(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース(1)を電池収納部(1A)と衝撃吸収部(1B)に分割して、電池収納部(1A)に電池を収納しており、電池収納部(1A)と衝撃吸収部(1B)は車両がクラッシュする衝撃で分離されると共に、衝撃吸収部(1B)から分離された電池収納部(1A)が、クラッシュの衝撃で傾動されるように車両に連結している車両用の電源装置であって、
電池収納部(1A)を水平姿勢に停止し、かつ、クラッシュの衝撃を受けると停止状態を解除するストッパ(9)と、ストッパ(9)が停止状態を解除する状態で、電池収納部(1A)をガス圧の押圧力で傾動させるエアバック機構(6A)とを備え、
車両がクラッシュする衝撃を受けると、ストッパ(9)が電池収納部(1A)を水平姿勢に停止する状態を解除し、エアバック機構(6A)がクラッシュの衝撃で膨張して電池収納部(1A)を傾動させるようにしてなる車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されて車両を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターで走行する電気自動車、あるいはモーター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する。この電源装置は、モーター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、走行用のモーター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】
現在市販されているハイブリッドカーは、モーター出力を数十ｋＷ、電源装置の出力電圧を２００〜３００Ｖの範囲としている。電源装置は、大出力に耐えるように設計されるので、万一、自動車の衝突事故等で破損して内部でショートすると、極めて大きな電流が流れて車両火災等の原因となる。このような弊害を防止するために、クラッシュするときに破壊される状態をコントロールする電源装置が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４５３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この公報に記載される電源装置は、ケースを、電池を収納する電池収納部と、その後方に配置する衝撃吸収部に分割している。後ろから追突されるときは、衝撃吸収部を前方の電池収納部の下に押し込んで、衝撃を吸収しながらクラッシュさせる。すなわち、電池収納部の下に押し込まれる衝撃吸収部で電池収納部の後部を押し上げて、水平な姿勢から垂直方向に傾動させて、安全性を確保しながらクラッシュさせる。
【０００５】
以上の電源装置は、ケースを電池収納部と衝撃吸収部に分割して、クラッシュの衝撃を吸収させる。電池収納部と衝撃吸収部は、別々に分離できるように車両に搭載される。クラッシュの衝撃は衝撃吸収部を前方に移動させて、電池収納部を傾動させる。この構造の電源装置は、クラッシュの衝撃を受けると、衝撃吸収部が前進して電池収納部を下から押し上げて、電池収納部を傾動させる。ただ、この構造の電源装置は、クラッシュの状態によらず、常に電池収納部を傾動させるのが難しい。車両のクラッシュは種々の状態で発生するので、電池収納部を確実に傾動させるのが難しい。クラッシュの衝撃で電池収納部が傾動しないと、押し潰されて破壊される。電池収納部は、多数の電池を収納して電圧を高くしているので、クラッシュの衝撃で破壊されなくすることによって安全性を高くできる。
【０００６】
本発明は、クラッシュの衝撃で電池収納部を確実に傾動させることを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、クラッシュの衝撃を受けると、電池収納部を傾動させて安全性を向上する車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、ケース１を電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂに分割して、電池収納部１Ａに電池を収納しており、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂは車両がクラッシュする衝撃で分離されると共に、衝撃吸収部１Ｂから分離された電池収納部１Ａが、クラッシュの衝撃で傾動されるように車両に連結している。電源装置は、電池収納部１Ａを水平姿勢に停止し、かつ、クラッシュの衝撃を受けると停止状態を解除するストッパ９と、ストッパ９が停止状態を解除する状態で、電池収納部１Ａをガス圧の押圧力で傾動させるエアバック機構６Ａとを備える。