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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdrahtungsmodul.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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In Stromspeichermodulen, wie sie bei Elektroautos oder Hybridautos benutzt werden, sind eine große Anzahl Stromspeicherelemente lateral aufgereiht und miteinander verbunden, um eine Ausgangsleistung zu erhöhen. Die Stromspeicherelemente sind in Reihen- oder Parallelschaltung eingerichtet, wozu benachbarte Elektrodenklemmen mittels Verbindungsgliedern wie Sammelschienen miteinander verbunden sind.
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Wird ein solches Stromspeichermodul bei hohen Temperaturen benutzt, kann seine Lebensdauer abnehmen, und ein Stromspeichermodul, bei dem mehrere Lithium-Ionen-Batterien oder dergleichen miteinander verbunden sind, kann sich aufgrund eines Anstiegs seiner Temperatur beim Laden entzünden. Daher werden, um eine solche Situation zu vermeiden, Stromspeichermodule mit einem Temperaturfühler zum Erfassen der Temperatur der Stromspeicherelemente bereitgestellt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Ein in Patentdokument 1 offenbarter Temperaturfühler wird durch Insert-Molding einstückig mit einem Kunststoffmodul geformt, das an eine durch mehrere Stromspeicherelemente gebildete Stromspeicherelement-Gruppe angebracht wird, und wird so befestigt, dass er dadurch, dass das Kunststoffmodul an den Stromspeicherelementen angebracht ist, in Kontakt mit den Hauptkörpern der Stromspeicherelemente ist.
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VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument Nr. 1: JP 2012-154901A
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Bei dem Temperaturfühler mit einer Ausgestaltung, wie sie in Patentdokument 1 offenbart ist, ist ein Arbeitsgang zum Anbringen des Temperaturfühlers einfach, weil der Temperaturfühler durch Anbringen des Kunststoffmoduls an den Stromspeicherelementen positioniert wird, aber es gibt das Problem, dass das Kunststoffmodul abhängig von den Positionen der Stromspeicherelemente, die Objekte der Temperaturerfassung sind, ihrer Anzahl oder dergleichen produziert werden muss, was bedeutet, dass der Grad an Freiheiten gering ist.
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Demgemäß ist eine Ausgestaltung mit beispielsweise einer Sammelschiene oder einer Spannungserfassungsklemme als Objekt der Temperaturerfassung denkbar, bei der ein Temperatur-Erfassungsglied derart installiert ist, dass es sich in Kontakt mit der Sammelschiene oder dergleichen befindet, die Objekt der Temperaturerfassung ist.
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In einem solchen Fall muss das Temperatur-Erfassungsglied zusammen mit der Sammelschiene oder dergleichen von einem Schutzelement (isolierendes Schutzelement) zum Halten der Sammelschiene oder dergleichen gehalten werden, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist. Ist jedoch eine Struktur zum Halten des Temperatur-Erfassungsglieds dergestalt vorgesehen ist, dass sie ein Werkzeug zum Anschließen der Sammelschiene oder dergleichen an eine Elektrodenklemme oder dergleichen nicht behindert, muss das Temperatur-Erfassungsglied eine Größe aufweisen, mit der es von der Haltestruktur des isolierenden Schutzelements gehalten werden kann, und daher muss eine Zunahme der Größe des Temperatur-Erfassungsglieds in Betracht gezogen werden. Wird ein großes Temperatur-Erfassungsglied benutzt, wird möglicherweise auch ein großes isolierendes Schutzelement zum Halten des großen Temperatur-Erfassungsglieds benötigt. Ferner kann die Haltestruktur des Temperatur-Erfassungsglieds die Struktur zum Halten der Sammelschiene oder dergleichen behindern.
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Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der vorstehend beschriebenen Umstände, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, bei einem Verdrahtungsmodul mit einem Temperatur-Erfassungsglied einer Zunahme der Größe des Temperatur-Erfassungsglieds entgegenzuwirken.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe und betrifft ein Verdrahtungsmodul, das an einer Stromspeicherelement-Gruppe anbringbar ist, in der mehrere Stromspeicherelemente mit je einer positiven und einer negativen Elektrodenklemme aufgereiht sind, und aufweist: ein isolierendes Schutzelement mit einem Verbindungsglied-Halteabschnitt zum Halten eines Verbindungsglieds, das benachbarte Elektrodenklemmen elektrisch verbindet, ein Temperatur-Erfassungsglied, das derart angeordnet ist, dass es mit dem von dem Verbindungsglied-Halteabschnitt gehaltenen Verbindungsglied in Kontakt ist, und dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Verbindungsglieds zu erfassen, eine Abdeckung, die dazu eingerichtet ist, das isolierende Schutzelement abzudecken, und ein Begrenzungsglied, das dazu eingerichtet ist, Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds durch Abdecken des isolierenden Schutzelements mit der Abdeckung zu begrenzen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt eine Ausgestaltung vor, bei welcher, wenn das Temperatur-Erfassungsglied zum Erfassen der Temperatur des Verbindungsglieds in Kontakt mit dem von dem Verbindungsglied-Halteabschnitt gehaltenen Verbindungsglied angeordnet und dann die Abdeckung angebracht wird, Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds von dem Begrenzungsglied begrenzt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, das Temperatur-Erfassungsglied in einem Zustand mit begrenzter Bewegung zu halten, ohne für das isolierende Schutzelement eine Struktur zum Halten des Temperatur-Erfassungsglieds bereitstellen zu müssen, so dass bei dem Verdrahtungsmodul mit Temperatur-Erfassungsglied einer Zunahme der Größe des Temperatur-Erfassungsglieds entgegengewirkt wird.
