JP5872917B2

JP5872917B2 - 電源装置

Info

Publication number: JP5872917B2
Application number: JP2012015339A
Authority: JP
Inventors: 茂之小笠原; 真一柳原; 宙生太田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: EP2807692B1; US20140329133A1; JP2013157128A; EP2807692A1; WO2013111520A1; CN104081555A; US10050242B2

Description

本発明は、複数の電池の各電極が連結接続された電源装置に関する。

例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車には、電動モータの駆動源として電源装置が搭載される（特許文献１参照）。この種の従来の電源装置が図８〜図１２に示されている。

図８及び図９に示すように、電源装置１００は、電池集合体１０１と、この電池集合体１０１の電極突出側に配置された電池連結ブロック体１１０とを備えている。

電池集合体１０１は、複数の電池１０２が同一方向に重ね合わされている。各電池１０２には、上面に一対の電極（プラス電極、マイナス電極）１０３が突設されている。各電極１０３は、ボルト形状である。

電池連結ブロック体１１０は、絶縁樹脂製のケース本体１１１と、このケース本体１１１に固定される複数の連結端子１２１、一対の出力端子１２０及び複数の電圧検出用端子１２３と、ケース本体１１１に固定され、これら端子群の収容箇所を被う２つのカバー１４０とを備えている。

ケース本体１１１は、幅方向Ｗの端部側で長手方向Ｌに沿って配置される一対の端子固定領域Ｓ１と、一対の端子固定領域Ｓ１よりも外側に位置し、全周を囲むように配置される電線配策領域Ｓ２とを備えている。

各端子固定領域Ｓ１には、複数の端子固定部１１２，１１３が一列に配置されている。隣り合う端子固定部１１２，１１３同士は、撓み変形部であるヒンジ部１１４を介して連結されている。一方の列の両端に配置される一対の端子固定部１１２は、総出力用である。総出力用の各端子固定部１１２には、出力端子１２０と電圧検出用端子１２３が固定されている。出力端子１２０と電圧検出用端子１２３は、電池集合体１０１の両端の電極１０３にナット１２４で締結されている。各端子固定部１１３には、連結端子１２１と電圧検出用端子１２３が固定されている。連結端子１２１は、隣り合う電池１０２の各電極１０３に各ナット１２４でそれぞれ締結されている。電圧検出用端子１２３は、共締めされている。

電線配策領域Ｓ２には、複数の電線収容部１１５が連続して配置されている。隣り合う電線収容部１１５同士は、撓み変形部であるヒンジ部１１６を介して連結されている。電線収容部１１５には、各電圧検出用端子１２３に接続された電圧検出用電線（図示せず）が配策されている。

各カバー１４０は、各端子固定領域Ｓ１、つまり、一列の全ての端子固定部１１２，１１３上にそれぞれ配置されている。

カバー１４０は、図１０〜図１２に示すように、一列に配置された複数の分割カバー部１４１と隣り合う分割カバー部１４１間を連結する撓み変形部であるヒンジ部１４２とを備えている。

各分割カバー部１４１とこれに対応する各端子固定部１１２，１１３には、ロック手段１５０と位置規制手段１６０が長手方向Ｌに間隔を置いて１組設けられている。

ロック手段１５０は、分割カバー部１４１に設けられたロックアーム部１５１及び位置決め穴１５２と、端子固定部１１２，１１３に設けられたロック爪部１５３及び位置決めリブ１５４とから構成されている。ロックアーム部１５１にロック爪部１５３が係止されている。位置決め穴１５２には、端子固定部１１２，１１３の位置決めリブ１５４が長手方向Ｌに隙間なく挿入される。各ロック手段１５０によって、各分割カバー部１４１が各端子固定部１１２，１１３の長手方向Ｌに位置決めされつつロックされる。

位置規制手段１６０は、分割カバー部１４１に設けられた位置規制穴１６１と、端子固定部１１２，１１３に設けられた位置規制リブ１６２とから構成されている。位置規制穴１６１には、位置規制リブ１６２が長手方向Ｌに隙間（２×ｄ）を持って挿入される。位置規制手段１６０によって、電池１０２の組み付け公差等があっても位置規制穴１６１に位置規制リブ１６２が挿入され、分割カバー部１４１が端子固定部１１２，１１３に対し幅方向に位置規制される。

上記構成において、電池１０２の組み付け公差等によって電池集合体１０１の長手方向Ｌの寸法が異なっても、ケース本体１１１は端子固定部１１２，１１３間のヒンジ部１１４及び電線収容部１１５間のヒンジ部１１６が撓み変形することによって寸法公差を吸収する。又、カバー１４０は、電池１０２の組み付け公差等によって電池集合体１０１の長手方向Ｌの寸法が異なり、その結果、各端子固定部１１２，１１３の相対的位置が異なっても、位置規制穴１６１及び位置規制リブ１６２による公差吸収と、ヒンジ部１４２の撓み変形による公差吸収によって、ケース本体１１１に組み付けられる。

