JP2011228218A - バッテリ接続プレート - Google Patents

Abstract

【課題】接続位置のずれによる影響を極力抑制して良好な配線状態を維持することが可能なバッテリ接続プレートを提供すること。
【解決手段】複数のバスバーを有し、複数のバッテリを順に重ね合わせたバッテリ集合体に取り付けられてバスバーがバッテリの端子に接続されるバッテリ接続プレート１１であって、それぞれのバスバーに接続される複数本の信号出力線３２が配線可能な配線材装着部３１を有し、配線材装着部３１に、信号出力線３２の配線経路にボスが挿通可能な窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成され、窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃに挿通されたボスを迂回するようにまたはボスに巻き付けるように信号出力線３２を配線して窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃからボスを抜き取ることにより、信号出力線３２に余長部３２ａが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載されるバッテリに装着されるバッテリ接続プレートに関する。

環境にやさしい自動車として、電気自動車やハイブリッドカーが増加している。このような車両には、複数のバッテリを重ね合わせたバッテリ集合体からなる電源装置が搭載されている。

この種の電源装置は、一端に正の電極、他端に負の電極を設けたバッテリを交互に逆向きに重ね合わせてなるバッテリ集合体を有しており、バッテリを直列に接続するために、隣接するバッテリの電極を挿通する二つの孔を有するバスバーを合成樹脂製の基板部に設けて、バッテリに対する接続部としたバッテリ接続プレートを備えている。

このようなバッテリ接続プレートとして、所定の数の接続部毎に、電極とバスバーの孔との位置ずれを調整するために、基板部に設けたスリットに逃がし孔を介して可撓部を形成したり、基板部をスリットで分割し、各基板部の両側を一対のヒンジ状の可撓部で連結したり、基板部を接続部毎に分割し、各接続部をヒンジ状の可撓部で相互に連結して構成されるピッチ調整手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１４９９０９号公報

上記の電源装置には、各バッテリの電圧を検出するために、各バスバーに接続されてバッテリの電圧を出力する信号出力線が配線されて制御装置へ導かれる。

これらの信号出力線は、例えば、バッテリ接続プレートに形成された配線溝に収容されて配線されるが、ピッチ調整手段を備えたバッテリ接続プレートのように、バッテリの端子の位置ずれを吸収することができなかった。

特に、この位置ずれは、バッテリの組付け開始端から組付け終了端へ向かって累積されるため、組付け終了端では大きなずれとなり、接続した信号出力線に大きな張力が作用したり、信号出力線の接続が困難となるおそれがあった。

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、接続位置のずれによる影響を極力抑制して良好な配線状態を維持することが可能なバッテリ接続プレート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） 複数のバスバーを有し、複数のバッテリを順に重ね合わせたバッテリ集合体に取り付けられて前記バスバーが前記バッテリの端子に接続されるバッテリ接続プレートであって、それぞれの前記バスバーに接続される複数本の信号出力線が配線可能な配線材装着部を有し、前記配線材装着部における前記信号出力線の配線経路にボスが挿通可能な窓部が形成され、前記窓部に挿通された前記ボスを迂回するようにまたは前記ボスに巻き付けるように前記信号出力線を配線して前記窓部から前記ボスを抜き取ることにより、前記信号出力線に余長部が形成されることを特徴とするバッテリ接続プレート。

このバッテリ接続プレートによれば、窓部に挿通されたボスを迂回するようにまたはボスに巻き付けるように信号出力線を配線して窓部からボスを抜き取ることにより、極めて容易に信号出力線に余長部を形成することができる。
そして、このように信号出力線に余長部を形成すると、バッテリ集合体に装着した際に、バッテリの端子の寸法公差によって信号出力線のバスバーへの接続位置にずれが生じたとしても、そのずれを余長部によって確実に吸収することができる。
これにより、接続位置のずれによって信号出力線に大きな張力が作用したり、バスバーとの接続位置において信号出力線が接続できなくなるような不具合をなくすことができる。
つまり、接続位置のずれによる影響を極力抑制し、高い信頼性で良好な配線状態を維持することができる。

（２） （１）のバッテリ接続プレートであって、
前記配線材装着部は、前記バッテリの組付け開始端端部から前記バスバーとの接続箇所へ配線される前記信号出力線の配線スペースを有し、前記配線スペースは、前記バッテリの組付け終了端へ向かって、前記信号出力線の配線本数が減少するのに伴って次第に領域が減少され、前記窓部は、前記組付け終了端へ向かって、前記配線スペースが減少することにより前記信号出力線が未配線となる領域を含んだ範囲に形成されて徐々に大きくされていることを特徴とするバッテリ接続プレート。

