JP2023127348A - 蓄電ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電ユニットをより小型化する。【解決手段】本開示の蓄電ユニットは、蓄電素子の一部を上側に露出させた状態で収容する樹脂製のホルダと、前記蓄電素子と電気的に接続する配線を含み、前記ホルダの下側に固定されている回路基板と、前記下側に開放された開放端を前記回路基板に固定することで、前記蓄電素子及び前記ホルダを収容する金属製のケースと、を備え、前記ホルダは、前記蓄電素子よりも前記上側に突出している１個又は複数個の柱部を含む、蓄電ユニットである。【選択図】図５

Description

本開示は、蓄電ユニットに関する。

複数の蓄電素子を収容する蓄電ユニットが知られている。蓄電ユニットは、例えば、車両のバッテリに異常が生じた際に、車載の電装品に電力を供給する補助電源として利用される。例えば、特許文献１には、ホルダによって保持された複数の蓄電装置（電気二重層キャパシタ）を含む蓄電ユニットが開示されている。

また、特許文献２には、回路基板の両面側を覆う金属製のシールドケースが、当該回路基板のグランドライン（グランド電位に接続されたライン）に電気的に接続される構成が開示されている。

特開２０１６－８１７９５号公報 特開２０２０－１１４１１２号公報

蓄電ユニットの小型化が求められている。例えば特許文献１では、従来は上ホルダと下ホルダによって複数の蓄電装置を上下に保持していたのに対し、下ホルダ（特許文献１のホルダ）のみによって複数の蓄電装置を片持ちすることによって、蓄電ユニットを低背化することが開示されている。特許文献１において、蓄電装置は、ホルダに設けられた一対の保持部によって保持される。

本開示では、蓄電ユニットのさらなる小型化を目的とする。

本開示の蓄電ユニットは、蓄電素子の一部を上側に露出させた状態で収容する樹脂製のホルダと、前記蓄電素子と電気的に接続する配線を含み、前記ホルダの下側に固定されている回路基板と、前記下側に開放された開放端を前記回路基板に固定することで、前記蓄電素子及び前記ホルダを収容する金属製のケースと、を備え、前記ホルダは、前記蓄電素子よりも前記上側に突出している１個又は複数個の柱部を含む、蓄電ユニットである。

本開示によれば、蓄電ユニットをより小型化することができる。

図１は、実施形態に係る蓄電ユニットの斜視図である。 図２は、図１に示す蓄電ユニットの分解斜視図である。 図３は、図１の矢印ＩＩＩで示す切断線により切断した蓄電ユニットの断面図である。 図４は、図３に示す蓄電ユニットの分解断面図である。 図５は、実施形態に係る基板ユニットの分解斜視図である。 図６は、実施形態に係る基板ユニットの平面図である。 図７は、実施形態に係るホルダの一部を示す斜視図である。 図８は、実施形態に係るホルダの一部を示す平面図である。 図９は、実施形態に係る蓄電ユニットの一部を示す断面図である。 図１０は、変形例に係る蓄電ユニットの一部を示す断面図である。 図１１は、変形例に係る基板ユニットの一部を平面図である。

［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態には、その要旨として、以下の構成が含まれる。

（１）本開示の蓄電ユニットは、蓄電素子の一部を上側に露出させた状態で収容する樹脂製のホルダと、前記蓄電素子と電気的に接続する配線を含み、前記ホルダの下側に固定されている回路基板と、前記下側に開放された開放端を前記回路基板に固定することで、前記蓄電素子及び前記ホルダを収容する金属製のケースと、を備え、前記ホルダは、前記蓄電素子よりも前記上側に突出している１個又は複数個の柱部を含む、蓄電ユニットである。

ケースが車両の振動等によって下側に撓む際に、柱部がケースに当接することで、ケースの撓みを抑制することができる。これにより、撓んだケースが蓄電素子に上下方向に近接することに起因するケースと蓄電素子との短絡を抑制することができる。本開示の蓄電ユニットによれば、柱部を含むことで、短絡を抑制するためにケースの撓み分を加味してケースと蓄電素子との隙間を余分に大きく設計する必要がなくなる。すなわち、ケースと蓄電素子との隙間をより小さくすることができる。これにより、蓄電ユニットを小型化することができる。

（２）前記ケースは、前記蓄電素子及び前記ホルダと上下方向に対向する対向壁を含んでもよく、１個又は複数個の前記柱部は、前記対向壁が前記下側に撓む際に、前記蓄電素子よりも先に前記対向壁と接触してもよい。

このように構成することで、対向壁と蓄電素子との隙間を維持して、蓄電素子が対向壁と短絡することを抑制することができる。

（３）前記配線は、グランドラインを含んでもよく、前記開放端は、前記グランドラインに電気的に接続されてもよく、１個又は複数個の前記柱部は、前記対向壁に撓みがない状態において、前記対向壁と前記上下方向に隙間を空けて対向してもよい。

