JP6039959B2 - コンデンサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサ本体を収納する複数の収納部が形成された収納ケースを有し、前記複数の収納部は、その長手方向が互いに同一方向を向くとともに環状に配置され、複数のコンデンサ本体は、その端子部側が同じ向きに配設された状態で前記各収納部に収納されるコンデンサ装置に関する。

従来、二次電池（コンデンサ本体）においては、適切な充電条件を越えて過充電を行った場合に、二次電池が発熱し、その内部の電解液から大量のガスが発生する。このガスの発生により二次電池内部の圧力が上昇すると、外装ケースが破裂する虞がある。そのため、二次電池と感温スイッチ（異常検出手段）と温度ヒューズとにより直列回路を構成するとともに、この直列回路とツェナーダイオードとを並列に接続しており、二次電池が高温になった場合に、感温スイッチが二次電池の温度上昇を検知して開放状態となると同時に、ツェナーダイオードに電流が流れて、このツェナーダイオードが発熱し、温度ヒューズがツェナーダイオードの温度上昇により溶断されるようになっている保護回路がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−２３７４３７号公報（第３頁、第１図）

特許文献１に記載の保護回路にあっては、感温スイッチ（異常検出手段）を設けることで、比較的低温な温度状況であっても適切に作動するようになっている。しかしながら、このような二次電池（コンデンサ本体）の回路を、自動車等のエンジンルームに配置した場合に、エンジンやラジエータ等の発熱する機器が感温スイッチに近接して配置され、これら発熱する機器の影響により、感温スイッチが誤作動してしまう虞があり、二次電池に関する異常を正確に検出して、二次電池を適切に過充電等から保護できなくなるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、コンデンサ装置の外部の環境に起因する異常検出手段の誤作動等を防止でき、かつコンデンサ本体に関する異常が生じたときには、その異常の検出を正確に行うことができるコンデンサ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のコンデンサ装置は、
コンデンサ本体を収納する複数の収納部が形成された収納ケースを有し、前記複数の収納部は、その長手方向が互いに同一方向を向くとともに環状に配置され、複数のコンデンサ本体は、その端子部側が同じ向きに配設された状態で前記各収納部に収納されるコンデンサ装置であって、
前記コンデンサ本体に関する異常を検出するための異常検出手段が前記複数の収納部で囲まれた位置に設けられ、
前記コンデンサ本体を収納した少なくとも２つの収納ケース同士が長手方向に連設され、前記収納ケース同士の連設部位となっている一方の収納ケースにおける前記コンデンサ本体の端子部側の近傍に、前記異常検出手段を配置したことを特徴としている。
この特徴によれば、複数の収納部に囲まれて異常検出手段が配置され、収納ケースの外部に異常検出手段が露呈されずに済み、異常検出手段がコンデンサ装置の外部の環境の影響を受け難くなり、コンデンサ装置の外部の環境に起因する異常検出手段の誤作動等を防止でき、かつコンデンサ本体に関する異常が生じたときには、その異常の検出を正確に行うことができる。また、異常検出手段を配置する空間を確保することができ、かつ複数のコンデンサ本体をコンパクトに配置してコンデンサ装置を小型化することができる。

前記課題を解決するために、本発明のコンデンサ装置は、
コンデンサ本体を収納する複数の収納部が形成された収納ケースを有し、前記複数の収納部は、その長手方向が互いに同一方向を向くとともに環状に配置され、複数のコンデンサ本体は、その端子部側が同じ向きに配設された状態で前記各収納部に収納されるコンデンサ装置であって、
前記コンデンサ本体に関する異常を検出するための異常検出手段が前記複数の収納部で囲まれた位置に設けられ、
前記異常検出手段は、前記コンデンサ本体の端子部に電気的に接続される接続部材に接触して前記異常を検出するようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の収納部に囲まれて異常検出手段が配置され、収納ケースの外部に異常検出手段が露呈されずに済み、異常検出手段がコンデンサ装置の外部の環境の影響を受け難くなり、コンデンサ装置の外部の環境に起因する異常検出手段の誤作動等を防止でき、かつコンデンサ本体に関する異常が生じたときには、その異常の検出を正確に行うことができる。また、接続部材には、端子部を介してコンデンサ本体の状況が反映されるため、この接続部材の異常を検出することで、コンデンサ本体で異常が生じたときに、即座に異常検出手段が検出することができる。

本発明のコンデンサ装置は、
前記異常検出手段は、前記コンデンサ本体の端子部に電気的に接続される接続部材に接触して前記異常を検出するようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、接続部材には、端子部を介してコンデンサ本体の状況が反映されるため、この接続部材の異常を検出することで、コンデンサ本体で異常が生じたときに、即座に異常検出手段が検出することができる。

