特許 6392718 車両用電池パックのサービスプラグの保護カバー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6392718

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】車両用電池パックのサービスプラグの保護カバー

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/04 20060101AFI20180910BHJP

   H01M 2/34 20060101ALI20180910BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20180910BHJP

   H01M 10/613 20140101ALN20180910BHJP

   H01M 10/625 20140101ALN20180910BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALN20180910BHJP

【ＦＩ】

   B60R16/04 J

   H01M2/34 B

   H01M2/10 S

   !H01M10/613

   !H01M10/625

   !H01M10/6563

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-175335(P2015-175335)

(22)【出願日】2015年9月7日

(65)【公開番号】特開2017-52302(P2017-52302A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2017年11月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000251060

【氏名又は名称】林テレンプ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中津留 義樹

(72)【発明者】

【氏名】長峰 浩一

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 尚憲

(72)【発明者】

【氏名】三島 拓也

【審査官】 高島 壮基

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０７５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４８９６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／０４

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／３４

１０／６１３

１０／６２５

１０／６５６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート下部に配置された電池パックを車室内から仕切り、前記電池パックに挿抜可能なサービスプラグを操作するための操作用開口が設けられた内装パネルと、
前記操作用開口を閉じた状態で前記内装パネルに取り付けられ、前記サービスプラグと近接して対抗配置された内装トリムと、
前記内装トリムの内側に設けられ、前記内装トリムの前記サービスプラグを取り囲む複数の位置から前記電池パックに向かってそれぞれ突出するリブと、
を備え、
前記リブは、前記内装トリムが前記サービスプラグ側に移動したとき、前記内装トリムが前記サービスプラグに接触するよりも先に前記電池パックに接触することを特徴とする車両用電池パックのサービスプラグの保護カバー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用電池パックのサービスプラグの保護カバーに関し、電池パックに対して挿抜可能なサービスプラグを保護するサービスプラグの保護カバーに関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車、ハイブリッド自動車等には、車両を駆動するモータに電力を供給する電池パックが搭載されている。この電池パックには、メンテナンス等の際に電池パックの高電圧回路を遮断するサービスプラグやブレーカが設けられている。特に、サービスプラグは、電池パックに対して挿抜可能に設けられており、電池パックから抜き取ることによって高電圧回路を遮断する。サービスプラグやブレーカは車室内から操作される場合があり、誤操作を防止するために、通常、保護カバーで覆われている。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０６−３４４９５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の構成のようにサービスプラグは、独立した専用の保護カバーで覆われているので、部品点数が増えコストもかかる。また、電池パックはシート下部等に配置されることがあり、電池パックと一体的に設けられるサービスプラグもシート下部等に配置される。サービスプラグがシート下部に配置される場合、シート下部においてサービスプラグは保護カバーで覆われるが、乗員の足による押圧により保護カバーが変形することがある。保護カバーの変形により、保護カバーがサービスプラグに接触すると、この接触による外力によってサービスプラグが振動して接点摩耗する可能性がある。

【0005】

このため、サービスプラグへの外力作用を抑制するために保護カバーの剛性を高めることが考えられるが、保護カバーのコストや重量が増加してしまう。あるいは、保護カバーとサービスプラグとの間隔を広げることも考えられるが、保護カバーとサービスプラグとの間隔を広げると、その分空間が必要になり大型化してしまう。また、サービスプラグまでの距離が遠くなって操作しにくくなり、メンテナンス作業時のサービスプラグの挿抜作業が煩雑になってしまう。

【0006】

そこで、本発明では、サービスプラグの保護カバーのコストを低減するとともに、サービスプラグのメンテナンス時の作業性を向上しつつ、保護カバーがサービスプラグに接触することを防止して、サービスプラグの接点摩耗を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の車両用電池パックのサービスプラグの保護カバーは、シート下部に配置された電池パックを車室内から仕切り、前記電池パックに挿抜可能なサービスプラグを操作するための操作用開口が設けられた内装パネルと、前記操作用開口を閉じた状態で前記内装パネルに取り付けられ、前記サービスプラグと近接して対抗配置された内装トリムと、前記内装トリムの内側に設けられ、前記内装トリムの前記サービスプラグを取り囲む複数の位置から前記電池パックに向かってそれぞれ突出するリブと、を備え、前記リブは、前記内装トリムが前記サービスプラグ側に移動したとき、前記内装トリムが前記サービスプラグに接触するよりも先に前記電池パックに接触することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、サービスプラグの保護カバーのコストを低減できるとともに、サービスプラグのメンテナンス時の作業性を向上しつつ、保護カバーがサービスプラグに接触することを防止して、サービスプラグの接点摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電池パックがリアシート下部に配置された状態を示す斜視図である。

