CN103503197A - 端子安装结构 - Google Patents
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Abstract
提供一种端子安装结构，即使在来自外部的振动和冲击作用于端子的情况下，也能够以稳定的状态牢固地紧密固定于端子安装板，并且，能够将接合面精加工得平坦，而不会在所述端子和端子安装板之间产生阶梯差。具备：端子安装板（13），其具有将安装面凹陷设置而形成的多边形状的槽部（21）、和在该槽部（21）的中心设置的贯穿孔（15）；以及端子（14），其具有与所述槽部（21）相同的多边形状的凸缘（18）、从该凸缘（18）的下表面延伸并插入于所述贯穿孔（15）的腿部（19）、和从所述凸缘（18）的上表面延伸的端子主体（17），在将凸缘（18）嵌入到所述槽部（21）中之后，将所述腿部（19）压扁，由此将所述端子（14）铆接固定于端子安装板（13）。
Description
技术领域
本发明涉及具备端子安装板和铆接固定于该端子安装板的端子的端子安装结构。
背景技术
以往，将端子铆接于金属制的端子安装板进行安装的端子安装结构大多被采用在工业用电气设备和机动车等所具备的蓄电用的二次电池等中（专利文献1）。这样的二次电池构成为具备电池组和一对以上的电极端子，所述电池组具有蓄电功能，所述电极端子安装于该电池组的前表面，在与外部设备的连接中使用。对于现有的机动车，在由铅蓄电池构成的电池上具备一对所述电极端子，但是，对于近年的混合动力机动车和电动车，搭载有多个锂离子电池作为二次电池。因此，与锂离子电池的搭载数量相对应，也需要多个电极端子。
对于这样的车载用的二次电池，为了确保蓄电容量大且稳定性和安全性，采用将导电性良好的金属材料加工成预定的厚度和直径的电极端子。另外，为了在获得良好的导电性的同时承受振动和来自外部的冲击，通过不使用粘合剂等就能够固定的铆接固定方式牢固地进行组装（专利文献2）。
基于所述结构的端子组件通常由能够安装于电池组等的表面的端子安装板、和插入固定于该端子安装板的端子构成。所述端子安装板是将金属材料成型为薄板状而成的，且在所述端子安装板开设有供所述端子贯穿的贯穿孔。所述端子大多形成为具有：使金属材料呈圆柱体或棱柱体成型的端子主体；以向该端子主体的外周伸出的方式一体地设置的凸缘；以及向该凸缘的下方延伸的腿部。
以下述方式组装所述端子：在使向凸缘的下方延伸的腿部通过贯穿孔并将凸缘载置于端子安装板上后，利用冲头等击打工具将所述腿部朝向端子安装板的背面侧压扁，由此进行铆接固定。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-259388号公报
专利文献2：日本特开平8-96649号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于上述端子组件，端子的腿部被压扁而以在贯穿孔的周围扩展的方式紧密贴合于贯穿孔的周围，因此，不容易将上述端子组件从端子安装板拔出，但是，存在如下问题：当在端子安装板的表面和凸缘之间产生间隙时，端子主体晃动或旋转。当发生这样的端子主体的晃动和旋转时，在此处连接的导线会扭曲，或者导通部分的电阻产生偏差，从而存在充电和放电这样的电气特性降低的情况。
另外，由于紧密贴合于端子安装板的表面的凸缘的厚度，在端子安装板的表面产生阶梯差，因此，如果直接安装于电池组等的表面，则存在产生间隙从而导致接合强度变弱这样的问题。为了改善这样的问题，还存在这样的情况：在安装面上经与所述凸缘的厚度相当的那样的衬垫部件进行安装，但是，由于部件数量增多，因此，对于需要多个端子的大容量的电池组，还存在需要花费大量制造或者产品成本这样的问题。
再有，由于没有限定端子与端子安装板之间的定位部位，因此，在使用冲头等工具进行铆接固定时，还存在下述这样的装配上的困难：必须固定或者按压端子主体，以免其发生旋转。
因此，本发明的目的在于提供一种端子安装结构，即使在来自外部的振动和冲击作用于端子的情况下，也能够以稳定的状态牢固地紧密固定于端子安装板，并且，能够将接合面精加工得平坦，而不会在所述端子和端子安装板之间产生阶梯差。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，本发明的端子安装结构的特征在于，所述端子安装结构具备：端子安装板，其具有将安装面凹陷设置而形成的多边形状的槽部、和在该槽部的中心设置的贯穿孔；以及端子，其具有与所述槽部相同的多边形状的凸缘、从该凸缘的下表面延伸并插入于所述贯穿孔的腿部、和从所述凸缘的上表面延伸的端子主体，在将凸缘嵌入到所述槽部中之后，将所述腿部压扁，由此将所述端子铆接固定于端子安装板。
发明效果
