JP5462813B2 - バスバモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電池を直列接続するバスバモジュールに係り、特に、各電池の電圧を検出する電圧検出端子に接続された電線を固定する技術に関する。
例えば、特許文献１には、複数の電池を直列接続した電源装置を、ハイブリット自動車や電気自動車の電動モータの駆動源に用いることが提案されている。同文献の電源装置は、正極と負極を交互に配列して集合させた複数の電池にバスバモジュールを取り付けて電池を直列接続して形成されている。同文献のバスバモジュールは、隣り合う電池の正極と負極を接続する複数のバスバと、各バスバにそれぞれ接続され各電池の電圧を検出する複数の電圧検出端子と、各電圧検出端子にそれぞれ接続される複数の電線と、バスバを収容する第1収容部と電線を収容する樋状の第２収容部が形成された樹脂性のプレートを備えている。そして、電線が収容される第２収容部の底板と側壁を延在させてプレートから突出させた引出部から電線を引出し、引出部の底板先端から突出させた舌片と引出された電線をテープ等の巻付部材で共巻きして電線を舌片に束ねて固定するようにしている。
特開２０１０−１７０８８４号公報
ところで、特許文献１の電源装置を保護ケースに収容してハイブリット自動車や電気自動車に設置することが考えられている。この際、電線が固定される舌片が長いと、その分だけ保護ケースが大きくなり、電源装置の設置スペースが大きくなるという問題がある。一方、舌片を短くすることが考えられるが、巻付部材の大きさよりも舌片を短くできない。さらに、舌片を短くすると巻付部材を巻き付けにくくなり、巻き付けの作業効率が低下するという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、作業効率を低下させることなく、電源装置の設置スペースを小さくできるバスバモジュールを実現することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のバスバモジュールは、正極と負極を交互に配置した複数の電池の隣接する正極と負極を接続して前記複数の電池を直列接続する複数のバスバと、各バスバにそれぞれ接続される複数の電圧検出端子と、各電圧検出端子にそれぞれ接続される複数の電線と、バスバを固定する固定部と電線を収容する配線路が形成された絶縁プレートを備え、絶縁プレートは、配線路の底板と側壁を延在させて絶縁プレートから突出させて形成された電線の引出部と、引出部の底板から突出させた舌片を備え、舌片と複数の電線に巻付部材を巻き付けて電線を舌片に束ねて固定するバスバモジュールにおいて、舌片は、前記引出部の側壁の反対方向に折り曲げられることを特徴とする。
これによれば、突出させた舌片を折り曲げて変形させることで、舌片の長さを変えることなく舌片の突出寸法を短くできるから、巻き付けの作業効率を低下させることなく、保護ケースを小さくでき、電源装置の設置スペースを小さくできる。なお、舌片は、可塑性を有する樹脂等で形成することが好ましい。
この場合において、電線を引出す引出部の底板を絶縁プレート側に切り込んで底板を短くし、切り込みの最奥部の底板から舌片を突出させるように形成できる。これによれば、引出部の底板に形成した切り込みの分だけ舌片を電池側に近づけることができるから、電池からの舌片の突出寸法を一層短くできる。この際、舌片の長さは変わらないので、巻付部材を巻き付けるスペースを確保でき、かつ、巻き付けの作業効率を維持できる。
また、舌片の基部を減肉して基部の剛性を下げると、舌片を折り曲げる際に、舌片の基部で折り曲げることができるから、舌片の折り曲げ位置を電池側に近づけることができ、保護ケースを小さくできる。さらに、舌片を折り曲げやすくなるから、折り曲げ作業の作業効率を向上できる。なお、舌片の基部を減肉する構成としては、基部の板厚を薄くする、又は基部の幅を短くするなど、適宜選択できる。
本発明によれば、作業効率を低下させることなく、電源装置の設置スペースを小さくできるバスバモジュールを実現できる。
本発明の一実施形態のバスバモジュールで複数の電池を直列接続した状態を示す斜視図である。 図１の電池の配列状態を示す斜視図である。 図１のバスバモジュールの要部を示す平面図である。 図３の四角で囲った部分の拡大図である。 図３の電線の引出部の拡大図である。 電線が固定された舌片の側面図である。 引出部の底板に形成し切り込みの作用を示す平面図である。 舌片の減肉部の変形例を示す平面図である。
（実施形態）