【図2】リアシート下部の拡大断面図である。

【図3】内装トリムと電池パックとの展開斜視図である。

【図4】内装トリムとサービスプラグを簡略化したリアシート下部の拡大断面図であり、（Ａ）は通常時の内装トリムの状態を示し、（Ｂ）は応力により変形した内装トリムの状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

まず、ハイブリッド自動車の駆動用モータに電力を供給する電池パック１の配置位置について説明する。図１において、前後左右、上下の記載は、ハイブリッド自動車の前後左右、上下方向を示す。図１に示すように、リアシート４の下部に形成される空間５、すなわち、フロアパネル３とリアシート４との間に形成される空間５には、ハイブリッド自動車の左右方向に長い電池パック１と、電池パック１に冷却空気を送給する電池冷却装置３０とが配置されている。

【0011】

リアシート４の座面前面の下側には、電池パック１が収容された空間５の前面を覆う内装パネル６が取り付けられている。このため、図２に示すように、車室２と空間５との間は内装パネル６で仕切られている。

【0012】

電池冷却装置３０は、電池パック１の右側側面に配置されている。電池冷却装置３０は、冷却ファン３１と、冷却ファン３１と電池パック１とを接続する接続ダクト３２と、冷却ファン３１と内装パネル６に設けられた吸気口３３ａとを接続する吸気ダクト３３とを備えている。吸気口３３ａから吸い込まれた車室２内の空気は、吸気ダクト３３を通って冷却ファン３１に吸い込まれ、接続ダクト３２から電池パック１に送給され、電池パック１を冷却する。電池パック１を冷却した後の空気は、図示しない排気ダクトから車室２外に排気される。

【0013】

図２に示すように、電池パック１は、バッテリモジュール１０と、高電圧回路を電気的に遮断するサービスプラグ１１と、バッテリモジュール１０を収納するバッテリカバー１２とを備えている。

【0014】

バッテリモジュール１０は、例えば、リチウムイオン電池で構成されるバッテリセルを複数個直列に接続して一体化したものである。これにより、走行駆動等の動力源となる高電圧回路が形成されている。

【0015】

バッテリモジュール１０には、この高電圧回路を遮断するサービスプラグ１１が設けられている。サービスプラグ１１は、ハイブリッド自動車のメンテナンスの際に、作業者の感電を防止するために高電圧回路を遮断して、メンテナンス終了後に高電圧回路を接続する電源回路遮断装置である。サービスプラグ１１は、高電圧回路の一部に接続されたソケット１１ａと、このソケット１１ａに挿抜可能なプラグ１１ｂとを備えている。プラグ１１ｂがソケット１１ａに挿入されることで高電圧回路は接続され、プラグ１１ｂがソケット１１ａから抜き取られることで高電圧回路は遮断される。

【0016】

図１、２に示すように、バッテリカバー１２は、バッテリモジュール１０を覆う板金製の箱型ケースであり、図示しないステーによりフロアパネル３に固定されている。バッテリカバー１２のサービスプラグ１１を覆う面は、サービスプラグ１１のプラグ１１ｂの先端と略同じ位置にあり、このサービスプラグ１１のプラグ１１ｂを覆う面には、プラグ１１ｂを挿抜するための開口１２ａが設けられている。

【0017】

開口１２ａを形成する上縁１２ａ１は、内側に折り曲げられており、その先端がバッテリモジュール１０の近傍まで延出している。また、下縁１２ａ２も上縁１２ａ１と同様に、内側に折り曲げられており、その先端がバッテリモジュール１０の近傍まで延出している。

