JP6227082B1 - 接続モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
本構成によれば、絶縁プロテクタは、プロテクタ水平部の他端側の少なくとも一部において、プロテクタ水平部から垂直方向に延びる垂直部を含む。また、蓄電素子の状態を検出する検出線が形成されたフレキシブルプリント基板は、基板水平部に加え、絶縁プロテクタの垂直部に保持される折り曲げ部を含む。そのため、折り曲げ部によって、フレキシブルプリント基板の配線面積を減少させることなく、蓄電素子群上での占有面積を縮小化できる。また、折り曲げ部の面積を蓄電素子数に応じて変更することによって蓄電素子数の増加にも対応できる。すなわち、本構成によれば、蓄電素子数の増加に対応しつつ、蓄電素子群の上面上での接続モジュールの占有面積を縮小化できる。
本構成によれば、各連結部によって電極端子間のピッチ公差を吸収することができる。
本構成によれば、開口部の大きさを適宜設定することで、一枚のフレキシブルプリント基板から複数のユニット基板、水平余長部、および垂直余長部を、好適に形成することができる。
本構成によれば、電極列が二列に構成される蓄電素子群に対応できるとともに、結合部によって第1プロテクタと第2プロテクタとが結合されているため、接続モジュールを蓄電素子群に取り付ける際の接続モジュールのハンドリングが向上する。それによって、接続モジュールの取り付け作業が効率化される。
本構成によれば、フレキシブルプリント基板に電子部品が実装されると、フレキシブルプリント基板内における検出線の配線スペースが減少することとなるが、折り曲げ部に検出線を配線することによって、フレキシブルプリント基板の平面面積を増加させることなく配線スペースの減少を補うことできる。そのため、フレキシブルプリント基板に電子部品が実装される本構成において、折り曲げ部をより有効に利用できる。
一実施形態を図1から図10を参照して説明する。本実施形態に係る蓄電モジュール10は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用される。蓄電モジュール10は、図1に示すように、複数(本実施形態では28個)の蓄電素子11が横並びに配置された蓄電素子群12と、蓄電素子群12に取り付けられて複数の蓄電素子11を接続する接続モジュール15とから構成されている。また、蓄電素子群12の上部中央部には、排気用のダクト13が設けられている。なお、図1において矢印Xで示される方向を蓄電モジュール10における左方向とし、矢印Yで示される方向を後方とし、矢印Zで示される方向を上方とする。
図1に示すように、蓄電素子11は、扁平な略直方体形状をなしており、その内部には図示しない発電要素が収容されている。蓄電素子11の上面には、前後方向の両端部寄りの位置に、一対の電極端子14が上方に突出して形成されている。一対の電極端子14の一方は正極端子14Aであり、他方は負極端子14Bである。電極端子14は、雄ねじ状に形成されている。各蓄電素子11の正負の向きは、互いに隣り合う蓄電素子11において逆向きになっており、これにより互いに異極の電極端子14が隣り合うように構成されている。この構成によって形成された電極列が、蓄電素子群12の上面においてダクト13を挟んで前後二列に配置されている。電極端子14は接続モジュール15に保持されたバスバー40を挟んでナット(図示せず)で締め付けられる。複数の蓄電素子11は、詳しくは図示しないが、保持板等の公知の固定手段により固定されている。
図1に示すように、蓄電素子群12の上面には、蓄電素子11の並び方向(矢印X方向)に沿って細長い接続モジュール15が配置されている。
接続モジュール15は、大まかには、図2および図3に示されるように、電極端子14間を接続する複数のバスバー40を保持する絶縁プロテクタ30と、絶縁プロテクタ30に保持され、バスバー40に接続され蓄電素子11の状態を検出する検出線28(図9参照)が形成されたフレキシブルプリント基板(以下、単に「FPC」と記す)20とを備える。後述するように、絶縁プロテクタ30は、2列の電極列に対応して2本が互いに平行に配される一方(図6参照)、FPC20はU字形(図8参照)をなして形成されている。
絶縁プロテクタ30は、合成樹脂からなり、図6に示されるように、各バスバー40に対応した複数のユニットプロテクタ30Uによって構成されている。各ユニットプロテクタ30Uは、図7に示されるように、バスバー40を保持する保持部(31A,31B)が一端側に形成されたプロテクタ水平部31と、一端側に対向するプロテクタ水平部31の他端側において、プロテクタ水平部31から垂直方向に延びる垂直部32と、を含む。
FPC20は、ポリイミドフィルム等からなる絶縁性のベースフィルムと、検出線28とを含む。FPC20は、図8に示されるように、各ユニットプロテクタ30Uに対応した複数のユニット基板20Uによって構成されている。また、ユニット基板20Uは、図9に示されるように、絶縁プロテクタ30のプロテクタ水平部31に保持される基板水平部21と、基板水平部21に対して垂直に折り曲げられ、絶縁プロテクタ30の垂直部32に保持される折り曲げ部22と、を含む。なお、図9において、検出線28の一部のみが破線で示されている。
バスバー40は、銅、銅合金、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等の金属からなる。バスバー40には、図10に示されるように、隣り合う電極端子14間の寸法(電極ピッチ)に応じた間隔で形成され、電極端子14が挿通される一対の端子挿通孔41が、形成されている。なお、外部接続電極用バスバー40Aには、端子挿通孔41が1つだけ貫通形成されている(図2、図3参照)。端子挿通孔41の形状は、蓄電素子11の並び方向(図1の矢印X方向)に長い長円形状をなす。
