JP2023039496A - 配線モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】電線の接続信頼性を高めることができる配線モジュールを提供する。
【解決手段】配線モジュール２０は、芯線３１を備える電線３０と、芯線３１に接続される電線中継部材８０と、電極端子１１Ａ、１１Ｂに接続されるバスバー４０と、バスバー４０に電気的に接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０に接続される第２ランド５４とを含む導電路５２を備える回路基板５０と、を備え、第２ランド５４が、接続ランド部５５と、接続ランド部５５から離間して配される実装ランド部５６とを備え、電線中継部材８０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部５６に接続される実装部８３と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】配線モジュール２０は、芯線３１を備える電線３０と、芯線３１に接続される電線中継部材８０と、電極端子１１Ａ、１１Ｂに接続されるバスバー４０と、バスバー４０に電気的に接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０に接続される第２ランド５４とを含む導電路５２を備える回路基板５０と、を備え、第２ランド５４が、接続ランド部５５と、接続ランド部５５から離間して配される実装ランド部５６とを備え、電線中継部材８０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部５６に接続される実装部８３と、を備える。
【選択図】図３
Description
本明細書によって開示される技術は、配線モジュールに関する。
電気自動車やハイブリッド自動車等に用いられる電池パックは、複数の単電池と、これら複数の単電池の電極同士を接続する複数のバスバーと、バスバーに電気的に接続され、各単電池の電圧等を検知するための検知モジュール（配線モジュール）とを備えている。このような配線モジュールは、例えば、バスバーに接続されるバスバー接続端子と、電線の端末部に接続される電線接続端子と、バスバー接続端子及び電線接続端子を接続するヒューズと、が一体となったヒューズユニットを備える（特許文献１参照）。
上記の構成では、ヒューズユニットは、バスバー接続端子、電線接続端子、及びヒューズを収容する合成樹脂製のハウジング等、多数の部材を備えるため、構成が複雑化し、製造コストが増大することが懸念される。配線モジュールの構成を簡素化し、コストを削減するために、バスバー用のランドと電線用のランドとを含む導電路を有し、必要な電子部品等が実装された回路基板を準備し、バスバーと電線とをそれぞれのランドに接続することが考えられる。しかし、電線をランドに直接接続する場合には、例えば、半田付けの際に電線がランドから浮き上がってしまうこと等により、接続強度が確保できなくなってしまう事態が起こりうる。
本明細書によって開示される配線モジュールは、電極端子を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、芯線を備える電線と、前記芯線に接続される電線中継部材と、前記電極端子に接続されるバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される第１ランドと、前記電線中継部材に接続される第２ランドとを含む導電路を備える回路基板と、を備え、前記第２ランドが、接続ランド部と、前記接続ランド部から離間して配される実装ランド部とを備え、前記電線中継部材が、第１半田により前記芯線および前記接続ランド部に接続される芯線接続部と、前記第１半田とは異なる第２半田により前記実装ランド部に接続される実装部と、を備える。
本明細書によって開示される配線モジュールによれば、電線の接続信頼性を高めることができる。
［実施形態の概要］
（１）本明細書によって開示される配線モジュールは、電極端子を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、芯線を備える電線と、前記芯線に接続される電線中継部材と、前記電極端子に接続されるバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される第１ランドと、前記電線中継部材に接続される第２ランドとを含む導電路を備える回路基板と、を備え、前記第２ランドが、接続ランド部と、前記接続ランド部から離間して配される実装ランド部とを備え、前記電線中継部材が、第１半田により前記芯線および前記接続ランド部に接続される芯線接続部と、前記第１半田とは異なる第２半田により前記実装ランド部に接続される実装部と、を備える。
（１）本明細書によって開示される配線モジュールは、電極端子を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、芯線を備える電線と、前記芯線に接続される電線中継部材と、前記電極端子に接続されるバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される第１ランドと、前記電線中継部材に接続される第２ランドとを含む導電路を備える回路基板と、を備え、前記第２ランドが、接続ランド部と、前記接続ランド部から離間して配される実装ランド部とを備え、前記電線中継部材が、第１半田により前記芯線および前記接続ランド部に接続される芯線接続部と、前記第１半田とは異なる第２半田により前記実装ランド部に接続される実装部と、を備える。
