JP7427705B2 - 端子付き電線収容ユニット - Google Patents

Description

本発明は、端子付き電線収容ユニットに関する。

従来、電線の端末に端子金具が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線について知られている。この端子付き電線については、その端子金具の保護や作業者等の端子金具への接触防止などを図るべく、その端子金具が収容具に収められることがある。下記の特許文献１には、このような端子付き電線と収容具とを備える端子付き電線収容ユニットが開示されている。

特開２００６－２６９１０４号公報

ところで、端子付き電線収容ユニットにおいては、その端子金具と収容具がそれぞれ別の接続対象物に固定されることがある。そして、そのそれぞれの接続対象物は、その相互間の位置関係が或る一定の方向で相対的に往復動する場合がある。この場合、端子付き電線収容ユニットにおいては、そのそれぞれの接続対象物の往復動に合わせて端子金具と収容具も相対的に往復動させる。この端子付き電線収容ユニットにおいては、端子金具と収容具の往復動に合わせて電線の端末も端子金具と一緒に移動する。しかしながら、電線は、端子金具と比べて柔軟性を持っている。このため、電線の端末においては、端子金具の電線接続部と接続された部分が当該端子金具と一緒に移動する一方、その電線接続部から引き出された部分が端子金具に対して相対的に変位することもある。よって、この電線の端末においては、その相対的な変位によって端子金具のエッジ部や隅部等に被覆が触れてしまうと、自身の耐久性を低下させる虞がある。

そこで、本発明は、電線の保護を図り得る端子付き電線収容ユニットを提供することを、その目的とする。

本発明は、組付け部材に対する往復移動方向への相対的な往復動が可能な電気接続対象物への電気接続を図るための電気接続部品であり、電線の端末に端子金具の電線接続部が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線と、前記組付け部材に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部、前記電線の端末及び前記端子金具が収容される収容室、並びに、前記電線を前記収容室から室外に引き出させる開口であり、前記固定部が前記組付け部材に固定された状態で、前記往復移動方向に対して交差させた電線引出方向に向けて前記電線を引き出させる電線引出口を有する収容具と、を備え、前記端子金具は、前記電線引出方向に対する交差方向に突出させ且つ前記電気接続対象物に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる電気接続部と、前記電線接続部から前記電線引出方向に突出させ且つ前記電線に対向配置させる対向配置部と、を有し、前記収容具における前記電線引出口の周縁部は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず、前記電線引出方向とは逆向きに見て前記対向配置部における前記電線引出方向側の末端部を覆い隠す形状とすることを特徴としている。

本発明に係る端子付き電線収容ユニットは、そのような周縁部が収容具に設けられているので、電線が対向配置部の末端部に最も近づいたとしても、その周縁部に電線が当接し、その末端部への電線の接触を抑止することができる。このため、この端子付き電線収容ユニットは、組付け部材に対する電気接続対象物の往復動に伴って、収容室の室内で端子付き電線が相対移動したとしても、端子金具の末端部への電線の接触を抑止することができる。従って、この端子付き電線収容ユニットは、電線の保護を図り得るものとなり、この電線の耐久性の低下を抑えることができる。

図１は、実施形態の電線収容ユニットを電池パックと共に示す斜視図である。 図２は、実施形態の電線収容ユニットを電線引出口側から見た平面図である。 図３は、実施形態の電線収容ユニットを端子引出口側から見た平面図である。 図４は、図３の矢印Ａ方向に見た電線収容ユニットの平面図である。 図５は、実施形態の電線収容ユニットを示す分解斜視図である。 図６は、実施形態の電線収容ユニットを別角度から見た分解斜視図である。 図７は、端子金具を示す斜視図である。 図８は、端子金具が収容具に対して一端側に相対移動した状態を示す平面図である。 図９は、端子金具が収容具に対して他端側に相対移動した状態を示す平面図である。

以下に、本発明に係る端子付き電線収容ユニットの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
本発明に係る端子付き電線収容ユニットの実施形態の１つを図１から図９に基づいて説明する。

図１の符号１は、本実施形態の端子付き電線収容ユニットを示す。この端子付き電線収容ユニット１は、端子付き電線１０と収容具２０とを備え（図１から図６）、この端子付き電線１０と収容具２０をそれぞれ別の接続対象物に組み付ける。ここでは、端子付き電線１０を電気接続対象物５１０Ｅに対して物理的且つ電気的に接続した状態で組み付け、収容具２０を組付け部材５２０Ｅに組み付ける（図１）。

