JP2010015985A - バッテリモジュールにおける電気端子に結合するための機械的ファスナー及び電気端子に結合するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリモジュールにおける電気端子に結合するための機械的ファスナー及び電気端子に結合するための方法を提供する。
【解決手段】機械的ファスナー２６が、上面、底面、並びに第一側面及び第二側面を有してなる台形形状のプレートと、第一プレート並びに第一脚部及び第二脚部を有してなるカバー部を有してなり、カバー部が台形形状のプレートを覆うように配置し、カバー部を台形形状のプレートに向けて押圧して、台形形状のプレートとカバー部の間に配置されたバッテリモジュール２２、２４からの電気端子に結合する。
【選択図】図１

Description

本願は、概して、バッテリモジュールにおける電気端子に結合するための機械的ファスナー及び電気端子に結合するための方法に関する。

バッテリパックは、一般に、複数のバッテリセルを備えてなる。各バッテリセルは、ファスナーを介して他のバッテリセルの端子に結合される端子を更に備えてなる。しかしながら、ファスナーを製造工程中に取り付けることは、比較的困難である。

従って、本件発明者等は、上記欠点を最小限にする及び／又は解消する、改良された機械的ファスナーに対する必要性を認識していた。

例示的な実施形態によるバッテリモジュールにおける電気端子に結合するための機械的ファスナーが提供される。本発明のバッテリモジュールは、上面、底面、並びに第一側面及び第二側面を有する台形形状のプレートを備えてなる。第一側面及び第二側面が前記上面と前記底面との間に延出してなる。前記台形形状のプレートが前記上面から前記台形形状のプレート内に延出する第一孔部を有してなる。第一孔部が第一螺合領域を画成してなる。本発明のバッテリモジュールは、第一プレート並びに第一脚部及び第二脚部を有してなるカバー部を更に備えてなる。第一脚部及び第二脚部が第一プレートの両端部に設置され、かつ、第一プレートと一体化されてなる。第一脚部及び第二脚部が第一プレートから外側に延出してなる。第一プレートが第一プレートを通じて延出する第二孔部を有してなる。第一プレートの底面が前記台形形状のプレートの前記上面に支持されてなる。本発明のバッテリモジュールは、第一結合部材を更に備えてなり、第一結合部材が、第一孔部及び第二孔部を通じて延出し、かつ、第一螺合領域に係合し、前記カバー部を前記台形形状のプレートに向けて押圧して、前記台形形状のプレートにおける第一側面及び第二側面の各々に隣接して配置された第一電気端子及び第二電気端子が、第一側面及び第二側面の各々と、前記カバー部の第一脚部及び第二脚部の各々との間に固定されてなる。

他の例示的な実施形態による、機械的ファスナーを用いたバッテリモジュールにおける電気端子に結合するための方法が提供される。前記機械的ファスナーが台形形状のプレートとカバー部を有してなる。前記台形形状のプレートが第一孔部を有してなり、前記カバー部が第二孔部を有してなる。本発明の方法は、前記台形形状のプレートを第一電気端子及び第二電気端子に隣接して配置し、第一電気端子及び第二電気端子を、前記台形形状のプレートの両傾斜面（対向する傾斜面）に配置することを含んでなる。本発明の方法は、前記カバー部を前記台形形状のプレートの一部を覆うように配置し、第一電気端子及び第二電気端子を、前記カバー部と前記台形形状のプレートの前記両傾斜面（対向する傾斜面）との間に配置することを更に含んでなる。本発明の方法は、第一孔部及び第二孔部を通じて結合部材を配置し、前記台形形状のプレートを前記カバー部に向けて移動させ、第一電気端子及び第二電気端子を前記台形形状のプレートと前記カバー部との間にそれぞれ固定することを更に含んでなる。

