JP6599404B2 - クランプ及びバスバーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル及び／又は電線を保持するクランプと、このクランプを有するバスバーモジュールとに関する。

図１０（ａ）において、引用符号１は、例えば下記特許文献１に開示された従来例のバスバーモジュールを示す（一部のみ示す）。このバスバーモジュール１は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電池集合体に組み付けられる。バスバーモジュール１は、導電性を有するバスバーと、このバスバーに接触する電圧検出端子と、バスバー及び電圧検出端子を収容固定するバスバー収容部を長手方向に複数並べて形成される絶縁性の樹脂プレート２と、この樹脂プレート２に一体に形成される電線収容部３と、電線収容部３に組み付けられるケーブルクランプ４とを備えて構成される。

電線収容部３は、複数の電線５を収容するための部分であって、収容部本体６と、蓋部７と、これら収容部本体６及び蓋部７を連結するヒンジ部８と、収容部本体６に形成される本体側ロック部９と、蓋部７に形成される蓋側ロック部１０とを有する。また、ケーブルクランプ４は、ケーブル１１を保持するための部分であって、クランプ本体１２と、蓋部１３と、これらクランプ本体１２及び蓋部１３を連結するヒンジ部１４と、クランプ部本体１２に形成される本体側ロック部１５と、蓋部１３に形成される蓋側ロック部１６と、電線収容部３に組み付けられる部分としての組み付け用ロック部１７とを有する。

特開２０１４−２３３１５９号公報

上記従来技術にあっては、図１０で示す箇所の作業が複数の電線５を収容するための作業と、ケーブル１１を保持するための作業とを行わなければならない。また、図１０からも分かるように、電線収容部３の蓋部７を閉じてからでないとケーブルクランプ４の蓋部１３を閉じることができない構造である。従って、作業性がよくないという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、作業性のよいクランプと、このクランプを有するバスバーモジュールの提供を課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のクランプは、ケーブル及び／又は電線を配索する構造体に設けられる部分であるとともに前記ケーブル及び／又は前記電線を置く側になるように形成されるクランプベース部と、該クランプベース部に連続する薄肉部分に形成されるヒンジ部と、該ヒンジ部に一端が連続するとともに他端が前記クランプベース部に係合し且つ前記一端側から中間が前記ケーブル及び／又は前記電線を覆う側で横切る部分に形成されるクランプ可動部と、該クランプ可動部を前記クランプベース部に係合させた状態において前記クランプ可動部及び前記クランプベース部で囲むことにより前記ケーブル及び／又は前記電線に対する空間として形成される二つの保持部とを有し、該二つの保持部は、この一方が前記ヒンジ部の位置よりも下側に配置形成され且つ他方が前記ヒンジ部の前記位置よりも上側に配置形成され且つ前記一方に対し前記他方が斜め上になるよう配置形成され且つ前記一方及び前記他方が前記ヒンジ部の側から略階段状に並ぶ状態に配置形成され、前記クランプ可動部には、前記二つの保持部のうち前記一方に合わせて仕切り部が前記一端に形成されることを特徴とする。

このような請求項１の特徴を有する本発明によれば、ヒンジ部を介してクランプ可動部をクランプベース部に係合させる作業をすることにより、二つの保持部がクランプ可動部の仕切り部にて仕切られた状態に形成される。これにより、一回の作業で例えば電線の収容作業と、ケーブルの保持作業とを行うことができる。また、本発明によれば、二つの保持部が仕切り部にて仕切られた状態に形成されることから、例えばケーブルと電線との混在を防止することもできる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項２に記載の本発明のバスバーモジュールは、複数の電池を含む電池集合体の隣り合う前記電池を直列に接続するための複数の導電性のバスバーと、該バスバーの収容固定先になるバスバー収容部を長手方向に複数並べて形成される絶縁性の樹脂プレートとを備え、該樹脂プレートには、請求項１に記載のクランプを一体に設けることを特徴とする。

このような請求項２の特徴を有する本発明によれば、請求項１に記載のクランプを樹脂プレートに一体に設けることから、バスバーモジュールでの例えば電線の収容作業と、ケーブルの保持作業とを一回の作業で行うことができる。

