JP4334430B2 - 車両用の電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されて車両を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。

モーターで走行する電気自動車、あるいはモーターとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等の自動車は、電池をケースに収納している電源装置を搭載する。この電源装置は、モーターで自動車を走行させるので出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。たとえば、自動車に搭載される電装用のバッテリの電圧は、ほとんど例外なく１２Ｖであるが、走行用のモーターを駆動する電源装置の出力電圧は、一般的には２００Ｖ以上と極めて高電圧である。

現在市販されているハイブリッドカーは、モーター出力を数十ｋＷ、電源装置の出力電圧を２００〜３００Ｖの範囲としている。電源装置は、大出力に耐えるように設計されるので、万一、自動車の衝突事故等で破損して内部でショートすると、極めて大きな電流が流れて車両火災等の原因となる。このような弊害を防止するために、クラッシュするときに破壊される状態をコントロールする電源装置が開発されている（特許文献１参照）。
特開２００３−４５３９２号公報

この公報に記載される電源装置は、ケースを前方の電池収納部と後方の衝撃吸収部に分割している。後ろから追突されるときには、衝撃吸収部を前方の電池収納部の下に押し込む状態として、衝撃を吸収しながらクラッシュする構造とする。すなわち、衝撃吸収部を電池収納部の下に押し込んで、電池収納部を水平な姿勢から垂直方向に傾動させて、安全性を確保しながらクラッシュさせる。

以上の電源装置は、ケースを複数に分割して製造して、クラッシュするときの衝撃を吸収して事故の安全性を向上する。複数に分割して製作されたケースは、互いに連結して車両に簡単に搭載できる。このケースは、クラッシュのときには連結部を確実に分離するが、車両がクラッシュしない状態では連結部が分離しないことが大切である。いいかえると、設定された以上の衝撃では連結部を確実に分離して、設定されたよりも弱い衝撃では分離しないことが大切である。

本発明は、このことを実現することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、第１のケースと第２のケースを一定の衝撃で確実に分離して、クラッシュ時の安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。

本発明の車両用の電源装置は、ケース１を第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂに分割して、車両を走行させるモーターを駆動する電池を収納しており、分割された第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを衝撃破壊リベット９で連結している。第１のケース１Ａには、衝撃破壊リベット９よりも破断強度が大きく、第２のケース１Ｂを貫通しないネジ２２と、このネジ２２にねじ込んでいるナット２３を介して位置決プレート１４を連結している。位置決プレート１４のネジ２２を貫通させる貫通孔１４ａはバカ穴で、第１のケース１Ａに対して連結位置を調整できる構造としている。電源装置は、位置決プレート１４を第２のケース１Ｂに積層して、積層部に衝撃破壊リベット９を貫通させて、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを連結している。

本発明の車両用の電源装置は、衝撃破壊リベット９を貫通させる積層部において、位置決プレート１４と第２のケース１Ｂの間に第１のケース１Ａを積層して、第１のケース１Ａのリベット貫通孔１９ａをバカ穴とし、第１のケース１Ａを衝撃破壊リベット９に対して連結位置を調整できる構造とすることができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂの間に摩擦抵抗軽減シート２４を挟着することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂが位置決め部分４４においては、位置決プレートを介することなく第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを積層して衝撃破壊リベット９で連結し、位置調整部分４５においては、位置決プレート１４を介して第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを衝撃破壊リベット９で連結することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂの位置決め部分４４に組付穴１８を設けて、組付穴１８に位置決めピンを挿入して、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを位置決めすることができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂがベースプレート２を備えて、第１のケース１Ａのベースプレート２である前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂのベースプレート２である後ベースプレート２Ｂを衝撃破壊リベット９で連結することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを積層して連結する積層部を傾斜面２ａ、２ｂとすることができる。

