CN109526239B - 端子零件及使用该端子零件的布线模块 - Google Patents

端子零件及使用该端子零件的布线模块 Download PDF

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Abstract

一种端子零件(20)，用于在具备多个蓄电元件(BC)的蓄电模块(5)中将电线(60)与蓄电元件(BC)的电极端子(BP)连接，端子零件(20)具备：板状的端子连接部(21)，其与电极端子(BP)连接；伸出部(31)，其从该端子连接部(21)的缘部(25)一体地伸出；以及电线连接部(33)，其设置于该伸出部(31)的顶端侧，用于连接电线(60)，伸出部(31)形成为电线连接部(33)侧相对于端子连接部(21)的板面升起的升高倾斜状。

Description

端子零件及使用该端子零件的布线模块
技术领域
本发明涉及端子零件及使用该端子零件的布线模块，所述端子零件适于车辆用蓄电模块中的蓄电元件的电极端子的连接。
背景技术
在电动汽车、混合动力车等车辆的蓄电模块中，将具有电极端子的多个蓄电元件排列配置，并在相邻的蓄电元件的电极端子之间用螺栓紧固平板状的端子零件来进行连接，从而多个蓄电元件串联连接。
作为这种端子零件，具有一体形成有电线连接部的端子零件，电线连接部用于对检测电线(以下为“电线”)进行压接连接，该检测电线检测蓄电元件的电压，与该电线连接部连接的电线通过在蓄电元件组的上方所设置的电线收纳区域(以下为“收纳区域”)而引出到蓄电模块的外部。
在此，上述的电线连接部一般从端子零件的板面的侧缘以将板面延长的方式突出，在沿着其突出方向的方向连接电线。
在将具备这样的电线连接部的端子零件配置于蓄电元件的上表面的情况下，所连接的电线从电线连接部沿着其突出方向朝向收纳区域，当被导入到收纳区域时，以沿着其延伸方向的方式折弯后，沿着收纳区域内的底部到达收纳区域的末端部，并从此处引出到蓄电模块的外部。
但是，当如上所述将各电线依次收纳于收纳区域内时，收纳区域内部从底部逐渐由电线埋上，不久，在末端部附近的端子零件中就会成为电线连接部的突出方向延长上的空间由已经先收纳的电线塞满的状态。在此处将电线导入的情况下，不仅如上所述向收纳区域的延伸方向水平地弯曲，而且进一步向垂直方向强行弯曲到收纳区域内部中主要在上部残留的空间。
其结果是，不仅电线向收纳区域的收纳作业变得困难，而且有可能电线被强行向水平方向和垂直方向双方折弯而对电线连接部过度施加力。因此，在使用这样的端子零件的情况下，需要考虑电线的至少水平方向的容许弯曲半径而将收纳区域以从电线连接部的端部适当分离的方式设置。
但是，近年来，伴随蓄电元件的小型化，能利用的上表面面积减小，不一定将收纳区域以从电线连接部的端部充分分离的方式设置。
作为该课题的一个解决方案，具有如下端子零件：例如专利文献1所示，将电线以保持为与蓄电元件的排列方向平行的方式连接，从而不需要向收纳区域的延伸方向(即水平方向)折弯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5780788号公报(图3)
发明内容
发明要解决的课题
但是，即使在使用该端子零件的情况下，也有如下课题：在收纳区域末端部与上述同样，将电线强行升起而压入到在收纳区域内的上部残留的空间，不能减轻向上方的强行折弯，因此仍然残留有给电线连接部带来影响的可能性。
本发明是基于如上述的情况而完成的，以能够抑制对电线连接部的影响并且使电线收纳区域靠近端子零件而配置为目的。
用于解决课题的方案
本发明的端子零件用于在具备多个蓄电元件的蓄电模块中将电线与所述蓄电元件的电极端子连接，其中，所述端子零件具备：板状的端子连接部，其与所述电极端子连接；伸出部，其从该端子连接部的缘部一体地伸出；以及电线连接部，其设置于该伸出部的顶端侧，用于连接所述电线，所述伸出部形成为所述电线连接部侧相对于所述端子连接部的板面升起的升高倾斜状。
根据上述的结构，因为伸出部的电线连接部侧相对于端子连接部的板面升起，所以伸出部自身能够减小在蓄电元件的上表面中的投影尺寸，相应地能够使电线收纳区域靠近端子零件而配置。另外，通过伸出部，电线升起并被导入到电线收纳区域内的较高位置，所以能够减轻电线向上方的折弯。