本発明によれば、作業性のよいクランプと、このクランプを有するバスバーモジュールとを提供することができるという効果を奏する。

本発明のクランプを有するバスバーモジュールの一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部拡大図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のクランプの開状態を示す断面図である。 クランプベース部にケーブル及び電線を置いた状態を示す断面図である。 クランプの斜視図（クランプ開、ケーブル及び電線なし）である。 クランプの斜視図（クランプ開、ケーブル及び電線なし）である。 クランプの斜視図（クランプ開、ケーブル及び電線有り）である。 クランプの斜視図（クランプ開、ケーブル及び電線有り）である。 クランプの斜視図（クランプ閉）である。 従来例のバスバーモジュールの一部を示す図であり、（ａ）は蓋部が開状態の断面図、（ｂ）は蓋部が閉状態の断面図である。

バスバーモジュールは、複数の電池を含む電池集合体の隣り合う電池を直列に接続するための複数の導電性のバスバーと、このバスバーの収容固定先になるバスバー収容部を長手方向に複数並べて形成される絶縁性の樹脂プレートとを備えて構成される。樹脂プレートは、一回の作業で例えば複数の電線の収容作業と、ケーブルの保持作業とを行えるようなクランプを有する。

クランプは、クランプベース部と、ヒンジ部と、クランプ可動部とを有し、クランプ可動部をクランプベース部に係合させた状態においては、複数の保持部が形成される。この複数の保持部は、略階段状に並ぶ状態に配置される。クランプ可動部には、複数の保持部のうち隣り合う保持部の間に配置される仕切り部が一又は複数形成される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のクランプを有するバスバーモジュールの一実施形態を示す図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のクランプの開状態を示す断面図、図４はクランプベース部にケーブル及び電線を置いた状態を示す断面図、図５〜図９はクランプの斜視図である。

＜バスバーモジュール２１について＞
図１において、バスバーモジュール２１は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電池集合体２２に組み付けられるものであって、複数のバスバー２３と、複数の電圧検出端子２４と、高電圧のケーブル２５と、低電圧の複数本の電線２６（図２及び図４参照）と、樹脂プレート２７等とを備えて構成される。バスバーモジュール２１は、樹脂プレート２７に一体に設けられるクランプ３３（後述する）の構造に特徴を有する。

＜バスバー２３及び電圧検出端子２４について＞
図１において、バスバー２３は、電池集合体２２の隣り合う電池を直列に接続するために備えられる。バスバー２３は、導電性を有する金属板をプレス加工することにより形成される。電圧検出端子２４は、電気接触部と電線接続部とを有し、電気接触部がバスバー２３に重ねられて接触し合った状態で電池に接続される。電圧検出端子２４は、導電性を有する薄い金属板をプレス加工することにより形成される。電圧検出端子２４の電線接続部には、電線２６の端末が接続される。電圧検出端子２４は、電線２６を介して電子制御ユニットに接続される。バスバー２３及び電圧検出端子２４は、本実施例において従来例と同じものが採用される。

＜ケーブル２５及び電線２６について＞
図１及び図６において、ケーブル２５は、導電性を有する導体（芯線）と、この導体を被覆する絶縁性の絶縁体（絶縁被覆）とを備えて構成される。ケーブル２５は、太物の公知の電線であって、コシがあるものの撓み可能となる可撓性を有する。ケーブル２５は、本実施例において、樹脂プレート２７の短手側部２９（一側部）に沿って配索される。電線２６は、公知の細物電線であって、導体と絶縁体とを有する。電線２６は、上記の如く電圧検出端子２４の電線接続部に接続されて樹脂プレート２７に配索される。電線２６の他端は、上記の如く電子制御ユニットに接続される。ケーブル２５及び電線２６は、本実施例において従来例と同じものが採用される。尚、「ケーブル２５」を、「電線２５」や「太物電線２５」と読み替えてもよいものとする。

＜樹脂プレート２７について＞
図１及び図４において、樹脂プレート２７は、電池集合体２２の例えば上面等（電極がある面）に組み付けられる比較的大きな絶縁性の樹脂成形品であって、複数のバスバー収容部３０と、複数の電線収容部３１と、複数のブリッジ部３２と、一対のクランプ３３、３４とを有する。樹脂プレート２７は、本実施例において、特許請求の範囲に記載された「構造体」に相当する。また、クランプ３３は、この構造に特徴を有する（クランプ３４もクランプ３３と同じ構造にしてもよいものとする）。

