WO2017154553A1 - 蓄電モジュールと制御機器との接続構造 - Google Patents

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WO2017154553A1
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side connector
control device
battery
power storage
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PCT/JP2017/006282
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清水　宏
田中　徹児
怜也 岡本
仁司 竹田
知樹 井戸田
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a connection structure between a power storage module and a control device.
  • a battery module for a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle has a plurality of single cells, and includes a number of electric wires connected to an ECU unit for detecting and controlling the charge / discharge state of these single cells. ing.
  • these electric wires are pulled out from the battery module and bundled, and the battery-side connector provided on the tip side is fitted to the equipment-side connector provided on the ECU unit side, thereby connecting to the ECU unit. ing.
  • the connector fitting work is done by holding the battery side connector in your hand and going to the opening of the device side connector and pushing it in, so the extra length of the wire led out from the battery module is routed Must be long enough.
  • the connector is fitted, there is a problem that a space for wiring the extra length portion of the electric wire led out from the battery module is required, which takes up space.
  • the technology disclosed in the present specification has been completed based on the above-described circumstances, and aims to provide a connection structure between a power storage module and a control device that does not require a wiring space. is there.
  • the technology disclosed in the present specification is a connection structure between a power storage module in which a wiring module is attached to a power storage element group including a plurality of power storage elements, and a control device that detects the state of the power storage element.
  • the power storage module includes a detection electric wire that detects the state of the electric storage element and is connected to the control device, and is connected to the detection electric wire and is provided integrally with the power storage module. And a device-side connector provided integrally with the control device.
  • the module-side connector connected to the detection electric wire is provided integrally with the power storage module, it is connected to the control device (equipment-side connector) without drawing the detection electric wire outside the power storage module. Can do. That is, it is not necessary to provide a space for arranging the detection wires outside the power storage module.
  • connection structure between the power storage module and the control device may have the following configuration.
  • the module-side connector has a module-side housing that accommodates a terminal connected to the terminal of the detection wire, and the module-side housing is provided with a lever having a cam groove so as to be rotatable about a support shaft.
  • the device-side connector has a device-side housing that can be fitted to the module-side housing, and a cam pin that engages with a cam groove is formed at a position facing the lever in the device-side housing.
  • the module side connector and the device side connector may be fitted and detached by a cam action accompanying the engagement of the cam groove and the cam pin.
  • the wiring module may include a resin protector that holds the detection electric wire, and a fixing portion provided in the module-side connector may be fixed to a fixed portion provided in the resin protector.
  • the resin protector and the module-side connector may be integrated after being manufactured separately, the manufacturing cost can be reduced compared to the case where all are manufactured integrally.
  • the module-side connector may have a holder, the module-side housing may be held in the holder so as to absorb tolerances, and the fixed portion may be provided in the holder.
  • the fitting direction of the battery side connector and the device side connector may be set as follows.
  • the fitting direction between the module-side connector and the device-side connector may be set so as to follow the arrangement direction in which the storage elements are arranged.
  • the fitting direction of the module-side connector and the device-side connector is set to a direction that intersects the mounting surface of the storage element on which the wiring module is mounted. May be.
  • the fitting direction between the module side connector and the device side connector may be set along the arrangement direction.
  • the power storage module and the control device can be combined in a compact manner.
  • connection structure between a power storage module and a control device that does not require an installation space for a detection wire outside the power storage module.
  • the perspective view which shows the connection structure of a battery module and ECU (fitting state) Plan view showing connection structure of battery module and ECU (fitted state) Right side view showing the battery module and ECU connection structure (fitted state) Perspective view of battery-side connector and device-side connector in mated state Top view of battery-side connector and device-side connector in mated state Sectional view of the fitting state corresponding to the BB section of FIG.
  • the perspective view which shows the connection structure of the battery module and ECU of Embodiment 2 (before fitting) The perspective view which shows the connection structure of a battery module and ECU (fitting state)
  • the perspective view which shows the connection structure of the battery module and ECU of Embodiment 3 (before fitting) The perspective view which shows the connection structure of a battery module and ECU (fitting state)
  • the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the battery module 10 (an example of a power storage module) of the present embodiment is used as a drive source for an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example.
  • the vertical direction will be described with reference to FIG. 1, and the front-rear direction will be described with the fitting direction with the mating connector as the front and the opposite side as the rear.
  • the battery module 10 includes a unit cell group 11 (an example of a storage element group) in which a plurality of unit cells (an example of a storage element) are arranged side by side. Each unit cell includes a pair of electrode terminals (not shown) on the upper surface, and the electrode terminals of adjacent unit cells are electrically connected by the wiring module 20.
  • the cell group 11 is connected to the ECU 60 (an example of a control device) via the wiring module 20.
  • the wiring module 20 includes a conductive connection member that spans between adjacent electrode terminals, a detection wire that is connected to the electrode terminal to detect the state of the unit cell, and a resin protector 21 that houses the connection member and the detection wire. And. In each figure, details of these components are omitted, and the entire wiring module 20 is displayed as a rectangular casing.
  • a round bar-like external connection terminal 22 for connecting to an external device is provided so as to protrude from one end side in the cell arrangement direction X (vertical direction in FIG. 2).
  • the external connection terminal 22 is provided near one end in the width direction of the wiring module 20 (left-right direction in FIG. 2).
  • the battery side connector 30 is integrally provided adjacent to the external connection terminal 22 on one end side in the unit cell arrangement direction X.
  • the battery-side connector 30 is a connector for connecting the detection electric wire of the battery module 10 to the ECU 60, and is fixed to a mounting base 23 that is integrally formed to protrude from the resin protector 21 toward the side ( 1 and 3).
