JP2024041562A - バスバモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】配索溝からの電線の飛び出しを抑止するとともに、作業性に優れるバスバモジュールを提供すること。【解決手段】バスバモジュール１０は、複数のバスバ２と、複数のバスバ２にそれぞれ接続された複数の電線３が配索される配索溝１２を有する絶縁性のプロテクタ１と、を備え、配索溝１２は、収容部１１から延びる複数の第１配索溝１３と、複数の第１配索溝１３と連通する第２配索溝１４と、複数の電線３が束ねられた電線束６が配索される第３配索溝１５と、第２配索溝１４の溝側壁１４ａが切り欠かれて形成された、複数の電線３が集合する集合部２０と、集合部２０から複数の電線３を引き出して、複数の電線３の束ね作業が可能な作業空間１２ｃと、を有し、第３配索溝１５は、電線束６をプロテクタ１の外部に引き出す電線引出口１２ｂを有し、電線引出口１２ｂが集合部２０から離れるように、集合部２０から複数の電線３が作業空間１２ｃに引き出される方向と交差する方向に延びる。【選択図】図６

Description

本発明は、バスバモジュールに関する。

従来から、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載される駆動用電源としての電池集合体（複数の電池セルが積層配置された電池モジュール）に組み付けられる、バスバモジュールが提案されている。従来のバスバモジュールの一つは、積層されて隣接する電池セル間の正極と負極との間を接続する複数のバスバと、複数のバスバの各々に接続されて各電池セルを監視するための電圧検出線と、を備えて、これら複数のバスバ及び電圧検出線がプロテクタ（ケース）にそれぞれ収容されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１８－２０６６７３号公報

ところで、上述したバスバモジュールを含む従来のバスバモジュールは、プロテクタの配索溝に配索された複数の電圧検出線を、プロテクタの電線引出口から引き出して、それらを一纏めに束ねて電線束とし、この電線束を電線引出口近傍に固定するように配索している。つまり、従来のバスバモジュールは、電線引出口にて複数の電圧検出線を束ねる作業を行っている。このため、作業スペ―スが狭い等、作業性の観点から好ましくなかった。また、従来のバスバモジュールでは、電圧検出線を単に電線引出口から引き出して作業を行うため、電圧検出線がよれて配索溝から飛び出すおそれがあった。

本発明は、上述した状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、配索溝からの電線の飛び出しを抑止するとともに、作業性に優れるバスバモジュールを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るバスバモジュールは、下記を特徴としている。

複数の電池セルを有する電池モジュールに取り付けられて、前記複数の電池セルと外部機器とを電気的に接続するバスバモジュールであって、
前記複数の電池セルにそれぞれ電気的に接続される複数のバスバと、
前記複数のバスバをそれぞれ収容する複数の収容部、及び、前記複数のバスバにそれぞれ接続された複数の電線が配索される配索溝を有する絶縁性のプロテクタと、を備え、
前記配索溝は、
前記収容部から延びる複数の第１配索溝と、
前記複数の第１配索溝と連通する第２配索溝と、
前記複数の電線が束ねられた電線束が配索される第３配索溝と、
前記第２配索溝の溝側壁が切り欠かれて形成された、前記複数の電線が集合する集合部と、
前記集合部から前記複数の電線を引き出して、前記複数の電線の束ね作業が可能な作業空間と、を有し、
前記第３配索溝は、
前記電線束を前記プロテクタの外部に引き出す電線引出口を有し、
前記電線引出口が前記集合部から離れるように、前記集合部から前記複数の電線が前記作業空間に引き出される方向と交差する方向に延びる、
バスバモジュールであること。

本発明に係るバスバモジュールについて以下に述べる。
本構成のバスバモジュールによれば、配索溝が、複数のバスバをそれぞれ収容する複数の収容部からそれぞれ延びる複数の第１配索溝と、複数の第１配索溝と連通する第２配索溝と、複数の電線が束ねられた電線束が配索される第３配索溝と、第２配索溝の溝側壁が切り欠かれて形成された、複数の電線が集合する集合部と、集合部から複数の電線を引き出して、複数の電線の束ね作業が可能な作業空間と、を有している。また、第２配索溝は、作業空間にて複数の電線が束ねられた電線束をプロテクタの外部に引き出す電線引出口を有している。このように、本構成のバスバモジュールは、従来のバスバモジュールと異なり、電線引出口と作業空間とがそれぞれ設けられているため、作業性に優れる。また、第３配索溝は、電線引出口が集合部から離れるように、集合部から複数の電線が作業空間に引き出される方向と交差する方向に延びる。これにより、本構成のバスバモジュールは、電線束が集合部から電線引出口に向けて迂回するように配索される（換言すると、集合部から複数の電線を引き出してそのまま配索されない）ため、電線のよれが防止されて配索溝からの電線の飛び出しが抑止される。

