(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
均等な間隔で互いに近接して配置された一連のプレートに対して電気的に接続するためのコネクタにおいて、
前記コネクタは、細長いエラストマー部材と、複数の電気接点とを備え、
前記細長いエラストマー部材は、長手方向に沿って配置された複数の凹所を備え、
前記電気接点の各々は、前記複数の凹所の一つと位置合わせされて前記エラストマー部材に設けられ、
前記細長いエラストマー部材は、長さ方向に伸縮可能な部材であり、伸縮することにより、前記近接して配置されたプレートの一つを前記複数の凹所の各々に受け入れ、これにより前記複数の電気接点の各々が前記近接して配置されたプレートの一つの対応する接点に重ね合わされるようになっているコネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記複数の凹所は、複数の凹所の対から構成され、前記凹所の対の各々を構成する凹所の一方は、前記細長いエラストマー部材の一方の側に配置され、前記細長いエラストマー部材の反対側に配置された凹所の他方と整合しているコネクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記複数の電気接点の少なくとも一つが前記複数の凹所の一つに配置されているコネクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記細長いエラストマー部材は、その一方の側部から反対の側部にかけて導電性を有する一方、その長さ方向に沿って用いられるときには導電性を有さない、コネクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のコネクタにおいて、前記一方の側部から反対の側部にかけての導電性は、１００Ω乃至２０００Ωの抵抗を有するコネクタ。
【請求項６】
請求項１に記載のコネクタにおいて、プレートと接触した前記複数の接点の少なくとも一つが、同一のプレートと接触した複数の接点の少なくとも他の一つが前記プレートに押し付けられている方向と垂直な方向に向けて、前記プレートに押し付けられているコネクタ。
【請求項７】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記複数の電気接点の少なくとも一つが、エラストマー部材を貫通して延びる接点部材を含むコネクタ。
【請求項８】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記コネクタが前記近接して配置された一連のプレートから脱落することを防止するために、前記近接して配置された一連のプレートの一つ又は前記電気接点に着脱自在に取り付けられた係止部材を更に含むコネクタ。
【請求項９】
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記エラストマー部材はセグメントを有し、前記セグメントは、隣接したプレート対又は単一のプレート内の２つの部分の間で圧縮されているコネクタ。
【請求項１０】
均等な間隔で互いに近接して配置された一連のプレートに対して電気的に接続するためのコネクタにおいて、
（ａ）長手方向に沿って配置された複数の凹所であって、前記近接して配置されたプレートの一つを各々に受け入れる複数の凹所を持つ細長いエラストマー部材と、
（ｂ）前記複数の凹所の一つと位置合わせされた状態で前記エラストマー部材に取り付けられた複数の電気接点と
を含み、
前記細長いエラストマー部材は、前記プレート間の均等な間隔における許容差のばらつきに合わせて調節され得るように、長さ方向に伸縮可能な部材であり、前記細長いエラストマー部材はセグメントを有し、前記セグメントは、二つの隣接したプレートの間又は単一のプレートの隣接した二つの部分の間に圧縮力が加えられた状態で保持されるコネクタ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記細長いエラストマー部材が圧縮されない限りコネクタの部品が外れないように、前記二つの隣接したプレート又は単一のプレートの隣接した二つの部分に対して、着脱自在に取り付けられた係止部材を備えるコネクタ。
【請求項１２】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記エラストマー部材は、弾性部材であり、圧縮状態におかれたときに前記複数の接点の少なくとも一つを第１の方向でプレートに押し付ける力を発生するようになっているコネクタ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコネクタにおいて、前記エラストマー部材は、圧縮状態におかれたときに、前記複数の接点の少なくとも一つの別の接点を前記第１の方向と直交する方向に押す力を発生するようになっているコネクタ。
