JP7152364B2 - 電線保持構造及びバスバーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、電線保持構造及びバスバーモジュールに関する。

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搭載される電源装置は、電池集合体を構成する複数の単電池の電極に接続されるバスバーと、バスバーを収容するとともにバスバー等から延びる電線の配索経路を規制するケースとを有するバスバーモジュールを備えている（例えば、特許文献１参照）。
バスバーモジュールのケースは、電線を配索するための電線保持構造を有しており、電線は、この電線保持構造における電線配索溝部に収容されることで配索経路が規制される。この電線保持構造は、収容した電線が抜け出さないように、上部を塞ぐ蓋部を備えている。

特開２０１１－６５８６３号公報

上記の電線保持構造を有するバスバーモジュールでは、電線を配索する際に、電線配索溝部に電線を収容し、その後、収容溝部の上部に蓋部を被せなければならず、蓋部による電線の噛み込みを防止して電線の配索作業性の改善が要求される。

このため、収容溝部を構成する両側壁部の上縁部分に、互いに近接する方向へ突出する係止片を設け、これらの係止片の間へ電線を押し込んで収容溝部内へ収容させる電線保持構造が考えられる。この電線保持構造では、係止片によって電線の抜け出しが防がれるため、蓋部による電線の噛み込みを防止したり、蓋部を省略したりすることができ、電線の配索作業性を向上できる。

しかし、収容溝部へ電線を押し込む際に、側壁部の上縁に指が当たり、係止片の間を通して電線を収容溝部内へ円滑に押し込むことができず、さらなる配索作業性の向上が望まれる。

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、電線を円滑かつ容易に収容することが可能な配索作業性に優れた電線保持構造及びそれを備えたバスバーモジュールを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、前記電線配索溝部は、底部と、前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、を有し、前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有し、少なくとも一方の前記側壁部には、前記低縁部における前記係止片の両側に前記底部側へ向けて延びるスリットを形成することで、端部に前記係止片を備えた可撓アームが形成されていることを特徴とする電線保持構造。

上記（１）の構成の電線保持構造によれば、側壁部は、係止片の両側に、係止片の底部側の位置よりも底部側に配置された低縁部を有している。したがって、電線を指で一対の係止片の間へ押し込んで配索する際に、電線を押し込む指の側壁部との干渉が抑制される。したがって、係止片の間を通して電線を電線配索溝部へ円滑に押し込むことができ、配索作業性を向上させることができる。
更に、上記（１）の構成の電線保持構造によれば、一対の係止片の間を通して電線を押し込む際に、可撓アームが容易に弾性変形するので、電線を電線配索溝部に収容して配索する配索作業性をさらに向上させることができる。

（２） 前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に低縁部が設けられている
ことを特徴とする上記（１）に記載の電線保持構造。

上記（２）の構成の電線保持構造によれば、側壁部における係止片の両側に凹み部を形成することで、係止片の両側に低縁部を容易に設けることができる。また、電線の配索作業時に、作業者は、凹み部を容易に目視することができる。これにより、電線の配索位置を容易に確認して円滑に電線の配索作業を行うことができる。

（３） 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、前記電線配索溝部は、底部と、前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、
前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、を有し、前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有し、前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に低縁部が設けられ、前記凹み部における前記係止片と反対側の端部に、前記係止片へ向かって次第に前記底部側へ傾斜する案内部が形成されている
ことを特徴とする電線保持構造。

上記（３）の構成の電線保持構造によれば、電線を押し込む指が案内部によって低縁部へ導かれる。これにより、一対の係止片の間を通して電線を電線配索溝部へ押し込む際の側壁部との指の干渉を確実に抑制できる。

（４） 複数の単電池で構成された電池集合体に組付けられるケースと、前記ケースに支持され、前記電池集合体の前記単電池の電極に電気的に接続固定されるバスバーと、を備え、
上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の電線保持構造が前記ケースに設けられている
ことを特徴とするバスバーモジュール。

