JP2007048498A - 蓄電素子接続プレート - Google Patents

Abstract

【課題】 電気モータを用いた電気自動車や、電気モータと内燃機関を併用したハイブリッド自動車等に用いられる蓄電素子接続プレートにおいて、外部との接続部であるコネクタを介して生じる蓄電素子接続プレート内への漏水を、生産性を考慮しながら防止すること。
【解決手段】 矩形孔２１ａが形成された略筒状のコネクタハウジング２１をプレート本体１と一体成形し、その矩形孔２１ａ内に接続端子２３の一端を遊挿し、コネクタハウジング２１内にリテーナー２５を挿嵌して接続端子２３を固定支持し、接続端子２３の他端を電子回路基板４に接続し、プレート本体１にシール部材５１を環装し、プレート本体１にカバー５を止着して、蓄電素子接続プレートａ１を構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、電気自動車やハイブリットカーに用いられ、複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートに関する。

電気モータを用いた電気自動車や、電気モータと内燃機関を併用したハイブリッド自動車等は、蓄電素子接続プレートを用いて、複数本の蓄電素子を一括して電気的に接続させている（例えば特許文献１参照）。

この種の蓄電素子接続プレートは、蓄電素子に設けられた電極との接続手段や、電圧チェックや異常検出等の所要の回路が実装された電子回路基板の支持手段など、いくつかのタイプがある。特に、電子回路基板の支持手段として、例えば、図５に示すように、プレート本体上面の凹部内に配索されたバスバー等の配線部材ｆ１から離間（所要の絶縁距離を得るため）するように、プレート本体ｆ２端部に電子回路基板ｆ３を支持したものがある。

さらに、この電子回路基板ｆ３の上面には外部との接続部であるコネクタｆ４が固着されている。このコネクタｆ４は、中途部から略９０度に折り曲げられた端子ｆ５が突出されており、その端子ｆ５を電子回路基板ｆ３に設けた接続孔ｆ６に端子ｆ５を挿通し、次いで、電子回路基板ｆ３端部の上面に半田付けすることで、電子回路基板ｆ３の上面に固着されている。（図５および特許文献２参照）。
特開２００４−９５３８０（第３頁、図２） 特開２００４−３１９３３８（第３頁、図１）

ところで、電気自動車やハイブリットカーに用いられるこの種の蓄電素子接続プレートは、様々な自然環境の中で用いられるため、特に上記した電子回路基板への防水処理は不可欠なものとなっている。

しかしながら、従来は、コネクタと電子回路基板とを直に接続させた構成であったため、コネクタと電子回路基板との僅かな間隙から、蓄電素子接続プレート内に漏水する場合があった。

そこで、本件発明者らは、蓄電素子接続プレートにコネクタを一体成形することを思料したが、しかしながら、従来のような、端子をコネクタ内に予め組み込んでおくことは技術的に困難で、しかも、経済性に欠けてしまうことを知見し、別途、簡易な手段を講じる必要が生じてきた。

そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる蓄電素子接続プレートを提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる蓄電素子接続プレートは、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる蓄電素子接続プレートは、複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートであって、所要の電子回路が実装された電子回路基板を支持させたプレート本体と、前記プレート本体と一体成形され、連通孔が形成された略筒状のコネクタハウジングと、前記電子回路基板に一端が固着されると共に他端が前記連通孔内に挿通され、外部と接続される接続端子と、前記コネクタハウジング内に挿嵌され前記コネクタハウジング内の前記接続端子を固定支持させたリテーナーとを備えてなることを特徴とする。
請求項２にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項１において、前記プレート本体は、前記電子回路基板と略平行となるように、且つ、前記プレート本体から離間するように前記電子回路基板を支持させると共に、リブ状の突当部が立設され、前記接続端子は、中途部が折り曲げられて折曲部が形成されると共に、その折曲部を前記突当部に突き当てて該接続端子の一端が前記突当部突出方向に案内され、前記突出方向に位置した前記電子回路基板に該接続端子の一端が固着されていることを特徴とする。
請求項３にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項２において、前記突当部に突き当てられた前記折曲部を上から被装させる断面視略Ｌ字状のホルダーを備えると共に、該ホルダー上面のコーナー部に前記折曲部を突き当てて前記接続端子が保持されていることを特徴とする。
請求項４にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項３において、前記コーナー部に突き当てる前記接続端子をガイドさせる案内溝が、前記ホルダー上面に形成されていることを特徴とする。
請求項５にかかる蓄電素子接続プレートは、請求項３または４において、前記ホルダーは、前記リテーナーと前記突当部とで保持されていることを特徴とする。

