JP6307405B2

JP6307405B2 - バッテリ端子

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Publication number: JP6307405B2
Application number: JP2014196602A
Authority: JP
Inventors: 義紀石川; 小野田　伸也; 伸也小野田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: US20160093868A1; JP2016071937A; US9660246B2

Description

本発明は、バッテリに取り付けられ、そのバッテリからの電力供給を中継するバッテリ端子に関するものである。

従来、車両におけるバッテリから回路への電力供給はバッテリ端子を介して行われることが多い（例えば、特許文献１参照。）。

図４には、従来のバッテリ端子の一例を有するヒューズユニットが示されている。この図４に示されているヒューズユニット５は、バッテリ６における端子取付け面６１から突出した棒状電極６２に直に取り付けられるものであり、バッテリ端子５１とヒュージブルリンク５２とを有している。図５には、図４に示されているヒューズユニットの分解図が示されている。

バッテリ端子５１は、平面視で略長方形状を有した端子であり、その長手方向の一端側にバッテリ６における棒状電極６２が挿通する電極挿通孔５１１が設けられている。そして、長手方向の他端側には、バッテリ端子５１とヒュージブルリンク５２とを結合するためのネジ５１２が設けられている。バッテリ端子５１は、バッテリ６の棒状電極６２に接続された際に、端子取付け面６１の外縁６１ａに向かって延在した形状を有する。

ヒュージブルリンク５２は、給電端子５２１と、２つの回路端子５２２と、可溶体５２３とを有している。

給電端子５２１にはバッテリ端子５１が接続され、そのバッテリ端子５１を介して電力が供給される。この給電端子５２１には、バッテリ端子５１のネジ５１２が挿通する挿通孔５２１ａが設けられている。この挿通孔５２１ａを挿通したネジ５１２にナット５１３が締結されることで、給電端子５２１にバッテリ端子５１が接続される。

２つの回路端子５２２それぞれには、バッテリ６からの電力によって動作する回路が接続される。各回路端子５２２には、回路をなす例えば電線の丸端子等を接続するためのネジ５２２ａが設けられている。

可溶体５２３は、給電端子５２１と２つの回路端子５２２それぞれを、給電端子５２１や回路端子５２２よりも幅狭の帯状に繋いで形成されている。各回路端子５２２には、バッテリ６からの電流が給電端子５２１から可溶体５２３を介して流れる。そして、閾値以上の電流が流れると可溶体５２３が溶断して、回路に過大な電流が流れることが防止される。

また、ヒュージブルリンク５２は、導電性金属で形成された給電端子５２１、２つの回路端子５２２、可溶体５２３が、絶縁性樹脂材料で覆い固められて（モールディングされて）形成されている。絶縁性樹脂材料からなる樹脂ハウジング５２４は、給電端子５２１及び回路端子５２２それぞれの接続面が露出し、かつ可溶体５２３の溶断が視認可能なように窓５２４ａが設けられた状態で給電端子５２１、回路端子５２２、及び可溶体５２３それぞれの一部を覆い固めている。溶断視認用の窓５２４ａには、透明カバー５２５が被せられており、可溶体５２３の溶断は、この透明カバー５２５越しに視認される。

特開２０１１−１８７３０１号公報

ここで、図４や図５に示されている例では、電力供給を受ける回路は、ヒュージブルリンク５２を介してバッテリ端子５１に接続される。このヒュージブルリンク５２では若干とはいえ電気抵抗を有することから一般的に電圧降下が生じる。一方で、例えばバッテリの残容量を検出する検出回路に関連する電気部品とバッテリとの接続等のように、メインの電気接続とは別にバッテリとの間における電圧降下をできるだけ抑えた電気部品との電気接続が望ましい場合がある。