  • the battery-side connector 30 includes a battery-side housing 31 having a terminal housing portion 32 having a horizontally long flat block shape, and a rectangular tube-shaped hood portion 40 surrounding the terminal housing portion 32. And a holder 50 that surrounds the battery-side housing 31, and is integrally attached to the resin protector 21 (mounting base 23).
  • the terminal accommodating portion 32 is formed with a plurality of cavities 33 penetrating in the front-rear direction, and the female terminals connected to the ends of the detection wires are inserted into the cavities 33 from behind to be accommodated and held. It has become.
  • a pair of guide ribs 34 extending in the front-rear direction are provided on both the upper and lower outer surfaces of the terminal accommodating portion 32 near the both ends in the left-right direction. These guide ribs 34 are formed at different positions on the upper and lower surfaces, and restrict the device-side connector 61 to be fitted in a proper orientation when fitted to the device-side connector 61 described later. It has become.
  • a guide protrusion 39 that rises while inclining from the front side toward the rear side is provided at the center in the height direction of the left and right outer surfaces of the terminal accommodating portion 32.
  • levers 35 positioned between the pair of guide ribs 34 are respectively provided on the upper and lower outer surfaces of the terminal accommodating portion 32.
  • Each of the levers 35 is formed with a predetermined curved cam groove 36 that opens toward one end side, and rotates around a rotation shaft 37 provided in the terminal accommodating portion 32 in a vertically symmetrical manner. It is supported so as to be movable (see FIG. 9).
  • a connecting pin 38 is provided on the other end side, and is connected by being fitted into a connecting groove provided in the hood portion 40. Further, before the fitting with the device-side connector 61, the entrances of the cam grooves 36 of both levers 35 are opened forward.
  • the hood portion 40 has a rectangular tube shape that surrounds the terminal accommodating portion 32, and a locking portion 41 that protrudes outward and locks a holder 50 described later (see FIG. 10) near the rear end. 6) are provided, one pair on each of the upper and lower surfaces and one on each of the left and right side surfaces.
  • a pair of lock arms 42 extending in a cantilever direction toward the front are provided (see FIG. 10).
  • the lock arm 42 can be elastically deformed with its distal end facing outward.
  • the locking claw 42A provided on the distal end side has a locking projection of the device-side housing 62.
  • the width dimension of the lock arm 42 is set larger than the width dimension of the guide protrusion 39.
  • a plurality of regulating ribs 43 extending in the front-rear direction are provided on the outer surface of the hood portion 40. These regulating ribs 43 are provided on the rear side from a position slightly closer to the rear than the front end edge of the hood portion 40, and the whole is disposed in a holder 50 described later. These regulating ribs 43 are set to a height dimension having a gap with the inner wall of the holder 50. A total of twelve restriction ribs 43 are provided, two on each of the upper and lower surfaces and one on each of the left and right side surfaces, so as to be disposed on both sides of the locking portion 41.
  • the terminal accommodating portion 32 described above is disposed so as to protrude forward from the front end of the hood portion 40 while leaving the space S behind the hood portion 40. In this space S, a detection electric wire led out from the cavity 33 can be accommodated. Further, the leading edge of the lock arm 42 is set so as to abut on the guide protrusion 39 of the terminal accommodating portion 32 (see FIG. 4).
  • the battery-side housing 31 having the above-described configuration is held in the holder 50 and attached to the resin protector 21 integrally.
  • the holder 50 has a rectangular tube shape that extends in the front-rear direction surrounding the hood portion 40 of the battery-side housing 31, and is paired on the upper and lower wall portions and one on the left and right wall portions, facing rearward and inward. And an elastically deformable locking piece 51 cut and raised. These locking pieces 51 are locked to the locking portion 41 of the hood portion 40, thereby holding the battery side housing 31 inside thereof.
  • the rear end of the battery-side housing 31 (hood portion 40) is prevented from being detached backward by a retaining portion 55 provided near the rear end of the holder 50 (see FIGS. 9 and 10). .
  • the front side of the hood portion 40 is set to protrude slightly from the front end of the holder 50.
  • the holder 50 includes a pair of fixed legs 52 (an example of a fixed portion) extending downward from the lower surface in the vicinity of both end portions in the left-right direction.
  • the fixed leg 52 has a shape obtained by dividing the cylinder into three equal parts along the axial direction, and is elastically deformable inward in the radial direction.
  • a flange portion 53 protruding outward is formed at the lower end edge of the fixed leg 52. Is provided.
  • the peripheral edge at the lower end of the flange 53 is cut obliquely toward the tip, and serves as a guide surface for insertion into a fitting recess (an example of a fixed part) of the resin protector 21 described later.
  • the device-side connector 61 has a rectangular tube-shaped device-side housing 62 that can be inserted between the terminal accommodating portion 32 and the hood portion 40 of the battery-side housing 31.
  • guide grooves 63 that extend in the front-rear direction near both ends in the left-right direction and that can receive the above-described guide ribs 34 of the battery-side housing 31 are formed.
  • a support rib 64 extending in the front-rear direction is provided outside the guide groove 63 in the left-right direction.
  • the support rib 64 is fitted along the inside of the corner portion of the hood portion 40 of the battery side housing 31, and supports the device side housing 62 inside the hood portion 40.
  • both the left and right wall portions of the device-side housing 62 are formed as an overhanging portion 65 projecting outward, and the front side of the overhanging portion 65 is U-shaped from the edge to the rear.
  • the upper and lower end surfaces of the notch 68 are provided with a pair of locking projections 66 that project toward opposite surfaces.
  • the lock arm 42 enters the notch 68, and the locking claw 42A at the tip of the lock arm 42 gets over the locking projection 66 and locks. By doing so, the fitting state of both the housings 31 and 62 is maintained.