本発明によれば、連通孔が形成された略筒状のコネクタハウジングをプレート本体と一体成形し、その連通孔内に接続端子の一端を遊挿し、コネクタハウジング内にリテーナーを挿嵌して接続端子を固定支持し、接続端子の他端を電子回路基板に接続するから、電子回路基板側に漏水するおそれを無くすと同時に、簡易な手段でもって、コネクタ（コネクタハウジングと接続端子を備えて構成される）を組み上げることができる。

次に、本発明にかかる蓄電素子接続プレートの実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートは、図１に示すように、中間プレートａ２を挟んで上下２段３×６のマトリクス状に蓄電素子Ｂが配設され、上段の蓄電素子Ｂを被装するように配設された上部プレートａ１と、下段の蓄電素子Ｂを被装するように配設された下部プレートａ３と、前記した中間プレートａ２とで、複数個の蓄電素子Ｂを直列接続可能に挟装させてなる蓄電装置Ａにおいて、上部プレートａ１に適用されたものを例示している。図中、符号１はプレート本体を示す。

なお、この蓄電素子Ｂとは高容量のキャパシタであり、外観形状が略四角柱状に形成されるとともに、その上下面に電極（正極、負極）を備えてなるものである。さらにこの電極は、同心円状となるように２つの環状電極ｂ１，ｂ２が夫々突出形成されており、中側の環状電極ｂ１は、配線部を介して他の蓄電素子Ｂと直列接続され、外側の環状電極ｂ２は、電圧チェック用の端子を介して電子部品に接続されるようになっている。

以下、本発明の要部である蓄電素子接続プレートａ１（上部プレート）について詳述する。
本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、プレート本体１と、コネクタ部２と、配線部３と、電子回路基板４と、カバー５とを備えて構成される。

プレート本体１は、図２及び図３に示すように、上面が凹設された平面視略長方形状に形成されると共に、略四角柱状に形成された蓄電素子Ｂの本体部を挿嵌させる矩形凹部１１が、３×６のマトリクス状となるように底面に形成され、さらにその矩形凹部１１中央に上面へ連通された連通孔１２が設けられてなる。

コネクタ部２は、コネクタハウジング２１と、突当部２２と、接続端子２３と、ホルダー２４と、リテーナー２５とを備えてなる。

コネクタハウジング２１は、プレート本体１の延設方向と同一方向に、矩形孔２１ａ（連通孔）が連通された略筒状に形成され、プレート本体１端部にプレート本体１と一体成形されている。この矩形孔２１ａは、図２に示すように、プレート本体１に向かって中途部から縮径された段部２１ｂが形成されている。

突当部２２は、後述する接続端子２３を突き当てて上方へガイドさせるリブ状に形成され、プレート本体１側のコネクタハウジング２１端部近傍のプレート本体１上面に立設されている。また、この突当部２２の側壁面（接続端子２３との当接側側壁面）と、その突当部２２側壁面と連続するプレート本体１上面には、接続端子２３をガイドさせる第１案内溝２２ａが形成されている。

接続端子２３は、略Ｌ字状となるように中途部が折り曲げられて折曲部２３ａが形成された線状部材であり、第１案内溝２２ａにガイドされるように配設されている。この接続端子２３の一端は、折曲部２３ａが突当部２２に突き当てられて上方へ案内され、突当部２２上方に位置した電子回路基板４に半田付けされており、一方、接続端子２３の他端は、矩形孔２１ａ内に遊挿されている。なお、この接続端子２３は、後述するホルダー２４の上面にも配設されて上下方向２段に並設されている。

