JP6822250B2 - 電池配線モジュール - Google Patents

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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等を備える。カバーは、他の部材のバスバーへの接触防止や電線保護などのために、配線収容部を覆っている。
特開2016−201336号公報
ところで、二次電池に電池配線モジュール(ハウジングやカバー)を組み付ける際や、電池配線モジュールが装着された二次電池を車両に組み付ける際等、各作業時に作業者がプラス電極側とマイナス電極側を認識したくなる場合がある。また、カバーの一部にハウジングに固定するための爪等の係止部が有る構成では、カバーをハウジングに固定する際や、カバーの係止を解除する際等、各作業時に作業者が係止部の位置を認識したくなる場合がある。そして、それらの認識したい場合は、カバーが配線収容部の開口を閉塞している状態でも閉塞していない状態でも起こり得るため、各状態でも作業者が容易に認識できて作業を容易に行えるようにしたいという要望がある。
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、作業者による作業を容易とす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ためのカバーとを備えた電池配線モジュールであって、前記カバーの表側と裏側とには、作業情報を示す情報表示部が設けられる。
同構成によれば、カバーの表側と裏側とには、作業情報を示す情報表示部が設けられるため、例えば、作業者はカバーの表裏どちら側からでも情報表示部の作業情報を容易に認識することができる。よって、例えば、二次電池と電池配線モジュールとを組み付けたり、電池配線モジュールが装着された二次電池を車両に組み付けたり、ハウジングにカバーを組み付けたり取り外したり、各種配線を誤接続のないように接続するといった作業者による作業を情報表示部の作業情報によって容易に行うことが可能となる。
上記電池配線モジュールであって、前記情報表示部は、前記カバーの表側と裏側の同じ位置に形成され、表裏の一方側の情報表示部は凹状の形状によって作業情報が表され、表裏の他方側の情報表示部は凸状の形状によって作業情報が表されることが好ましい。
同構成によれば、前記情報表示部は、前記カバーの表側と裏側の同じ位置に形成され、表裏の一方側の情報表示部は凹状の形状によって作業情報が表され、表裏の他方側の情報表示部は凸状の形状によって作業情報が表されるため、例えば、表裏で共に凹状とした場合のようにカバーの一部の肉厚が薄くなってしまうことを抑えることができる。よって、例えば、カバーの剛性や外部との絶縁を確保することができる。また、例えば、表裏で共に凸状とした場合のように、材料が多くなってしまうことが抑えられるとともに、邪魔になることのある凸状が表裏に共に形成されてしまうことがない。
上記電池配線モジュールであって、前記情報表示部は、前記カバーの板厚方向から見て、凹状側の輪郭が凸状側の輪郭の内側に配置されることが好ましい。
同構成によれば、情報表示部は、カバーの板厚方向から見て、凹状側の輪郭が凸状側の輪郭の内側に配置されるように形成されるため、表裏の最短距離が短くなってしまうことを抑えることができる。よって、例えば、カバーの剛性や外部との絶縁をより確保することができる。
上記電池配線モジュールであって、前記カバーは、ヒンジ部によって前記ハウジングに対して開閉可能な状態で設けられることが好ましい。
同構成によれば、カバーは、ヒンジ部によってハウジングに対して開閉可能な状態で設けられるため、作業者はカバーの開時でも閉時でも作業情報を容易に認識することができる。即ち、例えば、カバーがハウジングと別体で設けられ、配線収容部の開口に被せられるような場合では、外表面となるカバーの表側のみに情報表示部が形成されていても作業者が情報表示部の作業情報が見難いといったことはあまりない。しかし、カバーが、ヒンジ部によってハウジングに対して開閉可能な状態で設けられるものにおいては、外表面となるカバーの表側のみに情報表示部が形成されていると、開時に作業者が情報表示部の作業情報を見難くなる可能性が高いが、これを避けることができ、高い効果を得ることができる。
本発明の電池配線モジュールによれば、作業者による作業を容易とすることができる。
実施形態の電池配線モジュールの分解斜視図。 カバー部材を取り外した状態における電池配線モジュールの平面図。 実施形態の電池配線モジュールの組付態様を説明するための斜視図。 実施形態の電池配線モジュールの組付態様を説明するための斜視図。 (a)は、実施形態の第1の情報表示部を示す平面図。(b)は図5(a)におけるA−A断面図。 実施形態の第2の情報表示部を示す平面図。 別例の電池配線モジュールの斜視図。
