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技術 バッテリ用コネクタ、バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 大迫庸介
出願日 2015年10月30日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2017-547335
公開日 2018年4月19日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 WO2017-072974
状態 特許登録済
技術分野 電池及び電池容器の装着・懸架
主要キーワード 調整片 固定用ねじ穴 完成品検査 丸型コネクタ ラチェットレンチ 白色テープ 固定用ねじ バッテリ接続
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

バッテリ用コネクタの第1のコネクタ(10)は、バッテリ側第1ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第1端子(11)と、負荷側第1ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第1端子(12)とを有し、第2のコネクタ(20)は、バッテリ側第2ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第2端子(21)と、負荷側第2ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第2端子(22)とを有し、負荷側第1ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第2端子(21)と負荷側バスバー第1端子(12)とを重畳するとバッテリ側第2ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、負荷側第2ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第1端子(11)と負荷側バスバー第2端子(22)とを重畳するとバッテリ側第1ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。

概要

背景

従来、複数の電池セルを備えた組電池ケース内収納したバッテリモジュール技術が開示されている。特に、宇宙空間で用いられる、組電池を用いたバッテリモジュールでは、要求される機械環境条件によっては、特殊な実装法を確立する必要があった。

また、バッテリモジュールにおけるパワーライン接続、つまり、バッテリモジュールを負荷に接続するためには、従来、非特許文献1に示される、丸型コネクタが用いられている。バッテリモジュールの負荷への接続に際しては、要求される機械環境条件によって、必要とされる仕様が決定され、仕様に適応する丸型コネクタが発注される。必要とされる仕様には、組み立て作業性、誤接続の防止をはじめとし、種々の要求がある。しかしながら、宇宙空間で用いられるリチウムイオンバッテリにおけるパワーライン接続に用いられるコネクタについては、種々のテストといった要件があり、発注から納品までにかかる時間が、1年以上というものも多く、多大な時間を要するだけでなく、高価であった。

概要

バッテリ用コネクタの第1のコネクタ(10)は、バッテリ側第1ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第1端子(11)と、負荷側第1ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第1端子(12)とを有し、第2のコネクタ(20)は、バッテリ側第2ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第2端子(21)と、負荷側第2ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第2端子(22)とを有し、負荷側第1ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第2端子(21)と負荷側バスバー第1端子(12)とを重畳するとバッテリ側第2ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、負荷側第2ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第1端子(11)と負荷側バスバー第2端子(22)とを重畳するとバッテリ側第1ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誤接続の防止が容易でかつ、製造が容易で低コストのバッテリ用コネクタを得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

負極側の端子接続を行う第1のコネクタと、正極側の端子接続を行う第2のコネクタとを備え、前記第1のコネクタは、バッテリ負極端子に接続され、第1の位置決めピンが貫通するバッテリ側第1ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第1端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、前記第1の位置決めピンが貫通する負荷側第1ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第1端子とを有し、前記第2のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、第2の位置決めピンが貫通するバッテリ側第2ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第2端子と、前記負荷に通じるケーブルに接続され、前記第2の位置決めピンが貫通する負荷側第2ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第2端子とを有し、前記負荷側第1ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第1端子と前記負荷側バスバー第1端子とを重畳すると前記バッテリ側第1ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第2端子と前記負荷側バスバー第1端子とを重畳すると前記バッテリ側第2ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、前記負荷側第2ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第2端子と前記負荷側バスバー第2端子とを重畳すると前記バッテリ側第2ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第1端子と前記負荷側バスバー第2端子とを重畳すると前記バッテリ側第1ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されていることを特徴とするバッテリ用コネクタ

請求項2

前記バッテリ側バスバー第1端子は、第1の固定用ねじ穴を備え、前記バッテリ側バスバー第2端子は、第2の固定用ねじ穴を備え、前記負荷側バスバー第1端子は、前記第1の固定用ねじ穴に螺合する第1の固定用ねじを備え、前記負荷側バスバー第2端子は、前記第2の固定用ねじ穴に螺合する第2の固定用ねじを備えることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ用コネクタ。

請求項3

前記第1の固定用ねじ及び前記第2の固定用ねじは、脱落防止ねじであることを特徴とする請求項2に記載のバッテリ用コネクタ。

請求項4

前記第1の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第1ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されるとともに、前記第2の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第2ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されることを特徴とする請求項2に記載のバッテリ用コネクタ。

