JP2014093163A - Wire routing structure of bus bar module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バスバモジュールの電線配索構造に関する。 The present invention relates to a wire routing structure for a bus bar module.
ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動モータには、複数の電池を重ね合わせて構成される電源装置が搭載されている。この種の電源装置は、正極と負極の電極柱を交互に配列して集合させた複数の電池からなる電池集合体に、バスバモジュールが装着されて構成される。電池集合体は、バスバモジュールが装着されることにより、各電池が直列接続される。バスバモジュールは、隣り合う電池の電極間を接続する複数のバスバと、これらのバスバと電気的に接続される複数の電圧検出用端子と、各電池の温度を測定する複数のセンサと、これらを保持する樹脂製のプレートとを備えて構成される。 An electric motor such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a power supply device configured by overlapping a plurality of batteries. This type of power supply device is configured by mounting a bus bar module on a battery assembly including a plurality of batteries in which positive and negative electrode columns are alternately arranged and assembled. In the battery assembly, the batteries are connected in series by mounting the bus bar module. The bus bar module includes a plurality of bus bars that connect the electrodes of adjacent batteries, a plurality of voltage detection terminals that are electrically connected to these bus bars, a plurality of sensors that measure the temperature of each battery, and And a resin plate to be held.
各バスバは、平板状の金属板材からなり、隣り合う電池の正極の電極柱と負極の電極柱がそれぞれ挿通される一対の挿入穴が設けられている。電圧検出用端子は、バスバと接触して電池の電圧を検出する平板状の電気接触部を有しており、この電気接触部にはバスバが接続される2つの電極柱の一方が挿通される挿入穴が設けられている。センサは、電極柱が設けられる電池の電極面と接触しながらプレートに支持されている。 Each bus bar is made of a flat metal plate material, and is provided with a pair of insertion holes through which the positive electrode column and the negative electrode column of adjacent batteries are respectively inserted. The voltage detection terminal has a flat electrical contact portion that contacts the bus bar and detects the voltage of the battery, and one of two electrode columns to which the bus bar is connected is inserted into the electrical contact portion. An insertion hole is provided. The sensor is supported by the plate in contact with the electrode surface of the battery on which the electrode pillar is provided.
プレート上には、バスバと電圧検出用端子とを収容するバスバ収容部が枠状の周壁に囲まれて形成される。バスバ収容部の外縁には、電圧検出用端子に接続される電圧検出線とセンサに接続されるリード線とが配索される電線配索路が設けられている。 On the plate, a bus bar housing portion for housing the bus bar and the voltage detection terminal is formed surrounded by a frame-shaped peripheral wall. On the outer edge of the bus bar housing portion, a wire routing path is provided in which a voltage detection line connected to the voltage detection terminal and a lead wire connected to the sensor are routed.
図6に、特許文献1のバスバモジュールの電線配索構造を示す。この構造は、電池101に組み付けられたバスバモジュール103を斜め上から見たものである。電線配索路105は、プレート107上のバスバ収容部109の外縁の電極111a,111b間方向に沿って溝状に設けられ、図示しないヒンジを介して開閉する蓋部113の下に電圧検出線(図示せず)等が収容されている。センサ115を保持するセンサ収容部117は、バスバ収容部109を挟んで電線配索路105と反対側に設けられている。
In FIG. 6, the electric wire wiring structure of the bus bar module of patent document 1 is shown. In this structure, the
センサ115のリード線(図示せず)は、バスバ収容部109の周壁119に沿って形成されるリード線配索路121a、121bを介して電線配索路105に至り、電線配索路105に沿って電圧検出線とともにプレート107の端部まで配索されて外部へ導出されるようになっている。
The lead wire (not shown) of the
しかしながら、特許文献1の電線配索構造は、バスバ収容部109を挟んでその両側にセンサ収容部117と電線配索路105が設けられている。そのため、リード線を電線配索路105に導いて配索するためには、センサ収容部117から電線配索路105に至るまで、バスバ収容部109を迂回させてリード線の配索路を設けなければならず、その結果、バスバモジュール103の構造が複雑になり、小型化が困難になるといった問題がある。また、これに伴ってリード線の配索長が長くなるといった問題がある。
However, in the electric wire routing structure of Patent Document 1, the
本発明の課題は、バスバモジュールの小型化と構造の簡単化を図り、かつ、リード線の配索長を短くすることにある。 An object of the present invention is to reduce the size and structure of a bus bar module and to reduce the length of a lead wire.