電源装置は、車両がクラッシュする衝撃を受けると、ストッパ９が電池収納部１Ａを水平姿勢に停止する状態を解除し、エアバック機構６Ａがクラッシュの衝撃で膨張して電池収納部１Ａを傾動させるようにしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、クラッシュの衝撃を受けると、電池収納部を確実に傾動させて、安全性を向上できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、クラッシュの衝撃で衝撃吸収部から分離される電池収納部を、ストッパで水平姿勢に停止しており、車両がクラッシュする衝撃を受けると、ストッパが電池収納部を水平姿勢に停止する状態を解除すると共に、エアバック機構がガス圧の押圧力で電池収納部を傾動させるからである。この構造の電源装置は、車両がクラッシュする衝撃を受けると、ストッパが電池収納部を水平姿勢に停止する状態を解除し、さらに、エアバック機構が強制的に電池収納部を傾動させる。このため、電池収納部を、速やかに、しかも確実に傾動させて、クラッシュ時における安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、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。
【００１５】
図１に示す車両は、フロア３０に電源装置を搭載している。車両のフロア３０に搭載される電源装置は、たとえば、図１の実線で示すように後部座席の後方に設けている荷台３２に、あるいは鎖線で示すように後部座席と前部座席との間のフロア３０に搭載される。電源装置は、ケース１の上面を車両のフロアパネル３１と同一平面となるように搭載して、ケース１の上面に固定しているカバープレート４を車両のフロアパネル３１の一部に使用できる。この電源装置は、フロアパネル３１に凹部や開口部を設け、凹部や開口部に電源装置を搭載して、その上面をフロアパネル３１に匹敵する耐荷重床にできる。
【００１６】
車両のフロア３０に搭載される電源装置は、後方から追突されてクラッシュする。このとき、ケース１を複数のブロックに分割して安全性を向上できる。フロア３０に搭載される電源装置に限らず、車両に搭載される全ての電源装置はケース１を複数のブロックに分離するようにクラッシュさせて安全性を向上できる。
【００１７】
以下、車両のフロア３０に搭載されて、クラッシュのときに前後に分割される電源装置の具体例を示す。ただし、本発明の車両用の電源装置は、必ずしも以下に示す構造で分割する必要はない。車両に搭載される姿勢や位置により、クラッシュのときに最適に分割される状態が異なるからである。
【００１８】
図２は、電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。この電源装置の、斜視図を図４に示し、上蓋のカバープレート４を外した斜視図を図３に示している。これらの図に示すように、電源装置は、ケース１に、電池と、この電池を冷却する送風機８と、電池の充放電を制御する制御回路（図示せず）を内蔵している。ケース１は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂに分割して、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを境界部分で連結している。
【００１９】
電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂは、車両のシャーシーやフロアパネルに固定される図５に示す金属製のベースプレート２と、このベースプレート２の上に固定している上方開口の図６に示すプラスチック製の絶縁ボックス３と、絶縁ボックス３の上方開口部を閉塞するように固定している図７の金属製のカバープレート４とを備える。
【００２０】
図２ないし図４の電源装置は、ケース１を電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂに分割して、衝撃吸収部１Ｂを電池収納部１Ａの後方に配設している。電池収納部１Ａは電池を収納している。衝撃吸収部１Ｂは電池を冷却する送風機８を収納している。
【００２１】
図２ないし図４のケース１は、電池収納部１Ａを、衝撃吸収部１Ｂよりも車両の前方に位置する姿勢、いいかえると衝撃吸収部１Ｂを電池収納部１Ａの後方とする姿勢で車両に搭載される。前方に位置する電池収納部１Ａは、図８に示すように、ホルダーケース５を介して複数本の電池モジュール２１を収納している。複数の電池モジュール２１はホルダーケース５に収納され、このホルダーケース５が電池収納部１Ａに配設される。衝撃吸収部１Ｂは、ホルダーケース５の電池モジュール２１を強制冷却する送風機８を収納している。送風機８は、ホルダーケース５に連結されて、ホルダーケース５に冷却空気を強制送風して電池モジュール２１を冷却する。
【００２２】