根据本发明的端子安装结构，在将端子的腿部插入于在所述槽部的中心设置的贯穿孔进行安装时，设于端子的凸缘与槽部嵌合，由此使得端子的定位变得可靠且容易。并且，将像这样嵌入的端子的腿部向端子安装板的背面侧压扁以进行铆接固定，由此，即使在对端子的上表面方向或侧面方向施加有来自外部的振动和冲击的情况下，铆接固定的端子也不会松弛或晃动，能够更加牢固地在稳定的状态下紧密固定。
另外，通过使端子的凸缘与在所述端子安装板设置的槽部没有阶梯差地卡合，由此凸缘的表面与端子安装板的安装面大致处于同一个面，因此，能够获得使安装端子安装板的部位的紧密贴合性提高这样的效果。
再有，使所述端子的腿部形成为直径比向凸缘的上方延伸的端子主体的直径大，并且在所述腿部的底面设置圆锥形状的凹部，由此，以该凹部为中心进行压扁时的扩展面积增大，且扩展宽度变得大致均等。由此，能够使端子的腿部在稳定的状态下可靠地紧密固定于端子安装板的背面。
附图说明
图1是示出使本发明的端子安装结构具体化了的端子组件的一个实施方式的装配立体图。
图2是上述端子组件的端子的剖视图（a）和仰视图（b）。
图3是上述端子组件的端子安装板的俯视图（a）和剖视图（b）。
图4是上述端子组件的装配后的俯视图（a）和剖视图（b）。
图5是示出上述端子组件的铆接固定工序的说明图。
图6是具备上述端子组件的电池组的立体图（a）和剖视图（b）。
具体实施方式
以下，基于附图，对使本发明的端子安装结构具体化了的端子组件的一个实施方式详细地进行说明。图1所示的端子组件11例如由成为电触点的圆柱状的端子14和用于组装该端子14的端子安装板13构成。如图6所示，作为一个例子，该端子组件11构成了在电池组12的前表面12a安装的电极端子的一部分。
如图2所示，所述端子14一体地形成为具有：端子主体17，其由铜和铝等金属材料成型；凸缘18，其从该端子主体17的下部的外周面向外方向伸出；以及圆柱状的腿部19，其向该凸缘18的下方突出。为了与外部的导线和触点接触以实现导通，所述端子主体17具有遵照预定规格的高度、例如10mm左右的高度h1，并形成为圆柱状或棱柱状。所述凸缘18形成为正圆形状以外的多边形状，例如，如图2所示那样形成为六边形。考虑到压扁的容易度和压扁时的扩展，所述腿部19的高度h2为大约3mm左右，且所述腿部19形成为比所述端子主体17的直径r1稍大的径r2。另外，所述腿部19在底面的中心部设有由圆锥体形状构成的凹部20，所述凹部20用于引导冲头等铆接工具的末端并且容易被向外侧压扁。这样，通过使所述腿部19的直径形成为比端子主体17的直径大，由此，能够将所述腿部19在稳定的状态下安装至后述的端子安装板13的槽部21，并且，能够增大压扁底面时的扩展面积，因此，能够进行更加牢固的铆接固定。另外，通过在所述腿部19的底面设置由圆锥体形状构成的凹部20，由此，能够准确且容易地将冲头等铆接工具引导至击打位置，并且，能够使击打腿部19的底面时的扩展宽度大致均等。
如图3所示，在所述端子安装板13的表面设有与所述凸缘18相同的六边形状的槽部21，在该槽部21的中心设有供所述端子14的腿部19插入的贯穿孔15。该贯穿孔15被设定为与所述腿部19相同的直径（r2）。在本实施方式中，使所述槽部21和凸缘18形成为六边形状，但也可以为三角形状或五边形状。但是，如果形成为接近圆形的多边形状，则端子14变得容易旋转，并且，加工所需要的工时数也会增加，因此，形成为六边形状以下是优选的。另外，使所述端子安装板13形成为长方形状，但也能够形成为与安装部位对应的平面形状。并且，在所述端子安装板13开设的安装孔16是为了安装所述端子14之外的外部连接用的端子等而设置的安装孔。该安装孔16的位置和直径可以根据安装端子安装板13的产品及其用途适当设定。
所述槽部21的深度t2被设定为端子安装板13的厚度的大致一半。另外，对应于所述槽部21的深度t2来形成所述凸缘18的厚度t1，由此，铆接固定于端子安装板13的端子14的凸缘18的表面和端子安装板13的表面能够装配成没有阶梯差而大致位于同一个面。
图4示出了将所述端子14插入于端子安装板13并进行铆接固定的状态。凸缘18的外周面以紧密贴合的方式嵌入于所述槽部21的内周面，由此能够无间隙地卡合。另外，在所述进行卡合的面上没有阶梯差，成为平坦面。并且，通过将插入于所述贯穿孔15中的腿部19压扁，由此，能够使该腿部19的下部以在贯穿孔15的周围扩展的方式紧密贴合于端子安装板13的背面侧。
接下来，在图5中示出所述端子组件11的装配工序。在第1工序中，将凸缘18卡合到所述端子安装板13的槽部21中，以使腿部19通过贯穿孔15（图5（a））。在第2工序中，使用击打面22a呈山型突出的第1铆接工具22，将所述击打面22a插入到腿部19的凹部20中进行击打，由此将腿部19的底面压扁成呈圆形扩展（图5（b））。在第3工序中，使用击打面23a为平坦状的第2铆接工具23，向端子安装板13的背面侧击打腿部19的通过所述第2工序被压扁扩展的整个底面以变得平坦（图5（c））。