以下、電池配線モジュールの一実施形態について、図1〜図6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(図4参照)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の上部に装着されるハウジング11と、ハウジング11に収容された複数のバスバー12と、ハウジング11に収容され、各バスバー12に接続された複数の電線13(図2参照)と、ハウジング11の開口を閉塞するためのカバー部材14とを備えている。なお、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12を介して直列接続されている。また、ハウジング11及びカバー部材14は、合成樹脂材料の射出成形によって形成されるものである。また、本実施形態では、バスバー12と電線13とが二次電池Bに電気的に接続される配線を構成している。
ハウジング11は、上方(反二次電池側)に開口する複数のバスバー収容部21、及び同じく上方に開口する電線収容部22を有している。複数のバスバー収容部21は、奥行方向Xに沿って2列並設されており、そのうちの一方の列を第1バスバー収容部列21aとし、もう一方の列を第2バスバー収容部列21bとしている。各バスバー収容部21の底部21cには、貫通孔21dが形成されており、該貫通孔21dには前記二次電池B側から延びる接続端子が挿通されるようになっている。なお、本実施形態では、バスバー収容部21と電線収容部22とが配線を収容する配線収容部を構成している。
ハウジング11の電線収容部22は、第1バスバー収容部列21aと第2バスバー収容部列21bの間に設けられた第1通路部23及び第2通路部24と、それら第1及び第2通路部23,24と連通する電線導出部25とを有している。第1通路部23は、奥行方向Xに沿って延設され、第1バスバー収容部列21aと隣接している。また、第2通路部24は、奥行方向Xに沿って延設され、第2バスバー収容部列21bと隣接している。すなわち、第1及び第2バスバー収容部列21a,21b及び第1及び第2通路部23,24は、幅方向Yにおいて並んで構成されている。また、第1及び第2通路部23,24と連通する電線導出部25は、ハウジング11の奥行方向Xの一端側に設けられている。
第1及び第2バスバー収容部列21a,21bの各バスバー収容部21には、平板状のバスバー12が収容されている。詳しくは、各バスバー12は、各バスバー収容部21の底部21cに固定されている。各バスバー12には、高さ方向Zに貫通する端子挿入孔12aが形成されている。端子挿入孔12aには、二次電池B側から延びる前記接続端子が挿通される。そして、該接続端子とバスバー12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。
図2に示すように、複数の電線13は、各バスバー12とそれぞれ接続されている。第1バスバー収容部列21aの各バスバー収容部21内のバスバー12と接続された電線13は、第1通路部23を通って電線導出部25まで配索されている。また、第2バスバー収容部列21bの各バスバー収容部21内のバスバー12と接続された電線13は、第2通路部24を通って電線導出部25まで配索されている。そして、電線導出部25から導出された各電線13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に示すように、カバー部材14は、電線収容部22の上方を覆う第1蓋部31と、第1及び第2バスバー収容部列21a,21bの上方をそれぞれ覆うカバーとしての一対の第2蓋部32a,32bと、第1蓋部31と第2蓋部32a,32bとを連結するヒンジ部33とを備えている。
第1蓋部31は、第1通路部23の上方を覆う第1被覆部31aと、第2通路部24の上方を覆う第2被覆部31bと、電線導出部25の上方を覆う第3被覆部31cとを有している。第1及び第2被覆部31a,31bは、第1及び第2通路部23,24の形状に倣って、奥行方向Xに延びた形状をなしている。
第1被覆部31aの幅方向Yの外側端部には、ヒンジ部33を介して第2蓋部32aが連結されている。同様に、第2被覆部31bの幅方向Yの外側端部には、ヒンジ部33を介して第2蓋部32bが連結されている。
次に、各第2蓋部32a,32bの形状などの構成について説明する。なお、ここでは、各第2蓋部32a,32bが各バスバー収容部列21a,21bの上方を覆う閉位置にある状態(展開状態であって、図1及び図4を参照)において、各第2蓋部32a,32bの構成の説明をする。
図1に示すように、各第2蓋部32a,32bは、高さ方向Zと直交する平板状をなしている。