【請求項１４】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記二つの隣接したプレート又は単一のプレートの隣接した二つの部分は、保持凹所を有し、前記保持凹所は、前記電気接点に設けられた係止突出部と組み合わされ得るようになっているコネクタ。
【請求項１５】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記複数の凹所は、複数の凹所の対から構成され、前記凹所の対の各々を構成する凹所の一方は、前記細長いエラストマー部材の一方の側に配置され、前記細長いエラストマー部材の反対側に配置された凹所の他方と整合しているコネクタ。
【請求項１６】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記複数の電気接点の少なくとも一つが前記複数の凹所の一つに配置されているコネクタ。
【請求項１７】
請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記細長いエラストマー部材は、前記細長いエラストマー部材は、その一方の側部から反対の側部にかけて導電性を有する一方、その長さ方向に沿って用いられるときには導電性を有さない、コネクタ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のコネクタにおいて、一方の側部から反対の側部までの導電性は、１００Ω乃至２０００Ωの抵抗を有するコネクタ。
【請求項１９】
互いに近接して配置された一連のプレートを電気的に接続する方法において、
長手方向に沿って配置された複数の凹所を有する細長いエラストマー部材を準備する工程と、
複数の電気接点を前記細長いエラストマー部材の前記複数の凹所に設ける工程と、
前記細長いエラストマー部材のセグメントを圧縮し、圧縮されたセグメントを前記互いに近接して配置された一連のプレートの隣接するプレート対の間に配置する工程と、
前記圧縮されたセグメントを前記隣接するプレート対に押しつけ、前記複数の接点の少なくとも一つを前記近接して配置されたプレートの一つに押しつける力を発生させることにより、前記複数の接点の少なくとも一つを前記近接して配置されたプレートの一つと接触した状態に配置する工程と
を含む方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、係止部材を前記近接して配置された一連のプレートに設けることによって、前記隣接したプレート対の間の距離を小さくする工程を更に含む方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、係止部材を前記近接して配置された一連のプレートに設ける工程は、前記エラストマーストリップに圧縮力を加える工程を更に含む方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法において、前記接点と監視装置との間に電気接続部を提供することによって燃料電池スタックを監視する工程を更に含む方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の方法において、前記圧縮されたセグメントを前記互いに近接して配置された一連のプレートの隣接するプレート対の間に配置する工程は、前記圧縮されたセグメントを、前記隣接するプレート対の一方に設けられた係止突出部を越えて移動させる工程を含む方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の方法において、前記複数の接点の少なくとも一つを前記近接して配置されたプレートの一つと接触した状態に配置する工程は、係止突出部を対応する凹所内に配置する工程を更に含む方法。
【請求項２５】
請求項１９に記載の方法において、前記複数の電気接点を前記細長いエラストマー部材の前記複数の凹所に設ける工程は、前記接点部材を少なくとも部分的に前記エラストマー部材を介して押圧する工程を含む方法。
【請求項２６】
請求項１９に記載の方法において、前記複数の電気接点を前記細長いエラストマー部材の前記複数の凹所に設ける工程は、接点を前記エラストマー部材の表面にシルクスクリーン印刷する工程を含む方法。
【請求項２７】
請求項１９に記載の方法において、前記複数の電気接点を前記細長いエラストマー部材の前記複数の凹所に設ける工程は、前記電気接点を前記エラストマー部材に接着剤で取り付ける工程を含む方法。