図１及び２において、例示的な実施形態による、電力を提供するためのバッテリアセンブリ２０が示されている。バッテリアセンブリ２０は、バッテリモジュール２２と、連結アセンブリ２３と、バッテリモジュール２４と、連結アセンブリ２５と、及び機械的ファスナー２６を備えてなる。機械的ファスナー２６の利点は、ファスナー２６が、バッテリモジュール２２からの電気端子とバッテリモジュール２４における電気端子の両方に物理的に結合し、これによりこれらの電気端子を互いに電気的に結合できることである。理解を期すために、バッテリセルアセンブリは、少なくともハウジングと、その内部に収容されたバッテリセルを備えてなる。バッテリモジュールは、その内部に所望の構成で互いに電気的に結合された複数のバッテリセルアセンブリを備えてなる。

図２及び３において、バッテリモジュール２２が、電流及び電圧を発生するように構成されている。バッテリモジュール２２は、互いに電気的に結合された複数のバッテリセルアセンブリを備えてなる。例えば、バッテリモジュール２２は、バッテリセルアセンブリ３０を備えてなる。このバッテリセルアセンブリ３０は、バッテリモジュール２２の内部に収容された複数のバッテリセルアセンブリのうちの一つの例示である。バッテリセルアセンブリ３０は、電気端子３２、３４を備えてなる。

連結アセンブリ２３は、バッテリモジュール２２の電気端子を互いに結合するように構成されている。連結アセンブリ２３は、バッテリモジュール２２の上面に設置されている。

図２及び図４において、バッテリモジュール２４が、電流及び電圧を発生するように構成されている。バッテリモジュール２４は、互いに電気的に結合された複数のバッテリセルアセンブリを備えてなる。例えば、バッテリモジュール２４は、バッテリアセンブリ４０を備えてなる。このバッテリアセンブリ４０は、バッテリモジュール２４の内部に収容された複数のバッテリセルアセンブリのうちの一つの例示である。バッテリセルアセンブリ２４は、電気端子４２、４４を備えてなる。

連結アセンブリ２５は、バッテリモジュール２４の電気端子を互いに結合するように構成されている。連結アセンブリ２５は、バッテリモジュール２４の上面に設置されている。

図５、７、及び８において、機械的ファスナー２６は、バッテリモジュール２２からの一つ又はそれ以上の電気端子、及びバッテリモジュール２４からの一つ又はそれ以上の電気端子に結合するように設けられている。特に、機械的ファスナー２６は、バッテリモジュール２２のバッテリセルアセンブリ３０の電気端子３４、及びバッテリモジュール２４のバッテリセルアセンブリ４０の電気端子４４に結合するように構成されている。従って、電気端子３４及び４４は、互いに電気的に結合される。機械的ファスナー２６は、台形形状のプレート６０と、カバー部６２と、及び結合部材６４、６６を備えてなる。

台形形状のプレート６０は、上面８０と、底面８２と、側面８４、８６と、前面８７と、及び後面を備えてなる。上面８０は、底面８２に実質的に平行であり、底面８２から離間して設けられている。前面８７は、後面に実質的に平行であり、後面から離間して設けられている。側面８４、８６は、上面８０と底面８２の間に延出している。台形形状のプレート６０は、上面８０からプレート６０内に延出する孔部９０、９２を更に備えてなる。孔部９０、９２は、プレート６０の内部で螺合領域９４、９６を画成している。プレート６０は、前面８７からプレート６０内に延出する孔部９７、９８を更に備えてなる。一つの例示的な実施形態において、プレート６０はスチールから構成されている。もちろん、プレート６０は、他の導電性材料、例えば銅やニッケルメッキした銅から構成することも可能である。図示のように、プレート６０は、連結アセンブリ２３と連結アセンブリ２５の両方の上部に設置されている。

図５、６、７、及び８において、カバー部６２は、台形形状のプレート６０上に支持されるように構成されている。一つの例示的な実施形態において、カバー部６２は、スチールから構成されている。もちろん、カバー部６２は、他の導電性材料、例えば銅やニッケルメッキした銅から構成することも可能である。カバー部６２は、プレート１００及び脚部１０２、１０４を供えてなる。脚部１０２、１０４は、プレート１００の両端部に設けられ、プレート１００と一体的になされている。更に、脚部１０２、１０４は、プレート１００から外側に延出している。プレート１００は、上面１１０及び底面１１２を備えてなる。底面１１２は、上面１１０に実質的に平行であり、上面１１０から離間して設けられている。プレート１００は、プレート１００を通じて延出する孔部１１４、１１６を備えてなる。カバー部６２がプレート６０上に設置されたとき、孔部１１４、１１６は、台形形状のプレート６０の孔部９０、９２とそれぞれ整列するように構成されている。脚部１０２は、鋸状面である傾斜面１２０を備えてなる。脚部１０４は、鋸状面である傾斜面１２２を備えてなる。