上記（４）の構成のバスバーモジュールによれば、バスバーに接続される電線や単電池の温度を検出するサーミスタなどから延びる電線が、ケースに設けられた電線配索溝部へ円滑に収容されて配索される。これにより、電池集合体へ組付けるバスバーモジュールの配索作業性を向上させることができる。

本発明によれば、電線を円滑かつ容易に収容することが可能な配索作業性に優れた電線保持構造及びそれを備えたバスバーモジュールを提供できる。

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。

本発明の一実施形態に係るバスバーモジュール及び電池集合体の斜視図である。 図１に示したバスバーモジュールの平面図である。 図２に示したバスバーモジュールのケースに設けられた電線保持構造における電線配索溝部の斜視図である。 電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。 電線配索溝部への電線の収容状態を示す図であって、（ａ）～（ｃ）は、それぞれ電線の収容途中における電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。 参考例に係る電線保持構造及び電線配索溝部への電線の収容状態を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ電線の収容途中における電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るバスバーモジュール１０及び電池集合体１の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係るバスバーモジュール１０は、電池集合体１の上部に組付けられて電源装置２を構成する。電源装置２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の各種車両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１は、一方向に沿って一列に配列され且つ互いに固定された複数の単電池３で構成されている。各単電池３は、直方体状の電池本体４と、この電池本体４の上面の一端寄り及び他端寄りからそれぞれ突出して設けられた一対の電極５と、を備えている。一対の電極５のうち一方は正極であり、他方は負極である。

各単電池３は、電池本体４が互いに接するように配列されている。電池集合体１は、互いに隣り合う４個の単電池３毎に電極５の極が揃えられており、この電極５の極が揃えられた４個の単電池３で一つの電池セットＢＳとされている。本例では、４個の単電池３からなる４つの電池セットＢＳを備えており、互いに隣接する単電池３の電池セットＢＳは、電極５の極が互い違いとなるように配置されている。

一対の電極５は、それぞれ、導電性の金属により形成されている。電極５は、板状の座板部６と、この座板部６の中心に立設された円柱状の極柱７とを有している。極柱７は、外周に雄ねじが形成されており、ナット（図示略）が締結される。

図２は、図１に示したバスバーモジュール１０の平面図である。
図２に示すように、バスバーモジュール１０は、ケース２０と、バスバー５０とを備えている。バスバーモジュール１０は、単電池３の各電池セットＢＳを電気的に直列に接続する。

ケース２０は、例えば、電気絶縁性の合成樹脂等によって一体に成形されており、複数のバスバー収容部２１を有している。

バスバー収容部２１は、複数の単電池３の配列方向に沿って二列に並べられている。バスバー収容部２１は、周壁部２２を有する枠体からなり、このバスバー収容部２１内にバスバー５０が収容される。

ケース２０は、バスバー収容部２１の配列に沿う二つの支持梁部２４を有しており、バスバー収容部２１は、それぞれ支持梁部２４に連結されて支持されている。二つの支持梁部２４は、ブリッジ部２５によって並列に連結されている。

一方（図２中、下方）の支持梁部２４には、電線配索溝部３１を備えた電線保持構造３０が設けられている。電線配索溝部３１は、上方側が開放された樋状に形成されている。また、他方（図２中、上方）の支持梁部２４の端部には、サーミスタ装着部２８が形成されており、このサーミスタ装着部２８には、単電池３の温度を検出するサーミスタ（図示略）が装着される。

二つの支持梁部２４同士を連結するブリッジ部２５には、上方側が開放された樋状の収容溝部３２が設けられており、この収容溝部３２は、電線配索溝部３１に連設されている。

また、それぞれのバスバー収容部２１及びサーミスタ装着部２８には、上方側が開放された樋状の電線配索溝部３３が連設されている。一方の列のバスバー収容部２１に連設された電線配索溝部３３は、一方の支持梁部２４の電線配索溝部３１に連設され、他方の列のバスバー収容部２１及びサーミスタ装着部２８に連設された電線配索溝部３３は、ブリッジ部２５の収容溝部３２に連設されている。