【請求項２８】
請求項１９に記載の方法において、前記複数の電気接点を前記細長いエラストマー部材の前記複数の凹所に設ける工程は、前記接点の一つを前記凹所の一つに配置する工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池電圧モニターを含む電気化学的燃料電池アッセンブリに関し、更に詳細にはスタック内の電池の監視に使用できる電気接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途で燃料電池が電源として使用されてきた。更に、内燃エンジンに代えて燃料電池を電気自動車のパワープラントで使用することが提案されてきた。陽子交換膜（ＰＥＭ）型燃料電池では、水素を燃料電池のアノードに供給し、酸素を酸化体としてカソードに供給する。ＰＥＭ燃料電池は、アノードを一方の面に備えており且つカソードを反対側の面に備えた薄い陽子透過性非導電性中実ポリマー膜電解質を含む、「膜電極アッセンブリ」（ＭＥＡ）を含む。ＭＥＡは、一対の導電性エレメント間に挟まれる。これらの導電性エレメントは、（１）アノード及びカソード用の電流コレクタとして役立ち、（２）燃料電池の気体状反応体をアノード及びカソードの触媒の夫々の表面に亘って分配するための適当なチャンネル及び／又は開口部を備えている。代表的なＰＥＭ燃料電池及びその膜電極アッセンブリ（ＭＥＡ）は、本発明の譲受人であるゼネラルモータース社に譲渡された、サワシラジャン等の１９９３年１２月２１日付けの米国特許第５，２７２，０１７号及び１９９４年５月３１日付けの米国特許第５，３１６，８７１号に記載されている。
【特許文献１】米国特許第５，２７２，０１７号
【特許文献２】米国特許第５，３１６，８７１号  複数の個々の電池は、互いに結合されてＰＥＭ燃料電池スタックを形成する。燃料電池という用語は、代表的には、場合によって単一の電池又は複数の電池のいずれかに関して使用される。スタックの一群の電池は、クラスターと呼ばれる。スタックの多数の電池の代表的な構成は、ゼネラルモータース社に譲渡された米国特許第５，７６３，１１３号に記載されている。
【特許文献３】米国特許第５，７６３，１１３号  多くの燃料電池アッセンブリでは、燃料電池スタックの各端に一つづつ位置決めされた一対のバス（ｂｕｓ）プレートを介して電流を燃料電池スタックから引き出す。燃料電池は、代表的には銅製の又は銅でコーティングしたバスプレート間に積み重ねられる。非常に多くの場合、個々の電池の電圧又は電流を監視するため、及び／又は制御即ち充電／放電の目的のため、スタックの個々の電池を接触させる。多くの場合、これらの電気接点はスタックの全電流を伝えようとするものではなく、スタック内の個々の燃料電池又はクラスタへの電気接続を提供できる。
【０００３】
大量生産では、取り扱い及び設置が簡単であり、燃料電池スタックの特定の構成要素に確実に電気的に接続する電気接続装置が必要とされている。スタック内の同じ種類の燃料電池構成要素と常に繋がった、又はスタックの長さに沿った規則的間隔で燃料電池スタックと接触する群をなした接点を単一の装置で提供するのが望ましい。
【０００４】
スタック内の個々の燃料電池又は電池クラスタを監視する上での一つの問題点は、電気コネクタを導電性エレメントに取り付けるのが困難であるということである。例えば、大きな電力出力を発生するように設計された燃料電池について、多数のバイポーラプレートを提供する。これは、多数の接続部を必要とする。恐らくは、更に重要なことには、これらのコネクタは互いに近接して配置されたプレートに取り付けられ、これらのプレート間の距離は、プレート毎に異なる。これら全てにより、電気的接続が困難になる。
【０００５】
多数のプレートを含むことができるコネクタを使用して接続を行うのが特に困難である。プレートはその間の間隔が実質的に均等であるけれども、プレート間のこの間隔は許容可能な許容差内で僅かに変化する。プレート間間隔のこれらの僅かな相違により、特定のプレートの理論的位置とそのプレートの実際の位置との間に許容差の積み上げによる有意の相違が生じる。かくして、個々の従来技術のコネクタは、代表的には、許容差の積み上げの効果を最少にするため、比較的少数の、例えば８枚乃至１６枚の連続したプレートとの接続に限定されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、許容差の積み上げを調節することによって、燃料電池の全長に又はその少なくとも大部分沿って密に配置されたプレートに接続できる単一の電気コネクタが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴によれば、実質的に等間隔に密に配置された一連のプレートに電気的に接続するためのコネクタが提供される。複数の凹所が細長いエラストマー部材の長さに沿って配置されている。更に、複数の電気接点が含まれ、これらの複数の接点の各々が複数の凹所の一つの位置合わせされてエラストマー部材と関連している。細長いエラストマー部材は、密に配置されたプレートの一つを複数の凹所の各々に受け入れるため、及びこれによって複数の電気接点の各々を密に配置されたプレートの一つの対応する接点と位置合わせするため、その長さに沿って拡張したり圧縮したりするようになっている。
