JP2006120490A

JP2006120490A - バッテリ用樹脂カバーの電線配索構造

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Publication number: JP2006120490A
Application number: JP2004307873A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Kikuchi; 幸久菊池; Tomohiro Ikeda; 智洋池田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP4686166B2

Abstract

【課題】樹脂カバーからの電線の飛び出しやそれに伴う電線の傷付きや電線の引張に伴う各接続部への過大な負荷を防止する。
【解決手段】複数のバッテリ２の電極側の端部に装着される樹脂カバー４の樋状の電線ガイド壁１２に沿って電圧検出用の電線１９を外部に導出させるバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造で、電線ガイド壁１２の開口２８ｂに第一と第二の小カバー１５，２４とを交互に設け、第一の小カバーで電線とバッテリとの接続部を覆い、樹脂カバー４の一端末に第一の小カバーを配置し、一端末の電線を隣接の第二の小カバー２４の内側に向けて配索しつつ第二の小カバーの内側で折り返して一端末の第一の小カバー１５の内側を経て外部に導出した。電線ガイド壁内の電線挿通空間２８を中間の壁部１２ｃで上下に区画し、上下の電線挿通空間を切欠部３３で連通させ、一端末の電線を切欠部３３で折り返した。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気自動車（ハイブリッドカーを含む）に搭載されるバッテリに樹脂カバーを装着し、樹脂カバー内の端子付きの電線を電線ガイド壁に沿って外部へ導出させるバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造に関するものである。

図７は電気自動車用（ハイブリッドカーを含む）のバッテリに装着する従来のバッテリ接続プレートの一形態を示すものである（特許文献１参照）。

このバッテリ接続プレート５１は複数のバッテリ５２を直列に接続するためのものであり、並列に配置された複数のバッテリ５２の前後の電極側に二枚縦置きに配設される。

各バッテリ接続プレート５１は絶縁樹脂製のプレート本体５３ａと、プレート本体５３ａにヒンジ６５を介して開閉自在な蓋部６５ｂと、プレート本体５３ａの複数の開口５４内に設けられた導電金属製の長方形のバスバー５５とを備えている。各バスバー５５は二つの孔部５６を有し、隣接する二つのバッテリ５２の雄ねじ型の＋極と−極の各電極５７，５８が孔部５６に挿通されてナットで締め付け接続される。

図８に示す如く、例えば各バスバー５５毎に一つの電圧検出端子５９がナットで共締めされ、二つのバッテリ５２（図７）ごとの電圧が検出される。電圧検出端子５９には電線６４が圧着接続され、電線６４は電圧検出装置（図示せず）に接続される。各電線６４はバッテリ接続プレート５１に沿って配索される。

電圧検出端子５９は矩形状の一方の電気接触部６０と中間の抵抗接続部６１と他方の電線接続部６２とを有し、中間の抵抗接続部６１に抵抗６３の両端子が接続された後、両端子の間で抵抗接続部６１が切断され、バッテリ５２の電圧が抵抗６３で減圧されて電線６４を経て電圧検出装置（図示せず）に送られる。
特開２０００−３３３３４３号公報（第２〜３頁、図１１〜図１４）

しかしながら、上記従来のバッテリ接続プレート（樹脂カバー）５１の電線配索構造にあっては、電線検出端子５９に続く電線６４がプレート本体５３ａから外れたり、プレート本体５３ａと蓋部６５との間に挟まれたりして、傷付きや破損を生じる心配があった。また、電線６４に強い引張力が作用した場合に、電線６４と電圧検出端子５９との接続部６２が緩んだり、電圧検出端子５９とバスバー５５やバッテリ５２との接続部に無理な力がかかったりして、電圧検出が正確に行えなくなるといった心配があった。

本発明は、上記した点に鑑み、樹脂カバーからの電線の外れや蓋部との間への電線の挟み込みやそれに伴う電線の傷付きや、電線の引張に伴う各接続部への過大な負荷を防止することのできるバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造は、複数の並列なバッテリの電極側の端部に装着される樹脂カバーの樋状の電線ガイド壁に沿って電圧検出用の電線を外部に導出させるバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造において、前記電線ガイド壁の開口に第一の小カバーと第二の小カバーとが交互に設けられ、該第一の小カバーが前記電線と前記バッテリとの接続部を覆い、前記樹脂カバーの一端末に該第一の小カバーが配置され、該一端末の電線が隣接の第二の小カバーの内側に向けて配索されつつ該第二の小カバーの内側で折り返されて該一端末の第一の小カバーの内側を経て外部に導出されることを特徴とする。