上記課題を解決するため、本発明は、複数の電池から構成される電池集合体の隣り合う電池の電極間を接続するバスバを収容する樹脂製のバスバ収容部に、電池の電極に接続される電圧検出用端子が保持され、この電圧検出用端子の電圧検出線と電池の温度を測定するセンサのリード線とが配索されるバスバモジュールの電線配索構造において、このバスバモジュールは、バスバ収容部の外縁の電極間方向に沿って電圧検出線を配索する溝状の電線配索路と、この電線配索路の底部を開口させてセンサを電池と接触可能に収容するセンサ収容部とを有し、このセンサ収容部に収容されるセンサのリード線を引き出して電線配索路に配索させてなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is connected to the battery electrode in a resin bus bar housing portion that houses a bus bar that connects the electrodes of adjacent batteries of a battery assembly composed of a plurality of batteries. In the electric wire routing structure of the bus bar module in which the voltage detection terminal is held and the voltage detection line of the voltage detection terminal and the lead wire of the sensor for measuring the temperature of the battery are routed, the bus bar module accommodates the bus bar. A groove-shaped electric wire arrangement path for arranging the voltage detection line along the direction between the electrodes on the outer edge of the section, and a sensor accommodating section for accommodating the sensor in contact with the battery by opening the bottom of the electric wire arrangement path The lead wire of the sensor accommodated in this sensor accommodating part is pulled out, and it is made to wire in an electric wire wiring path, It is characterized by the above-mentioned.
これによれば、リード線をセンサ収容部から電線配索路まで導く際にバスバ収容部を迂回させることなく、電線配索路やその近傍から引き出したリード線を電線配索路に配索することができるから、リード線の配索長を格段に短くすることができる。また、リード線を配索するための専用の配索路を設ける必要がないから、バスバモジュールの小型化と構造の簡単化を図ることができる。 According to this, when guiding the lead wire from the sensor housing portion to the wire routing path, the lead wire drawn out from the wire routing route or the vicinity thereof is routed to the wire routing route without bypassing the bus bar housing portion. Therefore, the length of the lead wire can be remarkably shortened. Further, since there is no need to provide a dedicated routing path for routing the lead wires, the bus bar module can be reduced in size and the structure can be simplified.
この場合において、バスバ収容部は、枠状の周壁に囲まれて形成され、センサ収容部に収容されたセンサのリード線をバスバ収容部内へ引き出して、この引き出したリード線を周壁に形成されるスリットを通過させて電線配索路に配索させてなるものとする。 In this case, the bus bar housing portion is formed by being surrounded by a frame-shaped peripheral wall, and the lead wire of the sensor housed in the sensor housing portion is drawn into the bus bar housing portion, and this lead wire is formed on the peripheral wall. It shall be made to pass through a slit and to be wired in an electric cable wiring path.
このようにリード線をバスバ収容部に引き込んでから、電線配索路に引き出すことにより、リード線に所定の余長をもたせることができる。したがって、電線配索路に配索されるリード線やセンサに何らかの外力が作用してこれらの位置が動いたとしても、その動きをリード線の余長で吸収することができるから、リード線の断線を防ぐことができる。 In this way, the lead wire can be given a predetermined extra length by being drawn into the bus bar housing portion and then drawn out to the electric wire routing path. Therefore, even if some external force acts on the lead wire or sensor routed in the cable routing path and these positions move, the movement can be absorbed by the extra length of the lead wire. Disconnection can be prevented.
また、スリットは、電圧検出線とリード線のいずれも圧入可能なスリット幅をなして形成されることが好ましい。 Further, the slit is preferably formed with a slit width in which both the voltage detection line and the lead line can be press-fitted.
