JP6044495B2 - 配線モジュール - Google Patents

Description

本発明は、配線モジュールに関する。

例えば電気自動車やハイブリッド車両に搭載される蓄電モジュールは、一般に、多数の蓄電素子をバスバーを介して直列接続することにより構成されている。

このような蓄電モジュールは、例えば、蓄電素子群の状態（電圧や温度等）を検出するための端子と、当該端子とＥＣＵ等のコントローラとを接続する電線とを備える（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１２−２２６８８２号公報

上記特許文献１においては、検知電線が圧着された検知端子が、蓄電素子間を接続する接続部材とともに電極にボルト締めされており、これにより、検知端子が蓄電素子群およびバッテリを制御するＥＣＵ等のコントローラと電気的に接続可能とされる。

ところで、検知端子（検知電線）とコントローラ等の機器とを接続する方法として、ボルト締め以外に、コネクタを介して接続する方法がある。コネクタを介して接続する方法では、コネクタが検知対象となる蓄電素子に対応して取り付けられるが、蓄電素子群は複数の蓄電素子を隣接するように並べることにより構成されているため、コネクタを、検知対象となる蓄電素子とは相違する蓄電素子に取り付けてしまうという誤結の問題が生じることがある。

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、コネクタの誤結を防止することで取り付け作業性を向上した配線モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子を複数並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、前記蓄電素子の状態を検知する複数の検知電線と、前記検知電線が導出されるとともに検知対象となる前記蓄電素子に取り付けられる複数のコネクタと、絶縁材料からなり、前記コネクタを保持するとともに、前記検知電線を固定する固定部を有する絶縁プロテクタと、を備え、複数の前記検知電線の長さが、それぞれの前記検知電線が導出されるコネクタの取り付け位置に対応して設定されている配線モジュールである。

本発明において、蓄電素子の状態を検知する複数の検知電線の長さが、それぞれの検知電線が導出されるコネクタの取り付け位置に対応して設定されているので、検知電線の長さによりコネクタを取り付けるべき蓄電素子が特定され、誤結を防止することができる。その結果、本発明によればコネクタの誤結を防止することで取り付け作業性を向上した配線モジュールを提供することができる。

本発明は以下の構成としてもよい。
前記絶縁プロテクタは、前記検知電線を前記固定部に案内する案内部を備えていてもよい。
このような構成とすると、検知電線が固定部に案内されるので、検知電線の配索作業を円滑に行うことができる。

前記絶縁プロテクタには、隣り合う前記コネクタ間を仕切る仕切り壁が設けられていてもよい。
検知電線の数が多くなると、配索作業の際に電線が絡まるなど、支障が生じることがある。しかしながら、上記のような構成とすると各コネクタから導出される検知電線を仕切り壁により仕切られた状態で配策することができるので、配索作業を円滑に行うことができる。

本発明によれば、コネクタの誤結を防止することで取り付け作業性を向上した配線モジュールを提供することができる。

実施形態１の配線モジュールを備える蓄電モジュールの正面図 蓄電モジュールの斜視図 蓋部を開けた状態の配線モジュールを備える蓄電モジュールの正面図 図３のＩＶ−ＩＶ線における一部断面図 蓋部を開けた状態の配線モジュールを備える蓄電モジュールの斜視図 蓄電素子群の正面図 蓄電素子群の側面図 蓋部を開けた状態の配線モジュールの正面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８によって説明する。本実施形態の配線モジュール２０を備える蓄電モジュールＭ１は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両（図示せず）に搭載されて、車両を駆動するための電源として使用される。
蓄電モジュールＭ１は、複数の蓄電素子（図示せず）を並べてなる蓄電素子群１０を有し、蓄電素子群１０には配線モジュール２０が取り付けられている。以下の説明において、複数の同一部材については、一の部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。以下の説明において図４における上方を上とし、下方を下とする。

（蓄電素子群１０）
本実施形態の蓄電モジュールＭ１は、図１に示すように、４個の蓄電素子を直列接続してなる蓄電素子パック１１を複数（本実施形態では５つ）並べてなる蓄電素子群１０を有する。本実施形態において、蓄電素子は厚みの薄いラミネート型の蓄電素子であり、その内部には蓄電要素が収容されている。

