JP2010050038A - グロメット - Google Patents

Abstract

【課題】ケースを開放するための安全弁としての手段の作動圧力を容易に設定できるようにすることを目的とする。
【解決手段】グロメット６は、ケース１の壁２ｂに形成されたハーネス挿通孔２ｃに挿入されて壁２ｂに係止する筒状のグロメット本体１０と、グロメット本体１０の内周部に係合してグロメット本体１０を壁２ｂにロックするロック部材２０と、を備える。ケース１内の圧力が規定の圧力を超えた場合には、ロック部材２０がケース１内の気体の押圧によってロック部材２０とグロメット本体１０との係合を解いて、壁２ｂに対するグロメット本体１０のロックを解除し、グロメット本体１０がケース１内の気体の押圧によって壁２ｂから離脱する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハーネス用のグロメットに関する。

従来、電気自動車などに搭載される電池セルなどの電池を密閉型の電池ケースに収納して水などから保護することが行なわれている。

かかる電池ケースでは、過充電などにより電池の電解液がガス化した場合に、そのガスが電池ケース内に充満して内圧が上昇する虞がある。このため、電池ケース内の圧力が規定圧力を超えた場合に、電池ケース内の気体を外部に放出する安全弁を設ける必要がある。

電池ケースに設ける安全弁としては、電池ケースの注液口に金属板を溶接して、電池ケースの内部圧力が上昇した際に金属板を開弁されるようにしたものがある（例えば、特許文献１）。

また、安全弁の他の例としては、電池ケースの一部をプレス加工などにより環状に薄肉形成して、その薄肉部を電池ケースの内部圧力の上昇で破断する開裂部としたものがある（例えば、特許文献２）。
特開２００６−１７２９７５号公報（第４頁、図１） 特開２００４−１１１１５５号公報（第６頁、図３）

しかしながら、かかる従来の電池ケースの圧力放出構造は、安全弁の開弁が金属板の溶接部位の破断（特許文献１）や薄肉部の破断（特許文献２）となっているため、安全弁の開弁圧力の設定が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、ケースを開放するための安全弁としての手段の作動圧力を容易に設定できるようにすることを目的とする。

本発明のグロメットは、ケースの壁に形成されたハーネス挿通孔に挿入されて前記壁に係止する筒状のグロメット本体と、前記グロメット本体の内周部に係合して前記グロメット本体を前記壁にロックするロック部材と、を備え、前記ケース内の圧力が規定の圧力を超えた場合には、前記ロック部材が前記ケース内の気体の押圧によって前記係合を解いて前記ロックを解除し、前記グロメット本体が前記ケース内の気体の押圧によって前記壁から離脱することを特徴とする。

本発明によれば、グロメットが安全弁として機能する。この安全弁としてのグロメットの作動圧力は、ロック部材とグロメット本体との係合力によって決定でき、この係合力は、溶接や薄肉部による結合力に比べて、精度良く設定できるので、ケースを開放するための安全弁としてのグロメットの作動圧力を容易に設定できる。

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる電池ケースの外観斜視図、図２は、本実施形態にかかるロアケースとアッパケースとを分離して電池ケースの内部を示す斜視図、図３は、本実施形態にかかるハーネスが挿通されたグロメットの分解斜視図、図４は、本実施形態にかかる壁に取り付けられたグロメットを示す拡大断面図、図５は、図４中Ｖ部の拡大断面図、図６は、本実施形態にかかる電池ケースの内部圧力の上昇によりグロメットが壁から離脱する状態を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図、図７は、図６（ｂ）の一部を拡大して示す拡大断面図である。なお、図５では、ロック部材は省略されている。

図１及び図２に示すように、ケースである電池ケース１は、ロアケース２とアッパケース３とを備えている。ロアケース２の内方には複数の電池としての電池セル４ｃを集積した電池モジュール４が収納され、そのロアケース２の開放口２ａをアッパケース３で閉塞するようになっている。ロアケース２とアッパケース３とは、ガスケット（図示せず）を介してボルト締めされ、かかる構造によって、電池ケース１の内部が略密閉される。

電池ケース１壁であるロアケース２の側壁２ｂには、当該側壁２ｂの外面２ｄ及び内面２ｅを貫通する（側壁２ｂをその板厚ｔ方向で貫通する）ハーネス挿通孔２ｃが形成されており、このハーネス挿通孔２ｃにハーネス５が挿入される。ハーネス挿通孔２ｃに挿通されたハーネス５は、電池モジュール４に接続されて、例えば電力や制御信号の伝送を行なう。このハーネス５は、ハーネス挿通孔２ｃに嵌着されたグロメット６によって支持される。

