JP7434984B2

JP7434984B2 - バスバーモジュール

Info

Publication number: JP7434984B2
Application number: JP2020021253A
Authority: JP
Inventors: 昂平高橋; 大輔 ▲高▼野
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-02-12
Also published as: JP2021128010A

Description

本発明は、バッテリーや自動車用の配線部材として用いられ温度センサが取り付けられたバスバーモジュールに関する。

バッテリ－や自動車用の配線部材として用いられるバスバーには、バスバーの温度を検出するために温度センサが取り付けられているものが知られている。
従来、完成品の温度センサをバスバーに取り付けしていたが、温度センサの固定をバスバーも覆った樹脂コートを用いて行っていたため、熱容量が大きくなり応答性が低下してしまう不都合があった。また、固定する樹脂の量にばらつきがあるため、熱容量や応答性にばらつきが生じてしまっていた。
さらに、バスバーに温度センサをロック機構により取り付けする場合、構造が複雑化して高コストになってしまうと共にロック機構外れにより固定性が不十分になり測定精度が劣化してしまう不都合があった。また、公差のずれにより接触が悪くなり、バスバーからの収熱が悪いという問題があった。
そのため、樹脂コートやロック機構を用いずに温度センサを取り付ける構造として、バスバーに温度センサの収納ケースを取り付けたものが提案されている。

従来、例えば特許文献１には、被測定部に取り付けられるバスバーモジュールの温度センサ挿入空間に、先端部を下方に向けて曲げＬ字状に形成される収納ケースを挿入し、収納ケース内にサーミスタと、リード線と電線とを備えた温度検知線を収納ケースの形状に沿って収納し、サーミスタとリード線と電線の一部とを金属の集熱部材によって覆った温度センサの取付構造が記載されている。

特開２０１８－１５１３４９号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記従来の技術では、収納ケースとバスバーとの接触不良（公差によるものやソリ、ヒケ等）や収納ケースの取り付け状態の悪化により、収熱・伝熱が悪くなり、応答性がやはり低下してしまうと共に測温精度も低下してしまう問題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、応答性に優れていると共にバスバーの温度を高精度に測定できるバスバーモジュールを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るバスバーモジュールは、バスバーと、前記バスバーに取り付けられた温度センサとを備え、前記温度センサが、先端部に設けられた感熱素子を有する素子本体と、前記感熱素子に接続された一対のリード線と、一対の前記リード線に接続された一対の電線とを備え、前記バスバーが、有底の挿入穴を有し、前記素子本体が、前記挿入穴に挿入され、前記素子本体と前記挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填されていることを特徴とする。

このバスバーモジュールでは、バスバーが、有底の挿入穴を有し、素子本体が、挿入穴に挿入され、素子本体と挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填されているので、素子本体がバスバーの挿入穴に接着用樹脂で埋設され、温度測定対象のバスバー内に囲まれた状態で固定及び位置決めされることで、高い測温精度と高速応答とを得ることができる。また、素子本体が挿入穴内に位置決めされることで、応答性のばらつきを抑制することができる。さらに、収納ケース等の別部材を使用せず、素子本体をバスバー内に直接埋設するので、熱容量を小さくすることができると共に低コスト化を図ることが可能になる。なお、接着用樹脂は素子本体と挿入穴との隙間だけに注入されて少ない量に限定されるため、熱容量の増大を抑制することができると共に、熱容量及び応答性のばらつきも抑制することができる。

第２の発明に係るバスバーモジュールは、第１の発明において、前記バスバーが、第１延在部と、前記第１延在部に平行に延在する第２延在部と、前記第１延在部の先端部と前記第２延在部の先端部とを連結する連結部とを備えたコ字状とされ、前記連結部が、前記第１延在部の基端側に向けて開口した前記挿入穴を有し、前記温度センサが、前記素子本体を前記挿入穴に挿入した状態で前記リード線と前記電線の一部とが前記第１延在部と前記第２延在部との間に配されていることを特徴とする。
すなわち、このバスバーモジュールでは、温度センサが、素子本体を挿入穴に挿入した状態でリード線と電線の一部とが第１延在部と第２延在部との間に配されているので、リード線と電線の一部とが第１延在部と第２延在部とに挟まれて延在することで、第１延在部と第２延在部との両方から集熱して、より高い応答性と測温精度とを得ることができる。

