(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記導電部材は複数であり、前記複数の導電部材は、前記電圧検知端子と、隣り合う単電池の端子間を接続する接続部材とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電池配線モジュール。
前記仕切り壁には、前記導電部材の離脱を規制する係止片が撓み変形可能に設けられており、前記露出部は、前記係止片の周囲に設けられ前記係止片の撓み変形を可能とする貫通孔であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
前記電池配線モジュールは、複数の接続ユニットを連結して構成され、前記接続ユニットに1又は複数の保持部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電池配線モジュール。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献2の構成では、一対の係止凸部のうちの一方は、撓み片の先端部に設けられている。この撓み片は、スリット状に壁部を貫通する一対の切欠きを設けることにより両切欠きの内側に形成されている。
しかしながら、このような切欠きを壁部に設けた場合には、接続部材と外部との絶縁性や、壁部の剛性が低下することが懸念される。
【0007】
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、絶縁性や剛性の低下を抑制することが可能な電池配線モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、単電池が複数個並べられた単電池群に取付けられる電池配線モジュールであって、前記単電池の端子と電気的に接続される導電部材と、前記各導電部材を保持する複数の保持部と、を備え、前記導電部材は、前記単電池の電圧を検知するための電圧検知端子であり、前記保持部は、前記導電部材が載置される底部と、前記底部に載置された前記導電部材を外部と仕切る仕切り壁と、を有し、前記仕切り壁には、当該仕切り壁の外側から見て前記導電部材が表れるように露出させる露出部が設けられ、前記露出部は、前記電圧検知端子の長方形状の平板部
における直角の1つの角部が挿通されて
前記電圧検知端子が傾斜した姿勢とされているとともに、前記露出部の少なくとも一部を覆う補助壁を有する。
本構成によれば、仕切り壁の露出部の少なくとも一部を覆う補助壁が設けられているため、露出部による仕切り壁の絶縁性や剛性の低下を抑制することができる。
【0009】
上記構成に加えて以下の構成を有すればより好ましい。
・
前記導電部材は複数であり、前記複数の導電部材は、前記電圧検知端子と、隣り合う単電池の端子間を接続する接続部材
とを備える。
・前記補助壁は、前記仕切り壁の外面側に設けられている。
このようにすれば、ボルトやナットによる締結の際にソケットレンチ等の工具を仕切り壁の内側に挿入する場合が考えられるが、この場合に補助壁が邪魔になることがない。
【0010】
・前記仕切り壁には、前記導電部材の離脱を規制する係止片が撓み変形可能に設けられており、前記露出部は、前記係止片の周囲に設けられ前記係止片の撓み変形を可能とする貫通孔である。
導電部材の離脱を規制するために仕切り壁に撓み変形可能な係止片を設けることがあるが、この場合、係止片の周囲には係止片の撓み変形を可能とするために必然的に露出部が形成される。本構成によれば、係止片により導電部材の離脱を規制しつつ、露出部による仕切り壁の絶縁性や剛性の低下を抑制することができる。
【0011】
・前記補助壁は、前記仕切り壁と一体に形成されている。
補助壁を形成するための構成を簡素化することができる。
【0012】
・前記電池配線モジュールは、複数の接続ユニットを連結して構成され、前記接続ユニットに1又は複数の保持部が設けられている。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、絶縁性や剛性の低下を抑制することが可能な電池配線モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
<実施形態1>
以下、本発明の実施形態を
図1〜
図9を参照しつつ説明する。
本実施形態の電池配線モジュール20は、
図1に示すように、単電池11が複数個並べられた単電池群に取付けられることにより複数の単電池11が直列や並列に接続されて電池モジュール10を構成するものである。
【0016】
電池モジュール10は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用される。以下では、前後方向については
図1の上方を前方、下方を後方とし、
図1の紙面手前側を上方、紙面奥方を下方として説明する。
電池モジュール10は、
図1に示すように、例えば横並びに配列された5個(複数個)の単電池11(単電池群)と、5個の単電池11に取付けられる電池配線モジュール20とを備えて構成されている。
【0017】
単電池11は、内部に図示しない発電要素が収容された直方体状の本体部の端面から垂直に突出するナット状の電極端子12A,12B(正極を12A,負極を12Bとして図示)及び電圧検知用電極12Cを有する。