図３及び図４に示すように、グロメット６は、ロアケース２のハーネス挿通孔２ｃに嵌着される筒状のグロメット本体１０と、このグロメット本体１０の内周部に係合しグロメット本体１０をロアケース２の側壁２ｂにロックするロック部材２０と、を備えている。グロメット６は、電池ケース１内の圧力Ｐ（図６参照）が規定の圧力を超えた場合には、グロメット本体１０がロック部材２０とともにロアケース２の側壁２ｂから離脱するようになっている。ここで、規定の圧力は、本実施形態では、例えば、大気圧よりも大きく、電池セル４ｃや電池ケース１（ロアケース２、アッパケース３）が破損する圧力よりも小さく設定されている。

グロメット本体１０は、ロアケース２のハーネス挿通孔２ｃに挿入されて側壁２ｂに係止し、当該グロメット本体１０にハーネス５が挿通された状態でハーネス挿通孔２ｃを覆うようになっている。具体的には、グロメット本体１０は、ハーネス５を支持しロアケース２の側壁２ｂの外側に配置される基体部１１と、この基体部１１に連設されて一部がロアケース２の側壁２ｂの内側に配置される係止部１２と、を備えて、電池ケース１の内方に向けて開口している。グロメット本体１０は、ゴムなどの弾性部材によって構成されている。

基体部１１は、ロアケース２の側壁２ｂの外面２ｄに対向する円環状の鍔部１３と、この鍔部１３に連設された円筒状のハーネス支持部１５と、を備えており、鍔部１３からハーネス支持部１５に向かうにしたがい縮径する中空の略半球状に形成されている。鍔部１３の外径は、ハーネス挿通孔２ｃよりも大径に形成されている。

ハーネス支持部１５にはハーネス５が挿通され、ハーネス支持部１５の内周面はハーネス５に密接した状態となる。かかる構造により、ハーネス支持部１５がハーネス５を支持する。接続部１６がハーネス５を支持した状態では、それら両者の間は密閉され、それら両者間の気密および液密が確保される。また、この状態で、ハーネス支持部１５は、ハーネス５に対して摺動可能である。

図４及び図５に示すように、係止部１２は、ロアケース２の側壁２ｂの内側に配置される爪部１７と、この爪部１７と基体部１１とを接続した接続部１６と、を備えている。

爪部１７は、円環状に形成されて、その外径は、ハーネス挿通孔２ｃよりも大径となっている。一方、接続部１６は、円環状に形成され、その外径は、爪部１７及び鍔部１３の外径よりも小径であって、ロアケース２のハーネス挿通孔２ｃと略同径に形成されている。かかる構造によって、グロメット本体１０の外周部には、爪部１７と鍔部１３とを溝壁とし、接続部１６を底壁とする断面凹状の取付溝部１９が周方向に沿って円環状に形成されている。そして、この取付溝部１９にハーネス挿通孔２ｃの孔縁部が嵌合するようになっている。

係止部１２は、ロック部材２０によってロックされていない状態では、弾性変形することでハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜け可能となっている。具体的には、係止部１２の基端部、即ち接続部１６における基体部１１側の端部には、ヒンジ部Ｈが形成されている。このヒンジ部Ｈは、接続部１６の内周部に周方向に沿って円環状に形成された内側溝部１８によって接続部１６において他の部分よりも薄肉となった部分によって構成されている。このヒンジ部Ｈは、ハーネス挿通孔２ｃの中心軸心に向かう係止部１２の倒れ変形の起点となる。そして、係止部１２は、ロアケース２の側壁２ｂの外側（外面２ｄ側）からハーネス挿通孔２ｃに圧入されることにより係止部１２がヒンジ部Ｈを起点としてハーネス挿通孔２ｃの中心軸心に向かうように倒れ変形（弾性変形）して爪部１７が縮径し、爪部１７がハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けて、その後、係止部１２が元形状に復元し、ロアケース２の側壁２ｂの内面２ｅに係止する。これにより、取付溝部１９とハーネス挿通孔２ｃの孔縁部とが嵌合し、爪部１７と鍔部１３とがロアケース２の側壁２ｂを挟み込んだ状態となり、グロメット本体１０がロアケース２の側壁２ｂに係止する。一方、この状態であって、ロック部材２０によるロックがされていない状態で、係止部１２がロアケース２の側壁２ｂの外側へ押圧されると（又は引っ張られると）と、係止部１２がヒンジ部Ｈを起点としてハーネス挿通孔２ｃの中心軸心に向かうように倒れ変形（弾性変形）して爪部１７が縮径し、爪部１７がハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けて、その後、係止部１２がロアケース２の側壁２ｂの外側で元形状に復元する。即ち、グロメット本体１０がロアケース２の側壁２ｂから離脱する。

