JP2007048792A - 蓄電素子接続プレート - Google Patents

Abstract

【課題】 電気モータを用いた電気自動車や、電気モーターと内燃機関を併用したハイブリッド自動車等に用いられる蓄電素子接続プレートにおいて、この蓄電素子接続プレートを蓄電素子の電極へ押し込む際に、電極が端子金具を押し上げて配線部材の止着を外してしまうのを防止したり、電極と端子金具との嵌合ミスをなくすことができる蓄電素子接続プレートを提供すること。
【解決手段】 プレート本体１に被装されたカバー５に一端が当接され、他端が配線部２に当接された配線部浮上防止手段３を備えて、蓄電素子接続プレートａ１を押し込む際に、端子金具２２に作用する力を、配線部浮上防止手段３を介して、固定体であるカバー５が受けるように構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、電気自動車やハイブリットカーに用いられ、複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートに関する。

電気モータを用いた電気自動車や、電気モーターと内燃機関を併用したハイブリッド自動車等は、蓄電素子接続プレートを用いて、複数本の蓄電素子を一括して電気的に接続させている。

この蓄電素子接続プレートは、蓄電素子に設けられた電極の形状に応じて、その電極との接続手段が異なっている。

例えば、乾電池の正極のように、バッテリセル（蓄電素子）の頂面中央から電極が突出し、さらに、その電極に螺子山が螺刻されているタイプは、その電極を連通させる貫通孔を設けたバッテリ電極接続部を用い、この貫通孔に電極を連通させた後、ボルトを締め込むことでバッテリ電極接続部と電極とが接続されている（例えば特許文献１参照）。

この上記した接続手段の他に以下のようなものがある。すなわち、蓄電素子の端面に同心円状となるように突出した２つの環状電極（同一極：螺子部は無し）を設けた蓄電素子の場合、図５に示すように、蓄電素子接続プレートＦの底面に、中側の環状電極ｂ１と嵌合可能な環状の端子金具ｆ１を蓄電素子Ｂに応じて複数個設け、中側の環状電極ｂ１と端子金具ｆ１とを位置合わせした後、蓄電素子接続プレートＦを押し込むことにより、中側の環状電極ｂ１と端子金具ｆ１とが嵌合して接続するタイプである。

特開２００４−９５３８０（第３頁、図２）

この上記した２例のうち、後者の接続手段は、電極との接続にボルト締めする必要が無く一度に複数個の電極と接続できるという利便性があるが、しかしながら、下記のような問題が生じていた。

すなわち、従来の蓄電素子接続プレートは、プレート本体に設けた連通孔に端子金具を環装させ、プレート本体上面に端子金具と接続され所要の回路が形成されるように配線部材が配索されている。この蓄電素子接続プレートは、蓄電素子の配設位置の誤差に対応させるために、端子金具の環装に融通性、すなわち、ある程度のクリアランスを持たせて環装されている。

しかしながら、蓄電素子接続プレートを押し込む際に、電極が端子金具を押し上げてしまい、配線部材の止着を外してしまったり、場合によっては、電極と端子金具との嵌合ミスが生じていた。

特に、この種の蓄電素子接続プレートは、電圧チェックや異常検出等の所要の回路が実装された電子回路基板が、配線部材から離間（所要の絶縁距離を得るため）するように蓄電素子接続プレートに突設されたボスに支持され、さらに、電子回路基板と配線部材や電極との間に絶縁カバーを設けているが、電極が端子金具や配線部材を押し上げてしまうと、場合によっては、電子回路基板に実装された電子部品に絶縁カバーが圧接して、電子回路基板を破損するおそれが生じていた。

そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる蓄電素子接続プレートを提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる蓄電素子接続プレートは、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる蓄電素子接続プレートは、複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートであって、連通孔が設けられたプレート本体と、前記連通孔に環装され前記プレート本体の裏面側で蓄電素子の電極と嵌脱可能に係合される端子金具と、該端子金具と接続され前記プレート本体上に配索された配線部材とを備えてなる配線部と、当該蓄電素子接続プレートに設けられた固定体に一端が固着または当接され、他端が前記配線部に当接された配線部浮上防止手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項１において、前記プレート本体の表面側に所要の空隙部が形成されるように被装されたカバーと、前記配線部と前記カバーとから離間するように前記空隙部内に配設され所要の電子回路が実装された電子回路基板とを備え、前記固定体は前記カバーであると共に、前記配線部浮上防止手段は、前記配線部に当接されたプレート部と、該プレート部に立設され前記カバーに当接されたボス部とを備えてなることを特徴とする。
請求項３にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項２において、前記ボス部は、その中途部から頂部が縮径された段付状に形成されると共に、前記電子回路基板は、前記ボス部に形成された縮径部に挿嵌されると共に前記ボス部に形成された段部に係止される係止孔が設けられていることを特徴とする。
請求項４にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項３において、前記ボス部は、前記端子金具の略中心直上に配設されていることを特徴とする。
請求項５にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記配線部浮上防止手段は、絶縁部材で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、プレート本体やプレート本体に被装されたカバー等の固定体に一端が固着または当接され他端が配線部に当接された配線部浮上防止手段を備えたことにより、蓄電素子接続プレートを押し込む際に、端子金具に作用する力は、配線部浮上防止手段を介して固定体が受けるから、電極によって端子金具を押し上げることなく、電極と端子金具とが確実に嵌合できる。