  • the distance between the pair of locking projections 66 is set to be slightly larger than the width of the guide projection 39 of the terminal accommodating portion 32, and the guide projection 39 is a pair of locking projections.
  • cam pins 67 that can be engaged with the cam grooves 36 of the lever 35 are provided upright on both upper and lower outer surfaces of the device-side housing 62.
  • a pair of such device-side connectors 61 is provided on one side wall of the ECU having a flat box shape. That is, as shown in FIG. 1, two battery modules 10 are connected to one ECU 60.
  • the resin protector 21 is integrally provided with the mounting base 23 protruding toward the side (the arrangement direction X of the cells, the left side in FIG. 3).
  • a fitting recess for fitting the fixed leg 52 of the holder 50 is provided on the upper surface of the mounting base 23.
  • the battery-side connector 30 holding the battery-side housing 31 in the holder 50 is integrated with the battery module 10 (resin protector 21) by fitting the fixing leg 52 of the holder 50 into the fitting recess of the mounting base 23. That is, it is attached directly.
  • the battery-side connector 30 has a direction in which the fitting direction with the device-side connector 61 is a direction (horizontal direction in FIG. 3) along the arrangement direction X in which the cells are arranged, and the device-side connector 61 is a battery module. It is attached so as to face the direction of fitting from the 10 side. Further, the back side in the fitting direction with the device-side connector 61 is covered with a back cover 24 mounted on the mounting base 23.
  • the battery module 10 and the ECU 60 of the present embodiment are connected as follows. First, as shown in FIGS. 1 to 3, two battery modules 10 are arranged side by side at a predetermined interval. In this state, the battery side connector 30 of each battery module 10 is attached so as to protrude upward from the upper surface of the wiring module 20, and its fitting surface is perpendicular to the upper surface of the wiring module 20.
  • the ECU 60 is arranged so as to face the wiring module 20, and the pair of device side connectors 61 provided on one side surface (the left side surface in FIG. 3) are directed in the direction facing the battery side connector 30. It has been.
  • the ECU 60 and the battery side connector 30 are set so as to be fitted along the arrangement direction X (left and right direction in FIG. 3) in which the cells are arranged.
  • the guide rib 34 provided in the terminal housing portion 32 is guided into the guide groove 63 of the device-side housing 62, whereby the terminal housing portion 32 and the device-side housing 62 are fitted in a normal posture. It has become so. Further, the support rib 64 provided in the device-side housing 62 is fitted inside the corner portion of the hood portion 40 of the battery-side housing 31 so that the device-side housing 62 is supported in the hood portion 40. .
  • the lock arm 42 provided in the hood portion 40 is engaged with the engagement protrusion 66 of the device-side housing 62, the fitting state between the battery-side housing 31 and the device-side housing 62 is maintained. ing. At this time, the lock projection 42 is elastically deformed while the guide projection 39 of the terminal accommodating portion 32 enters between the pair of locking projections 66. The fitting posture between the device 31 and the device-side housing 62 can be guided to a normal posture.
  • the battery module 10 and the ECU 60 are engaged with the battery-side connector 30 and the device-side connector 61 provided integrally with each other. Therefore, the detection electric wires are not drawn out of the battery module 10 and exposed, so that the installation space for the detection electric wires is not required outside the battery module 10.
  • the battery-side connector 30 and the device-side connector 61 are configured to be fitted using a cam mechanism. It can be done easily.
  • the battery side connector 30 is configured to fix the fixing leg 52 provided on the holder 50 to the fitting recess of the mounting base 23 provided on the resin protector 21, the battery side connector 30 and the resin protector 21 May be integrated after manufacturing separately. That is, the manufacturing cost can be kept low compared to the case where everything is manufactured integrally.
  • the battery-side housing 31 is configured to be held in the holder 50 so as to be able to absorb tolerances, even when manufacturing tolerances and assembly tolerances are generated, these tolerances can be absorbed.
  • the ECU 60 is arranged so as to face the wiring module 20, and the fitting direction between the battery side connector 30 and the device side connector 61 is set to be along the arrangement direction X in which the cells are arranged. It can be summarized in a compact.
  • connection structure between the battery module 70 and the ECU 120 of this embodiment is different from the above embodiment in the fitting direction of the battery-side connector 90 and the device-side connector 121.
  • the battery-side connector 90 and the device-side connector 121 of this embodiment are fitted in a direction Y that intersects the mounting surface of the unit cell group 11 in which the wiring module 80 is mounted, specifically, in the vertical direction of FIG. It is like that.
  • the battery side connector 90 has the same configuration as that of the first embodiment except for the installation position of the fixed leg 112 with respect to the holder 110.
  • the fixed leg 112 is provided so as to extend in a direction along the square tubular wall portion of the holder 110.
  • the battery side connector 90 has the fitting surface facing upward in a state where the battery side connector 90 is attached to the mounting base 83 of the wiring module 80.
  • the equipment-side connector 121 provided in the ECU 120 is provided on the lower surface side of the ECU 120 so that the fitting surface faces the wiring module 80 side.
  • the ECU 120 is disposed to face the wiring module 80, and the fitting direction of the battery side connector 90 and the device side connector 121 is determined by the wiring module 80. Since it is set in the direction Y that intersects the mounting surface of the mounted cell group 11, the entire configuration can be made compact even with such a configuration.
  • Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  • the same configuration as that of the first embodiment is denoted by the reference numeral added with 120, and redundant description is omitted.
  • the ECU 180 is different from the above-described embodiment in that the cells are arranged in the arrangement direction X in which the cells are arranged. Further, the device-side connector 181 of the ECU 180 is provided with its fitting surface facing the side surface of the battery module 130.
  • the battery-side connector 150 is provided integrally with the wiring module 140 so that the fitting surface faces the opposite side to the first embodiment, that is, the side.
