JP6602348B2 - 電線配索構造及びバスバモジュール - Google Patents

Description

本発明は、電線配索構造及びバスバモジュールに関する。

例えば電気自動車やハイブリッドカーなどでは、複数の単電池を直列や並列に接続した組電池を電源として搭載している。これらの車両用の組電池は、隣接する単電池の正極と負極を接続する複数のバスバと、両端の総電極にそれぞれ電気的に接続されるとともに負荷に接続された電源線の末端に接続された電源端子（接続端子）とにより接続される。これらバスバや電源端子は、組電池に取り付けられる絶縁樹脂製のバスバモジュールに保持される。バスバモジュールには、各単電池の電極と電気的に接続される電圧検出端子や、単電池の表面に当接される温度センサが設けられる。電圧検出端子は、例えば、平板状の端子部を有し、バスバに重ねられて取り付けられる。従って、バスバモジュールには、電源端子に接続される電源線（電線）と共に、電圧検出端子に接続される電圧検出線や、温度センサに接続される温度検出線などの多数の検出線（電線）が電線配索溝に収容されて配索されている。

特開２０１２−２４８５１２号公報 特開２０１６−１００２４７号公報

しかしながら、電源線や多数の検出線が配索されるバスバモジュールでは、これら電源線や検出線が交差する箇所が生じる。例えば、電源線に接続された電源端子は、電線配索溝に検出線を配索した後、電線配索溝を覆うヒンジカバーを閉じて総電極に組付けられる。ヒンジカバーは、開閉基端がヒンジ部によりバスバモジュールのケースに接続され、開閉先端がロック爪などによりケースに係止される。そして、電源端子が末端に接続された電源線は、電線配索溝と交差するように配索され、ヒンジカバーの上面に設けられた電線保持部に保持固定される。このため、電線配索作業時に、電源線が持ち上げられると、電線保持部と一緒にヒンジカバーが持ち上げられ、ケースに対してヒンジカバーが開いてしまう場合がある。ヒンジカバーが開けば、電線配索溝から検出線が飛び出してしまう虞が生じる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、電線配索溝を覆うヒンジカバーの電線保持部に保持固定された電線が持ち上げられてもヒンジカバーの開きを抑制できる電線配索構造及びバスバモジュールを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 絶縁樹脂製のケースと、前記ケースに形成された電線配索溝と、前記電線配索溝に配索された第１の電線と、前記電線配索溝の上方で前記第１の電線と交差し、末端に接続端子が取り付けられた第２の電線と、前記第２の電線を保持固定する電線保持部が上面に設けられ、前記電線配索溝を覆うために前記第１の電線を挟んで前記接続端子と反対側が前記第２の電線の下方でヒンジ部を介して前記ケースに一体に形成されたヒンジカバーと、を備えることを特徴とする電線配索構造。

上記（１）の構成の電線配索構造によれば、電線配索溝は、第１の電線が配索された後、ヒンジカバーにより覆われる。ヒンジカバーは、ケースとヒンジカバーとを接続するヒンジ部を回転支点に回転されて閉止される。即ち、ヒンジカバーは、開閉基端がヒンジ部により支持され、開閉先端がロック爪等によりケースに係止される。ヒンジカバーの上には、末端の接続端子が取付け固定された第２の電線が、第１の電線と交差する方向で配索される。第２の電線は、ヒンジカバーの上面に形成された電線保持部に保持固定される。ヒンジカバーを介してケースに固定された第２の電線は、電線配索作業時等に、取付け固定された接続端子と反対側が、ケースから浮上する方向に持ち上げられると、電線保持部を介してヒンジカバーを共に上方へ持ち上げようとする。この際、ヒンジカバーは、第１の電線を挟んで接続端子と反対側が第２の電線の下方でヒンジ部を介してケースに一体に形成されているので、ヒンジ部により浮上が規制される。その結果、ヒンジカバーに覆われた電線配索溝からの第１の電線の飛び出しが抑制される。

（２） 上記（１）に記載の電線配索構造であって、前記第１の電線が、細物電線であり、前記第２の電線が、前記細物電線よりも大外径の太物電線であることを特徴とする電線配索構造。

