JP2018206699A - バスバモジュール及び電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構成のバスバモジュールを提供すること。
【解決手段】直線的に配列された複数の電池３よりなる電池集合体２の隣接する２つの電池３の電極５Ａ、５Ｂ上に跨がって配置されて電極間を電気的に接続する平板状のバスバ１０と、電池の配列方向に沿って延びるように配索され、１本がバスバ１０に接続される複数本の電圧検出線２０と、バスバ１０の上面に重ねて配置され、複数本の電圧検出線２０を、電池の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べた状態で保持する樹脂製の電線保持プレート８０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに用いられる電源装置を構成するバスバモジュール、及び該バスバモジュールを含む電源装置に関する。

例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車等の各種車両には、電動モータの動力源として電源装置が搭載されている。この種の電源装置は、一端に正の電極（以下「正極」と記す）、他端に負の電極（以下「負極」と記す）を有する複数の電池を、正極と負極とが交互に隣り合うように直線的に配列した電池集合体を備えている。この電池集合体には、電極が設けられた面に重ねられるように、特許文献１に示すようなバスバモジュールが設けられている。

バスバモジュールは、複数のバスバと、複数の電圧検出端子と、複数の電圧検出線と、樹脂ケースと、を備えている。複数のバスバは、複数の電池が直列接続されるように、電池集合体の隣接する電池の正極と負極を電気的に接続する。各バスバや電圧検出端子は、一般的にボルトやナットを用いて電極に締結されている。電圧検出線は、バスバに重ねられる電圧検出端子を介して、電池の電極に電気的に接続される。

樹脂ケースには、バスバ及び電圧検出端子を収容するバスバ収容部と、電圧検出線を収容する電線収容部とが設けられている。電線収容部には、複数の電線をばらけた束の状態で収容する樋状の配索溝が設けられている。電線収容部は、複数の電線をばらけた束の状態で収容する関係で、角筒箱状に形成されている。電線収容部は、角筒箱状をなしていること、及び、主に電池の上面でボルトやナットを用いてバスバ等を電極に締結する作業を行う必要があることから、バスバ収容部の横に配置されている。

特開２０１４−２３３１５９号公報

上述したように、従来のバスバモジュールでは、バスバ（バスバ収容部）の横に電線収容部を配置している。そのため、バスバモジュールの寸法が大きくなり、コンパクト化に限界があることが分かった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトな構成のバスバモジュール、及び該バスバモジュールを用いた電源装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るバスバモジュール及び電源装置は、下記（１）〜（７）を特徴としている。
（１） 直線的に配列された複数の電池よりなる電池集合体の隣接する２つの電池の電極上に跨がって配置されて前記電極間を電気的に接続する平板状のバスバと、
前記電池の配列方向に沿って延びるように配索され、１本が前記バスバに接続される複数本の電線と、
前記バスバの上面に重ねて配置され、前記複数本の電線を、前記電池の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べた状態で保持する樹脂製の電線保持プレートと、
を備えることを特徴とするバスバモジュール。
（２） 上記（１）の構成のバスバモジュールであって、
前記電線保持プレートは、第１プレートと第２プレートとの間に前記複数本の電線を平面状に並べて保持する２枚合わせのプレートとして構成され、前記第１プレートと前記第２プレートの合わせ面に前記複数本の電線の配索をガイドする複数本の配索溝を有すると共に、前記複数本の電線のうちの１本を前記バスバに接続するために該バスバに向けて案内する接続電線案内部を有する、
ことを特徴とするバスバモジュール。
（３） 上記（２）の構成のバスバモジュールであって、
前記第１プレートと前記第２プレートは、これら両プレートの前記配索溝の並び方向の側縁同士がヒンジで回動自在に連結されることにより、両プレートの合わせ面を開閉可能としている、
ことを特徴とするバスバモジュール。
（４） 上記（３）の構成のバスバモジュールであって、
前記第１プレートの前記第２プレートとの合わせ面に前記配索溝が形成され、前記第１プレートの前記ヒンジと反対側の側縁に第２のヒンジを介して補助プレートが一体に連設され、前記第１プレート及び前記補助プレートの前記第２のヒンジの近傍に前記接続電線案内部が設けられている、
ことを特徴とするバスバモジュール。
（５） 上記（１）〜（４）のいずれか１項の構成のバスバモジュールであって、
前記電線保持プレートは、該電線保持プレートを前記バスバの上面に載せた際に、前記バスバと係合して前記バスバに前記電線保持プレートを固定する係合部を備えている、
ことを特徴とするバスバモジュール。
（６） 上記（１）〜（５）のいずれか１項の構成のバスバモジュールであって、
前記バスバは、上面が平面状に形成された前記電池の電極の上に重ねた状態で、該電極に前記バスバの上から溶接されるものである、
ことを特徴とするバスバモジュール。
（７） 直線的に配列された複数の電池で構成された電池集合体と、
前記電池集合体に重ねて取り付けられると共に、前記電池が直列接続されるように、前記各電池を互いに電気的に接続するバスバモジュールと、
を備える電源装置において、
前記バスバモジュールとして、上記（１）〜（６）のいずれか１項の構成のバスバモジュールが、前記電池の配列方向に沿って複数設けられ、
これら電池の配列方向に設けられた複数の各バスバモジュールの前記複数の電線として、前記電池の配列方向に延びる複数の電圧検出線を備え、これら複数の電圧検出線が、前記各バスバモジュールの電線保持プレートによって保持されており、
前記電圧検出線のうちの１本が順番に前記各バスバモジュールのバスバに接続されている、
ことを特徴とする電源装置。

