JP7112983B2 - バッテリー状態検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー状態検知装置に関する。

自動車などの車両に搭載されるバッテリーの状態を検知するバッテリー状態検知装置が知られている。バッテリー状態検知装置は、シャント抵抗や回路基板などの電流を検出するための構成要素を備える。バッテリー状態検知装置において、回路基板などを収容するケースを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

一般に、車両に搭載されるバッテリーは、その上面から突出するバッテリーポストが設けられていて、バッテリーポストにバッテリーポスト端子が固定される。バッテリーポスト端子には、電力供給用のハーネス類が接続される。バッテリー状態検知装置は、バッテリーポスト端子とハーネス類との間に接続される。この場合において、バッテリー状態検知装置は、バッテリーポスト端子に固定されている。

国際公開第２０１４／２０３４６５号

ところで、従来のバッテリー状態検知装置では、バッテリー交換時にバッテリーポスト端子を取り外す際に、作業者が、バッテリー状態検知装置のケースを保持する場合がある。

しかしながら、従来のバッテリー状態検知装置では、上述のような場合に、ケースにおけるバッテリーポスト端子と接している部分に負荷が加わる場合があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ケースの耐久性を向上させることができるバッテリー状態検知装置を提供することを目的とする。

本発明の代表的な実施の形態に係るバッテリー状態検知装置は、バッテリーポスト端子と、前記バッテリーポスト端子と電気的に接続することにより電流を検出する電流検出回路が構成されている回路基板を収容するケースと、前記ケースに設けられていて、ハーネスが接続可能なハーネス接続部と、を備えるバッテリー状態検知装置であって、前記バッテリーポスト端子は、前記ケースの底部を覆うように前記底部に接合される接合部と、前記接合部から前記ケースの上面に向かって延びるように設けられている挿入部と、を有し、前記ケースは、前記挿入部を収容することにより前記挿入部と嵌合する嵌合部を有する。

本発明に係るバッテリー状態検知装置によれば、ケースの耐久性を向上させることができる。

実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の正面図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のＡ－Ａ断面図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のケースの斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のケースの斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のケースの底面図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のバッテリーポスト端子の斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置のバッテリーポスト端子の斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の分解斜視図である。 実施の形態に係るバッテリー状態検知装置の分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るバッテリー状態検知装置１について、図面を用いて説明する。

以下、説明の便宜上、図１におけるバッテリー状態検知装置１におけるバッテリーポスト端子１０の側面に沿う方向、つまりバッテリーポスト端子１０が係合する不図示のバッテリーポストの軸線の方向（以下、軸線方向ともいう。）と平行な方向をｚ軸方向とする。軸線方向は、上下方向ともいう。バッテリー状態検知装置１の軸線に直交する方向のうち一方（ｘ軸方向）を左右方向とする。ｘ軸方向は、バッテリー状態検知装置１における水平方向でもある。また、バッテリー状態検知装置１の軸線に直交する方向のうち他方（ｙ軸方向）を前後方向とする。バッテリー状態検知装置１において、－ｙ方向を手前側、＋ｙ方向を奥側ともいう。さらに、バッテリー状態検知装置１において、-ｙ方向から＋ｙ方向に向かって見た方向を正面方向とする。以下の説明において、各構成要素の位置関係や方向を右側、左側、前側、後側、上側、下側として説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際のバッテリー状態検知装置における位置関係や方向を限定するものではない。

［バッテリー状態検知装置の概略構成］
図１乃至図３は、実施の形態に係るバッテリー状態検知装置１の斜視図である。また、図４は、バッテリー状態検知装置１の正面図である。また、図５は、バッテリー状態検知装置１のＡ－Ａ断面図である。

図１乃至図５に示すように、バッテリー状態検知装置１は、バッテリーポスト端子１０と、バッテリーポスト端子１０と電気的に接続することにより電流を検出する電流検出回路が構成されている回路基板を収容するケース７０と、ケース７０に設けられていて、ハーネスが接続可能なハーネス接続部８０と、を備える。バッテリーポスト端子１０は、ケース７０の底部７２を覆うように底部７２に接合される接合部１１と、接合部１１からケース７０の上面部７１の方向に延びるように設けられている挿入部１２と、を有する。ケース７０は、挿入部１２を収容することにより挿入部１２と嵌合する嵌合部７４を有する。以下、バッテリー状態検知装置１を具体的に説明する。

