JP7427706B2 - 端子付き電線収容ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、端子付き電線収容ユニットに関する。
従来、電線の端末に端子金具が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線について知られている。この端子付き電線については、その端子金具の保護や作業者等の端子金具への接触防止などを図るべく、その端子金具が収容具に収められることがある。下記の特許文献1には、このような端子付き電線と収容具とを備える端子付き電線収容ユニットが開示されている。
特開2006-269104号公報
ところで、端子付き電線収容ユニットにおいては、類似形状の端子金具や収容具が混在している場合などの諸条件下で、端子金具と収容具の誤組付けが懸念事項として挙げられる。
そこで、本発明は、誤組付け防止を図り得る端子付き電線収容ユニットを提供することを、その目的とする。
本発明は、組付け部材に対する往復移動方向への相対的な往復動が可能な電気接続対象物への電気接続を図るための電気接続部品であり、電線の端末に端子金具の電線接続部が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線と、前記組付け部材に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部、前記電線の端末及び前記端子金具が収容される収容室、並びに、前記電線を電線引出方向に向けて前記収容室から室外に引き出させる電線引出口を有する収容具と、を備え、前記収容具は、互いに組み付けられる第1収容部材と第2収容部材を備え、前記収容室は、組付け状態の前記第1収容部材の第1収容空間と前記第2収容部材の第2収容空間とで形成され、前記端子金具は、前記電線引出方向に対する交差方向に突出させ且つ前記電気接続対象物に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる電気接続部と、前記第1収容空間に収容する際の挿入方向に対する交差方向で且つ前記往復移動方向に対する交差方向に突出させた突起部と、を有し、前記第1収容部材は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず前記突起部の収容が可能な突起収容室と、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず前記端子金具の係止部を係止して、前記突起部を前記突起収容室に収めたままに保つ被係止部と、を有することを特徴としている。
本発明に係る端子付き電線収容ユニットにおいては、端子金具を第1収容部材の第1収容空間に収容する際の相互間の位置規制部として係止部と被係止部が機能する。このため、この端子付き電線収容ユニットにおいては、係止部と被係止部とで端子金具と第1収容部材との間の位置規制を図ったまま、突起部を突起収容室に差し込むことができたならば、端子金具と第1収容部材が正しい組み合わせで組み付けられたことになる。一方、この端子付き電線収容ユニットにおいては、係止部と被係止部とで端子金具と第1収容部材との間の位置規制を図ったまま、突起部を突起収容室に差し込むことができなければ、所望の端子金具であると認識していたものが実際は類似形状の別の端子金具であった又は所望の第1収容部材であると認識していたものが実際は類似形状の別の第1収容部材であったことが判る。よって、この端子付き電線収容ユニットは、第1収容部材に対する端子金具の誤組付けを抑止できるので、端子金具と収容具の誤組付けを防ぐことができる。
図1は、実施形態の電線収容ユニットを電池パックと共に示す斜視図である。 図2は、実施形態の電線収容ユニットを電線引出口側から見た平面図である。 図3は、実施形態の電線収容ユニットを端子引出口側から見た平面図である。 図4は、図2のX-X線断面図である。 図5は、図2のY-Y線断面図である。 図6は、実施形態の電線収容ユニットを示す分解斜視図である。 図7は、実施形態の電線収容ユニットを別角度から見た分解斜視図である。 図8は、誤組付けの虞がある端子金具等について説明する説明図である。 図9は、誤組付けの虞がある端子金具等について説明する説明図である。
以下に、本発明に係る端子付き電線収容ユニットの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
[実施形態]
本発明に係る端子付き電線収容ユニットの実施形態の1つを図1から図9に基づいて説明する。
図1の符号1は、本実施形態の端子付き電線収容ユニットを示す。この端子付き電線収容ユニット1は、端子付き電線10と収容具20とを備え(図1から図3)、この端子付き電線10と収容具20をそれぞれ別の接続対象物に組み付ける。ここでは、端子付き電線10を電気接続対象物510Eに対して物理的且つ電気的に接続した状態で組み付け、収容具20を組付け部材520Eに組み付ける(図1)。