各蓄電素子パック１１は扁平な略直方体形状をなし、図７に示すように、その背面（図７における右側の面）からは正極および負極の端子部１２，１２が突出形成されている。隣り合う蓄電素子パック１１は隣り合う端子部１２，１２が逆極性となるように並べられ、図示しない接続部材を介して直列に接続されている。

蓄電素子パック１１の正面には、図４及び図６に示すように、検知端子４５を収容したコネクタ４０を受け入れるコネクタ部１３が凹設されている。コネクタ部１３内には各蓄電素子と接続されているタブ状の端子１５が収容されている（図４を参照）。つまり１つのコネクタ部１３内には４つの端子１５が突出して配されていることになる。コネクタ部１３内に配置されている４つの端子１５は、相手方のコネクタ４０の端子４５と電気的に接続されるようになっている。複数の蓄電素子パック１１はコネクタ部１３の向きが逆方向を向くように並べられている（図６参照）。

（配線モジュール２０）
配線モジュール２０は、コネクタ４０を保持するコネクタ保持部２５を有する絶縁材料からなる絶縁プロテクタ２１を備える。

（絶縁プロテクタ２１）
絶縁プロテクタ２１は、図１及び図２に示すように、蓄電素子パック１１の並び方向（図１の左右方向）に細長い形状をなしている。絶縁プロテクタ２１は、図３に示すように、コネクタ４０を保持する保持部材２４と、保持部材２４とヒンジ２３を介して連なり保持部材２４の上を覆う蓋部材２２と、を備える。蓋部材２２には保持部材２４の係止突部３５を受け入れる係止孔２２Ａが形成されている。

保持部材２４は、コネクタ４０を保持するコネクタ保持部２５と、検知電線５０を案内する案内溝２８（案内部の一例）と、検知電線５０を収容する電線収容部３０と、検知電線５０を固定する固定部３１と、を備える。

コネクタ保持部２５は長手方向に５つ並んで設けられている。隣り合うコネクタ保持部２５の間には仕切り壁２６が設けられている。コネクタ保持部２５はコネクタ４０の外周に沿った形状をなしている。コネクタ保持部２５の外側には蓄電素子群１０に絶縁プロテクタ２１を取り付けるための取り付け突部２７が突出形成されている。

検知電線５０を案内する案内溝２８は、コネクタ保持部２５において保持されているコネクタ４０から導出された検知電線５０を配索し電線収容部３０側に案内する機能を有する。案内溝２８の上には検知電線５０を抜け止めする一対の抜け止め片２９が突出形成されている。

電線収容部３０は案内溝２８から連なる第１収容壁３０Ａと、第１収容壁３０Ａと対向する位置に形成された第２収容壁３０Ｂと、第１収容壁３０Ａと第２収容壁３０Ｂを連ねる底壁３０Ｃと、からなる。

第１収容壁３０Ａおよび第２収容壁３０Ｂの上端には検知電線５０を押さえて抜け止めする押さえ部３３が設けられている。押さえ部３３は、第１収容壁３０Ａの上端部および第２収容壁３０Ｂの上端部から内側に突出する一対の押さえ片３３１Ａ，３３１Ａからなる第１押さえ部３３Ａと、第１収容壁３０Ａの上端部から第２収容壁３０Ｂの上端部に至って渡される第２押さえ部３３Ｂとを有する。

第２押さえ部３３Ｂは、端部が第２収容壁３０Ｂに設けた押さえ部受入孔３４にはめ込まれることにより係止される。第２収容壁３０Ｂには蓋部を係止する係止突部３５が設けられている。

電線収容部３０の図１における右端部には、検知電線５０を固定する固定部３１が設けられている。固定部３１は電線収容部３０の底壁３０Ｃを長手方向に延出してなり、固定部３１に載置された検知電線５０はテープ３２巻きなどの方法により固定される（図１を参照）。

（コネクタ４０）
コネクタ保持部２５に保持されるコネクタ４０には、図４に示すように端子４５が収容されるようになっている。コネクタ４０は略直方体状のハウジング４１と、ハウジング４１に収容される４個の端子４５と、各端子４５に接続された４本の検知電線５０と、を備える。