特開２０１１−２３８５４４号公報

しかしながら、前記従来の電源装置１００では、カバー１４０の各分割カバー部１４１が各端子固定部１１２，１１３毎に固定されるため、多数のヒンジ部１４２を介して連結される。そのため、カバー１４０全体としての剛性が低く、変形し易いという問題があった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、カバーが変形し難い電源装置を提供することを目的とする。

本発明は、電極をそれぞれ有する複数の電池が同一方向に重ね合わされることで集合体になっている電池集合体と、前記電池集合体の前記電極側に配置され、端子が固定されている複数の端子固定部がヒンジ部を介して連結されたケース本体と、前記ケース本体に固定され、複数の前記端子固定部を被うカバーとを有する電池連結ブロック体とを備えた電源装置であって、前記カバーと前記ケース本体には、長手方向に間隔を置いて複数のロック手段を有し、長手方向の両端位置以外の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であることを特徴とする電源装置である。

長手方向の両端位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であり、前記カバーは、複数の分割カバー部と、隣り合う前記分割カバー部間を連結するヒンジ部とを備えるものを含む。

長手方向の両端位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変できず定位置でロックできる構成であり、前記カバーは、複数の分割カバー部と、隣り合う前記分割カバー部間を連結するヒンジ部とを備えるものを含む。

長手方向の端部位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であり、前記カバーは、単一の部材より形成されるものを含む。

前記各ロック手段は、カバーに設けられたロックアーム部及び位置規制穴と、ケース本体に設けられたロック爪部及び位置規制リブとを設け、前記ロックアーム部に前記ロック爪部が係止され、且つ、前記位置規制穴に前記位置規制リブが挿入されることが好ましい。

前記各ロック手段は、カバーに設けられた挟み込みリブを有し、前記挟み込みリブは、前記ロックアーム部との間で前記位置規制リブを挟み込んでいることが好ましい。

本発明によれば、カバーとケース本体の長手方向の中間に位置するロック手段が長手方向の公差を吸収しつつカバーとケース本体間をロックできるため、例えば撓み変形部が従来例に較べて少なくしたカバー構造、若しくは、撓み変形部が全くないカバー構造とすることができる。従って、カバーの剛性が高くなるため、カバーが変形し難い。

本発明の一実施形態を示し、（ａ）は電源装置の全体平面図、（ｂ）は（ａ）のＰ部の詳細図、（ｃ）は（ａ）のＱ部の詳細図、（ｄ）は（ａ）のＲ部の詳細図である。本発明の一実施形態を示し、カバーを除去した電源装置の全体平面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視方向からヒンジ部を見た図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はカバーの平面図、（ｂ）はカバーの裏面図である。本発明の一実施形態を示し、カバーの中間位置のロック手段の斜視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図１（ａ）のＰ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図１（ａ）のＱ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。従来例を示し、電源装置の全体斜視図である。従来例を示し、カバーを除去した電源装置の全体斜視図である。従来例を示し、カバーの平面図である。従来例を示し、分割カバー部の固定を説明する平面図である。従来例を示し、（ａ）は図１１のＨ−Ｈ線断面図、（ｂ）は図１１のＩ−Ｉ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
図１〜図７は本発明の一実施形態を示す。電源装置１は、図１〜図３に示すように、電池集合体２と、この電池集合体２の電極突出側に配置された電池連結ブロック体１０とを備えている。

電池集合体２は、複数の電池３が同一方向に重ね合わされている。各電池３には、上面に一対の電極（プラス電極、マイナス電極）４が突設されている。各電極４は、ボルト形状である。

電池連結ブロック体１０は、絶縁樹脂製のケース本体１１と、このケース本体１１に固定される複数の連結端子３０と、ケース本体１１に固定される一対の出力端子３２と、ケース本体１１に固定される複数の電圧検出用端子３３と、ケース本体１１に固定され、これら端子３０，３２，３３の収容箇所を被う２枚のカバー４０とを備えている。

ケース本体１１は、幅方向Ｗの端部側で長手方向Ｌに沿って配置された一対の端子固定領域Ｓ１と、一対の端子固定領域Ｓ１よりも外側で、且つ、コ字状に配置された電線配策領域Ｓ２とを備えている。