ホルダー２４は、上面に接続端子２３をガイドさせる第２案内溝２４ａが形成された断面視略Ｌ字状の部材であり、第１案内溝２２ａにガイドされた接続端子２３の上から、突当部２２に突き当てられた折曲部２３ａを被装するように配設されている。

また、このホルダー２４の上面には、上記したように、第２案内溝２４ａに係合した接続端子２３が配設されている。この接続端子２３は、第１案内溝２２ａにガイドされた接続端子２３と同様に、一端は上方へ案内されて、ホルダーのコーナー部２４ｂ上方に位置した電子回路基板４に半田付けされており、他端は、矩形孔２１ａ内に遊挿されている。

リテーナー２５は、矩形孔２１ａ内に形成された段部２１ｂと係止可能、及び矩形孔２１ａ内に挿嵌可能に形成された断面視略Ｔ字状の部材であり、リテーナー２５長手方向に連通する接続端子挿入孔２５ａが設けられてなる。このリテーナー２５は、図２に示すように、コネクタハウジング２１内に挿嵌されて、コネクタハウジング２１内の接続端子２３を固定支持させている。

配線部３は、隣接する２つの連通孔１２を一組（合計９組）として、夫々の連通孔１２間に亘ってプレート本体１上面に沿うように配索された帯板状のバスバーからなる配線部材３１と、その配線部材３１の両端部底面から連通孔１２内に環装されるように垂設され蓄電素子Ｂの中側の環状電極ｂ１と嵌脱可能な端子金具３２とを備えてなる。この端子金具３２は、複数個の爪が環状に配置されており、その爪内に蓄電素子Ｂの中側の環状電極ｂ１が挿嵌されることにより電気的な接続がされるようになっている。また、配線部３の上には絶縁プレート６が配設されている。

電子回路基板４は、電圧チェックや異常検出等の所要の回路が実装されてなる。そして、この電子回路基板４は、その裏面がプレート本体１上面から突出形成された取付ボス（図示せず）に各コーナー部が螺着されて、配線部３から離間するように支持されている。また、電子回路基板４に設けられた挿通孔４１に、接続端子２３の先部が挿嵌されハンダ付けされている。

カバー５は、プレート本体１上面を被装可能に薄板部材で略凸状に形設されてなり、カバー５端部とプレート本体１端部とが螺着されてプレート本体１に止着されている。また、その螺着部より内側のプレート本体１端部に、カバー５端部に圧接されたシール部材５１が環装されて、蓄電素子接続プレートａ１内への漏水を防止している。

以上のように構成された本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、まず、矩形孔２１ａ内に接続端子２３の他端が位置するようにプレート本体１の上から接続端子２３を入れ、突当部２２に折曲部２３ａを突き当てるように第１案内溝２２ａに下段の接続端子２３をセットする。

次いで、第１案内溝２２ａにガイドされた接続端子２３の上から、突当部２２に突き当てられた折曲部２３ａを被装するようにホルダー２４をセットし、上記と同様に、矩形孔２１ａ内に接続端子２３の他端が位置するようにプレート本体１の上から接続端子２３を入れ、コーナー部２４ｂに折曲部２３ａを突き当てるように第２案内溝２４ａに上段の接続端子２３をセットする。

次いで、矩形孔２１ａ内に形成された段部２１ｂに突き当たるまでリテーナー２５を矩形孔２１ａに挿嵌する。このとき、矩形孔２１ａ内の（上下段の）接続端子２３は、接続端子挿入孔２５ａに挿嵌されて、リテーナー２５によって固定支持される。

次いで、上方へ突出した接続端子２３の先部と、電子回路基板４に設けた挿通孔４１とを位置合わせし、その位置合わせ後に、挿通孔４１に接続端子２３の先部を挿嵌し、プレート本体１上面から突出形成した取付ボスに電子回路基板４を載置する。そして、その取付ボスに電子回路基板４を螺着して固定する。