  • the ECU 180 is arranged in the arrangement direction X in which the cells are arranged, and the fitting direction between the battery side connector 150 and the device side connector 181 is as follows. Since it is set along the arrangement direction X, the entire configuration can be compactly organized even with such a configuration.
  • the battery side connector and the device side connector are configured to be fitted and detached by the cam action of the lever and the cam pin, but the lever and the cam pin may be omitted.
  • the battery side connector is integrally attached to the resin protector.
  • another member such as a fixing frame may be provided for fixing the battery side connector. .
  • the battery-side connector is attached to the battery module (resin protector) side with the holder, but the holder may not be provided, and the battery-side housing may be directly provided with the fixing portion.
  • the battery-side connector may be integrally formed with a resin protector in advance.
  • the single battery group (storage element group) may include a member different from the single battery (storage element).
  • the configuration of the battery side connector and the device side connector is not limited to the above embodiment.
  • Battery module (storage module) 11 Cell group (storage element) 20, 80, 140: Wiring module 21: Resin protector 23, 83: Mounting base (fixed part) 30, 90, 150: Battery side connector (module side connector) 31: Battery side housing (module side housing) 35: Lever 36: Cam groove 37: Rotating shaft 50: Holder 52: Fixed leg (fixed part) 60, 120, 180: ECU (control device) 61, 121.181: Device side connector 62: Device side housing 67: Cam pin X: Arrangement direction Y: Crossing direction

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Abstract

複数の蓄電素子を備えた蓄電素子群に配線モジュールが装着された蓄電モジュールと、前記蓄電素子の状態を検知する制御機器と、の接続構造であって、前記蓄電モジュールは、前記蓄電素子の状態を検知するとともに前記制御機器に接続される検知電線を備えており、前記検知電線に接続されるとともに前記蓄電モジュールに一体的に設けられたモジュール側コネクタと、前記制御機器に一体的に設けられた機器側コネクタと、が嵌合される。

Description

蓄電モジュールと制御機器との接続構造
　本明細書に開示される技術は、蓄電モジュールと制御機器との接続構造に関する。
　例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車両用の電池モジュールは、複数の単電池を有しており、これらの単電池の充放電状態を検出・制御するためのＥＣＵユニットと接続する多数の電線を備えている。これらの電線は例えば電池モジュールから引き出されて束ねられ、先端側に設けられた電池側コネクタがＥＣＵユニット側に設けた機器側コネクタに嵌合されることにより、ＥＣＵユニットと接続されるようになっている。
特開２０１１－９１００３号公報
　ところで、コネクタの嵌合作業は、電池側コネクタを手に持って機器側コネクタの開口に宛がい、これを押し込むことで行うことになるから、電池モジュールから導出する電線の余長をその引き回し作業に十分な長さだけ設けなければならない。しかし、コネクタの嵌合を行った後では、電池モジュールから導出されている電線の余長部分を配索するスペースが必要となり、場所をとるという問題がある。
　本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、配索スペースを要しない蓄電モジュールと制御機器との接続構造を提供することを目的とするものである。
　本明細書に開示される技術は、複数の蓄電素子を備えた蓄電素子群に配線モジュールが装着された蓄電モジュールと、前記蓄電素子の状態を検知する制御機器と、の接続構造であって、前記蓄電モジュールは、前記蓄電素子の状態を検知するとともに前記制御機器に接続される検知電線を備えており、前記検知電線に接続されるとともに前記蓄電モジュールに一体的に設けられたモジュール側コネクタと、前記制御機器に一体的に設けられた機器側コネクタと、が嵌合される。
