JP2017152327A

JP2017152327A - キャップ

Info

Publication number: JP2017152327A
Application number: JP2016036007A
Authority: JP
Inventors: クリストファーピノ; Christopher Pino
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31
Also published as: WO2017145761A1

Abstract

【課題】ピット内に装着し、電圧検知端子およびサーミスタの接続端子を電極のねじ穴に対してねじ通し孔がずれないように取り付け可能なキャップを提供すること。
【解決手段】キャップ１は、上面部１１ａの周縁部より下方に一体に突出するように形成され、所定のピット３２の内壁面３２ｂに密着する周壁部１１ｂと、を有するキャップ本体１１と、キャップ本体１１の下面１１ｃに形成され、接続端子４２を収容する収容空間１２と、上面部１１ａより突出して形成され、ねじ通し孔４１ａ，４２ａに通してねじ穴５４にねじ込むねじ２を電極５３のねじ穴５４の中心線上に来るように案内し、ねじ頭部２１を収容する円筒部１３と、キャップ本体１１の円筒部１３内に形成され、ねじ２を中心線上に来るように密着して挿通させる位置決め用ねじ通し孔１４と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池セル群の電極が設けられた面に重ねて用いる配線モジュールの枠形プロテクタに装着して端子の通し孔の位置合わせに用いるキャップに関する。

ハイブリッド車や電気自動車等の車両では、車両を駆動するための電源として複数の蓄電池、すなわち、電池セルを積層した電池セル群を用いている。この場合、電池セル群は、バスバー等の端子や電線収容溝等が配され、かつ、複数のピットを有する枠形プロテクタにより構成された複合パネルを有する配線モジュールを用いて被覆電線の配線が行われる。

この種の従来の配線モジュールとして、電池パックの電極端子に、温度検出部材と接続部材とをボルト締めするものが知られていた（例えば特許文献１）。

図６は、特許文献１の図２と同等の配線モジュールの一部断面図を示したものである。図２に示すように、特許文献１に記載された配線モジュール７０では、端子貫通孔７１を有する接続部材７２と、温度検出素子を収容し電線Ｗ２が導出される素子収容部７３と検知部７４を有し、検知部７４に端子挿通孔７５が形成された温度検知部材７６とを、電池パック７７の電極端子２８Ａ、２８Ｂのうちの電極端子２８Ａに対し、端子貫通孔７１および端子挿通孔７５内を通るように重ねたうえでボルト７９によりボルト締めにより固定されている（段落００２５〜００２７、００４７、００５１等）。

特開２０１４−１９１９５４号公報（図２参照）

特許文献１に記載された配線モジュールのように、接続部材や検知部を重ねて電池パックの電極端子にボルト締め固定するものにおいては、接続部材や検知部のボルト通し孔の位置合わせが重要である。

特許文献１に記載されたものは、電池パックの端子電極を接続部材の端子貫通孔、検知部の端子挿通孔に通した後にその上からボルト締めするため、接続部材や検知部が位置固定されていたとしても電池パックの端子電極がそれらの端子貫通孔、端子挿通孔の中心からずれた状態で締め付け固定される可能性があった。このため、特許文献１に記載されたものは、例えば配線モジュールの納品先等において孔位置の調整が必要となり、孔位置の調整に手間がかかるという問題点があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ピット内に装着し、電圧検知端子およびサーミスタの接続端子を電極のねじ穴に対してねじ通し孔がずれないように取り付け可能なキャップを提供することを目的とする。

