JP5277796B2 - ハーネス接続用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電池ケースに設けられるハーネス接続用コネクタに関する。

従来、電気自動車などに搭載される電池は、密閉型の電池ケースに収納されて保護される。電池ケースには、電池において過充電などにより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電池ケースの内圧が上昇することがある。このため、リリーフ弁を電池ケースに設けて、電池ケースの内圧が規定圧以上になった場合に、リリーフ弁を開弁して電池ケースの内圧の増大を抑制し、電池ケースの破壊を防止するようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２５０８８７号公報（第３頁、図３）

しかしながら、特許文献１の技術は、リリーフ弁が、電池ケースに設けられているため、電池ケースにおいてリリーフ弁専用の取付部やシール部を設ける必要が有り、電池ケースの構造が複雑化してしまうという問題がある。

そこで、本発明は、電池ケースの構造が複雑化するのを抑制しつつ、電池ケースの内圧の増大を抑制することができるようにすることを目的とする。

本発明は、ハーネス接続用コネクタにおいて、電池ケースの内圧が規定圧力以上の場合に、該電池ケースの内圧によって破断して前記電池ケースの内外を連通する弁部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、電池ケースの内圧が規定圧力以上の場合に破断して電池ケースの内外を連通する弁部をハーネス接続用コネクタが備えるので、電池ケースの構造が複雑化するのを抑制しつつ、電池ケースの内圧の増大を抑制することができる。

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斜視図、図２は、本実施形態にかかる電池ケースの要部拡大正面図、図３は、本実施形態にかかるハーネス接続用コネクタを背面側から見て示す斜視図、図４は、本実施形態にかかる電池ケースにおけるハーネス接続用コネクタの取付部分を電池ケースの内方から見て示す斜視断面図、図５は、図４中Ｖ部の拡大図、図６は、本実施形態にかかるハーネス接続用コネクタの弁部が破断した状態を電池ケースの内方から見て示す斜視図、図７は、本実施形態にかかる電池ケースのガスの放出経路を示す模式図である。

図１に示すように、電池ケース１は、全体的にほぼ直方体状に形成してある。電池ケース１は、上面開口の容器部２と蓋体部３とを備え、容器部２を蓋体部３で閉止した密閉構造となっている。この電池ケース１の内部には、電池として例えばリチウム電池などの二次電池が収納されて、その電池が容器部２に固定されている。この電池ケース１は、例えば、車両や建物に設置される。

電池ケース１は、容器部２と蓋体部３との突き合わせ部周縁にそれぞれ設けたフランジ部２１、３１同士をガスケット（図示せず）を介してねじ止めすることにより、密閉状態となる。ここで、フランジ部２１，３１とガスケットとは、容器部２と蓋体部３との間からの電池ケース１内への流体（気体、液体）の浸入を阻止するシール部５を構成しており、かかるシール部５によって、容器部２と蓋体部３との間の気密・水密を確保している。

電池ケース１の外壁としての容器部２における正面の外壁２２には、図２にも示すように、ハーネス接続用コネクタ１０を２つ並設してある。このハーネス接続用コネクタ１０は、電池と電池ケース１外のハーネスＨ（図７参照）との間に介在し、電池とハーネスＨとを電気的に接続して、電池とハーネスＨとの間での電力の入出力を可能とするものである。

ハーネス接続用コネクタ１０は、図３に示すように、電池ケース１へ固定される取付座１１と、この取付座１１の中央部を貫通して形成した略円筒状のハーネス取付部１２と、備えている。ハーネス接続用コネクタ１０は、図４に示すように、容器部２の外壁２２に形成した略矩形状のコネクタ用開口部２３を覆った状態で容器部２の外壁２２に固定してある。このハーネス接続用コネクタ１０は、ハーネスＨが取り付けられた状態でコネクタ用開口部２３を閉塞する。

取付座１１は、図４に示すように、コネクタ用開口部２３を覆った状態で容器部２の外壁２２に固定してある。取付座１１は、絶縁樹脂によってコネクタ用取付孔よりも大きな略矩形状に形成してある。取付座１１には、その周縁部に、コネクタ用開口部２３の外側周縁部に沿う取付枠１３を形成してあり、この取付枠１３の内方に、電池ケース１の内部にコネクタ用開口部２３を介して対向する対向部１４を設けてある。この対向部１４の中央部に上述したハーネス取付部１２を貫通形成してある。また、対向部１４には、取付枠１３の四辺のそれぞれの中央部とハーネス取付部１２とをほぼ十字状に連結する複数のリブ１５を設けてある。