このバッテリ接続プレートによれば、ボスが挿通される窓部が、組付け終了端へ向かって、配線スペースが減少することにより信号出力線が未配線となる領域を含んだ範囲に形成されて徐々に大きくされているので、窓部へ挿通するボスの太さも太くすることができる。これにより、ボスによって形成される余長部を、組付け開始端から組付け終了端へ向かって次第に長くすることができる。
ここで、接続位置のずれは、バッテリの組付け開始端から組付け終了端へ向かって次第に累積して大きくなるが、上記のように余長部を、組付け開始端から組付け終了端へ向かって次第に長くすることができるので、組付け位置に関わらず、余長部によって確実にずれを吸収することができる。
また、組付け終了端へ向かって配線スペースが減少することにより信号出力線が未配線となる領域を有効に利用することができ、コストアップを招くことなく、位置ずれに対して良好に対応可能なバッテリ接続プレートとすることができる。

本発明によれば、接続位置のずれによる影響を極力抑制して良好な配線状態を維持することが可能なバッテリ接続プレートを提供できる。

本発明の実施形態に係るバッテリ接続プレート及びバッテリ集合体の斜視図である。 本発明の実施形態に係るバッテリ接続プレートを示す図であって、（ａ）はバッテリ接続プレートの全体の平面図、（ｂ）はバッテリ接続プレートの一部の平面図である。 バッテリ接続プレート及び配線用治具の斜視図である。 配線用治具に載置されたバッテリ接続プレートの斜視図である。 バッテリ接続プレートへの信号出力線の配線の仕方を説明する平面図である。 バッテリ接続プレートへの信号出力線の他の配線の仕方を説明する平面図である。 信号出力線が配線されたバッテリ接続プレートの一部の平面図である。 参考例に係るバッテリ接続プレートを示す図であって、（ａ）は参考例に係るバッテリ接続プレートの全体の平面図、（ｂ）は参考例に係るバッテリ接続プレートの一部の平面図である。

以下、本発明に係る好適な実施の形態の例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るバッテリ接続プレート及びバッテリ集合体の斜視図、図２は本発明の実施形態に係るバッテリ接続プレートを示す図であって、（ａ）はバッテリ接続プレートの全体の平面図、（ｂ）はバッテリ接続プレートの一部の平面図、図３はバッテリ接続プレート及び配線用治具の斜視図、図４は配線用治具に載置されたバッテリ接続プレートの斜視図、図５はバッテリ接続プレートへの信号出力線の配線の仕方を説明する平面図である。

図１に示すように、バッテリ接続プレート１１は、バッテリ集合体１２に装着される。バッテリ集合体１２は、複数の角型のバッテリ１３を、組付け開始端Ｓから組付け終了端Ｅへ向かって重ね合わせるように組付けることにより構成されている。このバッテリ集合体１２は、各バッテリ１３の端子１４が、上面における両側部に配列され、バッテリ接続プレート１１は、これらの端子１４のそれぞれの配列箇所に装着される。

バッテリ接続プレート１１は、複数のバスバー装着部２１を有しており、これらのバスバー装着部２１には、金属板からなるバスバー（図示略）が嵌め込まれる。これらのバスバーには、一対の接続孔が形成されており、これらの接続孔には、重ね合わされて配置された複数のバッテリ１３の端子１４が挿し込まれる。そして、このバッテリ１３の端子１４にナットを締結することにより、端子１４がバッテリ接続プレート１１のバスバーと導通した状態に接続される。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、バッテリ接続プレート１１は、合成樹脂から成形されている。このバッテリ接続プレート１１は、長手方向へ複数の分割体２２Ａ〜２２Ｌに分割されており、これらの分割体２２Ａ〜２２Ｌのそれぞれに、バスバーが嵌め込まれるバスバー装着部２１が形成されている。

分割体２２Ａ〜２２Ｌは、互いに隣接するもの同士が、一対のヒンジ部２４によって連結されている。これらのヒンジ部２４は、Ｕ字状に屈曲されており、これにより、分割体２２Ａ〜２２Ｌは、ヒンジ部２４が弾性変形することにより、隣接するもの同士が近接離間可能とされている。つまり、このバッテリ接続プレート１１は、ヒンジ部２４からなるピッチ調整手段を備えており、このヒンジ部２４において、バッテリ１３の端子の位置ずれを吸収するようになっている。

