(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池(1)を収納しているケース(10)の開口部(15)に、防水構造でコネクタ(19)を固定してなる車両用の電源装置であって、
前記コネクタ(19)が防水構造で固定され、かつ前記ケース(10)の内側に固定されて、ケース(10)の開口部(15)を内側から閉塞してなる固定プレート(31)、(51)、(71)と、この固定プレート(31)、(51)、(71)とケース内面(10A)との間に挟着されて、固定プレート(31)、(51)、(71)とケース(10)との間を防水構造としてなるパッキン(40)、(60)、(80)とを備え、
前記パッキン(40)、(60)、(80)は、前記ケース内面(10A)に向かって突出する凸条(41)、(61)、(81)を有し、さらに、パッキン(40)、(60)、(80)は、凸条(41)、(61)、(81)よりもケース(10)の内部側にあって、固定プレート(31)、(51)、(71)の定位置に係止構造で連結する係止部(43)、(63)、(83)を有し、この係止部(43)、(63)、(83)が固定プレート(31)、(51)、(71)に係止されてパッキン(40)、(60)、(80)を固定プレート(31)、(51)、(71)の定位置に配置しており、
さらに、前記ケース(10)は、パッキン(40)、(60)、(80)に設けている凸条(41)、(61)、(81)よりもケース(10)の外部側に位置して止ネジ(17)を挿入する貫通孔(16)を有し、
前記固定プレート(31)、(51)、(71)は、この止ネジ(17)をねじ込んで固定する底を閉塞してなる雌ねじ孔(35)を有し、ケース(10)の貫通孔(16)に挿入してなる止ネジ(17)が、固定プレート(31)、(51)、(71)の雌ねじ孔(35)にねじ込まれて、前記固定プレート(31)、(51)、(71)がケース(10)の開口部(15)に防水構造で固定されてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
前記パッキン(40)の係止部(43)が、前記固定プレート(31)に設けている位置決め穴(33)に挿入される貫通係止部(44)を有し、この貫通係止部(44)が固定プレート(31)の位置決め穴(33)に挿入されて、パッキン(40)が固定プレート(31)の定位置に連結されてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
前記パッキン(60)、(80)の係止部(63)、(83)が、固定プレート(51)、(71)の外周縁を挟着する溝形である溝形係止部(64)、(84)を有し、前記固定プレート(51)、(71)の開口縁が溝形係止部(64)、(84)に挿入されて、パッキン(60)、(80)が固定プレート(51)、(71)の定位置に連結されてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記パッキン(80)の係止部(83)が、開口部の幅を狭くする溝形である請求項３に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載される車両用の電源装置を搭載してなる車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータの電源用に使用される大電流用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両に関し、とくに電池を収納するケースを防水構造とする電源装置及びこの電源装置を搭載する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータで走行する電気自動車、あるいはモータとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等の自動車は、電池をケースに収納している電源装置を搭載している。この電源装置は、モータで自動車を走行させるので出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。たとえば、自動車に搭載される電装用のバッテリの電圧は、ほとんど例外なく１２Ｖであるが、走行用のモータを駆動する電源装置の出力電圧は、一般的には２００Ｖ以上と極めて高電圧である。
【０００３】
この電源装置は、電池を収納しているケースを防水構造として電池を保護できる。ケースに侵入する水が、電池や内部の金属部品を腐食させるからである。また、ケース内に侵入する水は、漏電や感電等の原因ともなる。電源装置は、たとえば、フロアパネルの下に搭載されるので、室内の水が侵入しない防水構造が要求される。
【０００４】
電源装置の防水構造を実現するために、パッキンを挟着する構造が開発されている。（特許文献１及び２参照）
これらの公報に記載される防水構造は、止ネジを閉め込んでパッキンを弾性的に押し潰し、パッキンを防水する両面に押し付けて水の侵入を防止する。この構造は、パッキンの両面を防水する面に確実に押し付けて防水構造を実現するので、パッキン位置がずれると防水構造を保持できなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３５９４１号公報
【特許文献２】特開２００７−４２３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さらに、電池を収納しているケースにコネクタを防水構造で固定する構造においては、大きなケースに直接にコネクタを固定するよりも、コネクタを小さい固定プレートに固定し、この固定プレートをケースに設けた開口部に防水構造で固定する構造として能率よく製造できる。コネクタを小さい固定プレートに防水構造で固定してコネクタのアッセンブリーとして組み立てできるからである。
【０００７】
コネクタのアッセンブリーは、固定プレートとケースとの間にパッキンを挟着して防水構造を実現するが、この構造は、２枚の平面でパッキンを挟着するので、パッキンの位置がずれやすい欠点がある。パッキンを案内するガイド溝を設けてパッキンの位置ずれを少なくできるが、ガイド溝に案内して固定プレートとケースとを止ネジで挟着するとき、パッキンの位置がずれるのを確実に阻止できない。また、固定プレートをケースに固定する状態でパッキンの位置ずれが確認できず、この状態で使用されて電池ケースに水が侵入して、種々の弊害を発生する原因となる。
