JP2023018192A - 車両のヒューズユニット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒューズユニット７をバッテリ本体１３には手を加えずにバッテリユニット６に取り付ける。【解決手段】バッテリユニット６は、バッテリ本体１３と、バッテリトレイ１４と、バッテリ本体１３に上から掛けられバッテリ本体１３の両側においてバッテリトレイ１４に連結部材２３にて連結されるバッテリクランプ１５とを備え、バッテリ本体１３のパッテリポスト１６に接続されるヒューズユニット７がバッテリクランプ１５に取り付けられている。【選択図】図５

Description

本発明は車両のヒューズユニット取付構造に関する。

車両に搭載されるバッテリと電装品（電気負荷）の間にはヒューズユニットが設けられる。ヒューズユニットは、過電流から電装品を保護するものであり、過電流が発生すると溶断する可溶断部を備えてなる。このヒューズユニットを電気配線の最短化、スペースの有効利用等の観点からバッテリに取り付けることが行なわれている。

例えば、特許文献１には、バッテリ本体の上面にヒューズユニット用の設置面及び位置決め孔を形成し、バッテリ本体の上部側面にヒューズユニットの係止部を設けることが記載されている。ヒューズユニットを、バッテリポストに対する締結、バッテリ本体の位置決め孔に対する嵌合、並びに係止部に対する係止を利用して、バッテリ本体の上面に取り付けるというものである。

特開２０１６－１３１１１７号公報

特許文献１のようなヒューズユニット取付構造では、バッテリ本体にヒューズユニットを取り付けるための設置面や位置決め孔などの細工が必要になる。そのため、市販バッテリにあっては、そのバッテリケースの後加工が必要になるから、当該取付構造の採用が難しく、専用バッテリにする場合でもバッテリケースに特別な細工を施す必要があって、コスト高が懸念される。

そこで、本発明は、ヒューズユニットをバッテリ本体には手を加えずにバッテリユニットに取り付ける構造を提供する。

本発明は、上記課題を解決するために、バッテリへのヒューズユニットの取付けにバッテリクランプを利用するようにした。

ここに開示する車両のヒューズユニット取付構造は、バッテリユニットと、該バッテリユニットの上に配置されバッテリ本体のバッテリポストに接続されるヒューズユニットとを備え、
前記バッテリユニットは、バッテリ本体と、該バッテリ本体が載置されるバッテリトレイと、前記バッテリ本体に上から掛けられ前記バッテリ本体の両側において前記バッテリトレイに連結部材にて連結されて前記バッテリ本体を前記バッテリトレイに保持するバッテリクランプとを備え、
前記バッテリクランプに前記ヒューズユニットが取り付けられていることを特徴とする。

このような取付構造によれば、バッテリ本体には手を加えずにヒューズユニットをバッテリユニットの上に取り付けることができる。従って、市販バッテリであっても、ヒューズユニットの取付が可能になり、専用バッテリとする場合でも、バッテリケースを特別な構造仕様にする必要がないから、製造コストの上昇を抑えやすい。しかも、バッテリ本体をバッテリトレイに載置してバッテリクランプで保持した上で、このバッテリクランプにヒューズユニットを後付けすることでき、バッテリユニット及びヒューズユニットの車両への搭載性が向上する。

一実施形態では、前記バッテリ本体は、その上面に上方に突出したバッテリ液注入部を備え、
前記ヒューズユニットは、前記バッテリ本体のバッテリポストに接続されるバッテリポスト接続部と、外部接続端子が設けられ可溶断部を有する導通体部と、前記バッテリポスト接続部及び前記導通体部を支持するベースとを備え、
前記バッテリクランプは、前記バッテリ本体の上面に当接して該バッテリ本体の片側からその反対側に向かって延びる当接部と、該当接部の側縁から前記バッテリ液注入部よりも上方に立ち上がった立上り部と、該立上り部の上端から側方に張り出し前記ヒューズユニットの前記ベースの下面が結合されるベース結合部が設けられている。

これによれば、バッテリクランプのベース結合部がバッテリ本体のバッテリ液注入部よりも高位置にあるから、ヒューズユニットをバッテリクランプに取り付けたときに、ヒューズユニットのベースがバッテリ液注入部と接触することが避けられる。