上記（１）の構成のバスバモジュールによれば、平板状のバスバの上面に、複数の電線を平面状に並べた状態で保持する電線保持プレートを重ねるので、高さ方向及び幅方向の寸法の縮小が可能であり、コンパクト化することができる。
上記（２）の構成のバスバモジュールによれば、電線保持プレートを２枚合わせのプレートで構成し、両プレートの合わせ面に配索溝を設けている。そのため、複数の電線を容易に、電池の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べて配索することができ、その状態で確実に保持することができる。また、バスバに接続すべき１本の電線ついては、接続電線案内部によって容易にバスバに向けて案内することができる。
上記（３）の構成のバスバモジュールによれば、第１プレートと第２プレートをヒンジで連結したので、ヒンジを曲げることにより、容易に互いの位置合わせを行いながら両プレートを合わせることができる。また、第１プレートと第２プレートを一体化できるので、部品点数を減らせる。
上記（４）の構成のバスバモジュールによれば、本体側となる第１プレートに配索溝を設け、配索溝に電線を配索した後に、蓋側となる第２プレートを重ねることで、複数の電線を両プレート間に保持することができる。その状態で、第１プレートと補助プレートの第２のヒンジの近傍に設けた接続電線案内部により、バスバに接続する１本の電線を案内することができる。従って、簡単な作業で、複数の電線とバスバに接続する１本の電線の配索を完了することができる。
上記（５）の構成のバスバモジュールによれば、電線保持プレートの係合部によって、複数の電線を保持した状態の電線保持プレートをバスバの上に載せるだけで、容易に電線保持プレートをバスバに固定できる。
上記（６）の構成のバスバモジュールによれば、バスバを電池の電極上に重ねた状態でバスバ上から溶接するだけで、バスバを電極に固定することができる。そのため、電線保持プレートを安定した姿勢でバスバ上に重ねることができる上、バスバモジュールの取り付け部分の高さ寸法を最小に抑えることができる。
上記（７）の構成の電源装置によれば、上記（１）〜（６）のいずれかの構成のバスバモジュールを用いたことにより、上述の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、バスバモジュールのコンパクトを図ることができ、電源装置におけるバスバモジュールの取付部分の簡素化に寄与することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態のバスバモジュールの組立前の状態を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施形態のバスバモジュールの電池への組付途中の状態を示す斜視図である。 図３は、図２の状態のバスバモジュールが電池集合体の上に複数配列されている状態を示す斜視図である。 図４は、本発明の実施形態のバスバモジュールの電池（不図示）への組付時の状態を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施形態のバスバモジュールの電池への組付時の状態を示す断面図である。 図６は、図５の状態のバスバモジュールが電池集合体の上に複数配列されている状態を示す斜視図である。 図７は、比較例の電源装置の外観斜視図である。 図８は、比較例の電源装置のバスバモジュールの構成を示す平面図である。 図９は、比較例のバスバモジュールにおける電線収納部の断面図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１は、実施形態のバスバモジュールの組立前の状態を示す斜視図である。図２は、バスバモジュールの電池への組付途中の状態を示す斜視図である。図３は、図２の状態のバスバモジュールが電池集合体の上に複数配列されている状態を示す斜視図である。図４は、バスバモジュールの電池（不図示）への組付時の状態を示す斜視図である。図５は、バスバモジュールの電池への組付時の状態を示す断面図である。図６は、図５の状態のバスバモジュールが電池集合体の上に複数配列されている状態を示す上から見た平面図である。

なお、説明の便宜上、各図において、矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚを用いて、各部材の配設方向等を示す。これら矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚは互いに直交している。後述するが、Ｘ方向は電池の配列方向、Ｙ方向は１つの電池の正負電極の並ぶ方向、Ｚ方向は上下方向にそれぞれ相当する。

まず、電源装置の概略構成について述べる。
図３に示すように、電源装置１は、電池集合体２と、この電池集合体２の上部に重ねて取り付けられるバスバモジュールユニットＭと、を備えている。バスバモジュールユニットＭは、複数のバスバモジュールＭ１を１列に配列して構成したものである。これら複数のバスバモジュールＭ１は、必要に応じて隣同士が連結される場合もあるし、単に隣同士が接触しているだけの場合や、単に配列されているだけの場合もある。このバスバモジュールＭ１を必要個数一列に配列することで、バスバモジュールユニットＭが構成されている。

この電源装置１は、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータを併用して走行するハイブリッド自動車等に搭載されて用いられ、電動モータに動力を供給するものである。

電池集合体２は、一方向（Ｘ方向）に沿って直線的に一列に配列され且つ互いに固定された複数の電池３で構成されている。図２に示すように、隣接する電池３の電池本体３ａの側面間には、断面Ｔ字形のスペーサ４の挿入板部４ａが挿入されている。このスペーサ４の働きにより、隣接する電池３間の位置決めが行われると共に、隣接する電池３間に通気のための隙間が確保されている。各電池３は、直方体状の電池本体３ａの上面のＹ方向における一端及び他端に、一対の電極５（５Ａ、５Ｂ）を備えている。

図２に示すように、一対の電極５（５Ａ、５Ｂ）は、ともに同形同サイズの平板状の電極であり、電池本体３ａの上面から僅かの高さだけ上方に突出している。これら一対の電極５（５Ａ、５Ｂ）のうち一方の電極は正極５Ａ、他方の電極は負極５Ｂである。各電池３は、一対の電極５Ａ、５Ｂを備える面（上面）を上に向けて配列されている。しかも、１つの電池３の正極５Ａと、隣接する他の電池３の負極５Ｂとが交互に隣り合うように配列されている。従って、Ｙ方向の一端側及び他端側においてそれぞれ、Ｘ方向に沿って正極５Ａと負極５Ｂが交互に並んでいる。