【０００８】
本発明の更に別の特徴によれば、プレート間の実質的に均等な間隔における何らかの許容差の変化に合わせて調節するようになった細長いエラストマーストリップを含む、密に配置された一連のプレートを電気的に接続するためのコネクタが提供される。エラストマーストリップのセグメントは、二つの隣接した部材間で圧縮状態に置かれる。二つの隣接した部材は、二つの隣接した密に配置されたプレート又は単一のプレートの二つの隣接した部材のいずれかである。
【０００９】
本発明の別の特徴によれば、密に配置された一連のプレートに対する電気的接続を提供する方法が提供される。この方法は、複数の電気接点を細長いエラストマーストリップと関連させる工程を含む。細長いエラストマー部材のセグメントを圧縮し、圧縮されたセグメントを密に配置された一連のプレートのうちの一対の隣接した部材間に配置する。圧縮されたセグメントを対をなした隣接した部材に押し付け、複数の接点のうちの少なくとも一つを密に配置されたプレートの一つに押し付ける力を発生できるようにすることによって、複数の接点のうちの少なくとも一つを密に配置されたプレートのうちの一つと接触した状態に配置する。
【００１０】
本発明のこの他の適用分野は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び特定的例は、本発明の好ましい実施例を示すけれども、単に例示を目的としたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００１１】
本発明は、以下の詳細な説明及び添付図面から更に完全に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
好ましい実施例の以下の説明は単なる例示であって、本発明、その用途、又は使用を限定しようとするものではない。
図１及び図２を参照すると、これらの図には、全体に参照番号１０を付した本発明によるコネクタの好ましい実施例が示してある。コネクタ１０は、複数の凹所１４及び複数の電気接点１６、１７を付した細長いエラストマーストリップ１２（即ち部材）を含む。これらの電気接点は、凹所１４と位置合わせされた状態でエラストマーストリップ１２と関連している。このコネクタ１０は、密に（対をなした凹所１４間に、エラストマーストリップ１２の両側に各々）配置された複数のプレート１８に電気的に接続する上で有用である。各プレート１８には、エラストマーストリップ１２のセグメント２２が配置されるようになった保持凹所２０が設けられている。これらの保持凹所２０の両側には側部２４が配置されており、これらの側部は、隣接した部材として役立つ。
【００１３】
この好ましい実施例のエラストマーストリップ１２の両側縁部に沿って複数の凹所１４が対をなして形成されている。これらの凹所１４は、密に配置されたプレート１８のうちの一つのプレートの隣接した部材２４を受け入れるようになっている。かくして、隣接した部材として作用する保持凹所２０の両側部材２４は、エラストマーストリップ１２の対をなした凹所１４の各々に受け入れられる。この結果、電気接点１６、１７（エラストマーストリップ１２の凹所１４と位置合わせされた）は、対応するプレート１８と位置合わせされて配置される。かくして、エラストマーストリップ１２のセグメント２３（連続した対をなした凹所１４間）は、許容差の変化によりプレート１８間の間隔が変化するため、拡げられたり圧縮されたりする。
【００１４】
密に配置されたプレート１８の各々の保持凹所２０は、コネクタ１０、この場合、セグメント２２又はエラストマーストリップ１２を受け入れて保持するようになっている。この保持は、係止突出部２６を使用して保持凹所２０の狭幅のセグメントを提供することによって行われる。これらの係止突出部２６は、コネクタ１０を保持凹所２０に挿入するとき、エラストマー部材１２の上面と接触した状態に配置される。係止突出部２６は、これらの係止突出部２６間の保持凹所２０の寸法を小さくすることによって、コネクタ１０を所定の場所に維持する。これにより、保持凹所２０から取り外すことができる前にエラストマーストリップ１２を圧縮することが必要とされる。