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Die vorliegende Erfindung kann auch die nachstehende Ausgestaltung aufweisen.
Das Begrenzungsglied kann einstückig mit der Abdeckung ausgebildet sein.
Bei einer solchen Ausgestaltung werden lediglich durch einen Arbeitsgang des Anbringens der Abdeckung Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds durch das Begrenzungsglied begrenzt, so dass ein Arbeitsgang zum Halten des Temperatur-Erfassungsglieds vereinfacht werden kann.
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Die Abdeckung kann mit einem Rastabschnitt versehen sein, der an das isolierende Schutzelement eingerastet ist. Da bei einer solchen Ausgestaltung die Abdeckung an das isolierende Schutzelement eingerastet ist, ist es möglich, den Zustand beizubehalten, in welchem Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds beschränkt sind.
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Der Verbindungsglied-Halteabschnitt kann mit einem Positionierungsabschnitt versehen sein, der erhalten wird, indem ein Teil des Verbindungsglied-Halteabschnitts ausgeschnitten wird, und dazu eingerichtet ist, einen Teil des Temperatur-Erfassungsglieds aufzunehmen und zu positionieren. Mit einer solchen Ausgestaltung wird das Temperatur-Erfassungsglied von dem ausgeschnittenen Abschnitt aufgenommen und positioniert, so dass kein Problem einer Behinderung zwischen dem Positionierungsabschnitt und einem anderen Glied entsteht.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, bei einem Verdrahtungsmodul mit einem Temperatur-Erfassungsglied einer Zunahme der Größe des Temperatur-Erfassungsglieds entgegenzuwirken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine partielle Draufsicht, die ein Batteriemodul veranschaulicht, an welchem ein Verdrahtungsmodul gemäß Ausführungsform 1 angebracht ist.
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2 ist eine partielle Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1.
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3 ist eine partielle perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul veranschaulicht.
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4 ist eine partielle Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 1.
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5 ist eine partielle Draufsicht, die das Batteriemodul mit dem Verdrahtungsmodul mit offenen Klappen veranschaulicht.
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6 ist eine partielle Querschnittsansicht entlang der Linie C-C in 5.
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7 ist eine partielle perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul mit offenen Klappen veranschaulicht.
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8 ist eine partielle Draufsicht, die ein Temperatur-Erfassungsglied veranschaulicht.
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9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D in 8.
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10 ist eine partielle Draufsicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem das Verdrahtungsmodul auf einer Einzelzellengruppe angeordnet ist.
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11 ist eine partielle Querschnittsansicht entlang der Linie E-E in 10.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Anhand von 1 bis 11 wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Batteriemodul M1 (ein Beispiel für ein Stromspeichermodul) gemäß der vorliegenden Erfindung ist an einem (nicht gezeigten) Fahrzeug wie etwa einem Elektroauto oder einem Hybridauto befestigt und wird als Quelle elektrischer Leistung bzw. Stromquelle zum Antreiben des Fahrzeugs benutzt.
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Das Batteriemodul M1 umfasst eine Einzelzellengruppe 10 (ein Beispiel für eine Stromspeicherelement-Gruppe), bei welcher mehrere Zellenpakete 11 (ein Beispiel für ein Stromspeicherelement) aufgereiht sind, und ein an der Einzelzellengruppe 10 angebrachtes Verdrahtungsmodul 20. Sofern in der nachstehenden Beschreibung mehrere gleiche Elemente vorliegen, kann ein Element ein Bezugszeichen tragen und das Bezugszeichen für die anderen Elemente ausgelassen sein.
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Einzelzellengruppe 10
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Wie in 1 gezeigt, weist das Batteriemodul M1 der vorliegenden Ausführungsform die Einzelzellengruppe 10 auf, in der mehrere Zellenpakete 11 aufgereiht sind, welche jeweils vier einzelne Zellen (nicht gezeigt) umfassen, die in Reihe geschaltet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jede Einzelzelle eine Einzelzelle vom dünnen laminierten Typ, in der ein stromerzeugendes Element untergebracht ist.
