JP2006269103A - バッテリ接続体のカバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ接続体のケースとの係止位置に多少の位置ずれがあっても確実にカバーの可動蓋を係止できるようにする。
【解決手段】各バッテリ６に接続されるバスバー８，４３を収容するケース２と、ケースに覆設されるカバー３とで成るバッテリ接続体１において、ケースの端末バスバー収容部１２に隣接して位置決め部１７を設け、カバーに、端末バスバー収容部に対向する副収容部１３を設け、副収容部に可動蓋１５を開閉自在に設け、可動蓋に、位置決め部に対する係合部１８と、ケースの被係止部２５に対する係止部２１とを設けた。端末バスバー収容部１２と位置決め部１７とを他の各バスバー収容部４とは独立してケース２に固定し、他の各バスバー収容部を相互に可撓ヒンジ３０で連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車（ハイブリッドカーを含む）の各バッテリをバスバーで直列に接続して外部から絶縁するバッテリ接続体のカバー構造に関するものである。

図９は、従来のバッテリ接続体の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

バッテリ接続体６１はバッテリ集合体６９の前後両側に装着され、各バッテリ６２を直列に接続するためのものであり、絶縁樹脂製の横長のプレート６３に導電金属製のバスバー６５，６５’を複数並列に有している。

バスバー６５は、隣接する二つのバッテリ６２の正と負の雄ねじ型の電極（極柱）６７，６８に対する挿通孔６６を有して、プレート６３の収容凹部６４に圧入やインサート成形等の手段で固定されている。各電極６７，６８はナット７０でバスバー６５に締付接続される。

手前側のバッテリ接続体６１の両端側には一つの挿通孔を有するバスバー６５’が固定されており、バッテリ集合体６９の両端側のバッテリ６２と正と負の電極６７，６８が各バスバー６５’を経て端子付きの電源線（図示せず）に接続される。好ましくは各バスバー６５，６５’ごとに電圧検知用の端子付き電線（図示せず）が接続されて各バッテリ６２の電圧が検知される。

プレート６３には絶縁樹脂製のカバー７１が回動自在に一体に設けられており、カバー７１を閉止することで、バスバー６５，６５’や電極６７，６８やナット７０が各収容凹部６４内に収容保護される。

従来のバッテリ接続体の他の形態として、例えばバスバーごとにプレートにスリットを形成すると共に、スリットで分割された分割プレートを薄肉のヒンジで連結して、電極とバスバーの孔との位置ずれを吸収した構造のものもある。また、分割プレートごとにカバーをヒンジで回動自在に設けた構造のものもある（図示せず）。

図１０は、既存のバッテリ接続体のカバー構造の一形態を示すものである。

このバッテリ接続体７２は、合成樹脂製のケース７３と、ケース７３とは別体の合成樹脂製のカバー７４と、ケース内に複数並列に収容される導電金属製のバスバー（図示せず）とで構成されている。

カバー７４はケース７３に係止突起７５と係合孔７６との係合で係止されている。図１０でケース７３は並列な各バッテリ７７の端部に配置され、各バッテリ７７の電極（極柱）がケース７３の孔部からケース内のバスバーの孔部に挿入されて、バスバーにナットで締付接続される。カバー７４は電極とバスバーとナットを外部から遮断して安全に保護する。バッテリ接続体７２はバッテリ７７の上端又は前後両端に装着される。

カバー７４には、幅方向（長手直交方向）に薄肉のヒンジ７８が形成され、カバー７４の側端部７９がヒンジ７８を支点に長手方向に開閉するようになっている。このカバー７４の開閉部分（可動蓋）７９の内側には左右端のバッテリ７７の電極が位置し、電極はケース７３内で端子（図示せず）に接続され、端子は電線を介して負荷側等に接続される。可動蓋７９は前記係止突起７５と係合孔７６とでケース７３に係止される。この係止手段はバッテリ接続体７２の長手方向に何カ所か設けられている。図で符号８０は電線をテープやバンド巻きで固定する部分を示す。
特開２０００−３３３３４３号公報（第２頁、図１１）

