開口部（例えば、実施形態の開口部６４）に位置することを特徴とする。

これにより、リッドを外して開口部を開口することによりマイナス端子の接地を容易に解除できる。

請求項１０に記載した発明は、前記電源のプラス端子（例えば、実施形態のプラス端子５１）を車両前後方向前側に向け、前記マイナス端子を車両前後方向後側に向けて配置されることを特徴とする。

このように、電源のプラス端子を車両前後方向の前側に向けることにより、電源のプラス端子を第２の電源やスタータモータに近い位置に配置できる。これにより、電源のプラス端子と第２の電源との配線効率を一層向上させることができる。さらに、電源とスタータモータとの配線効率を一層向上させることができる。

この発明によれば、プロテクタにリッドを備え、リッドを電源のマイナス端子の近傍に配置した。よって、車両シートの下方に電源を配置した状態において、リッドのみを開放することにより、電源のマイナス端子を外部に露出させることができる。これにより、電源をシートの下側に搭載した状態において、電源の接地を容易に解除できる。

本発明の一実施形態における車両を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態における車載電源装置のキャパシタおよびバッテリの接続を示す回路図である。 本発明の一実施形態におけるキャパシタを車両後上方から見た状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における図３のキャパシタを分解した状態を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態におけるキャパシタの前部と助手席シートの前部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるキャパシタの後部と助手席シートの後部を示す斜視図である。

次に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは車両の左側方を指すものとする。
図１に示すように、車両１０は、パワーユニット１１と、車載電源装置１２と、前列シート１６と、後列シート１８とを備えている。
車載電源装置１２は、バッテリ１３と、スタータモータ１４と、発電機（オルタネーター）１５と、キャパシタユニット２０とを備えている。

パワーユニット１１は、エンジンルーム２２において、エンジン２３およびトランスミッション２４が一体に組み付けられている。エンジン２３が車両幅方向右側に配置され、トランスミッション２４が車両幅方向左側に配置されている。パワーユニット１１の近傍で、かつ、車両幅方向の中心から見た左側にバッテリ１３が設けられている。また、エンジン２３の車両幅方向の中心から見た左側にスタータモータ１４と発電機１５とが設けられている。

スタータモータ１４は、エンジン２３の車両幅方向の中心から見た左右側のうち、助手席シート３５側に配置されている。このスタータモータ１４は、バッテリ１３、キャパシタユニット２０から供給される電力で、エンジン２３を始動するモータである。
発電機１５は、エンジン２３の駆動により回転することにより電力を生成し、生成した電力をバッテリ１３とキャパシタユニット２０とに供給する。
バッテリ１３は、車両幅方向の中心から見た左右のうち、助手席シート３５が設けられる側に配置されている。このバッテリ１３は、通常の車両に搭載されているＰｂ（鉛）バッテリ（電源）で、灯火類などの車載機器に電力を供給するために用いられる。

図２に示すように、バッテリ１３とキャパシタユニット２０とを接続する配線（ワイヤハーネス）２６の途中にコンタクタ２７が設けられている。コンタクタ２７を操作することにより、バッテリ１３とキャパシタユニット２０とに電力を好適に供給することが可能になる。

図１に戻って、キャパシタユニット２０は、例えば、車両１０のアイドリングストップの状態から、エンジン２３を始動する際に、スタータモータ１４に電力を供給するために用いられる。スタータモータ１４に電力が供給されることによりスタータモータ１４が駆動し、スタータモータ１４でエンジン２３を始動する。
アイドリングストップとは、車両が信号待ちなどの間にエンジン２３を停止させることをいう。

エンジンルーム２２の車体後方に車室３１が形成されている。車室３１の床部がフロア（すなわち、フロアパネル）３２で形成されている。フロア３２の車両前後方向前側に前列シート１６が設けられている。前列シート１６は、運転席シート３４と、助手席シート３５とを備えている。

運転席シート３４は、車両幅方向の中心から見て右側に配置され、車両前後方向にスライド可能に支持されている。助手席シート３５は、車両幅方向の中心から見て左側に配置され、車両前後方向にスライド可能に支持されている。
前列シート１６、すなわち、運転席シート３４および助手席シート３５の車両後方に後列シート１８が設けられている。
助手席シート３５の下方にキャパシタユニット２０が配置されている。