本発明の車両用の電源装置は、電池を収納するホルダーケース５を備え、電池を収納しているホルダーケース５を第１のケース１Ａに固定することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１のケースと第２のケースを一定の衝撃で確実に分離して、クラッシュ時の安全性を向上できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、位置決プレートと衝撃破壊リベットを使用する独特の構造で第１のケースと第２のケースを連結しているからである。すなわち、第１のケースには、衝撃破壊リベットよりも破断強度が大きく、第２のケースを貫通しないネジと、このネジにねじ込んでいるナットを介して位置決プレートを連結している。位置決プレートにネジを貫通させる貫通孔はバカ穴として、第１のケースに対して連結位置を調整して連結できるようにしている。この位置決プレートを第２のケースに積層して、位置決プレートと第２のケースの積層部に衝撃破壊リベットを貫通させて、第１のケースと第２のケースを連結している。この連結構造は、衝撃破壊リベットを挿通する位置決プレートと第２のケースの貫通孔を、衝撃破壊リベットの外径にほぼ等しい内径、いいかえると衝撃破壊リベットの軸と貫通孔とに遊びがない状態にできる。遊びのない貫通孔に挿通されて、位置決プレートと第２のケースを連結する衝撃破壊リベットは、所定の衝撃で確実に破壊されて、位置決プレートを連結している第１のケースと第２のケースを分離する。

第１のケースと第２のケースは、位置決プレートを使用しないで、衝撃破壊リベットで連結することはできる。第１のケースと第２のケースを一部で積層し、積層部に衝撃破壊リベットを貫通させて連結できるからである。ただ、この構造では、第１のケースと第２のケースが分離される衝撃を一定にできない。それは、第１のケースと第２のケースの寸法や形状の誤差により、衝撃破壊リベットを挿通する貫通孔の内径を、衝撃破壊リベットの軸部の外径よりも大きくする必要があるからである。大きな貫通孔に挿入された衝撃破壊リベットは、所定の強度で第１のケースと第２のケースを連結できなくなる。この弊害を防止するために、貫通孔を衝撃破壊リベットの軸部外径に等しく程度に小さくすると、寸法や形状の誤差で現実には衝撃破壊リベットを挿通できなくなる。また、無理に貫通孔に衝撃破壊リベットを挿通すると、衝撃破壊リベットに常にせん断力が作用して、一定の衝撃で分離できなくなる。

本発明の車両用の電源装置は、寸法や形状に誤差のある第１のケースと第２のケースを衝撃破壊リベットで連結しながら、所定の衝撃で確実に分離できる。それは、衝撃破壊リベットを挿通する位置決プレートと第２のケースの貫通孔を、衝撃破壊リベットの軸部外径にほぼ等しくして、衝撃破壊リベットの軸部をスムーズに挿通できるからである。第１のケースと第２のケースの寸法や形状の誤差は、位置決プレートを第１のケースに連結する位置で調整する。このため、第１のケースのネジを位置決プレートに連結する貫通孔をバカ穴としている。

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、位置決プレートと第２のケースの間に第１のケースを挟着し、第１のケースに衝撃破壊リベットを挿通する貫通孔をバカ穴としているので、第１のケースと第２のケースをしっかりと連結しながら、一定の衝撃では確実に分離できる特長がある。

本発明の請求項３の車両用の電源装置は、第１のケースと第２のケースを、位置決め部分と位置調整部分の両方の部分において衝撃破壊リベットで連結している。この構造は、ケースの寸法や形状の誤差が少なく、あるいは発生し難い部分を位置決め部分として衝撃破壊リベットで直接に連結して正確な相対位置で連結し、ケースの寸法や形状の狂いが発生しやすい部分を位置決プレートを介してしっかりと連結できる。このため、第１のケースと第２のケースを正確に連結しながら、衝撃破壊リベットでしっかりと、しかも所定の衝撃では確実に分離できるように連結できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１に示す車両は、フロア３０に電源装置を搭載している。車両のフロア３０に搭載される電源装置は、たとえば、図１の実線で示すように後部座席の後方に設けている荷台３２に、あるいは鎖線で示すように後部座席と前部座席との間のフロア３０に搭載される。電源装置は、ケース１の上面を車両のフロアパネル３１と同一平面となるように搭載して、ケース１の上面に固定しているカバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用できる。このケース１は、カバープレート４を、フロアパネル３１の耐荷重を実現する金属板とする。カバープレート４が荷台３２の積載量に相当する耐荷重を有する電源装置は、カバープレート４の上を、フロアパネル３１に匹敵する強度の耐荷重床で補強する必要はない。この電源装置は、フロアパネル３１に凹部や開口部を設け、凹部や開口部に電源装置を搭載して、その上面をフロアパネル３１に匹敵する耐荷重床にできる。