次に、本発明にかかる蓄電素子接続プレートの実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートは、図１に示すように、中間プレートａ２を挟んで上下２段３×６のマトリクス状に蓄電素子Ｂが配設され、上段の蓄電素子Ｂを被装するように配設された上部プレートａ１と、下段の蓄電素子Ｂを被装するように配設された下部プレートａ３と、前記した中間プレートａ２とで、複数個の蓄電素子Ｂを直列接続可能に挟装させてなる蓄電装置Ａにおいて、上部プレートａ１に適用されたものを例示している。図中、符号１はプレート本体を、符号２は配線部を、符号３は配線部浮上防止手段を夫々示す。

なお、この蓄電素子Ｂとは高容量のキャパシタであり、外観形状が略四角柱状に形成されるとともに、その上下面に電極（正極、負極）を備えてなるものである。さらにこの電極は、同心円状となるように２つの環状電極ｂ１，ｂ２が夫々突出形成されており、中側の環状電極ｂ１は、配線部２を介して他の蓄電素子Ｂと直列接続され、外側の環状電極ｂ２は、電圧チェック用の端子を介して電子部品に接続されるようになっている。

以下、本発明の要部である蓄電素子接続プレートａ１（上部プレート）について詳述する。
本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、プレート本体１と、配線部２と、配線部浮上防止手段３と、電子回路基板４と、カバー５とを備えて構成される。

プレート本体１は、図２及び図３に示すように、上面が凹設された平面視略長方形状に形成されると共に、略四角柱状に形成された蓄電素子Ｂの本体部を挿嵌させる矩形凹部１１が、３×６のマトリクス状となるように底面に形成され、さらにその矩形凹部１１中央に上面へ連通された連通孔１２が設けられてなる。また隣接する２つの連通孔１２を一組（合計９組）とし、夫々一対の連通孔１２には、図３に示すように、連通孔１２の内面の一部に、鍵曲がり状の掛止部１２ａが形成されている。

配線部２は、隣接する２つの連通孔１２を一組（合計９組）として、夫々の連通孔１２間に亘ってプレート本体１上面に沿うように配索された帯板状のバスバーからなる配線部材２１と、その配線部材２１の両端部底面から連通孔１２内に環装されるように垂設され蓄電素子Ｂの中側の環状電極ｂ１と嵌脱可能な端子金具２２とを備えてなる。この端子金具２２は、複数個の爪が環状に配置されており、その爪内に蓄電素子Ｂの中側の環状電極が挿嵌されることにより電気的な接続がされるようになっている。

また、この配線部材２１は、図４に示すように、中央部を挟んで両側中途部に波状の凹凸部２１ａを形成して、後述する配線部浮上防止手段３との接触部分を２箇所にしても良く、さらに、プレート本体１と螺着させるナット２１ｂを設けても良い。この場合、配線部材２１に角孔を設け、外観形状を四角柱状に形成したナット２１ｂをその角孔に挿嵌し溶着することが、強固に一体化するので極めて好ましい。

また、蓄電素子Ｂの配列数によっては、上記したような隣接する２つの連通孔１２を一組とするタイプの他に、図４に示すような、１つの連通孔１２に対してのみ対応する配線部材２１ｃを用いる。この場合、通常、蓄電素子接続プレートａ１の端部の連通孔１２に対して配設することになる。

この１つの連通孔１２に対応する配線部材２１ｃは、当然の事ながら、他の蓄電素子Ｂ等と接続させるための端子部が必要となるが、限られたスペースを有効に活用するため、図４に示すように、連通孔１２に対応させる側に対して反対側を切起こして端子部２１ｄを形成することが好ましい。しかしながら、単に切起こしただけでは、切起こし残余部分の幅が狭くなってしまい、高電力に耐え得るだけの断面積が得られなくなる惧れがあることから、切起こし残余部分に薄板２１ｅを溶着して、必要な断面積を確保することが極めて好ましい。

配線部浮上防止手段３は、プレート部３１と、ボス部３２とを備え、夫々、絶縁部材で構成されてなる。

プレート部３１は、両端部に爪３１ａが突出形成され夫々の配線部２を被装可能な所要の大きさの帯板状に形設されており、一対の掛止部１２ａに両端の爪３１ａを掛け止めする同時に配線部２を下方に付勢するようになっている。

ボス部３２は、端子金具２２の略中心直上となるようにプレート部３１上面から立設されており、その中途部から頂部が縮径された段付状に形成されている。このボス部３２は、プレート部３１と一体成形されることが好適であるが、別部材構成としても良い。

