JP3988993B2 - Connector fixing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池スタックのセル電圧を測定するセル電圧測定用のセル端子とコネクタとの接続を評価するコネクタ固定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料電池スタックは、通常多くの単セルを積層して構成されている。これらのセル端子の接続評価を行うためには、多くの評価項目があり、これらの評価を行う度に、ダミーの燃料電池スタックを評価装置に取り付けていた。
【0003】
このような、コネクタの接続を検査する導通検査治具として、コネクタ端子にワイヤハーネスを構成するリード線の端子が正常に接続されたか否かの検査を簡単に行うことができるコネクタの導通検査治具が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−267032号公報(第2頁、図2(C))
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セル端子の接続評価を行うための評価項目は多く、ダミーの燃料電池スタックを評価装置に取り付ける作業は大変多くの時間と労力を必要とするという問題があった。
【0006】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、コネクタの信頼性を効率的に評価するのに用いるコネクタ固定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の請求項1に記載の発明は、燃料電池が有する複数のセル電圧測定用端子と電気的に接続されるコネクタを評価対象として、前記コネクタと前記複数のセル電圧測定用端子との接続状況を、評価装置によって評価する評価試験に用いられ、上面に前記コネクタを接触させて保持可能な面と、下面に前記評価装置に対する取り付け面を有するブロックを2つ備えるコネクタ評価用のコネクタ固定装置であって、前記セル電圧測定用端子に模したダミーのセル電圧測定用端子を複数有したダミーの燃料電池積層体をさらに備え、前記2つのブロックは、前記ダミーの燃料電池積層体を積層方向である左右側から挟持することを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、2つのブロックが、ダミーの燃料電池積層体を左右から挟持し、さらにコネクタをセル電圧測定用端子に接続可能に配設することにより、コネクタの信頼性を効率的に評価することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係るコネクタ固定装置(セル電圧測定用のコネクタ固定装置)の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るセル電圧測定用のコネクタ固定装置の概略を示す斜視図である。図1に示すように、セル電圧測定用のコネクタ固定装置1は、上面にコネクタ2を接触保持可能な面を有する2つのブロック13、13と、この2つのブロック13、13の下面に取り付け面を有し、コネクタ接点(図2参照)及びこのコネクタ接点(セル電圧測定用端子)に電気的に接続された試験端子(インシュレータ端子)を備えたダミーの燃料電池積層体(燃料電池スタック4)を備えている。
【0010】
ダミーの燃料電池スタック4は、ブロック13、13に挟持されており、燃料電池スタック4(燃料電池積層体)の各セル端子3、3…がコネクタ2に接続されている。コネクタ固定装置1は、ボルト16、16…によって、評価装置30(後述する)に固定されている。
【0011】
図2は、セル電圧測定用のコネクタ固定装置1の接続部の概略を示す斜視図である。図2に示すように、コネクタ2の内部では、コネクタ接点9のU字型の空間にセパレータ10(図1参照)の上端に設けられたセル端子3が挟み込まれ、コネクタ接点9がセル端子3と接続している。
【0012】
ダミーの燃料電池スタック4のインシュレータ端子12には、ダミーの電圧が加えられたり、リード線がつなげられたりしている。また、ダミーの燃料電池スタック4は、あくまでも、テストピースであるため、このインシュレータ端子12は、接着剤で埋め込んだり、表面をエポキシ樹脂で固めたりして、塩水などの影響をきたさないように外界と絶縁される。
【0013】
コネクタ2の上面に設けられている穴7は長穴になっており、ボルト6を回すことによって、水平面内で微妙に上下左右に動き、燃料電池スタック4の単セル5の積層のばらつきも吸収することができる。2個の長穴7、7の一方は上下方向、他方は左右方向の位置調整に用いられる。尚、位置調整のため、ある程度の枚数の単セル5、5…毎にコネクタが設けられている。
【0014】
2つのブロック13は、エンドプレート部15を有しステンレス(SUS)で作られている。このエンドプレート部15には、2箇所の穴19、20が設けられ、その中に、シャフト22が挿入されている。穴19は丸穴で、これがノック穴になっている。また、穴20は長穴で、ダミーの燃料電池スタック4の取り付け位置を調整することができる。
【0015】
また、ダミーの燃料電池スタック4の樹脂やセパレータ10には、片側の一方は丸穴であるが(穴19に対応する穴)、片側の他方には長穴が設けられて(穴20に対応する穴)、エンドプレート15の穴19、20に対応している。
【0016】
次に、以上の構成を備えたセル電圧測定用のコネクタ固定装置1の動作について説明する。図3は、セル電圧測定用のコネクタ固定装置1の使用状態の概略を示す斜視図である。図3に示すように、評価装置30の固定台35上に4本のボルト16、16…で固定されたコネクタ固定装置1は、コネクタ2に接続されている接続ケーブル34によって測定装置31に接続されて、コネクタ2から出力される電気信号を測定している。また、コネクタ固定装置1は、インシュレータ端子12に接続されているリード線(接続ケーブル)33によって電気信号供給装置32に接続され、所定の電気信号が供給されている。
【0017】
