JP2018041580A - 端子モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の端子金具を一括して取り扱うことができるようにする。【解決手段】端子モジュールAは、水平な板状接続部31から後方へ電線接続部35を延出させた複数の端子金具30と、板状接続部31の前端縁から立ち上がり、係止孔42を有する係止壁部38と、複数の端子金具30を個別に収容する複数の収容部11を有する絶縁ケース10とを備える。収容部11は、電線接続部35を載置させる受け部23と、係止壁部38と対向する前壁部13と、前壁部13に形成されて係止孔42を係止させる係止突起16と、板状接続部31に対し後方から対向する支持部22とを有する。【選択図】図2

Description

本発明は、端子モジュールに関するものである。
特許文献1には、電池モジュールを構成する電池ケースの蓋体に絶縁体を載置し、絶縁体の上面に金属端子を取り付け、隣り合う金属端子同士をボルトとナットによってバスバーで連結する構造が開示されている。金属端子は二次電池の電極を構成する部品であるので、隣り合う二次電池の電極間がバスバーによって接続される。このような電池モジュールにおいて、電圧検知回路に接続された端子金具を、バスバーと一緒にボルトにより金属端子に接続すれば、二次電池の電圧を検知することができる。
特開2009−301874号公報
上記の電池モジュールでは、複数のバスバーを1つずつ金属端子に取り付けられるようになっているため、電圧検知用の端子金具を取り付ける場合も、複数の端子金具を1つずつ金属端子に取り付けることになる。このように複数の端子金具を1つずつ個別に取り扱うことは作業効率が悪いため、改善が望まれる。
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、複数の端子金具を一括して取り扱うことができるようにすることを目的とする。
本発明は、
締結部材のボルトを挿通させる取付孔が形成された水平な板状接続部と、前記板状接続部の外周縁から後方へ延出した電線接続部とを有する複数の端子金具と、
前記板状接続部の前端縁から立ち上がった形態であり、係止孔を有する係止壁部と、
前記板状接続部の上下両面を外部に開放させた状態で前記複数の端子金具を個別に収容する複数の収容部を有する絶縁ケースと、
前記収容部を構成し、前記電線接続部を載置させる受け部と、
前記収容部を構成し、前記係止壁部の前面と対向する前壁部と、
前記収容部を構成し、前記前壁部に形成されて前記係止孔を係止させる係止突起と、
前記収容部を構成し、前記板状接続部に対し後方から対向する支持部とを備えているところに特徴を有する。
収容部内に収容された端子金具は、係止壁部と板状接続部を前壁部と支持部に対向させることで前後方向に位置決めされ、係止孔を係止突起に係止させ、電線接続部を載置部に載置することで上下方向に位置決めされる。このようにして絶縁ケースに複数の端子金具が位置決めされて取り付けられるので、複数の端子金具を一括して取り扱うことができる。
実施例1の端子モジュールの斜視図 端子モジュールの平面図 端子モジュールの底面図 図2のX−X線断面図 端子金具を絶縁ケースに取り付ける過程で、係止壁部の上端縁部がガイド突起に摺接している状態をあらわす部分断面図 端子金具を絶縁ケースに取り付ける過程で、端子金具の係止孔が絶縁ケースの係止突起に係止した状態をあらわす部分断面図 絶縁ケースの斜視図 絶縁ケースの平面図 図8のY−Y線断面図 端子金具の斜視図 端子金具の平面図
本発明は、前記前壁部に形成され、前記係止壁部を係止させることで左右方向への相対変位を規制する前側回り止め部を備えていてもよい。この構成によれば、取付孔に挿通したボルトを締め付けた時や、取付孔に挿通したボルトにねじ込んだナットを締め付けた時に、端子金具が連れ回りすることを防止できる。
本発明は、前記板状接続部に形成され、前記支持部と係止することで左右方向への相対変位を規制する後側回り止め部を備えていてもよい。この構成によれば、取付孔に挿通したボルトを締め付けた時や、取付孔に挿通したボルトにねじ込んだナットを締め付けた時に、端子金具が連れ回りすることを防止できる。