本発明のコンデンサ装置は、
前記接続部材は、前記収納ケースの外部と接続される入力端子または出力端子となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、接続部材には、外部の電気回路の状況が反映されるため、この接続部材の異常を検出することで、外部の電気回路で異常が生じてコンデンサ本体に異常が生じるときに、即座に異常検出手段が検出することができる。

本発明のコンデンサ装置は、
前記異常検出手段は、前記複数の収納部で囲まれた位置に形成された空洞部に設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、異常検出手段を配置する空間を確保することができ、かつ複数のコンデンサ本体をコンパクトに配置してコンデンサ装置を小型化することができる。

本発明のコンデンサ装置は、
所定の電力量で溶断されるヒューズと前記複数のコンデンサ本体とを直列に接続したコンデンサ回路を備えるコンデンサ装置であって、
前記異常検出手段は、前記コンデンサ回路に並列に接続されるスイッチを有し、前記異常が検出されたときに該スイッチがＯＮになることを特徴としている。
この特徴によれば、異常検出手段が異常を検出してスイッチがＯＮになると、コンデンサ回路が短絡され、複数のコンデンサ本体に蓄えられた電力によりヒューズが溶断されるようになり、コンデンサ装置の動作を停止させることができる。

本発明のコンデンサ装置は、
前記異常検出手段は、所定温度になったときに動作するサーモスタットとなっていることを特徴としている。
この特徴によれば、コンデンサ本体に関する異常は、異常な温度上昇などの温度変化により顕在化し易いため、サーモスタットを用いることで、簡素な構成で異常検出手段を設けることができ、コンデンサ装置の製造コストを低減できる。

本発明のコンデンサ装置は、
前記サーモスタットの感温部が、前記収納ケースの外部と接続される入力端子または出力端子となっている接続部材に接触しているとともに、該サーモスタットの端子部が、前記接続部材に接続されることを特徴としている。
この特徴によれば、接続部材には、収納ケースの外部の電気回路の状況が反映されるため、この接続部材の温度の異常をサーモスタットの感温部により検出し、収納ケースの外部の電気回路で異常が生じてコンデンサ本体に異常が生じるときに、即座にサーモスタットが異常を検出することができ、かつサーモスタットの端子部が、接続部材に接続されることにより、サーモスタット及び接続部材をコンパクトに配置してコンデンサ装置を小型化することができる。

実施例におけるコンデンサ装置を上方側から見た状態を示す斜視図である。 コンデンサ装置を下方側から見た状態を示す斜視図である。 コンデンサ本体と収納ケースを示す斜視図である。 収納ケースを示す斜視図である。 センターガイドを収納ケースに取り付けた状態を示す斜視図である。 サーモスタット及びバスバーをセンターガイドに取り付けた状態を示す斜視図である。 サーモスタットの端子部を下方側から見た状態を示す斜視図である。 センターガイドの固定爪及びバスバーの支持爪を示す拡大斜視図である。 サーモスタット及び外部バスバーを示す斜視図である。 収納ケースの開放空洞部を示す横断平面図である。 コンデンサ装置の回路構成を示す回路図である。

本発明に係るコンデンサ装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係るコンデンサ装置につき、図１から図１１を参照して説明する。図１の符号１は、本発明の適用されたコンデンサ装置である。図１及び図２に示すように、本実施例のコンデンサ装置１では、複数のコンデンサ本体２が収納された２つの収納ケース３が互いに上下方向（長手方向）に連設されている。なお、このコンデンサ装置１は、主に自動車等の車両に搭載されて使用されるようになっている。

ここで、上下に連設された２つの収納ケース３は、同一構成となっているので、下方側に配置される収納ケース３を例に以下に詳述する。先ず、図３に示すように、１つの収納ケース３には、５本（複数）のコンデンサ本体２が一体的に収納されるようになっている。なお、本実施例では、コンデンサ本体２に電気二重層コンデンサを用いている。このコンデンサ本体２は円筒形状をなしており、コンデンサ本体２の上端部の封口板６には、正極用及び負極用の各端子部４が設けられている。また、収納ケース３には、各コンデンサ本体２を収納する５つ（複数）の収納部５が設けられており、収納ケース３は、その上部側が開口され、この開口部９を介して５つの収納部５が外部に露呈される。

なお、収納ケース３は、５つの収納部５を一体的に成型した樹脂製となっている。この収納ケース３を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂が用いられ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリフェニレンサルファド、アクリル、ポリカーボネートなどが用いられる。また、各種樹脂材料に添加剤としてガラス繊維等を添加して収納ケース３の強度や耐熱性を向上させることもできる。また、収納ケース３は、樹脂材料を金型に流し込んで製造する樹脂成型により形成される。そのため、収納ケース３を容易に量産化することができ、低コストでコンデンサ装置１を製造できる。

