JP7315488B2 - ジャンクションボックスおよび蓄電装置 - Google Patents

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Description

本開示は、蓄電モジュールを収容する収容ケース内に配置されるジャンクションボックスおよびこれを備えた蓄電装置に関する。
従来、蓄電装置を搭載した車両が各種開発されている。蓄電装置にあっては、電池モジュール等の蓄電モジュールが収容ケースに収容されており、当該蓄電装置は、車両の車体の下方に搭載されることがある。収容ケースは、密封状態が維持されているが、天候あるいは道路状態等の外部環境の変化によっては、収容ケース内に水等の液体が浸入することが起こり得る。
特許第5979508号公報(特許文献1)には、収容ケース内に侵入した液体を検知して、侵入した液体を収容ケース外に排出する技術が開示されている。具体的には、特許文献1における蓄電装置にあっては、収容ケースの底部に開放可能な蓋部が設けられており、収容ケース内に配置されたセンサーが当該収容ケース内に侵入した液体を検知した場合に、蓋部が開放される。
特許第5979508号公報
収容ケースは上述のように密閉状態が維持されているため、収容ケース内へは、液体が、時間をかけて少量ずつ侵入することが起こり得る。特許文献1に開示のセンサの具体的な構成については開示されていない。このため、センサの構成の如何によっては、検知可能な液位まで液体が溜まるまで相当程度の時間を要し、液体の検知が遅れてしまうことが懸念される。
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、周囲の液体を容易に検知することができるジャンクションボックスおよび当該ジャンクションボックスを備えた蓄電装置を提供することにある。
本開示に基づくジャンクションボックスは、蓄電モジュールを収容する収容ケース内に配置されるものである。当該ジャンクションボックスは、複数の側壁部を有する筐体と、第1端子部および第2端子部を含む液体検知部と、を備える。上記第1端子部および上記第2端子部は、上記複数の側壁部のいずれかの側壁部の下部側に向けて、上記筐体の内部から上記筐体の外部に引き出されている。
上記構成によれば、液体検知部を構成する第1端子部と第2端子部とが側壁部の下部側に向けて筐体の内部から筐体の外部に引き出されている。このため、蓄電モジュールを収容する収容ケース内(より特定的には、収容ケースの底部)にジャンクションボックスを配置することにより、収容ケース内に液体が浸入した場合には、第1端子部と第2端子部とが筐体の周囲に存在する液体に容易に接触することができる。この結果、筐体の周囲に存在する液体によって第1端子部と第2端子部とが導通し、液体を容易に検知することができる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記ジャンクションボックスが上記収容ケース内に配置された配置状態において、上記複数の側壁部は、前方を向く前壁部を含んでいてもよい。この場合には、上記第1端子部および上記第2端子部は、上記前壁部側から上記筐体の外部に引き出されていることが好ましい。
上記構成によれば、収容ケースが搭載された車両等が傾斜することで当該収容ケースが前方に向かうにつれて下方に向かうように傾斜した場合には、収容ケース内に侵入した液体も前方側へ移動する。このため、液体が移動しやすい前方側に位置する筐体の前壁部側から第1端子部および第2端子部を引き出すことにより、より液体を検知しやすくなる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記前壁部は、上記配置状態において、前後方向と交差する幅方向の一方側に一端を有していることが好ましい。この場合には、上記第1端子部および上記第2端子部は、上記一端側で上記筐体の外部に引き出されていることが好ましい。