この場合、評価装置30は、コネクタ固定装置1に振動を与えて、そのときのコネクタ接点9とセル端子3の接続状態の信頼性評価を行う加振機であるが、評価装置30としては、多くの評価試験装置が適用される。そのため、評価装置30が塩水などを噴霧して、セル端子3やコネクタ接点9などの接点の状況などのテストを行う場合、ダミーの燃料電池スタック4のインシュレータ端子12には、ダミーの電気信号を負荷するリード線(接続ケーブル)33をつなげたあと、インシュレータ端子12の周囲を接着剤で埋め込んだり、または表面をエポキシ樹脂で固めたりして、塩水などの影響が無いように外界と絶縁しておく。
【0018】
図1、図2において、セル電圧測定用のコネクタ固定装置1は、テストピースとしてのダミーの燃料電池スタック4(燃料電池積層体)の各セル端子3、3…をコネクタ2に接続して、このセル端子3の部分から電圧をモニターし、燃料電池スタック4の単セル5が良好な状態か否かをモニタリングするようになっている。
【0019】
モニタリングするコネクタ2の部分は、このコネクタ2の側面に備えられたボルト21を回すことによって、コネクタ接点9のU字型の板を変形させてセル端子3を挟み込むことで、コネクタ接点9がセル端子3に接続する。このコネクタ接点9がU字型の板になっており、コネクタ接点9のU字型の板の間にセパレータ10のセル端子3を挟み込んで固定することができる。このコネクタ接点9に挟み込まれたセル端子3との接続を緩めるときは、ボルト21を緩めることによって行われ、U字型の接点が開くため、殆ど挿入力を必要としない。
【0020】
その結果、細いセル端子3でも変形が無く、なおかつ、多数のセル端子3、3…を一括で嵌め込むことができる。嵌め込んだ後は、このボルト21を締め込むことによって、セル端子3を挟み込んで接続することができる。また、セル端子3とコネクタ接点9との圧接の調整を微妙にできるようにボルト21を用いている。
【0021】
また、セル端子3のピッチと、コネクタ接点9のピッチとは、最初は一致していて、問題なく接続することができるが、燃料電池スタック4は積層物であるため、ずれを生じる可能性があり、コネクタ接点9の間に多少クリアランスを設けて、ずれを矯正するようになっている。そのため、熱膨張などによりずれを生じても、それを吸収するため、セル端子3を長くして、コネクタ2の下面に直接、単セル5を接触させないで、コネクタ2のコネクタ接点9と単セル5本体との間に、ある程度の空間を設けている。このことによってセル端子3のピッチや位置のずれを吸収することができる。
【0022】
また、これはテストピースであるため実際の車両には搭載しないが、燃料電池スタック4を実際の車両に搭載した場合に、多少振動がかかる場合があるため、それを吸収する機構が設けられている。
【0023】
コネクタ固定装置1に使われるダミーの単セル5が、本物の単セルと異なるのは、単セル5 を構成する電池の部分が樹脂などで形成されていることである。本物の燃料電池スタックの積層体のMEA(Membrane Electrode Assembly)よりも樹脂で作った方が精度を出しやすく、評価の項目によっては適していることがある。勿論、ダミーの燃料電池スタックを用いるのではなく、ピッチさえ合っていれば本物の燃料電池スタックの一部を用いて実験しても構わない。
【0024】
このように、エンドプレート15に設けられた穴19,20は、燃料電池スタック4の熱膨張とか収縮率が違うということを考慮して、どちらか片側は楕円または長穴になっている。また、ダミーの燃料電池スタック4の樹脂の部分には、いろいろな色が塗ってあって、色によって厚さの違いを表している。この厚さの違いで嵌め込み性の確認をしている。
【0025】
また、コネクタ固定装置1には塩水などを噴霧して、セル端子3やコネクタ接点9などの接点の状況などをテストするが、ダミーの燃料電池スタック4のインシュレータ端子12には、ダミーの電圧を負荷したり、リード線(接続ケーブル)33をつなげたりしたあと、接着剤で埋め込んだり、表面をエポキシ樹脂で固めたりして、塩水などの影響が無いように外界と絶縁してある。
【0026】
また、コネクタ評価項目として、機械評価、操作力(締めてみる)、コンタクト寿命(接点を付けたり離したりするバネ性の疲労)、耐衝撃性、耐震性(加振機に取り付ける)、塩水噴霧(メッキ違い2種類)、耐腐蝕性(イオウなど)、耐湿性(絶保性)、耐熱性、低温放置、熱衝撃(高低温を一気に切り換える)などの評価データを採ることができる。
【0027】
以上好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更が可能である。例えば、本実施形態では、燃料電池スタックを挟持するブロックの材質をステンレスとしているが、アルミや樹脂など特に限定されるものではない。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、セル電圧測定用端子及びこのセル電圧測定用端子に電気的に接続された試験端子を備えたダミーの燃料電池積層体を備え、2つのブロックが、燃料電池積層体を左右から挟持し、さらにコネクタをセル電圧測定用端子に接続可能に配設することにより、コネクタの信頼性を効率的に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るセル電圧測定用のコネクタ固定装置の概略を示す斜視図である。
【図2】セル電圧測定用のコネクタ固定装置の接続部の概略を示す斜視図である。
【図3】セル電圧測定用のコネクタ固定装置の使用状態の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 コネクタ固定装置
2 コネクタ
3 セル端子
4 燃料電池スタック(燃料電池積層体)
5 単セル
6 ボルト
7 穴(長穴)
8 駒
9 コネクタ接点
10 セパレータ
11 確認穴
12 インシュレータ端子
13 ブロック
14 穴(ノック穴)
15 エンドプレート
16、17、21 ボルト
18 ナット
19 穴
20 穴(長穴)
22 シャフト
30 評価装置
31 測定装置
32 電気信号供給装置
33 リード線(接続ケーブル)
34 接続ケーブル
35 固定台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connector fixing device for evaluating the connection between a cell voltage measuring cell terminal for measuring a cell voltage of a fuel cell stack and a connector.