各単電池11の極性(正負)の向きは、互いに隣り合う単電池11が逆向きになるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子12A,12Bが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池11は図示しない保持板によって固定されている。
【0018】
電池配線モジュール20は、左右に隣り合う電極端子12A,12B間を接続する複数の接続部材21(本発明の構成である「導電部材」の一例)と、接続部材21を保持し左右に連結された2個(複数)の接続ユニット23と、接続ユニット23の連結の端部に設けられる端部ユニット40A,40Bとを備えて構成されている。
接続部材21は、銅、銅合金、アルミニウム等の金属からなり、
図3に示すように、概ね長方形の板状をなし、締結部材であるボルトの軸部が挿通される挿通孔22,22を有する。
【0019】
各接続ユニット23は、共に合成樹脂製で同一形状であって、
図6に示すように、同一平面上においてL字形に屈曲した形状とされており、前部及び後部に設けられてそれぞれ接続部材21を保持する2個(複数)の保持部24A,24Bと、接続ユニット23の中間部に設けられ電圧検知端子43(本発明の構成である「導電部材」の一例)を収容する2個(複数)の検知用収容部35と、保持部24A,24Bと検知用収容部35との間に設けられ電圧検知用電線W2が通される2本の電線通し溝36とを備えている。
【0020】
2個の保持部24A,24Bは、共に、
図7に示すように、接続部材21が載置される底板25(本発明の構成である「底部」の一例)と、接続部材21を囲むように形成されてなる仕切り壁27とを有する。
【0021】
底板25は、幅方向の中間部において前後の仕切り壁27を連結する中間支持部25Aと、左右の端部において仕切り壁27の基端から内側にわずかに突出する底縁部25Bとからなり、底板25のない部分が電極端子12A,12Bが配される開口部26とされる。
【0022】
仕切り壁27は、工具等が電極端子12A,12B及び接続部材21に接触して短絡することを防止するために、工具等の接触が防止される高さで接続部材21を包囲するように接続部材21の周囲に環状に立設されている。
【0023】
この環状の仕切り壁27は、左右方向に延びる一対の対向壁28A,28Bと、前後方向に延びる一対の側壁34,34とが連なって角筒状に構成されている。
各対向壁28A,28Bの左右方向の中間部(中間支持部25Aの端部の上方)には、接続部材21の離脱を規制する係止片29A,29Bが撓み変形可能に設けられている。
【0024】
係止片29A,29Bは、共に、
図4に示すように、左右の一対のスリット30A,30Aとこのスリット30A,30Aの下端を連ねる切欠き30Bとからなりコ字状に仕切り壁27を貫通する露出孔30(本発明の構成である「露出部」の一例)を形成することにより設けられている。
【0025】
係止片29A,29Bの下方(露出孔30の下方)は、
図9に示すように、底板25が矩形状に切り欠かれて開放された通し孔31とされており、この通し孔31は、例えば、上下の金型を使用して接続ユニット23を形成する場合に、係止片29A,29Bを形成するための金型の抜き孔となるものである。
【0026】
この係止片29A,29Bは、前後方向に撓み変形可能な厚みで形成され、
図5に示すように、下方側(底板側)に向けてやや傾斜状に厚み寸法が大きくなる肉厚部29Cを有する。これにより係止片29A,29Bの下端部は、接続部材21の周縁の位置よりも内側に突出している。(接続部材21の周縁が係止片29A,29Bの爪状のエッジの下方に配されている)。そして、接続部材21の装着の際には、係止片29A,29Bを撓み変形(弾性変形)させ、接続部材21が所定位置に装着されると、係止片29A,29Bが復元変形し、接続部材21の離脱が規制される。
【0027】
ここで、一対の対向壁28A,28Bのうち、前方側(電池配線モジュール20の外面側に配置されている)の対向壁28Aには、露出孔30を外方側から覆う補助壁32が、対向壁28A(仕切り壁27)と一体に設けられている。
【0028】
補助壁32は、対向壁28Aの外面よりも前方(外方)に設けられており、左右方向について露出孔30の幅寸法の全体を含む範囲に形成されている。この補助壁32は、対向壁28Aの外面に対しては、所定間隔を空けて形成されており、そこから左右に仕切り壁27との間隔が狭くなって仕切り壁27と一体に連なる。これにより、仕切り壁27と補助壁32との間は、上下に連通する連通孔33が形成されている。
【0029】
検知用収容部35は、
図6に示すように、電圧検知端子43を収容するとともに電線通し溝36に連なる凹部を有し、この凹部には、単電池11の電圧検知用電極12Cと接続するための矩形孔が開口している。この矩形孔の前後の孔縁に係止するように電圧検知端子43が配されるとともに、凹部を通って電圧検知用電線W2が電線通し溝36に導かれる。
【0030】
電線通し溝36は、各接続ユニット23において左右に延びており、接続ユニット23が連結されることにより、隣合う接続ユニット23の電線通し溝36が連なる。