ハウジング４１には、コネクタ部１３に抜け止めされる抜け止め突部４１Ａが形成されている。ハウジング４１には４つの端子収容部４２が並列して形成されている。端子収容部４２の内周面には、端子収容部４２内へ撓み可能に突出することにより、端子収容部４２内に収容された端子４５と係合するランス４３が形成されている。

ハウジング４１に収容されている端子４５は所謂雌型の端子４５であり、一端部（図４における上端部）には検知電線５０が接続されるバレル部４６，４７が形成され、他端部（図４における下端部）には箱状をなし、蓄電素子と接続可能な接続部４８が形成されている。

バレル部４６，４７は、詳細は図示しないが、検知電線５０の端末において露出する露出芯線（図示せず）に圧着されるワイヤバレル部４６と、検知電線５０の絶縁被覆により被覆されている部分に圧着されるインシュレーションバレル部４７とを有する。

接続部４８には、図示しない弾性接触片が形成されており、弾性接触片とコネクタ部１３の端子１５とが接触することにより蓄電素子とコネクタ４０の端子４５とが電気的に接続されるようになっている。また、端子４５の接続部４８とバレル部４６，４７との間にはランス４３と係合する係合部（図示せず）が形成されている。

コネクタ４０に収容されている端子４５は蓄電素子の状態を検出する端子４５であって、具体的には蓄電素子の電圧を検出する電圧検知端子４５である。端子４５に接続されている検知電線５０は、端子収容部４２の奥壁４２Ａ（図４における上側に配されている壁部）からハウジング４１の外側に導出され、例えばＥＣＵなどのようなコントロールユニット（図示せず）に接続されている。

さて、本実施形態では、複数の検知電線５０の長さが、それぞれの検知電線５０が導出されるコネクタ４０の取り付け位置に対応して設定されている。具体的には、検知電線５０の長さは、その検知電線５０が導出されるコネクタ４０の取り付けられる位置が絶縁プロテクタ２１の固定部３１から離れるに従い長くなるように設定されている。

（配線モジュール２０の組立方法）
本実施形態の配線モジュール２０を組み立てる際には、コネクタ４０の取り付け位置に対応して長さを設定した検知電線５０を用意しておく。次に検知電線５０の端末の絶縁被覆を剥離除去して端子４５を接続し、当該端子４５を対応するコネクタ４０の端子収容部４２に収容する。具体的には図８に示す５つのコネクタ４０のうち、もっとも左側のコネクタ４０においては長い検知電線５０が接続された端子４５が収容され、右側に近づくに従い短い検知電線５０が接続された端子４５が収容されるようにする。

次に、検知電線５０の長さを確認しながらコネクタ４０をコネクタ保持部２５に取り付ける。具体的には、長さの短い検知電線５０が導出されているコネクタ４０を図８における右側に配置するようにして、コネクタ保持部２５に取り付ける。このとき、本実施形態では複数の検知電線５０の長さが、それぞれの検知電線５０が導出されるコネクタ４０の取り付け位置に対応して設定されているので、コネクタ４０の取り付け位置を間違えることがない。

次に、コネクタ４０から導出された検知電線５０を案内溝２８にはめ込むと、検知電線５０は、案内溝２８の上に設けられた一対の抜け止め片２９により抜け止めされ、仕切り壁２６に沿って電線収容部３０側に案内される。コネクタから導出される検知電線５０は、絶縁プロテクタ２１に設けた仕切り壁２６により、隣り合うコネクタ４０に接続されている検知電線５０と仕切られているので、別々のコネクタ４０に接続される検知電線５０同志が奥壁４２Ａから電線収容部３０に至る途中で絡まることはない。

次に、電線収容部３０内に配索された検知電線５０を、第１押さえ部３３Ａの下方に配しつつ固定部３１側に配索することにより電線収容部３０内に収容し、第２押さえ部３３Ｂの端部を第２収容壁３０Ｂの押さえ部受入孔３４にはめ込んで係止させると、押さえ部３３Ａ，３３Ｂにより検知電線５０が抜け止めされる。このようにして図８に示す配線モジュール２０が得られる。