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Die einzelnen Zellenpakete 11 weisen jeweils eine im Wesentlichen flache Quaderform auf, und vorstehend von der oberen Fläche des Zellenpakets sind, wie in 1 gezeigt, Elektrodenklemmen 12A und 12B ausgebildet, bei denen es sich um positive und negative Elektroden handelt. Die positive Elektrodenklemme 12A und die negative Elektrodenklemme 12B weisen dieselbe Form und Größe auf. Jede der Elektrodenklemmen 12A und 12B hat die Form eines Lochs und weist ein (nicht gezeigtes) Gewinde auf, in welches das Gewinde einer Schraube 16 geschraubt werden kann, um die jeweilige Elektrodenklemme an ein (später beschriebenes) Verbindungsglied 21 anzuschließen. Die mehreren Zellenpakete 11 sind derart angeordnet, dass benachbarte Elektrodenklemmen 12A und 12B unterschiedlichen Polaritäten aufweisen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist zwischen der positiven Elektrodenklemme 12A und der negativen Elektrodenklemme 12B ein röhrenförmiger Verbinderabschnitt 13 vorgesehen, der sich nach oben öffnet. Die Außenwand des Verbinderabschnitts 13 ist mit einem Einrastvorsprung 14 zum Einrasten eines Verbinders 40 (passendes Gegenstück) versehen, wie in 2 gezeigt ist.
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In jedem Verbinderabschnitt 13 stehen männliche Klemmen 15 vor, die mit den entsprechenden Einzelzellen verbunden sind. Das heißt, in einem Verbinderabschnitt 13 stehen vier Klemmen 15 vor. Die vier in dem Verbinderabschnitt 13 angeordneten Klemmen 15 sind dafür eingerichtet, elektrisch an die Klemmen 47 des Verbindergegenstücks 40 angeschlossen zu werden.
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Verdrahtungsmodul 20
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Das Verdrahtungsmodul 20 weist mehrere metallische Verbindungsglieder 21 auf, die an die positive Elektrodenklemme 12A und die negative Elektrodenklemme 12B benachbarter Zellenpakete 11 angeschlossen werden, ein isolierendes Schutzelement 23, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist und Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 zum Halten der Verbindungsglieder 21 aufweist, sowie Temperatur-Erfassungsglieder 51 zum Erfassen der Temperatur der Verbindungsglieder 21.
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Verbindungsglied 21
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Die einzelnen Verbindungsglieder 21 werden ausgebildet, indem ein Blechmaterial aus einem Metall wie Kupfer, Kupferlegierung, Edelstahl (SUS), Aluminium oder dergleichen in eine vordefinierte Form gepresst wird, und weisen insgesamt eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, wie in den 5 und 8 gezeigt ist. Die Oberfläche des Verbindungsglieds 21 kann mit einem Metall wie Zinn oder Nickel beschichtet sein. Das Verbindungsglied 21 weist ein Paar Klemmen-Durchgangslöcher 22 auf, die im Wesentlichen kreisförmig sind und durch welche die Schrauben 16 zum Anschließen des Verbindungsglieds an die Elektrodenklemmen 12A und 12B eingeführt sind, wobei die Klemmen-Durchgangslöcher 22 ganz durch das Verbindungsglied 21 hindurch gehen.
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Die Klemmen-Durchgangslöcher 22 weisen einen Lochdurchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser der Elektrodenklemmen 12A und 12B ist. Dadurch, dass die Schrauben 16 in die Klemmen-Durchgangslöcher 22 eingeführt und die Gewinde der Schrauben 16 in die Löcher der Elektrodenklemmen 12A und 12B eingeschraubt sind, so dass das Verbindungsglied 21 zwischen den Köpfen der Schrauben 16 und den Klemmenblöcken eingespannt ist, sind die benachbarten Elektrodenklemmen 12A und 12B und das Verbindungsglied 21 elektrisch miteinander verbunden.
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Es sei angemerkt, dass ein Verbindungsglied 21, bei dem es sich um ein Objekt der Temperaturerfassung handelt, so eingerichtet ist, dass es zusammen mit einem Erfassungsabschnitt 54 eines Temperatur-Erfassungsglieds 51 zwischen den Köpfen der Schrauben 16 und Klemmenblöcken eingespannt ist.
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Isolierendes Schutzelement 23
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Das isolierende Schutzelement 23 ist durch Koppeln mehrerer Kopplungseinheiten 23A ausgebildet und weist eine längliche Form auf, die in derjenigen Richtung (der horizontalen Richtung in 1) verläuft, in welcher die Zellenpakete 11 aufgereiht sind, wie in 1 gezeigt ist. In dem isolierenden Schutzelement 23 sind in einer längs verlaufenden zweireihigen Anordnung mehrere Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 vorgesehen, die sich nach oben öffnen und eine Trennwand aufweisen, die die Innenseite von der Außenseite trennt und in der Lage ist, das Verbindungsglied 21 zu halten. Die einzelnen Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 sind jeweils mit mehreren Andruckstücken 29 versehen, die dazu dienen, zu verhindern, dass das entsprechende Verbindungsglied 21 nach oben abgehoben wird.