一実施形態では、前記バッテリ本体は前記バッテリ液注入部を複数備え、該複数のバッテリ液注入部は、前記バッテリクランプの略中央において該バッテリクランプの長手方向と直交する方向に一列に且つ間隔をおいて並んでおり、
前記バッテリクランプの前記当接部は、その中央部が前記バッテリ本体の上面の中央付近の相隣る２つの前記バッテリ液注入部の間に配置され、且つ前記中央部に比べて両端側が幅広に形成されており、
前記バッテリクランプは、前記ベース結合部を２つ備え、
前記２つのベース結合部の一方は前記当接部の一方の幅広になった部位から前記立上り部を介して前記当接部の側方に張出し、前記２つのベース結合部の他方は前記当接部の他方の幅広になった部位から前記立上り部を介して前記当接部の側方に張り出し、且つ前記２つのベース結合部は互いに反対側に張り出している。

これによれば、バッテリクランプの当接部の両端側が中央部に比べて幅広になっているから、バッテリクランプをバッテリ液注入部と接触させることなく、バッテリ本体の上面に広く当接させることができる。よって、バッテリ本体をバッテリトレイに安定して保持することができる。そうして、バッテリクランプは、ベース結合部が当接部の長手方向に離れた２箇所の幅広部において互い反対側に張り出しているから、バッテリクランプへのヒューズユニットの取付け安定性の確保に有利になる。

一実施形態では、前記ヒューズユニットの前記ベースは、前記バッテリクランプの前記２つのベース結合部に結合されたときに、前記バッテリクランプが掛けられている前記バッテリ本体の上面に当接する下方に突出した２つの脚部を備えていて、
前記２つの脚部の一方は、前記バッテリクランプの前記当接部の一方の幅広になった部位を挟んで前記一方のベース結合部の反対側に配置され、前記２つの脚部の他方は、前記当接部の他方の幅広になった部位を挟んで前記他方のベース結合部の反対側に配置されている。

すなわち、バッテリユニットの一方のベース結合部とヒューズユニットの一方の脚部とがバッテリユニットの当接部の一方の幅広部を挟んでその両側に配置され、バッテリユニットの他方のベース結合部とヒューズユニットの他方の脚部とが前記当接部の他方の幅広部を挟んでその両側に配置されている。従って、ヒューズユニットをバッテリユニットに安定性良く支持することができる。

一実施形態では、前記バッテリユニットが、当該車両のダッシュパネルとサスペンションタワーとエンジンルームの側壁と前記エンジンルームの中央側のエンジン部品によって囲まれたスペースに配設される。

上述の如く、ヒューズユニットをバッテリユニットの上に搭載するから、ダッシュパネルとサスペンションタワーの間の配設スペースが狭い場合でも、バッテリユニット及びヒューズユニットを当該スペースに設置しやすくなり、車両衝突時にヒューズユニットが周囲の構造物と接触して損傷することも避けられる。そうして、ヒューズユニットをバッテリクランプに取り付けるようにしたから、先にバッテリ本体を前記スペースに収めてバッテリクランプでバッテリトレイに保持した上で、ヒューズユニットをバッテリユニットに組み付けることが可能になる。よって、バッテリ本体の車両への搭載時にヒューズユニットが周囲の構造物に接触して損傷することを避けることができる。

本発明によれば、バッテリ本体に上から掛けられてバッテリトレイに連結されるバッテリクランプにヒューズユニットが取り付けられるから、バッテリ本体には手を加えずにヒューズユニットをバッテリユニットの上に取り付けることができる。また、バッテリクランプにヒューズユニットを後付けすることできるから、バッテリユニット及びヒューズユニットの車両への搭載性が向上し、さらに、コスト低減にも有利になる。