上記構成のように、第1端子部と第2端子部とが前壁部の一端側で筐体の外部に引き出されることにより、第1端子部と第2端子部とを近接して配置することができる。これにより、第1端子部と第2端子部とを接続する液体の電気抵抗を小さくすることができ、液体をさらに検知しやすくなる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記筐体は、上記複数の側壁部を含み下方に向けて開口する上部側ケースと、上記上部側ケースの開口部を閉塞する閉塞部材とを含んでいてもよい。この場合には、上記第1端子部および上記第2端子部が引き出されている上記側壁部には、下方に向けて開口しつつ上記第1端子部を覆う第1カバー部と、下方に向けて開口しつつ上記第2端子部を覆う第2カバー部とが設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、第1端子部が下方に向けて開口する第1カバー部に覆われ、第2端子部が下方に向けて開口する第2カバー部に覆われる。これにより、液体の侵入経路を確保しつつ、筐体の外部に引き出された第1端子部および第2端子部を保護することができる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記閉塞部材は、上記第1端子部の先端に近づくように上記第1カバー部の内部に突出する第1突出部と、上記第2端子部の先端に近づくように上記第2カバー部の内部に突出する第2突出部とを含んでいてもよい。
上記構成によれば、第1カバー部の内部に突出する第1突出部および第2カバー部の内部に突出する第2突出部が閉塞部材に設けられることにより、第1カバー部および第2カバー部の内部に異物が侵入することを抑制でき、ひいては、筐体の内部に異物が侵入することを抑制することができる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記第1カバー部には、上記第1端子部の先端よりも高い位置に第1貫通孔が設けられていることが好ましく、上記第2カバー部には、上記第2端子部の先端よりも高い位置に第2貫通孔が設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、第1カバー部および第2カバー部の内部に液体が浸入した場合に、第1カバー部および第2カバー部内の空気を第1貫通孔および第2貫通孔を通して、外部に排出することができる。これにより、第1カバー部および第2カバー部の内部に液体を容易に侵入させることができる。
上記本開示に基づくジャンクションボックスにあっては、上記筐体には、上記第1端子部が貫通する第1貫通部および上記第2端子部が貫通する第2貫通部が設けられていることが好ましい。また、上記第1端子部の先端は、上記第1貫通部よりも低い位置に位置し、上記第2端子部の先端は、上記第2貫通部よりも低い位置に位置することが好ましい。この場合には、上記第1貫通孔は、上記第1貫通部よりも低い位置に設けられていてもよく、上記第2貫通孔は、上記第2貫通部よりも低い位置に設けられていてもよい。
上記構成によれば、第1カバー部に設けられた第1貫通孔が、第1端子部が筐体を貫通する第1貫通部よりも低い位置に設けられており、第2カバー部に設けられた第2貫通孔が筐体を貫通する第2貫通部よりも低い位置に設けられている。第1カバー部および第2カバー部に液体が侵入した場合に、第1貫通孔および第2貫通孔よりも上方に位置する第1カバー部内および第2カバー部内の気圧が上昇する。これにより、第1カバー部内および第2カバー部内に侵入した液体が、第1貫通孔および第2貫通孔よりも高い位置に位置する第1貫通部および第2貫通部に到達することを抑制することができる。この結果、筐体の内部に液体が浸入することを抑制することができる。
本開示の蓄電装置にあっては、上記のジャンクションボックスと、上記蓄電モジュールと、底部を有し、上記蓄電モジュールおよび上記ジャンクションボックスを収容する上記収容ケースとを備える。上記ジャンクションボックスは、上記収容ケースの上記底部に固定されている。
上記構成によれば、上述のジャンクションボックスが収容ケースの底部に配置されていることにより、蓄電装置において、収容ケース内に侵入した液体を容易に検知することができる。
本開示によれば、周囲の液体を容易に検知することができるジャンクションボックスおよび当該ジャンクションボックスを備えた蓄電装置を提供することができる。
実施の形態1に係る蓄電装置を搭載した車両を示す概略図である。 実施の形態1に係るジャンクションボックスの上方側を示す概略斜視図である。 実施の形態1に係るジャンクションボックスの下方側を示す概略斜視図である。 図2に示すIV-IV線に沿った概略断面図である。 実施の形態1に係るジャンクションボックスにおいて閉塞部材を外した状態を示す概略斜視図である。 実施の形態2に係るジャンクションボックスの上方側を示す概略斜視図である。 図6に示すVII-VII線に沿った概略断面図である。