ケース２０の電線配索溝部３１，３３及び収容溝部３２には、バスバー５０に電気的に接続される電圧検出用の電線（図示略）やサーミスタから延びる電線（図示略）が収容される。そして、これらの電線は、一方の支持梁部２４の電線配索溝部３１の端部から引き出され、電圧監視回路及び温度監視回路を備えた回路基板（図示略）に接続される。

ケース２０のバスバー収容部２１に収容されるバスバー５０は、長尺に形成されている。バスバー５０は、導電性金属板に対して打抜き加工及び曲げ加工を行うことで形成されている。バスバー５０は、複数の電気接続部としての締結孔５１を有している。これらの締結孔５１は、電池集合体１の単電池３の配列方向に沿う電極５のピッチと同一ピッチで形成されている。締結孔５１は、電極５の極柱７の外径よりも僅かに大きな内径を有している。そして、これらの締結孔５１には、電極５の極柱７が挿通される。このバスバー５０の締結孔５１に通された電極５の極柱７には、ナットが螺合されて締め付けられる。これにより、バスバー５０における締結孔５１の縁部が電極５の座板部６とナットとで挟持された状態で締結（固定）され、バスバー５０と電極５とが電気的に接続固定される。

次に、ケース２０の一方の支持梁部２４に設けられた電線保持構造３０について詳述する。
図３は、図２に示したバスバーモジュール１０のケース２０に設けられた電線保持構造３０における電線配索溝部３１の斜視図である。図４は、電線８の配索方向に沿う電線配索溝部３１の断面図である。

図３及び図４に示すように、支持梁部２４に設けられた電線保持構造３０における電線配索溝部３１は、底部６１と、この底部６１から立設された一対の側壁部６３とを有している。側壁部６３は、板状に形成されており、間隔をあけて互いに対向するように配置されている。これにより、電線配索溝部３１は、凹状に形成されており、その内部に複数本の電線８が収容可能とされている。

電線配索溝部３１の一対の側壁部６３は、それぞれ係止片６７を備えている。それぞれの側壁部６３の係止片６７は、互いに近接する方向へ突出されている。電線８は、係止片６７の間を通して電線配索溝部３１内に収容される。係止片６７は、その上面６７ａの位置が側壁部６３の上縁部６３ａとほぼ同一高さ位置とされている。

側壁部６３は、係止片６７の両側に、凹み部７１を有している。凹み部７１は、側壁部６３の上縁部６３ａの高さを低くすることで形成されている。そして、この凹み部７１を形成することで、係止片６７の両側には、低縁部７０が設けられている。この低縁部７０の底部６１からの高さＨ１は、係止片６７の下面６７ｂの底部６１からの高さＨ２より低くされている。つまり、係止片６７の両側の低縁部７０は、係止片６７の底部６１側の位置よりも底部６１側に配置されている。

また、側壁部６３には、凹み部７１における係止片６７と反対側の端部に、係止片６７へ向かって次第に底部６１側へ傾斜する案内部７５が形成されている。

また、一方の側壁部６３は、低縁部７０における係止片６７の両側に、スリット７３を有している。これらのスリット７３を形成することで、一方の側壁部６３には、上端に係止片６７を備えた可撓アーム７６が上下方向に延在されている。

次に、上記の電線配索溝部３１に電線８を配索させる場合について説明する。
図５は、電線配索溝部３１への電線８の収容状態を示す図であって、図５の（ａ）～（ｃ）は、それぞれ電線８の収容途中における電線８の配索方向に沿う電線配索溝部３１の断面図である。

図５の（ａ）に示すように、作業者は、電線８を把持し、電線８を電線配索溝部３１に対する配索方向に沿って上方側から近付ける。そして、電線８を電線配索溝部３１の上部に配置させる。

図５の（ｂ）に示すように、係止片６７の上部に配置させた電線８に対して、係止片６７を跨いだ二か所を指Ｆで底部６１側へ向かって押し込む。

すると、図５の（ｃ）に示すように、電線８は、指Ｆによる押圧箇所の間で、一対の係止片６７の間へ挿通され、係止片６７よりも底部６１側へ押し込まれる。これにより、電線８は、電線配索溝部３１内に収容される。そして、この電線配索溝部３１内に収容された電線８は、係止片６７によって電線配索溝部３１から抜け止めされる（図３参照）。