　上記構成によると、検知電線と接続されるモジュール側コネクタは蓄電モジュールに一体的に設けられているから、検知電線を蓄電モジュールの外部に引き出すことなく、制御機器（機器側コネクタ）と接続することができる。すなわち、蓄電モジュールの外側に検知電線の配索スペースを要さなくてすむ。
　上記蓄電モジュールと制御機器との接続構造は、以下の構成を備えていてもよい。
　モジュール側コネクタは、検知電線の端末に接続された端子を収容するモジュール側ハウジングを有し、モジュール側ハウジングには、カム溝を有するレバーが支持軸を中心として回動可能に設けられており、機器側コネクタは、モジュール側ハウジングと嵌合可能な機器側ハウジングを有し、機器側ハウジングにおけるレバーと対向する位置には、カム溝に係合するカムピンが形成されており、レバーの回動によるカム溝とカムピンの係合に伴うカム作用によってモジュール側コネクタと機器側コネクタとの嵌合および離脱が行われるようになっている構成としてもよい。
　上記構成によれば、検知電線の数が多数となった場合でも、モジュール側コネクタと機器側コネクタの嵌合および離脱はカム作用を利用して行われるから、作業の際に要する力を小さくすることができる。
　配線モジュールは検知電線を保持する樹脂プロテクタを備えており、モジュール側コネクタに設けられた固定部が樹脂プロテクタに設けられた被固定部に固定されている構成としてもよい。
　上記構成によれば、樹脂プロテクタとモジュール側コネクタとを別個に製造した後に一体化すればよいから、全てを一体に製造する場合と比較して、製造コストを低く抑えることができる。
　モジュール側コネクタはホルダを有し、モジュール側ハウジングはホルダ内に公差吸収可能に保持されており、固定部はホルダに設けられている構成としてもよい。
　上記構成によれば、製造公差や組み付け公差が生じた場合でも、これらの公差を吸収することができる。
　電池側コネクタおよび機器側コネクタの嵌合方向は、以下のように設定してもよい。
　制御機器が配線モジュールと対向して配置される場合には、モジュール側コネクタと機器側コネクタとの嵌合方向は、蓄電素子が並べられた並び方向に沿うように設定してもよい。
　また、制御機器が配線モジュールと対向して配置される場合には、モジュール側コネクタと機器側コネクタとの嵌合方向は、配線モジュールが装着された蓄電素子の装着面と交差する方向に設定してもよい。
　さらに、制御機器が、蓄電素子が並べられた並び方向に並んで配置される場合には、モジュール側コネクタと機器側コネクタとの嵌合方向は、並び方向に沿うように設定してもよい。
　このような構成とすると、蓄電モジュールと制御機器とをコンパクトにまとめることができる。
　本明細書に開示される技術によれば、蓄電モジュールの外側に検知電線の配索スペースを要さない蓄電モジュールと制御機器との接続構造を提供することができる。
実施形態１の電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合前） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す平面図（嵌合前） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す右側面図（嵌合前） 嵌合前の電池側コネクタおよび機器側コネクタの斜視図 嵌合前の電池側コネクタおよび機器側コネクタの平面図 嵌合途中の電池側コネクタおよび機器側コネクタの斜視図 嵌合途中の電池側コネクタおよび機器側コネクタの平面図 嵌合前の電池側コネクタおよび機器側コネクタの正面図 図８のＡ－Ａ断面図 図８のＢ－Ｂ断面図 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合状態） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す平面図（嵌合状態） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す右側面図（嵌合状態） 嵌合状態の電池側コネクタおよび機器側コネクタの斜視図 嵌合状態の電池側コネクタおよび機器側コネクタの平面図 図８のＢ－Ｂ断面に相当する嵌合状態の断面図 実施形態２の電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合前） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合状態） 実施形態３の電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合前） 電池モジュールおよびＥＣＵの接続構造を示す斜視図（嵌合状態）
　＜実施形態１＞
　実施形態１について図１ないし図１６を参照して説明する。本実施形態の電池モジュール１０（蓄電モジュールの一例）は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものである。以下においては、上下方向については図１を基準とし、前後方向については、相手側コネクタとの嵌合方向を前方、反対側を後方として説明する。
　電池モジュール１０は、複数の単電池（蓄電素子の一例）が並べて配された単電池群１１（蓄電素子群の一例）を備えている。各単電池は上面に一対の電極端子（図示せず）を備えており、隣り合う単電池の電極端子間は、配線モジュール２０によって電気的に接続されている。単電池群１１はこの配線モジュール２０を介して、ＥＣＵ６０（制御機器の一例）に接続されている。
　配線モジュール２０は、隣り合う電極端子間に架け渡される導電性の接続部材と、電極端子に接続されて単電池の状態を検知する検知電線と、これら接続部材および検知電線を収容する樹脂プロテクタ２１と、を備えている。なお、各図においてはこれらの構成要素の詳細を省略し、配線モジュール２０全体を矩形の筐状体として表示している。
　配線モジュール２０のうち、単電池の並び方向Ｘ（図２の上下方向）における一端側には、外部機器と接続するための丸棒状の外部接続端子２２が突出して設けられている。この外部接続端子２２は、配線モジュール２０の幅方向（図２の左右方向）における一端寄りに設けられている。
　また配線モジュール２０のうち、同じく単電池の並び方向Ｘにおける一端側には、外部接続端子２２と隣接して、電池側コネクタ３０が一体に設けられている。
　電池側コネクタ３０は、電池モジュール１０の検知電線をＥＣＵ６０に接続するためのコネクタであって、樹脂プロテクタ２１から側方に向けて突出して一体的に形成された取付台２３に固定されている（図１および図３参照）。
