JP6724627B2 - 配線モジュール - Google Patents

Description

本明細書に開示された技術は、配線モジュールに関する。

従来、複数の電池を備えた電池群に取り付けられる配線モジュールとして、特開２０１４−９７９６２号公報に記載のものが知られている。この配線モジュールは、隣り合う電池の電極同士を接続するバスバーと、このバスバーを収容する絶縁プロテクタと、を有する。絶縁プロテクタは、複数の連結ユニットが連結されて構成されている。

各連結ユニットは、係合部と、被係合部と、を備える。一の連結ユニットの嵌合片と、隣に配された他の連結ユニットの嵌合凹部とが嵌合することにより、複数の連結ユニットが連結されるようになっている。嵌合片は、複数の連結ユニットが連結する連結方向に沿って延びる構成となっている。また、嵌合凹部は、隣に配された一の連結ユニットの嵌合片と対応する位置に設けられて、嵌合片が内嵌されるようになっている。

特開２０１３−９７９６２号公報

しかしながら、上記の構成によると、一の連結ユニットから他の連結ユニットへと延びる嵌合片を設けるスペースと、この嵌合片を内嵌するための嵌合凹部とを、各連結ユニットに設ける必要がある。このため、連結ユニットを小型化することが困難であり、さらには、複数の連結ユニットが連結された配線モジュールを小型化することが困難であるという問題があった。

本明細書に開示された技術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、配線モジュールを小型化することを目的とする。

本明細書に開示された技術は、複数の電池を有する電池群に取り付けられる配線モジュールであって、導電部材と、前記導電部材を保持する複数の連結ユニットと、前記複数の連結ユニット同士を連結する連結部と、を備え、前記連結部は、前記複数の連結ユニットのうち一の連結ユニットの端部にヒンジを介して一体に形成された係止部と、前記一の連結ユニットと隣り合う他の連結ユニットに配されて、前記一の連結ユニットの前記係止部が前記ヒンジを軸にして回動した状態で係止する被係止部と、を含み、前記係止部は、前記複数の連結ユニットが連結する連結方向に対して交差する方向に延びており、前記複数の連結ユニットのそれぞれは、電線が配される単位溝を有し、前記複数の連結ユニットが連結された状態で、前記単位溝が連結して前記電線が配される配索溝が形成されるようになっており、前記係止部は、前記係止部が形成された前記一の連結ユニットと隣り合う前記他の連結ユニットの前記配索溝を跨いだ状態で、前記被係止部と係止する。

上記の構成によれば、複数の連結ユニット同士は、連結方向に対して交差する方向に延びる係止部と被係止部とが係合することにより連結される。この結果、連結方向に沿って延びる嵌合部が不要となるので、嵌合部、及び嵌合凹部を形成するスペースが不要となる。これにより、各連結ユニットを小型化することが可能となり、この結果、配線モジュールを小型化することができる。
また、配索溝に配された電線は、配索溝を跨いだ状態で被係止部に係止する係止部によって、配索溝からはみ出すことが抑制されるようになっている。

本明細書に開示された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。

前記配索溝を覆うカバーを有し、前記カバーは、前記配索溝を覆った状態で、前記係止部に対して前記配索溝と反対側から重なっていることが好ましい。

上記の構成によれば、配索溝をカバーで覆うことにより、係止部が被係止部から外れることを抑制することができる。これにより、連結ユニット同士の連結が解除されることを抑制することができる。

本明細書に開示された技術によれば、配線モジュールを小型化することができる。

実施形態１に係る蓄電モジュールを示す平面図 係止部と被係止部とが係合する前の状態であって、且つ、前側カバーと左側カバーとが開放された状態における配線モジュールを示す平面図 係止部と被係止部とを示す一部拡大平面図 図２におけるＣ−Ｃ線断面図 係止部と被係止部とが係合した状態であって、且つ、前側カバーと左側カバーとが開放された状態における配線モジュールを示す平面図 係止部と被係止部とが係合した状態を示す一部拡大平面図 図５におけるＤ−Ｄ線断面図 図５におけるＥ−Ｅ線断面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 図１におけるＢ−Ｂ線断面図

