JP6310337B2

JP6310337B2 - 樹脂プレート及びバスバーモジュール

Info

Publication number: JP6310337B2
Application number: JP2014126836A
Authority: JP
Inventors: 茂之小笠原; 真一柳原
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: US20150372281A1; JP2016006722A; US9425452B2

Description

本発明は、バスバー収容部や電線収容部を複数有する樹脂プレートと、この樹脂プレートを含んで構成されるバスバーモジュールとに関する。

図６において、引用符号１０１は電池集合体を示す（例えば下記特許文献１参照）。電池集合体１０１は、複数の電池１０２を並べて一つの集合体にしたものであって、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される。各電池１０２には、プラス極及びマイナス極である一対の電極１０３が設けられる。電池集合体１０１は、電動モータに電力を供給するために車両所定位置に搭載される。

図６及び図７において、引用符号１０４は、電池集合体１０１の隣り合う電池１０２を直列に接続するため、電池集合体１０１に組み付けられるバスバーモジュールを示す。このバスバーモジュール１０４は、樹脂プレート１０５と、複数のバスバー１０６と、複数の端子１０７（一つのみ図示）と、端子１０７に接続される電線１０８と、図示しないサーミスタ（温度センサ）と、このサーミスタに接続される図示しない電線とを含んで構成される。

図７において、樹脂プレート１０５は、絶縁性を有する樹脂成形品であって、バスバー収容部１０９と、電線収容部１１０と、カバー１１１とをそれぞれ複数有する。バスバー収容部１０９は、電池並び方向に沿って並べられ、これによりバスバー収容部集合列部１１２が形成される。また、電線収容部１１０は、対応するバスバー収容部１０９の一方の側部１１３の近傍に配置される。電線収容部１１０は、電池並び方向に沿って並べられ、これにより電線収容部集合列部１１４が形成される。

尚、引用符号１１５は電線導出部を示す。この電線導出部１１５は、バスバー収容部１０９と電線収容部１１０とを連通するように形成される。具体的には、電池並び方向に直交する方向に形成される。

カバー１１１は、対応する電線収容部１１０の一方の側部１１６に連成される。カバー１１１は、対応する電線収容部１１０の開口を蓋する部分として形成される。カバー１１１は、電池並び方向に沿って並べられ、これによりカバー集合列部１１７が形成される。

バスバー収容部集合列部１１２におけるバスバー収容部１０９同士は、例えばＵ字状のヒンジ１１８で繋がれる。また、電線収容部集合列部１１４における電線収容部１１０同士も例えばＵ字状のヒンジ１１９で繋がれる。さらに、カバー集合列部１１７におけるカバー１１１同士も例えばＵ字状のヒンジ１２０で繋がれる。ヒンジ１１８〜１２０は、電池１０２（図６参照）のピッチのバラツキを吸収する部分として形成される。別な言い方をすれば、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収する部分として形成される。

バスバー１０６は、導電性を有する金属板を加工することにより形成される。バスバー１０６には、電極１０３（図６参照）を挿通する部分として一対の貫通孔１２１が形成される。バスバー１０６は、樹脂プレート１０５のバスバー収容部１０９に収容固定される。端子１０７は、例えば電圧を検出するためのものであって、バスバー１０６の一方の貫通孔１２１に合わせて重ねられる。端子１０７には、電線１０８が接続され、この電線１０８は電線導出部１１５及び電線収容部１１０を介して電線収容部集合列部１１４に収容される。

図示しないサーミスタは、所定位置のバスバー収容部１０９と電線収容部１１０との間に組み付けられる（組み付け部分の図示省略）。サーミスタに接続される図示しない電線は、電線収容部集合列部１１４に収容される。電線収容部集合列部１１４には、電線１０８やサーミスタからの電線などの各種電線が束になった状態で収容される。