このようにスリット幅を設定することにより、電圧検出線とリード線をそれぞれスリット部分で保持することができるから、リード線は勿論、電圧検出線においても断線を防ぐこともできる。 By setting the slit width in this way, the voltage detection line and the lead wire can be held by the slit portions, respectively, so that disconnection can be prevented not only in the lead wire but also in the voltage detection line.
本発明によれば、バスバモジュールの小型化と構造の簡単化を図ることができ、かつ、リード線の配索長を短くすることができる。 According to the present invention, the bus bar module can be miniaturized and the structure can be simplified, and the length of the lead wire can be shortened.
以下、本発明を適用してなるバスバモジュールの電線配索構造の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のバスバモジュールの電線配索構造は、例えば、電動モータの駆動力によって走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとの双方の駆動力で走行するハイブリッド車などに搭載され、電動モータに電力を供給する電源装置に適用されるものである。 Hereinafter, an embodiment of a wire arrangement structure of a bus bar module to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The electric wire routing structure of the bus bar module of the present embodiment is mounted on, for example, an electric vehicle that travels by the driving force of an electric motor, a hybrid vehicle that travels by the driving force of both an engine and an electric motor, and the like. The present invention is applied to a power supply device that supplies electric power.
図1は、電池集合体11(バッテリ)にバスバモジュール13を装着して構成される電源装置15の一部を示す。電池集合体11は、直方体状に形成された複数の電池17と、これらの電池17を互いに重ね合わせて固定する図示しない固定部材とを備える。各電池17の電極面19の一端側と他端側には、一対の円柱状の電極柱が突出して設けられ、一方の電極柱が正極(以下、正極柱21という。)、他方の電極柱が負極(以下、負極柱23という。)となっている。複数の電池17は、隣接する電池17間で正極柱21と負極柱23が交互に並ぶように逆向きに重ね合わせて配列される。
FIG. 1 shows a part of a
電池集合体11の電極面19には、バスバモジュール13が装着される。バスバモジュール13は、全体として平板状をなしており、電池集合体11の隣り合う電池17の正極柱21と負極柱23との間を電気的に接続する複数のバスバ25と、各電池17の電圧を測定する複数の電圧検出用端子27と、バスバ25と電圧検出用端子27を保持する樹脂製のプレート29とを備える。
A
バスバ25は、金属製の板材であり、隣り合う電池17の正極柱21と負極柱23がそれぞれ挿通される一対の図示しない挿入孔が設けられる。電圧検出用端子27は、電圧検出線(後述)が圧着される圧着部31と、この圧着部31から延設される平板状の電気接触部33とを備えており、電気接触部33には、隣り合う電池17の正極柱21と負極柱23の一方が挿通される図示しない挿入孔が設けられる。
The
プレート29は、その長手方向(図1の左右方向)に延在する第1プレート35及び第2プレート37と、これらを互いに接続する接続部39とを備える。第1プレート35と第2プレート37は、互いに間隔をあけて平行に配列され、これらのプレートは、バスバ25と電圧検出用端子27を収容するバスバ収容部41と、この隣接するバスバ収容部41同士を連結する連結部43と、電圧検出線(後述)を収容する溝状の電線配索路45とが、それぞれ一体的に形成される。
The
図1に示すように、バスバ収容部41は、各プレートの長手方向に沿ってそれぞれ複数配列される。第1プレート35のバスバ収容部41と第2プレート37のバスバ収容部41は、各プレートの長手方向に沿って、互いに千鳥状に配置される。バスバ収容部41は、各プレートの底壁47から枠状に立ち上がる略矩形の周壁49に囲まれて形成され、このバスバ収容部41の底壁47には、正極柱21と負極柱23がそれぞれ通る図示しない一対の電極通し孔が設けられる。
As shown in FIG. 1, a plurality of bus
