WO2018168280A1 - 配線モジュール - Google Patents

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WO2018168280A1
WO2018168280A1 PCT/JP2018/004570 JP2018004570W WO2018168280A1 WO 2018168280 A1 WO2018168280 A1 WO 2018168280A1 JP 2018004570 W JP2018004570 W JP 2018004570W WO 2018168280 A1 WO2018168280 A1 WO 2018168280A1
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holding
conductor
fuse
wiring module
bus bar
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PCT/JP2018/004570
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暢之 松村
慎一 高瀬
鈴木 雄介
篤 山中
岳夫 柿島
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wiring module.
  • a wiring module connected to a power storage module one in which a battery abnormality detecting element for detecting a voltage abnormality or temperature abnormality of a battery is connected to a conductor connecting between batteries or a battery and a load is known.
  • a burden is easily applied to the connecting portion.
  • Patent Document 1 the conductor is fixed to the case, and the fuse is fixed to the cover that is put on the case, so that the conductor and the fuse are integrally held.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a wiring module capable of securely fixing an abnormality detecting element and a terminal and maintaining a good connection.
  • a wiring module is a wiring module that is attached to a plurality of power elements that store or generate electric power, and connects the power elements to each other or the power element and a load.
  • the insulation protector is fitted with the connection conductor.
  • the conductor holding portion that is positioned and held and the element holding portion that is positioned and held by fitting the abnormality detecting element are integrally provided.
  • connection conductor and the anomaly detection element When the connection conductor and the anomaly detection element are connected, there is a high risk that the connection portion will be damaged when an external force such as vibration is applied to the connection conductor and the anomaly detection element.
  • both the connection conductor and the abnormality detection element are integrally fixed to the insulation protector, for example, when the abnormality detection element swings alone or when the connection conductor is attached to the power element. There is no possibility that only the connection conductor is rotated, and generation of force applied to the connection portion can be suppressed.
  • connection conductor and the abnormality detection element can be fixed together simply by fitting them to the insulation protector, it is not necessary to perform insert molding, for example, and the cost can be reduced.
  • the following configuration is preferable.
  • the conductor holding portion includes a taper portion protruding from the insulation protector and press-fitted into a fitting hole formed in the connection conductor, and the element holding portion is a pair of press-fitting and holding the abnormality detecting element.
  • the element holding claw part is provided.
  • the conductor holding portion includes a first conductor holding portion and a second conductor holding portion, and the connection conductor is a circular first holding hole portion fitted into the tapered portion of the first conductor holding portion. And a second holding hole portion that is fitted in the tapered portion of the second conductor holding portion and is long in the radial direction with the first holding hole portion as a center.
  • the second holding hole is provided with a clearance in the radial direction centered on the first holding hole, the second holding hole can be connected to the second conductor holding part regardless of the accumulated size error. It is easy to position with respect to the taper portion of the second conductor holding portion, and rattling can be prevented.
  • the insulation protector includes a pedestal portion provided with the conductor holding portion and the element holding portion, and a cover portion covering the conductor holding portion and the element holding portion, and the cover portion includes the pedestal.
  • a conductor pressing part that holds the connection conductor between the two parts and an element holding auxiliary part that holds the abnormality detection element between the base part and the pedestal part.
  • the element holding auxiliary part includes a pair of opening stoppers that sandwich the pair of element holding parts therebetween.
  • the anomaly detection element can be tightly fitted to the insulation protector simply by fitting the element holding claw, and thereafter, the element holding claw is sandwiched by the element holding auxiliary part. Since the elastic deformation force of the claw portion can be suppressed, even when an external force is applied to the insulating protector due to vibration or the like, the state where the abnormality detecting element is securely fixed to the insulating protector can be maintained.
  • the present invention it is possible to provide a wiring module capable of reliably fixing an abnormality detecting element and a terminal and maintaining a good connection.
  • the perspective view of the wiring module which concerns on embodiment Busbar perspective view Top view of bus bar The perspective view which shows the state which connected the fuse to the bus-bar Perspective view of insulation protector Top view of insulation protector Partial enlarged front view of insulation protector Right side view showing the state before closing the wiring module cover Top view showing the state before closing the wiring module cover AA sectional view of FIG. BB sectional view of FIG. CC sectional view of FIG. DD sectional view of FIG. EE sectional view of FIG. FF sectional view of FIG.
  • FIGS. 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the Y direction in FIG. 1 is the front
  • the X direction is the left
  • the Z direction is the upper.
  • the wiring module 1 of the present embodiment is arranged in a power module used as a power source in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example, and as shown in FIG. 1, a plurality of power elements 2 constituting the power module. Electrically connected to the bus bar 10 (an example of a connection conductor) connected to one electrode 3, a fuse 30 (an example of an abnormality detection element) having one end connected to the bus bar 10, and the other end of the fuse 30.
  • maintains these integrally are provided.
  • the other end of the detection wire 90 is electrically connected to an ECU (Electronic Control Unit) (not shown) that monitors the state of the power element 2 by detecting voltage or the like, and the voltage of the power element 2 is abnormal.
  • the fuse 30 cuts off the detection voltage.
  • the fuse 30 is an example of an abnormality detection element, but the abnormality detection element is not limited to this, and may be, for example, a thermistor that detects an abnormally high temperature.
  • the bus bar 10 is composed of a single metal plate as a whole, and extends rearward from the rear edge of the substantially rectangular lower step portion 11 and the lower step portion 11 through the step portion 12.
  • the upper stage part 13 to come out, and the connection part 14 extended back from the rear edge part right end of the upper stage part 13 are provided.
  • a substantially perfect circular first holding hole portion 15 (an example of a fitting hole) is provided through the plate surface, and in the vicinity of the rear right end, left and right (that is, first)
  • a substantially oval second holding hole 16 (an example of a fitting hole) that is long in the radial direction with the holding hole 15 as an axis is provided through the plate surface.
  • the first holding hole portion 15 and the second holding hole portion 16 are arranged side by side with the notch portion interposed therebetween.
  • the extended line of the long axis of the second holding hole portion 16 is the length of the first holding hole portion 15. It is arranged to pass through the center point.