特開２０１１−７７０３１号公報

電線収容部集合列部１１４に収容された各種電線の一部、例えば図示しないサーミスタの電線を図７の仮想線で示す電線収容部１２２に配置変更しようとする場合を考えると（サーミスタの組み付け位置も電線収容部１２２の側に変更する）、次のような問題点を有する。すなわち、仮想線で示す電線収容部１２２は、バスバー収容部１０９の他方の側部１２３から離れた位置にあり、このような離れた位置では強度不足が生じてしまうという問題点を有する。また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収するためとして、Ｕ字状のヒンジ１１９で繋ぐような構造を電線収容部１２２にも採用しようとすると、上記強度不足が一層深刻なものになってしまうという問題点を有する。この他、ヒンジ構造を採用すると、成形金型が複雑になってコスト増になってしまうという問題点を有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、各種電線の一部を離れた位置で収容配置するようにしても強度不足にはならず、また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収することも可能な樹脂プレートと、この樹脂プレートを含んで構成されるバスバーモジュールとを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の樹脂プレートは、複数の電池からなる電池集合体の隣り合う前記電池を直列に接続する複数のバスバーを個々に収容固定する複数のバスバー収容部と、該バスバー収容部の一方の側部近傍に配置されて前記バスバー収容部から引き出された電線を収容する複数の電線収容部と、を有する樹脂プレートにおいて、当該樹脂プレートは、電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレートを連結することによりなり、該分割樹脂プレートは、前記電池並び方向に沿って前記バスバー収容部を並べることにより形成されるバスバー収容部集合列部と、前記電池並び方向に沿って前記電線収容部を並べることにより形成される電線収容部集合列部と、前記バスバー収容部の他方の側部から離れた位置に配置されるとともに前記電線とは別の電線を収容し、且つ前記バスバー収容部及び前記電線収容部よりも長く前記電池並び方向にのびて形成される電線収容通路と、を含み、該電線収容通路の端部には、隣り合う前記分割樹脂プレートとの連結に係る連結機能、及び前記電池並び方向の公差を吸収する公差吸収機能を兼ね備えた連結部兼公差吸収部を形成することを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた請求項２に記載の本発明のバスバーモジュールは、請求項１に記載の樹脂プレートと、該樹脂プレートの複数のバスバー収容部に収容固定されるバスバーと、前記樹脂プレートの電線収容部及び電線収容通路にそれぞれ収容される各種電線と、を含むことを特徴とする。

請求項１に記載された本発明によれば、電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレートを連結して形成される樹脂プレートであり、分割樹脂プレートには、バスバー収容部集合列部と電線収容部集合列部とが近接した状態に配置形成される。また、分割樹脂プレートには、連結部兼公差吸収部を有する電線収容通路が形成される。この電線収容通路は、バスバー収容部集合列部などから離れた位置に配置形成される。電線収容通路は、各種電線の一部を収容する部分として形成される。また、電線収容通路は、バスバー収容部集合列部を構成するバスバー収容部や、電線収容部集合列部を構成する電線収容部よりも長さが長く形成される。つまり、長さがある電線収容通路であれば、バスバー収容部や電線収容部などから離れた位置に配置されても強度の向上を図ることが可能になる。

電線収容通路は、この端部に連結部兼公差吸収部が形成され、隣り合う分割樹脂プレートとの連結に係る連結機能を有することから、分割樹脂プレートを連結して樹脂プレートを形成することが可能になる。また、連結部兼公差吸収部は、電池並び方向の公差を吸収する公差吸収機能を有することから、電線収容通路が長く形成されても電池ピッチのバラツキに影響されないようにすることが可能になる。具体的には、バスバー収容部ごとや電線収容部ごとのようにヒンジで繋ぐ構造を採用しなくても（別な言い方をすれば、ヒンジを数多く形成しなくとも）、本発明では電線収容通路の端部位置で上記バラツキを吸収することが可能になる。

従って、本発明によれば、各種電線の一部を離れた位置で収容配置するようにしても強度不足にはならず、また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収することもできるという効果を奏する。

また、請求項２に記載された本発明によれば、請求項１の樹脂プレートを含んで構成されるバスバーモジュールであることから、強度不足にはならず、また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収できるようなバスバーモジュールを提供することができるという効果を奏する。

本発明のバスバーモジュールの組み付け先となる電池集合体の模式図である。本発明のバスバーモジュール及び樹脂プレートの平面図である。図２のバスバーモジュールにおける一つの分割樹脂プレートに係る拡大図である。図２のバスバーモジュール及び樹脂プレートの連結部兼公差吸収部の拡大図である。ヒンジの一例を示す拡大斜視図である。従来例の電池集合体及びバスバーモジュールの斜視図である。図６の従来例のバスバーモジュール及び樹脂プレートの平面図である。

バスバーモジュールは、樹脂プレートと、この樹脂プレートの複数のバスバー収容部に収容固定されるバスバーと、樹脂プレートの電線収容部及び電線収容通路にそれぞれ収容される各種電線とを含んで構成される。

