JP7523009B2 - 配線モジュール - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。
(3)前記コネクタは、前記板厚方向に開口し、相手側コネクタと嵌合する開口部を有する。
(4)前記コネクタは、前記板厚方向に直交する方向に開口し、相手側コネクタと嵌合する開口部を有する。
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本開示の実施形態1について、図1から図10を参照しつつ説明する。本実施形態の配線モジュール10を備えた蓄電モジュール1は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両を駆動するための電源として車両に搭載されるものである。以下の説明においては、矢線Zの示す方向を上方、矢線Xの示す方向を前方、矢線Yの示す方向を左方として説明する。本実施形態において、板厚方向は前後方向であり、第1方向は上下方向である。また、第2方向は、左右方向である。なお、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
図1に示すように、本実施形態の配線モジュール10は、電極端子3に接続されるバスバー20と、バスバー20に接続されるフレキシブルプリント基板(以下、FPCと略記する)30と、FPC30に貼り付けられる補強板40と、バスバー20とFPC30と補強板40とを保持するプロテクタ50と、を備えている。配線モジュール10は、複数の蓄電素子2の前側および後側に取り付けられる。以下では、複数の蓄電素子2の前側に配される配線モジュール10の構成について詳細に説明し、複数の蓄電素子2の後側に配される配線モジュール10の構成については、前側のものと同様の構成を有するため、説明を省略する。
図6に示すように、補強板40は、絶縁性の合成樹脂製であり、板状をなしている。補強板40の外面は、FPC30が貼り付けられる貼着面41と、貼着面41の裏側に配される裏面42と、貼着面41及び裏面42の外周を接続する外縁部43と、を備えている。補強板40の中央部には、前後方向に貫通する2つの第1貫通孔44が設けられている。補強板40は、補強板40の板厚方向が前後方向となるように、プロテクタ50に保持され、貼着面41は前方、裏面42は後方を向いて配されるようになっている。図2に示すように、補強板40は、FPC30がのびる方向(左右方向)における中間位置に配されるようになっている。
図3に示すように、FPC30は、左右方向に長い形状をなし、基板厚み方向が前後方向となるように配線モジュール10に組み付けられるようになっている。FPC30は、左右中央部付近に配される補強部31と、補強部31から左方にのびる第1配索部32と、補強部31から右方にのびる第2配索部33と、を備えている。補強部31には、前後方向に貫通する2つの第2貫通孔34が設けられている。第2貫通孔34と第1貫通孔44とを位置決めピンに通すことにより、図6に示すように、FPC30と補強板40との位置決めが可能とされる。補強部31の後面と補強板40の貼着面41とは、接着剤等によって貼り合わせられる。図3及び図4に示すように、第1配索部32及び第2配索部33には、バスバー20の突出部22が係合する接続凹部35が形成されている。接続凹部35は、FPC30の中央部に配された、突出部22が挿通される形態のものでもよく、FPC30の左右両端部に配された、突出部22の周囲の一部に係合する形態のものでもよい。
FPC30は、図3に示すように、ベースフィルム36と、ベースフィルム36の前側の表面に配索された導電路37と、さらに前側から導電路37を被覆するカバーレイフィルム(図示しない)と、を備えている。ベースフィルム36及びカバーレイフィルムは、絶縁性と柔軟性を有するポリイミド等の合成樹脂からなる。導電路37は、銅や銅合金等の金属箔により構成されている。
図3に示すように、導電路37は、バスバー接続部38と、コネクタ接続部39と、を備えている。カバーレイフィルムには一部開口が設けられており、バスバー接続部38及びコネクタ接続部39は前方に露出している。バスバー接続部38は、接続凹部35の周囲に形成され、導電路37の一端に配されている。コネクタ接続部39は、上下方向に並列して補強部31に形成され、導電路37の他端に配されている。
