JP2015230778A - 蓄電モジュールのカバー - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電モジュールに装着されるカバーの梱包サイズを小型化できるカバーの提供。【解決手段】正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子を並べてなる蓄電素子群と、蓄電素子群を電気的に接続する接続部材と、を備える蓄電モジュールを覆うカバーには、蓄電モジュール側に電線４１が取り付けられた状態で、蓄電素子の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げる折り曲げ部が設けられている。【選択図】図９

Description

本発明は、蓄電モジュールのカバーに関する。

電気自動車やハイブリッド車等の車両用の蓄電モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子が複数個並んで配列されており、隣り合う蓄電素子の電極端子間が接続部材で接続されることにより複数の蓄電素子が直列や並列に接続されるようになっている。

ここで、電極端子を接続する接続部材の取付作業を簡素化等するために、接続部材や電線等を絶縁樹脂製のケースに収容してなる配線モジュールを、複数の蓄電素子からなる蓄電素子群に一体的に装着することが考えられた。

配線モジュールが蓄電素子群に装着されると、電極端子や接続部材等と外部との絶縁等のために配線モジュールにはカバーが被せられる（特許文献１を参照）。

特開２０１３−１７８９６９号公報

ところで、蓄電素子群を構成する蓄電素子の数が多くなると、蓄電素子群の全長に応じた長さ寸法のカバーが必要となる。

蓄電素子群に取り付けられるカバーには、蓄電素子群に取り付けられる電線等が配索される場合がある。長さ寸法の大きなカバーに電線が配索されていると、運搬の際に邪魔になるうえに梱包サイズが大型化するという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、蓄電モジュールに装着されるカバーの梱包サイズを小型化することを目的とする。

上記課題を解決するものとして、本発明は、正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子を並べてなる蓄電素子群と、前記蓄電素子群を電気的に接続する接続部材と、を備える蓄電モジュールを覆うカバーであって、前記蓄電モジュール側に電線が取り付けられた状態で、前記蓄電素子の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げる折り曲げ部が設けられている蓄電モジュールのカバーである。

本発明によれば、蓄電モジュールのカバーは、電線が配索された状態で蓄電素子の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げることができるので、蓄電モジュールに装着されるカバーの梱包サイズを小型化することができる。

本発明は以下の構成であってもよい。

前記蓄電素子の並び方向に伸縮して余長を吸収する余長吸収部を備えていてもよい。

このような構成とすると、カバー側で蓄電素子の並び方向における公差を吸収することができ、カバーの取り付け作業を円滑に行える。

前記蓄電素子の温度を検知する温度センサが、前記電線に接続されるとともに、前記蓄電モジュールと伝熱的に接触可能な状態で取り付けられていてもよい。

このような構成とすると、蓄電モジュールにカバーをかぶせつけるだけで温度センサが蓄電モジュールと伝熱的に接触する位置に配されるので、手間をかけずに温度センサを取り付けることができる。

前記折り曲げ部を伸ばした状態で係止する係止部と、前記係止部による係止状態を解除する係止解除部と、を備え、前記係止部による係止状態を解除することにより前記折り曲げ部が折り曲げ可能とされる構成としてもよい。

このような構成とすると、カバーを折り曲げ部を伸ばした状態で係止することができるので、カバーを蓄電モジュールに取り付けるときに、カバーが折り曲げ部のところで折れ曲がらない。また上記構成によると、係止部による係止状態を解除することで折り曲げ部が折り曲げ可能とされるので、カバーを折りたたむときに係止部による係止状態を解除すればよいので作業性に優れる。