また、係止部１２の内周部には、係止部１２の周方向に沿った環状のロック溝部１４が形成されており、このロック溝部１４に、ロック部材２０が嵌合するようになっている。

ロック溝部１４は、具体的には、接続部１６においてヒンジ部Ｈの爪部１７側に形成されており、グロメット本体１０がロアケース２の側壁２ｂに取り付けられた状態では、その少なくとも一部がハーネス挿通孔２ｃ内に位置する。

このロック溝部１４は、断面凹状に形成さている。ロック溝部１４は、グロメット本体１０の軸方向に沿って並列配置された一対の溝壁である第１及び第２の凸部１４ａ，１４ｂを備えて構成されている。これら第１及び第２の凸部１４ａ，１４ｂは、グロメット本体１０の周方向に沿って環状に形成されている。第２の凸部１４ｂは、第１の凸部１４ａにおける基体部１１側とは反対側に配置されている。これら第１及び第２の凸部１４ａ，１４ｂは、所定の高さｈをもって係止部１２の内周面に突出形成されている。これら第１及び第２の凸部１４ａ，１４ｂは、弾性変形することで、ロック部材２０を着脱可能となっている。

ロック部材２０は、ハーネス５が挿通される筒状のハーネス挿通部２２と、このハーネス挿通部２２の外周部に連設された受圧板部２１とを備えて構成されている。このロック部材２０は、グロメット本体１０の内部空間を２つの空間に仕切る隔壁として機能する。ロック部材２０は、グロメット本体１０よりも高い剛性を有しており、このようなロック部材２０の材料としては、例えば、鉄、合成樹脂、硬質ゴムなどを例示することができる。

ハーネス挿通部２２とハーネス５との間には若干の隙間があり、ハーネス挿通部２２は、ハーネス５に対して摺動可能となっている。受圧板部２１の外周縁部２１ａは、ロック溝部１４に嵌合する。ロック溝部１４へのロック部材２０の取り付けは、受圧板部２１をロック溝部１４の第２の凸部１４ｂに向けて押し付けることによって、受圧板部２１が第２の凸部１４ｂを弾性変形させつつその第２の凸部１４ｂを乗り越え、ロック溝部１４に嵌ることによってなされる。

かかる構造のロック部材２０は、グロメット本体１０の係止部１２のロック溝部１４に係合して、係止部１２のハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けるための弾性変形を阻止することで、ロアケース２の側壁２ｂに係止したグロメット本体１０を側壁２ｂにロックする。ロック部材２０は、電池ケース１内の圧力を受圧板部２１で受けており、電池ケースケース内の圧力が規定の圧力を超えた場合には、ロック溝部１４の第１の凸部１４ａを弾性変形させることで、第１の凸部１４ａを乗り越えて、ロック溝部１４から離脱するようになっている。ここで、ロック部材２０は、内側溝部１８内に遊嵌可能な大きさに形成されている。

このような構成において、図６（ａ）に示すように、グロメット本体１０及びロック部材２０にハーネス５が挿通された状態で、グロメット６がハーネス挿通孔２ｃに嵌着されることにより、グロメット６によってハーネス挿通孔２ｃが略閉塞される。この状態では、グロメット本体１０は、ロック部材２０によって、ロアケース２の側壁２ｂにロックされている。この状態では、電池ケース１内の気体による押圧力が、グロメット６に対して作用している。この押圧力は、グロメット６をロアケース２の側壁２ｂから外方へ移動させる方向にグロメット６に作用するが、電池ケース１内の圧力Ｐが規定の圧力以下の場合には、グロメット本体１０とロック部材２０との係合が維持されて、グロメット６は、ロアケース２の側壁２ｂから脱落しない。また、電池ケース１外からグロメット本体１０が引っ張られた場合には、係止部１２が内側に倒れ変形しようとするが、この変形をロック部材２０が阻止するので、グロメット６が側壁２ｂから外れるのが阻止される。