電線配索路45は、各バスバ収容部41の外縁(周壁の外側)の各プレートの長手方向に沿って設けられる。各プレートに設けられる複数の電線配索路45は、隣り合う電線配索路45同士が間隔をあけて配置されるが、これらの電線配索路45は、互いに同一直線に沿って配置される。
The electric
各電線配索路45は、図示しない底部51と一対の側壁53a,53bとの間に形成される。本実施形態では、バスバモジュール13をできるだけコンパクトに設計するため、電線配索路45をバスバ収容部41の周壁49に沿って設けている。すなわち、電線配索路45を形成する一対の側壁53のうち、一方の側壁53aは、バスバ収容部41を形成する周壁49aであり、他方の側壁53bは、プレート29から一体的に立ち上げて設けられる。
Each electric
バスバ収容部41には、バスバ25と電圧検出用端子27とが互いに重なり合って保持される。すなわち、バスバ25は、バスバ収容部41の底壁47の上に重ねられ、周壁49から突出する爪部57によって係止される。さらにバスバ25の上には、電圧検出用端子27の電気接触部33が重ねられ、この電気接触部33が周壁49から突出する爪部57によって係止される。
In the bus
電圧検出用端子27の圧着部31は、バスバ収容部41の一角に形成される圧着収容部59に収容される。電圧検出用端子27の圧着部31には電圧検出線61が圧着接続されている。この電圧検出線61は、バスバ収容部41から抜き出され(後述)、電線配索路45に配索される。
The
次に、本実施形態の特徴構成となるバスバモジュールの電線配索構造について図2〜図4を参照して説明する。図2は、電池集合体に装着されたバスバモジュールの要部を示す斜視図、図3は、図2を矢視方向から見たときの断面図、図4は、図2にリード線を配索させた斜視図である。 Next, the electric wire routing structure of the bus bar module, which is a characteristic configuration of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. 2 is a perspective view showing the main part of the bus bar module mounted on the battery assembly, FIG. 3 is a cross-sectional view when FIG. 2 is viewed from the direction of the arrow, and FIG. It is the perspective view made to search.
本実施形態のバスバモジュール13は、電池集合体11の各電池17の表面温度を計測するセンサ63(例えば、サーミスタ)のリード線65が配索される。このセンサ63は、後述するが、電池17の電極面19と接触する状態で、電池17とバスバモジュール13(プレート)との間に保持される。
In the
図2に示すように、バスバモジュール13は、電線配索路45の底部51にその底部51を貫通する開口部67が設けられる。この開口部67の中は、センサ63を収容可能に形成されるセンサ収容部69となっている。図3に示すように、センサ収容部69は、基本的に電池17の電極面19と各プレート35,37の裏面、つまり、電線配索路45の底部51の裏面との隙間であるが、例えば開口部67からセンサ63の挿入方向に向かってセンサ63を保持する筒状の部材が各プレート35,37から伸びて形成されていてもよい。また、センサ収容部69は、開口部67から挿入されるセンサ63が電池17の電極面19に当接する状態で開口部67からはみ出すことなく、姿勢を所定の範囲で保持するように形成される。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、開口部67と連なる周壁49には、開口部67と連なり、矩形に切欠いて形成される窓部71が設けられる。また、バスバ収容部41の内側の底壁47には、開口部67と連なり、開口部67に収容されるセンサ63のリード線65を引き出すための引出口73が設けられる。なお、引出口73は、説明の都合上、開口部67と分けて説明するが、開口部67をバスバ収容部41の内側まで伸ばして形成される部分であり、開口部67の一部をなしている。
As shown in FIG. 3, the
バスバ収容部41には、バスバ25と電圧検出用端子27を保持するための本来の空間以外に、リード線65及び電圧検出線61を配索するための配索用の空間75が設けられる。この配索用の空間75は、バスバ収容部41の電線配索路45寄りの周壁49aに沿って設けられ、この空間の底壁47に引出口73が設けられる。周壁49aの窓部71と引出口73は、バスバ収容部41の長手方向(図1の左右方向)において、電圧検出用端子27が設けられる位置と反対側のバスバ25の電極柱の挿入孔の近傍に設けられる。
The bus
周壁49aは、図2に示すように、窓部71よりバスバ収容部41の長手方向にずらした位置に、周壁49aの高さ方向に伸びるスリット77が設けられる。このスリット77の上端を形成する一対の周壁49aの角部には、それぞれ面取り78が施されている。スリット77は、電圧検出線61とリード線65のいずれも圧入可能なスリット幅、つまり電圧検出線61とリード線65のいずれの外径よりも小さいスリット幅に設定される。
As shown in FIG. 2, the