また、収納ケース３の５つの収納部５は、コンデンサ本体２の形状及び寸法に適合する円筒形状をなし、各収納部５は、その一端が開口されて他端が閉塞された有底円筒形状をなしている。そして、各収納部５は、その長手方向が互いに同一方向を向いて平面視において環状に配置されている。さらに、収納部５同士の間には、隣接する収納部５同士を連接する連接部３９が形成されているとともに、環状に配置される収納部５の中央部には、コンデンサ本体２の内部で発生する水素ガスが開放される開放空洞部７が形成されている（図１０参照）。

また、収納部５の上部側には、上方に延設された壁部８が形成されている。この壁部８は、５つの収納部５の配置形状に合わせて、その配置形状の外周を囲むように立設されている。そして、この壁部８によって、後述する各コンデンサ本体２の端子部４を互いに電気的に接続する内部バスバー５５やバランス回路等を設けた回路基板（図示略）などを配置できる回路配置部２０が形成される。さらに、この壁部８には、収納ケース３の内部から外部に貫通する２つの貫通孔５６が設けられている。

また、図３に示すように、収納ケース３の収納部５同士を連接する連接部３９の上端部及び壁部８で形成されるコーナー部には、収納ケース５０の中心方向かつ上方向に向かって延びるケース凸部４２が形成されている。このケース凸部４２は、収納部５同士の間にそれぞれ１つずつ設けられている。なお、このケース凸部４２の周囲の連接部３９上端部は、後述するセンターガイド２３（要素部材）の底面（下面）が当接する当接面４３としての機能を有する。

そして、収納ケース３の上部側の中央部には、環状に配置される収納部５の中央部の開放空洞部７に向かって貫通して略円筒形状をなす円筒孔部４４（空洞部）が形成されている。なお、この円筒孔部４４には、後述するサーモスタット５７（異常検出手段）を配置することができる。

また、円筒孔部４４の周囲には、コンデンサ本体２内で発生するガスが前述の開放空洞部７に向かって導出させるための５つ（複数）の導出孔４５が形成されている。この導出孔４５は、収納部５同士に囲まれた谷間部分に略三角形状をなすように形成されている。さらに、これら５つの導出孔４５のうち、適宜４つの導出孔４５の上方には、隣り合う収納部５同士の谷間部分に略三角形状をなすように架設された段部４６が形成されている。

また、収納部５の上部の側周面には、複数の収納ケース３同士を連設したり、収納ケース３に他の部材を固定したりするためのボルト５８が螺合されるナット（図示略）を保持する上部側ナット保持部１４が形成されている。さらに、収納部５の下部の側周面にも、下部側ナット保持部１５が形成されている。これら上下のナット保持部１４，１５は、収納部５同士の谷間を利用してナットを保持する空間を設けるようにしている。

次に、図５に示すように、５つのコンデンサ本体２が収納された収納ケース３には、５つのコンデンサ本体２を上方から覆うようにセンターガイド２３が取り付けられる。このセンターガイド２３は、その外周縁が５つの収納部５を合わせた全体形状とほぼ同じ形状をなす略星形状をなす樹脂製の板部材となっている。なお、このセンターガイド２３を構成する樹脂は、前述した収納ケース３と同様の樹脂となっている。

また、センターガイド２３の縁辺において、外方に膨出された部位の端縁には、下方に屈曲された屈曲片２４が形成されている。この屈曲片２４の外面側には、凸状の凸条４７が上下方向に延設されており、この凸条４７が収納部５の壁部８の内周面に接触されて、センターガイド２３の収納ケース３に対する径方向の位置決めが行われる。

さらに、センターガイド２３の縁辺において、外方に膨出された部位の間の谷間となる部位には、前述した収納ケース３のケース凸部４２と対をなし、略Ｕ字状に窪んだガイド凹部４８（係止部）が設けられている。このガイド凹部４８は、センターガイド２３を収納ケース３内に収納した際に、収納ケース３のケース凸部４２に係止されるようになっている。なお、センターガイド２３のガイド凹部４８は、収納ケース３のケース凸部４２に沿って上下方向に案内される。

このようにセンターガイド２３のガイド凹部４８が収納ケース３のケース凸部４２に係合された状態でセンターガイド２３の収納ケース３に対する位置決めがなされる。なお、収納ケース３のケース凸部４２とセンターガイド２３のガイド凹部４８とで、前述したように収納ケース３に対してセンターガイド２３の位置決めがなされるので、収納ケース３にセンターガイド２３の取り付けがし易くなり、コンデンサ装置１の製造作業を簡便化できる。