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Von den in zwei Reihen angeordneten Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 weisen die an der Rückseite von 5 angeordneten Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 jeweils eine Außenwand 24A auf, die an einer Position partiell einen Ausschnitt aufweist, der der Position der Elektrodenklemmen 12A bzw. 12B entspricht. Der Ausschnitt der Außenwand 24A des entsprechenden Verbindungsglied-Halteabschnitts 24 dient als Positionierungsabschnitt 24B zum Aufnehmen und Positionieren eines gehaltenen Abschnitts 56, welcher zwischen einem Element-Unterbringungsabschnitt 53 und dem Erfassungsabschnitt 54 des Temperatur-Erfassungsglieds 51 ausgebildet ist und eine Breite aufweist, die geringer als die Breite des Erfassungsabschnitts 54 ist.
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In Bezug auf die Verbindungsglied-Halteabschnitte 24, die auf der Rückseite von 5 angeordnet sind, sind ferner zwischen benachbarten Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 Abdeckungs-Einrastlöcher 30 zum Einrasten der Abdeckungen 33 (ein Beispiel für eine Abdeckung) vorgesehen, die die Aufnahmerille 31 abdecken. Jedes Abdeckungs-Einrastloch 30 weist in seiner Lochwand eine Einrastvertiefung 30A auf, in welche ein auf der Abdeckung 33 vorgesehener Arretiervorsprung 35 (ein Beispiel für einen Rastabschnitt) aufnehmbar ist, wie in 4 gezeigt ist.
Ferner sind, wie in 5 gezeigt ist, die Aufnahmerillen 31 zum Aufnehmen des Element-Unterbringungsabschnitts 53 des Temperatur-Erfassungsglieds 51 außerhalb der auf der Rückseite von 5 angeordneten Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 vorgesehen.
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Die einzelnen Aufnahmerillen 31 sind jeweils derart ausgebildet, dass sie in der Richtung verlaufen, in der die Zellenpakete 11 aufgereiht sind (die horizontale Richtung in der Zeichnung). In der Aufnahmerille 31 sind, wie in 5 gezeigt, der Element-Unterbringungsabschnitt 53 sowie aus dem Element-Unterbringungsabschnitt 53 herausgeführte Drähte W2 angeordnet. Die Aufnahmerille 31 öffnet sich nach oben.
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Zwischen den in zwei Reihen angeordneten Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 sind Verbinderhalteabschnitte 26 vorgesehen, und zwischen den Verbinderhalteabschnitten 26 und jeder Reihe der Verbindungsglied-Halteabschnitte 24 sind Drahtunterbringungsrillen 27 vorgesehen.
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Die Drahtunterbringungsrillen 27 sind dazu eingerichtet, Drähte W1 aufzunehmen, die an Enden auf einer Seite der Klemmen 47 angeschlossen sind, welche in Klemmenunterbringungsabschnitten 45 der von den Verbinderhalteabschnitten 26 gehaltenen Verbinder 40 untergebracht sind.
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Wie in 5 gezeigt ist, weist jede der beiden Drahtunterbringungsrillen 27 ein Paar Rillenwandabschnitte 27A und 27B und einen Boden 27C auf, der die beiden Rillenwandabschnitte 27A und 27B verbindet, und in jeder Rille können mehrere Drähte W1 untergebracht werden.
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Weiterhin sind an den oberen Rändern der Drahtunterbringungsrille 27 Drahtfixierabschnitte 28 vorgesehen, welche ein Überstehen der Drähte W1 über die Drahtunterbringungsrille 27 begrenzen und von einem Rillenwandabschnitt 27A zu dem anderen Rillenwandabschnitt 27B verlaufen. Die einzelnen Drahtfixierabschnitte 28 sind jeweils an Positionen zwischen benachbarten Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 vorgesehen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Verbinderhalteabschnitte 26 zwischen den beiden Drahtunterbringungsrillen 27 vorgesehen. Die Form der einzelnen Verbinderhalteabschnitte 26 verläuft an dem Außenumfang eines Verbinders 40 entlang.
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Abdeckung 33
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Unterdessen bedecken bei der vorliegenden Ausführungsform die Abdeckungen 33 über die Gelenke 32 einen offenen Abschnitt der Aufnahmerille 31. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jede Abdeckung 33 über die Gelenke 32 einstückig mit dem isolierenden Schutzelement 23 ausgebildet. Die Abdeckung 33 ist wie das isolierende Schutzelement 23 aus einem isolierenden Material hergestellt.