このように構成することで、柱部の公差の影響を当該隙間により吸収することができるため、ケースが回路基板から上下方向に浮くことを防止することができる。また、当該隙間を設けることで、対向壁が小刻みに撓む場合には柱部は対向壁と接触せず、対向壁が蓄電素子と短絡するおそれがあるほどに大きく撓むときに限って、柱部を対向壁に接触させることができる。これにより、ケースと回路基板との締結部分に掛かる負担を軽減することができる。

（４）１個又は複数個の前記柱部は、前記ホルダの角から前記上側に突出している第１柱部、及び前記ホルダの辺から前記上側に突出している第２柱部、のうち少なくとも一方を含んでもよい。

ホルダの角又は辺に柱部を設けることで、撓んだケースを支持することができるとともに、柱部によってホルダの外枠部の剛性を高めることができるため、ホルダの撓みをも抑制することができる。これにより、ホルダが撓んでホルダに保持されている蓄電素子がケース側に近づくことに起因する短絡をも抑制することができる。

（５）前記蓄電素子は、前記上下方向と交差する配列方向に複数個並んでもよく、前記ホルダは、複数の前記蓄電素子をそれぞれ収容する複数の凹部と、複数の前記凹部のうち前記配列方向に隣接する２個の凹部を区画する枠部と、前記枠部から前記上側に突出し、前記凹部に収容される前記蓄電素子と前記配列方向に当接することで前記蓄電素子を保持する保持部と、を含んでもよく、１個又は複数個の前記柱部は、前記保持部から前記上側に突出している第３柱部を含んでもよい。

第３柱部は、保持部に設けられているため、対向壁の中央領域と上下方向に対向することができ、対向壁の撓みが大きい部分を支持することができる。これにより、蓄電素子の対向壁との短絡をより確実に抑制することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本開示の実施形態の詳細を説明する。

＜１．蓄電ユニット１０の全体構成＞
図１は、実施形態に係る蓄電ユニット１０の斜視図である。
図２は、図１に示す蓄電ユニット１０の分解斜視図である。
図３は、図１の矢印ＩＩＩで示す切断線により切断した蓄電ユニット１０の断面図である。
図４は、図３に示す蓄電ユニット１０の分解断面図である。

蓄電ユニット１０は、例えば車両に搭載され、車両のバッテリにおいて電圧が低下する等の異常が発生した場合に、通常であればバッテリが電力を供給していた車内の各部に、補助的に電力を供給する補助電源（バックアップ電源）である。蓄電ユニット１０は、ランプ等の車載電装品に電力を供給してもよいし、車両のシフトレバー等を制御するアクチュエータに電力を供給してもよい。

図２に示すように、蓄電ユニット１０は、基板ユニット２０と、シールドユニット３０と、カバーユニット４０と、を備える。基板ユニット２０はシールドユニット３０に収容され、シールドユニット３０はカバーユニット４０に収容されている。すなわち、蓄電ユニットにおいて、基板ユニット２０が最も内側に位置し、カバーユニット４０が最も外側に位置する。

＜２．基板ユニット２０の構成＞
図５は、基板ユニット２０の分解斜視図である。
図６は、基板ユニット２０の平面図である。

基板ユニット２０は、複数の蓄電素子５０と、ホルダ６０と、回路基板７０と、を含む。本実施形態において、蓄電素子５０は、配列方向に８個並んでいるが、蓄電素子５０の個数は特に限定されない。ホルダ６０は、複数の蓄電素子５０を、配列方向と交差する方向（以下、「上下方向」と称する。）の上側に露出させた状態で保持している。回路基板７０は、ホルダ６０のうち上下方向の下側に固定されている。

配列方向及び上下方向の両方と交差する方向を「幅方向」と称する。本実施形態において、配列方向、上下方向及び幅方向はそれぞれ直交している。しかしながら、これらの各方向は、斜行していればよく、直交していなくてもよい。各図において、配列方向を矢印ｘにより、幅方向を矢印ｙにより、上下方向を矢印ｚにより、それぞれ示す。配列方向及び幅方向について、矢印が指す側を「一方側」と称し、その反対側を「他方側」と称する。上下方向について、矢印が指す側を「上側」と称し、その反対側を「下側」と称する。各図の上下方向は、便宜上の方向であり、蓄電ユニット１０を設置した際の鉛直方向（重力方向）と一致しなくてもよい。

図５において、配列方向の端に位置する１個の蓄電素子５０は、ホルダ６０から上側に外した状態で示している。蓄電素子５０は、例えば、電気二重層キャパシタ等のキャパシタである。なお、蓄電素子５０は、リチウムイオン電池等の電池であってもよい。蓄電素子５０は、例えば幅方向に軸を向けた、幅方向に長尺な円筒形状を有する。なお、蓄電素子５０の形状は特に限定されず、例えば直方体形状であってもよい。蓄電素子５０は、本体５１と、本体５１から幅方向の他方側に突出している端子５２とを含む。端子５２は、本体５１を回路基板７０に電気的に接続する。

