JP2014132531A - 端子接続部品 - Google Patents

Abstract

【課題】端子間接続作業の作業効率を向上する。
【解決手段】第１端子１２と第２端子４０とを接続する端子接続部品１０は、第２端子４０に対して回動規制される規制部材４１と、規制部材４１に取り付けられるとともに、第２端子４０との間に第１端子１２を配して回動させることで第１端子１２及び第２端子４０を押圧する押圧部５２を有し、押圧部５２の押圧により第１端子１２及び前記第２端子４０に荷重がかかる位置に回動可能な回動部材５０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子接続部品に関する。

例えば電気自動車やハイブリッドカー等では、動力源等として、単電池を複数接続してなる電池モジュールを、複数接続して用いることがある。

複数の単電池あるいは複数の電池モジュールを接続する場合、例えば特許文献１に記載されているように、バスバー等の接続部材を隣り合う単電池のボルト状の端子間に配置して、端子にナットを締め付けることにより接続する。

特開平１１−６７１８４号公報

しかしながら、ボルト締結により端子間を接続する場合、端子ごとにボルト締結を行う必要があるので手間がかかり、作業効率が悪いという問題があった。また、ボルト締結により端子間を接続する場合には、トルク管理が行われるためボルト位置の不良等を防止できないという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子間接続作業の作業効率を向上することを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、第１端子と第２端子とを接続する端子接続部品であって、前記第２端子に対して回動規制される規制部材と、前記規制部材に取り付けられるとともに、前記第２端子との間に前記第１端子を配して回動させることで前記第１端子及び前記第２端子を押圧する押圧部を有し、前記押圧部の押圧により前記第１端子及び前記第２端子に荷重がかかる位置に回動可能な回動部材と、を備える端子接続部品である。

本発明において、第１端子と第２端子とを接続するときには、第２端子と押圧部との間に第１端子を配した状態としてから、回動部材を、押圧部に押圧されることにより第１端子および第２端子に荷重がかかる位置に回動させると、２つの端子（第１端子および第２端子）は電気的に接続可能な状態となる。

つまり、本発明によれば、回動部材の回動操作により第１端子と第２端子との接続が可能なので、端子間の接続にボルト締結が不要であり、端子間接続作業の作業効率が向上する。

本発明は以下の構成としてもよい。
前記押圧部に押圧されることにより前記第１端子および前記第２端子に荷重がかかる位置で、前記回動部材を係止する係止部材をさらに備えていてもよい。
このような構成とすると、押圧部が第１端子および第２端子に荷重がかかった状態で押圧する位置で回動部材を係止することができるので、両端子間の接続信頼性を高めることができる。

前記第１端子は、単電池に設けられた電極端子であってもよい。
このような構成とすると、単電池を複数接続して電池モジュールを構成するときや複数の電池モジュールを接続する際の接続作業の作業効率が向上する。

前記第１端子および前記第２端子を収容する絶縁樹脂製のハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記押圧部に押圧されることにより前記第１端子及び前記第２端子に荷重がかかった状態で保持する保持部材と、を備えていてもよい。
このような構成とすると、第１端子および第２端子に直接手指が接触するのを防止しつつ、両端子間の電気的な接続を確実なものとすることができる。

前記ハウジングには前記第２端子を固定する固定部が設けられていてもよい。
このような構成とすると、第２端子が固定されるので、第１端子との接続状態をより確実なものとすることができる。

前記規制部材と前記第２端子とが一体であってもよい。
このような構成とすると、部品点数を減らすことができるうえに、第２端子に対して規制部材を回動規制されるように取り付ける工程を省くことができるので、低コストである。

本発明によれば、端子間接続作業の作業効率を向上することができる。

実施形態１の端子接続部品を単電池に取り付けた状態を示す斜視図 図１の一部断面図 端子接続部品の分解斜視図 ２つの端子を接続する前の状態における、２つの端子、規制部材および回動部材を示す側面図 図４の一部断面図 ２つの端子を接続した状態における、２つの端子、規制部材および回動部材を示す側面図 図６の一部断面図 回動部材の側面図 保持部材を取り付ける前の状態を示す斜視図 図９の一部断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１０によって説明する。以下の説明において図２における上方を上とし下方を下とする。本実施形態の端子接続部品１０は、例えば隣り合う電池モジュール同士や隣り合う単電池１１同士を電気的に接続するものである。