［ケースの構成］
ケース７０の具体的な構成を説明する。

図６及び図７は、バッテリー状態検知装置１のケース７０の斜視図である。図８は、バッテリー状態検知装置１のケース７０の底面図である。ケース７０は、上面部７１と、底部７２と、側面部７３と、嵌合部７４と、係止部７５と、コネクタ部７６と、第１リブ７８とを備える。ケース７０は、上面部７１、底部７２、及び側面部７３により囲まれている内部に空間（基板収容部７７：図５参照）を有する。ケース７０は、底部７２側が開口していて、基板収容部７７と外部とが連通している。ケース７０は、底部７２側の開口部分に、底部７２が固定されることにより、基板収容部７７が外部から閉塞されている。ケース７０は、例えば略直方体の箱状に形成されている。ケース７０は、例えば樹脂製である。

図５に示すように、ケース７０は、基板収容部７７に、バッテリーポスト端子１０と電気的に接続することにより電流を検出する電流検出回路が構成されている回路基板９０を収容している。回路基板９０は、抵抗値が既知である抵抗体（例えば、マンガニン）を配置したシャント抵抗９１を備える。シャント抵抗９１は、回路基板９０と電気的に接続していて、その一部が、ケース７０の図１における奥側の側面部７３から、ケース７０の外側に露出している。シャント抵抗９１は、バッテリーポスト端子１０が備えるシャント抵抗接続部１３を介して、バッテリーポスト端子１０と電気的に接続されている。

図６乃至図８に示すように、上面部７１は、箱状に形成されているケース７０の上面を形成している。上面部７１には、コネクタ部７６が形成されている。また、上面部７１には、不図示のハーネスが接続可能なハーネス接続部８０が設けられている。なお、コネクタ部７６は、上面部７１と一体で成形しても別体で成形してもよい。

底部７２は、箱状に形成されているケース７０の底面、換言すれば上面部７１の下側において上面部７１に対向して設けられている。底部７２は、下側から見たときに、矩形状または略矩形状に形成されている。底部７２は、ケース７０の下側に設けられている不図示の開口を閉塞している。底部７２は、例えば平坦または略平坦な形状に形成されている底部本体７２１と、底部本体７２１の短辺側の側面に設けられている爪部７２２とを有する。爪部７２２は、短辺側の側面部７３に設けられている不図示の挿入孔に挿入されることにより、底部７２をケース７０の上記開口に固定する。

側面部７３は、箱状に形成されているケース７０の側面を形成している。側面部７３は、上面部７１の外周を囲むように、上面部７１に接続して設けられている。側面部７３は、例えば手前側に、バッテリーポスト端子１０の挿入部１２を挿入可能な嵌合部７４が設けられている。側面部７３は、シャント抵抗９１の端子が奥側から外部に露出している。また、側面部７３は、例えば、短辺側に上述の爪部７２２を挿入するための不図示の挿入孔が設けられている。

嵌合部７４は、ケース７０の側面部７３、具体的には手前側の側面部７３に設けられている。嵌合部７４は、開口部７４１と、収容部７４２と、係止部７５とを備える。

開口部７４１は、ケース７０の下側に向かって開口している。収容部７４２は、図１乃至図５に示したように、バッテリーポスト端子１０の挿入部１２を挿入する。このため、収容部７４２は、挿入部１２を収容することができるような所定の深さを有する凹型の溝形状に形成されている。

係止部７５は、収容部７４２の内部に挿入された挿入部１２の固定孔１４に係止されることにより、バッテリーポスト端子１０とケース７０とを固定する。係止部７５は、収容部７４２の内部に収容された状態において挿入部１２の固定孔１４に対向する位置に設けられている。係止部７５は、具体的には、挿入部１２に設けられている固定孔１４に係止することができるように、ケース７０の内側、つまり収容部７４２の内側に向かって延びる爪状に形成されている。

