(57)【要約】【課題】蓄電素子の外装体の外傷の発生を抑制した蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール１０は、円筒状の外装体３１Ａを有する蓄電素子３１と、蓄電素子３１が固定される被固定部材１２と、外装体３１Ａを包囲するように取り付けられ、蓄電素子３１を被固定部材１２に固定する固定金具４０と、固定金具４０と外装体３１Ａとの間に配され、外装体３１Ａへの衝撃を緩和する緩衝材４７と、を備える。固定金具４０には、緩衝材４７を収容する収容部４５が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外装体を有する蓄電素子と、
前記蓄電素子が固定される被固定部材と、
前記外装体を包囲するように取り付けられ、前記蓄電素子を前記被固定部材に固定する固定金具と、
前記固定金具と前記外装体との間に配され、前記外装体への衝撃を緩和する緩衝材と、を備え、
前記固定金具には、前記緩衝材を収容する収容部が形成されている蓄電モジュール。
【請求項２】
前記固定金具には、前記外装体の径方向に弾性変形する曲げ部が形成されている請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記緩衝材は絶縁材料からなる請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電極端子を有する複数の蓄電素子と、電極端子間を接続する接続部材と、これらを収容するケースとを備える蓄電モジュールにおいては、蓄電素子間の電気的な接続信頼性を良好なものとするために、蓄電素子をケース等の被固定部材に固定することがある。
【０００３】
ここで蓄電素子が円筒状の外装体を有する場合等においては、ケース等に固定した後に振動や衝撃等を受けると、蓄電素子が回転して、固定状態が不安定となったり接続信頼性が低下することがある。
【０００４】
このような事態を回避すべく、特許文献１においては、外装体の形状に合わせた円弧状の支持部を有する下金具と、円弧状の保持部を備える上金具とからなる取付金具を備えた蓄電素子が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５７７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の蓄電素子は、取付金具を備えているので、蓄電素子の固定状態を安定化することができるが、金具を用いているために自動車等に搭載される機器に適用すると、振動や衝撃が加わったときに金具のエッジ部と蓄電素子の外装体が接する部位が擦れて外傷が発生するおそれがあった。また、金具と蓄電素子との接触部に水が浸入した場合に、蓄電素子の外装体と金具とが異種金属から構成されていると、電食の発生が懸念される。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、蓄電素子の外装体の外傷の発生を抑制した蓄電モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するものとして本発明は、円筒状の外装体を有する蓄電素子と、前記蓄電素子が固定される被固定部材と、前記外装体を包囲するように取り付けられ、前記蓄電素子を前記被固定部材に固定する固定金具と、前記固定金具と前記外装体との間に配され、前記外装体への衝撃を緩和する緩衝材と、を備え、前記固定金具には、前記緩衝材を収容する収容部が形成されている蓄電モジュールである。
【０００９】
本発明において、蓄電素子を被固定部材に固定する固定金具と蓄電素子（外装体）との間には緩衝材が配されていて外装体には緩衝材が接触しているから外装体と固定金具が接触しにくくなっている。その結果、本発明によれば、固定金具と外装体とが擦り合うことによる外傷の発生を抑制した蓄電モジュールを提供することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、緩衝材は固定金具に形成した収容部に収容されているので、緩衝材を収容した状態の固定金具を蓄電素子に取り付けて被固定部材に固定するだけで蓄電素子を固定できるので、作業性に優れる。
【００１１】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記固定金具には、前記外装体の径方向に弾性変形する曲げ部が形成されていてもよい。
このような構成とすると、固定金具が外装体の縮径、拡径方向に弾性変形する曲げ部を備えることで強い弾性力を有することになり、固定金具の蓄電素子を固定する固定力が向上する。
【００１２】
前記緩衝材は絶縁材料からなる構成であってもよい。
このような構成とすると、固定金具と外装体とが異種金属から構成される場合であっても、固定金具と外装体との間に絶縁材料からなる緩衝材が配されるので、電食の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蓄電素子の外装体の外傷の発生を抑制した蓄電モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の蓄電モジュールを備える補助電源装置の斜視図