＜実施形態１＞
本明細書に開示された技術の実施形態１を、図１から図１０を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る蓄電モジュール１０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１０は、正極および負極の電極端子（図示せず）を備えた複数の蓄電素子１２が並べて配された蓄電素子群１３を有する。複数の電極端子間は、配線モジュール２０によって電気的に接続されている（図１参照）。

なお、以下の説明においては、Ｚ方向を上方とし、Ｙ方向を前方とし、Ｘ方向を右方として説明する。また、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。

（蓄電素子１２）
図１に示すように、蓄電素子１２は扁平な略直方体形状をなしている。蓄電素子１２の内部には図示しない発電要素が収容されている。蓄電素子１２の上面には、長手方向の両端部寄りの位置に、一対の電極端子（図示せず）が上方に突出して形成されている。蓄電素子１２の上面は電極面とされる。電極端子の一方は正極端子であり、他方は負極端子である。正極端子を構成する電極端子と、負極端子を構成する電極端子とは同形、同大である。電極端子は、金属製の端子台（図示せず）から上方に向かって丸棒状に突出する電極ポスト（図示せず）を備え、その電極ポストの外面にはねじ山が形成されている。蓄電素子１２は、隣り合う電極端子が異なる極性となるように配置されている。複数の蓄電素子１２は図中左右方向に並べられて蓄電素子群１３を構成している。

（配線モジュール２０）
配線モジュール２０は、蓄電素子１２の正極および負極の電極端子の電極ポストにそれぞれ挿通されて接続される一対の端子貫通孔２２を有する金属製の複数のバスバー２１（導電部材の一例）と、バスバー２１を保持する複数の連結ユニット３１と、を備える。複数の連結ユニット３１同士は、各連結ユニット３１に設けられた連結部４９によって連結されている。

（バスバー２１）
バスバー２１は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等からなる金属製の板材を所定の形状にプレス加工することにより形成され、図２に示すように、全体として略長方形状をなしている。バスバー２１の表面には、スズ、ニッケル等の金属がメッキされていてもよい。バスバー２１には、電極端子の電極ポストが挿通される円形状をなす一対の端子貫通孔２２，２２が、バスバー２１を貫通して形成されている。この端子貫通孔２２は、電極ポストの径よりも若干大きく設定されている。端子貫通孔２２内に電極ポストが貫通された状態でナット（図示せず）が螺合されて、ナットと端子台との間にバスバー２１が挟まれることにより、電極端子とバスバー２１とが電気的に接続される。

バスバー２１は一対の長辺を有する。一対の長辺のうち一の長辺には、外方に突出する電線接続部２３が設けられている。電線接続部２３には電線６０の端部が接続されている。電線６０は、金属製の芯線６１の周囲を絶縁被覆６２で覆ってなる。この電線６０は蓄電素子１２の電圧を検知する電圧検知線である。電線接続部２３は、芯線６１に圧着されるワイヤーバレル２４と、絶縁被覆６２の外周に圧着されるインシュレーションバレル２５と、を備える。

（連結ユニット３１）
連結ユニット３１は、連結方向（本実施形態ではＸ軸方向）の沿って複数個連結させることにより樹脂プロテクタ３０を構成する。樹脂プロテクタは、左右方向に細長い形状をなしている。連結ユニット３１は、図２の平面図に示すように、上方に開口すると共にバスバー２１を収容し保持する保持部３２と、バスバー２１に接続された電線６０を収容するための単位溝３５とが、樹脂プロテクタ３０の長手方向に沿って設けられている。

連結ユニット３１は、図２における左端部に配された左連結ユニット３１Ａと、右端部に配された右連結ユニット３１Ｃと、左連結ユニット３１Ａと右連結ユニット３１Ｃとの間に配された中央連結ユニット３１Ｂと、を含む。