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、説明をわかりやすくするために、本実施形態のバスバモジュールで複数の電池を直列接続した電源装置を説明した後に、本実施形態のバスバモジュールを説明する。
図１に示すように、電源装置１は、複数の電池３（本実施形態では２８個）と各電池３を直列に接続するバスバモジュール１１を備えている。各電池３は、例えば、直方体の２次電池であり、各電池３の同一面に、円柱状の正極５と負極７が突設されている。複数の電池３は、図２に示すように、正極５と負極７が交互に配列され電池集合体９が構成される。このように複数の電池３を配置した電池集合体９にバスバモジュール１１を取付け、各電池３を直列接続するようになっている。
図３〜図５に示すように、本実施形態のバスバモジュール１１は、隣り合う電池３の正極５と負極７を接続する複数のバスバ１３と、各バスバ１３にそれぞれ接続される複数の電圧検出端子１５と、各電圧検出端子１５にそれぞれ接続される複数の電線１７と、各バスバ１３をそれぞれ収容固定する固定部１９と電線１７を収容する配線路２１が形成された絶縁プレート２３を備えている。
各バスバ１３は、導電体、例えば、銅製の板部材であり、電池３の正極５と負極７がそれぞれ通される一対の穴２５を備えている。これにより、正極５と負極７に各穴２５に挿入してそれぞれナットを螺合させることで、各バスバ１３と正極５と負極７を固定して接続可能になっている。
各バスバ１３の一方の穴２５側には、導電体、例えば、銅製の板部材で形成された電圧検出端子１５がそれぞれ重ね合わされるようになっている。各電圧検出端子１５には圧着部２７が設けられ、例えば、絶縁被覆を剥いて芯線を露出させた電線１７が接続されている。電線１７は、図示していない電圧検出器に接続され、各電池３の電圧を検出可能に形成されている。
絶縁プレート２３は、例えば、樹脂製の板部材であり、電池集合体９の正極５と負極７がそれぞれ挿入される複数の穴を備えている。絶縁プレート２３は、電池集合体９の電極が突設された面に対応する大きさに形成されている。絶縁プレート２３の固定部１９は、断面がＵ字状の溝であり、溝に収容され底面に載置されたバスバ１３と、バスバ１３に重ね合わされた電圧検出端子１５を図示していない係合部材で固定可能に形成されている。隣り合う固定部１９の間には、隣り合うバスバ１３を絶縁する樹脂製の絶縁部２０が設けられている。
絶縁プレート２３の配線路２１は、例えば、断面Ｕ字状の溝２９の上面開口を蓋３１で塞いで筒状に形成される。蓋３１の縁には、溝２９に設けられた係合部に係合固定される突起３３が設けられている。これにより、電線１７を配線路２１の溝に収容した後に、蓋３１を溝２９に向けて折り曲げて突起３３を溝２９の縁に係合させて、筒状の配線路２１を形成可能になっている。このように形成された配線路２１は、絶縁プレート２３の長手方向に沿って、絶縁プレート２３の両縁に形成されている。
配線路２１には、電線１７を配線路２１から引出す引出部３５が設けられている。引出部３５は、例えば、配線路２１の底板３７と側壁３９を延在させて絶縁プレート２３から突出する断面Ｕ字の溝と、この溝の上面開口を塞ぐ蓋４１によって筒状に形成されている。蓋４１は、配線路２１の蓋３１と一連に形成され、配線路２１の蓋３１とともに折り曲げ可能に形成されている。引出部３５の底板３７には、絶縁プレート２３に向かう切り込み４０が形成されている。底板３７の先端には、底板３７から突出する板状の舌片４３が設けられている。舌片４３は、引出部３５から引出された複数の電線１７に巻付部材、例えば、テープ４５を巻き付けて電線１７を舌片４３に束ねて固定できるようになっている。舌片４３の先端には、舌片４３の突出方向の直交方向に突出する一対の突起４４が設けられている。この突起４４により、舌片４３にテープ４５を巻き付けた際に、テープ４５の舌片４３の突出方向への抜けを防止している。なお、本実施形態は、絶縁プレート２３と引出部３５と舌片４３は、同一の樹脂を用いて一体成型されている。
ここで、本実施形態のバスバモジュール１１の特徴部を説明する。舌片４３は、例えば、可撓性を有する樹脂で形成され、折り曲げ可能に形成されている。舌片４３は、引出部３５の底板３７を絶縁プレート２３側に切り込んで形成された切り込み部４０の最奥部の底板３７の先端から突出させて形成されている。さらに、舌片４３の基部には、他の部分よりも板厚を薄くした減肉部４７が設けられている。
