JP6798409B2

JP6798409B2 - 電池配線モジュール

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Publication number: JP6798409B2
Application number: JP2017090476A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　洋; 洋佐藤; 亮太森
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: CN108807737B; US20180315978A1; CN108807737A; US10826045B2; JP2018190552A

Description

本発明は、車両の高電圧用の二次電池に装着される電池配線モジュールに関するものである。

例えば特許文献１に開示されるように、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両において、走行駆動用の電源として搭載される高電圧の二次電池には、電池配線モジュールが装着されている。電池配線モジュールは、二次電池側から延びる接続端子と接続されるバスバーやそのバスバーに接続された電線等からなる配線と、該配線を収容する配線収容部を有するハウジングと、配線収容部の開口を閉塞するためのカバーとを備える。

配線収容部を閉塞するカバーとして、特許文献１の電池配線モジュールの例えば検知線カバーは、ハウジングに回動可能に設けられており、配線収容部を構成する検知線配索溝の開口を閉塞する閉位置と、該開口を閉塞しない開位置との間を回動可能に構成されている。この検知線カバーは、検知線配索溝を構成する側壁から該配索溝の外部側に突出形成されたハウジング係止部に対して係止されるカバー係止部を有し、ハウジング係止部とカバー係止部との係止によって、検知線カバーが閉位置で保持されるようになっている。

特開２０１５−２１６４号公報

上記のような電池配線モジュールにおいて、カバー（検知線カバー）を開ける際には、電池配線モジュールの下部に二次電池が装着される関係から、カバーの上方からカバー係止部とハウジング係止部との係止を外す必要がある。しかしながら、上記構成では、カバー係止部は、配線収容部を覆うカバーの本体部から下方に延出されており、カバーの上方からの作業によってカバー係止部を配線収容部の側壁から離間させてハウジング係止部に対する係止を外すのが困難であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、カバーを開ける際の作業性を向上させることができる電池配線モジュールを提供することにある。

上記課題を解決する電池配線モジュールは、車載用の二次電池に電気的に接続される配線と、前記二次電池に装着され、前記配線を収容する配線収容部を有するハウジングと、前記配線収容部の開口を閉塞する閉位置と該開口を閉塞しない開位置との間を回動可能に前記ハウジングに連結されたカバー本体部、及び該カバー本体部から延出され、前記閉位置において前記ハウジングに設けられたハウジング係止部と係止されるカバー係止部を有するカバーとを備えた電池配線モジュールであって、前記ハウジング係止部は、前記配線収容部を構成する側壁の外側面と対向する位置に設けられ前記側壁に対する離間方向及び接近方向に弾性変形可能な弾性片と、前記弾性片から前記接近方向に突出する係止突起とを備え、前記カバー係止部は、前記側壁と前記弾性片との間に挿入された状態で前記係止突起と係止される。

この構成によれば、ハウジング係止部は、カバー係止部の外側（反配線収容部側）の位置で該カバー係止部と係止される。このため、カバーの上方からハウジング係止部に対して接触しやすい構成となり、カバーの上方からの作業でハウジング係止部を弾性変形させてカバー係止部との係止を容易に外すことが可能となる。これにより、カバーを開ける際の作業性を向上させることができる。

上記電池配線モジュールにおいて、前記ハウジングは、前記側壁の外側面と対向する規制壁部を備え、前記カバー係止部は、前記係止突起との係止状態において前記側壁と前記規制壁部との間に配置されており、前記規制壁部は、前記弾性片を前記離間方向に変形させる方向への前記カバー係止部の移動を規制する。

この構成によれば、ハウジング係止部の弾性片を配線収容部の側壁に対する離間方向に変形させる方向へのカバー係止部の移動が規制壁部によって規制される。このため、カバーに対して外力が加わったときにハウジング係止部の係止突起とカバー係止部との係止が意図せず外れることを抑制できる。