一方、この状態から電池ケース１内の圧力Ｐが上昇して、電池ケース１内の圧力Ｐが規定の圧力を超えた場合には、図６（ｂ）に示すように、電池ケース１内の気体に押圧されたロック部材２０が、電池ケース１の外方（図中右方）に向けて押し出される。このロック部材２０の移動の際、図７にも示すように、受圧板部２１の外周縁部２１ａがロック溝部１４の第１の凸部１４ａを押し倒しつつ、その第１の凸部１４ａを乗り越える。これにより、図６（ｃ）に示すように、ロック部材２０は、ロック溝部１４から離脱して内側溝部１８内に移動し、これにより、ロック部材２０は、ロック部材２０とグロメット本体１０との係合を解いて、ロアケース２の側壁２ｂに対するグロメット本体１０のロックを解除する。この状態で、グロメット本体１０の係止部１２は、ハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けるための弾性変形が可能となる。

そして、この状態で、グロメット本体１０が、電池ケース１の気体によって、ロアケース２の外方へ移動するように押圧されることにより、図６（ｄ）に示すように、係止部１２が基体部１１によって引っ張られて、係止部１２がヒンジ部Ｈを起点としてハーネス挿通孔２ｃの中心軸心に向かうように倒れ変形（弾性変形）し、爪部１７が縮径する。そして、爪部１７がハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けて、グロメット本体１０がロック部材２０とともにロアケース２の側壁２ｂから離脱する（図示せず）。これにより、ハーネス挿通孔２ｃが開放されて、電池ケース１内の気体が電池ケース外に放出され、電池ケース１内の圧力が上昇するのが抑制される。

以上説明したように、本実施形態のグロメット６は、グロメット本体１０と、ロック部材２０と、を備え、ケースである電池ケース１内の圧力Ｐが規定の圧力を超えた場合には、ロック部材２０が電池ケース１内の気体の押圧によって当該ロック部材２０とグロメット本体１０との係合を解いて、ロアケース２の側壁２ｂに対するグロメット本体１０のロックを解除し、グロメット本体１０が電池ケース１内の気体の押圧によって側壁２ｂから離脱する。したがって、グロメット６が安全弁として機能する。ここで、グロメット６の開弁圧力としてのグロメット本体１０を側壁２ｂから離脱させる力は、ロック部材２０とグロメット本体１０との係合力によって決定できる。このロック部材２０とグロメット本体１０との係合力は、溶接や薄肉部による結合力に比べて、精度良く設定できるので、グロメット本体１０が側壁２ｂから離脱する電池ケース１内の圧力Ｐを製造時に設定し易くなる。即ち、ケースを開放するための安全弁としての手段であるグロメット６の作動圧力を容易に設定できる。これにより、電池ケース１内の所望の圧力で電池ケース１内の気体を放出することができる。

また、本実施形態では、電池ケース１に設けられる既存のグロメットを改良することで、安全弁としてのグロメット６を得ることができるので、部品点数の削減と省スペース化を図ることができる。

また、本実施形態では、グロメット６は、電池ケース１のハーネス挿通孔２ｃを開放しても、ハーネス５に外挿した状態であるので、動作後のグロメット６が散乱することを阻止することができる。

また、本実施形態では、グロメット本体１０は、基体部１１と、この基体部１１に連設された係止部１２と、を備える。基体部１１は、ハーネス５を支持し側壁２ｂの外側に配置される。係止部１２は、側壁２ｂの内側に配置されて基体部１１とによって側壁２ｂを挟み込む爪部１７を有し、弾性変形することでハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜け可能である。ロック部材２０は、係止部１２に係合して、係止部１２のハーネス挿通孔２ｃをくぐり抜けるための弾性変形を阻止することでロアケース２の側壁２ｂに対するグロメット本体１０のロックを行なう。したがって、常態にあっては、グロメット本体１０の係止部１２の弾性変形がロック部材２０によって阻止されるので、グロメット本体１０を強固にハーネス挿通孔２ｃに嵌着させることができる。