本実施形態の端子接続部品１０は、図３および図４に示すように、単電池１１の電極端子１２（第１端子の一例）に接続される第２端子４０と、第２端子４０に対して回動規制される規制部材４１と、規制部材４１に取り付けられた回動部材５０と、これらを収容するハウジング２０と、を備える。

（電極端子１２）
単電池１１は、図示しない発電要素と、発電要素を収容する電池ケース１４と、発電要素に接続されるとともに電池ケース１４の上面から突出する平板状の正負の電極端子１２と、を有する。図３においては一方の電極端子１２のみを示している。電池ケース１４の上面には樹脂製のセパレータ１５が配置されている。

セパレータ１５には、図３に示すように、ハウジング本体２０を固定するハウジング固定孔１６が複数形成されている。セパレータ１５には電池ケース１４の上面から突出する電極端子１２を挿通させる端子挿通孔１７が形成されている。図１においては電池ケース１４の一部を示しているが、図２〜図７、および図９〜図１０では、単電池１１に関してセパレータ１５よりも上の部分のみを描いている。

セパレータ１５には、回動部材５０を係止する係止片１８（係止部材の一例）が上方に突出形成されている。係止片１８には回動部材５０の係止窓５５に係止される係止突部１９が外側方向に突出形成されている。

（ハウジング２０）
絶縁樹脂製のハウジング２０は、図１に示すように、電極端子１２と第２端子４０とを収容するハウジング本体２１と、ハウジング本体２１を覆う蓋部材２６と、を備える。

ハウジング本体２１は、図３に示すように、下方および上方が開口している。またハウジング本体２１の正面側の面は、回動部材５０を配置可能に開口している。

ハウジング本体２１の図３における左右の側面２１Ａ，２１Ｂの下端部には、セパレータ１５のハウジング固定孔１６に係止される係止爪２２が下方に突出形成されている。

ハウジング本体２１の側面のうち、左右の側面２１Ａ，２１Ｂの略中央部には、第２端子４０（規制部材４１）を固定する固定突部２３（固定部の一例）がハウジング本体２１の内側方向に突出して設けられている。

ハウジング本体２１の右側面２１Ａ（第２端子４０に接続された電線４５の配置される側の側面）の上端部には、半円状の切欠部２４が設けられている。ハウジング本体２１の左右の側面２１Ａ，２１Ｂの内壁面には、それぞれ、蓋部材２６の縁部を案内し取り付ける蓋部取付溝２５が上下方向に形成されている。

蓋部材２６は、図３に示すように、段差状の形状をなしており、ハウジング本体２１の上端の開口部分に被せ付けられる上側蓋部２７と、回動部材５０および係止片１８の上方を覆う下側蓋部３０と、を備える。

上側蓋部２７は長方形状の天井壁２７Ａと天井壁２７Ａの四辺から下方に延出された側壁とを有する。上側蓋部２７の正面側に配される側壁２７Ｂは他の側壁よりも下方に長く形成されている。

上側蓋部２７の第２端子４０に接続された電線４５の配置される側の側壁２７Ｃ（図３の右側の側壁２７Ｃ）には、ハウジング本体２１の右側面に形成した切欠部２４に対応した位置に半円状の切欠部２８が形成されている。したがって、蓋部材２６をハウジング本体２１に取り付けると蓋部材２６の半円状の切欠部２８とハウジング本体２１の半円状の切欠部２４とが１つになって円形の孔３３が形成されるようになっている。この円形の孔３３は第２端子４０に接続された電線４５が配置される電線配置孔３３である（図２参照）。

上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂの端面のうち、上下方向に配される一対の端面には、蓋部取付溝２５に嵌めこまれる取付リブ２９が形成されている。上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂの下端部は回動部材５０の係止窓５５に嵌り込むようになっている。

上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂには、箱状の下側蓋部３０が取り付けられている。下側蓋部３０の下方と、背面側（上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂが配される側）とは、開口している。また下側蓋部３０の上面と上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂとの間には、板状の保持部材３５が挿入される保持部材挿入口３１が形成されている。

（保持部材３５）
保持部材３５は平板状をなしている。保持部材３５の下方の幅寸法は、下側蓋部３０の保持部材挿入口３１の幅寸法よりも、小さく設定されており、保持部材挿入口３１に円滑に挿入可能となっている。保持部材３５の上端の幅方向の両側縁には、上方に突出し、保持部材挿入口３１に係止される一対のロック片３６が形成されている。ロック片３６には外側方向に突出し下側蓋部３０の保持部材挿入口３１の口縁に係止されるロック突部３７がそれぞれ形成されている。

