(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化を図ることができる蓄電池装置及び鉄道車両を提供する。【解決手段】蓄電池装置１は、電池モジュール４と、筐体２と、固定部材３と、を持つ。筐体は、電池モジュールが載置された載置棚２６を有する。筐体は、第１方向の一方に向けて開口する作業用開口２１ａを通じて電池モジュールが挿抜可能とされる。電池モジュールは、第１方向の他方に突出する脚部５３ａ、５３ｂを有する。固定部材は、第１方向に直交する第２方向で脚部と嵌合する嵌合部を有する。脚部は、第１方向の一方から他方に向かうに従い第２方向における長さが縮小するように形成されて、脚部における第２方向の一方を向く脚部嵌合面６１が傾斜面に形成される。嵌合部における第２方向の他方を向く固定部材嵌合面３０ａは、脚部嵌合面に倣って傾斜する傾斜面に形成されている。脚部嵌合面と固定部材嵌合面とが当接して、脚部と嵌合部とが嵌合している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池モジュールと、
前記電池モジュールが載置された載置棚を有し、第１方向の一方に向けて開口する作業用開口を通じて前記電池モジュールが挿抜可能とされた筐体と、
前記筐体内に設けられて前記電池モジュールを固定する固定部材と、を備え、
前記電池モジュールは、前記第１方向の他方に突出する脚部を有し、
前記固定部材は、前記第１方向に直交する第２方向で前記脚部と嵌合する嵌合部を有し、
前記脚部は、前記第１方向の一方から他方に向かうに従い前記第２方向における長さが縮小するように形成されて、前記脚部における前記第２方向の一方を向く脚部嵌合面が傾斜面に形成され、
前記嵌合部における前記第２方向の他方を向く固定部材嵌合面は、前記脚部嵌合面に倣って傾斜する傾斜面に形成され、
前記脚部嵌合面と前記固定部材嵌合面とが当接して、前記脚部と前記嵌合部とが嵌合している、蓄電池装置。
【請求項２】
前記脚部は、前記第２方向において前記固定部材嵌合面と前記載置棚との間に挟まれることで前記嵌合部に嵌合されている、請求項１に記載の蓄電池装置。
【請求項３】
前記第１方向から見て前記載置棚の延在方向を第３方向としたとき、
前記脚部は、前記第３方向に間隔をあけて一対設けられ、
前記第３方向で前記電池モジュールの一対の前記脚部間に位置する前記固定部材には、一対の前記脚部のそれぞれに少なくとも前記第３方向で当接する当接部が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の蓄電池装置。
【請求項４】
前記載置棚上には、複数の前記電池モジュールが前記第３方向に複数並んで配列され、
一対の前記脚部には、前記脚部嵌合面の少なくとも一部を構成する脚部電極端子がそれぞれ設けられ、
前記嵌合部には、前記固定部材嵌合面の少なくとも一部を構成する固定部材電極端子が設けられ、
前記脚部が前記嵌合部に嵌合された状態で、前記脚部電極端子及び前記固定部材電極端子が当接するとともに、前記第３方向で隣り合う前記電池モジュールの対応する前記電極端子同士が前記固定部材電極端子を介して接続されている、請求項３に記載の蓄電池装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記第１方向の他方に位置する壁部に当接し、
前記固定部材嵌合面は前記壁部から前記第１方向の一方に延在するように配置され、
前記固定部材は、前記壁部との当接部分が溶接されて前記壁部に固定されている、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の蓄電池装置。
【請求項６】
車体と、
前記車体の床下に取り付けられるとともに、車輪を回転可能に支持する台車と、
前記車体の床下に取り付けられた請求項１から請求項５の何れか１項に記載の蓄電池装置と、を備えている、鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池装置及び鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、架線から電力が得られない状況下でも鉄道車両（主電動機等）を駆動させることや、省エネルギー化等を目的として、車体の床下等に蓄電池装置が搭載されている場合がある。
【０００３】
蓄電池装置は、例えば筐体と、筐体内に収納された複数の電池モジュールと、を備えている。
筐体は、例えば鉄道車両の車幅方向における外側に向けて開口する作業用開口を有している。
【０００４】
