JP6536314B2 - 配線モジュール - Google Patents
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Description
第一実施形態について、図1ないし図6を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電池配線モジュール20は、正極および負極の電極端子12を有する複数個(本実施形態では12個)の単電池11(蓄電素子の一例)を並べてなる単電池群10(蓄電素子群)に取り付けられるものである。
本実施形態の電池配線モジュール20を単電池群10に取り付けてなる電池モジュールM1(蓄電モジュール)は、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車等の、車両(図示せず)の駆動源として使用される。単電池群10を構成する複数の単電池11は、電池配線モジュール20によって、異なる単電池11の正極端子12Aと負極端子12Bとを電気的に接続することにより、直列に接続されている。以下、図1における左手前側を左(右奥側を右)、上側を上(下側を下)、右手前側を前(左奥側を後)とし、左右方向をX軸方向、上下方向をY軸方向、前後方向をZ軸方向として、各図に方向線を付す。
図1に示すように、単電池11は、X軸方向に扁平な直方体形状をなしており、その上面には、正極端子12Aおよび負極端子12Bが形成されている。以下、単電池11のX軸方向の厚みをD1とする。また、正極の電極端子12を正極端子12A、負極の電極端子12を負極端子12Bとし、これらを総称するときは電極端子12とする。電極端子12は、金属板材からなる台座(図示せず)と、台座から上方に向かって丸棒状に突出する電極ポスト13を備える。電極ポスト13には、後述するバスバー21(接続部材の一例)の貫通孔23(図2参照)が挿通され、図示しない固定部材により電極ポスト13とバスバー21とが固定されるようになっている。
図1に示すように、単電池11は、隣り合う単電池11の電極端子12の極性が異なるように(正極端子12Aと負極端子12Bとが交互に配されるように)X軸方向に並べられ、図示しない保持具によって固定されて、単電池群10を構成する。すなわち、本実施形態では、X軸方向が第一の方向である。
図1に示すように、単電池群10の上面(電極端子面)には、Y軸方向に沿って上方から電池配線モジュール20が取り付けられる。すなわち、本実施形態では、Y軸方向が第二の方向である。
保持プレート30は、X軸方向に並べられ、相互に連結された複数(本実施形態では計6つ)の保持ユニット31からなる。保持ユニット31の連結構造については後述する。
保持ユニット31は、絶縁樹脂材料からなる。図2等に示すように、本実施形態に係る保持ユニット31の上面には、前縁および後縁に沿ってX軸方向に一対の連結壁32が突設されており、これらと平行に、各連結壁32から軸L1側に向けて順に、保持壁33、境界壁34、溝壁35が形成されている。前側の保持壁33Fと境界壁34Fの間の領域、並びに、後側の保持壁33Rと境界壁34Rの間の領域は、後述するバスバー21(接続部材の一種)が保持される保持領域40(40F,40R)とされ、前側の境界壁34Fと溝壁35Fの間の領域、並びに、後側の境界壁34Rと溝壁35Rの間の領域は、バスバー21等に接続された電線が収容される電線収容溝50(50F,50R)とされる。なお、保持領域40には、バスバー21以外に検知端子等の部材が保持されていてもよい。また、電線収容溝50内には、複数の電線が収容可能とされている。
本実施形態に係る保持プレート30において、X軸方向中央部に並べて連結される4つの第二保持ユニット231は、同一構造のものである。以下の説明において、4つの各第二保持ユニット231を区別する必要がある場合には、左から順に、第二保持ユニット231A、231B、231C、231Dとする。
図4に示すように、本実施形態に係る保持プレート30において左端に配される第一保持ユニット131は、左縁が一直線状をなす一方、軸L1よりも前側部分が後側部分よりも所定長S1だけ右方に延出された、上面視右下がりの階段状の概形をなすように形成されている。第一保持ユニット131は、第二保持ユニット231の底壁部237,238に相当する底壁部137,138を有し、その上面には、同じく保持壁部233、境界壁部234、溝壁部235に相当する保持壁部133、境界壁部134、溝壁部135が形成されている。
