JP2014229585A - バスバーモジュール及び電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】全体を小型化するとともに組立性を向上させることができるバスバーモジュール及び電源装置を提供すること。
【解決手段】電圧検出端子３３のバレル部３３１が、バッテリ２１同士の間に設けられた検圧線収容溝３２３から延びるとともに、連結部３３３を介して端子部３３２のＹ方向外側端部に接続されていることで、バスバーモジュール３及び電源装置１全体のＹ方向寸法を小型化しつつバレル部３３１のＹ方向寸法を確保することができ、電圧検出端子３３をバスバー収容部３２１に収容するためにＹ方向に撓ませた際にＸ方向への撓みを防ぐことができ、組立性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電圧検出端子を備えたバスバーモジュール及び該バスバーモジュールを有して構成される電源装置に関する。
従来、電圧検出端子を備えたバスバーモジュールとして、電圧検出端子が隣接するバッテリ同士の間に設けられたバレル部を介して電線配索部に接続されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたバスバーモジュールでは、バレル部がバッテリ同士の間に設けられていることで、電圧検出端子と他の部品との干渉が防がれている。
特開２０１３−３３７０７号公報
しかしながら、特許文献１に記載のバスバーモジュールでは、図５に示すように、電圧検出端子１０１はバッテリの電極と電気的に接続される端子部１０２とバレル部１０３とを有し、端子部１０２とバレル部１０３とはバスバーによるバッテリの接続方向に並設されているため、電圧検出端子１０１をバスバー収容部１０４に収容するために、端子部１０２に力を加えて電圧検出端子１０１全体をバスバー収容部１０４と電線配索部１０５との対向方向に撓ませようとした際に、端子部１０２とバレル部１０３との境界部１０６付近が接続方向にも撓んでしまい、電圧検出端子１０１をバスバー収容部１０４に収容しづらくなり、バスバーモジュール１００は組立性に劣るという不都合があった。また、境界部１０６付近の接続方向への撓みを解消するためにバレル部１０３を対向方向に長く形成する構成も考えられるが、このような構成においてはバスバーモジュール全体の寸法が大きくなってしまうという不都合が考えられる。
本発明の目的は、全体を小型化するとともに組立性を向上させることができるバスバーモジュール及び電源装置を提供することにある。
本発明のバスバーモジュールは、複数のバッテリのうちの隣接するバッテリの電極同士を接続するバスバーと、前記バスバーを収容するとともに該バスバーの接続方向に配列された複数のバスバー収容部を有するケース体と、前記バスバー収容部に収容されるとともに接続された前記電極を検圧するための電圧検出端子と、を備えたバスバーモジュールであって、前記ケース体は、前記バスバー収容部から前記接続方向と交差する方向に離隔するとともに前記接続方向に沿って延びる電線配索部と、前記隣接するバッテリ同士の間において前記バスバー収容部と前記電線配索部とを連通するとともに前記電圧検出端子に接続される電圧検出線を収容する電線収容部と、を備え、前記電圧検出端子は、前記バスバー収容部において前記隣接するバッテリのうち一方に対応して収容される端子部と、前記電線収容部において前記電圧検出線に接続されるバレル部と、前記バスバー収容部と前記電線配索部との対向方向における前記端子部の前記電線収容部と反対側の端部と前記バレル部とを接続する連結部と、を有して構成されることを特徴とする。
以上のような本発明によれば、隣接するバッテリ同士の間に設けられた電線収容部にバレル部が配されていることで、バレル部の長さを確保しつつバスバー収容部と電線配索部との間の寸法を小さくすることができ、バスバーモジュール全体を小型化することができる。さらに、端子部の対向方向における電線収容部と反対側の端部と連結部とが接続されることで、バレル部及び連結部の対向方向寸法を確保することができ、電圧検出端子をバスバー収容部に収容するために対向方向に撓ませることが容易となり、電圧検出端子全体が接続方向に撓むことが防がれ、組立性を向上させることができる。
この際、本発明のバスバーモジュールでは、前記バレル部と前記連結部とは、前記対向方向及び前記接続方向に傾斜して設けられていることが好ましい。このような構成によれば、バレル部と連結部とが傾斜して延びていることで、連結部が接続方向に延びる構成と比較して、連結部とバレル部との合計の接続方向寸法を小さくすることができ、バスバーモジュール全体の接続方向寸法を小さくすることができる。