【0018】

図１、２に示すように、内装パネル６は、ハイブリッド自動車の左右方向に亘って、リアシート４とフロアパネル３との間を覆う樹脂製のパネルである。内装パネル６のバッテリカバー１２の開口１２ａに対向する部分には、サービスプラグ１１の挿抜の作業性を確保するために、この開口１２ａよりも大きい操作用開口６ａが形成されている。

【0019】

内装パネル６の操作用開口６ａには、この操作用開口６ａを閉じる樹脂製の内装トリム２０が着脱可能に取り付けられている。内装トリム２０は、サービスプラグ１１に近接して配置されており、サービスプラグ１１の保護カバーとして機能している。また、サービスプラグ１１と内装トリム２０との間隔は、間隔Ｌ１に設定されている。

【0020】

内装トリム２０の４隅には、操作用開口６ａの４隅に設けられたフック６ｂに係合する爪２０ａがそれぞれ設けられている。また、内装トリム２０は、着脱に専用工具を必要とする図示しない固定クリップによって、内装パネル６に固定されている。すなわち、内装トリム２０は、専用工具を使用しないと着脱できない。

【0021】

図３に示すように、内装トリム２０のサービスプラグ１１の近接面、すなわち、内装トリム２０の内側におけるサービスプラグ１１の上下左右に対応する４カ所の位置には、電池パック１に向かって突出する４つのリブ２１，２２，２３，２４がそれぞれ形成されている。

【0022】

４つのリブ２１，２２，２３，２４は、サービスプラグ１１を取り囲むように配置されている。４つのリブ２１，２２，２３，２４は、サービスプラグ１１の上側に対応する上リブ２１、サービスプラグ１１の下側に対応する下リブ２２、サービスプラグ１１の右側に対応する右リブ２３、サービスプラグ１１の左側に対応する左リブ２４からなる。

【0023】

上リブ２１は、バッテリカバー１２の開口１２ａの上縁１２ａ１に対向する位置に設けられ、下リブ２２は、バッテリカバー１２の開口１２ａの下縁１２ａ２に対向する位置に設けられている。左右リブ２３，２４は、バッテリカバー１２の開口１２ａの左右縁に対向する位置にそれぞれ設けられている。

【0024】

上リブ２１は、四角形状の筒部２１ａと、この筒部２１ａの内部に形成された十字状の補強部２１ｂとを有する筒状部材である。下リブ２２は、内装トリム２０の車幅方向に長い平板２２ａと、この平板２２ａの端部から直角に折曲がった短い平板２２ｂとを有するＬ字状部材である。右リブ２３は、バッテリカバー１２に向かって延びる上下一対の平板２３ａ，２３ｂと、これら平板２３ａ，２３ｂの端部を互いに接続して下方に延出する平板２３ｃとを有する逆Ｆ字状部材である。左リブ２４は、バッテリカバー１２に向かって延びる上下一対の平板２４ａ，２４ｂと、これら平板２４ａ，２４ｂの端部を互い接続する平板２４ｃとを有するコ字状部材である。なお、各リブの形状が異なっているが、各リブの形状を同形状としてもよい。

【0025】

各リブ２１，２２，２３，２４のバッテリカバー１２との間隔は、全て同じ間隔Ｌ２に設定されている。サービスプラグ１１と内装トリム２０との間隔Ｌ１と、各リブ２１，２２，２３，２４とバッテリカバー１２との間隔Ｌ２との関係について説明する。両間隔Ｌ１，Ｌ２は、間隔Ｌ１＞間隔Ｌ２となるように設定されている。このように設定することによって、内装トリム２０が、バッテリカバー１２に向かって変形したときに、内装トリム２０の内面がサービスプラグ１１に当接する前に、各リブ２１，２２，２３，２４がバッテリカバー１２に当接する。

【0026】

次に、サービスプラグ１１の挿抜作業及び内装トリム２０に乗員の足の当接による外力が作用した場合について説明する。図４は、内装トリム２０の変形を説明するために、内装トリム２０の各リブ２１，２２やバッテリカバー１２を簡略化した図を示しており、（Ａ）は通常時の内装トリム２０の状態を示し、（Ｂ）は外力により変形した内装トリム２０の状態を示す。なお、図４において、リブ２３，２４の図示を省略している。

