JP7527156B2 - バッテリー状態検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として、バッテリーポストに接続されるポスト接続端子を含むバッテリー状態検知装置に関する。

特許文献１は、バッテリーポスト端子をバッテリーポストに固定する構造を開示する。具体的には、バッテリーポスト端子は、バッテリーポストを把持する把持部と、把持部を締め付ける締付部と、を備える。締付部には、ネジ部が形成されたベース部材が差し込まれている。ベース部材にホルダを差し込んでベース部材にナットを入れて締め付けることで、ホルダが締付部を押圧して把持部がバッテリーポストを把持する。

特開２０１７－１４２９９３号公報

しかし、特許文献１ではベース部材の軸方向の全体にネジ部が形成されているので、ナットが緩んだ際にナットがベース部材から外れることがある。その結果、ベース部材、ホルダ、ナット、バッテリーポスト端子がバラバラになってしまう事態が発生し得る。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ナットが緩んだ場合でも分解せずに一体的に取扱い可能な構成のバッテリー状態検知装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成のバッテリー状態検知装置が提供される。即ち、バッテリー状態検知装置は、ポスト接続端子と、ホルダと、軸部材と、ナットと、を備える。前記ポスト接続端子には、バッテリーポストに接続される把持部、及び、前記把持部を締め付けるための締付部が形成される。前記ホルダには、前記締付部に取り付けることで前記把持部が締め付けられる。前記軸部材は、前記ホルダを貫通するように配置されている。前記ナットは、前記軸部材に締め付けられることで前記ホルダを前記ポスト接続端子に固定する。前記軸部材は、ネジ部と、抜止め部と、連結部と、を備える。前記ネジ部は、前記ナットを締め付けるための部分である。前記抜止め部は、前記ナットが前記ホルダを固定していない状態において当該ナットが前記軸部材から抜けることを防止する。前記連結部は、前記ネジ部と前記抜止め部との間に位置しており、ネジ部が形成されておらず、前記ナットが軸方向に移動可能である。前記軸部材には分岐部が形成されており、前記抜止め部は、当該分岐部に折曲げが形成された構成である。

これにより、軸部材に連結部が形成されていることでナットを緩める際にナットが空転し易いので、軸部材からナットが外れにくい。また、軸部材に抜止め部が形成されていることにより、軸部材からのナットの外れをより確実に防止できる。以上により、ナットが緩んでいる状態においても、バッテリー状態検知装置を構成する各部材がバラバラになる事態が発生しにくい。また、軸部材に連結部が形成されていない構造では、ナットを電動工具等を使って外す際に、ナットが空転せずに抜止め部に当たることがあり、その場合は各所に無理な力が掛かることがある。この点、本発明の軸部材には連結部が形成されているため、ナットが空転するので無理な力が掛かることを防止できる。また、簡単な作業で抜止め部を形成できる。

前記のバッテリー状態検知装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、バッテリー状態検知装置は、前記軸部材に固定される台座を備える。前記ナットを締め付けた際に、前記ナットと前記台座で前記ホルダが挟み込まれることにより、前記ホルダが前記ポスト接続端子に固定される。前記締付部には、前記台座のうち前記ホルダと反対側に接触することで、前記台座及び前記軸部材の脱落を防止する脱落防止部が形成されている。

これにより、締付部から台座が脱落しにくいので、バッテリー状態検知装置を構成する各部材がバラバラになる事態がより一層発生しにくい。

前記のバッテリー状態検知装置においては、前記締付部は、板材から構成されており、前記脱落防止部は、板材の一部を折り曲げた構成であることが好ましい。

これにより、簡単な作業で脱落防止部を形成できる。

前記のバッテリー状態検知装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記締付部は、前記板材から前記軸部材の軸方向の前記台座側に延びた延出部を備える。前記脱落防止部は、前記延出部を折り曲げた構成である。