上記構成により、樹脂カバーがバッテリの電極側の端部を外部から絶縁し、樹脂カバーの一端末においてバッテリ電圧検出用の電線が外部へ導出される方向とは反対の方向に短い長さで配索されつつ、隣接の第二の小カバーの内側で折り返されて端末の第一の小カバーの内側を通って外部へ導出される。一端末の電線は折り返されることで余長を持って配索される。一端末の電線は隣接の第二の小カバーで覆われて電線ガイド壁内に封止され、外部への飛び出しが防止される。第二の小カバーを閉じ、第一の小カバーを開けた状態でバッテリへの電線の電気的接続を行うことができる。接続後に第一の小カバーを閉じて電線とバッテリとの電気的接続部が外部から絶縁保護される。

請求項２に係るバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造は、請求項１記載のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造において、前記樹脂カバーに設けた電圧検出端子を介して前記電線が前記バッテリに電気的に接続されることを特徴とする。

上記構成により、予め樹脂カバーに電線付きの電圧検出端子が装着固定され、電線が電圧検出端子を介してバッテリに電気的に接続される。隣接する二つのバッテリの＋電極と−電極とを導電性の接続板で予め溶接等で接続し、接続板に電圧検出端子を溶接等で接続することも可能である。

請求項３に係るバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造は、請求項１又は２記載のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造において、前記電線ガイド壁内の電線挿通空間が中間の壁部で上下に区画され、該中間の壁部の途中に切欠部が設けられ、上下の電線挿通空間が該切欠部で連通され、前記一端末の電線が該切欠部で折り返されたことを特徴とする。

上記構成により、一端末の電線が電線ガイド壁の例えば下側の電線挿通空間から切欠部を経て上側の電線挿通空間に折り返し配索されて外部へ導出される。電線の上側部分が外部から引っ張られた際に、切欠部において中間の壁部の端面に電線の折り返し部（屈曲部）の内面が当接して引張力を受け止め、電線の下側部分への引張力の伝播を阻止する。これにより、電線とバッテリとの電気的接続部分や、電線と電圧検出端子との接続部分や、電圧検出端子とバッテリ側との接続部分に引張力が作用せず、各接続部分が安全に保護される。

請求項１記載の発明によれば、電圧検出用の電線をバッテリに電気的に接続するに際して、第一の小カバーを開けた状態でも一端末の電線が第二の小カバーで押さえられて外部への飛び出しを防止されるから、電線とバッテリとの電気的接続を確実に行うことができると共に、電線と外部との干渉による電線の傷付きや、接続後に第一のカバーを閉止した際の電線の挟み込みが防止されて、バッテリの電圧検出が正確に行われる。また、電線が外部から引っ張られた場合でも、電線が余長を持って電線ガイド壁内に配索されているから、電線の電気的接続部に無理な負荷がかかることがなく、これによってもバッテリの電圧検出が正確に行われる。

請求項２記載の発明によれば、電圧検出端子を介して電線を樹脂カバーに位置ずれなく効率良く組み付けることができると共に、電圧検出端子を介して電線をバッテリ側に効率良く接続することができる。

請求項３記載の発明によれば、電線が引っ張られた際に、電線ガイド壁の中間の壁部の切欠部の端面に電線の折り返し部が強く当接して、切欠部の端面で引張力を受け止めるから、電線とバッテリとの電気的接続部分や、電線と電圧検出端子との接続部分や、電圧検出端子とバッテリ側との接続部分に引張力が作用せず、各接続部分が安全に保護され、これによりバッテリの電圧検出が常に正確に行われる。

図１は、本発明のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造を備えたバッテリパックの一形態、図２はバッテリ用樹脂カバー（以下樹脂カバーと言う）を装着する前のバッテリパック、図３は樹脂カバーの内面（裏面）側に電線付きの電圧検出端子を装着した状態をそれぞれ示すものである。

図１の如く、バッテリパック１は、複数の並列なバッテリ２（図２）と、複数のバッテリ２の上下を覆うバッテリカバー３と、複数のバッテリ２の前後の電極側に装着される二枚の樹脂カバー４とで構成されている。上下のバッテリカバー３は複数本のバンド５でバッテリ２に締付固定されている。