前記折り曲げ部を折り曲げた状態で仮係止する仮係止部を備えていてもよい。

このような構成とすると、カバーを折り曲げ部で折り曲げた状態で運搬する際に、カバーが仮係止されているので、カバーが拡がるのを防止することができる。

本発明によれば、蓄電モジュールに装着されるカバーの梱包サイズを小型化することができる。

実施形態１のカバーを蓄電モジュールに取り付ける様子を示す斜視図 カバーの正面図 カバーの裏面図 図３のＡ−Ａ線における一部断面図 係止解除状態のカバーの斜視図 係止解除状態のカバーの正面図 係止解除状態のカバーの裏面図 図７のＢ−Ｂ線における一部断面図 折り曲げた状態のカバーの斜視図 折り曲げた状態のカバーの底面図 折り曲げた状態のカバーの背面図 折り曲げた状態のカバーの側面図 図１０のＣ−Ｃ線における一部断面図 図１１のＤ−Ｄ線における一部断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１４によって説明する。
実施形態１の蓄電モジュールＭ１のカバー２０は、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車等の、車両（図示せず）の駆動源として使用される蓄電モジュールＭ１のカバー２０である。以下の説明において、図２の上方を上とし、下方を下とする。また図３の左方を前方とし、右方を後方とする。

（蓄電素子１１）
蓄電素子１１は、ケース１１Ｂの内部に図示しない蓄電要素を収容してなり、扁平な直方体形状をなしている。蓄電素子１１の上面には、長手方向の両端部寄りの位置に、一対の電極端子１２が上方に突出して形成されている。蓄電素子１１の上面は電極端子面１１Ａとされる。一対の電極端子１２の一方は正極の電極端子１２Ａであり、他方は負極の電極端子１２Ｂである。電極端子１２は、金属製の端子台（図示せず）から上方に向かって丸棒状に突出する電極ポスト１３を備え、その電極ポスト１３の外面にはねじ山（図示せず）が形成されている。蓄電素子１１の各側面は合成樹脂製の絶縁枠部１４によって覆われている。

また、蓄電素子１１の上面の略中央には、蓄電素子１１の内部で発生したガスを外部に排出するガス排出部１５が形成されている。絶縁枠部１４のうち、蓄電素子１１の上面に位置する部分は一部切り欠かれており、電極端子１２およびガス排出部１５が外部に露出されている。

（蓄電モジュールＭ１）
複数個の蓄電素子１１は、隣り合う蓄電素子１１の電極端子１２の極性が異なるように（正極と負極とが交互に配されるように）並べられており、蓄電素子群１０を構成している。隣り合う蓄電素子１１の電極ポスト１３は、金属板材をプレス加工してなる接続部材１６によって電気的に接続されて、蓄電モジュールＭ１を構成している。詳細には、接続部材１６は、電極ポスト１３に形成されたねじ山に螺合されたナット１７によって、電極端子１２に固定されている。これにより、複数の蓄電素子１１は直列接続されており、蓄電モジュールＭ１を構成している。なお、接続部材１６を構成する金属は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択できる。

（カバー２０）
蓄電モジュールＭ１の上面には、カバー２０が取り付けられる。図１に示すように、カバー２０は前後方向に細長い形状をなしている。カバー２０は、図３に示すように、複数（本実施形態では８つ）のカバーユニット２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ、「２１Ａ〜２１Ｈ」ともいう）を前後方向（図示左右方向）に順に並べて、後述する連結部２８によって連結することにより構成されている。

各カバーユニット２１は、蓄電モジュールＭ１の電極端子面１１Ａに対して略平行に配される上壁２２と、上壁２２のうち前後方向に延びる両側縁から斜め下方に向けて延びる一対の傾斜壁２２Ａと、傾斜壁２２Ａのうち上壁２２と反対側の側縁から下方に向けて延びる一対の側壁２３とを有する。上壁２２の幅方向の中央には、図３に示すように、温度センサ４０に接続された電線４１が配索される配索溝２４が、前後方向に沿って設けられている。電線４１はカバー２０を伸ばした状態を考慮して、その長さ寸法が長めに設定されている。カバー２０を折り曲げたときに余る部分（電線４１の余長部分４１Ａ）は、カバーユニット２１Ｅの裏側に保持されるようになっている。

配索溝２４の左右両側には、所定の距離を隔てて、下方に向けて延びる一対の補強壁２６が設けられている。配索溝２４の一対の溝壁２４Ａ，２４Ａと補強壁２６との間には、上壁２２を貫通する開口２７が設けられており、蓄電素子１１の内部で発生したガスを開口２７を通して外部に排出できるようになっている。

連結部２８はカバーユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈに設けた連結片２８Ａと、当該カバーユニット２１に隣接するカバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇに設けた連結受け部２８Ｂとからなる。

