JP5831446B2 - Connector structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両の下部に搭載される電池パックのコネクタ構造に関する。 The present invention relates to a connector structure for a battery pack mounted on a lower portion of a vehicle.
特許文献1には、合成樹脂製のコネクタハウジングと、コネクタハウジング内に挿入される複数の端子金具と、防水用のシール部材と、レバーとを備えるコネクタが記載されている。このコネクタのコネクタハウジングは、端子金具が挿入されるキャビティが形成された端子収容部と、その端子収容部を包囲する筒状嵌合部とからなる。また、端子金具に接続された電線の外周とキャビティの内周との隙間は、シール部材によってシールされている。
上述した特許文献1に記載のコネクタを、車両の下部に搭載される電池パックに用いる場合には、例えば、コネクタハウジングの筒状嵌合部を、電池パックの上部カバーの開口部から上部カバーの上面側に突出させることができる。このとき、筒状嵌合部を所定の板状部材に立設させると共に、その板状部材を電池パックの上部カバーの下面側に配置すれば、次のようにして、電池パックの上部カバーの開口部のシールを行いつつ、電池パックとコネクタとを互いに固定することができる。
When the connector described in
すなわち、電池パックの上部カバーの下面と、筒状嵌合部が立設された板状部材との間に、筒状嵌合部を囲むように環状のシール部材を配置したうえで、上部カバーの上面上に筒状嵌合部を囲むようにリテーナを配置し、それらのシール部材及びリテーナを介して板状部材と電池パックの上部カバーとをボルト等によって締結すればよい。しかしながら、このように構成されたコネクタ構造においては、筒状嵌合部と、それを囲むリテーナとの間に水が溜まるおそれがある。例えば、各ボルト間においてもシール性が確保されるためには、リテーナに十分な剛性が求められるため、リテーナに十分な厚み(高さ)が必要となる。このため、特に、その水の量がリテーナ上面に至るように大量である場合には、早期の乾燥が困難であるため、ボルト等の金属部材の水に接触する時間が長くなり、錆の発生といった不具合が生じる場合がある。 That is, an annular seal member is disposed between the lower surface of the upper cover of the battery pack and the plate-like member provided with the cylindrical fitting portion so as to surround the cylindrical fitting portion. A retainer may be disposed on the upper surface of the battery so as to surround the cylindrical fitting portion, and the plate-like member and the upper cover of the battery pack may be fastened with a bolt or the like via the seal member and the retainer. However, in the connector structure configured as described above, water may accumulate between the cylindrical fitting portion and the retainer surrounding it. For example, in order to ensure sealing performance between the bolts, the retainer is required to have sufficient rigidity, and thus the retainer needs to have a sufficient thickness (height). For this reason, in particular, when the amount of water is so large that it reaches the upper surface of the retainer, it is difficult to dry quickly, so the time of contact with water of metal members such as bolts becomes longer, and rust is generated. Such a problem may occur.
このような不具合が生じないようにするため、コネクタ構造は、通常使用時には水のかかり難い場所に配置される。しかしながら、例えば電気自動車の車体床下に配置される電池パックは、電池パックの交換やメンテナンスのための取り外し時に、車体より下方に取り外されるため、車体床下の他の部位より落ちる水滴が電池パック上のコネクタ構造周辺に落ちることを完全に防止することは難しい。 In order to prevent such a problem from occurring, the connector structure is disposed in a place where it is difficult to get water during normal use. However, for example, a battery pack disposed under the vehicle body floor of an electric vehicle is removed below the vehicle body when the battery pack is replaced or removed for maintenance. It is difficult to completely prevent falling around the connector structure.