なお、図示はしないが、各接続ユニット23(及び端部ユニット40A,40B)には、左右方向の一方に設けられた連結係合部と、左右方向の他方に設けられ隣の接続ユニット23(又は端部ユニット40A,40B)に係合する連結被係合部が設けられており、連結係合部と連結被係合部とがクリアランスを有しつつ係合することにより、左右の接続ユニット23が連結された状態となる。
【0031】
電圧検知端子43は、単電池11の電圧を測定するためのものであって、
図1に示すように、中心部に挿通孔43Aを有する矩形状をなし、電圧検知用電線W2の端末部に圧着等により接続されている。電圧検知用電線W2は、芯線(導体)が絶縁層で覆われた被覆電線であり、その端末では、絶縁層が剥ぎ取られて芯線が露出している。
【0032】
電圧検知用電線W2は、電線通し溝36に集められて図示しない電池ECUに導かれる。この電池ECUは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、単電池11の電圧・電流・温度等の検知、各単電池11の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
【0033】
端部ユニット40A,40Bは、複数の接続ユニット23の連結の端部にそれぞれ設けられる合成樹脂製の部材であり、長方形状の端子金具41A,41Bがそれぞれ収容されている。この端子金具41A,41Bには、締結部材であるボルトの軸部が挿通される挿通孔42A,42Bが設けられるとともに、インバータ等に連なる電線W1が圧着等により接続されている。なお、一方の端部ユニット40Bには、電圧検知端子43が収容される検知用収容部35が設けられている。
【0034】
次に、電池配線モジュール20の取り付けについて説明する。
本実施形態では、複数の接続ユニット23について図示しない連結係合部を連結被係合部に係合させ連結する作業を接続ユニット23,23及び端部ユニット40A,40Bについて行う(
図6)。
次に、全ての接続ユニット23及び端部ユニット40A,40Bについて接続部材21及び端子金具41A,41Bを収容し(
図2)、電圧検知用電線W2の端末部に圧着された電圧検知端子43を検知用収容部35に収容して電線通し溝36に通す。
【0035】
次に、電池配線モジュール20に収容された接続部材21、端子金具41A,41B及び電圧検知端子43の全ての挿通孔22,22,42A,42B,43Aを、複数の単電池11(単電池群)の全ての電極端子12A〜12Cのボルト孔の位置に合わせ、ボルトをナット状の電極端子12A,12Bに螺合させて締付けていく。全てを締付けると、電池モジュール10が完成する(
図1)。
【0036】
上記実施形態の構成によれば、以下の効果を奏する。
(1)単電池11が複数個並べられた単電池群に取付けられる電池配線モジュール20であって、単電池11の電極端子12A,12B(端子)と電気的に接続される接続部材21(導電部材)と、各接続部材21を保持する複数の保持部24A,24Bと、を備え、保持部24A,24Bは、接続部材21,電圧検知端子43が載置される底部25と、底部25に載置された接続部材21,電圧検知端子43を外部と仕切る仕切り壁27と、を有し、仕切り壁27には、当該仕切り壁27の外側から見て接続部材21が表れるように露出させる露出孔30(露出部)が設けられるともに、露出孔30の少なくとも一部を覆う補助壁32を有する。
本実施形態によれば、仕切り壁27の外面側にて露出孔30の少なくとも一部を覆う補助壁32が設けられているため、露出孔30による仕切り壁27の絶縁性や剛性の低下を抑制することができる。
(2)補助壁32は、対向壁28A(仕切り壁27)の外面側に設けられているため、仕切り壁27の内側に工具を挿入する場合が考えられるが、この場合に補助壁32が邪魔になることがない。
【0037】
(3)対向壁28A(仕切り壁27)には、接続部材21の離脱を規制する係止片29Aが撓み変形可能に設けられており、露出孔30は、係止片29Aの周囲に設けられ係止片29Aの撓み変形可能とする貫通孔である。
接続部材21の離脱を規制するために仕切り壁27に撓み変形可能な係止片29Aを設けることがあるが、この場合、係止片29Aの周囲には係止片29Aの撓み変形を可能とするために必然的に露出孔30が形成される。本実施形態によれば、係止片29Aにより接続部材21の離脱を規制しつつ、露出孔30による仕切り壁27の絶縁性や剛性の低下を抑制することができる。
(4)補助壁32は、仕切り壁27と一体に形成されているため、補助壁32を形成するための構成を簡素化することができる。
【0038】
<実施形態2>
実施形態2について、
図10〜
図13を参照しつつ説明する。以下では、実施形態1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
電池配線モジュール50は、
図10に示すように、合成樹脂製の複数の接続ユニットを左右に連結して構成された連結接続ユニット51と、連結接続ユニット51に収容され、左右に隣り合う電極端子12A,12B間を接続する複数の接続部材61(本発明の構成である「導電部材」の一例)と、連結接続ユニット51の中間部に並んで配置される電圧検知端子43と、各接続部材61に重ねて配置される電圧検知端子63(本発明の構成である「導電部材」の一例)と、を備えて構成されている。
