JP5738340B2 - 蓄電池取付構造体及び車両 - Google Patents
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Description
前記取付用突起は、前記バスプレートにインサート成形された樹脂で構成されてもよい。これにより、バスプレートと取付用突起との間の位置ずれを防ぎ、がたつき音を防止することが可能となる。
1.キャパシタ取付構造体12の配置及び構成
[1−1.概要]
図1は、本発明の一実施形態に係る車両10の一部の簡略的な外観斜視図である。図2は、車両10において、蓄電池取付構造体としてのキャパシタ取付構造体12(以下「構造体12」ともいう。)の一部を省略して示す拡大外観斜視図である。
車体14は、導電性の金属からなり、車両10の後部において凹部18が形成されている。凹部18は、荷室16の下方においてスペアタイヤ19を配置するための空間である。凹部18には、スペアタイヤ19を収納すると共に凹部18を覆うカバー(図示せず)が配置される。凹部18内の左側面20には構造体12が固定され、この際、構造体12のキャパシタ40が車体14に接地される。
(1−3−1.キャパシタ取付構造体12の概要)
図3は、キャパシタ取付構造体12を構成するキャパシタ組立体30の外観斜視図である。図4は、キャパシタ組立体30の一部を分解又は省略して示す外観斜視図である。構造体12は、キャパシタ組立体30(キャパシタアセンブリ)に加え、充放電回路140(図5)を有する。充放電回路140については、図5を参照して後述する。
(1−3−2−1.キャパシタ組立体30の全体構成)
図2〜図4に示すように、キャパシタ組立体30(以下「組立体30」ともいう。)は、複数のキャパシタモジュール42からなるキャパシタ40と、キャパシタ40の筐体44(以下「キャパシタ筐体44」ともいう。)と、負極端子46と、正極端子48と、バスプレート50と、ナット52と、接地用ボルト54と、非接地ボルト56と、上側カバー58と、負極側カバー60と、正極側カバー62とを有する。
キャパシタ40は、車両10用の蓄電池として機能する。キャパシタ40の各キャパシタモジュール42は、例えば、円柱状を基調とする電気二重層キャパシタモジュールであるが、その他の蓄電池であってもよい。キャパシタ40は、開口部15の凹部18内において車体14(左側面20)に取り付けられる。図2等に示すように、キャパシタモジュール42は、凹部18の手前側から奥側にかけて(矢印X1、X2方向に)並べて配置される。各キャパシタモジュール42は、バスバー64により互いに直列に接続される。キャパシタモジュール42の基本的な構成については、例えば、特開2010−087269号公報に記載のものと同様とすることができる。
キャパシタ筐体44は、各キャパシタモジュール42を内部に収納するものであり、絶縁性(例えば、樹脂製)の第1半体66a及び第2半体66bを備える。筐体44は、キャパシタモジュール42相互の位置関係を固定し、各キャパシタモジュール42を物理的に直線的に並んで配置させる。
負極端子46及び正極端子48は、キャパシタ40の両端に形成される。すなわち、負極端子46は、凹部18又はキャパシタ40の手前側に配置され、正極端子48は、凹部18又はキャパシタ40の奥側に配置される。
バスプレート50は、導電性金属(例えば、銅)からなり、車体14に対する負極端子46の接地及び車体14に対する構造体12の固定のために用いられる。すなわち、バスプレート50は、ナット52を介して物理的に且つ電気的に負極端子46に連結されると共に、接地用ボルト54を介して物理的に且つ電気的に車体14のブラケット22aに連結される。
接地用ボルト54及び非接地ボルト56は、いずれも組立体30を車体14に固定するために用いられる。加えて、接地用ボルト54は、負極端子46を車体14に接地させるために用いられる。
図3等に示すように、上側カバー58、負極側カバー60及び正極側カバー62は、組立体30の一部(特に、電気的な部位(各キャパシタモジュール42の電極、負極端子46及び正極端子48等))を埃、水等から保護するために用いられる。
キャパシタ40の用途等を説明するため、次に、キャパシタ40を含む回路110について説明する。
図5は、キャパシタ40を含む回路110を示す図である。回路110は、エンジン112を始動又は再始動させると共に、電気負荷114に電力を供給するために用いられる。さらに、本実施形態の回路110は、キャパシタ40に充電及び電気負荷114への電力供給以外の放電をさせることができる。
エンジン112を始動又は再始動させるための構成として、回路110は、キャパシタ40に加え、イグニションスイッチ116(以下「IGSW116」という。)と、スタータモータ118と、12Vバッテリ120と、エンジン電子制御装置122(以下「エンジンECU122」という。)とを有する。
電気負荷114に電力を供給するための構成として、回路110は、キャパシタ40及び12Vバッテリ120に加え、充放電回路140を有する。充放電回路140は、キャパシタ40に充電又は放電をさせることでキャパシタ40の電圧を制御する電圧制御部として機能する。