上記電池配線モジュールにおいて、前記規制壁部は、前記側壁側に突出する第１凸部を備えている。
この構成によれば、寸法誤差などによってカバー係止部と規制壁部とが接触してしまう場合、規制壁部が第１凸部でカバー係止部と接触するように構成できる。このため、カバー係止部と規制壁部との接触面積を少なく抑えることができ、その結果、カバーを開閉させる際の抵抗力（摩擦力）を極力抑えることができる。

上記電池配線モジュールにおいて、前記側壁は、前記係止突起の突出方向への前記カバー係止部の移動を規制する。
この構成によれば、係止突起の突出方向へのカバー係止部の移動が配線収容部の側壁によって規制される。このため、カバーに対して外力が加わったときにハウジング係止部の係止突起とカバー係止部との係止が意図せず外れることを抑制できる。

上記電池配線モジュールにおいて、前記側壁は、前記ハウジング係止部と係止状態の前記カバー係止部に向かって突出する第２凸部を備えている。
この構成によれば、寸法誤差などによってカバー係止部と配線収容部の側壁とが接触してしまう場合、該側壁が第２凸部でカバー係止部と接触するように構成できる。このため、カバー係止部と側壁との接触面積を少なく抑えることができ、その結果、カバーを開閉させる際の抵抗力（摩擦力）を極力抑えることができる。

本発明の電池配線モジュールによれば、カバーを開ける際の作業性を向上させることができる。

実施形態の電池配線モジュールの斜視図。同形態の電池配線モジュールの平面図。カバーが閉じられた状態の電池配線モジュールを部分的に拡大して示す斜視図。同形態の電池配線モジュールの断面図。同形態の電池配線モジュールを部分的に拡大して示す平面図。

以下、電池配線モジュールの一実施形態について、図１〜図５に従って説明する。なお、以下の説明では、互いに直交する三方（図中、Ｘ，Ｙ，Ｚ）をそれぞれ、電池配線モジュールの奥行方向Ｘ、幅方向Ｙ、高さ方向Ｚとして説明する。また、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。

図１に示す本実施形態の電池配線モジュール１０は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に設けられる高電圧車載用の二次電池Ｂに装着されるものである。二次電池Ｂは、走行駆動用のモータ（図示略）に電力を供給するとともに、充電状態に応じて、モータや発電機からの発電電力により充電されるようになっている。また、二次電池Ｂは、例えば、複数の板状電池が奥行方向Ｘに積層された電池モジュールとして構成され、奥行方向Ｘの一端側がプラス電極側とされ、奥行方向Ｘの他端側がマイナス電極側とされている。

図１及び図２に示すように、電池配線モジュール１０は、二次電池Ｂの上部に装着され、配線収容部１１ａを有するハウジング１１と、配線収容部１１ａに収容され二次電池Ｂと電気的に接続される配線１２と、配線収容部１１ａの上部開口を塞ぐ一対のカバー１３とを備えている。なお、本実施形態では、ハウジング１１及び各カバー１３は、合成樹脂材料の射出成形によって互いに一体に形成されている。

本実施形態の配線１２は、二次電池Ｂの電極Ｂａと接続される平板状の複数のバスバー１４と、各バスバー１４に接続された複数の電線１５（図２参照）とを有している。なお、図１では、電線１５の図示を省略している。また、二次電池Ｂを構成する前記複数の板状電池は、各バスバー１４を介して直列接続されている。

ハウジング１１の配線収容部１１ａは、複数のバスバー１４の各々を収容するための複数のバスバー収容部１６と、電線１５を収容するための電線収容部１７とを有している。バスバー収容部１６と電線収容部１７は、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に立設された壁部によって区画され、上方（反二次電池側）に開口している。

複数のバスバー収容部１６は、奥行方向Ｘに沿って２列並設されており、各バスバー収容部１６にはバスバー１４が収容されている。各バスバー収容部１６及びバスバー１４には、二次電池Ｂの電極Ｂａが高さ方向Ｚに貫通されている。そして、各電極Ｂａと各バスバー１４とは、図示しないボルトによる締結や、溶接などによって互いに電気的に接続されるようになっている。