作为本发明的端子零件的实施方式，优选下面的结构。
(1)所述端子连接部的一片导电性金属板形成为折叠状态，并且所述端子连接部具有使螺钉部贯穿的一对螺钉贯穿孔，该螺钉部用于与相邻的所述蓄电元件的各所述电极端子连接，所述电线连接部通过所述一片导电性金属板的弯曲加工而形成。
(2)所述伸出部从构成所述端子连接部的最下层的导电性金属板伸出。
根据该结构，能够利用端子连接部将相邻的蓄电元件的电极端子间连接，并且能够将电极端子间和电线连接。而且，因为端子连接部和电线连接部通过一片导电性金属板的弯曲加工而形成，所以可以减少部件个数。
(3)所述端子连接部由与汇流条端子分体的导电性金属板形成，该汇流条端子对所述多个蓄电元件的各所述电极端子进行连接，所述端子连接部以与所述汇流条端子重叠的方式连接到所述电极端子。
根据该结构，端子连接部由与汇流条端子分体的导电性金属板形成，所以能够采用适于将伸出部形成为升高倾斜状的导电性金属板。
(4)所述电线连接部具备将所述电线的绝缘包覆层紧固的绝缘筒及将所述电线的芯线紧固的线筒，所述绝缘筒及线筒以在所述电线连接部的上表面侧将所述电线抱住的状态紧固。
另外，本发明也可以是蓄电模块用的布线模块，具备：上述的多个端子零件；多条电线，其与所述多个端子零件的各端子零件的电线连接部连接；以及收纳部件，其将所述多条电线沿着所述蓄电元件的排列方向收纳。
作为本发明的布线模块的实施方式，优选下面的结构。
(1)所述收纳部件具备圆筒状的收纳部，该收纳部以在所述蓄电元件的排列方向延伸的方式配置，所述收纳部沿着长度方向在侧面形成有狭缝。
根据该结构，在将电线导入到收纳部内时，容许在收纳部的长度方向上的任意位置使狭缝通过。能够从电线收纳部外以沿着收纳部的长度方向的方式开始折弯并且导入到电线收纳部内，与仅在收纳部内折弯的情况相比能够较大地取得折弯半径。
(2)与所述端子零件的所述电线连接部连接的电线以通过所述狭缝并朝向所述收纳部的轴心的方式设置。
根据该结构，与端子零件的电线连接部连接的电线被导入电线收纳部的轴心部附近，因此在收纳有多条电线之处进一步导入电线时也能够向轴心部周围的空闲空间均等地退避而配置。由此，能够使各电线的折弯负担在整体上均等化。另外，容易使已经收纳的电线移位，也容易一边将已经收纳的电线向外侧推开一边将新的电线配置于轴心部。由此，电线收纳部内的电线配置的自由度提高。
(3)所述收纳部件具备收纳部，该收纳部以沿着所述蓄电元件的排列方向延伸的方式配置，所述收纳部在长度方向侧面沿着所述端子连接部的升起方向形成有狭缝。
根据该结构，在将电线导入到收纳部内时，容许端子连接部的升起方向上的狭缝通过位置的偏移。因此，与狭缝沿着收纳部的长度方向形成的情况比较，不必将从端子连接部的顶端伸出的多条电线的高度位置调整成端子连接部的升起方向上的相同高度位置，从而向收纳部件内收纳时的作业性提高。
另外，本发明也可以为带电线的端子零件，用于在车辆用蓄电模块中在蓄电元件的电极端子间进行连接，其中，所述端子零件具备：端子连接部，其用于与所述蓄电元件的所述电极端子连接；以及电线连接部，其从所述端子连接部伸出，并压接所述电线，所述端子连接部的板面和所述电线连接部的伸出方向形成大于0°且小于90°的角度。
发明效果
根据本发明，能够抑制对电线连接部的影响并且使电线收纳区域靠近端子零件而配置。
附图说明
图1是示出具备实施方式1的布线模块的蓄电模块的立体图。
图2是示出带端子零件的电线的立体图。
图3是示出带端子零件的电线的剖视图。
图4是具备布线模块的蓄电模块的俯视图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是具备布线模块的蓄电模块的局部剖开放大图。
图7是图6的蓄电模块的局部剖开侧视图。
图8是变形例的蓄电模块的局部剖开放大图。
图9是实施方式2的汇流条端子及带端子零件的电线的立体图。
图10是实施方式2的蓄电模块的俯视图。
具体实施方式
<实施方式1>
一边参照图1～图8一边说明实施方式1。
本实施方式的布线模块10安装于蓄电模块5。蓄电模块5搭载于例如电动汽车或者混合动力汽车等车辆，作为电源被使用。