さらに電源装置のケース１は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂに分割するために、ケース１を構成するベースプレート２と絶縁ボックス３とカバープレート４を、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂの境界部分で前後に分割して連結している。このケース１は、追突事故のときに、電池収納部１Ａの下に衝撃吸収部１Ｂを押し込むようにして安全にクラッシュさせる。
【００２３】
電池収納部１Ａは、分割されたベースプレート２と絶縁ボックス３とカバープレート４を備える。電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂは、ベースプレート２を金属板で分離して製作し、これを連結してひとつのベースプレート２としている。図２に示すケース１は、電池収納部１Ａのベースプレート２である前ベースプレート２Ａと、衝撃吸収部１Ｂのベースプレート２である後ベースプレート２Ｂをストッパ９で連結して、クラッシュのときにベースプレート２を分離する構造としている。
【００２４】
ストッパ９は、電池収納部１Ａを水平姿勢に停止し、かつ、クラッシュの衝撃を受けると停止状態を解除し、ストッパ９が停止状態を解除する状態で、電池収納部１Ａを傾動させる。ストッパ９は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを連結する衝撃破壊ピン９Ａで、クラッシュの衝撃で衝撃破壊ピン９Ａを破壊して、電池収納部１Ａを水平姿勢に停止するのを解除するようにしている。衝撃破壊ピン９Ａはアルミニウム製のリベットである。リベットはクラッシュの衝撃で破壊されて、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを分離して、電池収納部１Ａを傾動できる状態とする。ストッパ９の衝撃破壊ピン９Ａは、アルミニウム以外の金属、たとえば銅等の金属で製作でき、また硬質のプラスチック等で製作することもできる。プラスチック製のリベットは、端部を加熱押圧して変形させる。さらに、衝撃破壊ピン９Ａには、クラッシュの衝撃で破断されるネジ等も使用できる。衝撃破壊ピン９Ａをストッパ９とする電源装置は、ストッパ９を簡単な構造として、クラッシュの衝撃で確実に停止状態を解除できる。ただ、本発明はストッパを衝撃破壊ピンには特定しない。ストッパには、クラッシュの衝撃を受けるまでは電池収納部を水平な姿勢に停止し、クラッシュの衝撃を受けると、解除されて電池収納部を傾動できる状態とする全ての機構とすることができる。
【００２５】
絶縁ボックス３は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂでプラスチックで別々に成形して、境界で接着して連結している。カバープレート４は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂで別々に製作して、その境界でラップして防水構造に連結している。電池収納部１Ａの前カバープレート４Ａは、その前側と両側を部分的に下方に折曲して折曲部４ａを設け、この折曲部４ａを前ベースプレート２Ａにネジ止して連結している。後カバープレート４Ｂは、衝撃吸収ボックス３Ｂと後ベースプレート２Ｂのいずれかまたは両方に連結される。
【００２６】
図２に示すケース１は、前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂをクラッシュの衝撃で分離して、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂに分離する。絶縁ボックス３はベースプレート２に比較して強度が弱く、また境界を接着して連結しているので、ベースプレート２がクラッシュして分離されると、ベースプレート２と共に分離される。カバープレート４は、前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂを直接には固定しないので、クラッシュの衝撃では、ベースプレート２と絶縁ボックス３と一緒に前後に分離される。
【００２７】
クラッシュの衝撃で分離されるベースプレート２を図５に示す。このベースプレート２は、前後に分割されて、境界部分より前方を電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａ、後方を衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂとしている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、境界部分を、車両がクラッシュするときの衝撃で破断されるストッパ９の衝撃破壊ピン９Ａで連結している。
【００２８】