図３に示すように、バスバモジュールユニットＭは、一列に配列された複数の電池３を直列に接続するものであり、配列した電池３の個数に応じた数のバスバモジュールＭ１によって構成されている。１個のバスバモジュールＭ１は、隣り合う２個の電池３の電極５同士を接続するものである。そのため、Ｙ方向の一端側（例えば図３の左側）では、電池３の配列個数の半分の個数のバスバモジュールＭ１が使用されている。また、Ｙ方向の他端側（例えば図３の右側）では、電池３の配列個数の半分−２の個数のバスバモジュールＭ１が使用されている。なお、電源装置１の総正極に接続される端子や総負極に接続される端子については、ここでは説明しない。総正極とは、例えば、Ｙ方向の他端側における電池３の配列方向の一端の電極のことである。総負極とは、例えば、Ｙ方向の他端側における電池３の配列方向の他端の電極のことである。

次に、図１及び図２を用いて、単体のバスバモジュールＭ１の構成について説明する。
図１に示すように、バスバモジュールＭ１は、平板状の金属製のバスバ１０と、複数の電圧検出線（電線）２０と、一体成形された樹脂製の電線保持プレート８０と、を備えている。平板状のバスバ１０は、隣接する２つの電池３の電極５（５Ａ、５Ｂ上）に跨がって配置されて、電極５（５Ａ、５Ｂ上）間を電気的に接続するものである。

複数本の電圧検出線２０は、電池３の配列方向に沿って延びるように配索され、順番に１本ずつ先端が各バスバモジュールＭ１のバスバ１０に接続される。これら電圧検出線２０の他端側は、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）が備える電圧検出回路に接続される。そして、ＥＣＵが、電圧検出回路によって検出された各電池３における一対の電極５Ａ、５Ｂとの電位差（電圧）に基づいて、各電池３の残量や充放電状態等を検出する。

複数の電圧検出線２０は、Ｘ方向に沿って１列に配列された各バスバモジュールＭ１毎に１本ずつ必要なものである。そのため、バスバモジュールユニットＭを構成した際に、電圧検出線２０の基端側では、バスバモジュールＭ１の全個数分の本数の電圧検出線２０が存在する。また、その基端側に近いバスバモジュールＭ１から遠いバスバモジュールＭ１に向かって順番に１本ずつ電圧検出線２０が割り当てられる。そのため、電圧検出線２０の延びるＸ方向の先端側に行くほど、電圧検出線２０の本数が少なくなる。つまり、基端側から一番遠いバスバモジュールＭ１には、１本の電圧検出線２０だけが配索されることになる。

平板状のバスバ１０と電線保持プレート８０は、２個の電池３の上面に対応した大きさを有している。但し、電線保持プレート８０は、バスバ１０の平面サイズよりも大きな平面サイズに形成されている。そして、電線保持プレート８０は、バスバ１０の上に重ねられたときに、バスバ１０を完全に覆い隠せるようになっている。

次にバスバ１０について説明する。
バスバ１０は、電池集合体２の互いに隣り合う２個の電池３の正極５Ａと負極５Ｂとに接合されることで、これら各電池３を直列に接続する。バスバ１０は、導電性の金属板にプレス加工が施されるなどして得られるものであり、互いに隣り合う電池３の正極５Ａ及び負極５Ｂに載る２つの矩形の接合板部１１、１１を有している。両接合板部１１、１１の間の部分の上面には、バスバ１０に接続する１本の電圧検出線２０を挿入する電線挿入溝１２が設けられている。電線挿入溝１２の深さは、１本の電圧検出線２０を配置して半田や溶接にて接合した場合に、それらが溝内から上に突出しないだけの寸法に設定されている。

電線挿入溝１２は、バスバ１０を構成する金属板を上方から下方に凹ませることで形成されている。この電線挿入溝１２が形成された部分の下面側は、断面台形状の凸部１２ａとなっている。この凸部１２ａは、両接合板部１１、１１が正極５Ａと負極５Ｂの上面に載った際に、正極５Ａと負極５Ｂとの間の空所に嵌まる。それにより、凸部１２ａは、バスバ１０を、正極５Ａと負極５Ｂに対して位置決めする役目を果たす。

バスバ１０の両接合板部１１、１１は、電池３の正極５Ａと負極５Ｂの上面に載せられ、その状態で、バスバ１０の上から溶接される部分である。図２中のＷで示す部分は、一例としての溶接箇所を示している。溶接されることにより、バスバ１０は、電池３の正極５Ａと負極５Ｂに機械的に接合されると同時に、正極５Ａと負極５Ｂとを電気的に接続する。

ここで、図３に示す電源装置１のＹ方向の一端側（例えば、図３の斜め左下側）及び他端側（例えば、図３の斜め右上側）の各バスバモジュールユニットＭ（ＭＡ、ＭＢ）における外側と内側の区別について述べる。一端側のバスバモジュールユニットＭＡ（Ｍ）については、矢印Ｙ１側を外側、矢印Ｙ２側を内側とする。他端側のバスバモジュールユニットＭＢ（Ｍ）についても、矢印Ｙ１側を外側、矢印Ｙ２側を内側とする。一端側のバスバモジュールユニットＭＡの各バスバモジュールＭ１と、他端側のバスバモジュールユニットＭＢの各バスバモジュールＭ１は、同形状のものを使用するとした場合、点対称の向きで配置される。また、勝手違いのものを使用するとした場合は、線対称の向きで配置される。そして、各電池３の上面の電極５（５Ａ、５Ｂ）は、Ｙ１側の位置（外方寄りの位置）に配置されている。

また、電圧検出線２０の延在方向（Ｘ方向）の区別については、電圧検出線２０の延在する方向の基端側（ＥＣＵへの接続側）をＸ１側（図１〜図３中の斜め左上側）とし、先端側をＸ２側（図１〜図３中の斜め右下側）とする。