上記（２）の構成の電線配索構造によれば、特に、第１の電線が細物電線であり、第２の電線が太物電線であるため大きな効果が得られる。即ち、第２の電線が太物電線であると、電線配索作業時に、曲がり難い太物電線における電線接続端子と反対側がケースから浮上する方向に持ち上げられると、ヒンジカバーには大きな力が作用する。また、第１の電線が細物電線であると、僅かな隙間からでも電線配索溝からの細物電線の飛び出しが懸念される。上記構成の電線配索構造によれば、太物電線が持ち上げられることによりヒンジカバーに作用する力を、ヒンジ部の引っ張り強度で支持することができる。このため、太物電線により加えられる大きな外力に対しても、ヒンジカバーの開きを確実に規制して、細物電線の飛び出しを抑制することができる。

（３） 上記（２）に記載の電線配索構造を備え、前記細物電線が、検出線であり、前記太物電線が、電源線であり、前記ケースが、複数の単電池を並設した組電池に取り付けられ、隣接する前記単電池の電極を互いに接続する複数のバスバを有することを特徴とするバスバモジュール。

上記（３）の構成のバスバモジュールによれば、ケースに一体成形されるヒンジカバーのヒンジ部の位置を変更するだけで、別部品や専用機能部を追加せずに、電源線が持ち上げられた際に生じる電線配索溝からの検出線の飛び出しを抑制することが可能となる。

本発明に係る電線配索構造によれば、電線配索溝を覆うヒンジカバーの電線保持部に固定された電線が持ち上げられても、ヒンジカバーの開きを抑制することができる。

本発明に係るバスバモジュールによれば、別部品や専用機能部を追加せずに、電線の飛び出しを抑制した信頼性の高いバスバモジュールを安価に提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る電線配索構造を備えるバスバモジュールが取り付けられた電池パックの概略平面図である。 図１に示したバスバモジュールの全体斜視図である。 図２に示したバスバモジュールの正面図である。 図２に示したバスバモジュールのヒンジカバー周辺の要部拡大斜視図である。 図４に示したバスバモジュールにおける第２の電線を省略して示したヒンジカバー周辺の要部拡大斜視図である。 図５に示したヒンジ部の要部拡大側面図である。 比較例に係るバスバモジュールのヒンジカバー周辺の要部拡大斜視図である。 図７に示した比較例に係るバスバモジュールの第２の電線が持ち上げられた状況を表す横断面図である。 図４に示した本実施形態に係るバスバモジュールの第２の電線に持ち上げ方向の力が作用した状況を表す横断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電線配索構造を備えるバスバモジュール１００が取り付けられた電池パック１１の概略平面図である。
本実施形態に係る電線配索構造は、図１に示すように、バスバモジュール１００に好適に用いることができる。バスバモジュール１００は、複数の単電池１３を並設した組電池１５に取り付けられる。バスバモジュール１００と組電池１５とは、電池パック１１を構成している。

本実施形態において、単電池１３は、板形状に形成され、矩形平面となる上端面の長手方向の両端に、正極の電極１４及び負極の電極１６が設けられる。これら正極の電極１４及び負極の電極１６は、例えばボルトの形態で形成されるが、これに限定されない。単電池１３は、それぞれの板面を対面させるように並設して一体化されて組電池１５を構成する。

図２は、図１に示したバスバモジュール１００の全体斜視図である。
本実施形態に係る電線配索構造は、絶縁樹脂製のケース１７と、ケース１７に形成された電線配索溝１９（図９参照）と、電線配索溝１９に配索される第１の電線２３と、電線配索溝１９の上方で第１の電線２３と交差する第２の電線２５と、電線配索溝１９を覆うためのヒンジカバー２１（図４参照）と、を主要な構成として有する。

ここで、本実施形態において、第１の電線２３は、図示しない電圧検出端子に接続された電圧検出線や温度センサに接続された温度検出線等の検出線（図９参照）としての細物電線である。また、第２の電線２５は、第１の電線２３よりも大外径の電源線（図４参照）としての太物電線である。

ケース１７は、絶縁樹脂材によりバスバモジュール１００の本体として一体成形される。ケース１７には、単電池１３の並び方向に、矩形箱状の複数のバスバ収容室２７が公差吸収部２９を介して連結されている。各バスバ収容室２７には、隣接する単電池１３の正極の電極１４と負極の電極１６とが配置される。各バスバ収容室２７には、これら正極の電極１４と負極の電極１６とを接続するための導電性金属板からなるバスバ３１が収容される。

このように、本実施形態に係る電線配索構造を備えたバスバモジュール１００は、ケース１７が、複数の単電池１３を並設した組電池１５に取り付けられ、各単電池１３を互いに接続する複数のバスバ３１を備えて構成される。

