JP6107599B2 - 配線部材 - Google Patents

Description

本発明は、配線部材に関する。

電気自動車やハイブリッド車等の車両用の蓄電モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子が複数個並んで配列されており、隣り合う蓄電素子の電極端子間が接続部材で接続されることにより、複数の蓄電素子が直列や並列に接続されるようになっている。

蓄電モジュールにおいて、隣り合う電極端子間を接続する接続部材に導電性部材が接触すると、蓄電素子の短絡が懸念されるため、一般的な蓄電モジュールにおいては、各接続部材が、絶縁材料からなる樹脂プロテクタにより保持されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−１０９９２７号公報

上記特許文献１に記載の樹脂プロテクタには、複数の接続部材を載置する底壁と接続部材の周縁を取り囲む包囲壁とを有する保持部が、接続部材の数に合わせて設けられている。しかしながら、特許文献１に記載されているような樹脂プロテクタを製造する際には、複雑な形状の成形型が必要なのでコスト高であるという問題があった。また、上記樹脂プロテクタのような樹脂成形品においては、大型化の問題もあった。

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、簡易な構造の配線部材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、正極およ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の前記電極端子間を電気的に接続する複数の接続部材と、絶縁材料からなり前記接続部材を挟んで保持するシート状の保持部材と、絶縁材料からなり、隣り合う前記接続部材の間に配されて、前記接続部材同士の接触を防止する絶縁壁部と、を備える配線部材である。

本発明において、配線部材は隣り合う接続部材の間に配されて接続部材同士の接触を防止する絶縁壁部を備えるので、接続部材の接触に起因する短絡を防止できる。そして、本発明によれば、複数の蓄電素子を接続する配線部材は、絶縁材料からなるシート状の保持部材に接続部材を挟んで保持させ、接続部材の間に絶縁壁部を配するだけで、配線部材が得られるので、配線部材を簡易な構造とすることができる。

本発明は以下の構成としてもよい。
前記蓄電素子の状態を検知する検知端子を備え、前記絶縁壁部が前記検知端子に取り付けられていてもよい。
このような構成とすると絶縁壁部を取り付けた検知端子を、シート状の保持部材に挟んで保持させた接続部材に取り付けるだけで配線部材が得られるので、組み付け作業を簡易なものとすることができる。

前記接続部材または前記検知端子に接続され、前記蓄電素子の状態を検知する検知電線と、前記検知電線を収容する電線収容部材と、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配線部材から飛び出すのを防止することができる。

本発明によれば、簡易な構造の配線部材を提供することができる。

図１は実施形態１の配線部材を備える蓄電モジュールの平面図である。 図２は蓄電モジュールの斜視図である。 図３は配線部材を蓄電素子群に取り付ける様子を示す斜視図である。 図４は検知端子に接続壁部を取り付ける様子を示す斜視図である。 図５は図４の部分拡大斜視図である。 図６は接続壁部が取り付けられた検知端子の斜視図である。 図７は検知端子を接続部材に取り付ける様子を示す斜視図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。
図１に示す蓄電モジュールＭ１は、実施形態１の配線部材２０と、複数の蓄電素子１１を並べてなる蓄電素子群１０と、を備える。

蓄電モジュールＭ１は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両の駆動源として使用される。以下では、上下方向については、図３を基準とする。

（蓄電素子群１０）
本実施形態の配線部材２０が取り付けられる蓄電素子群１０は、図３に示すように、複数個（本実施形態では１２個）の蓄電素子１１を並べて構成される。

蓄電素子１１は、内部に図示しない蓄電要素が収容された扁平な直方体状の本体部１２の上面から垂直に突出する正極および負極の電極端子１３を有する。

各電極端子１３は円筒状のボルトであって、ナット１４に螺合されるねじ山（図示せず）が形成されている。各電極端子１３には接続部材２１の端子挿通孔２２が挿通されるようになっている。また一部の電極端子１３には検知端子２５の端子貫通孔２６Ａも挿通されるようになっている。

複数の蓄電素子１１は、図１における左右方向について隣り合う電極端子１３の極性が反対になるように配置されている。

（配線部材２０）
配線部材２０は、複数の蓄電素子１１を一体的に接続するものであり、図１に示すように、蓄電素子群１０の上に、２列に並んで取り付けられている。配線部材２０は、隣り合う電極端子１３間を接続する複数の接続部材２１、及び接続部材２１を挟んで保持するシート状の保持部材２４と、隣り合う接続部材２１，２１の間に配されて、接続部材２１，２１同士の接触を防止する絶縁壁部３５と、を備える。