　電池側コネクタ３０は、図４に示すように、横長の扁平なブロック状をなす端子収容部３２と、この端子収容部３２を取り囲む角筒状のフード部４０と、を有する電池側ハウジング３１と、電池側ハウジング３１を取り囲むホルダ５０と、を備えており、樹脂プロテクタ２１（取付台２３）に一体に取り付けられている。
　端子収容部３２には前後方向に貫通する複数のキャビティ３３が形成されており、各キャビティ３３内に検知電線の端部に接続された雌端子が後方から挿入されて収容・保持されるようになっている。
　また端子収容部３２のうち上下の両外面には、左右方向の両端部寄りにおいて前後方向に延びる一対の案内リブ３４が設けられている。これらの案内リブ３４は、上下面の異なる位置に形成されており、後述する機器側コネクタ６１と嵌合される際に、機器側コネクタ６１が正規の向きで嵌合されるように規制するようになっている。
　また端子収容部３２のうち左右の両外面の高さ方向の中央部には、前方側から後方側に向けて傾斜しつつ立ち上がる案内突部３９が設けられている。
　さらに、端子収容部３２のうち上下の両外面には、一対の案内リブ３４の間に位置するレバー３５がそれぞれ設けられている。これらのレバー３５には、一端側に向けて開口する所定の曲線状のカム溝３６が形成され、上下で点対称をなす姿勢で端子収容部３２に設けられた回動軸３７を中心として回動可能に支持されている（図９参照）。また、他端側には連結ピン３８が設けられており、フード部４０に設けられた連結溝に嵌め入れられて連結されている。また、機器側コネクタ６１との嵌合前においては、両レバー３５のカム溝３６の入り口は前方に向けて開口している。
　一方フード部４０は、上述したように、端子収容部３２を取り囲む角筒状をなしており、その後端寄りには、外側に突出して後述するホルダ５０を係止する係止部４１（図１０参照）が上下の両面に一対ずつ、左右の側面に１つずつの合計６つ設けられている。
　また、フード部４０の左右の側壁の内側には、前方に向けて片持ち状に延びる一対のロックアーム４２が設けられている（図１０参照）。ロックアーム４２は先端側が外側に向けて弾性変形可能とされており、機器側コネクタ６１が嵌合された際には、先端側に設けられた係止爪４２Ａが機器側ハウジング６２の係止突部６６に係止することにより、両コネクタ３０，６１を嵌合状態に保持する。なお、ロックアーム４２の幅寸法は、案内突部３９の幅寸法より大きく設定されている。
　さらにフード部４０の外面には、前後方向に延びる複数の規制リブ４３が設けられている。これらの規制リブ４３は、フード部４０の前端縁よりやや後方寄りの位置から後方側に設けられており、全体が後述するホルダ５０内に配されている。これらの規制リブ４３は、ホルダ５０の内壁との間に隙間を有する高さ寸法に設定されている。規制リブ４３は、係止部４１の両側に配されるように、上下の両面に二対ずつ、左右の側面に一対ずつの合計１２本設けられている。
　図９および図１０に示すように、上述した端子収容部３２は、フード部４０の後方内側に空間Ｓを残して、かつ、フード部４０の前端から前方に突出するように配されている。この空間Ｓには、キャビティ３３から導出された検知電線が収容可能である。また、ロックアーム４２の先端縁は、端子収容部３２の案内突部３９に当接するように設定されている（図４参照）。
　上述した構成の電池側ハウジング３１は、ホルダ５０内に保持されて、樹脂プロテクタ２１に一体に取り付けられている。
　ホルダ５０は、電池側ハウジング３１のフード部４０を取り囲む前後方向に延びる角筒状をなしており、上下の壁部に一対ずつ、また、左右の壁部に１つずつ、後方かつ内側に向けて切り起こされた弾性変形可能な係止片５１を備えている。これらの係止片５１は、フード部４０の係止部４１に係止することにより、その内側に電池側ハウジング３１を保持している。なお、電池側ハウジング３１（フード部４０）の後端は、ホルダ５０の後端付近に設けられた抜け止め部５５により、後方側に抜け止め状態とされている（図９および図１０参照）。
　電池側ハウジング３１がホルダ５０内の正規位置に保持された状態においては、フード部４０の前方側はホルダ５０の前端からやや突出するように設定されている。
　また、ホルダ５０は、左右方向における両端部付近に、その下面から下方に向けて延びる一対の固定脚５２（固定部の一例）を備えている。固定脚５２は円筒をその軸方向に沿って三等分割した形態をなして径方向の内側に向けて弾性変形可能とされており、その下端縁には外側に向けて張り出すフランジ部５３が設けられている。フランジ部５３の下端の周縁部は先端側に向けて斜めに切り欠かれており、後述する樹脂プロテクタ２１の嵌合凹部（被固定部の一例）に挿入する際の案内面とされている。
　一方、機器側コネクタ６１は上記電池側ハウジング３１の端子収容部３２とフード部４０との間に挿入可能な角筒状の機器側ハウジング６２を有している。機器側ハウジング６２のうち上下の両壁部には、左右方向の両端寄りにおいて前後方向に延びて上述した電池側ハウジング３１の案内リブ３４を受け入れ可能な案内溝６３が形成されている。
　また、案内溝６３の左右方向の外側には、前後方向に延びる支持リブ６４が設けられている。支持リブ６４は、電池側ハウジング３１のフード部４０の角部の内側に沿って嵌め入れられ、フード部４０の内側に機器側ハウジング６２を支持する。
　また、機器側ハウジング６２のうち左右の両壁部は外側に向けて張り出す張出部６５とされるとともに、張出部６５のうち前方側はその端縁部から後方に向けてコ字形状に切り欠かれた切欠部６８とされており、この切欠部６８の上下の端面に、互いに対向する面に向けて突出する一対の係止突部６６が設けられている。
　機器側ハウジング６２が電池側ハウジング３１と嵌合されると、切欠部６８内にロックアーム４２が進入するとともに、ロックアーム４２の先端の係止爪４２Ａが係止突部６６を乗り越えて係止することにより、両ハウジング３１，６２の嵌合状態が保持されるようになっている。
　なお、これらの一対の係止突部６６間の距離は、端子収容部３２の案内突部３９の幅寸法より僅かに大きい寸法に設定されており、案内突部３９が一対の係止突部６６間に進入することにより、機器側ハウジング６２の電池側ハウジング３１に対する挿入姿勢が正規姿勢に導かれるようになっている。
　さらに機器側ハウジング６２の上下の両外面には、上記レバー３５のカム溝３６に係合可能なカムピン６７が立設されている。
　このような機器側コネクタ６１は、扁平な箱形をなすＥＣＵの一側壁に一対設けられている。すなわち、図１に示すように、１つのＥＣＵ６０に２つの電池モジュール１０が接続されるようになっている。