従って、本発明は、上記のような問題点に着目し、電圧降下を抑えてバッテリに電気部品を接続することができるバッテリ端子を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、バッテリにおける端子取付け面から突出した棒状電極に直に接続された際に、前記端子取付け面の外縁に向かって延在した形状を有する端子本体と、前記バッテリからの電力によって動作する回路が接続される回路端子と、所定の電気部品が接続される部品端子と、前記端子本体と前記回路端子とを、前記端子本体及び前記回路端子よりも幅狭の帯状に繋ぐとともに閾値以上の電流が流れると溶断する可溶体と、を備え、前記端子本体、前記部品端子、前記回路端子、及び前記可溶体が、前記導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されており、前記部品端子が、前記可溶体よりも前記端子本体の近くに配置されていることを特徴とするバッテリ端子となっている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ端子において、前記可溶体が、前記端子本体の延在方向と交差するとともに前記端子取付け面に沿った交差方向にのみ延びているか、あるいは、前記延在方向の方が短くなるように該延在方向と前記交差方向との両方に延びていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１，２のうち何れか一項に記載のバッテリ端子において、前記バッテリの残容量を検出する検出回路と前記端子本体との間には部品コネクタを介してヒューズが接続され、前記部品コネクタは、一方が前記バッテリ側で他方が前記検出回路側となるように対向配置された、帯状を有する一対の端子を有し、前記一対の端子のうち、前記バッテリ側の端子は、一端が前記ヒューズの一端を挟持する形状を有し、他端が前記端子本体と一体に形成され、前記一対の端子のうち、前記検出回路側の端子は、前記端子本体とは別体に形成され、一端が前記ヒューズの他端を挟持する形状を有し、他端が前記検出回路に接続されるものであり、前記部品端子が、前記部品コネクタにおける前記バッテリ側の端子であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか一項に記載のバッテリ端子において、前記端子本体が、帯板が略Ｕ字状に折り返されて形成される一対の対向板それぞれに前記棒状電極が順次挿通される電極挿通孔が設けられたものであり、前記部品端子が、前記一対の対向板のうちの一方の対向板と連続して一体的に切り抜かれて形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のバッテリ端子において、前記部品端子は、前記一対の対向板のうち、前記端子本体が前記棒状電極に接続されたときに前記端子取付け面側とは反対側となる対向板と連続して一体的に切り抜かれて形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、端子本体及び部品端子が、導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されているので、端子本体と部品端子との間の電圧降下が抑えられる。これにより、部品端子に接続される電気部品とバッテリとの間の電圧降下を抑えることができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、バッテリ端子にヒューズ機能が付与されているとともに、端子本体、回路端子、及び可溶体が、導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されることで小型化も図られたヒューズ一体型のバッテリ端子が実現される。そして、部品端子が、可溶体よりも端子本体の近く、即ち、バッテリからの電流の流れにおいて可溶体よりも上流に配置されていることから、前記可溶体での電圧降下が許容できる回路については回路端子に接続し、電圧降下を特に抑える必要のある回路の関連部品を前記部品端子に接続するといった運用が可能となる。

また、請求項２に記載の発明によれば、可溶体における上記の形状により、ヒューズ一体型のバッテリ端子について一層の小型化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記部品端子が、バッテリの残容量を検出する検出回路とバッテリとの間に介在するヒューズが接続される部品コネクタにおけるバッテリ側の端子であることから、この部品端子を介してバッテリの残容量を高い精度で検出することができる。

本発明の一実施形態にかかるバッテリ端子の斜視図である。図１に示されているバッテリ端子を、その樹脂ハウジングを除去して示す図である。図１に示されているバッテリ端子における端子本体、部品端子、回路端子、及び可溶体からなる構造物の斜視図である。従来のバッテリ端子の一例を有するヒューズユニットを示す図である。図４に示されているヒューズユニットの分解図である。

本発明の一実施形態にかかるバッテリ端子について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるバッテリ端子の斜視図であり、図２は、図１に示されているバッテリ端子を、その樹脂ハウジングを除去して示す図である。また、図３は、図１に示されているバッテリ端子における端子本体、部品端子、回路端子、及び可溶体からなる構造物の斜視図である。