請求項5

前記バッテリ側バスバー第1端子及び前記バッテリ側バスバー第2端子は、金属板で構成されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のバッテリ用コネクタ。

請求項6

負極端子及び正極端子を有する電池セルと、前記電池セルを収納するバッテリケースと、前記負極端子に対し負極側の端子接続を行う第1のコネクタと、前記正極端子に対し正極側の端子接続を行う第2のコネクタとを備えたバッテリ用コネクタとを備えたバッテリモジュールであって、前記バッテリケースは、第1の位置決めピンが設けられた第1のコネクタ設置領域と、第2の位置決めピンが設けられた第2のコネクタ設置領域とを有し、前記第1のコネクタは、バッテリの負極端子に接続され、バッテリ側第1ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第1端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、負荷側第1ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第1端子とを有し、前記第2のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、バッテリ側第2ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第2端子と、前記負荷に通じるケーブルに接続され、負荷側第2ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第2端子とを有し、前記負荷側第1ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第1端子と前記負荷側バスバー第1端子とを重畳すると前記バッテリ側第1ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第2端子と前記負荷側バスバー第1端子とを重畳すると前記バッテリ側第2ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、前記負荷側第2ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第2端子と前記負荷側バスバー第2端子とを重畳すると前記バッテリ側第2ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第1端子と前記負荷側バスバー第2端子とを重畳すると前記バッテリ側第1ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、前記バッテリ側バスバー第1端子と前記負荷側バスバー第1端子とを重畳して前記第1のコネクタ設置領域に設置すると、前記第1の位置決めピンが前記バッテリ側第1挿通穴及び前記負荷側第1挿通穴を貫通し、前記バッテリ側バスバー第2端子と前記負荷側バスバー第2端子とを重畳して前記第2のコネクタ設置領域に設置すると、前記第2の位置決めピンが前記バッテリ側第2挿通穴及び前記負荷側第2挿通穴を貫通することを特徴とするバッテリモジュール。

請求項7

前記バッテリ側バスバー第1端子は、第1の固定用ねじ穴を備え、前記バッテリ側バスバー第2端子は、第2の固定用ねじ穴を備え、前記負荷側バスバー第1端子は、前記第1の固定用ねじ穴に螺合する第1の固定用ねじを備え、前記負荷側バスバー第2端子は、前記第2の固定用ねじ穴に螺合する第2の固定用ねじを備えることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。

請求項8

前記第1の固定用ねじ及び前記第2の固定用ねじは、脱落防止ねじであることを特徴とする請求項7に記載のバッテリモジュール。

請求項9

前記第1の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第1ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されるとともに、前記第2の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第2ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されることを特徴とする請求項7に記載のバッテリモジュール。

請求項10

前記バッテリ側バスバー第1端子及び前記バッテリ側バスバー第2端子は、金属板で構成されたことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載のバッテリモジュール。

請求項11

請求項6から10のいずれか1項に記載のバッテリモジュールの製造方法であって、前記負荷側バスバー第1端子を前記バッテリ側バスバー第1端子に重畳する際には、前記バッテリ側バスバー第2端子と干渉を生じて、前記負荷側バスバー第1端子に前記バッテリ側バスバー第2端子が重畳されることを抑制する第1のガイドブロック治具に用い、前記負荷側バスバー第2端子を前記バッテリ側バスバー第2端子に重畳する際には、前記バッテリ側バスバー第1端子と干渉を生じて、前記負荷側バスバー第2端子に前記バッテリ側バスバー第1端子が重畳されることを抑制する第2のガイドブロックを治具に用いることを特徴とするバッテリモジュールの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、バッテリ負荷とを接続するバッテリ用コネクタバッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、複数の電池セルを備えた組電池ケース内収納したバッテリモジュール技術が開示されている。特に、宇宙空間で用いられる、組電池を用いたバッテリモジュールでは、要求される機械環境条件によっては、特殊な実装法を確立する必要があった。

0003

また、バッテリモジュールにおけるパワーライン接続、つまり、バッテリモジュールを負荷に接続するためには、従来、非特許文献1に示される、丸型コネクタが用いられている。バッテリモジュールの負荷への接続に際しては、要求される機械環境条件によって、必要とされる仕様が決定され、仕様に適応する丸型コネクタが発注される。必要とされる仕様には、組み立て作業性、誤接続の防止をはじめとし、種々の要求がある。しかしながら、宇宙空間で用いられるリチウムイオンバッテリにおけるパワーライン接続に用いられるコネクタについては、種々のテストといった要件があり、発注から納品までにかかる時間が、1年以上というものも多く、多大な時間を要するだけでなく、高価であった。

