JP2014191886A - 分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供する。
【解決手段】並列して配置された複数の配線材11と、複数の配線材11を被覆する絶縁体12と、を備え、配線材11は、導体13と導体13の周囲に形成された絶縁層14とを有しており、長手方向の途中部分15が絶縁体12から露出されている分岐配線用フラットケーブル10並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体である。
【選択図】図1
【解決手段】並列して配置された複数の配線材11と、複数の配線材11を被覆する絶縁体12と、を備え、配線材11は、導体13と導体13の周囲に形成された絶縁層14とを有しており、長手方向の途中部分15が絶縁体12から露出されている分岐配線用フラットケーブル10並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体である。
【選択図】図1
Description
本発明は、分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体に関する。
電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるリチウムイオン二次電池モジュールは、内部に単電池セルを複数個配置し、隣接する単電池セルの電極端子間をバスバ等の接続部材で接続した構造となっている。
リチウムイオン二次電池は、過度に充電すると、発熱する危険性があり、また過度に放電すると、電極材の溶解による充電、放電状態の低下が発生するため、数10mV程度の極めて高い精度の電圧制御が必要となる。
そのため、各単電池セルの電極端子間を接続する各バスバは、各電極端子間の電位を監視するための二次電池用電圧監視配線を介して制御基板へと接続されている。
従来、制御基板と複数のバスバのそれぞれとを接続して二次電池用電圧監視配線を形成するためには、バスバの数に対応する本数の分岐ハーネスを用いて分岐配線を形成する必要があり、近年の大容量化の要求に応えて単電池セルの個数を増やすと、その分バスバの数も増えるため、配線が煩雑になるという課題を抱えていた。
これに対して、並列して配置された複数のバスバを跨ぐようにフレキシブルフラットケーブルを配置し、フレキシブルフラットケーブルの複数の導体のそれぞれと複数のバスバのそれぞれとを接続した二次電池用電圧監視配線が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
フレキシブルフラットケーブルの導体とバスバとを接続する際には、導体を被覆する絶縁体をレーザ等で除去して空孔部を形成し、その空孔部から露出させた導体を抵抗溶接等によりバスバに接続している。
この二次電池用電圧監視配線によれば、分岐ハーネスを用いる必要がないため、配線を簡素にすることが可能である。
ところで、一般的なフレキシブルフラットケーブルでは、複数の導体が絶縁体で被覆されることによって拘束されているため、導体を露出させるとその拘束が解け、導体の並列状態が崩れることになる。そうすると、隣接する導体が接触する等して電気的な短絡を生じる虞があるため、バスバに接続しようとする特定の導体のみを露出させる必要がある。
そのためには、導体を露出させる空孔の大きさや位置を高精度に制御する必要があり、導体とバスバとの接続作業が煩雑となるので、低コスト化や実装容易性の向上の観点から望ましいとは言えない。
また、フレキシブルフラットケーブルの導体は接着剤を介して絶縁体で被覆されているため、絶縁体を除去して空孔を形成する時や導体とバスバとを接続する時に導体の表面に付着した接着剤が完全に除去できないことがあり、導体とバスバとの間の接続信頼性が低下する虞もある。
そこで、本発明の目的は、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することにある。
この目的を達成するために創案された本発明は、並列して配置された複数の配線材と、複数の前記配線材を被覆する絶縁体と、を備え、前記配線材は、導体と前記導体の周囲に形成された絶縁層とを有しており、長手方向の途中部分が前記絶縁体から露出されている分岐配線用フラットケーブルである。
前記導体は、平角導体であると良い。
前記絶縁層は、エナメル層であると良い。
また、本発明は、前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続して分岐配線を形成する分岐配線方法である。
また、本発明は、前記分岐配線用フラットケーブルと、前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続する接続部と、を備える分岐配線構造体である。