ここで、参考例に係る電線保持構造１１０について説明する。
図６は、参考例に係る電線保持構造１１０及び電線配索溝部１００への電線８の収容状態を示す図であって、図６の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ電線８の収容途中における電線８の配索方向に沿う電線配索溝部１００の断面図である。

図６の（ａ）に示すように、参考例に係る電線保持構造１１０の電線配索溝部１００は、底部１０１から立設された一対の側壁部１０２を有する樋状に形成されている。これらの側壁部１０２には、その上縁部１０２ａに、それぞれ近接する方向へ突出する係止片１０３が形成されている。係止片１０３は、側壁部１０２の上縁部１０２ａから突出しないように、底部１０１と反対側の上面１０３ａが側壁部１０２の上縁部１０２ａとほぼ面一にされている。そして、この係止片１０３の下面１０３ｂが側壁部１０２の上縁部１０２ａよりも底部１０１側である下方に配置されている。

この参考例に係る電線保持構造１１０の電線配索溝部１００の場合も、電線８を上方側から指Ｆで一対の係止片１０３の間へ押し込むことで、電線８は、図６の（ｂ）に示すように、一対の係止片１０３の間を通されて電線配索溝部１００内に収容される。

ここで、この参考例に係る電線保持構造１１０では、係止片１０３の底部１０１側である下面１０３ｂの位置が側壁部１０２の上縁部１０２ａよりも下方である底部１０１側とされている。このため、電線８を一対の係止片１０３の間へ通して電線配索溝部１００内へ収容させる際に、電線８を押し込む指Ｆが側壁部１０２の上縁部１０２ａに当たってしまう。したがって、この電線保持構造１１０では、一対の係止片１０３の間を通して電線８を電線配索溝部１００内へ円滑に押し込むことができず、良好な配索作業性が望めない。特に、溝幅が狭い場合では、指Ｆが電線配索溝部１００内へ入らないため、電線８の配索作業が困難となる。

これに対して、本実施形態に係る電線保持構造３０によれば、電線配索溝部３１の側壁部６３は、係止片６７の両側に、係止片６７の底部６１側の位置よりも底部６１側に配置された低縁部７０を有している。したがって、電線８を指Ｆで一対の係止片６７の間へ押し込んで配索する際に、電線８を押し込む指Ｆの側壁部６３との干渉が抑制される。したがって、係止片６７の間を通して電線８を電線配索溝部３１へ円滑に押し込むことができ、配索作業性を向上させることができる。

そして、本実施形態に係る電線保持構造３０を備えたバスバーモジュール１０によれば、バスバー５０に接続される電線８や単電池３の温度を検出するサーミスタなどから延びる電線８が、ケース２０に設けられた電線配索溝部３１へ円滑に収容されて配索される。これにより、電池集合体１へ組付けるバスバーモジュール１０における配索作業性を向上させることができる。

更に、本実施形態に係る電線保持構造３０では、側壁部６３の低縁部７０は、側壁部６３における係止片６７の両側に凹み部７１を形成することで容易に設けることができる。また、電線８の配索作業時に、作業者は、凹み部７１を容易に目視することができる。これにより、電線８の配索位置を容易に確認して円滑に電線８の配索作業を行うことができる。

また、本実施形態に係る電線保持構造３０では、凹み部７１における係止片６７と反対側の端部に、係止片６７へ向かって次第に底部６１側へ傾斜する案内部７５が形成されている。そこで、電線８を押し込む指Ｆが、案内部７５によって低縁部７０へ導かれる。これにより、係止片６７の間を通して電線８を電線配索溝部３１へ押し込む際の側壁部６３との指Ｆの干渉を確実に抑制できる。