【００１５】
この実施例のエラストマーストリップ１２は、内部導体１２’を挟む外支持体又は絶縁障壁１３を有する。この内部導体１２’は幅方向（即ちＸ方向）で導電性であるが、その長さ方向（即ち図２のＺ方向）に沿って使用時に有意の導電性を備えていない（ｎｏｔ  ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌｌｙ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｉｎ  ｕｓｅ）。この導体１２’は、その高さ方向（即ち図２のＹ方向）に沿っても導電性である。使用時に有意の導電性を備えていないというのは、作動状態（即ち監視を行うのに必要な電圧及び電力）で、電流がエラストマーストリップ１２に沿って長さ方向に流れず、導体１２’を通る隣接した導電路間に何らかの受け入れることができない干渉があるということを意味し、好ましくは、作動状態では、隣接した導電路間に全く電流がないということを意味する。
【００１６】
この材料１２’は導体の幅方向（即ちＸ方向）で導電性であるが、好ましくは、その幅方向に亘って或る程度の抵抗を有する。この抵抗は、短絡等の事故で電圧モニターが損傷した場合にシステムを保護する。更に好ましくは、抵抗は約１００Ω乃至約２０００Ωであり、更に好ましくは約２００Ω乃至約１０００Ωである。隣接したプレート間の代表的な開路電圧は約１ｖである。かくして、電流は、好ましくは、約１０ｍＡ乃至約０．５ｍＡであり、更に好ましくは、約５ｍＡ乃至約１ｍＡである。
【００１７】
例えば、導電性エラストマー材料が非導電性エラストマー断面と交互になった断面を持つ内部導体１２’を形成することによって、選択的導電性を提供できる。一つの特に好ましい連結ストリップ１２は、ニュージャージー州０７００８カートレットのフジポリアメリカ社がゼブラ（ゼブラ（ＺＥＢＲＡ）は登録商標である）エラストマーコネクタの商標で販売している、カーボンを基材とするエラストマーを使用した、中実の自己支持コネクタである。勿論、例えばカーボンを基材とした低温エラストマー又は銀を基材としたエラストマー等の他のエラストマーコネクタ１２を使用してもよい。
【００１８】
エラストマーストリップ１２の凹所１４間のセグメント２２の幅は、好ましくは、プレート１８の協働保持凹所２０の両側部材２４（又は隣接した部材）間の幅よりも僅かに大きい。これにより、凹所１４の周囲のエラストマーストリップ１２の両縁部及び接点１７をプレート１８の保持凹所２０の対応する縁部２４に押し付ける。エラストマーストリップ１２の両凹所１４は、電気接点１７を提供する露呈された導体１２’を含む。これらの電気接点は、隣接した部材２４に押し付けられてプレート１８と電気的に接触する。従って、プレート１８から接点１７を通り、エラストマーストリップ１２の導体１２’を通り、接点部材１６を通り、関連した導線２８を通る導電路が形成される。
【００１９】
更に、エラストマーストリップ１２のセグメント２２の高さは、好ましくは、電気接点１６をプレート１８の保持凹所２０の底縁部３０に当てる上で必要とされるよりも僅かに大きい。換言すると、プレート１８に当てた電気接点１６のチップとエラストマーストリップ１２の上面との間の距離は、保持凹所２０の底壁３０から保持凹所２０の係止突出部２６の底部までの距離よりも僅かに大きい。かくして、エラストマーストリップ１２をプレート１８の保持凹所２０に押し込むと、整合した電気接点１６がプレート１８に押し付けられる。従って、エラストマーストリップ１２のセグメント２２は、隣接した二つの部材２４の間で圧縮状態に保持され、追加の部材を移動して接点１６、１７に力を加える必要なしに電気接点１６をプレート１８に押し付ける。その代わり、エラストマー部材１２の性質のため、エラストマー部材１２を所定位置に置くだけで力が加えられる。
【００２０】
以上から、導体が各プレート１８と関連して電気接点１７を提供するということは理解されるべきである。これは、多くの用途で十分である。丈夫さを追加するため、この実施例は、追加の電気接点１６を含む。この電気接点部材１６は、導線２８と導通した半球状ボタンチップを含む。接点部材１６の先端は、接点部材１６がエラストマーストリップ１２から抜けないようにするフック又はスナップロックの形状を備えている。接点部材１６は、導線２８への電路を形成するため、更に、エラストマーストリップ１２の導電層１２’と導電接触している。
【００２１】