第１リブ７８は、上面部７１の内側に、基板収容部７７から嵌合部７４まで延びる。第１リブ７８は、ケース７０の上面部７１を補強するために設けられている。

ハーネス接続部８０は、不図示の電装品用のハーネスを接続するために設けられている。ハーネス接続部８０の形状や位置は、バッテリー状態検知装置１において特に限定されない。

［バッテリーポスト端子の構成］
次に、バッテリーポスト端子１０の具体的な構成を説明する。

図９及び図１０は、バッテリー状態検知装置１のバッテリーポスト端子１０の斜視図である。バッテリーポスト端子１０は、スロープ部材４０をボルト５０及び締付部材としてのナット６０を用いて上下方向に締結して組み付けて構成されている。バッテリーポスト端子１０は、導電性を有する金属材料で形成されている。バッテリーポスト端子１０は、図９において手前側に位置する接合部１１と、接合部１１の手前側に位置する挿入部１２と、接合部１１の奥側に位置するシャント抵抗接続部１３とを備える。また、バッテリーポスト端子１０は、シャント抵抗接続部１３よりも奥側に位置する電極嵌合部２１と、電極嵌合部２１よりも奥側に位置する固定部３１とを備える。バッテリーポスト端子１０は、接合部１１、挿入部１２、シャント抵抗接続部１３、固定孔１４、電極嵌合部２１、及び固定部３１が一体に構成されている。

バッテリー状態検知装置１のケース７０の底部７２を覆うように、底部７２に接合している。接合部１１は、底部７２の形状に対応した形状、例えば、矩形状または略矩形状に形成されている。より具体的には、接合部１１は、底部７２及びケース７０の底面の外周を覆うように、ケース７０の底面の形状に対応した形状を有している。このような形状により、接合部１１は、ケース７０の底面全体と接合している。接合部１１の形状は、ケース７０の底部７２の形状に合わせて任意の形状に形成することができる。接合部１１は、ケース７０を支持する構造部材としても機能している。

挿入部１２は、接合部１１の手前側の端部から接合部１１の上側に配置されるケース７０の側面部７３に沿って上面部７１の方向に延び出ている立壁状の部材である。挿入部１２は、例えば接合部１１と一体に構成されている。挿入部１２は、端部に切欠部１５を有している。切欠部１５は、ケース７０の嵌合部７４における、収容部７４２の内部に設けられている第１リブ７８（図８参照）と対向する位置に設けられている。

シャント抵抗接続部１３は、接合部１１の位置から上側に延出されて設けられている。シャント抵抗接続部１３は、水平方向に平坦な面を有し、この面がケース７０の図１における奥側の側面部７３から延出されてケース７０の外側に露出しているシャント抵抗９１と電気的に接続されている。シャント抵抗接続部１３は、例えば、ケース７０の背面側の側面部７３に対向する位置に設けられている。バッテリー状態検知装置１は、シャント抵抗接続部１３とシャント抵抗９１とが電気的に接続されることにより、ともに不図示のバッテリーとハーネスとが電気的に接続する。

固定孔１４は、挿入部１２に設けられている孔である。固定孔１４は、挿入部１２が嵌合部７４に挿入された際に、係止部７５に対向する位置に設けられている。固定孔１４は、係止部７５を係止して係止部７５を固定する。バッテリー状態検知装置１において、バッテリーポスト端子１０の固定孔１４とケース７０の係止部７５とが係合することにより、バッテリーポスト端子１０に対してケース７０が固定される。

電極嵌合部２１は、バッテリーポスト端子１０を不図示のバッテリーポストに固定する。電極嵌合部２１は、略錐台形状のバッテリーポストの形状に合わせて内側に空間を有する略錐台形状に形成されている。電極嵌合部２１は、その中央に、上記空間を上下に貫通する円形状の嵌合孔が形成されている。電極嵌合部２１の内周面は、バッテリーポストの傾斜する外周面と面で接触するように傾斜している。また、電極嵌合部２１の内周面には、周方向に間隔を空けて複数の溝が設けられており、バッテリーポストの外周面を挟み込むための締付力を高めている。電極嵌合部２１は、バッテリーポストの上側から内周面を被せるようにして取り付けられる。