しかしながら、上記図１０のバッテリ接続体７２にあっては、例えばバッテリ接続体７２をバッテリ集合体の前後端に縦置き（垂直）に配置する場合、バッテリ接続体７２を収容固定する車両側のパックケースとバッテリ接続体７２のカバー７４の可動蓋７９との間に十分な隙間（スペース）がないと、可動蓋７９の開閉を行えないという問題があった。

また、バッテリ接続体７２の配置方向（バッテリ集合体の前後端に縦置きにする場合や、バッテリ集合体の上端に横置きにする場合）に係わらず、バッテリ接続体７２のケース７３をバッテリ電極との位置ずれ吸収のためにある程度可動式等にした場合に、カバー７４の可動蓋７９の係合孔７６がケース７３の係止突起７５に対して位置ずれして、可動蓋７９を係止し難くなったり、係止が不意に解除されやすくなるという問題があった。

本発明は、上記した点に鑑み、バッテリ接続体のケースとの係止位置に多少の位置ずれがあっても確実にカバーの可動蓋を係止させることができ、加えて、車両側のパックケースとバッテリ接続体との間に大きなスペースがなくともカバーを容易に且つ確実に開閉することができるバッテリ接続体のカバー構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るバッテリ接続体のカバー構造は、各バッテリに接続されるバスバーを収容するケースと、該ケースに覆設されるカバーとで成るバッテリ接続体において、前記ケースの端末バスバー収容部に隣接して位置決め部が設けられ、前記カバーに、該端末バスバー収容部に対向する副収容部が設けられ、該副収容部に可動蓋が開閉自在に設けられ、該可動蓋に、該位置決め部に対する係合部と、該ケースの被係止部に対する係止部とが設けられたことを特徴とする。

上記構成により、例えばケース内の各バスバーに各バッテリの電極が接続され、次いでカバーがケースに覆設固定され、その状態でカバーの可動蓋が開かれ、ケース内の端末バスバーに外部の電線付き端子が接続される。可動蓋を閉じることで、電線付き端子と端末バスバーとの高電圧接続部が外部から安全に絶縁保護される。可動蓋を閉じると同時に、ケースの位置決め部が可動蓋の係合部に係合し、可動蓋がケースに正確に位置決めされつつ、可動蓋の係止部がケースの被係止部に確実に係合する。これは、位置決め部と係止部との間隔（係合部と被係止部との間隔）が一定に保たれるからに他ならない。位置決め部はリブや突起又は凹部やスリット孔等とし、係合部はスリット孔や孔部や凹部又はリブ等とすることが可能である。また、係止部は係止爪や係止アーム又は凹部や孔部や屈曲壁等とし、被係止部は屈曲壁や孔部や凹部または係止爪等とすることが可能である。

請求項２に係るバッテリ接続体のカバー構造は、請求項１記載のバッテリ接続体のカバー構造において、前記位置決め部がリブであり、前記係合部がスリット孔であり、該スリット孔が補助リブで延長されたことを特徴とする。

上記構成により、可動蓋を閉じると同時に、ケース側のリブが可動蓋のスリット孔に進入し、スリット孔は可動蓋の補助リブでリブ進入方向に延長されているから、スリット孔とリブとのガタ付きが極めて少なくなくなり、可動蓋の位置決め精度が高まる。

請求項３に係るバッテリ接続体のカバー構造は、請求項１又は２記載のバッテリ接続体のカバー構造において、前記係止部が可撓性の係止爪であり、前記被係止部が、前記リブとは反対方向に突出した屈曲壁であることを特徴とする。

上記構成により、可動蓋を閉じると同時にケースのリブが可動蓋のスリット孔に係合しつつ、可動蓋の係止爪がケースの屈曲壁に沿って撓んで摺動し、係止爪の爪部が屈曲壁の終端に位置した時点で係止爪が弾性的に復元して爪部が屈曲壁の終端に係合する。このように、スリット孔へのリブの進入と屈曲壁への係止爪の係合とが同時に行われ、可動蓋の閉止が引っ掛かりなくスムーズ且つ確実に行われる。