各電池モジュールは、作業用開口を通じて筐体内に挿入されるとともに、筐体内に設けられた載置棚上に例えば鉄道車両の走行想定方向に並んで載置される。各電池モジュールは、固定部材によって載置棚に向けて押さえ付けられた状態で、載置棚上で各別に保持されている。
【０００５】
ところで、鉄道車両において、車体の床下には、蓄電池装置の他にも様々な装置が搭載されている。
そこで、蓄電池装置では、車体の床下でのレイアウト性等を高めるため、必要な電圧（例えば、７５０Ｖ〜１５００Ｖ）及び電力量（例えば、数十〜数百ｋＷｈ）を確保した上で、更なる小型化が求められている。しかしながら、従来の蓄電池装置では、隣り合う電池モジュール同士の間に位置する部分に、固定部材と載置棚との固定部分が配置されている関係で、電池モジュールの配列方向（走行想定方向）での小型化を図る点で未だ改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、小型化を図ることができる蓄電池装置及び鉄道車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の蓄電池装置は、電池モジュールと、筐体と、固定部材と、を持つ。筐体は、電池モジュールが載置された載置棚を有する。筐体は、第１方向の一方に向けて開口する作業用開口を通じて電気モジュールが挿抜可能とされる。固定部材は、筐体内に設けられて電池モジュールを固定する。電池モジュールは、第１方向の他方に突出する脚部を有する。固定部材は、第１方向に直交する第２方向で脚部と嵌合する嵌合部を有する。脚部は、第１方向の一方から他方に向かうに従い第２方向における長さが縮小するように形成されて、脚部における第２方向の一方を向く脚部嵌合面が傾斜面に形成される。嵌合部における第２方向の他方を向く固定部材嵌合面は、脚部嵌合面に倣って傾斜する傾斜面に形成されている。脚部嵌合面と固定部材嵌合面とが当接して、脚部と嵌合部とが嵌合している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の蓄電池装置を有する鉄道車両の概略側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図。
【図３】図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図。
【図４】蓄電池箱においてカバーを取り外した状態を示す図２のＩＶ矢視図。
【図５】図３のＶ矢視において、一部を破断した平面図。
【図６】第２の実施形態の電池モジュールを示す斜視図。
【図７】第３の実施形態における蓄電池箱の図５に相当する部分断面図。
【図８】第３の実施形態における蓄電池箱のＹＺ平面に沿う断面図。
【図９】第４の実施形態における蓄電池箱の図３に相当する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態の蓄電池装置及び鉄道車両を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の蓄電池装置１を有する鉄道車両１０１の概略側面図である。
図１に示すように、本実施形態の鉄道車両１０１は、例えば車体１０２と、台車１０３と、電力変換装置１０４と、蓄電池装置１と、を備えている。なお、以下の説明では、必要に応じてＸ，Ｙ，Ｚの直交座標系を用いて説明する。以下の実施形態において、Ｘ方向（第３方向）は鉄道車両１０１の車両前後方向（走行想定方向）に一致し、Ｙ方向（第１方向）は鉄道車両１０１の車幅方向に一致し、Ｚ方向（第２方向）は上下方向に一致している。
【００１１】
車体１０２は、Ｘ方向に長い直方体形状に形成されている。車体１０２の内部には、乗客を収容可能な空間が形成されている。車体１０２の天井には、＋Ｚ方向に向けてパンタグラフ（不図示）が突設されている。パンタグラフは、架線（不図示）に接触可能に構成されている。
【００１２】
台車１０３は、例えば空気ばね等の台車ばね１０７を介して車体１０２の床下に取り付けられている。台車１０３のＸ方向の両端部には、Ｙ方向に延びる一対の車軸１１１が回転可能に支持されている。各車軸１１１のＹ方向の両端部には、車輪１１２が各別に取り付けられている。台車１０３には、各車軸１１１をそれぞれ回転させる主電動機１１３が搭載されている。なお、台車１０３は、各車体１０２において、Ｘ方向の両端部にそれぞれ取り付けられている。
【００１３】
電力変換装置１０４は、車体１０２の床下において一対の台車１０３の間に配置されている。電力変換装置１０４は、例えば架線及びパンタグラフを介して直流電力が入力され、入力された直流電力を交流電力に変換して主電動機１１３等に供給する。