図５に示すように、センターガイド２３の上面には、コンデンサ本体２の端子部４が挿通される挿設孔２６が形成されている。また、内部バスバー５５に形成された孔部３０や、回路基板（図示略）の下面の係合穴部（図示略）に係合される突出棒３１が突出されている。さらに、センターガイド２３の上面には、内部バスバー５５が縁部に沿って係合されるバスバー係合凸部４０が突出されるとともに、回路基板の縁部に係止されるフック状の係止爪４１が設けられている。これら突出棒３１やバスバー係合凸部４０、係止爪４１により内部バスバー５５及び回路基板の位置決めが行われる。なお、回路基板のバランス回路は、バスバー毎に接続されるようになっている。

また、センターガイド２３は、平面視で環状をなしており、センターガイド２３の中央部には、収納ケース３の円筒孔部４４に対応する位置に中央穴４９が形成されている。この中央穴４９は、センターガイド２３の上面側に流れたガスを収納ケース３の導出孔４５に導くようになっている。なお、この中央穴４９は、センターガイド２３において、複数の挿設孔２６に囲まれる位置に形成されており、センターガイド２３にコンデンサ本体２や内部バスバー５５を取り付けると、これらコンデンサ本体２や内部バスバー５５が中央穴４９の周囲に配置される。

さらに、センターガイド２３の中央穴４９には、下方に向けて突出されるフック状の４つの固定爪５３が設けられている。この固定爪５３によりセンターガイド２３が収納ケース３に固定されるようになっている。そして、この４つ（複数）の固定爪５３は、中央穴４９の周方向に並んで配置されている。なお、固定爪５３は、中央穴４９の内方に向けて水平に突出されるとともに、中央穴４９の周方向に屈曲されて、さらにセンターガイド２３の下方に延設されて延設部５９が形成され、その先端が鉤状に形成されている。

このように複数の方向に屈曲されることで、固定爪５３が撓み易くなっており、センターガイド２３を収納ケース３に取り付ける際に、固定爪５３が撓んで容易に取り付けることができる。また、図８に示すように、センターガイド２３の固定爪５３は、前述した収納ケース３の段部４６に係合するようになっている。さらに、４つの固定爪５３の鉤状の先端部の向きは、一対ずつ反対方向を向くように配置されており、センターガイド２３を固定した際にぐらつかないようなっている。

なお、本実施例のコンデンサ装置１は、車両等の機器に搭載されて使用されるようになっており、車両の走行中に加わる荷重や振動がコンデンサ本体２や内部バスバー５５にも加わるようになっている。そして、センターガイド２３には、複数の挿設孔２６に固定されたコンデンサ本体２や内部バスバー５５から車両の走行中に加わる荷重や振動が伝達されるようになっており、この荷重や振動に起因する応力が、センターガイド２３に加わるようになっている。しかしながら、図５に示すように、センターガイド２３の固定爪５３が中央穴４９の周方向に並んで設けられていることで、センターガイド２３に荷重や振動が加えられても、この荷重や振動に起因する応力が、複数の固定爪５３に分散され、一部の固定爪５３が疲労してヒビが入ったり折れたりすることを防止できるようになっている。

また、図７に示すように、固定爪５３の鉤状に形成された先端部は、センターガイド２３の外周側に向けて突出され、かつ傾斜されたテーパ面５４を有している。そして、センターガイド２３を収納ケース３に取り付ける際に、固定爪５３のテーパ面５４が収納ケース３の段部４６に接触することで、固定爪５３の先端が段部４６に沿って撓み易くなっており、その後、段部４６を通過した固定爪５３の先端部が段部４６に係止されやすくなっている。図８に示すように、センターガイド２３の固定爪５３が収納ケース３の段部４６に係止されることで、収納ケース３とセンターガイド２３との固定性の向上がなしえるようになり、特に、振動が加わる車両用途にコンデンサ装置１を用いる場合に効果的である。

図６に示すように、コンデンサ本体２の各端子部４は、センターガイド２３の挿設孔２６から上方に突出し、この端子部４に内部バスバー５５が接続されて、５本の各コンデンサ本体２が電気的に直列に接続される。なお、各端子部４と内部バスバー５５との接続には、螺子接続、レーザー接続、超音波接続等を用いるようになっている。

そして、コンデンサ本体２の端子部４同士を接続する内部バスバー５５は、屈曲された棒状をなしており、隣接するコンデンサ本体２の端子部４同士が接続される。また、直列に接続されて収納ケース３内において電気的な末端となる２つのコンデンサ本体２の端子部４には、正極バスバー６０と負極バスバー６１が接続されている。これらの正極バスバー６０と負極バスバー６１は、後述するように、収納ケース３の外部に配置される外部バスバー６２にそれぞれ接続される。