車両のフロア３０に搭載される電源装置は、後方から追突されてクラッシュする。このとき、ケース１を複数のブロックに分割して安全性を向上できる。フロア３０に搭載される電源装置に限らず、車両に搭載される全ての電源装置はケース１を複数のブロックに分離するようにクラッシュさせて安全性を向上できる。

以下、車両のフロア３０に搭載されて、クラッシュのときに前後に分割される電源装置の具体例を示す。ただし、本発明の車両用の電源装置は、必ずしも以下に示すように分割する必要はない。車両に搭載される姿勢や位置により、クラッシュのときに最適に分割される状態が異なるからである。

図２は、電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。この電源装置の上蓋のカバープレート４を外した斜視図を図３に示し、カバープレート４で閉塞した斜視図を図４に示している。これらの図に示すように、電源装置は、ケース１に、電池と、この電池を冷却する送風機８と、電池の充放電を制御する制御回路（図示せず）を内蔵している。ケース１は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂに分割して、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを境界部分で連結している。

第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂは、車両のシャーシーやフロアパネルに固定される図５に示す金属製のベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口の図６に示すプラスチックボックス３と、プラスチックボックス３の上方開口部を閉塞するように固定している図７の金属製のカバープレート４とを備える。

図２と図３の電源装置は、ケース１を第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂに分割して、第１のケース１Ａを電池収納部６、第２のケース１Ｂを電池収納部６の後方に配設される衝撃吸収部７としている。第１のケース１Ａである電池収納部６には電池を収納する。第２のケース１Ｂである衝撃吸収部７には電池を冷却する送風機８を収納する。ただし、本発明の電源装置は、第１のケースを衝撃吸収部として第２のケースを電池収納部とすることもできる。

図２と図３のケース１は、電池収納部６である第１のケース１Ａを、衝撃吸収部７である第２のケース１Ｂよりも車両の前方に位置する姿勢、いいかえると第２のケース１Ｂを第１のケース１Ａの後方とする姿勢で車両に搭載される。前方に位置する第１のケース１Ａは電池収納部６であるから、図８に示すように、ホルダーケース５を介して複数本の電池モジュール２１を収納する。複数の電池モジュール２１はホルダーケース５に収納され、このホルダーケース５が電池収納部６に配設される。ケース１の後方に位置する第２のケース１Ｂは、ホルダーケース５の電池モジュール２１を強制冷却する送風機８を収納する。送風機８は、ホルダーケース５に連結されて、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して電池モジュール２１を冷却する。

さらに電源装置のケース１は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂに分割するために、ケース１を構成するベースプレート２とプラスチックボックス３とカバープレート４を、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂの境界部分で前後に分割して連結している。ケース１を前後に分割するのは、追突事故のときに、第１のケース１Ａの下に第２のケース１Ｂを押し込むようにして安全にクラッシュさせるためである。

第１のケース１Ａは、分割されたベースプレート２とプラスチックボックス３とカバープレート４を備える。第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂは、ベースプレート２を金属板で分離して製作し、これを連結してひとつのベースプレート２としている。図２に示すケース１は、第１のケース１Ａのベースプレート２である前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂのベースプレート２である後ベースプレート２Ｂを衝撃破壊リベット９で連結して、クラッシュのときにベースプレート２を分離する構造としている。プラスチックボックス３は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂでプラスチックで別々に成形して、境界で接着して連結している。カバープレート４は、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂで別々に製作して、その境界でラップして防水構造に連結している。このカバープレート４は、直接にネジ等で強固には固定されず、プラスチックボックス３に連結して、プラスチックボックス３を介して連結している。したがって、図２に示すケース１は、前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂをクラッシュの衝撃で分離して、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂに分離する。プラスチックボックス３はベースプレート２に比較して強度が弱く、また境界を接着して連結しているので、ベースプレート２がクラッシュして分離されると、ベースプレート２と共に分離される。カバープレート４は直接に連結していないので、ベースプレート２とプラスチックボックス３と一緒に分離される。