本発明に係るキャップは、上記目的達成のため、複数のピットを有し、電池セル群の電極が設けられた面に重ねられる枠側プロテクタと、前記枠側プロテクタの所要のピット内に重ねられた状態に収容された電圧検出端子およびサーミスタの接続端子と、を備えた配線モジュールにおいて、前記電圧検出端子に設けられたねじ通し孔および前記接続端子に設けられたねじ通し孔が、前記電極に設けられたねじ穴の中心線上に来るように、前記電圧検出端子および前記接続端子を位置決めした状態に、前記所定のピット内に嵌合するキャップであって、前記所定のピットの開口に対応する形状を有する上面部、および前記上面部の周縁部より下方に一体に突出するように形成され、前記所定のピットの内壁面に密着する周壁部とを有するキャップ本体と、前記キャップ本体の下面に形成され、前記接続端子を周囲が密着または近接状態になるように収容する収容空間と、前記上面部より突出して形成され、前記キャップ本体の２つのねじ通し孔に通して前記ねじ穴にねじ込むねじを前記中心線上に来るように案内し、ねじ頭部を収容する円筒部と、前記キャップ本体の前記円筒部内に形成され、前記ねじを前記中心線上に来るように密着して挿通させる位置決め用ねじ通し孔と、を有する構成である。

この構成により、本発明に係るキャップは、枠側プロテクタに装着した場合に、周壁部がピットの内壁面に密着し、かつ、収容空間にサーミスタの接続端子を密着または近接状態に収容するため、電圧検出端子のねじ通し孔および接続端子のねじ通し孔が、電極のねじ穴の中心線上に来るように、電圧検出端子および接続端子を位置決めすることができる。

また、本発明に係るキャップは、前記位置決め用ねじ通し孔の孔入口に形成され、すり鉢状に形成された挿入ガイドを有する構成としてもよい。

この構成により、本発明に係るキャップは、電圧検出端子のねじ通し孔および接続端子のねじ通し孔が、電極のねじ穴の中心線上に来るようにした状態で、電極のねじ穴にねじ込むねじの先端部を円筒部内の挿入ガイドによって上記中心線上の位置に容易に挿入でき、当該ねじのねじ込み作業性が向上する。

また、本発明に係るキャップは、前記所定のピットに設けられた位置決め用凹壁部に嵌合される係合凸部を有する構成としてもよい。

この構成により、本発明に係るキャップは、係合凸部がピットの位置決め用凹壁部に嵌合してピット内で正確に位置決めされ、電圧検出端子のねじ通し孔および接続端子のねじ通し孔が、電極のねじ穴の中心線上に来るようにする位置合わせとより正確に行うことができる。

本発明によれば、ピット内に装着し、電圧検知端子およびサーミスタの接続端子を電極のねじ穴に対してねじ通し孔がずれないように取り付け可能なキャップを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るキャップの使用状態を示す電池セル群の配線モジュールの分解斜視図である。図１における配線モジュールの構成を示す一部断面図である。本発明の一実施の形態に係るキャップの下面側から見た構成を示す斜視図である。（ａ）図は本発明の一実施の形態に係るキャップのピット装着時におけるねじセット状態を示す一部断面図であり、（ｂ）図はねじの締め込み状態を示す一部断面図である。本発明の一実施の形態に係るキャップのピット装着時の構成を示す上面図である。従来の配線モジュールの一部断面図を示す図である。

以下、本発明に係るキャップの一実施の形態について説明する。本実施の形態に係るキャップ１は、図１に示すように、配線モジュール３０を構成する枠形プロテクタ３１の所定のピット３２に嵌合して用いるものである。

キャップ１の構成を説明する前提として、まず、配線モジュール３０および電池パック５０の構成について説明する。図１および図２に示すように、配線モジュール３０は、複数の電池セル５２を有する電池セル群５１を収容する電池パック５０の各電池セル５２の電極５３が形成された面に被せられ、各電池セル５２を例えば直列接続状態に接続するとともに、後述する電圧検出端子４１やサーミスタ４３の接続端子４２から導出される電線等の配線を行うものである。

本実施の形態において、電池セル群５１は、例えば電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両に搭載されて車両を駆動するための電源として用いられる。一方、配線モジュール３０は、電池セル群５１の電力を例えばインバータ等の電力供給先へ供給するための配線を行うものである。

図１および図２に示すように、配線モジュール３０は、電池セル群５１の電極５３が設けられた面に重ねられる枠形プロテクタ３１を有する。枠形プロテクタ３１には、電圧検出端子４１およびサーミスタ４３の接続端子４２を積層されかつ電気的に接続された状態で収容するピット３２が設けられる。ピット３２は、図１においては便宜的に１つのみを示しているが、配線経路を挟むように複数個が設けられている。