バスバー20は、板状の形状をなし、導電性の金属板を加工することにより形成されている。図1に示すように、バスバー20は、板厚方向が左右方向となるように、プロテクタ50の上側及び下側に設けられたバスバー保持部52に保持される。バスバー20の中央部分は、電極端子3が接続されるバスバー本体部21となっている。図4に示すように、バスバー20の上部には後方に突出する突出部22が設けられている。突出部22は、FPC30の接続凹部35と係合し、バスバー接続部38に半田付けされるようになっている。接続凹部35と係合した突出部22の先端は位置決め孔53(図5参照)に受け入れられ、バスバー20はプロテクタ50に対して位置決めされる。
図2及び図4に示すように、FPC30の補強部31には、コネクタ45が設けられている。コネクタ45は、FPC30に対して補強板40の反対側に配されている。すなわち、補強板40はFPC30の後側の面に貼り付けられており、コネクタ45はFPC30の前側の面に設けられている。コネクタ45は、上下方向に長い直方体の箱状をなすハウジング46と、複数の端子47と、を備えている。ハウジング46は、前方に開口する開口部48を有している。開口部48は、図示しない相手側コネクタと嵌合可能に設けられている。
プロテクタ50は、絶縁性の合成樹脂からなり、板状をなしている。図1に示すように、プロテクタ50の上下方向の中央部には、左右方向に並列して、電極受け部51が設けられている。電極受け部51は、前後方向に貫通形成され、上下に長い矩形状をなしている。プロテクタ50の上側及び下側には、バスバー20を保持するバスバー保持部52が設けられている。プロテクタ50の上側には、図4及び図5に示すように、バスバー20の突出部22の先端を受け入れる位置決め孔53が設けられている。
図4に示すように、プロテクタ50は、補強板40が装着される装着凹部54を備えている。図5に示すように、装着凹部54は、FPC30が配索される配索面55から凹んで形成されており、複数の側面部56と、底面部57と、を備えている。複数の側面部56は、4つの面から構成されている。複数の側面部56のうち、下側のものは第1側面部56A、上側のものは第2側面部56B、左側のものは第3側面部56C、右側のものは第4側面部56Dとされている。第1側面部56A及び第2側面部56Bは第1方向(上下方向)に直交し、第3側面部56C及び第4側面部56Dは左右方向に直交するように配されている。図6から図8に示すように、複数の側面部56は、補強板40の外縁部43に上下左右から当接し、補強板40が板厚方向(前後方向)と直交する方向へ変位することを抑制する。底面部57は、前後方向に直交して設けられ、補強板40の裏面42に当接するようになっている。
図6及び図7に示すように、装着凹部54は、補強板40の貼着面41の端部に係止し、補強板40が前後方向へ変位することを抑制する係止部58を備えている。また、図6に示すように、装着凹部54は、補強板40の外縁部43に弾性的に係止し、補強板40が上下方向に変位することを抑制する押当部62を備えている。以下で詳細に説明するが、図5に示すように、係止部58及び押当部62は、第1方向(上下方向)における装着凹部54の両端部に設けられている。このため、本実施形態のように、FPC30がのびる方向である、複数の蓄電素子2の積層方向(左右方向)と直交するように第1方向を設定し、補強板40を装着凹部54に装着する際、FPC30と係止部58及び押当部62とが干渉しないようにすることが好ましい(図4参照)。
本実施形態では、図5に示すように、係止部58は、複数(本実施形態では3つ)設けられ、装着凹部54の外周上において互いに間隔を空けて配されている。係止部58は、係止爪59と、2つの押さえ部61と、を備えている。係止爪59は、第1側面部56Aから上方に突出して設けられ、装着凹部54の下側の左右中央位置に配されている。係止爪59は、第1側面部56Aに形成された第1撓み片60の先端部に設けられている。第1撓み片60は、第1側面部56Aの前側の基端部から後方にのびて形成されており、係止爪59は、上下方向に弾性変形可能とされている。図6に示すように、係止爪59の後端部59Aは、補強板40の貼着面41の下側の端部に係止するように配されている。係止爪59の上側部分は、テーパー状の傾斜部59Bとされている。傾斜部59Bは、前後方向について装着凹部54の奥方(すなわち後方)に向かうほど、第1側面部56Aから第2側面部56B側(すなわち上側)への突出寸法が大きくなるように傾斜している。