詳細には図示しないが、保持部３２には、複数のバスバー２１が互いに絶縁された状態で左右方向に並んで保持されている。

単位溝３５は、一対の溝壁部３３Ａ，３３Ｂおよび底部３３Ｃを有して、保持部３２の並び方向に沿って設けられている。一対の溝壁部３３Ａ，３３Ｂのうち保持部３２側の溝壁部３３Ａはその一部が切り欠かれており、保持部３２側から電線６０を単位溝３５内に導入可能としている。

複数の連結ユニット３１が連結されることにより、各連結ユニット３１に形成された単位溝３５同士が連結されて、電線６０が配索される配索溝３４が形成されている。

各連結ユニット３１は、連結ユニット３１の前部に位置する前側保持部３２Ａと、後部に位置する後側保持部３２Ｂと、を有する。前側保持部３２Ａの後方には、前側保持部３２Ａに保持されたバスバー２１から延びる電線６０が配される前側単位溝３５Ａが設けられている。また、後側保持部３２Ｂの前方には、後側保持部３２Ｂに保持されたバスバー２１から延びる電線６０が配される後側単位溝３５Ｂが設けられている。

前側単位溝３５Ａと後側単位溝３５Ｂとの間には、前側単位溝３５Ａと後側単位溝３５Ｂとを繋ぐ繋ぎ部３６が設けられている。繋ぎ部３６は、左右方向に延びる板状をなしている。

（カバー３７）
前側保持部３２Ａの前端縁には、前側カバー３７Ａ（カバー３７の一例）が、ヒンジ３８を介して連結ユニット３１と一体に設けられている。また、後側保持部３２Ｂの後端縁には、後側カバー３７Ｂ（カバー３７の一例）が、ヒンジ３８を介して連結ユニット３１と一体に設けられている。本明細書では、前側カバー３７Ａと後側カバー３７Ｂとを区別しないで説明する場合には、カバー３７として説明する。

前側カバー３７Ａは、ヒンジ３８を回動軸として回動することによって、前側保持部３２Ａと、前側単位溝３５Ａとを上方から塞ぐようになっている。前側カバー３７Ａの前端縁には、複数のロック部３９が設けられており、繋ぎ部３６の前部にはロック部３９に対応する位置に、ロック部３９と弾性的に係合するロック受け部４０が設けられている。

後側カバー３７Ｂは、ヒンジ３８を回動軸として回動することによって、後側保持部３２Ｂと、後側単位溝３５Ｂとを上方から塞ぐようになっている。後側カバー３７Ｂの後端縁には、複数のロック部３９が設けられており、繋ぎ部３６の後部にはロック部３９に対応する位置に、ロック部３９と弾性的に係合するロック受け部４０が設けられている。

左連結ユニット３１Ａの前側保持部３２Ａの左端部には、外部回路（図示せず）と接続される左側外部端子２６が保持されている。一方、右連結ユニット３１Ｃの前側保持部３２Ａの右端部には、外部回路と接続される右側外部端子２７が接続されている。

（係止構造）
図３に示すように、左連結ユニット３１Ａの繋ぎ部３６の右端部には、ヒンジ４１を介して繋ぎ部３６に一体に形成された係止部５０が、連結方向と交差する方向（本実施形態ではＹ軸方向）に延びている。本実施形態では、係止部５０は、連結方向と直交する方向に延びる細い板状をなす本体部５３と、この本体部５３の先端から本体部５３の延びる方向と直交する方向に屈曲した屈曲部５４と、を備える。係止部５０は、繋ぎ部３６の前部と、後部とにそれぞれ設けられている。屈曲部５４の先端には、係止爪５１が外方に突出して設けられている。

中央連結ユニット３１Ｂの繋ぎ部３６の左端部には、左連結ユニット３１Ａに設けられた係止部５０の係止爪５１と係合する被係止部５２が、係止部５０に対応する位置に設けられている。