クラッシュで分離されるベースプレート２を図５に示す。このベースプレート２は、前後に分割されて、境界部分より前方を第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａ、後方を第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂとしている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、境界部分を、衝突の衝撃で破断される衝撃破壊リベット９で連結している。さらに、図９の拡大断面図に示すように、前ベースプレート２Ａは、後端部に後ろに向かって上り勾配の傾斜面２ａを設けており、後ベースプレート２Ｂは、この傾斜面２ａの下面に沿う傾斜面２ｂを設けている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、傾斜面２ａ、２ｂを積層して衝撃破壊リベット９で連結している。この構造のベースプレート２は、追突されて衝撃破壊リベット９が切れると、傾斜面２ａ、２ｂで摺動しながら、後ベースプレート２Ｂが前方に押される。後ベースプレート２Ｂが前進すると、図１０に示すように、傾斜面２ａ、２ｂが摺動して前ベースプレート２Ａの下に滑り込んで、前ベースプレート２Ａの後端を押し上げる。このため、前ベースプレート２Ａは垂直な方向に傾動して、この下に後ベースプレート２Ｂが滑り込んで、安全にクラッシュする。

第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂの連結部分を図５、及び図１１ないし図１６に示す。これ等の図に示すベースプレート２は、両側と中間の３カ所を衝撃破壊リベット９で連結している。中間の３カ所は、連結部を位置調整部分４５として、位置決プレート１４を介して第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂを衝撃破壊リベット９で連結している。

両側の連結部は、図１２に示すように、位置決め部分４４として、位置決プレートを介することなく第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂを積層して衝撃破壊リベット９で連結している。さらに、図のケース１は、位置決め部分４４の積層部に、車両に固定される固定プレート１５も積層して衝撃破壊ピン９で連結している。第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂは、位置決め部分４４に組付穴１８を設けている。この組付穴１８に位置決めピン（図示せず）を挿入し、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを位置決めし、この状態で第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂの貫通孔１９に衝撃破壊リベット９を挿通して連結する。図のベースプレート２は、金属板をプレス加工して位置決め部分４４を成形している。このため、位置決め部分４４は加工精度を高くして、寸法や形状の誤差を少なくできる。正確に成形される部分は、位置決め部分４４として衝撃破壊リベット９で正確に連結している。

中間３カ所の位置調整部分４５は、位置決プレート１４を介して第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂを連結している。図１６は、積層部の断面図である。ただし、この図は、理解しやすいように、ネジ２２と衝撃破壊リベット９の両方を通過するように切断した断面図である。この図に示すように、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａは、衝撃破壊リベット９よりも破断強度が大きく、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂを貫通しないネジ２２と、このネジ２２にねじ込んでいるナット２３を介して位置決プレート１４を連結している。位置決プレート１４のネジ２２を貫通させる貫通孔１４ａはバカ穴で、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａに対して連結位置を調整できる構造としている。さらに、位置決プレート１４を第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂに積層して、積層部に衝撃破壊リベット９を貫通させて、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂを連結している。

この図において、ネジ２２は、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａに、上面に突出するように溶接して固定している。ネジ２２は、位置決プレート１４を貫通するが、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂは貫通しない。ネジ２２にねじ込むナット２３が、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂを挟着しないためである。この図の連結構造は、位置決プレート１４と第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂの間に第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａを挟着している。前ベースプレート２Ａは、衝撃破壊リベット９を挿通する貫通孔１９ａをバカ穴としている。第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂに対する第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａの相対位置を調整するためである。すなわち、この図に示すように、位置決プレート１４に設けているネジ２２を挿通するための貫通孔１４ａと、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａに衝撃破壊リベット９を挿通させるための貫通孔１９ａはバカ穴としている。ただし、位置決プレート１４に衝撃破壊リベット９を挿通させるための貫通孔１４ｂと、位置決プレート１４と第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂに衝撃破壊リベット９を挿通するために設けている貫通孔１９ｂはバカ穴ではなく、衝撃破壊リベット９の軸部の外径にほぼ等しい内径、いいかえると、衝撃破壊リベット９との間に遊びがなく、あるいは遊びの極めて少ない内径の位置決穴としている。バカ穴は、内径をここに挿通するネジ２２や衝撃破壊リベット９の軸の外径位置決穴に比較して遊びが大きい穴である。したがって、バカ穴と位置決穴とは、挿通する軸との隙間が異なり、バカ穴は位置決穴よりも隙間を大きくして、連結位置を相対的に調整できるようにしている。