このように構成されるバスバモジュール１１の組立作業を説明する。まず、絶縁プレート２３の各固定部１９に、それぞれバスバ１３を収容固定する。次に、予め電線１７が圧着された電圧検出端子１５を、それぞれのバスバ１３に重ね合わせて各固定部１９に固定する。そして、各電圧検出端子１５に接続された電線１７を配線路２１の溝２９に収容しながら配索し、引出部３５から電線１７を配線路２１の外部に引出す。電線１７を引出した後に、配線路２１の溝２９に蓋３１を固定する。この際、蓋３１に一体に形成された引出部３５の蓋４１も引出部３５に固定される。これらにより、配線路２１と引出部３５が筒状に形成され、この筒内に複数の電線１７が配線される。
次に、本実施形態のバスバモジュール１１の特徴作用を、電線１７を舌片４３に固定する作業に沿って説明する。引出部３５から引出された複数の電線１７は、舌片４３の位置で束ねられる。この状態で、図６に示すように、舌片４３を減肉部４７の位置で引出部３５の側壁３９の反対方向（電池集合体９側）に折り曲げ、電線１７の束とともに舌片４３にテープ４５を巻き付けて、電線１７の束を舌片４３に固定する。この際、舌片４３は、可塑性を有する樹脂で形成されているから、舌片４３は折り曲げ方向に変形する。また、舌片４３は、切り込み４０の寸法５３の分だけ引出部３５内に位置し、引出部３５から突出する舌片４３の寸法５４が短くなる。
本実施形態によれば、舌片４３を電池集合体９側に折り曲げ、かつ、舌片４３の一部を引出部３５内に形成したから、電源装置１の突出寸法４６を短くでき、電源装置１を収容する保護ケースを小さくできる。すなわち、ハイブリット自動車や電気自動車に電源装置１を設置する際、電源装置１の外形に沿って金属板を組みわせた保護ケースに電源装置１を収容する。電源装置１の設置スペースは、保護ケースの外形寸法により決まるから、保護ケースを小さくすることが望ましい。本実施形態は、電池集合体９に対する突出寸法４６の分だけ保護ケースが大きくなるが、突出寸法４６を短くできることで、その分だけ保護ケースの外形寸法を小さくできるから、電源装置１の設置スペースを小さくできる。さらに、舌片４３の長さを変えることなく突出寸法４６を短くできるから、電線１７の束と舌片４３へのテープ４５の巻き付け作業の効率が低下することを防止できる。
なお、本実施形態では、電源装置１を保護ケースに収容する時は、電源装置１の保護ケース内面との間に絶縁材を配置し、保護ケースと電源装置１の間を絶縁する。また、保護ケースには、電源装置１に接続された電線を引出す引出部や電源装置１と外部の機器を接続するためのコネクタ等が備えられている。
また、本実施形態は、舌片４３の基部の板厚を薄くして、折り曲げ部である減肉部４７を形成しているが、図８に示すように、舌片４３の基部の幅を短くした減肉部６１を形成できる。
また、引出部３５の蓋４１を省略すると、引出部３５で電線１７が露出して電線が損傷するおそれがある場合は、蓋４１を設けることが好ましい。
また、本実施形態は、引出部３５の底板３７に切り込み４０を設けているが、切り込み４０を設けず、底板３７と側壁３９の突出寸法を同じ大きさにすることができる。
また、巻付部材はテープ４５に限定されず、電線１７と舌片４３にバンドを巻き付けて電線１７を束ねて固定することができる。
３ 電池
５ 正極
７ 負極
１１ バスバモジュール
１３ バスバ
１５ 電圧検出端子
１７ 電線
１９ 固定部
２１ 配線路
２３ 絶縁プレート
３５ 引出部
３７ 底板
３９ 側壁
４３ 舌片
４５ テープ
４７ 減肉部

Claims (3)

  1. 正極と負極を交互に配置した複数の電池の隣接する正極と負極を接続して前記複数の電池を直列接続する複数のバスバと、該各バスバにそれぞれ接続される複数の電圧検出端子と、該各電圧検出端子にそれぞれ接続される複数の電線と、前記バスバを固定する固定部と前記電線を収容する配線路が形成された絶縁プレートを備え、
    前記絶縁プレートは、前記配線路の底板と側壁を延在させて前記絶縁プレートから突出させて形成された前記電線の引出部と、該引出部の底板から突出させた舌片を備え、該舌片と前記複数の電線に巻付部材を巻き付けて前記電線を前記舌片に束ねて固定するバスバモジュールにおいて、
    前記舌片は、前記引出部の側壁の反対方向に折り曲げられてなることを特徴とす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において、
    前記舌片は、前記引出部の底板を前記絶縁プレートに向けて切り込んだ切り込みの最奥部の底板から突出させて形成されてなることを特徴とするバスバモジュール。
  3. 請求項２に記載のバスバモジュールにおいて、
    前記舌片の基部は、減肉されてなることを特徴とするバスバモジュール。
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