JP6068059B2 - バスバモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、電圧検出用端子の保持構造に関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動モータには、複数の電池を直列接続した電源装置が搭載されている。この種の電源装置は、正極と負極の電極柱を交互に配列して重ね合わせた複数の電池（以下、電池集合体という。）にバスバモジュールを装着され、各電池が直列接続されている。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て各電池の電圧を検出する複数の電圧検出用端子と、各電圧検出用端子にそれぞれ接続される複数の電線（電圧検出線）と、これらのバスバと電圧検出用端子を保持する樹脂製のプレートとを備える（例えば、特許文献１参照。）。
バスバは、金属製の板材からなり、隣り合う電池の正極の電極柱と負極の電極柱をそれぞれ通すことができる一対の挿入穴が設けられている。電圧検出用端子は、バスバと接触して電池の電圧を検出する電気接触部と、電気接触部と連なり電線が圧着される圧着部とを有している。電気接触部は、金属製の板材からなり、バスバが接続される２つの電極柱の一方を通すことができる挿入穴が設けられている。
プレートは、全体として電池集合体の大きさに合わせて形成され、バスバと電圧検出用端子の電気接触部を収容する複数の第１収容部と、互いに隣り合う第１収容部同士を連結する連結部と、第１収容部と連なって電圧検出用端子の圧着部を保持する第２収容部とが一体的に形成されている。
このようにして構成される電源装置は、以下のようにして組み立てられる。まず、プレートの第１収容部にバスバが収容され、バスバが第１収容部に保持される。続いて、電圧検出用端子は、電気接触部が第１収容部のバスバの上に重ねられて保持されるとともに、圧着部が第２収容部に収容される。
こうしてバスバと電圧検出用端子が取り付けられたプレートが電池集合体に装着されると、正極と負極の電極柱は、それぞれバスバの一対の挿入穴に挿入され、挿入穴に通された一方の電極柱が電圧検出用端子の電気接触部の挿入穴に挿入された状態となる。これにより、バスバの一方の端面が２つの電極柱とそれぞれ接触配置され、バスバの他方の端面が電圧検出用端子の電気接触部と接触配置される。そして、各電極柱に形成されたねじ溝に沿ってナットが螺合されることにより、バスバと電圧検出用端子はそれぞれ一対の電極柱と電気的に接続される。
ところで、図５に示すように、電圧検出用端子１０１には、圧着部１０３に加えて、電気接触部１０５と連なって平面方向に延びる板状の保持部１０７が設けられている。この電圧検出用端子１０１は、図６に示すように、プレート１０９の第１収容部１１１に保持するために、保持部１０７がプレート１０９に形成される支持面１１３と当接する一方、圧着部１０３が第２収容部１１５に収容されることにより、プレート１０９に保持される。
特開２０１１−１８４９９号公報
しかしながら、この種の電圧検出用端子の保持構造においては、プレート上の第１収容部１１１に保持部１０７を当接させるための支持面のスペースを確保しなければならず、プレートの設計自由度が低下するおそれがある。また、第１収容部１１１に支持面を設けることで、第１収容部１１１が大きくなってしまうため、樹脂の使用量が増加することに伴う部品コストの増加が問題となる。
本発明は、樹脂製の収容部の電圧検出用端子を保持するスペースを小さくして部品コストを低減することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は、複数の電池が重ね合せて配置され、隣り合う電池の異なる電極を互いに接続する複数のバスバと、前記各バスバに電気的に接続され、前記各電池の電圧を検出する複数の電圧検出用端子とを収容する複数の樹脂製の収容部とを備え、前記電圧検出用端子は、前記バスバに電気的に接続される平板部と、該平板部の周縁部から延びる電線接続部と、前記平板部の前記周縁部の一部から突出して形成された板状の突出部とを備え、前記電線接続部は、前記収容部の保持面に保持され、前記突出部は、前記平板部の前記周縁部から突出して曲折された立ち上がり部と、該立ち上がり部の側縁から張り出して形成された張り出し部とを有し、前記収容部は、該収容部の内壁に前記張り出し部が装着される凹部を有し、該凹部は、前記張り出し部の下面が当接される支持面を有してなることを特徴とする。