第３の発明に係るバスバーモジュールは、第１又は第２の発明において、前記素子本体から前記リード線と前記電線との接続部までが、前記挿入穴内に挿入されていることを特徴とする。
すなわち、このバスバーモジュールでは、素子本体からリード線と電線との接続部までが、挿入穴内に挿入されているので、素子本体の固定がより強固になると共にリード線全体が挿入穴内に埋設されて、さらに高い応答性と測温精度とを得ることができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るバスバーモジュールによれば、バスバーが、有底の挿入穴を有し、素子本体が、挿入穴に挿入され、素子本体と挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填されているので、素子本体がバスバーの挿入穴に接着用樹脂で埋設され、温度測定対象のバスバー内に囲まれた状態で固定及び位置決めされることで、高い測温精度と高速応答とを得ることができる。
このように本発明のバスバーモジュールでは、熱容量が小さいと共に熱応答性が高く熱応答性のばらつきも少ないことから、高精度なバスバーの温度測定が可能になる。

本発明に係るバスバーモジュールの一実施形態を示す横断面図（図４のＢ－Ｂ線断面図）である。本実施形態において、バスバーモジュールを示す平面図である。本実施形態において、バスバーモジュールを示す縦断面図（図２のＡ－Ａ線断面図）である。本実施形態において、バスバーモジュールを示す正面図である。本実施形態において、バスバーモジュールを示す斜視図である。

以下、本発明に係るバスバーモジュールにおける一実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面の一部では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。

本実施形態のバスバーモジュール１は、図１から図５に示すように、バスバー２と、バスバー２に取り付けられた温度センサ３とを備えている。
上記温度センサ３は、先端部に設けられた感熱素子４ａを有する素子本体４と、感熱素子４ａに接続された一対のリード線５と、一対のリード線５に接続された一対の電線６とを備えている。

上記バスバー２は、有底の挿入穴Ｈを有している。
上記素子本体４は、挿入穴Ｈに挿入され、素子本体４と挿入穴Ｈとの間に絶縁性の接着用樹脂７が充填されている。

上記バスバー２は、第１延在部８と、第１延在部８に平行に延在する第２延在部９と、第１延在部８の先端部と第２延在部９の先端部とを連結する連結部１０とを備えたコ字状とされている。
上記連結部１０は、第１延在部８の基端側に向けて開口した挿入穴Ｈを有し、温度センサ３が、素子本体４を挿入穴Ｈに挿入した状態で少なくともリード線５と電線６の一部とが第１延在部８と第２延在部９との間に配されている。

また、上記素子本体４からリード線５と電線６との接続部５ａまでが、挿入穴Ｈ内に挿入されている。そして、接着用樹脂７が接続部５ａの近傍まで覆っている。
上記接続部５ａは、リード線５と電線６とをレーザ溶接で接続している。

上記バスバー２は、車載用のバッテリー等に取り付けて接続するための２つの突出部８ａが第１延在部８の側部に設けられている。
また、バスバー２は、例えばＣｕ等の金属で形成されている。
上記素子本体４は、チップサーミスタ等の感熱素子４ａと、感熱素子４ａをガラスで覆っている封止ガラス部４ｂと、封止ガラス部４ｂを樹脂で覆っている樹脂コート部４ｃとを備えている。

上記樹脂コート部４ｃは、一対のリード線５も覆って形成されている。
上記電線６は、電線芯線６ａと、電線芯線６ａを覆っている電線被覆部６ｂとを備えている。
上記挿入穴Ｈは、断面矩形状に形成されている。
上記接着用樹脂７は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂が採用可能であり、特に熱伝導性の良い樹脂が好ましい。

このように本実施形態のバスバーモジュール１では、バスバー２が、有底の挿入穴Ｈを有し、素子本体４が、挿入穴Ｈに挿入され、素子本体４と挿入穴Ｈとの間に絶縁性の接着用樹脂７が充填されているので、素子本体４がバスバー２の挿入穴Ｈに接着用樹脂７で埋設され、温度測定対象のバスバー２内に囲まれた状態で固定及び位置決めされることで、高い測温精度と高速応答とを得ることができる。