各バスバー収容部１６は、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に延びて幅方向Ｙに互いに対向する第１壁部２１と第２壁部２２とによって、幅方向Ｙにおいて区画されている。なお、第１壁部２１は、ハウジング１１の幅方向Ｙの端部に形成され、ハウジング１１の外周壁の一部を構成している。また、各バスバー収容部１６は、奥行方向Ｘにおいては、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に延び奥行方向Ｘに並設された複数の第３壁部２３によって区画されている。

バスバー収容部１６の各列の幅方向Ｙの内側にはそれぞれ、各バスバー１４と接続された各電線１５が収容される電線収容部１７が形成されている。各電線収容部１７は、奥行方向Ｘに沿って延び、バスバー収容部１６の各列とそれぞれ隣接している。

詳しくは、図１及び図４に示すように、各電線収容部１７は、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に立設された第４壁部２４と前記第２壁部２２とによって区画されている。つまり、第４壁部２４は、電線収容部１７を構成する側壁を構成している。また、第２壁部２２は、バスバー収容部１６と電線収容部１７とを区画している。第４壁部２４は、奥行方向Ｘに延びる平板状（幅方向Ｙと直交する平板状）をなし、第２壁部２２と幅方向Ｙに対向している。

図２に示すように、各バスバー１４に接続された各電線１５は、電線収容部１７を通って、ハウジング１１の電線導出部１１ｃまで配索されている。そして、電線導出部１１ｃから導出された各電線１５の端部は、例えば図示しないコネクタ部と接続されている。なお、このコネクタ部は、例えば、車両に搭載された充電制御用のＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続される。

図１及び図２に示すように、ハウジング１１には、一対のカバー１３が回動可能に連結されている。一方のカバー１３は、バスバー収容部１６の一方の列、及び、当該バスバー収容部１６の列と隣接する電線収容部１７を覆うためのものである。また、他方のカバー１３は、バスバー収容部１６の他方の列、及び、当該バスバー収容部１６の列と隣接する電線収容部１７を覆うためのものである。

各カバー１３は、ハウジング１１における幅方向Ｙ両端の各第１壁部２１の上端にヒンジ部３１を介して回動可能に連結された平板状のカバー本体部３２と、カバー本体部３２の先端縁（ヒンジ部３１とは反対側の縁）に設けられた一対のカバー係止部３３とを備えている。カバー本体部３２は矩形状をなし、奥行方向Ｘに並ぶバスバー収容部１６と該バスバー収容部１６の列と隣接する電線収容部１７の上方をまとめて覆うことが可能となっている。なお、ヒンジ部３１は、第１壁部２１及びカバー本体部３２とそれぞれ一体をなすように形成されるとともに、第１壁部２１及びカバー本体部３２の板厚よりも薄肉に形成された可撓性を有する部位である。そして、カバー本体部３２は、ヒンジ部３１（奥行方向Ｘに沿った回動軸）を中心として、図１などに示す開位置と、配線収容部１１ａ（バスバー収容部１６及び電線収容部１７）の上方を覆う閉位置（図３及び図４参照）との間を回動可能となっている。

図４に示すように、カバー本体部３２は、バスバー収容部１６及び電線収容部１７の上方を覆う閉位置にある状態（閉状態）において、高さ方向Ｚと直交している。また、この閉状態において、カバー本体部３２は、ハウジング１１の第２壁部２２及び第４壁部２４と高さ方向Ｚに対向する。

図３及び図４に示すように、カバー本体部３２に一体形成された各カバー係止部３３は、略Ｕ字の枠状をなしている。詳しくは、各カバー係止部３３は、閉状態におけるカバー本体部３２の先端縁から下方に延びる一対の延出部３４と、一対の延出部３４の下端同士を繋ぐ下端連結部３５とを有している。