【図２】補助電源装置の分解斜視図
【図３】蓄電モジュールの平面図
【図４】蓄電モジュールの分解斜視図
【図５】図１のＡ−Ａ線における一部断面図
【図６】図１のＢ−Ｂ線における一部断面図
【図７】蓄電素子への接続部材の取付方法を示す斜視図
【図８】蓄電素子への固定金具の取付方法を示す斜視図
【図９】固定金具を取り付けた蓄電素子の斜視図
【図１０】蓄電素子の固定金具を取り付けた部分における断面図
【図１１】実施形態２で説明する固定金具を取り付けた蓄電素子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１０によって説明する。
本実施形態の蓄電モジュール１０を備える装置Ｍ１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両の電子ブレーキシステムの補助電源装置Ｍ１として使用される。
【００１６】
補助電源装置Ｍ１は、図２に示すように、蓄電モジュール１０と、キャパシタ３１（蓄電素子の一例）に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ２５と、これらを収容するケース１１と、を備える。
【００１７】
（ケース１１）
ケース１１はキャパシタ３１が固定されるケース本体１２（被固定部材の一例）と、ケース本体１２の開口を覆うケースカバー２１とからなる。
ケース本体１２は、樹脂製であり、図３および図４に示すように、上方が開口しており、内部にキャパシタ３１を固定可能とされる。ケース本体１２内には複数のキャパシタ３１を固定する固定壁部１３と、接続部材３６を保持する保持溝１５とが設けられている。固定壁部１３には、キャパシタ３１を固定するボルト１９を受け入れて固定するインサートナット１４が設けられている。
【００１８】
ケース本体１２の上端部には、外側方向に突出しケースカバー２１を係止する係止突部１６が複数形成されている。また、ケース本体１２の上端部には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５が載置可能とされるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５を固定する固定ピン３０を受け入れるピン受入孔１７が設けられている。
【００１９】
さらにケース本体１２の上端部には、外部電装品（図示せず）と接続されるスタッドボルト１８およびグランド端子用のスタッドボルト１８が上方に突出して設けられている。スタッドボルト１８には、ナット２０を螺合可能なネジ部（図示せず）が形成され、回路基板２６およびケースカバー２１に対してナット２０締めにより固定されるようになっている。
【００２０】
ケースカバー２１は樹脂製であり、その内壁には、図５および図６に示すように、ケース本体１２の係止突部１６を受け入れて係止する係止凹部２２が設けられている。ケースカバー２１の上面には、図２に示すように、スタッドボルト１８を挿通可能なボルト挿通孔２３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５のコネクタ２９を挿通可能なコネクタ挿通孔２４が貫通して設けられている。
【００２１】
（ＤＣ−ＤＣコンバータ２５）
キャパシタ３１に電力を充電するとともにキャパシタ３１から外部負荷に放電するＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、電子部品２７およびスイッチングデバイス（図示せず）等が実装された回路基板２６と、スイッチングデバイスを覆って放射ノイズを抑制するシールドケース２８と、制御用コントロールユニットに接続されるコネクタ２９とを備える（図２を参照）。
【００２２】
回路基板２６にはスタッドボルト１８を挿通可能なボルト挿通孔２６Ａと、ケース本体１２に固定する固定ピン３０を挿通可能なピン挿通孔２６Ｂとが貫通して設けられている。
【００２３】
（蓄電モジュール１０）
蓄電モジュール１０は円筒状の外装体３１Ａを有するキャパシタ３１と、キャパシタ３１が固定されるケース本体１２（被固定部材の一例）と、キャパシタ３１の外装体３１Ａを包囲するように取り付けられ、キャパシタ３１をケース本体１２に固定する固定金具４０と、固定金具４０と外装体３１Ａとの間に配され、外装体３１Ａへの衝撃を緩和する緩衝材４７と、を備える。
【００２４】
また、蓄電モジュール１０は、図４および図７に示すように、隣り合うキャパシタ３１を電気的に接続する接続部材３６を備える。
【００２５】
（キャパシタ３１）
キャパシタ３１は円筒状の外装体３１Ａを有しておりその内部には蓄電要素（図示せず）が収容されている。外装体３１Ａはアルミニウム製である。キャパシタ３１の図７における手前側に配される面には正極および負極の電極端子３２が前方に突出形成されている。隣り合うキャパシタ３１は逆極性の電極端子３２が隣り合うように配置されており、隣り合うキャパシタ３１の正極の電極端子３２と負極の電極端子３２とが接続部材３６を介して電気的に接続されている。
【００２６】
電極端子３２の略中央には、ネジ孔３２Ａが形成されており、このネジ孔３２Ａには接続部材３６を接続するためのステンレス製のボルト３５が螺合される。