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Die Abdeckung 33 ist an der Aufnahmerille 31 entlang bereitgestellt und weist auf dem dem Positionierungsabschnitt 24B entsprechenden Teil der Abdeckung 33 eine Begrenzungswand 34 (ein Beispiel für ein Begrenzungsglied) auf, die in den Positionierungsabschnitt 24B eingepasst ist und von oben auf das Temperatur-Erfassungsglied 51 drückt, um dadurch Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds 51 zu begrenzen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Abdeckung 33 und die Begrenzungswand 34 einstückig ausgebildet.
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Die Abdeckung 33 weist vorstehende Arretierstücke 36 auf, die mit dem Arretiervorsprung 35 (ein Beispiel für einen Rastabschnitt) versehen sind, der in ein Abdeckungs-Einrastloch 30 (isolierendes Schutzelement 23) eingerastet ist, das zwischen benachbarten Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 vorgesehen ist.
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Verbinder 40
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Verbinder 40, der von dem Verbinderhalteabschnitt 26 gehalten wird, dazu eingerichtet, vier Klemmen 47 unterzubringen. Der Verbinder 40 ist mit einem im Wesentlichen quaderförmigen Gehäuse 41 und vier in dem Gehäuse 41 beherbergten Klemmen 47 versehen.
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Das Gehäuse 41 ist mit einem Einraststück 42 versehen, welches den Einrastvorsprung 14 des Verbinderabschnitts 13 aufnimmt und in Bezug auf eine Einzelzelle verrastbar ist. Das Einraststück 42 weist ein Einrastloch 42A auf, in welches der Einrastvorsprung 14 eingepasst ist.
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Das Gehäuse 41 weist einen Rillenabschnitt 44 auf, der den Verbinderabschnitt 13 aufnimmt. In dem Gehäuse 41 sind parallel zueinander vier Klemmenunterbringungsabschnitte 45 ausgebildet. Jeder Klemmenunterbringungsabschnitt 45 weist auf seiner Innenumfangsfläche eine Nase 46 auf, die flexibel in den Klemmenunterbringungsabschnitt 45 vorsteht und dadurch mit einer Klemme 47 in Eingriff steht, die in dem Klemmenunterbringungsabschnitt 45 untergebracht ist.
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Die in dem Gehäuse 41 beherbergten Klemmen 47 sind sogenannte weibliche Klemmen 47 und weisen jeweils an einem Ende (oberes Ende in 2) Hülsenabschnitte 48 und 49, an welche die Drähte W1 angeschlossen sind, und an dem anderen Ende (unteres Ende in 2) einen Verbindungsabschnitt 50 auf, der muffenförmig ist und an eine Einzelzelle angeschlossen werden kann.
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Die Hülsenabschnitte 48 und 49 umfassen einen Drahthülsenabschnitt 48, der auf eine an einem Ende eines Drahts W1 freiliegende Kernader (nicht gezeigt) gequetscht wird, und einen Isolationshülsenabschnitt 49, der auf einen Teil des Drahts W1 gequetscht wird, der mit einem Isolationsmantel ummantelt ist, auch wenn die Einzelheiten davon nicht in den Zeichnungen gezeigt sind.
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Der Verbindungsabschnitt 50 ist mit elastischen Kontaktstücken (nicht gezeigt) versehen, und dadurch, dass die elastischen Kontaktstücke in Kontakt mit den Klemmen 15 des Verbinderabschnitts 13 gebracht werden, werden die Einzelzelle und die Klemmen 47 des Verbinders 40 elektrisch miteinander verbunden. Weiter ist zwischen dem Verbindungsabschnitt 50 und den Hülsenabschnitten 48 und 49 der Klemmen 47 ein Eingriffabschnitt (nicht gezeigt) vorgesehen, der mit der Nase 46 in Eingriff ist.
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Die in dem Verbinder 40 untergebrachten Klemmen 47 sind Klemmen 47 zum Erfassen der Spannung einer Einzelzelle. Die an die Klemmen 47 angeschlossenen Drähte W1 sind an einer Rückwand 45 (der an der Oberseite von 2 angeordnete Wandabschnitt) des Klemmenunterbringungsabschnitts 45 nach außerhalb des Gehäuses 41 herausgeführt und zum Beispiel an eine Steuereinheit (nicht gezeigt) wie etwa eine ECU angeschlossen. Die Drähte W1 sind in der Drahtunterbringungsrille 27 angeordnet, die auf der dem Einraststück 42 des Gehäuses 41 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
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Temperatur-Erfassungsglied 51
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Das Temperatur-Erfassungsglied 51 umfasst einen Element-Unterbringungsabschnitt 53, in dem ein Temperatur-Erfassungselement 52 untergebracht ist und durch welchen Drähte W2 geführt sind, und einen Erfassungsabschnitt 54.