上記の構成によれば、電線中継部材を介して芯線をランドに接続することで、芯線をランドに直接接続する場合と比較して、接続強度を高めるための設計の自由度が高まり、電線の接続信頼性を高めることができる。また、電線中継部材に接続される第２ランドが、接続ランド部と、前記接続ランド部から離間して配される実装ランド部とを備え、電線中継部材が、第１半田により芯線および接続ランド部に接続される芯線接続部と、第１半田とは異なる第２半田により実装ランド部に接続される実装部と、を備える。これにより、互いに異なる組成を有する第１半田と第２半田とが混ざりあうことで電気的接続に悪影響を及ぼすことを回避し、電線の接続信頼性を高めることができる。
（２）上記（１）の配線モジュールにおいて、前記実装ランド部が前記接続ランド部から独立して配されていても構わない。あるいは、前記回路基板が、前記第２ランドを部分的に被覆するレジストを備えており、前記レジストによって前記接続ランド部と前記実装ランド部とが区分されていても構わない。
（３）上記（１）または（２）の配線モジュールにおいて、前記電線中継部材が、前記芯線接続部から立設され、前記芯線接続部に接する空間を前記実装ランド部から隔てる区画壁と、を備え、前記第１半田が前記空間内に配置されていても構わない。このような構成によれば、第１半田と第２半田とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを確実に回避できる。
［実施形態の詳細］
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
＜実施形態１＞
実施形態１を、図１から図７を参照しつつ説明する。本実施形態の蓄電モジュール１は、電気自動車やハイブリット車用の駆動源として使用される電源装置であって、図１に示すように、複数の蓄電素子１０と、この蓄電素子１０に接続される配線モジュール２０とを備えている。
実施形態１を、図１から図７を参照しつつ説明する。本実施形態の蓄電モジュール１は、電気自動車やハイブリット車用の駆動源として使用される電源装置であって、図１に示すように、複数の蓄電素子１０と、この蓄電素子１０に接続される配線モジュール２０とを備えている。
［蓄電素子１０］
蓄電素子１０は、例えば、二次電池である。各蓄電素子１０は、図１に示すように、全体として扁平な直方体状であって、一面に配置された２つの電極端子１１Ａ、１１Ｂを備えている。２つの電極端子１１Ａ、１１Ｂのうち一方は正極端子１１Ａであり、他方は負極端子１１Ｂである。複数の蓄電素子１０は、一列に並べられている。隣り合う２つの蓄電素子１０は、異なる極性の電極端子１１Ａ、１１Ｂが互いに隣り合うように、つまり、一の蓄電素子１０の正極端子１１Ａと、これと隣接する他の蓄電素子１０の負極端子１１Ｂとが互いに隣り合うように並べられている。
蓄電素子１０は、例えば、二次電池である。各蓄電素子１０は、図１に示すように、全体として扁平な直方体状であって、一面に配置された２つの電極端子１１Ａ、１１Ｂを備えている。２つの電極端子１１Ａ、１１Ｂのうち一方は正極端子１１Ａであり、他方は負極端子１１Ｂである。複数の蓄電素子１０は、一列に並べられている。隣り合う２つの蓄電素子１０は、異なる極性の電極端子１１Ａ、１１Ｂが互いに隣り合うように、つまり、一の蓄電素子１０の正極端子１１Ａと、これと隣接する他の蓄電素子１０の負極端子１１Ｂとが互いに隣り合うように並べられている。
［配線モジュール２０］
図１に示すように、配線モジュール２０は、複数の電線３０と、複数のバスバー４０と、複数の回路基板５０と、回路基板５０をバスバー４０にそれぞれ固定する複数のリベット６０と、バスバー４０と回路基板５０とをそれぞれ電気的に接続する複数のバスバー中継部材７０と、回路基板５０と電線３０とをそれぞれ電気的に接続する複数の電線中継部材８０と、これらの部材を保持する保持部材９０と、を備えている。
図１に示すように、配線モジュール２０は、複数の電線３０と、複数のバスバー４０と、複数の回路基板５０と、回路基板５０をバスバー４０にそれぞれ固定する複数のリベット６０と、バスバー４０と回路基板５０とをそれぞれ電気的に接続する複数のバスバー中継部材７０と、回路基板５０と電線３０とをそれぞれ電気的に接続する複数の電線中継部材８０と、これらの部材を保持する保持部材９０と、を備えている。
［電線３０］
電線３０は、図２および図３に示すように、芯線３１と、芯線３１の外周を包囲する合成樹脂製の絶縁被覆３２とを備える。芯線３１は、例えば、金属製の単芯線であって、導電性を有する。芯線３１の材質としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。電線３０の一端部においては、絶縁被覆３２が皮剥きされて芯線３１が露出されている。電線３０の他端は、例えば、コネクタを介して外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に接続されている。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、各蓄電素子１０の電圧、電流、温度等の検知や、各蓄電素子１０の充放電制御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。