これにより、簡単な作業で脱落防止部を形成できる。

前記のバッテリー状態検知装置においては、前記ナットが締め付けられて前記ホルダが固定された状態において、前記ナットの軸方向の全体が前記ネジ部と噛み合っていることが好ましい。

これにより、ナット締付時における保持力を高くすることができる。

本発明の一実施形態に係るバッテリー状態検知装置の斜視図。 ポスト接続端子、ホルダ、軸部材、及びナットの分解斜視図。 ナット締付前とナット締付後の各部材の位置を示す概略断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１を参照して、バッテリー状態検知装置１の概要について説明する。図１は、バッテリー状態検知装置１の斜視図である。

バッテリー状態検知装置１は、例えば、自動車等に搭載されたバッテリーのバッテリーポストに取り付けられる。バッテリー状態検知装置１は、バッテリーポストを流れる電流の大きさ等を検出することにより、バッテリーの状態を検知する。バッテリー状態検知装置１は、電流の検出結果を、図示しない外部装置に出力する。出力先の外部装置としては、例えば、自動車のエンジンを制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）を挙げることができる。

図１に示すように、バッテリー状態検知装置１は、ポスト接続端子２と、ハーネス接続端子３と、コネクタ４と、ケーシング５と、シャント抵抗６と、回路基板７と、を主要な構成として備える。

ポスト接続端子２は、図示しないバッテリーのバッテリーポストに接続される。ポスト接続端子２は、金属板をプレス、折曲げ加工、又は鍛造加工することにより形成されている。ポスト接続端子２の詳細な構造は後述する。

ハーネス接続端子３は、導電性を有するボルト（例えば、スタッドボルト）から構成されている。ハーネス接続端子３は、図略のハーネスに電気的に接続される。ハーネス接続端子３は、その軸方向を上下方向に向けて配置され、下側でシャント抵抗６に取り付けられる。また、ハーネス接続端子３は、上側でハーネスと接続される。

コネクタ４は、バッテリー状態検知装置１の検知結果をＥＣＵ等へ出力するためのインタフェースとして構成されている。コネクタ４の内部には、回路基板７と接続された出力端子が設けられている。

ケーシング５は、細長い略直方体状に形成された部材である。ケーシング５は、例えば合成樹脂から構成される。ケーシング５には、回路基板７等が設けられる。本実施形態では、ケーシング５は、下側が開放された中空状に形成されている。そして、ケーシング５の内部に、シャント抵抗６の一部及び回路基板７等が収容されている。シャント抵抗６には、ケーシング５からポスト接続端子２側へ突出する突出部６ａが備えられている。突出部６ａは、ポスト接続端子２と接続されている。

シャント抵抗６は、２つの導体と、抵抗値が既知である抵抗体と、から構成されている。シャント抵抗６の２つの導体のそれぞれには、基板接続端子が設けられている。これらの基板接続端子を介して、シャント抵抗６は、回路基板７に対して機械的及び電気的に接続される。

回路基板７は、ケーシング５の内部においてシャント抵抗６の下方に配置されている。回路基板７には、電子回路が実装されている。この電子回路により、前記の基板接続端子を介してシャント抵抗６の２つの導体の電位差を測定することができる。測定された電位差の情報は、シャント抵抗６の抵抗体に流れる電流の大きさ等を取得するために用いられる。

回路基板７は、コネクタ４の内部に備えられた出力端子に接続されている。回路基板７は、シャント抵抗６に発生する電位差に基づいて、抵抗体における電流の大きさを計算する。回路基板７は、電位差及び電流の大きさ等に基づいて、バッテリーの状態を検知する。回路基板７は、得られた検知結果を、コネクタ４の出力端子を介してＥＣＵ等へ出力する。

次に、図２を参照して、ポスト接続端子２の構造及びポスト接続端子２をバッテリーポストに取り付けるための構造について説明する。図２は、ポスト接続端子２、ホルダ３０、台座４０、軸部材５０、及びナット６０の分解斜視図である。また、以下では、軸部材５０の軸方向を単に軸方向と称することがある。

