JP2020205187A - 電線保持構造及びバスバーモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】電線を円滑かつ容易に収容することが可能な配索作業性に優れた電線保持構造及びそれを備えたバスバーモジュールを提供すること。【解決手段】電線8が収容される電線配索溝部31は、底部61と、底部61から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部63と、側壁部63から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に電線8が通される隙間が設けられた係止片67とを有する。側壁部63は、係止片67の両側に、係止片67の底部側の位置よりも底部61側に配置された低縁部70を有する。【選択図】図4

Description

本発明は、電線保持構造及びバスバーモジュールに関する。
例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車等の各種車両に搭載される電源装置は、電池集合体を構成する複数の単電池の電極に接続されるバスバーと、バスバーを収容するとともにバスバー等から延びる電線の配索経路を規制するケースとを有するバスバーモジュールを備えている(例えば、特許文献1参照)。
バスバーモジュールのケースは、電線を配索するための電線保持構造を有しており、電線は、この電線保持構造における電線配索溝部に収容されることで配索経路が規制される。この電線保持構造は、収容した電線が抜け出さないように、上部を塞ぐ蓋部を備えている。
特開2011−65863号公報
上記の電線保持構造を有するバスバーモジュールでは、電線を配索する際に、電線配索溝部に電線を収容し、その後、収容溝部の上部に蓋部を被せなければならず、蓋部による電線の噛み込みを防止して電線の配索作業性の改善が要求される。
このため、収容溝部を構成する両側壁部の上縁部分に、互いに近接する方向へ突出する係止片を設け、これらの係止片の間へ電線を押し込んで収容溝部内へ収容させる電線保持構造が考えられる。この電線保持構造では、係止片によって電線の抜け出しが防がれるため、蓋部による電線の噛み込みを防止したり、蓋部を省略したりすることができ、電線の配索作業性を向上できる。
しかし、収容溝部へ電線を押し込む際に、側壁部の上縁に指が当たり、係止片の間を通して電線を収容溝部内へ円滑に押し込むことができず、さらなる配索作業性の向上が望まれる。
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、電線を円滑かつ容易に収容することが可能な配索作業性に優れた電線保持構造及びそれを備えたバスバーモジュール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) 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、前記電線配索溝部は、底部と、前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、を有し、前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有することを特徴とする電線保持構造。
上記(1)の構成の電線保持構造によれば、側壁部は、係止片の両側に、係止片の底部側の位置よりも底部側に配置された低縁部を有している。したがって、電線を指で一対の係止片の間へ押し込んで配索する際に、電線を押し込む指の側壁部との干渉が抑制される。したがって、係止片の間を通して電線を電線配索溝部へ円滑に押し込むことができ、配索作業性を向上させることができる。
(2) 前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に低縁部が設けられている
ことを特徴とする上記(1)に記載の電線保持構造。
上記(2)の構成の電線保持構造によれば、側壁部における係止片の両側に凹み部を形成することで、係止片の両側に低縁部を容易に設けることができる。また、電線の配索作業時に、作業者は、凹み部を容易に目視することができる。これにより、電線の配索位置を容易に確認して円滑に電線の配索作業を行うことができる。
(3) 前記凹み部における前記係止片と反対側の端部に、前記係止片へ向かって次第に前記底部側へ傾斜する案内部が形成されている
ことを特徴とする上記(2)に記載の電線保持構造。
上記(3)の構成の電線保持構造によれば、電線を押し込む指が案内部によって低縁部へ導かれる。これにより、一対の係止片の間を通して電線を電線配索溝部へ押し込む際の側壁部との指の干渉を確実に抑制できる。