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Der Element-Unterbringungsabschnitt 53 ist röhrenförmig, und in ihm ist das Temperatur-Erfassungselement 52 untergebracht, an das die Drähte W2 angeschlossen sind. Das Temperatur-Erfassungselement 52 ist zum Beispiel durch einen Thermistor gebildet. Als Thermistor kann je nach Eignung ein PTC-Thermistor oder ein NTC-Thermistor gewählt werden. Ferner ist das Temperatur-Erfassungselement 52 nicht auf einen Thermistor beschränkt, und es kann jedes geeignete Element gewählt werden, das Temperaturen erfassen kann.
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Ein Paar Drähte W2 sind an das Temperatur-Erfassungselement 52 angeschlossen und von dem Element-Unterbringungsabschnitt 53 aus nach außen geführt. Die Drähte W2 sind an eine (nicht gezeigte) externe Schaltung angeschlossen, und ein Signal von dem Temperatur-Erfassungselement 52 wird über die Drähte W2 an die externe Schaltung übertragen. Die externe Schaltung ist zum Beispiel in einer (nicht gezeigten) Batterie-ECU angeordnet und dazu eingerichtet, die Temperatur des Verbindungsglieds 21 abhängig von dem Signal des Temperatur-Erfassungselements 52 zu erfassen.
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Der Erfassungsabschnitt 54 ist flachblechförmig, und der gehaltene Abschnitt 56, der zwischen dem Element-Unterbringungsabschnitt 53 und dem Erfassungsabschnitt 54 ausgebildet ist und eine Breite aufweist, die geringer als die des Erfassungsabschnitts 54 ist, ist ein Teil, das von dem in dem isolierenden Schutzelement 23 ausgebildeten Positionierungsabschnitt 24B aufgenommen und gehalten wird. Der Erfassungsabschnitt 54 und der Element-Unterbringungsabschnitt 53 sind über den gehaltenen Abschnitt 56 miteinander verbunden.
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Der Erfassungsabschnitt 54 weist ein Klemmeneinführloch 55 auf, durch welches die Elektrodenklemme 12A oder 12B eingeführt werden kann. Die Elektrodenklemme 12A oder 12B ist dazu eingerichtet, in ein Loch eingeführt zu werden, das dadurch ausgebildet ist, dass das Klemmeneinführloch 55 des Erfassungsabschnitts 54 das Klemmen-Durchgangsloch 22 des Verbindungsglieds 21 überlappt.
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Wie in 9 gezeigt ist, weist der Element-Unterbringungsabschnitt 53 eine Dicke auf, die größer ist als die des Erfassungsabschnitts 54. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Element-Unterbringungsabschnitt 53 parallel zu einer Linie X (siehe 5) angeordnet, die die Achsmitten P zwei benachbarter Elektrodenklemmen 12A und 12B verbindet, welche mit dem Verbindungsglied 21 miteinander verbunden sind.
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Das Temperatur-Erfassungsglied 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Verarbeiten eines Blechmaterials aus einem Metall wie Kupfer, Kupferaluminium, Edelstahl (SUS), Aluminium oder dergleichen hergestellt. Das Temperatur-Erfassungsglied 51 wird in einem Verfahren hergestellt, bei welchem zum Beispiel ein Metallblechmaterial in eine vorbestimmte Form gepresst und dann einem Biegevorgang oder dergleichen unterzogen wird, um so einen röhrenförmigen Element-Unterbringungsabschnitt 53 auszubilden, das Temperatur-Erfassungselement 52, an welches Drähte W2 angeschlossen sind, in den Element-Unterbringungsabschnitt 53 gesetzt wird und dann ein Isolationsharz (zum Beispiel ein Epoxidharz) in den Element-Unterbringungsabschnitt 53 vergossen und gehärtet wird.
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Verfahren zum Zusammenbauen des Verdrahtungsmoduls 20
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Um das Verdrahtungsmodul 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusammenzubauen, werden zunächst die Verbindungsglieder 21 in den Verbindungsglied-Halteabschnitten 24 des isolierenden Schutzelements 23 untergebracht.
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Dann werden die Klemmen 47, an deren einem Ende Drähte W1 angeschlossen sind, in den Klemmenunterbringungsabschnitten 45 der Verbinder 40 untergebracht, und die Verbinder 40 werden an den Verbinderhalteabschnitten 26 angebracht, indem sie in diese eingepasst werden.
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Dann werden die an die Verbinder 40 angeschlossenen Drähte W1 in den Drahtunterbringungsrillen 27 untergebracht (siehe 10 und 11). Beim Unterbringen der Drähte W1 werden diese in der Drahtunterbringungsrille 27 untergebracht, die auf der Seite angeordnet ist, die dem Einraststück 42 des Gehäuses 41 des Verbinders 40 gegenüberliegt, an welchen die Drähte W1 angeschlossen sind.
