JP2016062798A - ハーネス取付構造及び電池パック - Google Patents
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Abstract
【課題】ハーネスの接続不良の発生を抑制できるハーネス取付構造及び電池パックを提供する。【解決手段】ハーネス取付構造40は、複数の端子台41と、複数の端子台41に跨って配置されるバスバー45と、複数の端子台41の各々に締結され、端子台41との間でバスバー45を挟持する複数の締結部材49と、を備える。ハーネス取付構造40は、端子台41とバスバー45との間にハーネス60の端子部61が挟持された挟持部80と、端子台41とバスバー45との間にハーネス60の端子部61が挟持されない非挟持部85と、挟持部80で挟持されたハーネス60の端子部61によって生じる非挟持部85での端子台41とバスバー45との間の隙間を解消する隙間解消部95と、を有する。【選択図】図2
Description
本発明は、ハーネス取付構造及び電池パックに関する。
従来、電池パックとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献1の電池パックでは、複数の電池モジュールが筐体内に収容されている。各電池モジュールは、複数の電池セルが配列されて構成されている。
上記のような電池パックにおいては、ハーネスを端子台に取り付けることによって当該ハーネスの電気的な接続を図る場合がある。例えば、従来の取付構造として、頂面にボルトが突設された複数の端子台と、これら複数の端子台に跨って配置され、各端子台のボルトにナットで締結されたバスバーと、備えるものがある。この取付構造では、ハーネスの端子部をバスバーとナットとの間に挟持されるように取り付けることで、ハーネスとバスバーとを電気的に接続させる。しかしながら、このような取付構造では、ナットによる締結が緩んだ場合、ハーネスの端子部とバスバーとが離れてしまい、ハーネスの電気的な接続が不良となるおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハーネスの接続不良の発生を抑制できるハーネス取付構造及び電池パックを提供することを目的とする。
本発明に係るハーネス取付構造は、複数の端子台と、複数の端子台に跨って配置されるバスバーと、複数の端子台の各々に締結され、端子台との間でバスバーを挟持する複数の締結部材と、を備え、端子台とバスバーとの間にハーネスの端子部が挟持された挟持部と、端子台とバスバーとの間にハーネスの端子部が挟持されない非挟持部と、挟持部で挟持されたハーネスの端子部によって生じる非挟持部での端子台とバスバーとの間の隙間を解消する隙間解消部と、を有する。
この取付構造によれば、挟持部で締結部材による締結が緩んだとしても、非挟持部でのバスバーの固定が維持されるので、バスバーの剛性によって端子台とバスバーとの間にハーネスの端子部が挟持された状態を維持できる。したがって、挟持部で締結部材による締結が緩んだとしても、ハーネスの接続不良の発生を抑制することが可能となる。一方、この取付構造では、挟持部で挟持されたハーネスの端子部によって生じる非挟持部での端子台とバスバーとの間の隙間を解消する隙間解消部を有している。この隙間解消部により、複数の端子台に対するバスバーの取付姿勢を安定させることができ、バスバーとハーネスの端子部との良好な接触を実現することが可能となる。
また、本発明に係るハーネス取付構造では、隙間解消部は、ハーネスの端子部の厚さに相当する厚さのスペーサを非挟持部における端子台とバスバーとの間に配置することによって構成されていてもよい。この取付構造によれば、端子台とバスバーとの間にスペーサを設ける簡易な構成で隙間解消部を形成でき、コストを低減することが可能となる。
また、本発明に係るハーネス取付構造では、隙間解消部は、挟持部における端子台の高さに対して非挟持部における端子台の高さをハーネスの端子部の厚さに相当する分だけ高くすることによって構成されていてもよい。この取付構造によれば、端子台の高さを高くする簡易な構成で隙間解消部を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。
また、本発明に係るハーネス取付構造では、隙間解消部は、非挟持部におけるバスバーの厚さをハーネスの端子部の厚さに相当する分だけ厚くすることによって構成されていてもよい。この取付構造によれば、バスバーの厚さを厚くする簡易な構成で隙間解消部を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。
また、本発明に係るハーネス取付構造では、隙間解消部は、挟持部と非挟持部との間でバスバーにハーネスの端子部の厚さに相当する分の段差を設けることによって構成されていてもよい。この取付構造によれば、バスバーに段差を設ける簡易な構成で隙間解消部を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。
また、本発明に係る電池パックは、複数の電池セルを配列してなる電池モジュールと、請求項1〜5のいずれか1項に記載のハーネス取付構造と、を筐体内に収容してなる。
この電池パックでは、挟持部で締結部材による締結が緩んだとしても、非挟持部でのバスバーの固定が維持されるので、バスバーの剛性によって端子台とバスバーとの間にハーネスの端子部が挟持された状態を維持できる。したがって、挟持部で締結部材による締結が緩んだとしても、ハーネスの接続不良の発生を抑制することが可能となる。一方、この電池パックでは、挟持部で挟持されたハーネスの端子部によって生じる非挟持部での端子台とバスバーとの間の隙間を解消する隙間解消部を有している。この隙間解消部により、複数の端子台に対するバスバーの取付姿勢を安定させることができ、バスバーとハーネスの端子部との良好な接触を実現することが可能となる。