枠形プロテクタ３１において、ピット３２の底面には外方まで貫通する貫通孔３５が形成される。貫通孔３５は、電池セル群５１内の対応する電池セル５２の電極５３を挿通されるものである。また、ピット３２の底面上部には、電圧検出端子４１および接続端子４２が重ねられて配置されている。電圧検出端子４１にはねじ通し孔４１ａが形成され、接続端子４２にはねじ通し孔４２ａが形成される。

また、ピット３２の内壁面３２ｂには、例えば２つのリブ間に凹部が形成された位置決め用凹壁部３３が設けられる。位置決め用凹壁部３３は、２つのリブ間の凹部に例えば電圧検出端子４１の周壁に突出して形成された凸状部４１ｂを受け入れてピット３２内における電圧検出端子４１の位置決めを行う。また、位置決め用凹壁部３３は、後述するように、ピット３２の内壁面３２ｂ内にキャップ１が装着された際、２つのリブ間の凹部がキャップ１に形成された係合凸部１５を受け入れてピット３２内におけるキャップ１の位置決めを行う。

他方、電池パック５０において、電池セル５２の電極５３は、例えば、ピット３２の下面に形成された貫通孔３５に嵌合可能な円筒形状に形成される。電極５３は、円筒形状の一面にねじ穴５４が形成される。

電池セル５２の電極５３に形成されたねじ穴５４は、ピット３２の開口３２ａ側からキャップ１を通して差し込まれるねじ２を、ピット３２内で電圧検出端子４１のねじ通し孔４１ａ、および接続端子４２のねじ通し孔４２ａを通してねじ込むためのものである。

本実施の形態に係るキャップ１は、所定のピット３２内に嵌合させ、ねじ２を電池セル５２の電極５３のねじ穴５４にねじ込む際に、ピット３２内に配置されている上記２つのねじ通し孔４１ａ，４２ａが、電極５３に設けられたねじ穴５４の中心線上に来るように、電圧検出端子４１および接続端子４２を位置決めするものである。

次に、本実施の形態に係るキャップ１について図１〜図３を参照して説明する。図１および図２に示すように、キャップ１は、キャップ本体１１と、収容空間１２と、円筒部１３と、位置決め用ねじ通し孔１４と、係合凸部１５と、を有する。

キャップ本体１１は、枠形プロテクタ３１の所定のピット３２の開口３２ａに対応する形状を有する上面部１１ａと、上面部１１ａの周縁部より下方に一体に突出するように形成され、所定のピットの内壁面３２ｂに密着する周壁部１１ｂと、を有する。

収容空間１２は、図３に示すように、キャップ本体１１の下面１１ｃに形成され、キャップ１がピット３２内に嵌合された際に、接続端子４２を周囲が密着または近接状態になるように収容する。

円筒部１３は、キャップ本体１１の上面部１１ａより突出して形成され、キャップ本体１１内に配置される２つのねじ通し孔４１ａ，４２ａに通してねじ穴５４にねじ込むねじ２をねじ穴５４の中心線上に来るように案内し、ねじ頭部２１を収容するものである。

位置決め用ねじ通し孔１４は、図２に示すように、キャップ本体１１の円筒部１３内に形成され、ねじ２をねじ穴５４の中心線上に来るように密着して挿通させるためのものである。位置決め用ねじ通し孔１４は、孔入口に、すり鉢状に形成された挿入ガイド１４ａが形成されている。

係合凸部１５は、所定のピット３２に設けられた位置決め用凹壁部３３の２つのリブ間の凹部に嵌合される形状に形成されている。

次に、所定のピット３２に対するキャップ１の取付手順について図４を参照して説明する。キャップ１を取り付けるためには、ピット３２の底面上部に、電圧検出端子４１および接続端子４２を重ね合わせて載置する。

次に、キャップ１を用意し、図４（ａ）に示すように、ピット３２の開口３２ａから、キャップ本体１１の上面部１１ａが上側（開口３２ａの外方）にくるように、かつ、係合凸部１５が位置決め用凹壁部３３に嵌合するように、ピット３２の開口３２ａ内にキャップ１を嵌める。