(4) 少なくとも一方の前記側壁部には、前記低縁部における前記係止片の両側にスリットを形成することで、端部に前記係止片を備えた可撓アームが形成されている
ことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の電線保持構造。
上記(4)の構成の電線保持構造によれば、一対の係止片の間を通して電線を押し込む際に、可撓アームが容易に弾性変形するので、電線を電線配索溝部に収容して配索する配索作業性をさらに向上させることができる。
(5) 複数の単電池で構成された電池集合体に組付けられるケースと、前記ケースに支持され、前記電池集合体の前記単電池の電極に電気的に接続固定されるバスバーと、を備え、
上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の電線保持構造が前記ケースに設けられている
ことを特徴とするバスバーモジュール。
上記(5)の構成のバスバーモジュールによれば、バスバーに接続される電線や単電池の温度を検出するサーミスタなどから延びる電線が、ケースに設けられた電線配索溝部へ円滑に収容されて配索される。これにより、電池集合体へ組付けるバスバーモジュールの配索作業性を向上させることができる。
本発明によれば、電線を円滑かつ容易に収容することが可能な配索作業性に優れた電線保持構造及びそれを備えたバスバーモジュールを提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の一実施形態に係るバスバーモジュール及び電池集合体の斜視図である。 図1に示したバスバーモジュールの平面図である。 図2に示したバスバーモジュールのケースに設けられた電線保持構造における電線配索溝部の斜視図である。 電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。 電線配索溝部への電線の収容状態を示す図であって、(a)〜(c)は、それぞれ電線の収容途中における電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。 参考例に係る電線保持構造及び電線配索溝部への電線の収容状態を示す図であって、(a)及び(b)は、それぞれ電線の収容途中における電線の配索方向に沿う電線配索溝部の断面図である。
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るバスバーモジュール10及び電池集合体1の斜視図である。
図1に示すように、本実施形態に係るバスバーモジュール10は、電池集合体1の上部に組付けられて電源装置2を構成する。電源装置2は、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータを併用して走行するハイブリッド自動車等の各種車両に搭載されて用いられ、電動モータに動力を供給するものである。
電池集合体1は、一方向に沿って一列に配列され且つ互いに固定された複数の単電池3で構成されている。各単電池3は、直方体状の電池本体4と、この電池本体4の上面の一端寄り及び他端寄りからそれぞれ突出して設けられた一対の電極5と、を備えている。一対の電極5のうち一方は正極であり、他方は負極である。
各単電池3は、電池本体4が互いに接するように配列されている。電池集合体1は、互いに隣り合う4個の単電池3毎に電極5の極が揃えられており、この電極5の極が揃えられた4個の単電池3で一つの電池セットBSとされている。本例では、4個の単電池3からなる4つの電池セットBSを備えており、互いに隣接する単電池3の電池セットBSは、電極5の極が互い違いとなるように配置されている。
一対の電極5は、それぞれ、導電性の金属により形成されている。電極5は、板状の座板部6と、この座板部6の中心に立設された円柱状の極柱7とを有している。極柱7は、外周に雄ねじが形成されており、ナット(図示略)が締結される。
図2は、図1に示したバスバーモジュール10の平面図である。
図2に示すように、バスバーモジュール10は、ケース20と、バスバー50とを備えている。バスバーモジュール10は、単電池3の各電池セットBSを電気的に直列に接続する。
ケース20は、例えば、電気絶縁性の合成樹脂等によって一体に成形されており、複数のバスバー収容部21を有している。
バスバー収容部21は、複数の単電池3の配列方向に沿って二列に並べられている。バスバー収容部21は、周壁部22を有する枠体からなり、このバスバー収容部21内にバスバー50が収容される。
ケース20は、バスバー収容部21の配列に沿う二つの支持梁部24を有しており、バスバー収容部21は、それぞれ支持梁部24に連結されて支持されている。二つの支持梁部24は、ブリッジ部25によって並列に連結されている。