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。

図１は、本発明の実施形態に係るバスバモジュールを構成するプロテクタの斜視図である。 図２は、図１の前面図である（ただし、各カバーが開いた状態であり、また、バスバ及び電圧検出線の概略図を含む）。 図３は、図２のＡ部拡大図である。 図４は、バスバモジュールの製造方法を説明するための第１図である。 図５は、バスバモジュールの製造方法を説明するための第２図である。 図６は、本発明の実施形態に係るバスバモジュールの前面図である。 図７は、電池モジュールへのバスバモジュールの取付態様を示す図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るバスバモジュール１０について説明する。

以下、説明の便宜上、図１～図７に示すように、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。

＜電池モジュール３０の概要＞
以下、本実施形態に係るバスバモジュール１０が取り付けられる電池モジュール３０について説明する。

図７に示すように、電池モジュール３０は、複数の電池セル３１を直列に接続して構成される。複数の電池セル３１は、それぞれ、略直方体状に形成され、正極（図示省略）及び負極（図示省略）が突設される。

電池モジュール３０は、隣り合う電池セル３１の正極及び負極が交互になるように、複数の電池セル３１を左右方向に積層して配置する。電池モジュール３０は、例えば、直列に接続された電池セル３１の両端部に相当する電池セル３１のうち一方の電池セル３１の正極が総正極となり、他方の電池セル３１の負極が総負極となる。

＜バスバモジュール１０の概要＞
以下、本実施形態に係るバスバモジュール１０について説明する。

バスバモジュール１０は、電池モジュール３０に取り付けられて（図７参照）、複数の電池セル３１と外部機器とを電気的に接続するために用いられる。図６に示すように、バスバモジュール１０は、プロテクタ１と、複数（本例では、４つ）のバスバ２と、複数の電線３（接続部４及び電線部５、図２参照）と、により構成される。

＜プロテクタ１＞
以下、バスバモジュール１０を構成するプロテクタ１について説明する。

図１～図２及び図４～図６に示すように、プロテクタ１は、複数のバスバ２をそれぞれ収容する複数（本例では、４つ）の収容部１１と、複数の電線３が配索される配索溝１２と、を備えて構成される。収容部１１は、バスバ２の外周形状に対応して前面視略矩形状に形成されている。

配索溝１２は、複数の収容部１１と配索溝１２とを連通させる複数の開口部１２ａと、電線束６をプロテクタ１の外部に引き出すための電線引出口１２ｂと、電線束６を構成する複数の電線３の束ね作業が可能な作業空間１２ｃと、を含んで構成される。開口部１２ａ、電線引出口１２ｂ、及び作業空間１２ｃは連通している。

なお、電線引出口１２ｂは、上方に開口し、電線束６を上方に引き出している（図６～図７参照）。また、作業空間１２ｃは、上方に開口し、複数の電線３を上方に引き出し可能に構成される（図４～図５参照）。

更に、配索溝１２は、複数の開口部１２ａを介して複数の収容部１１とそれぞれ連通するように複数の収容部１１に対してそれぞれ左右方向に並設される複数の第１配索溝１３と、複数の第１配索溝１３と連通して左右方向に延びる第２配索溝１４と、電線束６が配索される第３配索溝１５と、を備えて構成される。第１配索溝１３、第２配索溝１４、及び第３配索溝１５は、それぞれ、連通している。なお、第１配索溝１３、第２配索溝１４、及び第３配索溝１５の溝開口は、それぞれ、前方に開口している。

複数の第１配索溝１３は、それぞれ、左右方向に離間して配置され且つ上下方向に延びる一対の溝側壁（符号省略）を有している。これにより、複数の第１配索溝１３は、それぞれ、上下方向に延びるように構成される。複数の第１配索溝１３の溝側壁の所定箇所には、それぞれ、溝開口を塞ぐことが可能なカバー１６が設けられている。カバー１６は、第１配索溝１３の溝開口からの電線３の飛び出しを抑止する機能を有する。