図７は、ホルダ６０の一部を示す斜視図である。
図８は、ホルダ６０の一部を示す平面図である。
図９は、図３の断面図の一部を拡大して示す断面図である。

図７及び図８を参照する。ホルダ６０は、例えば樹脂製の部材であり、射出成形等によって一体成型されている。なお、ホルダ６０は、複数の部材によって構成されていてもよい。ホルダ６０は、複数の凹部６１と、複数の枠部６２と、外枠部６３と、複数の保持部６４と、複数の柱部６５と、を含む。

本実施形態において、凹部６１は、ホルダ６０に８個形成されており、蓄電素子５０の数と等しい。複数の凹部６１は、複数の蓄電素子５０をそれぞれ１個ずつ収容している。凹部６１の形状は、蓄電素子５０の外周形状と対応しており、本実施形態では下側に凹む半円筒形状である。凹部６１は上側に開放されている。蓄電素子５０は、一部（具体的には、円筒のうち上側の半分）を上側に露出させた状態で、凹部６１に収容されている。

複数の枠部６２は、幅方向に延びる領域であり、配列方向に隣接する２個の凹部６１をそれぞれ区画している。本実施形態において、枠部６２は、ホルダ６０に７個形成されており、凹部６１の数より１個少ない。以下では、複数の凹部６１のうち任意の凹部６１を「第１凹部６１１」と適宜称し、第１凹部６１１と配列方向一方側に隣接する凹部６１を「第２凹部６１２」と適宜称する。図７では、配列方向一方側の端から２番目の凹部６１を第１凹部６１１とし、配列方向一方側の端の凹部６１を第２凹部６１２として説明するが、これはあくまでも一例であって、例えば端から３番目の凹部６１を第１凹部６１１と解釈してもよい。

また、複数の枠部６２のうち第１凹部６１１及び第２凹部６１２を区画する枠部６２を「枠部６２ａ」と適宜称する。図９に示すように、第１凹部６１１に収容されている蓄電素子５０を「第１蓄電素子５０ａ」と適宜称し、第２凹部６１２に収容されている蓄電素子５０を「第２蓄電素子５０ｂ」と適宜称する。

外枠部６３は、ホルダ６０の四辺に形成されている外枠である。外枠部６３は、配列方向に延びる２個の第１辺部６３１と、幅方向に延びる２個の第２辺部６３２と、第１辺部６３１及び第２辺部６３２が突き合わされた４個の角部６３３とを含む。第１辺部６３１及び第２辺部６３２はそれぞれホルダ６０の辺であり、角部６３３はホルダ６０の角である。

各図において、第１辺部６３１の配列方向の長さは、第２辺部６３２の幅方向の長さよりも長い。すなわち、第１辺部６３１はホルダ６０の長辺であり、第２辺部６３２はホルダ６０の短辺である。なお、ホルダ６０は、第１辺部６３１を短辺としてもよいし、第１辺部６３１及び第２辺部６３２の長さが等しい正方形状を有していてもよい。

複数の保持部６４は、枠部６２又は第２辺部６３２からそれぞれ上側に突出している爪状の領域である。複数の保持部６４は、凹部６１に収容されている蓄電素子５０とそれぞれ当接することで、蓄電素子５０を凹部６１内に保持する。本実施形態では、１個の枠部６２に３個の保持部６４が設けられ、１個の第２辺部６３２に１個又は２個の保持部６４が設けられているが、保持部６４の個数は特に限定されない。

複数の保持部６４のうち、凹部６１に収容される蓄電素子５０に配列方向の一方側（図８の右側）から当接する保持部６４を「第１保持部６４１」と称する。また、複数の保持部６４のうち、凹部６１に収容される蓄電素子５０に配列方向の他方側（図８の左側）から当接する保持部６４を「第２保持部６４２」と称する。本実施形態に係る蓄電素子５０は、１個の第１保持部６４１と２個の第２保持部６４２により、３点で凹部６１内に保持されている。

図９を参照する。複数の保持部６４は、案内部６４３と、当接部６４４と、をそれぞれ備える。案内部６４３は、保持部６４の上側の先端部分に設けられ、蓄電素子５０が凹部６１に挿入される際に、蓄電素子５０の外周面を案内する領域である。当接部６４４は、保持部６４のうち凹部６１に収容されている蓄電素子５０に当接する部分である。当接部６４４は、例えば案内部６４３の下側に設けられている。

案内部６４３は、傾斜面を含む。第１保持部６４１の案内部６４３に含まれる傾斜面は、上側に向かうにつれて、配列方向一方側に傾いている。第２保持部６４２の案内部６４３に含まれる傾斜面は、上側に向かうにつれて、配列方向他方側に傾いている。すなわち、傾斜面は、案内部６４３が案内する蓄電素子５０が収容される凹部６１の配列方向中心から離れるように傾いている。

蓄電素子５０が凹部６１に挿入される際、蓄電素子５０は、凹部６１に対して上下方向に相対的に近づけられ、はじめに案内部６４３に当接する。そして、蓄電素子５０の外周面が案内部６４３の傾斜面を下側に向かって滑りながら、案内部６４３を配列方向に押し広げる。このとき、保持部６４は配列方向に弾性変形する。蓄電素子５０のうち配列方向の幅が最も広い幅方向の頂点Ｐ２が、案内部６４３及び当接部６４４を上下方向の反対側に乗り越えると、保持部６４の配列方向の弾性変形が縮小し、当接部６４４は蓄電素子５０を凹部６１内に押圧する状態となる。これにより、蓄電素子５０は保持部６４に保持された状態で、凹部６１に収容される。