　一方、樹脂プロテクタ２１には、上述したように、側方（単電池の並ぶ並び方向Ｘ、図３の左側）に向けて突出する取付台２３が一体的に設けられている。取付台２３の上面には、ホルダ５０の固定脚５２を嵌め入れるための嵌合凹部が設けられている。ホルダ５０内に電池側ハウジング３１を保持した電池側コネクタ３０は、ホルダ５０の固定脚５２が取付台２３の嵌合凹部に嵌合されることにより、電池モジュール１０（樹脂プロテクタ２１）に一体的に、すなわち、直接的に取り付けられている。
　電池側コネクタ３０は、機器側コネクタ６１との嵌合方向が単電池が並べられた並び方向Ｘに沿った方向（図３の左右方向）となる向きに、かつ、機器側コネクタ６１が電池モジュール１０側から嵌合する方向に向くように取り付けられている。また、機器側コネクタ６１との嵌合方向における背面側は、取付台２３に装着された背面カバー２４により覆われている。
　本実施形態の電池モジュール１０およびＥＣＵ６０は、次のように接続される。まず、図１ないし図３に示すように、２つの電池モジュール１０を所定の間隔を隔てて並べて配する。この状態において、各電池モジュール１０の電池側コネクタ３０は配線モジュール２０の上面より上方に突出するように取り付けられており、その嵌合面は、配線モジュール２０の上面と垂直とされている。
　一方、ＥＣＵ６０は配線モジュール２０と対向するように配されており、その一側面（図３の左側の面）に設けられた一対の機器側コネクタ６１は、電池側コネクタ３０と対向する方向に向けられている。
　ＥＣＵ６０および電池側コネクタ３０は、単電池が並べられた並び方向Ｘ（図３の左右方向）に沿って嵌合されるように設定されている。
　具体的には、ＥＣＵ６０を電池側コネクタ３０に向けて近づけ、機器側ハウジング６２を電池側ハウジング３１に嵌合させると、まず、図６ないし図１０に示すように、所定の向きとされたレバー３５のカム溝３６の開口に機器側コネクタ６１のカムピン６７が進入する。さらにＥＣＵ６０（機器側コネクタ６１）を電池側コネクタ３０に押し込むと、レバー３５が回動されつつ、カム溝３６とカムピン６７との間でてこ作用により機器側コネクタ６１が電池側コネクタ３０側に引き込まれ、両コネクタ３０，６１が正規に嵌合される（図１１ないし図１６参照）。
　なおこの時、端子収容部３２に設けられた案内リブ３４は機器側ハウジング６２の案内溝６３内に案内され、これにより、端子収容部３２と機器側ハウジング６２とは正規の姿勢で嵌合されるようになっている。また、機器側ハウジング６２に設けられた支持リブ６４は電池側ハウジング３１のフード部４０の角部の内側に嵌まり込み、機器側ハウジング６２がフード部４０内に支持されるようになっている。
　さらに、フード部４０に設けられたロックアーム４２が機器側ハウジング６２の係止突部６６に係止することにより、電池側ハウジング３１と機器側ハウジング６２の嵌合状態が保持されるようになっている。なお、この時、端子収容部３２の案内突部３９が一対の係止突部６６の間に進入しつつロックアーム４２が弾性変形されるようになっているから、これによっても、電池側ハウジング３１と機器側ハウジング６２との嵌合姿勢を正規姿勢に導くことができる。
　このような本実施形態の電池モジュール１０とＥＣＵ６０との接続構造によれば、電池モジュール１０とＥＣＵ６０とは、それぞれに一体的に設けられた電池側コネクタ３０と機器側コネクタ６１とを嵌合させることにより接続されるようになっているから、検知電線が電池モジュール１０から外部に引き出されて露出することがなく、もって、電池モジュール１０の外側に検知電線の配索スペースが不要となる。
　また、検知電線の数が多くコネクタの端子が多数となった場合でも、電池側コネクタ３０と機器側コネクタ６１とはカム機構を利用して嵌合する構成とされているから、嵌合作業を楽に行うことができる。
　また、電池側コネクタ３０はホルダ５０に設けられた固定脚５２を樹脂プロテクタ２１に設けられた取付台２３の嵌合凹部に固定する構成とされているから、電池側コネクタ３０と樹脂プロテクタ２１とを別個に製造した後に一体化すればよい。すなわち、全てを一体に製造する場合と比較して、製造コストを低く抑えることができる。
　また、電池側ハウジング３１はホルダ５０内に公差吸収可能に保持される構成とされているから、製造公差や組み付け公差が生じた場合でも、これらの公差を吸収することができる。
　さらに、ＥＣＵ６０を配線モジュール２０と対向するように配置し、電池側コネクタ３０と機器側コネクタ６１との嵌合方向が、単電池が並べられた並び方向Ｘに沿うように設定したから、全体をコンパクトにまとめることができる。
　＜実施形態２＞
　次に、実施形態２を図１７および図１８によって説明する。なお、以下においては実施形態１と異なる構成についてのみ説明するものとし、実施形態１と同様の構成には６０を足した符号を用いることとして、重複する説明を省略する。
　本実施形態の電池モジュール７０とＥＣＵ１２０との接続構造は、上記実施形態とは電池側コネクタ９０および機器側コネクタ１２１の嵌合方向が相違している。
　本実施形態の電池側コネクタ９０および機器側コネクタ１２１は、配線モジュール８０が装着された単電池群１１の装着面と交差する方向Ｙ、具体的には、図１７の上下方向に嵌合されるようになっている。電池側コネクタ９０は、ホルダ１１０に対する固定脚１１２の設置位置以外は実施形態１と同様の構成とされている。固定脚１１２は、ホルダ１１０の角筒状の壁部に沿う方向に延びるように設けられている。これにより、電池側コネクタ９０は、配線モジュール８０の取付台８３に取り付けられた状態においては、嵌合面を上方に向けている。
　一方、ＥＣＵ１２０に設けられる機器側コネクタ１２１は、その嵌合面を配線モジュール８０側に向けるように、ＥＣＵ１２０の下面側に設けられている。
　このような本実施形態の電池モジュール７０とＥＣＵ１２０によれば、ＥＣＵ１２０は配線モジュール８０と対向して配置されており、電池側コネクタ９０と機器側コネクタ１２１との嵌合方向は、配線モジュール８０が装着された単電池群１１の装着面と交差する方向Ｙに設定されているから、このような構成によっても、全体をコンパクトにまとめることができる。
　＜実施形態３＞
　次に、実施形態３を図１９および図２０によって説明する。なお、以下においても実施形態１と異なる構成についてのみ説明するものとし、実施形態１と同様の構成には１２０を足した符号を用いることとして、重複する説明を省略する。