第２配索溝１４は、上下方向に離間して配置され且つ左右方向に延びる一対の溝側壁１４ａを有している。溝側壁１４ａの所定箇所には、第２配索溝１４の溝開口を塞ぐことが可能な複数（本例では２つ）のカバー１７及び複数（本例では、２つ）のカバー１８が設けられている。カバー１７，１８は、第２配索溝１４の溝開口からの電線３の飛び出しを抑止する機能を有する。

下側の溝側壁１４ａには、複数の第１配索溝１３と第２配索溝１４とが連通するように、複数の第１配索溝１３における一対の溝側壁の上端部が連設されている。

第３配索溝１５は、前面視略Ｌ字状に形成され、左右方向に延びる第１部分及び上下方向に延びる第２部分を有している。第３配索溝１５は、第１部分において上下方向に離間して配置され且つ左右方向に延び、第２部分において左右方向に離間して配置され且つ上下方向に延びる、一対の溝側壁１５ａを有している。

なお、第２部分における溝側壁１５ａの上端開口が、電線引出口１２ｂである。つまり、第３配索溝１５は、電線引出口１２ｂが後述する集合部２０から離れるように形成されている。

第１部分における溝側壁１５ａの所定箇所には、第３配索溝１５の溝開口を塞ぐことが可能なカバー１９が設けられている。カバー１９は、第３配索溝１５の溝開口から電線束６の飛び出しを抑止する機能を有する。

第１部分における下側の溝側壁１５ａは、第２配索溝１４の上側の溝側壁１４ａの一部と一体に構成される。換言すると、溝側壁１５ａは溝側壁１４ａ（又は、溝側壁１４ａは溝側壁１５ａ）を兼ねている。これにより、第３配索溝１５は、第１部分において、第２配索溝１４と上下方向に隣接して配置される。

更に、配索溝１２は、第２配索溝１４における上側の溝側壁１４ａの所定箇所を上下方向に切り欠いて形成される集合部２０を含んで構成される。集合部２０は、第２配索溝１４と作業空間１２ｃとを連通させる上下方向に貫通する開口である。別の言い方をすると、集合部２０は、第１配索溝１３及び第２配索溝１４に配索された複数の電線３を集合させて、これら複数の電線３を作業空間１２ｃに引き出すための開口である。

更に、配索溝１２は、作業空間１２ｃの上端部に左右方向に離間して配置され且つ上下方向に延びる壁部２１を有している。図３に示すように、左側の壁部２１の下端部は、第３配索溝１５の第１部分における上側の溝側壁１５ａの右端部と一体に構成されている。これにより、左側の壁部２１及び第３配索溝１５の第１部分における上側の溝側壁１５ａは、前面視略Ｌ字状に形成される。この前面視略Ｌ字状に形成される出隅部分には、湾曲部２１ａが設けられている。湾曲部２１ａは、集合部２０から引き出された電線３や第３配索溝１５に配索される又は配策された電線束６と接触した際に、これらが傷付かないように円弧状に形成されている。

更に、配索溝１２は、第３配索溝１５の第１部分と第２部分との入隅部分に、配索固定部２２が設けられている。配索固定部２２は、例えば、タイバンド等が挿通されて第３配索溝１５に配索された電線束６を固定する機能を有する。

＜バスバ２＞
以下、バスバモジュール１０を構成するバスバ２について説明する。

バスバ２は、例えば、銅やアルミニウム等の導電性の金属板から形成される。バスバ２は略矩形の本体部及び本体部に突設される端子部（図示省略）を有している。バスバの本体部は、電池セル３１の電極（正極及び負極の少なくとも一方）に対して電気的に接続される。バスバ２は、電極に対して、溶接によって固定されてもよいし、ナット等の締結部材によって固定されてもよく、電極へのバスバ２の固定手段は特に限定されない。バスバ２は、例えば、公知のものが使用され、本発明を実現できるものであれば、特に限定されない。

＜電線３＞
以下、バスバモジュール１０を構成する電線３について説明する。

電線３は、例えば、電圧検出線であって、対応するバスバ２に電気的に接続される接続部４と、一端に接続部４が設けられる電線部５と、を備えて構成される（図２参照）。電線３は、例えば、公知のものが使用され、本発明を実現できるものであれば、特に限定されない。なお、電線３は、例えば、温度検出線等であってもよい。