ヒューズユニットが配設された車両前部の平面図。 ヒューズユニットが配設された車両前部の斜視図。 ヒューズユニット取付前の車両前部の斜視図。 ヒューズユニットが取付けられたバッテリユニットを上から見た斜視図。 ヒューズユニットが取付けられたバッテリユニットを別方角で上から見た斜視図。 ヒューズユニットとバッテリクランプを下から見た斜視図。 ヒューズユニットが取付けられたバッテリユニットの平面図。 ヒューズユニットが取付けられたバッテリユニットの上部を図７のＡ－Ａ線で切断し導通体部を省略して示す拡大断面図。 ヒューズユニットが取付けられたバッテリユニットの上部を図７のＢ－Ｂ線で切断し導通体部を省略して示す拡大断面図。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（バッテリユニット及びヒューズユニットの配設）
図１に示す車両１において、２はフェンダパネル、３はエプロンアッパフレーム、４はフロントサイドフレームである。エプロンアッパフレーム３とフロントサイドフレーム４に跨がるようにサスペンションタワー５がとりつけられている。６はバッテリユニットであり、このバッテリユニット６の上にヒューズユニット７が取り付けられている。バッテリユニット６に隣接してその車幅方向外側にヒューズボックス８が配設されている。

図２に示すように、当該車両１ではエンジンルーム９とその後側の車室がダッシュパネル１０によって仕切られている。車幅方向に隣接するバッテリユニット６及びヒューズボックス８は、エンジンルーム９におけるサスペンションタワー５とダッシュパネル１０の間に配設されている。このバッテリユニット６及びヒューズボックス８の配設スペースは、車幅方向の外側がエンジンルーム９の側壁を構成するカウルサイドパネル１１で仕切られ、エンジンルーム９の中央側（車幅方向の内側）がエンジン部品としてのエンジンカバー１２で仕切られている。

図示は省略しているが、当該車両のエンジンはクランクシャフトを車両前後方向に延ばす縦置きにされ、エンジンの後側にトランスミッションが配設されている。 当該車両はフロントエンジン・後輪駆動のＦＲ車である。エンジンカバー１２は、カウルパネルに固定されて車幅方向に広がった固定カバー１２ａと、固定カバー１２ａの前端に枢着された前開き可能な可動カバー１２ｂと、固定カバー１２ａの両側に設けられた後部側面カバー１２ｃとを備えてなる。上記配設スペースのエンジンルーム側は、具体的にはエンジンカバー１２の後部側面カバー１２ｃによって仕切られている。

本実施形態に係る車両は、容量が大きいメインバッテリと容量が相対的に小さいサブバッテリを備えている。バッテリユニット６はメインバッテリに係る設備である。図示は省略するが、サブバッテリは、車室側に、具体的には助手席側のダッシュパネル１０に近接した位置に配設されている。さらに、当該車両はハイブリッド車であって、車両のフロア下に高電圧バッテリを備え、車両をモータ駆動できるようにされている。

（バッテリユニットの構造）
図３にヒューズユニット７を取り外して示すように、バッテリユニット６は、バッテリ本体１３と、該バッテリ本体１３が載置されるバッテリトレイ１４と、バッテリ本体１３をバッテリトレイ１４に保持するバッテリクランプ１５とを備えてなる。

バッテリ本体１３は、直方体形状であり、その上面に正負の電極端子であるバッテリポスト１６，１７と、複数のバッテリ液注入部１８が設けられている。バッテリポスト１６，１７は、バッテリ本体１３の上面の長手方向に延びる一辺に近い両隅に配置されて上方に突出している。複数のバッテリ液注入部１８は、バッテリ本体１３の上面の幅方向中央寄りをバッテリ本体１３の長手方向に間隔をおいて１列に並設されている。バッテリ液注入部１８は、バッテリ本体１３の上面に開口させたバッテリ液注入口にキャップを設けてなり、そのキャップがバッテリ本体１３の上面より上方に突出している。

図４及び図５に示すように、バッテリトレイ１４は、バッテリ本体１３を載置する縁が立ち上がった矩形状トレイ部２１と、トレイ部２１の両側縁から立ち上がった側壁２２とを備えてなる。バッテリトレイ１４は、サスペンションタワー５、ダッシュパネル１０及び後部側面カバー１２ｃにブラケット２５によって固定されている。

図３に示すように、バッテリクランプ１５は、バッテリ本体１３に上から掛けられ、図４及び図５に示すようにバッテリ本体１３の両側においてバッテリトレイ１４に連結部材としてのボルト２３にて連結される。この連結によって、バッテリ本体１３がバッテリトレイ１４に保持される。