蓄電池装置１は、車体１０２の床下において上述した電力変換装置１０４に対して＋Ｘ方向に配置されている。
【００１４】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する断面図である。
図２に示すように、蓄電池装置１は、蓄電池箱１０と、充電装置箱１１と、を有している。蓄電池箱１０及び充電装置箱１１は、車体１０２の床下において、Ｙ方向に並んで配置されている。本実施形態では、蓄電池箱１０が充電装置箱１１に対して−Ｙ方向に配置されている。なお、蓄電池箱１０及び充電装置箱１１は、Ｘ方向に並んで配置しても構わない。また、蓄電池箱１０及び充電装置箱１１を一つの筐体で一体に形成しても構わない。
【００１５】
充電装置箱１１は、ケーブル１５を介して蓄電池箱１０に電気的に接続されている。充電装置箱１１の筐体１２内には、蓄電池箱１０に対する電力の入出力を制御する制御部等が収納されている。すなわち、充電装置箱１１の制御部は、蓄電池箱１０から電力変換装置１０４への電力の出力や、架線から蓄電池箱１０への電力の入力等を制御する。筐体１２には、＋Ｚ方向に向けて吊り耳１３が突設されている。充電装置箱１１は、吊り耳１３が車体１０２の床下に締結されることで、車体１０２に吊り下げられている。
【００１６】
図３は、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。
図３に示すように、蓄電池箱１０は、筐体２と、筐体２内に収納された複数の電池モジュール４と、を備えている。
筐体２は、筐体本体２１と、カバー２２と、を備えている。
【００１７】
筐体本体２１は、例えばＸ方向を長手方向とする直方体形状に形成されている。筐体本体２１は、−Ｙ方向に開口する作業用開口２１ａを有している。筐体本体２１内は、蓄電池箱１０のメンテナンス時（例えば、電池モジュール４の取付や取り外し作業等）において、作業用開口２１ａを通してアクセス可能とされている。筐体本体２１には、＋Ｚ方向に向けて吊り耳２１ｂが突設されている。蓄電池箱１０は、吊り耳２１ｂが車体１０２の床下に締結されることで、車体１０２に吊り下げられている。
【００１８】
カバー２２は、筐体本体２１に着脱可能に取り付けられている。カバー２２には、−Ｙ方向に向けて突出する取手２２ａが設けられている。筐体本体２１の作業用開口２１ａは、カバー２２が筐体本体２１から着脱されることにより開閉可能となっている。但し、カバー２２は、ヒンジ等を介して筐体本体２１に対して回動することで、作業用開口２１ａを開閉する構成であっても構わない。
【００１９】
図４は、蓄電池箱１０においてカバー２２を取り外した状態を示す図２のＩＶ矢視図である。
図４に示すように、筐体本体２１には、筐体本体２１の内部をＸ方向に仕切る仕切板２３が設けられている。仕切板２３は、ＹＺ平面に亘って延びる平板状に形成されている。仕切板２３の外周縁は、筐体本体２１の内面に接合されている。
【００２０】
筐体本体２１内において、仕切板２３に対して＋Ｘ方向に位置する空間は、第１収容室２４を構成している。一方、筐体本体２１内において、仕切板２３に対して−Ｘ方向に位置する空間は、第２収容室２５を構成している。なお、第２収容室２５内には、遮断器６等の電気部品が収容されている。遮断器６は、電池モジュール４が過充電になったときに電池モジュール４への電力の入力を遮断する。また、遮断器６は、電池モジュール４が過放電になったときに電池モジュール４からの電力の出力を遮断する。
【００２１】
第１収容室２４内には、第１収容室２４をＺ方向に仕切る載置棚２６が設けられている。載置棚２６は、ＸＹ平面に亘って延びる平板状に形成されている。載置棚２６は、Ｚ方向に間隔をあけて複数設けられている。各載置棚２６の外周縁は、筐体本体２１の内面に接合されている。なお、載置棚２６の段数は、適宜変更が可能である。
【００２２】
図３に示すように、各載置棚２６上における＋Ｙ方向端部には、載置棚２６上に電池モジュール４を固定するための固定部材３が各別に設けられている。各載置棚２６に設けられた固定部材３は、何れも同等の構成により形成されている。そのため、以下の説明では、複数の固定部材３のうち、一の固定部材３の構成について説明し、他の固定部材３の説明は省略する。
【００２３】
図５は、図３のＶ矢視において、一部を破断した平面図である。
図５に示すように、固定部材３は、Ｘ方向に長い直方体形状に形成されている。固定部材３は、−Ｚ方向端面が溶接等によって載置棚２６に接合されている。各固定部材３には、−Ｙ方向及び−Ｚ方向に向けて開口する嵌合穴３０が形成されている。嵌合穴３０は、Ｘ方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００２４】