（第２端子４０および規制部材４１）
第２端子４０は銅や銅合金などの導電性金属板材から構成され、長方形状をなしている。第２端子４０の下方の領域には、第２端子４０の幅方向の一対の端縁からそれぞれ延出され、正面側に垂直に折り曲げられた規制部材４１が一体的に形成されている。

規制部材４１の中央には、回動部材５０を回動させる回動軸４３を挿通可能な軸挿通孔４２が形成されている。規制部材４１の上端部はハウジング本体２１の固定突部２３に係止され固定される。

第２端子４０の上端の側縁には、図３に示すように、電線４５の露出芯線４６が接続されている。第２端子４０に接続されている電線４５は、その両端末において絶縁被覆４７の剥離除去により芯線４６が露出している。

図３においては、電線４５の一方の端末のみに、第２端子４０が接続されている様子を示しているが、単電池１１を複数接続する際には、隣り合う単電池１１の電極端子１２と接続される第２端子４０が、電線４５の他方の端末に接続される。電線４５の両端末で露出する芯線４６に接続される第２端子４０は、相違する極性の電極端子１２に接続されている。つまり、隣り合う単電池１１の電極端子１２同士は、第２端子４０と電線４５を介して電気的に接続されていることになる。

（回動部材５０）
回動部材５０は、規制部材４１の軸挿通孔４２に挿通された回動軸４３により、規制部材４１に対して回動可能（回動自在）に取り付けられている。回動部材５０には回動軸４３を取り付ける軸貫通孔５１が貫通して形成されている（図２および図３を参照）。

図８は回動させる前の状態における回動部材５０を側面から示した図である。図８に示すように、回動部材５０の側面の長手方向の端部から回動部材５０の軸貫通孔５１の中心Ｐまでの長さＸは、回動部材５０の側面の短手方向の端部から回動部材５０の軸貫通孔５１の中心Ｐまでの長さＹよりも小さく設定されている。

そのため、回動部材５０を回動させる前においては図５に示すように回動部材５０が電極端子１２に接触しておらず、回動部材５０を図５に示す状態から約９０°回動させると、図７に示すように回動部材５０が電極端子１２に接触し、第２端子４０と電極端子１２とに押圧力が及んで荷重がかかる。

図７に示す状態において、回動部材５０の電極端子１２に接触している部分が押圧部５２である。回動部材５０の回動操作を行う部分（図５に示す回動部材５０の上端部）を操作部５３とする。

回動部材５０の軸貫通孔５１よりも操作部５３寄りの領域には、図７に示すように、セパレータ１５の係止片１８を係止する係止窓５５が形成されている。回動部材５０の係止窓５５は、押圧部５２の押圧により電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかる位置で、セパレータ１５の係止片１８に係止されるようになっている。係止窓５５には係止片１８を係止窓５５内に案内する案内面５４が形成されている。

（端子接続部品１０の接続方法）
次に、本実施形態の端子接続部品１０の接続方法について説明する。
所望の数の単電池１１を隣合う単電池１１の電極端子１２が逆極性となるように並べて、各単電池１１の電極端子１２が形成された面（本実施形態では上面）にセパレータ１５を取り付ける。単電池１１にセパレータ１５を取り付ける際にはセパレータ１５の端子挿通孔１７に電極端子１２を挿通させる。

次に電極端子１２の上側からハウジング本体２１を取り付ける。ハウジング本体２１の係止爪２２をセパレータ１５のハウジング固定孔１６に対応させて、上方からハウジング本体２１をセパレータ１５に取り付けると、ハウジング本体２１の係止爪２２がセパレータ１５のハウジング固定孔１６に係止されて固定される。

ハウジング本体２１の取り付け作業と同時又は前後して、以下に説明する手順で第２端子４０に電線４５を接合する作業および、回動部材５０の取り付け作業を行う。

まず、第２端子４０の上部に電線４５を接合する。具体的には、電線４５の両端末において絶縁被覆４７を剥離除去して、芯線４６を露出させておき、電線４５の端末で露出する露出芯線４６にそれぞれ第２端子４０を接合する（図３を参照）。露出芯線４６と第２端子４０との接合は、各種溶接法等、公知の接合方法により行われる。

第２端子４０と一体となっている規制部材４１の軸挿通孔４２と回動部材５０の軸貫通孔５１とを重なり合うように配して回動軸４３を挿通させた後、ボルト等（図示せず）により規制部材４１に対し回動軸４３が回動可能となるように取り付ける。