先行技術

0004

CONNECTORS,MINIATURE, ELECTRICAL,CIRCULAR, PUSH-PULLCOUPLING,REMOVABLE CRIMP CONTACTS, BASED ON TYPE DBASESCC Detail Specification No. 3401/008 ISSUE 1 October 2002

発明が解決しようとする課題

0005

したがって、バッテリモジュールにおいては、バッテリ用コネクタの納品までにかかる時間の短縮と低コスト化とが課題となっていた。

0006

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誤接続の防止が容易でかつ、製造が容易で低コストのバッテリ用コネクタを得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、負極側の端子接続を行う第1のコネクタと、正極側の端子接続を行う第2のコネクタとを備える。第1のコネクタは、バッテリの負極端子に接続され、第1の位置決めピンが貫通するバッテリ側第1ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第1端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、第1の位置決めピンが貫通する負荷側第1ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第1端子とを有する。第2のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、第2の位置決めピンが貫通するバッテリ側第2ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第2端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、第2の位置決めピンが貫通する負荷側第2ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第2端子とを有する。負荷側第1ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第1端子と負荷側バスバー第1端子とを重畳するとバッテリ側第1ピン挿通穴と符合し、かつ、バッテリ側バスバー第2端子と負荷側バスバー第1端子とを重畳するとバッテリ側第2ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。負荷側第2ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第2端子と負荷側バスバー第2端子とを重畳するとバッテリ側第2ピン挿通穴と符合し、かつ、バッテリ側バスバー第1端子と負荷側バスバー第2端子とを重畳するとバッテリ側第1ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。

発明の効果

0008

本発明によれば、誤接続の防止が容易でかつ、製造が容易で低コストのバッテリ用コネクタを得ることができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図
本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図
実施の形態に係るバッテリモジュールの側面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図
実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第1端子の構成を示す図
実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第2端子の構成を示す図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の構成を示す側面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の構成を示す平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の断面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子に用いる端子板の構造を示す平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子に用いる端子板の構造を示す斜視図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子の構成を示す側面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子の構成を示す平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子に用いる端子板の構造を示す平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子に用いる端子板の構造を示す斜視図
実施の形態に係るバッテリモジュールの第1のコネクタの接続時に用いる第1のガイドブロックの構成を示す図
実施の形態に係るバッテリモジュールの第1のコネクタの接続時に用いる第1のガイドブロックの平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールの第2のコネクタの接続時に用いる第2のガイドブロックの構成を示す図
実施の形態に係るバッテリモジュールの第2のコネクタの接続時に用いる第2のガイドブロックの平面図
実施の形態に係るバッテリモジュールのコネクタ接続作業時の状態を示す図

実施例

0010

以下に、本発明の実施の形態に係るバッテリ用コネクタ、バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

0011

実施の形態.
図1及び図2は、本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図である。図3は、実施の形態に係るバッテリモジュールの側面図である。図2は、コネクタカバー31,32を開いた状態のバッテリモジュールを示している。バッテリモジュール100は、電池セル50を収容するバッテリケース30と、電池セル50と負荷との接続用のバッテリ用コネクタ40とを有する。バッテリケース30は、バッテリ用コネクタ40を覆うコネクタカバー31,32を備えている。電池セル50には、リチウムイオンバッテリを適用可能であるが、これに限定されない。

0012

バッテリ用コネクタ40は、電池セル50の負極側の端子接続を行う第1のコネクタ10と、正極側の端子接続を行う第2のコネクタ20とを有する。第1のコネクタ10は、電池セル50の負極端子に接続されたバッテリ側バスバー第1端子11と、負荷に通じるケーブル12Wに接続された負荷側バスバー第1端子12とを備える。第2のコネクタ20は、電池セル50の正極端子に接続されたバッテリ側バスバー第2端子21と、負荷に通じるケーブル22Wに接続された負荷側バスバー第2端子22とを備える。第1のコネクタ10は、バッテリケース30の第1のコネクタ設置領域33に設置されており、第2のコネクタ20は、バッテリケース30の第2のコネクタ設置領域34に設置されている。第1のコネクタ設置領域33の外側壁35には、切り欠き351が設けられている。第2のコネクタ設置領域34の外側壁36には、切り欠き361が設けられている。第1のコネクタ設置領域33と第2のコネクタ設置領域34とを隔てる隔壁37には、第1のコネクタ設置領域33側に切り欠き371が設けられており、第2のコネクタ設置領域34側に切り欠き372が設けられている。切り欠き351が設けられた部分での外側壁35の厚さはT1であり、切り欠き361が設けられた部分での外側壁36の厚さはT2である。