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
なお、図中における矢印U方向は、上方向を示し、矢印D方向は、下方向を示す。また、矢印Fr方向は、車両の前方向を示し、矢印Re方向は、車両の後方向を示す。矢印L方向は、車両の左方向を示し、矢印R方向は、車両の右方向を示す。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る蓄電装置を搭載した車両を示す概略図である。図1を参照して、実施の形態1に係る蓄電装置10を搭載した車両100について説明する。
図1に示すように車両100には、蓄電装置10が搭載されている。車両100は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両である。蓄電装置10は、このような車両100の動力源とすることができる。
蓄電装置10は、たとえば、車両100が有するフロアパネル2の下方に配置されている。蓄電装置10は、収容ケース15、複数の蓄電モジュール20、およびジャンクションボックス30を備える。
収容ケース15は、アッパーケースおよびロアケースによって構成されており、当該収容ケース15の内部には、複数の蓄電モジュール20とジャンクションボックス30とが収容されている。収容ケース15は、底部16を有し、当該底部16にジャンクションボックス30が固定されている。
複数の蓄電モジュール20は、たとえば、車両100の前後方向に並ぶように配置されている。複数の蓄電モジュール20の各々は、複数の蓄電セル(不図示)を含む。複数の蓄電セルは、車両の左右方向に並んで配置される。
蓄電セルは、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電セルは、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。蓄電セルは、充放電可能に構成された単位キャパシタであってもよい。蓄電セルは、たとえば角型形状を有する。
ジャンクションボックス30は、収容ケース15内に配置された配置状態において、複数の蓄電モジュール20よりも前方側に位置する。ジャンクションボックス30は、複数の蓄電モジュール20に電気的に接続されている。ジャンクションボックス30は、デバイス同士の電気的接続を中継する装置(電気分配箱)である。
図2は、実施の形態1に係るジャンクションボックスの上方側を示す概略斜視図である。図3は、実施の形態1に係るジャンクションボックスの下方側を示す概略斜視図である。図4は、図2に示すIV-IV線に沿った概略断面図である。図2から図4を参照して、ジャンクションボックス30について説明する。
図2から図4を参照して、ジャンクションボックス30は、複数の側壁部322を有する筐体31と、液体検知部50とを備える。筐体31は、上部ケース32および閉塞部材33を含む。上部ケース32は、下方に向けて開口する略箱状形状を有する。
上部ケース32は、天板部321と複数の側壁部322を有する。天板部321は、平面視した場合に略矩形形状を有する。複数の側壁部322は、天板部321の周縁から下方に向けて延びるように設けられている。複数の側壁部322は、前壁部322aおよび後壁部322bを含む。前壁部322aは、ジャンクションボックス30が収容ケース15に配置された配置状態において、前方側を向く。後壁部322bは、上記配置状態において後方側を向く。
前壁部322aおよび後壁部322bは、上記配置状態において、車両100の前後方向に対向する。前壁部322aは、前後方向と交差する幅方向の一方側に一端322a1を有する。なお、前壁部322aの幅方向は、上記配置状態において、車両100の左右方向に略平行となる。
図3および図4に示すように、閉塞部材33は、上部ケース32の開口部を閉塞するように設けられている。閉塞部材33は、ベース部331、立壁部332、第1突出部335、および第2突出部336を含む。
ベース部331は、略平板形状を有する。ベース部331は、上部ケース32の開口部に対応した形状を有する。立壁部332は、ベース部331の周縁部から立ち上がるように設けられている。また、ベース部331の縁部には、側壁部322の下端に対向する対向部337が設けられている。対向部337は、立壁部332の外側に設けられている。