樹脂プレートは、電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレートを連結することにより形成され、分割樹脂プレートには、連結部兼公差吸収部を有する電線収容通路がバスバー収容部や電線収容部から離れた位置に配置される。この電線収容通路は、バスバー収容部や電線収容部よりも長い長さで形成される。連結部兼公差吸収部は、隣り合う分割樹脂プレートを連結する部分として形成される。また、電池並び方向の公差を吸収する部分としても形成される。具体的には、電池ピッチのバラツキを吸収する部分としても形成される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のバスバーモジュールの組み付け先となる電池集合体の模式図である。

図１において、電池集合体１は、複数の電池２を並べて一つの集合体にしたものであって、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される。各電池２には、プラス極及びマイナス極である一対の電極３が設けられる。電池集合体１は、電動モータに電力を供給するために車両所定位置に搭載される。

図２は本発明のバスバーモジュール及び樹脂プレートの平面図である。また、図３は図２のバスバーモジュールにおける一つの分割樹脂プレートに係る拡大図、図４は図２のバスバーモジュール及び樹脂プレートの連結部兼公差吸収部の拡大図、図５はヒンジの一例を示す拡大斜視図である。

図２において、バスバーモジュール４は、電池集合体１（図１参照）の隣り合う電池２（図１参照）を直列に接続するため、電池集合体１に従来同様の方法で組み付けられる。このバスバーモジュール４は、本発明に係る樹脂プレート５と、複数のバスバー６と、複数の端子７（一つのみ図示）と、端子７に接続される電線８と、温度センサであるサーミスタ９（一つのみ図示）と、このサーミスタ９からのびる電線１０（リード線）とを含んで構成される。

図２及び図３において、樹脂プレート５は、絶縁性を有する樹脂成形品であって、電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレート１１を連結することにより形成される（本実施例では、便宜上、複数の分割樹脂プレート１１を同じ形状のものとして説明をする）。

分割樹脂プレート１１は、従来同様部分として、バスバー収容部１２と、電線収容部１３と、カバー１４とをそれぞれ複数有する。また、分割樹脂プレート１１は、新たな部分として、一又は複数の電線収容通路１５と、同じく一又は複数の通路カバー１６と、連結部１７（１７ａ、１７ｂ）と、連結部兼公差吸収部１８（１８ａ、１８ｂ）と、複数の橋渡し部１９とを有する。

バスバー収容部１２は、電池並び方向に沿って並べられ、これによりバスバー収容部集合列部２０が形成される。また、電線収容部１３は、対応するバスバー収容部１２の一方の側部２１の近傍に配置される。電線収容部１３は、電池並び方向に沿って並べられ、これにより電線収容部集合列部２２が形成される。

バスバー収容部１２と電線収容部１３は、この間が電線導出部２３にて連通される。電線導出部２３は、電池並び方向に直交する方向にバスバー収容部１２と電線収容部１３とを連通するように形成される。

カバー１４は、対応する電線収容部１３の一方の側部２４に連成される。カバー１４は、対応する電線収容部１３の開口を蓋する部分として形成される。カバー１４は、電池並び方向に沿って並べられ、これによりカバー集合列部２５が形成される。

バスバー収容部集合列部２０におけるバスバー収容部１２同士は、Ｕ字状のヒンジ２６で繋がれる。また、電線収容部集合列部２２における電線収容部１３同士もＵ字状のヒンジ２７で繋がれる。さらに、カバー集合列部２５におけるカバー１４同士もＵ字状のヒンジ２８で繋がれる。ヒンジ２６〜２８は、電池２（図１参照）のピッチのバラツキを吸収する部分として形成される。別な言い方をすれば、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収する部分として形成される。

電線収容通路１５は、バスバー収容部１２の他方の側部２９から離れた位置に配置形成される。電線収容通路１５は、サーミスタ９からのびる電線１０を収容することができるように略樋形状に形成される。また、バスバー収容部１２や電線収容部１３よりも長く電池並び方向にのびる形状に形成される。電線収容通路１５は、上記の如く樋形状（断面略コ字状）で尚かつ長く形成されることから、バスバー収容部１２から離れた位置に配置される部分であっても、必要十分な強度を確保することができるのは勿論である。

このような電線収容通路１５の所定位置には、サーミスタ９の組み付け部分になるサーミスタ組み付け部３０が形成される。サーミスタ組み付け部３０は、電線収容通路１５の一方の側部３１側に配置形成される。また、電線収容通路１５の端部（分割樹脂プレート１１の端部位置に相当する部分）には、後述する連結部兼公差吸収部１８（１８ａ、１８ｂ）が形成される。