図５、７、及び８において、結合部材６４、６６は、カバー部６２を台形形状のプレート６０に結合するように設けられている。一つの例示的な実施形態において、結合部材６４、６６はボルトである。しかしながら、当業者に周知の他のタイプの結合部材を利用することも可能である。結合部材６４が、カバー部６２の孔部１１４とプレート６０の孔部９０を通じて設けられるとともに溝領域９４に動作可能に係合すると、カバー部６２はプレート６０に向かって移動し、これにより、プレート６０の各側面８４、８６に隣接して配置された電気端子３４、４４が、各側面８４、８６と各脚部１０２、１０４との間に、それぞれ固定される。更に、結合部材６６が、カバー部６２の孔部１１６とプレート６０の孔部９２を通じて設けられるとともに溝領域９６に動作可能に係合すると、カバー部６２はプレート６０に向かって移動し、これによりプレート６０の各側面８４，８６に隣接して配置された電気端子３４、４４が、各側面８４、８６と各脚部１０２、１０４との間に、それぞれ固定される。

図９において、機械的ファスナー２６は、台形形状のプレート６０に結合された電圧検出ワイヤ１４０、１４２を更に備えてもよい。電圧検出ライン１４０、１４２は、台形形状のプレート６０において、孔部９７、９８内にそれぞれ延出する螺子を用いて互いに電気的に結合されてもよい。

図５、７、及び９を参照して、バッテリモジュールからの電気的端子を結合するための方法を説明する。最初に、電気端子３４、４４が台形形状のプレート６０の側面８４、８６に隣接して配置されるように、プレート６０を連結アセンブリ２３、２５上に配置する。

次に、カバー部６２を、台形形状のプレート６０が覆われるように配置し、これにより、（ｉ）電気端子３４が、カバー部６２の脚部１０２とプレート６０の側面８４との間に配置され、且つ（ｉｉ）電気端子４４が、カバー部６２の脚部１０４とプレート６０の側面８４との間に配置される。

次に、結合部材６４を、カバー部６２の孔部１１４とプレート６０の孔部９０を通じて螺合領域９４に動作可能に係合するように配置して、カバー部６２をプレート６０に向けて移動させる。これにより、プレート６０の各側面８４、８６に隣接して配置された電気端子３４、４４が、プレート６０の各側面８４、８６と各脚部１０２、１０４との間にそれぞれ固定される。従って、電気端子３２と電気端子４４は、機械的ファスナー２６を用いて互いに電気的に結合される。

次に、結合部材６６を、カバー部６２の孔部１１６とプレート６０の孔部９２を通じて螺合領域９６に動作可能に係合するように配置して、カバー部６２をプレート６０に向けて移動させる。これにより、プレート６０の各側面８４，８６に隣接して配置された電気端子３４、４４が、プレート６０の各側面８４、８６と各脚部１０２、１０４との間にそれぞれ固定される。従って、電気端子３２と電気端子４４は、機械的ファスナー２６を用いて互いに電気的に結合される。

機械的ファスナー２６は、他のファスナーに対して実質的な利点を提供する。特に、機械的ファスナー２６は、台形形状のプレートとカバー部を用いて二つのバッテリモジュールにおける電気端子を互いに結合するという技術的効果を提供する。

本発明を例示的な実施形態を参照しつつ説明したが、当業者には本発明の範囲を逸脱せずに種々の変更が可能であり、且つ種々の構成要素を同等物に代えて用いることが可能であることが理解されるであろう。更に、本発明の本質的な範囲を逸脱せずに、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合するように、本発明を様々に変形することができる。従って、本発明を実施するために開示された特定の実施形態に本発明を限定する意図はなく、本発明は添付の請求の範囲に該当する全ての実施形態を含むものである。更に、「第一」、「第二」等の用語の使用は、ある構成要素を他の構成要素から区別するために使用されている。また、「一つの」等の用語の使用は、個数を限定するものではなく、対象項目が少なくとも一つ存在するということを意味するものである。