請求項４に係るバッテリ接続体のカバー構造は、請求項１〜３の何れかに記載のバッテリ接続体のカバー構造において、前記端末バスバー収容部と前記位置決め部とが他の各バスバー収容部とは独立して前記ケースに固定され、他の各バスバー収容部が相互に可撓ヒンジで連結されたことを特徴とする。

上記構成により、各バッテリとケースの各バスバー収容部内のバスバーとの位置決めが各バスバー収容部間の可撓ヒンジで行われ、それとは別にケースの端末バスバー収容部内の端末バスバーと端末バッテリとの位置決め接続や、ケースの位置決め部と可動蓋の係合部との係合が行われるから、特に、可動蓋とケースとの位置決めが各バッテリと各バスバーとの位置ずれの影響を受けずに正確且つスムーズに行われる。

請求項１記載の発明によれば、カバーの閉止に際して、位置決め部と係止部との間隔が一定に保たれて、カバーの可動蓋がスムーズ且つ確実にケースに係止されるから、ケースとカバーとの位置が少々ずれていても、可動蓋が確実に閉止され、閉止後は不意な係止解除が起こりにくく、可動蓋による端末バスバーの絶縁の信頼性が向上する。また、カバーの副収容部に可動蓋を設けたことで、副収容部全体を開く必要がなくなり、開閉スペースが削減され、車両側のパックケースとバッテリ接続体との間に大きなスペースがなくとも可動蓋を容易に且つ確実に開閉することができる。

請求項２記載の発明によれば、可動蓋の補助リブでスリット孔とケースのリブとのガタ付きが極めて少なくなくなり、可動蓋の位置決め精度が高まるから、請求項１記載の発明における可動蓋の係止の信頼性が向上する。

請求項３記載の発明によれば、スリット孔へのリブの進入と屈曲壁への係止爪の係合とが同時に行われ、可動蓋の閉止が引っ掛かりなくスムーズ且つ確実に行われるから、可動蓋の閉止の作業性と係止の信頼性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、可動蓋とケースとの位置決めが各バッテリと各バスバーとの位置ずれの影響を受けずに正確且つスムーズに行われるから、可動蓋の閉止が常にスムーズ且つ確実に行われ、請求項１〜３記載の発明における可動蓋の係止の信頼性が向上する。

図１〜図２は、本発明に係るバッテリ接続体のカバー構造の一実施形態を示すものである。

バッテリ接続体１は絶縁樹脂製のケース２とカバー３とで構成され、ケース２には、図３〜図４に示す如く、複数のバスバー収容部４が並列に設けられると共に、長手方向の左右両端においてバッテリ集合体５（図６）の最端のバッテリ６の電極（極柱）７を略Ｌ字状の端末バスバー８に接続させる端末バスバー収容部１２が設けられ、端末バスバー８は端末バスバー収容部１２から側方に突出し、図１〜図２の如く、ケース２にカバー３が装着された状態で、高電圧の端末バスバー８をカバー３の膨出部（副収容部）１３が覆い、膨出部１３の端部寄りに薄肉のヒンジ１４を介して開閉自在に設けられた可動蓋１５が端末バスバー８の突出部分１０を覆っている。

可動蓋１５をケース２に係止させるべく、端末バスバー８の突出部分１０に対向してケース２の基板部１６に位置決めリブ（位置決め部）１７が突設され、可動蓋１５の正面壁（符号１５で代用）の自由端側の部分に、リブ１７を挿入係合させるスリット孔（係合部）１８が設けられ、スリット孔１８の長さはリブ１７よりも少し長く、スリット孔１８の両側周縁に一対の補助リブ１９が突設され、リブ１７と補助リブ１９との板厚はほぼ同程度となっている。図１〜図２の可動蓋１５の閉止状態で、リブ１７は補助リブ１９を通過して外側に突出している。