蓄电模块5具备在图1中的Y轴方向排成一列的多个蓄电元件BC，在该多个蓄电元件BC的上表面装配有布线模块10。各蓄电元件BC具有收纳有蓄电要素的扁平的长方体状的主体部，并具备螺栓状的电极端子BP，电极端子BP从在该主体部的上部设置的台座部PE突出。蓄电元件BC的上表面中在与蓄电元件BC的排列方向正交的方向(X轴方向)上比台座部PE靠外侧，以从蓄电元件BC的上表面升起的方式设置有载置部11，载置部11载置后述的电线收纳筒40。
如图1所示，布线模块10构成为具备：多个汇流条端子20(端子零件的一个例子)；与这些各汇流条端子20连接的多条电线60；以及电线收纳筒40，其是收纳该电线60的收纳部件。
汇流条端子20由例如铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢(SUS)等的导电金属板形成，如图2所示，具备：端子连接部21，其与相邻的两个蓄电元件BC的各电极端子BP连接；伸出部31，其与该端子连接部21一体形成；以及电线连接部33，其与伸出部31的顶端侧一体形成，并连接电线60的末端部。
端子连接部21为大致长方形的板面形状，在图2中的X轴方向大致中央部沿着Y轴方向设置有两个螺钉贯穿孔23。在各螺钉贯穿孔23中能将相邻的两个蓄电元件BC的电极端子BP插通
端子连接部21通过将厚度较薄的一片导电性金属板以平板部28A、28B重叠的方式经由铰链部24折弯而形成。在平板部28B中位于与铰链部24相反的一侧的沿着Y轴方向的侧缘部25的两端形成有长方形的缺口部26。并且，在位于平板部28B的下层侧的平板部28A的侧缘部25的两端部设置有一对保持片29，通过将该保持片29折弯成U字状并卡止于平板部28B，从而平板部28A、28B保持为上下重叠两片的状态。
此外，将端子连接部21设为两片平板部28A、28B重叠的折叠结构是因为：为了将如后所述压接电线60的电线连接部33一体设置于端子连接部21并且能进行该压接连接而需要板厚比较薄，另一方面需要将端子连接部21的电阻降低。
伸出部31与下层侧的平板部28A连接为一体，从侧缘部25沿着与该侧缘部25正交的方向突出，在该伸出部31的顶端侧设置有电线连接部33。电线连接部33具备：线筒35，其与伸出部31的顶端侧一体形成；以及绝缘筒36，其与线筒35的顶端侧一体形成。
并且，如图3所示，伸出部31的电线连接部33侧相对于端子连接部21的板面成为升高倾斜状，在该实施方式中，端子连接部21的板面的延长平面和伸出部31(及沿着该伸出部31伸出的电线连接部33)形成的角度α约为15°。
为了在电线连接部33连接电线60，如图3所示，将除去绝缘包覆层62而露出的导体部61紧固压接于线筒35，将绝缘包覆层62紧固压接于绝缘筒36。在该情况下，绝缘筒36及线筒35以成为在电线连接部33的上表面侧将电线60抱住的状态的方式进行紧固。
如图1、图4所示，电线收纳筒40为使端部开口的圆筒形状的中空体，在沿着其长度方向的侧面，沿着轴方向开设有使电线60通过的狭缝41。该电线收纳筒40以其轴方向沿着蓄电元件BC的排列方向(Y轴方向)、且电线连接部33的轴线延长线通过狭缝41并在电线收纳筒40的轴心附近通过的方式配置于蓄电元件BC的上表面。由此，与电线连接部33连接的多条电线60通过狭缝41被导入到电线收纳筒40的轴心附近，进一步在电线收纳筒40内以沿着其长度方向的方式折弯。
在这样构成的布线模块10中，按各汇流条端子20如图5所示使邻接的蓄电元件BC的电极端子BP贯穿一对螺钉贯穿孔23，并载置于台座部PE上，通过如图5的双点划线所示将螺母从上方紧固而固定于蓄电元件BC上。电线收纳筒40载置于载置部11的上表面，载置部11设置于蓄电元件BC上表面。从电线收纳筒40的开口部42向外部伸出的电线60组连接到未图示的外部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。另外，ECU搭载有微型计算机、元件等，是具备用于进行蓄电元件BC的电压·电流·温度等的检测、各蓄电元件BC的充放电控制等的功能的公知结构。
在本实施方式的布线模块10中，伸出部31及电线连接部33的顶端侧形成为相对于端子连接部21的板面升起的升高倾斜状，因此与相对于端子连接部21的板面平行的情况相比能够减小蓄电元件BC的上表面中的投影尺寸，相应地能够使电线收纳筒40靠近汇流条端子20而配置。