図１に示すように、バスバ１０の両接合板部１１、１１は、電線挿入溝１２を挟んで、Ｘ方向の両側に配置されている。バスバ１０の電線挿入溝１２には、Ｙ２方向側（内側）から１本の電圧検出線２０の先端が挿入される。電圧検出線２０は、被覆電線であり、絶縁被覆２２が剥がされた先端が、電線挿入溝１２の長さ方向の中間近くまで挿入される。そして、その位置で、露出した芯線導体２１の先端が、半田や溶接によりバスバ１０の電線挿入溝１２の内底面に接合される。

バスバ１０のＹ２方向側（内側）の端部近傍には、電線挿入溝１２に挿入される電圧検出線２０を位置決めして押圧固定する電線留め具７０の挿入孔１５が設けられている。電線留め具７０は、樹脂成形された小部材であり、帯板状の頭部７１と、その下面中央の押圧凸部７３と、を有する。また、電線留め具７０は、頭部７１の下面で押圧凸部７３の両外側に、下向きに突設された２本の差し込みピン７２を有する。押圧凸部７３は、バスバ１０の電線挿入溝１２に嵌まる部分として形成されている。押圧凸部７３の中央下面には、電圧検出線２０の絶縁被覆２２の付いた部分の嵌まるＶ溝７３ａが形成されている。

バスバ１０のＹ２方向側（内側）の端部近傍の挿入孔１５は、電線留め具７０の差し込みピン７２の差し込まれる貫通した孔である。これら挿入孔１５は、電線留め具７０の２本の差し込みピン７２の位置に対応して、電線挿入溝１２のＸ方向の両側に設けられている。

次に電線保持プレート８０について説明する。
樹脂の一体成形品よりなる電線保持プレート８０は、バスバ１０の上面に重ねて配置される。電線保持プレート８０は、複数の電圧検出線２０を、電池３の配列方向（Ｘ方向）に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べた状態で保持する役目を担う。但し、電圧検出線２０の一番先端側に位置するバスバモジュールＭの電線保持プレート２０には、１本だけしか電圧検出線２０は配索されない。

電線保持プレート８０は、基板として機能する第１プレート３０と、中蓋として機能する第２プレート５０との間に、複数本の電圧検出線２０を平面状に並べて保持する２枚合わせのプレートとして構成されている。図１に示す各上面が、第１プレート３０と第２プレート５０の合わせ面である。基板として機能する第１プレート３０のプレート本体３１の合わせ面には、複数本の電圧検出線２０の配索をそれぞれガイドする複数本の配索溝４２が設けられている。配索溝４２は、配索する電圧検出線２０の本数だけＹ方向に並べて配置され、Ｘ方向の一端から他端まで互いに平行に延びている。これらの配索溝４２に１本ずつ電圧検出線２０を挿入することで、フラットケーブルのように、複数本の電圧検出線２０を平面状に整列した状態で配索することができる。

配索溝４２は、第１プレート３０のプレート本体３１の合わせ面（図１の上面）に凸条のリブ４１をＹ方向に一定間隔で複数設けることにより、隣接するリブ４１、４１間に設けられている。各リブ４１のＸ方向の長さの中間部には、リブ４１の途切れた切欠部４１ａが設けられている。この各リブ４１の切欠部４１ａがＹ方向に一列に並ぶことにより、プレート本体３１上に、Ｘ方向に延びる配索溝４２と直交するＹ方向の電線引出溝４１ｂが形成されている。この電線引出溝４１ｂは、任意の配索溝４２に配索されている１本の電圧検出線２０を、Ｙ１方向（外側）に向けて引き出すための溝である。なお、電線引出溝４１ｂは、プレート本体３１のＸ方向の長さの中間位置よりもＸ１側に偏った位置に配置されている。

また、配索溝４２を形成する各リブ４１の上面の電線引出溝４１ｂよりＸ１方向寄りの位置には、配索溝４２に挿入した電圧検出線２０の抜け止めのための電線係止凸部４１ｃが突設されている。電線係止凸部４１ｃは、配索溝４２の上に張り出した突起部分（図示略）を有している。プレート本体３１には、樹脂成形上の必要に応じて、各電線係止凸部４１ｃの突起部分の成形のための型抜き孔４１ｄ（図４参照）が設けられている。この型抜き孔４１ｄは、配索溝４２に電圧検出線２０が挿入されているかどうかを確認する確認窓としても利用可能である。

第１プレート３０と第２プレート５０は、配索溝４２の並び方向の一端側（Ｙ２方向側）の側縁同士が第１のヒンジ５２で回動自在に連結されることにより、両プレート３０、５０の合わせ面を開閉可能としている。第１プレート３０の第１のヒンジ５２側の側縁には、配索溝４２を形成するリブ４１と同様の端部リブ４３が設けられている。この端部リブ４３の上面には、上向きに複数の係合爪（係合部）４９が間隔をおいて突設されている。これらの係合爪４９は、電線保持プレート８０をバスバ１０の上面に載せたとき、バスバ１０の側縁に係合して電線保持プレート８０をバスバ１０に固定するためのものである。そのため、係合爪４９の先端に内向きの（Ｙ１方向を向いた）爪部４９ａが設けられている。この爪部４９ａを成形するため、プレート本体３１には、型抜き孔４９ｂ（図４参照）が設けられている。また、第２プレート５０の第１のヒンジ５２側の側縁には、第１プレート３０と第２プレート５０を重ね合わせたときに、第１プレート３０の係合爪４９の先端が突き抜ける逃がし孔５９が設けられている。