複数のバスバー収容部３０は、樹脂プレート２７の長手方向に沿って並ぶように配置される。複数のバスバー収容部３０には、それぞれバスバー２３及び電圧検出端子２４が収容固定される。複数の電線収容部３１は、電圧検出端子２４に接続された電線２６の収容部分として形成される。複数の電線収容部３１は、それぞれ収容部本体と、蓋部３５とを有する。尚、電線２６の配索経路は、電線収容部３１を介して樹脂プレート２７の短手側部２９（一側部）の側からケーブルクランプ３３の側に向きを変えて電子制御ユニットの側に引き出されるような経路になるものとする。樹脂プレート２７におけるクランプ３３、３４（後述する）の部分以外は、本実施例において従来例と基本的に同じ構造が採用される。

複数のブリッジ部３２は、樹脂プレート２７の長手方向に沿って並ぶ複数のバスバー収容部３０の列を連結する部分として形成される。このような複数のブリッジ部３２のうち、短手側部２９（一側部）の位置のブリッジ部３２には、電線２６の配索部分が形成される。また、このブリッジ部３２の上方には、ケーブル２５が配索される。

＜クランプ３３について＞
図１ないし図４において、クランプ３３は、上記短手側部２９（一側部）に沿ってケーブル２５を配索する際のケーブル保持部分として用いられる。また、クランプ３３は、複数の電線２６を電子制御ユニットの側に引き出す前の電線収容部分としても用いられる。このようなクランプ３３は、クランプベース部３６と、ヒンジ部３７と、クランプ可動部３８とを有するように構成される。また、クランプ３３は、クランプ可動部３８をクランプベース部３６に係合させた状態において形成される複数の（二つの）保持部３９、４０を有するようにも構成される。

＜クランプベース部３６について＞
図２ないし図４において、クランプベース部３６は、ケーブル２５を保持する際、及び、複数の電線２６を収容する際に、ケーブル２５及び複数の電線２６を図４に示すように置く側になるような部分として形成される。

図２ないし図４の矢印Ｐを上下方向、矢印Ｑを左右方向と定義してもう少し具体的に説明をすると、クランプベース部３６の左下側に電線収容溝部４１が形成される。この電線収容溝部４１には、複数の電線２６が収容される。複数の電線２６は、電線収容溝部４１の底から電線２６が積み重なるような状態に置かれる。すなわち、クランプベース部３６には、複数の電線２６を置く側の部分として電線収容溝部４１が形成される。

クランプベース部３６の略中央で電線収容溝部４１の右上（電線収容溝部４１から一段上がったような部分）には、ケーブル載置部４２と、ケーブル支持壁４３とが形成される。ケーブル載置部４２には、ケーブル２５が載置される。ケーブル支持壁４３は、ケーブル２５が右側に移動しないようにするための位置規制部分である。尚、ケーブル支持壁４３は、上記電線収容溝部４１における溝側面と同じ機能を有する部分に形成される。ケーブル支持壁４３は、ケーブル載置部４２とで断面Ｌ字状の部分になるように形成される。

ケーブル支持壁４３の上部には、ベース側ロック部４４が形成される。このベース側ロック部４４は、クランプ可動部３８の係合部分として形成される。ベース側ロック部４４は、公知の係止突起形状に形成される。尚、引用符号４５はベース側ロック部４４を形成するための型抜き孔を示す。また、引用符号４６はクランプ可動部３８が係合する際の係合用開口を示す。また、引用符号４７はクランプ３３における右側壁を示す。右側壁４７は、この上端がベース側ロック部４４よりも上方に位置するように形成される。

＜ヒンジ部３７について＞
図２ないし図４において、ヒンジ部３７は、クランプベース部３６とクランプ可動部３８とを繋ぐ部分として形成される。ヒンジ部３７は、公知のヒンジであって、薄肉の帯板形状に形成される。ヒンジ部３７は、真っ直ぐな状態からＵ字状に折り返したり、元の状態に戻したりすることが繰り返し行えるような部分に形成される。ヒンジ部３７は、この一端が電線収容溝部４１に連成される。具体的には、開口縁部から左に突出する凸部４８に連成される。また、ヒンジ部３７の他端は、クランプ可動部３８に連成される。