電線３０は、図２および図３に示すように、芯線３１と、芯線３１の外周を包囲する合成樹脂製の絶縁被覆３２とを備える。芯線３１は、例えば、金属製の単芯線であって、導電性を有する。芯線３１の材質としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。電線３０の一端部においては、絶縁被覆３２が皮剥きされて芯線３１が露出されている。電線３０の他端は、例えば、コネクタを介して外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に接続されている。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、各蓄電素子１０の電圧、電流、温度等の検知や、各蓄電素子１０の充放電制御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。
［バスバー４０］
バスバー４０は、金属製であって、導電性を有する。バスバー４０の材質としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。バスバー４０は、図１および図４に示すように、一の蓄電素子１０の正極端子１１Ａと、この蓄電素子１０と隣り合う他の蓄電素子１０の負極端子１１Ｂとを接続するバスバー本体４１と、バスバー本体４１に連なり、回路基板５０が固定される基板配設部４２とを備えている。
バスバー４０は、金属製であって、導電性を有する。バスバー４０の材質としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。バスバー４０は、図１および図４に示すように、一の蓄電素子１０の正極端子１１Ａと、この蓄電素子１０と隣り合う他の蓄電素子１０の負極端子１１Ｂとを接続するバスバー本体４１と、バスバー本体４１に連なり、回路基板５０が固定される基板配設部４２とを備えている。
バスバー本体４１は、図１に示すように、電極端子１１Ａ、１１Ｂのうち一方に重ねられる板状の第１電極接続部４１Ａと、他方に重ねられる板状の第２電極接続部４１Ｂと、第１電極接続部４１Ａと第２電極接続部４１Ｂとを連結する連結部４１Ｃとを備えている。第１電極接続部４１Ａと第２電極接続部４１Ｂとは、例えばレーザ溶接により電極端子１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続される。
基板配設部４２は、図４に示すように、第１電極接続部４１Ａに連なり、回路基板５０を支持する基板支持部４３と、基板支持部４３に連なり、電線３０を保持する電線保持部４５と、基板支持部４３から延び、回路基板５０を位置決めする位置決め凸部４６とを備えている。基板配設部４２は、板状をなし、第１固定孔４４を有している。第１固定孔４４は、リベット６０を挿通するための貫通孔である。電線保持部４５は、全体としてＵ字状をなしており、Ｕ字の内側に電線３０を受け入れ可能となっている。位置決め凸部４６は、基板支持部４３に対して垂直に延びる板片である。
［回路基板５０］
回路基板５０は、図２、図３および図４に示すように、絶縁板５１と、絶縁板５１の一面に配された導電路５２とを備える。絶縁板５１は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂により構成された硬質の板であって、絶縁性を有している。導電路５２は、例えば導電性を有する銅または銅合金等の金属からなり、プリント配線技術によって形成されている。導電路５２は、バスバー中継部材７０を介してバスバー４０と接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０を介して電線３０と接続される第２ランド５４と、第１ランド５３と第２ランド５４とを繋ぐ本線５７とを備えている。
回路基板５０は、図２、図３および図４に示すように、絶縁板５１と、絶縁板５１の一面に配された導電路５２とを備える。絶縁板５１は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂により構成された硬質の板であって、絶縁性を有している。導電路５２は、例えば導電性を有する銅または銅合金等の金属からなり、プリント配線技術によって形成されている。導電路５２は、バスバー中継部材７０を介してバスバー４０と接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０を介して電線３０と接続される第２ランド５４と、第１ランド５３と第２ランド５４とを繋ぐ本線５７とを備えている。
第２ランド５４は、図４に示すように、接続ランド部５５と、接続ランド部５５の両側に配された２つの実装ランド部５６とで構成されている。接続ランド部５５と２つの実装ランド部５６とは、互いに離間して配置されている。
接続ランド部５５は、２つの実装ランド部５６のそれぞれに隣り合う２つの側縁５５Ｅ１と、２つの側縁５５Ｅ１間を繋ぐ２つの端縁５５Ｅ２、５５Ｅ３とを有している。本線５７は、接続ランド部５５の一方の端縁５５Ｅ２に接続されており、第１ランド５３と本線５７と接続ランド部５５とが、バスバー４０と電線３０とを電気的に接続する配線を構成している。接続ランド部５５において、２つの端縁５５Ｅ２、５５Ｅ３のそれぞれに沿う一部を除く大部分が、レジストＲ１によって覆われている。接続ランド部５５において２つの端縁５５Ｅ２、５５Ｅ３に沿う部分であって、レジストＲ１から露出された部分は、２つの露出部５５Ａ、５５Ｂとなっている。本線５７において露出部５５Ａに隣接する一部は、レジストＲ２によって覆われている。
実装ランド部５６は、電線中継部材８０を回路基板５０に固定するためのランドであって、接続ランド部５５に対して独立して配されている。実装ランド部５６は、バスバー４０と電線３０とを電気的に接続する配線から独立しており、電圧や信号が印加されないランドである。
導電路５２には、第１ランド５３と第２ランド５４との間に、チップヒューズＨが接続されている。導電路５２は、本線５７の途中に２つの第３ランド５８を有しており、これら２つの第３ランド５８に、チップヒューズＨの２つの端子部がそれぞれ半田付けにより接続されている。導電路５２のうち、第１ランド５３、第２ランド５４、および２つの第３ランド５８を除く大部分は、合成樹脂製の絶縁性フィルムによって覆われている。