本実施形態の例示では、この端子付き電線収容ユニット１を電気自動車等の車両に搭載される電池パック５００に組み付ける（図１）。

電池パック５００は、１列に並べられた複数の電池セル５１０を備える（図１）。ここで示す電池セル５１０は、方体状のセル本体５１０ａと、このセル本体５１０ａの１つの壁面に設けた正負それぞれの電極端子（円柱状に形成された所謂極柱）５１０ｂと、を備える（図１）。

また、この電池パック５００は、それぞれの電池セル５１０を複数の電池セル５１０の配列方向（以下、「セル配列方向」という。）で挟み込む平板５２０を備える（図１）。この電池パック５００においては、それぞれの電池セル５１０の間に１枚ずつ介在する平板５２０（図示略）が各々間仕切り板となり、複数の電池セル５１０におけるセル配列方向の両端を挟み込む平板５２０が各々終端板となる。尚、図中では、説明の便宜上、その板厚等を考慮に入れていない。

この電池パック５００においては、車両走行等に伴って電池セル５１０が熱膨張や熱収縮を起こし、隣り合う電池セル５１０にて電極端子５１０ｂの間の距離（以下、「電極間ピッチ」という。）Ｐ（図２）がセル配列方向で変化する。これに応じて、この電池パック５００においては、その電極端子５１０ｂと平板５２０との間の距離もセル配列方向で変化する。つまり、この電池パック５００においては、電極端子５１０ｂが平板５２０に対するセル配列方向への相対的な往復動が可能なものとなっており、そのセル配列方向が電極端子５１０ｂと平板５２０との間での往復移動方向になる。以下においては、特段の言及が無ければ、その電極端子５１０ｂと平板５２０との間の往復移動方向について単に「往復移動方向」という。

この例示では、複数の電池セル５１０の内のセル配列方向で一端に配置されたものの電極端子５１０ｂ（２つの電極端子５１０ｂの内の一方）を電気接続対象物５１０Ｅとし、かつ、この一端の電池セル５１０に並べて配置された終端板としての平板５２０を組付け部材５２０Ｅとする（図１及び図２）。このため、この例示の電気接続対象物５１０Ｅは、組付け部材５２０Ｅに対する往復移動方向（セル配列方向）への相対的な往復動が可能なものとなっている。

端子付き電線１０は、その電気接続対象物５１０Ｅへの電気接続を図るための電気接続部品である。この端子付き電線１０は、一端の電池セル５１０の隣の組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対して、往復移動方向（セル配列方向）に並べて配置される。よって、この端子付き電線１０は、その組付け部材５２０Ｅを跨いで一端の電池セル５１０の電極端子５１０ｂ（電気接続対象物５１０Ｅ）に接続する。

この端子付き電線１０は、電線３０と端子金具４０を備える（図１から図６）。この端子付き電線１０においては、電線３０の端末に端子金具４０が物理的且つ電気的に接続されている。

電線３０は、芯線３１と当該芯線３１を覆う被覆３２とを備える（図１及び図２）。この電線３０においては、端末で被覆３２が剥ぎ取られ、芯線３１を露出させている。

端子金具４０は、金属板を母材にしてプレス成形される。この端子金具４０は、電線３０に対して物理的且つ電気的に接続させる電線接続部４１と、電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）に対して物理的且つ電気的に接続させる電気接続部４２と、を有する（図４から図７）。

電線接続部４１は、電線３０の端末に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる。ここで示す電線接続部４１は、電線３０の端末で露出している芯線３１に一対のバレル片を加締め圧着させたものである。電線３０の端末は、この電線接続部４１から自身の軸線方向（以下、「電線引出方向」という。）に引き出されている。

電気接続部４２は、電線引出方向に対する交差方向に突出させ、電気接続対象物５１０Ｅに対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる。ここで示す電気接続部４２は、電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）の雄螺子部を挿通させる貫通孔４２ａが設けられた片体であり（図１及び図４から図７）、その雄螺子部に雌螺子部材（図示略）を螺合して電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）に螺子止め固定する。

端子金具４０は、電線接続部４１から電線引出方向に突出させ且つ電線３０に対向配置させる対向配置部４３と、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）を乗り越えるべく対向配置部４３から立ち上げ、この立ち上げた先で電気接続部４２を電線引出方向に対する交差方向に突出させる連結部４４と、を有する（図４から図７）。