本発明によれば、ハーネスの接続不良の発生を抑制できるハーネス取付構造及び電池パックを提供できる。
[第1の実施形態]
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、第1の実施形態に係る電池パックを示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態に係る電池パック10は、筐体11と、筐体11に収容された複数の電池モジュールM1〜M4と、を有している。
筐体11は、例えば矩形箱状に形成されており、本体16と、天板17と、蓋部材18と、を有している。本体16は、矩形板状の底板12と、底板12の三辺に立設された矩形板状の側壁13〜15と、を有している。本体16における側壁13〜15に囲まれる開口は、天板17で閉塞されている。本体16における底板12、天板17及び側壁13〜15に囲まれる開口は、蓋部材18で閉塞されている。このように、筐体11は、当該筐体11内の気体が外部に漏れないように密閉されている。なお、側壁15には、筐体11の内圧が上昇したときに破断し、筐体11内の圧力を開放する圧力開放弁(図示せず)が設けられてもよい。
電池モジュールM1〜M4は、側壁14に固定されている。電池モジュールM1〜M4は、上下方向に二段に配置されると共に、左右方向に並んで配置されている。
電池モジュールM1〜M4では、複数(この例では、7つ)の電池セル22が電池ホルダ24によって保持されている。電池セル22は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。各電池セル22は、正極端子及び負極端子を有している。複数の電池セル22は、極性の異なる端子が隣り合うように配列されている。複数の電池セル22は、バスバー28によって電気的に直列に接続されている。電池セル22の並び方向における両端には、エンドプレート30が設けられている。エンドプレート30には、ブラケット31が取り付けられている。ブラケット31は、側壁14に固定されており、これにより電池モジュールM1〜M4が側壁14に固定されている。
図1に示すように、筐体11内には、電池モジュールM1〜M4と天板17との間にハーネス取付構造40が設けられている。ハーネス取付構造40では、ハーネス60を端子台41に取り付けることによってハーネス60の電気的な接続を図る。ハーネス60は、例えば、電子部品70に電力を供給するための電源線である。電子部品70は、例えば、電池モジュールM1〜M4の充電状態の検出や制御等を行うECU(Electronic Control Unit)である。
図2は、第1の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。図1及び図2に示すように、ハーネス取付構造40は、ブラケット50と、ブラケット50に固定された複数の端子台41と、複数の端子台41に跨って配置されるバスバー45と、複数の端子台41の各々に締結され、端子台41との間でバスバー45を挟持する複数の締結部材49と、を備えている。締結部材49は、例えばナットである。
ブラケット50は、例えば銅板を折り曲げることで形成されている。ブラケット50は、図1に示すように、第1の部分50aと、第1の部分50aの上端から第1の部分50aに対して略垂直に屈曲して延びる第2の部分50bと、を有して略逆L字状を呈している。ブラケット50は、第1の部分50aが側壁14に沿った状態でボルト51によって固定されることにより、側壁14に固定されている。また、ブラケット50は、第2の部分50bが側壁14から内方に突出して底板12及び天板17と平行に延在するように、側壁14に固定されている。第2の部分50b上には、複数の端子台41が所定の間隔を空けて配置されている。
端子台41は、例えば樹脂により形成されて円柱状を呈している。端子台41の頂面42には、締結部材49が締結されるボルト43が突設されている。端子台41は、基端において第2の部分50bに固定されており、ブラケット50を介して側壁14に固定されている。なお、図1及び図2では、2つの端子台41のみが示されているが、これらの端子台41に連なるように、図示しない他の端子台41が更に配列されていてもよい。
バスバー45は、例えば銅により形成されて矩形板状を呈している。バスバー45には、図2に示すように、複数の孔48が所定の間隔を空けて形成されている。バスバー45は、孔48と各端子台41のボルト43との位置を合わせ、孔48にボルト43を通した状態で、複数の端子台41に跨って配置されている。そして、バスバー45は、孔48から突出するボルト43に締結部材49を締結することにより、各端子台41に対して締結されている。
ハーネス取付構造40は、端子台41とバスバー45との間にハーネス60の端子部61が挟持された挟持部80と、端子台41とバスバー45との間に端子部61が挟持されない非挟持部85と、を有している。端子部61は、例えば、孔63を有する丸端子であり、ハーネス60の先端に圧着されている。
挟持部80においては、端子台41とバスバー45との間に端子部61が挟持されている。端子部61は、ボルト43が孔63を通過した状態で端子台41とバスバー45との間に配置されており、締結部材49によって端子台41とバスバー45との間で挟持されている。これにより、端子部61とバスバー45とが電気的に接続されている。
非挟持部85においては、挟持部80にて端子台41とバスバー45との間に端子部61を配置していることにより、端子台41とバスバー45との間に端子部61の厚みに相当する隙間が生じることとなる。このような隙間が存在したまま端子台41にバスバー45を取り付けると、挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に対するバスバー45の取付姿勢が不安定となり、バスバー45の締結不良が生じることが考えられる。そこで、ハーネス取付構造40では、当該隙間を解消するための隙間解消部95としてスペーサ90が用いられている。