さらに、前ベースプレート２Ａは、車両の後方に向かって上り勾配の上面傾斜部２ａを設けている。後ベースプレート２Ｂは、前ベースプレート２Ａの上面傾斜部２ａの下面に沿う下面傾斜部２ｂを設けている。前ベースプレート２Ａと後ベースプレート２Ｂは、図９の拡大断面図に示すように、上面傾斜部２ａを下面傾斜部２ｂに積層して、ストッパ９の衝撃破壊ピン９Ａで連結している。前ベースプレート２Ａの上面傾斜部２ａと、後ベースプレート２Ｂの下面傾斜部２ｂは、クラッシュの衝撃で変形しない強度が要求される。このため、厚い金属板で製作して、ベースプレート２の本体部に溶接して固定している。ベースプレート２の本体部は、上面傾斜部２ａと下面傾斜部２ｂの金属板よりも薄い金属板をプレス加工して製作している。下面傾斜部２ｂは金属板を三角形の山形に成形して後ベースプレート２Ｂの本体部に固定している。
【００２９】
ストッパ９の衝撃破壊ピン９Ａは、位置決プレート１４を介して上面傾斜部２ａと下面傾斜部２ｂを連結している。この構造のベースプレート２は、クラッシュの衝撃で衝撃破壊ピン９Ａが切れてストッパ９が解除されると、上面傾斜部２ａの下面を下面傾斜部２ｂが摺動しながら後ベースプレート２Ｂを前方に移動させる。
【００３０】
電源装置は、クラッシュの衝撃でストッパ９の停止状態が解除されると、電池収納部１Ａを、ガス圧又は弾性体の押圧力で傾動させる強制傾動機構６を備える。図２と図１０の電源装置は、強制傾動機構６をエアバック機構６Ａとする。エアバック機構６Ａは、クラッシュの衝撃で膨張して、電池収納部１Ａを強制的に傾動させる。
【００３１】
エアバック機構６Ａは、図１１に示すように、車両がクラッシュする衝撃を検出する検出回路１０と、この検出回路１０からの信号でエアバック１１を膨張させるインフレータ１２とを備える。車両は、ドライバーの安全性を向上するために、クラッシュの衝撃を検出する検出回路１０を装備するので、電源装置に専用の検出回路を設けることなく、車両の検出回路１０から出力される信号で、インフレータ１２を制御する。
【００３２】
インフレータ１２は、検出回路１０からの衝撃信号を受けるときに、膨張用ガスをエアバック１１に噴出する。インフレータ１２は、エアバッグ１１の膨張用ガスとして、加圧ガスを噴射し、あるいは、ガス発生剤を燃焼させて燃焼ガスを噴射し、あるいは加圧ガスと燃焼ガスの両方を噴射する。加圧ガスを噴射するインフレータ１２は、高圧ボンベの排出側に、検出回路１０からの信号で破壊される破壊弁（図示せず）を介してエアバック１１を連結している。このインフレータ１２は、検出回路１０から衝撃信号が入力されると、破壊弁を破壊して高圧ボンベの加圧ガスをエアバック１１に噴射させる。高圧ボンベに蓄えられる加圧ガス、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の不活性ガス、窒素ガス、空気等の気体である。
【００３３】
燃焼ガスを噴射するインフレータは、燃焼されてガスを発生するガス発生剤と、検出回路からの信号で、ガス発生剤を点火して燃焼させる点火部とを備える。このインフレータは、検出回路からクラッシュの衝撃信号が入力されると、点火部がガス発生剤を点火し、ガス発生剤が爆発するように燃焼して発生する燃焼ガスをエアバックに基板して膨張させる。
【００３４】
エアバック機構６Ａの強制傾動機構６は、車両に装備される検出回路からの衝撃信号でエアバック１１を膨張して、電池収納部１Ａを速やかに傾動させる。とくに、エアバック機構６Ａは、車両に搭載される検出回路からの信号でエアバック１１を膨張させるので、クラッシュの衝撃を検出するために専用の回路を設ける必要がない。
【００３５】
本発明の電源装置は、電池収納部を強制的に傾動させる強制傾動機構をエアバック機構には特定しない。強制傾動機構には、たとえば図示しないが、電池収納部を傾動方向に押圧する弾性バネも使用できる。この弾性バネは、ストッパが電池収納部を水平に停止させる状態を解除するときに、電池収納部を傾動方向に押圧して、強制的に傾動させる。
【００３６】
さらに、図に示す電源装置は、強制傾動機構６に加えて、ベースプレート２に設けている下面傾斜部２ｂで上面傾斜部２ａを押し上げて、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａの後端を押し上げて傾動させる。後端が押し上げられる電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａを、水平な姿勢から垂直姿勢となる方向に傾動させる。後ベースプレート２Ｂは、垂直方向に傾動する前ベースプレート２Ａの下に押し込まれる。
【００３７】
電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを衝撃破壊ピン９Ａで連結する連結部分を図５、及び図１２ないし図２１に示す。これ等の図に示すベースプレート２は、両側部分の２カ所と、中間の３カ所をストッパ９である衝撃破壊ピン９Ａで連結している。
【００３８】