単電池１３の並び方向に連結された複数のバスバ収容室２７は、２列で平行に設けられる。２列で平行に設けられた複数のバスバ収容室２７は、それぞれの列が端子接続部３３と、端子接続部３５と、を構成する。これら端子接続部３３と端子接続部３５とは、長手方向の両端同士が、連結部３７と、連結部３９とにより連結されている。

端子接続部３３と端子接続部３５のそれぞれの対向面側には、複数の電線配索部４１が端子接続部３３と端子接続部３５に沿うように形成されている。それぞれの電線配索部４１は、単電池１３の並設方向に延在する電線配索溝１９を有する。電線配索溝１９は、単電池１３と反対側の上面が矩形開口部となって開放する。

それぞれの電線配索部４１は、ヒンジカバー４３を有する。ヒンジカバー４３は、ヒンジ部４５を介して電線配索部４１に一体に成形される。ヒンジカバー４３は、ヒンジ部４５を回転支点に回転させることにより、電線配索溝１９の上記した矩形開口部を開閉する。

一方、端子接続部３５は、バスバ収容室２７を挟んで電線配索部４１の反対側に、他の複数の電線配索部４７が、端子接続部３５に沿うように形成されている。それぞれの電線配索部４７は、単電池１３の並設方向に延在する電線配索溝１９を有する。電線配索溝１９は、単電池１３と反対側の上面が矩形開口部となって開放する。

それぞれの電線配索部４７は、上記の電線配索部４１と同様に、ヒンジカバー４３を有する。ヒンジカバー４３は、ヒンジ部４５を介して電線配索部４７に一体に成形される。ヒンジカバー４３は、ヒンジ部４５を回転支点に回転されることにより、電線配索溝１９の矩形開口部を開閉する。
これら電線配索部４１及び電線配索部４７には、上記の第１の電線２３が配索される。

図３は、図２に示したバスバモジュール１００の正面図である。
最も連結部３９に近接する電線配索部４７は、ヒンジカバー２１の上面に、電線保持部４９が一体に成形されている。この電線配索部４７の上方には、電線配索部４７に配索された第１の電線２３に交差する方向で第２の電線２５（図４参照）が配索される。電線保持部４９には、Ｕ字溝５１が形成される。Ｕ字溝５１は、第２の電線２５の直径よりも小さい溝幅で形成されることにより、第２の電線２５を圧入保持できるように構成されている。

図４は、図２に示したバスバモジュール１００のヒンジカバー２１周辺の要部拡大斜視図である。
第２の電線２５は、末端にＬＡ端子５３が接続される。ＬＡ端子５３は、ケース１７のＬＡ端子収容部５５に配置される。ＬＡ端子収容部５５に配置されたＬＡ端子５３は、組電池１５の総電極であるボルト（負極の端子１６）が貫通し、ナット締めされる。末端のＬＡ端子５３が固定された第２の電線２５は、その近傍が、電線保持部４９のＵ字溝５１に圧入されて固定されることになる。

図５は、図４に示したバスバモジュール１００における第２の電線２５を省略して示したヒンジカバー２１周辺の要部拡大斜視図である。
ここで、電線保持部４９が形成されるヒンジカバー２１は、電線配索溝１９を覆うために第１の電線２３を挟んでＬＡ端子５３と反対側がヒンジ部４５を介してケース１７に一体に形成されている。更に、このヒンジ部４５は、第２の電線２５の下方の位置（例えば、第２の電線２５の直下やその近傍）でケース１７に接続されている。ヒンジ部４５は、可撓性を有する矩形板片状に形成された薄肉ヒンジであり、一対の平行な長辺部の一方がヒンジカバー２１に一体成形により接続され、一対の平行な長辺部の他方がケース１７に一体成形により接続される。

図６は、図５に示したヒンジ部４５の要部拡大側面図である。
ヒンジ部４５は、ヒンジカバー２１が電線配索溝１９を覆ったとき、側面視で半円弧状に屈曲されてケース１７とヒンジカバー２１とを連結状態に接続する。ヒンジ部４５は、ヒンジカバー２１が閉止された状態で、ヒンジカバー２１がケース１７から浮上しない強度を有する板厚及び長手方向の延在長で形成されている。更に、このヒンジ部４５のヒンジカバー閉止強度は、ヒンジカバー２１に保持固定された第２の電線２５が電線配索作業時の外力Ｆにより持ち上げられても、ヒンジカバー２１をケース１７から離間させない大きさに設定されている。