また、電極嵌合部２１は、奥側の部分で接合部１１と一体に連続して形成されているが、手前側の部分では、内周面を挟んで左右に分岐（分割）した形状になっている。固定部３１は、左右に分岐した電極嵌合部２１の先端部のそれぞれから手前側に延びるように形成されている。

固定部３１は、電極嵌合部２１の左右側から手前側に延び、内部にボルト５０のネジ部を収容することができるように形成されている。固定部３１は、上側から被せるようにスロープ部材４０が取り付けられる。

スロープ部材４０は、略四角形状の天面部の４つの角部のそれぞれから下側に延びる４つの脚部と、天面部の中央部に設けられている挿通孔とを有している。天面部の辺の長さは、左右方向よりも前後方向の辺が短く形成されている。挿通孔には、後述するボルト５０のネジ部が挿通される。脚部の左右の内側には、スロープがそれぞれ形成されている。このスロープは、固定部３１の傾斜面と同じ傾斜角度で形成されており、スロープ部材４０を固定部３１に組み付けた状態で、傾斜面とスロープが面で接触する。

ボルト５０は、図１に示すように、上下方向に延在するネジ部と、このネジ部の下側に位置する頭部とで構成されている。ネジ部は、上側を向いている先端部から所定の長さ範囲にネジ山が形成されている。

［バッテリー状態検知装置の作用］
次に、実施の形態におけるバッテリー状態検知装置１の作用について説明する。

図１１は、バッテリー状態検知装置１の分解斜視図である。図１２は、バッテリー状態検知装置１の分解斜視図である。

図１１及び図１２に示すように、バッテリー状態検知装置１において、バッテリーポスト端子１０にケース７０を取り付ける際に、挿入部１２が収容部７４２の内部に収容されることにより、ケース７０は、バッテリーポスト端子１０に対して固定される。このとき、ケース７０の底部７２は、バッテリーポスト端子１０の接合部１１と接合している。

より詳細に、挿入部１２は、開口部７４１から収容部７４２の内部に収容される。挿入部１２が収容部７４２の内部に収容されると、嵌合部７４に設けられている係止部７５は、挿入部１２に設けられている固定孔１４に係止される。収容部７４２の内部において、先端部分に設けられている切欠部１５の位置が、ケース７０の内側に設けられている第１リブ７８の位置と対応している。このため、挿入部１２は、収容部７４２の内部において確実に収容される。

以上説明した構造を備えることにより、バッテリー状態検知装置１は、ケース７０の下面部である底部７２を金属製のバッテリーポスト端子１０に設けられている接合部１１が覆うように接合している。このように構成されていることにより、バッテリー状態検知装置１は、作業者がケース７０を持ってバッテリー状態検知装置１をバッテリーから取り外す際に、そのバッテリー状態検知装置１を取り外す際の力を金属製の接合部１１により受けることができる。具体的には、以上説明したバッテリー状態検知装置１によれば、バッテリーから取り外す際の負荷が接合部１１と底部７２との接合箇所、具体的にはケース７０の底部７２における外周部分に分散することができる。従って、以上説明したバッテリー状態検知装置１によれば、樹脂製のケース７０に加わりにくくなるため、ケース７０の耐久性を向上させることができる。

また、バッテリー状態検知装置１は、バッテリーポスト端子１０の挿入部１２がケース７０の嵌合部７４における収容部７４２の内部に収容される。このため、バッテリー状態検知装置１によれば、バッテリーから取り外す際の負荷が接合部１１と底部７２との接合箇所以外の箇所にも分散することができる。

また、バッテリー状態検知装置１は、バッテリーポスト端子１０の挿入部１２に設けられている固定孔１４とケース７０に設けられている係止部７５とが係合する。このため、バッテリー状態検知装置１によれば、バッテリーから取り外す際にケース７０に負荷が加わった場合であっても、ケース７０がバッテリーポスト端子１０から脱落して破損してしまうことを防ぐことができる。

以上、本発明の実施の形態に係るバッテリー状態検知装置１について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