本実施形態に係る蓄電モジュール10の組立手順を説明する。
図1に示すように、28個の蓄電素子11を、隣り合う蓄電素子11において正負が逆向きとなった形態で重ねて並べることにより、蓄電素子群12が形成される。
絶縁プロテクタ30は、プロテクタ水平部31の他端側の少なくとも一部において、プロテクタ水平部31から垂直方向に延びる垂直部32を含む。また、蓄電素子11の状態を検出する検出線が形成されたフレキシブルプリント基板20は、基板水平部21に加え、絶縁プロテクタの垂直部32に保持される折り曲げ部22を含む。そのため、折り曲げ部22によって、フレキシブルプリント基板20の配線面積を減少させることなく、蓄電素子群12上での占有面積を縮小化できる。それによって、蓄電素子群12の上面中央部に排気用のダクト13等が設けられ、接続モジュール15の設置に制限のある蓄電素子群12にも対応できる。また、折り曲げ部22の面積を蓄電素子数に応じて変更することによって蓄電素子数の増加にも対応できる。すなわち、本実施形態によれば、蓄電素子数の増加に対応しつつ、蓄電素子群の上面上での接続モジュール15の占有面積を縮小化できる。
本発明は上記記述及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。
12…蓄電素子群
14…電極端子
15…接続モジュール
20…FPC(フレキシブルプリント基板)
20A…第1基板
20B…第2基板
20U…ユニット基板
21…基板水平部
22…折り曲げ部
23…水平余長部
24…垂直余長部
25…開口部
26…基板接続部
29…電子部品
29A…CPU(電子部品)
30…絶縁プロテクタ
30A…第1プロテクタ
30B…第2プロテクタ
30U…ユニットプロテクタ
31A…挟持部(保持部)
31B…係止爪部(保持部)
33…プロテクタ余長部
36…載置部
37…結合部
40…バスバー
Claims (5)
- 正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子が並べられた蓄電素子群に取り付けられて前記電極端子間を接続する接続モジュールであって、
前記電極端子間を接続する複数のバスバーを保持する絶縁プロテクタと、
前記絶縁プロテクタに保持され、前記バスバーに接続され前記蓄電素子の状態を検出する検出線が形成されたフレキシブルプリント基板と、を備え、
前記絶縁プロテクタは、
前記バスバーを保持する保持部が一端側に形成されたプロテクタ水平部と、
前記一端側に対向する前記プロテクタ水平部の他端側の少なくとも一部において、前記プロテクタ水平部から垂直方向に延びる垂直部と、を含み、
前記フレキシブルプリント基板は、
前記プロテクタ水平部に保持される基板水平部と、
前記基板水平部に対して垂直に折り曲げられ、前記垂直部に保持される折り曲げ部と、を含む、接続モジュール。 - 請求項1に記載の接続モジュールにおいて、
前記絶縁プロテクタは、各バスバーに対応した複数のユニットプロテクタによって構成され、
前記フレキシブルプリント基板は、各ユニットプロテクタに対応した複数のユニット基板によって構成され、
隣接する二つのバスバーの間隙に対応した位置において、
隣接する二つのユニットプロテクタのプロテクタ水平部間には、前記隣接する二つのプロテクタ水平部を連結するとともに、前記間隙よりも長い長さを有するプロテクタ余長部が形成されており、
隣接する二つのユニット基板の基板水平部間には、前記隣接する二つの基板水平部を連結するとともに、前記間隙よりも長い長さを有する水平余長部が形成されており、
隣接する二つのユニット基板の折り曲げ部間には、前記隣接する二つの折り曲げ部を連結するとともに、前記間隙よりも長い長さを有する垂直余長部が形成されている、接続モジュール。 - 請求項2に記載の接続モジュールにおいて、
前記水平余長部と、前記垂直余長部との間には開口部が形成されている、接続モジュール。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の接続モジュールにおいて、
前記絶縁プロテクタは、
前記複数の蓄電素子の上面において、前記複数の蓄電素子の並び方向と垂直方向の一端部に取り付けられる第1プロテクタと、
前記複数の蓄電素子の上面において、前記一端部と対向する他端部に取り付けられる第2プロテクタとを含み、
前記フレキシブルプリント基板は、
前記第1プロテクタに保持される第1基板と、
前記第2プロテクタに保持される第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを電気的に接続する基板接続部と、を含み、
前記第1プロテクタおよび前記第2プロテクタの一端部には、前記第1プロテクタと前記第2プロテクタとを一体化するとともに、前記基板接続部を載置する載置部が形成されており、
前記第1プロテクタおよび前記第2プロテクタの他端部には、前記第1プロテクタと前記第2プロテクタとを結合する結合部が形成されている、接続モジュール。 - 請求項4に記載の接続モジュールにおいて、
前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方には、前記バスバーを介して取り込んだ前記蓄電素子に関する情報を処理するための電子部品が実装されている、接続モジュール。
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