＜バスバモジュール１０の製造方法＞
以下、バスバモジュール１０の製造方法について説明する。

まず、プロテクタ１の複数の収容部１１に、複数のバスバ２をそれぞれ収容する。そして、複数のバスバ２に複数の電線３の接続部４をそれぞれ接続させるように、複数の第１配索溝１３に複数の電線３（電線部５）をそれぞれ配索し、そして、各電線３を第２配索溝１４に配索する。その後、各電線３を集合部２０から作業空間１２ｃに向けて引き出す（図４参照）。なお、これにより、複数の電線３が集合部２０にて集合される。また、このとき、カバー１６，１７，１８をそれぞれ閉じる。

そして、集合部２０にて集合した複数の電線３を一纏めに束ねる（図５参照）。これにより、電線束６が完成される。完成した電線束６を第３配索溝１５に挿入し、カバー１９を閉じる。その後、タイバンド等によって電線束６を配索固定部２２に固定する。なお、カバー１９は、電線束６が配索固定部２２に固定された後に閉じられてもよい。

これにより、バスバモジュール１０が完成される（図６参照）。完成されたバスバモジュール１０は、電池モジュール３０に取り付けられて使用される（図７参照）。

＜作用・効果＞
本実施形態に係るバスバモジュール１０によれば、従来のバスバモジュールと異なり、電線引出口１２ｂと作業空間１２ｃとがそれぞれ設けられているため、作業性に優れる。また、第３配索溝１５は、電線引出口１２ｂが集合部２０から離れるように、集合部２０から複数の電線３が作業空間に引き出される方向と交差する方向に延びる。これにより、バスバモジュール１０は、電線束６が集合部２０から電線引出口１２ｂに向けて迂回するように配索される（換言すると、集合部２０から複数の電線３を引き出してそのまま配索されない）ため、電線３のよれが防止されて配索溝１２からの電線３の飛び出しが抑止される。

更に、本実施形態に係るバスバモジュール１０によれば、第２配索溝１４の一の溝側壁１４ａの少なくとも一部と、第３配索溝１５の一の溝側壁１５ａの少なくとも一部と、が一体に構成される。これにより、バスバモジュール１０の大型化の抑制、ひいては小型化を図ることができる。

更に、本実施形態に係るバスバモジュール１０によれば、配索溝１２は、溝開口の一部を塞ぐカバー１６，１７，１８，１９を有する。これにより、配索溝１２からの複数の電線３や電線束６の飛び出しを抑止できる。

＜他の形態＞
なお、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。

ここで、上述した本発明に係るバスバモジュールの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
複数の電池セル（３１）を有する電池モジュール（３０）に取り付けられて、前記複数の電池セルと外部機器とを電気的に接続するバスバモジュール（１０）であって、
前記複数の電池セルにそれぞれ電気的に接続される複数のバスバ（２）と、
前記複数のバスバ（２）をそれぞれ収容する複数の収容部（１１）、及び、前記複数のバスバにそれぞれ接続された複数の電線（３）が配索される配索溝（１２）を有する絶縁性のプロテクタ（１）と、を備え、
前記配索溝（１２）は、
前記収容部から延びる複数の第１配索溝（１３）と、
前記複数の第１配索溝と連通する第２配索溝（１４）と、
前記複数の電線が束ねられた電線束が配索される第３配索溝（１５）と、
前記第２配索溝の溝側壁（１４ａ）が切り欠かれて形成された、前記複数の電線が集合する集合部（２０）と、
前記集合部から前記複数の電線を引き出して、前記複数の電線の束ね作業が可能な作業空間（１２ｃ）と、を有し、
前記第３配索溝（１５）は、
前記電線束（６）を前記プロテクタ（１）の外部に引き出す電線引出口（１２ｂ）を有し、
前記電線引出口（１２ｂ）が前記集合部（２０）から離れるように、前記集合部（２０）から前記複数の電線（３）が前記作業空間（１２ｃ）に引き出される方向（上下方向）と交差する方向（左右方向）に延びる、
バスバモジュール（１０）。
［２］
上記［１］に記載のバスバモジュール（１０）において、
前記第２配索溝（１４）の一の前記溝側壁（１４ａ）の少なくとも一部と、前記第３配索溝（１５）の一の溝側壁（１５ａ）の少なくとも一部と、が一体に構成される、
バスバモジュール（１０）。
［３］
上記［１］又は上記［２］の何れか一つに記載のバスバモジュール（１０）において、
前記配索溝（１２）は、溝開口の一部を塞ぐカバー（１６，１７，１８，１９）を有する、
バスバモジュール（１０）。