  • Approximately the center of the lower step portion 11 is provided with a substantially oval electrode insertion hole 17 that extends from side to side and penetrates the plate surface.
  • the lower step portion 11 is provided with a substantially rectangular mooring hole portion 18 penetrating the plate surface in the vicinity of the left end of the front side, and a band shape in the vicinity of the left end edge with a line passing through the center in the left-right direction of the mooring hole portion 18 as a boundary.
  • the contact wall portion 19 is bent upward at a substantially right angle. That is, the mooring hole 18 has an L-shaped cross section in the left-right direction.
  • the mooring hole portion 18 is arranged so that the extension line of the right edge portion of the lower step portion 11 passes through the center point of the first holding hole portion 15. Thereby, the extension line of the long axis of the second holding hole portion 16 and the extension line of the right edge portion of the anchoring hole portion 18 are perpendicular to each other with the center point of the first holding hole portion 15 as the vertex.
  • the connecting portion 14 has a rear end extending obliquely upward to the left, and is provided with a barrel portion 14A having a substantially V shape in side view at the front end.
  • the fuse 30 includes a substantially cylindrical fuse body portion 31, a first terminal portion 32 ⁇ / b> A extending from the center portion of the right end surface, and a second terminal extending from the center portion of the left end surface. Part 33A.
  • the first terminal portion 32A is crimped and crimped to the barrel portion 14A of the bus bar 10
  • the second terminal portion 33A is crimped and crimped to the detection wire 90 using a known sleeve or the like. Thereby, the bus bar 10 and the detection electric wire 90 are electrically connected via the fuse 30.
  • the insulation protector P is formed of an insulating synthetic resin, and as shown in FIGS. 5 to 8, a pedestal portion 50 having a substantially rectangular parallelepiped plate shape, and a rear wall portion 61 provided at the rear end of the pedestal portion 50. And a cover portion 70 continuous through a hinge.
  • a first holding shaft 51 (an example of a conductor holding portion) and a second holding shaft 52 (an example of a conductor holding portion) for fixing the bus bar 10 and a fuse 30 are held on the upper surface of the pedestal portion 50.
  • the element holding portion 55 is provided.
  • the first holding shaft part 51 (an example of the first conductor holding part) and the second holding shaft part 52 (an example of the second conductor holding part) are arranged side by side in a substantially right half region of the front part of the pedestal part 50, respectively. Is provided.
  • Each of the holding shaft portions 51 and 52 has a substantially cylindrical shape, and protrudes integrally from the plate surface of the pedestal portion 50.
  • a plurality of taper portions 51B and 52B in the present embodiment, four for each holding shaft portion) that expand toward the pedestal portion 50 are integrally provided. Yes.
  • Each of the four taper portions 51B and 52B is radially arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction around the axis of the cylindrical holding shaft portions 51 and 52, and the lower end thereof is a plate of the pedestal portion 50. It is continuous with the surface.
  • a prismatic extending wall portion 53 is provided to extend forward from a substantially central portion in the left-right direction.
  • an anchoring claw portion 54 for anchoring in the anchoring hole portion 18 of the bus bar 10 is provided so as to extend.
  • the mooring claw portion 54 is formed in a bowl shape as a whole by extending rightward from the tip portion of the extension wall portion 53 and extending the tip rearward.
  • a positioning step 54A is provided at the lower end of the portion extending rearward.
  • the element holding part 55 includes a fuse placing part 56 for placing the fuse 30 and a fuse holding part 57 (an example of an element holding claw part) for fixing the fuse 30.
  • the fuse mounting portion 56 is formed at a substantially central portion in the left-right direction of the pedestal portion 50, and is a concave surface having an arcuate cross section when viewed from the side.
  • the front and rear edge portions of the fuse mounting portion 56 are raised in a circular arc shape when viewed from the side.
  • the fuse clamping portion 57 protrudes from the pedestal portion 50 with a plurality of (four in this embodiment) clamping claw portions 57 ⁇ / b> A spaced from front to back and left and right so as to surround the fuse mounting portion 56 in the center.
  • the holding claws 57A the holding claw portions 57A arranged on the front side and the holding claw portions 57A arranged on the rear side are curved so as to make a pair and the upper ends thereof face each other, and the inner surfaces thereof are It has an arcuate concave surface.
  • Each of the two clamping claws 57A disposed on the left side of the fuse mounting portion 56 is provided with a plate-like abutting portion 57B on the left side thereof and disposed on the right side of the fuse mounting portion 56.
  • the two clamping claws 57A are provided with a plate-like abutting portion 57B on the right side thereof.
  • a left wall portion 58 and a middle wall portion 59 are formed at the left end portion of the pedestal portion 50 so as to rise from the pedestal portion 50 with their plate surfaces facing each other in parallel.
  • a first conduction groove 58A and a second conduction groove 59A each having a V-shape when viewed from the side are provided at substantially central portions in the front-rear direction of the left wall portion 58 and the middle wall portion 59, respectively.
  • the width and depth of both the conductive grooves 58A and 59A are substantially the same.
  • Each of the conduction grooves 58A and 59A has a U-shaped bottom portion when viewed from the side, and has a shape that swells in a semicircular cross section along the center line in the thickness direction (left-right direction).
  • an electric wire lock hole 50C for fitting and locking an electric wire lock portion 78C of the fitting wall portion 78 described later is a plate surface.
  • the outer edge portion in the front-rear direction is an electric wire lock receiving portion 50D.
  • a right wall 60 is formed at the right end of the pedestal 50 so as to rise from the pedestal 50.
  • a front wall portion 62 is provided so as to rise slightly rearward from the front edge portion of the pedestal portion 50, and the front end portion of the left wall portion 58 and the front end portion of the middle wall portion 59 and the left wall surface of the extending wall portion 53 are provided.
  • the pedestal 50 is further provided with two lock receiving portions 63 arranged in the left and right sides for fitting a lock portion 79 provided in a cover portion 70 described later in two areas in the front side region.
  • a connection inspection port 64 is provided through the plate surface in a region on the left and right outside of a region where the four corners are defined by the fuse clamping portion 57.
  • the cover portion 70 includes bus bar pressing portions 71 and 72 (an example of a conductor pressing portion) and a fuse holding auxiliary portion 75 (an example of an element holding auxiliary portion) on the upper surface in FIG.