本発明によれば、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、本実施の形態に係る分岐配線用フラットケーブル10は、並列して配置された複数の配線材11と、複数の配線材11を被覆する絶縁体12と、を備え、配線材11は、導体13と導体13の周囲に形成された絶縁層14とを有しており、長手方向の途中部分15が絶縁体12から露出されていることを特徴とする。
配線材11は、長手方向の途中部分15の他にも両端部16が絶縁体12から露出されており、この露出された両端部16の少なくとも一方では、一部の絶縁層14を除去して導体13を露出させ、その反対側に必要に応じて補強部材21を設けて制御基板へと接続するためのコネクタ端子とする。なお、絶縁層14の除去は、物理的な切削(研削)等によって行う。
導体13は、例えば、丸型導体や平角導体から使用環境に応じて適宜選択して用いることができるが、二次電池モジュールの小型化が要求される近年の趨勢を鑑みると、平角導体であることが好ましい。平角導体は、断面が扁平状になっており、丸型導体に比べて厚さが薄いため、平角導体を用いることで、分岐配線用フラットケーブル10の全体的な厚さを薄くすることができるからである。
また、絶縁層14は、エナメル層であることが好ましい。エナメル層は、ヒュージング(熱加締め)等による十分な除去方法が確立されているため、接続時に残存して接続信頼性を低下させる可能性が極めて低いからである。
絶縁体12は、配線材11を上下から挟み込むようにしてラミネート被覆する一対の絶縁フィルム17、17からなる。つまり、配線材11の表面側に一方の絶縁フィルム17が配置されており、裏面側に他方の絶縁フィルム17が配置されている。
絶縁フィルム17は、片面側に接着層18を有しており、この接着層18が互いに対向するようにして貼り合わされている。
また、絶縁フィルム17は、予め形成された空孔部19を有しており、この空孔部19に位置する配線材11が絶縁フィルム17の貼り合わせ後に露出されることになる。この場合には、露出された配線材11の途中部分15にはそもそも接着剤が付着していない。
従来、二次電池用電圧監視配線として用いられるフレキシブルフラットケーブルは、絶縁層14を有していない配線材、つまり導体をラミネート被覆して形成されており、複数の配線材を同一箇所で露出させると隣接する配線材が接触する等して電気的な短絡を生じる虞があるため、接続しようとする特定の配線材のみを露出させる必要がある。
複数の配線材は、数mm程度の非常に狭いピッチで並列されているので、特定の配線材のみを露出させるためには、空孔部19の大きさや位置を高精度に制御する必要があり、コスト的にも作業的にも大きな負担となる。
これに対して、分岐配線用フラットケーブル10は、絶縁層14を有している配線材11をラミネート被覆して形成されており、複数の配線材11のそれぞれにおいて絶縁層14による電気的な絶縁が確保されているため、複数の配線材11を同一箇所で露出させても電気的な短絡が生じることはない。
そのため、特定の配線材11のみを狙って露出させる場合のように、空孔部19の大きさや位置を高精度に制御する必要がなく、低コスト化と実装容易性の向上を図ることができる。
また、従来のように、空孔部19の大きさや形状に制限が無いため、空孔部19の大きさや形状を配線材11の配置等によらず、分岐配線のレイアウトに応じて自由に設計することができる。
更に、分岐配線用フラットケーブル10は、従来使用されるフレキシブルフラットケーブルと同様に端部に補強部材21を貼り付けてコネクタ接続に供することができるため、従来と変わらない方法で従来と同等の性能を実現することが可能である。
次に、分岐配線用フラットケーブル10を用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体について説明する。
図3又は図4に示すように、本実施の形態に係る分岐配線方法は、分岐配線用フラットケーブル10の配線材11の途中部分15を他の導体31(又は導体41)と接続して分岐配線を形成することを特徴とする。
この分岐配線方法によって得られた分岐配線構造体30(又は分岐配線構造体40)は、分岐配線用フラットケーブル10と、分岐配線用フラットケーブル10の配線材11の途中部分15を他の導体31(又は導体41)と接続する接続部32(又は接続部42)と、を備えることを特徴とする。
ここで、導体31は、例えば、二次電池の接続に用いられるバスバであり、導体41は、例えば、他の電気機器に接続される分岐電線である。
また、配線材11の途中部分15と他の導体31(又は導体41)との接続部32(又は接続部42)は、ヒュージングツール33を用いて接合されたヒュージング接合部からなり、接合時に配線材11の表面の絶縁層14は溶融・蒸発して完全に除去される。