【０００８】
本発明は、以上の問題点を解決することを目的として開発されたもので、パッキンを位置ずれなく固定プレートとケースとの正確な位置に配置して、パッキンで確実に防水してコネクタをケースに固定できる車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、定位置に配置するためにパッキンに係止部を設けながら、この係止部が、防水できない状態においても、固定プレートをケースに防水構造に固定して、ケースを防水構造としてコネクタを固定できる車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、電池１を収納しているケース１０の開口部１５に、防水構造でコネクタ１９を固定している。電源装置は、コネクタ１９が防水構造で固定され、かつケース１０の内側に固定されて、ケース１０の開口部１５を内側から閉塞してなる固定プレート３１、５１、７１と、この固定プレート３１、５１、７１とケース内面１０Ａとの間に挟着されて、固定プレート３１、５１、７１とケース１０との間を防水構造としてなるパッキン４０、６０、８０とを備えている。パッキン４０、６０、８０は、ケース内面１０Ａに向かって突出する凸条４１、６１、８１を有すると共に、凸条４１、６１、８１よりもケース１０の内部側にあって、固定プレート３１、５１、７１の定位置に係止構造で連結する係止部４３、６３、８３を有している。パッキン４０、６０、８０は、この係止部４３、６３、８３を固定プレート３１、５１、７１に係止して、固定プレート３１、５１、７１の定位置に配置している。さらに、ケース１０は、パッキン１９に設けている凸条４１、６１、８１よりもケース１０の外部側に位置して止ネジ１７を挿入する貫通孔１６を有する。固定プレート３１、５１、７１は、この止ネジ１７をねじ込んで固定する底を閉塞してなる雌ねじ孔３５を有する。電源装置は、ケース１０の貫通孔１６に挿入してなる止ネジ１７を、固定プレート３１、５１、７１の雌ねじ孔３５にねじ込んで、固定プレート３１、５１、７１をケース１０の開口部１５に防水構造で固定している。
【００１０】
以上の車両用の電源装置は、パッキンを位置ずれなく固定プレートとケースとの正確な位置に配置して、パッキンで確実に防水してコネクタをケースに固定できる特長がある。それは、この電源装置が、コネクタを防水構造で固定してなる固定プレートとケース内面との間にパッキンを挟着してケースの開口部を内側から閉塞しており、このパッキンが、ケース内面に向かって突出する凸条よりもケースの内部側に、固定プレートの定位置に係止構造で連結する係止部を有すると共に、パッキンの凸条よりもケースの外部側に位置して止ネジを挿入する貫通孔をケースに設けて、ケースの貫通孔に挿入してなる止ネジを、固定プレートの雌ねじ孔にねじ込んで、固定プレートをケースの開口部に固定しているからである。この構造は、係止部を介して、パッキンを位置ずれなく固定プレートの正確な位置に配置できると共に、パッキンの凸条よりもケースの外部側において、固定プレートをケースに固定するので、開口部から侵入する水を、固定プレートとケース内面との間で挟着したパッキンでもって確実に遮断して防水構造にできる。とくに、パッキンを定位置に配置するために設けた係止部を凸条よりもケースの内部側に配置するので、係止部が防水できない構造であっても固定プレートをケースに防水構造で固定できる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、パッキン４０の係止部４３が、固定プレート３１に設けている位置決め穴３３に挿入される貫通係止部４４を有し、この貫通係止部４４を固定プレート３１の位置決め穴３３に挿入して、パッキン４０を固定プレート３１の定位置に連結することができる。
この電源装置は、パッキンに設けた貫通係止部を固定プレートに設けた位置決め穴に挿入する簡単な構造で、パッキンを固定プレートの定位置に配置できる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、パッキン６０、８０の係止部６３、８３が、固定プレート５１、７１の外周縁を挟着する溝形である溝形係止部６４、８４を有し、固定プレート５１、７１の外周縁を溝形係止部６４、８４に挿入して、パッキン６０、８０を固定プレート５１、７１の定位置に連結することができる。
この電源装置は、固定プレートの外周縁を、パッキンに設けた溝形係止部に挿入してパッキンを固定プレートの定位置にするので、パッキンが固定プレートから外れたり、位置ずれするのを確実に防止できる特長がある。
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、パッキン８０の係止部８３を、開口部の幅を狭くする溝形とすることができる。
この電源装置は、固定プレートの外周縁が挿入される係止部を、開口部の幅を狭くする溝形とするので、パッキンが固定プレートから外れたり、位置ずれするのをより確実に防止しながら優れた防水性を実現できる。
【００１４】
本発明の車両は、請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置を搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図２】図１に示す車両用の電源装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す車両用の電源装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１に示す車両用の電源装置の概略分解斜視図である
【図５】電池ブロックを示す斜視図である。
【図６】図５に示す電池ブロックの拡大側面図である。
【図７】図１に示す車両用の電源装置のコネクタ部分を示す拡大平面図である。
【図８】図７に示すコネクタ部分のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７に示すコネクタ部分の分解斜視図である。
【図１０】図９に示す固定プレートにパッキンを装着した状態を示す底面斜視図である。