また、可動蓋１５の端末の短い側壁２０に、補助リブ１９とほぼ同じ高さで可撓性の係止爪（係止部）２１が突出形成され、係止爪２１は可動蓋１５の自由端側において突起状の短い爪部２２を有している。係止爪２１は補助リブ１９とは反対方向に突出し、爪部２２は係止爪１９の可撓片２３と直交する方向に突出している。

ケース２の端末の基板部１６は中空で断面略逆凹字状に形成され、基板部１６の裏面側にリブ状の壁部２４を有し、リブ壁２４の外面の中央からリブ１７が突出され、リブ壁２４の端末はほぼ直角に屈曲され、この屈曲壁２５が前記係止爪２１の爪部２２に対する係合壁（被係止部）となっている。図１〜図２の可動蓋１５の閉止状態で、屈曲壁（被係止部）２５の端面に爪部２２の内側面が当接することで、係止爪２１が屈曲壁２５に係止される。屈曲壁２５はリブ１７とは反対方向に突出している。リブ１７と係止爪２１との間の距離は常に一定に保たれるから、係止爪２１がずれて不意に係止解除されることがなく、係止の信頼性が高められている。

ケース２の基板部１６は隣接の端末バスバー収容部１２の側壁に直交して一体に続いている。端末バスバー収容部１２の底壁には円形の電極挿通孔２６が設けられ、側壁を含む周壁（符号１２で代用）は基板部１６と一体の電線挿通溝２７の内側壁２８に直交して続いている。

図３の如く端末バスバー収容部１２に隣接して電線挿通溝２７の内側壁２８にバスバー収容部４が支柱部２９を介して一体に続き、端末バスバー収容部１２とバスバー収容部４とは相互に連続することなく独立して位置している。各バスバー収容部４は可撓性の略Ｕ字状の可撓ヒンジ３０で相互に連結されて各バッテリ６の電極７等の位置ずれを吸収可能となっている。

端末バスバー収容部１２とバスバー収容部４との各外側壁に、カバー３に対する係止突起（係止手段）３１が設けられている。バスバー収容部４の内壁にはバスバー係止爪３２が設けられ、底壁には電極挿通孔３３が設けられている。また、電線挿通溝２７の外側壁３４にはヒンジを介して蓋３５が開閉自在に設けられている。

図１，図５の如く、カバー３は横長のケース２を覆う略板状の主体部３６と、主体部３６にヒンジ３７を介して回動自在に連結された略板状の副体部３８とで構成され、主体部３６の長手方向両端末に前記膨出部１３が一体に形成されている。膨出部１３は主体部３６の板部（符号３６で代用）から立ち上げられた周壁３９と、周壁３９に直交して板部と平行に位置する天壁４０とで構成され、周壁３９の切欠された部分において天壁４０に薄肉のヒンジ１４を介して前記可動蓋１５が開閉自在に一体に形成されている。周壁３９の延長板４１と主体部３６とを連結して、可動蓋１５を外部との干渉等から保護する枠壁４２が設けられている。可動蓋１５は枠壁４２の内側を回動する。

図４の如く、各バスバー収容部４に二つ孔のバスバー４３が収容され、各バスバー収容部４の片側及び端末バスバー収容部１２に電圧検出用の電線付き端子４４が収容され、電線４５は電線挿通溝２７に収容され、端末バスバー収容部１２において端子４４の上から高電圧の端末バスバー８（図３）の一方の接続部９が収容され、他方の接続部１０は前記突出部分として外側に突出し、カバー３の膨出部１３と可動蓋１５で覆われて外部に対して安全に絶縁保護される。

端末バスバー収容部１２とバスバー収容部４との各係止突起３１が、図５のカバー３の主体部３６に立設された可撓枠片（係止手段）４６に係合することで、ケース２がカバー３に係止固定される。各可撓枠片４６に対向して位置決め片４７が立設され、可撓枠片４６と位置決め片４７との間に端末バスバー収容部１２とバスバー収容部３との各周壁が進入係合する。可撓枠片４６の延長上に各周壁を当接させる直線状のリブ４８が設けられている。図５で符号４９はバッテリ電極７の先端を収容する環状凹部である。カバー３の副体部３８は係止枠片５０でバッテリ集合体５側（図６）に係止される。

