(57)【要約】【課題】車体が変形するような外力が作用したときに車載蓄電器を放電する装置であり、必要時に放電して不必要時に放電しないようにする。【解決手段】プラス端子Ｂ３とマイナス端子Ｂ４を備えている車載蓄電器を収容しているケース２４の開口２６をキャップ９０で塞ぐ。キャップに、プラス端子に対向するプラス接触部１０２と、マイナス端子に対向するマイナス接触部１０４と、両者を接続する接続部を備えている導電性部材１００が固定されている。キャップが初期形状を維持していると、プラス端子Ｂ３とプラス接触部１０２の間に間隔が確保されており、マイナス端子Ｂ４とマイナス接触部１０４の間に間隔が確保されている。外力が作用すると、キャップ９０がケース２４側に変形し、プラス端子Ｂ３とプラス接触部１０２が接触し、マイナス端子Ｂ４とマイナス接触部１０４が接触し、車載蓄電器が放電する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス端子とマイナス端子を備えている車載蓄電器と、
車載蓄電器を収容しているとともに、開口が形成されている車載ケースと、
開口を塞いでいるキャップを備えており、
開口は、プラス端子とマイナス端子の車両前方側に形成されており、
プラス端子に対向するプラス接触部と、マイナス端子に対向するマイナス接触部と、プラス接触部とマイナス接触部を接続する接続部とを備えている導電性部材が、キャップに固定されており、
キャップが初期形状を維持していると、プラス端子とプラス接触部の間に間隔が確保されており、マイナス端子とマイナス接触部の間に間隔が確保されており、
車両に外力が作用すると、キャップがケース側に変形し、プラス端子とプラス接触部が接触し、マイナス端子とマイナス接触部が接触することを特徴とする放電装置。
【請求項２】
キャップは、車載ケースとラジエータの間に配置されているとともに、本体とカバーを備えており、
本体に、空気通過孔と、プラス接触部の通過孔と、マイナス接触部の通過孔が形成されており、
カバーに、前面壁と、前面壁を本体から離反させておく側面壁が形成されており、
前面壁に、接続部が固定されており、
側面壁に、空気孔が形成されており、
車両に外力が作用したときに、空気孔が潰れることを特徴とする請求項１の放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、車載蓄電器を放電する装置を開示する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサに代表される蓄電器を車載している車両が増大している。車体が変形するほどの外力が作用した場合には、蓄電器に接続されている配線の絶縁皮膜が損傷して漏電等が発生する恐れがある。車体が変形するほどの外力が作用した場合には、車載蓄電器に蓄積されている電荷を放電して漏電等の発生を防止する必要がある。
特許文献１に、車載蓄電器と、車載蓄電器を収容している車載ケースと、導電性部材を備えており、導電性部材を蓄電器のプラス端子とマイナス端子に接触させることによって蓄電器を放電する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の放電装置には、必要なときには放電する一方において、不必要なときには放電しない能力が必要とされる。すなわち、蓄電器に接続されている配線の絶縁皮膜が損傷する可能性があるほどの外力が作用したときには、導電性部材が蓄電器のプラス端子とマイナス端子に接触する位置に移動し、その他のときには導電性部材がプラス端子とマイナス端子から離反した位置に留まっている必要がある。
従来の放電装置は、蓄電器のプラス端子とマイナス端子に接触することによって両者を短絡させて放電する導電性部材の移動を管理しきれず、不必要なときにまで導電性部材が移動して蓄電器を放電させてしまうことがある。
本明細書では、蓄電器を放電する必要があるほどの外力が作用したときには導電性部材が移動して放電し、その他のときには導電性部材がプラス端子とマイナス端子から離反した位置から移動しない放電装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示する放電装置では、プラス端子とマイナス端子を備えている車載蓄電器と、車載蓄電器を収容している車載ケースと、車載ケースに形成されている開口を塞いでいるキャップを備えている。
車載ケースに形成されている開口は、プラス端子とマイナス端子の車両前方側に形成されている。その開口を塞ぐキャップには、導電性部材が固定されている。その導電性部材は、プラス端子に対向するプラス接触部と、マイナス端子に対向するマイナス接触部と、プラス接触部とマイナス接触部を接続する接続部を備えている。
