JP3811348B2

JP3811348B2 - バッテリ接続プレート

Info

Publication number: JP3811348B2
Application number: JP2000359405A
Authority: JP
Inventors: 敏斉藤; 智洋池田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002164034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車等の複数のバッテリを直列に接続するためのバッテリ接続プレートに係り、各バッテリの電極と接続部材であるバスバーとを位置ずれなく正確に接続させることのできるバッテリ接続プレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のバッテリ接続プレートの一形態を示すものである。
バッテリ接続プレート７０，７１はバッテリ集合体７２の前後両端側に装着され、複数のバッテリ７３を直列に接続するためのものであり、合成樹脂製の絶縁性の横長のプレート本体７４に導電金属製の接続板であるバスバー７５を複数並列に有している。
【０００３】
バスバー７５は、隣接する二つのバッテリ７３の正と負の雄ねじ型の電極７６，７７に対する挿通孔７８を有して、プレート本体７４に圧入やインサート成形等の手段で固定されている。各電極７６，７７はナット７９でバスバー７５に締付接続される。
【０００４】
手前側のバッテリ接続プレート７０の両端側には、一つの挿通孔８２を有するバスバー８３が固定されており、バッテリ集合体７２の両端側のバッテリ７３の正と負の電極７６，７７が各バスバー８３を経て端子付きの電源線（図示せず）に接続される。
【０００５】
プレート本体７４にはカバー８０が回動自在に設けられており、カバー８０を閉止することで、バスバー７５，８３や電極７６，７７やナット７９が収容部８１内に保護される。カバー８０は係止手段８４でプレート本体７４に係止される。
【０００６】
複数のバッテリ７３は例えばバンド８５等の固定手段で厚さ方向に並んだ状態に保持固定され、電気自動車の電源収容部（図示せず）に収納される。
【０００７】
図４の前側のバッテリ接続プレート７０によって、左端のバッテリ７３₁の手前側の電極７６₁が一つの挿通孔のバスバー８３に接続され、左から二番目と三番目のバスバー７３₂，７３₃の手前側の各電極７７，７６が二つの挿通孔のバスバー７５で接続される。以下同様に二つの挿通孔のバスバー７５で各バッテリ７３の手前側の電極７６，７７が接続され、右端のバッテリ７３の電極７７が一つの挿通孔のバスバー８３に接続される。
【０００８】
また、後側のバッテリ接続プレート７１によって、左端のバッテリ７３₁の後側の電極７７と左から二番目の後側の電極７６、左から三番目の後側の電極と四番目の後側の電極、というように全てのバッテリ７３の電極が二つごとに二つの挿通孔のバスバー７５で接続される。
【０００９】
しかしながら、上記従来のバッテリ接続プレート７０，７１においては、各バッテリ７３の電極７６，７７の取付寸法誤差や振れ、あるいは合成樹脂製のバッテリケース（符号７３で代用）の板厚や厚さ方向の幅寸法の誤差、あるいは樹脂成形されたプレート本体におけるバスバーの位置誤差等によって、各バスバー７５，８３の挿通孔に対する各電極７６，７７の位置がずれ、各挿通孔７８，８２に各電極７６，６６をスムーズに挿通させることができないという問題を生じた。
【００１０】
そこで本出願人は先に特願平１０−２５４７８８号で図５に示すバッテリ接続プレートを提案した。
【００１１】
このバッテリ接続プレート５０は、一つのプレート本体５１をスリット５７で複数に分割し、二つないし三つのバスバー５２を各プレート本体５３〜５５毎に設け、複数（三つ）のプレート本体５３〜５５をスリット５７の基部側の可撓性のヒンジ部５６で相互に連結して、プレート本体５３〜５５毎に長手方向に一定範囲移動可能としたものである。