【図１１】図７に示すコネクタ部分のＸＩ−ＸＩ線断面図であって、固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図である。
【図１２】固定プレートとパッキンの他の一例を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２に示す固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図であって、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面に相当する図である。
【図１４】図１２に示す固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図であって、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面に相当する図である。
【図１５】固定プレートとパッキンの他の一例を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に示す固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図であって、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面に相当する図である。
【図１７】図１５に示す固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図であって、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面に相当する図である。
【図１８】固定プレートとパッキンの他の一例を示す分解斜視図である。
【図１９】図１８に示す固定プレートとケースの防水構造を示す拡大断面図であって、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面に相当する図である。
【図２０】電源装置を搭載する車両の一例を示す模式断面図である。
【図２１】電源装置を搭載する車両の他の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両を例示するものであって、本発明は電源装置と車両を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
本発明の車両用の電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただ、本発明の電源装置は、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用し、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
【００１８】
図１ないし図６に示す車両用の電源装置は、複数の電池１を収納しているケース１０の開口部１５に、防水構造でコネクタ１９を固定している。図の電源装置は、複数の電池１を連結している電池ブロック２と、この電池ブロック２に接続している電池状態検出部３とを備えており、この電池ブロック２と電池状態検出部３とをケース１０の内部に収納している。ケース１０は、電池ブロック２と電池状態検出部３とを上に載せて固定しているベースプレート４と、このベースプレート４の上面を閉塞して、ベースプレート４との間に電池ブロック２を収納する電池収納部１２と電池状態検出部３を収納する電子部品収納部１３とを設けてなるカバープレート５と、このカバープレート５とベースプレート４との両端開口部を閉塞してなるサイドプレート６とを備える。図に示すカバープレート５は、内部に電池収納部１２を設けてなるトップカバー７と、内部に電子部品収納部１３を設けてなる電子部品カバー８とを備えている。
【００１９】
電源装置は、ケース１０の内部に収納される電池１の正負の出力や、電池状態検出部３で検出された種々の電池情報、例えば、電池電圧、充放電の電流、電池温度、電池の残容量等の情報を、コネクタ１９に接続されるリード線（図示せず）を介して車両側に出力している。電源装置は、図３、図７ないし図９に示すように、ケース１０の内部と外部とをコネクタ１９を介して接続するために、ケース１０に開口部１５を設けており、この開口部１５にコネクタ１９を貫通させて防水構造で固定している。図１ないし図３の電源装置は、コネクタ１９を電子部品収納部１３の上面に配置している。したがって、図の電源装置は、ケース１０である電子部品カバー８にコネクタ１９を貫通させる開口部１５を設けて、この開口部１５にコネクタ１９を貫通させる姿勢で固定している。ただ、コネクタは、必ずしも電子部品カバーに貫通させて固定する必要はなく、電子部品カバー以外のケース、たとえば、トップカバーやサイドプレートに開口部を設けて、この開口部に防水構造で固定することもできる。
【００２０】
図に示す電源装置は、コネクタ１９を防水構造でケース１０に固定するために、コネクタ１９を固定プレート３１に防水構造で固定すると共に、この固定プレート３１をケース１０の内側に固定して、ケース１０の開口部１５を内側から閉塞している。さらに、この固定プレート３１とケース内面１０Ａとの間には、固定プレート３１とケース１０との間を防水構造とするパッキン４０を挟着している。
【００２１】
［コネクタ］
コネクタ１９は、図３、及び図７ないし図１０に示すように、固定プレート３１の両面に突出する筒部１９Ａ、１９Ｂを備えており、筒部１９Ａ、１９Ｂの内側に、複数の接続端子（図示せず）を配置している。複数の接続端子は、ケース１０に収納される複数の電池１から外部に出力する正負の出力端子や、電池状態検出部３で検出された種々の電池情報を外部に出力する通信端子からなる。このコネクタ１９は、固定プレート３１をケース１０に固定する状態で、ケース１０の内部に一方の筒部１９Ａを、ケース１０の外部に他方の筒部１９Ｂを表出させる。ケース１０の内部に配置される筒部１９Ａは、ケース１０の内側において、電池ブロック２や電池状態検出部３に接続される。ケース内に突出する筒部１９Ａは、内部連結コネクタ（図示せず）が連結されて、リード線（図示せず）を介して電池ブロック２や電池状態検出部３に接続される。また、ケース１０の外部に配置される筒部１９Ｂは、ケース１０の外側において、車両側の負荷やＥＣＵに接続される。ケース外に突出する筒部１９Ｂは、外部連結コネクタ（図示せず）が連結されて、リード線（図示せず）を介して車両側の負荷やＥＣＵに接続される。