次に、上記した構成の作用を説明する。
上記した構成の作用を説明するに先立ち、比較例に係る電線配索構造について説明する。
図７は比較例に係るバスバモジュール５７のヒンジカバー６１周辺の要部拡大斜視図、図８は図７に示した比較例に係るバスバモジュール５７の第２の電線２５が持ち上げられた状況を表す横断面図である。
比較例に係る電線配索構造は、図７に示すように、ケース５９のＬＡ端子収容部５５が、ヒンジカバー６１と一体に形成されている。ヒンジカバー６１は、第２の電線２５を保持するための電線圧入部６３を有している。ＬＡ端子５３は、ヒンジカバー６１が閉じた状態でなければ組み付けられない構造となっている。この点は、本実施形態の構成も同じである。但し、比較例に係る電線配索構造では、電線圧入部６３とヒンジ部６５との距離が離れている。

比較例に係る電線配索構造は、ＬＡ端子５３を組付けると、第２の電線２５と電線圧入部６３が圧入にて嵌まる構造となっている。ＬＡ端子５３は、電線配索溝６７に第１の電線２３を配索した後、ヒンジカバー６１を閉じて組付ける。ヒンジカバー６１は、開閉基端がヒンジ部６５によりケース５９に接続され、開閉先端がロック爪などによりケース５９に係止される。ＬＡ端子５３が末端に接続された第２の電線２５は、ヒンジカバー６１の上面に設けられた電線圧入部６３に保持固定される。このため、電線配索作業時に、第２の電線２５が持ち上げられると、図８に示すように、電線圧入部６３と一緒にヒンジカバー６１が外力Ｆにより持ち上げられ、ケース５９に対してヒンジカバー６１が開いてしまう場合がある。ヒンジカバー６１が開けば、電線配索溝６７から第１の電線２３が飛び出してしまう虞が生じる。

図９は、図４に示した本実施形態に係るバスバモジュール１００の第２の電線２５に持ち上げ方向の力が作用した状況を表す横断面図である。
本実施形態に係る電線配索構造では、第１の電線２３が配索された後、ヒンジカバー２１により電線配索溝１９が覆われる。ヒンジカバー２１は、ケース１７とヒンジカバー２１とを接続するヒンジ部４５を回転支点に回転されて閉止される。即ち、ヒンジカバー２１は、開閉基端がヒンジ部４５により支持され、開閉先端がロック爪６０によりケース１７に係止される（図１参照）。ヒンジカバー２１の上には、末端のＬＡ端子５３が総電極（負極の端子１６）に取付け固定された第２の電線２５が、第１の電線２３と交差する方向で配索される。第２の電線２５は、ヒンジカバー２１の上面に形成された電線保持部４９に保持固定される。

ヒンジカバー２１を介してケース１７に固定された第２の電線２５は、電線配索作業時等に、取付け固定されたＬＡ端子５３と反対側が、ケース１７から浮上する方向に外力Ｆにより持ち上げられると、電線保持部４９を介してヒンジカバー２１を共に上方へ持ち上げようとする。この際、ヒンジカバー２１は、第１の電線２３を挟んでＬＡ端子５３と反対側が第２の電線２５の下方でヒンジ部４５を介してケース１７に一体に形成されているので、ヒンジ部４５により浮上が規制される。

この保持力は、ヒンジ部４５の引っ張り強度に相当する。つまり、ヒンジカバー２１がケース１７から離間することによる隙間の発生が抑制される。
その結果、ヒンジカバー２１に覆われた電線配索溝１９からの第１の電線２３の飛び出しが抑制される。

また、本実施形態の電線配索構造では、特に、第１の電線２３が細物電線であり、第２の電線２５が太物電線であるため大きな効果が得られる。即ち、第２の電線２５が電源線等の太物電線であると、電線配索作業時に、曲り難い太物電線におけるＬＡ端子５３と反対側がケース１７から浮上する方向に持ち上げられると、ヒンジカバー２１には大きな力が作用する。また、第１の電線２３が検出線等の細物電線であると、僅かな隙間からでも電線配索溝１９からの細物電線の飛び出しが懸念される。本実施形態の電線配索構造によれば、太物電線である第２の電線２５が持ち上げられることによりヒンジカバー２１に作用する力を、ヒンジ部４５の引っ張り強度で支持することができる。このため、太物電線である第２の電線２５により加えられる大きな外力に対しても、ヒンジカバー２１の開きを確実に規制して、細物電線である第１の電線２３の飛び出しを抑制することができる。