0013

第1のコネクタ設置領域33と第2のコネクタ設置領域34とは、視覚的に区別できるように差別化が図られている。具体例を挙げると、第1のコネクタ設置領域33及び第2のコネクタ設置領域34の一方に、白色テープのような色付テープを貼り付けることで、第1のコネクタ設置領域33と第2のコネクタ設置領域34とを容易に視覚的に区別できる。なお、第1のコネクタ設置領域33及び第2のコネクタ設置領域34の両方に色違いのテープを貼り付けてもよい。

0014

図4は、実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図である。図5は、実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第1端子の構成を示す図である。図6は、実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第2端子の構成を示す図である。バッテリ側バスバー第1端子11は、第1のコネクタ設置領域33に設けられた第1の位置決めピン13と符合するバッテリ側第1ピン挿通穴111及び第1の固定用ねじ穴112を備えた端子板11Pを有する。バッテリ側バスバー第2端子21は、第2のコネクタ設置領域34に設けられた第2の位置決めピン23と符合するバッテリ側第2ピン挿通穴211及び第2の固定用ねじ穴212を備えた端子板21Pを有する。端子板11P及び端子板21Pには、金めっきを施した銅板を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

0015

第1の固定用ねじ穴112は、第1のピン挿通穴111に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成される。第2の固定用ねじ穴212は、第2のピン挿通穴211に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成される。

0016

図7は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の構成を示す側面図である。図8は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の構成を示す平面図である。図9は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子の断面図であり、図8におけるIX−IX線に沿った断面を示している。なお、図9では、ケーブル12Wの図示は省略している。図10は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子に用いる端子板の構造を示す平面図である。図11は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第1端子に用いる端子板の構造を示す斜視図である。負荷側バスバー第1端子12は、負荷に通じるケーブル12Wが接続される端子板12Pと、バッテリ側バスバー第1端子11との連結用の連結部121とを有する。連結部121は、第1の固定用ねじ穴112に螺合する第1の固定用ねじである脱落防止ねじ132を備えている。連結部121の内側は空洞であり、連結部121の上面には後述する工具60の先端が入る程度の窓穴121aが開いている。窓穴121aのサイズは、脱落防止ねじ132の頭部132aの径より小さいため、脱落防止ねじ132が窓穴132aを通じて連結部121の外に脱落することは防止される。連結部121の空洞内には、脱落防止ねじ132と共にワッシャ121bが挿入されており、脱落防止ねじ132のねじ先132bは、ワッシャ121bを貫通している。ワッシャ121bの径は、バッテリ接続穴125の径よりも大きいため、脱落防止ねじ132がバッテリ接続穴125を通じて連結部121の外に脱落することは防止される。

0017

端子板12Pは、負荷側第1ピン挿通穴122と、ケーブル固定穴123と、連結部121の固定用の連結部固定穴124と、バッテリ側バスバー第1端子11との固定用のバッテリ接続穴125とを備える。端子板12Pは、ケーブル固定部126と通電部127とを区画する屈曲部128を備えており、ケーブル固定部126と通電部127とは同一平面内には配置されていない。連結部121は、連結部固定ねじ129により端子板12Pに固定されている。負荷に通じるケーブル12Wは、ケーブル固定穴123を貫通したケーブル固定ねじ130をケーブル固定ナット131にねじ止めすることによりケーブル固定部126に固定されている。連結部121は、負荷側第1ピン挿通穴122と重なるように穴14が設けられており、第1の位置決めピン13が貫通できるようになっている。なお、第1の位置決めピン13が連結部121を貫通しないのであれば、穴14は設けなくても良い。端子板112には、金めっきを施した銅材を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