【００１２】
ヒンジ部５６は、各プレート本体５３〜５５間のスリット部５７の基部側に円形の孔部５８を形成し、孔部５８とプレート本体５１の長手壁面５１ａとの間に薄肉に構成されている。各プレート本体５３〜５５毎にカバー６０が薄肉のヒンジ６１を介して開閉自在に設けられている。
【００１３】
左右のプレート本体５３，５５には二つの挿通孔６２のバスバー５２が二つと、一つの挿通孔６３のバスバー６４が一つ設けられ、中間のプレート本体５４には二つの挿通孔６２のバスバー５２が二つ設けられ、全体として十四個のバッテリ（図示せず）を直列に接続可能となっている。このバッテリ接続プレート５０はバッテリ集合体（図示せず）の一方に装着され、バッテリ集合体の他方には、例えば二つの挿通孔のバスバー５２を二つ配設した左右のプレート本体と、二つの挿通孔のバスバー５２を三つ配設した中間のプレート本体とを備える図示しないバッテリ接続プレートが装着される。
【００１４】
バッテリ集合体にバッテリ接続プレート５０を装着する際に、各バッテリの雄ねじ型の電極の位置寸法誤差や振れ（倒れ）等があっても、各プレート本体５３〜５５間のヒンジ部５６が撓んで、バスバー５２，６４に対する電極の位置ずれを吸収可能である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バッテリ接続プレート５０にあっては、バスバー５２，６４に対する各バッテリの雄ねじ型の電極の位置ずれが小さい場合は問題ないが、電極の位置ずれが大きい場合や、各プレート本体５３〜５５内の各バスバー５２，６４に対応するバッテリの電極の位置ずれがあった場合（例えば図５で右側のプレート本体５３内の三つのバスバー５２，６４の五つの挿通孔６２，６３に対して五つのバッテリのうちの何れか二つのバッテリの電極の位置がずれている場合）や、プレート本体５３〜５５内のバスバー５２，６４の組付位置誤差が大きい場合等においては、電極と挿通孔６２，６３との位置が合わず、電極とバスバー５２，６４との接続がスムーズに行えない、あるいは全く不可能になってしまうという懸念があった。
【００１６】
本発明は、上記した点に鑑み、各バッテリの電極（雄ねじ型に限らずバッテリケースから突出したものであればよい）の位置ずれが大きな場合や、プレート本体内でのバスバーの組付位置誤差が大きな場合や、近隣の各バッテリの電極が位置ずれしている場合でも、作業性良くスムーズに且つ確実に電極をバスバーに接続させることのできるバッテリ接続プレートを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の並列なバッテリの各電極を直列に接続するための複数の接続部材を有するバッテリ接続プレートにおいて、前記接続部材の数と等しい数の分割プレート本体を有し、各分割プレート本体毎に該接続部材が一つずつ独立して設けられ、各分割プレート本体が、該接続部材を収容する枠状壁と、該枠状壁から延びた可撓性の支持壁部とを有し、各支持壁部が共通連結壁に交差して続いており、各分割プレート本体が前記電極に対して独立して移動可能であることを特徴とする（請求項１）。
前記支持壁部が三次元方向に撓み可能であることも有効である（請求項２）。
また、前記接続部材が、前記電極に対する一つ又は二つの挿通孔を有するバスバーであることも有効である（請求項３）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に係るバッテリ接続プレートの一実施形態を示すものである。
【００１９】
このバッテリ接続プレート１は、一つのバスバー２（接続部材）毎にプレート本体３を分割し、各分割プレート本体４〜６を各バスバー２毎に独立して移動可能としたことを特徴とするものである。
【００２０】
