WO2011132755A1 - 配線材 - Google Patents

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佐藤　勝則
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a wiring material connected to a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car.
  • Electric cars and hybrid cars are increasing as environmentally friendly cars.
  • a power supply device including a battery assembly in which a plurality of batteries are stacked.
  • this type of power supply device has a printed circuit board composed of a hard circuit board that is connected to each battery and wired with a signal output line for outputting the battery voltage to the outside.
  • a board and a bus bar for wiring fixed to a battery terminal are connected by a connection terminal (see, for example, Patent Document 1).
  • the wiring member has a straight line portion extending along the battery arrangement and a branch line portion that branches from the straight line portion to the bus bar of each battery.
  • This invention is made
  • the objective is to provide the wiring material which can suppress the influence by the shift
  • a wiring member made of a flexible printed wiring board connected to a plurality of battery terminals, a linear portion arranged along the array of the aligned terminals, and each terminal from the linear portion
  • a plurality of branch line portions extending and connected to the connection position, and the branch line portion has a flexible portion that can be deformed in response to displacement in the longitudinal direction of the straight line portion.
  • the straight line portion extends from the straight line portion arranged along the arrangement of the terminals of the plurality of aligned batteries toward the respective terminals and is connected to the terminals. Since a deformable bending part is provided corresponding to the displacement in the longitudinal direction, even if the dimensional tolerance in the external dimensions of the battery accumulates and a deviation occurs in the connection position of the branch line part, the deviation is reduced. It can be absorbed by deformation of the flexure. As a result, it is possible to eliminate the problem that the wiring member is twisted due to the displacement of the connection position and an excessive force is applied, and a good wiring state can be maintained with high reliability.
  • the second bent portion that deforms corresponding to the expansion and contraction in the longitudinal direction of the straight portion is provided in the straight portion, the second bent portion also deforms in this straight portion.
  • the displacement of the connection position to the terminal can be further absorbed, and a good wiring state can be reliably maintained.
  • the second bent portion is formed by inserting a plurality of holes opened in the linear portion at a pitch wider than the pitch of the protrusions into a plurality of protrusions protruding at a predetermined pitch on a plate attached to the battery. To be formed.
  • the second protrusion can be obtained by simply inserting a plurality of holes opened in the linear portion at a pitch wider than the pitch of the protrusions into a plurality of protrusions protruding at a predetermined pitch on a plate such as a battery connection plate. Therefore, it is possible to obtain a wiring material capable of absorbing the displacement of the connection position to the terminal at a very low cost.
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) are enlarged plan views showing a bent state in the branch line portion of the wiring member shown in FIG. 4, and FIG. 6 (a) shows a state in which the straight portion is displaced in the direction of arrow A.
  • FIG. 6B shows a state where the straight line portion is displaced in the direction of arrow C.
  • FIG. 6 shows a top view which shows the wiring material which concerns on a reference example.
  • a wiring member 11 is attached to a battery connection plate (plate) 12.
  • the battery connection plate 12 is formed from a synthetic resin, and a plurality of bus bar mounting portions 13 are formed on both the left and right sides.
  • a bus bar 14 made of a metal plate is fitted into these bus bar mounting portions 13.
  • a pair of connection holes 14a is formed in these bus bars 14, and terminals of a plurality of batteries (not shown) arranged in an overlapping manner are inserted into these connection holes 14a. Then, by fastening a nut to the terminal of the battery, the terminal is connected to the bus bar 14 in a conductive state.
  • the battery connection plate 12 is provided with a wiring material mounting portion 15 along the bus bar mounting portion 13, and the wiring material 11 is mounted on the wiring material mounting portion 15.
  • the wiring member 11 is made of a flexible printed circuit board (FPC), and is provided on the battery connection plate 12 as a wiring for battery voltage detection.
  • the wiring member 11 includes a straight line portion 21 arranged along the battery terminal arrangement, and a plurality of branch line portions 22 extending laterally from the straight line portion 21. And have. And each branch line part 22 of this wiring material 11 is connected to each bus bar 14 at a connection end 22 a formed from the tip thereof, and is thereby electrically connected to the battery terminal via the bus bar 14.