センサ63は、図5に示すように、直方体状に形成されたセンサ本体部79と、このセンサ本体部79から斜め上向きに突出する左右一対の弾力性のある弾性アーム81と、センサ本体部の弾性アーム81が接続されていない側面から上向きに湾曲して突出する弾力性のある保持アーム83とを備えて構成される。リード線65は、保持アーム83が接続されるセンサ本体部79の側面に接続される。
As shown in FIG. 5, the
電池集合体11の電極面19に、バスバ25と電圧検出用端子27がそれぞれ保持されたバスバモジュール13が装着されると、各バスバ25に形成される一対の挿入孔にそれぞれ正極柱21と負極柱23が挿通され、正極柱21と負極柱23の何れか一方が電圧検出用端子27の挿入孔に挿通される。各電極柱には、ねじ溝が形成され、ナット85を螺合させることにより、バスバ25と電圧検出用端子27はそれぞれ一対の電極柱と電気的に接続される。
When the
図1に示すように、電圧検出用端子27の圧着部31に接続された電圧検出線61は、バスバ収容部41の配索用の空間75を介してスリット77に圧入され、この圧入された部分がスリット77に保持される。スリット77を出た電圧検出線61は、その直前を横切る電線配索路45に導入され、他のバスバ収容部41から出た電圧検出線61と合流しながら束になって配索される。各プレートの電線配索路45を配索された電圧検出線61の束は、接続部39で合流した後、外部へ導出される。
As shown in FIG. 1, the
一方、センサ63(リード線を接続済)を組み付ける際にはセンサ63を電線配索路45の開口部67に挿入する。このとき、バスバモジュール13は、電池集合体11の電極面19と対向するプレート29の裏面から突出する部分が電極面19と当接する状態で電池集合体11に装着されるため、電極面19とプレート29の裏面との間には所定の隙間が形成され、センサ収容部69が確保されている。
On the other hand, when assembling the sensor 63 (with the lead wire connected), the
センサ63を開口部67へ挿入すると、一対の弾性アーム81が閉じる方向に弾性変形する。そして、図3に示すように、センサ本体部79が電極面19に当接すると、センサ63の挿入方向の動きが阻止され、これと同時に、開口部67の電極面19と対向する周縁に形成される段付き部分87に、弾性変形が復元された一対の弾性アーム81の上端部89がそれぞれ係止される。これにより、センサ本体部79のX方向及びZ方向(図5)の動きが抑制され、さらに、保持アーム83と保持アーム83が接続されるセンサ本体部79の側面と反対側の側面とが、それぞれセンサ収容部69に形成される壁部(図示せず)と当接することにより、センサ本体部79のY方向(図5)の動きが抑制される。
When the
こうしてセンサ収容部69にセンサ63が組み付けられると、センサ63に接続されたリード線65が引出口73からバスバ収容部内に引き出される。引出口から引き出されたリード線65は、図4に示すように、バスバ収容部41の配索用の空間75を介してスリット77に圧入され、この圧入された部分がスリット77に保持される。スリット77を出たリード線65は、その直前を横切る電線配索路45に導かれ、他のバスバ収容部から出たリード線65及び電圧検出線61と合流しながら束になって配索される。各プレート35,37の電線配索路45を配索されたこれらの電線の束は、接続部39で合流した後、外部へ導出される。
When the
以上述べたように、本実施形態では、電線配索路45をバスバ収容部41の外縁の電極間方向に沿って形成し、センサ収容部69を電線配索路45と重ねるように底部51の下に設けているため、電線配索路45の近傍からリード線65を引き出して電線配索路45に配索することができるから、リード線65の配索長を短くすることができる。また、リード線65を配索するための専用の配索路を設ける必要がないため、バスバモジュール13の構造の小型化と簡単化を実現することができる。さらに本実施形態によれば、従来の電線配索路(図6の符号105)が不要になるから、図1に示すように、領域Aをなくすことができ、バスバモジュール13の小型化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the electric
また、本実施形態では、リード線65をバスバ収容部41に引き込んでから、スリット77を介して電線配索路45に引き出しているため、リード線77がバスバ収容部41内の配索用の空間75に配索される分の余長をもたせることができる。したがって、例えば、電線配索路45に配索されるリード線65やセンサ63に何らかの外力が作用してこれらの位置が動いたとしても、その動きをリード線65の余長で吸収することができるため、リード線65の断線を防ぐことができる。
In the present embodiment, since the
また、リード線65と電圧検出線61をそれぞれスリット77で保持しているから、リード線65の断線は勿論、電線配索路45に配索される電圧検出線61に何らかの外力が作用してその位置が動いたとしても、電線配索路45と電圧検出線61との接続部分は殆ど負荷がかからないため、電圧検出線61の断線を防ぐことができる。
Further, since the