立壁部332は、複数の側壁部322の内周面に嵌まり込むように設けられている。立壁部332には、後述する第1端子部51および第2端子部52が引出可能となるように、2つの切欠部333が設けられている。2つの切欠部333は、ベース部331に向けて凹むように設けられている。
第1突出部335は、第1端子部51の先端51aに近づくように後述する第1カバー部41の内部に突出する。第2突出部336は、第2端子部52の先端52a(図5参照)に近づくように後述する第2カバー部42の内部に突出する。このように第1突出部335および第2突出部336が設けられることにより、第1カバー部41および第2カバー部42の内部に異物が侵入することを抑制でき、ひいては、筐体31の内部に異物が侵入することを抑制することができる。
液体検知部50は、第1端子部51と第2端子部52とを含む。第1端子部51および第2端子部52は、上記複数の側壁部322のいずれかの側壁部322の下部側に向けて、筐体31の内部から筐体31の外部に引き出されている。具体的には、第1端子部51および第2端子部52は、前壁部322a側から筐体31の外部に引き出されている。第1端子部51および第2端子部52は、前壁部322aの一端322a1側で筐体31の外部に引き出されている。
より詳細には、第1端子部51は、上記2つの切欠部333のうちの一方を通り、側壁部322(より特定的には前壁部322a)の下端と上記対向部337との間の隙間から筐体31の外部に引き出されている。第2端子部52は、上記2つの切欠部333のうちの他方を通り、側壁部322(より特定的には前壁部322a)の下端と上記対向部337との間の隙間から筐体31の外部に引き出されている。
このように、第1端子部51が通過する部分における側壁部322の下端と上記対向部337との間の隙間が、第1端子部51が筐体31を貫通する第1貫通部に相当する。また、第2端子部52が通過する部分における側壁部322の下端と上記対向部337との間の隙間が、第2端子部52が筐体31を貫通する第2貫通部に相当する。
なお、第1貫通部および第2貫通部は、上記のような側壁部322の下端と閉塞部材33の対向部337との間の隙間に限定されず、第1端子部51および第2端子部52が貫通可能な限り、側壁部322に設けられた穴部、または切欠部等、適宜変更することができる。
筐体31から引き出された第1端子部51の先端51a側は、下方に向けて折り曲がっている。すなわち、第1端子部51の先端51aは、上述の第1貫通部よりも低い位置に位置する。
同様に、筐体31から引き出された第2端子部52の先端52a側は、下方に向けて折り曲がっている。すなわち、第2端子部52の先端52aは、上述の第2貫通部よりも低い位置に位置する。
図2から図4に示すように、第1端子部51および第2端子部52が引き出されている側壁部322(より特定的には前壁部322a)には、第1カバー部41と第2カバー部42とが設けられている。第1カバー部41は、下方に向けて開口しつつ第1端子部51を覆う。第2カバー部42は、下方に向けて開口しつつ第2端子部52を覆う。第1カバー部41および第2カバー部42は、第1端子部51および第2端子部52を保護する。
第1カバー部41には、第1端子部51の先端51aよりも高い位置に第1貫通孔43が設けられている。具体的には、第1貫通孔43は、第1カバー部41の上部に設けられている。
同様に、第2カバー部42には、第2端子部52の先端52aよりも高い位置に第2貫通孔44が設けられている。具体的には、第2貫通孔44は、第2カバー部42の上部に設けられている。
また、第1カバー部41には、天板部412から第1端子部51に向けて延びる延在部413が設けられている。当該延在部413は、筐体31外部に引き出された第1端子部51が上方に反ることを抑制する押さえとして機能する。
図4には図示されていないが、同様に、第2カバー部にも、天板部から第2端子部52に向けて延びる延在部が設けられている。当該延在部は、筐体31外部から引き出された第2端子部52が上方に反ることを抑制する押さえとして機能する。
図5は、実施の形態1に係るジャンクションボックスにおいて閉塞部材を外した状態を示す概略斜視図である。なお、図5においては、便宜上、筐体31内の構造物として、第1端子部51および第2端子部52を主として図示し、他の構造物については省略している。