0018

通電部127は、屈曲部128と対向する辺に第1のガイド突起133が形成されている。

0019

図12は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子の構成を示す側面図である。図13は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子の構成を示す平面図である。図14は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子に用いる端子板の構造を示す平面図である。図15は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第2端子に用いる端子板の構造を示す斜視図である。負荷側バスバー第2端子22は、負荷に通じるケーブル22Wが接続される端子板22Pと、バッテリ側バスバー第2端子21との連結用の連結部221とを有する。連結部221は、第2の固定用ねじ穴212に螺合する第2の固定用ねじである脱落防止ねじ232を備えている。詳細な説明は省略するが、連結部221は、図9に示した連結部121と同様の構造であり、脱落防止ねじ232の脱落を防止する機構を備えている。

0020

端子板22Pは、負荷側第2ピン挿通穴222と、ケーブル固定穴223と、連結部221の固定用の連結部固定穴224と、バッテリ側バスバー第1端子21との固定用のバッテリ接続穴225とを備える。端子板22Pは、ケーブル固定部226と通電部227とを区画する屈曲部228を備えており、ケーブル固定部226と通電部227とは同一平面内には配置されていない。連結部221は、連結部固定ねじ229により端子板22Pに固定されている。負荷に通じるケーブル22Wは、ケーブル固定穴223を貫通したケーブル固定ねじ230をケーブル固定ナット231にねじ止めすることによりケーブル固定部226に固定されている。連結部221は、負荷側第2ピン挿通穴222と重なるように穴24が設けられており、第1の位置決めピン23が貫通できるようになっている。なお、第2の位置決めピン23が連結部221を貫通しないのであれば、穴24は設けなくても良い。端子板22Pには、金めっきを施した銅材を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

0021

通電部227は、屈曲部228と対向する辺に第2のガイド突起233が形成されている。第2のガイド突起233は、負荷側バスバー第1端子12の第1のガイド突起133とは異なる形状である。

0022

なお、実施の形態においては、端子板12P及び端子板22Pは、同じ形状の板材を基に曲げる方向を変えることで端子板12Pとするか端子板22Pとするかを変えることができる。したがって、部品の共通化により製造コストの低減を図ることができる。

0023

図16は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第1のコネクタの接続時に用いる第1のガイドブロックの構成を示す図である。第1のガイドブロック15は、第1のガイド突起133と符合する第1のガイド溝15Gが設けられた第1の保持部151と、第1の保持部151を挟んで設けられた脚部15L,15Rとを有する。脚部15Lは、脚部15Rと対向する面と反対の面に調整片15PLが取り付けられている。脚部15Rは、脚部15Lと対向する面と反対の面に調整片15PR1,15PR2,15PR3が設けられている。

0024

図17は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第1のコネクタの接続時に用いる第1のガイドブロックの平面図である。図17は、図16における矢印A方向から見た状態を示している。調整片15PRは、切り欠き371に係合する突起15PRaを備えている。調整片15PL3は切り欠き351に係合する突起15PL3aを備えている。調整片15PL1,15PL2は突起を備えていない。第1のガイドブロック15の第1のコネクタ設置領域33への装着方向は、図16に矢印Bで示す方向である。

0025

図18は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第2のコネクタの接続時に用いる第2のガイドブロックの構成を示す図である。第2のガイドブロック25は、第2のガイド突起233と符合する第2のガイド溝25Gが設けられた第2の保持部251と、第2の保持部251を挟んで設けられた脚部25L,25Rとを有する。脚部25Lは、脚部25Rと対向する面と反対の面に調整片25PL1,25PL2,25PL3が取り付けられている。脚部25Rは、脚部25Lと対向する面と反対の面に調整片25PRが設けられている。

0026

図19は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第2のコネクタの接続時に用いる第2のガイドブロックの平面図である。図18は、図17における矢印C方向から見た状態を示している。調整片25PLは、切り欠き372に係合する突起25PLaを備えている。調整片25PR3は切り欠き361に係合する突起25PR3aを備えている。調整片25PR1,25PR2は突起を備えていない。第2のガイドブロック25の第2のコネクタ設置領域34への装着方向は、図17に矢印Dで示す方向である。