另外，在本实施方式中，电线收纳筒40的狭缝41沿着其长度方向(Y轴方向)开口，因此能够从电线收纳筒40外以沿着Y轴方向的方式开始折弯同时导入到电线收纳筒40内。
另外，在本实施方式的布线模块10中，电线连接部33从端子连接部21呈升高倾斜状设置，将从电线连接部33伸出的电线60向电线收纳筒40的轴心部附近导入，因此能够将进一步导入到收纳有多条电线60之处的电线60向轴心部周围的空闲空间均等地退避而配置。由此，能够使各电线60的折弯负担在整体上均等地化。另外，容易使已经收纳的电线60移位，因此例如在空闲空间最少的电线收纳筒40的开口部42附近，容易一边将已经收纳的电线向外侧推开(图6的电线60A～60H)一边将最后的电线配置于中心部(该图的电线60J)。由此，电线向电线收纳部内配置的自由度提高。
另外，在假设伸出部31为从端子连接部21与其板面平行地延伸的结构的情况下，当将布线模块10安装于蓄电模块5时，狭缝41和电线连接部33因为高度位置不同，所以如图7的双点划线例示的那样，会将电线连接部33与狭缝41之间的电线强行折弯，容易对板厚比较薄的线连接部33施加负担。与此相对，在本实施方式的布线模块10中，伸出部31与端子连接部21的板面形成有角度，因此即使不将电线60强行折弯，端子连接部21的下表面也沿着台座部PE的上表面，因此能够避免对电线连接部33的负担。
这样，根据本实施方式的布线模块10，能够使电线收纳部靠近汇流条端子20而配置，并且抑制成为给电线连接部33带来影响的原因的电线60的折弯。
另外，图4至图6中的电线60A～60J的配置示意性地示出电线彼此的退避位置关系。在进行电线向电线收纳部内的收纳作业时，将这些作为一个例子，作业者能够任意地配置收纳各电线60。
<变形例>
本发明并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式1，例如下面的变形例也包含于本发明的技术范围。
(1)在上述实施方式中，端子连接部21的板面的延长面和伸出部31(及沿着该伸出部31伸出的电线连接部33)形成的角度α为15°，但是角度α不限于此，也可以是0°至90°之间的任意角度。总之，只要是不将从电线连接部33伸出的电线60强行折弯地组装到蓄电元件BC的台座部PE的角度即可。
(2)在上述实施方式中，将电线收纳部设为圆筒形状的中空体40，但是电线收纳部不限于此，例如图8所示也可以为电线收纳槽140，电线收纳槽140为上部开口的长方体形状的中空体。
(3)在上述实施方式中，形成为沿着电线收纳部的长度方向开口的狭缝41，但是本发明不限于此，例如图8所示，也可以为沿着端子连接部21的升起方向开口的狭缝141。
<实施方式2>
接着，一边参照图9及图10一边说明实施方式2。
本实施方式的布线模块210取代实施方式1的汇流条20，而具备汇流条端子270和与汇流条端子270分体的检测端子220(端子零件的一个例子)。
汇流条端子270具备由较厚的导电金属板形成的一片电极间连接部278。在电极间连接部278沿着Y轴方向设置有两个插通孔273。两个蓄电元件BC的各电极端子BP插通于各插通孔273。由此，汇流条端子270固定于两个电极端子BP，在两个电极BP之间进行电连接。
另外，插通孔273也可以不必设置，例如也可以将插通孔省略，而将汇流条端子通过焊接连接到各电极端子。
检测端子220由厚度较薄的导电性金属板形成，一体具备端子连接部221、伸出部231以及电线连接部233。
端子连接部221呈大致长方形的平板形状，其尺寸在X轴方向上比汇流条端子270稍小，且在Y轴方向上成为汇流条端子270的1/2程度。在端子连接部221设置有与汇流条端子270的插通孔273相同形状的螺钉贯穿孔223。端子连接部221在各电极端子BP的一个插通于螺钉贯穿孔223的状态下重叠地固定于汇流条端子270上。
伸出部231及电线连接部233与端子连接部221一体地由一片导电性金属板冲裁形成。伸出部231从端子连接部221的侧缘中央沿着与其正交的方向呈升高倾斜状突出。电线连接部233设置于伸出部231的顶端侧，并紧固压接有电线260。由此，检测端子220将电线260经由汇流条端子270电连接到各电极BP间。