図３、図４に示すように、キャパシタユニット２０は、助手席シート３５の下方のフロア３２に設けられている。すなわち、キャパシタユニット２０は、車両幅方向の中心から見て左側に設けられている。このキャパシタユニット２０は、キャパシタ３７と、プロテクタ３８とを備えている。

キャパシタ３７は、複数個の筒状のキャパシタ単体３９が車両前後方向へ向けて連続させて配置されている。複数個のキャパシタ単体３９は、並列あるいは直列に接続されている。複数個の筒状のキャパシタ単体３９が車両前後方向へ向けて連続させて配置されることによりキャパシタ３７が平面視矩形状に形成されている。
キャパシタ３７の前端部３７ａが前フロアボディ４２にボルト４３、ナット４４で取り付けられている。前フロアボディ４２はフロア３２に取り付けられている。
また、キャパシタ３７の後端部３７ｂが後フロアボディ４５にボルト４６、ナット４７で取り付けられている。後フロアボディ４５はフロア３２に取り付けられている。

この状態において、キャパシタ３７のプラス端子５１が車両前後方向前側に向けて配置されている。また、キャパシタ３７のマイナス端子５２が車両前後方向後側に向けて配置されている。
図１に示すように、キャパシタ３７のプラス端子５１にワイヤハーネス２６を介してバッテリ１３、スタータモータ１４および発電機１５が接続されている。

図３、図４に戻って、キャパシタ３７の後端部３７ｂにマイナス端子５２が設けられている。マイナス端子５２にバスバー５４がナット５５により取り付けられている。この状態において、バスバー５４がマイナス端子５２に接触した状態で、キャパシタ３７の後端部３７ｂに取り付けられている。バスバー５４と後端部３７ｂとを貫通させてアースボルト５６が後フロアボディ４５に締結（ねじ結合）されている。
これにより、後フロアボディ４５、アースボルト５６、バスバー５４、およびマイナス端子５２の電流路が形成されている。すなわち、マイナス端子５２がバスバー５４、アースボルト５６、後フロアボディ４５を経て車両１０に接地されている。

キャパシタ３７が上方からプロテクタ３８で覆われている。プロテクタ３８は、キャパシタ３７と同様に、平面視矩形状に形成されている。このプロテクタ３８は、プロテクタ本体６１と、リッド６２とを備えている。

プロテクタ本体６１は、キャパシタ３７と同様に、平面視矩形状に形成されている。プロテクタ本体６１の後右部６１ａが後フロアボディ４５に取り付けられている。また、プロテクタ３８の後左部６１ｂがフロア３２に取り付けられている。さらに、プロテクタ３８の前部６１ｃがフロア３２に取り付けられている。

このプロテクタ本体６１の後部６１ｄに開口部６４が形成されている。開口部６４は、平面視矩形状に形成され、バスバー５４の上方に位置する。
よって、キャパシタ３７のうち、バスバー５４（すなわち、開口部６４）を除いた部位３７ｃが、プロテクタ本体６１で上方から覆われている。

プロテクタ本体６１の開口部６４にリッド６２が取り付けられる。リッド６２は、係止爪６６により開口部６４に着脱自在に取り付けられる。プロテクタ本体６１の開口部６４にリッド６２が取り付けられることにより、開口部６４がリッド６２で閉塞される。この状態において、リッド６２がバスバー５４（すなわち、マイナス端子５２、アースボルト５６）の上方に配置されている。

このように、リッド６２がマイナス端子５２の近傍（具体的には、マイナス端子５２の上側近傍）に配置されている。よって、リッド６２を外して開口部６４を開口することにより、開口部６４にマイナス端子５２やアースボルト５６を対峙せることができる。
これにより、プロテクタ本体６１の外部から開口部６４を経てプロテクタ本体６１の内部へ工具を差し込むことができる。よって、アースボルト５６を手間をかけないで外すことができる。アースボルト５６を外すことにより、マイナス端子５２の接地を容易に解除できる。

図１に示すように、キャパシタユニット２０よりも車両前後方向前側にバッテリ１３とスタータモータ１４とが配置されている。ここで、バッテリ１３とスタータモータ１４とは、エンジンルーム２２に配置されている。また、エンジンルーム２２の車両前後方向後方の比較的近傍に助手席シート３５が配置されている。さらに、助手席シート３５の下方にキャパシタユニット２０が配置されている。