ポスト接続端子２は、接触部１１と、把持部１２と、締付部１３と、を備える。

接触部１１は、図１に示すように、把持部１２の外周面下端部から把持部１２と離れる向きに延びるように設けられている。接触部１１は、シャント抵抗６（突出部６ａ）に電気的及び機械的に接続されている。

把持部１２は、環状に形成されている。詳細には、把持部１２は、環状の一部が途切れた形状（言い換えれば、円弧状）に形成されており、その内側にバッテリーポストを差し込むことができるように構成されている。また、把持部１２の内壁にはバッテリーポストからポスト接続端子２を外れにくくするための溝が形成されている。

締付部１３は、円弧状の把持部１２の両端（即ち、環状が途切れている部分）から延びるように配置され、把持部１２と一体的に形成されている。締付部１３は枠状に構成されており、枠で覆われる空間を小さくするように締付部１３を変形させることで、把持部１２の内径が減少する。これにより、ポスト接続端子２をバッテリーポストに取り付けることができる。

締付部１３は、把持部１２に近い順に、第１傾斜部２１と、第２傾斜部２２と、第３傾斜部２３と、を備える（以下、これらの傾斜部をまとめて傾斜部２１～２３と記載する）。締付部１３は、傾斜部２１～２３を２つずつ備え、傾斜部２１～２３は、互いに対称となるように配置されている。また、傾斜部２１～２３は、何れも平板状に形成され、締付部１３に一体的に形成されている。

把持部１２に近い側の第１傾斜部２１は、把持部１２の端部と繋がるように配置されている。また、この第１傾斜部２１は、軸方向に対して一側に傾斜する傾斜面を有している。２つの第１傾斜部２１は、バッテリーポストの根元側から先端側に近づくに従って間隔を減少させるように配置されている。

第２傾斜部２２は、前記の第１傾斜部２１を挟んで把持部１２と反対側に配置されている。第２傾斜部２２は、第１傾斜部２１の傾斜面とは同じ向きで傾斜する傾斜面を有している。従って、２つの第２傾斜部２２は、バッテリーポストの根元側から先端側に近づくに従って間隔を減少させるように配置されている。

第３傾斜部２３は、第２傾斜部２２を挟んで第１傾斜部２１と反対側に配置されている。この第３傾斜部２３は、第１傾斜部２１の傾斜面と同じ向きに略同じ傾斜角度で傾斜する傾斜面を有している。従って、２つの第３傾斜部２３は、バッテリーポストの根元側から先端側に近づくに従って間隔を減少させるように配置されている。

一対の第３傾斜部２３のうち一方には、閉鎖部２４が接続されている。閉鎖部２４は、一方の第３傾斜部２３から略垂直に折れ曲がって、他方の第３傾斜部２３に向かって延びており、締付部１３で覆われている空間を閉鎖するように配置されている。また、閉鎖部２４のうち軸方向の一端（後述の台座４０が位置する側）には、軸方向（詳細にはバッテリーポストの根元側）に延びるように延出部２６が形成されている。

ホルダ３０は、締付部１３に対して軸方向の一側に配置されている。このホルダ３０は、平板部３１と、４つの脚部３２と、を備える。

平板部３１は、平板状の部分として形成され、その厚み方向が軸方向と平行となるように配置されている。また、平板部３１は細長い矩形状に形成されている。また、平板部３１の中央には、軸部材５０を差し込むことが可能な貫通状の円形孔３３が形成されている。

脚部３２は、平板部３１の４隅から平板部３１に対して垂直に（軸方向に沿う方向に）突出するように配置され、平板部３１と一体的に形成されている。これらの脚部３２は、何れも平板状の突起として形成されている。脚部３２は、平板部３１の長手方向一側に２つ、他側に２つそれぞれ配置されている。脚部３２は、第１傾斜部２１及び第３傾斜部２３の傾斜面に対応する傾斜面を有し、それぞれが接するようにホルダ３０を締付部１３に取付可能である。なお、４つの脚部３２で囲まれる空間には、締付部１３が有する２つの第２傾斜部２２を位置させることができる。