キャップが初期形状を維持していると、プラス端子とプラス接触部の間に間隔が確保されており、マイナス端子とマイナス接触部の間に間隔が確保されている。車載蓄電器が放電することはない。車両に外力が作用すると、キャップがケース側に変形し、プラス端子とプラス接触部が接触し、マイナス端子とマイナス接触部が接触し、車載蓄電器を放電させる。
【０００６】
上記の放電装置によると、キャップの剛性によって導電性部材の位置が管理される。キャップが初期形状を維持している間は、導電性部材が車載蓄電器のプラス端子とマイナス端子から離反した位置に維持される。不必要に放電させることはない。車両に外力が作用すると、キャップが初期形状から変形し、導電性部材が車載蓄電器のプラス端子とマイナス端子に接する。必要時には放電させる。
上記の放電装置によると、不必要に放電させることがない一方において、必要なときには放電させることができる。キャップの強度を調整することで、放電するか放電しないかの閾値を必要値に調整することができる。
【０００７】
キャップは、車載蓄電器を収容している車載ケースとラジエータの間に配置されているとともに、本体とカバーを備えていることが好ましい。この場合、本体に、空気通過孔とプラス接触部の通過孔とマイナス接触部の通過孔を形成しておくことが好ましい。カバーに、前面壁と、前面壁を本体から離反させておく側面壁を形成しておくことが好ましい。前面壁には接続部を固定し、側面壁には空気孔を形成しておくことが好ましい。この空気孔は、車両に外力が作用したときに潰れる形状としておくことが好ましい。
【０００８】
車載蓄電器を収容している車載ケースに開口が形成されていると、開口を介した作業が可能となり、製造・点検能率が向上する。車載ケースを形成する壁の一部に空気通過孔を確保しておくことも多い。空気通過孔が形成されていると、ケースの内外に圧力差が生じることを防止でき、ケース内に大気圧センサを設置することが可能となる。
そのために、車載ケースに開口を形成し、開口をキャップで塞ぐとともに、キャップに空気通過孔を設けておく技術が開発されている。この場合、空気通過孔からケース内に雨水が侵入することを防止する必要があり、空気通過孔をカバーで覆っておく技術も開発されている。カバーは、空気通過孔を覆う前面壁と、前面壁が空気通過孔を塞がないように前面壁を空気通過孔から離反させておく側面壁を備えている。側壁壁には空気孔を設け、空気通過孔をカバーで塞がないようにしている。
このキャップを利用して導電性部材の位置を管理するようにすると、余分な部材を用いないで導電性部材の位置を管理することが可能となる。すなわち、カバーの前面壁に接続部を固定し、キャップ本体にプラス接触部の通過孔とマイナス接触部の通過孔を形成しておき、キャップをケースとラジエータの間に配置しておくと、ラジエータが後方に移動するほどの外力が作用したときには、空気孔が潰れて前面壁が後方に移動し、導電性部材を蓄電器の端子に接触する位置に移動させることができる。カバーの強度を調整することで放電するか放電しないかの閾値を必要値に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車載蓄電器を活用する電動システムの構成を示す。
【図２】ケースに車載蓄電器とインバータとコンバータが収容されている様子を示す。
【図３】蓄電器とケースと開口とキャップと導電性部材の分解斜視図を示す。
【図４】蓄電器の端子とキャップと導電性部材の位置関係を示す。（Ａ）は初期形状であり、（Ｂ）は変形後を示す。
【図５】カバーの側面壁を示す。（Ａ）は初期形状であり、（Ｂ）は変形後を示す。
【図６】キャップ本体の正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、以下に説明する実施例の特徴を列記する。なお、ここに列記する特徴は、何れも独立して有効なものである。
（特徴１）ケース内に、蓄電器、インバータ、コンバータが収容されている。
（特徴２）カバーの側面壁に空気孔が配列されている。カバーは樹脂性であり、ケースとラジエータの間に挟まれて押付けられると、空気孔が潰れ、側面壁の高さが減少し、カバーの前面壁がケースに向けて移動する。
（特徴３）カバーの前面壁の外面または内面に、導電性部材の接続部が固定されている。
（特徴４）カバーの前面壁の内部に、導電性部材の接続部が埋め込まれている。
【実施例】
【００１１】
図１は、車載蓄電器を活用する車載の電動システムの構成を示している。コンバータ６は、バッテリ４の電圧を昇圧し、昇圧された電圧をバスバー１４とバスバー１６を介してインバータ１０に印加する。インバータ１０は、直流を３相交流に変換し、３相交流をモータ・発電機１２に印加する。蓄電器（コンデンサ）８は、バスバー１８とバスバー２０によってインバータ１０に接続されている。モータ・発電機１２がモータとして動作すると、車両は走行する。車両の制動時等には、モータ・発電機１２が発電機として動作する。この場合、インバータ１０はモータ・発電機１２が発電した３相交流を直流に変換し、コンバータ６が降圧し、バッテリ４を充電する。蓄電器８は、コンバータ６とインバータ１０が内蔵しているスイッチング素子のオンオフ時に生じるサージ電圧等を平滑化する。コントローラ２は、コンバータ６とインバータ１０の動作を制御する。