絶縁板５１は、第２固定孔５１Ｈと、位置決め凹部５９とを有している。第２固定孔５１Ｈは、リベット６０を挿通するための貫通孔である。位置決め凹部５９は、絶縁板５１の外縁から凹む凹部であって、内部に位置決め凸部４６を受け入れ可能となっている。位置決め凸部４６が位置決め凹部５９の内部に収容されることにより、回路基板５０が基板支持部４３に対して位置決めされる。
［リベット６０］
リベット６０は、金属製であって、図５に示すように、第１固定孔４４および第２固定孔５１Ｈに挿入される軸部６１と、軸部６１の両端に形成され、第１固定孔４４及び第２固定孔５１Ｈの孔径よりも大きな外径を有する２つの頭部６２Ａ、６２Ｂと、を備える。回路基板５０が基板支持部４３に重なって配され、軸部６１が第１固定孔４４および第２固定孔５１Ｈに挿入され、２つの頭部６２Ａ、６２Ｂが、基板支持部４３における第１固定孔４４の周辺部分と、回路基板５０における第２固定孔５１Ｈの周辺部分とを挟んで配される。これにより、回路基板５０が基板支持部４３に固定される。
リベット６０は、金属製であって、図５に示すように、第１固定孔４４および第２固定孔５１Ｈに挿入される軸部６１と、軸部６１の両端に形成され、第１固定孔４４及び第２固定孔５１Ｈの孔径よりも大きな外径を有する２つの頭部６２Ａ、６２Ｂと、を備える。回路基板５０が基板支持部４３に重なって配され、軸部６１が第１固定孔４４および第２固定孔５１Ｈに挿入され、２つの頭部６２Ａ、６２Ｂが、基板支持部４３における第１固定孔４４の周辺部分と、回路基板５０における第２固定孔５１Ｈの周辺部分とを挟んで配される。これにより、回路基板５０が基板支持部４３に固定される。
［バスバー中継部材７０］
バスバー中継部材７０は、導電性を有する金属製の板材であって、図２および図４に示すように、一端部がバスバー接続部７１となっており、他端部がランド接続部７２となっている。バスバー接続部７１は、例えば溶接によりバスバー４０に接続されている。ランド接続部７２は、第１ランド５３に、半田付けによって接続されている。
バスバー中継部材７０は、導電性を有する金属製の板材であって、図２および図４に示すように、一端部がバスバー接続部７１となっており、他端部がランド接続部７２となっている。バスバー接続部７１は、例えば溶接によりバスバー４０に接続されている。ランド接続部７２は、第１ランド５３に、半田付けによって接続されている。
［電線中継部材８０］
電線中継部材８０は、導電性を有する金属製であって、図４、図６および図７に示すように、芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、２つの区画壁８２と、２つの実装ランド部５６にそれぞれ接続される２つの実装部８３と、２つの区画壁８２と２つの実装部８３とをそれぞれ接続する２つの連結部８４と、を備えている。芯線接続部８１は、長方形の板状をなしている。２つの区画壁８２は、芯線接続部８１の２つの側縁からそれぞれ延びており、互いに対向して配されている。連結部８４は、区画壁８２の延出端からアーチ状に延びた後、区画壁８２と平行に延びるＪ字状の壁である。実装部８３は、板状をなし、連結部８４の延出端から外側（芯線接続部８１から離れる方向）に向かって延びている。
電線中継部材８０は、導電性を有する金属製であって、図４、図６および図７に示すように、芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、２つの区画壁８２と、２つの実装ランド部５６にそれぞれ接続される２つの実装部８３と、２つの区画壁８２と２つの実装部８３とをそれぞれ接続する２つの連結部８４と、を備えている。芯線接続部８１は、長方形の板状をなしている。２つの区画壁８２は、芯線接続部８１の２つの側縁からそれぞれ延びており、互いに対向して配されている。連結部８４は、区画壁８２の延出端からアーチ状に延びた後、区画壁８２と平行に延びるＪ字状の壁である。実装部８３は、板状をなし、連結部８４の延出端から外側（芯線接続部８１から離れる方向）に向かって延びている。
図６および図７に示すように、芯線接続部８１には、電線３０の端末部において絶縁被覆３２から露出された芯線３１が載置され、この芯線３１が、半田付けにより芯線接続部８１に接続されている。以下の説明において、芯線３１を芯線接続部８１に接続する半田を、第１半田Ｓ１という。第１半田Ｓ１は、電線中継部材８０において、芯線接続部８１と２つの区画壁８２とで囲まれた空間Ｓｐ内に配されており、芯線３１が第１半田Ｓ１に埋設されている。第１半田Ｓ１は、２つの区画壁８２の間にある程度の厚みをもって配され、芯線３１が第１半田Ｓ１に埋設されている。これにより、芯線３１が第１半田Ｓ１に確実に埋設され、芯線３１が全周にわたって第１半田Ｓ１に覆われるようになっている。