図３に示すように、嵌合穴３０の内面（嵌合部）のうち、−Ｚ方向を向く面は、＋Ｙ方向に向かうに従い−Ｚ方向に延びる固定部材嵌合面３０ａを構成している。したがって、嵌合穴３０は、＋Ｙ方向に向かうに従いＺ方向の幅が漸次狭くなっている。なお、嵌合穴３０の内面のうち、−Ｙ方向を向く面は、Ｙ方向に直交する平坦面に形成されている。
【００２５】
図５に示すように、固定部材３のうち、Ｘ方向で隣り合う嵌合穴３０間に位置する部分は、嵌合穴３０の内面のうち−Ｙ方向を向く面に対して−Ｙ方向に突出する突出部３１を構成している。突出部３１（固定部材３）のうち、−Ｙ方向を向く面は、Ｙ方向に直交する平坦面に形成されている。突出部３１におけるＸ方向の両端に位置する角部（突出部３１のうち−Ｙ方向を向く面と、嵌合穴３０のうちＸ方向を向く面と、がなす角部）には、面取り部（当接部）３２が形成されている。面取り部３２は、＋Ｙ方向に向かうに従い嵌合穴３０のＸ方向の幅が狭くなるように傾斜している。なお、面取り部３２は、平面取りに限らず丸面取り等であっても構わない。
【００２６】
図４に示すように、電池モジュール４は、各載置棚２６上にＸ方向に複数配列されている。電池モジュール４は、筐体本体２１の作業用開口２１ａを通して筐体本体２１内に挿抜可能とされている。
【００２７】
図５に示すように、電池モジュール４は、ケース４１と、複数の電池セル（不図示）と、正極端子４２及び負極端子４３と、を備えている。
まず、各電池セルは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池である。各電池セルは、例えば互いに直列接続されて組電池を構成している。
【００２８】
ケース４１は、絶縁性を有する材料（樹脂材料等）により形成されている。ケース４１は、ケース本体５１と、取付脚５２と、第１嵌合脚５３ａ及び第２嵌合脚５３ｂと、を備えている。
ケース本体５１は、直方体形状に形成されている。ケース本体５１内には、上述した各電池セル（組電池）が収容されている。
【００２９】
図３に示すように、取付脚５２は、ケース本体５１における−Ｚ方向端部から−Ｙ方向に突出している。取付脚５２の−Ｚ方向端面は、ケース本体５１の−Ｚ方向端面と面一になっている。取付脚５２には、取付脚５２をＺ方向に貫通する貫通孔５２ａが形成されている。貫通孔５２ａ内には、締結部材５５が挿通されている。締結部材５５は、載置棚２６に形成された取付孔２６ａ内で載置棚２６に締結されている。これにより、ケース本体５１に対して−Ｙ方向において、電池モジュール４が載置棚２６上に固定されている。なお、図５に示すように、取付脚５２は、ケース本体５１におけるＸ方向の両端部にそれぞれ設けられている。
【００３０】
正極端子４２及び負極端子４３は、ケース本体５１における−Ｙ方向を向く面に、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている。各端子４２，４３は、ケース本体５１内で電池セルの対応する電極にそれぞれ接続されている。
電池モジュール４のうち、例えば同一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４は、互いに直列接続されている。すなわち、一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、一の電池モジュール４の正極端子４２は、例えば一の電池モジュール４に対して−Ｘ方向で隣り合う他の電池モジュール４の負極端子４３にバスバー（不図示）を介して接続されている。また、一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、一の電池モジュール４の負極端子４３は、例えば一の電池モジュール４に対して＋Ｘ方向で隣り合う他の電池モジュール４の正極端子４２にバスバー（不図示）を介して接続されている。
【００３１】