さらに、本発明のバスバーモジュールでは、前記連結部は、前記端子部における前記接続方向の端部に接続され、前記電圧検出端子は、前記端子部における前記対向方向の少なくとも一方側の端部に設けられるとともに該電圧検出端子を前記バスバー収容部に固定するための係止片を有して形成され、前記バスバー収容部には、前記係止片を係止する係止受け部が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、端子部が接続方向の端部において連結部に接続されるとともに、対向方向の端部に係止部が設けられることで、連結部と係止部との干渉を防ぎつつ電圧検出端子をバスバー収容部に固定することができる。
一方、本発明の電源装置は、バスバーモジュールと、複数のバッテリと、を有して構成されることを特徴とする。
以上のような本発明によれば、前述のようにバスバーモジュールの組立性を向上させることができるとともに、バスバーモジュールの対向方向寸法を小さくする、即ち、電源装置の対向方向寸法を小さくして小型化することができる。
以上のような本発明のバスバーモジュール及び電源装置によれば、バレル部がバッテリ同士の間に設けられた電線収容部に配されるとともに、連結部を介して端子部の対向方向における電線収容部と反対側の端部に接続されていることで、小型化することができるとともに組立性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る電源装置を示す上面図である。 前記電源装置の要部を拡大して示す上面図である。 前記電源装置に設けられた電圧検出端子を示す斜視図である。 本発明の変形例に係る電源装置に設けられた電圧検出端子を示す斜視図である。 従来技術の電源装置に設けられた電圧検出端子を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の電源装置１は、図１に示すように、複数のバッテリ２１が一方向に配列されたバッテリ群２と、複数のバッテリ２１同士を電気的に接続するバスバーモジュール３と、を有して構成され、例えば、電気自動車に搭載されて車両の走行や各電装部品の動作のための電源として用いられるものとする。ここで、本実施形態におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は図１に示す通りとし、紙面の手前側をＺ方向上側、奥側をＺ方向下側とし、図１に示すように、バッテリ２１のＹ方向略中央部側を内側とし、バッテリ２１のＹ方向両側端部を外側（即ち、図１におけるバッテリ２１のＹ方向略中央部よりも上側においては上側を外側、下側を内側とし、Ｙ方向略中央部よりも下側においてはその逆）とする。
複数のバッテリ２１は、Ｘ方向に配列されるとともに、各バッテリ２１のＹ方向の両側端部付近にはＺ方向上側に突出した二つの電極２１１が設けられている。Ｘ方向に隣り合うバッテリ２１の電極２１１は、互いに異なる極性を有するとともに、後述するようにバスバーモジュール３によって電気的に接続される。
バスバーモジュール３は、図２にも拡大して示すように、隣接する二つのバッテリ２１の電極２１１同士を接続する複数のバスバー３１と、バスバー３１を収容するバスバー収容部３２１が複数配列された絶縁樹脂性のケース体３２と、バスバー収容部３２１に収容されるとともに電気的に接続される電極２１１の一方を検圧するための電圧検出端子３３と、を有して構成されている。バスバー３１はＸ方向を接続方向としてバッテリ２１の電極２１１同士を接続している。
バスバー３１は導電性の金属で形成され、Ｘ方向に隣り合う二つの電極２１１にＺ方向上側から接触することで二つの電極２１１同士を電気的に接続している。バスバー３１と電極２１１との接続構造は、例えば、電極２１１がねじ状に加工されるとともにバスバー３１に電極２１１を挿通するための挿通孔が形成され、電極２１１がバスバー３１の挿通孔に挿通されるとともにナットによって固定されるものとする。
ケース体３２は、Ｘ方向に二列に配列されたバスバー収容部３２１と、バスバー収容部３２１よりもＹ方向内側においてＸ方向に延びる電線配索部３２２と、Ｙ方向に延びるとともに電線配索部３２２とバスバー収容部３２１とを連通する電線収容部としての検圧線収容溝３２３と、を有して構成され、電線配索部３２２とバスバー収容部３２１とはＹ方向を対向方向として配されている。
