特許 7559814 電気機器

(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】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】電気機器

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/02 20060101AFI20240925BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20240925BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20240925BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240925BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240925BHJP

   H01M 50/583 20210101ALI20240925BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

B60R16/02 610B

B60R16/02 610J

B60K1/04 Z

H01M50/249

H01M50/209

H01M50/204 101

H01M50/583

H01M50/289

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022167791

(22)【出願日】2022-10-19

(65)【公開番号】P2024060428

(43)【公開日】2024-05-02

【審査請求日】2023-12-13

(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

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 広隆

(72)【発明者】

【氏名】小川 直人

(72)【発明者】

【氏名】菱田 光

【審査官】高島 壮基

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１１０１４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－３５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４５４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７０５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１５６８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－３０３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０１９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｂ６０Ｋ １／０４

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される電気機器であって、
台座と、
前記台座上に位置する第１電気ユニットと、
第１上壁と前記第１上壁から前記台座に向けて延びる側壁とを有し、前記台座上の前記第１電気ユニットを覆うカバー部材と、
前記台座と前記カバー部材の前記側壁との間に位置するシール部材と、
前記台座に固定されているとともに、前記第１上壁の上方に位置する第２上壁を有するブラケットと、
前記ブラケットの前記第２上壁の上面に位置する第２電気ユニットと、
前記カバー部材の前記第１上壁と前記ブラケットの前記第２上壁との間に位置するとともに、圧縮変形している弾性部材と、
を備え、
前記圧縮変形している弾性部材の復元力によって、前記カバー部材の前記側壁と前記台座が前記シール部材を介して圧接している、
電気機器。

【請求項2】

前記ブラケットは、前記台座に複数の締結具を用いて固定されている、請求項１に記載の電気機器。

【請求項3】

前記第１電気ユニットと前記カバー部材の前記第１上壁との間に、緩衝部材が設けられている、請求項１に記載の電気機器。

【請求項4】

前記第１電気ユニットは、ヒューズボックスである、請求項１に記載の電気機器。

【請求項5】

前記電気機器は、少なくとも一つの電池セルをさらに備える電池パックであり、
前記少なくとも一つの電池セルは、前記第１電気ユニット及び前記第２電気ユニットを介して、前記車両の走行用モータと電気的に接続される、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、電気機器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、台座と、台座上に位置する電気ユニットと、上壁と上壁から台座に向けて延びる側壁とを有し、台座上の電気ユニットを覆うカバー部材と、を備える電気機器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－３５７１１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の電気機器において、カバー部材には、カバー部材を台座に固定させるための締結部材が通過する貫通孔が形成されている。この場合、カバー部材の外部の水が、貫通孔を介して、カバー部材の内部に浸入し得る。そして、カバー部材の内部に浸入した水が、カバー部材に覆われている電気ユニットに接触してしまう虞がある。

【0005】

本明細書では、カバー部材を台座上に固定させることができ、かつ、カバー部材の内部に水が浸入することを抑制することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術の第１の態様では、車両に搭載される電気機器は、台座と、前記台座上に位置する第１電気ユニットと、第１上壁と前記第１上壁から前記台座に向けて延びる側壁とを有し、前記台座上の前記第１電気ユニットを覆うカバー部材と、前記台座と前記カバー部材の前記側壁との間に位置するシール部材と、前記台座に固定されているとともに、前記第１上壁の上方に位置する第２上壁を有するブラケットと、前記ブラケットの前記第２上壁の上面に位置する第２電気ユニットと、前記カバー部材の前記第１上壁と前記ブラケットの前記第２上壁との間に位置するとともに、圧縮変形している弾性部材と、を備える。前記圧縮変形している弾性部材の復元力によって、前記カバー部材の前記側壁と前記台座が前記シール部材を介して圧接している。