その状態から、キャップ１をピット３２の底面に向けて押し込む。キャップ１の押し込みは、図４（ａ）に示すように、キャップ本体１１の下面１１ｃに形成された収容空間１２内に接続端子４２の周囲が密着または近接状態に収容されるまで継続する。

ピット３２内にキャップ１が図４（ａ）に示す態様で嵌合された後、ねじ２の先端部を円筒部１３の内部空間をガイドにして該円筒部１３内に挿入し、さら、円筒部１３内に形成された位置決め用ねじ通し孔１４の孔入口に先端部が達するまでねじ２を押し進める。

位置決め用ねじ通し孔１４の孔入口には、すり鉢状の挿入ガイド１４ａが形成されている。挿入ガイド１４ａは、ねじ２の先端部を受け入れて位置決め用ねじ通し孔１４に入り易くする。

キャップ１の円筒部１３を通して該円筒部１３内の位置決め用ねじ通し孔１４に先端部が達するようにねじ２がセットされた後、該ねじ２をその先端が位置決め用ねじ通し孔１４を貫通し、電極５３に形成されたねじ穴５４に達するまでさらに押し進める。

ねじ２の先端がねじ穴５４に達した後、ねじ２を、図４（ｂ）に示す位置までねじ穴５４にねじ込む。これにより、ねじ頭部が円筒部１３内に収容されてその下部が接続端子４２に接触した状態となり、電圧検出端子４１および接続端子４２が締め付け固定される。

本実施の形態に係るキャップ１の構成によれば、図４に示した一連の取付手順で所定のピット３２に対するキャップ１の嵌合が完了した際（図４（ａ）参照）、図５に示すように、キャップ本体１１の周壁部がピット３２内の内壁面３２ｂに密着する。また、キャップ本体１１の係合凸部１５がピット３２内の位置決め用凹壁部３３に係合される。さらに、キャップ本体１１の下面では、収容空間１２が接続端子４２を周囲が密着または近接した状態に収容する（図４（ａ）参照）。

これにより、所定のピット３２に対するキャップ１の嵌合が完了した際、電圧検出端子４１および接続端子４２は、これらのねじ通し孔４１ａ，４２ａが電極５３のねじ穴５４の中心線上に来るように位置合わせされる。

よって、この状態から、キャップ本体１１の円筒部１３、キャップ本体１１の下面の収容空間１２に収容される接続端子４２のねじ通し孔４２ａ、電圧検出端子４１のねじ通し孔４１ａを通してねじ２を電極５３のねじ穴５４にねじ込むことで、ねじ通し孔４１ａ，４２ａの孔位置のずれの発生を抑えることができる。

このため、本実施の形態に係るキャップ１をピット３２に嵌合して電圧検出端子４１およびサーミスタ４３の接続端子４２が締め付け固定された配線モジュール３０は、その後、例えば、納品先等において、接続端子４２のねじ通し孔４２ａ、および電圧検出端子４１のねじ通し孔４１ａの孔位置調整を行う必要がなくなる。

このように、本実施の形態に係るキャップ１は、配線モジュール３０の枠形プロテクタ３１を構成する所定のピット３２に嵌合して用いられ、所定のピット３２の開口３２ａに対応する形状を有する上面部１１ａ、および上面部１１ａの周縁部より下方に一体に突出するように形成され、所定のピットの内壁面３２ｂに密着する周壁部１１ｂと、を有するキャップ本体１１と、キャップ本体１１の下面１１ｃに形成され、接続端子４２を周囲が密着または近接状態になるように収容する収容空間１２と、上面部１１ａより突出して形成され、キャップ本体１１内に配置される２つのねじ通し孔４１ａ，４２ａに通してねじ穴５４にねじ込むねじ２を電極５３に設けられたねじ穴５４の中心線上に来るように案内し、ねじ頭部２１を収容する円筒部１３と、キャップ本体１１の円筒部１３内に形成され、ねじ２を中心線上に来るように密着して挿通させる位置決め用ねじ通し孔１４と、を有する構成である。