本実施形態のバッテリ端子１は、バッテリ３における端子取付け面３１から突出した棒状電極３２に直に取り付けられるものであり、端子本体１１、回路端子１２、及び可溶体１３を有している。

端子本体１１は、棒状電極３２に接続された際に、端子取付け面３１の外縁３１ａに向かって延在した形状を有する。そして、端子本体１１は、図３に示されているように、導電性金属の帯板１１’が略Ｕ字状に折り返されて形成される一対の対向板１１１，１１２それぞれに棒状電極３２が順次挿通される電極挿通孔１１３，１１４が設けられて形成されている。尚、この端子本体１１では、図３に示されているように、一対の対向板１１１，１１２のうち、図中下側に位置する一方の対向板１１２を動かさずに、他方の対向板１１１が、その一方の対向板１１２へと向かうように矢印Ｄ１方向に折り返される。

この端子本体１１には、上記の一方の対向板１１２における電極挿通孔１１４からＵ字状の折返し部分１１５を経て上記の他方の対向板１１１における電極挿通孔１１３へと至る切込み１１６が設けられている。電極挿通孔１１３，１１４は、この切込み１１６の幅を縮めることで縮径されるようになっており、端子本体１１における折返し部分１１５の内側には、切込み１１６の幅を縮めるための締付けネジ１４が配置されている。締付けネジ１４のネジ頭１４ａと折返し部分１１５との間には四角ワッシャ１５が配置され、この四角ワッシャ１５との間に折返し部分１１５を挟んで配置されたナット１６に、締付けネジ１４の先端が螺合している。締付けネジ１４が締め付けられると、四角ワッシャ１５とナット１６との間の距離が縮まり、その結果、切込み１１６の幅が縮められることで電極挿通孔１１３，１１４が縮径される。

端子本体１１は、電極挿通孔１１３，１１４に棒状電極３２が挿通した状態で締付けネジ１４が締め付けられて電極挿通孔１１３，１１４が縮径されることより、棒状電極３２に対する機械的な固定と電気的な接続とが行われる。このように取り付けられた端子本体１１は、上記の一方の対向板１１２がバッテリ３の端子取付け面３１に対向する。

また、端子本体１１では、その側面において、他方の対向板１１１から一方の対向板１１２へと側壁１１７が折起こされており、一方の対向板１１２から他方の対向板１１１へも側壁１１８が折起こされている。そして、他方の対向板１１１の側壁１１７には凹部１１７ａが設けられ、一方の対向板１１２の側壁１１８にはその凹部１１７ａに入り込む凸部１１８ａが設けられている。図２に示されているように、矢印Ｄ２方向に締付けネジ１４が締め付けられると四角ワッシャ１５も同じ方向に回ろうとする。このとき、他方の対向板１１１の側壁１１７は、この四角ワッシャ１５に対する回り止めの役割を果たす。その結果、この側壁１１７は四角ワッシャ１５に押されて矢印Ｄ３方向に移動しようとするが、この側壁１１７の凹部１１７ａに入り込む、一方の対向板１１２の側壁１１８の凸部１１８ａが、この移動を止める役割を果たす。これにより、締付けネジ１４が締め付けられる際における端子本体１１の変形が抑えられる。

回路端子１２は、バッテリ３の端子取付け面３１と略平行に配置される導電性金属の四角板であり、バッテリ３からの電力で動作する不図示の回路をこの回路端子１２に接続するための接続ネジ１７が挿通する挿通孔１２１が、その中央に設けられている。本実施形態では、この回路端子１２が２つ設けられている。そして、これら２つの回路端子１２は、端子本体１１と次のように隣接して配置されている。即ち、バッテリ３の棒状電極３２に接続された端子本体１１が、端子取付け面３１の外縁３１ａへと向かう延在方向Ｄ４と交差するとともに端子取付け面３１と略平行な交差方向Ｄ５に、回路端子１２が端子本体１１と隣接して配置されている。各回路端子１２には、例えば不図示の回路から伸びてくる電線の先端に取り付けられた丸端子等が接続ネジ１７に通されてナット締めにより接続される。