尚、電線収容通路１５は、図３の仮想線で示す位置に、図５のような分割部分３２を設け、そして、この分割部分３２をＵ字状のヒンジ３３、３３で繋いでもよい。分割箇所やヒンジ３３が少数であれば電線収容通路１５の強度低下の心配はない。

図２及び図３に戻り、通路カバー１６は、電線収容通路１５の他方の側部３４に連成される。通路カバー１６は、電線収容通路１５の開口を蓋する部分として形成される。通路カバー１６は、上記カバー１４のようなＵ字状のヒンジ２８で繋がれない部分に形成される。

連結部１７は、隣り合う分割樹脂プレート１１を連結する部分として形成される。具体的には、一方の分割樹脂プレート１１の電線収容部１３に形成される連結部１７ａと、他方の分割樹脂プレート１１の電線収容部１３に形成される連結部１７ｂとで構成される。

連結部１７ａは、長方形状で電線収容部１３から突出する延長板部３５と、この延長板部３５の中央を矩形に開口して形成される嵌合凹部３６とを有する。また、連結部１７ｂは、電線収容部１３において延長板部３５を受ける受け部（符号省略）と、この受け部から突出して嵌合凹部３６に嵌合する嵌合凸部３７とを有する。嵌合凸部３７は、嵌合凹部３６の開口形状に合わせた、比較的大きな（後述するスライド凸部４１よりも大きな）突起に形成される。尚、隣り合う分割樹脂プレート１１を連結することができれば、図示形状に限定されないものとする。

図２ないし図４において、連結部兼公差吸収部１８は、隣り合う分割樹脂プレート１１を連結する部分として形成される。また、電池並び方向の公差を吸収する部分（別な言い方をすれば、電池ピッチのバラツキを吸収する部分）としても形成される。すなわち、隣り合う分割樹脂プレート１１との連結に係る連結機能、及び電池並び方向の公差を吸収する公差吸収機能を兼ね備えた部分として形成される。このような連結部兼公差吸収部１８は、一方の分割樹脂プレート１１の電線収容通路１５に形成される連結部兼公差吸収部１８ａと、他方の分割樹脂プレート１１の電線収容通路１５に形成される連結部兼公差吸収部１８ｂとで構成される。

連結部兼公差吸収部１８ａは、長方形状で電線収容通路１５から突出する延長板部３８と、この延長板部３８の中央を矩形に貫通して形成されるスライド凹部３９とを有する。また、連結部兼公差吸収部１８ｂは、電線収容通路１５において延長板部３８をスライド可能に受けるスライド受け部４０と、このスライド受け部４０から突出してスライド凹部３９にスライド自在に嵌合するスライド凸部４１と、電線収容通路１５の側壁内面から突出して延長板部３８をスライド自在に支持する一対のスライド支持部４２とを有する。

スライド凹部３９は、スライド凸部４１が嵌合した状態で、少なくとも電池ピッチ公差分の可動領域を確保できるような寸法Ｐが生じる形状に形成される。一対のスライド支持部４２は、スライド凸部４１の位置に合わせて配置形成される。

連結部兼公差吸収部１８（１８ａ、１８ｂ）を形成することで、電線収容通路１５の部分でＵ字状のヒンジを多数形成する必要がないのは勿論である。

図２及び図３において、橋渡し部１９は、バスバー収容部１２の他方の側部２９と、電線収容通路１５の一方の側部３１とを繋ぐ部分として形成される。橋渡し部１９は、ブリッジ状の形状（略門形の形状）に形成される。

以上のような樹脂プレート５についてまとめると、電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレート１１を連結して形成される樹脂プレート５であり、分割樹脂プレート１１には、バスバー収容部集合列部２０と電線収容部集合列部２２とが近接した状態に配置形成される。また、分割樹脂プレート１１には、連結部兼公差吸収部１８を有する電線収容通路１５が形成される。この電線収容通路１５は、バスバー収容部集合列部２０などから離れた位置に配置形成される。電線収容通路１５は、各種電線（８、１０）の一部（電線１０）を収容する部分として形成される。また、電線収容通路１５は、バスバー収容部集合列部２０を構成するバスバー収容部１２や、電線収容部集合列部２２を構成する電線収容部１３よりも長さが長く形成される。つまり、長さがある電線収容通路１５であれば、バスバー収容部１２や電線収容部１３などから離れた位置に配置されても強度の向上を図ることが可能になる。