樹脂カバー４（図１）はバスバーカバーとも呼称され、内面側で、各バッテリ２を接続する導電金属製の接続板６（図２）を覆ったり、端末のバッテリ６に接続される総出力用のバスバー７（図２）を覆ったりする。樹脂カバー４の垂直な基板部１１の内面側に電圧検出端子８（図３）が固定され、樹脂カバー４の内面側で電圧検出端子８がバッテリ２（図２）の接続板６にレーザ等で溶接される。図２で符号９はバッテリ２の環状の＋電極、１０は同じく平坦な−電極を示している。

図３の如く、電圧検出端子８は、基板部１１に突設されたピン部２３と可撓性の爪部２５と端子先端側の囲い凹部（図示せず）とで樹脂カバー４に固定されている。ピン部２３は端子８の孔部３０に係合し、爪部２５は端子８の電線圧着部３１を保持し、端子先端（下端）の幅狭な突部（図示せず）が囲い凹部に進入係合している。

爪部２５は基板部２２の幅狭な開口２１の両側に配置され、開口２１は上側（電線ガイド壁１２側）の幅広の開口２０に続くと共に、ピン部２３を有する幅狭の連結壁２６を介して下側の幅広の開口１３に続いている。樹脂カバー４の上端部に樋状（断面略コの字状）の電線ガイド壁１２が一体に設けられ、電線ガイド壁１２の下部から基板部１１の上端部にかけて開口２０が設けられている。

電圧検出端子８は開口２０から下向きに挿通され、爪部２５とピン部２３等で固定され、端子８の平板状の電気接触部３２が幅広の開口１３に沿って位置している。電線１９は、電線ガイド壁１２側の開口２０から電線ガイド壁１２の内面に沿って水平方向に挿通されて、図１の如く電線ガイド壁１２の端末の側部開口２８ａから外部に導出されている。樹脂カバー４に電圧検出端子８が固定された状態で、電圧検出端子８の電気接触部３２が幅広の開口１３の表側からレーザ溶接等で裏側の接続板６（図２）に接続固定される。

図１，図４，図５に樹脂カバー４の形態を示す如く、樹脂カバー４は、垂直な基板部１１と、基板部１１の上部に一体に形成された断面略コの字状の電線ガイド壁１２と、基板部１１に設けられた電圧検出端子接続（溶接）用の略長方形の開口１３と、バッテリ冷却用の長形の送風孔１４と、開口１３を覆って基板部１１に係止される開閉自在な縦長の小カバー（第一の小カバー）１５と、電線ガイド壁１２の正面の開口ないし入口２８ｂ（図４）を覆って電線１９の飛び出しを防止する横長の小カバー（第二の小カバー）２４とを備えている。

縦長の小カバー１５は係止爪（係止手段）３４で基板部１１の孔部（係止手段）３５に係止され、横長の小カバー１６は係止爪（係止手段）２７で電線ガイド壁１２の凹部（係止手段）に係止される。縦長の小カバー１５は基部側（ヒンジ寄り）で二段に屈曲形成され、ヒンジに続く第一部分１５ａが電線ガイド壁１２の正面開口２８ｂを覆い、第一部分に続く第二部分１５ｂが基板部１１の端子接続用の開口１３を覆う。

電圧検出端子接続（溶接）用の開口１３はバッテリ二つに対して一つの割合で配置され、送風孔１４は各バッテリ２ごとに配置されている。樹脂カバー４は基板部１１の上部と電線ガイド壁１２とでバッテリカバー３（図２）に係止される。すなわち、図２の上側のバッテリカバー３の上壁と垂直な鍔壁との各係止突起（係止手段）１６に電線ガイド壁１２の下側の水平な壁部１２ｃ（図５）と基板部上端側との各係合孔（係止手段）が係合する。

樹脂カバー４の基板部１１の下端側にはバッテリ２ごとに垂直な突板部３６が形成され、各突板部３６の間に切欠部３７が設けられ、切欠部３７に対して下側のバッテリカバー３（図２）に位置決め保持用の断面略Ｔ字状の突壁２２が設けられ、突壁２２に切欠部３７がスライド式に進入係合して突壁２２で突板部３６が保持される。