本発明は、前記収容部に形成され、前記板状接続部の外周縁部に対し上方から対向する弾性抜止片を備えていてもよい。この構成によれば、端子金具が絶縁ケースから浮き上がることを防止できる。
本発明は、前記前壁部における前記係止突起よりも上方の位置に形成され、前記係止壁部の上端縁部を下方へ摺接させることで、前記係止壁部の下端縁部が前記係止突起と干渉することを回避するガイド突起を備えていてもよい。この構成によれば、係止壁部を前壁部に沿わせながら収容部内に収容する際に、係止壁部の下端縁部が係止突起に引っ掛かることがないので、支障なく係止孔を係止突起に係止させることができる。
本発明は、前記係止壁部の上端縁部が二枚重ね状に折り返した形態であってよい。この構成によれば、係止壁部の上端縁部の強度が高められる。
<実施例1>
以下、本発明を具体化した実施例1を図1〜図11を参照して説明する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図1,7,10における斜め右上方向、及び図2〜6,8,9,11における右方を、前方と定義する。上下の方向については、図1,4〜7,9,10にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。左右の方向については、2,8,11における下方を右方と定義する。
本実施例の端子モジュールAは、合成樹脂製の1つの絶縁ケース10と、複数の端子金具30とを組み付けて一体化したものである。複数の端子金具30は、電池モジュールを構成する複数の二次電池(図示省略)の上面に設けられている電極50に、締結部材51を用いて導通可能に接続されるようになっている。締結部材51は、電極50から上方に突出したボルト52と、ボルト52に対し上からねじ込まれるナット53とから構成される。各端子金具30には、二次電池の電圧を検知するための検知回路(図示省略)に接続された電線43が固着されている。
<絶縁ケース10>
絶縁ケース10には、複数の収容部11が、左右方向に並んで繋がった状態で形成されている。尚、便宜上、図1〜9では、1つの収容部11だけを図示している。収容部11の上面は、そのほぼ全領域に亘って上方へ開放されており、収容部11の下面は、その受け部23を除いた広い領域が下方へ開放されている。各収容部11には、夫々、1つの端子金具30が上から落とし込まれるようにして収容されている。収容部11は、前壁部13と右側壁部14Rと左側壁部14Lと後壁部15とからなる周壁部12を有している。周壁部12は、平面視形状が略方形をなすフレーム状をなす。
前壁部13の後面(周壁部12の内面)には、横長のリブ状に突出した形態の係止突起16が形成されている。同じく前壁部13の後面には、係止突起16を左右から対称に挟むように配された左右一対のガイドリブ17(請求項に記載の前側回り止め部)が形成されている。ガイドリブ17は上下方向(収容部11に対する端子金具30の取付け方向と平行な方向)に延びており、その形成範囲は、前壁部13の下端から上端に亘って連続している。
前壁部13の後面には、ガイドリブ17の内側に沿うように配された左右対称な一対のガイド突起18が形成されている。ガイド突起18には、後方下向きに傾斜したガイド斜面19が形成されている。左右両ガイド突起18は、上下方向に関しては係止突起16よりも上方に配され、平面視においては係止突起16を左右から挟むように配されている。
後壁部15は、収容部11(周壁部12)の右端から左右方向中央より少し右方の位置に至る右寄り壁部15Rと、収容部11の左端部に配された弧状壁部15Lとから構成されている。右寄り壁部15Rの一部は、右寄り壁部15Rの上端から下方へ片持ち状に延出した形態の弾性抜止片20となっている(図3,4を参照)。弾性抜止片20は、前後方向へ弾性撓み可能となっている。弾性抜止片20の前面(周壁部12の内面)には、抜止め突起21が形成されている。