ここで、特許文献１では、２個の保持部が窪みを介在させて対向し合っている（特許文献１の段落００３８、図７及び図９）。これに対し、本実施形態では、同一の枠部６２（例えば、枠部６２ａ）に設けられている第１保持部６４１及び第２保持部６４２は、図８に示すように、配列方向からみたときに重複していない。すなわち、配列方向にみたときに、枠部６２ａにおいて、第１保持部６４１が形成されている部分には第２保持部６４２は形成されておらず、第２保持部６４２が形成されている部分には第１保持部６４１は形成されていない。

このように構成することで、枠部６２の配列方向の幅を狭くすることができるため、ホルダ６０を小型化することができる。その結果、蓄電ユニット１０を小型化することができる。

また、図９に示すように、同一の枠部６２ａに設けられている第１保持部６４１及び第２保持部６４２は、幅方向からみたときに、互いの少なくとも一部（領域Ａ１にて示す部分）が重複している。このように構成することで、枠部６２の配列方向の幅をより狭くすることができるため、ホルダ６０をより一層小型化することができる。

図８を参照する。枠部６２ａの配列方向他方側に隣接する枠部６２を「枠部６２ｂ」と称する。枠部６２ａに設けられている第１保持部６４１は、配列方向からみたときに、枠部６２ｂに設けられている第１保持部６４１と重複している。また、枠部６２ａに設けられている第２保持部６４２は、配列方向からみたときに、枠部６２ｂに設けられている第２保持部６４２と重複している。すなわち、第１保持部６４１と第２保持部６４２は互い違いに（千鳥状に）配置されている。

このように構成することで、第１保持部６４１及び第２保持部６４２をよりコンパクトに繰り返し配置することができるため、複数の枠部６２の配列方向の幅をそれぞれ狭くすることができ、ホルダ６０をより一層小型化することができる。

図８に示すように、第２保持部６４２は、幅方向に間隔を空けた状態で、枠部６２ａに複数個（図８の例では２個）設けられている。枠部６２ａに設けられている第１保持部６４１は、幅方向において、２個の第２保持部６４２の間に位置している。すなわち、２個の第２保持部６４２のうち一方は、第１保持部６４１の幅方向一方側に位置し、２個の第２保持部６４２のうち他方は、第１保持部６４１の幅方向他方側に位置している。

このように複数の第２保持部６４２は、第１保持部６４１を間に挟んだ状態で幅方向に離れて位置するため、蓄電素子５０を幅方向に離れた２点以上で保持することができる。これにより、蓄電素子５０をより安定して保持することができる。

また、第２保持部６４２は、幅方向に間隔を空けた状態で、枠部６２ｂに２個設けられている。枠部６２ａに設けられている第１保持部６４１は、幅方向において、２個の第２保持部６４２の中間に位置している。すなわち、第１蓄電素子５０ａは、配列方向他方側から２箇所で保持され、配列方向一方側から当該２箇所の中間となる１箇所で保持される。これにより、第１蓄電素子５０ａを保持する保持部６４の数をより少なくしつつ、第１蓄電素子５０ａをより安定して保持することができる。

図７及び図９を参照する。複数の柱部６５は、蓄電素子５０がシールドユニット３０と短絡することを抑制するための部材である。シールドユニット３０に含まれるケース３１が、車両の振動等によって下側に撓む際に、柱部６５がケース３１に当接することで、ケース３１の撓みを抑制する。これにより、撓んだケース３１が蓄電素子５０に上下方向に近接することに起因するケース３１と蓄電素子５０との短絡を抑制する。

複数の柱部６５は、複数の凹部６１にそれぞれ収容されている複数の蓄電素子５０のうち少なくとも１個の蓄電素子５０（例えば、第１蓄電素子５０ａ）よりも上側に突出している。本実施形態では、複数の蓄電素子５０はそれぞれ同一の形状を有し、複数の凹部６１もそれぞれ同一の形状を有するため、複数の柱部６５は複数の蓄電素子５０のいずれよりも上側に突出している。図９に示すように、柱部６５は、例えば、蓄電素子５０の上側の頂点Ｐ１よりも高さＨ１だけ上下方向に突出している。

図５に示すように、複数の柱部６５は、第１柱部６５１及び第２柱部６５２を含む。第１柱部６５１は、複数の柱部６５のうちホルダ６０の角（すなわち、角部６３３）から上側に突出している柱部６５である。第２柱部６５２は、複数の柱部６５のうちホルダ６０の辺（すなわち、第１辺部６３１又は第２辺部６３２）から上側に突出している柱部６５である。