可溶体１３は、端子本体１１と、２つの回路端子１２それぞれとを、端子本体１１及び各回路端子１２よりも幅狭の帯状に繋ぐように設けられている。可溶体１３は、延在方向Ｄ４の前方に回路端子１２から離れた位置で、端子本体１１から交差方向Ｄ５に延出した後に延在方向Ｄ４の後方に折れ曲がって回路端子１２へと延びている。ここで、本実施形態では、可溶体１３は、回路端子１２に接続された不図示の回路の電線等と干渉しないように、回路端子１２から一段下がった位置に配置されている。このため、回路端子１２における可溶体１３側の端部は、９０°下方に折り曲げられて可溶体１３に繋がっている。同様に、端子本体１１をなす一対の対向板１１１，１１２のうち図中下方の対向板１１２における可溶体１３側の端部も、９０°下方に折り曲げられて可溶体１３に繋がっている。さらに、可溶体１３は、その下方の対向板１１２の端部に繋がる基体部分１３１が設けられ、その両端に、この基体部分１３１よりも幅狭に形成されて閾値を超える電流が流れると溶断する溶断部分１３２，１３３が設けられている。また、各回路端子１２に繋がる溶断部分１３２，１３３のうち、図中左側の溶断部分１３２が、図中右側の溶断部分１３３よりも幅狭に形成されている。これにより、図中左側の溶断部分１３２は、図中右側の溶断部分１３３よりも少ない電流で溶断する小容量のヒューズとして機能する。この可溶体１３では、延在方向Ｄ４に延びる部分の方が交差方向Ｄ５に延びる部分よりも短く形成されている。

そして、本実施形態のバッテリ端子１は、端子本体１１における可溶体１３側の端部、２つの回路端子１２、及び可溶体１３が、絶縁性樹脂材料でモールディングされて形成されている。絶縁性樹脂材料からなる樹脂ハウジング１８は、各回路端子１２の接続面が露出し、かつ可溶体１３の溶断が視認可能なように窓１８１が設けられた状態で、端子本体１１における可溶体１３側の端部、２つの回路端子１２、及び可溶体１３それぞれの一部を覆い固めている。この樹脂ハウジング１８は、インサート成形により、端子本体１１、２つの回路端子１２、及び可溶体１３と一体的に形成されている。また、このインサート成形は、回路端子１２の挿通孔１２１に接続ネジ１７が挿通された状態で行われる。そして、樹脂ハウジング１８における溶断視認用の窓１８１には、透明カバー１９が被せられており、可溶体１３の溶断は、この透明カバー１９越しに視認される。

さらに、本実施形態のバッテリ端子１には、バッテリ３の残容量を検出する不図示の検出回路とバッテリ３との間に介在する外付けのヒューズ４を接続するための部品コネクタ２０が設けられている。この外付けのヒューズ４は、可溶体１３の溶断部分１３２，１３３よりも、溶断する閾値電流が小さい小容量のヒューズとなっている。部品コネクタ２０は、図２に示されているように一方がバッテリ側で他方が検出回路側となるように対向配置された、帯状を有する一対の部品端子２１，２２が、バッテリ端子１における樹脂ハウジング１８の一部であるコネクタハウジング１８２に収められて形成されている。一対の部品端子２１，２２のうち、バッテリ側の部品端子２１は、一端がヒューズ４の一端を挟持する形状を有し、他端が端子本体１１と一体に形成されている。また、検出回路側の部品端子２２は、端子本体１１とは別体に形成され、一端がヒューズ４の他端を挟持する形状を有し、他端が検出回路に接続される。

そして、本実施形態のバッテリ端子１では、図２及び図３に示されているように、端子本体１１、回路端子１２、可溶体１３、及び、一対の部品端子２１，２２のうちのバッテリ側の部品端子２１が、導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されている。上記の部品コネクタ２０は、インサート成形の金型内に、バッテリ側の部品端子２１と対向するように検出回路側の部品端子２２を配置してインサート成形を行うことで形成される。