本実施形態の例示では、この端子付き電線収容ユニット1を電気自動車等の車両に搭載される電池パック500に組み付ける(図1)。
電池パック500は、1列に並べられた複数の電池セル510を備える(図1)。ここで示す電池セル510は、方体状のセル本体510aと、このセル本体510aの1つの壁面に設けた正負それぞれの電極端子(円柱状に形成された所謂極柱)510bと、を備える(図1)。
また、この電池パック500は、それぞれの電池セル510を複数の電池セル510の配列方向(以下、「セル配列方向」という。)で挟み込む平板520を備える(図1)。この電池パック500においては、それぞれの電池セル510の間に1枚ずつ介在する平板520(図示略)が各々間仕切り板となり、複数の電池セル510におけるセル配列方向の両端を挟み込む平板520が各々終端板となる。尚、図中では、説明の便宜上、その板厚等を考慮に入れていない。
この電池パック500においては、車両走行等に伴って電池セル510が熱膨張や熱収縮を起こし、隣り合う電池セル510にて電極端子510bの間の距離(以下、「電極間ピッチ」という。)P(図2)がセル配列方向で変化する。これに応じて、この電池パック500においては、その電極端子510bと平板520との間の距離もセル配列方向で変化する。つまり、この電池パック500においては、電極端子510bが平板520に対するセル配列方向への相対的な往復動が可能なものとなっており、そのセル配列方向が電極端子510bと平板520との間での往復移動方向になる。以下においては、特段の言及が無ければ、その電極端子510bと平板520との間の往復移動方向について単に「往復移動方向」という。
この例示では、複数の電池セル510の内のセル配列方向で一端に配置されたものの電極端子510b(2つの電極端子510bの内の一方)を電気接続対象物510Eとし、かつ、この一端の電池セル510に並べて配置された終端板としての平板520を組付け部材520Eとする(図1及び図2)。このため、この例示の電気接続対象物510Eは、組付け部材520Eに対する往復移動方向(セル配列方向)への相対的な往復動が可能なものとなっている。
端子付き電線10は、その電気接続対象物510Eへの電気接続を図るための電気接続部品である。この端子付き電線10は、一端の電池セル510の隣の組付け部材520E(終端板としての平板520)に対して、往復移動方向(セル配列方向)に並べて配置される。よって、この端子付き電線10は、その組付け部材520Eを跨いで一端の電池セル510の電極端子510b(電気接続対象物510E)に接続する。
この端子付き電線10は、電線30と端子金具40を備える(図1から図7)。この端子付き電線10においては、電線30の端末に端子金具40が物理的且つ電気的に接続されている。
電線30は、芯線31と当該芯線31を覆う被覆32とを備える(図1及び図2)。この電線30においては、端末で被覆32が剥ぎ取られ、芯線31を露出させている。
端子金具40は、金属板を母材にしてプレス成形される。この端子金具40は、電線30に対して物理的且つ電気的に接続させる電線接続部41と、電気接続対象物510E(電極端子510b)に対して物理的且つ電気的に接続させる電気接続部42と、を有する(図6及び図7)。
電線接続部41は、電線30の端末に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる。ここで示す電線接続部41は、電線30の端末で露出している芯線31に一対のバレル片を加締め圧着させたものである。電線30の端末は、この電線接続部41から自身の軸線方向(以下、「電線引出方向」という。)に引き出されている。
電気接続部42は、電線引出方向に対する交差方向に突出させ、電気接続対象物510Eに対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる。ここで示す電気接続部42は、電気接続対象物510E(電極端子510b)の雄螺子部を挿通させる貫通孔42aが設けられた片体であり(図1、図6及び図7)、その雄螺子部に雌螺子部材(図示略)を螺合して電気接続対象物510E(電極端子510b)に螺子止め固定する。
端子金具40は、電線接続部41から電線引出方向に突出させ且つ電線30に対向配置させる対向配置部43と、組付け部材520E(終端板としての平板520)を乗り越えるべく対向配置部43から立ち上げ、この立ち上げた先で電気接続部42を電線引出方向に対する交差方向に突出させる連結部44と、を有する(図6及び図7)。
対向配置部43は、片体形状の片部43aを有している(図6及び図7)。ここで示す片部43aは、電線引出方向に沿う上底と下底を有する台形形状の片体として形成されている。この片部43aにおける電線30との対向壁面43bは、電線引出方向と平行な平面で且つ往復移動方向に対して交差する交差平面になっている(図6)。