ホルダ６０の角又は辺に柱部６５を設けることで、撓んだケース３１を支持することができるとともに、柱部６５によってホルダ６０の外枠部６３の剛性を高めることができるため、ホルダ６０の撓みをも抑制することができる。これにより、ホルダ６０が撓んでホルダ６０に保持されている蓄電素子５０がケース３１側に近づくことに起因する短絡をも抑制することができる。

図５及び図６を参照する。回路基板７０は、複数の蓄電素子５０の充放電を制御する制御回路を含む基板である。回路基板７０は、配線７２が形成されている回路面７１を上側に向けた状態で、ホルダ６０の下側にボルト及びナット等の締結部材により固定されている。配線７２は、蓄電素子５０と電気的に接続する領域を含む。複数の蓄電素子５０は、例えば配線７２に対して直列に接続されている。配線７２は、車両の電源側（＋側）に接続された電源ライン７３ａと、車体等のグランド電位に接続されたグランドライン７３ｂとを有する。

回路基板７０は、配線７２と外部配線とを電気的に接続するコネクタ部７４と、回路面７１の裏側の面であり、コネクタ部７４が設けられているコネクタ面７５（裏面）とを有する。複数の蓄電素子５０から配線７２に取り出された電力は、コネクタ部７４を介して外部配線に供給される。

＜３．シールドユニット３０の構成＞
図２から図４を参照する。シールドユニット３０は、複数の蓄電素子５０を外部のノイズから保護するためのシールドとして機能する。シールドユニット３０は、金属製のケース３１と、金属製の相手ケース３２とを含む。ケース３１は、下側に開放された略直方体状の筐体である。ケース３１の厚みは、例えば厚さ０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲内であり、具体的には、例えば０．５ｍｍである。ケース３１は、例えば、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）又はＳＵＳ３０４等の鋼材により形成されている。相手ケース３２は、上側に開放された略直方体状の筐体であり、例えばケース３１と同様の厚み及び材料によって形成されている。

ケース３１は、対向壁３１１と、側壁３１２と、開放端３１３と、を含む。対向壁３１１は、複数の蓄電素子５０及びホルダ６０と上下方向に対向する壁であり、本実施形態では配列方向及び幅方向に沿って広がる板状の領域である。側壁３１２は、対向壁３１１の周縁から下側に延びる４個の壁であり、対向壁３１１を複数の蓄電素子５０及びホルダ６０と対向させた状態で支持する領域である。

開放端３１３は、側壁３１２の下側に設けられている端部である。ケース３１は、開放端３１３において下側に開放されている。本実施形態の開放端３１３は、ケース３１の下側において、「つば」状に設けられている。

開放端３１３は、回路基板７０のグランドライン７３ｂに電気的に接続されている状態で、回路基板７０の回路面７１にボルト及びナット等の締結部材（図示省略）によって固定されている。これにより、ケース３１の全体がグランド電位となる。グランド電位のケース３１によって、複数の蓄電素子５０をホルダ６０とともに収容することで、ケース３１の外部の電気的なノイズから蓄電素子５０を保護することができる。

相手ケース３２は、ケース３１と同様に、対向壁３２１と、側壁３２２と、開放端３２３と、を含む。対向壁３２１は、回路基板７０のコネクタ面７５と上下方向に対向する壁であり、本実施形態では配列方向及び幅方向に沿って広がる板状の領域である。側壁３２２は、対向壁３２１の周縁から上側に延びる４個の壁であり、対向壁３２１をコネクタ面７５と対向させた状態で支持する領域である。側壁３２２は、コネクタ部７４を外部に露出させるための切り欠きＣ１を含む。

開放端３２３は、側壁３２２の上側に設けられている端部である。相手ケース３２は、開放端３２３において上側に開放されている。本実施形態の開放端３２３は、相手ケース３２の上側において、「つば」状に設けられている。

開放端３２３は、回路基板７０のグランドライン７３に電気的に接続されている状態で、回路基板７０のコネクタ面７５にボルト及びナット等の締結部材（図示省略）によって固定されている。これにより、相手ケース３２の全体がグランド電位となり、シールドユニット３０がグランド電位となる。

グランド電位のシールドユニット３０が基板ユニット２０を収容することで、シールドユニット３０の外部の電気的なノイズから基板ユニット２０をより確実に保護することができる。

図９を参照して、ケース３１の対向壁３１１と、柱部６５との関係を説明する。対向壁３１１は金属であるため、対向壁３１１と蓄電素子５０とが近接（又は接触）すると、蓄電素子５０に蓄積された電荷が対向壁３１１に流れ、短絡が生じるおそれがある。このため、対向壁３１１と蓄電素子５０との上下方向の隙間は、短絡抑制の観点から、大きい方が好適である。一方で、蓄電ユニット１０の小型化の観点から考えると、当該隙間は小さい方が好適である。

このため、対向壁３１１と蓄電素子５０との隙間（蓄電素子５０の上側の頂点Ｐ１から対向壁３１１までの距離）は、蓄電素子５０が対向壁３１１と短絡しない範囲で、なるべく小さく形成されている。