さらに、一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４は、例えば他の載置棚２６上に載置された電池モジュール４に並列接続されている。すなわち、一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、最も−Ｘ方向に位置する電池モジュール４の正極端子４２は、一の載置棚２６にＺ方向で隣り合う載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、最も−Ｘ方向に位置する電池モジュール４の正極端子４２にケーブル等を介して電気的に接続されている。また、一の載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、最も＋Ｘ方向に位置する電池モジュール４の負極端子４３は、一の載置棚２６にＺ方向で隣り合う載置棚２６上に載置された電池モジュール４のうち、最も＋Ｘ方向に位置する電池モジュール４の負極端子４３にケーブル等を介して電気的に接続されている。但し、各電池モジュール４の接続方法は、蓄電池箱１０で所望の電圧（例えば、７５０Ｖ〜１５００Ｖ）及び電力量（例えば、数十〜数百ｋＷｈ）を得られれば適宜変更が可能である。
【００３２】
図５に示すように、各嵌合脚５３ａ，５３ｂは、ケース本体５１の＋Ｙ方向端面において、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている。本実施形態において、第１嵌合脚５３ａは、ケース本体５１の−Ｘ方向端面と面一になるように設けられている。一方、第２嵌合脚５３ｂは、ケース本体５１の＋Ｘ方向端面と面一になるように設けられている。各嵌合脚５３ａ，５３ｂは、上述した嵌合穴３０のうち突出部３１を間に挟んでＸ方向で隣り合う嵌合穴３０内に各別に嵌合されている。本実施形態では、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール４のうち、一の電池モジュール４の第１嵌合脚５３ａと、他の電池モジュール４の第２嵌合脚５３ｂが同一の嵌合穴３０内に嵌合されている。本実施形態において、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール４は、隙間なく配列されている（Ｘ方向で対向する面同士が互いに当接している）。なお、各嵌合脚５３ａ，５３ｂは、ＹＺ面に対して面対称に形成されている。そのため、以下の説明では、各嵌合脚５３ａ，５３ｂで同等の構成については、第１嵌合脚５３ａを例にして説明する。
【００３３】
図３に示すように、第１嵌合脚５３ａは、ケース本体５１の−Ｚ方向端部から＋Ｙ方向に向けて突出する直方体形状に形成されている。第１嵌合脚５３ａのうち、＋Ｚ方向端面は、＋Ｙ方向に向かうに従い−Ｚ方向に延びる脚部嵌合面６１を構成している。したがって、第１嵌合脚５３ａは、＋Ｙ方向に向かうに従いＺ方向の厚さが漸次狭くなっている。
【００３４】
Ｘ方向から見た側面視において、脚部嵌合面６１は、上述した固定部材嵌合面３０ａに倣って形成されている。そして、脚部嵌合面６１は、第１嵌合脚５３ａが嵌合穴３０内に嵌合された状態において、載置棚２６の＋Ｚ方向を向く面と固定部材嵌合面３０ａとの間にＺ方向で挟持されている。これにより、ケース本体５１に対して＋Ｙ方向において、電池モジュール４が載置棚２６上にＺ方向で固定されている。なお、本実施形態では、脚部嵌合面６１が第１嵌合脚５３ａの＋Ｚ方向端面におけるＹ方向の全体に亘って形成されているが、この構成のみに限られない。例えば、第１嵌合脚５３ａの＋Ｚ方向端面のうち、＋Ｙ方向端部のみが脚部嵌合面６１を構成し、−Ｙ方向端部が平坦面とされていても構わない。また、図３の例において、第１嵌合脚５３ａの−Ｚ方向端面は、ケース本体５１の−Ｚ方向端面と面一になっている。
【００３５】
図５に示すように、第１嵌合脚５３ａのうち、＋Ｘ方向を向く面は、＋Ｙ方向に向かうに従い−Ｘ方向に延びる傾斜面６２ａを構成している。すなわち、第１嵌合脚５３ａは、＋Ｙ方向に向かうに従いＸ方向の幅が漸次狭くなっている。
一方、第２嵌合脚５３ｂのうち、−Ｘ方向を向く面は、＋Ｙ方向に向かうに従い＋Ｘ方向に延びる傾斜面６２ｂを構成している。すなわち、第２嵌合脚５３ｂは、＋Ｙ方向に向かうに従いＸ方向の幅が漸次狭くなっている。これにより、Ｘ方向における嵌合脚５３ａ，５３ｂ間の間隔は、＋Ｙ方向に向かうに従い漸次広くなっている。
【００３６】
嵌合脚５３ａ，５３ｂが嵌合穴３０内に嵌合された状態において、固定部材３の突出部３１は、各嵌合脚５３ａ，５３ｂの間に配置されている。具体的に、嵌合脚５３ａ，５３ｂの傾斜面６２ａ，６２ｂは、嵌合脚５３ａ，５３ｂが嵌合穴３０内に嵌合された状態において、突出部３１の面取り部３２にそれぞれ少なくともＸ方向で当接している。これにより、載置棚２６上において電池モジュール４のＸ方向への位置決めが行われている。なお、傾斜面６２ａ，６２ｂは、面取り部３２に倣って形成されていることが好ましい。
【００３７】
次に、電池モジュール４の取付作業について説明する。なお、以下の説明では、筐体本体２１からカバー２２を取り外し、作業用開口２１ａが開放された状態から説明する。