連結部44は、片部43aの下底側から立ち上げた矩形の片体形状を成している。電気接続部42は、この連結部44における立ち上げ方向の端部の一辺から電気接続対象物510E(電極端子510b)に向けて突出させる。
収容具20は、この端子付き電線10における電線30の端末と端子金具40を収容するための端子付き電線収容具である。この収容具20は、合成樹脂等の絶縁性材料で成形される。
収容具20は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部21を有する(図1から図3、図6及び図7)。ここで示す固定部21は、雄螺子部材(図示略)を挿通させる貫通孔21aが設けられており(図1、図6及び図7)、その雄螺子部材に雌螺子部材(図示略)を螺合して組付け部材520E(終端板としての平板520)に螺子止め固定する。その貫通孔21aには、金属製のカラー部材21bが嵌め込まれている(図1、図6及び図7)。
また、この収容具20は、電線30の端末及び端子金具40が収容される収容室22と、電線30を収容室22から室外に引き出させる開口であり、固定部21が組付け部材520Eに固定された状態で、往復移動方向に対して交差させた電線引出方向に向けて電線30を引き出させる電線引出口23と、を有する(図1、図2及び図6)。
この収容具20は、互いに組み付けられる第1収容部材50と第2収容部材60を備える(図1から図7)。
第1収容部材50は、底壁51と、この底壁51の周縁部から立設させた周壁52と、を有する(図1から図7)。この第1収容部材50においては、その底壁51と周壁52で囲まれた空間を電線30の端末及び端子金具40が収容される第1収容空間22aとして利用する(図6及び図7)。また、この第1収容部材50は、往復移動方向に対する直交方向に口を開け、かつ、その直交方向で底壁51に対向配置させた開口53を有している(図7)。この開口53は、周壁52における立ち上げ方向の端部の周縁部52aの内方に形成される開口である。この第1収容部材50においては、その開口53から電線30の端末及び端子金具40が第1収容空間22aに挿入される。ここでは、底壁51と開口53の対向配置方向が電線30の端末及び端子金具40の開口53からの挿入方向となる。
第2収容部材60は、底壁61と、この底壁61の周縁部から立設させた周壁62と、を有する(図3及び図5から図7)。この第2収容部材60においては、その底壁61と周壁62で囲まれた空間を電線30の端末及び端子金具40が収容される第2収容空間22bとして利用する(図6及び図7)。また、この第2収容部材60は、往復移動方向に対する直交方向に口を開け、かつ、その直交方向で底壁61に対向配置させた開口63を有している(図6)。この開口63は、周壁62における立ち上げ方向の端部の周縁部62aの内方に形成される開口である。この第2収容部材60においては、その開口63から電線30の端末及び端子金具40が第2収容空間22bに挿入される。ここでは、底壁61と開口63の対向配置方向が電線30の端末及び端子金具40の開口63からの挿入方向となる。
第1収容部材50と第2収容部材60は、それぞれの開口53,63の周縁部52a,62a同士を嵌め合わせて組み付けられる。この収容具20においては、その組付け状態の第1収容部材50の第1収容空間22aと第2収容部材60の第2収容空間22bとで収容室22が形成される。
ここで示す電線引出口23は、組付け状態の第1収容部材50の第1切欠き23aと第2収容部材60の第2切欠き23bとで形成される(図2及び図6)。第1収容部材50の周壁52には、開口53側(周縁部52a側)から底壁51に向けて第1切欠き23aが切り欠かれている。また、第2収容部材60の周壁62には、開口63側(周縁部62a側)から底壁61に向けて第2切欠き23bが切り欠かれている。
ここで、第1収容部材50は、第1収容空間22aに連通させ且つ底壁51から開口53とは逆側に突出させた空間部を有しており、この空間部を端子金具40が収容される第3収容空間22cとして利用する(図4、図5及び図7)。この第3収容空間22cには、連結部44における電気接続部42側と電気接続部42における連結部44側とが収容される。このため、ここで示す収容室22は、組付け状態の第1収容部材50の第1収容空間22a及び第3収容空間22cと第2収容部材60の第2収容空間22bとで形成されている。
第2収容部材60は、その第3収容空間22cの中の連結部44に対向配置させ、かつ、この第3収容空間22cにおける連結部44の壁面に対向配置された開口を覆うカバー壁部64を有する(図3、図4、図6及び図7)。その開口とカバー壁部64の間には、電気接続部42を収容室22の外に引き出させる端子引出口24が形成される(図3)。この端子引出口24は、往復移動方向で電気接続対象物510E(電極端子510b)側に口を開けている。