図３及び図６に示すように、バッテリクランプ１５は、バッテリ本体１３の上面に当接する当接部１５ａと、該当接部１５ａの側縁から立ち上がった立上り部１５ｂとを備えている。さらに、バッテリクランプ１５は、バッテリトレイ１４に連結される２つの連結部１５ｃ及びヒューズユニット７の後述するベースが取り外し可能に結合される２つのベース結合部１５ｄ，１５ｅを備えている。

当接部１５ａは、バッテリ本体１３の上面の一方の側部から他方の側部にわたって延びている。図３に示すように、当接部１５ａは、その中央部が、バッテリ本体１３の上面中央付近の相隣る２つのバッテリ液注入部１８の間において当該上面に当接するべく、幅狭に形成され、該中央部から両端に向かって幅が末広がりになっている。すなわち、当接部１５ａは、中央部に比べて両端側が幅広に形成されている。

図６に示すように、当接部１５ａの両端に続いて下方に折れ曲がりバッテリ本体１３の上端部側面に当接する横当て部１５ｆが設けられている。この横当て部１５ｆの下端からバッテリトレイ１４に連結される連結部１５ｃがバッテリ本体１３の側方に張り出している。連結部１５ｃは、ボルト孔を備え、図４及び図５に示すように、バッテリトレイ１４の側壁２２に立設したボルト２３にボルト孔を嵌めてナット締めすることによってバッテリトレイ１４に連結される。

図３及び図６に示すように、立上り部１５ｂは、当接部１５ａの両側縁の全長にわたって設けられ、バッテリ液注入部１８よりも上方に立ち上がっている。２つのベース結合部１５ｄ，１５ｅは、立上り部１５ｂの上端から当接部１５ａの側方に張り出している。一方のベース結合部１５ｄは、当接部１５ａの一方の幅広になった部位１５a1から立上り部１５ｂを介して側方に張出し、他方のベース結合部１５ｅは当接部１５ａの他方の幅広になった部位１５a2から立上り部１５ｂを介して側方に張り出している。２つのベース結合部１５ｄ，１５ｅは互いに反対側に張り出している。各ベース結合部１５ｄ，１５ｅには上方に突出するボルト２４が立設されている。

（ヒューズユニットの構造）
図５及び図７に示すように、ヒューズユニット７は、バッテリ本体１３の正極のバッテリポスト１６に接続されるバッテリポスト接続部３１と、外部接続端子及びヒューズ（可溶断部）を有しバッテリポスト接続部３１が接続される導通体部３２とを備え、バッテリポスト接続部３１及び導通体部３２がベース３３に支持されている。

図６に示すように、ベース３３にはバッテリポスト１６を通す貫通孔３３ａが形成され、図７に示すように、バッテリポスト接続部３１にも同様の貫通孔３１ａが形成されている。バッテリポスト接続部３１はベース３３を貫通させたバッテリポスト１６に嵌めて締付けられる。導通体部３２には、外部接続端子として、高電圧バッテリの電圧を降圧するＤＣＤＣコンバータから延びる給電線３４ａ及びラジエータファンから延びる給電線３４ｂが接続される電源端子３５と、ヒューズボックス８に向かって延びる給電線３６ａ及びＥＰＡＳ（電動パワーアシストステアリングシステム）に向かって延びる給電線３６ｂが接続される給電端子３７とを備えている。

導通体部３２には、スタータ・オルタネータ給電線３０が接続される接続端子４０、バッテリポスト接続部３１に繋がるスタータ・オルタネータヒューズが配設されたヒューズ配設部３２ａ、並びに給電端子３７に繋がるメインヒューズが配設されたメインヒューズ配設部３２ｂが設けられている。また、ベース３３には、ハイブリッド車特有のＥＶ走行とガソリン走行とを切り替えるときに使用されるパワーリレー３８と、チャージリレー３９が設けられている。

図５及び図７に示すように、ヒューズユニット７のベース３３には、図３及び図６に示すバッテリクランプ１５の２箇所のベース結合部１５ｄ，１５ｅに対応する部位に、ヒューズユニット７をバッテリクランプ１５に取り付けるための、ベース３３を上下に貫通するボルト孔（長孔）４１が形成されている。