図5に示すように、第1端子部51および第2端子部52は、筐体31内部において配策されており、液体検知部50の一部を構成する液体検知回路60に接続されている。筐体31の周囲に存在する液体を介して第1端子部51および第2端子部52が導通することにより、液体検知回路60に電流が流れる。液体検知部50は、このような電流を検知することで、ジャンクションボックス30の周囲に存在する液体を検知することができる。
以上のように実施の形態1に係るジャンクションボックス30においては、上記第1端子部51および上記第2端子部52は、上記複数の側壁部322のいずれかの側壁部322の下部側に向けて、上記筐体31の内部から上記筐体31の外部に引き出されている。
このため、蓄電モジュール20を収容する収容ケース15内(より特定的には、収容ケース15の底部16)にジャンクションボックス30を配置することにより、収容ケース15内に液体が浸入した場合には、第1端子部51と第2端子部52とを筐体の周囲に存在する液体に容易に接触させることができる。これにより、筐体31の周囲に存在する液体によって第1端子部51と第2端子部52とが容易に導通する。この結果、実施の形態1に係るジャンクションボックス30およびこれを備えた蓄電装置10にあっては、ジャンクションボックス30の周囲の液体を容易に検知することができる。
さらに、蓄電装置10が搭載された車両は、走行中において前方側が下方に傾斜することがあり、このような場合には、ジャンクションボックス30が収容された収容ケース15も前方に向かうにつれて下方に向かうように傾斜する。この場合には、収容ケース内に侵入した液体も前方側へ移動する。このため、上述のように、液体が移動しやすい前方側に位置する筐体31の前壁部322a側から第1端子部51および第2端子部52を引き出すことにより、より液体を検知しやすくなる。
加えて、上述のように、第1端子部51と第2端子部52とを前壁部322aの一端322a1側で筐体31の外部に引き出すことにより、第1端子部51と第2端子部52とを近接して配置することができる。この場合には、第1端子部51と第2端子部52とを接続する液体の電気抵抗を小さくすることができ、液体をさらに検知しやすくなる。
また、上述のように、第1カバー部41には、第1端子部51の先端51aよりも高い位置に第1貫通孔43が設けられており、第2カバー部42には、第2端子部52の先端52aよりも高い位置に第2貫通孔44が設けられている。
このため、第1カバー部41および第2カバー部42の内部に液体が浸入した場合に、第1カバー部41および第2カバー部42内の空気を第1貫通孔43および第2貫通孔44を通して、外部に排出することができる。これにより、第1カバー部41および第2カバー部42の内部に液体を容易に侵入されることができる。
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2に係るジャンクションボックスの上方側を示す概略斜視図である。図7は、図6に示すVII-VII線に沿った概略断面図である。図6および図7を参照して、実施の形態2に係るジャンクションボックス30Aについて説明する。
図6および図7に示すように、実施の形態2に係るジャンクションボックス30Aは、実施の形態1に係るジャンクションボックス30と比較した場合に、第1カバー部41に設けられた第1貫通孔43および第2カバー部42に設けられた第2貫通孔44の配置が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
第1貫通孔43は、第1端子部51の先端51aよりも高い位置であって、かつ、上述の第1貫通部よりも低い位置に設けられている。同様に、第2貫通孔44は、第2端子部52の先端52aよりも高い位置であって、かつ、上述の第2貫通部よりも低い位置に設けられている。
このように構成した場合であっても、実施の形態2に係るジャンクションボックス30Aは、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。また、実施の形態2に係るジャンクションボックス30Aは、実施の形態1に係る蓄電装置10に適用することができる。
ここで、収容ケース15内に液体が浸入し、第1カバー部41および第2カバー部42に液体が侵入した場合には、第1貫通孔43および第2貫通孔44よりも上方に位置する第1カバー部41内および第2カバー部42内の気圧が上昇する。