一方(図2中、下方)の支持梁部24には、電線配索溝部31を備えた電線保持構造30が設けられている。電線配索溝部31は、上方側が開放された樋状に形成されている。また、他方(図2中、上方)の支持梁部24の端部には、サーミスタ装着部28が形成されており、このサーミスタ装着部28には、単電池3の温度を検出するサーミスタ(図示略)が装着される。
二つの支持梁部24同士を連結するブリッジ部25には、上方側が開放された樋状の収容溝部32が設けられており、この収容溝部32は、電線配索溝部31に連設されている。
また、それぞれのバスバー収容部21及びサーミスタ装着部28には、上方側が開放された樋状の電線配索溝部33が連設されている。一方の列のバスバー収容部21に連設された電線配索溝部33は、一方の支持梁部24の電線配索溝部31に連設され、他方の列のバスバー収容部21及びサーミスタ装着部28に連設された電線配索溝部33は、ブリッジ部25の収容溝部32に連設されている。
ケース20の電線配索溝部31,33及び収容溝部32には、バスバー50に電気的に接続される電圧検出用の電線(図示略)やサーミスタから延びる電線(図示略)が収容される。そして、これらの電線は、一方の支持梁部24の電線配索溝部31の端部から引き出され、電圧監視回路及び温度監視回路を備えた回路基板(図示略)に接続される。
ケース20のバスバー収容部21に収容されるバスバー50は、長尺に形成されている。バスバー50は、導電性金属板に対して打抜き加工及び曲げ加工を行うことで形成されている。バスバー50は、複数の電気接続部としての締結孔51を有している。これらの締結孔51は、電池集合体1の単電池3の配列方向に沿う電極5のピッチと同一ピッチで形成されている。締結孔51は、電極5の極柱7の外径よりも僅かに大きな内径を有している。そして、これらの締結孔51には、電極5の極柱7が挿通される。このバスバー50の締結孔51に通された電極5の極柱7には、ナットが螺合されて締め付けられる。これにより、バスバー50における締結孔51の縁部が電極5の座板部6とナットとで挟持された状態で締結(固定)され、バスバー50と電極5とが電気的に接続固定される。
次に、ケース20の一方の支持梁部24に設けられた電線保持構造30について詳述する。
図3は、図2に示したバスバーモジュール10のケース20に設けられた電線保持構造30における電線配索溝部31の斜視図である。図4は、電線8の配索方向に沿う電線配索溝部31の断面図である。
図3及び図4に示すように、支持梁部24に設けられた電線保持構造30における電線配索溝部31は、底部61と、この底部61から立設された一対の側壁部63とを有している。側壁部63は、板状に形成されており、間隔をあけて互いに対向するように配置されている。これにより、電線配索溝部31は、凹状に形成されており、その内部に複数本の電線8が収容可能とされている。
電線配索溝部31の一対の側壁部63は、それぞれ係止片67を備えている。それぞれの側壁部63の係止片67は、互いに近接する方向へ突出されている。電線8は、係止片67の間を通して電線配索溝部31内に収容される。係止片67は、その上面67aの位置が側壁部63の上縁部63aとほぼ同一高さ位置とされている。
側壁部63は、係止片67の両側に、凹み部71を有している。凹み部71は、側壁部63の上縁部63aの高さを低くすることで形成されている。そして、この凹み部71を形成することで、係止片67の両側には、低縁部70が設けられている。この低縁部70の底部61からの高さH1は、係止片67の下面67bの底部61からの高さH2より低くされている。つまり、係止片67の両側の低縁部70は、係止片67の底部61側の位置よりも底部61側に配置されている。
また、側壁部63には、凹み部71における係止片67と反対側の端部に、係止片67へ向かって次第に底部61側へ傾斜する案内部75が形成されている。
また、一方の側壁部63は、低縁部70における係止片67の両側に、スリット73を有している。これらのスリット73を形成することで、一方の側壁部63には、上端に係止片67を備えた可撓アーム76が上下方向に延在されている。
次に、上記の電線配索溝部31に電線8を配索させる場合について説明する。
図5は、電線配索溝部31への電線8の収容状態を示す図であって、図5の(a)〜(c)は、それぞれ電線8の収容途中における電線8の配索方向に沿う電線配索溝部31の断面図である。
図5の(a)に示すように、作業者は、電線8を把持し、電線8を電線配索溝部31に対する配索方向に沿って上方側から近付ける。そして、電線8を電線配索溝部31の上部に配置させる。
図5の(b)に示すように、係止片67の上部に配置させた電線8に対して、係止片67を跨いだ二か所を指Fで底部61側へ向かって押し込む。