【００２２】
［固定プレート］
固定プレート３１は、全体をプラスチックで所定の形状に成形して、中央部にコネクタ１９を固定している。図の電源装置は、コネクタ１９を固定プレート３１に防水構造で固定すると共に、固定プレート３１にパッキン４０を連結して、コネクタのアッセンブリー３０としてケース１０に固定している。図の固定プレート３１は、コネクタ１９を貫通させる姿勢、いいかえるとコネクタ１９の両端部を両面に突出させる姿勢でインサート成形して、コネクタ１９を定位置に防水構造で固定している。この構造は、極めて簡単にコネクタ１９を固定プレート３１の定位置に防水構造で固定して、コネクタのアッセンブリー３０を製造できる。ただ、固定プレートは、貫通孔を設けて、この貫通孔にコネクタを貫通させて防水構造で固定することもできる。さらに、固定プレートは、接続端子をプラスチックに埋設する状態でコネクタの筒部を一体成形して、固定プレートとコネクタを防水構造で連結することもできる。
【００２３】
固定プレート３１は、ケース１０に開口した開口部１５を閉塞できるように、ケース１０の開口部１５よりも大きな外形としている。ケース１０の開口部１５は、図７と図９に示すように、固定プレート３１に固定してなるコネクタ１９を通過できる大きさと形状としている。図に示す固定プレート３１は、大きさの異なる大小２個のコネクタ１９を固定しているので、ケース１０に設けた開口部１５は、２個のコネクタ１９を貫通できる大きさの長方形としている。したがって、固定プレート３１は、この開口部１５に沿う外形であって、開口部１５よりも大きな外形の長方形としている。ただ、ケースの開口部は、固定プレートに固定されるコネクタの大きさや数によって、最適な形状と大きさに開口されるので、固定プレートの大きさと形状もケースの開口部に応じて種々に変更できる。
【００２４】
固定プレート３１は、外周縁に沿ってパッキン４０を固定している。ケース１０の開口部１５を内側から固定プレート３１で閉塞する状態で、固定プレート３１とケース内面１０Ａとの間を防水構造とするためである。固定プレート３１は、ケース１０に設けた開口部１５の内側面、すなわち開口縁部のケース内面１０Ａと対向する外周縁部にパッキン４０を配置している。図９に示す固定プレート３１は、外周縁に沿ってループ状のガイド溝３２を設けており、このガイド溝３２にパッキン４０の嵌入凸条４２を嵌入して、パッキン４０を定位置に配置している。さらに、固定プレート３１は、このガイド溝３２よりも外側の外周部３１Ｂを、ガイド溝３２の内側である中央部３１Ａよりも低く成形しており、ガイド溝３２の内側の側壁をストッパ面３４として、パッキン４０がガイド溝３２よりも内側に位置ずれするのを阻止している。
【００２５】
さらに、図８と図９の固定プレート３１は、パッキン４０を係止構造で連結するために、外周部３１Ｂに位置決め穴３３を設けている。図に示す固定プレート３１は、両側（長方形の長辺）に沿ってスリット状の位置決め穴３３を開口して設けている。固定プレート３１は、両側の外周部３１Ｂに位置決め穴３３を開口するために、長方形の長辺と対向するガイド溝３２の中央部分を、外周縁から離して設けている。
【００２６】
以上の固定プレート３１は、図８と図９に示すように、ケース１０の開口部１５を内側から閉塞する状態でケース１０に固定される。固定プレート３１は、ケース１０を貫通する止ネジ１７が外側からねじ込まれてケース１０に固定される。図７、図９、及び図１１に示すケース１０は、開口部１５の開口縁部であって四隅部に、止ネジ１７を挿通する貫通孔１６を開口して設けている。止ネジ１７を挿通する貫通孔１６は、図７、図８、及び図１１に示すように、固定プレート３１に固定されたループ状のパッキン４０の内側に位置して、いいかえるとパッキン４０よりもケース１０の外部側に位置して設けている。さらに、固定プレート３１は、ケース１０の貫通孔１６に挿通される止ネジ１７をねじ込んで固定する雌ねじ孔３５を設けている。この雌ねじ孔３５は、底を開口することなく閉塞しており、この部分からケース内に水が侵入しないようにしている。固定プレート３１は、図１０と図１１に示すように、雌ねじ孔３５にねじ込まれる止ネジ１７が固定プレート３１を貫いて裏面側に突出しないように、雌ねじ孔３５の裏面側に凸部３６を設けて、この部分を厚く成形している。この固定プレート３１は、ケース１０の貫通孔１６に挿通される止ネジ１７が雌ねじ孔３５にねじ込まれてケース１０の定位置に固定される。
【００２７】
［パッキン］
パッキン４０はゴム状弾性体で、コネクタ１９を固定してなる固定プレート３１の外周縁に沿うループ状に成形している。図に示す固定プレート３１は、外形を長方形としているので、パッキン４０の形状を略長方形の枠形状としている。図８と図９に示すパッキン４０は、内周縁の下方に突出する嵌入凸条４２を設けており、この嵌入凸条４２を固定プレート３１のガイド溝３２に嵌入させて固定プレート３１の定位置に配置している。図に示す固定プレート３１は、長方形の長辺と対向するガイド溝３２の中央部分を外周縁から離して設けているので、パッキン４０もこのガイド溝３２に沿う形状として、対向する長辺の中央部である対向部４０Ａを互いに接近する形状としている。
【００２８】
パッキン４０は、固定プレート３１とケース１０との間に挟着される状態で、ケース内面１０Ａに密着するために、ケース内面１０Ａに向かって突出する凸条４１を設けている。パッキン４０は、ケース内面１０Ａと対向する面であって、ループ状のパッキン４０のほぼ中心に沿ってループ状の凸条４１を一体成形して設けている。図に示すパッキン４０は、断面形状を山形とする２列の凸条４１を互いに平行に設けている。この形状のパッキン４０は、ケース内面１０Ａを押圧する状態で、２列の凸条４１をそれぞれ独立して弾性変形させて、確実に水密に密着できる。 ただ、パッキンは、１列の凸条を設けることも、３列以上の凸条を設けることもできる。さらに、凸条の断面形状は、必ずしも山形とする必要はなく、半円状や半楕円形状、多角形状とすることもできる。
【００２９】