また、下方の収納ケース３の正極バスバー６０は、コンデンサ本体２の端子部４から収納ケース３の円筒孔部４４の上部まで延設されており、円筒孔部４４とほぼ等しい大きさの略円状部６３が形成されている。そして、この略円状部６３の外周には対向して突出する２つの突出部６４が設けられている。また、略円状部６３の正極端子部６５に対向する側の端縁には下方に屈曲された屈曲部６６が設けられている（図７参照）。さらに、略円状部６３の外周において屈曲部６６と突出部６４との間には、前述したセンターガイド２３の支持爪６７に支持される被支持部６８がそれぞれ形成されている（図６及び図８参照）。

なお、正極バスバー６０をセンターガイド２３に設けた支持爪６７で係止することで、正極バスバー６０やサーモスタット５７等の各部材の固定性の向上がなしえるようになり、特に、振動が加わる車両用途にコンデンサ装置１を用いる場合に効果的である。

図６及び図７に示すように、この正極バスバー６０の略円状部６３の下面には、所定部位の温度状況（温度上昇）に応じて作動するサーモスタット５７が、正極バスバー６０の突出部６４に螺合部材６９を介して取り付けられている。このサーモスタット５７は、感温部９０が正極バスバー６０の略円状部６３の下面に接触されている。また、サーモスタット５７は、上下方向に連設された２つの収納ケース３のうち（図１参照）、下方側の収納ケース３の円筒孔部４４に収められている。

また、サーモスタット５７の正極端子部７０は、正極バスバー６０の屈曲部６６に螺合部材６９で固定されており、サーモスタット５７の負極端子部７４は、ワイヤーハーネス７２が接続されている。このワイヤーハーネス７２は、収納ケース３の円筒孔部４４及び開放空洞部７を通されて、コンデンサ装置１の底面に設けられた後述する底面ブラケット７３に接続されている（図９参照）。

図９に示すように、サーモスタット５７は、前述したように上下２つの収納ケース３の下方の収納ケース３に取り付けられている。即ち２つの収納ケース３のうち連設部位となっている下方側の収納ケース３の上部側にサーモスタット５７が設けられている。このサーモスタット５７の取り付け位置が、コンデンサ装置１全体における略中央部の位置となっており、コンデンサ装置１外部の環境の影響を最も受け難い位置となっている。

また、サーモスタット５７の負極端子部７４には、ワイヤーハーネス７２をサーモスタット５７の負極端子部７４に固定するハーネス固定部品７６が取り付けられている。このハーネス固定部品７６は、略円柱状をなしており、開放空洞部７の内周面に接触する外径を有している。そして、ハーネス固定部品７６の側面には、軸方向にワイヤーハーネス７２を保持する保持溝７７が形成されている。この保持溝７７にワイヤーハーネス７２とサーモスタット５７の負極端子部７４の接続部分が覆われて保持されることで、ワイヤーハーネス７２の固定性が向上して、ワイヤーハーネス７２が負極端子部７４から脱落することが防止される。

さらに、正極バスバー６０は、コンデンサ本体２の正極端子部６５から収納ケース３の貫通孔５６に延設されており、コンデンサ本体２と内部バスバー５５で構成される収納ケース３内部の回路を、収納ケース３の外部の回路と繋ぐための入出力端子部７８を構成している。

一方、負極バスバー６１は、センターガイド２３の中央穴４９の外周付近からコンデンサ本体２の負極端子部７１を通って、収納ケース３の貫通孔５６まで延設されている。そして、負極バスバー６１も正極バスバー６０と同様に、収納ケース３内部の回路を、収納ケース３の外部の回路と繋ぐための入出力端子部７８を構成している。

なお、上方の収納ケース３における正極バスバー６０及び負極バスバー６１は、センターガイド２３の中央穴４９の外周付近からコンデンサ本体２の端子部６５、７１を通って、収納ケース３の貫通孔５６まで延設されており、収納ケース３の外部の回路と繋ぐための入出力端子部７８をそれぞれ構成している。

図１及び図２に示すように、本実施例では、前述したように複数のコンデンサ本体２が収納された２つの収納ケース３が互いに上下方向に連設されており、上方の収納ケース３は下方の収納ケース３に対して、水平方向に５分の１回転程度ずれて連設されている。なお、２つの収納ケース３ともに、収納されたコンデンサ本体２の端子部４が上側となるように配置されている。

また、この２連設の収納ケース３の外周面は、正面側の一部を覆う正面ブラケット７９と背面側の一部を覆う背面ブラケット８０とで覆われている。なお、下方側の収納ケース３の底面は、覆う底面ブラケット７３で覆われている。さらに、正面ブラケット７９、背面ブラケット８０及び底面ブラケット７３は、それぞれ導電性を有する金属製となっており、収納ケース３の上部側ナット保持部１４と下部側ナット保持部１５を利用して、螺合部材６９でコンデンサ装置１に固定されている。また、正面ブラケット７９及び背面ブラケット８０は、それぞれ底面ブラケット７３に接触されており、接触部分が螺合部材６９で固定されている。