また、配線部材２０は、蓄電素子１１の状態を検知する検知端子２５（本実施形態では電圧検知端子）と検知端子２５に接続される検知電線３０と、検知電線３０を収容する電線収容部材３１と、を備える。

（接続部材２１）
接続部材２１は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等の金属からなる。接続部材２１は、図１の上側に配されている配線部材２０の端部に配されている端部接続部材２１Ａと、端部接続部材２１Ａ以外の接続部材２１Ｂからなり、本明細書中において両者を区別するときは端部接続部材２１Ａ、接続部材２１Ｂとし、両者を総括して説明するときは接続部材２１とする。端部接続部材２１Ａには、蓄電モジュールＭ１と外部機器（図示せず）とを接続するための部材（図示せず）が接続可能とされる。

接続部材２１Ｂは、隣り合う電極端子１３，１３間の寸法に応じた長さの板状をなしており、端部接続部材２１Ａは接続部材２１Ｂの約半分の大きさである。

接続部材２１Ｂには、電極端子１３が挿通される一対の（２つの）端子挿通孔２２が、貫通形成されており、端部接続部際２１Ａには電極端子１３が挿通される端子挿通孔２２が１つ貫通形成されている（図２を参照）。また、接続部材２１には、検知端子２５を取り付ける端子取付孔２３が設けられている。

（検知端子２５および検知電線３０）
検知端子２５は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等の金属からなる。検知端子２５の接続部材２１と接触するように配される接続部２６の中央には、図５に示すように、接続部材２１の端子挿通孔２２に重ねて配される端子貫通孔２６Ａが貫通して形成されている。検知端子２５の接続部２６の３つの側縁には、接続部材２１に取り付けられる取付部２７が下側方向に突出形成されている。

検知端子２５の１つの側縁（取付部２７が形成されていない側縁）には検知電線３０が圧着されるバレル片２８が２組設けられている。

さて、本実施形態の検知端子２５には図５および図６に示すように、絶縁壁部３５を取り付け可能な壁部取付部２９が設けられている。壁部取付部２９は、接続部２６から上方に起立し絶縁壁部３５を案内する案内部２９Ａと、絶縁壁部３５に係止される係止片２９Ｂと、絶縁壁部３５を抜け止めする抜け止め突部２９Ｃとからなる。

本実施形態において、検知電線３０は、各蓄電素子１１の電圧を検知するものであり、図示しない電池ＥＣＵに接続される。電池ＥＣＵは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、蓄電素子１１の電圧・電流・温度等の検知、各蓄電素子１１の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。

（絶縁壁部３５）
検知端子２５に取り付けられる絶縁壁部３５には、図５に示すように略長方形状をなし、検知端子２５の壁部取付部２９に取り付けられる端子取付部３６が設けられている。端子取付部３６は、検知端子２５の壁部取付部２９を受け入れ可能な溝状の形状をなしており、係止片２９Ｂが係合する位置に係止孔３６Ａが形成されている。

（電線収容部材３１）
本実施形態において電線収容部材３１としては絶縁材料からなるコルゲートチューブが用いられている。電線収容部材３１には検知電線３０を取り付け可能なスリット３２が形成されている。

（保持部材２４）
保持部材２４は、接続部材２１を挟む２枚のシートからなる。保持部材２４においては、接続部材２１の一側縁が、上下に重なり合うように配される２枚のシートの一側縁に接着されることにより挟持されている。

保持部材２４を構成するシートＦの材料としては、例えばポリ塩化ビニル、不織布、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁材料があげられる。保持部材２４の接続部材２１が接着されている側縁以外の側縁は、両面テープ、超音波溶着または熱溶着等の方法により接合されている。

（配線部材２０の作製方法）
検知電線３０に検知端子２５を接続しておく。検知端子２５を電線収容部材３１の所定箇所に取り付けて検知電線３０を電線収容部材３１内に配する（図４を参照）。次に図４に示すように、検知端子２５に絶縁壁部３５を取り付ける。検知端子２５に絶縁壁部３５を取り付ける作業は以下のようにして行う。

絶縁壁部３５の端子取付部３６を、図５に示すように、検知端子２５の案内部２９Ａに対応するように配して、絶縁壁部３５を図４および図５に示す矢線Ｘの指す方向に移動させる。すると検知端子２５の案内部２９Ａが絶縁壁部３５の溝状の端子取付部３６に嵌りこんで絶縁壁部３５を矢線Ｘの指す方向に案内する。検知端子２５の係止片２９Ｂが端子取付部３６の内壁面と当接すると係止片２９Ｂが図５における右方向に弾性変形する。検知端子２５の係止片２９Ｂが絶縁壁部３５の係止孔３６Ａに至ると、係止片２９Ｂが弾性復帰するとともに絶縁壁部３５が抜け止め突部２９Ｃにより抜け止めされ、図６に示す絶縁壁部３５を備えた検知端子２５が得られる。