バスバー収容部３２１は、バスバー３１のＸ方向及びＹ方向の周囲を囲うことで他のバスバー３１と絶縁するように設けられている。また、バスバー収容部３２１は、一方の電極２１１上に設けられるとともに電圧検出端子３３を収容する第一収容部３２１Ａと、他方の電極２１１上に設けられる第二収容部３２１Ｂと、を有して構成されるとともに、第一収容部３２１Ａと第二収容部３２１Ｂとの間に検圧線収容溝３２３が接続されている。第一収容部３２１Ａ内のＹ方向両側には、電圧検出端子３３を固定するための突出片３２１ａと、電圧検出端子３３に形成された後述する係止片３３２ｂを係止するための係止受け部３２１ｂと、が形成されている。
ケース体３２は、バスバー収容部３２１のＹ方向内側、即ち、バスバー収容部３２１と電線配索部３２２との間に、バスバー収容部３２１をＺ方向上方から覆うための図示しないカバー部を係止するための係止溝３２４が形成されている。
電線配索部３２２は、各バスバー３１に電気的に接続された図示しない電線と、電圧検出端子３３に電気的に接続された電圧検出線３４と、を収容している。電圧検出線３４は、検圧線収容溝３２３を通って電圧検出端子３３に接続される。
電圧検出端子３３は、図３にも示すように、電圧検出線３４に接続されるバレル部３３１と、第一収容部３２１Ａに収容されてバスバー３１を介して電極２１１に電気的に接続される端子部３３２と、バレル部３３１と端子部３３２とを接続する連結部３３３と、を有して板状の金属部材によって一体に構成されている。
バレル部３３１は、検圧線収容溝３２３において電圧検出線３４に接続されるとともに、Ｙ方向内側から外側に向かうにしたがって端子部３３２に近づくように、Ｙ方向及びＸ方向に傾斜して形成されている。連結部３３３は、バレル部３３１と略同一方向に連続して延びるとともに、端子部３３２のＹ方向外側端部に接続されている。また、連結部３３３は、端子部３３２におけるＸ方向の接続されるバッテリ２１同士の間側の端部に接続されている。
端子部３３２は、略中央部に電極２１１が挿通される挿通孔３３２ａが形成されるとともに、Ｙ方向両側端部にはＹ方向に突出した係止片３３２ｂが形成されている。また、端子部３３２には、図示しないアプリケータによって電圧検出線３４とバレル部３３１とを加締めるためのスペースＥを確保するために、切欠き３３２ｃが形成されている。
次に、バスバーモジュール３において電圧検出端子３３をバスバー収容部３２１に収容する組立方法について説明する。まず、電圧検出端子３３を電圧検出線３４に接続するとともにバレル部３３１を検圧線収容溝３２３に収容する。次に、端子部３３２のＹ方向内側の係止片３３２ｂを係止受け部３２１ｂに係合させつつ、Ｙ方向内側端部を突出片３２１ａよりもＺ方向下側に配する。さらに、端子部３３２を操作して電圧検出端子３３全体をＹ方向に撓ませ（即ち、Ｘ方向から見てＺ方向下側に凸となるように曲げ）、挿通孔３３２ａに電極２１１を挿通させつつＹ方向外側端部をバスバー収容部３２１に近づけていく。そして、端子部３３２のＹ方向外側の係止片３３２ｂを係止受け部３２１ｂに係合させつつ、Ｙ方向外側端部を突出片３２１ａよりもＺ方向下側に配することで組み立てを終了する。
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、バレル部３３１が連結部３３３を介して端子部３３２のＹ方向外側端部に接続されていることで、バレル部３３１及び連結部３３３のＹ方向寸法を長くすることができ、電圧検出端子３３全体をＹ方向に撓ませようとした場合にＸ方向に撓むことが防がれ、バスバー収容部３２１に収容する際の組立性を向上させることができる。
さらに、検圧線収容溝３２３が第一収容部３２１Ａと第二収容部３２１Ｂとの間に配されていることで、バレル部３３１のＹ方向寸法を確保しつつバスバー収容部３２１と電線配索部３２２との間のＹ方向寸法を小さくすることができ、バスバーモジュール３全体のＹ方向寸法を小さくするとともに電源装置１全体のＹ方向寸法を小さくして小型化することができる。
また、バレル部３３１と連結部３３３が略同一の方向に延びていることで、構成を簡単化することができる。また、バレル部３３１と連結部３３３とがＹ方向及びＸ方向に傾斜して延びていることで、バレル部３３１と連結部３３３との合計の長さ寸法を確保しつつ検圧線収容溝３２３のＸ方向寸法を小さくすることができ、バッテリ２１同士の間隔を狭くして電源装置１のＸ方向寸法を小さくして小型化することができる。
また、端子部３３２がＸ方向端部において連結部３３３に接続されるとともに、Ｙ方向端部において係止片３３２ｂと係止受け部３２１ｂと突出片３２１ａとによってバスバー収容部３２１に固定されていることで、連結部３３３と係止片３３２ｂ及び突出片３２１ａとの干渉を防いでスペースを効率的に利用することができる。