スペーサ90は、例えば樹脂により形成されている。スペーサ90は、例えば、孔91を有する円環状に形成され、端子部61の厚さに相当する厚さに形成されている。スペーサ90は、ボルト43が孔91を通過した状態で端子台41とバスバー45との間に配置されており、締結部材49によって端子台41とバスバー45との間で挟持されている。スペーサ90により、端子台41とバスバー45との間の端子部61の厚みに相当する隙間が解消され、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。
以上説明したハーネス取付構造40によれば、挟持部80で締結部材49による締結が緩んだとしても、非挟持部85でのバスバー45の固定が維持されるので、バスバー45の剛性によって端子台41とバスバー45との間にハーネス60の端子部61が挟持された状態を維持できる。したがって、挟持部80で締結部材49による締結が緩んだとしても、ハーネス60の接続不良の発生を抑制することが可能となる。
また、ハーネス取付構造40では、挟持部80で挟持されたハーネス60の端子部61によって生じる非挟持部85での端子台41とバスバー45との間の隙間を解消する隙間解消部95を有している。この隙間解消部95により、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。これにより、バスバー45の端子台41に対する締結を良好に行うことができ、バスバー45とハーネス60の端子部61との良好な接触を実現することが可能となる。
また、ハーネス取付構造40によれば、端子台41とバスバー45との間にスペーサ90を設ける簡易な構成で隙間解消部95を形成でき、コストを低減することが可能となる。
[第2の実施形態]
図3を参照しつつ、第2の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図3は、第2の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第2の実施形態のハーネス取付構造40Aは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
図3を参照しつつ、第2の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図3は、第2の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第2の実施形態のハーネス取付構造40Aは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
ハーネス取付構造40Aでは、隙間解消部95は、挟持部80における端子台41の高さに対して非挟持部85における端子台41の高さを端子部61の厚さに相当する分だけ高くすることによって構成されている。具体的には、隙間解消部95として、非挟持部85における端子台41の頂面42から、端子部61の厚さに相当する厚みの延長部44が延設されている。延長部44により、端子台41とバスバー45との間の端子部61の厚みに相当する隙間が解消され、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。
このようなハーネス取付構造40Aによっても、隙間解消部95により、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。これにより、バスバー45の端子台41に対する締結を良好に行うことができ、バスバー45とハーネス60の端子部61との良好な接触を実現することが可能となる。また、端子台41の高さを高くする簡易な構成で隙間解消部95を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。
[第3の実施形態]
図4を参照しつつ、第3の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図4は、第3の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第3の実施形態のハーネス取付構造40Bは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
図4を参照しつつ、第3の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図4は、第3の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第3の実施形態のハーネス取付構造40Bは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
ハーネス取付構造40Bでは、隙間解消部95は、非挟持部85におけるバスバー45の厚さを端子部61の厚さに相当する分だけ厚くすることによって構成されている。具体的には、隙間解消部95として、バスバー45における非挟持部85に対応する範囲に、端子部61の厚さに相当する分だけ他の部分よりも厚くされた厚肉部46が形成されている。厚肉部46により、端子台41とバスバー45との間の端子部61の厚みに相当する隙間が解消され、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。