台座４０は、締付部１３を挟んでホルダ３０の反対側に配置されている。締付部１３は、ホルダ３０及び台座４０に挟まれるようにして固定される。台座４０には、軸部材５０が固定されている。

軸部材５０は、細長状かつ断面が円形の部材である。軸部材５０は、支持軸５１と、ネジ部５２と、連結部５３と、を備える。また、軸部材５０の説明において、台座４０から軸方向に沿ってホルダ３０側に向かう方向を先端側と称する。

支持軸５１は、台座４０に固定されている。支持軸５１は、台座４０から先端側に突出するように立設されている。

ネジ部５２は、支持軸５１よりも先端側に位置している。ネジ部５２には、ナット６０が係合可能なネジが形成されている。

連結部５３は、ネジ部５２よりも先端側に位置している。連結部５３にはネジは形成されていない。また、連結部５３の外径はネジ部５２の外径（ナット６０の内径、穴径）よりも小さいため、ナット６０を軸方向に通過させることができる。

連結部５３の先端には、分岐部５５が形成されている。分岐部５５は、連結部５３の一部を切り欠くことで、分岐させた部分である。詳細には、連結部５３の先端の中心を通るように線状に切り欠くことで分岐部５５が形成されている。分岐部５５は先端を折り曲げる加工を容易にするために形成されている。

ポスト接続端子２にホルダ３０等を取り付ける際には、初めに、図３の上側の図に示すように、軸部材５０をポスト接続端子２の締付部１３の空間に差し込む。次に、締付部１３から突出している軸部材５０をホルダ３０の円形孔３３に挿通する。これにより、軸部材５０がホルダ３０を軸方向で貫通する。その後、軸部材５０の先端側にナット６０を入れる。そして、ナット６０をネジ部５２まで移動させて軽く締め付ける。これにより、ポスト接続端子２、ホルダ３０、台座４０、及び軸部材５０を連結させることができる。

次に、この連結が解除されないように（バラバラにならないように）、延出部２６と分岐部５５を変形させる。具体的には、延出部２６を台座４０の裏面に沿うように垂直に折り曲げて、脱落防止部２５（図１、図３）を形成する。脱落防止部２５は、台座４０が締付部１３から脱落することを防止することができる。また、分岐部５５の先端を折り曲げることにより、抜止め部５４（図１、図３）を形成する。抜止め部５４は、ナット６０が緩んだ場合であってもナット６０が軸部材５０から外れることをより確実に防止できる。図３の上側の図には、延出部２６を変形させて脱落防止部２５を形成し、かつ、分岐部５５を変形させて抜止め部５４を形成した後の状態が示されている。

なお、本実施形態では連結部５３に相当する箇所にネジが形成されていないので、ナット６０が緩んでネジ部５２から外れそうになった場合、ナット６０が空転し易い。従って、ナット６０が緩んでもナット６０が軸部材５０から外れにくい。ただし、確実にナット６０の外れを防止するために、本実施形態では抜止め部５４を設けている。また、軸部材５０に連結部５３が形成されていない構造では、ナット６０を電動工具等を使って外す際に、ナット６０が空転せずに抜止め部５４に当たることがある。その後、ナット６０を回転させる力が軸部材５０に伝達することで、ホルダ３０及び締付部１３等が破損する可能性がある。この点、本実施形態の軸部材５０には連結部５３が形成されているため、電動工具等を用いてナット６０を外す際にもネジ部５２から外れた後にナット６０が空転するので、ホルダ３０及び締付部１３等の破損を防止できる。

以上の連結作業は、バッテリー状態検知装置１の出荷時に行ってもよい。これにより、バッテリーにバッテリー状態検知装置１を取り付ける作業を短くすることができる。更に、バッテリー状態検知装置１を構成する各部材がバラバラになりにくいので、紛失を防止したり、取り回しを向上したりできる。なお、この連結作業をバッテリーへの取付けの直前に行ってもよい。