対向配置部４３は、片体形状の片部４３ａを有している（図４及び図７）。この対向配置部４３には、その片部４３ａに電線引出方向側の末端部４３ｂが設けられている（図４及び図７）。ここで示す片部４３ａは、電線引出方向に沿う上底と下底を有する台形形状の片体として形成されている。よって、末端部４３ｂは、電線引出方向に対して交差させている。片部４３ａにおける電線３０との対向壁面４３ｃは、電線引出方向と平行な平面で且つ往復移動方向に対して交差する交差平面になっている（図４及び図７）。

連結部４４は、片部４３ａの下底側から立ち上げた矩形の片体形状を成している。電気接続部４２は、この連結部４４における立ち上げ方向の端部の一辺から電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）に向けて突出させる。

収容具２０は、この端子付き電線１０における電線３０の端末と端子金具４０を収容するための端子付き電線収容具である。この収容具２０は、合成樹脂等の絶縁性材料で成形される。

収容具２０は、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部２１を有する（図１から図６）。ここで示す固定部２１は、雄螺子部材（図示略）を挿通させる貫通孔２１ａが設けられており（図１及び図４から図６）、その雄螺子部材に雌螺子部材（図示略）を螺合して組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に螺子止め固定する。その貫通孔２１ａには、金属製のカラー部材２１ｂが嵌め込まれている（図１、図５及び図６）。

また、この収容具２０は、電線３０の端末及び端子金具４０が収容される収容室２２と、電線３０を収容室２２から室外に引き出させる開口であり、固定部２１が組付け部材５２０Ｅに固定された状態で、往復移動方向に対して交差させた電線引出方向に向けて電線３０を引き出させる電線引出口２３と、を有する（図１、図２、図４及び図５）。

この収容具２０は、互いに組み付けられる第１収容部材５０と第２収容部材６０を備える（図１から図６）。

第１収容部材５０は、底壁５１と、この底壁５１の周縁部から立設させた周壁５２と、を有する（図１から図６）。この第１収容部材５０においては、その底壁５１と周壁５２で囲まれた空間を電線３０の端末及び端子金具４０が収容される第１収容空間２２ａとして利用する（図５及び図６）。また、この第１収容部材５０は、往復移動方向に対する直交方向に口を開け、かつ、その直交方向で底壁５１に対向配置させた開口５３を有している（図６）。この開口５３は、周壁５２における立ち上げ方向の端部の周縁部５２ａの内方に形成される開口である。この第１収容部材５０においては、その開口５３から電線３０の端末及び端子金具４０が第１収容空間２２ａに挿入される。ここでは、底壁５１と開口５３の対向配置方向が電線３０の端末及び端子金具４０の開口５３からの挿入方向となる。

第２収容部材６０は、底壁６１と、この底壁６１の周縁部から立設させた周壁６２と、を有する（図３から図６）。この第２収容部材６０においては、その底壁６１と周壁６２で囲まれた空間を電線３０の端末及び端子金具４０が収容される第２収容空間２２ｂとして利用する（図５及び図６）。また、この第２収容部材６０は、往復移動方向に対する直交方向に口を開け、かつ、その直交方向で底壁６１に対向配置させた開口６３を有している（図５）。この開口６３は、周壁６２における立ち上げ方向の端部の周縁部６２ａの内方に形成される開口である。この第２収容部材６０においては、その開口６３から電線３０の端末及び端子金具４０が第２収容空間２２ｂに挿入される。ここでは、底壁６１と開口６３の対向配置方向が電線３０の端末及び端子金具４０の開口６３からの挿入方向となる。

第１収容部材５０と第２収容部材６０は、それぞれの開口５３，６３の周縁部５２ａ，６２ａ同士を嵌め合わせて組み付けられる。この収容具２０においては、その組付け状態の第１収容部材５０の第１収容空間２２ａと第２収容部材６０の第２収容空間２２ｂとで収容室２２が形成される。

ここで示す電線引出口２３は、組付け状態の第１収容部材５０の第１切欠き２３ａと第２収容部材６０の第２切欠き２３ｂとで形成される（図２、図４及び図５）。第１収容部材５０の周壁５２には、開口５３側（周縁部５２ａ側）から底壁５１に向けて第１切欠き２３ａが切り欠かれている。また、第２収容部材６０の周壁６２には、開口６３側（周縁部６２ａ側）から底壁６１に向けて第２切欠き２３ｂが切り欠かれている。