よって、バッテリ１３とスタータモータ１４とに近い位置にキャパシタユニット２０が配置されている。キャパシタユニット２０のプラス端子５１がバッテリ１３やスタータモータ１４にワイヤハーネス２６で接続されている。
これにより、キャパシタユニット２０とバッテリ１３とのワイヤハーネス２６による配線効率を向上させることができる。さらに、キャパシタユニット２０とスタータモータ１４とのワイヤハーネス２６による配線効率を向上させることができる。

また、キャパシタ３７のプラス端子５１が車両前後方向前側に向けて配置されている。さらに、キャパシタ３７のマイナス端子５２が車両前後方向後側に向けて配置されている。よって、キャパシタ３７のプラス端子５１がバッテリ１３やスタータモータ１４に近い位置に配置されている。
これにより、キャパシタ３７のプラス端子５１とバッテリ１３とのワイヤハーネス２６による配線効率を一層向上させることができる。さらに、キャパシタ３７のプラス端子５１とスタータモータ１４とのワイヤハーネス２６による配線効率を一層向上させることができる。

さらに、バッテリ１３は、車両幅方向の中心から見た左右のうちキャパシタユニット２０と同一側に配置されている。具体的には、バッテリ１３、キャパシタユニット２０が車両幅方向左側に配置されている。よって、バッテリ１３に一層近い位置にキャパシタユニット２０が配置されている。
これにより、キャパシタユニット２０とバッテリ１３とのワイヤハーネス２６による配線効率を一層向上させることができる。

一方、スタータモータ１４は、エンジン２３の車両幅方向の中心から見た左右側のうち、キャパシタユニット２０が配置される側に配置されている。すなわち、スタータモータ１４は、車両幅方向においてキャパシタユニット２０側に配置されている。よって、スタータモータ１４に一層近い位置にキャパシタユニット２０を配置できる。
これにより、キャパシタユニット２０とスタータモータ１４とのワイヤハーネス２６による配線効率を一層向上させることができる。

ところで、既存の車両のエンジンルーム２２において、バッテリ１３は、車両幅方向左側に搭載されている。さらに、助手席シート３５が車両幅方向左側に配置されている。すなわち、バッテリ１３は、既存の車両において、助手席シート３５側に搭載されている。
そこで、既存の車両において、助手席シート３５の下方にキャパシタユニット２０を配置するようにした。
よって、キャパシタユニット２０をバッテリ１３に近づけることができる。これにより、車両構成部品の既存レイアウトにかないつつ（すなわち、既存レイアウトを変えることなく）、キャパシタユニット２０とバッテリ１３とのワイヤハーネス２６による配線効率を向上させることができる。

一方、既存の車両１０において、スタータモータ１４は、エンジン２３の左側に配置されている。すなわち、スタータモータ１４は、既存の車両１０において、助手席シート３５側に配置されている。よって、助手席シート３５の下方にキャパシタユニット２０を配置することにより、キャパシタユニット２０をスタータモータ１４に近づけることができる。
これにより、車両構成部品の既存レイアウトにかないつつ（すなわち、既存レイアウトを変えることなく）、キャパシタユニット２０とスタータモータ１４とのワイヤハーネス２６による配線効率を向上させることができる。

図５、図６に示すように、助手席シート３５が車両後方側へスライド移動し、車両前後方向後側に最大変位させた位置Ｐ１に配置されている。助手席シート３５が車両前後方向後側に最大変位させた状態において、車両上方から見てキャパシタユニット２０（リッド６２を含む）が助手席シート３５に覆われる（図１も参照）。
すなわち、キャパシタユニット２０が助手席シート３５の下方に収納されている。これにより、車室３１の空間を確保した状態でキャパシタユニット２０をフロア３２に搭載できる。

ここで、キャパシタ３７（図４参照）の接地を解除する場合、助手席シート３５を最大変位させた位置Ｐ１から車両前後方向前側にスライド移動する（変位させる）。よって、助手席シート３５がリッド６２より車両前後方向前側に位置する。換言すれば、助手席シート３５の車両前後方向後側にリッド６２が位置する。これにより、リッド６２を脱着する作業空間や、キャパシタ３７の接地を解除する作業空間を確保できる。