次に、把持部１２にバッテリーポストを差し込んだ後に、図３の上側の図に示すように、ナット６０を更に回転させて締め付ける。これにより、ナット６０がホルダ３０を台座４０側に押圧することで、ホルダ３０が台座４０側に移動する。これにより、ホルダ３０は、ナット６０と台座４０に挟まれて固定され、その結果、ホルダ３０がポスト接続端子２に固定される。また、ホルダ３０の脚部３２が第１傾斜部２１及び第３傾斜部２３を押圧するため、第１傾斜部２１同士の間隔、及び、第３傾斜部２３同士の間隔が短くなる。その結果、把持部１２が締め付けられ、ポスト接続端子２がバッテリーポストに取り付けられる。

また、本実施形態では、ナット締付後において、ナット６０の軸方向の全体がネジ部５２と噛み合っている。そのため、強い保持力を実現できる。

また、ナット締付後において、仮にナット６０が緩んだ場合においても、上述したようにナット６０の空転によってナット６０が軸部材５０から外れにくく、仮にナット６０が空転しなかった場合でも抜止め部５４が存在するため、ナット６０が軸部材５０から外れない。更に、台座４０の下方への移動が脱落防止部２５によって規制されているので、台座４０が下方へ脱落することもない。

従って、ナット締付後にナット６０が緩んだ場合であっても、バッテリー状態検知装置１を構成する部材がバラバラになる事態が発生しにくい。

以上に説明したように、本実施形態のバッテリー状態検知装置１は、ポスト接続端子２と、ホルダ３０と、軸部材５０と、ナット６０と、を備える。ポスト接続端子２には、バッテリーポストに接続される把持部１２、及び、把持部１２を締め付けるための締付部１３が形成される。ホルダ３０を締付部１３に取り付けることで把持部１２が締め付けられる。軸部材５０は、ホルダ３０を貫通するように配置されている。ナット６０は、軸部材５０に締め付けられることでホルダ３０をポスト接続端子２に固定する。軸部材５０は、ネジ部５２と、抜止め部５４と、連結部５３と、を備える。ネジ部５２は、ナット６０を締め付けるための部分である。抜止め部５４は、ナット６０がホルダ３０を固定していない状態において当該ナット６０が軸部材５０から抜けることを防止する。連結部５３は、ネジ部５２と抜止め部５４との間に位置しており、ネジ部が形成されておらず、ナット６０が軸方向に移動可能である。

これにより、軸部材５０に連結部５３が形成されていることでナット６０の緩み時にナット６０が空転し易いので、軸部材５０からナット６０が外れにくい。更に、軸部材５０に抜止め部５４が形成されていることにより、軸部材５０からのナット６０の外れをより確実に防止できる。以上により、ナット６０が緩んでいる状態においても、バッテリー状態検知装置１を構成する各部材がバラバラになる事態が発生しにくい。

また、本実施形態のバッテリー状態検知装置１は、軸部材５０に固定される台座４０を備える。ナット６０を締め付けた際に、ナット６０と台座４０でホルダ３０が挟み込まれることにより、ホルダ３０がポスト接続端子２に固定される。締付部１３には、台座４０のうちホルダ３０と反対側に接触することで、台座４０及び軸部材５０の脱落を防止する脱落防止部２５が形成されている。

これにより、締付部１３から台座４０が脱落しにくいので、バッテリー状態検知装置１を構成する各部材がバラバラになる事態がより一層発生しにくい。

また、本実施形態のバッテリー状態検知装置１において、締付部１３は、板材から構成されており、脱落防止部２５は、板材の一部を折り曲げた構成である。

これにより、簡単な作業で脱落防止部２５を形成できる。

また、本実施形態のバッテリー状態検知装置１において、ナット６０が締め付けられてホルダ３０が固定された状態において、ナット６０の軸方向の全体がネジ部５２と噛み合っている。