収容部11には、右寄り壁部15Rの左端部から前方へリブ状に突出した支持部22が形成されている。支持部22は、右寄り壁部15Rの上端から下端に亘って連続して形成され、支持部22の前端縁のうち上半分領域は、前方に向かって下るように傾斜している。収容部11には水平な板状をなす受け部23が形成されている。受け部23は、前後方向においては後壁部15よりも後方の領域に配され、左右方向においては右寄り壁部15Rと弧状壁部15Lとの間に配されている。
<端子金具30>
端子金具30は、所定形状に打ち抜いた金属板材に曲げ加工等を施して成形したものである。尚、便宜上、図1〜6,10,11では、1つの端子金具30だけを図示している。端子金具30は、水平な板状接続部31と、電線接続部35と、係止壁部38とを一体に形成したものである。板状接続部31の中央部には、板状接続部31を板厚方向に貫通する略円形の取付孔32が形成されている。取付孔32は、板状接続部31における左右方向略中央部に配されているとともに、板状接続部31における前後方向略中央部に配されている。
板状接続部31の後端縁には、係止凹部33(請求項に記載の後側回り止め部)が形成されている。係止凹部33は、板状接続部31の後端縁における左右方向中央部を、前方へ切欠した形態である。左右方向において、係止凹部33の全領域が、取付孔32の開口領域の範囲内に配されている。板状接続部31の後端縁のうち係止凹部33より右側の領域には、上方へ略直角に立ち上がる抜止め用壁部34が形成されている。左右方向において、抜止め用壁部34の左端部は、取付孔32の開口領域の範囲内に配されている。
電線接続部35は、板状接続部31の後端縁のうち係止凹部33より左側の領域から、後方へ片持ち状に延出した形態であり、オープンバレル状のインシュレーションバレル部36と、オープンバレル状のワイヤバレル部37とから構成されている。インシュレーションバレル部36には、電線43の絶縁被覆の前端部が圧着されている。ワイヤバレル部37には、電線43の導体の露出した前端部が圧着されている。左右方向において、電線接続部35の右側領域は、取付孔32の開口領域の範囲内に配されている。
係止壁部38は、板状接続部31の前端縁のうち左右方向中央部から上方へ片持ち状に延出した形態である。係止壁部38は、板状接続部31の前端縁に直接、連なる略方形の基板部39と、基板部39の上端縁の全幅領域から後面側へ反転するように折り返されて下方へ延出した略方形の折返部40とから構成されている。折返部40の上下寸法は基板部39の上下寸法より小さく、折返部40の下端縁は基板部39(係止壁部38)の下端縁より上方に位置する。これにより、係止壁部38の上端縁部38Uが二枚壁構造をなしている。係止壁部38の上端縁部38Uの外面(上面)は、略半円弧形断面の弧状面41となっている。
係止壁部38には、基板部39の前面から後面に貫通した形態であって横長の方形をなす係止孔42が形成されている。係止孔42は、二枚重ね構造の上端縁部38Uよりも下方に配され、基板部39のみに形成されている。係止孔42の開口領域の上端縁は、折返部40の下端縁と同じ高さとなっている。係止壁部38の上端から係止孔42の開口領域の上端縁との間の上下寸法は、係止突起16の上面とガイド突起18の下面との間の上下間隔よりも僅かに小さい寸法である。また、左右方向において、係止壁部38の形成領域は取付孔32の開口領域とほぼ同じである。係止壁部38は、取付孔32を挟んで係止凹部33及び抜止め用壁部34と反対側の位置に配されている。
<実施例1の作用及び効果>
端子金具30を収容部11に取り付ける際には、板状接続部31の前端部が斜め下向きとなるように端子金具30を傾け、周壁部12で囲まれた空間内に板状接続部31を収容する。このとき、係止壁部38を左右両ガイドリブ17の間に嵌め込み、係止壁部38の上端縁部38Uを前壁部13の後面に摺接させながら、板状接続部31を下方へ変位させていく。係止壁部38の上端縁部38Uがガイド突起18の上端に達した後は、図5に想像線で示すように、係止壁部38の上端縁部38U(弧状面41)がガイド突起18のガイド斜面19を下向きに摺接する。