0027

脚部15Lと突起15PL3aとの間には調整片15PL1,15PL2分の間隔P1が存在するのに対し、脚部25Lと突起25PLaとの間には間隔が存在しない。また、脚部15Rと突起15PRaとの間には間隔が無いのに対し、脚部25Rと突起25R3aとの間には、調整片25PR1,25PR2の分の間隔P2が存在する。脚部15Lと突起15PL3aとの間隔P1は、切り欠き351が設けられた部分での外側壁35の厚さT1よりも大きく、脚部25Rと突起25R3aとの間隔P2は、切り欠き361が設けられた部分での外壁36の厚さT2よりも大きい。

0028

図20は、実施の形態に係るバッテリモジュールのコネクタ接続作業時の状態を示す図である。バッテリケース30の第2のコネクタ設置領域34には、コネクタカバー32を開いた状態で第2のガイドブロック25が取り付けられる。脚部25Rと突起25R3aとの間隔P2は、切り欠き361が設けられた部分での外壁36の厚さT2よりも大きいため、第2のガイドブロック25を第2のコネクタ設置領域34に取り付ける際には、突起25PR3aは、切り欠き361と係合し外側壁36に干渉しない。

0029

コネクタカバー32は、第2のガイドブロック25を第2のコネクタ設置領域34に取り付けることで、第2の保持部251によって開いた状態に維持される。したがって、コネクタ接続作業中に、コネクタカバー31が閉じないように手で押さえる必要は無い。第2のガイドブロック25は、第2の保持部251に第2のガイド溝25Gが設けられているため、第2のガイド溝25Gと符合する第2のガイド突起233を持つ負荷側バスバー第2端子22は、バッテリ側バスバー第2端子21に重畳させることができるが、第1のガイド突起133を持つ負荷側バスバー第1端子12は、第2のガイドブロック25と干渉するため、バッテリ側バスバー第2端子21に重畳させることはできない。

0030

負荷側バスバー第2端子22をバッテリ側バスバー第2端子21に重畳させたのち、ラチェットレンチのような工具60を用いて脱落防止ねじ232を回転させ、脱落防止ねじ232を第2の固定用ねじ穴212にねじ止めして、バッテリ側バスバー第2端子21と負荷側バスバー第2端子22とを固定する。脱落防止ねじ232は連結部221に収納されているため、片手で負荷側バスバー第2端子22をバッテリ側バスバー第2端子21に重畳させた状態で、他方の手で脱落防止ねじ232を回転させてねじ止めできる。したがって、バッテリ側バスバー第2端子21に負荷側バスバー第2端子を固定する作業は、容易に行うことができる。バッテリ側バスバー第2端子21と負荷側バスバー第2端子22とは面接触するため、接続部分の低抵抗化を実現できる。

0031

バッテリ側バスバー第2端子21と負荷側バスバー第2端子22との固定が完了したのち、第2のガイドブロック25を第2のコネクタ設置領域34から取り外す。第2のガイドブロック25を取り外すことにより、コネクタカバー31を閉じることが可能となり、第2のコネクタ20は、コネクタカバー31によって保護される。

0032

図示は省略するが、第1のガイドブロック15を第1のコネクタ設置領域33に取り付けた場合も同様に、脚部15Lと突起15L3aとの間隔P1は、切り欠き351が設けられた部分での外壁35の厚さT1よりも大きいため、第1のガイドブロック15を第1のコネクタ設置領域33に取り付ける際には、突起15PL3aは、切り欠き351と係合し外側壁35に干渉しない。第1のガイドブロック15を第1のコネクタ設置領域33に取り付けると、コネクタカバー31は、第1の保持部151によって開いた状態に維持される。第1のガイドブロック15は、第1の保持部151に第1のガイド溝15Gが設けられているため、第1のガイド溝15Gと符合する第1のガイド突起133を持つ負荷側バスバー第1端子12は、バッテリ側バスバー第1端子11に重畳させることができるが、第2のガイド突起233を持つ負荷側バスバー第2端子22は、第1のガイドブロック15に干渉するため、バッテリ側バスバー第1端子11に重畳させることはできない。