また、本実施形態では、係止部１２は、当該係止部１２の内周部に環状に形成されたロック溝部１４を備え、ロック部材２０は、ハーネス５が挿通される筒状のハーネス挿通部２２と、このハーネス挿通部２２の外周部に連設されて外周縁部２１ａがロック溝部１４に嵌合する受圧板部２１と、を備える。したがって、ロック部材２０は、電池ケース１内の圧力Ｐを受圧板部２１によって確実に受けて動作することができる。

また、本実施形態では、グロメット本体１０は、係止部１２の基端部にヒンジ部Ｈを備え、当該ヒンジ部Ｈは、ハーネス挿通孔２ｃの中心軸心に向かう係止部１２の倒れ変形の起点となる。したがって、ヒンジ部Ｈを起点に係止部１２を容易に変形させることができるので、係止部１２のハーネス挿通孔２ｃのくぐり抜けがより良好になされ、側壁２ｂからのグロメット本体１０の離脱をより円滑に行なうことができる。

また、本実施形態では、ロック部材２０がハーネス挿通孔２ｃ内に配置されるので、ロック部材２０によるロック力をより確実にグロメット本体１０に伝達できる。これにより、グロメット６の取付信頼性を向上させることができる。

なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、本実施形態では、ロック部材２０がハーネス挿通孔２ｃ内に配置される例を説明したが、これに限ることなく、ロック部材２０は、ハーネス挿通孔２ｃに位置せずに電池ケース１内に位置するようにしても良い。

また、本実施形態では、ケースとして電池ケース１を例に説明したが、これに限ることなく、ケースとしては、ハーネス貫通孔を備えているものであれば良い。

本発明の一実施形態にかかる電池ケースの外観斜視図。 本発明の一実施形態にかかるロアケースとアッパケースとを分離して電池ケースの内部を示す斜視図。 本発明の一実施形態にかかるハーネスが挿通されたグロメットの分解斜視図。 本発明の一実施形態にかかる壁に取り付けられたグロメットを示す拡大断面図。 図４中Ｖ部の拡大断面図。 本発明の一実施形態にかかる電池ケースの内部圧力の上昇によりグロメットが壁から離脱する状態を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図。 図６（ｂ）の一部を拡大して示す拡大断面図。

符号の説明

１ 電池ケース（ケース）
２ｂ 側壁（壁）
２ｃ ハーネス挿通孔
４ｃ 電池セル（電池）
５ ハーネス
６ グロメット
１０ グロメット本体
１１ 基体部
１２ 係止部
１４ ロック溝部
１７ 爪部
２０ ロック部材
２１ 受圧板部
２２ ハーネス挿通部
Ｈ ヒンジ部

Claims (6)

1. ケースの壁に形成されたハーネス挿通孔に挿入されて前記壁に係止し、ハーネスが挿通された状態で前記ハーネス挿通孔を覆う筒状のグロメット本体と、
   前記グロメット本体の内周部に係合して、前記グロメット本体を前記壁にロックするロック部材と、
   を備え、
   前記ケース内の圧力が規定の圧力を超えた場合には、前記ロック部材が前記ケース内の気体の押圧によって前記係合を解いて前記ロックを解除し、前記グロメット本体が前記ケース内の気体の押圧によって前記壁から離脱することを特徴とするグロメット。
2. 前記グロメット本体は、
   前記ハーネスを支持し、前記壁の外側に配置される基体部と、
   前記壁の内側に配置されて前記基体部とによって前記壁を挟み込む爪部を有し、弾性変形することで前記ハーネス挿通孔をくぐり抜け可能である、前記基体部に連設された係止部と、
   を備え、
   前記ロック部材は、前記係止部に係合して、前記係止部の前記ハーネス挿通孔をくぐり抜けるための弾性変形を阻止することで前記ロックを行なうことを特徴とする請求項１に記載のグロメット。
3. 前記係止部は、当該係止部の内周部に環状に形成されたロック溝部を備え、
   前記ロック部材は、前記ハーネスが挿通される筒状のハーネス挿通部と、このハーネス挿通部の外周部に連設されて外周縁部が前記ロック溝部に嵌合する受圧板部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のグロメット。
4. 前記グロメット本体は、前記係止部の基端部にヒンジ部を備え、当該ヒンジ部は、前記ハーネス挿通孔の中心軸心に向かう前記係止部の倒れ変形の起点となることを特徴とする請求項２又は３に記載のグロメット。
5. 前記ロック部材は、前記ハーネス挿通孔内に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のグロメット。
6. 前記ケースは、内部に電池を収納する電池ケースであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のグロメット。

Images