また、第１プレート３０の第１のヒンジ５２と反対側（Ｙ１方向側）の側縁には、帯板状の第２のヒンジ３２を介して、補助プレート３３が回動自在に連設されている。この第２のヒンジ３２のＹ２方向の幅は、後述するように、補助プレート３３に対して第１プレート３０を折り曲げて重ねたときに、引き出す１本の電圧検出線２０に無理な屈曲を与えない余裕寸法に設定されている。

第１プレート３０の合わせ面（図１中の上面）上の第２のヒンジ３２の近傍には、Ｘ方向に並べて２つの長方形枠状リブ４４、４４が設けられている。これら長方形枠状リブ４４の高さは、前述した配索溝４２を形成するリブ４１と同じ高さである。両長方形枠状リブ４４、４４は、一つの長辺がプレート本体３１の側端面に面一となるように形成されている。

２つの長方形枠状リブ４４、４４は、電線引出溝４１ｂの延長線の位置で互いに隣接しており、その隣接した箇所には、電線引出溝４１ｂの溝幅とほぼ同じ間隔の電線引出スペース４４ｓが設けられている。また、両長方形枠状リブ４４、４４の電線引出スペース４４ｓを挟んで隣接する位置の上面には、接続電線案内部としての一対の位置決めピン４５、４５が突設されている。これら一対の位置決めピン４５、４５は、それらの間に１本の電圧検出線２０を通すことで、電圧検出線２０の位置決め及び電線保持を行う役目を果たす。また、Ｘ２方向側の長方形枠状リブ４４の内側に位置するプレート本体３１上には、後述する補助プレート３３側の位置決めピン３６の差し込み孔４６が設けられている。

また、第１プレート３０のプレート本体３１のＸ方向の両端には、Ｙ方向の両端に位置させて弾性アーム４８が設けられている。これら弾性アーム４８は、バスバモジュールＭ１を隣接配置した際に、互いに接触し合うことで、バスバモジュールＭ１同士の位置の誤差を吸収する役目を果たす。なお、こられの弾性アーム４８を用いて隣接するバスバモジュールＭ１を連結することも可能である。

第２プレート５０のプレート本体５１は、第１プレート３０のプレート本体３１と同じ大きさに形成されている。第２プレート５０のプレート本体５１には、第１プレート３０のリブ４１、４４のような突部は設けられていず、プレート本体５１の合わせ面（図１中の上面）は単なる平面として形成されている。第２プレート５０のプレート本体５１には、第２プレート５０を第１プレート３０の上に重ね合わせたとき、第１プレート３０側の電線係止凸部４１ｃが挿入される逃がし溝５７が設けられている。この電線係止凸部４１ｃが挿入される逃がし溝５７は、電線係止凸部４１ｃの配列方向であるＹ方向に延びている。

また、第２プレート５０のプレート本体５１には、更に、電線保持プレート８０をバスバ１０の上に重ねたときに、電線留め具７０の頭部７１の挿入される逃がし溝５８が設けられている。この電線留め具７０の頭部７１の逃がし溝５８は、第１のヒンジ５２から遠い方の側縁の近傍に配置されている。これら２つの逃がし溝５７、５８は、Ｌ字形の溝として連続して形成されている。

また、第２プレート５０のプレート本体５１の第１のヒンジ５２から遠い方の側縁の近傍には、Ｘ方向に沿って一列に４つの差し込み孔５５、５５、５６、５６が設けられている。これら４つのうちＸ１方向寄りの２つの差し込み孔５５、５５は、第１プレート３０の位置決めピン４５、４５の差し込み孔である。Ｘ１方向寄りの２つの差し込み孔５６、５６は、後述する補助プレート３３の位置決めピン３６、３６の差し込み孔である。

第１プレート３０のプレート本体３１に対して第２のヒンジ３２により回動自在に連結された補助プレート３３は、Ｙ方向の幅が小さく、Ｘ方向の長さが長い、帯板状のプレートである。補助プレート３３のＸ方向の長さは、バスバ１０のＸ方向の長さとほぼ等しく設定されている。補助プレート３３の第２のヒンジ３２と反対側の側縁には、バスバ１０のＸ２方向の側縁が位置づけされる。バスバ１０は、補助プレート３３の側縁に位置づけされた状態で、補助プレート３３に仮固定されてもよいし、仮固定されなくてもよい。バスバ１０を補助プレート３３に仮固定する場合は、補助プレート３３の適当な位置に仮固定片などを設けて行うことができる。

補助プレート３３のプレート本体３３ａの上面には、バスバ１０の２つの接合板部１１、１１の各Ｘ方向の寸法に対応させて、２つのＣ枠状リブ３４、３４が突設されている。Ｃ枠状リブ３４は、Ｘ方向の長さのちょうど中間の位置で２つに分かれており、その中間の位置に１本の電圧検出線２０を通す電線挿入スペース３４ｓを確保した状態で互いに近接している。両Ｃ枠状リブ３４、３４の電線挿入スペース３４ｓを挟んで隣接する位置の上面には、接続電線案内部としての一対の位置決めピン３６、３６が突設されている。これらの位置決めピン３６、３６は、それらの間に１本の電圧検出線２０を通すことで、電圧検出線２０の位置決め及び電線保持を行う役目を果たす。また、Ｘ１方向側のＣ枠状リブ３４の内側に位置するプレート本体３３ａ上には、第１プレート３０の位置決めピン４５、４５の差し込み孔３５、３５が設けられている。なお、Ｃ枠状リブ３４は、バスバ１０の位置づけされるＹ１方向の側縁には形成されていない。そのことで、Ｃ枠状リブ３４は、Ｃ字状となっている。

次に、バスバモジュールＭ１の組み立て手順、及び、電池集合体２への組み付け手順について説明する。
なお、以下に述べる手順は一例であって、その他の手順で行っても勿論よい。