すると、図5の(c)に示すように、電線8は、指Fによる押圧箇所の間で、一対の係止片67の間へ挿通され、係止片67よりも底部61側へ押し込まれる。これにより、電線8は、電線配索溝部31内に収容される。そして、この電線配索溝部31内に収容された電線8は、係止片67によって電線配索溝部31から抜け止めされる(図3参照)。
ここで、参考例に係る電線保持構造110について説明する。
図6は、参考例に係る電線保持構造110及び電線配索溝部100への電線8の収容状態を示す図であって、図6の(a)及び(b)は、それぞれ電線8の収容途中における電線8の配索方向に沿う電線配索溝部100の断面図である。
図6の(a)に示すように、参考例に係る電線保持構造110の電線配索溝部100は、底部101から立設された一対の側壁部102を有する樋状に形成されている。これらの側壁部102には、その上縁部102aに、それぞれ近接する方向へ突出する係止片103が形成されている。係止片103は、側壁部102の上縁部102aから突出しないように、底部101と反対側の上面103aが側壁部102の上縁部102aとほぼ面一にされている。そして、この係止片103の下面103bが側壁部102の上縁部102aよりも底部101側である下方に配置されている。
この参考例に係る電線保持構造110の電線配索溝部100の場合も、電線8を上方側から指Fで一対の係止片103の間へ押し込むことで、電線8は、図6の(b)に示すように、一対の係止片103の間を通されて電線配索溝部100内に収容される。
ここで、この参考例に係る電線保持構造110では、係止片103の底部101側である下面103bの位置が側壁部102の上縁部102aよりも下方である底部101側とされている。このため、電線8を一対の係止片103の間へ通して電線配索溝部100内へ収容させる際に、電線8を押し込む指Fが側壁部102の上縁部102aに当たってしまう。したがって、この電線保持構造110では、一対の係止片103の間を通して電線8を電線配索溝部100内へ円滑に押し込むことができず、良好な配索作業性が望めない。特に、溝幅が狭い場合では、指Fが電線配索溝部100内へ入らないため、電線8の配索作業が困難となる。
これに対して、本実施形態に係る電線保持構造30によれば、電線配索溝部31の側壁部63は、係止片67の両側に、係止片67の底部61側の位置よりも底部61側に配置された低縁部70を有している。したがって、電線8を指Fで一対の係止片67の間へ押し込んで配索する際に、電線8を押し込む指Fの側壁部63との干渉が抑制される。したがって、係止片67の間を通して電線8を電線配索溝部31へ円滑に押し込むことができ、配索作業性を向上させることができる。
そして、本実施形態に係る電線保持構造30を備えたバスバーモジュール10によれば、バスバー50に接続される電線8や単電池3の温度を検出するサーミスタなどから延びる電線8が、ケース20に設けられた電線配索溝部31へ円滑に収容されて配索される。これにより、電池集合体1へ組付けるバスバーモジュール10における配索作業性を向上させることができる。
更に、本実施形態に係る電線保持構造30では、側壁部63の低縁部70は、側壁部63における係止片67の両側に凹み部71を形成することで容易に設けることができる。また、電線8の配索作業時に、作業者は、凹み部71を容易に目視することができる。これにより、電線8の配索位置を容易に確認して円滑に電線8の配索作業を行うことができる。
また、本実施形態に係る電線保持構造30では、凹み部71における係止片67と反対側の端部に、係止片67へ向かって次第に底部61側へ傾斜する案内部75が形成されている。そこで、電線8を押し込む指Fが、案内部75によって低縁部70へ導かれる。これにより、係止片67の間を通して電線8を電線配索溝部31へ押し込む際の側壁部63との指Fの干渉を確実に抑制できる。
また、本実施形態に係る電線保持構造30では、一方の側壁部63には、低縁部70における係止片67の両側にスリット73を形成することで、上端に係止片67を備えた可撓アーム76が形成されている。これにより、一対の係止片67の間を通して電線8を押し込む際に、可撓アーム76が容易に弾性変形するので、電線8を電線配索溝部31に収容して配索する配索作業性をさらに向上させることができる。
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。
例えば、本発明の電線保持構造は支持梁部24の電線配索溝部31に限らず、他の電線配索溝部33に適用してもよい。また、本発明の電線保持構造は、バスバーモジュール10のケース20に限らず、電線8が配索されるプロテク等の各種の電線保護部材に適用可能である。