一方、ハウジング１１には、一対のカバー係止部３３とそれぞれ係止してカバー１３を閉状態に保持する一対のハウジング係止部４１が形成されている。各ハウジング係止部４１は、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に立設される弾性片４２と、弾性片４２から突出する係止突起４３とを有している。弾性片４２は、電線収容部１７を構成する第４壁部２４の外側面（電線収容部１７の外部側の側面）と幅方向Ｙに対向する位置に形成されている。つまり、弾性片４２は、配線収容部１１ａの外部に形成されている。また、ハウジング係止部４１は、その上端部が第４壁部２４に対して接近及び離間するように弾性変形可能（つまり、幅方向Ｙに弾性変形可能）となっている。そして、弾性片４２に形成された係止突起４３は、弾性片４２から第４壁部２４に向かって突出している。なお、ハウジング１１の底部１１ｂにおける弾性片４２の両側部位（弾性片４２と後述する規制壁部４４との間の部位）にはそれぞれ、弾性片４２の撓みやすさを向上させるための切り欠き１１ｄが形成されている。

また、図３及び図５に示すように、奥行方向Ｘにおいて、各ハウジング係止部４１の両側には、ハウジング１１の底部１１ｂから上方に立設された規制壁部４４が設けられている。規制壁部４４は、ハウジング係止部４１（弾性片４２）と同様に、電線収容部１７を構成する第４壁部２４の外側面（電線収容部１７の外部側の側面）と幅方向Ｙに対向する位置に形成されている。つまり、規制壁部４４は、配線収容部１１ａの外部に形成されている。また、規制壁部４４は、奥行方向Ｘに延びる平板状（幅方向Ｙと直交する平板状）をなし、第４壁部２４と平行をなしている。そして、カバー本体部３２が閉位置にある状態において、カバー係止部３３は、弾性片４２及び規制壁部４４と第４壁部２４との間の隙間に挿入されるようになっている。

また、図３及び図４に示すように、カバー本体部３２の閉状態において、ハウジング係止部４１の係止突起４３は、カバー係止部３３の下端連結部３５と高さ方向Ｚに当接する。これにより、カバー本体部３２の開位置側への回動が規制され、カバー本体部３２が閉位置に保持されるようになっている。

図５に示すように、規制壁部４４には、第４壁部２４に向かって幅方向Ｙに突出する第１凸部４４ａが設けられている。また、第４壁部２４には、規制壁部４４に向かって幅方向Ｙに突出する第２凸部２４ａが設けられている。第１凸部４４ａは、各ハウジング係止部４１の奥行方向Ｘの両側にそれぞれ設けられている。第２凸部２４ａは、各第１凸部４４ａと対向する位置にそれぞれ設けられている。なお、幅方向Ｙにおいて、第１凸部４４ａの突出先端は、ハウジング係止部４１の弾性片４２よりも第４壁部２４側に位置している。また、カバー１３の閉状態、つまり、カバー係止部３３がハウジング係止部４１に係止された状態において、カバー係止部３３の各延出部３４は、幅方向Ｙに互いに対向する第１凸部４４ａ及び第２凸部２４ａの間に配置される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、ハウジング係止部４１の弾性片４２は、配線収容部１１ａを構成する側壁である第４壁部２４の外側面と対向する位置（つまり、配線収容部１１ａの外部）に設けられている。そして、カバー係止部３３は、第４壁部２４と弾性片４２との間に挿入された状態で、ハウジング係止部４１の係止突起４３と係止される。つまり、ハウジング係止部４１は、カバー係止部３３の外側（反配線収容部側）の位置で該カバー係止部３３と係止される。このため、カバー１３の上方からハウジング係止部４１に対して接触しやすい構成となり、カバー１３の上方からの作業でハウジング係止部４１を弾性変形させてカバー係止部３３との係止を容易に外すことが可能となっている。

また、カバー１３は閉位置にある状態において、外力を受けて幅方向Ｙにずれる場合がある。カバー１３が幅方向Ｙの内側にずれた場合には、カバー係止部３３の下端連結部３５がハウジング係止部４１の弾性片４２に向かって移動する。このとき、本実施形態では、カバー係止部３３の各延出部３４が規制壁部４４の各第１凸部４４ａと当接してカバー１３の移動が規制されるようになっている。これにより、カバー係止部３３がハウジング係止部４１（弾性片４２）に向かって幅方向Ｙに移動することによって、カバー係止部３３の下端連結部３５とハウジング係止部４１の係止突起４３との係止が外れてしまうことが抑制されている。