  • the bus bar pressing portions 71 and 72 are constituted by the first bus bar pressing portion 71 and the second bus bar pressing portion 72, and are provided side by side in a region near the rear end of the cover portion 70 and in a substantially right half.
  • the first bus bar pressing portion 71 and the second bus bar pressing portion 72 have a cylindrical shape integrally projectingly provided on the plate surface of the cover portion 70, and the tip end portion thereof is a tapered peripheral surface portion whose inner diameter increases upward. 71A and 72A.
  • a bus bar pressing surface 73 that is one step higher than the upper surface of the cover portion 70.
  • the step size between the upper surface of the cover portion 70 and the bus bar pressing surface 73 is set to be approximately the same as the height size of both the bus bar pressing portions 71 and 72. That is, the upper edge portions of the bus bar pressing portions 71 and 72 and the bus bar pressing surface 73 are flush with each other.
  • the fuse holding auxiliary portion 75 includes a fuse pressing portion 76 for coming into contact with the fuse 30 from above, and an opening preventing portion 77 (an example of an element holding claw portion) of the fuse holding portion 57 provided on the pedestal portion 50. .
  • the fuse pressing portion 76 is provided so as to protrude from a substantially central portion of the upper surface of the cover portion 70, and is provided with a concave surface having an arcuate cross section when viewed from the side.
  • the opening stoppers 77 are provided so as to protrude from the cover part 70 at intervals in the front, rear, left and right directions so that four opening stoppers surround the fuse pressing part 76 in the center.
  • Each of the stopper pieces has a taper surface whose inner surface in the front-rear direction is tapered upward in a side view.
  • a fitting wall portion 78 is formed to rise from the cover portion 70 in parallel with the left end portion of the cover portion 70.
  • a V-shaped top surface conduction groove 78A is provided in a substantially central portion in the front-rear direction of the fitting wall portion 78 in a side view.
  • the bottom of the top surface conduction groove 78A has a U shape in side view.
  • the top surface conduction groove 78A is provided with a semi-circular electric wire pressing portion 78B that swells along the center line in the thickness direction (left-right direction).
  • an electric wire lock portion 78C for fitting and locking to the electric wire lock receiving portion 50D is provided so as to protrude forward and backward.
  • two lock portions 79 fitted to the lock receiving portion 63 of the pedestal portion 50 are provided side by side.
  • the bus bar 10 is inserted into the insulating protector P.
  • the rear end surface of the positioning step portion 54A of the mooring claw portion 54 is abutted against the rear edge portion of the mooring hole portion 18 by being moved relatively forward.
  • the second holding shaft portion 52 of the insulating protector P is fitted into the second holding hole portion 16 of the bus bar 10 while the first holding shaft portion 51 of the insulating protector P is applied to the first holding hole portion 15 of the bus bar 10.
  • the first holding hole portion 15 and the second holding hole portion 16 are press-fitted into the tapered portion 51B of the first holding shaft portion 51 and the tapered portion 52B of the second holding shaft portion 52, respectively.
  • the holding hole portions 15 and 16 are closely fitted to the taper portions 51 ⁇ / b> B and 52 ⁇ / b> B of the holding shaft portions 51 and 52 of the insulating protector P at any height position.
  • 10 illustrates a state in which the taper portions 51B and 52B are tightly fitted to the lowermost portion (that is, the lower surface of the bus bar 10 is in contact with the plate surface of the pedestal portion 50).
  • the contact wall 19 of the bus bar 10 and the extended wall 53 of the insulation protector P face each other with a slight clearance due to accumulation of dimensional errors, or there is no clearance. In close contact (per zero).
  • the right end edge portion of the upper stage portion 13 of the bus bar 10 and the right wall portion 60 of the insulation protector P face each other with a slight clearance due to accumulation of dimensional errors, or in close contact when there is no clearance.
  • the rear surface of the stepped portion 12 of the bus bar 10 and the front end edge portion of the insulating protector P face each other with a slight clearance due to accumulation of dimensional errors, or in close contact when there is no clearance.
  • the fuse 30 is pushed into the fuse clamping portion 57 provided in the insulation protector P from above. Then, both the clamping claws 57A receive the fuse 30 while being elastically deformed in a direction away from each other, and when the fuse 30 is placed on the fuse placement portion 56 (FIGS. 11 and 12), the elastic recovery is performed.
  • the peripheral surface is clamped from the front and back (FIG. 13). At this time, the left and right end surfaces of the fuse 30 face the inner surface of each abutting portion 57B of the fuse holding portion 57, and both terminals 32A and 33A of the fuse 30 are held between the abutting portions 57B ( FIG. 14).
  • the electric wire is placed in the conduction grooves 58 ⁇ / b> A and 59 ⁇ / b> A provided in the insulation protector P, and finally the cover part 70 is covered, and each lock part 79 is attached to each lock receiving part 63.
  • the wire lock portion 78C is inserted into the wire lock hole 50C and locked to the wire lock receiving portion 50D (FIGS. 16, 17, and 23).
  • the first bus bar pressing portion 71 and the second bus bar pressing portion 72 are respectively placed on the first holding shaft portion 51 and the second holding shaft portion 52, and the pedestal portion is formed by the respective upper edge portions thereof. Press the bus bar 10 between 50 and 50.
  • the fuse pressing portion 76 comes into contact with the fuse main body portion 31 from above, and the fuse mounting portion 56 supports the fuse main body portion 31 from below, as shown in FIGS.
  • the pair of fuse holding portions 57 corresponding to the pair of front and rear opening preventing portions 77 are sandwiched from the front and rear.
  • the fitting wall portion 78 of the cover is fitted between the left wall portion 58 and the middle wall portion 59 of the pedestal portion 50, and the wire pressing portion 78B is the covering portion of the detection wire 90.
  • the detection wire 90 is pressed down while slightly recessed. In this way, the bus bar 10, the fuse 30, and the detection electric wire 90 are tightly fixed in the insulation protector P.
  • the 1st holding hole part 15 of the bus-bar 10 fits closely to the taper part 51B of the 1st holding shaft part 51 of the insulation protector P in the front-back, left-right direction of the internal diameter, it is 1st holding shaft.