また、本実施形態に係るバスバモジュール１００では、ケース１７に一体成形されるヒンジカバー２１のヒンジ部４５の位置を変更するだけで、別部品や専用機能部を追加せずに、電源線である第２の電線２５が持ち上げられた際に生じる電線配索溝１９からの検出電線である第１の電線２３の飛び出しを抑制することが可能となる。

従って、本実施形態に係る電線配索構造によれば、電線配索溝１９を覆うヒンジカバー２１の電線保持部４９に固定された第２の電線２５が持ち上げられても、ヒンジカバー２１の開きを抑制することができる。

本実施形態に係るバスバモジュール１００によれば、別部品や専用機能部を追加せずに、第１の電線２３の飛び出しを抑制した信頼性の高いバスバモジュールを安価に提供できる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

例えば上記実施形態では、電線配索構造がバスバモジュール１００のケース１７に適用される例を説明したが、本発明に係る電線配索構造は、第１の電線と第２の電線とが交差する箇所を有し、第１の電線を配索する電線配索溝を覆うヒンジカバーに、第２の電線を保持する電線保持部が設けられたその他のケースに用いても、上記実施形態と同様の効果を奏するものである。

ここで、上述した本発明に係る電線配索構造及びバスバモジュールの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 絶縁樹脂製のケース（１７）と、
前記ケース（１７）に形成された電線配索溝（１９）と、
前記電線配索溝（１９）に配索された第１の電線（２３）と、
前記電線配索溝（１９）の上方で前記第１の電線（２３）と交差し、末端に接続端子（ＬＡ端子５３）が取り付けられた第２の電線（２５）と、
前記第２の電線（２５）を保持固定する電線保持部（４９）が上面に設けられ、前記電線配索溝（１９）を覆うために前記第１の電線（２３）を挟んで前記接続端子（ＬＡ端子５３）と反対側が前記第２の電線（２５）の下方でヒンジ部（４５）を介して前記ケース（１７）に一体に形成されたヒンジカバー（２１）と、を備える
ことを特徴とする電線配索構造。
［２］ 上記［１］に記載の電線配索構造であって、
前記第１の電線（２３）が、細物電線であり、
前記第２の電線（２５）が、前記細物電線よりも大外径の太物電線である
ことを特徴とする電線配索構造。
［３］ 上記［２］に記載の電線配索構造を備え、
前記細物電線が、検出線であり、
前記太物電線が、電源線であり、
前記ケース（１７）が、複数の単電池（１３）を並設した組電池（１５）に取り付けられ、隣接する前記単電池（１３）の電極（正極の電極１４及び負極の電極１６）を互いに接続する複数のバスバ（３１）を有する
ことを特徴とするバスバモジュール（１００）。

１３…単電池
１４…正極の電極（電極）
１５…組電池
１６…負極の電極（電極）
１７…ケース
１９…電線配索溝
２１…ヒンジカバー
２３…第１の電線
２５…第２の電線
３１…バスバ
４５…ヒンジ部
４９…電線保持部
５３…ＬＡ端子（接続端子）
１００…バスバモジュール

Claims (3)

1. 絶縁樹脂製のケースと、
   前記ケースに形成された電線配索溝と、
   前記電線配索溝に配索された第１の電線と、
   前記電線配索溝の上方で前記第１の電線と交差し、末端に接続端子が取り付けられた第２の電線と、
   前記第２の電線を保持固定する電線保持部が上面に設けられ、前記電線配索溝を覆うために前記第１の電線を挟んで前記接続端子と反対側が前記第２の電線の下方でヒンジ部を介して前記ケースに一体に形成されたヒンジカバーと、を備える
   ことを特徴とする電線配索構造。
2. 請求項１に記載の電線配索構造であって、
   前記第１の電線が、細物電線であり、
   前記第２の電線が、前記細物電線よりも大外径の太物電線である
   ことを特徴とする電線配索構造。
3. 請求項２に記載の電線配索構造を備え、
   前記細物電線が、検出線であり、
   前記太物電線が、電源線であり、
   前記ケースが、複数の単電池を並設した組電池に取り付けられ、隣接する前記単電池の電極を互いに接続する複数のバスバを有する
   ことを特徴とするバスバモジュール。

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