各端子固定領域Ｓ１には、複数の端子固定部１２，１３が一列に配置されている。隣り合う端子固定部１２，１３同士は、撓み変形部であるヒンジ部１４を介して連結されている。一方の列の両端に配置される一対の端子固定部１２は、総出力用である。総出力用の各端子固定部１２には、出力端子３２と電圧検出用端子３３が固定されている。出力端子３２と電圧検出用端子３３は、電池集合体２の両端の電極４にナット３４で締結されている。各端子固定部１３には、連結端子３０と電圧検出用端子３３が固定されている。連結端子３０の一端側は、隣り合う一方の電池３の電極４にナット３４で締結され、連結端子３０の他端側及び電圧検出用端子３３は、隣り合う他方の電池３の電極４にナット３４で締結されている。連結端子３０によって隣り合う電池３の電極４間が連結されている。

ヒンジ部１４は、撓み変形によって隣り合う端子固定部１２，１３間の間隔を可変できる。各列のほぼ対応位置に配置された端子固定部１２，１３同士は、一部を除いて連結アーム部１８を介して連結されている。

電線配策領域Ｓ２には、複数の電線収容部１５が一列に配置されている。隣り合う電線収容部１５同士は、撓み変形部であるヒンジ部１６を介して連結されている。電線収容部１５は、収容ベース部１５ａとヒンジ部１５ｂを介して連結された蓋１５ｃとから構成されている。電圧検出用端子３３に接続された電圧検出用電線Ｗ１は、近くの電線収容部１５に導かれ、連続する他の電線収容部１５を利用して配策されている。

各カバー４０は、２枚の分割カバー部４１とこれらを連結する撓み変形部であるヒンジ部４２とを備えている。２枚の分割カバー部４１とケース本体１１には、長手方向Ｌに間隔を置いて合計３箇所にロック手段５０，６０，７０が設けられている。

長手方向Ｌの両端位置以外、つまり、中間位置のロック手段６０は、図５及び図７に詳しく示すように、分割カバー部４１に設けられたロックアーム部６１、位置規制穴６２及び挟み込みリブ６５と、端子固定部１３に設けられたロック爪部６３及び位置規制リブ６４とから構成されている。ロックアーム部６１にロック爪部６３が係止されている。位置規制穴６２には、端子固定部１３の位置規制リブ６４が長手方向Ｌに隙間（２×ｄ１）を持って挿入される。つまり、中間位置のロック手段６０は、カバー４０とケース本体１１の長手方向Ｌの相対的なロック位置が可変してロックできるよう構成されている。又、挟み込みリブ６５は、ロックアーム部６１との間で位置規制リブ６４を挟み込んでいる。

長手方向Ｌの両端部に位置するロック手段５０，７０は、図６に詳しく示すように、中間位置のロック手段６０と同様に、分割カバー部４１に設けられたロックアーム部５１，７１、位置規制穴５２，７２及び挟み込みリブ５５，７５と、端子固定部１３に設けられたロック爪部５３，７３及び位置規制リブ５４，７４とから構成されている。各ロックアーム部５１，７１に各ロック爪部５３，７３が係止される。各位置規制穴５２，７２には、端子固定部１３の位置規制リブ５４，７４が長手方向Ｌに隙間（２×ｄ２）を持って挿入される。ここで、隙間（２×ｄ２）は、位置規制穴６２内の位置規制リブ６４の隙間（２×ｄ２）より小さく（ｄ１＞ｄ２）、且つ、各分割カバー部４１が端子固定部１２に最大限位置ずれしても端子固定部１２内が露出しない寸法に設定されている。又、各挟み込みリブ５５，７５は、各ロックアーム部５１，７１との間で位置規制リブ５４，７４を挟み込んでいる。

上記構成において、電池３の組み付け公差等によって電池集合体２の長手方向Ｌの寸法が異なっても、端子固定部１２，１３間のヒンジ部１４及び電線収容部１５間のヒンジ部１６が撓み変形することによって寸法変化を吸収する。又、電池３の組み付け公差等によって電池集合体２の長手方向Ｌの寸法が異なり、その結果、各端子固定部１２，１３の相対的位置が異なっても、カバー４０は、各ロック手段５０，６０，７０の位置規制穴５２，６２，７２内での位置規制リブ５４，６４，７４の変移と、ヒンジ部４１の撓み変形とによって公差吸収しつつケース本体１１に組み付けできる。

以上説明したように、カバー４０とケース本体１１の長手方向Ｌの中間に位置するロック手段６０が長手方向Ｌの公差を吸収しつつカバー４０とケース本体１１間をロックできるため、前記実施形態のように、ヒンジ部４１を従来例に較べて少なくしたカバー構造とすることができる。従って、カバー４０の剛性が高くなるため、カバー４０が変形し難い。