また、繋ぎ部３６の左端部には、ヒンジ４１を介して繋ぎ部３６に一体に形成された係止部５０が、連結方向と交差する方向（本実施形態ではＹ軸方向）に延びている。本実施形態では、係止部５０は、連結方向と直交する方向に延びる細い板状をなす本体部５３と、この本体部５３の先端から本体部５３の延びる方向と直交する方向に屈曲した屈曲部５４と、を備える。係止部５０は、繋ぎ部３６の前部と、後部とにそれぞれ設けられている。係止部５０は細長い板状をなしている。屈曲部５４の先端には、係止爪５１が突出して設けられている。

中央連結ユニット３１Ｂの繋ぎ部３６の右端部には、右連結ユニット３１Ｃに設けられた係止部５０の係止爪５１と係合する被係止部５２が、係止部５０に対応する位置に設けられている。

各連結ユニット３１を左右方向に並べて、係止部５０をヒンジ４１を軸にして回動させることにより（図４参照）、係止部５０の係止爪５１を被係止部５２に係止させる（図７及び図８参照）。すると、係止部５０（本体部）は、配索溝３４の上方を跨ぐように配される（図６参照）。これにより、配索溝３４の内部に配された複数の電線が、配索溝３４の上方から飛び出すことが抑制されるようになっている。

さらに、前側カバー３７Ａをヒンジ３８を軸にして回動させることにより、前側カバー３７Ａのロック部３９をロック受け部４０に係合させると、前側カバー３７Ａによって、前側保持部３２Ａ、及び前側配索溝３４Ａが覆われるようになっている。

一方、後側カバー３７Ｂをヒンジ３８を軸にして回動させることにより、後側カバー３７Ｂのロック部３９をロック受け部４０に係合させると、後側カバー３７Ｂによって、後側保持部３２Ｂ、及び後側配索溝３４Ｂが覆われるようになっている。

さらに、前側カバー３７Ａ、及び後側カバー３７Ｂは、係止部５０の上方に重なるようになっている。これにより、係止部５０と、被係止部５２との係止構造が外れることが抑制されるようになっている（図９及び図１０参照）。

（実施形態の作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態に係る配線モジュール２０は、複数の蓄電素子１２を有する蓄電素子群１３に取り付けられる配線モジュール２０であって、バスバー２１と、バスバー２１を保持する複数の連結ユニット３１と、複数の連結ユニット３１同士を連結する連結部４９と、を備え、連結部４９は、複数の連結ユニット３１のうち一の連結ユニット３１の端部に配された係止部５０と、一の連結ユニット３１と隣り合う他の連結ユニット３１に配されて一の連結ユニット３１の係止部５０が係止する被係止部５２と、を含み、係止部５０は、複数の連結ユニット３１が連結する連結方向に対して交差する方向に延びている。

本実施形態によれば、複数の連結ユニット３１同士は、連結方向に対して交差する方向に延びる係止部５０と被係止部５２とが係合することにより連結される。この結果、連結方向に沿って延びる嵌合部が不要となるので、嵌合部、及び嵌合凹部を形成するスペースが不要となる。これにより、各連結ユニット３１を小型化することが可能となり、この結果、配線モジュール２０を小型化することができる。

また、本実施形態によれば、係止部５０は、連結方向に対して交差する方向に延びている。これにより、複数の連結ユニット３１同士を連結した場合において、従来技術のように連結方向に沿って延びる嵌合部を設ける場合に比べて、係止部５０の強度を向上させることができる。この結果、蓄電素子群１３に配線モジュール２０を組み付ける場合において、配線モジュール２０が過度に撓むことが抑制されるので、蓄電素子群１３への配線モジュール２０の組み付け作業の効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、係止部５０が、連結方向に対して交差する方向に延びて形成されていることにより、配線モジュール２０に対して連結方向に沿う方向の力が加えられた場合に、係止部５０が撓み変形しにくくなっている。これにより、複数の蓄電素子１２が並べられた場合において、隣り合う電極端子間のピッチの公差を吸収する際に、精度よく係止部５０を形成することができる。

また、本実施形態によれば、複数の連結ユニット３１のそれぞれは、電線６０が配される単位溝３５を有し、複数の連結ユニット３１が連結された状態で、単位溝３５が連結して電線６０が配される配索溝３４が形成されるようになっており、係止部５０は、配索溝３４を跨いだ状態で、被係止部５２と係止する。