また、背面ブラケット８０の外側には、後述する車両に搭載されて発電を行うオルタネータ８１や電力機器８２などの外部の電気回路（図１１参照）と接続されるターミナルボックス８３が螺合部材８４を介して取り付けられている。

図９に示すように、ターミナルボックス８３から外部バスバー６２が延設されており、下方の収納ケース３の正極側の入出力端子部７８に接続されている。なお、図９では、理解を助けるために収納ケース３やコンデンサ本体２など一部の部材を省略して図示している。

なお、正面ブラケット７９や背面ブラケット８０は車両本体の電気回路において接地されている。また、下方の収納ケース３の負極側の入出力端子部７８は外部バスバー６２を介して、上方の収納ケース３の正極側の入出力端子部７８に接続されている。そして、上方の収納ケース３の上部付近には、所定の電力量が流れると溶断されるヒューズ８５（図１１参照）が内蔵されたヒューズボックス８６が設けられており、このヒューズボックス８６は、上方の収納ケース３の負極側の入出力端子部７８と接続されている。

さらに、図１及び２に示すように、ヒューズボックス８６の出口端子部８７は、正面ブラケット７９に接続されている。即ち正面ブラケット７９及び底面ブラケット７３、ワイヤーハーネス７２を介して、サーモスタット５７の負極端子部７４とヒューズボックス８６の出口端子部８７とが互いに電気的に接続されている。また、収納ケース３外部に配置される外部バスバー６２はいずれも合成樹脂製のケースで覆われている。

前述のように、２つの収納ケース３を電気的に接続することで、保護回路８８が構成される。図１１に示すように、本実施例の保護回路８８では、１０本のコンデンサ本体２とヒューズ８５とが直列に接続されてコンデンサ回路８９が形成され、このコンデンサ回路８９に並列にサーモスタット５７が接続される。また、コンデンサ回路８９に対して並列にオルタネータ８１や車両に搭載されるその他の電力機器８２など外部の電気回路が接続される。

本実施例のサーモスタット５７はバイメタル式となっており、１００度±５度程度の動作温度で動作するようになっている。そして、サーモスタット５７は、感温部９０に内蔵されたバイメタルが動作することで、ＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換わるスイッチ９１を有している。また、前述したように、サーモスタット５７の正極端子部７０は、正極バスバー６０に接続されているとともに、サーモスタット５７の負極端子部７４は、ワイヤーハーネス７２に接続されており（図７参照）、サーモスタット５７のスイッチ９１は、これら正極端子部７０及び負極端子部７４の間に配置されてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り換わるようになっている。

また、通常の状態では、サーモスタット５７がＯＦＦ状態で維持される。オルタネータ８１や電力機器８２が正常に作動している状態では、コンデンサ回路８９とオルタネータ８１及び電力機器８２との間で電力の需給調整がなされて、コンデンサ本体２が充電または放電される。

一方、オルタネータ８１や電力機器８２の動作が異常を生じた場合、例えばオルタネータ８１の出力電圧がコンデンサ装置１の定格電圧を大幅に上回る状態で充電が継続されるような場合には、コンデンサ回路８９に過電圧がかかり、通常よりも大きな電流がコンデンサ回路８９内を流れる。そして、この過電圧が続くと、コンデンサ本体２や各バスバー５５、６０、６１、６２が発熱して、コンデンサ本体２や各バスバー５５、６０、６１、６２の温度が上昇する。さらに、発熱が続いて、サーモスタット５７と正極バスバー６０の接触部分の温度が、予め設定されたサーモスタット５７の動作温度（約１００度）を越えると、サーモスタット５７がＯＮ状態となり、コンデンサ回路８９がサーモスタット５７のスイッチ９１を介して短絡状態となる。

すると、コンデンサ本体２に蓄電された電力が放電され、コンデンサ回路８９内にサーモスタット５７のスイッチ９１を介して、正常時よりも大きな電流が流れる。この電流によってヒューズ８５の温度が上昇してヒューズ８５が溶断され、コンデンサ装置１がオルタネータ８１等から切り離された状態となり、コンデンサ本体２に過電圧が印加され続けることが回避される。

また、コンデンサ装置１内のコンデンサ回路８９の一部で短絡が生じてしまって過電流が流れた場合や、コンデンサ本体２が異常発熱してしまった場合であっても、サーモスタット５７の感温部９０が所定温度を上回ると前述のようにコンデンサ本体２が電気的に切り離された状態となる。即ちコンデンサ装置１内外どちらの異常であっても正確に検出して、コンデンサ本体２の劣化や破損を防止することができる。