ここで、蓄電ユニット１０の小型化及び軽量化の観点から、ケース３１の厚みは薄い方が好適である。しかしながら、ケース３１を薄く形成すると、例えば蓄電ユニット１０を搭載した車両の振動等によって、対向壁３１１が下側に大きく撓むことがある。蓄電素子５０と対向壁３１１との隙間が、蓄電素子５０と対向壁３１１とが短絡しない範囲で、なるべく小さく形成されている場合に、このように対向壁３１１が下側に撓むと、蓄電素子５０が対向壁３１１と短絡するおそれがある。

そこで、本実施形態では、下側に撓む対向壁３１１を柱部６５によって支持することで、対向壁３１１が蓄電素子５０に近接することを抑制する。すなわち、柱部６５は、対向壁３１１が下側に撓む際に、蓄電素子５０よりも先に対向壁３１１と接触することで、対向壁３１１の撓みを抑制する。これにより、対向壁３１１と蓄電素子５０との隙間を維持して、蓄電素子５０が対向壁３１１と短絡することを抑制することができる。

このように、本実施形態では、柱部６５を含むことで、短絡を抑制するためにケース３１の撓み分を加味してケース３１と蓄電素子５０との隙間を余分に大きく設計する必要がなくなる。すなわち、ケース３１と蓄電素子５０との隙間をより小さくすることができる。これにより、蓄電ユニット１０を小型化することができる。

ここで、対向壁３１１に上下方向の撓みがない状態において、柱部６５は対向壁３１１と上下方向に隙間Ｄ１を空けて対向している。すなわち、対向壁３１１に上下方向の撓みがない状態において、柱部６５は対向壁３１１と接触していない。

ホルダ６０は、例えば射出成形により形成されるため、柱部６５の上下方向の高さには例えば０．１ｍｍ程度の公差が生じうる。柱部６５を撓みのない対向壁３１１と常時接触するように設けると、柱部６５の公差の影響でケース３１が回路基板７０から上下方向に浮き、ケース３１とグランドライン７３ｂとの電気的な接続が切断されるおそれがある。

本実施形態の柱部６５は、撓みのない対向壁３１１と上下方向に隙間Ｄ１を空けて対向しているため、公差の影響を隙間Ｄ１により吸収し、ケース３１が回路基板７０から上下方向に定常的に浮くことを防止することができる。

また、振動により対向壁３１１が蓄電素子５０と短絡しない程度の隙間を維持しながら小刻みに撓む場合がある。このような場合に、逐一、柱部６５が対向壁３１１と接触するように構成すると、対向壁３１１が小刻みに撓む都度に、柱部６５がケース３１を上下方向に押し上げることで、ケース３１と回路基板７０との締結部分に負担が掛かるおそれがある。この場合、ケース３１と回路基板７０とを締結するボルト及びナットが外れやすくなるおそれや、ケース３１とグランドライン７３ｂとの電気的な接続が度々外れるおそれがある。

本実施形態の柱部６５は、隙間Ｄ１により、対向壁３１１が小刻みに撓む場合には対向壁３１１と接触せず、対向壁３１１が蓄電素子５０と短絡するおそれがあるほどに大きく撓むときに限って、対向壁３１１と接触することができる。これにより、ケース３１と回路基板７０との締結部分に掛かる負担を軽減することができる。また、ケース３１とグランドライン７３ｂとの電気的な接続をより継続的に維持することができる。

＜４．カバーユニット４０の構成＞
図２から図４を参照する。カバーユニット４０は、樹脂製のカバー４１と、樹脂製の相手カバー４２とを含む。カバー４１は、下側に開放された略直方体状の筐体である。カバー４１は、基板ユニット２０及びシールドユニット３０を上側から覆う。カバー４１の内側（ケース３１側）には、複数の凸部４１ａが形成されている。凸部４１ａは、ケース３１の対向壁３１１と上下方向に接触し、対向壁３１１が上側に撓むのを抑制している。すなわち、対向壁３１１の上側への撓みは凸部４１ａにより抑制され、対向壁３１１の下側への撓みは柱部６５によって抑制される。

相手カバー４２は、上側に開放された略直方体状の筐体である。相手カバー４２は、コネクタ部７４を外部に露出させた状態で、基板ユニット２０及びシールドユニット３０を下側から覆う。

本実施形態の蓄電ユニット１０は、金属製のシールドユニット３０が樹脂製のカバーユニット４０の内側に位置している。このため、カバーユニット４０は、シールドユニット３０を蓄電ユニット１０外の構成（例えば、蓄電ユニット１０を設置する車体のフレーム等）から保護することができる。カバーユニット４０による保護があるため、シールドユニット３０の強度をより弱くしても支障が少ない。このため、カバーユニット４０を設けることで、シールドユニット３０をより薄く形成することができ、蓄電ユニット１０を軽量化することができる。