詳しくは、図３に示すように、カバーユニット２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇの上壁２２のうち、前方側（図示左側）の端部付近には、前方に向けて片持ち状に延びる連結片２８Ａが配索溝２４を挟んで２つ設けられているとともに、後方側（図示右側）の端部付近には、連結片２８Ａを受け入れ可能な位置に２つの連結受け部２８Ｂが設けられている。カバーユニット２１Ａの上壁２２のうち、後方側（図示右側）の端部付近には、カバーユニット２１Ｂの２つの連結片２８Ａを受け入れ可能な連結受け部２８Ｂが２つ設けられている。カバーユニット２１Ｈの上壁２２のうち、前方側（図示左側）の端部付近には、カバーユニット２１Ｇの２つの連結受け部２８Ｂに受け入れられる連結片２８Ａが２つ設けられている。

隣り合うカバーユニット２１，２１は、前方側のカバーユニット２１の連結片２８Ａが、後方側のカバーユニット２１の連結受け部２８Ｂ内に挿通されることにより、蓄電素子１１の並び方向に伸縮して（連結間隔が調整可能な状態で）連結されている（余長吸収部の一例）。

一方、側壁２３の下縁部には、下方に向けて延びる複数の係止片３４が設けられている。これらの係止片３４が蓄電モジュールＭ１の外面に設けられた係止突部１８に係合することにより、カバー２０が蓄電モジュールＭ１に対して取り付けられるようになっている。

両端部のカバーユニット２１Ａ，２１Ｈと、前から４番目のカバーユニット２１Ｄの上壁２２には、蓄電素子１１の温度を検知する温度センサ４０が、蓄電モジュールＭ１に伝熱的に接触可能な状態で取り付けられている。温度センサ４０は図示しない温度検知素子を備え、温度検知素子には電線４１が接続されている。電線４１の一端部は温度検知素子に接続されるが他端部は、図示しない電池ＥＣＵに接続される。電池ＥＣＵは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、蓄電素子１１の電圧・電流・温度等の検知、各蓄電素子１１の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。

さて、本実施形態のカバー２０には、蓄電モジュールＭ１側（下側）に電線４１が取り付けられた状態で蓄電素子１１の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げる折り曲げ部３０が設けられている。折り曲げ部３０は、図５に示すように、前から４番目のカバーユニット２１Ｄと前から５番目のカバーユニット２１Ｅとの間に設けられている。

図１〜図４に示す状態においては、折り曲げ部３０が伸ばされた状態でカバーユニット２１Ｄがカバーユニット２１Ｅに対して係止されている。具体的にはカバーユニット２１Ｄの一対の連結受け部２８Ｂにカバーユニット２１Ｅの一対の連結片２８Ａがそれぞれ受け入れられて係止されている（係止部の一例）。

連結部２８による係止状態を解除する係止解除部３１は、カバーユニット２１Ｅの一対の側壁２３の下端部およびカバーユニット２１Ｄの一対の側壁２３の下端部に設けられている。

具体的には、カバーユニット２１Ｅの一対の側壁２３の下端部には、カバーユニット２１Ｄ側に突出するとともに、端部に外側方向に突出するスライド突部３２Ｂが形成された突出片３２Ａがそれぞれ設けられている。一方、カバーユニット２１Ｄの一対の側壁２３の下端部には、カバーユニット２１Ｅのスライド突部３２Ｂを受け入れてスライド移動可能とするスライド孔３３が形成されている。

カバーユニット２１Ａの一対の側壁２３の下端部には、図６に示すように下方に突出する仮係止突部２９Ａが設けられており、カバーユニット２１Ｈの一対の側壁２３にはカバーユニット２１Ａの仮係止突部２９Ａを受け入れて仮係止する係止孔２９Ｂが設けられている（仮係止部の一例）。

（カバー２０の組み立て方法及び使用方法）
次に、本実施形態のカバー２０の組み立て方法及び使用方法について説明する。
まず、カバーユニット２１Ｄのスライド孔３３に、カバーユニット２１Ｅのスライド突部３２Ｂを嵌めこんでおき、８つのカバーユニット２１Ａ〜２１Ｈを連結して１枚のカバー２０を作製する。具体的には隣り合うカバーユニット２１，２１の連結片２８Ａを連結受け部２８Ｂに差し込んで８つのカバーユニット２１Ａ〜２１Ｈを連結し１枚のカバー２０を作製する。

