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(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】
(24)【登録日】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】バッテリパック
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/296 20210101AFI20240806BHJP
   H01M 50/284 20210101ALI20240806BHJP
   H01M 50/588 20210101ALI20240806BHJP
   H01M 50/59 20210101ALI20240806BHJP
   H01M 50/591 20210101ALI20240806BHJP
   H01M 10/613 20140101ALI20240806BHJP
   B60K 1/04 20190101ALI20240806BHJP
   H01M 10/6562 20140101ALN20240806BHJP
   H01M 10/6556 20140101ALN20240806BHJP
   H01M 10/625 20140101ALN20240806BHJP
【FI】
H01M50/296
H01M50/284
H01M50/588
H01M50/59
H01M50/591
H01M10/613
B60K1/04 Z
H01M10/6562
H01M10/6556
H01M10/625
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2020041896
(22)【出願日】2020-03-11
(65)【公開番号】P2021144826
(43)【公開日】2021-09-24
【審査請求日】2023-01-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡部 綱一郎
(72)【発明者】
【氏名】水鳥 将希
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼砂 雄介
【審査官】佐宗 千春
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-037204(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/20-50/298
50/50-50/598
10/52-10/667
B60K 1/00-6/12
7/00-8/00
16/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバッテリセルと、
複数の前記バッテリセルを収容するバッテリケースと、
前記バッテリケースの側面部に設けられ、電力送受用のケーブルが接続されるケーブル接続部と、
前記ケーブル接続部と前記バッテリセルとを接続するジャンクションボックスと、を備えたバッテリパックであって、
前記ケーブル接続部は、前記ジャンクションボックスに向かって延伸し、延伸方向の先端部が前記ジャンクションボックスと接続される2以上のケーブル側バスバーを有し、
前記ジャンクションボックスは、
前記ケーブル側バスバーの前記先端部に対して前記延伸方向に対向する縦壁部と、
2以上の前記ケーブル側バスバーの間を前記延伸方向に延び、2以上の前記ケーブル側バスバーの間を仕切る隔壁部と
前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向の側方に隣接して配置されたガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記延伸方向の先端側ほど前記ケーブル側バスバーに近づくように傾斜するガイド壁部を有することを特徴とするバッテリパック。
【請求項2】
前記ケーブル接続部は、前記ケーブル側バスバーを覆うプロテクタを有し、
前記プロテクタの少なくとも一部が、前記ガイド壁部と前記延伸方向に対向していることを特徴とする請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記ジャンクションボックスは電装部品を有し、
前記電装部品は、前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向の側方に、前記ガイド部を挟んで対向するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記プロテクタは、前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向の側方に拡幅する拡幅部を有し、
前記拡幅部は、前記ガイド壁部と前記延伸方向に対向し、かつ、前記延伸方向の先端から遠ざかるほど前記延伸方向の側方に拡幅していることを特徴とする請求項3に記載のバッテリパック。
【請求項5】
前記ジャンクションボックスは、前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向に向かって高くなるように傾斜する傾斜面部を有し、
前記傾斜面部は、2以上の前記ケーブル側バスバーのうち少なくとも一方に対し、前記縦壁部を挟んで対向していることを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項6】
