(57)【要約】【課題】プリント基板が締結固定により破損することを防止することができ、破損を防止するための部品と取付けの作業工程を低減させることができるプリント基板の取付け構造を提供する。【解決手段】プリント基板は、取付け孔を設けていて、接続具によって蓄電池モジュールの電極端子に締結固定されている。取付け孔の周縁には、締結固定によって発生する圧縮力からプリント基板を保護する複数の棒形状体の支持部が、接続具の頭部外径より内側に配置されていて、支持部は接続具の締結によって接続具の頭部と電極端子に挟持されている。【選択図】図１
2018067700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池モジュールと、
導体を積層させた多層の厚銅基板からなるプリント基板と、
上記蓄電池モジュールの電極端子と上記プリント基板とを連結させる接続具と、
を有し、
上記プリント基板は取付け孔が設けられており、
上記接続具を該取付け孔に挿通させて、上記電極端子と上記プリント基板とを接続させていて、
上記取付け孔の周縁に、上記接続具の締付け方向略平行に配設された複数の支持部を備えるプリント基板の取付け構造。
【請求項２】
上記プリント基板に上記蓄電池モジュールの電力を取り出す出力孔と、
上記蓄電池モジュールの電力を外部負荷に供給するバスバーと
を備えており、
上記出力孔と上記バスバーとを上記接続具で接続させており、
上記出力孔と上記バスバーとを通じて、外部負荷に上記蓄電池モジュールの電力を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の取付け構造。
【請求項３】
上記プリント基板は、上記蓄電池モジュールの電圧を監視する電圧監視部と、
上記蓄電池モジュールの電圧を制御する電圧制御部と、
を備えており、
上記電圧監視部が検出した上記蓄電池モジュールの電圧に基づいて上記電圧制御部が出力電圧を制御するように構成されていること
を特徴とする請求項１または２に記載のプリント基板の取付け構造。
【請求項４】
上記支持部は、導電性部材で構成されており、
上記電極端子と上記プリント基板に積層された導体とに着接されていることを特徴とする請求項１から３に記載のプリント基板の取付け構造。
【請求項５】
上記支持部は、モールド樹脂で上記プリント基板に封止されていることを特徴とする請求項１から４に記載のプリント基板の取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は、蓄電池モジュールに取り付けられるプリント基板の取付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】蓄電池モジュールは、モータ駆動用電源の移動体等に搭載されているが、その蓄電池モジュールは、蓄電池の残容量や蓄電池の状態を監視するために、蓄電池間の中間電位を検出して、蓄電池の電圧等を制御している。そのために、蓄電池モジュールには制御装置を載置したプリント基板が備えられている。【０００３】特許文献１で示すように、プリント基板の実装において、蓄電池モジュールの小型化やリード線によるショート等を防止するために、ワイヤーハーネス等を使用することなく、プリント基板を蓄電池の電極端子にネジで締結して、プリント基板を固定するとともに、ネジで電気的な接続をする場合もある。【０００４】プリント基板と電極端子をネジ等の接続具で接続させるためには、蓄電池モジュールが搭載されている移動体の振動や衝撃によって接続具が弛緩及び離脱しないように、強固に締結される。そのため、そのプリント基板が強固な締結により破損する問題があった。【０００５】特許文献２で示すように、プリント配線板に連通させる複数の取付け穴を設けていて、連通した取付け穴に締結具であるボルトを通して電気機器に締結固定して、プリント配線板の導体に接続されている。【０００６】このプリント配線板をボルトで電気機器に固定する際に、ボルトの締付トルクによってプリント配線板が損傷するおそれがあり、補強板やワッシャーを重ねることでプリント配線板の損傷を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２０３５８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２９５２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】特許文献１は、プリント基板の締結による破損について言及されていない。
特許文献２においては、プリント配線板の損傷防止について開示されているが、補強板やワッシャー等が必要になり、取付け手順も複雑になる。