さらに、パッキン４０は、固定プレート３１の定位置にずれないように連結するために、この凸条４１よりもケース１０の内部側に、いいかえるとループ状の凸条４１よりも外側に位置して、固定プレート３１の定位置に係止構造で連結する係止部４３を設けている。図８と図９に示すパッキン４０の係止部４３は、固定プレート３１に設けている位置決め穴３３に挿入される貫通係止部４４を備えている。図の固定プレート３１は、長方形の長辺に沿ってスリット状の位置決め穴３３を開口しているので、貫通係止部４４も長方形の長辺に沿う形状としている。図のパッキン４０は、対向する対向部４０Ａの外側において、下方に突出する貫通係止部４４を一体成形して設けている。図に示す貫通係止部４４は、先端部に、固定プレート３１の下面に係止するフック部４４Ａを設けている。この形状のパッキン４０は、位置決め穴３３に挿入される貫通係止部４４のフック部４４Ａを固定プレート３１の下面に係止させて、位置ずれしないように確実に連結できる。図に示す固定プレート３１とパッキン４０は、長辺側の対向する２カ所に位置決め穴３３と貫通係止部４４を設けて係止構造で連結しているが、固定プレートとパッキンは、短辺側の対向する２カ所に位置決め穴と貫通係止部を設けることも、長辺側と短片側の４カ所に位置決め穴と貫通係止部を設けて連結することもできる。
【００３０】
以上のパッキン４０は、内周縁に沿って設けた嵌入凸条４２を固定プレート３１のガイド溝３２に嵌入すると共に、貫通係止部４４を固定プレート３１の位置決め穴３３に挿入して、固定プレート３１の定位置に係止構造で連結される。
【００３１】
さらに、固定プレートとパッキンは、図１２ないし図１９に示す構造とすることもできる。これらの図に示すパッキン６０、８０は、固定プレート５１、７１の外周縁を挟着する溝形である溝形係止部６４、８４を設けて係止部６３、８３としている。これらの図に示す固定プレート５１、７１とパッキン６０、８０も、コネクタ１９を固定プレート５１、７１に防水構造で固定すると共に、固定プレート５１、７１にパッキン６０、８０を連結して、コネクタのアッセンブリー５０、７０としてケース１０に固定している。
【００３２】
図に示すパッキン６０、８０は、固定プレート５１、７１の外周部５１Ｂ、７１Ｂの上面を被覆する第１カバー部６０Ａ、８０Ａと、外周部５１Ｂ、７１Ｂの下面を被覆する第２カバー部６０Ｂ、８０Ｂと、固定プレート５１、７１の外周面をカバーする連結カバー部６０Ｃ、８０Ｃとを備え、第１カバー部６０Ａ、８０Ａと第２カバー部６０Ｂ、８０Ｂが互いに平行な姿勢となるように連結カバー部６０Ｃ、８０Ｃで連結して、断面形状をコ字状とする溝形係止部６４、８４を設けている。このパッキン６０、８０は、第１カバー部６０Ａ、８０Ａと連結カバー６０Ｃ、８０Ｃと第２カバー部６０Ｂ、８０Ｂとで形成される嵌入溝６５、８５に固定プレート５１、７１の外周部５１Ｂ、７１Ｂを嵌入して、固定プレート５１、７１の定位置に連結している。外周縁に沿ってパッキン６０、８０が装着される固定プレート５１、７１は、図に示すように、パッキン６０、８０の嵌入溝６５、８５に挿入される外周部５１Ｂ、７１Ｂを、中央部５１Ａ、７１Ａよりも薄く成形しており、外周部５１Ｂ、７１Ｂに連結されるパッキン６０、８０を外れにくくしている。図の固定プレート５１、７１は外形を長方形としているので、パッキン６０、８０の外形も、固定プレー５１、７１の外周に沿う長方形としている。
【００３３】
さらに、パッキン６０、８０は、第１カバー部６０Ａ、８０Ａの表面に、ケース内面１０Ａに向かって突出するループ状の凸条６１、８１を一体成形して設けている。図のパッキン６０、８０は、第１カバー部６０Ａ、８０Ａの中心よりも内側に位置して凸条６１、８１を設けており、凸条６１、８１よりもケース１０の内部側を溝形係止部６４、８４としている。図のパッキン６０、８０も、断面形状を山形とする２列の凸条６１、８１を互いに平行に設けている。
【００３４】
さらに、図１２ないし図１７に示すパッキン６０は、固定プレート５１に設けた位置決め部５３に位置決め凸部６６を嵌入して、固定プレート５１の定位置に位置ずれしないように連結している。図１２と図１５に示す固定プレート５１は、パッキン６０の位置決め凸部６６を嵌入する位置決め部５３を外周部５１Ｂに設けている。図の固定プレート５１は、４辺の中央部に位置して位置決め部５３を設けている。さらに、パッキン４０は、これらの位置決め部５３に嵌入される位置決め凸部６６を一体成形して設けている。図の固定プレートとパッキンは、長辺側と短片側の４カ所に位置決め部と位置決め凸部を設けているが、位置決め部と位置決め凸部は、長辺側と短片側のいずれかにのみ設けることもできる。
【００３５】
図１２と図１３に示す位置決め部５３は外周部５１Ｂの表面に設けた凹部５３Ａで、固定プレート５１の外周縁に沿う形状としている。図１３に示すパッキン６０は、凹部５３Ａである位置決め部５３に嵌入する位置決め凸部６６Ａを第１カバー部６０Ａの内周縁から下方に突出して設けている。このパッキン６０は、固定プレート５１の外周部５１Ｂを嵌入溝６５に嵌入すると共に、内周縁から突出して設けた位置決め凸部６６Ａを凹部５３Ａである位置決め部５３に嵌入して、固定プレート５１の定位置に係止構造で連結される。
【００３６】
また、図１５に示す位置決め部５３は切欠部５３Ｂで、固定プレート５１の外周縁を切り欠いて設けている。図１６に示すパッキン６０は、切欠部５３Ｂである位置決め部５３に嵌入する位置決め凸部６６Ｂを嵌入溝６５の底面から突出して設けている。この位置決め凸部６６Ｂは、嵌入溝６５の底部において、第１カバー部６０Ａと第２カバー部６０Ｂと連結カバー部６０Ｃとを部分的に連結して設けている。このパッキン６０は、固定プレート５１の外周部５１Ｂを嵌入溝６５に嵌入すると共に、嵌入溝６５の底部に設けた位置決め凸部６６Ｂを切欠部５３Ｂである位置決め部５３に嵌入して、固定プレート５１の定位置に係止構造で連結される。
【００３７】
さらに、図１８と図１９に示す固定プレート７１は、外周縁に沿ってループ状のガイド溝７２を設けており、このガイド溝７２にパッキン８０の嵌入凸条８２を嵌入して、パッキン８０を定位置に配置している。さらに、固定プレート７１は、このガイド溝７２よりも外側の外周部７１Ｂを周壁７３として、この周壁７３を、ガイド溝７２の内側である中央部７１Ａよりも低く成形している。固定プレート７１は、この周壁７３を溝形係止部８４の内側に設けた嵌入溝８５に嵌入して、パッキン８０に連結している。パッキン８０の溝形係止部８４は、図１９に示すように、開口部の幅を狭くする溝形として、ここに嵌入される固定プレート７１の周壁７３を抜けないように定位置に保持している。このパッキン８０は、内周縁に沿って設けた嵌入凸条８２を固定プレート７１のガイド溝７２に嵌入すると共に、溝形係止部８４の内側に設けられた嵌入溝８５に固定プレート７１の外周部７１Ｂである周壁７３を嵌入して、固定プレート７１の定位置に係止構造で連結される。