【0007】

上記の構成によると、圧縮変形している弾性部材の復元力によって、カバー部材を台座上に固定させることができる。このため、締結部材を利用することなく、カバー部材を台座上に固定させることができる。従って、締結部材が貫通する孔をカバー部材の第１上壁に形成しなくてもよい。また、台座とカバー部材の側壁との間には、シール部材が配置される。従って、カバー部材を台座上に固定させることができ、かつ、カバー部材の内部に水が浸入することを抑制することができる。

【0008】

本技術の第２の態様では、上記第１の態様において、前記ブラケットは、前記台座に複数の締結具を用いて固定されていてもよい。

【0009】

上記の構成によると、ブラケットを台座上にしっかりと固定させることができる。また、締結力を調整することによって、弾性部材の復元力を調整することができる。これにより、シール部材の弾性変形量を調整することができる。

【0010】

本技術の第３の態様では、上記第１又は第２の態様において、前記第１電気ユニットと前記カバー部材の前記第１上壁との間に、緩衝部材が設けられていてもよい。

【0011】

第１電気ユニットとカバー部材の第１上壁とが直接的に接触している状態において、電気機器が動作すると、異音が発生する可能性がある。上記の構成によると、第１電気ユニットとカバー部材の第１上壁とが直接的に接触しない。従って、異音が発生することを抑制することができる。

【0012】

本技術の第４の態様では、上記第１の態様から第３の態様のいずれか一つにおいて、前記第１電気ユニットは、ヒューズボックスであってもよい。

【0013】

ヒューズボックスに水が接触することは望ましくない。上記の構成によると、ヒューズボックスに水が接触することを抑制することができる。

【0014】

本技術の第５の態様では、上記第１の態様から第４の態様のいずれか一つにおいて、前記電気機器は、少なくとも一つの電池セルをさらに備える電池パックであってもよい。前記少なくとも一つの電池セルは、前記第１電気ユニット及び前記第２電気ユニットを介して、前記車両の走行用モータと電気的に接続されてもよい。

【0015】

車両用の電池パックは、車両のボデー内に水が浸入し得る環境で使用される。このため、カバー部材の外部に水が付着することが想定される。上記の構成によると、カバー部材の内部に水が浸入することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施例の電池パック２を模式的に示す平面図。

【図2】図１の破線II-IIに沿った断面の一部を模式的に示す断面図。

【図3】前方右方上方から見た実施例のカバー部材２２を模式的に示す斜視図。

【図4】後方左方下方から見た実施例のカバー部材２２を模式的に示す斜視図。

【図5】前方右方上方から見た実施例のブラケット２４を模式的に示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（実施例）
図面を参照して、実施例の電池パック２について説明する。本実施例の電池パック２は、例えば電動車に採用され、車輪を駆動する走行用モータに電力を供給する。ここでいう電動車には、特に限定されないが、バッテリ式電動車、ハイブリッド電動車、プラグインハイブリッド電動車、燃料電池電動車が含まれる。電池パック２は、電動車のフロア下に配置される。

【0018】

図１に示すように、電池パック２は、トレイ１０と、電池セルケース１２と、電気ユニットケース１４と、を備える。電池セルケース１２は、トレイ１０上に配置されている。電気ユニットケース１４は、電池セルケース１２の左右方向の中央部に接続されている。電気ユニットケース１４は、電池セルケース１２から前方に延びている。

【0019】

電池セルケース１２は、複数の電池セルを収容する。本実施例の電池セルは、直方体形状のＮｉＭＨ電池セルである。なお、電池セルは、リチウムイオン電池セル等であってもよい。複数の電池セルは、電池セルケース１２内において、上下方向に積層される。

【0020】

図２に示すように、電気ユニットケース１４内には、ヒューズボックス２０と、カバー部材２２と、ブラケット２４と、ジャンクションボックス２６と、が収容されている。

【0021】

ヒューズボックス２０は、電気ユニットケース１４の台座１４Ａ上に配置されている。台座１４Ａは、電気ユニットケース１４の底壁を構成する。ヒューズボックス２０には、高電圧ワイヤーハーネスが電気的に接続される。なお、「高電圧」とは、直流６０Ｖを超える作動電圧、又は、交流３０Ｖ（実効値）を超える作動電圧を意味する。