補強板やワッシャー等の部品点数を削減し、取付けの作業を簡単にすることが問題となる。【０００９】本発明は、かかる問題が解決するためになされたものであり、プリント基板が蓄電池モジュールに強く締結されても破損しないプリント基板を提供するともに、部品点数を削減し、組付け作業を簡単にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】本発明の一態様によるプリント基板の取付け構造は、蓄電池モジュールと、
導体を積層させた多層の厚銅基板からなるプリント基板と、
上記蓄電池モジュールの電極端子と上記プリント基板とを連結させる接続具と、
を有し、
上記プリント基板は取付け孔が設けられており、
上記接続具を該取付け孔に挿通させて、上記電極端子と上記プリント基板とを接続させていて、
上記取付け孔の周縁に、上記接続具の締付け方向略平行に配設された複数の支持部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】本発明によれば、プリント基板を接続具で強固に締結しても、プリント基板が締結により破損することを防止して、プリント基板に部品を一体化させることで、部品点数を削減することができる。【００１２】また、蓄電池間の中間電位や出力電力は、導体を積層させたプリント基板と電極端子を接続させることで取り出している。そのため、配線を用いることなく、蓄電池間の中間電位や出力電力を取り出せ、ワイヤーハーネスなどの部品や配線に伴う溶接や半田付け等の作業を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例におけるプリント基板の取付け構造を示す概要図。
【図２】実施例１におけるプリント基板を示す平面図。
【図３】実施例１におけるプリント基板と電極端子の取付け構造を示す断面図。
【図４】実施例１におけるプリント基板と出力孔の取付け構造を示す断面図。
【図５】実施例２におけるプリント基板と電極端子の取付け構造を示す断面図。
【図６】実施例２におけるプリント基板と出力孔の取付け構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】以下、本発明を実施例１及び２の形態について説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【実施例１】
【００１５】本発明の取付け構造は、図１で示すように、複数の蓄電池１ａ〜１ｆからなる蓄電池モジュール１、導体を積層させた多層の厚銅基板からなるプリント基板３、導体からなる接続具４を備えている。【００１６】複数の蓄電池１ａ〜１ｆは充電及び放電が可能なラミネート型の二次電池であり、積層方向平行に配置されており、電極端子２はラミネート型蓄電池の長手方向の一方に正極の電極端子２ａと負極の電極端子２ｂが設けられている。【００１７】複数の蓄電池１ａ〜１ｆの電極端子２は、雌ネジ形状を有する端子螺合部２２で構成されている。【００１８】接続具４は、雄ネジ形状を形成していて、端子螺合部２２やナット５に螺合されて、締結固定される。
なお、図示しないが、接続具４はスナップフィットやリべット形状で、電極端子２は嵌め込み部を有する形状で、接続具４を電極端子２に固定する構成になっていてもよい。【００１９】プリント基板３には、蓄電池の電極端子２と蓄電池の正極の電極端子２ａ及び負極の電極端子２ｂにあたる位置に取付け孔３１が設けられている。【００２０】プリント基板３は、導電性金属部材で形成されている導体層３６と、絶縁部材で形成されている絶縁樹脂層３７の積層構造で形成されている。【００２１】取付け孔３１は、導体層３６と絶縁樹脂層３７を穿孔していて、接続具４を挿通させる。【００２２】雄ネジ形状の接続具４が電極端子２の雌ネジ形状の端子螺合部２２に螺合により締結固定されることによって、接続具４を介して、電極端子２と導体層３６を電気的に接続させることができる。【００２３】接続具４は、プリント基板３を固定するとともに、電極端子２とプリント基板３を電気的に接続させることによって、配線を用いることなく、蓄電池間の中間電位や出力電力を取り出すことができる。【００２４】図３で示すように、複数の棒形状体の支持部３３は、取付け孔３１の周縁で、接続具の頭部４１の外径より内側に設置されていて、導電性部材で形成されている。【００２５】支持部３３は、接続具４の締結によって接続具の頭部４１と電極端子２に挟持されている。接続具４を取付け孔３１に挿通して端子螺合部２２に締結すると、取付け孔３１の周縁に圧縮力がかかり、取付け孔３１の周縁に設置してある支持部３３がこの圧縮力に対する反発力を発生させて、圧縮力がプリント基板３を破損することを防止する。