図６に示すように、ヒューズユニット７のベース３３は、下方に突出する２つの脚部４３，４４を備えている。この脚部４３，４４は、図９に示すように、ヒューズユニット７をバッテリクランプ１５に取り付けたときに、バッテリ本体１３の上面に当接してヒューズユニット７を安定させる部材である。一方の脚部４３は、バッテリクランプ１５の当接部１５ａの一方の幅広になった部位１５a1を挟んで一方のベース結合部１５ｄの反対側に配置されている。他方の脚部４４は、当接部１５ａの他方の幅広になった部位１５a2を挟んで他方のベース結合部１５ｅの反対側に配置されている
（バッテリ本体のクランプ及びヒューズユニットの取付）
図３に示すように、エンジンルーム９のサスペンションタワー５とダッシュパネル１０の間のスペースに配設されたバッテリトレイ１４にバッテリ本体１３が載せられる。バッテリクランプ１５がバッテリ本体１３の上面に掛けられ、バッテリクランプ１５の両端の連結部１５ｃがバッテリトレイ１４の側壁２２に立設したボルト２３に結合される。これにより、バッテリ本体１３がバッテリトレイ１４にバッテリクランプ１５によって固定された状態になる。

バッテリ本体１３にはヒューズユニット７が取り付けられていないから、バッテリ本体１３をバッテリトレイ１４に載せるときにヒューズユニット７がバッテリトレイ１４回りの車体部材やエンジン部品に当たって損傷する懸念がない。また、バッテリクランプ１５をバッテリ本体１３の上面に掛けてバッテリトレイに連結するときも、ヒューズユニット７が邪魔になるということがない。従って、バッテリ本体１３の搭載性及びバッテリユニットの組立て性が良い。バッテリクランプ１５は、その中央部が細くなっているが、当接部１５ａの両側に全長にわたる立上り部１５ｂを有し、この立上り部１５ｂが補強リブとなるから、バッテリ本体１３をバッテリトレイ１４に強固に保持することができる。

次に、エンジンルーム９に搭載されたバッテリユニット６の上にヒューズユニット７を降ろして、図７に示すように、バッテリ本体１３の正極のバッテリポスト１６をベース３３の貫通孔からバッテリポスト接続部３１の貫通孔３１ａに通し、図８に示すように、バッテリクランプ１５のベース結合部１５ｄ，１５ｅに立設したボルト２４をベース３３のボルト孔４１に通す。バッテリポスト接続部３１をバッテリポスト１６に締め付け、ベース結合部１５ｄ，１５ｅのボルト２４にナットを締め付ける。以上により、ヒューズユニット７がバッテリクランプ１５に保持される。

バッテリクランプ１５のベース結合部１５ｄ，１５ｅは、当接部１５ａより立ち上げた立上り部１５ｂの上端より側方に張り出していて、バッテリ本体１３のバッテリ液注入部１８よりも高位置に設けられている。従って、ヒューズユニット７をバッテリクランプ１５に取り付けたときに、ヒューズユニット７のベース３３がバッテリ液注入部１８に接触することが避けられる。また、ベース結合部１５ｄ，１５ｅは、当接部１５ａの両端側の幅広部位１５a1，１５a2より互いに反対側に張り出している、つまり、バッテリクランプ１５の長手方向に大きく離れ且つ幅方向に大きく離れている。従って、ヒューズユニット７のバッテリクランプ１５への取付けが安定しやすい。

また、 図９に示すように、ヒューズユニット７のベース３３をバッテリクランプ１５のベース結合部１５ｄ，１５ｅに結合したときに、ベース３３の２つの脚部４３，４４がバッテリ本体１３の上面に当接する。このため、ヒューズユニット７はバッテリ本体１３によっても支えられることになり、取付安定性が良くなる。

特に、上記実施形態では、一方のベース結合部１５ｄと一方の脚部４３がバッテリクランプ１５の当接部１５ａの一方の幅広部１５a1を挟んでその両側に配置され、他方のベース結合部１５ｅと他方の脚部４４とが当接部１５ａの他方の幅広部１５a2を挟んでその両側に配置されている。すなわち、ヒューズユニット７がバッテリユニット６に対して、バッテリポスト１６において結合されているだけでなく、ベース結合部１５ｄ，１５ｅ及び脚部４３，４４によって四方に離れた四箇所で支持されるから、ヒューズユニット７のバッテリユニット６への取付安定性が高くなる。