バスバー２は導電金属製の長方形の接続板であり、プレート本体３は絶縁性の合成樹脂を材料として形成され、各バスバー２を独立して保持固定させるための複数の分割プレート本体４〜６を備えている。分割プレート本体４〜６はバッテリの数の半分の数が等ピッチで並列に配置されている。図１，図２ではバッテリ接続プレート１の一端側のみを図示している。
【００２１】
プレート本体３は、略Ｌ字状の複数の分割プレート本体４〜６と、各分割プレート本体４〜６を移動可能に連結させた共通連結壁７とを少なくとも備えている。分割プレート本体４〜６は、バスバー２を収容した矩形状（長方形）の枠状部８と、枠状部８の長辺側の一方の壁部８ａ（図２）に垂直に設けられた可撓性の支持壁部（可撓部）１０とで構成されている。
【００２２】
支持壁部１０は断面矩形状に形成され、主に矢印ａ（図１）の如く左右（プレート長手方向）に撓み可能である。すなわち、支持壁部１０が共通連結壁７との連結部１１を支点として支持壁部１０の薄肉方向に揺動する如く撓み可能である。これにより、バスバー２毎にバッテリ（図示せず）の電極の左右方向（バッテリ並び方向）の位置ずれを吸収可能である。
【００２３】
支持壁部１０は矢印ｂ（図１）の如く長手方向にも座屈する如く撓み可能であり、また、支持壁部１０と枠状壁８との連結部１２を支点として、枠状壁８が矢印ｃ（図１）の如く周方向に回動可能である。これらにより、バスバー２毎にバッテリの電極の上下方向（バッテリ並び直交方向）の位置ずれを吸収可能である。
【００２４】
さらに、支持壁部１０は共通連結壁７との連結部１１を支点として矢印ｄ（図２）の如くバスバー２の板厚方向にも揺動して撓み可能であり、これにより、バスバー２毎にバッテリの電極の前後方向（電極軸方向）の位置ずれを吸収可能である。
【００２５】
共通連結壁７に対して各支持壁部１０は等ピッチで配設され、各枠状壁８の間には等しい寸法の隙間１３が構成されている。この隙間１３の範囲で各枠状壁８が左右に移動可能である。
【００２６】
支持壁部１０は枠状壁８の板厚よりも厚く、支持壁部１０の長手方向に枠状壁８の短辺側の一方の壁部８ｂ（図２）が延長形成され、一方の壁部８ｂに対して短辺側の他方の壁部８ｄが平行に位置し、他方の壁部８ｄと隣接する他の枠状壁８の一方の壁部８ｂとの間に前記隙間１３が構成されている。
【００２７】
各枠状壁８の長辺側の一方の壁部８ａ（図２）は支持壁部１０と直交し、長辺側の他方の壁部８ｃ（図２）は一方の壁部８ａと平行に前記分割プレート本体４〜６の自由端側に位置している。
【００２８】
各支持壁部１０の長さは、枠状壁８すなわちバスバー２を左右に移動させる距離に応じて適宜設定される。支持壁部１０が長ければ枠状壁８の移動距離も大きく、支持壁部１０が短ければ枠状壁８の移動距離も小さくなる。枠状壁８の設定移動距離に応じて枠状壁間の隙間１３の寸法が設定されることはいうまでもない。支持壁部１０の板厚を変化させることで、枠状壁８の移動容易性を適宜設定することができる。
【００２９】
枠状壁８の長辺側の一方の壁部８ａと共通連結壁７との間には、枠状壁８に対する回動方向の撓み空間１４が位置し、長辺側の他方の壁部８ｃの外側には外部空間が位置している。左右端側の枠状壁８の短辺側の壁部８ｂの外側や左右端側の支持壁部１０の外側にも外部空間が位置し、両端側の枠状壁８が左右にスムーズに移動可能である。
【００３０】
図２の如く一方のバッテリ接続プレート１に全て二つ孔の長方形状のバスバー２を用いた場合には、他方のバッテリ接続プレート（図示せず）の両端側の独立した分割プレート本体に一つ孔の正方形状のバスバーを装着する。
【００３１】
図３に図２のＡ−Ａ断面を示す如く、各枠状壁８の内側にバスバー２が固定されている。バスバー２の周端部２ａが枠状壁８の周溝１５内に係合ないし固着されている。バスバー２は合成樹脂製の枠状壁８にインサート成形で固定してもよく、あるいは枠状壁８の樹脂成形後に枠状壁８内の周溝１５にバスバー２を押し込んで嵌着してもよい。この場合、枠状壁８の内壁面８ｅに、バスバー２の周端部２ａに対する係止突起や係止爪（図示せず）を設けることが好ましい。合成樹脂製の分割プレート本体４〜６と導電金属製のバスバー２とで各分割プレートが構成される。