  • the displacement of the bus bar 10 in a direction other than the circumferential direction around the portion 51 is restricted.
  • the second holding hole 16 of the bus bar 10 has an oval shape in the left-right direction, the insulation protector P can be positioned on the second holding shaft 52 regardless of the cumulative size error.
  • the bus bar 10 is tightly fitted to the tapered portion 52B of the second holding shaft portion 52, so that the displacement of the bus bar 10 in the circumferential direction around the first holding shaft portion 51 is restricted. As a result, since the displacement of the bus bar 10 in all directions is restricted, the bus bar 10 can be reliably fixed to the insulating protector P.
  • bus bar 10 faces the wall surface of the insulating protector P or the thickness surface of the plate surface on the three surfaces of the left and right edge portions and the stepped portion 12, any clearance can be eliminated due to accumulation of dimensional errors in any one of the surfaces.
  • the bus bar 10 can be more securely fixed to the insulation protector P.
  • the fuse 30 is pressed from the entire circumference by the fuse holding portion 57, the fuse mounting portion 56, and the fuse holding portion 76, and the fuse holding portion 57 is held by the opening preventing portion 77 so as not to be opened.
  • the fuse 30 can be securely fixed to the insulation protector P.
  • the detection electric wire 90 is sandwiched between the left wall portion 58, the fitting wall portion 78, and the middle wall portion 59, it can be reliably fixed to the insulating protector P.
  • the bus bar 10, the fuse 30, and the detection electric wire 90 are securely fixed to the insulation protector P, so that the electrode 3 of the power element 2 is inserted into the electrode insertion hole 17.
  • Each connection point between the fuse 30 and the bus bar 10 and the detection electric wire 90 is cut off from an external force such as a turning force applied to the bus bar 10 when tightening with a nut, vibration during use, or tensile force applied to the electric wire. It is possible to maintain a good connection at each connection point.
  • connection inspection port 64 is provided at a portion corresponding to each connection portion of the fuse 30, the bus bar 10 and the detection electric wire 90 in the insulation protector P, the cover is covered. Connection status can be checked.
  • the insulation protector P includes the cover part 70, but the cover part 70 is not always necessary.
  • the cover part 70 is not always necessary.
  • the detection electric wire 90 is pulled and an external force is unlikely to reach the connection portion with the fuse 30, or the elastic deformation force of the fuse holding portion 57 is small, and even if there is no opening prevention portion 77, it is sufficient for the fuse 30. If a sufficient clamping force can be maintained, as shown in FIG. 24, the wiring module 100 without the cover 70 may be used. Thereby, size reduction of a wiring module can be achieved.
  • the bus bar 10 includes the first holding hole 15 and the second holding hole 16 and the insulation protector P includes the first holding shaft 51 and the second holding shaft 52.