まず最初に、必要個数及び本数の電線保持プレート８０、バスバ１０、電圧検出線２０を用意する。電圧検出線２０の長さは、予め順番に決めてあるものとする。そして、一列に配列すべきバスバモジュールＭ１に対して順番に１本ずつ電圧検出線２０を割り当てる。

次に、割り当てに従って順番に、複数の電圧検出線２０を、各バスバモジュールＭ１の電線保持プレート８０の配索溝４２に配索する。即ち、図１に示すように、第１プレート３０と第２プレート５０を開いた状態にして、第１プレート３０の配索溝４２に順番に電圧検出線２０を挿入して整列配索する。この際、各バスバモジュールＭ１に割り当てられた１本の電圧検出線２０は、第２のヒンジ３２に一番近い位置に配索されている。

そこで、その１本の電圧検出線２０を、配索溝４２の途中から折り曲げて、電線引出溝４１ｂと一対の位置決めピン４５、４５間に挿入しながら、第１プレート３０から補助プレート３３側に引き出す。補助プレート３３側に引き出した１本の電圧検出線２０は、Ｌ字形に屈曲させながら、補助プレート３３の一対の位置決めピン３６、３６の間に挿入する。こうすることで、バスバモジュールＭ１に接続すべき１本の電圧検出線２０の先端部を、電線保持プレート８０のＹ１方向に位置決めしながら引き出すことができる。

一方、補助プレート３３のＹ１方向の側縁に、バスバ１０のＹ２方向の側縁を位置づけする。この際、必要に応じてバスバ１０と補助プレート３３を仮固定する。そして、補助プレート３３から引き出した電圧検出線２０の先端を、バスバ１０の電線挿入溝１２に導入する。さらに、電線留め具７０の２本の差し込みピン７２を挿入孔１５に挿入して電圧検出線２０の絶縁被覆２２を電線挿入溝１２とＶ溝７３ａとによって挟持し、電圧検出線２０の先端部を固定する。尚、ここまでの工程では、電圧検出線２０を電線保持プレート８０の配索溝４２に配索した後、電圧検出線２０の先端部を電線留め具７０によって固定する順序であった。これに代えて、電圧検出線２０の先端部を電線留め具７０によって固定した後、電圧検出線２０を電線保持プレート８０の配索溝４２に配索する順序であってもよい。

この状態で、図２に示すように、第１のヒンジ５２を曲げて、第１プレート３０の上面に第２プレート５０を中蓋として重ねて、電線保持プレート８０を閉じる（図１中の矢印Ａ１の閉じ操作）。この際、第１プレート３０の電線係止凸部４１ｃは、第２プレート５０の逃がし溝５７に吸収される。また、第１プレート３０の位置決めピン４５は、第２プレート５０の差し込み孔５５に挿入される。

次に、図３に示すように、一列分の全数のバスバモジュールＭ１を電池集合体２の上に載せる。即ち、各バスバモジュールＭ１のバスバ１０を、隣接する電池３の正極５Ａと負極５Ｂの上に跨がるように位置決めして載せる。そして、２枚合わせに閉じた状態の電線保持プレート８０をバンド状の保持治具Ｓで押さえる。

この状態で、図２に示すように、バスバ１０の両接合板部１１、１１を隣接する電池３の正極５Ａと負極５Ｂの上面に溶接して固定する。また、バスバ１０の電線挿入溝１２に導入した電圧検出線２０の芯線導体２１の先端を、バスバ１０に溶接または半田により接合する。なお、このバスバ１０に対する電圧検出線２０の接合は、バスバモジュールＭ１を電池集合体２の上に載せる前の段階で行っておいてもよい。

バスバ１０の電池３への固定が終わったら、図４〜図６に示すように、第２のヒンジ３２を曲げて、電線保持プレート８０を、バスバ１０及び補助プレート３３の上に重ねる（（図２中の矢印Ａ２の閉じ操作）。その際、第２プレート５０の逃がし孔５９から先端が突出した第１プレート３０側の係合爪４９が、バスバ１０のＹ１方向の側縁に係合する。これにより、電線保持プレート８０が、電池３の電極５に接合されたバスバ１０に固定され、バスバモジュールＭ１の取り付けが完了する。完了後は、保持治具Ｓを外せばよい。

このようにバスバ１０と補助プレート３３の上に電線保持プレート８０を重ねた場合、第１プレート３０の位置決めピン４５は、補助プレート３３の差し込み孔３５に吸収される。また、補助プレート３３の位置決めピン３６は、第１プレート３０の差し込み孔４６を貫通し、第２プレート５０の差し込み孔５６に吸収される。

