JP5737046B2 - 電池配線モジュール - Google Patents
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Description
接続部に接続された電線を電線通し部の側とは反対側に引き出すと、電線の長さが長くなるが、本構成によれば、接続部に接続された電線を電線通し部の側に引き出すことができるため、電線の長さを短くすることが可能になる。
このような構成によると、簡易な構成で電池配線モジュールを小型化することが可能になるとともに、ボルト締めなどの際に検知端子を回転させないことが可能になる。
このような構成によると、より一層電池配線モジュールを小型化することが可能になる。
端子部が外部に露出していると絶縁性に懸念が生じるが、本構成によれば、絶縁性の低下を防止することができる。
電池配線モジュールを一体に成形すると、単電池数の変更に応じた電池配線モジュールの構成の変更(長さなどの変更)に新たな金型などが必要になるが、本構成によれば、単電池の数に応じて連結ユニットの連結数を変更すればよいため、電池配線モジュールの構成の変更が容易になる。
このような構成によると、検知端子の電線通し部側への突出寸法をより小型化することができる。
本発明の実施形態1を図1ないし図10の図面を参照しながら説明する。本実施形態の電池配線モジュール20は、図1に示すように、単電池11が複数個並べられた単電池群(図11参照)に取り付けられて電池モジュール10を構成するものであり、この電池モジュール10は、例えば電気自動車やハイブリッド車の駆動源として使用される。なお、以下において前後方向は図1の上方を前方、下方を後方とし、上下方向は図1の紙面手前側を上方、紙面奥方を下方として説明する。
単電池11は、図11に示すように、内部に図示しない発電要素が収容された直方体状の本体部の端面から垂直に突出するナット状の電極端子12A,12B(正極を12A,負極を12Bとして図示)、およびナット状の中間電極12Cを有する。各電極端子12A,12Bおよび各中間電極12Cの上面は電極側の座面12Cとされており、この座面12Cにはボルト(図示せず)が螺合可能なボルト孔が下方に凹んで形成されている。
接続部材21は、銅,銅合金,アルミニウムなどの金属からなり、概ね長方形の板状をなし、締結部材であるボルトの軸部が挿通される挿通孔22,22を有する。挿通孔22,22は、左右方向に長い長円形状をなす。
平板部38は、短辺38Sと長辺38Lが周方向に交互に配されてなる長方形状とされている。また、平板部38は、直角の4つの角部を有し、ほぼ中心部に挿通孔22とほぼ連通する(中心軸が等しい)円形の挿通孔38Aを有する。平板部38の長辺38Lが電線W1の引き出し方向X1に沿う方向に形成されており、平板部38の短辺38Sの中央部に接続部39(および電線W1)が連なる。
複数の保持部24は、樹脂プロテクタ20Aの前側および後側にそれぞれ一列状に並んで設けられており、共に、接続部材21が載置される底板25と、接続部材21を囲むように形成されてなる仕切り壁27とを有する。
仕切り壁27は、例えば締結工具が電極端子12A,12Bおよび接続部材21に接触して短絡することを防止するために、締結工具の接触が防止される高さで接続部材21を包囲するように接続部材21の周囲に環状に立設されている。
この環状の仕切り壁27は、前後一対設けられ左右方向に延びる対向壁27Eと、左右一対設けられ前後方向に延びる側壁27Fとが連なって角筒状に構成されている。
また、仕切り壁27には、図7に示すように、電圧検知端子37の平板部38の角部が上方から嵌め込まれる凹部27A,27B,27Cが設けられている。また、各凹部27A,27B,27Cのうち通し溝30に遠い側に位置する凹部27Aには、図10に示すように、通し孔27Dが仕切り壁27を貫通して設けられている。この通し孔27Dには、電圧検知端子37の角部のうち凹部27Aに嵌め込まれた角部が挿通される。
仕切り壁27を貫通する通し孔27Dの外面側には補助壁32が設けられており、補助壁32により通し孔27Dの全体が覆われている。補助壁32は、仕切り壁27の外面に対しては、所定間隔を空けて形成されており、通し孔27Dを貫通した平板部38の角部が補助壁32の内側に配される。この補助壁32は、左右方向に段差状に仕切り壁27との間隔を狭くすることで仕切り壁27と一体に連なる。
これにより、電圧検知端子37が取り付けられて通し溝30に接続部39が収容されると、図3に示すように、電線W1の電圧検知端子37(の接続部39)からの引き出し方向は、前後方向Y(隣り合う単電池11の並び方向と直交する方向)に対して傾斜した方向(角度θ1傾斜した方向)となり、この方向に引き出された電線W1が折り返すように湾曲して電線通し部36に通される。