バッテリーポスト端子１０の接合部１１は、上述した矩形状または略矩形状に限定されず、ケース７０の底部７２の外周部分に接合してケース７０から接合部１１に加わる力を分散できるように、底部７２の形状に対応した形状を有していればよい。また、接合部１１は、全体が凹凸のない板状である必要はなく、例えば一部に孔や凹凸が設けられていてもよい。挿入部１２は、ケース７０の嵌合部７４に挿入可能であれば上述した形状には限定されない。

ケース７０の嵌合部７４は、上述した形状に限定されず、挿入部１２と嵌合することができるように、挿入部１２の形状に対応した形状を有していればよい。また、固定孔１４及び切欠部１５の位置や形状も、上述した形状には限定されない。

ケース７０の嵌合部７４には、内壁部７４３において、挿入部１２が嵌合部７４に収容された状態において挿入部１２と対向する位置に第２リブ７４４を有していてもよい。第２リブ７４４は、クラッシュリブであり、向かい合う内壁部７４３のｙ軸方向における距離が、挿入部１２の板厚と同じか、それよりも僅かに小さくなっている。このため、嵌合部７４の収容部７４２に挿入部１２が収容される際に、挿入部１２が圧入されることで第２リブ７４４が削れまたはつぶれることで、挿入部１２をより強く保持することができる。第２リブ７４４は、断面視三角形、半円形などが好ましいがこれらに限定されるものではない。

バッテリーポスト端子１０は、電極嵌合部２１、固定部３１、スロープ部材４０、ボルト５０、ナット６０の構成が、上述した構成と異なるものであってもよい。

また、ケース７０は、コネクタ部７６の構成が、上述した構成と異なるものであってもよい。

１ バッテリー状態検知装置
１０ バッテリーポスト端子
１１ 接合部
１２ 挿入部
１３ シャント抵抗接続部
１４ 固定孔
１５ 切欠部
２１ 電極嵌合部
３１ 固定部
４０ スロープ部材
５０ ボルト
６０ ナット
７０ ケース
７１ 上面部
７２ 底部
７３ 側面部
７４ 嵌合部
７５ 係止部
７６ コネクタ部
７７ 基板収容部
７８ 第１リブ
８０ ハーネス接続部
９０ 回路基板
９１ シャント抵抗
７２１ 底部本体
７２２ 爪部
７４１ 開口部
７４２ 収容部
７４３ 内壁部
７４４ 第２リブ

Claims (6)

1. バッテリーポスト端子と、
   前記バッテリーポスト端子と電気的に接続することにより電流を検出する電流検出回路が構成されている回路基板を収容するケースと、
   前記ケースに設けられていて、ハーネスが接続可能なハーネス接続部と、
   を備えるバッテリー状態検知装置であって、
   前記バッテリーポスト端子は、
   前記ケースの底部を覆うように前記底部に接合される接合部と、
   前記接合部から前記ケースの上面に向かって延びるように設けられている挿入部と、を有し、
   前記ケースは、
   前記挿入部を収容することにより前記挿入部と嵌合する嵌合部を有する、
   バッテリー状態検知装置。
2. 前記嵌合部は、挿入された前記挿入部を固定する係止部を有する、
   請求項１記載のバッテリー状態検知装置。
3. 前記係止部は、前記ケースの内側に向かって延びる爪状に形成され、
   前記挿入部は、前記嵌合部に収容された状態において前記係止部と対向する位置に設けられ、前記係止部を係止して固定する固定孔を有する、
   請求項２に記載のバッテリー状態検知装置。
4. 前記ケースは、前記回路基板と電気的に接続しているシャント抵抗の一部がケースの外側へ露出し、
   前記バッテリーポスト端子は、前記ケースから露出している前記シャント抵抗の一部と電気的に接続しているシャント抵抗接続部を有する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のバッテリー状態検知装置。
5. 前記ケースは、上面における内側に前記嵌合部まで延びる第１リブを有し、
   前記挿入部は、端部に前記第１リブと対向する位置に切欠部を有する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のバッテリー状態検知装置。
6. 前記ケースは、前記嵌合部に第２リブを有し、
   前記第２リブは、前記挿入部が前記嵌合部に収容された状態において前記挿入部と対向する位置に設けられる、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のバッテリー状態検知装置。

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