電線中継部材８０は、芯線接続部８１が接続ランド部５５に重ねられ、２つの実装部８３のそれぞれが２つの実装ランド部５６のそれぞれに重ねられるようにして、第２ランド５４上に配されている。芯線接続部８１は、接続ランド部５５の２つの露出部５５Ａ、５５Ｂに、第１半田Ｓ１によって接続されている。芯線３１と芯線接続部８１、および、芯線接続部８１と接続ランド部５５が、それぞれ第１半田Ｓ１によって接続されることによって、電線３０が電線中継部材８０を介して導電路５２に接続されている。また、２つの実装部８３のそれぞれは、２つの実装ランド部５６のそれぞれに、半田付けによって接続されている。これにより、電線中継部材８０が回路基板５０上に固定されている。実装部８３を実装ランド部５６に接続する半田は、第１半田Ｓ１とは異なる組成を有する第２半田Ｓ２である。第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とは、互いに異なる組成を有しているため、互いに混ざり合わない状態、すなわち非接触の状態となっていることが好ましい。接続信頼性が低下することを避けるためである。本実施形態では、実装ランド部５６は電線中継部材８０を回路基板５０へ固定するためのランドであって、導電路５２のうちバスバー４０と電線３０とを電気的に接続する配線から独立しており、芯線３１とバスバー４０との電気的な接続には関与していない。実装ランド部５６が接続ランド部５５から独立して配されていることにより、互いに異なる組成を有する第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを回避しつつ、電線中継部材８０を強固に回路基板５０上に固定することができる。
また、電線中継部材８０は、２つの区画壁８２が、接続ランド部５５において２つの実装ランド部５６に対向する２つの側縁５５Ｅ１にそれぞれ沿う向きで配されている。第１半田Ｓ１が配される空間Ｓｐは、区画壁８２によって、第２半田Ｓ２によって実装部８３が接続される実装ランド部５６から隔てられている。これにより、第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを確実に回避できる。
［保持部材９０］
保持部材９０は、合成樹脂製であって、複数のバスバー４０をそれぞれ保持するバスバー保持部９１と、電線３０が配索される電線配索部９２とを備えている。
保持部材９０は、合成樹脂製であって、複数のバスバー４０をそれぞれ保持するバスバー保持部９１と、電線３０が配索される電線配索部９２とを備えている。
［蓄電モジュール１の製造方法］
続いて、上記の構成の蓄電モジュール１を製造する方法の一例を説明する。
続いて、上記の構成の蓄電モジュール１を製造する方法の一例を説明する。
まず、回路基板５０がプリント配線技術により製造される。次に、回路基板５０の第１ランド５３、実装ランド部５６、および第３ランド５８上に第２半田Ｓ２が塗布され、ランド接続部７２と、実装部８３と、チップヒューズＨとが、リフロー半田付けにより第１ランド５３、実装ランド部５６、および第３ランド５８にそれぞれ接続される。このとき、接続ランド部５５上には第２半田Ｓ２は塗布されず、接続ランド部５５と芯線接続部８１とは、第２半田Ｓ２によっては接続されない。
次に、電線中継部材８０とバスバー中継部材７０とチップヒューズＨとが接続された回路基板５０が、基板支持部４３上に載置される。このとき、位置決め凸部４６が位置決め凹部５９の内部に収容されることにより、回路基板５０が位置決めされる。この状態で、リベット６０によって回路基板５０が基板配設部４２に固定される。固定前のリベット６０は頭部６２Ｂを有しておらず、軸部６１が第１固定孔４４と第２固定孔５１Ｈとに挿通された後、軸部６１の先端部が潰されることで、頭部６２Ｂが形成される。次いで、バスバー接続部７１が、バスバー４０に溶接により接続される。これにより、バスバー中継部材７０を介してバスバー４０と第１ランド５３とが電気的に接続される。
次に、回路基板５０が固定された複数のバスバー４０が、保持部材９０のバスバー保持部９１にそれぞれセットされる。次に、保持部材９０の電線配索部９２に電線３０が配索され、電線３０の端末部において露出された芯線３１が、芯線接続部８１上に載置される。電線３０において、芯線３１の露出部分に隣接する、絶縁被覆３２で覆われた部分は、電線保持部４５の内側に挿通され、保持される。この状態で、例えばロボット半田付け装置を用いて、第１半田Ｓ１によって芯線３１と芯線接続部８１とが接続され、芯線接続部８１と接続ランド部５５とが接続される。このようにして、配線モジュール２０の製造が完了する。
最後に、配線モジュール２０が複数の蓄電素子１０上に配され、各バスバー４０と電極端子１１Ａ、１１Ｂとが、レーザ溶接により接続される。このようにして蓄電モジュール１の製造が完了する。
［作用効果］
以上のように本実施形態によれば、配線モジュール２０は、芯線３１を備える電線３０と、芯線３１に接続される電線中継部材８０と、電極端子１１Ａ、１１Ｂに接続されるバスバー４０と、バスバー４０に電気的に接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０に接続される第２ランド５４とを含む導電路５２を備える回路基板５０と、を備え、第２ランド５４が、接続ランド部５５と、接続ランド部５５から離間して配される実装ランド部５６とを備え、電線中継部材８０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部５６に接続される実装部８３と、を備える。
以上のように本実施形態によれば、配線モジュール２０は、芯線３１を備える電線３０と、芯線３１に接続される電線中継部材８０と、電極端子１１Ａ、１１Ｂに接続されるバスバー４０と、バスバー４０に電気的に接続される第１ランド５３と、電線中継部材８０に接続される第２ランド５４とを含む導電路５２を備える回路基板５０と、を備え、第２ランド５４が、接続ランド部５５と、接続ランド部５５から離間して配される実装ランド部５６とを備え、電線中継部材８０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部５６に接続される実装部８３と、を備える。