第1収容部材50と第2収容部材60は、複数箇所(ここでは、3箇所)のロック機構25によって組付け状態が保たれる(図1、図3、図6及び図7)。そのロック機構25は、第1収容部材50と第2収容部材60を組み付けた状態で、この組付け状態が保たれるように第1収容部材50に設けた第1係合部25aと第2収容部材60に設けた第2係合部25bを係合させる(図3、図6及び図7)。ここでは、第1係合部25aが爪状に形成されている。そして、第2係合部25bは、自身を撓ませながら第1係合部25aを乗り越えさせる可撓片部として形成されている。このロック機構25は、第1収容部材50と第2収容部材60を組み付けた状態で第1係合部25aを第2係合部25bに引っ掛けて、その組付け状態を保持させる。
この収容具20において、収容室22は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動の範囲内で端子金具40を相対移動させ得る室内形状とする。第1収容空間22aと第2収容空間22bは、その往復動の範囲内で電線接続部41と対向配置部43と連結部44における対向配置部43側を相対移動させ得る大きさの室内形状に形成される。そして、第3収容空間22cは、その往復動の範囲内で電気接続部42における連結部44側と連結部44における電気接続部42側を相対移動させ得る大きさの室内形状に形成される。端子金具40においては、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対して電気接続対象物510E(電極端子510b)が往復動するときに、電気接続部42の一部が端子引出口24から出し入れされる。
ところで、この端子付き電線収容ユニット1の端子金具40は、第1収容部材50の第1収容空間22aに収容する際の挿入方向に対する交差方向で且つ往復移動方向に対する交差方向に突出させた突起部45を有している(図4から図7)。この突起部45は、第1収容部材に対する端子金具の誤組付けを抑止するための部位であり、端子金具と収容具の誤組付けを防ぐために設けている。
第1収容部材50は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動に伴う収容室22内での端子金具40の相対移動位置に拘わらず突起部45の収容が可能な突起収容室55と、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動に伴う収容室22内での端子金具40の相対移動位置に拘わらず端子金具40の係止部46を係止して、突起部45を突起収容室55に収めたままに保つ被係止部56と、を有する(図4、図5及び図7)。
具体的に、ここで示す突起部45は、連結部44に設けている。その連結部44においては、第1収容空間22aへの端子金具40の挿入方向と往復移動方向とに直交する方向の両端部(それぞれの辺部)44a,44bの内の一方に突起部45を設けている(図4から図7)。この突起部45は、その連結部44における一方の端部44aから、第1収容空間22aへの端子金具40の挿入方向に対する直交方向と往復移動方向に対する直交方向とに直交する方向へと突出させている。この端子金具40においては、連結部44における他方の端部44bを係止部46として利用する。
また、ここで示す突起収容室55は、その端子金具40の突起部45の位置に合わせて設けられた空間であり、第1収容空間22aと第3収容空間22cに連通させる。この突起収容室55は、第1収容空間22aに対する端子金具40の挿入方向と往復移動方向とに直交する方向で第3収容空間22cに隣接させている。この第1収容部材50においては、その第3収容空間22cを間に置いて突起収容室55とは逆側に被係止部56を設ける。この被係止部56は、第1収容空間22aに対する端子金具40の挿入方向と往復移動方向とに沿う平面を有する壁面である。この壁面は、第3収容空間22cを成す壁面の一部である。
この端子付き電線収容ユニット1においては、端子金具40を第1収容部材50の第1収容空間22aに収容する際の相互間の位置規制部として係止部46と被係止部56が機能する。このため、この端子付き電線収容ユニット1においては、係止部46と被係止部56とで端子金具40と第1収容部材50との間の位置規制を図ったまま、突起部45を突起収容室55に差し込むことができたならば、端子金具40と第1収容部材50が正しい組み合わせで組み付けられたことになる。一方、この端子付き電線収容ユニット1においては、係止部46と被係止部56とで端子金具40と第1収容部材50との間の位置規制を図ったまま、突起部45を突起収容室55に差し込むことができなければ、所望の子金具40であると認識していたものが実際は類似形状の別の端子金具440(図8及び図9)であった又は所望の第1収容部材50であると認識していたものが実際は類似形状の別の第1収容部材450(図8及び図9)であったことが判る。よって、この端子付き電線収容ユニット1は、第1収容部材に対する端子金具の誤組付けを抑止できるので、端子金具と収容具の誤組付けを防ぐことができる。