これによれば、収容部は、電圧検出用端子の張り出し部の板厚部分を支持すればよいから、例えば、電圧検出用端子の平板部と連なって平面方向に延在する張り出し部を支持する場合と比べて、支持面の面積を小さくすることができる。そして、支持面の面積が小さくなることにより、収容部を小さくすることができるから、収容部の樹脂使用量を削減することができ、部品コストを低減することができる。
この場合において、凹部は、立ち上がり部と張り出し部を収容部の内壁の上部から下方に移動して装着可能に形成され、平板部側に張り出し部と対向する壁が設けられてなるものとする。
これによれば、電圧検出用端子をより安定して保持することができる。
また、立ち上がり部は、平板部に対して略直角に曲折されてなるものとする。
このように、立ち上がり部を略直角に曲折して形成することにより、収容部に保持される電圧検出用端子の形状保持力を高めることができるから、電圧検出用端子をより安定して保持することができる。
本発明によれば、樹脂製の収容部を小さくすることができるため、部品コストを低減することができる。
本発明の電圧検出用端子の保持構造が適用されるバスバモジュールの上面図である。 本発明の電圧検出用端子の保持構造が適用される電圧検出用端子の斜視図である。 電圧検出用端子がプレートに支持されている状態を示す上面図である。 電圧検出用端子がプレートに支持されている状態を示す斜視図である。 従来の電圧検出用端子の斜視図である。 従来の電圧検出用端子がプレートに支持されている状態を示す斜視図である。
以下、本発明に係る電圧検出用端子の保持構造の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態の電圧検出用端子の保持構造は、例えば、電動モータの駆動力によって走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとの双方の駆動力で走行するハイブリッド車などに搭載され、電動モータに電力を供給する電源装置などに適用されるものである。
本実施の形態の電源装置は、図示しない電池集合体と後述するバスバモジュールを備えている。電池集合体は、例えば、直方体に形成された複数の電池を互いに重ね合わせて構成され、各電池の電極面には、一対の円柱状の電極柱が突出して設けられ、その一方の電極柱が正極の電極柱（以下、正極柱）、他方の電極柱が負極の電極柱（以下、負極柱）となっている。複数の電池は、互いに隣り合う電池との間で正極柱と負極柱が交互になるように重ね合わされている。このように構成される電池集合体の電極面に、バスバモジュールが装着されることにより、各電池が直列接続される。
図１に示すように、バスバモジュール１１は、全体として平面形状で、電池集合体の電極面と合わせて略矩形に形成されている。バスバモジュール１１は、電池集合体の隣り合う電池間の正極柱と負極柱との間を電気的に接続する複数のバスバ１３と、各電池の電圧を検出する複数の電圧検出用端子１５と、これらバスバ１３と電圧検出用端子１５を保持する樹脂製のプレート１７を備えている。
バスバ１３は、金属製の板材であり、隣り合う電池の正極柱と負極柱をそれぞれ通すことができる一対の挿入穴が設けられている。
プレート１７は、バスバ１３と電圧検出用端子１５を保持する複数の第１収容部１９と、互いに隣り合う第１収容部１９同士を連結する連結部２１と、第１収容部１９と連なって形成される第２収容部２３と、電圧検出用端子１５に接続される電線を束ねて収容する電線収容溝２５などを一体的に備えている。なお、図１では、構成を分かり易くするために、第１収容部１９にバスバ１３と電圧検出用端子１５ａを重ね合わせて収容する例と、電圧検出用端子１５ｂを単独で収容する例を、それぞれ１箇所ずつ示し、その他のバスバ１３及び電圧検出用端子１５は省略している。