【００３８】
［電池ブロック］
電池ブロック２は、図５と図６に示すように、複数の電池１をセパレータ２１を介して積層するように配置して、両端をエンドプレート２２で挟着している。この電池ブロック２は、複数の電池１を互いに隣接して配設して、隣接する電池１の電極端子１４を接続している。隣接する電池１の電極端子１４は、バスバー（図示せず）を介して電気接続している。
【００３９】
電池１は角形電池である。角形電池は、角形の外装缶の開口部を封口板で気密に閉塞している。角形電池は、円筒型電池と比較して効率よく配置でき、単位体積当たりのエネルギー密度を高くできる。特に車載用途では省スペース化の要求が高く、好ましい。このような電池１には、リチウムイオン二次電池等、角形の二次電池が利用できる。また、ニッケル電池等の二次電池とすることもできる。電池の電極端子１４は、直列又は並列に接続される。
【００４０】
電池１は、底を閉塞しているアルミニウムなどの金属製の外装缶の上面を、アルミニウムなどの金属製の封口板で閉塞している。角形電池は、封口板の外周縁をレーザー溶接して、封口板を外装缶の開口部に気密に固定している。封口板は、正負の電極端子１４を両端部に固定して、隣接する電池１の電極端子１４を連結して直列に接続している。電極端子１４は端子カバー２３で被覆している。
【００４１】
端子カバー２３は、電極端子１４の外側をカバーして、電極端子１４やこれに接続している通電露出部を絶縁状態にカバーする。端子カバー２３は、図示しないが、セパレータの両側部の上面に連結して設けている。この端子カバー２３は、電池１の上面から突出する電極端子１４を被覆するので、電池ブロック２の表面から突出して設けている。
【００４２】
さらに、図３と図５の電源装置は、電池ブロック２の上面に、安全弁（図示せず）から排出されるガスを外部に排気する排気ダクト１１を配設している。排気ダクト１１は、電池ブロック２の中央に長手方向に伸びるように配置している。排気ダクト１１は、下方に開口部を有しており、この開口部を安全弁に対向する姿勢として、電池ブロックの上面に連結している。この排気ダクト１１は、電池１の上面に設けている安全弁の開口部を内側に配置するように電池ブロック２に固定される。各々の電池１は、上面にある封口板の中央部に安全弁の開口部を設けている。安全弁は、電池１の内圧が上昇して設定圧力よりも高くなると開弁する。安全弁が開弁すると、電池１の内部からガスや電解液を排出される。このガスや電解液は、排気ダクト１１内に排出され、排気ダクト１１を通過して電源装置の外部に排出される。
【００４３】
電池ブロック２は、図６に示すように、隣接する電池１の間にセパレータ２１が挟着される。セパレータ２１は、電池１の外形に等しい大きさの四角形で、隣接する電池１に挟まれて絶縁する。セパレータ２１は、耐熱性、断熱性に優れた絶縁材で構成され、好ましくは軽量で安価な樹脂により形成される。例えば熱伝導率の小さい（望ましくは０．５Ｗ／ｍ以下）、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成樹脂が利用できる。これにより、セパレータ２１で電池１を保護すると共に、隣接する電池同士を絶縁して断熱する。また、セパレータ２１は、凸条と溝とが交互に並ぶ凹凸状として、溝に冷却媒体を通すことにより、電池１を側面から冷却する。
【００４４】
電池ブロック２は、セパレータ２１と電池１を交互に積層して、両端面を一対のエンドプレート２２で挟着して固定している。エンドプレート２２は、全体をプラスチックで成形し、あるいは金属をプラスチックにインサート成形し、あるいは又アルミニウムなどで製作される。図５のエンドプレート２２は、外形を電池１の外形として、両端面で露出する電池１を被覆できる大きさに形成している。一対のエンドプレート２２は、連結具２４で連結されて、間に積層している電池１とセパレータ２１を挟着して固定している。連結具２４を固定するために、エンドプレート２２の両側の上下に一対のネジ穴（図示せず）を設けている。このねじ穴に、連結具２４の端部の貫通孔に挿通される止ネジ２５をねじ込んで、一対のエンドプレート２２を固定して電池ブロック２とする。
【００４５】
［電池状態検出部］
電池状態検出部３は、電池１に接続されて、電池１の電圧、電流、残容量などの電池状態を検出して電池１の充放電をコントロールする。電池状態検出部３は、電池１の電圧を検出し、充電している電池１の電圧が最高電圧よりも高くなると充電電流を制限又は遮断して電池１の過充電を防止する。また、放電している電池１の電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を制限又は遮断して過放電を防止する。さらに、充電している電池１の残容量があらかじめ設定している最大値よりも大きくなると充電電流を制限又は遮断し、残容量が最小値よりも小さくなると放電電流を制限又は遮断して、過充電や過放電を防止して、電池１を保護する。また、電池状態検出部３は、電池１の温度を検出して、電池１の温度があらかじめ設定している最高温度よりも高くなり、あるいは最低温度よりも低くなると、充放電の電流を制限又は遮断して電池１を保護する。さらに、電池状態検出部３は、電池１の電流を検出して、電池１に過大な電流が流れると電流を遮断して電池１を保護する。電池状態検出部３は、電子部品を回路基板に実装しており、電池１の状態を検出して電池１の充放電をコントロールする。さらに、電池状態検出部は、電池電圧、充放電の電流値、電池温度、電池残容量等の検出した電池情報を、コネクタ１９に接続されるリード線を介して車両側に出力する。また、電池状態検出部３は、コネクタ１９に接続されるリード線を介して車両側からの種々の信号が入力される。
【００４６】
［ベースプレート、カバープレート、サイドプレート］