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、別部品の追加によるコストアップを生じさせることなく、錆の発生といった不具合を抑制することが可能なコネクタ構造を提供することを課題とする。 This invention is made in view of such a situation, and it is a subject to provide the connector structure which can suppress malfunctions, such as generation | occurrence | production of rust, without causing the cost increase by addition of another component. And
上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタ構造は、電池パックのコネクタ構造であって、電池パックの上部カバーの下面側に配置され上部カバーに沿って延在する板状の底壁部、及び、底壁部から立設されて上部カバーの開口から突出する突出部を有するコネクタと、コネクタの底壁部と上部カバーの下面との間に配置され、コネクタの突出部を囲むように延在する環状の第1のシール部材と、上部カバーの上面に配置され、コネクタの突出部を囲むように上部カバーに沿って延在する環状のリテーナと、上部カバーとコネクタの底壁部とを、シール部材及びリテーナを介在させた状態で互いに固定する固定手段と、を備え、リテーナは、リテーナの幅を規定する内側面及び外側面と、上部カバーの上面に接触する底面とを有し、リテーナの底面には、リテーナの内側面と外側面とを互いに連通する切欠きが形成されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a connector structure according to the present invention is a battery pack connector structure, and is a plate-like bottom wall portion that is disposed on the lower surface side of the upper cover of the battery pack and extends along the upper cover. And a connector having a protruding portion standing from the bottom wall portion and protruding from the opening of the upper cover, and disposed between the bottom wall portion of the connector and the lower surface of the upper cover so as to surround the protruding portion of the connector. An annular first sealing member that extends, an annular retainer that is disposed on the upper surface of the upper cover and extends along the upper cover so as to surround the protruding portion of the connector, and the upper cover and the bottom wall of the connector Fixing means for fixing each other in a state where the seal member and the retainer are interposed, and the retainer has an inner surface and an outer surface that define the width of the retainer, and a bottom surface that contacts the upper surface of the upper cover. , The bottom surface of over Na are notches formed to communicate with each other an inner surface and an outer surface of the retainer, characterized in that.
このコネクタ構造においても、コネクタの突出部と、その突出部を囲む第1のシール部材との間に水が溜まるおそれがある。しかしながら、このコネクタ構造においては、リテーナの底面にリテーナの内側面と外側面とを連通する切欠きが形成されている。このため、たとえ突出部と第1のシール部材との間に水が溜まったとしても、その水は、リテーナに至ったときに速やかに底面の切欠きを介して排出される。よって、このコネクタ構造においては、リテーナの底面を超えるような量の水が溜まることが避けられるので、錆の発生といった不具合を抑制することができる。また、錆の発生といった不具合を抑制するに際して、別部品を必要としないので、別部品の追加によるコストアップや質量アップが生じない。 Also in this connector structure, there is a possibility that water may accumulate between the protruding portion of the connector and the first seal member surrounding the protruding portion. However, in this connector structure, a notch that connects the inner surface and the outer surface of the retainer is formed on the bottom surface of the retainer. For this reason, even if water accumulates between the protrusion and the first seal member, the water is quickly discharged through the notch on the bottom surface when reaching the retainer. Therefore, in this connector structure, it is possible to avoid the accumulation of water that exceeds the bottom surface of the retainer, so that it is possible to suppress problems such as the occurrence of rust. Moreover, since no separate parts are required to suppress problems such as the occurrence of rust, there is no increase in cost or mass due to the addition of separate parts.
本発明におけるコネクタ構造においては、切欠きは、リテーナの幅方向に対して傾斜するように延在しているものとすることができる。この場合には、切欠きを形成することによるリテーナの剛性の低下を抑えることができる。 In the connector structure according to the present invention, the notch may extend so as to be inclined with respect to the width direction of the retainer. In this case, it is possible to suppress a decrease in the rigidity of the retainer due to the formation of the notch.
本発明におけるコネクタ構造においては、リテーナは、長方形を成す環状であり、切欠きは、リテーナの長手方向に対して傾斜しているものとすることができる。 In the connector structure according to the present invention, the retainer may be a ring having a rectangular shape, and the notch may be inclined with respect to the longitudinal direction of the retainer.
本発明におけるコネクタ構造においては、リテーナの外側面における切欠きの開口部と、リテーナの内側面における切欠きの開口部とは、リテーナの幅方向からみて重複していないものとすることができる。この場合には、例えばリテーナの幅方向外側から飛来する水滴等が、リテーナの切欠きを通過し難くなるので、防水性が向上する。 In the connector structure according to the present invention, the notch opening on the outer side surface of the retainer and the notch opening on the inner side surface of the retainer may not overlap with each other when viewed from the width direction of the retainer. In this case, for example, water droplets flying from the outside in the width direction of the retainer are difficult to pass through the notch of the retainer, so that waterproofness is improved.
本発明におけるコネクタ構造においては、固定手段はボルトであり、リテーナにおけるボルトが挿通される挿通孔とボルトとの間に配置された第2のシール部材をさらに備えることができる。この場合には、防水性を向上させることができる。 In the connector structure according to the present invention, the fixing means is a bolt, and may further include a second seal member disposed between the insertion hole through which the bolt in the retainer is inserted and the bolt. In this case, waterproofness can be improved.