【００１２】
図２は、ケース２４に蓄電器８とインバータ１０とコンバータ６が収容されている様子を示す。蓄電器８は、基板２２に固定されている。バスバー１８に、蓄電器８のプラス端子がボルトＢ１で固定されており、インバータ１０のプラス端子がボルトＢ３で固定されている。バスバー１４に、インバータ１０のプラス端子がボルトＢ３で固定されており、コンバータ６のプラス端子がボルトＢ５で固定されている。蓄電器８のプラス端子、インバータ１０のプラス端子、コンバータ６のプラス端子、ボルトＢ１，Ｂ３，Ｂ５、バスバー１４,１８は同電位である。
バスバー２０に、蓄電器８のマイナス端子がボルトＢ２で固定されており、インバータ１０のマイナス端子がボルトＢ４で固定されている。バスバー１６に、インバータ１０のマイナス端子がボルトＢ４で固定されており、コンバータ６のマイナス端子がボルトＢ６で固定されている。蓄電器８のマイナス端子、インバータ１０のマイナス端子、コンバータ６のマイナス端子、ボルトＢ２，Ｂ４，Ｂ６、バスバー１６,２０は同電位である。
ボルトＢ１，Ｂ３，Ｂ５およびバスバー１４,１８のうちの任意の一箇所と、ボルトＢ２，Ｂ４，Ｂ６およびバスバー１６,２０のうちの任意の一箇所を、導電性部材で短絡させれば、蓄電器８に蓄積されていた電荷は放電される。
【００１３】
図３は、蓄電器８を収容しているケース２４と、ケース２４に形成されている開口２６と、キャップ９０と、導電性部材１００の分解斜視図を示す。本実施例では、車両に外力が作用すると、導電性部材１００が車両の後方に移動して、ボルトＢ３とボルトＢ４を短絡させる。本実施例では、蓄電器８のプラス端子はボルトＢ３であり、蓄電器８のマイナス端子はボルトＢ４である。ただし、ボルトＢ１，Ｂ３，Ｂ５およびバスバー１４,１８のうちの任意の一箇所を導電性部材１００が接触する蓄電器８のプラス端子とすることができ、ボルトＢ２，Ｂ４，Ｂ６およびバスバー１６,２０のうちの任意の一箇所を導電性部材１００が接触する蓄電器８のマイナス端子とすることができる。
【００１４】
開口２６は、ケース２４の前面に形成されている。車両の前方側から、開口２６越しにボルトＢ３，Ｂ４を観察することができる。開口２６は、ボルトＢ３，Ｂ４を締め付ける工具の通過口の機能も備えている。
開口２６を、キャップ本体４０が塞いでいる。キャップ本体４０は、前面板４４と、前面板４４から後方に伸びている開口挿入部４２を備えている。開口挿入部４２を開口２６に挿入すると、ケース２４に対する前面板４４の位置が決まり、前面板４４が開口２６を塞ぐ。
【００１５】
前面板４４の中央には空気通過孔５４が形成されている。空気通過孔５４には空気の流通を許容する膜が張られている。空気通過孔５４を空気が通過するために、ケース２４内の圧力はケース２４外の圧力に等しい。本実施例では、ケース２４内に大気圧センサが収容されている。
空気通過孔５４の周囲に止水壁５２が形成されている。図３では、図示の明瞭化のために一部の止水壁のみを図示している。実際の止水壁５２は、空気通過孔５４の周囲を取り囲んでおり、迷路を提供している。止水壁５２の先端は、後記するカバー７０の前面壁７２の内面に接している。止水壁５２と前面壁７２は、空気通過孔５４の周囲に迷路を提供し、雨水が空気通過孔５４に到達するのを防止している。止水壁５２と前面壁７２が提供する迷路は、空気の流通を妨げることはない。
【００１６】
参照番号５０は後記する導電性部材１００のプラス接触部１０２が通過する貫通孔であり、参照番号５６は導電性部材１００のマイナス接触部１０４が通過する貫通孔である。プラス接触部１０２は貫通孔５０に対してスライドすることができ、マイナス接触部１０４は貫通孔５２に対してスライドすることができる。参照番号２８,４６と、３０，６０はねじ孔であり、図示しないねじによって、キャップ本体４０をケース２４に固定する。キャップ本体４０は弾性を有する樹脂で形成されており、樹脂の弾性力を利用してキャップ本体４０を開口２６にはめ込んで取り付けるものであってもよい。
【００１７】