図のケース１は、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂとを連結する傾斜面２ａ、２ｂを位置調整部分４５としている。傾斜面２ａ、２ｂは、強い衝撃で変形しない強靭な構造とするために、プレス成形して製作されるベースプレート２の本体部とは別の強い金属板で製作して、ベースプレート２の本体部に溶接して固定している。この構造のベースプレート２は、傾斜面２ａ、２ｂの位置や形状の誤差が大きくなるので、傾斜面２ａ、２ｂを位置調整部分４５として、位置決プレート１４を介して連結することで、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂをしっかりと確実に連結できる。

さらに、図１６のベースプレート２は、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａと第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂとの間に、摩擦抵抗軽減シート２４を挟着している。摩擦抵抗軽減シート２４は、テフロン（登録商標）シート等の摩擦抵抗の小さいシートである。このベースプレート２は、衝撃を受けてクラッシュして衝撃破壊リベット９が破壊される状態で、第１のケース１Ａの前ベースプレート２Ａの下に、第２のケース１Ｂの後ベースプレート２Ｂをスムーズに摺動して移動できる特徴がある。

図２のプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分割してプラスチックで成形している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結してひとつのプラスチックボックス３としている。

プラスチックボックス３を前後に分離した斜視図を図６に示す。このプラスチックボックス３は、境界部分より前方にあって第１のケース１Ａとなる第１のボックス３Ａと、後方にあって第２のケース１Ｂとなる第２のボックス３Ｂに分割して、プラスチックを成形して製作している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂに分離して別々に成形しているプラスチックボックス３は、衝突の衝撃で前後に分離される。分離された第２のボックス３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、第１のボックス３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。

第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３として、ベースプレート２の上に固定している。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部を、図９、図１７及び図１８に示す。これ等の図に示すプラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａの第２のボックス３Ｂとの連結部に沿って連結溝１０を設けている。第２のボックス３Ｂは、第１のボックス３Ａとの連結部に沿って連結溝１０に挿入される連結凸条１１を設けている。連結溝１０は下方に開口され、連結凸条１１は上方に突出するように設けている。この構造は、連結溝１０に水が浸入することがない。

連結溝１０に連結凸条１１を入れて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは境界で連結して、ひとつのプラスチックボックス３としている。連結溝１０と連結凸条１１は、連結溝１０の内面と連結凸条１１の表面との隙間に充填される接着剤１３と連結具１２で連結される。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、境界に連続して連結溝１０と連結凸条１１を設けている。連結溝１０と連結凸条１１の間に接着剤１３を充填して、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの境界は連続して水密構造で連結して固定される。

連結溝１０と連結凸条１１は、連結具１２を入れることができる隙間を設けている。連結具１２は、連結溝１０と連結凸条１１の隙間に入れられる溝形に成形している。この形状の連結具１２は、弾性的に変形する鉄等の金属板をプレス加工して製作される。連結具１２の斜視図を図１９に、係止状態を図１８の拡大断面図に示す。この連結具１２は、連結溝１０に挿入して第１のボックス３Ａに固定される外側係止突起１２Ａを、外側に弾性的に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、Ｕ曲部の近傍で両側に突出して設けている。外側係止突起１２Ａは、連結溝１０への挿入状態では係止されず、連結溝１０からの引き抜き状態では、連結溝１０の内面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、外側係止突起１２Ａは、先端を尖鋭な形状としている。また、外側係止突起１２Ａは、挿入方向にのみ連結溝１０の内面を摺動して移動できるように、連結溝１０への挿入方向と逆方向である抜け方向、図１８と図１９において下方に向かって次第に突出するように傾斜している。