電線収容通路１５は、この端部に連結部兼公差吸収部１８が形成され、隣り合う分割樹脂プレート１１との連結に係る連結機能を有することから、分割樹脂プレート１１を連結して樹脂プレート５を形成することが可能になる。また、連結部兼公差吸収部１８は、電池並び方向の公差を吸収する公差吸収機能を有することから、電線収容通路１５が長く形成されても電池ピッチのバラツキに影響されないようにすることが可能になる。具体的には、バスバー収容部１２ごとや電線収容部１３ごとのようにヒンジで繋ぐ構造を採用しなくても（別な言い方をすれば、ヒンジを数多く形成しなくとも）、電線収容通路１５の端部位置で上記バラツキを吸収することが可能になる。

図２及び図３において、バスバー６は、導電性を有する金属板を加工することにより形成される。バスバー６には、電極３（図１参照）を挿通する部分として一対の貫通孔４３が形成される。バスバー６は、樹脂プレート５のバスバー収容部１２に収容固定される。

端子７は、例えば電圧を検出するためのものであって、バスバー６の一方の貫通孔４３に合わせて重ねられる。端子７には、電線８が接続され、この電線８は電線導出部２３及び電線収容部１３を介して電線収容部集合列部２２に収容される。

サーミスタ９は、電線収容通路１５のサーミスタ組み付け部３０に組み付けられる。サーミスタ９に接続される電線１０は、電線収容通路１５に収容される。

以上、図１ないし図５を参照しながら説明してきたように、本発明に係る樹脂プレート５よれば、各種電線の一部を離れた位置で収容配置するようにしても強度不足にはならず、また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収することもできるという効果を奏する。

また、本発明に係るバスバーモジュール４によれば、樹脂プレート５を含んで構成されることから、強度不足にはならず、また、電池並び方向の寸法のバラツキを吸収できるようなバスバーモジュール４の提供をすることができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…電池集合体、２…電池、３…電極、４…バスバーモジュール、５…樹脂プレート、６…バスバー、７…端子、８…電線、９…サーミスタ、１０…電線、１１…分割樹脂プレート、１２…バスバー収容部、１３…電線収容部、１４…カバー、１５…電線収容通路、１６…通路カバー、１７…連結部、１８…連結部兼公差吸収部、１９…橋渡し部、２０…バスバー収容部集合列部、２１…一方の側部、２２…電線収容部集合列部、２３…電線導出部、２４…一方の側部、２５…カバー集合列部、２６〜２８…ヒンジ、２９…他方の側部、３０…サーミスタ組み付け部、３１…一方の側部、３２…分割部分、３３…ヒンジ、３４…他方の側部、３５…延長板部、３６…嵌合凹部、３７…嵌合凸部、３８…延長板部、３９…スライド凹部、４０…スライド受け部、４１…スライド凸部、４２…スライド支持部、４３…貫通孔

Claims

複数の電池からなる電池集合体の隣り合う前記電池を直列に接続する複数のバスバーを個々に収容固定する複数のバスバー収容部と、
該バスバー収容部の一方の側部近傍に配置されて前記バスバー収容部から引き出された電線を収容する複数の電線収容部と、
を有する樹脂プレートにおいて、
当該樹脂プレートは、
電池並び方向の中間所定位置で分割された分割樹脂プレートを連結することによりなり、
該分割樹脂プレートは、
前記電池並び方向に沿って前記バスバー収容部を並べることにより形成されるバスバー収容部集合列部と、
前記電池並び方向に沿って前記電線収容部を並べることにより形成される電線収容部集合列部と、
前記バスバー収容部の他方の側部から離れた位置に配置されるとともに前記電線とは別の電線を収容し、且つ前記バスバー収容部及び前記電線収容部よりも長く前記電池並び方向にのびて形成される電線収容通路と、
を含み、
該電線収容通路の端部には、隣り合う前記分割樹脂プレートとの連結に係る連結機能、及び前記電池並び方向の公差を吸収する公差吸収機能を兼ね備えた連結部兼公差吸収部を形成する
ことを特徴とする樹脂プレート。
請求項１に記載の樹脂プレートと、該樹脂プレートの複数のバスバー収容部に収容固定されるバスバーと、前記樹脂プレートの電線収容部及び電線収容通路にそれぞれ収容される各種電線と、を含む
ことを特徴とするバスバーモジュール。