【００３２】
図３の枠状壁８内でバスバー２を境に図で下側（一方）の空間１６の高さが低く、図で上側（他方）の空間１７の高さが高く設定されている。ここで両空間１６，１７の向きはバッテリ接続プレート１の装着の向きに関係し、一方の空間１６がバッテリ側に位置し、他方の空間１７が外側に位置する。バッテリ接続プレート１は通常の装着状態で枠状壁８の長辺側の二つの壁部８ａ，８ｃ（図２）が上下に位置する。
【００３３】
図３で一方の空間１６にバッテリ（図示せず）の雄ねじ型（スタッドボルト型）の電極側が位置し、電極はバスバー２の挿通孔１８に挿入され、電極の付根側の短円柱状の座部が一方の空間１６内に収容される。一つの挿通孔１８に一つのバッテリの電極が挿入される。
【００３４】
他方の空間１７には、電極をナット（図示せず）でバスバー２に締め付けるための工具が進入する。ナットを締めつけることで電極の座部がバスバー２の一方の面に強く密着し、バスバー２とバッテリとが接続され、一つの空間１７内で二つのバッテリの各電極を一つのバスバー２に接続することで、両バッテリがバスバー２を介して直列に接続される。
【００３５】
このバッテリの接続に際して、バッテリ集合体の各バッテリの各電極の位置と各バスバー２の挿通孔１８の位置とが大きく位置ずれしている場合でも、上述の如く、図１，図２で例えば電極が左右（プレート長手方向）に位置ずれしている場合には、その電極に対応した分割プレート本体４〜６の支持壁部１０を矢印ａ（図１）の如く左右に揺動させて撓ませることで、電極の位置ずれが吸収される。これにより、分割プレート本体４〜６内のバスバー２の円形の挿通孔１８に電極が位置ずれなくスムーズに挿入される。
【００３６】
また、電極が上下方向（バスバーの挿通孔の並び直交方向）に位置ずれしている場合には、その電極に対応する分割プレート本体４〜６の支持壁部１０を矢印ｂ（図１）の如く上下に座屈させる如く撓ませることで、電極の位置ずれが吸収される。これにより、バスバー２の挿通孔１８に電極が位置ずれなくスムーズに挿入される。
【００３７】
電極が上下方向に位置ずれしている場合には、枠状壁８を支持壁部１０との連結部１２から矢印ｃ（図１）の如く回動させることによっても、電極との位置ずれを吸収させることができる。
【００３８】
また、電極が前後方向（バスバー２の板厚方向）に位置ずれしている場合には、その電極に対応する分割プレート本体４〜６の支持壁部１０を矢印ｄ（図２）の如く前後方向に揺動させて撓ませることで、電極の位置ずれが吸収される。これにより、バスバー２の挿通孔１８に電極が位置ずれなく挿入されると共に、ナット（図示せず）の締付によってバスバー２が電極の座部に軸方向の隙間なく確実に密着する。
【００３９】
このように、少なくとも二つの隣接するバッテリの各電極に対応して二つの挿通孔１８のバスバー２を他のバスバー２とは独立して移動可能としたことで、少なくとも二つの電極ごとの位置ずれを正確に吸収して、バッテリ集合体へのバッテリ接続プレート１の装着をスムーズ且つ確実に行うことができる。
【００４０】
二つの隣接する電極間の位置ずれは極めて僅かなものであり、実質的に一つの電極毎に位置ずれを吸収させる必要はなく、図１，図２の二つの挿通孔１８のバスバー２毎に位置ずれを吸収することで十分である。
【００４１】
各枠状壁１０毎に小さなカバー（図示せず）を設けることも可能であり、あるいは大きなカバー（図示せず）を共通連結壁部７に薄肉のヒンジ（図示せず）を介して回動自在に設けることも可能である。各カバーは係止手段で分割プレート本体４〜６等に係止される。
【００４２】