以上の説明のように、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、平板状のバスバ１０の上面に、複数の電圧検出線（電線）２０を平面状に並べた状態で保持する電線保持プレート８０を重ねることができる。従って、高さ方向の寸法Ｈ及び幅方向の寸法Ｋの縮小が可能であり、コンパクト化することができる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、電線保持プレート８０を２枚合わせのプレート（第１プレート３０及び第２プレート５０）で構成し、両プレートの合わせ面に配索溝４２を設けている。そのため、複数の電圧検出線２０を容易に、電池３の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べて配索することができ、その状態で確実に保持することができる。また、バスバ１０に接続すべき１本の電圧検出線２０ついては、接続電線案内部としての位置決めピン４５、４５、３６、３６によって容易にバスバ１０に向けて案内することができる。また、第２プレート５０を閉じた状態で、電池３に対するバスバ１０の接合を行うことができるので、電圧検出線２０の配索作業と電池３の接合作業を完全に分けて行うことができる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、第１プレート３０と第２プレート５０を第１のヒンジ５２で連結している。従って、第１のヒンジ５２を曲げることにより、容易に互いの位置合わせを行いながら、両プレート（第１プレート３０と第２プレート５０）を重ね合わせることができる。また、第１プレート３０と第２プレート５０を一体化できるので、部品点数を減らせる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、基板側（本体側）となる第１プレート３０に配索溝４２を設け、配索溝４２に電圧検出線２０を配索した後に、蓋側（中蓋）となる第２プレート５０を重ねる。従って、複数の電圧検出線２０を、飛び出しの心配なく、両プレート（第１プレート３０及び第２プレート５０）間に保持することができる。また、その状態で、第１プレート３０と補助プレート３３の第２のヒンジ３２の近傍に設けた接続電線案内部としての位置決めピン３６、３６により、バスバ１０に接続する１本の電圧検出線２０を案内することができる。従って、簡単な作業で、複数の電圧検出線２０とバスバ１０に接続する１本の電圧検出線２０の配索を完了することができる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、電線保持プレート８０の係合爪（係合部）４９により、複数の電圧検出線２０を保持した状態の電線保持プレート８０をバスバ１０の上に載せるだけで、容易に電線保持プレート８０をバスバ１０に固定できる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、バスバ１０を電池３の電極５上に重ねた状態でバスバ１０上から溶接するだけで、バスバ１０を電極５に固定することができる。そのため、電線保持プレート８０を安定した姿勢でバスバ１０上に重ねることができる上、バスバモジュールＭ１の取り付け部分の高さ寸法Ｈを最小に抑えることができる。

また、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、逃がし溝５７、５８や逃がし孔５９あるいは差し込み孔３５、４６、５５、５６を設けることで、プレートを重ね合わせた際の突起部分（差し込みピンど）を吸収するようにしている。そのため、重ね合わせた際の高さ寸法を最小に抑えることができる。

次に比較例と比べて本実施形態の利点を述べる。なお、比較例を示す各図において、本実施形態と同一構成要素については同一符号を付して説明を省略する。

まず、図７〜図９を参照して、比較例として示すバスバモジュール１０１について説明する。
図７は、比較例の電源装置の外観斜視図、図８は、比較例のバスバモジュール１０１の平面図、図９は、比較例のバスバモジュール１０１の電線収容部１１０の断面図である。

図７及び図８に示すように、電池集合体１０２は、複数の電池１０３を一列に配列したものである。各電池３の上面には、円柱状の電極１０５Ａ、１０５Ｂが突設されている。バスバモジュール１０１は、樹脂ケース１０８と、隣り合う電池１０３の正極１０５Ａと負極１０５Ｂを接続するバスバ１０６と、バスバ１０６に重ねられる電圧検出端子１０７と、を有している。電圧検出端子１０７は、それぞれ電圧検出線２０（図９参照）に接続されている。

この比較例のバスバモジュール１０１では、樹脂ケース１０８に、バスバ１０６及び電圧検出端子１０７を収容するバスバ収容部１０９と、電圧検出線２０を収容する電線収容部１１０とが設けられている。バスバ収容部１０９と電線収容部１１０は、電池集合体１０２の電池１０３の配列方向と直交する幅方向（横方向）に並べて配置されている。電線収容部１１０は、樋状の本体部１１０ａに蓋体１１０ｂをヒンジ結合したもので、電圧検出線２０は、樋状の本体部１１０ａの内部にランダムに束になって収容される。

このように、比較例のバスバモジュール１０１では、電圧検出線２０がバスバ１０６の横方向に配索される関係で、幅方向の寸法Ｋ１が大きくなる。また、バスバ収容部１０９や電線収容部１１０自体に相応の高さがある関係で、バスバモジュール１０１の取り付け状態での高さＨ１が大きくなりやすい。

これに対して、本実施形態のバスバモジュールＭ１によれば、図４及び図５に示すように、高さ寸法Ｈも幅寸法Ｋも縮小できるので、電池集合体２に組み付けた状態でのコンパクト化を図ることができる。