【0022】

カバー部材２２は、ヒューズボックス２０を覆っている。カバー部材２２は、第１上壁３０と、右壁３２と、左壁３４と、後壁３６と、前壁３８（図３参照）と、を備える。右壁３２、左壁３４、後壁３６、及び、前壁３８は、第１上壁３０から電気ユニットケース１４の台座１４Ａに向けて延びている。なお、以下では、右壁３２、左壁３４、後壁３６及び、前壁３８を総称して、「側壁４０」と記載することがある。第１上壁３０の下端は、ヒューズボックス２０の上面２０Ａよりも上方に配置されている。第１上壁３０とヒューズボックス２０の上面２０Ａとの間には、不織布からなる緩衝部材４２が配置されている。

【0023】

側壁４０は、側壁４０の下部から外側に延びるフランジ部４４を備える。台座１４Ａと、側壁４０と、の間には、シール部材４６が配置される。シール部材４６は、エーテル系ウレタンからなる。図４に示すように、左壁３４の前後方向の両端部には、上方に窪んだ形状を有するワイヤーハーネス接続孔４８が形成されている。ワイヤーハーネス接続孔４８には、ワイヤーハーネス接続孔４８に対応する形状を有するハーネス連結部材が挿入される。電池セルケース１２内の複数の電池セルと電気的に接続される高電圧ワイヤーハーネスは、ワイヤーハーネス接続孔４８を通過する。

【0024】

図５に示すように、ブラケット２４は、第２上壁６０と、右前脚部６２と、左前脚部６４と、右後脚部６６と、左後脚部６８（図２参照）と、備える。第２上壁６０は、平板形状を有している。右前脚部６２、左前脚部６４、右後脚部６６、及び、左後脚部６８は、第２上壁６０から電気ユニットケース１４の台座１４Ａ（図２参照）に向けて延びている。以下では、右前脚部６２、左前脚部６４、右後脚部６６、及び、左後脚部６８を総称して、「脚部７０」と記載することがある。脚部７０は、脚部７０の下部から外側に延びるフランジ部７２を備える。フランジ部７２には、ネジ穴７４が形成されている。電気ユニットケース１４の台座１４Ａには、脚部７０の４個のネジ穴７４に対応するネジ穴が形成されている。図２に示すように、ブラケット２４は、ボルト７６及びナット７８によって台座１４Ａに固定される。

【0025】

ブラケット２４の脚部７０の上下方向の長さは、カバー部材２２の側壁４０の上下方向の長さよりも長い。このため、ブラケット２４及びカバー部材２２が電気ユニットケース１４の台座１４Ａに載置されている状態において、ブラケット２４の第２上壁６０は、カバー部材２２の第１上壁３０よりも上方に位置する。上下方向において、ブラケット２４の第２上壁６０と、カバー部材２２の第１上壁３０と、の間には、３個の弾性部材８０が設けられている。図３に示すように、３個の弾性部材８０は、第１上壁３０の右部の前後方向の中央部付近、及び、第１上壁３０の左部の前後方向の両端部付近に設けられている。本実施例では、弾性部材８０は、シール部材４６と同じ材料からなるが、シール部材４６と異なる材料からなっていてもよい。図２に示すように、ブラケット２４及びカバー部材２２が電気ユニットケース１４の台座１４Ａに載置されている状態において、弾性部材８０は圧縮変形している。また、ブラケット２４は、ボルト７６及びナット７８によって台座１４Ａに固定される。このため、圧縮変形している弾性部材８０の復元力がカバー部材２２に作用して、カバー部材２２が、シール部材４６を介して、台座１４Ａに圧接される。