図６は、電気自動車（ハイブリッドカーを含む）のバッテリパック５１に上記バッテリ接続体１を装着した状態を示すものである。バッテリパック５１は、複数列の並列なバッテリでなるバッテリ集合体５と、バッテリ集合体５を収容固定するパックケース５２とで構成される。バッテリ集合体５の前端部にバッテリ接続体１が縦置き（垂直）に配置されている。各バッテリ６は図３の如く円柱状の電池を水平に収容したものである。

バッテリ集合体５の高さ方向中間部（低い位置）において各バッテリ６の端末に電極７（図３）が水平方向に突出し、各電極７にバッテリ接続体１の各バスバー８，４３がナット締めで接続され、バッテリ集合体５の下半部にバッテリ接続体１のカバー３の主体部３６が位置し、バッテリ集合体５の上半部にカバー３の副体部３８が位置し、カバー３の主体部３６は前側のパックケース５２ａで覆われ、副体部３８はパックケース５２ａの上側に突出（露出）している。図６で符号４９の環状部に電極７の先端が位置している。バッテリ集合体５をパックケース５２に収容する前に各バッテリ６の電極７をバッテリ接続体１の各バスバー８，４３に接続し（バッテリ集合体５にバッテリ接続体１を装着し）、その状態でバッテリ集合体５をパックケース５２内に収容することが好ましい。

カバー３の主体部３６に設けられた可動蓋１５が閉止状態で水平に位置し、可動蓋１５の外面が上面となっている。可動蓋１５の前方や下側に近接して前側のパックケース５２ａの低い上端が位置し、可動蓋１５はパックケース５２ａの上側空間を利用して回動自在となっている。可動蓋１５は低いパックケース５２ａに対応して配置されている。

従来（図９）においてはバッテリ集合体の上端側に電極が配置されていたが、本形態のバッテリ集合体５では高さ方向ほぼ中央に電極７が配置されており、その低い電極７に対応して可動蓋１５が容易に開閉可能となっている。図６において、たとえパックケース５２ａが可動蓋１５よりも高く上向きに延長されていても、可動蓋１５はパックケース５２ａの内面に当接するまでの間でパックケース５２ａと平行にないしそれ以上に開くことができるから、何ら問題はない。

図７は、カバー３の一端（右端）側の可動蓋１５を開いた状態を示すものであり、可動蓋１５は矢印Ａの如くほぼ水平方向に手指で押して回動させることで簡単に閉止される。可動蓋１５の閉止に際して、ケース２のリブ１７が可動蓋１５のスリット孔１８に進入することで、可動蓋１５がケース２に正確に位置決めされ、その状態で可動蓋１５の係止爪２１がケース２の屈曲壁２５にスムーズ且つ確実に係合し、可動蓋１５の係止（閉止）が容易に且つ確実に行われる。これは、リブ１７を係入させるスリット孔１８と係止爪２１との間の距離が常に一定であるからに他ならない。また、図３〜図４において、各バスバー収容部４の位置ずれ吸収がリブ１７の位置とは無関係に行われることにも起因する。

図７において、端末バスバー８の雄ねじ状の極柱（端子）１１は垂直に位置しており、可動蓋１５を閉める前に、極柱１１に電線付きの端子がナットで締付接続される。その後、可動蓋１５が閉止される。

これは、図８のカバー３の他端（左端）側においても同様であり、端末バスバー８の極柱（端子）１１に電線付きの端子５３が上方から接続され、ナットが上方から締付接続されることで、電線付き端子５３の接続がバッテリパック内の狭いスペースにおいて容易に且つ確実に行われる。