  • the second holding hole portion 16 and the second holding shaft portion 52 are not necessarily required.
  • the tolerance is such that the clearance between the left edge portion of the bus bar 10 and the extending wall portion 53 of the insulating protector P becomes small. It may be replaced by setting. In short, it is only necessary that the bus bar 10 can be securely fixed to the insulating protector P.
  • the insulation protector P is provided with the opening prevention portion 77 for the fuse holding portion 57.
  • the opening prevention portion 77 is not always necessary, and for example, the elastic deformation force of the fuse holding portion 57 is weak. In the case where a sufficient clamping force can be maintained with respect to the fuse 30, the opening stopper 77 may be omitted.
  • Wiring module 2 Power element 10: Bus bar 15: First holding hole 16: Second holding hole 17: Electrode insertion hole 18: Mooring hole 30: Fuse P: Insulator protector 50: Base 51: First Holding shaft part 52: Second holding shaft part 55: Element holding part 56: Fuse mounting part 57: Fuse clamping part 58A: First conduction groove 59A: Second conduction groove 70: Cover part 71: First bus bar pressing part 72 : Second bus bar pressing part 71A, 72A: taper peripheral surface part 76: fuse pressing part 77: opening prevention part 78: fitting wall part 90: detection electric wire

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Abstract

電力を蓄電又は発電する複数の電力素子2に取り付けられる配線モジュール1であって、電力素子2を相互に、または電力素子2と負荷とを接続するためのバスバー10と、電力素子2の異常を検出するための異常検知素子30と、バスバー10及び異常検知素子30を保持する絶縁プロテクタPとを備え、絶縁プロテクタPにはバスバー10を嵌合させて位置決め保持する第1保持軸部51及び第2保持軸部52と、異常検知素子30を嵌合させて位置決め保持する素子保持部55と、が一体に設けられていることを特徴とする。

Description

配線モジュール
 本発明は、配線モジュールに関する。
 蓄電モジュールに接続される配線モジュールとして、電池間または電池と負荷とを接続する導電体に、電池の電圧異常や温度異常を検出するための電池異常検知素子が接続されたものが知られている。この場合、異常検知素子と導電体との質量の差により、振動などの外力が加わったときの挙動が異なるため、それらの接続部分に負担がかかりやすい。
 そこで、例えば特許文献1においては、導電体をケースに固定しておき、そこに被せ付けたカバーにヒューズを固定することで、導電体とヒューズを一体に保持する構成としている。
特開2015-207393号公報(第5~6頁、第2図)
 しかしこの構成では、導電体をケースに嵌め込み電極を挿通させてナットで固定する際、導電体が連れ廻りして、そこから延出したヒューズとの接続端子が正規の位置から周方向にずれやすい。そしてその場合、その後カバーを被せヒューズを実装する際に、ヒューズの端子が導電体の接続端子に対し相対的に横ずれした状態で嵌合することになるため、接続不良をおこすおそれがある。
 しかも、導電体とヒューズの端子同士が正しく接続したとしても、導電体、ケース、ヒューズ、およびカバーの各部材の公差が累積して生じたクリアランスがあるため、使用時に振動などの外力が加わった時にがたつきが生じ、端子の接続部分に負担がかかりやすい。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、異常検知素子と端子を確実に固定し良好な接続を保持することの可能な配線モジュールを提供することを目的とする。
 本明細書に開示された技術に係る配線モジュールは、電力を蓄電又は発電する複数の電力素子に取り付けられる配線モジュールであって、前記電力素子を相互に、または前記電力素子と負荷とを接続するための接続導体と、前記電力素子の異常を検出するための異常検知素子と、前記接続導体及び前記異常検知素子を保持する絶縁プロテクタとを備え、前記絶縁プロテクタには、前記接続導体を嵌合させて位置決め保持する導体保持部と、前記異常検知素子を嵌合させて位置決め保持する素子保持部と、が一体に設けられていることを特徴とする。
 接続導体と異常検知素子とが接続されている場合には、接続導体と異常検知素子に振動などの外力が加わって異なる挙動をしたときにその接続部分に力がかかって破損するおそれが高い。しかし上記の構成によれば、接続導体と異常検知素子との両方が絶縁プロテクタに一体的に固定されているため、例えば異常検知素子が単独で揺れたり、接続導体が電力素子に取り付けられる際に接続導体だけが連れ廻りしたりするおそれがなく、接続部分にかかる力の発生を抑えることができる。
 しかも接続導体と異常検知素子を絶縁プロテクタに嵌合させるだけで一体的に固定することができるので、例えばインサート成形などを行う必要がなく、コストダウンできる。
 本明細書に開示された配線モジュールに係る実施態様として、次の構成が好ましい。
 (1)前記導体保持部は、前記絶縁プロテクタに突設されて前記接続導体に形成された嵌合孔に圧入されるテーパ部を備え、前記素子保持部は前記異常検知素子を圧入保持する一対の素子保持爪部を備える。
 (2)前記導体保持部は第1導体保持部と第2導体保持部とを備え、前記接続導体は、前記第1導体保持部の前記テーパ部に嵌合される円形の第1保持孔部と、前記第2導体保持部の前記テーパ部に嵌合され、第1保持孔部を中心とする径方向に長い第2保持孔部と、を備える。