＜５．変形例＞
以下、実施形態の変形例を説明する。変形例において、実施形態から変更のない部分については同じ符号を付して説明を省略する。

＜５．１ 柱部６５の変形例１＞
図１０は、変形例に係る蓄電ユニット１０の一部を示す断面図である。
複数の柱部６５は、保持部６４から上下方向に突出している第３柱部６５３を含んでもよい。例えば、第３柱部６５３は、保持部６４の上側の先端をさらに延長することで形成されている。第３柱部６５３は蓄電素子５０の頂点Ｐ１よりも高さＨ２だけ上側に高く、対向壁３１１とは上下方向に隙間Ｄ２を空けて対向している。

対向壁３１１のうち側壁３１２から離れた領域（すなわち、対向壁３１１の配列方向及び幅方向の中央領域）ほど、対向壁３１１の撓みが大きくなる傾向がある。第３柱部６５３は、保持部６４に設けられているため、対向壁３１１の中央領域と上下方向に対向することができ、対向壁３１１の撓みが大きい部分を支持することができる。これにより、蓄電素子５０の対向壁３１１との短絡をより確実に抑制することができる。

また、第３柱部６５３は、保持部６４という蓄電素子５０の保持のために設けられている構成の上に追加的に形成されるため、外枠部６３上に形成される第１柱部６５１及び第２柱部６５２と比べて、形成に必要な樹脂量を少なくすることができる。これにより、蓄電ユニット１０を軽量化するとともに、樹脂の材料費を削減することができる。

第３柱部６５３は、全ての保持部６４に形成してもよいし、一部の保持部６４に形成してもよい。一部の保持部６４に形成する場合、例えば、配列方向の中央に位置する保持部６４（図６の例では、左側及び右側から４番目の枠部６２に設けられている３個の保持部６４）に形成したり、幅方向の中央に位置する保持部６４（図６の例では、８個の第１保持部６４１）に形成したりすることで、対向壁３１１の撓みが大きい部分を支持することができる。

＜５．２ 柱部６５の変形例２＞
上記の実施形態及び変形例において、ホルダ６０には、複数の柱部６５が設けられている。しかしながら、ホルダ６０に設けられる柱部６５は、１個であってもよい。例えば、最も中央に位置する保持部６４（図６の例では、左側及び右側から４番目の枠部６２に設けられている第１保持部６４１）のみに第３柱部６５３を１個だけ設けてもよい。このように構成することで、柱部６５の数を減らして蓄電ユニット１０を軽量化するとともに、対向壁３１１の撓みが大きい部分を支持することができる。

＜５．３ 保持部６４の変形例１＞
図１１は、変形例に係る蓄電ユニット１０の一部を模式的に示す平面図である。
当変形例に係るホルダ６０ａでは、保持部６４の配置が実施形態のホルダ６０と相違し、それ以外の構成は実施形態と共通する。

上記の実施形態において、保持部６４は、千鳥状に配置されており、１個の蓄電素子５０を保持する第１保持部６４１と第２保持部６４２は配列方向にみたときに重複していない。しかしながら、本開示の保持部６４の配置はこれに限られず、このような第１保持部６４１と第２保持部６４２は配列方向にみたときに重複していてもよい。

図１１において、第１蓄電素子５０ａを保持する第１保持部６４１及び第２保持部６４２を、それぞれ「第１保持部６４１ａ」、「第２保持部６４２ａ」と称する。また、第２蓄電素子５０ｂを保持する第１保持部６４１及び第２保持部６４２を、それぞれ「第１保持部６４１ｂ」、「第２保持部６４２ｂ」と称する。

第１保持部６４１ａ及び第２保持部６４２ｂは、第１凹部６１１及び第２凹部６１２を区画する枠部６２ａに１個ずつ設けられている。上記の実施形態と同様、配列方向からみたときに、第１保持部６４１ａは第２保持部６４２ｂと重複していない。

第２保持部６４２ａは、枠部６２ａの配列方向の反対側に隣接する枠部６２ｂに設けられている。配列方向からみたときに、第２保持部６４２ａは第１保持部６４１ａと重複しており、第２保持部６４２ｂと重複していない。同様に、第１保持部６４１ｂは、枠部６２ａの配列方向に隣接する枠部６２ｃ（図２の例では第２辺部６３２）に設けられている。配列方向からみたときに、第１保持部６４１ｂは第２保持部６４２ｂと重複しており、第１保持部６４１ａと重複していない。

上記の実施形態では、第１保持部６４１と第２保持部６４２とが配列方向に正対していないため、複数の蓄電素子５０をそれぞれ同じ箇所で保持できる（保持条件を揃えることができる）一方で、少なくとも３箇所で蓄電素子５０を保持する必要があった。

これに対し、変形例に係る第２保持部６４２ａは、配列方向において第１保持部６４１ａと正対しているため、第１保持部６４１ａ及び第２保持部６４２ａの２箇所により第１蓄電素子５０ａを安定して保持することができる。また、変形例に係る第１保持部６４１ｂは、配列方向において第２保持部６４２ｂと正対しているため、第１保持部６４１ｂ及び第２保持部６４２ｂの２箇所により第２蓄電素子５０ｂを安定して保持することができる。これにより、上記の実施形態と比べて、保持部６４の数を減らすことができ、蓄電ユニット１０を軽量化することができる。