前記傾斜面部よりも前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向に、空気が流通する送風ダクトが配置されており、
前記送風ダクトは、前記延伸方向で前記傾斜面部の頂部と対向していることを特徴とする請求項5に記載のバッテリパック。
【請求項7】
前記ジャンクションボックスは、2以上の前記ケーブル側バスバーに前記電装部品を介して電気的に接続される2以上のバッテリ側端子部を有し、
2以上の前記バッテリ側端子部の一方と他方は、前記縦壁部よりも前記延伸方向に、前記傾斜面部を挟んで互いに対向して配置されており、
2つの前記バッテリ側端子部の少なくとも一方は、前記傾斜面部と前記延伸方向に対向する前記ケーブル側バスバーよりも前記ケーブル側バスバーの幅方向の外側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のバッテリパック。
【請求項8】
2以上の前記バッテリ側端子部のうち前記電装部品に近い前記バッテリ側端子部よりも、前記ガイド壁部が、前記ケーブル側バスバーの近くに配置されていることを特徴とする請求項7に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリパックに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両にあっては、走行用のモータに電力を供給するバッテリパックを車両の荷室等に搭載することがある。従来のこの種の技術として、特許文献1に記載されるものが知られている。特許文献1に記載の技術にあっては、バッテリパックのバッテリケースの内部に、複数のバッテリセルと、電力の遮断および分配を行うジャンクションボックスと、が設けられている。また、バッテリケースの側面には、外部装置との間で電力の充放電を行うためのコネクタ端子が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2012-243449号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の従来の技術のように、バッテリパックの側面にコネクタ端子が配置されている構造にあっては、車両の衝突時にバッテリパックの側面に外力が作用すると、コネクタ端子がバッテリパックの内部側に押し込まれ、コネクタ端子とジャンクションボックスとの接触によりジャンクションボックス内のリレー回路等の電装部品が短絡するおそれがあった。
【0005】
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、車両の衝突時にバッテリパック内の電装部品の短絡を防止できるバッテリパックを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、複数のバッテリセルと、複数の前記バッテリセルを収容するバッテリケースと、前記バッテリケースの側面部に設けられ、電力送受用のケーブルが接続されるケーブル接続部と、前記ケーブル接続部と前記バッテリセルとを接続するジャンクションボックスと、を備えたバッテリパックであって、前記ケーブル接続部は、前記ジャンクションボックスに向かって延伸し、延伸方向の先端部が前記ジャンクションボックスと接続される2以上のケーブル側バスバーを有し、前記ジャンクションボックスは、前記ケーブル側バスバーの前記先端部に対して前記延伸方向に対向する縦壁部と、2以上の前記ケーブル側バスバーの間を前記延伸方向に延び、2以上の前記ケーブル側バスバーの間を仕切る隔壁部と、前記ケーブル側バスバーの前記延伸方向の側方に隣接して配置されたガイド部と、を有し、前記ガイド部は、前記延伸方向の先端側ほど前記ケーブル側バスバーに近づくように傾斜するガイド壁部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
このように上記の本発明によれば、車両の衝突時にバッテリパック内の電装部品の短絡を防止できるバッテリパックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本発明の一実施例に係るバッテリパックの分解斜視図である。
図2図2は、本発明の一実施例に係るバッテリパックの後部の斜視図である。
図3図3は、本発明の一実施例に係るバッテリパックの内部の平面図である。
図4図4は、本発明の一実施例に係るバッテリパックのジャンクションボックスの斜視図である。
図5図5は、本発明の一実施例に係るバッテリパックの後部の平面図である。
図6図6は、図5に示すバッテリパックのVI-VI方向矢視断面図である。
図7図7は、車両の衝突後の本発明の一実施例に係るバッテリパックの後部の平面図である。
図8図8は、車両の衝突後の本発明の一実施例に係るバッテリパックのケーブル側バスバーの平面図である。
図9図9は、車両の衝突後の本発明の一実施例に係るバッテリパックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施の形態に係るバッテリパックは、複数のバッテリセルと、複数の前記バッテリセルを収容するバッテリケースと、前記バッテリケースの側面部に設けられ、電力送受用のケーブルが接続されるケーブル接続部と、前記ケーブル接続部と前記バッテリセルとを接続するジャンクションボックスと、を備えたバッテリパックであって、前記ケーブル接続部は、前記ジャンクションボックスに向かって延伸し、延伸方向の先端部が前記ジャンクションボックスと接続される2以上のケーブル側バスバーを有し、前記ジャンクションボックスは、前記ケーブル側バスバーの前記先端部に対して前記延伸方向に対向する縦壁部と、2以上の前記ケーブル側バスバーの間を前記延伸方向に延び、2以上の前記ケーブル側バスバーの間を仕切る隔壁部と、を有することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るバッテリパックは、車両の衝突時にバッテリパック内の電装部品の短絡を防止できる。