上記のバッテリ側の部品端子２１は、端子本体１１をなす一対の対向板１１１，１１２のうち図中上方の対向板１１１に設けられている。この対向板１１１は、電極挿通孔１１３から見て折返し部分１１５とは反対側の部分１１１ａの形状が、図２及び図３に示されているように段状に折り曲げられた形状となっている。即ち、この反対側の部分１１１ａの形状は、図中下方の対向板１１２と平行に延びた後に９０°折れ曲がって下方の対向板１１２に向かい再度９０°折れ曲がって下方の対向板１１２と平行に延びてその下方の対向板１１２に面で接触して重なった形状となっている。そして、この反対側の部分１１１ａにおいて下方の対向板１１２と重なった部分の端縁から、上記のバッテリ側の部品端子２１が図中上方へと折起こされている。

また、本実施形態では、一対の部品端子２１，２２は、端子本体１１、回路端子１２、及び可溶体１３を形成する板よりも薄くなっている。一対の部品端子２１，２２のうち上方の対向板１１１と一体に設けられる上記のバッテリ側の部品端子２１は、導電性金属の一枚板から下方の対向板１１１に連続して切り抜かれた後に減厚加工されて厚みが薄くされる。

可溶体１３は、図中下方の対向板１１２において上方の対向板１１１と重なった部分の端縁から更に９０°下方に折り曲げられた先に繋がっている。これにより、上記のバッテリ側の部品端子２１は、可溶体１３よりも端子本体１１の近くに配置されることとなっている。

以上に説明した本実施形態のバッテリ端子１によれば、端子本体１１と、上記のバッテリ側の部品端子２１が、導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されているので、端子本体１１と、その部品端子２１との間の電圧降下が抑えられる。これにより、その部品端子２１に接続される外付けのヒューズ４とバッテリ３との間の電圧降下を抑えることができる。延いては、バッテリ３の残容量を検出する不図示の検出回路とバッテリ３との間の電圧降下を抑えることができる。

また、本実施形態のバッテリ端子１は、それ自体にヒューズ機能が付与されているとともに、端子本体１１、回路端子１２、及び可溶体１３が、導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されることにより小型化も図られている。そして、上記のバッテリ側の部品端子２１が、可溶体１３よりも端子本体１１の近く、即ち、バッテリ３からの電流の流れにおいて可溶体１３よりも上流に配置されていることから、可溶体１３での電圧降下が許容できる回路については回路端子１２に接続し、上記の外付けのヒューズ４のように、電圧降下を特に抑える必要のある回路の関連部品を上記の部品コネクタ２０に接続するといった運用が可能となる。

また、本実施形態のバッテリ端子１は、可溶体１３における上記の形状により一層の小型化が図られている。

また、本実施形態のバッテリ端子１では、端子本体１１とバッテリ側の部品端子２１が一体となっている部品コネクタ２０に、バッテリ４の残容量を検出する検出回路とバッテリ４との間に介在する外付けのヒューズ４が接続されるようになっている。これにより、検出回路とバッテリ４との間の電圧降下を抑えてバッテリ４の残容量を高い精度で検出することができる。

尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のバッテリ端子の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

また、上記の実施形態では、本発明にいうバッテリ端子の一例として、２つの回路端子１２が可溶体１３を介して端子本体１１に繋がれたヒューズ機能付きのバッテリ端子１が例示されている。しかしながら、ヒューズ機能付きのバッテリ端子は、この形態に限るものではなく、例えば、回路端子が１つ、あるいは３つ以上設けられた形態であってもよい。また、回路端子が複数設けられる場合、可溶体は、それら複数の回路端子に全て設けられていなくともよく、溶断による保護を必要とする回路が接続される回路端子についてのみ可溶体が設けられる形態であってもよい。

また、本発明にいう「延在方向の方が短くなるように該延在方向と前記交差方向との両方に延びて」いる可溶体の一例として、上記の実施形態では、途中で９０°折れ曲がったＬ字状の溶断部分１３２，１３３を有する可溶体１３が例示されている。しかしながら、本発明にいう可溶体はこれらに限るものではなく、延在方向の方が短くなっていれば、例えば蛇行した形状を有するもの等であってもよい。

また、上記の実施形態では、本発明にいうバッテリ端子の一例として、端子本体１１と一体となった部品端子２１を有する部品コネクタ２０に、バッテリ４の残容量を検出する検出回路とバッテリ４との間に介在する外付けのヒューズ４が接続されるバッテリ端子１が例示されている。しかしながら、本発明にいうバッテリ端子はこれに限るものではなく、例えば小型のリレー等といったヒューズ以外の電気部品が接続される部品端子が端子本体と一体に設けられたものであってもよい。

また、上記の実施形態では、本発明にいう回路端子の一例として、バッテリ３の端子取付け面３１と略平行に配置される四角板形状の回路端子１２が例示されている。しかしながら、本発明にいう回路端子は、例えばバッテリにおいて端子取付け面と直交する側面と略平行に配置されるものや、例えばＬ字状に曲げられた形状となったもの等であってもよい。即ち、本発明にいう回路端子は、バッテリからの電力によって動作する回路が接続される端子であれば、その具体的な配置や形状を問うものではない。

１バッテリ端子
３バッテリ
４ヒューズ
１１端子本体
１１’ 帯板
１２回路端子
１３可溶体
１８樹脂ハウジング
２０部品コネクタ
２１，２２部品端子
３１端子取付け面
３１ａ外縁
３２棒状電極
１１１，１１２対向板
１１３，１１４電極挿通孔
Ｄ４延在方向
Ｄ５交差方向

Claims

バッテリにおける端子取付け面から突出した棒状電極に直に接続された際に、
前記端子取付け面の外縁に向かって延在した形状を有する端子本体と、
前記バッテリからの電力によって動作する回路が接続される回路端子と、
所定の電気部品が接続される部品端子と、
前記端子本体と前記回路端子とを、前記端子本体及び前記回路端子よりも幅狭の帯状に繋ぐとともに閾値以上の電流が流れると溶断する可溶体と、を備え、
前記端子本体、前記部品端子、前記回路端子、及び前記可溶体が、前記導電性金属の一枚板から一体的に切り抜かれて形成されており、
前記部品端子が、前記可溶体よりも前記端子本体の近くに配置されていること
を特徴とするバッテリ端子。
前記可溶体が、前記端子本体の延在方向と交差するとともに前記端子取付け面に沿った交差方向にのみ延びているか、あるいは、前記延在方向の方が短くなるように該延在方向と前記交差方向との両方に延びていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ端子。
前記バッテリの残容量を検出する検出回路と前記端子本体との間には部品コネクタを介してヒューズが接続され、
前記部品コネクタは、一方が前記バッテリ側で他方が前記検出回路側となるように対向配置された、帯状を有する一対の端子を有し、
前記一対の端子のうち、前記バッテリ側の端子は、一端が前記ヒューズの一端を挟持する形状を有し、他端が前記端子本体と一体に形成され、
前記一対の端子のうち、前記検出回路側の端子は、前記端子本体とは別体に形成され、一端が前記ヒューズの他端を挟持する形状を有し、他端が前記検出回路に接続されるものであり、
前記部品端子が、前記部品コネクタにおける前記バッテリ側の端子であることを特徴とする請求項１，２のうち何れか一項に記載のバッテリ端子。
前記端子本体が、帯板が略Ｕ字状に折り返されて形成される一対の対向板それぞれに前記棒状電極が順次挿通される電極挿通孔が設けられたものであり、
前記部品端子が、前記一対の対向板のうちの一方の対向板と連続して一体的に切り抜かれて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載のバッテリ端子。
前記部品端子は、前記一対の対向板のうち、前記端子本体が前記棒状電極に接続されたときに前記端子取付け面側とは反対側となる対向板と連続して一体的に切り抜かれて形成されていることを特徴とする請求項４に記載のバッテリ端子。