両側部分の連結部は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを相対位置を調整しないで連結する位置決め部分である。この位置決め部分の積層部は、位置決プレートを介することなく、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを積層して衝撃破壊ピン９Ａで連結する。さらに、図のケース１は、位置決め部分の積層部に、車両に固定される固定プレート１５も積層して衝撃破壊ピン９Ａで連結している。したがって位置決め部分の積層部は、図１３ないし図１６に示すように、下から順番に、固定プレート１５、後ベースプレート２Ｂ、前ベースプレート２Ａを積層している。衝撃破壊ピン９Ａは、固定プレート１５と後ベースプレート２Ｂと前ベースプレート２Ａを貫通して、クラッシュの衝撃で分離するように連結している。この構造は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを連結する衝撃破壊ピン９Ａを、ケース１を固定プレート１５に連結する衝撃破壊ピン９Ａに併用する。したがって、ケース１に固定プレート１５を連結するために、専用の衝撃破壊ピン９Ａを使用する必要がない。
【００３９】
固定プレート１５は、車両のシャーシーやフレーム等に、クラッシュの衝撃で外れない強度で連結される。したがって、固定プレート１５は、クラッシュの衝撃で破壊されない厚い金属板で製作している。固定プレート１５は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂの両側部分に衝撃破壊ピン９Ａを介して連結している。
【００４０】
さらに、固定プレート１５は、図２２に示すように、ストッパ紐１６を介して電池収納部１Ａの後部に連結している。ストッパ紐１６は、クラッシュの衝撃で切れない可撓性のあるバンド、ワイヤー、チェーン等の紐体である。ストッパ紐１６は、一端を固定プレート１５に連結して、他端を電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと前カバープレート４Ａの連結部に連結している。ただし、ストッパ紐は、前ベースプレートと前カバープレートの何れかに連結することもできる。前ベースプレートと前カバープレートが一緒に傾動するからである。ストッパ紐１６は、図２２に示すように、衝撃を受けて傾動する電池収納部１Ａの最大傾動角（α）を制限する。ストッパ紐１６で制限される電池収納部１Ａの最大傾動角（α）は、好ましくは６０〜９０度である。ただ、最大傾動角（α）は、４５〜１２０度の範囲とすることもできる。ストッパ紐１６で固定プレート１５に連結された電池収納部１Ａは、クラッシュの衝撃で電池収納部１Ａが傾動するとき、電池収納部１Ａが最大傾動角（α）よりも大きく傾動しないように停止させる。
【００４１】
ケース１は、固定プレート１５のみでなく、電池収納部１Ａの前縁をクラッシュの衝撃で折曲される取付金具１７で車両に固定される。図のケース１は、取付金具１７を電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａの前縁に固定している。ただし、電池収納部１Ａの前縁は、取付金具に代わって、蝶番で車両に固定することもできる。この構造は、電池収納部の前ベースプレートの前縁に蝶番を固定し、この蝶番を介してケースを車両に固定する。蝶番を介して車両に固定される電池収納部は、クラッシュの衝撃で衝撃破壊ピンが破壊されると、無理なく傾動できる。
【００４２】
電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂは、位置決め部分に組付穴１８を設けている。この組付穴１８に位置決めピン（図示せず）を挿入し、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを位置決めし、この状態で電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂの貫通孔１９に衝撃破壊ピン９Ａを挿通して連結する。図のベースプレート２は、金属板をプレス加工して位置決め部分を成形している。このため、位置決め部分は加工精度を高くして、寸法や形状の誤差を少なくできる。正確に成形される部分は、位置決め部分として衝撃破壊ピン９Ａで正確に連結している。
【００４３】
中間の３カ所は、電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂの相対位置を調整できるように、連結部を位置調整部分として連結している。位置調整部分は、位置決プレート１４を介して電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを衝撃破壊ピン９Ａで連結している。
【００４４】