【実施例
【0010】
以下、本発明の実施例に係るバッテリパックについて、図面を用いて説明する。図1から図9において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態のバッテリパックの上下前後左右方向とし、車両の前後方向に対して直交する方向が左右方向、バッテリパックの高さ方向が上下方向である。
【0011】
図1から図9は、本発明の一実施例に係るバッテリパックを示す図である。
【0012】
まず、構成を説明する。図6において、車両1は、車体2を備えている。車体2の後部にはリヤシート4が設けられている。また、車体2は、リヤシート4の後方に、フロアパネル2Aを有している。
【0013】
フロアパネル2Aには凹部2Bが設けられており、この凹部2Bは、下方に窪んでいる。凹部2Bには図示しないスペアタイヤが収容されている。フロアパネル2Aの下側にはバッテリパック20が配置されている。バッテリパック20は、車両1の図示しないモータに電力を供給する。
【0014】
図1図3において、バッテリパック20は、複数のバッテリセル61、62、63、64、65、66、67と、複数のバッテリセル61、62、63、64、65、66、67を収容するバッテリケース21と、を有している。
【0015】
バッテリケース21は、ロアケース40とアッパケース30とからなる。バッテリケース21は、ロアケース40のフランジ部41とアッパケース30のフランジ部31とを付き合わせてボルト27で締結することにより一体化される。
【0016】
ロアケース40には、バッテリセル61、62、63、64、65、66、67が固定されている。ロアケース40は、バッテリセル61、62、63、64、65、66、67の下面および側面を覆っている。アッパケース30は、ロアケース40を上方から塞いだ状態で、バッテリセル61、62、63、64、65、66、67の上面を覆っている。
【0017】
図3において、バッテリパック20はケーブル接続部51を備えており、このケーブル接続部51はバッテリケース21の側面部に設けられている。ケーブル接続部51には、車両の充電器等との間での電力送受用のケーブル51A(図6参照)が接続されている。
【0018】
バッテリパック20はジャンクションボックス68、69を備えている。ジャンクションボックス69は、ケーブル接続部51とバッテリセル61、62、63、64、65、66、67とを接続している。ジャンクションボックス69は、バッテリパック20の後端部に配置されている。
【0019】
図2において、バッテリパック20の後側の側面には、ケーブル接続部51の受け口としての取付部材52が取付けられている。取付部材52は、バッテリパック20の後側の側面に形成された開口部38(図1参照)に装着されている。
【0020】
図1において、バッテリパック20の後部の上面には開口部34が形成されている。バッテリパック20へのケーブル接続部51の接続作業は、取付部材52へのケーブル接続部51の接続工程と、ケーブル接続部51が有するケーブル側バスバー75、76のジャンクションボックス69への締結工程とを含んでいる。ケーブル側バスバー75、76の締結工程は、開口部34を介して行われる。この締結工程後に、開口部34は蓋部材34Aにより塞がれる。
【0021】
図4図5において、ケーブル接続部51はケーブル側バスバー75、76を有しており、ケーブル側バスバー75、76は、ジャンクションボックス69に向かって延伸し、延伸方向の先端部がジャンクションボックス69と接続されている。
【0022】
ジャンクションボックス69は、縦壁部78と隔壁部79とを有している。縦壁部78は、ケーブル側バスバー75、76の先端部に対して延伸方向に対向している。言い換えれば、縦壁部78は、ケーブル側バスバー75、76の前方に配置されている。縦壁部78は、ケーブル側バスバー75、76が前方に移動することを規制している。隔壁部79は、ケーブル側バスバー75、76の間を延伸方向に延びており、ケーブル側バスバー75とケーブル側バスバー76の間を仕切っている。
【0023】
ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に隣接して配置されたガイド部80を有している。ここで、延伸方向の側方とは、延伸方向と直交する方向である。本実施例では、延伸方向が前方で、延伸方向の側方が右方である。
【0024】
ガイド部80は、延伸方向の先端側ほどケーブル側バスバー75、76に近づくように傾斜するガイド壁部80Aを有している。
【0025】
ケーブル接続部51は、ケーブル側バスバー75、76を覆うプロテクタ77を有している。本実施例では、1つのプロテクタ77が、ケーブル側バスバー75とケーブル側バスバー76の両方を覆っている。また、プロテクタ77の少なくとも一部としての傾斜面部77Aは、ガイド壁部80Aと延伸方向に対向している。
【0026】
ジャンクションボックス69は電装部品としてのリレー83、84を有している。リレー83、84は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に、ガイド部80を挟んで対向するように配置されている。
【0027】