また、バスバー収容部３２１と電線配索部３２２との間にカバー部を係止するための係止溝３２４が形成されていることで、バレル部３３１のＹ方向寸法を確保するために検圧線収容溝３２３のＹ方向寸法を大きくしても、ケース体３２と電線配索部３２２の間のスペースを有効に利用することができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、前記実施形態では、バレル部３３１と連結部３３３とがＹ方向及びＸ方向に傾斜して延びる構成としたが、図４に示すように、電圧検出端子３Ｂのバレル部３３１ＢがＹ方向に延びるとともに連結部３３３ＢがＸ方向に延びていてもよい。このような構成によれば、バレル部３３１のＹ方向寸法をさらに長くすることができ、組立性を向上させることができる。
また、前記実施形態では、端子部３３２に係止片３３２ｂが形成されるとともにバスバー収容部３２１に係止受け部３２１ｂと突出片３２１ａとが形成されるものとしたが、係止片３３２ｂ、係止受け部３２１ｂ、及び突出片３２１ａは省略されていてもよく、例えば、電極２１１がねじ状に形成され、電極２１１がバスバー３１の挿通孔と端子部３３２の挿通孔３３２ａに挿通された後にナットで固定される構成であってもよい。
また、前記実施形態では、電源装置１は一列に配列されたバッテリ群２とこれを接続するバスバーモジュール３とを有するものとしたが、電源装置は、一列のバッテリ群２を一ユニットとして複数ユニットがバスバーモジュールによって直列又は並列に接続されていてもよい。このような構成によれば、電源装置の電圧と容量とを任意に設定することができる。
また、前記実施形態では、電線配索部３２２がバスバー収容部３２１のＹ方向内側に配されるものとしたが、電線配索部がバスバー収容部の外側に配される構成であってもよく、バッテリ２１の形状や電線の接続に合わせて適宜な位置に配されていればよい。
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
１ 電源装置
２１ バッテリ
３ バスバーモジュール
３１ バスバー
３２ ケース体
３３ 電圧検出端子
３４ 電圧検出線
３２１ バスバー収容部
３２１ｂ 係止受け部
３２２ 電線配索部
３２３ 検圧線収容溝（電線収容部）
３３１ バレル部
３３２ 端子部
３３３ 連結部
３３２ｂ 係止片

Claims (4)

  1. 複数のバッテリのうちの隣接するバッテリの電極同士を接続するバスバーと、前記バスバーを収容するとともに該バスバーの接続方向に配列された複数のバスバー収容部を有するケース体と、前記バスバー収容部に収容されるとともに接続された前記電極を検圧するための電圧検出端子と、を備えたバスバーモジュールであって、
    前記ケース体は、前記バスバー収容部から前記接続方向と交差する方向に離隔するとともに前記接続方向に沿って延びる電線配索部と、前記隣接するバッテリ同士の間において前記バスバー収容部と前記電線配索部とを連通するとともに前記電圧検出端子に接続される電圧検出線を収容する電線収容部と、を備え、
    前記電圧検出端子は、前記バスバー収容部において前記隣接するバッテリのうち一方に対応して収容される端子部と、前記電圧検出線に接続されるバレル部と、前記バスバー収容部と前記電線配索部との対向方向における前記端子部の前記電線収容部と反対側の端部と前記バレル部とを接続する連結部と、を有して構成されることを特徴とするバスバーモジュール。
  2. 前記バレル部と前記連結部とは、前記対向方向及び前記接続方向に傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
  3. 前記連結部は、前記端子部における前記接続方向の端部に接続され、
    前記電圧検出端子は、前記端子部における前記対向方向の少なくとも一方側の端部に設けられるとともに該電圧検出端子を前記バスバー収容部に固定するための係止片を有して形成され、
    前記バスバー収容部には、前記係止片を係止する係止受け部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバスバーモジュール。
  4. 請求項１〜３いずれか１項に記載のバスバーモジュールと、複数のバッテリと、を有して構成されることを特徴とする電源装置。
JP2013110826A 2013-05-27 2013-05-27 バスバーモジュール及び電源装置 Active JP6126911B2 (ja)

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