＜クランプ可動部３８について＞
図２ないし図４において、クランプ可動部３８は、この一端４９がヒンジ部３７に連続する部分に、且つ、他端５０がクランプベース部３６に係合する部分に、且つ、一端４９側から中間５１にかけてが電線２６及びケーブル２５を横切って覆う部分に形成される。

図３に示す「開」の状態で説明をすると、クランプ可動部３８は、一端４９がヒンジ部３７の左に凸となる部分に形成される。また、連続するように形成される。一端４９は、これ自体が本実施例において仕切り部５２（後述する）として形成される。尚、一端４９は、この後の説明でも分かるようになるが、電線収容溝部４１の開口幅や電線２６の直径を考慮して長さ寸法が設定されるものとする。一端４９における引用符号５３は肉盗み部分を示す。

中間５１は、帯板をＬ字状にしたような部分に形成される。このようなＬ字状の中間５１は、ケーブル２５の直径を考慮して長さ寸法が設定されるものとする。本実施例においては、ケーブル２５がこの軸方向に移動可能な状態の長さ寸法に設定されるものとする（この限りでなく、ケーブル２５を押さえ付けしまうような長さ寸法であってもよいものとする）。

他端５０は、上記のようにクランプベース部３６に係合する部分として形成される。すなわち、他端５０には、可動側ロック部５４が形成される。可動側ロック部５４は、公知のロックアーム形状に形成される。尚、可動側ロック部５４を形成するために、中間５１と他端５０との連続部分には、型抜き孔５５が形成される。

クランプ可動部３８は、図３に示す「開」の状態からも分かるが、この全体が可撓性を有するような形状部分に形成される（本実施例の場合、一端４９に補強リブ５６が形成され、この部分は他と比べて強度が高くなるものとする）。

＜仕切り部５２について＞
図２ないし図４において、仕切り部５２は、電線収容溝部４１とケーブル載置部４２との間に配置されて、恰も仕切りとして機能するような部分に形成される。別な言い方をすれば、後述する二つの保持部３９、４０の間に配置される部分に形成される。また、複数の電線２６と複数の電線２６とを分けるような部分に形成される。尚、仕切り部５２は、保持部３９、４０の数からマイナス１した（−１した）数の分だけ形成されるものとする。本実施例においては保持部３９、４０が二つであることから、仕切り部５２は図示のように一つ形成される。

仕切り部５２は、電線収容溝部４１の開口を蓋するような部分に形成される。仕切り部５２は、図２に示すように電線収容溝部４１の開口を完全に蓋しなくてもよく、電線２６の直径よりも小さな寸法の隙間が生じてもよいものとする。仕切り部５２は、電線２６がケーブル２５の側に移動しないような部分に形成される。

＜保持部３９、４０について＞
図２において、保持部３９、４０は、クランプ可動部３８をクランプベース部３６に係合させた状態において形成される。保持部３９は、複数の電線２６の収容空間として、また、保持部４０は、ケーブル２５の保持空間として形成される。保持部３９、４０は、斜め右方向に階段状に並ぶ状態に配置形成される。尚、本実施例においては二つであるが、例えば三つにする場合には、保持部４０の右上にもう一つ形成されるものとする（仕切り部５２及び中間５１の形状がもう一つ増える状態に形成される。また、電線収容溝部４１又はケーブル載置部４２がもう一つ増える状態に形成される。）。

＜クランプ３４について＞
図１において、クランプ３４は、上記クランプ３３と同様にケーブル２５を保持する部分として形成される。クランプ３４は、クランプ３３に対し所定の間隔をあけて配置される。本実施例のクランプ３４は、保持部分の中心軸がクランプ３３の保持部分の中心軸に対して若干外側に（図中左側に）位置するように形成される。クランプ３４は、クランプ３３との間でケーブル２５を若干斜めに撓ませるように保持できる部分に配置形成される。尚、ケーブル２５の長さにバラツキがあった場合には、上記撓みで容易にケーブル２５を略Ｓ字状に曲げることができる。すなわち、略Ｓ字状に曲げてケーブル２５の余長吸収に寄与することができる。