＜５．４ 保持部６４の変形例２＞
上記の実施形態では、１個の蓄電素子５０は３個の保持部６４によって保持される。しかしながら、１個の蓄電素子５０を保持するために用いる保持部６４の数は、２個以上であれば特に限定されない。また、上記の実施形態では、全ての蓄電素子５０が３個の保持部６４によって保持されるが、１個のホルダ６０において、蓄電素子５０を保持する保持部６４の数が異なっていてもよい。

例えば、外枠部６３と隣接する配列方向の両端の凹部６１に収容される２個の蓄電素子５０を４個の保持部６４によってそれぞれ保持し、それ以外の蓄電素子５０を３個の保持部６４によってそれぞれ保持してもよい。外枠部６３は、枠部６２よりも多くの保持部６４を設ける余裕があるため、より多くの保持部６４を設けてもよい。

また、配列方向の中央付近の凹部６１に収容される蓄電素子５０を、それ以外の蓄電素子５０よりも多くの保持部６４によって保持してもよい。ホルダ６０の撓みは、配列方向の中央付近において最も大きくなる傾向がある。このため、撓みの大きい部分に収容される蓄電素子５０をより多くの保持部６４により保持することで、より安定して蓄電素子５０を保持することができる。

＜５．５ 蓄電素子の変形例＞
上記の実施形態では、ホルダ６０に複数の蓄電素子５０が収容されている。しかしながら、ホルダ６０に収容される蓄電素子５０は、１個のみであってもよい。

＜６．補記＞
なお、上記の実施形態及び各種の変形例については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。また、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ 蓄電ユニット
２０ 基板ユニット
３０ シールドユニット
３１ ケース
３１１ 対向壁
３１２ 側壁
３１３ 開放端
３２ 相手ケース
３２１ 対向壁
３２２ 側壁
３２３ 開放端
４０ カバーユニット
４１ カバー
４１ａ 凸部
４２ 相手カバー
５０ 蓄電素子
５０ａ 第１蓄電素子
５０ｂ 第２蓄電素子
５１ 本体
５２ 端子
６０ ホルダ
６０ａ ホルダ
６１ 凹部
６１１ 第１凹部
６１２ 第２凹部
６２ 枠部
６２ａ 枠部
６２ｂ 枠部
６２ｃ 枠部
６３ 外枠部
６３１ 第１辺部
６３２ 第２辺部
６３３ 角部
６４ 保持部
６４１ 第１保持部
６４１ａ 第１保持部
６４１ｂ 第１保持部
６４２ 第２保持部
６４２ａ 第２保持部
６４２ｂ 第２保持部
６４３ 案内部
６４４ 当接部
６５ 柱部
６５１ 第１柱部
６５２ 第２柱部
６５３ 第３柱部
７０ 回路基板
７１ 回路面
７２ 配線
７３ａ 電源ライン
７３ｂ グランドライン
７４ コネクタ部
７５ コネクタ面
Ａ１ 領域
Ｐ１ 頂点
Ｐ２ 頂点
Ｈ１ 高さ
Ｈ２ 高さ
Ｄ１ 隙間
Ｄ２ 隙間
Ｃ１ 切り欠き

Claims (5)

1. 蓄電素子の一部を上側に露出させた状態で収容する樹脂製のホルダと、
   前記蓄電素子と電気的に接続する配線を含み、前記ホルダの下側に固定されている回路基板と、
   前記下側に開放された開放端を前記回路基板に固定することで、前記蓄電素子及び前記ホルダを収容する金属製のケースと、
   を備え、
   前記ホルダは、前記蓄電素子よりも前記上側に突出している１個又は複数個の柱部を含む、
   蓄電ユニット。
2. 前記ケースは、前記蓄電素子及び前記ホルダと上下方向に対向する対向壁を含み、
   １個又は複数個の前記柱部は、前記対向壁が前記下側に撓む際に、前記蓄電素子よりも先に前記対向壁と接触する、
   請求項１に記載の蓄電ユニット。
3. 前記配線は、グランドラインを含み、
   前記開放端は、前記グランドラインに電気的に接続され、
   １個又は複数個の前記柱部は、前記対向壁に撓みがない状態において、前記対向壁と前記上下方向に隙間を空けて対向している、
   請求項２に記載の蓄電ユニット。
4. １個又は複数個の前記柱部は、
   前記ホルダの角から前記上側に突出している第１柱部、及び
   前記ホルダの辺から前記上側に突出している第２柱部、
   のうち少なくとも一方を含む、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電ユニット。
5. 前記蓄電素子は、前記上下方向と交差する配列方向に複数個並び、
   前記ホルダは、
   複数の前記蓄電素子をそれぞれ収容する複数の凹部と、
   複数の前記凹部のうち前記配列方向に隣接する２個の凹部を区画する枠部と、
   前記枠部から前記上側に突出し、前記凹部に収容される前記蓄電素子と前記配列方向に当接することで前記蓄電素子を保持する保持部と、
   を含み、
   １個又は複数個の前記柱部は、前記保持部から前記上側に突出している第３柱部を含む、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電ユニット。
   

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