本発明によれば、別部品の追加によるコストアップを生じさせることなく、錆の発生といった不具合を抑制することが可能なコネクタ構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the connector structure which can suppress malfunctions, such as generation | occurrence | production of rust, without causing the cost increase by addition of another component can be provided.
以下、本発明に係るコネクタ構造の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図における各部の寸法比率は、実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a connector structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same elements or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Moreover, the dimensional ratio of each part in each figure may differ from an actual thing.
図1は、本発明に係るコネクタ構造の一実施形態の平面図である。図2は、図1のII−II線に沿っての断面図である。図3は、図1のIII−III線に沿っての断面図である。図1〜3に示されるコネクタ構造100は、電気自動車の車体床下に搭載される電池パック(バッテリーケース)に適用することができる。電池パック内には、セルを複数まとめモジュール化した電池モジュールが、さらに複数(例えば4個)搭載されている。さらに、電池パック内には、各電池セル制御システムや主電源リレーといった制御用の装置が搭載されている。電池パックは、前述した電池モジュールや制御用の基盤などを筐体に収め、上方を上部カバーにて覆っている。コネクタ構造100は、その電池パックの上部カバーAに対して、電池パック内の主電源リレーや各電池セル制御システムに接続された配線を保持するコネクタ10やサービスプラグ用コネクタを固定するための構造である。なお、前述のコネクタは上方の車体床下側に上向きに突出しており、車両搭載時には車体側に配置されたコネクタと接続される。
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a connector structure according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. The
コネクタ構造100は、コネクタ10と、内側シール部材(第1のシール部材)20と、外側シール部材(第1のシール部材)30と、リテーナ40と、ボルト(固定手段)50と、シールパッキン(第2のシール部材)60とを備えている。コネクタ10は、底壁部11と突出部12とを有している。底壁部11は、電池パックの上部カバーAの下面S1側に配置されている。底壁部11は、上部カバーAに沿って延在する長方形板状を呈している。底壁部11には、後述するボルト50を締結するための締結孔11hが形成されている。
The
突出部12は、平面視における底壁部11の略中心において底壁部11から立設されている。突出部12は、長方形筒状を呈している。突出部12は、上部カバーAの開口部Rから上部カバーAの上面S2側に突出している。コネクタ10は、例えばこの突出部12において、主電源リレーや各電池セル制御システムに接続された配線を保持している。
The
内側シール部材20及び外側シール部材30は、上部カバーAの下面S1とコネクタ10の底壁部11との間に配置されている。また、内側シール部材20及び外側シール部材30は、コネクタ10の突出部12を囲うように延在している。内側シール部材20及び外側シール部材30は、略長方形環状を呈している。内側シール部材20は、平面視におけるボルト50が配置される領域よりも内側(すなわち、ボルト50よりもコネクタ10の突出部12側)に配置されている。外側シール部材30は、平面視におけるボルト50が配置される領域よりも外側に配置されている。
The
リテーナ40は、上部カバーAの上面S2側に配置されている。リテーナ40は、コネクタ10の突出部12を囲むように延在している。リテーナ40は、長方形環状の板状を呈している(すなわち、リテーナ40は長方形を成す環状である)。このようなリテーナ40は、後述するように、ボルト50によって電池パックの上部カバーAとコネクタ10とを互いに締結したときに、上部カバーAとコネクタ10の底壁部11との間の内側シール部材20及び外側シール部材30とに一様にシール圧を加えるためのものである。
The
そのために、特に、リテーナ40は、平面視において、内側シール部材20及び外側シール部材30が配置された領域の全体を覆うように配置されている。リテーナ40には、ボルト50を挿通するための挿通孔40hが形成されている。コネクタ10の底壁部11の締結孔11hと、リテーナ40の挿通孔40hとは、平面視において互いに対応する位置に形成されている。
Therefore, in particular, the
コネクタ構造100は、ボルト50を備えている。ボルト50は、上部カバーAとコネクタ10の底壁部11との間に内側シール部材20及び外側シール部材30とリテーナ40とを介在させた状態で、上部カバーAとコネクタ10とを互いに締結して固定する。このように、上部カバーAとコネクタ10との締結に際して、内側シール部材20及び外側シール部材30と、内側シール部材20及び外側シール部材30の全体を覆うように配置されたリテーナ40を介在させることにより、上部カバーAの下面S1とコネクタ10の底壁部11との間において内側シール部材20及び外側シール部材30が変形し、上部カバーAの下面S1とコネクタ10の底壁部11との隙間が一様にシールされる。なお、各ボルト50の間においても一様のシールが確保されるように、リテーナには十分な剛性が付与され、そのために、リテーナは十分な厚み(高さ)を有する。