中間３カ所の位置調整部分は、位置決プレート１４と衝撃破壊ピン９Ａを介して電池収納部１Ａと衝撃吸収部１Ｂを連結している。位置調整部分の積層部は、前ベースプレート２Ａの上面傾斜部２ａと後ベースプレート２Ｂの下面傾斜部２ｂである。図２１は、位置調整部分の断面図である。ただし、この図は、理解しやすいように、ネジ２２と衝撃破壊ピン９Ａの両方を通過するように切断した断面図である。この図に示すように、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａは、衝撃破壊ピン９Ａよりも破断強度が大きく、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを貫通しないネジ２２と、このネジ２２にねじ込んでいるナット２３を介して位置決プレート１４を連結している。位置決プレート１４のネジ２２を貫通させる貫通孔１４ａはバカ穴で、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａに対して連結位置を調整できる構造としている。さらに、位置決プレート１４を衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂに積層して、積層部に衝撃破壊ピン９Ａを貫通させて、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを連結している。
【００４５】
この図において、ネジ２２は、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａに、上面に突出するように溶接して固定している。ネジ２２は、位置決プレート１４を貫通するが、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂは貫通しない。ネジ２２にねじ込むナット２３が、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂを挟着しないためである。この図の連結構造は、位置決プレート１４と衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂの間に電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａを挟着している。前ベースプレート２Ａは、衝撃破壊ピン９Ａを挿通する貫通孔１９ａをバカ穴としている。衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂに対する電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａの相対位置を調整するためである。すなわち、この図に示すように、位置決プレート１４に設けているネジ２２を挿通するための貫通孔１４ａ、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａに衝撃破壊ピン９Ａを挿通させるための貫通孔１９ａはバカ穴としている。ただし、位置決プレート１４に衝撃破壊ピン９Ａを挿通させるための貫通孔１４ｂと、位置決プレート１４と衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂに衝撃破壊ピン９Ａを挿通するために設けている貫通孔１９ｂはバカ穴ではなく、衝撃破壊ピン９Ａの軸部の外径にほぼ等しい内径、いいかえると、衝撃破壊ピン９Ａとの間に遊びがなく、あるいは遊びの極めて少ない内径の位置決穴としている。バカ穴は、内径をここに挿通するネジ２２や衝撃破壊ピン９Ａの軸の外径位置決穴に比較して遊びが大きい穴である。したがって、バカ穴と位置決穴とは、挿通する軸との隙間が異なり、バカ穴は位置決穴よりも隙間を大きくして、連結位置を相対的に調整できるようにしている。
【００４６】
図のケース１は、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂとを連結する傾斜面を位置調整部分としている。傾斜面は、強い衝撃で変形しない強靭な構造とするために、プレス成形して製作されるベースプレート２の本体部とは別の強い金属板で製作して、ベースプレート２の本体部に溶接して固定している。この構造のベースプレート２は、傾斜面の位置や形状の誤差が大きくなるので、傾斜面を位置調整部分として、位置決プレート１４を介して連結することで、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂをしっかりと確実に連結できる。
【００４７】
さらに、図２１のベースプレート２は、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａと衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂとの間に、摩擦抵抗軽減シート２４を挟着している。摩擦抵抗軽減シート２４は、テフロン（登録商標）シート等の摩擦抵抗の小さいシートである。このベースプレート２は、衝撃を受けてクラッシュして衝撃破壊ピン９Ａが破壊される状態で、電池収納部１Ａの前ベースプレート２Ａの下に、衝撃吸収部１Ｂの後ベースプレート２Ｂをスムーズに摺動して移動できる特徴がある。
【００４８】