なお、上記実施形態においては、枠状壁８の一側寄りに可撓性の支持壁部１０を連結させたが、支持壁部１０を枠状壁８の長辺部の一方の壁部８ａの中央に連結させることも可能である。断面矩形状の支持壁部１０に代えて円柱状の支持壁部を設けたり、薄板状の支持壁部を設けたり、その他の形態の支持壁部や可撓部を設けることも可能である。
【００４３】
また、バスバーの挿通孔に雄ねじ型の電極を挿通させる構造に代えて、例えばバッテリの雌型の電極をバスバー２側のボルトや突出部（図示せず）に接続する等の手段を講じることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、各分割プレート本体の支持壁部を撓ませて接続部材毎に移動可能であるから、バッテリの電極の位置ずれが大きな場合や、各接続部材の位置精度が悪い場合、あるいは近隣の各電極がそれぞれ位置ずれしている場合においても、各電極に対応して各接続部材を移動させて位置ずれを吸収することができるから、各電極をスムーズ且つ確実に接続部材に接続させることができる。これにより、接続作業性が向上すると共に、従来、寸法不良で廃棄処分あるいは手直し処分されていたバッテリやバッテリ接続プレートを問題なく使用することができ、経済的効果が高まる。
【００４５】
また、枠状壁を作業者が手で持って例えば左右方向に押すことで、支持壁部が揺動して撓み、枠状壁を接続部材と一体に移動させて、電極の位置ずれを大きな移動距離で確実に且つ容易に吸収させることができる。これにより、接続作業性が一層向上する。
【００４６】
また、請求項２記載の発明によれば、支持壁部を三次元方向すなわち上下及び／又は左右及び／又は前後に撓ませることで、電極と接続部材とがどの方向に位置ずれしていても、確実にその位置ずれを吸収させることができる。これにより、接続作業性が一層向上する。
【００４７】
また、請求項３記載の発明によれば、隣接する二つのバッテリの各一つの電極がバスバーの二つの挿通孔に同時に挿入され、あるいは一つのバッテリの一つの電極がバスバーの一つの挿通孔に挿入されて、電極とバスバーとがねじ締め等の手段で接続される。このように、一枚のバスバーの多くとも二つの挿通孔に、隣り合う二つのバッテリの各電極が同時に挿入されるが、その際、各バスバー毎に独立して電極との位置ずれを吸収可能であるから、隣り合う三つ以上の電極に対して大きな位置ずれがあっても、各バスバー毎に位置ずれを吸収して、正確に挿通孔に各電極を挿入させることができる。これにより、接続作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバッテリ接続プレートの一実施形態を示す平面図である。
【図２】同じくバッテリ接続プレートを示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来のバッテリ接続プレートをバッテリ集合体に装着する状態を示す分解斜視図である。
【図５】本出願人が先に提案した位置ずれ吸収式のバッテリ接続プレートを示す平面図である。
【符号の説明】
１バッテリ接続プレート
２バスバー（接続部材）
４〜６分割プレート本体
７共通連結壁
８枠状壁
１０支持壁部（可撓部）

Claims

複数の並列なバッテリの各電極を直列に接続するための複数の接続部材を有するバッテリ接続プレートにおいて、前記接続部材の数と等しい数の分割プレート本体を有し、各分割プレート本体毎に該接続部材が一つずつ独立して設けられ、各分割プレート本体が、該接続部材を収容する枠状壁と、該枠状壁から延びた可撓性の支持壁部とを有し、各支持壁部が共通連結壁に交差して続いており、各分割プレート本体が前記電極に対して独立して移動可能であることを特徴とするバッテリ接続プレート。
前記支持壁部が三次元方向に撓み可能であることを特徴とする請求項１記載のバッテリ接続プレート。
前記接続部材が、前記電極に対する一つ又は二つの挿通孔を有するバスバーであることを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ接続プレート。