ここで、係止壁部38の下端縁部38Lは上端縁部38Uよりも下方に位置し、前壁部13から係止突起16が後方へ突出している。そのため、係止壁部38が下方へ変位する過程で、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16と干渉することが懸念される。しかし、係止壁部38は、ガイド斜面19の傾斜により前壁部13に対して斜め下後方へ、即ち前後方向において係止突起16から後方へ遠ざかる方向へ誘導されるので、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16と干渉することはない。
板状接続部31を収容部11内に収容する過程で、図5に実線で示すように、係止壁部38の上端縁部38Uがガイド斜面19の下端に到達すると、係止壁部38の下端縁部38Lは、係止突起16の上端より下方に位置している。そして、係止溝の上端から係止壁部38の上端までの上下寸法は、係止突起16のとガイド突起18との間の上下間隔に対して僅かに小さいだけである。したがって、係止壁部38の上端縁部38Uがガイド斜面19の下端から下方へ外れ、係止壁部38の全体が斜め下前方へ変位しても、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16と干渉することはなく、図6に示すように、係止孔42が係止突起16の先端部(後端部)に浅く嵌合する。この間、端子金具30は、板状接続部31の前端部が斜め下を向く姿勢に傾いている。
図6に示す状態から、係止壁部38の上端縁部38Uを前壁部13に当接させ、その当接部分を支点として端子金具30の姿勢を水平に戻すと、図4に示すように、係止孔42と係止突起16が深く嵌合し、図3に示すように、係止壁部38が左右両ガイドリブ17の間に嵌合され、電線接続部35が、右寄り壁部15Rと弧状壁部15Lとの間に入り込んで受け部23に載置され、図2に示すように、係止凹部33が支持部22と嵌合する。また、端子金具30の姿勢が水平に戻る過程では、端子金具30の抜止め用壁部34が、抜止め突起21と干渉して弾性抜止片20を後方へ弾性変位させる。そして、端子金具30の姿勢が水平に戻ると、抜止め用壁部34の上端が抜止め突起21を通過するので、弾性抜止片20が前方へ弾性復帰し、抜止め突起21が抜止め用壁部34の上端縁に対し上から係止可能な状態となる。
係止壁部38の前面と前壁部13の後面とが対向するとともに、係止凹部33の奥端部(前端部)と支持部22の前端とが対向することにより、端子金具30が収容部11に対して前後方向に位置決めされる。係止突起16と係止孔42との嵌合及び係止壁部38とガイドリブ17との嵌合により、端子金具30の前端部が収容部11に対して左右方向に位置決めされる。係止凹部33と支持部22との嵌合により、板状接続部31の後端部が収容部11に対して左右方向に位置決めされる。係止突起16と係止孔42とが嵌合し、係止壁部38の上端縁部38Uが係止突起16とガイド突起18との間で挟まれ、電線接続部35が受け部23に載置され、抜止め用壁部34の上端と弾性抜止片20の抜止め突起21とが対向することにより、端子金具30が収容部11に対して上下方向に位置決めされる。
以上のようにして、各端子金具30が、夫々、絶縁ケース10の各収容部11に対して個別に位置決めされて取り付けられる。端子金具30を取り付けた状態では、図3に示すように、板状接続部31の下面の少なくとも取付孔32とその周辺部が収容部11の下方へ開放されている。これにより、端子モジュールAを電池モジュールの上方に配置し、板状接続部31を電極50の上面に載置して、電極50のボルト52を取付孔32に挿通させることができる。
また、図2に示すように、板状接続部31の全領域が収容部11の上方へ開放されているので、取付孔32から上方へ突出しているボルト52に対し、上からナット53をねじ込むことができる。ねじ込まれたナット53は、周壁部12で囲まれた空間内に収容され、板状接続部31の上面に接触する。この状態からナット53を締め付けると、板状接続部31が電極50とナット53との間で強く挟み付けられ、電極50と端子金具30が導通可能に接続される。
ナット53を締め付ける際には、ナット53の座面と板状接続部31の上面との間の摩擦によって、端子金具30がナット53と一緒に連れ回りすることが懸念される。しかし、係止突起16と係止孔42とが嵌合し、係止壁部38とガイドリブ17とが嵌合し、係止凹部33と支持部22とが嵌合することによって、収容部11に対する端子金具30の左右方向への相対変位が規制されているので、端子金具30が連れ回りすることはない。また、ナット53を緩める場合の連れ回りも、上記と同様の嵌合によって防止されている。