 接続導体および絶縁プロテクタの各寸法には、公差範囲の誤差がある。絶縁プロテクタを接続導体に嵌合させる際、各寸法誤差の累積により接続導体と絶縁プロテクタとの間のクリアランスが僅少となるほど、緊密な嵌合状態が得られるが、極めて正確な位置合わせが必要となって嵌合作業が困難となる。また逆に各部寸法誤差の累積により接続導体と絶縁プロテクタとの間のクリアランスが大きくなるほど、嵌合作業は容易になるが、嵌合状態は緩くなってがたつきの度合いも大きくなる。
 これに対し、上記の構成によれば、接続導体の第1保持孔部は第1導体保持部のテーパ部に緊密に嵌り込むので、寸法誤差の累積分を吸収してがたつきを防ぐことができる。また第2保持孔部は第1保持孔部を中心とする径方向の寸法にゆとりが設けられているので、寸法誤差の累積分の多寡にかかわらず第2保持孔部を第2導体保持部に対して位置決めしやすく、しかも第2導体保持部のテーパ部に緊密に嵌り込むので、がたつきを防ぐことができる。
 (3)前記絶縁プロテクタは、前記導体保持部および前記素子保持部の設けられた台座部と、前記導体保持部および前記素子保持部を覆うカバー部と、を備え、前記カバー部は、前記台座部との間に前記接続導体を保持する導体押さえ部と、前記台座部との間に前記異常検知素子を保持する素子保持補助部と、が設けられている。
 (4)前記素子保持補助部は、前記一対の素子保持部を間に挟み込む一対の開き止め部を備える。
 この構成によれば、異常検知素子は素子保持爪部に嵌め込むだけで絶縁プロテクタに対して緊密に嵌合させることができ、しかもその後はその素子保持爪部を素子保持補助部で挟み込むことで爪部の弾性変形力を抑制することができるので、絶縁プロテクタに振動等による外力がかかった際にも異常検知素子を絶縁プロテクタに対して確実に固定した状態を保つことができる。
 本発明によれば、異常検知素子と端子を確実に固定し良好な接続を維持することの可能な配線モジュールを提供することができる。
実施形態に係る配線モジュールの斜視図 バスバーの斜視図 バスバーの上面図 バスバーにヒューズを接続した状態を示す斜視図 絶縁プロテクタの斜視図 絶縁プロテクタの上面図 絶縁プロテクタの一部拡大正面図 配線モジュールのカバーを閉める前の状態を示す右側面図 配線モジュールのカバーを閉める前の状態を示す上面図 図9のA-A断面図 図9のB-B断面図 図9のC-C断面図 図9のD-D断面図 図9のE-E断面図 図9のF-F断面図 配線モジュールのカバーを閉めた後の状態を示す斜視図 配線モジュールのカバーを閉めた後の状態を示す上面図 図17のA-A断面図 図17のB-B断面図 図17のC-C断面図 図17のD-D面図 図17のE-E断面図 図17のF-F断面図 変形例に係る配線モジュールの斜視図
 <実施形態>
 本発明の実施形態1を図1ないし図23によって説明する。なお以下の説明においては、図1のY方向を前方、X方向を左方、Z方向を上方とする。
 本実施形態の配線モジュール1は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両において電源として使用される電力モジュールに配されるものであり、図1に示すように、電力モジュールをなす複数の電力素子2の一つの電極3に接続されるバスバー10(接続導体の一例)と、一端部がバスバー10に接続されたヒューズ30(異常検知素子の一例)と、ヒューズ30の他端部に電気的に接続された検知電線90と、これらを一体に保持する絶縁プロテクタPと、を備える。
 検知電線90の他端部は、電圧などを検知することで電力素子2の状態を監視するECU(Electronic Control Unit)(図示せず)に電気的に接続され、電力素子2の電圧に異常が生じた際にはヒューズ30が検知電圧を遮断するようになっている。なおヒューズ30は異常検出素子の一例であるが、異常検出素子はこれに限らず、例えば異常な高温になったことを検出するサーミスタ等であってもよい。
 バスバー10は、図2および図3に示すように、全体が一枚の金属板で構成されており、略矩形の下段部11と、下段部11の後縁から段差部12を経て後方に延出する上段部13と、上段部13の後縁部右端から後方に延出する連結部14と、を備える。
 上段部13のうち後方左端付近には、略真円形状の第1保持孔部15(嵌合孔の一例)が板面を貫通して設けられるとともに、後方右端付近には左右(すなわち第1保持孔部15を軸とする径方向)に長い略長円形の第2保持孔部16(嵌合孔の一例)が板面を貫通して設けられている。第1保持孔部15と第2保持孔部16は切欠き部を挟んで左右に並んで配され、詳しくは、第2保持孔部16の長軸の延長線が第1保持孔部15の中心点を通るように配されている。
 下段部11の略中央には、左右に長い略長円形の電極挿通孔17が板面を貫通して設けられている。
 また、下段部11は前側左端付近に略長方形状の係留孔部18が板面を貫通して設けられるとともに、左端縁付近が係留孔部18の左右方向における中心を通る線を境として帯状に上方へ略直角に曲げられて、当接壁部19となっている。すなわち係留孔部18は、左右方向における断面がL字形となっている。
 また、係留孔部18は、図3に示すように、下段部11における右縁部の延長線が第1保持孔部15の中心点を通るように配されている。これにより、第2保持孔部16の長軸の延長線と、係留孔部18の右縁部の延長線とは、第1保持孔部15の中心点を頂点として直角をなしている。
 連結部14は後端が左方斜め上方に向かって延出し、その先端には側面視で略V字形状のバレル部14Aが備えられている。
 ヒューズ30は、図4に示すように、略円柱形状のヒューズ本体部31と、その右端面の中心部から延出する第1端子部32Aと、左端面の中心部から延出する第2端子部33Aと、を備える。第1端子部32Aはバスバー10のバレル部14Aがカシメ圧着され、第2端子部33Aは検知電線90に周知のスリーブ等を用いてカシメ圧着されている。これにより、バスバー10と検知電線90とはヒューズ30を介して電気的に接続されている。
 絶縁プロテクタPは絶縁性の合成樹脂で形成され、図5から図8に示すように、略直方体形状の板形状をなす台座部50と、台座部50の後端に設けられた後壁部61にヒンジを介して連続するカバー部70と、を一体的に備える。
 台座部50の上面には、バスバー10を固定するための第1保持軸部51(導体保持部の一例)及び第2保持軸部52(導体保持部の一例)と、ヒューズ30を保持するための素子保持部55が設けられている。
 第1保持軸部51(第1導体保持部の一例)および第2保持軸部52(第2導体保持部の一例)は、それぞれ、台座部50のうち前方略右半分の領域に左右に並んで設けられている。各保持軸部51,52は、略円柱形状をなしており、台座部50の板面から一体的に突設されている。各保持軸部51,52の基端には、台座部50に向かって拡開する複数(本実施形態では、各保持軸部に4つ)のテーパ部51B、52Bがそれぞれ一体に設けられている。4つのテーパ部51B、52Bのそれぞれは、円柱形状をなす保持軸部51,52の軸心を中心として周方向に90度ずつ間隔を空けて放射状に配され、その下端は台座部50の板面と連続している。
 台座部50の前側には、左右方向について略中央部から、角柱形状の延出壁部53が前方に延出して設けられている。延出壁部53の先端部の右側面には、バスバー10の係留孔部18に係留するための係留爪部54が延出して設けられている。係留爪部54は、図6に示すように、延出壁部53の先端部から右方に延出するとともに、先端が後方に延出することにより、全体として鉤状に形成されている。その後方に延出した部分の下端部には、図8に示すように、位置決め段差部54Aが設けられている。