図5に示すように、押さえ部61は、第2側面部56Bから下方にのびて2つ設けられ、装着凹部54の上側の左端及び右端に配されている。図7に示すように、左端に配された押さえ部61は第3側面部56Cの上端と接続され、右端に配された押さえ部61は第4側面部56Dの上端と接続されている。このため、押さえ部61は、上下方向に対して変位、変形しにくくなっている。押さえ部61の背面は、補強板40の貼着面41の左上および右上の端部に係止するようになっている。押さえ部61は、後述するように、係止爪59を撓ませることで補強板40を装着凹部54に装着する際に、補強板40が装着凹部54の外方に変位することを抑制するための部材である。
図5に示すように、装着凹部54の上側(第2側面部56B側)の左右中央位置には、押当部62が設けられている。押当部62は、第2側面部56Bに設けられた第2撓み片63の先端部に配されている。第2撓み片63は、第2側面部56Bの後側の基端部から前方にのびて形成されており、押当部62及び第2撓み片63は、上下方向に弾性変形可能とされている。図6に示すように、第2撓み片63の一部と押当部62は、第2側面部56Bより下方に突出している。押当部62は、補強板40の上側の外縁部43に弾性的に係止し、補強板40の下側の外縁部43を第1側面部56Aに押し当てることができるように形成されている。これにより、上下方向について補強板40の変位が抑制される。
まず、接着剤等によりFPC30を補強板40に貼り付ける。補強板40の第1貫通孔44とFPC30の第2貫通孔34が重なるように位置合わせが行われ、補強板40の貼着面41とFPC30の後面が接着される(図6参照)。
実施形態1によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態1にかかる配線モジュール10は、複数の蓄電素子2に取り付けられる配線モジュール10であって、FPC30と、FPC30に貼り付けられる補強板40と、FPC30と補強板40とを保持するプロテクタ50と、を備え、FPC30は、複数の蓄電素子2の電極端子3と電気的に接続されており、補強板40は、FPC30が貼り付けられる貼着面41を有し、プロテクタ50は、補強板40が装着される装着凹部54を備え、装着凹部54は、補強板40が補強板40の板厚方向と直交する方向へ変位することを抑制する複数の側面部56と、貼着面41の端部に係止し、補強板40が板厚方向へ変位することを抑制する係止部58と、を備える。
本開示の実施形態2について、図11から図13を参照しつつ説明する。実施形態2にかかる配線モジュール110は、コネクタ145と、装着凹部154の第2側面部156Bと、を除いて、実施形態1と同様に構成されているため、実施形態1と同一の部材、作用効果については、説明を省略する。なお、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
実施形態2によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態2では、コネクタ145は、板厚方向に直交する方向に開口し、相手側コネクタと嵌合する開口部148を有する。
(1)上記実施形態では、配線モジュール10,110はラミネート型の蓄電素子2に取り付けられる構成としたが、これに限られることはなく、ラミネート型以外の蓄電素子に対しても、本開示の配線モジュールは適用可能である。
(2)上記実施形態では、配線モジュール10,110はバスバー20を備える構成としたが、これに限られることはない。例えば、配線モジュールは、電極端子同士が予め接続された蓄電素子に対して取り付けられ、直接もしくは金属小片を介して電極端子に接続される構成としてもよい。
(3)上記実施形態では、補強部31にはコネクタ45,145が設けられる構成としたが、これに限られることはなく、配線モジュールはコネクタを備えない構成としてもよい。
(4)上記実施形態では、FPC30は接続凹部35を有し、接続凹部35の周囲にバスバー接続部38が設けられる構成としたが、これに限られることはなく、例えば、フレキシブルプリント基板は接続凹部を有しない構成としてもよい。
2: 蓄電素子
3: 電極端子
10,110: 配線モジュール
20: バスバー
21: バスバー本体部
22: 突出部
30: フレキシブルプリント基板
31: 補強部
32: 第1配索部
33: 第2配索部
34: 第2貫通孔
35: 接続凹部
36: ベースフィルム
37: 導電路
38: バスバー接続部
39: コネクタ接続部
40: 補強板