まず、嵌合脚５３ａ，５３ｂを＋Ｙ方向に向けた状態で、作業用開口２１ａを通じて電池モジュール４を筐体本体２１内に進入させる。その後、嵌合脚５３ａ，５３ｂが固定部材３のうち、隣接する嵌合穴３０内に進入するように、載置棚２６に沿わせて電池モジュール４を＋Ｙ方向にさらに移動させる。
【００３８】
このとき、取付脚５２の貫通孔５２ａと、載置棚２６の取付孔２６ａと、がＺ方向から見て重なる位置まで電池モジュール４を＋Ｙ方向に移動させる。すると、脚部嵌合面６１が固定部材嵌合面３０ａに当接することで、嵌合脚５３ａ，５３ｂが嵌合穴３０内に＋Ｚ方向で嵌合される。また、嵌合脚５３ａ，５３ｂの傾斜面６２ａ，６２ｂが、面取り部３２にそれぞれ当接する。その後、取付脚５２の貫通孔５２ａ内に締結部材５５を挿入し、締結部材５５を取付孔２６ａ内で載置棚２６に締結する。
これにより、電池モジュール４が載置棚２６に固定される。なお、嵌合脚５３ａ，５３ｂが嵌合穴３０内に嵌合された状態において、ケース４１における＋Ｙ方向を向く面と、固定部材３における−Ｙ方向を向く面と、はＹ方向で離間している。
【００３９】
なお、電池モジュール４を筐体本体２１から取り出す際には、上述した取付作業と逆の作業を行う。
すなわち、締結部材５５を取り外した後、電池モジュール４を−Ｙ方向に引き抜く。これにより、嵌合脚５３ａ，５３ｂと嵌合穴３０との嵌合が解除され、電池モジュール４が作業用開口２１ａを通じて筐体本体２１から引き出される。
【００４０】
このように、本実施形態１では、電池モジュール４のケース本体５１から＋Ｙ方向に突出する嵌合脚５３ａ，５３ｂに、＋Ｙ方向に向かうに従い傾斜する脚部嵌合面６１を形成し、嵌合脚５３ａ，５３ｂが嵌合される固定部材３（嵌合穴３０）に脚部嵌合面６１に嵌合する固定部材嵌合面３０ａを形成する構成とした。
この構成によれば、電池モジュール４を筐体本体２１内に挿入するだけで、ケース本体５１に対して＋Ｙ方向において、電池モジュール４を固定部材３に嵌合させることができる。これにより、従来のように固定部材と載置棚２６との固定部分を、電池モジュール４に対してＸ方向の両側に配置する場合に比べて、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール４間のスペースを削減できる。そのため、電池モジュール４の搭載個数を維持した上で、蓄電池装置１のＸ方向での小型化を図ることができる。なお、筐体２のＸ方向の大きさを維持した上で、電池モジュール４のＸ方向での配列個数を増加させることも可能である。
【００４１】
本実施形態では、電池モジュール４の脚部嵌合面６１と、固定部材３の固定部材嵌合面３０ａと、がＺ方向に当接する構成とした。
この構成によれば、電池モジュール４が、載置棚２６と固定部材嵌合面３０ａとの間にＺ方向で挟持されることになるので、載置棚２６に対する電池モジュール４のＺ方向の移動を規制できる。これにより、Ｚ方向への振動が比較的大きい鉄道車両１０１に蓄電池装置１を搭載した場合であっても、電池モジュール４を筐体２内で安定して配置できる。
【００４２】
本実施形態では、固定部材３のうち、一の電池モジュール４の嵌合脚５３ａ，５３ｂ間に位置して嵌合脚５３ａ，５３ｂに当接する面取り部３２を備える構成とした。
この構成によれば、固定部材３に対する電池モジュール４のＸ方向の位置決めを行うことができるので、電池モジュール４の嵌合脚５３ａ，５３ｂを嵌合穴３０内に簡単に嵌合させることができる。
【００４３】
そして、本実施形態の鉄道車両１０１では、上述した蓄電池装置１を備えているため、床下でのレイアウト性を高めることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、蓄電池装置１を鉄道車両１０１に搭載した場合について説明したが、この構成のみに限らず、例えば鉄道車両１０１以外の車両等に搭載しても構わない。
また、脚部嵌合面６１と固定部材嵌合面３０ａとの間に弾性変形可能なクッション材を介在させても構わない。この場合には、脚部嵌合面６１と固定部材嵌合面３０ａとがクッション材を間に挟んで嵌合されることになるので、脚部嵌合面６１と固定部材嵌合面３０ａとの嵌合力を高めることができる。なお、クッション材は、嵌合脚５３ａ，５３ｂ及び固定部材３の何れか一方に設けてもよく、別体のクッション材を脚部嵌合面６１と固定部材嵌合面３０ａとの間に挟持しても構わない。
【００４５】
上述した実施形態では、嵌合脚５３ａ，５３ｂと嵌合穴３０とがＺ方向で嵌合する構成について説明したが、この構成のみに限らず、Ｘ方向及びＺ方向の少なくとも一方で嵌合されていれば構わない。