プロテクタ77は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に拡幅する拡幅部77Bを有している。拡幅部77Bは、ガイド壁部80Aと延伸方向に対向し、かつ、延伸方向の先端から遠ざかるほど延伸方向の側方に拡幅している。
【0028】
ここで、拡幅部77Bは、図7において、プロテクタ77のうち破線の右方の部位である。図7の破線は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向と平行である。
【0029】
ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向に向かって高くなるように傾斜する傾斜面部81を有している。傾斜面部81は、2以上のケーブル側バスバー75、76のうち少なくとも一方に対し、縦壁部78を挟んで対向している。
【0030】
バッテリパック20は、冷却用の空気が流通する送風ダクト82を有している。送風ダクト82は、傾斜面部81よりもケーブル側バスバー75、76の延伸方向側に配置されている。送風ダクト82は、延伸方向で傾斜面部81の頂部と対向している。
【0031】
ジャンクションボックス69はバッテリ側端子部73A、74Aを有しており、バッテリ側端子部73A、74Aは、ケーブル側バスバー75、76にリレー83を介して電気的に接続されている。
【0032】
また、バッテリ側端子部73A、74Aには、バッテリ側バスバー73、74がそれぞれ接続されている。バッテリ側バスバー73、74は、バッテリパック20の内部を前方に延びており、バッテリパック20の前部側に配置されたジャンクションボックス68に接続されている。
【0033】
バッテリ側端子部73A、74Aは、縦壁部78よりも延伸方向側に配置されている。また、バッテリ側端子部73Aとバッテリ側端子部74Aとは、傾斜面部を挟んで互いに対向して配置されている。
【0034】
2つのバッテリ側端子部73A、74Aのうちバッテリ側端子部74Aは、傾斜面部81と延伸方向に対向するケーブル側バスバー76よりもケーブル側バスバー76の幅方向の外側に配置されている。
ケーブル側バスバー75、76の延伸方向と直交する方向(左右方向)において、2以上のバッテリ側端子部73A、74Aのうちリレー83に近い方のバッテリ側端子部74Aよりも、ガイド壁部80Aが、ケーブル側バスバー75、76の近くに配置されている。
【0035】
以上説明したように、本実施例のバッテリパック20において、ケーブル接続部51は、ジャンクションボックス69に向かって延伸し、延伸方向の先端部がジャンクションボックス69と接続される2以上のケーブル側バスバー75、76を有している。
【0036】
また、ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76の先端部に対して延伸方向に対向する縦壁部78と、2以上のケーブル側バスバー75、76の間を延伸方向に延び、2以上のケーブル側バスバー75、76の間を仕切る隔壁部79と、を有している。
【0037】
これにより、車両1の衝突時にバッテリパック20に作用する外力Fによってケーブル接続部51がバッテリパック20内に侵入した場合に、ケーブル側バスバー75、76が縦壁部78に突き当たる(図7参照)。このため、縦壁部78によってケーブル側バスバー75、76の更なる侵入を防止でき、電装部品であるリレー83、84が短絡することを防止できる。この結果、車両1の衝突時にバッテリパック20内のリレー83、84の短絡を防止できる。
【0038】
これに加え、本実施例では、隔壁部79がケーブル側バスバー75、76の間でその延伸方向に延びているので、ケーブル側バスバー75、76を縦壁部78に正対して突き当たるように案内でき、ケーブル側バスバー75、76が斜めに突き当たることによる縦壁部78への荷重の集中を防止できる。
【0039】
本実施例のバッテリパック20において、ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に隣接して配置されたガイド部80を有している。ガイド部80は、延伸方向の先端側ほどケーブル側バスバー75、76に近づくように傾斜するガイド壁部80Aを有している。
【0040】
これにより、ガイド部80のガイド壁部80Aを、ケーブル接続部51の取付作業持のガイドとして機能させることができる。また、車両1の衝突時のケーブル接続部51の侵入時に、ケーブル側バスバー75、76が斜めに侵入せずに正対して縦壁部78に突き当たる確実性を高めることができる。
【0041】
したがって、ケーブル側バスバー75、76が斜めに侵入して他のリレー83、84等の電装部品と短絡することを防止できる。また、ケーブル側バスバー75、76が侵入する過程で、プロテクタ77の傾斜面部77Aとガイド壁部80Aとが当たるので、ケーブル側バスバー75、76を確実にその延伸方向であるバッテリパック20の中心側へ誘導できる。
【0042】
本実施例のバッテリパック20において、ケーブル接続部51は、ケーブル側バスバー75、76を覆うプロテクタ77を有している。そして、プロテクタ77の少なくとも一部としての傾斜面部77Aは、ガイド壁部80Aと延伸方向に対向している。
【0043】
これにより、ケーブル側バスバー75、76を例えば樹脂製のプロテクタ77で覆うことにより、ケーブル側バスバー75、76の取付部材52への挿入時の損傷を防止できる。また、ケーブル側バスバー75、76がバッテリパック20の内部に進入する過程で、プロテクタ77の傾斜面部77Aをガイド壁部80Aに当接させることができ、ケーブル側バスバー75、76を確実にバッテリパック20の奥側へ誘導できる。