0033

負荷側バスバー第1端子12をバッテリ側バスバー第1端子11に重畳させたのち、ラチェットレンチのような工具60を用いて脱落防止ねじ132を回転させ、脱落防止ねじ132を第1の固定用ねじ穴112にねじ止めして、バッテリ側バスバー第1端子11と負荷側バスバー第1端子12とを固定する。脱落防止ねじ132は連結部121に収納されているため、片手で負荷側バスバー第1端子12をバッテリ側バスバー第1端子11に重畳させた状態で、他方の手で脱落防止ねじ132を回転させてねじ止めできる。したがって、バッテリ側バスバー第1端子11に負荷側バスバー第1端子を固定する作業は、容易に行うことができる。バッテリ側バスバー第1端子11と負荷側バスバー第1端子12とは面接触するため、接続部分の低抵抗化を実現できる。

0034

バッテリ側バスバー第1端子11と負荷側バスバー第1端子12との固定が完了したのち、第1のガイドブロック15を第1のコネクタ設置領域33から取り外す。第1のガイドブロック15を取り外すことにより、コネクタカバー31を閉じることが可能となり、第1のコネクタ10は、コネクタカバー31によって保護される。

0035

なお、第1のガイドブロック15の脚部15Lに取り付けられている調整片15PLの数と、第2のガイドブロック25の脚部25Lに取り付けられている調整片25PL1,25PL2,25PL3の数とが異なっており、かつ第1のガイドブロック15の脚部15Rに取り付けられている調整片15PR1,15PR2,15PR3の数と、第2のガイドブロック25の脚部25Rに取り付けられている調整片25PRの数とは異なっている。よって、第1のガイドブロック15の幅と第2のガイドブロックの幅が同じであっても、脚部15Lから突起15PL3aまでの距離と脚部25Lから突起25PLaまでの距離とは異なる。同様に、脚部15Rから突起15PRaまでの距離と脚部25Rから突起25PR3aまでの距離とは異なる。

0036

したがって、第2のガイドブロック25を第1のコネクタ設置領域33に取り付けようとすると、突起25PLaは切り欠き351とは係合せずに外側壁35に干渉し、突起25PR3aは切り欠き371とは係合せずに隔壁37に干渉する。よって、第2のガイドブロック25は、第1のコネクタ設置領域33に取り付けることができない。同様に、第1のガイドブロック25を第2のコネクタ設置領域34に取り付けようとしても、突起15PRaは切り欠き361とは係合せずに外側壁36に干渉し、突起15PL3aは、切り欠き372と係合せずに隔壁37と干渉する。よって、第1のガイドブロック15は、第2のコネクタ設置領域34に取り付けることができない。

0037

第1のガイドブロック15及び第2のガイドブロック25を用いて接続作業を行うことで、バッテリ側バスバー第1端子11に負荷側バスバー第2端子22を重畳しようとする行為及びバッテリ側バスバー第2端子21に負荷側バスバー第1端子12を重畳しようとする行為自体物理的に抑制することができ、誤接続の発生を未然に防止することができる。なお、第1のガイドブロック15を第2のコネクタ設置領域34に取り付けることを防止し、かつ第2のガイドブロック25を第1のコネクタ設置領域33に取り付けることを防止できるのであれば、第1のガイドブロック15及び第2のガイドブロック25は、上記の説明とは異なる形状としてもよい。

0038

上記のように、実施の形態に係るバッテリモジュールは、バッテリ側バスバー第1端子11に、第1のコネクタ設置領域33に設けられた第1の位置決めピン13が貫通するバッテリ側第1ピン挿通穴111を設け、負荷側バスバー第1端子12に、第1の位置決めピン13が貫通する負荷側第1ピン挿通穴122を設けている。さらに、バッテリ側バスバー第2端子21に、第2のコネクタ設置領域34に設けられた第2の位置決めピン23が貫通するバッテリ側第2ピン挿通穴211を設け、負荷側バスバー第2端子22に、第2の位置決めピン23が貫通する負荷側第2ピン挿通穴222を設けている。したがって、バッテリ側バスバー第1端子11に負荷側バスバー第2端子22を重畳しようとしても、第1の位置決めピン13が負荷側バスバー第2端子22に干渉して、重畳させることができない。同様に、バッテリ側バスバー第2端子21に負荷側バスバー第1端子12を重畳しようとしても、第2の位置決めピン23が負荷側バスバー第1端子12に干渉して、重畳させることができない。したがって、電池セル50の負極端子に負荷の正極側を接続したり、電池セル50の正極端子に負荷の負極側を接続する誤接続を防止することができる。