接続部材61は、銅、銅合金、アルミニウム等の金属からなり、概ね長方形の板状をなし、左右方向に長い長円形状の挿通孔62,62が締結部材であるボルトの軸部を挿通可能となっている。
【0039】
連結接続ユニット51は、
図12に示すように、前部及び後部の2列に並んで設けられ接続部材51を保持する複数の保持部52と、中間部に並んで設けられ電圧検知端子43が収容される検知用収容部35と、保持部52と検知用収容部35との間に設けられて電圧検知用電線W2が配される電線通し溝36とを有する。
各保持部52は、接続部材21が載置される底板53と、接続部材21を囲むように形成されてなる仕切り壁54とを有する。
【0040】
仕切り壁54には、接続部材21の離脱を規制する係止片55が撓み変形可能に設けられている。係止片55は、仕切り壁54に対して露出孔30をコ字状に貫通させることにより設けられる。
【0041】
仕切り壁54の外面には、露出孔30の一部を外方側から覆う補助壁32が仕切り壁54と一体に設けられている。
また、仕切り壁54には、電圧検知端子63の角部を嵌め込む凹部58が形成されるとともに、
図13に示すように、電圧検知端子63の1方の角部63Aが挿通される露出孔59(本発明の構成である「露出部」の一例)が仕切り壁54を貫通して設けられている。
【0042】
仕切り壁54のうち、露出孔59の外面側には、露出孔59の下端側の部分を覆う補助壁60が設けられている。
この補助壁60は、電圧検知端子63が収容されると、電圧検知端子63の一方の角部63Aの下方に位置する。
【0043】
電圧検知端子63は、
図10に示すように、接続部材61の左方側(左右方向の一方の側)に、傾斜した姿勢で重ねられており、長方形状の平板部と、平板部の後方にて電圧検知用電線W2が接続される電線接続部とからなる。
平板部は、中心部に円形状の端子挿通孔65を有し、2つの角部が凹部58の底に載置されるとともに、1つの角部が露出孔59に挿通される。
【0044】
なお、図示はしないが、各接続ユニットには、左右方向の一方に設けられた連結係合部と、左右方向の他方に設けられ隣の接続ユニットに係合する連結被係合部が設けられており、連結係合部と連結被係合部とがクリアランスを有しつつ係合することにより、左右の接続ユニットが連結された状態となる。
【0045】
<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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、接続部材21は、異極の電極端子12A,12Bを接続(直列接続)するものとしたが、これに限られず、同極の電極端子12A,12A(12B,12B)を接続(並列接続)するものでもよい。例えば、上記実施形態の電池モジュール10に更に別の単電池11を並列接続し、この並列接続における同極の電極端子12A,12Aを複数の接続部材21(電池配線モジュール20)で接続するようにしたものでもよい。
【0046】
(2)電池モジュール10を構成する単電池11の数については、5個としたが、これに限られず、6個以上、又は4個以下でもよく、これに応じ単電池群に取り付ける接続ユニット23の数も上記実施形態の2個に限らず、1個又は3個以上であってもよい。
(3)上記実施形態では、電池配線モジュール20を複数の別体の接続ユニット23を連結することにより構成したが、これに限られず、例えば、一枚の(一体型の)接続プレートで電池配線モジュールを構成し、この接続プレートの複数の保持部24A,24Bに接続部材21が保持されるようにしてもよい。
【0047】
(4)上記実施形態では、仕切り壁27の露出孔30は、係止片29A,29Bを形成することにより設けられるものであったが、これに限られず、他の部分(上記実施形態では設けられていない部分でもよい)を形成するために設けた露出孔30に対して補助壁32を設けるものであってもよい。
(5)上記実施形態では、外面側(前方側)の対向壁28Aに補助壁32を設けたが、内面側(後方側)の対向壁28Bにも補助壁を設けてもよい。ただし、外面側の方が、他の部材との接触等の可能性の低い内面側よりも絶縁性の低下による問題が生じやすいため、上記実施形態のように外面側の対向壁28Aに補助壁32を設けた方が絶縁性の向上等のために効果的である。
【0048】
(6)上記実施形態では、仕切り壁27は、接続部材21を全周に亘って包囲するものであったが、これに限れず、少なくとも接続部材21と外部との間を仕切るのであれば例えば接続部材21の全周のうち仕切り壁が設けられていない部分を有するものであってもよい。
【0049】
(7)実施形態1では、仕切り壁27と補助壁32の間は、上下共に塞がれていない連通孔33としたが、これに限らず、例えば、
図14に示すように、仕切り壁27の上部と補助壁32の上部との間を塞いだ(連結した)形状としてもよい。
(8)実施形態2では、補助壁60は、露出孔59の一部を覆う構成であったが、
図15に示すように、補助壁70の上端が露出孔59の上端よりも上方に延出することにより補助壁70が露出孔59の全体を覆うようにし、電圧検知端子63(の角部63A)が補助壁70の内側に隠れるようにしてもよい。