  • the branch line portion 22 is formed into an S shape in plan view by alternately forming the cut portions 31 a and 31 b along the longitudinal direction from the width direction (left and right direction).
  • the S-shaped portion is a bent portion 32.
  • this bending part 32 can be deform
  • the bent portion 32 of the branch line portion 22 has a portion on the connection end 22a side of the cut portion 31a (FIG. 6A).
  • the deviation is absorbed by the middle B portion) being curved in a direction intersecting the surface.
  • FIG. 6B when the straight portion 21 is displaced in the direction of the arrow C, in the bent portion 32 of the branch line portion 22, the portion on the connection end 22a side of the cut portion 31b (in FIG. 6B) The deviation is absorbed by the curve in the direction in which the portion D) intersects the surface.
  • the wiring material mounting portion 15 of the battery connection plate 12 is provided with a plurality of protrusions 41 formed with a predetermined pitch.
  • a plurality of hole portions 42 are formed in the linear portion 21 of the wiring member 11, and the protrusion 41 of the battery connection plate 12 is inserted into these hole portions 42.
  • the pitch of the holes 42 of the wiring member 11 is wider than the predetermined pitch of the protrusions 41 of the battery connection plate 12.
  • the wiring members 11 extend from the straight portions 21 arranged along the array of the arranged battery terminals toward the respective terminals, and pass through the bus bars 14.
  • the plurality of branch line portions 22 connected to the terminals are provided with the flexible portions 32 that can be deformed corresponding to the displacement of the straight portion 21 in the longitudinal direction. Even if a deviation occurs in the connection position of the branch line portion 22 to the terminal due to accumulation, the deflection portion 32 can be deformed and absorbed. Thereby, the malfunction that an excessive force acts on the wiring material 11 by the shift
  • the second bending portion 43 that is deformed corresponding to the expansion and contraction in the longitudinal direction of the straight portion 21 is provided in the straight portion 21, the second bending portion 43 is also deformed in the straight portion 21. Therefore, it is possible to absorb the shift of the connection position to the battery terminal and to reliably maintain a good wiring state.
  • the plurality of protrusions 41 protruding from the battery connection plate 12 at a predetermined pitch are simply inserted into the plurality of holes 42 opened in the linear portion 21 at a pitch wider than the pitch of the protrusions 41, so that the second Since the bending part 43 can be formed, the wiring material 11 which can absorb the shift
  • FIG. 7 shows a wiring member 111 according to a reference example.
  • the wiring member 111 is formed from a flexible printed wiring board, but the branch line portion 122 does not have a portion corresponding to the bent portion 32 of the above embodiment, and a straight portion. 121 does not have a portion corresponding to the second bending portion 43 of the above embodiment.
  • the flexible printed wiring board is easy to bend in the direction intersecting the plane, but is difficult to deform in the plane direction. Therefore, as described above, if a twisting force or a pulling force acts due to a bending force in the surface direction, an excessive force acts on the wiring pattern of the flexible printed wiring board, and it is difficult to maintain a good wiring state. There is a risk.
  • this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation
  • the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
  • the second bent portion of the linear portion is realized by engaging the protrusion formed on the wiring material mounting portion with the hole of the wiring material, but a predetermined portion of the wiring material is processed. It can also be formed by bending in advance by molding.
  • the wiring material according to the present invention even if the dimensional tolerances in the external dimensions of the plurality of batteries accumulate and the connecting position to the terminal of the branch line portion shifts, the wiring material is twisted due to the shift, which is impossible. It is possible to eliminate the problem that force acts, and to maintain a good wiring state with high reliability.