0039

また、バッテリ側バスバー第1端子11、バッテリ側バスバー第2端子21、負荷側バスバー第1端子12及び負荷側バスバー第2端子22は、金属板に曲げ加工及び穴加工を施して製造できるため、低コストかつ短期間で製造することが可能である。また、特定の規格によらないため、完成品検査に時間を短縮しやすい。

0040

実施の形態に係るバッテリモジュールは、第1には、バッテリケース30に設けた左右非対称の形状351,361,371,372と、調整片15PL,15PR1,15PR2,15PR3,25PL1,25PL2,25PL3,25PRによって第1のガイドブロック15及び第2のガイドブロック25に形成された左右非対称の出っ張り部分とにより、正極側と負極側とが誤って取り付けられることがない。換言すると、第1のコネクタ設置領域33に誤って第2のガイドブロック25取り付けられたり、第2のコネクタ設置領域34に誤って第1のガイドブロック15が取り付けられたりすることがない。第2には、第1のガイドブロック15及び第2のガイドブロック25の各々の形状にあった形状の端子板12P,22Pしか挿入できないので、誤接続を防止できる。第3には、端子板12P,22Pの挿入は、位置決めピン13、23によって、拘束されるので、誤接続を防止できる。第4には、第1のコネクタ設置領域33及び第2のコネクタ設置領域34の少なくとも一方に色付きテープを貼り付けることにより、視覚的に区別も可能となっている。したがって、実施の形態に係るバッテリモジュールは、上記第1から第4の手法による4重の誤接続防止機構が備わっており、誤接続を確実に防止できる。

0041

また、負荷側バスバー第1端子12を、バッテリ側バスバー第1端子11に接続する作業及び負荷側バスバー第2端子22を、バッテリ側バスバー第2端子21に接続する作業は、衛星構体内の暗い場所又はケーブル類が混み合っているため視認性が極めて悪い環境で行うことがある。このような視認性の悪い環境であっても、上記第1から第3手法により、誤接続を防止できる。

0042

また、負荷側バスバー第1端子12とバッテリ側バスバー第1端子11との接続作業時及び負荷側バスバー第2端子22とバッテリ側バスバー第2端子21との接続作業時のねじの落下、換言すると、ねじが衛星構体内に落下してねじが紛失する事態は、衛星の動作信頼性を損なう可能性があるが、連結部121はねじの脱落防止機能を備えており、ねじの落下を防止できる。

0043

また、バッテリ側バスバー第1端子11と負荷側バスバー第1端子12とは面接触し、バッテリ側バスバー第2端子21と負荷側バスバー第2端子22とは面接触するため、コネクタ部分での抵抗の増大を抑えることができる。

0044

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

0045

10 第1のコネクタ、11バッテリ側バスバー第1端子、11P,12P,21P,22P端子板、12負荷側バスバー第1端子、12W,22Wケーブル、13 第1の位置決めピン、14,24 穴、15 第1のガイドブロック、15G 第1のガイド溝、15L,15R,25L,25R 脚部、15PL,15PR1,15PR2,15PR3,25PL1,25PL2,25PL3,25PR調整片、15PL3a,15PRa,25PLa,25PR3a突起、20 第2のコネクタ、21 バッテリ側バスバー第2端子、22 負荷側バスバー第2端子、23 第2の位置決めピン、25 第2のガイドブロック、25G 第2のガイド溝、30バッテリケース、31,32コネクタカバー、33 第1のコネクタ設置領域、34 第2のコネクタ設置領域、35,36外側壁、37隔壁、40バッテリ用コネクタ、50電池セル、60工具、100バッテリモジュール、111 バッテリ側第1ピン挿通穴、112 第1の固定用ねじ穴、121,221 連結部、121a窓穴、121bワッシャ、122負荷側第1ピン挿通穴、123,223ケーブル固定穴、124,224 連結部固定穴、125,225バッテリ接続穴、126,226 ケーブル固定部、127,227通電部、128,228屈曲部、129,229 連結部固定ねじ、130,230 ケーブル固定ねじ、131,231 ケーブル固定ナット、132,232脱落防止ねじ、132aねじ頭、132bねじ先、133 第1のガイド突起、151 第1の保持部、211 バッテリ側第2ピン挿通穴、212 第2の固定用ねじ穴、222 負荷側第2ピン挿通穴、233 第2のガイド突起、251 第2の保持部、351,361,371,372切り欠き。

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