 素子保持部55は、ヒューズ30を載置するためのヒューズ載置部56と、ヒューズ30を固定するためのヒューズ挟持部57(素子保持爪部の一例)と、を備える。
 ヒューズ載置部56は台座部50の、左右方向について略中央部分に形成され、側方視で断面円弧状の凹面となっている。ヒューズ載置部56の前後縁部は側方視で断面円弧状に盛り上げられている。
 ヒューズ挟持部57は複数(本実施形態では4本)の挟持爪部57Aがヒューズ載置部56を中央に囲むように前後左右に間隔を空けつつ、台座部50から突設されている。各挟持爪部57Aのうち前側に配された挟持爪部57A同士、及び後側に配された挟持爪部57A同士は、それぞれ、対をなして上端を互いに対向させるように湾曲され、内面が円弧状の凹面となっている。ヒューズ載置部56よりも左側に配された2本の各挟持爪部57Aには、その左側部に板状の突き当て部57Bが設けられるとともに、ヒューズ載置部56よりも右側に配された2本の挟持爪部57Aには、その右側部に板状の突き当て部57Bが設けられている。
 台座部50の左端部には、左壁部58および中壁部59が互いの板面を平行に対向させつつ台座部50から立ち上がるように形成されている。左壁部58および中壁部59のそれぞれ前後方向略中央部には、側方視でV字形状をなす第1導通溝58Aおよび第2導通溝59Aが設けられている。両導通溝58A、59Aの幅と深さは、互いにほぼ同一となっている。各導通溝58A、59Aは底部が側方視でU字形状となっており、かつ厚み方向(左右方向)における中心線に沿って、断面半円状に盛り上がった形状となっている。また、台座部50のうち左壁部58および中壁部59に挟まれた領域には、後述する嵌合壁部78の電線ロック部78Cが嵌入係止するための電線ロック孔50Cが板面を貫通して設けられ、その前後方向の外側縁部は電線ロック受け部50Dとなっている。
 台座部50の右端部には右壁部60が台座部50から立ち上がるように形成されている。また、台座部50の前縁部よりやや後方から立ち上がるように前壁部62が設けられて、左壁部58の前端部および中壁部59の前端部と延出壁部53の左壁面とを連結している。なお台座部50にはさらに、前寄りの領域に二か所、後述のカバー部70に設けられたロック部79が嵌合するためのロック受け部63が左右に並んで設けられている。また、台座部50のうち、ヒューズ挟持部57により四隅が画定される領域の左右外側の領域には、接続点検口64が板面を貫通して設けられている。
 カバー部70は、図5における上面に、バスバー押さえ部71、72(導体押さえ部の一例)と、ヒューズ保持補助部75(素子保持補助部の一例)と、を備えている。
 バスバー押さえ部71、72は、第1バスバー押さえ部71および第2バスバー押さえ部72により構成され、カバー部70の後端部寄り、且つ略右半分の領域に左右に並んで設けられている。第1バスバー押さえ部71および第2バスバー押さえ部72は、カバー部70の板面に一体に突設された円筒形状をなしており、その先端部は上方に向かって内径が大きくなるテーパ周面部71A、72Aとなっている。また、両バスバー押さえ部71,72よりも後方は、カバー部70の上面よりも一段高くなったバスバー押さえ面73となっている。カバー部70の上面とバスバー押さえ面73との段差寸法は、両バスバー押さえ部71、72の高さ寸法と同じ程度とされている。すなわち、両バスバー押さえ部71、72の上縁部とバスバー押さえ面73とは面一となっている。
 ヒューズ保持補助部75は、ヒューズ30に上方から当接するためのヒューズ押さえ部76と、台座部50に設けられたヒューズ挟持部57の開き止め部77(素子保持爪部の一例)と、を備える。
 ヒューズ押さえ部76はカバー部70の上面の略中央部分に突設され、側方視で断面円弧状の凹面が設けられている。
 開き止め部77は4本の開き止め片がヒューズ押さえ部76を中央に囲むように前後左右に間隔を空け、カバー部70から突設されている。各開き止め片は前後方向内側の面が、側方視で上方に向かって先細りとなるテーパ面となっている。
 カバー部70の左端部よりやや右寄りの領域には、嵌合壁部78がカバー部70の左端部と平行にカバー部70から立ち上がって形成されている。嵌合壁部78の前後方向略中央部には、側面視でV字形状の天面導通溝78Aが設けられている。天面導通溝78Aの底部は側面視でU字形状となっている。天面導通溝78Aには厚み方向(左右方向)における中心線に沿って、断面半円状の電線押さえ部78Bが盛り上がって設けられている。また、天面導通溝78Aの前後両上端部には、電線ロック受け部50Dに嵌入係止するための電線ロック部78Cが前後に突出して設けられている。
 なおカバー部70の後端寄りの領域には、台座部50のロック受け部63に嵌合される2つのロック部79が左右に並んで設けられている。
 次に、カシメ圧着により互いに接続されたバスバー10、ヒューズ30、および検知電線90を、絶縁プロテクタPに組み付ける手順を説明する。
 まず、バスバー10の下段部11に設けられた係留孔部18に絶縁プロテクタPの延出壁部53に設けられた係留爪部54を下方より挿通させてから、バスバー10を絶縁プロテクタPに対し相対的に前方に移動させて、係留爪部54の位置決め段差部54Aの後端面を係留孔部18の後縁部に突き当てる。この状態において、バスバー10の第1保持孔部15に絶縁プロテクタPの第1保持軸部51をあてがいつつ、バスバー10の第2保持孔部16に絶縁プロテクタPの第2保持軸部52が嵌るように位置を調整し、第1保持孔部15および第2保持孔部16をそれぞれ第1保持軸部51のテーパ部51Bおよび第2保持軸部52のテーパ部52Bに圧入する。
 すると、図10に示すように、各保持孔部15,16が絶縁プロテクタPの各保持軸部51,52のテーパ部51B,52Bに対していずれかの高さ位置において緊密に嵌合する。なお図10においては、テーパ部51B,52Bの最下部に対して緊密に嵌合している(すなわちバスバー10の下面が台座部50の板面に当接している)状態を例示している。また、図9に示すように、バスバー10の当接壁部19と絶縁プロテクタPの延出壁部53とが、寸法誤差の累積による若干のクリアランスを隔てて対向するか、またはクリアランスがない場合には緊密に当接(ゼロ当たり)する。また、バスバー10の上段部13の右端縁部と絶縁プロテクタPの右壁部60とが、寸法誤差の累積による若干のクリアランスを隔てて対向するか、またはクリアランスがない場合には緊密に当接する。また、バスバー10の段差部12の後面と絶縁プロテクタPの前端縁部とが、寸法誤差の累積による若干のクリアランスを隔てて対向するか、またはクリアランスがない場合には緊密に当接する。
 次に、ヒューズ30を絶縁プロテクタPに設けられたヒューズ挟持部57に上方から押し込む。すると両挟持爪部57Aは互いから離間する方向に弾性変形しつつヒューズ30を受け入れ、ヒューズ30がヒューズ載置部56に載置されたところで(図11および図12)弾性復帰し、ヒューズ30の周面を前後から挟持する(図13)。なおこのとき、ヒューズ30の左右端面はヒューズ挟持部57の各突き当て部57Bの内側面に対向し、ヒューズ30の両端子32A,33Aは突き当て部57Bの間で保持された状態となる(図14)。
 そして、図15に示すように、電線を絶縁プロテクタPに設けられた導通溝58A,59Aに載置してから、最後にカバー部70を被せ付け、各ロック部79を各ロック受け部63に差し込んで係止させるとともに、電線ロック部78Cを電線ロック孔50Cに差し込んで電線ロック受け部50Dに係止させる(図16、図17、および図23)。