端子金具440は、その連結部444において、一方の端部444aを係止部446として利用し、他方の端部444bから突起部445を突出させたものである(図8及び図9)。この端子金具440においては、少なくとも突起部445と係止部446の配置が端子金具40とは逆になっている。また、第1収容部材450は、端子金具440における突起部445と係止部446の配置に合わせて突起収容室455と被係止部456を設けたものであり、少なくとも突起収容室455と被係止部456の配置が第1収容部材50とは逆になっている(図8及び図9)。尚、ここでは、この端子金具440と第1収容部材450に組み合わされる第2収容部材460についても先の第2収容部材60とは異なる形状のものとなっている(図8及び図9)。
また、この端子付き電線収容ユニット1においては、端子金具40の体格と比較して収容室22の室内空間が広く取られている。そして、収容室22の中での端子金具40の相対移動方向(往復移動方向)は、端子金具40における突起部45の突出方向と交差したものとなっている。しかしながら、突起収容室55は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動に伴う収容室22内での端子金具40の相対移動位置に拘わらず突起部45の収容が可能な形状に形成されている。そして、被係止部56は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動に伴う収容室22内での端子金具40の相対移動位置に拘わらず端子金具40の係止部46を係止することが可能な形状に形成されている。このため、この端子付き電線収容ユニット1においては、突起部45及び突起収容室55の組み合わせ並びに係止部46及び被係止部56の組み合わせが収容室22内での端子金具40の相対移動を妨げない。よって、この端子付き電線収容ユニット1においては、突起収容室55は、組付け部材520E(終端板としての平板520)に対する電気接続対象物510E(電極端子510b)の往復動が起きたときに、収容具20や端子金具40への過負荷を抑止できるので、これらの耐久性の低下を抑えることができる。
1 端子付き電線収容ユニット
10 端子付き電線
20 収容具
21 固定部
22 収容室
22a 第1収容空間
22b 第2収容空間
23 電線引出口
30 電線
40 端子金具
41 電線接続部
42 電気接続部
45 突起部
46 係止部
50 第1収容部材
55 突起収容室
56 被係止部
60 第2収容部材
510 電池セル
510b 電極端子
510E 電気接続対象物
520 平板
520E 組付け部材

Claims (3)

  1. 組付け部材に対する往復移動方向への相対的な往復動が可能な電気接続対象物への電気接続を図るための電気接続部品であり、電線の端末に端子金具の電線接続部が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線と、
    前記組付け部材に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部、前記電線の端末及び前記端子金具が収容される収容室、並びに、前記電線を電線引出方向に向けて前記収容室から室外に引き出させる電線引出口を有する収容具と、
    を備え、
    前記収容具は、互いに組み付けられる第1収容部材と第2収容部材を備え、
    前記収容室は、組付け状態の前記第1収容部材の第1収容空間と前記第2収容部材の第2収容空間とで形成され、
    前記端子金具は、前記電線引出方向に対する交差方向に突出させ且つ前記電気接続対象物に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる電気接続部と、前記第1収容空間に収容する際の挿入方向に対する交差方向で且つ前記往復移動方向に対する交差方向に突出させた突起部と、を有し、
    前記第1収容部材は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず前記突起部の収容が可能な突起収容室と、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず前記端子金具の係止部を係止して、前記突起部を前記突起収容室に収めたままに保つ被係止部と、を有することを特徴とした端子付き電線収容ユニット。
  2. 前記収容室は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動の範囲内で前記端子金具を相対移動させ得る室内形状とすることを特徴とした請求項1に記載の端子付き電線収容ユニット。
  3. 前記電気接続対象物は、1列に並べられた複数の電池セルの内の配列方向で一端に配置されたものの電極端子であり、
    前記往復移動方向は、複数の前記電池セルの前記配列方向であることを特徴とした請求項1又は2に記載の端子付き電線収容ユニット。
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