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Abstract

　接続位置のずれによる影響を極力抑制して良好な配線状態を維持することが可能な配線材を得る。 複数のバッテリの端子に接続されるフレキシブルプリント配線基板からなる配線材１１であって、整列された端子の配列に沿って配置される直線部２１と、直線部２１からそれぞれの端子との接続位置へ向かって延出して接続される複数の分岐線部２２とを有し、分岐線部２２は、直線部２１の長手方向への変位に対応して変形可能な撓み部３２を有する。

Description

配線材
　本発明は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載されるバッテリに接続される配線材に関する。
　環境にやさしい自動車として、電気自動車やハイブリッドカーが増加している。このような車両には、複数のバッテリを重ね合わせたバッテリ集合体からなる電源装置が搭載されている。
　この種の電源装置として、各バッテリの電圧を検出するために、各バッテリに接続されてバッテリの電圧を外部に出力する信号出力ラインが配線されたハード基板からなるプリント基板を有し、このプリント基板とバッテリの端子に固定された配線用のバスバーとを連結端子によって連結するものがある（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２００１－３４５０８２号公報
　近年、電源装置の軽量化を考慮して、バッテリの電圧検出用の配線材として、ハード基板に換えてフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）を用いることが考えられている。この場合、この配線材は、バッテリの配列に沿って延びる直線部と、この直線部から各バッテリのバスバーへ分岐する分岐線部とを有するものとなる。
　ところで、各バッテリの外形寸法は寸法公差を有するため、複数のバッテリを重ね合わせると、その寸法公差が累積し、バッテリの端子への分岐線部の接続位置にずれが生じる。このため、フレキシブルプリント配線基板を配線材として用いると、この接続位置のずれによって配線材が捻られて配線パターンに無理な力が作用し、良好な配線状態に影響を与えるおそれがあった。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続位置のずれによる影響を極力抑制して良好な配線状態を維持することが可能な配線材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）　複数のバッテリの端子に接続されるフレキシブルプリント配線基板からなる配線材であって、整列された前記端子の配列に沿って配置される直線部と、前記直線部からそれぞれの前記端子との接続位置へ向かって延出して接続される複数の分岐線部とを有し、前記分岐線部は、前記直線部の長手方向への変位に対応して変形可能な撓み部を有すること。
　この配線材によれば、整列された複数のバッテリの端子の配列に沿って配置される直線部からそれぞれの端子へ向かって延出して端子に接続される複数の分岐線部に、直線部の長手方向への変位に対応して変形可能な撓み部を設けたので、バッテリの外形寸法における寸法公差が累積して分岐線部の端子への接続位置にずれが生じたとしても、そのずれを撓み部が変形することによって吸収することができる。これにより、接続位置のずれによって配線材が捻られて無理な力が作用するような不具合をなくすことができ、高い信頼性で良好な配線状態を維持することができる。
（２）　上記（１）の構成の配線材であって、
　前記直線部の長手方向の伸縮に対応して変形する第２の撓み部が、前記直線部に設けられていること。
　この配線材によれば、直線部の長手方向の伸縮に対応して変形する第２の撓み部を直線部に設けたので、この直線部においても、その第２の撓み部が変形することにより、端子への接続位置のずれをさらに吸収することができ、確実に良好な配線状態を維持することができる。
（３）　上記（２）の構成の配線材であって、
　前記第２の撓み部は、前記バッテリに取り付けられるプレートに所定ピッチで突設した複数の突起に、前記突起のピッチよりも広いピッチで前記直線部に開口した複数の穴部を挿入することにより形成されること。
　この配線材によれば、バッテリ接続プレート等のプレートに所定ピッチで突設した複数の突起に、これら突起のピッチよりも広いピッチで直線部に開口した複数の穴部を挿入するだけで第２の撓み部を形成できるので、極めて安価に端子への接続位置のずれの吸収が可能な配線材とすることができる。