キャパシタ40に充電及び電気負荷114への電力供給以外の放電をさせるための構成として、回路110は、キャパシタ40、電気負荷114、IGSW116、エンジンECU122及び充放電回路140に加え、交流発電機150(以下「ACG150」という。)を有する。
以上説明したように、本実施形態によれば、接地用ボルト54(締結手段)によりキャパシタ筐体44(キャパシタ40(蓄電池)の組立部品)を車体14に固定することに伴って、バスプレート50及び接地用ボルト54を介してキャパシタ40の負極端子46を車体14に電気的に接続させる。このため、キャパシタ筐体44を車体14に固定にするまでキャパシタ40の負極端子46を車体14に接地しない。従って、負極端子46におけるスパークの発生確率を低減することが可能となる。また、車体14へのキャパシタ40の固定と車体14に対する負極端子46の電気的接続の両方を接地用ボルト54の締結により行う。このため、キャパシタ取付構造体12(蓄電池取付構造体)の構成及びキャパシタ40の脱着作業を簡素化することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
上記実施形態では、キャパシタ取付構造体12を車両10に適用したが、これに限らず、別の対象に適用してもよい。例えば、構造体12を船舶や航空機等の移動体に用いることもできる。或いは、構造体12を、ロボット、製造装置又は家電製品に適用してもよい。これらの場合、負極端子46は、車体14に相当する接地用部材(例えば、接地用ボディ、接地用筐体)に電気的に接続される。
[2−1.全体構成]
上記実施形態では、車両10の後部に形成された(すなわち、図示しないテールゲートを開けたことにより生じる開口部15の一部である)凹部18に構造体12を配置した。しかしながら、例えば、バスプレート50と接地用ボルト54を用いる点に着目すれば、構造体12をその他の部位に配置してもよい。例えば、ドア又はボンネットを開けたことにより生じる開口部に構造体12を配置することもできる。ドアを開けたことによる開口部に構造体12を配置する場合、例えば、シートの下方にキャパシタ40を取り付けることができる。また、ボンネットを開けたことによる開口部に構造体12を配置する場合、エンジンルームにキャパシタ40を取り付けることが考えられる。なお、ここにいう開口部は、凹部18のように有底の形状の開口部のみならず、底部のない中空状の開口部であってもよい。
上記実施形態では、キャパシタ40(蓄電池)を複数のキャパシタモジュール42から構成したが、例えば、蓄電池の機能(電力供給等)に着目すれば、キャパシタモジュール42は1つであってもよい。
上記実施形態のキャパシタ筐体44は、基本的に、各キャパシタモジュール42全体を覆うものであったが(図4参照)、キャパシタ40を車体14に取り付ける又は各キャパシタモジュール42をキャパシタ40としてまとめるための組立部品としての観点からすれば、図4に示すキャパシタ筐体44以外の組立部品を用いてもよい。例えば、上下方向(Z1、Z2方向)において各キャパシタモジュール42を上側の一部及び下側の一部のみで連結する連結部を前記組立部品として用いることも可能である。
上記実施形態では、バスプレート50を図4に示すような形状としたが、例えば、バスプレート50の機能(例えば、負極端子46に物理的に且つ電気的に接続されると共に、締結手段により車体14に物理的に固定され且つ電気的に接続される機能)に着目すれば、バスプレート50の形状は適宜変更可能である。
上記実施形態では、バスプレート50を車体14に電気的に接続させると共に、キャパシタ筐体44(蓄電池の組立部品)を車体14に固定させる締結手段として接地用ボルト54を用いた。しかしながら、締結手段の機能に着目すれば、接地用ボルト54以外の部材を締結手段として用いることもできる。そのような締結手段としては、例えば、接地用の釘を用いてもよい。
12…キャパシタ取付構造体(蓄電池取付構造体)
14…車体(接地用部材) 15…開口部
16…荷室 18…凹部
19…スペアタイヤ 20…左側面
24a…手前側位置決めピン 24b…奥側位置決めピン
40…キャパシタ(蓄電池) 44…キャパシタ筐体(組立部品)
46…負極端子 48…正極端子
50…バスプレート 52…ナット
54…接地用ボルト(締結手段) 56…非接地ボルト
70…手前側突出部 72…奥側突出部
80…手前側ボルト孔 82…手前側位置決め孔
84…奥側ボルト孔 86…奥側位置決め孔
90…負極側ボルト部 100…負極側ボルト孔
102…車体側ボルト孔 104…取付用突起
116…イグニションスイッチ 140…充放電回路(電圧制御部)
Claims (11)
- 車両用の蓄電池と、前記蓄電池の両端に形成される負極端子及び正極端子とを備え、前記負極端子が車体に電気的に接続される蓄電池取付構造体であって、
前記蓄電池は、前記車両の開口部内において前記車体に取り付けられ、
前記蓄電池取付構造体は、
前記負極端子のみに連結されたバスプレートと、