具体的には、助手席シート３５を車両前後方向前側にスライド移動させて、助手席シート３５をリッド６２より車両前後方向前側に配置する。これにより、リッド６２の上方に作業空間を確保できる。この状態において、リッド６２の係止爪６６をプロテクタ本体６１から外して、リッド６２を開口部６４（図４参照）から取り外す。開口部６４が開放される。

図４に戻って、プロテクタ本体６１の外部から開口部６４を経てプロテクタ本体６１の内部へ工具を差し込む。差し込んだ工具でアースボルト５６を外す。アースボルト５６を外すことにより、マイナス端子５２の接地を容易に解除できる。これにより、車両１０に搭載されている電装部品のメンテナンス（保守点検）の作業性を高めることができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記一実施形態では、助手席シート３５を車両幅方向の中心から見て左側に配置した車両１０について説明したが、これに限定するものではない。例えば、助手席シート３５を車両幅方向の中心から見て右側に配置した車両に本発明を適用することも可能である。
この車両において、バッテリ１３がエンジンルーム２２の左側に配置されている場合や、スタータモータ１４、発電機１５がエンジン２３の左側に配置されている場合、キャパシタユニット２０が運転席シート３４の下方に配置される。

また、前記一実施形態では、電源として、キャパシタ３７を例示したがこれに限定するものではない。電源として、例えば、リチウムイオンバッテリを使用することも可能である。
さらに、第２の電源としてバッテリ（Ｐｂバッテリ）を例示したがこれに限定するものではない。第２の電源として、例えば、リチウムイオンバッテリやキャパシタを使用することも可能である。

１０……車両
１２……車載電源装置
１３……バッテリ（第２の電源）
１４……スタータモータ
１６……前列シート
２０……キャパシタユニット
２３……駆動源（エンジン）
２６……配線（ワイヤハーネス）
３２……フロア
３４……運転席シート
３５……助手席シート（車両シート）
３７……キャパシタ（電源）
３７ｃ…部位（電源の少なくとも一部）
３８……プロテクタ
５１……プラス端子
５２……マイナス端子
５６……アースボルト
６１……プロテクタ本体
６２……リッド
６４……開口部
Ｐ１……最大変位させた位置

Claims (10)

1. 車両シートの下方のフロアに配置される電源と、
   前記電源の少なくとも一部を覆うプロテクタと、を備え、
   前記プロテクタは、前記電源のマイナス端子の近傍にリッドを有することを特徴とする車載電源装置。
2. 前記電源は、前列シートの下方に配置され、
   前記電源と異なる第２の電源が、前記電源よりも、車両前後方向前側に配置されることを特徴とする請求項１記載の車載電源装置。
3. 前記電源は、車両幅方向の中心から見て左右いずれかの前列シートの下方に配置され、
   前記第２の電源は、車両幅方向の中心から見た左右のうち、前記電源と同一側に配置されることを特徴とする請求項２記載の車載電源装置。
4. 前記電源は、前記前列シートのうち助手席シートの下方に配置され、
   前記第２の電源は、車両幅方向の中心から見た左右のうち、前記助手席シートが設けられる側に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車載電源装置。
5. 前記電源は、前列シートの下方に配置され、
   前記電源により駆動され、車両の駆動源を始動させるスタータモータが、前記電源よりも、車両前後方向前側に配置されることを特徴とする請求項１記載の車載電源装置。
6. 前記電源は、車両幅方向の中心から見て左右いずれかの前列シートの下方に配置され、
   前記スタータモータは、前記駆動源の中心から見た左右のうち、前記電源が配置される側に配置されることを特徴とする請求項５記載の車載電源装置。
7. 前記電源は、前記前列シートのうち助手席シートの下方に配置され、
   前記スタータモータは、前記駆動源の中心から見た左右のうち、前記助手席シートが設けられる側に配置されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車載電源装置。
8. 前記電源は、車両前後方向にスライド可能な前記前列シートの下方に配置され、
   前記リッドは、
   前記前列シートを車両前後方向後側に最大変位させた位置において、車両上方から見て前記前列シートに覆われ、
   前記最大変位させた位置から前記前列シートを車両前後方向前側に変位させることにより、前記前列シートの車両前後方向後側に位置することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の車載電源装置。
9. 前記マイナス端子は、前記リッドを外すことにより開口される開口部に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車載電源装置。
10. 前記電源のプラス端子を車両前後方向の前側に向け、前記マイナス端子を車両前後方向後側に向けて配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車載電源装置。

Images