[0002]
[Prior art]
A fuel cell stack is usually configured by laminating many single cells. In order to evaluate the connection of these cell terminals, there are many evaluation items, and a dummy fuel cell stack is attached to the evaluation device each time these evaluations are made.
[0003]
As such a continuity inspection jig for inspecting connector connection, connector continuity inspection treatment can be easily performed to check whether or not the lead wire terminal constituting the wire harness is normally connected to the connector terminal. A tool is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-267032 A (2nd page, FIG. 2C)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are many evaluation items for evaluating the connection of the cell terminals, and the work of attaching the dummy fuel cell stack to the evaluation device has a problem that much time and labor are required.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a connector fixing apparatus for use in that to evaluate the reliability of the connector efficiently.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the two blocks sandwich the dummy fuel cell stack from the left and right sides, and further arrange the connector so as to be connectable to the cell voltage measuring terminal, thereby improving the reliability of the connector. Can be evaluated efficiently.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a connector fixing device (connector fixing device for measuring cell voltage ) according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a connector fixing device for measuring cell voltage according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
[0010]
The dummy
[0011]
FIG. 2 is a perspective view showing an outline of a connection portion of the
[0012]
A dummy voltage is applied or a lead wire is connected to the
[0013]
The
[0014]
The two
[0015]
Further, the resin or
[0016]
Next, the operation of the
[0017]
In this case, the
[0018]
1 and 2, a
[0019]
The part of the
[0020]
As a result, the
[0021]
In addition, the pitch of the
[0022]
In addition, since this is a test piece, it is not mounted on an actual vehicle, but when the
[0023]
The dummy
[0024]
Thus, considering that the thermal expansion or contraction rate of the
[0025]
Further, the
[0026]
In addition, connector evaluation items include mechanical evaluation, operating force (tighten), contact life (springy fatigue to attach and release contacts), impact resistance, earthquake resistance (attach to shaker), salt spray Evaluation data such as (2 types of plating differences), corrosion resistance (sulfur, etc.), moisture resistance (insulation resistance), heat resistance, low temperature storage, thermal shock (switching between high and low temperatures at once) can be taken.
[0027]
Although the preferred embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the material of the block sandwiching the fuel cell stack is stainless steel, but it is not particularly limited to aluminum or resin.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a connector fixing device for cell voltage measurement according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an outline of a connection portion of a connector fixing device for cell voltage measurement.
FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a usage state of a connector fixing device for cell voltage measurement.
[Explanation of symbols]
1
5
8
15
22
34
Claims (4)
上面に前記コネクタを接触させて保持可能な面と、下面に前記評価装置に対する取り付け面を有するブロックを2つ備えるコネクタ評価用のコネクタ固定装置であって、
前記セル電圧測定用端子に模したダミーのセル電圧測定用端子を複数有したダミーの燃料電池積層体をさらに備え、
前記2つのブロックは、
前記ダミーの燃料電池積層体を積層方向である左右側から挟持することを特徴とするコネクタ固定装置。 A connector electrically connected to a plurality of cell voltage measurement terminals of a fuel cell is used as an evaluation target, and the connection state between the connector and the plurality of cell voltage measurement terminals is used for an evaluation test for evaluating with an evaluation device. And
A surface capable of holding by the connector is contacted to the upper surface, a connector fixing device connector evaluation with two blocks having a mounting surface with respect to the evaluation device on the lower surface,
Further comprising a fuel cell stack of a dummy having a plurality of cell voltage measuring terminals of the dummy which simulates the cell voltage measuring terminal,
The two blocks are:
The dummy fuel cell stack, wherein the to Turkey connector fixing device clamping Soo Rukoto the left and right side is the stacking direction.
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