かくして、導電接点１６、１７は、密に配置された複数のプレート１８の各々について三つの箇所に設けられており、二つの接点１７は導電層１２’によって形成され、一つの接点が接点部材１６によって形成される。更に、一つの接点１６は保持凹所２０の底部材３０に押し付けられ、他の二つの接点１７は保持凹所２０の側部材２４に押し付けられる。かくして、一つの導電接点１６は、他の二つの接点１７が押し付けられる方向に対して実質的に垂直な方向に押される。好ましくは、少なくとも一つの接点が、他の接点のうちの一方の方向に対して約４５°乃至１３５°、更に好ましくは約７５°乃至１０５°の方向に押される。
【００２２】
この好ましい実施例のコネクタを使用するため、複数の電気接点１６、１７が細長いエラストマーストリップ１２と関連しており且つ複数の凹所１４と位置合わせされているということがわかる。細長いエラストマーストリップのセグメント２２は、密に配置された一連のプレート１８のうちの一対の隣接した部材の間で圧縮され且つ配置される。この場合、隣接した部材は、保持凹所２０の両側縁部２４であり、圧縮されるセグメント２２は、一対の凹所１４間のセグメント２２である。更に、隣接した部材は、突出部２６と保持凹所２０の底縁部３０を係止することによって提供される。連続したプレート１８の各々がエラストマー部材１２の対応する凹所１４に配置されたとき、各凹所１４は、細長い部材１２のセグメント２３をその長さに沿って膨張し又は圧縮し、各凹所１４を対応するプレート１８と整合することによって、密に配置されたプレート１８のうちの一つと整合する。更に、これにより、エラストマーストリップ１２の圧縮されたセグメント２２を対をなした隣接した部材２４、２６、及び３０に押し付けて接点１６、１７を密に配置されたプレート１８に押し付ける力を発生することによって、接点１６、１７を密に配置されたプレート１８に当てて配置する。更に、プレート１８の保持凹所２０は、細長いストリップ１２が圧縮されない限り、コネクタ１０が凹所２０内から外れないようになっている。
【００２３】
コネクタ１０を密に配置されたプレート１８に取り付けるとき、コネクタ１０の導線２８を細長い単部品エラストマーストリップを使用して適当な電池電圧監視装置（図示せず）に接続することによって燃料電池スタック（図示せず）全体の性能を監視できる。燃料電池スタックは、全体としてハウジングを含み、監視装置はそれ自体のハウジング内に収容されており、燃料電池スタックの側部に取り付けることができる。次いで、監視装置をモニターハウジングのシールされた通信ポートを通して電気的に接続する。
【００２４】
図３及び図４を参照すると、本発明の変形例の好ましいエラストマーコネクタ１１０が提供される。この場合、エラストマー部材１１２は単一の均質の材料として提供される。好ましくは、材料はシリコーンである。このエラストマー部材１１２の上面及び下面は外方に湾曲しており、凸状形状断面を提供する。この形状により、保持凹所１２０の底縁部に押し付けられる接触面積が小さくなり、電気接点１１６とプレート１１８との間の許容差を大きくする及び／又は力を大きくするのに使用できる。
【００２５】
この実施例の接点部材１１６を細長いエラストマー部材１１２の開口部に押し込み、接着剤でエラストマーストリップ１１２に連結する。接点部材１１６は、その先端近くに導電性シースを含む。このシースは、導線１２８の先端を越えて延び、中央に配置された穴１３２を通過する。図４でわかるように、導電性エレメント１１７をエラストマー部材１１２の下面にシルクスクリーン印刷することによって追加の電気接点を形成する。導電性エレメント１１７は、凹所１１４と隣接した箇所から接点部材１１６の導電性シースと隣接した箇所まで延びている。従って、コネクタ１１０を保持凹所１２０に配置すると、導電性エレメント１１６がエラストマー材料１１２の凹所１１４の周囲の保持凹所１２０の側部１２４と接触し、接点部材１１６の導電性シースを通した導線１２８への電路を提供する。更に、エラストマー部材１１２にシルクスクリーン印刷された導電性エレメント１１７は、保持凹所１２０の底部１３０と接触し、この電路に沿って追加の接点を形成する。
【００２６】
この実施例の保持凹所１２０は、上述の実施例と同様に、隣接した部材として作用する側縁部１２４を形成する。更に、係止突出部１２６が、プレート１１８の全体に円形形状の突出部１２６として形成されている。更に、プレート１１８に取り外し自在に取り付けられた細長いチューブ状部材１２７が追加の係止突出部１２７（又は部材）を提供する。チューブ状部材１２７を各プレート１１８の保持凹所１２０と関連した円形の係止突出部１２６上で摺動させる。チューブ状部材１２７を取り外した状態では、保持凹所１２０への挿入中にエラストマーストリップ１１２を圧縮する必要がない。しかしながら、チューブ状部材１２７が係止位置に取り付けられた状態では、プレート１１８に連結された状態から引っ張られるコネクタ１１０に対し追加の抵抗が提供される。かくして、チューブ状部材１２７は、エラストマーストリップ１１２を保持凹所１２０に挿入するのに必要な圧縮を、保持特徴の保持性を低下することなく減少するようになっている。チューブ状部材１２７は、取り付けられた状態では、円形突出部１２６間の保持凹所１２０の寸法を減少する。