上述のように本実施例1の端子モジュールAは、複数の端子金具30と、絶縁ケース10とを備えて構成されている。端子金具30は、水平な板状接続部31と電線接続部35と係止壁部38とを有する。板状接続部31には、締結部材51のボルト52を挿通させる取付孔32が形成されている。電線接続部35は、板状接続部31の外周縁から後方へ延出した形態である。係止壁部38は、板状接続部31の前端縁から立ち上がった形態であり、係止孔42を有している。
絶縁ケース10は、板状接続部31の上下両面を外部に開放させた状態で複数の端子金具30を個別に収容する複数の収容部11を有している。収容部11は、電線接続部35を載置させる受け部23と、係止壁部38の前面と対向する前壁部13と、前壁部13に形成されて係止孔42を係止させる係止突起16と、板状接続部31に対し後方から対向する支持部22とを備えている。
この構成によれば、収容部11内に収容された端子金具30は、係止壁部38と板状接続部31を前壁部13と支持部22に対向させることで前後方向に位置決めされ、係止孔42を係止突起16に係止させ、電線接続部35を載置部に載置することで上下方向に位置決めされる。端子モジュールAは、絶縁ケース10に複数の端子金具30が取り付けられるので、複数の端子金具30を一括して取り扱うことができる。
また、前壁部13には、係止壁部38を係止させることで左右方向への相対変位を規制するガイドリブ17が形成されている。この構成によれば、取付孔32に挿通したボルト52にねじ込んだナット53を締め付けた時に、端子金具30が連れ回りすることを防止できる。また、板状接続部31には、支持部22と係止することで左右方向への相対変位を規制する係止凹部33を備えていてもよい。この構成によっても、取付孔32に挿通したボルト52にねじ込んだナット53を締め付けた時に、端子金具30が連れ回りすることを防止できる。
また、収容部11には、板状接続部31の外周縁部に対し上方から対向する弾性抜止片20が形成されているので、収容部11に取り付けた端子金具30が、絶縁ケース10に対して浮き上がることを防止できる。また、前壁部13における係止突起16よりも上方の位置には、係止壁部38の上端縁部38Uを下方へ摺接させることで、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16と干渉することを回避するガイド突起18が形成されている。この構成によれば、係止壁部38を前壁部13に沿わせながら収容部11内に収容する際に、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16に引っ掛かることがないので、支障なく係止孔42を係止突起16に係止させることができる。また、係止壁部38の上端縁部38Uが二枚重ね状に折り返した形態なので、係止壁部38の上端縁部38Uの強度は高い。
<他の実施例>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施例では、前壁部に前側回り止め部を形成したが、前壁部は前側回り止め部を有しない形態であってもよい。
(2)上記実施例では、板状接続部に後側回り止め部を形成したが、板状接続部は後側回り止め部を有しない形態であってもよい。
(3)上記実施例では、弾性抜止片を収容部の後壁部に形成したが、弾性抜止片は、収容部の前壁部や側壁部に形成してもよい。
(4)上記実施例では、前壁部にガイド突起を形成したが、前壁部はガイド突起を有しない形態であってもよい。
(5)上記実施例では、係止壁部の上端縁部を二枚重ね状に折り返した形態であるが、係止壁部の上端縁部は一枚板状であってもよい。
(6)上記実施例では、電極から突出したボルトが取付孔に挿通されるようになっているが、端子金具の上方からボルトを取付孔に挿通してもよい。
A…端子モジュール
10…絶縁ケース
11…収容部
13…前壁部
16…係止突起