まず、複数の連結ユニットを左右に連ねて樹脂プロテクタ20Aを形成する(図6)。次に、接続部材21,電線W2の端末に接続された中間電圧検出端子43を樹脂プロテクタ20Aの保持部24および端子収容部45に装着する。そして、各電圧検知端子37の角部を通し孔27D,28Dに通しつつ凹部27A〜27C,28A,28Bに嵌め込んで装着するとともに、電線W1および電線W2を電線通し部36に通すと電池配線モジュール20が形成される(図2)。
(1)電池配線モジュール20は、正極および負極の電極端子12A,12Bを有する複数の単電池11の隣り合う電極端子12A,12B間を接続する複数の接続部材21と、各接続部材21を保持する複数の保持部24と、接続部材21に重ねられる平板部38を有し、電線W1に接続された電圧検知端子37と、電圧検知端子37に接続された電線Wが通される電線通し部36と、を備え、電線W1の電圧検知端子37からの引き出し方向X1は、隣り合う単電池11の並び方向と直交する方向Yに対して傾斜した方向であり、平板部38は、短辺38Sと長辺38Lが交互に配されてなる長方形状とされ、短辺38Sの寸法は、平板部38に圧接されるボルト側の座面13の直径と同じ寸法、あるいはこれよりも大きめの寸法とされている構成としたところに特徴を有する。
このような構成によると、接続部39が隣り合う単電池11の並び方向と直交する方向に延出される場合と比較して、隣り合う単電池11の並び方向と直交する方向Yにおけるスペースを確保しなくてもよい。
(3)電線通し部36は、複数の保持部24に沿って設けられており、接続部39の延出方向は、電線通し部36の側に向けられている構成としてもよい。
接続部39に接続された電線W1を電線通し部36の側とは反対側に引き出すと、電線W1の長さが長くなるが、本構成によれば、接続部39に接続された電線W1を電線通し部36の側に引き出すことができるため、電線W1の長さを短くすることが可能になる。
(5)仕切り壁27には、平板部38の角部を嵌め入れる凹部27A〜27C,28A,28Bが形成されているため、簡易な構成で電池配線モジュール20を小型化することが可能になるとともに、凹部27A〜27Cにより電圧検知端子37(検知端子)を位置決めすることが可能になる。
(7)通し孔27D,28Dは、仕切り壁27を貫通する貫通孔であるため、より一層、電池配線モジュール20を小型化することが可能になる。
平板部38が外部に露出していると絶縁性に懸念が生じるが、本実施形態によれば、絶縁性の低下を防止することが可能になる。
(9)電池配線モジュール20は、複数の連結ユニットを連結して構成したものであり、各連結ユニットに保持部24および電線通し部36が設けられ、連結ユニットが連結されることで、隣り合う連結ユニットにおける電線通し部36が連なる。
電池配線モジュール20を一体に成形すると、単電池11の数の変更に応じた電池配線モジュール20の構成の変更(長さなどの変更)に新たな金型などが必要になるが、本実施形態によれば、単電池11の数に応じて連結ユニットの連結数を変更すればよいため、電池配線モジュール20の構成の変更が容易になる。
このような構成によると、電圧検知端子37の電線通し部36側への突出寸法S1を確保しなくてもよい。ここで、突出寸法S1とは、隣り合う単電池11の並び方向と直交する方向Yにおける挿通孔22の軸心から凹部27Cの先端までの寸法である(図3、図4参照)。
次に、本発明の実施形態2を図12を参照しながら説明する。本実施形態において実施形態1と同じ構成については、実施形態1の符合の数字部分に100を足した符合を用いるものとする。本実施形態における電池配線モジュール120は、実施形態1における電圧検知端子37の形状を一部変更したものであって、その他の構成については実施形態1と同様であるため、実施形態1と重複する構成、作用、および効果の説明については省略する。すなわち、本実施形態の電圧検知端子137は、実施形態1の電圧検知端子37と同様に、長方形状とされているものの、接続部139が平板部138の長辺138Lの中央部に連なる点で実施形態1と異なる。
本発明は上記記述およ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、接続部材は、異極の電極端子を接続(直列接続)するものとしたが、これに限られず、同極の電極端子を接続(並列接続)するものでもよい。例えば、上記実施形態の電池モジュールと、別の電池モジュールとを並列接続し、この並列接続における同極の電極端子を複数の接続部材(電池配線モジュール)で接続するようにしたものでもよい。
(3)上記実施形態では、複数の別体の連結ユニットを連結することにより電池配線モジュールを構成したが、これに限られず、例えば、一枚の(一体型の)接続プレートで電池配線モジュールを構成し、この接続プレートの複数の保持部に接続部材および電圧検知端子が保持されるようにしてもよい。