各ロック手段５０．６０．７０は、カバー４０に設けられたロックアーム部５１，６１，７１及び位置規制穴５２，６２，７２と、ケース本体１１に設けられたロック爪部５３，６３，７３及び位置規制リブ５４，６４，７４とを設け、ロックアーム部５１，６１，７１にロック爪部５３，６３，７３が係止され、且つ、位置規制穴５２，６２，７２に位置規制リブ５４，６４，７４が挿入されている。従って、各ロック手段５０，６０，７０はロック機能と位置規制機能を有し、これら２つの機能が同一位置があるため、位置合わせ作業とロック嵌合作業を１工程で行うことができ、作業性が良い。又、使用樹脂量の削減になる。

各ロック手段５０，６０，７０は、カバー４０に設けられた挟み込みリブ５５，６５，７５を有し、挟み込みリブ５５，６５，７５は、ロックアーム部５１，６１，７１との間で位置規制リブ５４，６４，７４を挟み込んでいる。従って、ロック爪部５３，６３，７３の係止解除方向への変移が挟み込みリブ５５，６５，７５によって規制されるため、ロック外れを極力防止できる。

（各変形例）
第１変形例としては、カバー４０とケース本体１１の長手方向Ｌの中間に位置するロック手段６０は、前記実施形態と同様に構成され、長手方向Ｌの両端に位置するロック手段５０，７０は、その位置規制穴５２，７２内の位置規制リブ５２，７２が長手方向Ｌに隙間なく挿入される構成（ロック位置が可変できず一定の構成）とされるものが考えられる。カバー４０は、電池３の組み付け公差等によって電池集合体２の長手方向Ｌの寸法が異なり、その結果、各端子固定部１２，１３の相対的位置が異なる場合、中間に位置するロック手段６０の位置規制穴６２及び位置規制リブ６４による公差吸収と、ヒンジ部４１の撓み変形による公差吸収によって、ケース本体１１に組み付けできる。

第２変形例としては、カバー４０とケース本体１１の全てのロック手段５０，６０，７０は、前記実施形態と同様に構成されると共に、カバー４０が撓み変形部であるヒンジ部４２を有しない単一の部材にて構成されるものが考えられる。つまり、撓み変形部であるヒンジ部が全くないカバー構造である。カバー４０は、電池３の組み付け公差等によって電池集合体２の長手方向Ｌの寸法が異なり、その結果、各端子固定部１２，１３の相対的位置が異なる場合、各ロック手段５０，６０，７０の位置規制穴５２，６２，７２と位置規制リブ５２，６２，７２による公差吸収のみによってケース本体１１に組み付けできる。

１電源装置
２電池集合体
３電池
４電極
１０電池連結ブロック体
１１ケース本体
１２，１３端子固定部
１４，１６，４２ヒンジ部（撓み変形部）
４０カバー
４１分割カバー部
５０，６０，７０ロック手段
５１，６１，７１ロックアーム部
５２，６２，７２位置規制穴
５３，６３，７３ロック爪部
５４，６４，７４位置規制リブ
５５．６５．７５挟み込みリブ

Claims

電極をそれぞれ有する複数の電池が同一方向に重ね合わされることで集合体になっている電池集合体と、
前記電池集合体の前記電極側に配置され、端子が固定されている複数の端子固定部がヒンジ部を介して連結されたケース本体と、前記ケース本体に固定され、複数の前記端子固定部を被うカバーとを有する電池連結ブロック体とを備えた電源装置であって、
前記カバーと前記ケース本体には、長手方向に間隔を置いて複数のロック手段を有し、長手方向の両端位置以外の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であることを特徴とする電源装置。
請求項１記載の電源装置であって、
長手方向の両端位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であり、
前記カバーは、複数の分割カバー部と、隣り合う前記分割カバー部間を連結するヒンジ部とを備えたことを特徴とする電源装置。
請求項１記載の電源装置であって、
長手方向の両端位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変できず定位置でロックできる構成であり、
前記カバーは、複数の分割カバー部と、隣り合う前記分割カバー部間を連結するヒンジ部とを備えたことを特徴とする電源装置。
請求項１記載の電源装置であって、
長手方向の端部位置の前記ロック手段は、前記カバーと前記ケース本体の長手方向の相対的なロック位置を可変してロックできる構成であり、
前記カバーは、単一の部材より形成されていることを特徴とする電源装置。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電源装置であって、
前記各ロック手段は、カバーに設けられたロックアーム部及び位置規制穴と、ケース本体に設けられたロック爪部及び位置規制リブとを設け、前記ロックアーム部に前記ロック爪部が係止され、且つ、前記位置規制穴に前記位置規制リブが挿入されていることを特徴とする電源装置。
請求項５に記載の電源装置であって、
前記各ロック手段は、カバーに設けられた挟み込みリブを有し、前記挟み込みリブは、前記ロックアーム部との間で前記位置規制リブを挟み込んでいることを特徴とする電源装置。