17…ガイドリブ(前側回り止め部)
18…ガイド突起
20…弾性抜止片
22…支持部
23…受け部
30…端子金具
31…板状接続部
32…取付孔
33…係止凹部(後側回り止め部)
35…電線接続部
38…係止壁部
38U…係止壁部の上端縁部
38L…係止壁部の下端縁部
42…係止孔
51…締結部材
52…ボルト
収容部内に収容された端子金具は、係止壁部と板状接続部を前壁部と支持部に対向させることで前後方向に位置決めされ、係止孔を係止突起に係止させ、電線接続部を受け部に載置することで上下方向に位置決めされる。このようにして絶縁ケースに複数の端子金具が位置決めされて取り付けられるので、複数の端子金具を一括して取り扱うことができる。
板状接続部31を収容部11内に収容する過程で、図5に実線で示すように、係止壁部38の上端縁部38Uがガイド斜面19の下端に到達すると、係止壁部38の下端縁部38Lは、係止突起16の上端より下方に位置している。そして、係止孔42の上端から係止壁部38の上端までの上下寸法は、係止突起16のとガイド突起18との間の上下間隔に対して僅かに小さいだけである。したがって、係止壁部38の上端縁部38Uがガイド斜面19の下端から下方へ外れ、係止壁部38の全体が斜め下前方へ変位しても、係止壁部38の下端縁部38Lが係止突起16と干渉することはなく、図6に示すように、係止孔42が係止突起16の先端部(後端部)に浅く嵌合する。この間、端子金具30は、板状接続部31の前端部が斜め下を向く姿勢に傾いている。
この構成によれば、収容部11内に収容された端子金具30は、係止壁部38と板状接続部31を前壁部13と支持部22に対向させることで前後方向に位置決めされ、係止孔42を係止突起16に係止させ、電線接続部35を受け部23に載置することで上下方向に位置決めされる。端子モジュールAは、絶縁ケース10に複数の端子金具30が取り付けられるので、複数の端子金具30を一括して取り扱うことができる。

Claims (6)

  1. 締結部材のボルトを挿通させる取付孔が形成された水平な板状接続部と、前記板状接続部の外周縁から後方へ延出した電線接続部とを有する複数の端子金具と、
    前記板状接続部の前端縁から立ち上がった形態であり、係止孔を有する係止壁部と、
    前記板状接続部の上下両面を外部に開放させた状態で前記複数の端子金具を個別に収容する複数の収容部を有する絶縁ケースと、
    前記収容部を構成し、前記電線接続部を載置させる受け部と、
    前記収容部を構成し、前記係止壁部の前面と対向する前壁部と、
    前記収容部を構成し、前記前壁部に形成されて前記係止孔を係止させる係止突起と、
    前記収容部を構成し、前記板状接続部に対し後方から対向する支持部とを備えていることを特徴とする端子モジュール。
  2. 前記前壁部に形成され、前記係止壁部を係止させることで左右方向への相対変位を規制する前側回り止め部を備えていることを特徴とする請求項1記載の端子モジュール。
  3. 前記板状接続部に形成され、前記支持部と係止することで左右方向への相対変位を規制する後側回り止め部を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の端子モジュール。
  4. 前記収容部に形成され、前記板状接続部の外周縁部に対し上方から対向する弾性抜止片を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の端子モジュール。
  5. 前記前壁部における前記係止突起よりも上方の位置に形成され、前記係止壁部の上端縁部を下方へ摺接させることで、前記係止壁部の下端縁部が前記係止突起と干渉することを回避するガイド突起を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の端子モジュール。
  6. 前記係止壁部の上端縁部が二枚重ね状に折り返した形態であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の端子モジュール。
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