電線４５および回動部材５０が取り付けられた第２端子４０をハウジング本体２１に収容する。このとき回動部材５０の操作部５３が上端部に配されるようにしておく。

第２端子４０をハウジング本体２１の上から差し込んで下方に移動させると規制部材４１の下端部がハウジング本体２１の側壁部に形成した固定突部２３に当接し、固定突部２３が外側方向に撓み変形する。第２端子４０をさらに下方に移動させて規制部材４１の上端部が固定突部２３よりも下方に配されると、固定突部２３が弾性復帰して第２端子４０（規制部材４１）がハウジング本体２１に固定される。第２端子４０をハウジング本体２１に収容すると、電極端子１２は第２端子４０と回動部材５０の操作部５３との間に配され、第２端子４０に接続された電線４５はハウジング本体２１の切欠部２４に配される。

次に、第２端子４０と電極端子１２とを接続する作業を行う。第２端子４０と電極端子１２とを接続する前において、回動部材５０の操作部５３は、図４および図５に示すように、上端側に配されている。このとき、回動部材５０の押圧部５２は下端に配されており、電極端子１２および第２端子４０を押圧していない。

回動部材５０の操作部５３を手前側に回動させて、回動部材５０と、セパレータ１５の係止片１８とが当接すると、回動部材５０の係止窓５５に形成された案内面５４に係止片１８が案内されつつ、セパレータ１５の係止片１８が第２端子４０側に撓み変形する。

回動部材５０の操作部５３を、図６および図７に示すように、単電池１１（セパレータ１５）の上面と略平行に配されるまで回動させると、回動部材５０の押圧部５２が電極端子１２と接触し、電極端子１２及び第２端子４０に押圧力が及んで両端子１２，４０に荷重がかかる。

このときセパレータ１５の係止片１８が弾性復帰して係止突部１９が係止窓５５の縁部に係止され、回動部材５０の押圧部５２の押圧により電極端子１２および第２端子４０に荷重のかかった状態で回動部材５０が係止される。第２端子４０と電極端子１２とが押圧部５２の押圧により荷重がかかった状態となれば、第２端子４０と電極端子１２とが電気的に接続可能である。

次に蓋部材２６をハウジング本体２１の上から被せ付ける。上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂの取付リブ２９を、ハウジング本体２１の蓋部取付溝２５に挿入し下方へ移動させると、取付リブ２９が蓋部取付溝２５に案内され蓋部材２６が下方へ移動する。

上側蓋部２７の正面側の側壁２７Ｂの下端部が回動部材５０の係止窓５５に嵌り込むと、蓋部材２６の上側蓋部２７がハウジング本体２１の上端の開口部分を覆うとともに上側蓋部２７に設けた切欠部２８がハウジング本体２１の切欠部２４と１つになって円形の電線配置孔３３が形成され、下側蓋部３０は回動部材５０および係止片１８ならびに、ハウジング本体２１の正面側の開口部分を覆う（図９及び図１０を参照）。これにより蓋部材２６のハウジング本体２１への取り付け作業が完了し、図９に示すように、第２端子４０に接続された電線４５は電線配置孔３３から導出される。

次に、下側蓋部３０に形成した保持部材挿入口３１に保持部材３５を挿入する。保持部材３５を保持部材挿入口３１の上方から差し込んで下方へ移動させ、保持部材３５のロック突部３７が保持部材挿入口３１の口縁に当接すると、ロック片３６が内側方向へ撓み変形する。さらに保持部材３５を下方へ移動させ、ロック突部３７が下側蓋部３０の上面の下側に配されるとロック片３６が弾性復帰しロック突部３７が保持部材挿入口３１の口縁により係止される。

本実施形態では、保持部材３５を挿入しない状態であっても、第２端子４０および電極端子１２は押圧部５２の押圧により荷重がかかった状態に至っており、両端子１２，４０は電気的に接続可能ではある。ここで、さらに、保持部材３５を挿入することにより、回動部材５０の押圧部５２の押圧により電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかった状態を保持することができるので、電気的な接続信頼性を維持することができるのである。

同様の作業を繰り返し全ての端子接続部品１０の接続と蓋部材２６の取付作業が終了すると、単電池１１の接続作業が終了する。

（本実施形態の作用および効果）
本実施形態において、電極端子１２と第２端子４０とを接続するときには、第２端子４０と回動部材５０の押圧部５２との間に電極端子１２を配した状態としてから、回動部材５０を、押圧部５２の押圧により電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかる位置まで回動させると、２つの端子（電極端子１２および第２端子４０）は電気的に接続可能な状態となる。