【００２７】
チューブ状部材１２７は、好ましくは、コネクタ１１０に力を更に及ぼし、これにより電気接点１１６、１１７とプレート１１８との間の接触力を増大する。この力は、エラストマーストリップ１１２を保持凹所１２０に単に配置したことによる力に追加される。かくして、チューブ状部材１２７は、好ましくは、コネクタ１１０に追加の力を提供するようになっており、これにより電気接点１１６、１１７の接触力を上昇する。かくして、この場合、保持凹所１２０の側部材１２４によって隣接した部材が提供される。更に、チューブ状部材１２７及び保持凹所１２０の底縁部材１３０もまた、隣接した部材として作用する。
【００２８】
この好ましい実施例のコネクタ１１０の使用は、上述の実施例とほぼ同じである。係止部材として作用するチューブ状部材１２７は、保持凹所１２０と関連して配置され、係止部材１２６間の開口部の寸法を小さくし、これによってコネクタ１１０の取り出しに対する抵抗を高める。更に、チューブ状部材１２７をプレート１１８の対応する突出部１２６上で摺動させ、追加の係止部材１２７をプレート１１８に取り付けることにより、接点部材１１６、１１７をプレート部材１１８に押し付ける追加の力が提供される。プレート１１８に設けられた突出部１５４を接点部材１１６の穴１３２に挿入し、３６０°の接触表面に亘って接触を提供する。かくして、電気接続部の表面領域は、円形形状の表面領域であり、詳細には環状形状を有する。
【００２９】
図５、図６、及び図７を参照すると、本発明のコネクタ２１０の別の変形例の好ましい実施例が示してある。細長いエラストマーストリップ２１２は、このエラストマーストリップ２１２の下半分を通して横方向に配置された凹所２１４を含む。これらの凹所２１４には電気接点部材２１６が配置されており、凹所２１４の一方の側壁に接着剤で取り付けられている。接点部材２１６は、当該技術分野で一般的に周知のように導線２２８に取り付けられたスペードコネクタである。このスペードコネクタ２１６は、係止突出部として作用する盛り上がった突出部２２６を一方の表面に備えており、係止突出部は、保持凹所の一部として作用するプレート２１８の穴２２１と協働するようになっている。かくして、この実施例では、保持凹所２２１に配置されるのは、接点部材２１６の盛り上がった突出部２２６である。
【００３０】
上述の実施例と同様に、エラストマーストリップ２１２の連続した凹所２１４間の材料のセグメント２２２は、隣接した二つの部材間で圧縮される。この場合、エラストマー部材を間で圧縮する隣接した二つの部材は、隣接した二つのプレートである。本明細書中で使用されているように、「隣接」というのは、近接しているということを意味するに過ぎない。「隣接」というのは、必ずしも、部材又はプレートが燃料電池スタックで互いに次々に連続して配置されているということを必要としない。従って、隣接したプレート２１８を細長いエラストマーストリップ２１２の隣接した凹所２１４に挿入したとき、凹所２１４間のストリップのセグメント２２２がプレート２１８間で圧縮される。エラストマーストリップ２１２は、この圧縮により接点部材２１６に力を及ぼしてプレート２１８に押し付け、これに電気的に接続する。更に、コネクタ２１０が適切に配置された後、接点部材２１６の突出部２２６が穴２２１に押し込まれてこれと協働し、コネクタ２１０を所定位置に保持し、電気的に接続された状態を維持する。かくして、接点部材２１６の突出部２２６は保持部材として作用する。
【００３１】
この実施例のコネクタ２１０の使用は、上文中に説明したのと同様である。しかしながら、上述のように、プレート２１８に対するコネクタ２１０の保持は、接点部材２１６に突出部２２６を設け、これと協働する凹所２２１をプレート２１８に設けることによって行われる。かくして、エラストマー部材２１２のセグメントを保持凹所２２１に配置する代わりに接点部材２１６の一部を保持凹所２２１に配置する。更に、プレート２１８に対するコネクタ２１０の保持は、接点部材２１６をプレート２１８に押し付けるのと同じ力を使用して行われる。
【００３２】
図８乃至図１１を参照すると、これらの図には、本発明のコネクタ３１０の更に別の好ましい実施例が示してある。
この実施例の細長いエラストマーストリップ３１２は全体に円形断面を有する。凹所３１４は、ストリップを横切ってその周囲に亘って横方向に延びる。凹所３１４には電気接点部材３１６が配置されており且つ凹所３１４の一方の側壁に接着剤で取り付けられている。接点部材３１６は環状形状の部材であり、導線３２８に取り付けられている。