41: 貼着面
42: 裏面
43: 外縁部
44: 第1貫通孔
45,145: コネクタ
46: ハウジング
47,147: 端子
48,148: 開口部
49: 固定部
50: プロテクタ
51: 電極受け部
52: バスバー保持部
53: 位置決め孔
54,154: 装着凹部
55: 配索面
56: 側面部
56A: 第1側面部
56B,156B: 第2側面部
56C: 第3側面部
56D: 第4側面部
57: 底面部
58: 係止部
59: 係止爪
59A: 後端部
59B: 傾斜部
60: 第1撓み片
61: 押さえ部
62: 押当部
63: 第2撓み片
64: 挿入空間
Claims (11)
- 複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、
フレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に貼り付けられる補強板と、
前記フレキシブルプリント基板と前記補強板とを保持するプロテクタと、を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記複数の蓄電素子の電極端子と電気的に接続されており、
前記補強板は、前記フレキシブルプリント基板が貼り付けられる貼着面を有し、
前記プロテクタは、前記補強板が装着される装着凹部を備え、
前記装着凹部は、前記補強板が前記補強板の板厚方向と直交する方向へ変位することを抑制する複数の側面部と、前記貼着面の端部に係止し、前記補強板が前記板厚方向へ変位することを抑制する係止部と、を備える、配線モジュール。 - 前記フレキシブルプリント基板はコネクタを有し、
前記コネクタは、前記フレキシブルプリント基板に対して前記補強板と反対側に設けられている、請求項1に記載の配線モジュール。 - 前記コネクタは、前記板厚方向に開口し、相手側コネクタと嵌合する開口部を有する、請求項2に記載の配線モジュール。
- 前記コネクタは、前記板厚方向に直交する方向に開口し、相手側コネクタと嵌合する開口部を有する、請求項2に記載の配線モジュール。
- 前記係止部は、複数設けられ、前記装着凹部の外周上において互いに間隔を空けて配されている、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記係止部は、前記板厚方向に直交する方向に弾性変形可能とされた係止爪と、前記係止爪を撓ませることで前記補強板を前記装着凹部に装着する際に前記補強板が前記装着凹部の外方に変位することを抑制する押さえ部と、を備える、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記複数の側面部は、前記板厚方向に直交する第1方向に直交する第1側面部及び第2側面部を備え、
前記係止爪は、前記第1側面部に設けられ、前記第1方向に弾性変形可能とされ、
前記押さえ部は、前記第2側面部に設けられ、
前記係止爪は、前記板厚方向について前記装着凹部の奥方に向かうほど前記第1側面部から前記第2側面部側への突出寸法が大きくなるように傾斜した傾斜部を有する、請求項6に記載の配線モジュール。 - 前記装着凹部は、前記補強板の外縁部を前記第1側面部に押し当てることで、前記第1方向について前記補強板の変位を抑制する押当部を備える、請求項7に記載の配線モジュール。
- 前記押当部は、前記装着凹部の前記第2側面部側に設けられ、
前記板厚方向及び前記第1方向に直交する方向は、第2方向とされており、
前記係止爪と前記押当部とは、前記第2方向における同じ位置に配されている、請求項8に記載の配線モジュール。 - 前記フレキシブルプリント基板は、前記プロテクタの前記第1方向における一方の端部に配されている、請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記電極端子に接続されるバスバーを備え、
前記プロテクタは、前記バスバーを保持するバスバー保持部を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記バスバーと接続されるバスバー接続部を有し、
前記補強板は、隣り合う前記バスバー接続部の間に配されている、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の配線モジュール。
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