図１ないし図４の電源装置は、ベースプレート４の上にカバープレート５を固定して、電池ブロック２を収納する電池収納部１２と電池状態検出部３の電子部品を収納する電子部品収納部１３とを設けてなるケース１０としている。カバープレート５は、トップカバー７と電子部品カバー８とからなる。ケース１０は、ベースプレート４にトップカバー７を固定して内部に電池収納部１２を設けている。また、ベースプレート４に電子部品カバー８を固定して電子部品収納部１３を設けている。さらに、ケース１０は、ベースプレート４の上にカバープレート５を固定して、その両端の開口部をサイドプレート６で閉塞して、防水構造の電池収納部１２と電子部品収納部１３を内部に設けている。
【００４７】
ベースプレート４とトップカバー７と電子部品カバー８は、収納する電池ブロック２の重量に耐える強度の金属プレートである。ベースプレート４とトップカバー７は、金属プレートをプレス加工して製作している。ベースプレート４とトップカバー７の金属プレートは、表面をメッキや塗装した鉄や鉄合金であるが、アルミニウムやアルミニウム合金の金属プレート等の全ての金属プレートとすることもできる。ベースプレート４とトップカバー７は、同じ厚さの金属プレートで製作され、あるいはベースプレート４をトップカバー７よりも厚い金属プレートで製作している。電子部品カバー８は、アルミダイキャストである。アルミダイキャストは、複雑な形状に成形できるので、電子部品カバー８として最適な形状にできる特徴がある。また、アルミニウムの優れた放熱特性によって、収納している電池状態検出部３の電子部品を効率よく放熱できる。ただし、電子部品カバーも、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金の金属プレートをプレス加工して製作することもできる。
【００４８】
ベースプレート４とトップカバー７は金属プレートを溝型に、電子部品カバー８は、金属プレートをＬ字状にプレス加工して製作している。ベースプレート４とトップカバー７は両側に側壁部４Ａ、７Ａを、電子部品カバー８は片側に側壁部８Ａを設けている。図３の電源装置は、ベースプレート４の横幅をトップカバー７よりも広くして、ベースプレート４の側壁部４Ａとトップカバー７の側壁部７Ａの間に電池状態検出部３を収納する電子部品収納部１３を設けて、その上面を電子部品カバー８で閉塞している。ベースプレート４は、電子部品収納部１３の幅に相当する横幅を、トップカバー７の横幅よりも広くしている。すなわち、ベースプレート４の横幅は、トップカバー７の横幅に電子部品収納部１３の横幅を加算した幅としている。
【００４９】
ベースプレート４は、一方の、図３において右側に設けている側壁部４Ａをトップカバー７の側壁部７Ａに固定している。トップカバー７の左側の側壁部７Ａは、ベースプレート４の底部に固定されて、電池ブロック２を収納する電池収納部１２と電子部品収納部１３とを区画している。底部に固定されるトップカバー７の左側の側壁部７Ａは、右の側壁部７Ａよりも高さを高くして、下端縁をベースプレート４の底部に固定できるようにしている。ベースプレート４とトップカバー７は、互いに固定する先端縁に、外側に折曲された所定の幅の連結部４ａ、７ａを設けている。連結部４ａ、７ａを互いに積層する状態で固定して、ベースプレート４とトップカバー７を防水構造に連結している。
【００５０】
図３に示す電源装置は、ベースプレート４の両側にほぼ同じ高さの側壁部４Ａを設けている。図において、ベースプレート４の右側の側壁部４Ａは、トップカバー７の右側の側壁部７Ａを固定している。ベースプレート４の左側の側壁部４Ａは、トップカバー７の側壁部７Ａに固定することなく、トップカバー７に固定している電子部品カバー８の側壁部８Ａに固定している。トップカバー７も両側に側壁部７Ａを設けている。図において、トップカバー７の左側の側壁部７Ａは、右側の側壁部７Ａよりも高さが高く、高さの低い側壁部７Ａを、ベースプレート４の右側の側壁部４Ａに固定して、高さの高い左側の側壁部７Ａを、ベースプレート４の底部に固定している。
【００５１】
トップカバー７は、上面の片側に電子部品カバー８を積層して固定している。この電子部品カバー８は、金属板をＬ字状に加工して、天板８Ｂの片側に側壁部８Ａを設けた形状としている。この電子部品カバー８は、天板８Ｂの端縁を、トップカバー７の上縁に積層して固定して、側壁部８Ａの下端縁に設けた折曲された連結部８ａをベースプレート４の左側の側壁部４Ａの上端縁の折曲された連結部４ａに固定している。この構造のケース１０は、トップカバー７の左側に設けている側壁部７Ａが、電池収納部１２と電子部品収納部１３とを区画する。
【００５２】
ケース１０は外部から水の侵入しない構造で、ベースプレート４とカバープレート５とサイドプレート６とを連結している。ケース１０は、ベースプレート４とカバープレート５とを水密構造に連結している。さらに、ケース１０は、ベースプレート４及びカバープレート５とサイドプレート６とを水密構造に連結している。さらにまた、カバープレート５は、トップカバー７と電子部品カバー８との連結部を水密構造としている。
【００５３】
図３ないし図５の電源装置は、ケース１０に、複数の電池ブロック２を縦横に並べて固定している。図に示す電源装置は、ベースプレート４の上に、２個の電池ブロック２を直列に並べて、これを２列に配置して、４組の電池ブロック２を収納している。２列に配置される電池ブロック２は、その間に冷却ダクト２０ができるように、互いに離して配設している。図３と図５の電源装置は、２列に配置している電池ブロック２の間に固定バー２６を固定して、この固定バー２６にトップカバー７を固定している。
【００５４】
ベースプレート４とトップカバー７からなるケース１０は、電池ブロック２の外側に冷却ダクト２０ができるように幅を広くしている。図３の電源装置は、２列に配置している電池ブロック２の中間に冷却ダクト２０を設け、さらに電池ブロック２の外側であって側壁部４Ａ、７Ａとの間にも冷却ダクト２０を設けている。この電源装置は、２列の電池ブロック２の中間の冷却ダクト２０と、電池ブロック２の外側の冷却ダクト２０の一方を冷却空気の供給ダクトとし、他方を排出ダクトとして、電池１の間のセパレータ２１に送風して電池１を冷却する。
【００５５】
図３の断面図に示す電源装置は、電池ブロック２の外側（図３において左側）とトップカバー７の側壁部７Ａとの間に側部冷却ダクト２０Ａを設け、この側部冷却ダクト２０Ａの外側であって、側部冷却ダクト２０Ａを構成する側壁部７Ａの外側に、電池状態検出部３を収納する電子部品カバー８が配置される。この構造は、電子部品収納部１３に収納する電池状態検出部３と、電池ブロック２との間に、側部冷却ダクト２０Ａと側壁部７Ａとが設けられる。この構造は、電池ブロック２の熱が電池状態検出部３を加熱することがなく、電池状態検出部３に対する電池ブロック２の発熱による弊害を防止できる。