また、配線材11の途中部分15は、絶縁フィルム17、17により被覆されないので、絶縁層14に接着層18が付着することがない。そのため、従来のフレキシブルフラットケーブルを用いた二次電池用電圧監視配線のように、接着剤の残滓等が原因となり、配線材11とバスバとの間の接続信頼性が低下することは無い。
本実施の形態に係る分岐配線構造体の具体例としては、図5に示すような二次電池用電圧監視配線50が挙げられる。
二次電池用電圧監視配線50では、説明の都合上、一部しか描いていないが、複数の二次電池セル51a〜51cの正極52と負極53とを接続する複数のバスバ54に、複数のバスバ54のそれぞれに対応する配線材11が接続部55a、55b、55cを介して接続されている。つまり、一つのバスバ54ごとに一つの配線材11が接続されている。配線材11の一方の端部16は、制御基板に接続されるためのコネクタ端子とする。また、図示しない他方の端部16は、例えば終端用のコネクタ端子としたり、テープや樹脂によってシールするなどして端部を保護し、擦れなどにより導体が露出して隣接導体間で短絡するのを防ぐ。なお、二次電池セル51aの正極52には、出力端用のバスバ56が接続されている。
この二次電池用電圧監視配線50は、複数のバスバ54のそれぞれについて電圧を監視し、接続に異常が無いか等を監視するためのものである。
このように、本実施の形態に係る分岐配線構造体を二次電池用電圧監視配線50に適用することで、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能となる。
これまで説明してきたように、本発明によれば、低コスト化を図りつつ実装容易性と接続信頼性とを向上させることが可能な分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体を提供することができる。
10 分岐配線用フラットケーブル
11 配線材
12 絶縁体
13 導体
14 絶縁層
15 途中部分
16 両端部
17 絶縁フィルム
18 接着層
19 空孔部
21 補強部材
11 配線材
12 絶縁体
13 導体
14 絶縁層
15 途中部分
16 両端部
17 絶縁フィルム
18 接着層
19 空孔部
21 補強部材
Claims (5)
- 並列して配置された複数の配線材と、
複数の前記配線材を被覆する絶縁体と、
を備え、
前記配線材は、導体と前記導体の周囲に形成された絶縁層とを有しており、長手方向の途中部分が前記絶縁体から露出されていることを特徴とする分岐配線用フラットケーブル。 - 前記導体は、平角導体である請求項1に記載の分岐配線用フラットケーブル。
- 前記絶縁層は、エナメル層である請求項1又は2に記載の分岐配線用フラットケーブル。
- 請求項1から3の何れか一項に記載の分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続して分岐配線を形成することを特徴とする分岐配線方法。
- 請求項1から3の何れか一項に記載の分岐配線用フラットケーブルと、
前記分岐配線用フラットケーブルの配線材の途中部分を他の導体と接続する接続部と、 を備えることを特徴とする分岐配線構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013064039A JP2014191886A (ja) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 分岐配線用フラットケーブル並びにこれを用いた分岐配線方法及び分岐配線構造体 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018003444A1 (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | バッテリ監視システムにおける短絡保護装置 |
JP2021125310A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | 日本発條株式会社 | フレキシブルフラットケーブルの接続構造および接続方法 |
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2013
- 2013-03-26 JP JP2013064039A patent/JP2014191886A/ja active Pending
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JP7429383B2 (ja) | 2020-02-03 | 2024-02-08 | 日本発條株式会社 | フレキシブルフラットケーブルの接続構造および接続方法 |
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