次にカバー２０の裏面に図３に示すように、温度センサ４０を取り付けて、温度センサ４０に接続された電線４１を配索溝２４に配索する。カバーユニット２１Ｅの裏側に電線４１の余長部分を配索しておく。

次に本実施形態のカバー２０の使用法について説明する。
カバーユニット２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈをカバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄから離れる方向にスライド移動させて、カバーユニット２１Ｅの連結片２８Ａ(係止部）をカバーユニット２１Ｄの連結受け部２８Ｂから引き抜いて連結状態（係止状態）を解除する。係止解除状態に至ってもカバーユニット２１Ｅはカバーユニット２１Ｄに連結されたままである（図５〜図８を参照）が、当該状態では、カバーユニット２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈは、カバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄに対して回動可能（折り曲げ可能）である。

カバーユニット２１Ｅのカバーユニット２１Ｄに対する係止解除状態（図５の状態）から、カバーユニット２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈを、カバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄに対して下方に回動させて折り曲げると、図９〜図１２に示すような折り曲げ状態に至る。折り曲げ状態において、カバー２０は、蓄電素子１１の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げられている。

カバー２０を折り曲げ状態とした後、カバーユニット２１Ａの仮係止突部２９Ａを、カバーユニット２１Ｈの係止孔２９Ｂに嵌めこむと、カバー２０が２つに折り曲げられた状態で仮係止される（図１１を参照）。カバー２０を折り曲げた状態としたうえで、梱包すると、カバー２０の梱包サイズを小型化することができる。

カバー２０の取り付け方法について説明する。
図１に示すように、複数の蓄電素子１１を隣り合う電極端子１２が逆極性となるように並べて、接続部材１６を取り付けることにより蓄電モジュールＭ１を作製し、当該蓄電モジュールＭ１にカバー２０を取り付ける。

カバー２０を取り付ける際には、カバーユニット２１Ａの仮係止突部２９Ａをカバーユニット２１Ｈの係止孔２９Ｂから取り外して仮係止を解除し、図９における下側に配されているカバーユニット２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈを、カバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと並ぶように回動させる。すると図５に示すように、カバーユニット２１Ｄとカバーユニット２１Ｅとが間隔をあけた状態で８つのカバーユニット２１Ａ〜２１Ｈが並んだ状態となる。

次に、カバーユニット２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈを、カバーユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄに近づける方向にスライド移動させると、カバーユニット２１Ｄの一対の連結受け部２８Ｂに、カバーユニット２１Ｅの一対の連結片２８Ａがそれぞれ受け入れられて係止され、折り曲げ部３０が伸ばされた状態で係止され、図２および図３に示す状態に至る。

次に図１に示すようにカバー２０を蓄電モジュールＭ１の電極端子１２の形成された面（図示上面）にかぶせつける。このとき、カバー２０の連結片２８Ａと連結受け部２８Ｂが蓄電素子１１の並び方向に伸縮して、蓄電素子１１の公差を吸収するので、カバー２０の取り付け作業を円滑におこなうことができる。カバー２０をかぶせつけると、温度センサ４０が、蓄電モジュールＭ１と伝熱的に接触する。

次に、カバー２０の係止片３４を蓄電モジュールＭ１の外面に設けられた係止突部１８に係止させると、カバー２０の取り付け作業が完了する。

（作用および効果）
以下、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態によれば、蓄電モジュールＭ１のカバー２０は、電線４１が配索された状態で蓄電素子１１の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げることができるので、蓄電モジュールＭ１に装着されるカバー２０の梱包サイズを小型化することができる。

また、本実施形態によれば、蓄電素子１１の並び方向に伸縮する連結部２８（余長吸収部）を備えているから、カバー２０側で蓄電素子１１の並び方向における公差を吸収することができ、カバー２０の取り付け作業を円滑に行える。