　本実施形態では、ＥＣＵ１８０は、単電池が並べられた並び方向Ｘに並んで配置されているところが、上記実施形態と相違している。また、ＥＣＵ１８０の機器側コネクタ１８１は、その嵌合面を電池モジュール１３０の側面に向けて設けられている。
　一方、電池側コネクタ１５０は、その嵌合面を実施形態１とは反対側、すなわち、側方に向けるように配線モジュール１４０に一体に設けられている。
　このような本実施形態の電池モジュール１３０およびＥＣＵ１８０によれば、ＥＣＵ１８０は単電池が並べられた並び方向Ｘに並んで配置されており、電池側コネクタ１５０と機器側コネクタ１８１との嵌合方向は、その並び方向Ｘに沿うように設定されているから、このような構成によっても、全体をコンパクトにまとめることができる。
　＜他の実施形態＞
　本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
　（１）上記実施形態では、電池側コネクタと機器側コネクタとを、レバーとカムピンとのカム作用により嵌合および離脱させる構成としたが、レバーやカムピンは省略することもできる。
　（２）上記実施形態では、電池側コネクタを樹脂プロテクタに一体的に取り付ける構成としたが、例えば、電池側コネクタを固定するための、例えば固定用フレーム等の別の部材を設ける構成としてもよい。
　（３）上記実施形態では、電池側コネクタをホルダにより電池モジュール（樹脂プロテクタ）側に取り付ける構成としたが、ホルダを設けず、電池側ハウジングに直接固定部を設ける構成としてもよい。
　（４）あるいは、電池側コネクタを例えば樹脂プロテクタと予め一体成形する構成としてもよい。
　（５）単電池群（蓄電素子群）には、単電池（蓄電素子）と異なる部材が含まれていてもよい。
　（６）電池側コネクタ、および、機器側コネクタの構成は上記実施形態に限るものではない。
　（７）上記実施形態では、１つのＥＣＵに２つの電池モジュールを取り付ける構成としたが、ＥＣＵや電池モジュールの接続数は上記実施形態に限るものではない。
１０，７０，１３０：電池モジュール（蓄電モジュール）
１１：単電池群（蓄電素子）
２０，８０，１４０：配線モジュール
２１：樹脂プロテクタ
２３，８３：取付台（被固定部）
３０，９０，１５０：電池側コネクタ（モジュール側コネクタ）
３１：電池側ハウジング（モジュール側ハウジング）
３５：レバー
３６：カム溝
３７：回動軸
５０：ホルダ
５２：固定脚（固定部）
６０，１２０，１８０：ＥＣＵ（制御機器）
６１，１２１．１８１：機器側コネクタ
６２：機器側ハウジング
６７：カムピン
Ｘ：並び方向
Ｙ：交差する方向

Claims (7)

  1. 複数の蓄電素子を備えた蓄電素子群に配線モジュールが装着された蓄電モジュールと、前記蓄電素子の状態を検知する制御機器と、の接続構造であって、
    　前記蓄電モジュールは、前記蓄電素子の状態を検知するとともに前記制御機器に接続される検知電線を備えており、
    　前記検知電線に接続されるとともに前記蓄電モジュールに一体的に設けられたモジュール側コネクタと、前記制御機器に一体的に設けられた機器側コネクタと、が嵌合される、蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  2. 前記モジュール側コネクタは、前記検知電線の端末に接続された端子を収容するモジュール側ハウジングを有し、前記モジュール側ハウジングには、カム溝を有するレバーが支持軸を中心として回動可能に設けられており、
    　前記機器側コネクタは、前記モジュール側ハウジングと嵌合可能な機器側ハウジングを有し、前記機器側ハウジングにおける前記レバーと対向する位置には、前記カム溝に係合するカムピンが形成されており、
    　前記レバーの回動による前記カム溝と前記カムピンの係合に伴うカム作用によって前記モジュール側コネクタと前記機器側コネクタとの嵌合および離脱が行われるようになっている、請求項１に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  3. 前記配線モジュールは前記検知電線を保持する樹脂プロテクタを備えており、
    　前記モジュール側コネクタに設けられた固定部が前記樹脂プロテクタに設けられた被固定部に固定されている、請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  4. 前記モジュール側コネクタは、前記検知電線の端末に接続された端子を収容するモジュール側ハウジングを有し、前記モジュール側ハウジングには、カム溝を有するレバーが支持軸を中心として回動可能に設けられており、
    　前記機器側コネクタは、前記モジュール側ハウジングと嵌合可能な機器側ハウジングを有し、前記機器側ハウジングにおける前記レバーと対向する位置には、前記カム溝に係合するカムピンが形成されており、
    　前記レバーの回動による前記カム溝と前記カムピンの係合に伴うカム作用によって前記モジュール側コネクタと前記機器側コネクタとの嵌合および離脱が行われるようになっており、　前記モジュール側コネクタはホルダを有し、前記モジュール側ハウジングは前記ホルダ内に公差吸収可能に保持されており、前記固定部は前記ホルダに設けられている請求項３に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  5. 前記制御機器は前記配線モジュールと対向して配置されており、
    　前記モジュール側コネクタと前記機器側コネクタとの嵌合方向は、前記蓄電素子が並べられた並び方向に沿うように設定されている、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  6. 前記制御機器は前記配線モジュールと対向して配置されており、
    　前記モジュール側コネクタと前記機器側コネクタとの嵌合方向は、前記配線モジュールが装着された前記蓄電素子の装着面と交差する方向に設定されている、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
  7. 前記制御機器は前記蓄電素子が並べられた並び方向に並んで配置されており、
    　前記モジュール側コネクタと前記機器側コネクタとの嵌合方向は、前記並び方向に沿うように設定されている、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールと制御機器との接続構造。
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