本発明の一実施形態に係る配線材が配線されたバッテリ接続プレートの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る配線材が配線されたバッテリ接続プレートの平面図である。 本発明の一実施形態に係る配線材の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る配線材の平面図である。 図４に示した配線材の分岐線部における拡大平面図である。 図６（ａ），（ｂ）は図４に示した配線材の分岐線部における撓み状態を示す拡大平面図であって、図６（ａ）は直線部が矢印Ａ方向へ変位した状態を示し、図６（ｂ）は直線部が矢印Ｃ方向へ変位した状態を示す。 参考例に係る配線材を示す平面図である。
　以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
　図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る配線材１１は、バッテリ接続プレート（プレート）１２に装着される。このバッテリ接続プレート１２は、合成樹脂から成形されたもので、左右両側に、複数のバスバー装着部１３が形成されている。これらのバスバー装着部１３には、金属板からなるバスバー１４が嵌め込まれている。これらのバスバー１４には、一対の接続孔１４ａが形成されており、これらの接続孔１４ａには、重ね合わせて配置された複数のバッテリ（図示略）の端子が挿入される。そして、このバッテリの端子にナットを締結することにより、端子がバスバー１４と導通した状態に接続される。
　このバッテリ接続プレート１２には、バスバー装着部１３に沿って、配線材装着部１５が設けられ、この配線材装着部１５に、配線材１１が装着される。
　配線材１１は、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）からなるもので、バッテリの電圧検出用の配線としてバッテリ接続プレート１２に設けられている。
　図３及び図４に示すように、配線材１１は、バッテリの端子の配列に沿って配設される直線部２１と、この直線部２１から、側方へ延在する複数の分岐線部２２とを有している。そして、この配線材１１の各分岐線部２２は、その先端からなる接続端２２ａが、各バスバー１４に接続され、これにより、バッテリの端子とバスバー１４を介して電気的に接続される。
　図５に示すように、分岐線部２２は、幅方向（左右方向）からそれぞれ切り込み部３１ａ，３１ｂを長手方向に沿って交互に形成することより、平面視にてＳ字形状とされ、このＳ字形状部分が撓み部３２とされている。そして、この撓み部３２は、後述する直線部２１の長手方向（軸方向）への変位（伸縮）に対応して変形可能とされている。
　ここで、図６（ａ）に示すように、直線部２１が矢印Ａ方向へ変位すると、分岐線部２２の撓み部３２では、切り込み部３１ａの接続端２２ａ側の部分（図６（ａ）中Ｂ部分）が面に交差する方向へ湾曲することでずれが吸収される。また、図６（ｂ）に示すように、直線部２１が矢印Ｃ方向へ変位すると、分岐線部２２の撓み部３２では、切り込み部３１ｂの接続端２２ａ側の部分（図６（ｂ）中Ｄ部分）が面に交差する方向へ湾曲することでずれが吸収される。
　また、バッテリ接続プレート１２の配線材装着部１５には、所定ピッチをあけて形成された複数の突起４１が設けられている。これに対して、配線材１１の直線部２１には、複数の穴部４２が形成されており、これらの穴部４２に、バッテリ接続プレート１２の突起４１が挿入される。
　配線材１１の穴部４２は、そのピッチが、バッテリ接続プレート１２の突起４１の所定ピッチよりも広くされている。これにより、配線材装着部１５に配線材１１の直線部２１を配置させ、それぞれの穴部４２へ突起４１を挿入して係合させると、直線部２１には、ピッチの差分だけ、穴部４２同士の間に上方向に膨らんだ第２の撓み部４３が形成される。そして、この第２の撓み部４３は、直線部２１の長手方向の伸縮に対応して変形し、伸縮を吸収できる。
　ここで、重ね合わせた複数のバッテリにおける外形寸法の寸法公差の累積によって端子への接続箇所の間隔が広くなるようにずれた場合は、直線部２１の第２の撓み部４３の撓みが小さくなることで、そのずれが吸収される。また、前記寸法公差によって端子への接続箇所の間隔が狭くなるようにずれた場合は、直線部２１の第２の撓み部４３の撓みが大きくなることで、そのずれが吸収される。