図２の絶縁ボックス３は、電池収納ボックス３Ａと衝撃吸収ボックス３Ｂに分割してプラスチックで成形している。電池収納ボックス３Ａと衝撃吸収ボックス３Ｂは、境界で連結してひとつの絶縁ボックス３としている。
【００４９】
絶縁ボックス３を前後に分離した斜視図を図６に示す。この絶縁ボックス３は、境界部分より前方にあって電池収納部１Ａとなる電池収納ボックス３Ａと、後方にあって衝撃吸収部１Ｂとなる衝撃吸収ボックス３Ｂに分割してプラスチックを成形して製作し、あるいはクラッシュの衝撃で分割されるようにプラスチックを成形している。クラッシュの衝撃で分離された衝撃吸収ボックス３Ｂは後ベースプレート２Ｂと一緒に前方に移動し、電池収納ボックス３Ａは前ベースプレート２Ａと一緒に傾動する。
【００５０】
カバープレート４を前後に分離した斜視図を図７に示す。カバープレート４は、境界部分より前方にあって電池収納部１Ａの上面をカバーする前カバープレート４Ａと、後方にあって衝撃吸収部１Ｂの上面をカバーする後カバープレート４Ｂに分割している。前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂは、耐荷重の優れた金属板で製作される。カバープレート４は、好ましくはアルミニウム合金で製作される。アルミニウム合金のカバープレート４は、軽くて強靭にできる。とくに、焼き入れできるアルミニウム合金が適している。このカバープレート４は、アルミニウム板をプレス成形した後、焼き入れしてさらに強度を向上する。後カバープレート４Ｂは、クラッシュの衝撃で前方に移動するとき、後ベースプレート２Ｂと一緒に移動するように、ワイヤー（図示せず）で後ベースプレート２Ｂに連結している。
【００５１】
前カバープレート４Ａと後カバープレート４Ｂは防水構造で連結されて１枚のカバープレート４とする。さらに、カバープレートは、リングパッキン（図示せず）を介して周縁部を絶縁ボックス３の上縁に防水構造で連結される。リングパッキンは、カバープレート４と絶縁ボックス３の上縁との間に挟着されて、カバープレート４と絶縁ボックス３の境界を防水構造とする。
【００５２】
電池は、ホルダーケース５に入れて絶縁ボックス３内に配設される。ホルダーケース５は、図２３の断面図に示すように、電池を電池モジュール２１として水平面内に並べて収納している。図のホルダーケース５は、上下２段に電池モジュール２１を並べている。各段のホルダーケース５は、図示しないが、内部に複数本の電池モジュール２１を平行な姿勢で水平に配設している。ただ、本発明の電源装置は、図示しないが、ホルダーケースを１段として、電池モジュールを１段に収納することもできる。
【００５３】
電池モジュール２１を収納してなるホルダーケース５は、電池収納部１Ａ内の定位置に配置される。図２に示す電池収納部１Ａは、ホルダーケース５を定位置に配置するために、電池収納ボックス３Ａの底板から上方に突出して連結凸部４０を設けると共に、ホルダーケース５の下方に位置して、連結凸部４０を嵌入する連結凹部４１を設けている。ホルダーケース５は、連結凸部４０を連結凹部４１に入れて、電池収納ボックス３Ａの定位置に配置される。この構造は、連結凸部４０を連結凹部４１に入れる状態で、ホルダーケース５に作用する荷重を電池収納ボックス３Ａで支持しながらホルダーケース５を定位置に保持できるする。さらに、電池収納部１Ａは、図２４に示すように、絶縁ボックス３の下面から突出する嵌入凸部４２を設けて、この嵌入凸部４２を嵌入する嵌入凹部４３をベースプレート２の底面に設けることができる。この構造は、絶縁ボックス３の嵌入凸部４２をベースプレート２の嵌入凹部４３に入れて、絶縁ボックス３をベースプレート２の定位置に配置できる。ベースプレート２の嵌入凹部４３は、図に示すように底を閉塞することによって水の侵入を阻止できる。ただ、嵌入凹部は、底を閉塞することなく貫通穴とすることもできる。
【００５４】
ホルダーケース５に収納される電池モジュール２１は、複数の二次電池２０を直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１は、４〜８本の、たとえば５又は６本の二次電池２０を、直列接続して直線状に連結している。ただし、電池モジュールは、１本の二次電池で構成することもできる。電池モジュール２１は、円筒型あるいは角型の二次電池２０を、金属板の接続体を介して、あるいは接続体を介することなく電池端面を直接に直列接続して直線状に連結している。電池モジュール２１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子を連結している。電極端子は、金属板のバスバー（図示せず）をネジ止して、隣接する電池モジュール２１を直列に、あるいは並列に連結する。
【００５５】
電池モジュール１の二次電池２０は、ニッケル−水素電池である。ただ、電池モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【００５６】