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Dann werden die Temperatur-Erfassungsglieder 51 angebracht. Während die Element-Unterbringungsabschnitte 53 der Temperatur-Erfassungsglieder 51 derart positioniert sind, dass sie an den entsprechenden Aufnahmerillen 31 ausgerichtet sind, und die Klemmeneinführlöcher 55 der Erfassungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sie die Klemmen-Durchgangslöcher 22 der Verbindungsglieder 21 überlappen, werden die gehaltenen Abschnitte 56 in die Positionierungsabschnitte 24B des isolierenden Schutzelements 23 eingepasst.
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Demgemäß werden die gehaltenen Abschnitte 56 in die Positionierungsabschnitte 24B des isolierenden Schutzelements 23 eingepasst, die Element-Unterbringungsabschnitte 53 werden von der Aufnahmerille 31 aufgenommen und die Erfassungsabschnitte 54 und die Verbindungsglieder 21 werden in Oberflächenkontakt (flächigen Kontakt) miteinander gebracht. Wenn die gehaltenen Abschnitte 56 von den Positionierungsabschnitten 24B aufgenommen werden, werden die Temperatur-Erfassungsglieder 51 in dem isolierenden Schutzelement 23 positioniert. In diesem Zustand sind die Temperatur-Erfassungsglieder in vertikaler Richtung beweglich. Es sei angemerkt, dass die an die Temperatur-Erfassungselemente 52 angeschlossenen Drähte W2 in den Aufnahmerillen 31 geführt werden.
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Wenn dann die Abdeckungen 33 an den Gelenken 32 gefaltet werden, so dass sie den offenen Abschnitt der Aufnahmerillen 31 abdecken, werden die Begrenzungswälle 34 der Abdeckungen 33 in die Positionierungsabschnitte 24B eingepasst und drücken von oben auf die Temperatur-Erfassungsglieder 51, um so die Bewegungen (nach oben) der Temperatur-Erfassungsglieder 51 zu begrenzen (siehe 2 und 3). Wenn die Arretiervorsprungabschnitte 35 der Abdeckungen 33 dann mit dem Lochrand der Abdeckungs-Einrastlöcher 30 in Kontakt gebracht werden, verformen sie sich in Richtung nach außen und stellen sich elastisch zurück, so dass sie einrasten, wenn sie die Einrastvertiefungen 30A der Abdeckungseinrastlöcher 30 erreichen.
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Sind die Abdeckungen 33 in dem Zustand in das Kunststoff Schutzelement 23 eingerastet, in dem Bewegungen der Temperatur-Erfassungsglieder 51 von den Begrenzungswänden 34 begrenzt werden, werden die Temperatur-Erfassungsglieder 51 von dem isolierenden Schutzelement 23 in dem Zustand gehalten, in dem Bewegungen begrenzt werden.
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Verfahren zum Anbringen an die Einzelzellengruppe 10
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Mehrere Zellenpakte 11 werden derart aufgereiht, dass benachbarte Elektrodenklemmen 12A und 12B verschiedene Polaritäten aufweisen, und das Verdrahtungsmodul 20, in dem die Temperatur-Erfassungsglieder 51, die Verbindungsglieder 21 und die Verbinder 40 angeordnet sind, wird derart angebracht, dass es die Oberflächen der Zellenpakete 11 abdeckt, auf denen die Elektrodenklemmen 12A und 12B ausgebildet sind, und die Klemmen-Durchgangslöcher 22 der Verbindungsglieder 21 an den Elektrodenklemmen 12A und 12B ausgerichtet sind. Demgemäß werden die Verbinderabschnitte 13 der Zellenpakete 11 in den Verbinderhalteabschnitten 26 angeordnet.
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Daraufhin werden die Batterieanschlussschrauben 16 an die lochförmigen Abschnitte der durch die Verbindungsglieder 21 und den Erfassungsabschnitte 54 eingeführten Elektrodenklemmen 12A und 12B angeschlossen. Nachdem alle Schrauben 16 daran angeschlossen sind, werden die Verbinder 40 nach unten gedrückt, um den Zustand zu realisieren, in dem die Verbinder 40 und die Einzelzellen elektrisch verbunden sind (siehe 6). Sind der Vorgang zum Anschließen der Schrauben 16 und der Vorgang zum Anschließen der Verbinder 40 abgeschlossen, ist das Batteriemodul M1 fertiggestellt.
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Funktionen und Effekte der vorliegenden Ausführungsform
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Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Temperatur-Erfassungsglied 51 zum Erfassen der Temperatur des Verbindungsglieds 21 derart angeordnet wird, dass es in Kontakt mit dem von dem Verbindungsglied-Halteabschnitt 24 gehaltenen Verbindungsglied 21 ist, und dann die Abdeckung 33 angebracht wird, werden Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds 51 durch die Begrenzungswand 34 begrenzt.
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Daher ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, das Temperatur-Erfassungsglied 51 in dem Zustand zu halten, in dem Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds 51 beschränkt sind, ohne separat eine Struktur für das isolierende Schutzelement 23 zum Halten des Temperatur-Erfassungsglieds 51 bereitzustellen, wodurch bei dem Verdrahtungsmodul 20 mit den Temperatur-Erfassungsgliedern 51 einer Zunahme der Größe der Temperatur-Erfassungsglieder 51 entgegengewirkt wird.