（蓄電素子群１０への組み付け方法）
次に、複数の蓄電素子パック１１を、隣り合う端子部１２，１２が異なる極性となるようにならべておき、配線モジュール２０をコネクタ部１３のある側の面に取り付ける。

配線モジュール２０に取り付けたコネクタ４０を、蓄電素子パック１１のコネクタ部１３内に嵌るように嵌合させて、蓄電素子群１０の端部に配線モジュール２０の取り付け突部２７を取り付けると、配線モジュール２０の組み付けが完了する。

配線モジュール２０の組み付けが完了すると、コネクタ４０の各端子４５がコネクタ部１３内の端子１５と嵌合し、導通可能な状態となる。次いで配線モジュール２０の蓋部材２２を保持部材２４にかぶせつけて、保持部材２４（第２収容壁３０Ｂ）に設けた係止突部３５を、蓋部材２２の係止孔２２Ａにはめ込むと、蓋部材２２が保持部材２４に係止される。

（本実施形態の作用、効果）
本実施形態において、蓄電素子の状態を検知する複数の検知電線５０の長さが、それぞれの検知電線５０が導出されるコネクタ４０の取り付け位置に対応して設定されているので、検知電線５０の長さによりコネクタ４０を取り付けるべき蓄電素子が特定され、誤結を防止することができる。その結果、本実施形態によればコネクタ４０の誤結を防止することで取り付け作業性を向上した配線モジュール２０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、絶縁プロテクタ２１は、検知電線５０を固定部３１に案内する案内溝２８を備えているから、検知電線５０を固定部３１に配索する配索作業を円滑に行うことができる。

また、本実施形態によれば、絶縁プロテクタ２１には、隣り合うコネクタ４０間を仕切る仕切り壁２６が設けられているから、各コネクタ４０から導出される検知電線５０を仕切り壁２６により仕切られた状態で配策することができ、検知電線５０の配索を円滑に行うことができる。

＜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、検知電線５０を固定部３１に案内する案内溝２８（案内部）を備える絶縁プロテクタ２１を示したが、検知電線を固定部に案内する案内部を備えないものであってもよいし、溝状でない案内部を備えていてもよい。
（２）上記実施形態では、隣り合うコネクタ４０間を仕切る仕切り壁２６が設けられている絶縁プロテクタ２１を示したが、仕切り壁のないものであってもよい。
（３）上記実施形態では電線収容部３０に検知電線５０を抜け止めする押さえ部３３を設けた絶縁プロテクタ２１を示したが、押さえ部を備えないものであってもよいし、別の部材で電線を固定してもよい。
（４）上記実施形態では蓄電素子の状態を検出するための端子４５として電圧を検知する端子４５を用いた例を示したが、端子として温度を検出するための端子を用いてもよい。

Ｍ１…蓄電モジュール
１０…蓄電素子群
１２…端子部（電極端子）
１３…コネクタ部
１５…（コネクタ部の）端子
２０…配線モジュール
２１…絶縁プロテクタ
２２…蓋部材
２３…ヒンジ
２４…保持部材
２５…コネクタ保持部
２６…仕切り壁
２８…案内溝（案内部）
２９…抜け止め片
３０…電線収容部
３０Ａ…第１収容壁
３０Ｂ…第２収容壁
３０Ｃ…底壁
３１…固定部
４０…コネクタ
４１…ハウジング
４２…端子収容部
４２Ａ…奥壁
４５…検知端子（単電池の状態を検出するための端子）
５０…検知電線

Claims (3)

1. 正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子を複数並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、
   前記蓄電素子の状態を検知する複数の検知電線と、前記検知電線が導出されるとともに検知対象となる前記蓄電素子に取り付けられる複数のコネクタと、絶縁材料からなり、前記コネクタを保持するとともに、前記検知電線を固定する固定部を有する絶縁プロテクタと、を備え、
   複数の前記検知電線の長さが、それぞれの前記検知電線が導出されるコネクタの取り付け位置に対応して設定されている配線モジュール。
2. 前記絶縁プロテクタは、前記検知電線を前記固定部に案内する案内部を備える請求項１に記載の配線モジュール。
3. 前記絶縁プロテクタには、隣り合う前記コネクタ間を仕切る仕切り壁が設けられている請求項１または請求項２に記載の配線モジュール。

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