このようなハーネス取付構造40Bによっても、隙間解消部95により、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。これにより、バスバー45の端子台41に対する締結を良好に行うことができ、バスバー45とハーネス60の端子部61との良好な接触を実現することが可能となる。また、バスバー45の厚さを厚くする簡易な構成で隙間解消部95を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。なお、厚肉部46を形成する範囲及び厚肉部46の形状は、図示した例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
[第4の実施形態]
図5を参照しつつ、第4の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図5は、第4の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第4の実施形態のハーネス取付構造40Cは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
図5を参照しつつ、第4の実施形態に係るハーネス取付構造を説明する。図5は、第4の実施形態に係るハーネス取付構造を示す断面図である。第4の実施形態のハーネス取付構造40Cは、隙間解消部95の構成において上述した第1の実施形態のハーネス取付構造40と相違する。
ハーネス取付構造40Cでは、隙間解消部95は、挟持部80と非挟持部85との間でバスバー45に端子部61の厚さに相当する分の段差を設けることによって構成されている。具体的には、隙間解消部95として、バスバー45における挟持部80と非挟持部85との間に曲げ部47が形成されている。これにより、挟持部80と非挟持部85との間でバスバー45に端子部61の厚さに相当する分の段差が設けられている。曲げ部47(段差)により、端子台41とバスバー45との間の端子部61の厚みに相当する隙間が解消され、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。
このようなハーネス取付構造40Cによっても、隙間解消部95により、バスバー45が挟持部80と非挟持部85とにおいて端子台41の頂面42に沿うので、端子台41に対するバスバー45の取付姿勢を安定化できる。これにより、バスバー45の端子台41に対する締結を良好に行うことができ、バスバー45とハーネス60の端子部61との良好な接触を実現することが可能となる。また、バスバー45に段差を設ける簡易な構成で隙間解消部95を形成できると共に、部品点数の増加を回避できることから、コストを低減することが可能となる。なお、曲げ部47の形状は、図示した例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
例えば、上記実施形態では、ハーネス60が電子部品70の電源線である例を説明したが、これに限定されず、ハーネス60は、例えば電池モジュールM1〜M4の電力を伝送するためのハーネスであってもよい。また、ハーネス取付構造40は、電池パック10の外部において用いられてもよく、一般的なハーネスの取り付けに用いられてもよい。
また、上記実施形態では、ハーネス取付構造40が挟持部80及び非挟持部85を1つずつ有する例を説明したが、挟持部80及び非挟持部85のそれぞれを少なくとも1つ有していればよく、挟持部80及び非挟持部85の数は限定されない。
10…電池パック、11…筐体、22…電池セル、40,40A,40B,40C…ハーネス取付構造、41…端子台、43…ボルト、44…延長部、45…バスバー、46…厚肉部、47…曲げ部、49…締結部材、50…ブラケット、60…ハーネス、61…端子部、70…電子部品、80…挟持部、85…非挟持部、90…スペーサ、95…隙間解消部、M1〜M4…電池モジュール。
Claims (6)
- 複数の端子台と、
複数の前記端子台に跨って配置されるバスバーと、
複数の前記端子台の各々に締結され、前記端子台との間で前記バスバーを挟持する複数の締結部材と、を備え、
前記端子台と前記バスバーとの間にハーネスの端子部が挟持された挟持部と、
前記端子台と前記バスバーとの間にハーネスの端子部が挟持されない非挟持部と、
前記挟持部で挟持された前記ハーネスの端子部によって生じる前記非挟持部での前記端子台と前記バスバーとの間の隙間を解消する隙間解消部と、を有する、ことを特徴とするハーネス取付構造。 - 前記隙間解消部は、前記ハーネスの端子部の厚さに相当する厚さのスペーサを前記非挟持部における前記端子台と前記バスバーとの間に配置することによって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のハーネス取付構造。
- 前記隙間解消部は、前記挟持部における前記端子台の高さに対して前記非挟持部における前記端子台の高さを前記ハーネスの端子部の厚さに相当する分だけ高くすることによって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のハーネス取付構造。
- 前記隙間解消部は、前記非挟持部におけるバスバーの厚さを前記ハーネスの端子部の厚さに相当する分だけ厚くすることによって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のハーネス取付構造。
- 前記隙間解消部は、前記挟持部と前記非挟持部との間で前記バスバーに前記ハーネスの端子部の厚さに相当する分の段差を設けることによって構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のハーネス取付構造。
- 複数の電池セルを配列してなる電池モジュールと、請求項1〜5のいずれか1項に記載のハーネス取付構造と、を筐体内に収容してなる電池パック。
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