The
コネクタ構造100は、シールパッキン(第2のシール部材)60を備えている。シールパッキン60は、リテーナ40におけるボルト50が挿通される挿通孔40hの内側面とボルト50の外側面との間に配置されている。シールパッキン60は、リテーナ40の挿通孔40hにボルト50が挿通されたときに、その隙間をシールする。これにより、ボルト50の挿通孔40hからの水の侵入が防止され、防水性が向上する。
The
ここで、リテーナ40は、内側面41、外側面42、及び、底面43を有している。内側面41と外側面42とは、リテーナ40の幅を規定する。底面43は、上部カバーAの上面S2に接触しつつ内側面41と外側面42とを互いに接続する。その底面43には、内側面41と外側面42とを互いに連通する複数の切欠き(水抜き溝)44が形成されている。切欠き44は、平面視において、リテーナ40の幅方向に対して傾斜している(すなわち斜めに形成されている)。換言すれば、切欠き44は、リテーナ40の長手方向に対して傾斜している。特に、一つの切欠き44に着目したとき、リテーナ40の外側面42におけるその切欠き44の開口部44aと、リテーナ40の内側面41におけるその切欠き44の開口部44bとは、リテーナ40の幅方向からみて重複していない。
Here, the
図4の(a)に示されるように、上述したようなコネクタ構造100に相当する(ただし切欠き44が設けられていない)一般のコネクタ構造100Aにおいては、コネクタ10Aの突出部12Aと内側シール部材20Aとの間(図では上部カバーAと突出部12Aとの間)に水Wが溜まる場合がある。特に、その水Wの量が、図4の(b)に示されるように、リテーナ40Aの上面43Bに近い量になると、その早期の乾燥が困難となるため、ボルト50A等の金属部材の水Wに接触する時間が長くなり、錆の発生といった不具合が生じる場合がある。
As shown in FIG. 4A, in a
しかしながら、本実施形態に係るコネクタ構造100においては、上述したように、リテーナ40に対して水抜き溝としての切欠き44が設けられている。このため、上述したように、コネクタ10の突出部12と内側シール部材20との間に水Wが溜まった場合であっても、その水Wは、リテーナ40の底面43に達したときに切欠き42を介して直ちに排水される。つまり、リテーナ40の底面43を超えるような量の水Wが溜まることが避けられる(すなわち、早期の乾燥が困難な量の水Wが溜まらない)。
However, in the
よって、本実施形態に係るコネクタ構造100によれば、ボルト50等の金属部材に水Wが長期にわたって接触することに起因した錆の発生等の不具合が生じることを抑制することができる。特に、本実施形態に係るコネクタ構造100においては、その不具合の抑制に際し、別部品によるさらなるシール等を必要としないため、コストアップ及び質量アップが生じることがない。
Therefore, according to the
また、本実施形態に係るコネクタ構造100においては、リテーナ40の切欠き42がリテーナ40の幅方向に対して傾斜しているので、切欠き44を設けたことによるリテーナ40の剛性変化が、リテーナ40の延在方向に沿って極端なものにならない。すなわち、本実施形態に係るコネクタ構造100によれば、リテーナ40に切欠き44を形成したことに起因したリテーナ40の剛性の低下を抑制ことができる。したがって、リテーナ40の厚さを極力薄くしつつ、必要なシール圧を確保することが可能となる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るコネクタ構造100においては、リテーナ40の外側面42における切欠き44の開口部44aと、リテーナ40の内側面41における切欠き44の開口部44bとが、リテーナ40の幅方向からみて重複していない。このため、例えばリテーナ40の幅方向外側から飛来する水滴等が、リテーナ40の切欠き44を通過し難くなるので、防水性が向上する。
Furthermore, in the
以上の実施形態は、本発明に係るコネクタ構造の一実施形態を、電気自動車の車体床下に搭載される電池パックを例に、説明したものである。したがって、本発明に係るコネクタ構造は、上述したコネクタ構造100に限定されるものではない。本発明に係るコネクタ構造は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したコネクタ構造100を任意に変形したものとすることができる。
In the above embodiment, an embodiment of the connector structure according to the present invention is described by taking as an example a battery pack mounted under the vehicle body floor of an electric vehicle. Therefore, the connector structure according to the present invention is not limited to the
上記の実施形態では、上部カバーAは、電池パックの上面全てを覆うものであるが、一部を覆うものであってもよい。例えば、主電源リレーや各電池セル制御システムといった制御用装置の一部を上面カバーで覆い、コネクタ構造を配置してもよい。 In the above embodiment, the upper cover A covers the entire upper surface of the battery pack, but may cover a part thereof. For example, a part of a control device such as a main power relay or each battery cell control system may be covered with a top cover, and a connector structure may be arranged.