また、第2蓋部32a,32bは、閉位置(展開状態)において、スナップフィット構造によってハウジング11に係止されるようになっている。具体的には、各第2蓋部32a,32bの幅方向Yの外側端部には、ハウジング11側への固定のための弾性係止片43が形成されている。なお、本実施形態では、弾性係止片43は、第2蓋部32a,32bにそれぞれ2つずつ設けられている。弾性係止片43は、第2蓋部32a,32bの幅方向Yの外側端部から下方に延出された一対の延出部44と、該一対の延出部44の下端部を繋ぐように形成された係止部45とを有している。
各弾性係止片43は、ハウジング11の幅方向Yの両端の側壁部51の外側面に形成された各被係止部52に係止されている。なお、側壁部51は、各バスバー収容部列21a,21bにおける幅方向Yの外側壁部を構成するものであり、奥行方向Xに沿って設けられている。各被係止部52は、側壁部51から幅方向Yの外側に突出する一対の係止凸部52aを備えている。そして、弾性係止片43は、一対の係止凸部52aに対して高さ方向Zに係止されている。これにより、各第2蓋部32a,32bが各バスバー収容部列21a,21bの上方を覆う閉位置(展開状態)で保持されるようになっている。
次に、各第2蓋部32a,32bが、各バスバー収容部列21a,21bの上方を覆わない開位置にある状態(格納状態であって、図3参照)について説明する。
各第2蓋部32a,32bは、ヒンジ部33によって、第1蓋部31に対して回動可能に連結されており、第1蓋部31がハウジング11に組み付けられた状態ではハウジング11(詳しくは配線収容部におけるバスバー収容部21)に対して開閉可能な状態で設けられている。すなわち、各第2蓋部32a,32bは、格納状態(開位置)と展開状態(閉位置)との間を回動可能とされている。本実施形態では、各第2蓋部32a,32bは、展開状態からヒンジ部33を中心に180度回動されることで、格納状態とされる。格納状態において、第2蓋部32aは、第1被覆部31aの上方に重なり、第2蓋部32bは、第2被覆部31bの上方に重なる。なお、ヒンジ部33は、第1蓋部31及び各第2蓋部32a,32bよりも薄肉に形成された可撓性を有する部位である。
ここで、図3及び図4に示すように、第2蓋部32bの表側と裏側とには、作業情報を示す情報表示部61〜64が設けられている。なお、本実施形態の作業情報は、プラス電極側とマイナス電極側とを示す情報であって、それぞれ「+」と「−」の記号(マーク)で表されている。
詳しくは、情報表示部61〜64は、第2蓋部32bの表側と裏側の同じ位置に形成されている。本実施形態では第2蓋部32bの奥行方向Xの一端側(電線導出部25側)における表側と裏側の同じ位置にプラス電極側であることを示す第1の情報表示部61,62が形成され、第2蓋部32bの奥行方向Xの他端側における表側と裏側の同じ位置にマイナス電極側であることを示す第2の情報表示部63,64が形成されている。
そして、第2蓋部32bの外表面となる表側の情報表示部61,63は凹状の形状によって前記作業情報が表され、第2蓋部32bの裏側の情報表示部62,64は凸状の形状によって前記作業情報が表されている。具体的には、第2蓋部32bの表側の第1の情報表示部61は、「+」の記号自体は(第2蓋部32bの表側の平面に対して)凹んでおらず、その「+」を囲う四角形内が「+」の記号を取り残すように凹んでいることで「+」という作業情報が表されている。また、第2蓋部32bの裏側の第1の情報表示部62は、「+」の記号自体は(第2蓋部32bの裏側の平面に対して)突出しておらず、その「+」を囲う四角形内が「+」の記号を取り残すように突出していることで「+」という作業情報が表されている。また、第2蓋部32bの表側の第2の情報表示部63は、「−」の記号自体は(第2蓋部32bの表側の平面に対して)凹んでおらず、その「−」を囲う四角形内が「−」の記号を取り残すように凹んでいることで「−」という作業情報が表されている。また、第2蓋部32bの裏側の第2の情報表示部64は、「−」の記号自体は(第2蓋部32bの裏側の平面に対して)突出しておらず、その「−」を囲う四角形内が「−」の記号を取り残すように突出していることで「−」という作業情報が表されている。
また、図5(a)に示すように、前記第1の情報表示部61,62は、第2蓋部32bの板厚方向から見て、凹状側の輪郭(図5(a)中、実線で示す輪郭であって表側の平面よりも凹んでいる部分の輪郭)が凸状側の輪郭(図5(a)中、破線で示す輪郭であって裏側の平面よりも突出している部分の輪郭)の内側に配置されるように形成されている。これにより図5(b)に示すように、第2蓋部32bの表裏の最短距離Kが板厚方向に対して斜めに傾き、板厚方向から見て凹状側の輪郭と凸状側の輪郭とが一致するものに比べて表裏の最短距離が長く確保されている。なお、本実施形態では、第2蓋部32bの情報表示部61〜64が形成されていない部位の板厚が1.0mmに設定され、前記最短距離Kが0.8mmとなるように(前記輪郭が)設定されている。