【００２７】
（固定金具４０）
さて、本実施形態においては、図７および図９に示すように、キャパシタ３１の側壁部分に固定金具４０が取り付けられている。固定金具４０は図８および図１０に示すように、同形同大の２つの金具片４１からなる。固定金具４０はステンレス鋼からなる。
【００２８】
金具片４１は、外装体３１Ａを包囲するように配される断面視円弧状の包囲部４２と、包囲部４２から連なり外側方向に突出して他方の金具片４１と一体化される方形状の側片部４３とを備える。側片部４３の略中央にはキャパシタ３１を固定壁部１３に固定するボルト１９を挿入可能にボルト挿入孔４３Ａが形成されている。
【００２９】
また、金具片４１の包囲部４２には、外側方向に突出するように２つの屈曲部４４が形成されている。金具片４１の２つの屈曲部４４の間の部分は、緩衝材４７を収容する収容部４５である。２つの金具片４１の側片部４３をボルト挿入孔４３Ａが重なり合うように重ねると、図９に示すように、ボルト挿入孔４３Ａは１つの孔となり、２つの金具片４１の包囲部４２が緩衝材４７の収容された収容部４５を除き外装体３１Ａとの間にわずかな隙間Ｓをあけて、外装体３１Ａの周囲を包囲するように配される（図１０を参照）。
【００３０】
左右方向に隣り合うキャパシタ３１においては、金具片４１の取り付け方向を変えることにより、左右方向に隣り合うキャパシタ３１の側片部４３が重ならずに、ずれた位置に配されている。上下方向に隣り合うキャパシタ３１においては、金具片４１の取付位置を外装体３１Ａの長手方向においてずれるように設定することで、上下において隣り合うキャパシタ３１の側片部４３が重ならずにずれた位置に配されている。このように隣り合うキャパシタ３１においては側片部４３がずれた位置（干渉しない位置）に配されているので、固定壁部１３への固定金具４０のボルト１９締めが円滑に行える（図４および図６を参照）。
【００３１】
（緩衝材４７）
固定金具４０と蓄電モジュール１０との間に配される緩衝材４７はゴムや発泡樹脂等の絶縁材料からなる。緩衝材４７は固定金具４０の収容部４５に嵌めこまれ一体化されている。
【００３２】
（接続部材３６）
接続部材３６はアルミニウムまたはアルミニウム合金製の導電性板材からなる。本実施形態では図７に示すように、７つの接続部材３６により、隣り合うキャパシタ３１が電気的に接続されるとともに、キャパシタ３１とＤＣ−ＤＣコンバータ２５とが電気的に接続される。接続部材３６は、スタッドボルト１８に接続される２つの外部接続部材３６Ａと、電極端子３２，３２間に取り付けられる端子接続部材３６Ｂと、からなる。
【００３３】
外部接続部材３６Ａおよび端子接続部材３６Ｂには、電極端子３２を接続するためのボルト３５を挿通可能なボルト挿通孔３７が貫通して設けられている。また、外部接続部材３６Ａには、スタッドボルト１８を挿通可能なスタッドボルト挿通孔３８が貫通して設けられている。
【００３４】
（補助電源装置Ｍ１の組み付け方法）
以下、補助電源装置Ｍ１の組み付け方法について説明する。
ステンレス鋼をプレスして曲げ加工を施すことにより所定形状の金具片を得た後、収容部４５に緩衝材４７を嵌めこんで一体化することにより図８に示す金具片４１（固定金具４０）を作製する。
【００３５】
このようにして作製した２個一対の金具片４１を側片部４３が重なり合うように各キャパシタ３１の外装体３１Ａに取り付けると、図１０に示すように、外装体３１Ａの周囲が、緩衝材４７の収容されている部分を除き、わずかな隙間Ｓを空けて２つの包囲部４２により包囲される。このとき金具片４１（固定金具４０）と外装体３１Ａとの間に挟持された緩衝材４７は、外装体３１Ａと接触している。
【００３６】
６本のキャパシタ３１を隣り合うキャパシタ３１の電極端子３２が逆極性となるように配置する一方、各接続部材３６を図７に示すように配置して、接続部材３６のボルト挿通孔３７にキャパシタ３１の電極端子３２のネジ孔３２Ａを重ねる。次に、接続部材３６のボルト挿通孔３７に挿通させたボルト３５をネジ孔３２Ａに螺合させる（図４を参照）。
【００３７】
次いで、図４に示すように、外部接続部材３６Ａのスタッドボルト挿通孔３８にスタッドボルト１８を挿通させるとともに、接続部材３６をケース本体１２の保持溝１５に差し込む。その一方で、固定金具４０の側片部４３を固定壁部１３のインサートナット１４に重なるように配置して、キャパシタ３１をケース本体１２内に収容する。次に、固定金具４０のボルト挿入孔４３Ａと、固定壁部１３のインサートナット１４とが重なり合って形成される孔にボルト１９を取り付けてキャパシタ３１をケース本体１２に固定する。すると、図３に示すような蓄電モジュール１０が得られる。
【００３８】
次に、ケース本体１２から突出する２本のスタッドボルト１８を回路基板２６のボルト挿通孔２６Ａに挿通させるとともに、回路基板２６のピン挿通孔２６Ｂをケース本体１２のピン受入孔１７と重なるように配置して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５をケース本体１２の上に載置する。
【００３９】