ここで、第１収容部材５０は、第１収容空間２２ａに連通させ且つ底壁５１から開口５３とは逆側に突出させた空間部を有しており、この空間部を端子金具４０が収容される第３収容空間２２ｃとして利用する（図６）。この第３収容空間２２ｃには、連結部４４における電気接続部４２側と電気接続部４２における連結部４４側とが収容される。このため、ここで示す収容室２２は、組付け状態の第１収容部材５０の第１収容空間２２ａ及び第３収容空間２２ｃと第２収容部材６０の第２収容空間２２ｂとで形成されている。

第２収容部材６０は、その第３収容空間２２ｃの中の連結部４４に対向配置させ、かつ、この第３収容空間２２ｃにおける連結部４４の壁面に対向配置された開口を覆うカバー壁部６４を有する（図３、図５及び図６）。その開口とカバー壁部６４の間には、電気接続部４２を収容室２２の外に引き出させる端子引出口２４が形成される（図３）。この端子引出口２４は、往復移動方向で電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）側に口を開けている。

第１収容部材５０と第２収容部材６０は、複数箇所（ここでは、３箇所）のロック機構２５によって組付け状態が保たれる（図１、図３、図５及び図６）。そのロック機構２５は、第１収容部材５０と第２収容部材６０を組み付けた状態で、この組付け状態が保たれるように第１収容部材５０に設けた第１係合部２５ａと第２収容部材６０に設けた第２係合部２５ｂを係合させる（図３、図５及び図６）。ここでは、第１係合部２５ａが爪状に形成されている。そして、第２係合部２５ｂは、自身を撓ませながら第１係合部２５ａを乗り越えさせる可撓片部として形成されている。このロック機構２５は、第１収容部材５０と第２収容部材６０を組み付けた状態で第１係合部２５ａを第２係合部２５ｂに引っ掛けて、その組付け状態を保持させる。

この収容具２０において、収容室２２は、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対する電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）の往復動の範囲内で端子金具４０を相対移動させ得る室内形状とする。第１収容空間２２ａと第２収容空間２２ｂは、その往復動の範囲内で電線接続部４１と対向配置部４３と連結部４４における対向配置部４３側を相対移動させ得る大きさの室内形状に形成される。そして、第３収容空間２２ｃは、その往復動の範囲内で電気接続部４２における連結部４４側と連結部４４における電気接続部４２側を相対移動させ得る大きさの室内形状に形成される。端子金具４０においては、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対して電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）が往復動するときに、電気接続部４２の一部が端子引出口２４から出し入れされる。

端子付き電線１０においては、収容室２２の室内での端子金具４０の往復動に伴って、その室内で電線３０の端末も相対移動する。しかしながら、電線３０は、端子金具４０と比べて柔軟性を持っており、その端末で電線引出口２３に近づくほど収容室２２の室内での相対移動量が端子金具４０よりも少なくなる。このため、端子付き電線１０においては、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対する電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）の往復動に伴い収容室２２の室内で相対移動したときに、電線３０の被覆３２が対向配置部４３の末端部４３ｂに接触する可能性がある。そして、電線３０においては、末端部４３ｂの対向壁面４３ｃ側が鋭利なエッジ部や隅部になっていると、この末端部４３ｂとの接触によって耐久性を低下させてしまう可能性がある。特に、ここで示す端子金具４０は、先に示したように金属板を母材にしたプレス成形品であり、末端部４３ｂの対向壁面４３ｃ側に鋭利なエッジ部や隅部が形成されてしまう可能性がある。

そこで、この端子付き電線収容ユニット１は、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対して電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）が往復動するときに、電線３０を少なくとも端子金具４０の対向配置部４３の末端部４３ｂに接触させないように構成する。この端子付き電線収容ユニット１においては、収容具２０における電線引出口２３の周縁部２６（図１、図２、図４及び図５）を次のような形に形成することで、その電線３０と末端部４３ｂの接触を抑止する。