図４〜図５に示す如く、電線ガイド壁１２は上中下の水平な対向する各壁部１２ａ，１２ｃ，１２ｄと、上中の壁部１２ａ，１２ｃを連結する垂直な壁部１２ｂとで主に構成され、中間の壁部１２ｃの前後（幅）方向の中央に垂直な基板部１１の上端が直交して続き、下側の壁部１２ｄは基板部１１の表側において基板部１１に直交して位置し、上中下の各壁部１２ａ，１２ｃ，１２ｄの間に上下二段の溝状の電線挿通空間２８が形成され、中間の壁部１２ｃは上下の電線挿通空間２８を連通させる複数の切欠部３３を並列に有し、上下の電線挿通空間２８は各切欠部３３で上下に連通されている。

上下の電線挿通空間（電線挿通溝）２８に絶縁被覆電線１９をフラット状に一列に配索可能である。各電線挿通空間２８は上下と後方を各壁部１２ａ〜１２ｄで囲まれて水平方向に長い溝として構成されている。

各電線挿通空間２８の入口２８ｂには電線１９の抜け出しを防止する小カバー２４が開閉自在に設けられている。図１，図５は小カバーを閉じた状態、図４は小カバーを開けた状態を示している。小カバー２４は電線ガイド壁１２の上壁部１２ａに薄肉のヒンジ２４ａを介して開閉自在に連結されている。小カバー２４は係止爪２７で電線ガイド壁１２の下側の壁部１２ｄの下側に係止される。図５の如くバッテリ２は単電池２₁ごとに直列に接続されている。図５ではバッテリカバー３（図２）の図示を省略している。

図６に本発明の樹脂カバーの電線配索構造の一実施形態を示す如く、樹脂カバー４の一端末（右端末）において電圧検出端子８に続く電線１９を電線ガイド壁１２内でＵターンさせて側部開口２８ａから外部に導出させている。

すなわち、樹脂カバー４の一端末には、総出力用のバスバー７（図２）とバスバー表面に溶接する電圧検出端子８とを一体に露出させる接続用の開口１３を覆う縦長の小カバー１５のみが設けられ、電線ガイド壁１２の正面開口２８ｂは縦長の小カバー１５のみで覆われるから、縦長の小カバー１５を開いた状態で電圧検出端子８をバスバー７に溶接接続する際やメンテナンス時等に、電線１９が電線ガイド壁１２から外側に飛び出したり、飛び出した電線１９を縦長の小カバー１５で挟む心配がある。

それを防止するために、電圧検出端子８に続く電線１９を側部開口２８ａとは反対の方向に直線的に配索し、途中で略Ｕ字状に折り返して正面開口２８ｂを通過して側部開口２８ａに向けて直線的に配索し、側部開口２８ａから外部に導出させ、これら電線１９の往部１９ａと折り返し部（屈曲部）１９ｂと復部１９ｃとを、正面開口２８ｂに隣接する横長の小カバー２４で覆って電線ガイド壁１２内に保持させている。

横長の小カバー２４は端子接続用の開口１３を覆う縦長の各小カバー１５の間に位置している。図６で右端から二番目の電圧検出端子８に続く電線１９は右端の縦長の小カバー１５と二番目の縦長の小カバー１５との間で右から一番目の横長の小カバー２４で覆われて電線ガイド壁１２内に保持されるから、Ｕターンさせる必要はない。これは三番目、四番目の各電圧検出端子８に続く電線１９についても同様である。

一端末の電圧検出端子８に続く電線１９の往部１９ａは電線ガイド壁１２内の下側の電線挿通空間２８に沿って配索され、電線１９の折り返し部１９ｂは上下の電線挿通空間２８を連通させる切欠部３３に沿って配索され、電線１９の復部１９ｃは上側の電線挿通空間２８に沿って配索されている。電圧検出端子８に続く垂直な電線部分１９ｄは電線ガイド壁１２の壁部１２ｃ側の開口２０（図３）から下側の電線挿通空間２８内に導入され、水平に屈曲されて往部１９ａに続いている。

横長の小カバー２４で覆う電線１９のＵターン部分の長さは横長の小カバー２４の長さの半分以上であることが好ましい。電線１９の折り返し部（屈曲部）１９ｂは電線ガイド壁１２内の中間の壁部１２ｃの端面である切欠部３３（図４）に沿って湾曲しつつスムーズに屈曲するから、折り返し部１９ｂに無理な曲げ応力がかからない。電線１９の上側部分である復部１９ｃは他の電圧検出端子８の電線１９と共に横一列に配索されて側部開口２８ａから外部に導出される。