電子回路基板４の固定が完了したら、電子回路基板４の上面から突出した接続端子２３の先部を、電子回路基板４にハンダ付けし、プレート本体１にシール部材５１を環装し、プレート本体１にカバー５を螺着して一連の組立が完了する。

このように本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、矩形孔２１ａが形成された略筒状のコネクタハウジング２１をプレート本体１と一体成形し、その矩形孔２１ａ内に接続端子２３の一端を遊挿し、コネクタハウジング２１内にリテーナー２５を挿嵌して接続端子２３を固定支持し、接続端子２３の他端を電子回路基板４に接続し、プレート本体１にシール部材５１を環装し、プレート本体１にカバー５を止着するから、電子回路基板４側に漏水するおそれを完全に無くすことができるようになっている。また、本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、簡易な手段でもって、コネクタを組み上げることができる極めて好適なものになっている。

以上、本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

例えば、本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートａ１は、ホルダー２４を介して、上下方向２段に接続端子２３を並設したが、３段や４段などの複数段にしても良く、また、その逆に１段の接続端子２３にする場合、図４に示すように、ホルダー２４は不要となる。

本実施の形態にかかる蓄電素子接続プレートを適用した蓄電装置の斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿える部分拡大断面図である。 要部の斜視図である。 要部の他の態様を示した部分拡大断面図である。 従来の蓄電素子接続プレートの部分拡大断面図である。

符号の説明

Ａ 蓄電装置
ａ１ 蓄電素子接続プレート（上部プレート）
ａ２ 中間プレート
ａ３ 下部プレート
Ｂ 蓄電素子
ｂ１ 中側の環状電極
ｂ２ 外側の環状電極
１ プレート本体
１１ 矩形凹部
１２ 連通孔
２ コネクタ部
２１ コネクタハウジング
２１ａ 矩形孔
２１ｂ 段部
２２ 突当部
２２ａ 第１案内溝
２３ 接続端子
２３ａ 折曲部
２４ ホルダー
２４ａ 第２案内溝
２４ｂ コーナー部
２５ リテーナー
２５ａ 接続端子挿入孔
３ 配線部
３１ 配線部材
３２ 端子金具
４ 電子回路基板
４１ 挿通孔
５ カバー
５１ シール部材
６ 絶縁プレート

Claims (5)

1. 複数の蓄電素子同士を相互接続させる蓄電素子接続プレートであって、
   所要の電子回路が実装された電子回路基板を支持させたプレート本体と、
   前記プレート本体と一体成形され、連通孔が形成された略筒状のコネクタハウジングと、
   前記電子回路基板に一端が固着されると共に他端が前記連通孔内に挿通され、外部と接続される接続端子と、
   前記コネクタハウジング内に挿嵌され前記コネクタハウジング内の前記接続端子を固定支持させたリテーナーとを
   備えてなることを特徴とする蓄電素子接続プレート。
2. 前記プレート本体は、前記電子回路基板と略平行となるように、且つ、前記プレート本体から離間するように前記電子回路基板を支持させると共に、リブ状の突当部が立設され、
   前記接続端子は、中途部が折り曲げられて折曲部が形成されると共に、その折曲部を前記突当部に突き当てて該接続端子の一端が前記突当部突出方向に案内され、前記突出方向に位置した前記電子回路基板に該接続端子の一端が固着されていることを特徴とする請求項１記載の蓄電素子接続プレート。
3. 前記突当部に突き当てられた前記折曲部を上から被装させる断面視略Ｌ字状のホルダーを備えると共に、該ホルダー上面のコーナー部に前記折曲部を突き当てて前記接続端子が保持されていることを特徴とする請求項２記載の蓄電素子接続プレート。
4. 前記コーナー部に突き当てる前記接続端子をガイドさせる案内溝が、前記ホルダー上面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の蓄電素子接続プレート。
5. 前記ホルダーは、前記リテーナーと前記突当部とで保持されていることを特徴とする請求項３または４記載の蓄電素子接続プレート。
   

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