１ 車両
５ サスペンションタワー
６ バッテリユニット
７ ヒューズユニット
９ エンジンルーム
１０ ダッシュパネル
１１ カウルサイドパネル（エンジンルーム側壁）
１２ エンジンカバー（エンジンルームの中央側のエンジン部品）
１３ バッテリ本体
１４ バッテリトレイ
１５ バッテリクランプ
１５ａ 当接部
１５a1 一方の幅広部位
１５a2 一方の幅広部位
１５ｂ 立上り部
１５ｄ 他方のベース結合部
１５ｅ 他方のベース結合部
１６ バッテリポスト
１８ バッテリ液注入部
２３ ボルト（連結部材）
３１ バッテリポスト接続部
３２ 導通体部
３３ ベース
３５ 外部接続端子
３７ 外部接続端子
４３ 一方の脚部
４４ 他方の脚部

Claims (5)

1. バッテリ本体と、該バッテリ本体が載置されるバッテリトレイと、前記バッテリ本体に上から掛けられ前記バッテリ本体の両側において前記バッテリトレイに連結部材にて連結されて前記バッテリ本体を前記バッテリトレイに保持するバッテリクランプとを備えたバッテリユニットと、
   前記バッテリユニットの上に配置され、前記バッテリ本体のバッテリポストに接続されるヒューズユニットとを備え、
   前記バッテリクランプに前記ヒューズユニットが取り付けられていることを特徴とする車両のヒューズユニット取付構造。
2. 請求項１において、
   前記バッテリ本体は、その上面に上方に突出したバッテリ液注入部を備え、
   前記ヒューズユニットは、前記バッテリ本体のバッテリポストに接続されるバッテリポスト接続部と、外部接続端子が設けられ可溶断部を有する導通体部と、前記バッテリポスト接続部及び前記導通体部を支持するベースとを備え、
   前記バッテリクランプは、前記バッテリ本体の上面に当接して該バッテリ本体の片側からその反対側に向かって延びる当接部と、該当接部の側縁から前記バッテリ液注入部よりも上方に立ち上がった立上り部と、該立上り部の上端から側方に張り出し前記ヒューズユニットの前記ベースの下面が結合されるベース結合部が設けられていることを特徴とする車両のヒューズユニット取付構造。
3. 請求項２において、
   前記バッテリ本体は前記バッテリ液注入部を複数備え、該複数のバッテリ液注入部は、前記バッテリクランプの略中央において該バッテリクランプの長手方向と直交する方向に一列に且つ間隔をおいて並んでおり、
   前記バッテリクランプの前記当接部は、その中央部が前記バッテリ本体の上面の中央付近の相隣る２つの前記バッテリ液注入部の間に配置され、且つ前記中央部に比べて両端側が幅広に形成されており、
   前記バッテリクランプは、前記ベース結合部を２つ備え、
   前記２つのベース結合部の一方は前記当接部の一方の幅広になった部位から前記立上り部を介して前記当接部の側方に張出し、前記２つのベース結合部の他方は前記当接部の他方の幅広になった部位から前記立上り部を介して前記当接部の側方に張り出し、且つ前記２つのベース結合部は互いに反対側に張り出していることを特徴とする車両のヒューズユニット取付構造。
4. 請求項３において、
   前記ヒューズユニットの前記ベースは、前記バッテリクランプの前記２つのベース結合部に結合されたときに、前記バッテリクランプが掛けられている前記バッテリ本体の上面に当接する下方に突出した２つの脚部を備えていて、
   前記２つの脚部の一方は、前記バッテリクランプの前記当接部の一方の幅広になった部位を挟んで前記一方のベース結合部の反対側に配置され、前記２つの脚部の他方は、前記当接部の他方の幅広になった部位を挟んで前記他方のベース結合部の反対側に配置されていることを特徴とする車両のヒューズユニット取付構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記バッテリユニットが、当該車両のダッシュパネルとサスペンションタワーとエンジンルームの側壁と前記エンジンルームの中央側のエンジン部品によって囲まれたスペースに配設されることを特徴とする車両のヒューズユニット取付構造。

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