(4)電圧検知端子からの電線の引き出し方向については、上記実施形態の方向に限られず、少なくとも隣り合う単電池の並び方向と直交する方向Yに対して傾斜していればよい。
(6)上記実施形態では、電圧検知端子の角部が貫通する通し孔を仕切り壁に設けるようにしていたが、これに限られず、仕切り壁の内面側に(仕切り壁を貫通していない)通し凹部を設け、この通し凹部に電圧検知端子の角部が入り込むようにしてもよい。
(8)上記実施形態では、短辺の寸法がボルト側の座面の直径よりも大きめの寸法とされているものの、本発明によると、短辺の寸法がボルト側の座面の直径と同じ寸法であってもよい。
(10)上記実施形態では、長方形状の平板部とされているものの、参考例として、平行四辺形状の平板部であってもよい。また、本発明の端子部は平板状に限定されず、その厚さや形状は問わない。
(11)上記実施形態では、電極端子がナット形状とされているものの、本発明によると、電極端子がスタッドボルトなどのボルト形状とされていてもよい。この場合、電極端子の基端部に台座部が形成され、この台座部の上面が電極側の座面となる。一方、電極端子に螺合されるナットの下面がナット側の座面となる。したがって、短辺の寸法は、ナット側の座面の最大寸法と同じ寸法以上であり、かつ、ナット側の座面全体を含む矩形状とされた電極側の座面(台座部)の電極側短辺の寸法より小さい寸法になる。
11…単電池
12A…正極(電極端子)
12B…負極(電極端子)
12D…(電極側の)座面
20…電池配線モジュール
21…接続部材
24…保持部
27…仕切り壁
27A〜27C,28A,28B…凹部
27D,28D…通し孔(通し凹部)
32…補助壁
36…電線通し部
37(37A,37B)…電圧検知端子(検知端子)
38…平板部(端子部)
38L…長辺
38S…短辺
39…接続部
L…長辺の延出方向
S…短辺の延出方向
S1…電圧検知端子の電線通し部側への突出寸法
S2…接続部の突出寸法
W1…(電圧検知端子に接続される)電線
X1…電線の引き出し方向
Y…単電池の並び方向と直交する方向
Claims (6)
- 正極および負極の電極端子を有する複数の単電池の隣り合う電極端子間を接続する複数の接続部材と、
前記接続部材を囲む仕切り壁を備え、その仕切り壁の内側に前記接続部材を保持する複数の保持部と、
前記接続部材に重ねられる端子部および電線の端末部に接続される接続部を有し、前記単電池の状態を検知する複数の検知端子と、
前記複数の保持部の並び方向に沿う方向に伸びて設けられ、前記検知端子に接続された前記電線が通される電線通し部と、
前記保持部および前記電線通し部を連通するとともに前記接続部を保持する複数の通し溝と、を備え、
前記端子部は、短辺と長辺が周方向に交互に配されてなる長方形状とされ、
前記短辺および前記長辺の寸法は、前記端子部の角部のうち3つが前記仕切り壁に入り込むように設けられた凹部に嵌め入れられる寸法とされるとともに、
前記短辺の寸法は、前記端子部に圧接される導通接続用の締結部材の座面の最大寸法と同じ寸法以上であり、かつ、前記締結部材の座面全体を含む矩形状とされた前記電極端子の座面の電極側短辺の寸法より小さい寸法とされ、
前記接続部は、前記短辺もしくは前記長辺のいずれか一方の辺に連なるとともに前記一方の辺の延出方向に対して直交する方向に延出されており、
前記通し溝は、前記電線通し部の伸び方向に対して斜め方向に連通するように設けられている電池配線モジュール。 - 前記凹部は、前記仕切り壁の端面を切り欠くとともに前記端子部の角部の外側に沿って枠型に回り込む形状とされていることを特徴とする請求項1に記載の電池配線モジュール。
- 前記凹部は、前記仕切り壁を貫通する通し孔であることを特徴とする請求項1に記載の電池配線モジュール。
- 前記仕切り壁には、前記通し孔を貫通した前記端子部の角部を覆う補助壁が前記仕切り壁の外面側に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電池配線モジュール。
- 前記電池配線モジュールは、複数の連結ユニットを連結して構成したものであり、前記連結ユニットに前記電線通し部が設けられ、前記複数の連結ユニットが連結されることで、隣り合う前記連結ユニットにおける前記電線通し部が連なることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
- 前記接続部は、前記端子部における前記短辺の中央部に連なっていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
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