また、本実施形態によれば、蓄電素子１１の温度を検知する温度センサ４０が、電線４１に接続されるとともに、蓄電モジュールＭ１と伝熱的に接触可能な状態で取り付けられているから、蓄電モジュールＭ１にカバー２０をかぶせつけるだけで温度センサ４０が蓄電モジュールＭ１と伝熱的に接触する位置に配され、手間をかけずに温度センサ４０を取り付けることができる。

また、本実施形態においては、折り曲げ部３０を伸ばした状態で係止する連結部２８と、連結部２８（係止部）による係止状態を解除する係止解除部３１と、を備え、連結部２８による係止状態を解除することにより折り曲げ部３０が折り曲げ可能とされる構成であるから、カバー２０を折り曲げ部３０を伸ばした状態で係止することができる。その結果、本実施形態によれば、カバー２０を蓄電モジュールＭ１に取り付けるときに、カバー２０が折り曲げ部３０のところで折れ曲がらない。また本実施形態によれば、連結部２８（係止部）による係止状態を解除することで折り曲げ部３０が折り曲げ可能とされるので、カバー２０を折り曲げるときに連結部２８による係止状態を解除すればよいので作業性に優れる。

また、本実施形態によれば、折り曲げ部３０を折り曲げた状態で仮係止する仮係止部２９Ａ，２９Ｂを備えているから、カバー２０を折り曲げ部３０で折り曲げた状態で運搬する際に、カバー２０が仮係止されており、カバー２０が拡がるのを防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、蓄電素子１１の並び方向に伸縮する連結部２８を備える構成を示したが、連結部２８以外の方法により余長を吸収してもよいし余長吸収部を備えない構成であってもよい。
（２）上記実施形態では、温度センサ４０が電線４１に接続されるとともに、蓄電モジュールＭ１と伝熱的に接触可能な状態で取り付けられているものを示したが、電線には電圧検知用の端子が接続されている構成であってもよい。
（３）上記実施形態では、折り曲げ部３０を伸ばした状態で係止する連結部２８と、連結部２８による係止状態を解除する係止解除部３１と、を備え、連結部２８による係止状態を解除することにより折り曲げ部３０が折り曲げ可能とされる構成を示したが、たとえば折り曲げ部はヒンジのようなもので構成されていてもよい。
（４）上記実施形態では、折り曲げ部３０を折り曲げた状態でカバー２０を仮係止する仮係止部２９Ａ，２９Ｂを備える構成を示したが、仮係止部を備えないカバーであってもよい。

１０…蓄電素子群
１１…蓄電素子
１２…電極端子
１２Ａ…正極端子
１２Ｂ…負極端子
１３…電極ポスト
１６…接続部材
１７…ナット
２０…カバー
２１…カバーユニット
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ…カバーユニット
２８…連結部（係止部）
２８Ａ…連結片
２８Ｂ…連結受け部
２９Ａ…仮係止突部
２９Ｂ…係止孔
３０…折り曲げ部
３１…係止解除部
３２Ａ…突出片（係止解除部）
３２Ｂ…スライド突部（係止解除部）
３３…スライド孔(係止解除部）
３４…係止片
４０…温度センサ
４１…電線
Ｍ１…蓄電モジュール

Claims (5)

1. 正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子を並べてなる蓄電素子群と、前記蓄電素子群を電気的に接続する接続部材と、を備える蓄電モジュールを覆うカバーであって、
   前記蓄電モジュール側に電線が取り付けられた状態で、前記蓄電素子の並び方向における長さ寸法を小さくするように折り曲げる折り曲げ部が設けられている蓄電モジュールのカバー。
2. 前記蓄電素子の並び方向に伸縮して余長を吸収する余長吸収部を備える請求項１に記載の蓄電モジュールのカバー。
3. 前記蓄電素子の温度を検知する温度センサが、前記電線に接続されるとともに、前記蓄電モジュールと伝熱的に接触可能な状態で取り付けられている請求項１または請求項２に記載のカバー。
4. 前記折り曲げ部を伸ばした状態で係止する係止部と、前記係止部による係止状態を解除する係止解除部と、を備え、
   前記係止部による係止状態を解除することにより前記折り曲げ部が折り曲げ可能とされる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のカバー。
5. 前記折り曲げ部を折り曲げた状態で仮係止する仮係止部を備える請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のカバー。

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