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail with drawing, the said embodiment is only an illustration of this invention and this invention is not limited only to the structure of the said embodiment. Needless to say, changes in design and the like within the scope of the present invention are included in the present invention.
例えば、本実施形態では、リード線65を引き出す引出口73をバスバ収容部89内に設ける例を説明したが、電線配索路45に配索されている他の電線との干渉の問題がなければ、引出口73を電線配索路45の中に設けることも可能である。
For example, in the present embodiment, the example in which the
11 電池集合体
13 バスバモジュール
15 電源装置
17 電池
19 電極面
21 正極柱
23 負極柱
25 バスバ
27 電圧検出用端子
29 プレート
31 圧着部
33 電気接触部
41 バスバ収容部
45 電線配索路
47 底壁
49 周壁
51 底部
53a,53b 側壁
61 電圧検出線
63 センサ
65 リード線
67 開口部
69 センサ収容部
71 窓部
73 引出口
75 配索用の空間
77 スリット
79 センサ本体部
81 弾性アーム
83 保持アーム
87 段付き部分
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記バスバモジュールは、前記バスバ収容部の外縁の前記電極間方向に沿って前記電圧検出線を配索する溝状の電線配索路と、この電線配索路の底部を開口させて前記センサを前記電池と接触可能に収容するセンサ収容部とを有し、
前記センサ収容部に収容される前記センサのリード線を引き出して前記電線配索路に配索させてなることを特徴とするバスバモジュールの電線配索構造。 A voltage detection terminal connected to the electrode of the battery is held in a resin bus bar housing portion that houses a bus bar that connects between the electrodes of adjacent batteries of a battery assembly composed of a plurality of batteries, and this voltage In the wire routing structure of the bus bar module in which the voltage detection wire of the detection terminal and the lead wire of the sensor for measuring the temperature of the battery are routed,
The bus bar module includes a groove-shaped electric wire routing path for routing the voltage detection line along the direction between the electrodes on the outer edge of the bus bar housing portion, and opens the bottom portion of the electrical wiring routing path so that the sensor is A sensor accommodating portion for accommodating in contact with the battery;
An electric wire routing structure for a bus bar module, wherein a lead wire of the sensor accommodated in the sensor accommodating portion is pulled out and routed in the electric wire routing path.
前記センサ収容部に収容された前記センサのリード線を前記バスバ収容部内へ引き出して、この引き出したリード線を前記周壁に形成されるスリットを通過させて前記電線配索路に配索させてなることを特徴とする請求項1に記載のバスバモジュールの電線配索構造。 The bus bar accommodating portion is formed surrounded by a frame-shaped peripheral wall,
The lead wire of the sensor housed in the sensor housing portion is pulled out into the bus bar housing portion, and the lead wire pulled out is passed through the slit formed in the peripheral wall and is routed in the wire routing path. The electric wire routing structure of the bus bar module according to claim 1.
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