また、図6に示すように、前記第2の情報表示部63,64も同様に、第2蓋部32bの板厚方向から見て、凹状側の輪郭(図6中、実線で示す輪郭であって表側の平面よりも凹んでいる部分の輪郭)が凸状側の輪郭(図6中、破線で示す輪郭であって裏側の平面よりも突出している部分の輪郭)の内側に配置されるように形成されている。
次に、二次電池Bに対する電池配線モジュール10の組付態様、及び本実施形態の作用について説明する。
まず、図2に示すように、各バスバー収容部21内のバスバー12と各電線13の端部とを接続し、各電線13を電線収容部22に配索する。
次に、図3に示すように、各第2蓋部32a,32bが格納状態(開位置)とされたカバー部材14をハウジング11に装着する。なお、このとき、作業者は、第2蓋部32bの裏側の情報表示部62,64を視認してその作業情報(「+」と「−」)を認識することができる。この状態では、カバー部材14の第1蓋部31が、各電線13が収容された電線収容部22の上方を覆っている。これにより、電線収容部22内の各電線13が好適に保護されるようになっている。なお、図3及び図4では、電線収容部22に配索された電線13の図示を省略している。
その後、ハウジング11が二次電池Bに装着される。なお、このときも、作業者は、第2蓋部32bの裏側の情報表示部62,64を視認してその作業情報(「+」と「−」)を認識することができる。ここで、二次電池B側から延びる前記接続端子が各バスバー12の端子挿入孔12aに挿通され、該接続端子とバスバー12とが、前述のように、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。
次に、図4に示すように、各第2蓋部32a,32bを閉位置まで回動させ、各第2蓋部32a,32bにて各バスバー収容部列21a,21bの上方を覆う。各第2蓋部32a,32bが閉位置まで回動されると、第2蓋部32a,32bの各弾性係止片43(係止部45)がハウジング11側の被係止部52(一対の係止凸部52a)に係止され、各第2蓋部32a,32bが閉位置で固定される。このようにして、電線収容部22及び各バスバー収容部列21a,21bの上方(開口)を覆うカバー部材14が組み付けられるようになっている。そして、このように電池配線モジュール10が装着された二次電池Bを車両に組み付ける際等には、作業者は、第2蓋部32bの表側の情報表示部61,63を視認してその作業情報(「+」と「−」)を認識することができるようになっている。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)第2蓋部32bの表側と裏側とには、作業情報(「+」と「−」)を示す情報表示部61〜64が設けられるため、例えば、作業者は第2蓋部32bの表裏どちら側からでも情報表示部61〜64の作業情報を容易に認識することができる。よって、例えば、二次電池Bと電池配線モジュール10とを組み付けたり、電池配線モジュール10が装着された二次電池Bを車両に組み付けるといった作業者による作業を情報表示部61〜64の作業情報によって容易に行うことが可能となる。
(2)情報表示部61〜64は、第2蓋部32bの表側と裏側の同じ位置に形成され、表側の情報表示部61,63は凹状の形状によって作業情報が表され、裏側の情報表示部62,64は凸状の形状によって作業情報が表される。よって、例えば、表裏で共に凹状とした場合のように第2蓋部32bの一部の肉厚が薄くなってしまうことを抑えることができる。よって、例えば、第2蓋部32bの剛性や外部との絶縁を確保することができる。また、例えば、表裏で共に凸状とした場合のように、材料が多くなってしまうことが抑えられるとともに、邪魔になることのある凸状が表裏に共に形成されてしまうことがない。
(3)情報表示部61〜64は、第2蓋部32bの板厚方向から見て、凹状側の輪郭が凸状側の輪郭の内側に配置されるように形成されるため、表裏の最短距離Kが短くなってしまうことを抑えることができる。よって、例えば、第2蓋部32bの剛性や外部との絶縁をより確保することができる。
(4)第2蓋部32bは、ヒンジ部33によってハウジング11に対して開閉可能な状態で設けられるため、作業者は第2蓋部32bの開時でも閉時でも作業情報を容易に認識することができる。即ち、例えば、第2蓋部32bがハウジング11や第1蓋部31と別体で設けられ、バスバー収容部列21a,21bの開口に上方から被せられるような場合では、外表面となる第2蓋部32bの表側のみに情報表示部が形成されていても作業者が情報表示部の作業情報が見難いといったことはあまりない。しかし、第2蓋部32bが、ヒンジ部33によってハウジング11に対して開閉可能な状態で設けられるものにおいては、外表面となる第2蓋部32bの表側のみに情報表示部が形成されていると、開時に作業者が情報表示部の作業情報を見難くなる可能性が高いが、これを避けることができ、高い効果を得ることができる。