＜ケーブル２５及び複数の電線２６の配索について＞
図３、図５及び図６において、一対のクランプ３３、３４をそれぞれ開いた状態にし、ここに図４、図７及び図８に示すように複数の電線２６及びケーブル２５を置くような状態にする。そして、図２及び図９に示すようにクランプ３３、３４をそれぞれ閉じると、ケーブル２５及び複数の電線２６の配索が完了する。クランプ３３では、一回の作業で複数の電線２６の収容作業と、ケーブル２５の保持作業とを行うことができる。

＜効果について＞
以上、図１ないし図９を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態であるクランプ３３及びバスバーモジュール２１によれば、ヒンジ部３７を介してクランプ可動部３８をクランプベース部３６に係合させる作業をすることにより、二つの保持部３９、４０がクランプ可動部３８の仕切り部５２にて仕切られた状態に形成される。これにより、一回の作業で複数の電線２６の収容作業と、ケーブル２５の保持作業とを行うことができる。また、二つの保持部３９、４０が仕切り部５２にて仕切られた状態に形成されることから、ケーブル２５と複数の電線２６との混在を防止することもできる。

従って、作業性のよいクランプ３３と、このクランプ３３を有するバスバーモジュール２１とを提供することができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

すなわち、クランプ３３の形成先を特許請求の範囲に記載された「構造体」としての樹脂プレート２７に限らず、例えばハーネス用プロテクタにしたり、機器の側面にしたりしてもよいものとする。

２１…バスバーモジュール、 ２２…電池集合体、 ２３…バスバー、 ２４…電圧検出端子、 ２５…ケーブル、 ２６…電線、 ２７…樹脂プレート（構造体）、 ２９…短手側部、 ３０…バスバー収容部、 ３１…電線収容部、 ３２…ブリッジ部、 ３３、３４…クランプ、 ３５…蓋部、 ３６…クランプベース部、 ３７…ヒンジ部、 ３８…クランプ可動部、 ３９、４０…保持部、 ４１…電線収容溝部、 ４２…ケーブル載置部、 ４３…ケーブル支持壁、 ４４…ベース側ロック部、 ４５…型抜き孔、 ４６…係合用開口、 ４７…右側壁、 ４８…凸部、 ４９…一端、 ５０…他端、 ５１…中間、 ５２…仕切り部、 ５３…肉盗み部分、 ５４…可動側ロック部、 ５５…型抜き孔、 ５６…補強リブ

Claims (2)

1. ケーブル及び／又は電線を配索する構造体に設けられる部分であるとともに前記ケーブル及び／又は前記電線を置く側になるように形成されるクランプベース部と、
   該クランプベース部に連続する薄肉部分に形成されるヒンジ部と、
   該ヒンジ部に一端が連続するとともに他端が前記クランプベース部に係合し且つ前記一端側から中間が前記ケーブル及び／又は前記電線を覆う側で横切る部分に形成されるクランプ可動部と、
   該クランプ可動部を前記クランプベース部に係合させた状態において前記クランプ可動部及び前記クランプベース部で囲むことにより前記ケーブル及び／又は前記電線に対する空間として形成される二つの保持部とを有し、
   該二つの保持部は、この一方が前記ヒンジ部の位置よりも下側に配置形成され且つ他方が前記ヒンジ部の前記位置よりも上側に配置形成され且つ前記一方に対し前記他方が斜め上になるよう配置形成され且つ前記一方及び前記他方が前記ヒンジ部の側から略階段状に並ぶ状態に配置形成され、
   前記クランプ可動部には、前記二つの保持部のうち前記一方に合わせて仕切り部が前記一端に形成される
   ことを特徴とするクランプ。
2. 複数の電池を含む電池集合体の隣り合う前記電池を直列に接続するための複数の導電性のバスバーと、
   該バスバーの収容固定先になるバスバー収容部を長手方向に複数並べて形成される絶縁性の樹脂プレートとを備え、
   該樹脂プレートには、請求項１に記載のクランプを一体に設ける
   ことを特徴とするバスバーモジュール。

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