また、バッテリ接続プレート１１は、バスバー装着部２１の配列に並行して、配線材装着部３１が設けられている。この配線材装着部３１には、各バッテリ１３の電圧を検出するための複数の信号出力線３２が装着され、これらの信号出力線３２は、各分割体２２Ａ〜２２Ｌまで伸ばされ、これらの分割体２２Ａ〜２２Ｌのバスバー装着部２１に装着されるバスバーに接続される。信号出力線３２は、制御装置（図示略）に接続されるもので、バッテリ接続プレート１１の組付け開始端Ｓから配線材装着部３１へ配線されて各バスバーとの接続箇所へ導かれる。

配線材装着部３１は、信号出力線３２が収容される複数の信号線収容溝（配線スペース）３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有している。信号線収容溝３３ａは、分割体２２Ａ〜２２Ｃにわたって形成され、信号線収容溝３３ｂは、分割体２２Ａ〜２２Ｇにわたって形成され、信号線収容溝３３ｃは、分割体２２Ａ〜２２Ｋにわたって形成されている。また、各分割体２２Ａ〜２２Ｌには、それぞれバスバーとの接続箇所へつながる分岐線路３４が形成されている。

このように、バッテリ接続プレート１１の配線材装着部３１では、信号線収容溝３３ａ，３３ｂ，３３ｃからなる配線スペースが、バッテリ１３の組付け終了端Ｅへ向かって、信号出力線３２の配線本数が減少するのに伴って次第に領域が減少されている。

信号線収容溝３３ａには、３本の信号出力線３２が上下に積層するように収容されており、これらの信号出力線３２が、分割体２２Ｂ〜２２Ｃの分岐線路３４へ導かれ、これらの分割体２２Ｂ〜２２Ｃのバスバー装着部２１に装着されたバスバーに接続される。

信号線収容溝３３ｂには、４本の信号出力線３２が上下に積層するように収容されており、これらの信号出力線３２が、分割体２２Ｄ〜２２Ｇの分岐線路３４へ導かれ、これらの分割体２２Ｄ〜２２Ｇのバスバー装着部２１に装着されたバスバーに接続される。

信号線収容溝３３ｃには、５本の信号出力線３２が上下に積層するように収容されており、これらの信号出力線３２が、分割体２２Ｈ〜２２Ｌの分岐線路３４へ導かれ、これらの分割体２２Ｈ〜２２Ｌのバスバー装着部２１に装着されたバスバーに接続される。

なお、分割体２２Ａには、その分岐線路３４へ１本の信号出力線３２が直接導かれ、この信号出力線３２が、分割体２２Ａのバスバー装着部２１に装着されたバスバーに接続される。

信号線収容溝３３ａと分割体２２Ｂ〜２２Ｃの分岐線路３４との間の配線経路、信号線収容溝３３ｂと分割体２２Ｄ〜２２Ｇの分岐線路３４との間の配線経路及び信号線収容溝３３ｃと分割体２２Ｈ〜２２Ｌの分岐線路３４との間の配線経路には、それぞれ余長収容部３５が形成されている。そして、これらの余長収容部３５には、各分岐線路３４へ導かれる信号出力線３２を弛ませた余長部３２ａが収容されている。

分割体２２Ｂ〜２２Ｃの配線経路に設けられた余長収容部３５には、表裏に貫通する平面視三角形状の窓部３６ａが形成され、分割体２２Ｄ〜２２Ｇの余長収容部３５には、表裏に貫通する平面視三角形状の窓部３６ｂが形成され、さらに、分割体２２Ｈ〜２２Ｋの余長収容部３５には、表裏に貫通する平面視三角形状の窓部３６ｃが形成され、分割体２２Ｌの余長収容部３５には、表裏に貫通する平面視三角形状の窓部３６ｄが形成されている。なお、窓部３６ｄは平面視三角形状のみでなく、多角形状や円形でも良い。

分割体２２Ｂ〜２２Ｃよりも組付け終了端Ｅ側に配置された分割体２２Ｄ〜２２Ｇの窓部３６ｂは、分割体２２Ｂ〜２２Ｃの窓部３６ａよりも開口面積が大きくされており、また、分割体２２Ｄ〜２２Ｇよりも組付け終了端Ｅ側に配置された分割体２２Ｈ〜２２Ｋの窓部３６ｃは、分割体２２Ｄ〜２２Ｇの窓部３６ｂよりも開口面積が大きくされており、分割体２２Ｌの窓部３６ｄは、分割体２２Ｈ〜２２Ｋの窓部３６ｃよりも開口面積が大きくされている。

このように、窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、組付け終了端Ｅへ向かって、信号線収容溝３３ａ，３３ｂ，３３ｃからなる配線スペースが減少することにより信号出力線３２が未配線となる領域を含んだ範囲に形成されて徐々に開口面積が大きくされている。