上述した実施形態では、嵌合脚５３ａ，５３ｂが２つ設けられた構成について説明したが、この構成のみに限らず、単数でも３つ以上の複数であっても構わない。
上述した実施形態では、嵌合脚５３ａ，５３ｂの−Ｚ方向端面がケース本体５１の−Ｚ方向端面と面一の構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、嵌合脚５３ａ，５３ｂの−Ｚ方向端面がケース本体５１の−Ｚ方向端面よりも＋Ｚ方向に配置される構成であっても構わない。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分に同じ符号を付している。図６は、第２の実施形態の電池モジュール２０４を示す斜視図である。本実施形態では、嵌合脚２５３ａ，２５３ｂの形状が上述した第１の実施形態と異なっている。
図６に示すように、本実施形態の第１嵌合脚２５３ａの脚部嵌合面２６１は、＋Ｙ方向に向かうに従い−Ｚ方向及び＋Ｘ方向に延びる傾斜面とされている。具体的に、第１嵌合脚２５３ａの脚部嵌合面２６１は、第１嵌合脚２５３ａのうち＋Ｚ方向端面で２点（（＋Ｘ，−Ｙ）方向に位置する頂点、及び（−Ｘ，＋Ｙ）方向に位置する頂点）を通り、−Ｚ方向端面で１点（（＋Ｘ，＋Ｙ）方向に位置する頂点）を通る面である。すなわち、第１嵌合脚２５３ａの脚部嵌合面２６１は、＋Ｚ方向及び＋Ｘ方向を向いている。
【００４７】
一方、第２嵌合脚２５３ｂの脚部嵌合面２６１は、＋Ｙ方向に向かうに従い−Ｚ方向及び−Ｘ方向に延びる傾斜面とされている。具体的に、第２嵌合脚２５３ｂの脚部嵌合面２６１は、第２嵌合脚２５３ｂのうち＋Ｚ方向端面で２点（（−Ｘ，−Ｙ）方向に位置する頂点、及び（＋Ｘ，＋Ｙ）方向に位置する頂点）を通り、−Ｚ方向端面で１点（（−Ｘ，＋Ｙ）方向に位置する頂点）を通る面である。すなわち、第２嵌合脚２５３ｂの脚部嵌合面２６１は、＋Ｚ方向及び−Ｘ方向を向いている。なお、嵌合穴の内面には、脚部嵌合面２６１に倣って延びる固定部材嵌合面（不図示）が形成される。
【００４８】
本実施形態では、脚部嵌合面２６１がＺ方向及びＸ方向を向いているため、嵌合脚２５３ａ，２５３ｂが嵌合穴内でＺ方向及びＸ方向で嵌合されることになる。これにより、電池モジュール４を筐体２内でより安定して配置できる。
【００４９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分に同じ符号を付している。図７は、第３の実施形態における蓄電池箱３１０の図５に相当する部分断面図である。本実施形態では、嵌合脚３５３ａ，３５３ｂに端子（脚部電極端子）３４２，３４３を設け、固定部材３０３にバスバー（固定部材電極端子）３１１を設けた点で、上述した第１の実施形態と異なっている。
図７に示す蓄電池箱３１０において、電池モジュール３０４の第１嵌合脚３５３ａには、正極端子３４２が埋設されている。正極端子３４２は、第１嵌合脚３５３ａの脚部嵌合面６１に露出して、脚部嵌合面６１の一部を構成している。
一方、電池モジュール３０４の第２嵌合脚３５３ｂには、負極端子３４３が埋設されている。負極端子３４３は、第２嵌合脚３５３ｂの脚部嵌合面６１に露出して、脚部嵌合面６１の一部を構成している。各端子３４２，３４３は、ケース本体５１内で電池セルの対応する電極にそれぞれ接続されている。
【００５０】
図８は、第３の実施形態における蓄電池箱３１０のＹＺ平面に沿う断面図である。
図８に示すように、本実施形態の固定部材３０３は、絶縁性を有する材料（例えば、樹脂材料等）により形成されている。この場合、固定部材３０３は、図示しない締結部材等を用いて載置棚２６に固定されている。
【００５１】
固定部材３０３のうち、嵌合穴３３０を画成する部分には、バスバー３１１が埋設されている。バスバー３１１は、固定部材３０３の固定部材嵌合面３０ａに露出して、固定部材嵌合面３０ａの一部を構成している。バスバー３１１は、嵌合穴３０内において、Ｘ方向に延在している。Ｘ方向で隣り合う電池モジュール３０４は、同一の嵌合穴３０内に嵌合脚３５３ａ，３５３ｂが嵌合された状態で、嵌合脚３５３ａ，３５３ｂに形成された端子３４２，３４３が、同一のバスバー３１１にそれぞれ当接する。これにより、バスバー３１１は、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール３０４のうち、同一の嵌合穴３０内に嵌合された嵌合脚３５３ａ，３５３ｂに形成された端子３４２，３４３同士を電気的に接続している。すなわち、図７に示すように、一の電池モジュール４の第１嵌合脚３５３ａに形成された正極端子３４２と、一の電池モジュール４に隣接する他の電池モジュール４の第２嵌合脚３５３ｂに形成された負極端子３４３と、が嵌合穴３０内においてバスバー３１１によって接続されている。