横長の小カバー２４を閉止して電線１９を飛び出しなく保持した状態で、接続用の開口１３から電圧検出端子８が内側のバスバー７（図２）や接続板６に溶接され、その後、縦長の小カバー１５が閉止されて、電線１９の垂直部１９ｄと往部１９ａの一部と復部１９ｃの一部と共に、電圧検出端子８やバスバー７や接続板６が外部から絶縁・保護される。横長の小カバー２４は係止爪２７で電線ガイド壁１２に係止され、縦長の小カバー１５は各係止爪３４で基板部１１の孔部３５に係止される。

電線ガイド壁内で端末の電線１９をＵターンさせて横長の小カバー２４で押さえることで、電線１９の飛び出し（電線挿通溝２８からの乗り上がり）が防止され、外部との干渉による電線１９の傷付きが防止されると共に、縦長の小カバー１５を閉止した際における電線１９の挟み込みとそれに伴う電線１９の傷付きが防止される。

また、電線１９が電線ガイド壁内で中間の壁部１２ｃの端面（切欠部３３）に沿って折り返されているから、電線１９が外部から引っ張られた場合でも、中間の壁部１２ｃの端面が電線１９の復部１９ｃの引張力を受け止めて、ストレインリリーフとして作用し、電線１９の往部１９ａへの引張力の伝播を阻止し、電線１９と電圧検出端子８との接続部（圧着部３１）や、電圧検出端子８とバスバー７や接続板６との接続部（溶接部）を引張力から安全に保護する。これによって電圧検出端子８の溶接剥がれ等が防止される。

たとえ電線ガイド壁内の中間の壁部１２ｃを廃除した場合でも、電線１９が電線ガイド壁内でＵ字状にゆとり（余長）をもって配索されているから、外部から電線１９が引っ張られた場合に、余長部が伸長して引張力を吸収し、これによって上記同様に電圧検出端子８の各接続部が引張力から安全に保護される。

なお、本例では樹脂カバー４の右端末において電線１９をＵターンさせて横長の小カバー２４で覆っているが、右端末ではなく左端末において電線１９をＵターンさせて左端側の横長の小カバー２４で覆うことも可能であり、右端末と左端末との両方で各電線１９をＵターンさせて横長の各小カバー２４で覆うことも可能である。

また、上記実施形態においては、電圧検出端子８を介して電線１９をバッテリ２に電気的に接続したが、電圧検出端子８を用いずに電線１９を直接、バッテリ側に溶接等で電気的に接続させることも可能である。また、上記図６で説明した構成はバッテリ用樹脂カバーの電線配索方法としても有効である。

本発明のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造を備えるバッテリパックの一形態を示す斜視図である。樹脂カバーを装着する前のバッテリパックを部分的に示す斜視図である。樹脂カバーの内面側に電線付きの端子を固定して電線を配索した状態を示すやや斜め下側から見た正面図である。樹脂カバーの一形態を部分的に示す斜視図である。バッテリに近接配置された樹脂カバーを示す側面図である。本発明に係る樹脂カバーの電線配索構造の一実施形態を示す正面図である。バッテリを直列接続する従来の接続プレートの一形態を示す分解斜視図である。従来の電線付きの電圧検出端子の一形態を示す分解斜視図である。

符号の説明

２バッテリ
４樹脂カバー
８電圧検出端子
１２電線ガイド壁
１２ｃ中間の壁部
１５縦長の小カバー（第一の小カバー）
１９電線
２４横長の小カバー（第二の小カバー）
２８電線挿通空間
２８ｂ正面の開口
３３切欠部

Claims

複数の並列なバッテリの電極側の端部に装着される樹脂カバーの樋状の電線ガイド壁に沿って電圧検出用の電線を外部に導出させるバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造において、
前記電線ガイド壁の開口に第一の小カバーと第二の小カバーとが交互に設けられ、該第一の小カバーが前記電線と前記バッテリとの接続部を覆い、前記樹脂カバーの一端末に該第一の小カバーが配置され、該一端末の電線が隣接の第二の小カバーの内側に向けて配索されつつ該第二の小カバーの内側で折り返されて該一端末の第一の小カバーの内側を経て外部に導出されることを特徴とするバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造。
前記樹脂カバーに設けた電圧検出端子を介して前記電線が前記バッテリに電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造。
前記電線ガイド壁内の電線挿通空間が中間の壁部で上下に区画され、該中間の壁部の途中に切欠部が設けられ、上下の電線挿通空間が該切欠部で連通され、前記一端末の電線が該切欠部で折り返されたことを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ用樹脂カバーの電線配索構造。