キャップ本体４０の前側に、カバー７０が被さっている。カバー７０は、前面壁７２と側面壁７４を備えている。前面壁７２の後面は止水壁５２の前面に当接している。キャップ本体４０の前面と前面壁７２の後面の間には、止水壁５２の高さに等しい間隔が確保されている。側面壁７４は、前面壁７２の周囲において、キャップ本体４０の前面と前面壁７２の後面との間の間隔を閉じている。側面壁７４は、カバー７０の前面壁７２の後面をキャップ本体４０の前面から離反させる機能を備えている。カバー７０の側面壁７４に空気孔７６が配列されている。側面壁７４に空気孔７６が配列されており、キャップ本体４０の前面と前面壁７２の後面との間の間隔が形成されていることから、空気通過孔５４は塞がれない。空気通過孔５４を利用して空気はケースの内外を移動する。一方、雨水は止水壁５２によって止められる。参照符号７８,８０は取り付け部であり、図示しないねじをねじ孔４８，５８にねじ込むことで、カバー７０がキャップ本体４０に被さった状態でキャップ本体４０に固定される。カバー７０は弾性を有する樹脂で形成されており、樹脂の弾性力を利用してカバー７０を本体４０に取り付けるようにしてもよい。
【００１８】
図６は、キャップ本体４０の正面図を示す。空気通過孔５４の周りに、止水壁５２ａ〜５２ｈによって、迷路が形成されることがわかる。
図４の（Ａ）と図５の（Ａ）は、カバー７０ないしキャップ９０が、初期形状を維持している場合を図示している。
導電性部材１００は、ボルトＢ３に向けて伸びるプラス接触部１０２と、ボルトＢ４に向けて伸びるマイナス接触部１０４と、プラス接触部１０２とマイナス接触部１０４を接続する接続部１０６を備えている。接続部１０６はカバー７０の前面壁７２に埋め込まれており、導電性部材１００はカバー７０に固定されている。図５の（Ａ）に示すように、カバー７０の側面壁７４に形成されている空気孔７６は、初期状態（外力の作用前）にはほぼ円形である。この状態では、図４（Ａ）に示すように、カバー７０の前面壁７２の後面がキャップ本体４０の前面から離反しており、ボルトＢ３とプラス接触部１０２も離反しており、ボルトＢ４とマイナス接触部１０４も離反している。蓄電器８が放電することはない。カバー７０の側面壁７４と止水壁５２が、カバー７０の前面壁７２と導電性部材１００が車両後方に移動することを禁止している。導電性部材１００が不必要時にまで車両後方に移動して蓄電器８を放電させること禁止している。
【００１９】
車両の外力が作用してラジエータが後方に変位すると、図５（Ｂ）に示すように、空気孔７６が潰れて側面壁７４が高さを減じる。すると図４（Ａ）に示すように、カバー７０の前面壁７２と導電性部材１００は車両後方に向けて移動する。止水壁５２は、薄くて撓みやすく、カバー７０の前面壁７２がケース２４に接近するのを阻止するだけの強度はない。図４（Ｂ）に示すように、導電性部材１００が車両後方に向けて移動すると、プラス接触部１０２がボルトＢ３に接触し、マイナス接触部１０４がボルトＢ４に接触する。ラジエータが後方に変位するような外力が作用する場合には、蓄電器８に接続されている配線の絶縁被覆が損傷することがある。このような事態が発生すると、ボルトＢ３とボルトＢ４が導電性部材１００で短絡され、蓄電器８が放電される。絶縁皮膜が損傷した配線に蓄電器８が電力を印加し続けることがなく、漏電等の発生を防止することができる。
【００２０】
上記の実施例では、キャップ９０を本体４０とカバー７０で構成している。また、本体４０に空気通過孔５４を形成し、カバー７０に空気孔７６を形成している。これらは実施例に関するものであり、本明細書で開示する技術のための必須要件ではない。
【００２１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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さまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、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】
【００２２】
２：コントローラ
４：バッテリ
６：コンバータ
８：蓄電器（コンデンサ）
１０：インバータ
１２：モータ・発電機
１４，１６，１８，２０：バスバー
２２：蓄電器取り付け基板
２４：ケ―ス
２６：開口
２８，３０：ねじ孔
４０：本体
４２：開口挿入部
４４：前面板
４６，４８：ねじ孔
５０：プラス接触部通過孔
５２：止水壁
５４：空気通過孔
５６：マイナス接触部通過孔
５８，６０：ねじ孔
７０：カバー
７２：前面壁
７４：側面壁
７６：空気孔（圧縮孔）
７８，８０：取り付け部
９０：キャップ
１００：導電性部材
１０２：プラス接触部
１０４：マイナス接触部
１０６：接続部
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６：ボルト
【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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