 すると、図18に示すように、第1バスバー押さえ部71および第2バスバー押さえ部72が第1保持軸部51および第2保持軸部52にそれぞれ被せつけられ、その各上縁部により台座部50との間にバスバー10を押え込む。
 また、図20に示すように、ヒューズ押さえ部76がヒューズ本体部31に対して上方から当接し、ヒューズ載置部56がヒューズ本体部31を下方から支承するとともに、図21および図22に示すように、前後一対の開き止め部77が対応する一対のヒューズ挟持部57を前後から挟み込む。
 さらに、図19および図23に示すように、カバーの嵌合壁部78が台座部50の左壁部58および中壁部59の間に嵌り込み、電線押さえ部78Bが検知電線90の被覆部をわずかに凹ませつつ検知電線90を押さえ込む。このようにして、バスバー10、ヒューズ30、および検知電線90は、絶縁プロテクタP内に緊密に固定される。
 上記の構成によれば、バスバー10の第1保持孔部15が、その内径の前後左右方向において絶縁プロテクタPの第1保持軸部51のテーパ部51Bに緊密に嵌まるため、第1保持軸部51を中心とする周方向以外の方向へのバスバー10の変位が規制される。これに加えて、バスバー10の第2保持孔部16が左右方向に長円となっているため、寸法誤差の累積分の多寡にかかわらず絶縁プロテクタPの第2保持軸部52への位置決めが容易であり、しかも前後方向においては第2保持軸部52のテーパ部52Bに緊密に嵌るため、第1保持軸部51を中心とする周方向へのバスバー10の変位が規制される。この結果、バスバー10は全方向への変位が規制されるので、バスバー10を絶縁プロテクタPに対して確実に固定することができる。
 また、バスバー10が左右縁部および段差部12の3面において絶縁プロテクタPの壁部または板面の厚み面と対向するため、いずれかにおいて寸法誤差の累積によりクリアランスがなくなって緊密に当接する可能性が増し、バスバー10を絶縁プロテクタPに対してさらに確実に固定することができる。
 これとともに、ヒューズ30がヒューズ挟持部57とヒューズ載置部56およびヒューズ押さえ部76により全周方向から押さえ込まれ、しかもヒューズ挟持部57は開き止め部77により挟み込まれて開き止めがなされているので、ヒューズ30を絶縁プロテクタPに対して確実に固定することができる。
 また、検知電線90は左壁部58、嵌合壁部78、および中壁部59の間に挟み込まれるので、絶縁プロテクタPに確実に固定することができる。
 このように、本実施形態の配線モジュール1は、バスバー10、ヒューズ30、および検知電線90が絶縁プロテクタPに確実に固定されるので、電極挿通孔17に電力素子2の電極3を挿通させてナットで締め付ける際にバスバー10に付与される連れ廻り力や、使用時における振動や、電線に付与される引張力などの外力から、ヒューズ30とバスバー10および検知電線90との各接続箇所を縁切りすることができ、各接続箇所における良好な接続を維持することができる。
 なお本実施形態においては絶縁プロテクタPのうちヒューズ30とバスバー10および検知電線90との各接続箇所に相当する部分に接続点検口64が設けられているため、カバーを被せ付けた状態のままで接続状態を点検することができる。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような形態で実施することが可能である。
 (1)上記実施形態においては絶縁プロテクタPはカバー部70を備えるが、カバー部70は必ずしも必要ではない。例えば検知電線90が引っ張られてヒューズ30との接続箇所に外力が及ぶ可能性が少ない場合や、ヒューズ挟持部57の弾性変形力が小さく、開き止め部77がなくてもヒューズ30に対して十分な挟持力を維持できる場合には、図24に示すように、カバー部70を省いた配線モジュール100としてもよい。これにより、配線モジュールの小型化を図ることができる。
 (2)上記実施形態においては、バスバー10は第1保持孔部15および第2保持孔部16を備え、絶縁プロテクタPは第1保持軸部51および第2保持軸部52を備えるものとしたが、第2保持孔部16および第2保持軸部52は必ずしも必要ではなく、例えばバスバー10の左縁部と絶縁プロテクタPの延出壁部53の間のクリアランス等が僅少となるように公差を設定することで代えてもよい。要はバスバー10を絶縁プロテクタPに対して確実に固定できればよい。
 (3)上記実施形態においては、絶縁プロテクタPはヒューズ挟持部57に対する開き止め部77を備えるものとしたが、開き止め部77は必ずしも必要ではなく、例えばヒューズ挟持部57の弾性変形力が弱く、ヒューズ30に対して十分な挟持力を維持できる場合には、開き止め部77は省いてもよい。
1:配線モジュール
2:電力素子
10:バスバー
15:第1保持孔部
16:第2保持孔部
17:電極挿通孔
18:係留孔部
30:ヒューズ
P:絶縁プロテクタ
50:台座部
51:第1保持軸部
52:第2保持軸部
55:素子保持部
56:ヒューズ載置部
57:ヒューズ挟持部
58A:第1導通溝
59A:第2導通溝
70:カバー部
71:第1バスバー押さえ部
72:第2バスバー押さえ部
71A、72A:テーパ周面部
76:ヒューズ押さえ部
77:開き止め部
78:嵌合壁部
90:検知電線

Claims (5)

  1.  電力を蓄電又は発電する複数の電力素子に取り付けられる配線モジュールであって、
     前記電力素子を相互に、または前記電力素子と負荷とを接続するための接続導体と、
     前記電力素子の異常を検出するための異常検知素子と、
    前記接続導体及び前記異常検知素子を保持する絶縁プロテクタとを備え、
     前記絶縁プロテクタには、前記接続導体を嵌合させて位置決め保持する導体保持部と、前記異常検知素子を嵌合させて位置決め保持する素子保持部と、が一体に設けられていることを特徴とする配線モジュール。
  2.  前記導体保持部は、前記絶縁プロテクタに突設されて前記接続導体に形成された嵌合孔に圧入されるテーパ部を備え、前記素子保持部は前記異常検知素子を圧入保持する一対の素子保持爪部を備えている、請求項1に記載の配線モジュール。
  3.  前記導体保持部は第1導体保持部と第2導体保持部とを備え、
     前記接続導体は、前記第1導体保持部の前記テーパ部に嵌合される円形の第1保持孔部と、前記第2導体保持部の前記テーパ部に嵌合され、第1保持孔部を中心とする径方向に長い第2保持孔部と、を備える請求項2に記載の配線モジュール。
  4. 前記絶縁プロテクタは、前記導体保持部および前記素子保持部の設けられた台座部と、前記導体保持部および前記素子保持部を覆うカバー部と、を備え、
     前記カバー部は、前記台座部との間に前記接続導体を保持する導体押さえ部と、前記台座部との間に前記異常検知素子を保持する素子保持補助部と、が設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の配線モジュール。
  5.  前記導体保持部は、前記絶縁プロテクタに突設されて前記接続導体に形成された嵌合孔に圧入されるテーパ部を備え、前記素子保持部は前記異常検知素子を圧入保持する一対の素子保持爪部を備え、
     前記素子保持補助部は、前記一対の素子保持爪部を間に挟み込む一対の開き止め部を備える、請求項4に記載の配線モジュール。
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