　以上、説明したように、上記実施形態に係る配線材１１によれば、整列されたバッテリの端子の配列に沿って配置される直線部２１からそれぞれの端子へ向かって延出してバスバー１４を介して端子に接続される複数の分岐線部２２に、直線部２１の長手方向への変位に対応して変形可能な撓み部３２を設けたので、重ね合わせた複数のバッテリの外形寸法における寸法公差が累積して端子への分岐線部２２の接続位置にずれが生じたとしても、そのずれを撓み部３２が変形して吸収することができる。これにより、端子への接続位置のずれによって配線材１１に無理な力が作用するような不具合をなくすことができる。つまり、本実施形態の配線材１１によれば、バッテリの端子への接続位置のずれによる影響を極力抑制し、高い信頼性で良好な配線状態を維持することができる。
　また、直線部２１の長手方向の伸縮に対応して変形する第２の撓み部４３を、直線部２１に設けたので、この直線部２１においても、その第２の撓み部４３が変形することにより、バッテリの端子への接続位置のずれを吸収することができ、さらに、確実に良好な配線状態を維持することができる。
　しかも、バッテリ接続プレート１２に所定ピッチで突設させた複数の突起４１を、これら突起４１のピッチよりも広いピッチで直線部２１に開口させた複数の穴部４２に挿入するだけで第２の撓み部４３を形成できるので、極めて安価に端子への接続位置のずれの吸収が可能な配線材１１を形成できる。
　ここで、本発明の更なる優位性を説明するため、図７に参考例に係る配線材１１１を示す。
　図７に示すように、この配線材１１１は、フレキシブルプリント配線基板から形成されたものであるが、分岐線部１２２に、上記実施形態の撓み部３２に相当する部分がなく、また、直線部１２１にも、上記実施形態の第２の撓み部４３に相当する部分がないものである。
　このような配線材１１１では、重ね合わせた複数のバッテリの外形寸法における寸法公差が累積し、バッテリの端子に接続されたバスバー１４への分岐線部１２２の接続位置にずれが生じた場合、分岐線部１２２に、面方向へ曲げ力が作用して捻りが生じてしまう。特に、分岐線部１２２同士の間隔に対して端子への接続位置の間隔が広い方向へずれが生じると、直線部１２１にも引っ張り力が生じてしまう。
　ここで、フレキシブルプリント配線基板は、面に交差する方向への湾曲は容易であるが、面方向への変形は困難である。したがって、上記のように、面方向への曲げ力によって捻りが生じたり引っ張り力が作用したりすると、フレキシブルプリント配線基板の配線パターンに無理な力が作用し、良好な配線状態の維持が困難となるおそれがある。
　尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
　例えば、上述した実施形態では、直線部の第２の撓み部を、配線材装着部に形成した突起を、配線材の穴部に係合させて実現するとしたが、配線材の所定箇所を加工成形により予め湾曲状に撓ませて形成することもできる。
　本願は、２０１０年４月２２日出願の日本特許出願（特願２０１０－０９９１９４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明による配線材によれば、複数のバッテリの外形寸法における寸法公差が累積して分岐線部の端子への接続位置にずれが生じたとしても、そのずれによって配線材が捻られて無理な力が作用するような不具合をなくすことができ、高い信頼性で良好な配線状態を維持することができる。
１１　配線材
１２　バッテリ接続プレート（プレート）
２１　直線部
２２　分岐線部
３２　撓み部
４１　突起
４２　穴部
４３　第２の撓み部

Claims (3)

  1. 　複数のバッテリの端子に接続されるフレキシブルプリント配線基板からなる配線材であって、
    　整列された前記端子の配列に沿って配置される直線部と、
    　前記直線部からそれぞれの前記端子との接続位置へ向かって延出して接続される複数の分岐線部とを有し、
    　前記分岐線部は、前記直線部の長手方向への変位に対応して変形可能な撓み部を有する配線材。
  2. 　前記直線部の長手方向の伸縮に対応して変形する第２の撓み部が、前記直線部に設けられている請求項１に記載の配線材。
  3. 　前記第２の撓み部は、前記バッテリに取り付けられるプレートに所定ピッチで突設した複数の突起に、前記突起のピッチよりも広いピッチで前記直線部に開口した複数の穴部を挿入することにより形成される請求項２に記載の配線材。
PCT/JP2011/059873 2010-04-22 2011-04-21 配線材 Ceased WO2011132755A1 (ja)

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