上記［１］の構成のバスバモジュールによれば、配索溝が、複数のバスバをそれぞれ収容する複数の収容部からそれぞれ延びる複数の第１配索溝と、複数の第１配索溝と連通する第２配索溝と、複数の電線が束ねられた電線束が配索される第３配索溝と、第２配索溝の溝側壁が切り欠かれて形成された、複数の電線が集合する集合部と、集合部から複数の電線を引き出して、複数の電線の束ね作業が可能な作業空間と、を有している。また、第２配索溝は、作業空間にて複数の電線が束ねられた電線束をプロテクタの外部に引き出す電線引出口を有している。このように、本構成のバスバモジュールは、従来のバスバモジュールと異なり、電線引出口と作業空間とがそれぞれ設けられているため、作業性に優れる。また、第３配索溝は、電線引出口が集合部から離れるように、集合部から複数の電線が作業空間に引き出される方向と交差する方向に延びる。これにより、本構成のバスバモジュールは、電線束が集合部から電線引出口に向けて迂回するように配索される（換言すると、集合部から複数の電線を引き出してそのまま配索されない）ため、電線のよれが防止されて配索溝からの電線の飛び出しが抑止される。

上記［２］の構成のバスバモジュールによれば、第２配索溝の一の溝側壁の少なくとも一部と、第３配索溝の一の溝側壁の少なくとも一部と、が一体に構成される。これにより、バスバモジュールの大型化の抑制、ひいては小型化を図ることができる。

上記［３］の構成のバスバモジュールによれば、配索溝は、溝開口の一部を塞ぐカバーを有する。これにより、配索溝からの複数の電線や電線束の飛び出しを抑止できる。

１ プロテクタ
２ バスバ
３ 電線
４ 接続部
５ 電線部
６ 電線束
１０ バスバモジュール
１１ 収容部
１２ 配索溝
１２ａ 開口部
１２ｂ 電線引出口
１２ｃ 作業空間
１３ 第１配索溝
１４ 第２配索溝
１４ａ 溝側壁
１５ 第３配索溝
１５ａ 溝側壁
１６，１７，１８，１９ カバー
２０ 集合部
２１ 壁部
２１ａ 湾曲部
２２ 配索固定部
３０ 電池モジュール
３１ 電池セル

Claims (3)

1. 複数の電池セルを有する電池モジュールに取り付けられて、前記複数の電池セルと外部機器とを電気的に接続するバスバモジュールであって、
   前記複数の電池セルにそれぞれ電気的に接続される複数のバスバと、
   前記複数のバスバをそれぞれ収容する複数の収容部、及び、前記複数のバスバにそれぞれ接続された複数の電線が配索される配索溝を有する絶縁性のプロテクタと、を備え、
   前記配索溝は、
   前記収容部から延びる複数の第１配索溝と、
   前記複数の第１配索溝と連通する第２配索溝と、
   前記複数の電線が束ねられた電線束が配索される第３配索溝と、
   前記第２配索溝の溝側壁が切り欠かれて形成された、前記複数の電線が集合する集合部と、
   前記集合部から前記複数の電線を引き出して、前記複数の電線の束ね作業が可能な作業空間と、を有し、
   前記第３配索溝は、
   前記電線束を前記プロテクタの外部に引き出す電線引出口を有し、
   前記電線引出口が前記集合部から離れるように、前記集合部から前記複数の電線が前記作業空間に引き出される方向と交差する方向に延びる、
   バスバモジュール。
2. 請求項１に記載のバスバモジュールであって、
   前記第２配索溝の一の前記溝側壁の少なくとも一部と、前記第３配索溝の一の溝側壁の少なくとも一部と、が一体に構成される、
   バスバモジュール。
3. 請求項１又は請求項２の何れか一項に記載のバスバモジュールであって、
   前記配索溝は、溝開口の一部を塞ぐカバーを有する、
   バスバモジュール。

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