実施の形態2においては、第1貫通孔43および第2貫通孔44を上記の位置とすることにより、第1カバー部41内および第2カバー部42内に侵入した液体が、第1貫通孔43および第2貫通孔44よりも高い位置に位置する第1貫通部および第2貫通部に到達することを抑制することができる。この結果、筐体31の内部に液体が浸入することを抑制することができる。
以上、今回開示された実施の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。本発明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および範囲内でのすべての変更が含まれる。
2 フロアパネル、10 蓄電装置、15 収容ケース、16 底部、20 蓄電モジュール、30,30A ジャンクションボックス、31 筐体、32 上部ケース、33 閉塞部材、41 第1カバー部、42 第2カバー部、43 第1貫通孔、44 第2貫通孔、50 液体検知部、51 第1端子部、51a,52a 先端、52 第2端子部、60 液体検知回路、100 車両、321 天板部、322 側壁部、322a 前壁部、322a1 一端、322b 後壁部、331 ベース部、332 立壁部、333 切欠部、335 第1突出部、336 第2突出部、337 対向部、412 天板部、413 延在部。

Claims (8)

  1. 蓄電モジュールを収容する収容ケース内に配置されるジャンクションボックスであって

    複数の側壁部を有する筐体と、
    第1端子部および第2端子部を含む液体検知部と、を備え、
    前記第1端子部および前記第2端子部は、前記複数の側壁部のいずれかの側壁部の下部側に向けて、前記筐体の内部から前記筐体の外部に引き出されており、
    前記筐体は、前記複数の側壁部を含み下方に向けて開口する上部側ケースを含み、
    前記第1端子部および前記第2端子部が引き出されている前記側壁部には、下方に向けて開口しつつ前記第1端子部を覆う第1カバー部と、下方に向けて開口しつつ前記第2端子部を覆う第2カバー部とが設けられている、ジャンクションボックス。
  2. 前記ジャンクションボックスが前記収容ケース内に配置された配置状態において、前記複数の側壁部は、前方を向く前壁部を含み、
    前記第1端子部および前記第2端子部は、前記前壁部側から前記筐体の外部に引き出されている、請求項1に記載のジャンクションボックス。
  3. 前記前壁部は、前記配置状態において、前後方向と交差する幅方向の一方側に一端を有し、
    前記第1端子部および前記第2端子部は、前記一端側で前記筐体の外部に引き出されている、請求項2に記載のジャンクションボックス。
  4. 前記筐体は、前記上部側ケースの開口部を閉塞する閉塞部材をむ、請求項1から3のいずれか1項に記載のジャンクションボックス。
  5. 前記閉塞部材は、前記第1端子部の先端に近づくように前記第1カバー部の内部に突出する第1突出部と、前記第2端子部の先端に近づくように前記第2カバー部の内部に突出する第2突出部とを含む、請求項4に記載のジャンクションボックス。
  6. 前記第1カバー部には、前記第1端子部の先端よりも高い位置に第1貫通孔が設けられており、
    前記第2カバー部には、前記第2端子部の先端よりも高い位置に第2貫通孔が設けられている、請求項4または5に記載のジャンクションボックス。
  7. 前記筐体には、前記第1端子部が貫通する第1貫通部および前記第2端子部が貫通する第2貫通部が設けられており、
    前記第1端子部の先端は、前記第1貫通部よりも低い位置に位置し、
    前記第2端子部の先端は、前記第2貫通部よりも低い位置に位置し、
    前記第1貫通孔は、前記第1貫通部よりも低い位置に設けられており、
    前記第2貫通孔は、前記第2貫通部よりも低い位置に設けられている、請求項6に記載のジャンクションボックス。
  8. 請求項1から7のいずれか1項に記載のジャンクションボックスと、
    前記蓄電モジュールと、
    底部を有し、前記蓄電モジュールおよび前記ジャンクションボックスを収容する前記収容ケースと、を備え、
    前記ジャンクションボックスは、前記収容ケースの前記底部に固定されている、蓄電装置。
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