ここで、上述した本発明に係るバスバモジュール及び電源装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［７］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
直線的に配列された複数の電池（３）よりなる電池集合体（２）の隣接する２つの電池（３）の電極（５Ａ、５Ｂ）上に跨がって配置されて前記電極（５Ａ、５Ｂ）間を電気的に接続する平板状のバスバ（１０）と、
前記電池（３）の配列方向に沿って延びるように配索され、１本が前記バスバに接続される複数本の電線（電圧検出線２０）と、
前記バスバ（１０）の上面に重ねて配置され、前記複数本の電線（電圧検出線２０）を、前記電池（３）の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べた状態で保持する樹脂製の電線保持プレート（８０）と、
を備えることを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［２］
上記［１］に記載のバスバモジュール（Ｍ１）であって、
前記電線保持プレート（８０）は、第１プレート（３０）と第２プレート（５０）との間に前記複数本の電線（２０）を平面状に並べて保持する２枚合わせのプレートとして構成され、前記第１プレート（３０）と前記第２プレート（５０）の合わせ面に前記複数本の電線（２０）の配索をガイドする複数本の配索溝（４２）を有すると共に、前記複数本の電線（２０）のうちの１本を前記バスバ（１０）に接続するために該バスバ（１０）に向けて案内する接続電線案内部（位置決めピン４５、３６）を有する、
ことを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［３］
上記［２］に記載のバスバモジュール（Ｍ１）であって、
前記第１プレート（３０）と前記第２プレート（５０）は、これら両プレート（３０、５０）の前記配索溝（４２）の並び方向の側縁同士がヒンジ（第１のヒンジ５２）で回動自在に連結されることにより、両プレート（３０、５０）の合わせ面を開閉可能としている、
ことを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［４］
上記［３］に記載のバスバモジュール（Ｍ１）であって、
前記第１プレート（３０）の前記第２プレート（５０）との合わせ面に前記配索溝（４２）が形成され、前記第１プレート（３０）の前記ヒンジ（第１のヒンジ５２）と反対側の側縁に第２のヒンジ（３２）を介して補助プレート（３３）が一体に連設され、前記第１プレート（３０）及び前記補助プレート（３３）の前記第２のヒンジ（３２）の近傍に前記接続電線案内部（位置決めピン４５、３６）が設けられている、
ことを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［５］
上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載のバスバモジュール（Ｍ１）であって、
前記電線保持プレート（８０）は、該電線保持プレート（８０）を前記バスバ（１０）の上面に載せた際に、前記バスバ（１０）と係合して前記バスバ（１０）に前記電線保持プレート（８０）を固定する係合部（係合爪４９）を備えている、
ことを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［６］
上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載のバスバモジュール（Ｍ１）であって、
前記バスバ（１０）は、上面が平面状に形成された前記電池（３）の電極（５Ａ、５Ｂ）の上に重ねた状態で、該電極（５Ａ、５Ｂ）に前記バスバ（１０）の上から溶接されるものである、
ことを特徴とするバスバモジュール（Ｍ１）。
［７］
直線的に配列された複数の電池（３）で構成された電池集合体（２）と、
前記電池集合体（２）に重ねて取り付けられると共に、前記電池（３）が直列接続されるように、前記各電池（３）を互いに電気的に接続するバスバモジュール（Ｍ１）と、
を備える電源装置（１）において、
前記バスバモジュール（Ｍ１）として、上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載のバスバモジュール（Ｍ１）が、前記電池（３）の配列方向に沿って複数設けられ、
これら電池（３）の配列方向に設けられた複数の各バスバモジュール（Ｍ１）の前記複数の電線として、前記電池（３）の配列方向に延びる複数の電圧検出線（２０）を備え、これら複数の電圧検出線（２０）が、前記各バスバモジュール（Ｍ１）の電線保持プレート（８０）によって保持されており、
前記電圧検出線（２０）のうちの１本が順番に前記各バスバモジュール（Ｍ１）のバスバ（１０）に接続されている、
ことを特徴とする電源装置（１）。

１ 電源装置
２ 電池集合体
３ 電池
５ 電極
５Ａ 正極（電極）
５Ｂ 負極（電極）
１０ バスバ
２０ 電圧検出線（電線）
３０ 第１プレート
３２ 第２のヒンジ
３３ 補助プレート
３６，４５ 位置決めピン（接続電線案内部）
４２ 配索溝
４９ 係合爪（係合部）
５０ 第２プレート
５２ 第１のヒンジ
８０ 電線保持プレート
Ｍ１ バスバモジュール
Ｍ バスバモジュールユニット

Claims (7)

1. 直線的に配列された複数の電池よりなる電池集合体の隣接する２つの電池の電極上に跨がって配置されて前記電極間を電気的に接続する平板状のバスバと、
   前記電池の配列方向に沿って延びるように配索され、１本が前記バスバに接続される複数本の電線と、
   前記バスバの上面に重ねて配置され、前記複数本の電線を、前記電池の配列方向に沿って延びるように互いに平行に且つ平面状に並べた状態で保持する樹脂製の電線保持プレートと、
   を備えることを特徴とするバスバモジュール。
2. 請求項１に記載のバスバモジュールであって、
   前記電線保持プレートは、第１プレートと第２プレートとの間に前記複数本の電線を平面状に並べて保持する２枚合わせのプレートとして構成され、前記第１プレートと前記第２プレートの合わせ面に前記複数本の電線の配索をガイドする複数本の配索溝を有すると共に、前記複数本の電線のうちの１本を前記バスバに接続するために該バスバに向けて案内する接続電線案内部を有する、
   ことを特徴とするバスバモジュール。
3. 請求項２に記載のバスバモジュールであって、
   前記第１プレートと前記第２プレートは、これら両プレートの前記配索溝の並び方向の側縁同士がヒンジで回動自在に連結されることにより、両プレートの合わせ面を開閉可能としている、
   ことを特徴とするバスバモジュール。
4. 請求項３に記載のバスバモジュールであって、
   前記第１プレートの前記第２プレートとの合わせ面に前記配索溝が形成され、前記第１プレートの前記ヒンジと反対側の側縁に第２のヒンジを介して補助プレートが一体に連設され、前記第１プレート及び前記補助プレートの前記第２のヒンジの近傍に前記接続電線案内部が設けられている、
   ことを特徴とするバスバモジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のバスバモジュールであって、
   前記電線保持プレートは、該電線保持プレートを前記バスバの上面に載せた際に、前記バスバと係合して前記バスバに前記電線保持プレートを固定する係合部を備えている、
   ことを特徴とするバスバモジュール。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のバスバモジュールであって、
   前記バスバは、上面が平面状に形成された前記電池の電極の上に重ねた状態で、該電極に前記バスバの上から溶接されるものである、
   ことを特徴とするバスバモジュール。
7. 直線的に配列された複数の電池で構成された電池集合体と、
   前記電池集合体に重ねて取り付けられると共に、前記電池が直列接続されるように、前記各電池を互いに電気的に接続するバスバモジュールと、
   を備える電源装置において、
   前記バスバモジュールとして、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバスバモジュールが、前記電池の配列方向に沿って複数設けられ、
   これら電池の配列方向に設けられた複数の各バスバモジュールの前記複数の電線として、前記電池の配列方向に延びる複数の電圧検出線を備え、これら複数の電圧検出線が、前記各バスバモジュールの電線保持プレートによって保持されており、
   前記電圧検出線のうちの１本が順番に前記各バスバモジュールのバスバに接続されている、
   ことを特徴とする電源装置。

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