さらに、連結具１２は、連結凸条１１を挿入して第２のボックス３Ｂを固定する内側係止突起１２Ｂを内側に弾性的に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、溝部の開口部の近傍で対向して内側に突出して設けている。内側係止突起１２Ｂは、連結凸条１１を挿入する状態では係止されず、連結凸条１１を引き抜きする状態では、連結凸条１１の表面に抜けないように食い込んで係止する。したがって、内側係止突起１２Ｂは、先端を尖鋭な形状とし、挿入方向にのみ連結凸条１１の表面を摺動して移動できるように、連結凸条１１の挿入方向と逆方向である抜け方向、図１８と図１９において上方に向かって次第に内側に突出するように傾斜している。

第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、以下のように連結されて、ひとつのプラスチックボックス３となる。
(1) 連結溝１０に接着剤１３を充填する。接着剤１３は未硬化のペースト状で連結溝１０に状態される。
(2) 接着剤１３が未硬化な状態で、連結溝１０に連結具１２を挿入する。連結具１２は外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面に摺動させて、連結溝１０に挿入される。境界に沿って設けている長い連結溝１０は、所定の間隔で複数の連結具１２を挿入する。たとえば、長い連結溝１０には、両端部と中間に連結具１２を挿入する。連結溝１０に入れられた連結具１２は、外側係止突起１２Ａを連結溝１０の内面を弾性的に押圧して、抜けないように連結溝１０に固定される。
(3) 連結溝１０に連結凸条１１を入れる。このとき、連結凸条１１は溝形の連結具１２の内側にも挿入される。連結具１２に挿入される連結凸条１１は、表面を内側係止突起１２Ｂに摺動させて挿入する。内側に挿入された連結凸条１１は、連結具１２の内側係止突起１２Ｂに係止されて、抜けないように固定される。
以上の状態で連結凸条１１を連結溝１０から引き抜く力が作用すると、外側係止突起１２Ａが連結溝１０の内面に、内側係止突起１２Ｂが連結凸条１１の表面に食い込んで係止される。このため、接着剤１３が未硬化な状態においても、連結凸条１１は連結溝１０に抜けないように連結される。
(4) 接着剤１３が硬化されて、連結凸条１１が連結溝１０に、接着剤１３と連結具１２で連結されて、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂはひとつのプラスチックボックス３となる。

カバープレート４を前後に分離した斜視図を図７に示す。カバープレート４は、境界部分より前方にあって第１のケース１Ａの上面をカバーする前カバープレート４Ａと、後方にあって第２のケース１Ｂの上面をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂは、耐荷重の優れた金属板で製作される。カバープレート４は、好ましくはアルミニウム合金で製作される。アルミニウム合金のカバープレート４は、軽くて強靭にできる。とくに、焼き入れできるアルミニウム合金が適している。このカバープレート４は、アルミニウム板をプレス成形した後、焼き入れしてさらに強度を向上する。

前カバープレート４Ａは１枚の金属板で、後カバープレート４Ｂは複数枚の金属板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレート４Ｂは、積層金属板として前カバープレート４Ａよりも曲げ強度を強くしている。曲げ強度の強い後カバープレート４Ｂは、下面からの支持を少なくして、優れた耐荷重床にできる。このため、後カバープレート４Ｂでカバーする衝撃吸収部７に設ける支持部を少なくできる。