前記バスプレートを前記車体に電気的に接続させると共に、前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体を前記車体に固定させる締結手段と
を有し、
前記負極端子側にのみ前記バスプレートを設け、前記正極端子側にはバスプレートを設けない
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 車両用の蓄電池と、前記蓄電池の両端に形成される負極端子及び正極端子とを備え、前記負極端子が車体に電気的に接続される蓄電池取付構造体であって、
前記蓄電池は、前記車両の開口部内において前記車体に取り付けられ、
前記負極端子は、前記開口部の手前側に配置され、前記正極端子は、前記開口部の奥側に配置され、
さらに、前記蓄電池取付構造体は、
前記負極端子のみに連結されたバスプレートと、
前記バスプレートを前記車体に電気的に接続させると共に、前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体を前記車体に固定させる締結手段と
を有し、
前記負極端子側にのみ前記バスプレートを設け、前記正極端子側にはバスプレートを設けないことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1又は2記載の蓄電池取付構造体において、
前記バスプレートには、前記開口部の奥側の端部に絶縁性の取付用突起が前記バスプレート自体に形成される
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電池取付構造体において、
前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体は、前記開口部の手前側に向かって突出する手前側突出部と、前記開口部の奥側に向かって突出する奥側突出部とを備え、
前記手前側突出部には、前記車体に設けられた手前側位置決めピンが挿入される手前側位置決め孔が形成され
前記奥側突出部には、前記車体に設けられた奥側位置決めピンが挿入される奥側位置決め孔が形成される
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項3記載の蓄電池取付構造体において
前記取付用突起は、前記バスプレートにインサート成形された樹脂で構成される
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電池取付構造体において、
前記蓄電池はキャパシタである
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項6記載の蓄電池取付構造体において、
前記キャパシタの電圧を制御する電圧制御部を備え、
前記電圧制御部は、前記車両がイグニッションオフとなると、イグニッションオンのときと比較して前記キャパシタの電圧を低くする
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄電池取付構造体において、
前記開口部は、前記車両の後部の荷室の下方においてスペアタイヤの収納用に設けられた凹部を備え、
前記蓄電池は、前記凹部内の左側面又は右側面に取り付けられる
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の蓄電池取付構造体において、
前記負極端子は、前記車体から離間する方向に突出する負極側ボルト部を備え、
前記バスプレートには、前記負極側ボルト部を挿入するための負極側ボルト孔と、前記締結手段としての接地用ボルトを挿入するための車体側ボルト孔とが形成され、
前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体には、前記接地用ボルトを挿入するための手前側ボルト孔が形成され、
前記蓄電池取付構造体は、前記負極側ボルト孔に挿入された前記負極側ボルト部と結合して前記バスプレートを前記負極端子に固定するナットを備え、
前記接地用ボルトは、前記車体側ボルト孔及び前記手前側ボルト孔に挿入されて前記車体に締結されることで、前記バスプレート及び前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体を前記車体に固定させる
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項4に従属する請求項9記載の蓄電池取付構造体において、
前記手前側突出部には、前記手前側ボルト孔が形成され、
前記奥側突出部には、前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体を前記車体に固定する非接地ボルトを挿入するための奥側ボルト孔が形成され、
前記蓄電池の組立部品又は前記蓄電池自体は、少なくとも前記接地用ボルト及び前記非接地ボルトにより前記車体に固定される
ことを特徴とする蓄電池取付構造体。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電池取付構造体を備える車両。
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