また、素子本体４が挿入穴Ｈ内に位置決めされることで、応答性のばらつきを抑制することができる。さらに、収納ケース等の別部材を使用せず、素子本体４をバスバー２内に直接埋設するので、熱容量を小さくすることができると共に低コスト化を図ることが可能になる。なお、接着用樹脂７は素子本体４と挿入穴Ｈとの隙間だけに注入されて少ない量に限定されるため、熱容量の増大を抑制することができると共に、熱容量及び応答性のばらつきも抑制することができる。

また、温度センサ３が、素子本体４を挿入穴Ｈに挿入した状態でリード線５と電線６の一部とが第１延在部８と第２延在部９との間に配されているので、リード線５と電線６の一部とが第１延在部８と第２延在部９とに挟まれて延在することで、第１延在部８と第２延在部９との両方から集熱して、より高い応答性と測温精度とを得ることができる。

さらに、素子本体４からリード線５と電線６との接続部５ａまでが、挿入穴Ｈ内に挿入されているので、素子本体４の固定がより強固になると共にリード線５全体が挿入穴Ｈ内に埋設されて、さらに高い応答性と測温精度とを得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、感熱素子としてチップサーミスタを採用しているが、薄膜サーミスタや焦電素子などを採用しても構わない。

１…バスバーモジュール、２…バスバー、３…温度センサ、４…素子本体、４ａ…感熱素子、５…リード線、５ａ…接続部、６…電線、７…接着用樹脂、８…第１延在部、９…第２延在部、１０…連結部、Ｈ…挿入穴

Claims

バスバーと、
前記バスバーに取り付けられた温度センサとを備え、
前記温度センサが、先端部に設けられた感熱素子を有する素子本体と、
前記感熱素子に接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線に接続された一対の電線とを備え、
前記バスバーが、有底の挿入穴を有し、
前記素子本体が、前記挿入穴に挿入され、前記素子本体と前記挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填され、
前記素子本体が、前記挿入穴の内周面に囲まれた状態で前記バスバーの内部に前記接着用樹脂で埋設され、
前記バスバーが、第１延在部と、
前記第１延在部に平行に延在する第２延在部と、
前記第１延在部の先端部と前記第２延在部の先端部とを連結する連結部とを備えたコ字状とされ、
前記連結部が、前記第１延在部の基端側に向けて開口した前記挿入穴を有し、
前記温度センサが、前記素子本体を前記挿入穴に挿入した状態で少なくとも前記リード線と前記電線の一部とが前記第１延在部と前記第２延在部との間に配されていることを特徴とするバスバーモジュール。
バスバーと、
前記バスバーに取り付けられた温度センサとを備え、
前記温度センサが、先端部に設けられた感熱素子を有する素子本体と、
前記感熱素子に接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線に接続された一対の電線とを備え、
前記バスバーが、有底の挿入穴を有し、
前記素子本体が、前記挿入穴に挿入され、前記素子本体と前記挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填され、
前記素子本体が、前記挿入穴の内周面に囲まれた状態で前記バスバーの内部に前記接着用樹脂で埋設され、
前記素子本体から前記リード線と前記電線との接続部までが、前記挿入穴内に挿入されていることを特徴とするバスバーモジュール。
バスバーと、
前記バスバーに取り付けられた温度センサとを備え、
前記温度センサが、先端部に設けられた感熱素子を有する素子本体と、
前記感熱素子に接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線に接続された一対の電線とを備え、
前記バスバーが、有底の挿入穴を有し、
前記素子本体が、前記挿入穴に挿入され、前記素子本体と前記挿入穴との間に絶縁性の接着用樹脂が充填され、
前記素子本体が、前記挿入穴の内周面に囲まれた状態で前記バスバーの内部に前記接着用樹脂で埋設され、
前記バスバーが、第１延在部と、
前記第１延在部に平行に延在する第２延在部と、
前記第１延在部の先端部と前記第２延在部の先端部とを連結する連結部とを備えたコ字状とされ、
前記連結部が、前記第１延在部の基端側に向けて開口した前記挿入穴を有し、
前記温度センサが、前記素子本体を前記挿入穴に挿入した状態で少なくとも前記リード線と前記電線の一部とが前記第１延在部と前記第２延在部との間に配され、
前記素子本体から前記リード線と前記電線との接続部までが、前記挿入穴内に挿入されていることを特徴とするバスバーモジュール。