図5に示すように、本実施形態に係る保持プレート30において右端に配される第三保持ユニット331は、右縁が一直線状をなす一方、左縁は軸L1よりも後側部分が前側部分よりも所定長S1だけ左方に延出された、上面視階段状の概形をなすように形成されている。第三保持ユニット331は、第二保持ユニット231の底壁部237,238に相当する底壁部337,338を有し、その上面には、同じく保持壁部233、境界壁部234、溝壁部235に相当する保持壁部333、境界壁部334、溝壁部335が形成されている。
次に、本実施形態に係る保持プレート30を構成する、第一保持ユニット131、第二保持ユニット231、第三保持ユニット331の連結構造について説明する。
バスバー21は、銅、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属からなる略矩形状の板材をプレス加工して形成される。バスバー21の表面には、スズ、ニッケル等に金属がメッキされていてもよい。図6等に示すように、バスバー21は、4つの角部を面取りした形状をなしており、各保持ユニット31の保持部140,240,340に円滑に挿入できるようになっている。
図6等に示すように、汎用バスバー121において、X軸方向に延びる前後縁の略中央には、方形状に切り欠かれた一対の凹み部124が形成されている。この凹み部124には、各保持ユニット31の保持部140,240,340に形成された位置決め突起42が係止されるようになっている。凹み部124からほぼ等距離となるように、単電池11の電極端子12の電極ポスト13が挿通される丸穴状の一対の貫通孔123が形成されている。汎用バスバー121は、凹み部124内に位置決め突起42が係止された正規位置において、右端縁が中間突起44の左端縁に近接するように保持される。また、この汎用バスバー121を保持する保持ユニット31と、その左側に隣接する保持ユニット31とが、前述の第二係止状態で連結された場合には、汎用バスバー121の左端縁が左側の保持ユニット31の中間突起44の右端縁に近接するように設定されている。
同じく図6等に示すように、第二保持ユニット231Bの前側の保持部240F内に保持される長尺バスバー221の長手方向の長さは、各保持ユニット31の中間突起44のX軸方向の幅とほぼ等しい長さだけ、汎用バスバー121よりも長く形成されている。この延設部分を、延設部225とする。長尺バスバー221の延設部225を除いた前縁および後縁の略中央には、方形状に切り欠かれた一対の凹み部224が形成されている。この凹み部224には、位置決め突起42が係止される。長尺バスバー221の板面に、左右に並ぶように形成される一対の貫通孔223のうち右側の貫通孔223は、単電池11A,11Bの電極ポスト13同士の間隔に合わせて、汎用バスバー121の右側の貫通孔123に相当する位置よりも右側に配される。長尺バスバー221は、凹み部224を位置決め突起42に対応させた正規位置において、その右端縁が中間突起44の右端縁と近接するように保持される。延設部225は、他の部分よりもZ軸方向の長さが短く形成され、その前縁および後縁に嵌合突部226を有しており、対向する一対の中間突起44の略U字型の溝部内に嵌合突部226を嵌合させた状態で保持されるようになっている。
次に電池配線モジュール20の組み付け方法の一例について説明する。電池配線モジュール20の組み付け方法は以下の記載に限定されない。
以下、本実施形態の作用および効果について説明する。
第二実施形態について、図7ないし図13を参照しつつ説明する。
保持プレート80において、X軸方向中央部に並べて連結される4つの第二保持ユニット281は、図9のような構造を有する。なお、以下の説明において、4つの各第二保持ユニット281を区別する必要がある場合には、左から順に、第二保持ユニット281A、281B、281C、281Dとする。
詳しい説明は省略するが、本実施形態に係る第一保持ユニット181、第三保持ユニット381は、それぞれ、第一実施形態の第一保持ユニット131、第三保持ユニット331と同様の概形をなし、底壁部137,138,337,338に相当する底壁部187,188,387,388を有するとともに、その上面には、保持壁部133,333、境界壁部134,334、溝壁部135,335に相当する保持壁部183,383、境界壁部184,384、溝壁部185,385、側壁部186,386が形成されている。また、第二保持ユニット281と同様、前縁および後縁からは、垂下壁部182,382が垂下されている。
本実施形態に係る保持プレート80を構成する保持ユニット81の連結構造について説明する。
以下、本実施形態の作用および効果について説明する。