【0026】

上述のように、電池パック２（「電気機器」の一例）は、台座１４Ａと、台座１４Ａ上に位置するヒューズボックス２０（「第１電気ユニット」の一例）と、第１上壁３０と、第１上壁３０から台座１４Ａに向けて延びる側壁４０と、を有し、台座１４Ａ上のヒューズボックス２０を覆うカバー部材２２と、台座１４Ａとカバー部材２２の側壁４０との間に位置するシール部材４６と、台座１４Ａに固定されているとともに、第１上壁３０の上方に位置する第２上壁６０を有するブラケット２４と、ブラケット２４の第２上壁６０の上面に位置するジャンクションボックス２６（「第２電気ユニット」の一例）と、カバー部材２２の第１上壁３０とブラケット２４の第２上壁６０との間に位置するとともに、圧縮変形している弾性部材８０と、を備える。圧縮変形している弾性部材８０の復元力によって、カバー部材２２の側壁４０と台座１４Ａがシール部材４６を介して圧接している。

【0027】

上記の構成によると、圧縮変形している弾性部材８０の復元力によって、カバー部材２２を台座１４Ａ上に固定させることができる。このため、締結部材を利用することなく、カバー部材２２を台座１４Ａ上に固定させることができる。従って、締結部材が貫通する孔をカバー部材２２の第１上壁３０に形成しなくてもよい。また、台座１４Ａとカバー部材２２の側壁４０との間には、シール部材４６が配置される。従って、カバー部材２２を台座１４Ａ上に固定させることができ、かつ、カバー部材２２の内部に水が浸入することを抑制することができる。

【0028】

また、ヒューズボックス２０に水が接触することは望ましくない。上記の構成によると、ヒューズボックス２０に水が接触することを抑制することができる。

【0029】

また、車両用の電池パック２は、水が車両のボデー内に浸入し得る環境で使用される。このため、カバー部材２２の外部に水が付着することが想定される。上記の構成によると、カバー部材２２の内部に水が浸入することを抑制することができる。

【0030】

また、ブラケット２４は、台座１４Ａに複数のボルト７６及びナット７８（「締結具」の一例）を用いて固定されている。

【0031】

上記の構成によると、ブラケット２４を台座１４Ａ上にしっかりと固定させることができる。また、締結力を調整することによって、弾性部材８０の復元力を調整することができる。これにより、シール部材４６の弾性変形量を調整することができる。

【0032】

また、ヒューズボックス２０とカバー部材２２の第１上壁３０との間に、緩衝部材４２が設けられている。

【0033】

ヒューズボックス２０とカバー部材２２の第１上壁３０とが直接的に接触している状態において、電池パック２が動作すると、異音が発生する可能性がある。上記の構成によると、ヒューズボックス２０とカバー部材２２の第１上壁３０とが直接的に接触しない。従って、異音が発生することを抑制することができる。

【0034】

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0035】

（第１変形例）ブラケット２４は、溶接、接着などを利用して、台座１４Ａに固定されてもよい。

【0036】

（第２変形例）ヒューズボックス２０とカバー部材２２の第１上壁３０との間に緩衝部材４２が設けられていなくてもよい。

【0037】

（第３変形例）「第１電気ユニット」及び「第２電気ユニット」の組み合わせは、ヒューズボックス２０及びジャンクションボックス２６の組み合わせに限定されない。例えば、ジャンクションボックス２６、ヒューズボックス２０が、それぞれ、「第１電気ユニット」、「第２電気ユニット」の一例であってもよい。

【0038】

（第４変形例）「電気機器」は、電池パック２に限定されず、電力制御ユニット（ＰＣＵ）等であってもよい。

【0039】

本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0040】

２：電池パック、１０：トレイ、１２：電池セルケース、１４：電気ユニットケース、１４Ａ：台座、２０：ヒューズボックス、２０Ａ：上面、２２：カバー部材、２４：ブラケット、２６：ジャンクションボックス、３０：第１上壁、３２：右壁、３４：左壁、３６：後壁、３８：前壁、４０：側壁、４２：緩衝部材、４４：フランジ部、４６：シール部材、４８：ワイヤーハーネス接続孔、６０：第２上壁、６２：右前脚部、６４：左前脚部、６６：右後脚部、６８：左後脚部、７０：脚部、７２：フランジ部、７４：ネジ穴、７６：ボルト、７８：ナット、８０：弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】