つまり、本実施形態によれば、回動部材５０の回動操作により電極端子１２と第２端子４０との接続が可能なので、端子間の接続にボルト締結が不要であり、端子間接続作業の作業効率が向上する。

また、本実施形態によれば、押圧部５２に押圧されることにより電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかる位置で、回動部材５０を係止する係止片１８をさらに備えているから、押圧部５２が電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかった状態で押圧する位置で回動部材５０を係止することができるので、両端子１２，４０間の接続信頼性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、第１端子が、単電池１１に設けられた電極端子１２であるから、単電池１１を複数接続して電池モジュールを構成するときや複数の電池モジュールを接続する際の接続作業の作業効率が向上する。

また、本実施形態によれば、電極端子１２および第２端子４０を収容する絶縁樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられ、押圧部５２に押圧されることにより電極端子１２及び第２端子４０に荷重がかかった状態で保持する保持部材３５と、を備えているから、電極端子１２および第２端子４０に直接手指が接触するのを防止しつつ、両端子１２，４０間の電気的な接続を確実なものとすることができる。

また、本実施形態によれば、ハウジング本体２１には第２端子４０を固定する固定部が設けられているから、電極端子１２との接続状態をより確実なものとすることができる。

さらに、本実施形態によれば、規制部材４１と第２端子４０とが一体であるから、部品点数を減らすことができるうえに、第２端子４０に対して規制部材４１を回動規制されるように取り付ける工程を省くことができるので、低コストである。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、押圧部５２に押圧されることにより電極端子１２および第２端子４０に荷重がかかる位置で、回動部材５０を係止する係止片１８をさらに備える端子接続部品１０を示したが、係止片を備えないものであってもよい。
（２）上記実施形態では、第１端子が、単電池１１に設けられた電極端子１２である例を示したが、第１端子は単電池の電極端子以外の端子であってもよい。
（３）上記実施形態では、電極端子１２および第２端子４０を収容する絶縁樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられ、押圧部５２に押圧されることにより電極端子１２及び第２端子４０に荷重がかかった状態で保持する保持部材３５と、を備える例を示したが、ハウジングおよび保持部材を備えないもの、ハウジングおよび保持部材のいずれか一方のみを備えるものであってもよい。
（４）上記実施形態では、第２端子４０を固定する固定突部２３が設けられているハウジング２０を示したが、第２端子を固定する固定部の設けられていないハウジングであってもよい。
（５）上記実施形態では規制部材４１と第２端子４０とが一体である例を示したが、規制部材は第２端子と別体であってもかまわない。

１０…端子接続部品
１１…単電池
１２…電極端子（第１端子）
１５…セパレータ
１８…係止片（係止部材）
１９…係止突部
２０…ハウジング
２１…ハウジング本体（ハウジング）
２３…固定突部（固定部）
２５…蓋部取付溝
２６…蓋部材（ハウジング）
２７…上側蓋部（蓋部材）
３０…下側蓋部（蓋部材）
３１…保持部材挿入口
３５…保持部材
３６…ロック片
３７…ロック突部
４０…第２端子
４１…規制部材
４２…軸挿通孔
４３…回動軸
５０…回動部材
５１…軸貫通孔
５２…押圧部
５３…操作部
５５…係止窓

Claims (6)

1. 第１端子と第２端子とを接続する端子接続部品であって、
   前記第２端子に対して回動規制される規制部材と、
   前記規制部材に取り付けられるとともに、前記第２端子との間に前記第１端子を配して回動させることで前記第１端子及び前記第２端子を押圧する押圧部を有し、前記押圧部の押圧により前記第１端子及び前記第２端子に荷重がかかる位置に回動可能な回動部材と、を備える端子接続部品。
2. 前記押圧部に押圧されることにより前記第１端子および前記第２端子に荷重がかかる位置で、前記回動部材を係止する係止部材をさらに備える請求項１に記載の端子接続部品。
3. 前記第１端子は、単電池に設けられた電極端子である請求項１または請求項２に記載の端子接続部品。
4. 前記第１端子および前記第２端子を収容する絶縁樹脂製のハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記押圧部に押圧されることにより前記第１端子及び前記第２端子に荷重がかかった状態で保持する保持部材と、
   を備える請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子接続部品。
5. 前記ハウジングには前記第２端子を固定する固定部が設けられている請求項４に記載の端子接続部品。
6. 前記規制部材と前記第２端子とが一体である請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の端子接続部品。

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