後カバープレート４Ｂは、２枚アルミニウム合金板を積層して固定している積層金属板である。後カバープレートは、３枚以上の金属板を積層、固定して製作することもできる。積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、積層した金属板を全面ないし一部で接着し、さらに局部的にスポット溶接して製作される。一部を接着材で接着する積層金属板は、十分な強度とするために、接着面積を全積層面積の５０％以上とする。この積層金属板は、金属板の全面あるいは部分的に、金属板を強固に接着できるエポキシ系等の接着材を塗布して重ね、接着材を未硬化とする状態で、両面から溶接の電極で挟着して金属板を互いに接触させる状態でスポット溶接して固定する。この構造は、スポット溶接して固定する状態で、接着材を硬化できるので、接着材の硬化を待つ必要がなく、積層した金属板を能率よく固定できる。この構造の積層金属板からなる後カバープレート４Ｂは、極めて強靭な構造にできる。とくに、アルミニウム合金を２枚に重ねて製作される積層金属板は、軽くて耐荷重を大きくできる。また、この構造の積層金属板は、厚い金属板をプレス成形しないで、各々の金属板を別々に成形して積層するので、簡単かつ容易に、しかも理想的な形状に能率よくプレス成形して固定できる特徴がある。さらに、この構造の積層金属板は、金属板の間に接着材をサンドイッチする３層構造となる。接着材をエポキシ系の接着剤のように硬化状態で硬くなるものを使用すると、強度のある接着層を両面の金属板でサンドイッチする構造となる。接着層は金属板に比較して比重が小さくて軽い。このため、サンドイッチ構造は、軽くて硬い層の両面を金属板で挟着する構造となる。この構造の積層金属板は、全体を厚くして曲げ強度を大きくしながら軽くできる。曲げ強度に影響の大きい両面を強靭な金属板として、厚くするための中間層を軽い接着層とするからである。

ただし、後カバープレートの積層金属板は、積層している金属板を接着し、あるいはスポット溶接し、あるいはまたネジ止して固定し、あるいはこれ等を組み合わせて結合して製作することもできる。

電池は、ホルダーケース５に入れてプラスチックボックス３内に配設される。ホルダーケース５は、図２０の断面図に示すように、電池を電池モジュール２１として水平面内に並べて収納している。図のホルダーケース５は、上下２段に電池モジュール２１を並べている。各段のホルダーケース５は、図示しないが、内部に複数本の電池モジュール２１を平行な姿勢で水平に配設している。ただ、本発明の電源装置は、図示しないが、ホルダーケースを１段として、電池モジュールを１段に収納することもできる。

ホルダーケース５に収納される電池モジュール２１は、複数の二次電池２０を直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１は、４〜８本の、たとえば５又は６本の二次電池２０を、直列接続して直線状に連結している。ただし、電池モジュールは、１本の二次電池で構成することもできる。電池モジュール２１は、円筒型あるいは角型の二次電池２０を、金属板の接続体を介して、あるいは接続体を介することなく電池端面を直接に直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子を連結している。電極端子は、金属板のバスバー（図示せず）をネジ止して、隣接する電池モジュール２１を直列に、あるいは並列に連結する。

電池モジュール１の二次電池２０は、ニッケル−水素電池である。ただ、電池モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。

ホルダーケース５は、電池モジュール２１を冷却する空気を供給する送風口（図示せず）を開口している。この送風口は、第２のケース１Ｂに配設している送風機８に連結される。送風機８は、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して、電池を冷却する。ホルダーケース５は、第１のケース１Ａに固定される。ホルダーケース５の上面には、止ネジ３４を介して前ベースプレート２Ａを固定している。

以上の構造の電源装置は、後ろから追突してクラッシュすると、図１０に示すように、第１のケース１Ａと第２のケース１Ｂとに分離される。このとき、プラスチックボックス３は、第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂの連結部、すなわち、連結溝１０に連結凸条１１を入れて接着剤１３と連結具１２で連結している境界で分離される。第１のケース１Ａから分離された第２のケース１Ｂは、第１のケース１Ａの下に押し込まれるように移動し、第１のケース１Ａは水平姿勢から垂直方向に傾動する。第１のボックス３Ａと第２のボックス３Ｂは、別々に成形して連結している部分で分離される。

本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両に搭載する状態を示す概略図である。 本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。 図２に示す電源装置の分解斜視図である。 図２に示す電源装置の斜視図である。 ベースプレートの分解斜視図である。 絶縁ボックスの分解斜視図である。 カバープレートの分解斜視図である。 図３に示す電源装置の第１のケースに電池モジュールを収納する状態を示す斜視図である。 第１のケースと第２のケースの連結部を示す断面図である。 図２に示す電源装置が第１のケースと第２のケースとに分離される状態を示す断面図である。 ベースプレートの斜視図である。 図１１に示すベースプレートの右端部の連結構造を示す分解斜視図である。 図１１に示すベースプレートの中央部の連結構造を示す分解斜視図である。 図１１に示すベースプレートの中央左側部の連結構造を示す分解斜視図である。 図１１に示すベースプレートの中央右側部の連結構造を示す分解斜視図である。 図１３に示す連結構造の拡大断面図である。 図９に示す第１のボックスと第２のボックスの連結部の拡大断面図である。 連結具の連結構造を示す拡大断面図である。 連結具の拡大斜視図である。 ホルダーケースの拡大断面図である。