上記作業と同時又は前後して図７に示す保持部材２４を作製する。保持部材２４は、絶縁材料からなるシートに所定数の接続部材２１を挟んで接着することにより得られる。

次に図７に示すように、絶縁壁部３５を備える検知端子２５が取り付けられた電線収容部材３１を保持部材２４の上方に配して、検知端子２５の取付部２７を接続部材２１の端子取付孔２３に差し込んで検知端子２５を接続部材２１に取り付けると図３に示すような配線部材２０が得られる。

（配線部材２０の組み付け方法）
次に配線部材２０の組み付け方法について説明する。
上述した方法により、２列の配線部材２０をそれぞれ作製しておく。隣り合う電極端子１３が逆極性となるように並べてなる蓄電素子群１０の上面に各配線部材２０を取り付ける。蓄電素子群１０の電極端子１３を、接続部材２１の端子挿通孔２２に挿通させたのち、各電極端子１３にナット１４を締め付けると図１に示すような蓄電モジュールＭ１が得られる。

（作用および効果）
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態において、配線部材２０は隣り合う接続部材２１，２１の間に配されて接続部材２１，２１同士の接触を防止する絶縁壁部３５を備えるので、接続部材２１同士の接触に起因する短絡を防止できる。そして、本実施形態によれば、複数の蓄電素子１１を接続する配線部材２０は、絶縁材料からなるシート状の保持部材２４に接続部材２１を挟んで保持させ、接続部材２１，２１の間に絶縁壁部３５を配するだけで、配線部材２０が得られるので、配線部材２０を簡易な構造とすることができる。

また、本実施形態によれば、配線部材２０は蓄電素子１１の状態を検知する検知端子２５を備え、絶縁壁部３５が検知端子２５に取り付けられているから、絶縁壁部３５を取り付けた検知端子２５を、シート状の保持部材２４に挟んで保持させた接続部材２１に取り付けるだけで配線部材２０が得られる。その結果、本実施形態によれば、組み付け作業を簡易なものとすることができる。

また、本実施形態によれば、配線部材２０は、検知端子２５に接続され蓄電素子１１の状態を検知する検知電線３０と、検知電線３０を収容する電線収容部材３１と、を備えているから、検知電線３０が配線部材２０から飛び出すのを防止することができる。

＜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、検知端子２５に絶縁壁部３５が取り付けられている例を示したが、接続部材に絶縁壁部が取り付けられていてもよいし、蓄電素子側に絶縁壁部が取り付けられていてもよい。
（２）上記実施形態では検知電線３０は検知端子２５に接続されている構成を示したが、接続部材に検知電線が接続されていてもよい。
（３）上記実施形態では検知端子２５として電圧検知端子を示したが、蓄電素子の温度を検知する温度検知端子であってもよい。
（４）上記実施形態ではコルゲートチューブを電線収容部材３１として用いた例を示したが、電線収容部材を備えないものやコルゲートチューブ以外の押し出し成形品を用いてもよい。

１０…蓄電素子群
１１…蓄電素子
１３…電極端子
２０…配線部材
２１…接続部材
２１Ａ…端部接続部材
２１Ｂ…（端部接続部材以外の）接続部材
２２…端子挿通孔
２３…端子取付孔
２４…保持部材
２５…検知端子
２６Ａ…端子貫通孔
２９…壁部取付部
２９Ａ…案内部
２９Ｂ…係止片
２９Ｃ…抜け止め突部
３０…検知電線
３１…電線収容部材
３２…スリット
３５…絶縁壁部
３６…端子取付部
３６Ａ…係止孔
Ｍ１…蓄電モジュール

Claims (2)

1. 正極およ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の前記電極端子間を電気的に接続する複数の接続部材と、
   絶縁材料からなり前記接続部材を挟んで保持するシート状の保持部材と、
   絶縁材料からなり、隣り合う前記接続部材の間に配されて、前記接続部材同士の接触を防止する絶縁壁部と、を備え、
   前記蓄電素子の状態を検知する検知端子を備え、
   前記絶縁壁部が前記検知端子に取り付けられており、
   前記検知端子は、前記接続部材に対して前記蓄電素子側とは反対側に配されている配線部材。
2. 前記接続部材または前記検知端子に接続され、前記蓄電素子の状態を検知する検知電線と、
   前記検知電線を収容する電線収容部材と、を備える請求項１に記載の配線部材。

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