可動蓋１５の閉止は一端側と同様に可動蓋１５をほぼ垂直から水平に閉じることで、ケース２側の垂直なリブ１７が可動蓋１５のスリット孔１８に進入して可動蓋１５が正確に位置決めされつつ、可動蓋１５の係止爪２１がケース２の屈曲壁２５にスムーズ且つ確実に係合する。図６の如く電線５４はバッテリパック５１内の電気接続箱５５又は他の補機等にコネクタ接続される。

なお、上記実施形態においては、位置決めリブ１７をケース２に設け、スリット孔１８を可動蓋１５に設けたが、これに代えて、例えば可動蓋１５の内面に位置決めリブを突設し、ケース２に、スリット孔を設けることも可能である。また、リブ１７に代えて例えば円柱状の突起等（図示せず）を設け、スリット孔１８に代えて円形の孔や溝等（図示せず）を設けることも可能である。これらリブ１７や突起等を位置決め部と総称し、スリット孔１８や孔や溝等を係合部と総称する。

また、上記実施形態においては、可動蓋１５に係止部としての係止爪２１を設け、ケース２に被係止部としての屈曲壁２５を設けたが、これに代えて、例えば可動蓋１５に係止部としての凹部や孔部等（図示せず）を設け、ケース２に被係止部としての係止爪等を設けることも可能である。また、係止爪２１に代えて長い係止アーム等を設けたり、屈曲壁２５に代えて係合凹部や溝部等を設けることも可能である。これら可動蓋１５における係止手段を係止部と総称し、ケース２における係止手段を被係止部と総称する。

また、上記実施形態においては、ケース２とカバー３との相互の係止手段として、ケース２に係止突起３１を設け、カバー３に可撓枠片４６を設けたが、これに代えて、例えばケース２に可撓枠片等を設け、カバー３に係止突起等を設けることも可能である。

本発明に係るバッテリ接続体のカバー構造の一実施形態を示す斜視図である。 同じくバッテリ接続体のカバー構造を示す下方視斜視図である。 バッテリ接続体のケースの一実施形態を示す斜視図である。 同じくケースを示す平面図である。 バッテリ接続体のカバーの一実施形態を示す平面図である。 車両のバッテリパックを示す斜視図である。 バッテリパックにおけるバッテリ接続体の右端側のカバー構造を示す要部斜視図である。 同じくバッテリ接続体の左端側のカバー構造を示す要部斜視図である。 従来のバッテリ集合体へのバッテリ接続体の装着構造を示す分解斜視図である。 従来のバッテリ接続体のカバー構造の一形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ バッテリ接続体
２ ケース
３ カバー
４ バスバー収容部
６ バッテリ
８ 端末バスバー（バスバー）
１２ 端末バスバー収容部
１３ 膨出部（副収容部）
１５ 可動蓋
１７ リブ（位置決め部）
１８ スリット孔（係合部）
１９ 補助リブ
２１ 係止爪（係止部）
２５ 屈曲壁（被係止部）
３０ 可撓ヒンジ
４３ バスバー

Claims (4)

1. 各バッテリに接続されるバスバーを収容するケースと、該ケースに覆設されるカバーとで成るバッテリ接続体において、前記ケースの端末バスバー収容部に隣接して位置決め部が設けられ、前記カバーに、該端末バスバー収容部に対向する副収容部が設けられ、該副収容部に可動蓋が開閉自在に設けられ、該可動蓋に、該位置決め部に対する係合部と、該ケースの被係止部に対する係止部とが設けられたことを特徴とするバッテリ接続体のカバー構造。
2. 前記位置決め部がリブであり、前記係合部がスリット孔であり、該スリット孔が補助リブで延長されたことを特徴とする請求項１記載のバッテリ接続体のカバー構造。
3. 前記係止部が可撓性の係止爪であり、前記被係止部が、前記リブとは反対方向に突出した屈曲壁であることを特徴とする請求項２記載のバッテリ接続体のカバー構造。
4. 前記端末バスバー収容部と前記位置決め部とが他の各バスバー収容部とは独立して前記ケースに固定され、他の各バスバー収容部が相互に可撓ヒンジで連結されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバッテリ接続体のカバー構造。

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