以上の構造の電源装置は、後ろから追突してクラッシュすると、図１０に示すように、ストッパ９が電池収納部１Ａを水平に停止されるのを解除し、強制傾動機構６で、電池収納部１Ａの後部を上昇させる方向に傾動させる。本発明の電源装置は、図２５に示すように、クラッシュの衝撃で、強制傾動機構６が電池収納部１Ａを下方に押圧して、電池収納部１Ａを車外に押し出すように傾動させることもできる。この電源装置は、車両のシャーシーやフロアパネル３１に設けた貫通孔に固定される。さらに、強制傾動機構６のエアバック機構６Ａは、電池収納部１Ａの上であって、シャーシーやフロアパネル３１の下に配設される。ここに配設されるエアバック機構６Ａは、クラッシュの衝撃でエアバック１１が膨張されて、電池収納部１Ａの後部を下方に押圧する。後部が下方に押し下げられる電池収納部１Ａは、前縁を中心に車外に押し出されるように傾動される。この構造の電源装置は、クラッシュの衝撃で電池収納部１Ａを車外に押し出すので、電池収納部１Ａに起因する室内のドライバーの安全性をさらに向上できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両に搭載する状態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を車両の前後方向に切断した断面図である。
【図３】図２に示す車両用の電源装置の斜視図である。
【図４】図３に示す車両用の電源装置の上蓋のカバープレートを外した斜視図である。
【図５】ベースプレートの分解斜視図である。
【図６】絶縁ボックスの分解斜視図である。
【図７】カバープレートの分解斜視図である。
【図８】図４に示す電源装置に電池モジュールを収納する状態を示す斜視図である。
【図９】電池収納ボックスと衝撃吸収ボックスの連結部を示す拡大断面図である。
【図１０】図２に示す電源装置の電池収納部が傾動する状態を示す断面図である。
【図１１】エアバック機構の概略構成図である。
【図１２】ベースプレートの斜視図である。
【図１３】図１２に示すベースプレートの分解斜視図である。
【図１４】図１２に示すベースプレートを背面から見た分解斜視図である。
【図１５】図１２に示すベースプレートの右端部の連結構造を示す分解斜視図である。
【図１６】図１２に示すベースプレートの右端部の連結構造を示す断面図である。
【図１７】図１２に示すベースプレートの左端部の連結部の斜視図である。
【図１８】図１２に示すベースプレートの中央部の連結構造を示す分解斜視図である。
【図１９】図１２に示すベースプレートの中央左側部の連結構造を示す分解斜視図である。
【図２０】図１２に示すベースプレートの中央右側部の連結構造を示す分解斜視図である。
【図２１】図９に示す電池収納ボックスと衝撃吸収ボックスの連結構造を示す拡大断面図である。
【図２２】図２に示す電源装置の電池収納部が傾動する状態を示す側面図である。
【図２３】ホルダーケースの拡大断面図である。
【図２４】電池収納部の要部拡大断面図である。
【図２５】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置を車両に搭載する状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ケース                １Ａ…電池収納部
１Ｂ…衝撃吸収部
２…ベースプレート        ２Ａ…前ベースプレート    ２ａ…上面傾斜部
２Ｂ…後ベースプレート    ２ｂ…下面傾斜部
３…絶縁ボックス          ３Ａ…電池収納ボックス
３Ｂ…衝撃吸収ボックス
４…カバープレート        ４Ａ…前カバープレート    ４ａ…折曲部
４Ｂ…後カバープレート
５…ホルダーケース
６…強制傾動機構          ６Ａ…エアバック機構
８…送風機
９…ストッパ              ９Ａ…衝撃破壊ピン
１０…検出回路
１１…エアバック
１２…インフレータ
１４…位置決プレート      １４ａ…貫通孔            １４ｂ…貫通孔
１５…固定プレート
１６…ストッパ紐
１７…取付金具
１８…組付穴
１９…貫通孔              １９ａ…貫通孔            １９ｂ…貫通孔
２０…二次電池
２１…電池モジュール
２２…ネジ
２３…ナット
２４…摩擦抵抗軽減シート
３０…フロア
３１…フロアパネル
３２…荷台
４０…連結凸部
４１…連結凹部
４２…嵌入凸部
４３…嵌入凹部
【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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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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