【００５２】
本実施形態では、電池モジュール３０４の取付作業において、嵌合脚３５３ａ，３５３ｂを嵌合穴３０内に嵌合させるのと同時に、端子３４２，３４３とバスバー３１１との接続を行うことができる。これにより、電池モジュール３０４の取付作業の工数を削減できる。なお、本実施形態では、バスバー３１１自体が固定部材嵌合面３０ａに露出する構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、固定部材嵌合面３０ａには端子部分のみが露出し、バスバーが固定部材内に埋設されていたり、固定部材の＋Ｚ方向端面上に配置されたりする構成であっても構わない。
【００５３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分に同じ符号を付している。図９は、第４の実施形態の蓄電池箱４１０の図３に相当する断面図である。第４の実施形態では、筐体本体２１のうち＋Ｙ方向に位置する側壁部（壁部）４１１に固定部材４０３を取り付けた点で上述した実施形態と相違している。
図９に示す蓄電池箱４１０において、固定部材４０３は、側壁部４１１にＹ方向で当接している。固定部材４０３の−Ｚ方向端部には、−Ｙ方向及び−Ｚ方向に向けて開口する嵌合穴４３０が形成されている。嵌合穴４３０の内面のうち、−Ｚ方向を向く面は、固定部材嵌合面４３０ａを構成している。本実施形態において、嵌合穴４３０は、固定部材４０３をＹ方向に貫通している。そのため、嵌合穴４３０の内面は、側壁部４１１から−Ｙ方向に延在するように配置されている。なお、嵌合穴４３０は、固定部材４０３を貫通していなくても構わない。
【００５４】
本実施形態の固定部材４０３は、側壁部４１１との当接部分（例えば、＋Ｚ方向端面における−Ｙ方向に位置する縁部や、嵌合穴４３０の内面における−Ｙ方向に位置する縁部）が、側壁部４１１に溶接等により接合されている。また、固定部材４０３の突出部３１（図５参照）における−Ｚ方向に位置する縁部は、載置棚２６に溶接等により接合されていてもよい。
【００５５】
本実施形態では、固定部材４０３を側壁部４１１に取り付けることで、固定部材４０３と側壁部４１１との当接部分を溶接により固定する際に、溶接個所に対して作業用開口２１ａを通じて−Ｙ方向から直接溶接器具を到達させることができる。そのため、例えば固定部材を載置棚２６のみに溶接する場合に、固定部材と載置棚２６との溶接個所のうち固定部材に対して＋Ｙ方向に位置する部分に対して作業用開口２１ａを通じて溶接器具を進入させる場合と異なり、筐体２のうち固定部材に対して＋Ｙ方向に溶接器具の進入スペースを確保する必要がない。したがって、蓄電池箱４１０のＹ方向における長さを縮小でき、蓄電池箱４１０の更なる小型化を図ることができる。なお、固定部材４０３は、固定部材４０３をＹ方向に貫通するボルト等によって側壁部４１１に固定されていても構わない。
【００５６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電池モジュールを筐体内に挿入するだけで、電池モジュールを固定部材に嵌合させることができる。これにより、従来のように固定部材と載置棚との固定部分を、電池モジュールに対してＸ方向の両側に配置する場合に比べて、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール間のスペースを削減できる。そのため、電池モジュールの搭載個数を維持した上で、蓄電池装置のＸ方向での小型化を図ることができる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１…蓄電池装置、２…筐体、３…固定部材、４…電池モジュール、２１ａ…作業用開口、２６…載置棚、３０ａ…固定部材嵌合面、３２…面取り部（当接部）、５３ａ…第１嵌合脚（脚部）、５３ｂ…第２嵌合脚（脚部）、６１…脚部嵌合面、２０４…電池モジュール、２５３ａ…第１嵌合脚（脚部）、２５３ｂ…第２嵌合脚（脚部）、２６１…脚部嵌合面、３０３…固定部材、３０４…電池モジュール、３１１…バスバー（固定部材電極端子）、３４２…正極端子（脚部電極端子）、３４３…負極端子（脚部電極端子）、３５３ａ…第１嵌合脚（脚部）、３５３ｂ…第２嵌合脚（脚部）、４０３…固定部材、４１１…側壁部（壁部）、４３０ａ…固定部材嵌合面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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