支持部３３は、接続具４の締結トルクの圧縮力に反発する金属ピンや導電性弾性部材等の導電性部材で形成されていてもよい。【００２６】図２及び３で示すように、プリント基板３は略長方形をしていて、導体層３６はパワーラインとしての機能を有しており、プリント基板３の外周には、蓄電池モジュール１の電力を取り出す出力孔３２が配置されている。【００２７】出力孔３２は、取付け孔３１と同様に、導体層３６と絶縁樹脂層３７を穿孔していて、接続具４を出力孔３２に挿通させて、接続具４が外部負荷に電力を供給するバスバー６とプリント基板３を締結固定することにより、バスバー６と導体層３６を電気的に接続させることができる。
電極端子２と導体層３６を接続具４で電気的に接続させることによって、蓄電池モジュール１の出力電力を出力孔３２まで導通させることができる。
接続具４を出力孔３２に挿通させて、プリント基板３と外部負荷に電力を供給するバスバー６を雄ネジ形状の接続具４とナット５で挟持することで、導体層３６がバスバー６に電気的に接続され、配線を用いることなく、蓄電池モジュール１の出力電力を取り出せるよう構成されている。【００２８】プリント基板３には電圧を監視する電圧監視部３４と電圧を制御する電圧制御部３５を備えていて、蓄電池の電極端子２にプリント基板３を接続具４で接続することによって、電圧監視部３４が蓄電池間の中間電位を検出することができる。検出した電圧に基づいて、電圧制御部３５が出力電圧を制御し、バスバー６を通して、外部負荷に電力供給を行うよう構成されている。
なお、絶縁樹脂層上面には配線パターンが配設されていて、取付け孔の周縁にはランドを設けられていてもよい。【００２９】支持部３３は、プリント基板３に接続具４の締付け方向略平行にモールド成形されていて、プリント基板３を接続具４で締結固定する際に、導電性部材をプリント基板３に嵌合する作業を要しないよう構成されている。【００３０】また、接続具４が電極端子２とプリント基板３の導体層３６を連結させると、支持部３３は接続具の頭部４１と電極端子２に着接するよう構成されていて、支持部３３は電極端子２とプリント基板の導体層３６を電気的に接続させる。
導電性部材で形成されている支持部３３は接続具４と着接する位置に設置されているため、接続具４が電極端子２とプリント基板３を連結すると、支持部３３は電極端子２と接続具４を導通させることができ、電気的な接続の安定化を図ることができる。【００３１】支持部３３は、プリント基板の内部に積層されている導体層３６を貫通して着接されている。
接続具４と電極端子２が導通されると、接続具４が内部に積層されている導体層３６と着接していなくても、支持部３３を介して、電極端子２と内部に積層されている導体層３６が電気的に接続することができる。
【実施例２】
【００３２】実施例２では、実施例１と同様に、プリント基板３は、電極端子２にあたる位置に取付け孔３１が設けられている。
電極端子２は、雌ネジ形状を有する端子螺合部２２で形成されていて、雄ネジ形状である接続具４を取付け孔に挿通して、プリント基板３は電極端子２に締結固定されている。
プリント基板３は、導電性金属部材で形成されている導体層３６と、絶縁部材で形成されている絶縁樹脂層３７の積層で構成されている。
支持部３３は、取付け孔３１の周縁で、接続具の頭部４１の外径より内側に設置されていて、導電性部材で形成されている。【００３３】実施例２においても、プリント基板が締結により破損することを防止して、プリント基板に部品を一体化させることで、ワイヤーハーネスなどの部品や配線に伴う溶接や半田付け等の作業を削減することができる。【００３４】図５及び６に示すように、実施例２では、取付け孔３１の周縁のプリント基板表面に、導電性金属部材で形成されている接続導体板３８が積層されている。【００３５】棒形状体の接続支持部３３１は接続具４の締結トルクの圧縮力に反発することできる導電性の金属ピンや弾性部材等の導電性部材で形成されていて、接続具の頭部４１の外径より外側で接続導体板３８より内側に備えられている。【００３６】接続支持部３３１は、接続導体板３８と導体層３６に挟持されている。接続支持部３３１は、接続導体板３８と導体層３６に着接していて、接続支持部３３１を介して、接続導体板３８と導体層３６は電気的に接続されている。
接続具４を電極端子２に連結して、プリント基板３が締結固定されて、電極端子２と接続導体板３８が電気的に接続されると、接続導体板３８と接続支持部３３１を介して、電極端子２と導体層３６は導通される。【００３７】接続支持部３３１は、導体層３６と絶縁樹脂層３７を貫通して、接続導体板の上面３８ａと下面３８ｂの間に挟持されていて、電極端子２と導体層３６を導通させる構造でもよい。【００３８】また、接続支持部３３１と接続導体板３８を有する構成は、取付け孔３１の周縁だけでなく、出力孔３２の周縁においても形成することができる。【００３９】接続支持部３３１は、接続具４の締付け方向略平行にプリント基板３にモールド成形されていて、接続支持部３３１をプリント基板３に嵌合する作業を要しないよう構成されている。【００４０】接続導体板３８と接続支持部３３１により、ワイヤーハーネスなどの部品や配線に伴う溶接や半田付け等の作業を削減し、さらに、配線を用いることなく複雑な配線パターンにも対応することができる。