この構成により、本実施の形態に係るキャップ１は、枠形プロテクタ３１の所定のピット３２に装着した際に、周壁部１１ｂがピット３２の内壁面３２ｂに密着し、かつ、収容空間１２にサーミスタ４３の接続端子４２を密着または近接状態に収容する状態となるため、電圧検出端子４１に設けられたねじ通し孔４２ａおよび接続端子４２に設けられたねじ通し孔４２ａが、電極５３に設けられたねじ穴５４の中心線上に来るように、電圧検出端子４１および接続端子４２を位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係るキャップ１は、位置決め用ねじ通し孔１４の孔入口に形成され、すり鉢状に形成された挿入ガイド１４ａを有する構成としてもよい。

この構成により、本実施の形態に係るキャップ１は、電圧検出端子４１のねじ通し孔４１ａおよび接続端子４２のねじ通し孔４２ａが、電極５３のねじ穴５４の中心線上に来るようにした状態で、電極５３のねじ穴５４にねじ込むねじ２の先端部を円筒部１３内の挿入ガイド１４ａによって上記中心線上の位置に容易に挿入でき、ねじ２のねじ込み作業性が向上する。

また、本実施の形態に係るキャップ１は、前記所定のピット３２に設けられた位置決め用凹壁部３３に嵌合される係合凸部１５を有する構成としてもよい。

この構成により、本実施の形態に係るキャップ１は、係合凸部１５がピット３２の位置決め用凹壁部３３に嵌合してピット３２内で正確に位置決めされ、電圧検出端子４１のねじ通し孔４１ａおよび接続端子４２のねじ通し孔４２ａが、電極５３のねじ穴５４の中心線上に来るようにする位置合わせとより正確に行うことができる。

以上説明したように、本発明に係るキャップは、ピット内に装着し、電圧検知端子およびサーミスタの接続端子を電極のねじ穴に対してねじ通し孔がずれないように取り付け可能であるといいう効果を有し、電池セル群の配線モジュールの各ピットに装着して用いるキャップ全般に有用である。

１キャップ
２ねじ
１１キャップ本体
１１ａ上面部
１１ｂ周壁部
１１ｃ下面
１２収容空間
１３円筒部
１４位置決め用ねじ通し孔
１４ａ挿入ガイド
１５係合凸部
２１ねじ頭部
３０配線モジュール
３１枠形プロテクタ
３２ピット
３２ａ開口
３２ｂ内壁面
３３位置決め用凹壁部
３５貫通孔
４１電圧検出端子
４２接続端子
４３サーミスタ
５０電池パック
５１電池セル群
５２電池セル
５３電極
５４ねじ穴

Claims

複数のピットを有し、電池セル群の電極が設けられた面に重ねられる枠形プロテクタと、前記枠形プロテクタの所要のピット内に重ねられた状態に収容された電圧検出端子およびサーミスタの接続端子と、を備えた配線モジュールにおいて、前記電圧検出端子に設けられたねじ通し孔および前記接続端子に設けられたねじ通し孔が、前記電極に設けられたねじ穴の中心線上に来るように、前記電圧検出端子および前記接続端子を位置決めした状態に、前記所定のピット内に嵌合するキャップであって、
前記所定のピットの開口に対応する形状を有する上面部、および前記上面部の周縁部より下方に一体に突出するように形成され、前記所定のピットの内壁面に密着する周壁部とを有するキャップ本体と、
前記キャップ本体の下面に形成され、前記接続端子を周囲が密着または近接状態になるように収容する収容空間と、
前記上面部より突出して形成され、前記キャップ本体の２つのねじ通し孔に通して前記ねじ穴にねじ込むねじを前記中心線上に来るように案内し、ねじ頭部を収容する円筒部と、
前記キャップ本体の前記円筒部内に形成され、前記ねじを前記中心線上に来るように密着して挿通させる位置決め用ねじ通し孔と、を有することを特徴とするキャップ。
前記位置決め用ねじ通し孔の孔入口に形成され、すり鉢状に形成された挿入ガイドを有することを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
前記所定のピットに設けられた位置決め用凹壁部に嵌合される係合凸部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ。