JP6398078B2 - 蓄電ユニット - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置を配線基板に取り付けた蓄電ユニットに関する。

近年、環境への配慮や燃費向上のために電気自動車やハイブリッド自動車等の車両が市販されている。このような車両は使用中にスタータが駆動すると断続的に大電流を消費するため一時的にバッテリの電圧が下がる。その結果、オーディオやカーナビゲーション、車両制御システムの電子制御部等の他の負荷への供給電圧も下がり、その動作が不安定になる可能性があった。

これらに対し、一時的なバッテリの電圧低下時に負荷に十分な電力を供給するための補助電源として、キャパシタを用いた蓄電ユニットが知られている。

図１１は従来の蓄電ユニットの主要部におけるホルダーの挟持を示す断面図である。

従来の蓄電ユニットは、下ホルダー９４０Ｌと上ホルダー９４０Ｕとにより複数の蓄電装置９２０（同図では１つのみ図示）が上下方向に挟持されているものである。下ホルダー９４０Ｌの収納部により蓄電装置９２０の蓄電本体９２１が保持され、この蓄電装置９２０の蓄電本体９２１は上ホルダー９４０Ｕの収納部の圧着部により上方から押えられている。

蓄電装置９２０の外部端子９２２は下ホルダー９４０Ｌと上ホルダー９４０Ｕの側面から引き出されてＬ字状に折り曲げられ、外部端子９２２の端部が配線基板９５０に半田付けされている。

下ホルダー９４０Ｌと上ホルダー９４０Ｕに夫々第１の挟持部９４１と第２の挟持部９４２が設けられている。そして、第２の挟持部９４２は、矢印の方向に弾性変形すると共に外部端子９２２の脚部９２５を蓄電本体９２１側に向かって付勢し、第１の挟持部９４１及び第２の挟持部９４２が外部端子９２２の脚部９２５の一部を軸方向（Ｘ方向）に挟持している。

なお、この技術に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１に示すものが知られている。

特開２０１３−９８２０６号公報

従来の蓄電ユニットでは、第１の挟持部９４１は下ホルダー９４０Ｌに設けられ、第２の挟持部９４２は上ホルダー９４０Ｕに設けられるというように、別個の部材からなる第１の挟持部９４１と第２の挟持部９４２により蓄電装置９２０の外部端子９２２が挟持されている。

下ホルダー９４０Ｌ単品と上ホルダー９４０Ｕ単品の寸法精度を向上させても、下ホルダー９４０Ｌと上ホルダー９４０Ｕのそれぞれの寸法誤差が挟持状態に影響するので、挟
持状態が所望の状態とならないこともあり、その場合、配線基板９５０に対する蓄電装置９２０の固定強度が低下する虞があった。

また、第２の挟持部９４２は上ホルダー９４０Ｕに設けられているため、第２の挟持部９４２の凸押部９４２６を、外部端子９２２の蓄電本体９２１への植立位置９２２１を越えて配線基板９５０側へ位置させる必要があるので、アーム９４２２の長さＬ９１も長くなる。アーム９４２２の長さＬ９１が長くなればなるほど第２の挟持部９４２の外部端子９２２に対する付勢力が小さくなるので、従来の蓄電ユニットでは第２の挟持部９４２の外部端子９２２に対する付勢力が比較的小さい、すなわち、配線基板９５０に対する蓄電装置９２０の固定強度が小さいという課題があった。

また、蓄電装置９２０が下ホルダー９４０Ｌと上ホルダー９４０Ｕにより挟まれるため、蓄電ユニットの高さ（Ｚ方向）が大きくなり低背化することができないという課題もあった。

本発明は、このような従来の課題を解決し、配線基板に対する蓄電装置の固定強度を向上させることができると共に、低背化が可能である蓄電ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、蓄電素子とこの蓄電素子を収容した外装ケースと蓄電素子と電気的に接続して一端が前記外装ケースの外部へ延出した外部端子を有した蓄電装置と、蓄電装置の外装ケースを支持するホルダーと、を備え、ホルダーは外部端子を支持する端子支持部を有し、この端子支持部は、外部端子を挟持する第１の当接部および第２の当接部と、これら第１の当接部および第２の当接部を連結する接続部と、を有する蓄電ユニットである。

本発明によれば、配線基板に対する蓄電装置の固定強度を向上させることができると共に、蓄電ユニットを低背化することができる。

本発明の第１実施形態の蓄電ユニットの斜視図である。 本発明の第１実施形態の蓄電ユニットの分解斜視図である。 本発明の第１実施形態の蓄電ユニットから下ユニットケースと上ユニットケースを取り除いたものの主要部の上方斜視図である。 本発明の実施形態における電気二重層キャパシタの斜視図である。 図３の切断線Ｉ−Ｉにおける部分断面図である。 本発明の第１実施形態における外部端子の挟持状態を説明する上面図である。 本発明の第１実施形態におけるホルダーの上方斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるホルダーの下方斜視図である。 図３の切断線ＩＩ−ＩＩにおける部分断面図である。 本発明の第２実施形態における外部端子の挟持状態を説明する上面図である。 従来の蓄電ユニットの主要部における挟持状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態における蓄電ユニットの構成について説明する。
（第１実施形態）
図１は第１実施形態による蓄電ユニット１０の斜視図であり、図２は蓄電ユニット１０の分解斜視図である。また、図３は第１実施形態における蓄電ユニット１０から下ユニットケース８１と上ユニットケース８２を取り除いた蓄電ユニットの主要部の上方斜視図であり、ホルダー４０による挟持を示している。

図１及び図２に示すように蓄電ユニット１０は、絶縁性樹脂の下ユニットケース８１、上ユニットケース８２で形成された空間内に電気的に接続された複数の電気二重層キャパシタ２０を備え、コネクタ３０４を介し外部電源の電力を複数の電気二重層キャパシタ２０に蓄電し、蓄電された電力をコネクタ３０４から外部の負荷等に供給するものである。配線基板５０は複数の電気二重層キャパシタ２０の充放電を制御する制御回路（図示せず）を備えている。なお電気二重層キャパシタ２０は単数でもよい。電気二重層キャパシタは蓄電装置の一例である。

第１実施形態では、図２及び図３に示すように蓄電ユニット１０は５個の電気二重層キャパシタ２０が並列に配置され、配線基板５０の配線パターン（図示せず）により電気的に直列接続される構成となっている。

図４は、本発明の第１実施形態における外部端子２２を折り曲げた電気二重層キャパシタ２０の斜視図である。電気二重層キャパシタ２０は蓄電本体２１と外部端子２２を有している。

図４に示すように１対の丸棒状の外部端子２２が円筒状の蓄電本体２１の一方端から軸方向（Ｘ方向）に突出している。ここで軸方向とは、蓄電本体２１の長手方向、すなわち、円筒の中心軸の方向のことである。

電気二重層キャパシタ２０は、導電性をもった集電体箔の表面上に活性炭を含む電極層が形成された正極、負極がセパレータを介して巻回された蓄電素子を有している。また、外部端子２２が集電体において、電極層から露出した箇所に接合されている。

蓄電本体２１には、有底筒状の金属ケース２６の開放端において絞り加工によりゴム弾性の封口体２７で封口されて、蓄電素子と電解液とが外装ケースとしての金属ケース２６に収納されている。さらに封口体２７の一対の貫通孔に一対の外部端子２２がそれぞれ挿通されている。一方の外部端子２２は正極に接続された正極外部端子であり、他方の外部端子２２は負極に接続された負極外部端子である。

外部端子２２は、蓄電本体２１から軸方向（Ｘ方向）に突出する突出部２３と、屈曲部２４で折り曲げられた脚部２５とを有し、Ｌ字状に形成されている。

外部端子２２の突出部２３と脚部２５との間において外部端子２２に他の加工を施しても良く、例えば、真直ぐに突出してから軸方向（Ｘ方向）に対しＶ字状に水平に広がるように加工してもよく、又は僅かに下方に傾斜する加工をしてもよい。

なお、蓄電本体２１は円筒型形状の他に扁平型、角型、ラミネート外装を用いたシート型としてもよい。

図５は図３の切断線Ｉ−Ｉにおける部分断面図であり、蓄電ユニット１０における外部端子２２の挟持状態を示している。また、図６は、蓄電ユニット１０における外部端子２２の挟持状態を説明するための上面図である。

図５に示すように、蓄電ユニット１０に取り付けられた電気二重層キャパシタ２０にお
いて、外部端子２２の突出部２３は、外部端子２２の蓄電本体２１への植立位置２２１から半円形開口４４０を越えて真直ぐに略水平に導出され、外部端子２２の脚部２５は、基板面５０１に対し略垂直となるように基板面５０１に向かって折り曲げられて配線基板５０に接続している。なお、基板面とは、板状である配線基板５０の厚さ方向両端に位置する平面のことを意味している。

配線基板５０と電気二重層キャパシタ２０との接続について説明する。まず、外部端子２２が折り曲げられて脚部２５が設けられた電気二重層キャパシタ２０を準備する。次に配線基板５０に取り付けたホルダー４０の収納部４１０に蓄電本体２１を収納しつつ、外部端子２２を配線基板５０のスルホール（図示せず）に挿通した後、外部端子２２を配線基板５０のランド（図示せず）に半田付けする。

次にホルダー４０について説明する。

図７は本発明の第１実施形態におけるホルダー４０の上方斜視図、図８は同ホルダー４０の下方斜視図である。

ホルダー４０は絶縁性樹脂で構成され、樹脂成形により各構成部分が一体に形成されている。ホルダー４０の材料には、熱可塑性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリブチレンテレフタレートや、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンの共重合体などを用いることができる。

図７に示すようにホルダー４０は、蓄電本体２１の少なくとも一部を収納する凹部である収納部４１０を有している。本発明の第１実施形態における収納部４１０は、半円筒状の凹部であり、この凹部が複数、軸方向（Ｘ方向）に対し直角なＹ方向に並設されている。

収納部４１０は底部４１２と側部４１６、４１８とを有している。底部４１２の内面は軸方向（Ｘ方向）に垂直な断面において半円状に形成され、側部４１６、４１８は底部４１２の両端に軸方向（Ｘ方向）に垂直に設けられ、側部４１６、４１８は平板に半円形開口４４０が形成された構成となり、側部４１６、４１８の内面は上記半円形開口４４０が未形成である部分が収納部４１０の側壁として機能する。

図７及び図８に示すように、収納部４１０には押圧部４３２が設けられている。押圧部４３２は、底部４１２よって囲われた空間の一部を覆うように曲面をもった舌片状に形成されており、押圧部４３２の一端に位置する基部が底部４１２と連結している。また、押圧部４３２は、底部４１２の軸方向において、同じ位置に、舌片形状の先端が対向する１個又は複数個の対に設けられている。図７に示すように押圧部４３２の先端側には底部４１２の内側に突出した凸部４３４を有し、凸部４３４が蓄電本体２１と当接することとなる。そして、押圧部４３２は軸方向（Ｘ方向）に垂直なＹ方向に平行に２列に設けられている。

また、図７及び図８に示すように、収納部４１０の開口部には保持部４５２が設けられている。収容部４１０の開口部とは、底部４１２および側部４１６、４１８の各端辺によって囲われた箇所を指す。すなわち、収容部４１０の開口部は底部４１２の上方に形成されている。保持部４５２は、底部４１２において、軸方向に平行な端辺に接続して曲面をもった舌片状（舌片部）に形成され、底部４１２の軸方向に並行な２端辺において、対向する１個又は複数個の対に設けられている。保持部４５２は開口部の開口端から延出しており、保持部４５２の内面が蓄電本体２１と当接することとなる。そして、保持部４５２は軸方向（Ｘ方向）に垂直なＹ方向に平行に３列に設けられている。

また、図７及び図９に示すように、隣接する２つの底部４１２（底部４１２Ａ、底部４１２Ｂ）において、互いに他方の底部により近い場所に位置する軸方向に平行な端辺に、対向するようにそれぞれ形成された保持部４５２（底部４１２Ａに設けられた保持部を保持部４５２Ａ、底部４１２Ｂに設けられた保持部を保持部４５２Ｂとする）は、保持部４５２Ａ、４５２Ｂの間に隙間を有している。保持部Ａ、Ｂが接続して上記端辺によって囲われた面において、この隙間が設けられた箇所の面はＺ方向（Ｘ方向およびＹ方向に対して垂直）に関して、他の箇所より、低く構成された窪み４５８を有していることが好ましい。すなわち、隣り合う２つの凹部において、一方の凹部が有する保持部４５２Ａが他方の凹部が有する保持部４５２Ｂと対向し、これら対向し合う一対の保持部４５２Ａ、４５２Ｂは、間に開口端部４５６よりも窪んだ窪み４５８を介在させて対向し合っていることが好ましい。これにより、第１、第２の保持部において、一方の保持部が他方の保持部の撓みの影響を低減し、独立して撓み、蓄電本体２１に応力を加えることが可能となるためである。

図８に示すように、梁である補強部４１４は、側部４１６、４１８間を三等分するように蓄電本体２１の配列方向（Ｙ方向）に平行に２つ設けられている。

２列の押圧部４３２のうち一方の列の押圧部４３２は一方の補強部４１４に近接して配設され、他方の列の押圧部４３２は他方の補強部４１４に近接して配設されている。また、 ３列の保持部４５２のうち側部４１６側の列の保持部４５２は一方の補強部４１４に近接して配設され、中央の列の保持部４５２は他方の補強部４１４に近接して配設され、側部４１８側の列の保持部４５２は側部４１８に近接して配設されている。

図８に示すように、保持部４５２は、線対称に配置された一対の舌片部から構成され、ホルダー４０の凹部が設けられた面の反対側の面に梁（補強部４１４）が設けられ、凹部は、この梁を境界として複数の区間（図８では３区間）に区分けされ、この複数の区間のいずれの区間においても保持部４５２が設けられている。

また、別の見方として、補強部４１４によって区分けされた３列において、少なくとも一つの列、さらにその１列のうち少なくとも一つの底部４１２において、押圧部４３２および保持部４５２の両方が設けられた構成が好ましい。これは、補強部４１４により区分けされた区間ごとに独立して保持部４５２、押圧部４３２は保持できるため、補強部４１４を挟んで外の区間に設けられた他の保持部４５２や押圧部４３２の保持の影響を受けにくい状態で保持を行うことが可能となるからである。

図９は図３の切断線ＩＩ−ＩＩにおける部分断面図である。蓄電ユニット１０における蓄電本体２１の挟持状態を理解し易くするために、蓄電本体２１及び押圧部４３２の断面の他、収納部４１０と保持部４５２を図示している。収納部４１０の配線基板５０との反対側は開口しており、この開口を通って電気二重層キャパシタ２０の蓄電本体２１が収納部４１０に横置き収納されると、図９に示すように、押圧部４３２の凸部４３４と保持部４５２により、蓄電本体２１は上下方向（Ｚ方向）と左右方向（Ｙ方向）に関して挟持され、蓄電本体２１の軸方向が配線基板５０の基板面５０１に略平行となるよう保持される。すなわち、蓄電本体２１の外周面は、収納部４１０の底部４１２の内面ではなく凸部４３４の内面と当接しており、凸部４３４が主に上方向（プラスＺ方向）に向けて蓄電本体２１を付勢し、蓄電本体２１の外周面の上部の一部が保持部４５２の内面と当接することとなる。保持部４５２が外装ケースと押接する構成となっているので、従来技術における上ホルダーに相当する部材がなくても、蓄電本体２１とホルダー４０との接続に関して一定の機械的強度を得ることができる。

このとき、保持部４５２および押圧部４３２が保持して蓄電本体２１に対して生じる応力の方向は、第１、第２の挟持部４１、４２によって保持することによって脚部２５に発生する応力の方向と、少なくとも異なる方向であることが好ましく、特に互いに垂直であることが固定強度の向上という観点から好ましい。

言い換えれば、保持部４５２および押圧部４３２は蓄電本体２１と押接している。押圧部４３２が蓄電装置の外装ケースに押接しているので、蓄電素子の支持に対する信頼性を向上させることができる。

ホルダー４０には第１の挟持部４１と第２の挟持部４２が設けられている。

図３及び図５に示すように、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２はいずれもホルダー４０の接続部４７０に連結しており、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２とにより１対の外部端子２２の脚部２５の一部を軸方向（Ｘ方向）に関して挟持している。第１の挟持部４１の当接部と第２の挟持部４２の当接部は、外部端子２２の脚部２５の軸芯を挟んで対向しており、基板面５０１に対して垂直な方向（Ｚ方向）に関して同じ位置に設けられている。

このように脚部２５を蓄電本体２１側に向かって付勢して脚部２５の一部を軸方向（Ｘ方向）に挟持することにより、外部端子２２の脚部２５の軸方向（Ｚ方向）の振動が抑制され、外部端子２２の半田付け部（図示せず）付近の破損を防止できる。

また、組立バラツキによって外部端子２２の脚部２５が変形したとしても、脚部２５は突出部２３に比較すると蓄電素子に対してストレスを与える影響度合いが小さいため、良好な組立作業性を確保しつつ蓄電ユニット組立時の電気二重層キャパシタ２０の損傷を抑制することができる。

図５、図６及び図７に示すように、ホルダー４０の第１の挟持部４１は、外部端子２２の脚部２５と当接する支持部４０２と、一方の側部４１６の外面と支持部４０２とを連結する中継部４０８を有している。中継部４０８は、半円形開口４４０の下方と左方と右方を基点として外側（プラスＸ側）に張り出している。支持部４０２は、半円形開口４４０を部分的に遮るように側部４１６の外面に対し平行に横設されており、第１の挟持部４１は支持部４０２の端部を上（プラスＺ側）に向けて断面Ｌ字状に形成されている。

第１の挟持部４１の支持部４０２は外部端子２２の屈曲部２４より下方（マイナスＺ側）に設けられ、支持部４０２の平坦部４０４は基板面５０１に対し垂直に設けられており、１対の外部端子２２と当接している。

第１の挟持部４１は、脚部２５を支持して外部端子２２の配設位置を定めるために固定状態に設けられている。ここで固定状態とは、第２の挟持部４２の付勢によっては実質的に弾性変形しないように構成されている状態のことである。

さらに第１の挟持部４１は、電気二重層キャパシタ２０の並列配置に対応してホルダー４０の側部４１６の外面に沿って直線状に連なって一体に設けられている。

他方、図５から図８に示すように、ホルダー４０には第１の挟持部４１のさらに外側（プラスＸ側）に第２の挟持部４２が設けられている。

第２の挟持部４２は、ホルダー４０の接続部４７０に連結して設けられると共に上方（プラスＺ側）に延びた１対の平板状のアーム４２２と、１対のアーム４２２の上部で懸架
されると共にアーム４２２間に横設された平板状の当接部４２４とを有している。つまり、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２は接続部４７０、すなわち、接続部４７０により連結している。

図５に示すように、第２の挟持部４２は、当接部４２４の端部を上（プラスＺ側）に向けて、当接部４２４が半円形開口４４０を部分的に遮るように設けられ、断面がＬ字状に形成されている。

１対のアーム４２２は接続部４７０との連結部４２３を支点として外側（プラスＸ側）、すわなち、蓄電本体２１から離れる方向に弾性変形（図５の矢印参照）している。

当接部４２４には外部端子２２の脚部２５と当接する凸押部４２６が蓄電本体２１側に設けられ、凸押部４２６は、アーム４２２が弾性変形して生じる復元力により外部端子２２を付勢する構成となっている。

１対のアーム４２２を弾性変形させるために、弾性変形していないフリー状態では、一対のアーム４２２は垂直に上方（プラスＺ側）に延び、Ｚ方向に関して凸押部４２６の先端の中心位置は外部端子２２の植立位置２２１より下方（マイナスＺ側）に配置されるように構成される。

具体的な構成として、フリー状態の凸押部４２６の先端と支持部４０２の平坦部４０４間の間隔を外部端子２２の直径Ｄの０．３〜０．８倍に設けている。またフリー状態の凸押部４２６における当接部のＺ方向中心位置と連結部４２３との間隔、すなわち、アーム４２２の長さＬ１は、外部端子２２の突出部２３の中心軸と基板面５０１との間隔Ｌ２の０．５〜０．７倍に設けている。このような長さＬ１とすることにより、付勢力を適度なものとすることができると共に弾性変形によるアーム４２２の破損を防止することができる。

このように第２の挟持部４２は、１対のアーム４２２と当接部４２４により開口を有した半枠状に設けられている。この第２の挟持部４２の開口により、凸押部４２６と外部端子２２との当接状態を視認することができる。

また、本実施形態では従来（図１１）の蓄電ユニットと比べて上ホルダー９４０Ｕに相当する部材・部分がないため、電気二重層キャパシタ２０の封口体２７の膨れ状態を容易に視認することができる。

さらに第２の挟持部４２の１対のアーム４２２は電気二重層キャパシタ２０毎に設けられ、隣接するアーム４２２同士が連結されている。そして、第２の挟持部４２は、複数の電気二重層キャパシタ２０の並列配置に対応してホルダー４０の側部４１６の外面に沿って半梯子状に連なって一体に設けられている。

本実施形態では、５つの電気二重層キャパシタ２０の１対のアーム４２２を全て連結しているが、１対のアーム４２２を連結させずに１つの電気二重層キャパシタ２０毎に設けてもよい。

また、本実施形態では、外部端子２２の脚部２５が第１の挟持部４１、第２の挟持部４２、接続部４７０によって囲われた貫通孔に挿通した状態で保持される構成となっている。すなわち、接続部は配線基板５０と対向し、接続部４７０は、貫通孔を有し、この貫通孔に外部端子２２の脚部が２５が挿入されている。この構成により、第２の挟持部４２において、脚部２５が延びる方向と平行な方向に長手方向をもつ構成のアーム４２２を用い
た場合に、脚部２５のどの位置で第２の挟持部４２が当接した場合でも、第２の挟持部４２における当接箇所は変わらないため、脚部２５に対して生じる応力のばらつきを抑えることができる。また、この構成により、アーム４２２の長手方向の長さを短くし、第２の挟持部４２から発生する応力を高めることが容易となる。

前述したように、ホルダー４０は第１の挟持部４１と第２の挟持部４２とを連結して一体に形成されており、第１の挟持部４１は外側（プラスＸ側）に張り出して固定状態に設けられた支持部４０２を有し、第２の挟持部４２は外側（プラスＸ側）に張り出して１対の弾性変形するアーム４２２間で懸架された当接部４２４を有し、外部端子２２の脚部２５を蓄電本体２１側に向かって付勢するように構成される。この構成により、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２の相互間の寸法誤差は、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２がそれぞれ別個の部材に形成されている従来例（図１１）に比較して半分程度に抑えることが可能となる。

また、図１１に示すように、従来の蓄電ユニットにおいては第２の挟持部９４２は上ホルダー９４０Ｕに設けられている。そのため、第２の挟持部９４２の凸押部９４２６は外部端子９２２の蓄電本体９２１への植立位置９２２１を越えて配線基板９５０側へ位置させる必要があるので、アーム９４２２の長さＬ９１も長くなる。アーム９４２２の長さＬ９１が長くなればなるほど第２の挟持部９４２の外部端子９２２に対する付勢力が小さくなるので、従来の蓄電ユニットでは第２の挟持部９４２の外部端子９２２に対する付勢力が比較的小さい、すなわち、配線基板９５０に対する蓄電装置９２０の固定強度が小さくなってしまう。

それに対して、本実施形態においては第２の挟持部４２は、蓄電本体２１の下半分側に位置するホルダー４０に設けられている。そのため、第２の挟持部４２の凸押部４２６は外部端子２２の蓄電本体２１への植立位置２２１を越えて上方（プラスＺ側）へ位置させる必要がないので、アーム４２２の長さＬ１は従来の蓄電ユニットにおけるアーム９４２２の長さＬ９１より小さくなる。アーム４２２の長さＬ１が小さくなればなるほど第２の挟持部４２の外部端子２２に対する付勢力が大きくなるので、本実施形態における第２の挟持部４２の外部端子２２に対する付勢力は、従来の蓄電ユニットにおける第２の挟持部９４２の外部端子９２２に対する付勢力よりも大きい、すなわち、配線基板５０に対する蓄電装置２０の固定強度が大きくなっている。

また、本実施形態では、従来の蓄電ユニット（図１１）で用いられた、別部材である上ホルダー９４０Ｕを用いる必要がなく、ホルダー４０の一部であると共に蓄電本体２１のＺ方向の最大高さより低い保持部４５２を用いているので、従来の蓄電ユニットよりも低背化を達成している。

ホルダー４０には、ネジ穴４３０が設けられ、ネジ穴４３０は第１の挟持部４１とは反対側にある側部４１８側に設けられている。

図２に示すように、ネジ穴４３０は、下ユニットケース８１のネジ止め部４８４と共に重ね合わせてネジ４８６でネジ止めすることにより、ホルダー４０と下ユニットケース８１とが強固に固定される。

更に、図７及び図８に示すように、ホルダー４０には、配線基板５０に固定するために下向きに基板ロック爪４７２が設けられ、基板ロック爪４７２は配線基板５０に設けられた長方形状の貫通孔と係合される。また、図８に示すように、凸形状の基板挿嵌部４７４は、配線基板５０に設けられた円形の貫通穴に嵌め込まれ、配線基板５０に対するホルダー４０の位置決めをする。

また、図８に示すように、ホルダー４０には、下ユニットケース８１との間隔を所定に保持するために下ユニットケース８１に設けたボスに嵌まり込むケース挿嵌部４７６が設けられている。

上述したように、本実施形態の蓄電ユニット１０は、蓄電装置２０を横置き収納するホルダー４０を備え、ホルダー４０は、接続部４７０と、いずれも接続部４７０に連結した第１の挟持部４１と第２の挟持部４２と、を有し、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２は蓄電装置２０の外部端子２２の直径Ｄより小さい距離を隔てて配置されている。よって、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２により蓄電装置２０の外部端子２２を挟持することができる。また、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２は単一の部材（ホルダー４０）に設けられているので、相互間の寸法精度が向上しており、挟持状態を所望の状態にすることが容易である。

また、本実施形態の蓄電ユニット１０は、ホルダー４０が基板面５０１に固定された配線基板５０を備え、蓄電装置２０は蓄電本体２１を有し、蓄電装置２０の外部端子２２は、蓄電本体２１の端部から蓄電本体２１の軸方向に突出し、基板面５０１に向かって折り曲げられ、配線基板５０に接続される脚部２５を有している。ホルダー４０の接続部４７０は基板面５０１に対向し、ホルダー４０は蓄電装置２０を横置き収納している収納部４１０を有し、収納部４１０の配線基板５０との反対側は開口しており、第２の挟持部４２は外部端子２２の脚部２５を蓄電本体２１側に向かって付勢し、第１の挟持部４１と第２の挟持部４２が外部端子２２の脚部２５を挟持している。よって、従来の蓄電ユニットに比べて第２の挟持部４２のアーム４２２の長さＬ１を短くできるので、配線基板に対する蓄電装置の固定強度が向上している
また、本実施形態の蓄電ユニット１０のホルダー４０は、蓄電本体２１の下部側を収納する底部４１２と、蓄電本体２１の上部側と当接している保持部４５２と、を備えている。よって、本実施形態の蓄電ユニット１０は従来の蓄電ユニットで必要であった上ホルダー９４０Ｕを必要としないので、部品点数を削減することができると共に、低背化を達成することができる。

なお、本実施形態において、平坦部４０４は第１の当接部の一例であり、当接部４２４は第２の当接部の一例である。また、保持部４５２は第１の保持部の一例であり、押圧部４３２は第２の保持部の一例である。

また、端子支持部は、第１の当接部と、第２の当接部と、これら第１の当接部および第２の当接部を連結する接続部と、を有している。
（第２実施形態）
第１実施形態では、１つの電気二重層キャパシタ２０の外部端子２２の挟持用に設けられた当接部４２４は、１対のアーム４２２の上部で懸架されると共にアーム４２２間に連続的に横設されていたが、第２実施形態では１対のアーム４２２の間に懸架されておらず、１対のアーム４２２の間の中央部にて２つに分離している。この当接部４２４が分離していること、及び当接部４２４の突設部４２９のマイナスＸ側の端面が外部端子２２の脚部２５と当接していないことが第１実施形態と異なる。以下に、第１実施形態との差異点を中心に説明し、共通する事項についての説明は省略又は簡略化する。また、第１実施形態と同一の部材、部分については第１実施形態と同一の符号を付すこととする。

図１０は、第２実施形態の蓄電ユニット１０における外部端子２２の挟持状態を説明するための上面図である。

図１０に示すように、当接部４２４は、電気二重層キャパシタ２０の配列方向（Ｙ方向
）に関して、１対のアーム４２２の間の中央部に分断部４２８を有しており、２つに分離している。

図６に示す第１実施形態の当接部４２４であれば、１対のアーム４２２の間に懸架されているので、例えば、正極外部端子が負極外部端子よりも外側（プラスＸ側）に突き出ている場合、当接部４２４が正極外部端子に突き当たることにより大きく撓んでしまい、正極外部端子は当接部４２４に接触するが、負極外部端子が当接部４２４と接触できない虞がある。この場合、負極外部端子は当接部４２４と第１の挟持部４１により挟持されないので、配線基板５０に対する電気二重層キャパシタ２０の固定強度が大きく低下することとなる。

それに対して、本実施形態の第２の挟持部４２の当接部４２４は分断部４２８を挟んで２つ（正極当接部４２４Ｐと負極当接部４２４Ｎ）に分離しているので、仮に、正極外部端子２２Ｐが負極外部端子２２Ｎよりも外側（プラスＸ側）に突き出ている場合でも、正極当接部４２４Ｐは正極外部端子２２Ｐに突き当たることにより大きく撓んでしまうが、負極当接部４２４Ｎは正極当接部４２４Ｐとは独立しているので大きく撓むことはない。よって、正極外部端子２２Ｐは正極当接部４２４Ｐに当接すると共に、負極外部端子２２Ｎも負極当接部４２４Ｎと当接する。すなわち、正極外部端子２２Ｐのみならず負極外部端子２２Ｎも当接部４２４と第１の挟持部４１の支持部４０２により挟持されるので、配線基板５０に対する電気二重層キャパシタ２０の固定強度が大きく低下することを避けることができる。

換言すれば、外部端子は、複数（２つ）であり、第２の当接部は、外部端子と同数（２つ）であり、互いに独立してアーム４２２と連結し、第２の当接部はいずれも、他の第２の当接部とは当接していない、複数の外部端子のうちの一つとのみ当接している。

分断部４２８の長さＬ３を、Ｙ方向におけるアーム４２２間距離Ｌ４の０．１〜０．３倍に設けると、適切な付勢力を得ることができるので好ましい。

また、Ｙ方向に関して、正極当接部４２４Ｐに設けられた正極突設部４２９Ｐの外側面は正極外部端子２２Ｐの脚部２５の内側面と対向し、負極当接部４２４Ｎに設けられた負極突設部４２９Ｎの外側面は負極外部端子２２Ｎの脚部２５の内側面と対向しているので、脚部２５のＹ方向の位置を規制することができる。

なお、第２実施形態の当接部４２４においては、凸押部４２６を省略することもできる。

上述したように、第２実施形態の蓄電ユニット１０において、蓄電本体２１は蓄電素子を有し、外部端子２２は、蓄電素子の正電極に接続された正極外部端子２２Ｐと、蓄電素子の負電極に接続された負極外部端子２２Ｎと、を有し、第２の挟持部４２は、正極外部端子２２Ｐと当接する正極当接部４２４Ｐと、負極外部端子２２Ｎと当接する負極当接部４２４Ｎと、を有し、正極当接部４２４Ｐと負極当接部４２４Ｎは互いに独立している。

よって、例えば、正極外部端子２２Ｐが負極外部端子２２Ｎよりも外側（プラスＸ側）に突き出ている場合や、正極外部端子２２Ｐの直径が負極外部端子２２Ｎの直径よりも大きい場合でも、正極当接部４２４Ｐは大きく撓んでしまうが、負極当接部４２４Ｎは正極当接部４２４Ｐとは独立しているので大きく撓むことはない。従って、正極外部端子２２Ｐのみならず負極外部端子２２Ｎも当接部４２４と第１の挟持部４１の支持部４０２により挟持されるので、配線基板５０に対する電気二重層キャパシタ２０の固定強度が大きく低下することを避けることができる。

第１実施形態及び第２実施形態の蓄電ユニットについて説明したが、以下の変形形態も可能である。

例えば、実施形態においては、蓄電本体２１に近い側に第１の挟持部４１を設け、その外側（プラスＸ側）に第２の挟持部４２を設けたが、逆に、蓄電本体２１に近い側に第２の挟持部４２を設け、その外側（プラスＸ側）に第１の挟持部４１を設けることもできる。ただし、第１実施形態で説明したように、半枠状に設けられた第２の挟持部４２を第１の挟持部４１より外側（プラスＸ方向）に設ける方が、第２の挟持部４２の開口により、凸押部４２６と外部端子２２との当接状態を視認することができるので、より好ましい。

実施形態では、蓄電装置としてキャパシタの一種である電気二重層キャパシタを用いたが、キャパシタに替えてリチウムイオン電池等の電池を用いることもできる。

配線基板に対する蓄電装置の固定強度を向上させることができると共に、低背化が可能である蓄電ユニットを提供することができる。

１０ 蓄電ユニット
２０ 電気二重層キャパシタ（蓄電装置）
２１ 蓄電本体
２２ 外部端子
２３ 突出部
２４ 屈曲部
２５ 脚部
４０ ホルダー
４１ 第１の挟持部
４２ 第２の挟持部
４４０ 半円形開口
４０２ 支持部
４０４ 平坦部
４１０ 収納部
４１２ 底部
４１６、４１８ 側部
４２２ アーム
４２４ 当接部
４２６ 凸押部
４３２ 押圧部
４３４ 凸部
４５２ 保持部
４７０ 接続部
５０ 配線基板
５０１ 基板面

Claims (17)

1. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収容した外装ケースとを有した蓄電装置と、前記蓄電装置の外装ケースを保持するホルダーとを備えた蓄電ユニットであって、前記ホルダーは、前記外装ケースの少なくとも一部を収納する複数の凹部を有し、
   前記複数の凹部は、それぞれ、底部と、開口部と、前記開口部の開口端から延出し前記外装ケースに押接した第１の保持部とを有し、
   前記複数の凹部のうち隣り合う２つの凹部において、一方の凹部が有する前記第１の保持部と、他方の凹部が有する前記第１の保持部とが対向し、
   前記対向した一対の第１の保持部の間に、前記開口端部よりも窪んだ窪みを備える、蓄電ユニット。
2. 前記蓄電装置は、前記蓄電素子と電気的に接続して一端が前記外装ケースの外部へ延出した外部端子を有し、
   前記ホルダーは、前記外部端子を支持する端子支持部を有し、
   前記端子支持部は、前記外部端子を挟持する第１の当接部および第２の当接部と、前記第１の当接部および前記第２の当接部を連結する接続部とを有する、請求項１に記載の蓄電ユニット。
3. 前記ホルダーに固定され、前記蓄電装置の外部端子と電気的に接続した配線を有する配線基板を備え、
   前記外部端子の一端は、前記ホルダーの内部から外部に向かって延出し前記配線基板の主面に向かって折り曲げられた脚部を有し、
   前記外部端子は、前記配線基板と前記脚部で電気的に接続し前記第１の当接部と前記第２の当接部が前記外部端子の前記脚部を挟持している、請求項２に記載の蓄電ユニット。
4. 前記蓄電装置は、前記外部端子を複数有し、
   前記第２の当接部は、前記外部端子と同数であり互いに独立してアームと連結し、
   前記第２の当接部は、いずれも他の第２の当接部とは当接していない前記複数の外部端子のうちの一つのみ当接した、請求項２に記載の蓄電ユニット。
5. 前記第１の保持部が前記外装ケースに加える応力の方向と、前記端子支持部が前記外部端子に加える応力の方向とが異なる方向 である、請求項２に記載の蓄電ユニット。
6. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収容した外装ケースと有した蓄電装置と、前記蓄電装置の外装ケースを保持するホルダーと、を備えた蓄電ユニットであって、
   前記ホルダーは、前記外装ケースの少なくとも一部を収納した凹部を有し、
   前記凹部は、底部と、開口部と、前記開口部の開口端から延出し前記外装ケースに押接した第１の保持部と、前記底部に設けられ前記外装ケースを押接する第２の保持部とを有する、蓄電ユニット。
7. 前記蓄電装置は、前記蓄電素子と電気的に接続して一端が前記外装ケースの外部へ延出した外部端子を有し、
   前記ホルダーは、前記外部端子を支持する端子支持部を有し、
   前記端子支持部は、前記外部端子を挟持する第１の当接部および第２の当接部と、前記第１の当接部および前記第２の当接部を連結する接続部とを有する、請求項６に記載の蓄電ユニット。
8. 前記ホルダーに固定され、前記蓄電装置の外部端子と電気的に接続した配線を有する配線基板を備え、
   前記外部端子の一端は、前記ホルダーの内部から外部に向かって延出し前記配線基板の主面に向かって折り曲げられた脚部を有し、
   前記外部端子は、前記配線基板と前記脚部で電気的に接続し前記第１の当接部と前記第２の当接部が前記外部端子の前記脚部を挟持している、請求項７に記載の蓄電ユニット。
9. 前記蓄電装置は、前記外部端子を複数有し、
   前記第２の当接部は、前記外部端子と同数であり互いに独立してアームと連結し、
   前記第２の当接部は、いずれも他の第２の当接部とは当接していない前記複数の外部端子のうちの一つとのみ当接した、請求項８に記載の蓄電ユニット。
10. 前記第１の保持部が前記外装ケースに加える応力の方向と、前記端子支持部が前記外部端子に加える応力の方向とが異なる方向である、請求項７に記載の蓄電ユニット。
11. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収容した外装ケースとを有した蓄電装置と、前記蓄電装置の外装ケースを支持するホルダーと、を備えた蓄電ユニットであって、前記ホルダーは、前記外装ケースの少なくとも一部を収納した凹部を有し、
    前記凹部は、開口部と、前記開口部の開口端から延出し前記外装ケースに押接した第１の保持部とを有し、
    前記ホルダーは、前記凹部が設けられた面の反対側の面に梁を有し、
    前記凹部は、前記梁を境界として区分けされた複数の区間のいずれにも前記第１の保持部を有する、蓄電ユニット。
12. 前記蓄電装置は、前記蓄電素子と電気的に接続して一端が前記外装ケースの外部へ延出した外部端子を有し、
    前記ホルダーは、前記外部端子を支持する端子支持部を有し、
    前記端子支持部は、前記外部端子を挟持する第１の当接部および第２の当接部と、前記第１の当接部および前記第２の当接部を連結する接続部とを有する、請求項１１に記載の蓄電ユニット。
13. 前記ホルダーに固定され、前記蓄電装置の外部端子と電気的に接続した配線を有する配線基板を備え、
    前記外部端子の一端は、前記ホルダーの内部から外部に向かって延出し前記配線基板の主面に向かって折り曲げられた脚部を有し、
    前記外部端子は、前記配線基板と前記脚部で電気的に接続し前記第１の当接部と前記第２の当接部が前記外部端子の前記脚部を挟持している、請求項１２に記載の蓄電ユニット。
14. 前記蓄電装置は、前記外部端子を複数有し、
    前記第２の当接部は、前記外部端子と同数であり互いに独立してアームと連結し、
    前記第２の当接部は、いずれも他の第２の当接部とは当接していない前記複数の外部端子のうちの一つとのみ当接した、請求項１３に記載の蓄電ユニット。
15. 前記第１の保持部が前記外装ケースに加える応力の方向と、前記端子支持部が前記外部端子に加える応力の方向とが異なる方向である、請求項１２に記載の蓄電ユニット。
16. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収容した外装ケースと、前記蓄電素子と電気的に接続して一端が前記外装ケースの外部へ延出した外部端子を有した蓄電装置と、前記外装ケースを保持するホルダーと、前記ホルダーに固定され前記外部端子と電気的に接続した配線を有する配線基板とを備えた蓄電ユニットであって、前記外部端子の一端は、前記ホルダーの内部から外部に向かって延出し前記配線基板の主面に向かって折り曲げられた脚部を有し、前記ホルダーは、前記脚部を支持する端子支持部を有し、
    前記端子支持部は、前記脚部を挟持する第１の当接部および第２の当接部と、これら前記第１の当接部および前記第２の当接部を連結する接続部とを有し、前記端子支持部の接続部は、前記配線基板と対向し、
    前記接続部は、貫通孔を有し、
    前記貫通孔に前記脚部が挿入され、前記脚部が前記配線基板と電気的に接続した、蓄電ユニット。
17. 前記外部端子は、複数であり、
    前記第２の当接部は、前記外部端子と同数であり互いに独立してアームと連結し、
    前記第２の当接部は、いずれも他の第２の当接部とは当接していない前記複数の外部端子のうちの一つとのみ当接した、請求項１６に記載の蓄電ユニット。

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