符号の説明

１…ケース １Ａ…第１のケース
１Ｂ…第２のケース
２…ベースプレート ２Ａ…前ベースプレート ２ａ…傾斜面
２Ｂ…後ベースプレート ２ｂ…傾斜面
３…プラスチックボックス ３Ａ…第１のボックス
３Ｂ…第２のボックス
４…カバープレート ４Ａ…前カバープレート
４Ｂ…後カバープレート
５…ホルダーケース
６…電池収納部
７…衝撃吸収部
８…送風機
９…衝撃破壊リベット
１０…連結溝
１１…連結凸条
１２…連結具 １２Ａ…外側係止突起
１２Ｂ…内側係止突起
１３…接着剤
１４…位置決プレート １４ａ…貫通孔 １４ｂ…貫通孔
１５…固定プレート
１８…組付穴
１９…貫通孔 １９ａ…貫通孔 １９ｂ…貫通孔
２０…二次電池
２１…電池モジュール
２２…ネジ
２３…ナット
２４…摩擦抵抗軽減シート
３０…フロア
３１…フロアパネル
３２…荷台
３４…止ネジ
４４…位置決め部分
４５…位置調整部分

Claims (8)

1. ケース(1)を第１のケース(1A)と第２のケース(1B)に分割して、車両を走行させるモーターを駆動する電池を収納しており、分割された第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を衝撃破壊リベット(9)で連結している車両用の電源装置であって、
   第１のケース(1A)には、衝撃破壊リベット(9)よりも破断強度が大きく、第２のケース(1B)を貫通しないネジ(22)と、このネジ(22)にねじ込んでいるナット(23)を介して位置決プレート(14)を連結しており、位置決プレート(14)のネジ(22)を貫通させる貫通孔(14a)はバカ穴で、第１のケース(1A)に対して連結位置を調整できる構造としており、
   位置決プレート(14)を第２のケース(1B)に積層して、積層部に衝撃破壊リベット(9)を貫通させて、第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を連結している車両用の電源装置。
2. 衝撃破壊リベット(9)を貫通させる積層部で、位置決プレート(14)と第２のケース(1B)の間に第１のケース(1A)を積層しており、第１のケース(1A)のリベット貫通孔(19a)はバカ穴で、第１のケース(1A)を衝撃破壊リベット(9)に対して連結位置を調整できる構造としている請求項１に記載される車両用の電源装置。
3. 第１のケース(1A)と第２のケース(1B)の間に摩擦抵抗軽減シート(24)を挟着している請求項１に記載される車両用の電源装置。
4. 第１のケース(1A)と第２のケース(1B)が位置決め部分(44)においては、位置決プレートを介することなく第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を積層して衝撃破壊リベット(9)で連結しており、位置調整部分(45)においては位置決プレート(14)を介して第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を衝撃破壊リベット(9)で連結している請求項１に記載される車両用の電源装置。
5. 第１のケース(1A)と第２のケース(1B)の位置決め部分(44)に組付穴(18)を設けており、組付穴(18)に位置決めピンを挿入して、第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を位置決めするようにしている請求項４に記載される車両用の電源装置。
6. 第１のケース(1A)と第２のケース(1B)がベースプレート(2)を備え、第１のケース(1A)のベースプレート(2)である前ベースプレート(2A)と、第２のケース(1B)のベースプレート(2)である後ベースプレート(2B)を衝撃破壊リベット(9)で連結している請求項１に記載される車両用の電源装置。
7. 第１のケース(1A)と第２のケース(1B)を積層して連結する積層部を傾斜面(2a)、(2b)としている請求項１に記載される車両用の電源装置。
8. 電池を収納するホルダーケース(5)を備え、電池を収納しているホルダーケース(5)を第１のケース(1A)に固定している請求項１に記載される車両用の電源装置。
   

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