収容具２０における電線引出口２３の周縁部２６は、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対する電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）の往復動に伴う収容室２２内での端子金具４０の相対移動位置に拘わらず、電線引出方向とは逆向きに見て対向配置部４３の末端部４３ｂを覆い隠す形状とする（図４、図８及び図９）。つまり、収容具２０においては、その往復動に伴う収容室２２内での端子金具４０の相対移動位置に拘わらず、電線引出方向とは逆向きに見て対向配置部４３の末端部４３ｂを電線引出口２３から露出させぬ形状に周縁部２６を形成する。この収容具２０においては、第１収容部材５０の周壁５２における第１切欠き２３ａの周縁部２６ａと第２収容部材６０の周壁６２における第２切欠き２３ｂの周縁部２６ｂとによって、電線引出口２３の周縁部２６が形成される（図２、図４、図５、図８及び図９）。ここでは、第２収容部材６０の周壁６２における第２切欠き２３ｂの周縁部２６ｂで対向配置部４３の末端部４３ｂを覆い隠している。尚、図８は、収容室２２の中で端子金具４０が最も紙面右側まで相対移動した状態を示している。一方、図９は、収容室２２の中で端子金具４０が最も紙面左側まで相対移動した状態を示している。

この端子付き電線収容ユニット１は、そのような周縁部２６が収容具２０に設けられているので、電線３０が対向配置部４３の末端部４３ｂに最も近づいたとしても、その周縁部２６に電線３０が当接し、その末端部４３ｂへの電線３０の接触を抑止することができる。このため、この端子付き電線収容ユニット１は、組付け部材５２０Ｅ（終端板としての平板５２０）に対する電気接続対象物５１０Ｅ（電極端子５１０ｂ）の往復動に伴って、収容室２２の室内で端子付き電線１０が相対移動したとしても、端子金具４０の末端部４３ｂへの電線３０の接触を抑止することができる。従って、この端子付き電線収容ユニット１は、電線３０の保護を図り得るものとなり、この電線３０の耐久性の低下を抑えることができる。

１ 端子付き電線収容ユニット
１０ 端子付き電線
２０ 収容具
２１ 固定部
２２ 収容室
２３ 電線引出口
２６ 周縁部
２６ａ 周縁部
２６ｂ 周縁部
３０ 電線
４０ 端子金具
４１ 電線接続部
４２ 電気接続部
４３ 対向配置部
４３ａ 片部
４３ｂ 末端部
４３ｃ 対向壁面
５１０ 電池セル
５１０ｂ 電極端子
５１０Ｅ 電気接続対象物
５２０ 平板
５２０Ｅ 組付け部材

Claims (5)

1. 組付け部材に対する往復移動方向への相対的な往復動が可能な電気接続対象物への電気接続を図るための電気接続部品であり、電線の端末に端子金具の電線接続部が物理的且つ電気的に接続された端子付き電線と、
   前記組付け部材に対して相対的な変位無きよう固定させる固定部、前記電線の端末及び前記端子金具が収容される収容室、並びに、前記電線を前記収容室から室外に引き出させる開口であり、前記固定部が前記組付け部材に固定された状態で、前記往復移動方向に対して交差させた電線引出方向に向けて前記電線を引き出させる電線引出口を有する収容具と、
   を備え、
   前記端子金具は、前記電線引出方向に対する交差方向に突出させ且つ前記電気接続対象物に対して相対的な変位無きよう物理的且つ電気的に接続させる電気接続部と、前記電線接続部から前記電線引出方向に突出させ且つ前記電線に対向配置させる対向配置部と、を有し、
   前記収容具における前記電線引出口の周縁部は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動に伴う前記収容室内での前記端子金具の相対移動位置に拘わらず、前記電線引出方向とは逆向きに見て前記対向配置部における前記電線引出方向側の末端部を覆い隠す形状とすることを特徴とした端子付き電線収容ユニット。
2. 前記収容室は、前記組付け部材に対する前記電気接続対象物の往復動の範囲内で前記端子金具を相対移動させ得る室内形状とすることを特徴とした請求項１に記載の端子付き電線収容ユニット。
3. 前記対向配置部は、前記末端部が設けられた片体形状の片部を有し、
   前記片部における前記電線との対向壁面は、前記電線引出方向と平行な平面で且つ前記往復移動方向に対して交差する交差平面であることを特徴とした請求項１又は２に記載の端子付き電線収容ユニット。
4. 前記電気接続対象物は、１列に並べられた複数の電池セルの内の配列方向で一端に配置されたものの電極端子であり、
   前記往復移動方向は、複数の前記電池セルの前記配列方向であることを特徴とした請求項１又は２に記載の端子付き電線収容ユニット。
5. 前記電気接続対象物は、１列に並べられた複数の電池セルの内の配列方向で一端に配置されたものの電極端子であり、
   前記往復移動方向は、複数の前記電池セルの前記配列方向であることを特徴とした請求項３に記載の端子付き電線収容ユニット。

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