(5)情報表示部61〜64は、外表面となる第2蓋部32bの表側が凹状とされ、第2蓋部32bの裏側が凸状とされるため、情報表示部61〜64によって外表面の一部が局部的に凸状となってしまうことがない。よって、例えば、その外表面側に何らかの他の部材を配置する際に情報表示部61〜64が邪魔になることが回避される。
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ハウジング11に組み付けられるカバー部材14における第2蓋部32bの表側と裏側とに、情報表示部61〜64を設けたが、配線収容部(バスバー収容部21と電線収容部22)の少なくとも一部の開口を閉塞するためのカバーであれば他の構成のカバーの表側と裏側とに情報表示部を設けてもよい。
例えば、図7に示すように、ハウジング11に一体成形され、薄肉のヒンジ部71を介してハウジング11に対して開閉可能に設けられたカバーとしての開閉蓋部72の表側と裏側とに情報表示部61〜64を設けてもよい。なお、図7では、開閉蓋部72の裏側の情報表示部62,64のみを図示しているが、開閉蓋部72の表側には上記実施形態と同様に情報表示部61,63が形成されている。
・上記実施形態では、情報表示部61〜64は、第2蓋部32bの表側と裏側の同じ位置に形成されるとしたが、これに限定されず、ずれた位置に形成されていてもよい。
・上記実施形態では、表側の情報表示部61,63は凹状の形状によって作業情報が表され、裏側の情報表示部62,64は凸状の形状によって作業情報が表されるとしたが、これに限定されず、どのように作業情報を表してもよい。例えば、表側の情報表示部61,63が凸状の形状によって作業情報が表され、裏側の情報表示部62,64が凹状の形状によって作業情報が表されるようにしてもよい。また、例えば、表側及び裏側の情報表示部61〜64が共に凸状の形状によって作業情報が表されるようにしてもよいし、共に凹状の形状によって作業情報が表されるようにしてもよい。
・上記実施形態では、情報表示部61〜64は、第2蓋部32bの板厚方向から見て、凹状側の輪郭が凸状側の輪郭の内側に配置されるように形成されるとしたが、これに限定されず、例えば凹状側の輪郭と凸状側の輪郭とが一致するように形成してもよい。
・上記実施形態では、作業情報は、「+」と「−」の記号(マーク)で表され、プラス電極側とマイナス電極側とを示す情報であるとしたが、これに限定されず、他の情報に変更してもよい。例えば、ハウジングにカバーを係止するための爪等の係止部が見え難い場合等、その位置を示す矢印マーク等を作業情報としてもよい。このようにすると、カバーをハウジングに固定する際や、カバーの係止を解除する際等、各作業時に作業者が係止部の位置を容易に認識することができる。
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項2に記載の電池配線モジュールであって、前記情報表示部は、外表面となる前記カバーの表側が凹状とされ、前記カバーの裏側が凸状とされたことを特徴とする電池配線モジュール。
同構成によれば、情報表示部は、外表面となるカバーの表側が凹状とされ、カバーの裏側が凸状とされるため、情報表示部によって外表面の一部が局部的に凸状となってしまうことがない。よって、例えば、その外表面側に何らかの他の部材を配置する際に情報表示部が邪魔になることが回避される。
B…二次電池
10…電池配線モジュール
11…ハウジング
12…バスバー(配線)
13…電線(配線)
21…バスバー収容部(配線収容部)
22…電線収容部(配線収容部)
32b…第2蓋部(カバー)
33,71…ヒンジ部
61〜64…情報表示部
72…開閉蓋部(カバー)

Claims (3)

  1. 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ためのカバーと
    を備えた電池配線モジュールであって、
    前記カバーの表側と裏側とには、作業情報を示す情報表示部が設けられており、
    前記情報表示部は、前記カバーの表側と裏側の同じ位置に形成され、表裏の一方側の情報表示部は凹状の形状によって作業情報が表され、表裏の他方側の情報表示部は凸状の形状によって作業情報が表されたことを特徴とする電池配線モジュール。
  2. 請求項に記載の電池配線モジュールであって、
    前記情報表示部は、前記カバーの板厚方向から見て、凹状側の輪郭が凸状側の輪郭の内側に配置されるように形成されたことを特徴とする電池配線モジュール。
  3. 請求項に記載の電池配線モジュールであって、
    前記カバーは、ヒンジ部によって前記ハウジングに対して開閉可能な状態で設けられることを特徴とする電池配線モジュール。
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