電子回路基板４は、電圧チェックや異常検出等の所要の回路が実装されると共に、その基板内の所要位置に設けられた係止孔４１を備えてなる。そして、この電子回路基板４は、係止孔４１にボス部３２の縮径部を挿嵌させボス部３２の段部で係止されると共に、プレート本体１上面から突出形成された取付ボス（図示せず）に各コーナー部が螺着されて、配線部２から上方へ離間するように支持されている。

カバー５は、プレート本体１上面を被装可能に薄板部材で略凸状に形設されてなり、カバー５裏面にボス部３２の上面が当接されると共に、カバー５端部とプレート本体１端部とが、ボルト５１で螺着されてプレート本体１に止着されている。また、その螺着部より内側のプレート本体１端部に、カバー５端部に圧接されたシール部材５２が環装されて防水処理されている。

以上のように構成された本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、中間プレート上に３×６のマトリクス状に配設した各蓄電素子Ｂの中側の環状電極ｂ１と、各端子金具２２との位置が合うように位置合わせした後、蓄電素子接続プレートａ１を一気に押し込んで、各中側の環状電極ｂ１と各端子金具２２とを嵌合する（なお、これと同時に外側の環状電極ｂ２が電圧検出用の端子に衝合する）。

このとき、中側の環状電極ｂ１と端子金具２２とが嵌合する際、端子金具２２に作用する上向きの力は、バスバー部、プレート部３１を介して、端子金具２２の略中心直上のボス部３２に伝播し、ボス部３２の上面と当接したカバー５が受け、端子金具２２の上方向の移動を規制する。

したがって、環状電極によって端子金具２２を押し上げることなく、電極と端子金具２２とが確実に嵌合できるようになっている。

仮に、カバー５全体が変形するような状況になったとしても、電子回路基板４をボス部３２の段部で係止したことにより、電子回路基板４自体が上方へ移動して、プレート部３１との距離がほとんど変化しないから、電子回路基板４の損傷を防止することができる。

また、端子金具２２に作用する上向きの力を、端子金具２２の略中心直上のボス部３２に伝播するようにしたから、他の部位が変形することなく、作用した力を効率よく伝播することができる。

以上、本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

例えば、本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、端子金具２２に作用する上向きの力をカバー５で受けたが、環状電極と端子金具２２とが嵌合する際、端子金具２２に作用する上向きの力の影響を受けない固定体、例えば、プレート本体１や、プレート本体１に固着させた部材を用いても良い。

本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートを適用した蓄電装置の斜視図である。 本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートの平面図である。 図２におけるＸ−Ｘ線に沿える部分拡大断面図である。 配線部材の斜視図である。 従来の蓄電素子接続プレートの部分拡大断面図である。

符号の説明

Ａ 蓄電装置
ａ１ 蓄電素子接続プレート（上部プレート）
ａ２ 中間プレート
ａ３ 下部プレート
Ｂ 蓄電素子
ｂ１ 中側の環状電極
ｂ２ 外側の環状電極
１ プレート本体
１１ 矩形凹部
１２ 連通孔
１２ａ 掛止部
２ 配線部
２２ 端子金具
２１ 配線部材
３ 配線部浮上防止手段
３１ プレート部
３１ａ 爪
３２ ボス部
４ 電子回路基板
４１ 係止孔
５ カバー
５１ ボルト
５２ シール部材

Claims (5)

1. 複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートであって、
   連通孔が設けられたプレート本体と、
   前記連通孔に環装され前記プレート本体の裏面側で蓄電素子の電極と嵌脱可能に係合される端子金具と、該端子金具と接続され前記プレート本体上に配索された配線部材とを備えてなる配線部と、
   当該蓄電素子接続プレートに設けられた固定体に一端が固着または当接され、他端が前記配線部に当接された配線部浮上防止手段と
   を備えたことを特徴とする蓄電素子接続プレート。
2. 前記プレート本体の表面側に所要の空隙部が形成されるように被装されたカバーと、
   前記配線部と前記カバーとから離間するように前記空隙部内に配設され所要の電子回路が実装された電子回路基板とを備え、
   前記固定体は前記カバーであると共に、前記配線部浮上防止手段は、
   前記配線部に当接されたプレート部と、該プレート部に立設され前記カバーに当接されたボス部とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の蓄電素子接続プレート。
3. 前記ボス部は、その中途部から頂部が縮径された段付状に形成されると共に、
   前記電子回路基板は、前記ボス部に形成された縮径部に挿嵌されると共に前記ボス部に形成された段部に係止される係止孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の蓄電素子接続プレート。
4. 前記ボス部は、前記端子金具の略中心直上に配設されていることを特徴とする請求項３記載の蓄電素子接続プレート。
5. 前記配線部浮上防止手段は、絶縁部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の蓄電素子接続プレート。
   

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