例示的な実施形態による、第一及び第二のバッテリモジュールを備えてなるバッテリアセンブリの概略図である。 図１のバッテリアセンブリの一部の拡大概略図である。 図１の第一バッテリモジュールに利用されるバッテリセルアセンブリの概略図である。 図１の第二バッテリモジュールに利用されるバッテリセルアセンブリの概略図である。 他の例示的な実施形態による、図１のバッテリアセンブリに利用される機械的ファスナの概略図である。 図５の機械的ファスナの一部の断面概略図である。 図５の機械的ファスナの他の一部の断面概略図である。 図５の機械的ファスナの他の一部の断面概略図である。 図５の機械的ファスナの他の概略図である。

Claims (5)

1. バッテリモジュールにおける電気端子に結合するための機械的ファスナーであって、
   台形形状のプレートと、
   前記台形形状のプレートが、上面、底面、並びに第一側面及び第二側面を有してなり、第一側面及び第二側面が前記上面と前記底面との間に延出してなり、前記台形形状のプレートが前記上面から前記台形形状のプレート内に延出する第一孔部を有してなり、第一孔部が第一螺合領域を画成してなり、
   カバー部と、及び
   前記カバー部が第一プレート並びに第一脚部及び第二脚部を有してなり、第一脚部及び第二脚部が第一プレートの両端部に設置され、かつ、第一プレートと一体化されてなり、第一脚部及び第二脚部が第一プレートから外側に延出してなり、第一プレートが第一プレートを通じて延出する第二孔部を有してなり、第一プレートの底面が前記台形形状のプレートの前記上面に支持されてなり、
   第一結合部材を備えてなり、
   第一結合部材が、第一孔部及び第二孔部を通じて延出し、かつ、第一螺合領域に係合し、前記カバー部を前記台形形状のプレートに向けて押圧して、前記台形形状のプレートにおける第一側面及び第二側面の各々に隣接して配置された第一電気端子及び第二電気端子が、第一側面及び第二側面の各々と、前記カバー部の第一脚部及び第二脚部の各々との間に固定されてなる、機械的ファスナー。
2. 第一脚部の第一表面が鋸状面であり、前記鋸状面が第一電気端子と接触するように構成されてなる、請求項１に記載の機械的ファスナー。
3. 前記台形形状のプレートが、前記上面から前記台形形状のプレート内に延出する第三孔部を更に備えてなり、第三孔部が第二螺合領域を画成してなり、前記カバー部の第一プレートが第一プレートを通じて延出する第四孔部を有してなる、請求項１に記載の機械的ファスナー。
4. 第三孔部及び第四孔部を通じて延出し、第二螺合領域に係合し、前記カバー部を前記台形形状のプレートに向けて更に押圧するように構成された第二結合部材を更に備えてなる、請求項３に記載の機械的ファスナー。
5. 機械的ファスナーを用いてバッテリーモジュールにおける電気端子に結合するための方法であって、
   前記機械的ファスナーが台形形状のプレートとカバー部を有してなり、前記台形形状のプレートが第一孔部を有してなり、前記カバー部が第二孔部を有してなるものであり、
   前記台形形状のプレートを第一電気端子及び第二電気端子に隣接して配置し、第一電気端子及び第二電気端子を、前記台形形状のプレートの両傾斜面に配置し、
   前記カバー部を前記台形形状のプレートの一部を覆うように配置し、第一電気端子及び第二電気端子を、前記カバー部と前記台形形状のプレートの前記両傾斜面との間に配置し、及び、
   第一孔部及び第二孔部を通じて結合部材を配置し、前記台形形状のプレートを前記カバー部に向けて移動させ、第一電気端子及び第二電気端子を前記台形形状のプレートと前記カバー部との間にそれぞれ固定することを含んでなる、方法。

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