上記の構成によれば、電線中継部材８０を介して芯線３１を第２ランド５４に接続することで、電線をランドに直接接続する場合と比較して、接続強度を高めるための設計の自由度が高まり、電線３０の接続信頼性を高めることができる。また、電線中継部材８０に接続される第２ランド５４が、接続ランド部５５と、接続ランド部５５から離間して配される実装ランド部５６とを備え、電線中継部材８０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部５６に接続される実装部８３と、を備える。これにより、互いに異なる組成を有する第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを回避し、電線の接続信頼性を高めることができる。
また、電線中継部材８０が、芯線接続部８１から立設され、芯線接続部８１に接する空間Ｓｐを実装ランド部５６から隔てる区画壁８２と、を備え、第１半田Ｓ１が空間Ｓｐ内に配置されている。このような構成によれば、第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを確実に回避できる。
＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図８から図１２を参照しつつ説明する。本実施形態は、回路基板１１０に備えられる第２ランド１１２の構成、および電線中継部材１２０の構成が実施形態１と異なる。本実施形態において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態２を図８から図１２を参照しつつ説明する。本実施形態は、回路基板１１０に備えられる第２ランド１１２の構成、および電線中継部材１２０の構成が実施形態１と異なる。本実施形態において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
回路基板１１０は、図８、図９および図１０に示すように、絶縁板５１と、絶縁板５１の一面に配された導電路１１１とを備えている。導電路１１１は、図１０に示すように、本線５７と、第１ランド５３と、第２ランド１１２とを備えている。第２ランド１１２は、接続ランド部５５と、接続ランド部５５の両側に配された２つの実装ランド部１１３とで構成されている。実装ランド部１１３は、電線中継部材１２０を回路基板５０に固定するためのランドであって、接続ランド部５５に対して独立して配されている。２つの実装ランド部１１３は、接続ランド部５５よりも小さな矩形状をなしており、接続ランド部５５の一方の端縁５５Ｅ２よりも他方の端縁５５Ｅ３に近い位置に配されている。
電線中継部材１２０は、導電性を有する金属製であって、図１０、図１１および図１２に示すように、芯線３１および接続ランド部５５に接続される芯線接続部８１と、２つの区画壁１２１と、２つの実装ランド部１１３にそれぞれ接続される２つの実装部１２３と、２つの区画壁１２１と２つの実装部１２３とをそれぞれ接続する２つの連結部１２２と、２つの区画壁１２１のそれぞれから延び、芯線接続部８１と対向して配される天壁１２４Ａ、１２４Ｂと、を備えている。
２つの区画壁１２１は、芯線接続部８１の２つの側縁からそれぞれ延びており、互いに対向して配されている。各区画壁１２１において、芯線接続部８１の一端に隣接する半分が高壁部１２１Ａとなっており、残りの半分が、高壁部１２１Ａよりも低背の低壁部１２１Ｂとなっている。一方の天壁１２４Ａは、２つの高壁部１２１Ａの一方から他方に向かって延び、他方の天壁１２４Ｂは、２つの高壁部１２１Ａの他方から一方に向かって延びている。２つの天壁１２４Ａ、１２４Ｂは、互いに重なり合っている。２つの連結部１２２のそれぞれは、２つの低壁部１２１Ｂのそれぞれからアーチ状に延びた後、低壁部１２１Ｂと平行に延びるＪ字状をなしている。２つの実装部１２３のそれぞれは、２つの連結部１２２のそれぞれの延出端から、外側（芯線接続部８１から離れる方向）に向かって延びている。芯線接続部８１と、２つの高壁部１２１Ａと、天壁１２４Ａ、１２４Ｂとは、角筒状の筒部１２５を構成している。
図１１および図１２に示すように、芯線接続部８１には、電線３０の端末部において絶縁被覆３２から露出された芯線３１が載置され、この芯線３１が、第１半田Ｓ１により芯線接続部８１に接続されている。第１半田Ｓ１は、電線中継部材８０において、芯線接続部８１と２つの区画壁１２１とで囲まれた空間Ｓｐ内に配されており、芯線３１が第１半田Ｓ１に埋設されている。第１半田Ｓ１は、２つの区画壁１２１の間にある程度の厚みをもって配され、芯線３１が第１半田Ｓ１に埋設されている。これにより、芯線３１が第１半田Ｓ１に確実に埋設され、芯線３１が全周にわたって第１半田Ｓ１に覆われるようになっている。特に、電線中継部材１２０は、筒部１２５を有しており、この筒部１２５の内部に第１半田Ｓ１が充填されている。これにより、芯線３１が第１半田Ｓ１に確実に埋設され、芯線３１が全周にわたって第１半田Ｓ１に覆われるようになっている。
電線中継部材１２０は、図８、図１１および図１２に示すように、芯線接続部８１が接続ランド部５５に重ねられ、２つの実装部１２３のそれぞれが２つの実装ランド部１１３のそれぞれに重ねられるようにして、第２ランド１１２上に配されている。電線中継部材１２０は、図８および図９に示すように、筒部１２５が端縁５５Ｅ２側を向く姿勢で配されている。芯線接続部８１は、図１１に示すように、接続ランド部５５の２つの露出部５５Ａ、５５Ｂに、第１半田Ｓ１によって接続されている。これにより、芯線３１と電線中継部材１２０と導電路１１１とが、電気的に接続されている。２つの実装部１２３のそれぞれは、図１２に示すように、２つの実装ランド部１１３のそれぞれに、第２半田Ｓ２によって接続されている。これにより、電線中継部材１２０が回路基板１１０上に固定されている。