【0027】

図４（Ａ）において、メンテナンス作業を行うためにサービスプラグ１１の挿抜を行う場合には、まず、専用工具を使用して固定クリップを取り外す。次に、内装トリム２０の爪２０ａと内装パネル６のフック６ｂとの係合を外して内装トリム２０を内装パネル６から取り外す。そして、サービスプラグ１１のプラグ１１ｂをソケット１１ａから抜き取って高電圧回路を遮断する。メンテナンス作業終了後は、上述の逆の手順により内装トリム２０を内装パネル６に取り付ける。

【0028】

図４（Ｂ）において、乗員の足が内装トリム２０に当接し、内装トリム２０に図中矢印Ｆで示すように外力が作用すると、内装トリム２０はサービスプラグ１１に向かって突出するように変形する。すなわち、内装トリム２０は、サービスプラグ１１側に移動する。そして、内装トリム２０の変形によって、各リブ２１，２２もバッテリカバー１２に向かって移動する。このとき、各リブ２１，２２の先端とバッテリカバー１２との間隔Ｌ２は内装トリム２０とサービスプラグ１１との間隔Ｌ１よりも小さいので、各リブ２１，２２の先端が最初にバッテリカバー１２に当接する。特に、上リブ２１，２２に作用する外力は、開口１２ａの周囲のバッテリカバー１２を変形することがあるが、バッテリカバー１２の上縁１２ａ１及び下縁１２ａ２を介して剛性の高いバッテリモジュール１０でしっかりと受け止められ、内装トリム２０のそれ以上の変形を抑制する。

【0029】

よって、各リブ２１，２２がバッテリカバー１２に当接することによって、内装トリム２０のそれ以上の変形が抑制されて、内装トリム２０とサービスプラグ１１との接触が抑制される。また、各リブ２１，２２の間隔Ｌ２は同じ間隔であるので、各リブ２１，２２は略同時にバッテリカバー１２に当接することになり、外力を分散して受け止めることができる。

【0030】

このように、サービスプラグ１１が内装トリム２０で覆われて保護されるので、サービスプラグ１１を保護する専用の保護カバーが必要なくなり、部品点数を削減でき、コストも低減できる。また、サービスプラグ１１の保護に内装トリム２０を使用するので、保護カバーとしての意匠性を向上できる。

【0031】

また、サービスプラグ１１の挿抜方向において、サービスプラグ１１に近接して内装トリム２０が配置されており、内装トリム２０を取り外すことによって、操作用開口６ａを介してサービスプラグ１１の挿抜作業を簡単に行うことができるので、作業性を向上できる。

【0032】

さらに、乗員の足の当接による外力が内装トリム２０に作用して内装トリム２０がサービスプラグ１１に向かって変形しても、リブ２１，２２，２３，２４がバッテリカバー１２に当接して、それ以上の内装トリム２０の変形が抑制されるので、内装トリム２０とサービスプラグ１１との接触も抑制されて、サービスプラグ１１の接点摩耗を抑制できる。

【0033】

なお、電池パック１をリアシート４の下部に配置した場合について説明したが、電池パック１の配置位置はこの場所に限らず、例えば、電池パック１をフロントシートの下部に配置した場合にも、内装トリム２０の取付位置や形状を変更して使用することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ 電池パック、２ 車室、３ フロアパネル、４ リアシート、５ 空間、６ 内装パネル、６ａ 操作用開口、６ｂ フック、１０ バッテリモジュール、１１ サービスプラグ、１１ａ ソケット、１１ｂ プラグ、１２ バッテリカバー、１２ａ 開口、１２ａ１ 上縁、１２ａ２ 下縁、２０ 内装トリム、２０ａ 爪、２１ 上リブ、２２ 下リブ、２３ 右リブ、２４ 左リブ、３０ 電池冷却装置、３１ 冷却ファン、３２ 接続ダクト、３３ 吸気ダクト、Ｌ１，Ｌ２ 間隔。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】