以上、本実施例におけるコンデンサ装置１では、コンデンサ本体２に関する異常を検出するためのサーモスタット５７が複数の収納部５で囲まれた位置に設けられることで、５つ（複数）の収納部に囲まれてサーモスタット５７（異常検出手段）が配置され、収納ケース３の外部にサーモスタット５７が露呈されずに済み、サーモスタット５７がコンデンサ装置１の外部の環境の影響を受け難くなり、外部の環境に起因するサーモスタット５７の誤作動等を防止でき、かつコンデンサ本体２に関する異常が生じたときには、その異常の検出を正確に行うことができる。

また、サーモスタット５７（異常検出手段）が、複数の収納部５で囲まれた位置に形成された円筒孔部４４（空洞部）に設けられることで、サーモスタット５７を配置する空間を確保することができ、かつ複数のコンデンサ本体２をコンパクトに配置してコンデンサ装置１を小型化することができる。

また、コンデンサ本体２を収納した少なくとも２つの収納ケース３同士が長手方向に連設され、収納ケース３同士の連設部位となっている一方の収納ケース３におけるコンデンサ本体２の端子部４側の近傍に、サーモスタット５７（異常検出手段）を配置したことで、長手方向に連設された収納ケース３のうち、収納ケース３同士の連設部位となっている一方の収納ケース３におけるコンデンサ本体２の端子部４側の近傍が、最も外部の環境の影響を受け難い位置となっており、この位置にサーモスタット５７を配置することで、外部の環境に起因するサーモスタット５７の誤作動等を防止できる。

また、サーモスタット５７（異常検出手段）は、コンデンサ本体２の端子部４に電気的に接続されるバスバー５５、６０、６１、６２（接続部材）に接触して異常を検出するようになっていることで、バスバー５５、６０、６１、６２には、端子部４を介してコンデンサ本体の状況が反映されるため、これらのバスバー５５、６０、６１、６２の異常を検出することで、コンデンサ本体２の内部で異常が生じたときに、即座にサーモスタット５７が異常を検出することができる。

また、バスバー（接続部材）が、収納ケース３の外部と接続される入出力端子部７８となっていることで、バスバー６０には、外部の電気回路の状況が反映されるため、このバスバー６０の異常を検出することで、外部の電気回路で異常が生じ、コンデンサ本体２に異常が生じるときに、即座にサーモスタット５７が検出することができる。

また、サーモスタット５７（異常検出手段）が異常を検出してスイッチがＯＮ状態になると、コンデンサ回路８９が短絡され、複数のコンデンサ本体２に蓄えられた電力によりヒューズ８５が溶断されるようになり、コンデンサ装置１の動作を停止させることができる。

また、コンデンサ本体２に関する異常は、異常な温度上昇などの温度変化により顕在化し易いため、サーモスタット５７を用いることで、簡素な構成で本発明の異常検出手段を設けることができ、コンデンサ装置１の製造コストを低減できる。

また、サーモスタット５７（異常検出手段）の感温部９０が、収納ケース３の外部と接続される入出力端子部７８となっているバスバー６０（接続部材）に接触していることで、バスバー６０には、収納ケース３の外部の電気回路の状況が反映されるため、このバスバー６０の温度の異常をサーモスタット５７の感温部９０により検出し、収納ケース３の外部の電気回路で異常が生じてコンデンサ本体２に異常が生じるときに、即座にサーモスタット５７が異常を検出することができ、かつサーモスタット５７の端子部７０が、バスバー６０に接続されることにより、サーモスタット５７及びバスバー６０をコンパクトに配置してコンデンサ装置１を小型化することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、コンデンサとして電気二重層コンデンサを例示しているが、本発明が適用されるコンデンサはこれに限らず、電解コンデンサ、電気化学キャパシタなどの各種コンデンサ、キャパシタに適用できる。

また、前記実施例では、円筒形状のコンデンサ本体２を例示しているが、本発明はこれに限らず、角型形状等の非円筒形のコンデンサ本体にも適用することができる。なお、角型形状のコンデンサ本体であれば、その角型形状に適合させ、収納ケースの収納部を角筒形状にすればよい。

また、前記実施例では、１つの収納ケース３に対して、５つの収納部５が環状に形成されているが、これら収納部５の個数や配置形態は特に限定されるものではなく、少なくとも２個や３個の収納部５、或いは６個や７個以上の収納部５を形成してもよく、また収納部を一列や複数列に配置してもよい。