另外，螺钉贯穿孔223也可以不必设置，例如也可以将螺钉贯穿孔省略，而将端子连接部221通过铜焊、钎焊或者焊接连接到汇流条端子270。此外，本实施方式的其他结构与实施方式1同样，因此省略说明。
根据本实施方式的结构，因为伸出部231及电线连接部233设置于与汇流条端子270分体的检测端子220，所以能够由与伸出部231所要求的升高倾斜角度等相应的适当板厚的导电性金属板材形成检测端子220。另外，因为能够预先形成伸出部231的升高倾斜形状，所以不必在将检测端子220固定于汇流条端子270后使伸出部231进而整个检测端子220强行地较大变形来调整电线260的伸出角度，能够适当地保持检测端子220和汇流条端子270的连接状态。
附图标记说明
5：蓄电模块
BC：蓄电元件
BP：电极端子
PE：台座部
10：布线模块
20：汇流条端子(端子零件)
21：端子连接部
23：螺钉贯穿孔
24：铰链部
25：侧缘部
28A、28B：平板部
31：伸出部
33：电线连接部
35：线筒
36：绝缘筒
40：电线收纳筒(收纳部件)
140：电线收纳槽(收纳部件)
41：狭缝
42：开口部
60(60A～60J)：电线
61：导体部
62：绝缘包覆层
220：检测端子(端子零件)
221：端子连接部
270：汇流条端子

Claims (9)

1.一种端子零件，用于在具备多个蓄电元件的蓄电模块中将电线与所述蓄电元件的电极端子连接，其中，
所述端子零件具备：板状的端子连接部，其与所述电极端子连接；伸出部，其从该端子连接部的缘部一体地伸出；以及电线连接部，其设置于该伸出部的顶端侧，用于连接所述电线，
所述伸出部形成为所述电线连接部侧相对于所述端子连接部的板面升起的升高倾斜状，
所述端子连接部的一片导电性金属板形成为重叠状态，
所述伸出部从构成所述端子连接部的最下层的导电性金属板伸出。
2.根据权利要求1所述的端子零件，其中，所述端子连接部具有使螺钉部贯穿的一对螺钉贯穿孔，该螺钉部用于与相邻的所述蓄电元件的各所述电极端子连接，所述电线连接部通过所述一片导电性金属板的弯曲加工而形成。
3.根据权利要求1所述的端子零件，其中，所述端子连接部由与汇流条端子分体的导电性金属板形成，该汇流条端子对所述多个蓄电元件的各所述电极端子进行连接，所述端子连接部以与所述汇流条端子重叠的方式连接到所述电极端子。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的端子零件，其中，所述电线连接部具备将所述电线的绝缘包覆层紧固的绝缘筒及将所述电线的芯线紧固的线筒，所述绝缘筒及线筒以在所述电线连接部的上表面侧将所述电线抱住的状态紧固。
5.一种蓄电模块用的布线模块，具备：多个权利要求1至权利要求4中的任一项所述的端子零件；多条电线，其与多个所述端子零件的各端子零件的电线连接部连接；以及收纳部件，其将所述多条电线沿着所述蓄电元件的排列方向收纳。
6.根据权利要求5所述的布线模块，其中，所述收纳部件具备圆筒状的收纳部，该收纳部以在所述蓄电元件的排列方向延伸的方式配置，所述收纳部沿着长度方向在侧面形成有狭缝。
7.根据权利要求6所述的布线模块，其中，与所述端子零件的所述电线连接部连接的电线以通过所述狭缝并朝向所述收纳部的轴心的方式设置。
8.根据权利要求5所述的布线模块，其中，所述收纳部件具备收纳部，所述收纳部以在所述蓄电元件的排列方向延伸的方式配置，所述收纳部在长度方向侧面沿着所述端子连接部的升起方向形成有狭缝。
9.一种带电线的端子零件，用于在车辆用蓄电模块中在蓄电元件的电极端子间进行连接，其中，
所述端子零件具备：端子连接部，其用于与所述蓄电元件的所述电极端子连接；以及电线连接部，其从所述端子连接部伸出，并压接所述电线，
所述端子连接部的板面和所述电线连接部的伸出方向形成大于0°且小于90°的角度，
所述端子连接部的一片导电性金属板形成为重叠状态，
所述端子零件还具备：从构成所述端子连接部的最下层的导电性金属板伸出的伸出部。
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