本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果が奏される。また、本実施形態では、電線中継部材１２０が筒部１２５を備えており、この筒部１２５の内部により多くの第１半田Ｓ１が配される。筒部１２５は、接続ランド部５５の一方の端縁５５Ｅ２側に配され、第２半田Ｓ２によって互いに接続される実装ランド部１１３および実装部１２３は、筒部１２５とは反対側の他方の端縁５５Ｅ３側に配されている。これにより、第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合って電気的接続に悪影響を及ぼすことを確実に回避できる。
＜実施形態３＞
次に、実施形態２を図１３から図１７を参照しつつ説明する。本実施形態は、電線中継部材１２０の構成が上記実施形態２と同様であるとともに、回路基板１３０に備えられる第２ランド１３２の構成が上記実施形態１、２と異なる。本実施形態において、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態２を図１３から図１７を参照しつつ説明する。本実施形態は、電線中継部材１２０の構成が上記実施形態２と同様であるとともに、回路基板１３０に備えられる第２ランド１３２の構成が上記実施形態１、２と異なる。本実施形態において、上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
回路基板１３０は、図１３、図１４および図１５に示すように、絶縁板５１と、絶縁板５１の一面に配された導電路１３１とを備えている。導電路１３１は、図１５に示すように、本線５７と、第１ランド５３と、第２ランド１３２とを備えている。
第２ランド１３２は、長方形状の主部１３３と、主部１３３から延びる２つの延長部１３４とを備えている。主部１３３は、２つの側縁１３３Ｅ１と、２つの側縁１３３Ｅ１間を繋ぐ２つの端縁１３３Ｅ２、１３３Ｅ３とを有している。２つの延長部１３４は、２つの側縁１３３Ｅ１からそれぞれ延びており、主部１３３を挟んで配されている。第２ランド１３２は、主部１３３において２つの端縁１３３Ｅ２、１３３Ｅ３のそれぞれに沿う一部を除く大部分と、２つの延長部１３４において主部１３３に隣接する一部とが、レジストＲ３によって覆われている。主部１３３において２つの端縁１３３Ｅ２、１３３Ｅ３に沿う部分であって、レジストＲ３から露出された部分は、それぞれ、接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂとなっている。２つの延長部１３４において、主部１３３に隣接する一部を除く、レジストＲ３から露出された部分は、２つの実装ランド部１３４Ａとなっている。すなわち、接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂと実装ランド部１３４Ａとは、レジストＲ３によって区分され、互いに離間して配されている。本線５７は、主部１３３の一方の端縁１３３Ｅ２に接続されており、第２ランド１３２と本線５７と第１ランド５３とが、バスバー４０と電線３０とを電気的に接続する配線を構成している。２つの実装ランド部１３４Ａは、主部１３３の一方の端縁１３３Ｅ２よりも他方の端縁１３３Ｅ３に近い位置に配されている。
芯線３１は、実施形態２と同様に第１半田Ｓ１によって電線中継部材１２０に接続されている。電線中継部材１２０は、図１３，図１６および図１７に示すように、芯線接続部８１が接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂに重ねられ、２つの実装部１２３のそれぞれが２つの実装ランド部１３４Ａのそれぞれに重ねられるように、第２ランド１３２上に配されている。電線中継部材１２０は、筒部１２５が一方の端縁１３３Ｅ２側を向く姿勢で配されている。芯線接続部８１は、図１６に示すように、接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂに、第１半田Ｓ１によって接続されている。これにより、芯線３１と電線中継部材１２０と導電路１３１とが、電気的に接続される。２つの実装部１２３のそれぞれは、図１７に示すように、２つの実装ランド部１３４Ａのそれぞれに、第２半田Ｓ２によって接続されている。これにより、電線中継部材１２０が回路基板１３０上に固定されている。
本実施形態においても、電線中継部材１２０に接続される第２ランド１３２が、接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂと、接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂから離間して配される実装ランド部１３４Ａとを備え、電線中継部材１２０が、第１半田Ｓ１により芯線３１および接続ランド部１３３Ａ、１３３Ｂに接続される芯線接続部８１と、第１半田Ｓ１とは異なる第２半田Ｓ２により実装ランド部１３４Ａに接続される実装部１２３と、を備える。これにより、互いに異なる組成を有する第１半田Ｓ１と第２半田Ｓ２とが混ざり合うことを回避し、電気的接続に悪影響を及ぼすことを回避できる。
＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態１、２では、接続ランド部５５の一部がレジストＲ１によって覆われていたが、実装ランド部が接続ランド部から独立して配されいてる場合には、接続ランド部はレジストに覆われていなくても構わない。
（２）上記実施形態では、第２ランド５４、１１２、１３２が２つの実装ランド部５６、１１３、１３６を備え、電線中継部材８０、１２０が２つの実装部８３、１２３を備えていたが、実装ランド部および実装部の数は任意であり、１つまたは３つ以上であっても構わない。