また、前記実施例では、収納ケース３内にサーモスタット５７を配置することで、バスバー６０の温度に基づいて異常を検出しているが、本発明の異常検出手段はこれに限るものではなく、例えば、サーモスタットに代えて電流センサや電圧センサを異常検出手段として配置して、コンデンサ装置１に入出力される電流や電圧に基づいて異常を検出してもよい。その際には、更にリレー等も組み合わせることで、異常の検出に伴いコンデンサ回路を短絡させて、ヒューズを溶断させることができる。なお、異常検出手段を電流センサや電圧センサとした場合に、このセンサ類が複数の収納部５で囲まれた位置に設けられていると、収納部５内のコンデンサ本体２によりセンサ類が囲まれ、発電を行うオルタネータ等の機器から発生する電磁波の影響からセンサ類を保護できるようになる。

１ コンデンサ装置
２ コンデンサ本体
３ 収納ケース
４ 端子部
５ 収納部
６ 封口板
７ 開放空洞部
８ 壁部
９ 開口部
１２ テーパ面
１４，１５ ナット保持部
２０ 回路配置部
２３ センターガイド（要素部材）
２４ 屈曲片
２６ 挿設孔
３０ 孔部
３１ 突出棒
３９ 連接部
４０ バスバー係合凸部
４１ 係止爪
４２ ケース凸部
４３ 当接面
４４ 円筒孔部（空洞部）
４５ 導出孔
４６ 段部
４７ 凸条
４８ ガイド凹部（係止部）
４９ 中央穴
５３ 固定爪
５４ テーパ面
５５ 内部バスバー（接続部材）
５６ 貫通孔
５７ サーモスタット（異常検出手段）
５８ ボルト
５９ 延設部
６０ 正極バスバー（接続部材）
６１ 負極バスバー（接続部材）
６２ 外部バスバー（接続部材）
６３ 略円状部
６４ 突出部
６５ 正極端子部
６６ 屈曲部
６７ 支持爪
６８ 被支持部
６９ 螺合部材
７０ 正極端子部
７１ 負極端子部
７２ ワイヤーハーネス
７３ 底面ブラケット
７４ 負極端子部
７６ ハーネス固定部品
７７ 保持溝
７８ 入出力端子部
７９ 正面ブラケット
８０ 背面ブラケット
８１ オルタネータ
８２ 電力機器
８３ ターミナルボックス
８４ 螺合部材
８５ ヒューズ
８６ ヒューズボックス
８７ 出口端子部
８８ 保護回路
８９ コンデンサ回路
９０ 感温部
９１ スイッチ

Claims (8)

1. コンデンサ本体を収納する複数の収納部が形成された収納ケースを有し、前記複数の収納部は、その長手方向が互いに同一方向を向くとともに環状に配置され、複数のコンデンサ本体は、その端子部側が同じ向きに配設された状態で前記各収納部に収納されるコンデンサ装置であって、
   前記コンデンサ本体に関する異常を検出するための異常検出手段が前記複数の収納部で囲まれた位置に設けられ、
   前記コンデンサ本体を収納した少なくとも２つの収納ケース同士が長手方向に連設され、前記収納ケース同士の連設部位となっている一方の収納ケースにおける前記コンデンサ本体の端子部側の近傍に、前記異常検出手段を配置したことを特徴とするコンデンサ装置。
2. コンデンサ本体を収納する複数の収納部が形成された収納ケースを有し、前記複数の収納部は、その長手方向が互いに同一方向を向くとともに環状に配置され、複数のコンデンサ本体は、その端子部側が同じ向きに配設された状態で前記各収納部に収納されるコンデンサ装置であって、
   前記コンデンサ本体に関する異常を検出するための異常検出手段が前記複数の収納部で囲まれた位置に設けられ、
   前記異常検出手段は、前記コンデンサ本体の端子部に電気的に接続される接続部材に接触して前記異常を検出するようになっていることを特徴とするコンデンサ装置。
3. 前記異常検出手段は、前記コンデンサ本体の端子部に電気的に接続される接続部材に接触して前記異常を検出するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ装置。
4. 前記接続部材は、前記収納ケースの外部と接続される入力端子または出力端子となっていることを特徴とする請求項２または３に記載のコンデンサ装置。
5. 前記異常検出手段は、前記複数の収納部で囲まれた位置に形成された空洞部に設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のコンデンサ装置。
6. 所定の電力量で溶断されるヒューズと前記複数のコンデンサ本体とを直列に接続したコンデンサ回路を備えるコンデンサ装置であって、
   前記異常検出手段は、前記コンデンサ回路に並列に接続されるスイッチを有し、前記異常が検出されたときに該スイッチがＯＮになることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のコンデンサ装置。
7. 前記異常検出手段は、所定温度になったときに動作するサーモスタットとなっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のコンデンサ装置。
8. 前記サーモスタットの感温部が、前記収納ケースの外部と接続される入力端子または出力端子となっている接続部材に接触しているとともに、該サーモスタットの端子部が、前記接続部材に接続されることを特徴とする請求項７に記載のコンデンサ装置。

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