これにより、ナット締付時における保持力を高くすることができる。

また、本実施形態のバッテリー状態検知装置１において、締付部１３は、板材から軸部材５０の軸方向の台座４０側に延びた延出部２６を備える。脱落防止部２５は、延出部２６を折り曲げた構成である。

これにより、簡単な作業で脱落防止部２５を形成できる。

また、本実施形態のバッテリー状態検知装置１において、軸部材５０には分岐部５５が形成されており、抜止め部５４は、当該分岐部５５に折曲げが形成された構成である。

これにより、簡単な作業で抜止め部５４を形成できる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、分岐部５５を変形させることで抜止め部５４を形成したが、Ｅリング等の別部材を取り付けることで抜止め部としてもよい。同様に、延出部２６を変形させて脱落防止部２５を形成する構成に代えて、別部材を取り付けて脱落防止部としてもよい。

上記実施形態では、ネジ部５２よりも台座４０側には、ネジが形成されていない支持軸５１が位置しているが、台座４０の近傍までネジ部５２が位置していてもよい。台座４０の近傍においてネジ部は不要であるが、軸部材５０の構成をシンプルにすることができる。

ナット６０を締め付けて把持部１２を締め付けるための構成（締付部１３及びホルダ３０）の形状は一例であり、本実施形態とは異なっていてもよい。例えば、第２傾斜部２２の傾斜方向が第１傾斜部２１とは異なっていてもよい。

上記実施形態では、締付部１３に形成された脱落防止部２５によって、台座４０の脱落を防止するが、それに代えて又は加えて、把持部１２に形成された同種の脱落防止部によって、台座４０の脱落を防止してもよい。

１ バッテリー状態検知装置
２ ポスト接続端子
３０ ホルダ
４０ 台座
５０ 軸部材
６０ ナット

Claims (5)

1. バッテリーポストに接続される把持部、及び、前記把持部を締め付けるための締付部が形成されたポスト接続端子と、
   前記締付部に取り付けることで前記把持部が締め付けられるホルダと、
   前記ホルダを貫通するように配置されている軸部材と、
   前記軸部材に締め付けられることで前記ホルダを前記ポスト接続端子に固定するナットと、
   を備え、
   前記軸部材は、
   前記ナットを締め付けるためのネジ部と、
   前記ナットが前記ホルダを固定していない状態において当該ナットが前記軸部材から抜けることを防止する抜止め部と、
   前記ネジ部と前記抜止め部との間に位置しており、ネジ部が形成されておらず、前記ナットが軸方向に移動可能である連結部と、
   を備え、
   前記軸部材には分岐部が形成されており、前記抜止め部は、当該分岐部に折曲げが形成された構成であることを特徴とするバッテリー状態検知装置。
2. 請求項１に記載のバッテリー状態検知装置であって、
   前記軸部材に固定される台座を備え、
   前記ナットを締め付けた際に、前記ナットと前記台座で前記ホルダが挟み込まれることにより、前記ホルダが前記ポスト接続端子に固定され、
   前記締付部には、前記台座のうち前記ホルダと反対側に接触することで、前記台座及び前記軸部材の脱落を防止する脱落防止部が形成されていることを特徴とするバッテリー状態検知装置。
3. 請求項２に記載のバッテリー状態検知装置であって、
   前記締付部は、板材から構成されており、前記脱落防止部は、板材の一部を折り曲げた構成であることを特徴とするバッテリー状態検知装置。
4. 請求項３に記載のバッテリー状態検知装置であって、
   前記締付部は、前記板材から前記軸部材の軸方向の前記台座側に延びた延出部を備え、
   前記脱落防止部は、前記延出部を折り曲げた構成であることを特徴とするバッテリー状態検知装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のバッテリー状態検知装置であって、
   前記ナットが締め付けられて前記ホルダが固定された状態において、前記ナットの軸方向の全体が前記ネジ部と噛み合っていることを特徴とするバッテリー状態検知装置。

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