【００３３】
上述の実施例と同様に、エラストマー部材３１２のセグメント３２２を間で圧縮する二つの隣接した部材は、二つの隣接したプレート３１８である。従って、隣接したプレート３１８を細長いエラストマーストリップ３１２の隣接した凹所３１４に挿入すると、これらの凹所３１４間のストリップ３１２のセグメント３２２がプレート３１８間で圧縮される。この圧縮により、エラストマーストリップ３１２は接点部材３１６に力を及ぼしてこれをプレート３１８に押し付け、これに電気的に接続する。
【００３４】
係止突出部３２６がプレート３１８の上縁部に沿って穴３２１と隣接して突出リップ３２６の形態で設けられている。コネクタ３１０が適正に配置されると、エラストマーストリップ３１２の中央部分が穴３２１に押し込まれ、エラストマーストリップ３１２が係止突出部３２６を越えて移動できるように圧縮されない限り、コネクタ３１０が抜けないようにする障害を係止ストリップ３２６が形成する。更に、係止リップ３２６は、エラストマーストリップ３１２の頂部と協働して係止機能を提供する係止部材として作用する。かくして、これらの機能は互いに協働し、コネクタ３１０を所定位置に保持するのを補助する。接点部材３１６及びエラストマーストリップ３１２は、両方とも、この実施例の保持凹所３２０内に配置される。この実施例のコネクタ３１０の使用は、上文中に説明した実施例と実質的に同じである。かくしてそのプロセスはここでは繰り返さない。
【００３５】
勿論、上文中に特定的に説明した実施例に対する本発明の多くの変形例が可能である。例えば、図１及び図２の好ましい実施例に関し、電気接点を導電性中央層までしか延長せず、エラストマーストリップの導体が提供する側電気接点に依拠してもよい。図３及び図４の好ましい実施例に関し、取り外し自在の係止部材は、コネクタに追加の圧縮力を全く提供しない。図５、図６、及び図７の好ましい実施例に関し、突出部及び協働する凹所の位置を逆にし、突出部をプレートに配置し、凹所を接点部材に配置してもよい。図８乃至図１１に関し、完全な係止機能を提供できるようにプレートの穴がプレートの材料で完全に取り囲まれていてもよく、これによって、おそらくは係止突出部をなくすことができる。更に、任意の実施例に関し、実質的に垂直な隣接した部材及び別体の係止突出部を使用する代わりに、互いに向かって角度をなした隣接した部材を使用してもよい。
【００３６】
本発明の説明は単なる例示であり、及びかくして本発明の要旨から逸脱しない変更は本発明の範囲内に含まれる。このような変更は本発明の精神及び範囲からの逸脱であるとは考えられない。従って、本発明は添付の特許請求の範囲内の全ての変更を含む。
【００３７】
本発明は、詳細な説明及び添付図面から更に完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の燃料電池スタック電池電圧モニター用エラストマーコネクタの第１の好ましい実施例の概略平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った概略断面図である。
【図３】本発明の変形例の好ましいエラストマーコネクタの図２と同様の概略断面図である。
【図４】図３の変形例の好ましいエラストマーコネクタの概略底面図である。
【図５】本発明の別の変形例の好ましいエラストマーコネクタの概略斜視図である。
【図６】図５の好ましいコネクタの図２と同様の概略断面図である。
【図７】図６の７−７線に沿った概略断面図である。
【図８】本発明の更に別の変形例の好ましいエラストマーコネクタの概略斜視図である。
【図９】図８の変形例の好ましいエラストマーコネクタの図７と同様の概略長さ方向断面図である。
【図１０】図９の１０−１０線に沿った概略断面図である。
【図１１】図９の１１−１１線に沿った概略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  コネクタ
１２  エラストマーストリップ
１２’  内部導体
１３  絶縁障壁
１４  凹所
１６、１７  電気接点
１８  プレート
２０  保持凹所
２２、２３  セグメント
２４  側部
２６  係止突出部
２８  導線
【図１】
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【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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