次に、上記のバッテリ接続プレート１１の配線材装着部３１へ信号出力線３２を配線する場合について説明する。

図３に示すように、バッテリ接続プレート１１の配線材装着部３１へ信号出力線３２を配線するには、配線用治具４１を用いる。

この配線用治具４１は、バッテリ接続プレート１１が載置される載置面４２を有しており、信号出力線３２の配線は、この配線用治具４１の載置面４２にバッテリ接続プレート１１を載置させた状態で行われる。

この載置面４２には、平面視三角形状のボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが立設されている。ボス４３ａは、分割体２２Ｂ〜２２Ｃの余長収容部３５に形成された窓部３６ａと対応し、ボス４３ｂは、分割体２２Ｄ〜２２Ｇの余長収容部３５に形成された窓部３６ｂと対応し、ボス４３ｃは、分割体２２Ｈ〜２２Ｋの余長収容部３５に形成された窓部３６ｃと対応する位置に形成され、さらに、ボス４３ｄは、分割体２２Ｌの余長収容部３５に形成された窓部３６ｄと対応する位置に形成されている。

ボス４３ａは、分割体２２Ｂ〜２２Ｃの余長収容部３５に形成された窓部３６ａよりも僅かに小さい断面形状を有している。ボス４３ｂは、分割体２２Ｄ〜２２Ｇの余長収容部３５に形成された窓部３６ｂよりも僅かに小さい断面形状を有している。ボス４３ｃは、分割体２２Ｈ〜２２Ｋの余長収容部３５に形成された窓部３６ｃよりも僅かに小さい断面形状を有している。ボス４３ｄは、分割体２２Ｌの余長収容部３５に形成された窓部３６ｄよりも僅かに小さい断面形状を有している。これにより、ボス４３ａは窓部３６ａへほぼ隙間なく挿通可能とされ、ボス４３ｂは窓部３６ｂへほぼ隙間なく挿通可能とされ、ボス４３ｃは窓部３６ｃへほぼ隙間なく挿通可能とされ、さらに、ボス４３ｄは窓部３６ｄへほぼ隙間なく挿通可能とされている。

そして、図４に示すように、上記の配線用治具４１に対して、バッテリ接続プレート１１を、配線用治具４１のボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄに挿通させながら載置面４２上に載置させる。

このようにすると、配線用治具４１の各ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが、バッテリ接続プレート１１の窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから上方へ突出される。

これにより、バッテリ接続プレート１１は、配線用治具４１の載置面４２上において、ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによって位置決めされる。

この状態において、信号出力線３２を、各信号線収容溝３３ａ，３３ｂ，３３ｃ及び各分割体２２Ａ〜２２Ｌの分岐線路３４へ収容して配線する。

ここで、図５に示すように、信号線収容溝３３ａ，３３ｂ，３３ｃから分岐線路３４へ信号出力線３２を配線するとき、信号出力線３２を、分岐線路３４に対して離れた各ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの外側へ迂回させる。

このようにして、全ての信号出力線３２を配線したら、バッテリ接続プレート１１を配線用治具４１から取り外す。

すると、各ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが抜かれた窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを有する余長収容部３５では、ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの外側を迂回させた分だけ信号出力線３２が弛まされて余長部３２ａが形成される（図２参照（ｂ）参照）。

そして、このように、余長部３２ａが形成された状態で配線材装着部３１に信号出力線３２が配線されたバッテリ接続プレート１１によれば、バッテリ集合体１２に装着した際に、バッテリ１３の端子１４の寸法公差によって信号出力線３２のバスバーへの接続位置にずれが生じたとしても、そのずれを余長部３２ａによって確実に吸収することができる。

また、ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが挿通される窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが、組付け終了端Ｅへ向かって、配線スペースが減少することにより信号出力線３２が未配線となる領域を含んだ範囲に形成されて徐々に大きくされているので、窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄへ挿通するボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの太さも太くすることができる。これにより、ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄによって形成される余長部３２ａを、組付け開始端Ｓから組付け終了端Ｅへ向かって次第に長くすることができる。

ここで、接続位置のずれは、バッテリ１３の組付け開始端Ｓから組付け終了端Ｅへ向かって次第に累積して大きくなるが、上記のように余長部３２ａを、組付け開始端Ｓから組付け終了端Ｅへ向かって次第に長くすることができるので、組付け位置に関わらず、余長部３２ａによって確実にずれを吸収することができる。

また、組付け終了端Ｅへ向かって配線スペースが減少することにより信号出力線３２が未配線となる領域を有効に利用することができ、コストアップを招くことなく、位置ずれに対して良好に対応可能なバッテリ接続プレート１１とすることができる。