（１）上記実施形態１、２では、接続ランド部５５の一部がレジストＲ１によって覆われていたが、実装ランド部が接続ランド部から独立して配されいてる場合には、接続ランド部はレジストに覆われていなくても構わない。
（２）上記実施形態では、第２ランド５４、１１２、１３２が２つの実装ランド部５６、１１３、１３６を備え、電線中継部材８０、１２０が２つの実装部８３、１２３を備えていたが、実装ランド部および実装部の数は任意であり、１つまたは３つ以上であっても構わない。
１：蓄電モジュール
１０：蓄電素子
１１Ａ：正極端子（電極端子）
１１Ｂ：負極端子（電極端子）
２０：配線モジュール
３０：電線
３１：芯線
３２：絶縁被覆
４０：バスバー
４１：バスバー本体
４１Ａ：第１電極接続部
４１Ｂ：第２電極接続部
４１Ｃ：連結部
４２：基板配設部
４３：基板支持部
４４：第１固定孔
４５：電線保持部
４６：位置決め凸部
５０、１１０、１３０：回路基板
５１：絶縁板
５１Ｈ：第２固定孔
５２、１１１、１３１：導電路
５３：第１ランド
５４、１１２、１３２：第２ランド
５５、１３３Ａ、１３３Ｂ：接続ランド部
５５Ａ、５５Ｂ：露出部
５５Ｅ１：側縁
５５Ｅ２、５５Ｅ３：端縁
５６、１１３、１３４Ａ：実装ランド部
５７：本線
５８：第３ランド
５９：位置決め凹部
６０：リベット
６１：軸部
６２Ａ、６２Ｂ：頭部
７０：バスバー中継部材
７１：バスバー接続部
７２：ランド接続部
８０、１２０：電線中継部材
８１：芯線接続部
８２、１２１：区画壁
８３、１２３：実装部
８４、１２２：連結部
９０：保持部材
９１：バスバー保持部
９２：電線配索部
１２１Ａ：高壁部
１２１Ｂ：低壁部
１２４Ａ、１２４Ｂ：天壁
１２５：筒部
１３３：主部
１３３Ａ、１３３Ｂ：接続ランド部
１３３Ｅ１：側縁
１３３Ｅ２、１３３Ｅ３：端縁
１３４：延長部
Ｈ：チップヒューズ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：レジスト
Ｓ１：第１半田
Ｓ２：第２半田
Ｓｐ：空間
１０：蓄電素子
１１Ａ：正極端子（電極端子）
１１Ｂ：負極端子（電極端子）
２０：配線モジュール
３０：電線
３１：芯線
３２：絶縁被覆
４０：バスバー
４１：バスバー本体
４１Ａ：第１電極接続部
４１Ｂ：第２電極接続部
４１Ｃ：連結部
４２：基板配設部
４３：基板支持部
４４：第１固定孔
４５：電線保持部
４６：位置決め凸部
５０、１１０、１３０：回路基板
５１：絶縁板
５１Ｈ：第２固定孔
５２、１１１、１３１：導電路
５３：第１ランド
５４、１１２、１３２：第２ランド
５５、１３３Ａ、１３３Ｂ：接続ランド部
５５Ａ、５５Ｂ：露出部
５５Ｅ１：側縁
５５Ｅ２、５５Ｅ３：端縁
５６、１１３、１３４Ａ：実装ランド部
５７：本線
５８：第３ランド
５９：位置決め凹部
６０：リベット
６１：軸部
６２Ａ、６２Ｂ：頭部
７０：バスバー中継部材
７１：バスバー接続部
７２：ランド接続部
８０、１２０：電線中継部材
８１：芯線接続部
８２、１２１：区画壁
８３、１２３：実装部
８４、１２２：連結部
９０：保持部材
９１：バスバー保持部
９２：電線配索部
１２１Ａ：高壁部
１２１Ｂ：低壁部
１２４Ａ、１２４Ｂ：天壁
１２５：筒部
１３３：主部
１３３Ａ、１３３Ｂ：接続ランド部
１３３Ｅ１：側縁
１３３Ｅ２、１３３Ｅ３：端縁
１３４：延長部
Ｈ：チップヒューズ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：レジスト
Ｓ１：第１半田
Ｓ２：第２半田
Ｓｐ：空間
Claims (4)
- 電極端子を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、
芯線を備える電線と、
前記芯線に接続される電線中継部材と、
前記電極端子に接続されるバスバーと、
前記バスバーに電気的に接続される第１ランドと、前記電線中継部材に接続される第２ランドとを含む導電路を備える回路基板と、を備え、
前記第２ランドが、接続ランド部と、前記接続ランド部から離間して配される実装ランド部とを備え、
前記電線中継部材が、第１半田により前記芯線および前記接続ランド部に接続される芯線接続部と、前記第１半田とは異なる第２半田により前記実装ランド部に接続される実装部と、を備える、配線モジュール。 - 前記実装ランド部が前記接続ランド部から独立して配されている、請求項１に記載の配線モジュール。
- 前記回路基板が、前記第２ランドを部分的に被覆するレジストを備えており、
前記レジストによって前記接続ランド部と前記実装ランド部とが区分されている、請求項１に記載の配線モジュール。 - 前記電線中継部材が、前記芯線接続部から立設され、前記芯線接続部に接する空間を前記実装ランド部から隔てる区画壁と、を備え、
前記第１半田が前記空間内に配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線モジュール。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021146624A JP2023039496A (ja) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 配線モジュール |
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|---|---|---|---|
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-
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