図１に示すように、第１収容部１９は、プレート１７の長手方向（図１の左右方向）に沿って並べられている。また、これら複数の第１収容部１９が並べられた列は、プレート１７の幅方向（図１の上下方向）に沿って互いに間隔をあけて２列設けられている。第１収容部１９は、プレート１７の底壁２７と、底壁２７を取り囲むように立設する第１囲い壁２９の内側に形成される。第２収容部２３は、プレート１７の幅方向に沿って形成され、互いに間隔をあけて立設する一対の第２囲い壁３１の内側に形成される。
次に、本実施の形態の特徴構成となる電圧検出用端子１５の保持構造について、図２乃至図４を参照して説明する。ここで、電圧検出用端子１５の保持構造とは、プレート１７の第１収容部１９に、電圧検出用端子１５を保持するための構造をいう。
図２に示すように、電圧検出用端子１５は、電池の正極柱又は負極柱を通すことができる挿入穴３３を有し、これら電極柱と電気的に接続される電気接触部３５と、電気接触部３５と連なり、電線（図示せず）が圧着される圧着部３７と、電気接触部３５と連なり、突出する先を上向き（図２の上方向）に折り曲げて形成される板状の折り曲げ部３９を備えている。
電気接触部３５は、矩形の平板状をなして形成され、バスバ１３と重ね合わされて第１収容部１９に収容可能な大きさに形成される。圧着部３７は、固定片３８と圧着片４１を備えて構成され、固定片３８で電線を包み込むようにして固定し、その固定状態の電線を圧着片４１で包み込むようにして圧着するようになっている。
折り曲げ部３９は、電気接触部３５の側面から電気接触部３５と同じ平面上に延びる延出部４３の先を、電気接触部３５に対して略直角に折り曲げて形成される。折り曲げ部３９は、延出部４３と連なって形成され、延出部４３の板幅と同じ板幅を有する胴部４５を基端側（図２の下側）に設け、胴部４５の板幅方向の両端をそれぞれ板幅方向に拡張させた保持部４７を先端側（図２の上側）に設けている。保持部４７は、胴部４５の両側面が延在する方向と略直交する方向に延在して設けられ、折り曲げ部３９は全体としてＴ字状に形成される。
次に、電圧検出用端子１５を保持するプレート１７の構成について説明する。図３は、電圧検出用端子１５がプレート１７に保持される状態を示す平面図である。図４は、プレート１７の第１囲い壁２９の一部の構造を示す斜視図である。
図３に示すように、電圧検出用端子１５は、折り曲げ部３９（保持部４７）がプレート１７の第１収容部１９の第１囲い壁２９に保持されるとともに、圧着部３７が第２収容部２３に収容されることにより、プレート１７に保持される。
図４に示すように、第１囲い壁２９の一側面には、電圧検出用端子１５の折り曲げ部３９の一方の保持部４７ａが当接する支持面４９ａと、他方の保持部４７ｂが当接する支持面４９ｂとが形成される。支持面４９ａ，４９ｂは、第１囲い壁２９の側壁５１から第１収容部１９の内側に向かって突出して設けられ、支持面４９ａ，４９ｂ間には、電圧検出用端子１５の胴部４５が収容される隙間が設けられている。また、第１収容部１９には、支持面４９ａを挟んで、側壁５１と平行に立ち上がる側壁５３ａと、支持面４９ｂを挟んで、側壁５１と平行に立ち上がる側壁５３ｂとが設けられる。
次に、電圧検出用端子１５をプレート１７に組み付けるときの動作を説明する。
電圧検出用端子１５は、折り曲げ部３９を第１収容部１９の側壁５１に沿わせて組み込むことにより、第１収容部１９に電気接触部３５が収容される。このとき、折り曲げ部３９に形成される一方の保持部４７ａは、支持面４９ａと側壁５１と側壁５３ａに囲まれた断面コの字状の空間内に収容され、他方の保持部４７ｂは、支持面４９ｂと側壁５１と側壁５３ｂに囲まれた断面コの字状の空間内に収容される。そして、電圧検出用端子１５がプレート１７の所定位置まで組み込まれると、保持部４７ａ，４７ｂは、それぞれ板厚部分の下端面がプレート１７の支持面４９ａ，４９ｂと当接する。一方、圧着部３７は、第２収容部２３に収容され、第２収容部２３の底面と当接する。これにより、電圧検出用端子１５は、保持部４７と圧着部３７がそれぞれ支持されるため、電気接触部３５が第１収容部１９に収容された状態でプレート１７に保持される。