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)電池配線モジュール20,70を構成する保持ユニット31,81の個数は、2個以上で任意の数とすることができる。
(2)電池配線モジュール20,70を構成する保持ユニット31,81は、全て同じ形状としてもよい。例えば、保持ユニット31,81を軸L1等に対して完全に線対称な形状として、前部に保持されるバスバー21と、後部に保持されるバスバー21とが、同じ単電池11の電極ポスト13同士の間を接続するものとしてもよい。
(3)係止部や被係止部は、2つ以上任意の数だけ設けることができる。これにより、保持ユニット31,81同士の係止状態を、2段階に限らず多段階に変更可能となり、様々な間隔で配された電極ポスト13同士の間を接続可能な電池配線モジュール20,70を得ることができる。
(4)単電池11の間に挟持される部材は、補強板Xに限らず、放熱板など任意の部材とすることができる。また、これらの部材は、単電池群10において任意の位置に配置することができる。1つの単電池群10中に、複数個複数種類の部材を挟持させてもよい。
(5)電池配線モジュール20,70の保持領域40において、隣り合うバスバー21の間に絶縁状態を保持する絶垂下壁を設けたり、別の絶縁部材を配したりして、バスバー21間を着実に絶縁状態で保持する構成としてもよい。
(6)電池配線モジュール20,70の保持領域40は、バスバー21等を横入れ可能な構成としてもよい。
(7)電池配線モジュール20,70に、保持領域40等の上面を開閉自在に閉塞する蓋部が設けられていても良い。
(8)バスバー21の貫通孔23を、円でなく長円状としてもよい。これにより、単電池11の組付け公差等により、電極ポスト13同士の間隔が微妙にずれた場合にも、そのまま対応可能となる。
(9)蓄電素子は単電池11に限らず、電池配線モジュール20,70は、例えばキャパシタを並べた蓄電素子群に取付けてもよい。
10…単電池群(蓄電素子群)
11…単電池(蓄電素子)
12…電極端子
20,70…電池配線モジュール(配線モジュール)
21…バスバー(接続部材)
121…汎用バスバー
221…長尺バスバー
30,80…保持プレート
31,81…保持ユニット
131,181…第一保持ユニット
231,281…第二保持ユニット
331,381…第三保持ユニット
40…保持領域
140,240,340…保持部
50…電線収容溝
150,250,350…電線収容部
61…係止爪
61A…第一係止面(係止部)
61B…第二係止面(係止部)
62…被係止爪
62A…第一被係止面(被係止部)
62B…第二被係止面(被係止部)
91…係止突部
91A…第一係止突部(係止部)
91B…第二係止突部(係止部)
92…係止片
92A…第一係止片(被係止部)
92B…第二係止片(被係止部)
93…係止孔
95…連結突起
96…連結孔(係止部)
96A…第一連結孔(被係止部)
96B…第二連結孔(被係止部)
X…補強板
Claims (4)
- 正極および負極の電極端子を有する蓄電素子が第一の方向に複数個並べられた蓄電素子群に、前記第一の方向と直交する第二の方向から取付けられる配線モジュールであって、
前記電極端子に接続される接続部材と、
前記第一の方向に連結され、前記接続部材を保持する複数の保持ユニットと、を備え、
前記保持ユニットには、
当該保持ユニットに隣接する保持ユニットを係止して連結する係止部と、
当該保持ユニットに隣接する保持ユニットの前記係止部に係止される被係止部と、が設けられたものにおいて、
前記係止部と前記被係止部のうち少なくとも一方は、前記保持ユニットにおいて前記第一の方向に複数個が並んで設けられて、隣り合う前記保持ユニットの間隔を段階的に変更可能に構成されている配線モジュール。 - 隣り合う前記保持ユニットの間隔は、隣接する前記保持ユニット同士の連結に寄与する前記係止部と前記被係止部のうち少なくとも一方を変更することで、段階的に変更可能に構成されている請求項1に記載の配線モジュール。
- 前記保持ユニットの前記被係止部は、当該保持ユニットに隣接する保持ユニットの前記係止部に、前記第一の方向に沿ってスライド係止可能とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の配線モジュール。
- 前記保持ユニットの前記被係止部は、当該保持ユニットに隣接する保持ユニットの前記係止部に、前記第二の方向に沿って押込み係止可能とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の配線モジュール。
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