上記の構成によれば、配索溝３４に配された電線６０は、配索溝３４を跨いだ状態で被係止部５２に係止する係止部５０によって、配索溝３４からはみ出すことが抑制されるようになっている。

また、本実施形態に係る配線モジュール２０は、配索溝３４を覆うカバー３７を有し、カバー３７は、配索溝３４を覆った状態で、係止部５０に対して配索溝３４と反対側から重なっている。

上記の構成によれば、配索溝３４をカバー３７で覆うことにより、係止部５０が被係止部５２から外れることを抑制することができる。これにより、連結ユニット３１同士の連結が解除されることを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示された技術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明細書に開示された技術の技術的範囲に含まれる。

（１）本実施形態においては、係止部５０は、配索溝３４を跨いだ状態で、被係止部５２と係止する構成としたが、参考例として、これに限られず、係止部５０は、配索溝３４と異なる位置において被係止部５２と係止する構成としてもよい。

（２）本実施形態においては、配索溝３４はカバー３７により覆われる構成としたが、カバー３７は省略してもよい。

（３）本実施形態においては、カバー３７によって、係止部５０と被係止部５２との係止が外れることが抑制されるようになっているが、これに限られず、カバー３７は、配索溝３４を覆った状態で、被係止部５２と係止した状態の係止部５０と離間していてもよい。

（４）本実施形態においては、左連結ユニット３１Ａ、中央連結ユニット３１Ｂ、及び右連結ユニット３１Ｃの３つの連結ユニット３１が連結する構成としたが、これに限られず、２つの連結ユニット３１が連結する構成としてもよいし、４つ以上の連結ユニット３１が連結する構成としてもよい。

（５）本実施形態においては、複数の蓄電素子１２は直列に接続される構成としたが、これに限られず、複数の蓄電素子１２は並列に接続される構成としてもよい。

（６）本実施形態においては、蓄電素子１２として二次電池を用いたが、これに限られず、キャパシタを用いてもよい。

（７）本実施形態においては、係止部５０は、ヒンジ４１を介して連結ユニット３１と一体に形成される構成としたが、参考例として、これに限られず、係止部５０は、連結ユニット３１と別部品として構成されてもよい。

１２：蓄電素子
１３：蓄電素子群
２０：配線モジュール
２１：バスバー（導電部材）
３１Ａ：左連結ユニット
３１Ｂ：中央連結ユニット
３１Ｃ：右連結ユニット
３５：単位溝
３４：配索溝
３７Ａ：前側カバー
３７Ｂ：後側カバー
４９：連結部
５０：係止部
５２：被係止部
６０：電線

Claims (2)

1. 複数の電池を有する電池群に取り付けられる配線モジュールであって、
   導電部材と、
   前記導電部材を保持する複数の連結ユニットと、
   前記複数の連結ユニット同士を連結する連結部と、を備え、
   前記連結部は、前記複数の連結ユニットのうち一の連結ユニットの端部にヒンジを介して一体に形成された係止部と、前記一の連結ユニットと隣り合う他の連結ユニットに配されて、前記一の連結ユニットの前記係止部が前記ヒンジを軸にして回動した状態で係止する被係止部と、を含み、
   前記係止部は、前記複数の連結ユニットが連結する連結方向に対して交差する方向に延びており、
   前記複数の連結ユニットのそれぞれは、電線が配される単位溝を有し、前記複数の連結ユニットが連結された状態で、前記単位溝が連結して前記電線が配される配索溝が形成されるようになっており、
   前記係止部は、前記係止部が形成された前記一の連結ユニットと隣り合う前記他の連結ユニットの前記配索溝を跨いだ状態で、前記被係止部と係止する、配線モジュール。
2. 前記配索溝を覆うカバーを有し、
   前記カバーは、前記配索溝を覆った状態で、前記係止部に対して前記配索溝と反対側から重なっている、請求項１に記載の配線モジュール。

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