【符号の説明】
【００４１】１    蓄電池モジュール
１ａ〜１ｆ      蓄電池
２    電極端子
２ａ    正極の電極端子
２ｂ    負極の電極端子
２２    端子螺合部
３    プリント基板
３１    取付け孔
３２    出力孔
３３    支持部
３３１  接続支持部
３４    電圧監視部
３５    電圧制御部
３６    導体層
３７    絶縁樹脂層
３８    接続導体板
３８ａ  接続導体板上面
３８ｂ  接続導体板下面
４    接続具
４１    接続具の頭部
５    ナット
６    バスバー
【図１】
2018067700.tif 000003
【図２】
2018067700.tif 000004
【図３】
2018067700.tif 000005
【図４】
2018067700.tif 000006
【図５】
2018067700.tif 000007
【図６】
2018067700.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月20日(2017.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池モジュールと、
パワーラインの機能をもつ厚銅基板と蓄電池間の中間電位を検出するための配線経路を有する導体基板とを積層させた多層の厚銅基板からなるプリント基板と、
上記蓄電池モジュールの電極端子と上記プリント基板とを連結させる接続具と、
上記蓄電池モジュールの電力を外部負荷に電力供給するバスバーと、
を有し、
上記プリント基板は、上記蓄電池モジュールの電圧を監視する電圧監視部と、
上記電圧監視部の測定した電圧値に基づいて外部負荷に電力供給する上記蓄電池モジュールの電圧を制御する電圧制御部と、
を備え、
上記プリント基板は取付け孔と、
上記蓄電池モジュールの電力を取り出す出力孔と、
上記取付け孔の周縁の上記プリント基板表面に導電性金属部材で形成されている接続導体板と、
が設けられており、
上記接続具を該取付け孔に挿通させて、上記電極端子と上記プリント基板とを接続させていて、
上記取付け孔の周縁で、接続具の頭部の外径より内側及び接続具の頭部の外径より外側で接続導体板より内側に、上記接続具の締付け方向略平行に配設された複数の導電性金属ピンの支持部を備えており、
上記導電性金属ピンの支持部は、上記プリント基板をモールド成形する時に、
上記プリント基板に上記接続具の締付け方向略平行に封止されていて、上記電極端子と上記プリント基板と、に着接しており、
上記バスバーは、上記出力孔に上記接続具で接続させており、
上記出力孔と上記バスバーとを通じて、外部負荷に上記蓄電池モジュールの電力を供給しており、
上記電圧監視部が検出した上記蓄電池モジュールの電圧に基づいて上記電圧制御部が出力電圧を制御するように構成されている
プリント基板の取付け構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】本発明の一態様によるプリント基板の取付け構造は、蓄電池モジュールと、
パワーラインの機能をもつ厚銅基板と蓄電池間の中間電位を検出するための配線経路を有する導体基板とを積層させた多層の厚銅基板からなるプリント基板と、
上記蓄電池モジュールの電極端子と上記プリント基板とを連結させる接続具と、
上記蓄電池モジュールの電力を外部負荷に電力供給するバスバーと、
を有し、
上記プリント基板は、上記蓄電池モジュールの電圧を監視する電圧監視部と、
上記電圧監視部の測定した電圧値に基づいて外部負荷に電力供給する上記蓄電池モジュールの電圧を制御する電圧制御部と、
を備え、
上記プリント基板は取付け孔と、
上記蓄電池モジュールの電力を取り出す出力孔と、
上記取付け孔の周縁の上記プリント基板表面に導電性金属部材で形成されている接続導体板と、
が設けられており、
上記接続具を該取付け孔に挿通させて、上記電極端子と上記プリント基板とを接続させていて、
上記取付け孔の周縁で、接続具の頭部の外径より内側及び接続具の頭部の外径より外側で接続導体板より内側に、上記接続具の締付け方向略平行に配設された複数の導電性金属ピンの支持部を備えており、
上記導電性金属ピンの支持部は、上記プリント基板をモールド成形する時に、
上記プリント基板に上記接続具の締付け方向略平行に封止されていて、上記電極端子と上記プリント基板と、に着接しており、
上記バスバーは、上記出力孔に上記接続具で接続させており、
上記出力孔と上記バスバーとを通じて、外部負荷に上記蓄電池モジュールの電力を供給しており、
上記電圧監視部が検出した上記蓄電池モジュールの電圧に基づいて上記電圧制御部が出力電圧を制御するように構成されていることを特徴とする。