そして、取付枠１３の四隅には取付孔１３ｈを形成してあり、この取付孔１３ｈにボルト（図示せず）を挿通して、このボルトをコネクタ用開口部２３の周縁部四隅に形成したねじ穴２３ｈに螺合して締め付けることで、ハーネス接続用コネクタ１０を電池ケース１に着脱可能に取り付けるようになっている。

また、かかる構造において、図５に示すように、取付枠１３とコネクタ用開口部２３の周縁部との相互の当接面に、コネクタ用開口部２３を囲繞する溝１３ｇ、２３ｇを形成し、それら溝１３ｇ、２３ｇ間にガスケット４を挟み込んで取付座１１を締付け固定してある。ここで、溝１３ｇ、２３ｇとガスケット４とは、コネクタ用開口部２３からの電池ケース１内への流体の浸入を阻止するシール部６を構成しており、かかるシール部６によって、ハーネス接続用コネクタ１０と容器部２の外壁２２との間の気密・水密を確保している。

そして、本実施形態では、図３〜図５に示すように、ハーネス接続用コネクタ１０に複数の弁部１６を設けてある。この弁部１６は、電池ケース１の内圧が規定圧力以上の場合に、該電池ケース１の内圧によって破断して電池ケース１の内外を連通するようになっている。

弁部１６は、電池ケース１の内部にコネクタ用開口部２３を介して対向する部分、具体的には対向部１４に設けてある。弁部１６は、対向部１４においてリブ１５とハーネス取付部１２とで区画された４つの領域にそれぞれ一つずつ形成してある。この弁部１６は、リブ１５とハーネス取付部１２と取付枠１３とで囲繞された領域に形成してある。弁部１６は、略平板状に形成してあり、その板厚は取付枠１３よりも薄肉としてある。これにより、取付枠１３と弁部１６との間に段差部１３ｓが形成されている。

弁部１６は、その周縁部に脆弱部としての溝部１６ａを有し、この溝部１６ａによって弁部１６の周縁部を弁部１６の他の部分よりも薄肉化してある。溝部１６ａは、弁部１６におけるリブ１５及び取付枠１３との接続部分に断面Ｖ字状に形成してある。この溝部１６ａは、電池ケース１の内圧が規定圧力以上となった場合に破断するようになっている。ここで、溝部１６ａが破断する電池ケース１内の規定圧力は、電池ケース１に通常要求される耐圧以上、つまり、電気自動車などの路面走行車に用いる場合は、大気圧は勿論のこと、冠水時の水圧や放水時の水圧などに耐える圧力以上で、かつ、電池ケース１内への流体（気体、流体）の浸入を阻止するシール部５，６の耐圧限界以下の圧力に設定してある。なお、シール部５，６は、該シール部５，６の耐圧限界以下の外圧が作用している状況下で、そのシール機能を適正に発揮し得るようになっている。

ハーネス取付部１２は、連結金具１２ａと、この連結金具１２ａを覆って該連結金具を支持する支持部１２ｂと、備えている。連結金具１２ａは、電池ケース１の外側に位置する一端部に電池ケース１外のハーネスＨが接続され、電池ケース１の内部に対向する他端部に電池ケース１内のハーネス（図示せず）が接続されて、それら電池ケース１外のハーネスＨと電池ケース１内のハーネスとを電気的に接続する。電池ケース１内のハーネスは電池に接続されており、かかる構造によって、電池と電池ケース１外のハーネスＨとがハーネス接続用コネクタ１０を介して接続される。支持部１２ｂは、絶縁樹脂によって取付座１１と一体形成してある。

このような構成において、図６に示すように、電池から過充電などにより発生するガスで電池ケース１の内圧が規定圧力以上に上昇した場合、電池ケース１の内圧によって、換言すると電池ケース１内のガスに押圧されて、弁部１６において溝部１６ａが破断し、弁部１６が電池ケース１の外方に捲られるように変形して開弁する。このとき、弁部１６は、ハーネス取付部１２に支持された状態となって開弁する。このように弁部１６が開弁することにより、取付座１１に開口Ｂが形成されて、電池ケース１内の内外が連通されるので、電池ケース１内のガスが、コネクタ用開口部２３及び開口Ｂを介して電池ケース１の外部に放出される。このとき、本実施形態では、図７に示すように、電池ケース１から放出されたガスは、ハーネス接続用コネクタ１０に連結されたハーネスＨの配索エリアＡを通って大気中に拡散される。