また、上記の実施形態では、電気自動車の車体床下に搭載される電池パックについて、説明を行ったが、特に床下に配置される電池パックに限定されるものではない。電池パックの配置に関わらず、上方への突出部を有するコネクタ構造を備えた電池パックにおいては、本発明を適用することにより、コネクタ構造周辺より、早期に水を排除することが可能となる。 Moreover, although said embodiment demonstrated the battery pack mounted under the vehicle body floor of an electric vehicle, it is not limited to the battery pack especially arrange | positioned under the floor. Regardless of the arrangement of the battery pack, in a battery pack having a connector structure having an upward projecting portion, by applying the present invention, water can be removed earlier than the periphery of the connector structure.
また、上記の実施形態においては、リテーナ等の固定手段としてボルトを用いたが、特に限定されるものではない。リテーナに切欠きが設定できる固定手段であればよく、例えば、リベットなどを用いることができる。 Moreover, in said embodiment, although the volt | bolt was used as fixing means, such as a retainer, it is not specifically limited. Any fixing means that can set a notch in the retainer may be used. For example, a rivet or the like can be used.
10…コネクタ、11…底壁部、12…突出部、20…内側シール部材(第1のシール部材)、30…外側シール部材(第1のシール部材)、40…リテーナ、40h…挿通孔、41…内側面、42…外側面、43…底面、44…切欠き、44a,44b…開口部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電池パックの上部カバーの下面側に配置され前記上部カバーに沿って延在する板状の底壁部、及び、前記底壁部から立設されて前記上部カバーの開口から突出する突出部を有するコネクタと、
前記コネクタの前記底壁部と前記上部カバーの前記下面との間に配置され、前記コネクタの前記突出部を囲むように延在する環状の第1のシール部材と、
前記上部カバーの上面に配置され、前記コネクタの前記突出部を囲むように前記上部カバーに沿って延在する環状のリテーナと、
前記上部カバーと前記コネクタの前記底壁部とを、前記シール部材及び前記リテーナを介在させた状態で互いに固定する固定手段と、を備え、
前記リテーナは、前記リテーナの幅を規定する内側面及び外側面と、前記上部カバーの前記上面に接触する底面とを有し、
前記リテーナの前記底面には、前記リテーナの前記内側面と前記外側面とを互いに連通する切欠きが形成されている、
ことを特徴とするコネクタ構造。 A battery pack connector structure,
A plate-like bottom wall portion disposed on the lower surface side of the upper cover of the battery pack and extending along the upper cover; and a projecting portion that is erected from the bottom wall portion and projects from the opening of the upper cover. A connector having
An annular first seal member disposed between the bottom wall portion of the connector and the lower surface of the upper cover and extending so as to surround the protruding portion of the connector;
An annular retainer disposed on an upper surface of the upper cover and extending along the upper cover so as to surround the protrusion of the connector;
Fixing means for fixing the upper cover and the bottom wall portion of the connector to each other with the seal member and the retainer interposed therebetween,
The retainer has an inner surface and an outer surface that define the width of the retainer, and a bottom surface that contacts the upper surface of the upper cover,
The bottom surface of the retainer is formed with a notch that allows the inner surface and the outer surface of the retainer to communicate with each other.
A connector structure characterized by that.
前記リテーナにおける前記ボルトが挿通される挿通孔と前記ボルトとの間に配置された第2のシール部材をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクタ構造。
The fixing means is a bolt;
A second seal member disposed between the bolt and the insertion hole through which the bolt is inserted in the retainer;
The connector structure as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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JP2014130749A (en) | 2014-07-10 |
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