また、カバー１３が幅方向Ｙの外側にずれた場合には、カバー係止部３３の下端連結部３５が係止突起４３の突出方向と同方向に移動するが、このとき、カバー係止部３３の各延出部３４が第４壁部２４の各第２凸部２４ａと当接してカバー１３の移動が規制されるようになっている。これにより、カバー１３のずれによってカバー係止部３３の下端連結部３５とハウジング係止部４１の係止突起４３との係止が外れてしまうことが抑制されている。なお、勿論、カバー係止部３３の延出部３４が第２凸部２４ａと当接する状態で、下端連結部３５と係止突起４３の係止代が維持される寸法設定となっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）ハウジング係止部４１は、配線収容部１１ａを構成する側壁（第４壁部２４）の外側面（配線収容部１１ａの外部側の面）と対向する位置に設けられ第４壁部２４に対する離間方向及び接近方向に弾性変形可能な弾性片４２と、弾性片４２から前記接近方向に突出する係止突起４３とを備える。そして、カバー係止部３３は、第４壁部２４と弾性片４２との間に挿入された状態で係止突起４３と係止される。この構成によれば、弾性片４２と係止突起４３からなるハウジング係止部４１は、カバー係止部３３の外側（反配線収容部側）の位置で該カバー係止部３３と係止される。このため、カバー１３の上方からハウジング係止部４１に対して接触しやすい構成となり、カバー１３の上方からの作業でハウジング係止部４１を弾性変形させてカバー係止部３３との係止を容易に外すことが可能となる。これにより、カバー１３を開ける際の作業性を向上させることができる。

（２）ハウジング１１は、第４壁部２４の外側面と対向する規制壁部４４を備え、該規制壁部４４は、第４壁部２４に対する離間方向へのカバー係止部３３の移動を規制する。このため、カバー１３に対して外力が加わったときに、ハウジング係止部４１の弾性片４２がカバー係止部３３によって第４壁部２４に対する離間方向に押されて弾性変形し、それにより、ハウジング係止部４１の係止突起４３とカバー係止部３３との係止が意図せず外れることを抑制できる。

（３）規制壁部４４は、第４壁部２４側に突出する第１凸部４４ａを備える。これにより、寸法誤差などによってカバー係止部３３と規制壁部４４とが接触してしまう場合、規制壁部４４が第１凸部４４ａでカバー係止部３３と接触するように構成できる。このため、カバー係止部３３と規制壁部４４との接触面積を少なく抑えることができ、その結果、カバー１３を開閉させる際の抵抗力（摩擦力）を極力抑えることができる。

（４）第４壁部２４は、係止突起４３の突出方向へのカバー係止部３３の移動を規制する。これにより、カバー１３に対して外力が加わったときにハウジング係止部４１の係止突起４３とカバー係止部３３との係止が意図せず外れることを抑制できる。

（５）第４壁部２４は、ハウジング係止部４１と係止状態のカバー係止部３３に向かって突出する第２凸部２４ａを備える。これにより、寸法誤差などによってカバー係止部３３と配線収容部１１ａの第４壁部２４とが接触してしまう場合、該第４壁部２４が第２凸部２４ａでカバー係止部３３と接触するように構成できる。このため、カバー係止部３３と第４壁部２４との接触面積を少なく抑えることができ、その結果、カバー１３を開閉させる際の抵抗力（摩擦力）を極力抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態におけるカバー係止部３３及びハウジング係止部４１の数や配置は例示であり、適宜変更できる。

・カバー係止部３３の形状は、略Ｕ字の枠状に限らない。例えば、カバー本体部３２から延出する延出部から弾性片４２側に突出する突出部を設け、該突出部がハウジング係止部４１と係止されるように構成してもよい。