以上の構成の本実施形態のハーネス接続用コネクタ１０によれば、電池ケース１の内圧が規定圧力以上の場合に、該電池ケース１の内圧によって破断して電池ケース１の内外を連通する弁部１６を備えることにより、電池ケース１の内圧が規定圧力以上に上昇した際に、弁部１６が破断し開口Ｂが形成され、これにより、その開口Ｂから電池ケース１内のガスを放出して、電池ケース１の内圧の増大を抑制することができる。そして、本実施形態では、弁部１６を、電池とハーネスＨとの接続に必要な部材であるハーネス接続用コネクタ１０に設けてあるので、弁部１６だけの専用の取付構造やシール構造を電池ケース１に設ける必要が無く、電池ケース１の構造が複雑化するのを抑制することができる。

また、弁部１６を、ハーネス接続用コネクタ１０に設けてあるので、電池ケース１の内圧の増大を抑制する構造を単独で設けた場合に比べて、省スペース化を実現することができる。

また、このハーネス接続用コネクタ１０に弁部１６を設けたので、弁部１６が破断した後は、ハーネス接続用コネクタ１０を電池ケース１から取り外して交換すればよいため、電池ケース１の交換を不要とすることができる。

また、本実施形態では、弁部１６が破断する電池ケース１内の規定圧力を、電池ケース１内への流体の浸入を阻止するシール部５，６の耐圧限界以下の圧力に設定したことにより、電池ケース１の内圧上昇によってシール部５，６が破損する前に弁部１６が開いて電池ケース１の内圧上昇を抑制するので、シール部５，６の破損を抑制することができる。

また、本実施形態では、電池ケース１の内部に対向する対向部１４を備え、対向部１４に弁部１６を設けたことにより、弁部１６に電池ケース１の内圧が直接作用するので、弁部１６が破断し易くなる。また、対向部１４に弁部１６を設けることにより、弁部１６が破断した際の開放面積を十分に確保できる。また、対向部１４に弁部１６を設けたことにより、設計時に弁部１６が破断する圧力を容易に調整して設定することができる。

また、本実施形態では、弁部１６は、電池ケース１の内圧が規定圧力以上となった場合に破断する溝部１６ａを有することにより、弁部１６を容易に破断させることができるとともに、その破断させるための圧力を設計段階でより調整し易くなる。

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、弁部１６に形成する脆弱部である溝部１６ａの断面形状は、Ｖ字形状に限ること無く半円状やその他の形状であっても良い。さらに、弁部１６に形成する脆弱部は、弁部１６を板厚方向に貫通する孔等であっても良い。

また、電池ケース１は直方体状に限定されるものではなく、円筒状やその他の形状であってもよく、また、ハーネス接続用コネクタ１０の取付位置は電池ケース１の外壁であればいずれの箇所に設けても良い。

また、ハーネス接続用コネクタ１０の取付座１１及び電池ケース１のコネクタ用開口部２３は、矩形状に限ることなく円形やその他の形状であってもよい。

また、溝部１６ａの形成箇所は、弁部１６におけるリブ１５及び取付枠１３との接続部分に限ることなく、例えば、弁部１６の外縁部の全周に設けても良い。

本発明の一実施形態にかかる電池ケースの斜視図。 本発明の一実施形態にかかる電池ケースの要部拡大正面図。 本発明の一実施形態にかかるハーネス接続用コネクタを背面側から見て示す斜視図。 本発明の一実施形態にかかる電池ケースにおけるハーネス接続用コネクタの取付部分を電池ケースの内方から見て示す斜視断面図。 図４中Ｖ部の拡大図。 本発明の一実施形態にかかるハーネス接続用コネクタの弁部が破断した状態を電池ケースの内方から見て示す斜視図。 本発明の一実施形態にかかる電池ケースのガスの放出経路を示す模式図。

符号の説明

１ 電池ケース
５，６ シール部
１０ ハーネス接続用コネクタ
１４ 対向部
１６ 弁部
１６ａ 溝部（脆弱部）
２２ 外壁
Ｈ ハーネス

Claims (4)

1. 内部に電池を収納する電池ケースの外壁に設けられ、前記電池と前記電池ケース外のハーネスとの間に介在するハーネス接続用コネクタにおいて、
   前記電池ケースの内圧が規定圧力以上の場合に、該電池ケースの内圧によって破断して前記電池ケースの内外を連通する弁部を備えることを特徴とするハーネス接続用コネクタ。
2. 前記電池ケース内への流体の浸入を阻止するシール部の耐圧限界以下の圧力に、前記規定圧力を設定したことを特徴とする請求項１に記載のハーネス接続用コネクタ。
3. 前記電池ケースの内部に対向する対向部を備え、
   前記対向部に前記弁部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のハーネス接続用コネクタ。
4. 前記弁部は、前記電池ケースの内圧が規定圧力以上となった場合に破断する脆弱部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のハーネス接続用コネクタ。

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