また、本実施形態に係る電線保持構造３０では、一方の側壁部６３には、低縁部７０における係止片６７の両側にスリット７３を形成することで、上端に係止片６７を備えた可撓アーム７６が形成されている。これにより、一対の係止片６７の間を通して電線８を押し込む際に、可撓アーム７６が容易に弾性変形するので、電線８を電線配索溝部３１に収容して配索する配索作業性をさらに向上させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、本発明の電線保持構造は支持梁部２４の電線配索溝部３１に限らず、他の電線配索溝部３３に適用してもよい。また、本発明の電線保持構造は、バスバーモジュール１０のケース２０に限らず、電線８が配索されるプロテク等の各種の電線保護部材に適用可能である。
また、上述した実施形態のバスバー５０では、単電池３の複数の電極５を電気的に接続固定するための複数の電気接続部として締結孔５１が形成され、この締結孔５１に通された電極５の極柱７にナットが螺合されて締結固定される場合を例に説明した。本発明に係るバスバーの電気接続部はこれに限らず、電極に溶接により固定される溶接部とすることもできることは云うまでもない。

ここで、上述した本発明に係る電線保持構造及びバスバーモジュールの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 電線（８）が収容される電線配索溝部（３１）を備えた電線保持構造であって、
前記電線配索溝部（３１）は、
底部（６１）と、
前記底部（６１）から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部（６３）と、
前記側壁部（６３）から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線（８）が通される隙間が設けられた係止片（６７）と、を有し、
前記側壁部（６３）は、前記係止片（６７）の両側に、前記係止片（６７）の前記底部（６１）側の位置よりも前記底部（６１）側に配置された低縁部（７０）を有する
ことを特徴とする電線保持構造（３０）。
［２］ 前記側壁部（６３）における前記係止片（６７）の両側に凹み部（７１）を形成することで、前記係止片（６７）の両側に低縁部（７０）が設けられている
ことを特徴とする上記［１］に記載の電線保持構造（３０）。
［３］ 前記凹み部（７１）における前記係止片（６７）と反対側の端部に、前記係止片（６７）へ向かって次第に前記底部（６１）側へ傾斜する案内部（７５）が形成されている
ことを特徴とする上記［２］に記載の電線保持構造（３０）。
［４］ 少なくとも一方の前記側壁部（６３）には、前記低縁部（７０）における前記係止片（６７）の両側にスリット（７３）を形成することで、端部に前記係止片（６７）を備えた可撓アーム（７６）が形成されている
ことを特徴とする上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の電線保持構造（３０）。
［５］ 複数の単電池（３）で構成された電池集合体（１）に組付けられるケース（２０）と、前記ケース（２０）に支持され、前記電池集合体（１）の前記単電池（３）の電極（５）に電気的に接続固定されるバスバー（５０）と、を備え、
上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の電線保持構造（３０）が前記ケース（２０）に設けられている
ことを特徴とするバスバーモジュール（１０）。

１…電池集合体
３…単電池
５…電極
８…電線
１０…バスバーモジュール
２０…ケース
３０…電線保持構造
３１…電線配索溝部
５０…バスバー
６１…底部
６３…側壁部
６７…係止片
７０…低縁部
７１…凹み部
７３…スリット
７５…案内部
７６…可撓アーム

Claims (4)

1. 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、
   前記電線配索溝部は、
   底部と、
   前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、
   前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、
   を有し、
   前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有し、
   少なくとも一方の前記側壁部には、前記低縁部における前記係止片の両側に前記底部側へ向けて延びるスリットを形成することで、端部に前記係止片を備えた可撓アームが形成されている
   ことを特徴とする電線保持構造。
2. 前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に前記低縁部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電線保持構造。
3. 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、
   前記電線配索溝部は、
   底部と、
   前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、
   前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、
   を有し、
   前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有し、
   前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に低縁部が設けられ、
   前記凹み部における前記係止片と反対側の端部に、前記係止片へ向かって次第に前記底部側へ傾斜する案内部が形成されている
   ことを特徴とする電線保持構造。
4. 複数の単電池で構成された電池集合体に組付けられるケースと、前記ケースに支持され、前記電池集合体の前記単電池の電極に電気的に接続固定されるバスバーと、を備え、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の電線保持構造が前記ケースに設けられている
   ことを特徴とするバスバーモジュール。

Images