【0044】
本実施例のバッテリパック20において、ジャンクションボックス69は電装部品としてのリレー83、84を有している。リレー83、84は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に、ガイド部80を挟んで対向するように配置されている。
【0045】
これにより、ケーブル接続部51がガイド壁部80Aとプロテクタ77とに当接するので、ケーブル接続部51がリレー83、84に近づくように移動することをガイド部80によって阻止でき、ケーブル側バスバー75、76がリレー83、84と接触することを確実に回避できる。
【0046】
本実施例のバッテリパック20において、プロテクタ77は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向の側方に拡幅する拡幅部77Bを有している。この拡幅部77Bは、ガイド壁部80Aと延伸方向に対向し、かつ、延伸方向の先端から遠ざかるほど延伸方向の側方に拡幅している。
【0047】
これにより、ケーブル接続部51のケーブル側バスバー75、76がその延伸方向に侵入し、バッテリパック20の奥側へ移動すると、拡幅部77Bとガイド壁部80Aとが当接し、ケーブル側バスバー75、76をリレー83、84から離れる方向(左方)へ誘導できる。
【0048】
本実施例のバッテリパック20において、ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向に向かって高くなるように傾斜する傾斜面部81を有している。傾斜面部81は、2以上のケーブル側バスバー75、76のうち少なくとも一方に対し、縦壁部78を挟んで対向している。
【0049】
これにより、縦壁部78を乗り越えてケーブル側バスバー75、76が進入しようとする場合に、傾斜面部81に沿ってケーブル側バスバー75、76が上方に誘導されるので、ジャンクションボックス69内のリレー83、84の短絡を防止できる。
【0050】
本実施例のバッテリパック20において、傾斜面部81よりもケーブル側バスバー75、76の延伸方向側に、空気が流通する送風ダクト82が配置されており、送風ダクト82は、延伸方向で傾斜面部81の頂部と対向している。
【0051】
これにより、傾斜面部81の奥側に送風ダクト82が配置されているので、図9に示すように、傾斜面部81によって上方に誘導されたケーブル側バスバー75、76を送風ダクト82に当接させることができる。このため、ケーブル側バスバー75、76がリレー83、84等に衝突することを防止できる。なお、図9では、ケーブル側バスバー75の背後にケーブル側バスバー76が位置しており、ケーブル側バスバー76は表されていない。
【0052】
また、送風ダクト82の下方にバッテリ側バスバー73、74が配置されているので、傾斜面部81を超えて侵入したケーブル側バスバー75、76がバッテリ側バスバー73、74に接触することを防止できる。
【0053】
本実施例のバッテリパック20において、ジャンクションボックス69は、ケーブル側バスバー75、76にリレー83を介して電気的に接続されるバッテリ側端子部73A、74Aを有している。
【0054】
バッテリ側端子部73A、74Aは、縦壁部78よりも延伸方向側に配置されている。また、バッテリ側端子部73Aとバッテリ側端子部74Aとは、傾斜面部を挟んで互いに対向して配置されている。
【0055】
2つのバッテリ側端子部73A、74Aのうちバッテリ側端子部74Aは、傾斜面部81と延伸方向に対向するケーブル側バスバー76よりもケーブル側バスバー76の幅方向の外側に配置されている。
【0056】
これにより、2つのバッテリ側端子部73A、74Aは傾斜面部81を挟んで対向するように配置されているので、バッテリ側端子部74Aの位置はケーブル側バスバー76の延伸方向とずれて配置されることになる。このため、縦壁部78を乗り越えてケーブル側バスバー75、76が進入する場合であっても、より効果的にリレー83、84の短絡を防止できる。
【0057】
本実施例のバッテリパック20において、ケーブル側バスバー75、76の延伸方向と直交する方向(左右方向)において、2以上のバッテリ側端子部73A、74Aのうちリレー83に近い方のバッテリ側端子部74Aよりも、ガイド壁部80Aが、ケーブル側バスバー75、76の近くに配置されている。
【0058】
これにより、バッテリ側端子部74Aよりもガイド壁部80Aの方がケーブル側バスバー75、76に近いので、図8に示すようにケーブル側バスバー75、76が斜めに進入した場合であっても、プロテクタ77を確実にガイド壁部80Aに当接させることができる。
【0059】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0060】
20...バッテリパック、21...バッテリケース、51...ケーブル接続部、51A...ケーブル、61...バッテリセル、69...ジャンクションボックス、73A...バッテリ側端子部、74A...バッテリ側端子部、75,76...ケーブル側バスバー、77...プロテクタ、77A...傾斜面部、77B...拡幅部、78...縦壁部、79...隔壁部、80...ガイド部、80A...ガイド壁部、81...傾斜面部、82...送風ダクト、83...リレー(電装部品)、F...外力
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9