【００５６】
２列の電池ブロック２の間に設ける中間冷却ダクト２０Ｂは、上方の開口部を固定バー２６で閉塞して、下方の開口部をベースプレート４で閉塞している。固定バー２６は、２列の電池ブロック２の中間にできる中間冷却ダクト２０Ｂに沿って伸びる細幅の金属プレートで、両側の電池ブロック２に固定して冷却ダクト２０の上面の開口部を閉塞する。固定バー２６は、止ネジ（図示せず）を介して両側に配設される電池ブロック２のエンドプレート２２の上面に固定される。固定バー２６は、エンドプレート２２に固定するために、両側に突出部２６Ａを設けて、突出部２６Ａに止ネジを挿通する貫通孔を設けている。図５の固定バー２６は、両端部の両側と、中間の２カ所の両側に突出部２６Ａを設けて、ここを電池ブロック２に固定している。
【００５７】
電源装置は、電池ブロック２の下を止ネジ（図示せず）でベースプレート４に固定している。電池ブロック２は、ベースプレート４を貫通する止ネジがエンドプレート２２にねじ込まれて、ベースプレート４に固定される。さらに、図示しないが、電源装置は、電池ブロックの上を止ネジ（図示せず）でサイドプレートに固定している。電池ブロックは、サイドプレートを貫通する止ネジがエンドプレートにねじ込まれて、サイドプレートに固定される。
【００５８】
以上の電源装置は、車載用の電源装置として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいはモータのみで走行する電気自動車などの電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。
【００５９】
図２０に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００Ｂと、電源装置１００Ｂの電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１００Ｂは、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００Ｂの電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たとえば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置１００Ｂから電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置１００Ｂの電池を充電する。
【００６０】
また、図２１に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００Ｃと、この電源装置１００Ｃの電池を充電する発電機９４とを備えている。モータ９３は、電源装置１００Ｃから電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置１００Ｃの電池を充電する。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の車両用の電源装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両用の電源装置として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…電池
２…電池ブロック
３…電池状態検出部
４…ベースプレート          ４Ａ…側壁部
４ａ…連結部
５…カバープレート
６…サイドプレート
７…トップカバー            ７Ａ…側壁部
７ａ…連結部
８…電子部品カバー          ８Ａ…側壁部
８ａ…連結部
８Ｂ…天板
１０…ケース                １０Ａ…ケース内面
１１…排気ダクト
１２…電池収納部
１３…電子部品収納部
１４…電極端子
１５…開口部
１６…貫通孔
１７…止ネジ
１９…コネクタ              １９Ａ…筒部
１９Ｂ…筒部
２０…冷却ダクト            ２０Ａ…側部冷却ダクト
２０Ｂ…中間冷却ダクト
２１…セパレータ
２２…エンドプレート
２３…端子カバー
２４…連結具
２５…止ネジ
２６…固定プレート          ２６Ａ…突出部
３０…アッセンブリー
３１…固定プレート          ３１Ａ…中央部
３１Ｂ…外周部
３２…ガイド溝
３３…位置決め穴
３４…ストッパ面
３５…雌ねじ孔
３６…凸部
４０…パッキン              ４０Ａ…対向部
４１…凸条
４２…嵌入凸条
４３…係止部
４４…貫通係止部            ４４Ａ…フック部
５０…アッセンブリー
５１…固定プレート          ５１Ａ…中央部
５１Ｂ…外周部
５３…位置決め部            ５３Ａ…凹部
５３Ｂ…切欠部
６０…パッキン              ６０Ａ…第１カバー部
６０Ｂ…第２カバー部
６０Ｃ…第３カバー部
６１…凸条
６３…係止部
６４…溝形係止部
６５…嵌入溝
６６…位置決め凸部          ６６Ａ…位置決め凸部
６６Ｂ…位置決め凸部
７０…アッセンブリー
７１…固定プレート          ７１Ａ…中央部
７１Ｂ…外周部
７２…ガイド溝
７３…周壁
８０…パッキン              ８０Ａ…第１カバー部
８０Ｂ…第２カバー部
８０Ｃ…第３カバー部
８１…凸条
８２…嵌入凸条
８３…係止部
８４…溝形係止部
８５…嵌入溝
９３…モータ
９４…発電機
９５…インバータ
９６…エンジン
１００Ｂ…電源装置
１００Ｃ…電源装置
ＨＶ…車両
ＥＶ…車両
【図１】
0005474499.tif 000002
【図２】
0005474499.tif 000003
【図３】
0005474499.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005474499.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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