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Ferner ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Begrenzungswand 34 einstückig mit der Abdeckung 33 ausgebildet, und somit werden Bewegungen des Temperatur-Erfassungsglieds 51 von der Begrenzungswand 34 begrenzt, wozu lediglich ein Arbeitsgang zum Anbringen der Abdeckung 33 erforderlich ist, was es möglich macht, einen einfachen Arbeitsgang zum Halten des Temperatur-Erfassungsglieds 51 zu realisieren.
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Da ferner gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Abdeckung 33 mit den Arretiervorsprüngen 35 versehen ist, die in das isolierende Schutzelement 23 eingerastet sind, ist es möglich, den Zustand beizubehalten, in dem Bewegungen des entsprechenden Temperatur-Erfassungsglieds 51 begrenzt sind.
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Da weiterhin gemäß der vorliegenden Ausführungsform der entsprechende Verbindungsglied-Halteabschnitt 24 den Positionierungsabschnitt 24B aufweist, der durch Ausschneiden eines Teils davon erhalten wird, und dazu eingerichtet ist, den gehaltenen Abschnitt 56 (einen Teil davon) des Temperatur-Erfassungsglieds 51 aufzunehmen und zu positionieren, wird das Problem einer Behinderung zwischen dem Positionierungsabschnitt 24B und einem weiteren Element nicht verursacht, da das Temperatur-Erfassungsglied 51 von dem Positionierungsabschnitt 24B aufgenommen und positioniert wird.
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Außerdem ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfassungsabschnitt 54 des Temperatur-Erfassungsglieds 51 gemeinsam mit dem Verbindungsglied 21 an die Elektrodenklemmen 12A und 12B angeschlossen, wodurch bei dem Arbeitsgang des Anschließens eine exzellente Arbeitseffizienz erzielt wird.
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Weitere Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die anhand der vorstehenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, und der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel auch die nachstehenden Ausführungsformen.
- 1. Die vorstehende Ausführungsform zeigt das Glied bei dem die Abdeckung 33 und das isolierende Schutzelement 23 einstückig ausgebildet sind, es kann sich bei Abdeckung und Kunststoff Schutzelement aber auch um separate Glieder handeln.
- 2. Die vorstehende Ausführungsform zeigt das Glied, bei dem die Begrenzungswand 34 (Begrenzungsglied) und die Abdeckung 33 einstückig ausgebildet sind, es kann sich bei Begrenzungsglied und Abdeckung aber auch um separate Glieder handeln.
- 3. Die vorstehende Ausführungsform zeigt die Abdeckung 33, die mit den in das isolierende Schutzelement 23 eingerasteten Arretiervorsprüngen 35 versehen ist, es kann sich bei der Abdeckung aber auch um eine Abdeckung handeln, die die in das isolierende Schutzelement eingerastete Struktur nicht aufweist.
- 4. Die vorstehende Ausführungsform zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Verbindungsglied-Halteabschnitt 24 den Positionierungsabschnitt 24B aufweist, der erhalten wird, indem ein Teil davon ausgeschnitten wird, und dazu eingerichtet ist, einen Teil des Temperatur-Erfassungsglieds 51 aufzunehmen und zu positionieren, es ist aber auch möglich, dass der Verbindungsglied-Halteabschnitt 24 den Positionierungsabschnitt nicht aufweist, oder dass der Verbindungsglied-Halteabschnitt mit einer Vertiefung oder dergleichen zum Positionieren des Temperatur-Erfassungsglieds versehen ist.
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Bezugszeichenliste
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- M1
- Batteriemodul (Stromspeichermodul)
- 10
- Einzelzellengruppe (Stromspeicherelement-Gruppe)
- 11
- Zellenpaket (Stromspeicherelement)
- 12A, 12B
- Elektrodenklemme
- 20
- Verdrahtungsmodul
- 21
- Verbindungsglied
- 23
- isolierendes Schutzelement
- 24
- Verbindungsglied-Halteabschnitt
- 24B
- Positionierungsabschnitt (ausgeschnittener Abschnitt)
- 30
- Abdeckungseinrastloch
- 30A
- Einrastvertiefung
- 31
- Aufnahmerille
- 32
- Gelenk
- 33
- Abdeckung
- 34
- Begrenzungswand (Begrenzungsglied)
- 35
- Arretiervorsprung (Rastabschnitt)
- 36
- Arretierstück
- 51
- Temperatur-Erfassungsglied
- 52
- Temperatur-Erfassungselement
- 53
- Element-Unterbringungsabschnitt
- 54
- Erfassungsabschnitt
- 55
- Klemmeneinführloch
- 56
- gehaltener Abschnitt