つまり、このバッテリ接続プレート１１によれば、接続位置のずれによって信号出力線３２に大きな張力が作用したり、バスバーとの接続位置において信号出力線３２が接続できなくなるような不具合をなくすことができる。

これにより、接続位置のずれによる影響を極力抑制し、高い信頼性で良好な配線状態を維持することができる。

また、配線用治具４１に対して、バッテリ接続プレート１１を、配線用治具４１のボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを窓部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄに挿通させながら載置面４２上に載置させることにより、極めて容易にバッテリ接続プレート１１を保持して位置決めすることができる。これにより、バッテリ接続プレート１１への信号出力線３２の配線作業性を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、信号線収容溝３３ａ，３３ｂ，３３ｃから分岐線路３４へ信号出力線３２を配線するとき、信号出力線３２を分岐線路３４に対して各ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの外側へ迂回させることにより、余長部３２ａを形成したが、余長部３２ａにおいてさらに大きく弛みを持たせるには、図６に示すように、信号出力線３２を、各ボス４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに巻き付ければ良い。このようにすると、図７に示すように、バッテリ接続プレート１１を配線用治具４１から取り外した際に、余長収容部３５において、大きな弛みを有する余長部３２ａを形成することができ、より大きなずれに対応可能なバッテリ接続プレート１１とすることができる。

ここで、本発明の更なる優位性を説明するため、図８に参考例を示す。
図８は参考例に係るバッテリ接続プレートを示す図であって、（ａ）は参考例に係るバッテリプレートの全体の平面図、（ｂ）は参考例に係るバッテリ接続プレートの一部の平面図である。

図８（ａ）（ｂ）に示すように、このバッテリ接続プレート５１は、バスバー装着部５２を有する複数の分割体５３Ａ〜５３Ｌがヒンジ部５４によって連結されている。また、このバッテリ接続プレート５１には、複数の信号線収容溝５５を有する配線材装着部５６が設けられており、この配線材装着部５６の信号線収容溝５５に信号出力線５７が収容されている。また、各分割体５３Ａ〜５３Ｌには、信号線収容溝５５からバスバー装着部５２に装着されるバスバーとの接続箇所へ信号出力線５７を導く分岐線路５８が形成され、この分岐線路５８に信号線収容溝５５からの信号出力線５７が余長なく収容されている。

このようなバッテリ接続プレート５１では、分割体５３Ａ〜５３Ｌ同士の間のヒンジ部５４が変形することにより、バッテリ１３の端子１４のずれを吸収し、バスバー装着部５２に装着したバスバーをバッテリ１３の端子１４へ円滑に接続することができる。

しかしながら、このバッテリ接続プレート５１には、信号出力線５７に余長がないため、バッテリ１３の端子１４の位置ずれを吸収することができない。特に、ずれが累積して大きくなるバッテリ１３の組付け終了端Ｅでは、接続した信号出力線５７に大きな張力が作用したり、信号出力線５７の接続が困難となるおそれがある。

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。

１１ バッテリ接続プレート
１２ バッテリ集合体
１３ バッテリ
１４ 端子
３１ 配線材装着部
３２ 信号出力線
３２ａ 余長部
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 信号線収容溝（配線スペース）
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 窓部
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ ボス
Ｅ 組付け終了端
Ｓ 組付け開始端

Claims (2)

1. 複数のバスバーを有し、複数のバッテリを順に重ね合わせたバッテリ集合体に取り付けられて前記バスバーが前記バッテリの端子に接続されるバッテリ接続プレートであって、
   それぞれの前記バスバーに接続される複数本の信号出力線が配線可能な配線材装着部を有し、前記配線材装着部における前記信号出力線の配線経路にボスが挿通可能な窓部が形成され、
   前記窓部に挿通された前記ボスを迂回するようにまたは前記ボスに巻き付けるように前記信号出力線を配線して前記窓部から前記ボスを抜き取ることにより、前記信号出力線に余長部が形成されることを特徴とするバッテリ接続プレート。
2. 前記配線材装着部は、前記バッテリの組付け開始端端部から前記バスバーとの接続箇所へ配線される前記信号出力線の配線スペースを有し、
   前記配線スペースは、前記バッテリの組付け終了端へ向かって、前記信号出力線の配線本数が減少するのに伴って次第に領域が減少され、
   前記窓部は、前記組付け終了端へ向かって、前記配線スペースが減少することにより前記信号出力線が未配線となる領域を含んだ範囲に形成されて徐々に大きくされていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ接続プレート。

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