回路基板２６のピン挿通孔２６Ｂとケース本体１２のピン受入孔１７が重なり合って形成される孔に固定ピン３０を嵌めこみ、回路基板２６のボルト挿通孔２６Ａから突出するスタッドボルト１８にナット２０を螺合させることによりＤＣ−ＤＣコンバータ２５がケース本体１２に取り付けられる。
【００４０】
次に、ケースカバー２１のボルト挿通孔２３をスタッドボルト１８の上に配し、ケースカバー２１のコネクタ挿通孔２４をコネクタ２９の上に配して、ケース本体１２に被せ付ける。すると、ボルト挿通孔２３にスタッドボルト１８が挿通され、コネクタ２９がコネクタ挿通孔２４に挿通されるとともにケースカバー２１の係止凹部２２をケース本体１２の係止突部１６に係止させると図１に示す補助電源装置Ｍ１が得られる。
【００４１】
（作用および効果）
本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態において、キャパシタ３１をケース本体１２に固定する固定金具４０とキャパシタ３１の外装体３１Ａとの間には緩衝材４７が配されており、緩衝材４７が外装体３１Ａに接触しているが、固定金具４０と外装体３１Ａとは接触しにくくなっているので、固定金具４０と外装体３１Ａとが擦り合うことによる外傷を抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、キャパシタ３１（蓄電素子）の外装体３１Ａの外傷の発生を抑制した蓄電モジュール１０を提供することができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、緩衝材４７は固定金具４０に形成した収容部４５に収容されているので、緩衝材４７を収容した状態の固定金具４０をキャパシタ３１に取り付けてボルト１９で固定するだけで容易にキャパシタ３１をケース本体１２に固定することができ、作業性に優れる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、固定金具４０には屈曲部４４が形成されているから、固定金具４０が屈曲部４４により強い弾性力を有することになり、固定金具４０のキャパシタ３１を固定する固定力が向上する。
【００４４】
また、本実施形態によれば、緩衝材４７が絶縁材料からなる構成であるから、固定金具４０と外装体３１Ａとが異種金属から構成される場合であっても、固定金具４０と外装体３１Ａとの間に絶縁材料からなる緩衝材４７が配されて電食の発生を抑制することができる。
【００４５】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図１１によって説明する。
本実施形態は固定金具５０の形状が実施形態１とは相違する。本実施形態の固定金具５０は２つの金具片５１からなり、金具片５１においては弧状をなす包囲部５２に曲げ部５４Ａが合計２つ形成されている。
【００４６】
金具片５１は、図１１に示すように、側片部５３寄りの位置で内側方向に屈曲された２つの曲げ部５４Ａと中央寄りで外側方向に屈曲された２つの屈曲部５４Ｂとを備える。外側方向に屈曲された２つの屈曲部５４Ｂ，５４Ｂの間は緩衝材４７が収容される収容部５５であり収容部５５に収容された緩衝材４７はキャパシタ３１の外装体３１Ａと接触しつつ外装体３１Ａと金具片５１の間に挟持される。本実施形態においても緩衝材４７が配されている部分以外は固定金具５０とキャパシタ３１の外装体３１Ａの間にはわずかな隙間Ｓがあいている。
【００４７】
上記以外の構成は実施形態１と同様であるので重複した説明は省略する。本実施形態によれば実施形態１と同様の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００４８】
本実施形態によれば固定金具５０には曲げ部５４Ａが形成されているのでより強い弾性力を有し固定金具５０のキャパシタ３１を固定する固定力に優れる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、絶縁材料からなる緩衝材４７を備える例を示したが、蓄電素子の外装体が金属材料でない場合などにおいては、緩衝材は絶縁材料でなくてもよい。
（２）上記実施形態では蓄電素子としてキャパシタ３１を例示したが、蓄電素子はリチウムイオン電池などの電池であってもよい。
（３）上記実施形態では２つの金具片４１からなる固定金具４０を示したが、一体的な固定金具であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…蓄電モジュール
１２…ケース本体（被固定部材）
１３…固定壁部
１９…ボルト
２０…ナット
２５…ＤＣ−ＤＣコンバータ
３１…キャパシタ（蓄電素子）
３１Ａ…外装体
３２…電極端子
３２Ａ…ネジ孔
４０，５０…固定金具
４１，５１…金具片（固定金具）
４２，５２…包囲部
４３，５３…側片部
４３Ａ…ボルト挿入孔
４４…屈曲部
４５，５５…収容部
４７…緩衝材
５４Ａ…曲げ部
５４Ｂ…屈曲部
Ｍ１…補助電源装置
Ｓ…隙間
【図１】
2015041717.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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