また、電圧検出用端子１５は、折り曲げ部３９の保持部４７ａ，４７ｂがそれぞれ２枚の側壁５１，５３の間に配置されているから、電圧検出用端子１５のガタつきを抑制することができる。
また、本実施の形態では、電圧検出用端子１５の保持部４７ａ，４７ｂの板厚部分をプレート１７の支持面４９ａ，４９ｂによって支持しているため、支持面は、第１収容部１９内に板厚Ｔ（図４）に相当するスペースを確保するだけでよい。したがって、本実施の形態の支持面は、例えば、図５のように、電気接触部３５と連なって平面方向に延在する保持部を支持する支持面と比べると、面積を大幅に削減することができる。これにより、プレート自体を小さくすることができるため、プレートを成形するための樹脂の使用量を削減することができ、部品コストの低減を図ることができる。また、このように支持面のスペースを小さくすることにより、プレート１７の設計自由度を向上させることができる。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、上記の実施の形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記の実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれることは勿論である。
例えば、本実施の形態では、電圧検出用端子１５は、電気接触部３５を形成する４辺のうち隣り合わない２つの辺にそれぞれ折り曲げ部３９と圧着部３７を設ける例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば、隣り合う２つの辺にそれぞれ折り曲げ部３９と圧着部３７を設けるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、電圧検出用端子１５は、折り曲げ部３９を電気接触部３５に対して略直角に折り曲げて形成する例を説明したが、折り曲げ部３９の折り曲げ角度θ（図２）は、直角に限らず、鋭角に設定されていてもよい。
１１ バスバモジュール
１３ バスバ
１５ 電圧検出用端子
１７ プレート
１９ 第１収容部
２３ 第２収容部
３５ 電気接触部
３７ 圧着部
３９ 折り曲げ部
４３ 延出部
４５ 胴部
４７ 保持部
４９ａ，４９ｂ 支持面
５３ａ，５３ｂ 側壁

Claims (3)

  1. 複数の電池が重ね合せて配置され、隣り合う電池の異なる電極を互いに接続する複数のバスバと、前記各バスバに電気的に接続され、前記各電池の電圧を検出する複数の電圧検出用端子とを収容する複数の樹脂製の収容部とを備え、
    前記電圧検出用端子は、前記バスバに電気的に接続される平板部と、該平板部の周縁部から延びる電線接続部と、前記平板部の前記周縁部の一部から突出して形成された板状の突出部とを備え、
    前記電線接続部は、前記収容部の保持面に保持され、
    前記突出部は、前記平板部の前記周縁部から突出して曲折された立ち上がり部と、該立ち上がり部の側縁から張り出して形成された張り出し部とを有し、
    前記収容部は、該収容部の内壁に前記張り出し部が装着される凹部を有し、該凹部は、前記張り出し部の下面が当接される支持面を有してなることを特徴とするバスバモジュール。
  2. 前記凹部は、前記立ち上がり部と前記張り出し部を前記収容部の前記内壁の上部から下方に移動して装着可能に形成され、前記平板部側に前記張り出し部と対向する壁が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載のバスバモジュール。
  3. 前記立ち上がり部は、前記平板部に対して略直角に曲折されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のバスバモジュール。
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