・上記実施形態では、カバー１３がハウジング１１に一体形成されたが、これに限らず、ハウジング１１とカバー１３とをそれぞれ別体で成形し、別体のカバー１３をハウジング１１に回動可能に組み付けてもよい。また、ハウジング１１及びカバー１３の材質は必ずしも樹脂でなくてもよく、配線１２（バスバー１４や電線１５）などに対する絶縁性を確保できる材質であればよい。

・上記実施形態のハウジング１１において、規制壁部４４を省略してもよい。また、第４壁部２４は、係止突起４３の突出方向へのカバー係止部３３の移動を規制可能な位置に設けられているが、これに限らず、カバー係止部３３の当該方向への移動を規制できない位置に第４壁部２４を設けてもよい。

・上記実施形態の配線収容部１１ａにおけるバスバー収容部１６や電線収容部１７の数や配置は例示であり、適宜変更できる。例えば、上記実施形態では、電線収容部１７をバスバー収容部１６の幅方向Ｙ内側に設けたが、これに限らず、電線収容部１７をバスバー収容部１６の幅方向Ｙ外側に設けてもよい。また、例えば、同一又は類似の複数の電池配線モジュール１０を奥行方向Ｘに連結させて、一体的なモジュールとして使用することもある。

・上記実施形態では、配線収容部１１ａのバスバー収容部１６及び電線収容部１７をまとめて覆うカバー１３に適用したが、これに限らず、電線収容部１７のみを覆うカバーや、バスバー収容部１６のみを覆うカバーに適用してもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…電池配線モジュール
１１…ハウジング
１１ａ…配線収容部
１２…配線
１３…カバー
２４…第４壁部（配線収容部を構成する側壁）
２４ａ…第２凸部
３２…カバー本体部
３３…カバー係止部
４１…ハウジング係止部
４２…弾性片
４３…係止突起
４４…規制壁部
４４ａ…第１凸部
Ｂ…二次電池

Claims

車載用の二次電池に電気的に接続される配線と、
前記二次電池に装着され、前記配線を収容する配線収容部を有するハウジングと、
前記配線収容部の開口を閉塞する閉位置と該開口を閉塞しない開位置との間を回動可能に前記ハウジングに連結されたカバー本体部、及び該カバー本体部から延出され、前記閉位置において前記ハウジングに設けられたハウジング係止部と係止されるカバー係止部を有するカバーとを備えた電池配線モジュールであって、
前記ハウジング係止部は、前記配線収容部を構成する側壁の外側面と対向する位置に設けられ前記側壁に対する離間方向及び接近方向に弾性変形可能な弾性片と、前記弾性片から前記接近方向に突出する係止突起とを備え、
前記ハウジングは、前記側壁の外側面と対向する位置に設けられ前記側壁に対する離間方向への前記カバー係止部の移動を規制する規制壁部を備え、
前記カバー係止部は、前記側壁と前記弾性片との間に挿入された状態で前記係止突起と係止されることを特徴とする電池配線モジュール。
請求項１に記載の電池配線モジュールにおいて、
前記ハウジングは、前記側壁の外側面と対向する規制壁部を備え、
前記カバー係止部は、前記係止突起との係止状態において前記側壁と前記規制壁部との間に配置されており、
前記規制壁部は、前記弾性片を前記離間方向に変形させる方向への前記カバー係止部の移動を規制することを特徴とする電池配線モジュール。
請求項１又は２に記載の電池配線モジュールにおいて、
前記規制壁部は、前記側壁側に突出する第１凸部を備えていることを特徴とする電池配線モジュール。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池配線モジュールにおいて、
前記側壁は、前記係止突起の突出方向への前記カバー係止部の移動を規制することを特徴とする電池配線モジュール。
請求項４に記載の電池配線モジュールにおいて、
前記側壁は、前記ハウジング係止部と係止状態の前記カバー係止部に向かって突出する第２凸部を備えていることを特徴とする電池配線モジュール。