また、上述した実施形態のバスバー50では、単電池3の複数の電極5を電気的に接続固定するための複数の電気接続部として締結孔51が形成され、この締結孔51に通された電極5の極柱7にナットが螺合されて締結固定される場合を例に説明した。本発明に係るバスバーの電気接続部はこれに限らず、電極に溶接により固定される溶接部とすることもできることは云うまでもない。
ここで、上述した本発明に係る電線保持構造及びバスバーモジュールの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 電線(8)が収容される電線配索溝部(31)を備えた電線保持構造であって、
前記電線配索溝部(31)は、
底部(61)と、
前記底部(61)から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部(63)と、
前記側壁部(63)から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線(8)が通される隙間が設けられた係止片(67)と、を有し、
前記側壁部(63)は、前記係止片(67)の両側に、前記係止片(67)の前記底部(61)側の位置よりも前記底部(61)側に配置された低縁部(70)を有する
ことを特徴とする電線保持構造(30)。
[2] 前記側壁部(63)における前記係止片(67)の両側に凹み部(71)を形成することで、前記係止片(67)の両側に低縁部(70)が設けられている
ことを特徴とする上記[1]に記載の電線保持構造(30)。
[3] 前記凹み部(71)における前記係止片(67)と反対側の端部に、前記係止片(67)へ向かって次第に前記底部(61)側へ傾斜する案内部(75)が形成されている
ことを特徴とする上記[2]に記載の電線保持構造(30)。
[4] 少なくとも一方の前記側壁部(63)には、前記低縁部(70)における前記係止片(67)の両側にスリット(73)を形成することで、端部に前記係止片(67)を備えた可撓アーム(76)が形成されている
ことを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の電線保持構造(30)。
[5] 複数の単電池(3)で構成された電池集合体(1)に組付けられるケース(20)と、前記ケース(20)に支持され、前記電池集合体(1)の前記単電池(3)の電極(5)に電気的に接続固定されるバスバー(50)と、を備え、
上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の電線保持構造(30)が前記ケース(20)に設けられている
ことを特徴とするバスバーモジュール(10)。
1…電池集合体
3…単電池
5…電極
8…電線
10…バスバーモジュール
20…ケース
30…電線保持構造
31…電線配索溝部
50…バスバー
61…底部
63…側壁部
67…係止片
70…低縁部
71…凹み部
73…スリット
75…案内部
76…可撓アーム

Claims (5)

  1. 電線が収容される電線配索溝部を備えた電線保持構造であって、
    前記電線配索溝部は、
    底部と、
    前記底部から立設されて互いに対向位置に配置された一対の側壁部と、
    前記側壁部から互いに近接する方向へそれぞれ突設され、先端同士の間に前記電線が通される隙間が設けられた係止片と、
    を有し、
    前記側壁部は、前記係止片の両側に、前記係止片の前記底部側の位置よりも前記底部側に配置された低縁部を有する
    ことを特徴とする電線保持構造。
  2. 前記側壁部における前記係止片の両側に凹み部を形成することで、前記係止片の両側に低縁部が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の電線保持構造。
  3. 前記凹み部における前記係止片と反対側の端部に、前記係止片へ向かって次第に前記底部側へ傾斜する案内部が形成されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の電線保持構造。
  4. 少なくとも一方の前記側壁部には、前記低縁部における前記係止片の両側にスリットを形成することで、端部に前記係止片を備えた可撓アームが形成されている
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電線保持構造。
  5. 複数の単電池で構成された電池集合体に組付けられるケースと、前記ケースに支持され、前記電池集合体の前記単電池の電極に電気的に接続固定されるバスバーと、を備え、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の電線保持構造が前記ケースに設けられている
    ことを特徴とするバスバーモジュール。
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