通过上述一连串的工序，在装配好的端子组件11中，端子14的凸缘18与端子安装板13的槽部21没有间隙地紧密贴合并卡合，因此，如图4（a）所示，即使在相对于端子主体17的旋转方向施加有大的旋转力矩N的情况下，所述端子组件11也不会松弛。另外，如图4（b）所示，即使对于作用于端子主体17的上表面的压缩力矩P和向侧面方向作用的剪切力矩E，也具有足够强度而能够耐受。再有，即使对于与端子安装板13正交的端子14进行轴固定时的拉拔扭矩I，也可足够耐受得住。这样，能够充分确保对由来自外部的主要原因引起的各种力矩的耐受性，因此，即使在组装至车载用的电池的情况下，在受到行驶中的振动和从外部受到冲击时，端子14也不会脱落或松弛，因此不会发生电气系统的故障。特别是，能够确保在电池组由锂离子电池构成的情况下的安全性。
图6示出了安装有所述端子组件11的电池组12的结构。在该电池组12的上表面侧设有用于插入电极端子的一对孔部。该一对孔部相当于正电极部和负电极部，将装配好的端子组件11的端子主体17插入于所述各个孔部，并使端子安装板13的上表面紧密贴合于电池组12的前表面12a进行固定。另外，在设置于各端子安装板13的安装孔16中，通过螺栓或螺母等安装有外部连接用的端子（未图示）。将多个像这样安装有端子组件11的电池组12组合起来，通过线缆等连接所述外部连接用的端子，由此构成了成为混合动力车和电动车的动力源的蓄电池。另外，在使用锂离子二次电池作为电池的情况下，正极采用锂金属氧化物，负极采用石墨等碳材料，因此，对于正极用的端子组件11，端子安装板13由铜材料形成，端子14由铝材料形成。
如以上所说明的那样，根据本发明的端子安装结构，通过使设于端子的六边形的凸缘嵌入于在端子安装板设置的六边形的槽部来进行卡合，由此能够将端子在稳定的状态下装配至端子安装板。然后，将从设于所述槽部的中心的贯穿孔突出的端子的腿部以压扁的方式铆接固定于端子安装板的背面，由此，与现有的端子安装结构相比较，能够显著提高对作用于端子的旋转力矩、压缩力矩、剪切力矩和拉拔力矩的耐受性。
另外，通过使端子的凸缘与在端子安装板设置的槽部嵌合来进行卡合，由此，不会在两者的接合部分产生间隙，并且，接触的面积也会增加。由此，端子安装板和端子之间的电阻变小，从而还具有能够进一步提高导电性这样的提高电气特性的效果。
另外，在本实施方式中，以组装于车载用的电池组的电极端子为例，对本发明的端子安装结构进行了说明，但是也适合于下述情况：对于车载用途以外的工业用设备的电池和家庭用的小型充电器的电极端子，在容易受到振动和冲击的环境中使用。
标号说明
11：端子组件；
12：电池组；
12a：前表面；
13端子安装板；
14：端子；
15：贯穿孔；
16：安装孔；
17：端子主体；
18：凸缘；
19：腿部；
20：凹部；
21：槽部；
22：第1铆接工具；
22a：击打面；
23：第2铆接工具；
23a：击打面。
Claims (8)
1.一种端子安装结构，其特征在于，
所述端子安装结构具备：
端子安装板，其具有将安装面凹陷设置而形成的多边形状的槽部、和在该槽部的中心设置的贯穿孔；以及
端子，其具有与所述槽部相同的多边形状的凸缘、从该凸缘的下表面延伸并插入于所述贯穿孔的腿部、和从所述凸缘的上表面延伸的端子主体，
在将凸缘嵌入到所述槽部中之后，将所述腿部压扁，由此将所述端子铆接固定于端子安装板。
2.根据权利要求1所述的端子安装结构，其中，
在将所述凸缘嵌入到所述端子安装板的槽部中时，所述端子以凸缘的外周面紧密贴合于槽部的内周面的方式被卡合。
3.根据权利要求1或2所述的端子安装结构，其中，
所述槽部和凸缘形成为六边形以下的多边形状。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的端子安装结构，其中，
所述凸缘的厚度形成为与槽部的深度大致相同的尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的端子安装结构，其中，
铆接固定于所述端子安装板的端子的凸缘的表面与所述端子安装板的安装面大致处于同一个面。
6.根据权利要求1或2所述的端子安装结构，其中，
所述端子安装板由铜材形成，所述端子由铝材形成。
7.根据权利要求1所述的端子安装结构，其中，
所述腿部的直径比所述端子主体的直径大，并且在所述腿部的底面形成有凹部。
8.根据权利要求7所述的端子安装结构，其中，
在所述腿部的底面形成的凹部构成为圆锥体形状。
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