(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
複数の蓄電素子を並べてなる蓄電素子群に取り付けられる部材を保持する絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに被せつけられるカバーと、を備える配線モジュールであって、
前記カバーは複数のサブカバーを有する一方、前記絶縁プロテクタには前記サブカバーを係止する係止部が設けられ、
隣り合う2つの前記サブカバーは、一方のサブカバー、他方のサブカバーの順に前記絶縁プロテクタに被せつけられるようになっており、
前記他方のサブカバーには、前記一方のサブカバーの係止部を塞ぐ覆い部が形成されている配線モジュール。
【発明を実施するための形態】
【0014】
<実施形態1>
本発明の実施形態1を
図1ないし
図5によって説明する。
本実施形態の配線モジュール10を蓄電素子群11に取り付けてなる蓄電モジュールM1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両用の駆動源として利用される。図面においては、複数の同一部材のうち一の部材にのみ符号を付し、他の同一部材については符号を省略する場合がある。以下の説明において、
図3および
図5における上側を上方とし下側を下方とする。
【0015】
(蓄電素子群11)
蓄電素子群11は、複数個(本実施形態では6個)の蓄電素子12から構成される。本実施形態の蓄電モジュールM1は、3個の蓄電素子12を並べてなる蓄電素子群11を2つ並べてなるものである。2つの蓄電素子群11は、所定の間隔をあけて
図1の左右方向に並べられている。
【0016】
蓄電素子群11を構成する蓄電素子12は、それぞれ内部に蓄電要素(図示せず)を備えている。蓄電素子12は、蓄電要素を内部に含む扁平な直方体状の本体部12Aと、この本体部12Aの上面に設けられた正極電極端子13Aおよび負極電極端子13Bとを備える。各電極端子13(13A,13B)は、蓄電素子12の本体部12Aの上面において、それぞれ上方に向けて垂直に突出した形をなしている。電極端子13には固定用ボルトを受け入れるネジ孔14が設けられている。
【0017】
各蓄電素子群11を構成する各蓄電素子12は、各々の電極端子13が同じ方向(上方)を向くように並べられており、隣り合う蓄電素子12同士において、隣接する電極端子13同士が互いに逆極性となるように並べられている。
図1における左右において隣り合う蓄電素子12の電極端子13同士も、互いに逆極性となるように並べられている。
【0018】
(配線モジュール10)
本実施形態の配線モジュール10は、複数の蓄電素子12を並べてなる蓄電素子群11に取り付けられるバスバー40(蓄電素子群11に取り付けられる部材の一例)を保持する絶縁プロテクタ21と、絶縁プロテクタ21に被せつけられるカバー27と、を備える。
【0019】
(バスバー40)
バスバー40は、銅、銅合金、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等の金属材料を所定形状に加工したものからなる。バスバー40は、概ね長方形状をなしている。本実施形態の場合、バスバー40として、長さが異なる2種類のものが利用される。2種類のバスバー40のうち、長い方を第1バスバー41とし、短い方を第2バスバー42とする。
【0020】
各バスバー40には電極端子13に対して固定するための固定用ボルトの軸部(図示せず)が挿通される通し孔43が貫通して設けられている。バスバー40に設けられている通し孔43の形状は、上面から見て、所謂、長穴状となっており、電極端子13のネジ孔14よりも大きく設定されている。通し孔43はバスバー40の長手方向に拡がった形をなしているため、製造公差などにより、電極端子13の位置がずれてしまっても、固定用ボルトを挿入できるように、その電極端子13のネジ孔14に対して位置合わせできるようになっている。
【0021】
各バスバー40は、隣り合う蓄電素子12の逆極性の電極端子13間を電気的に接続するように架け渡される。各バスバー40によって、蓄電素子群11を構成する各蓄電素子12が、互いに直列接続される。第1バスバー41は、2つの蓄電素子群11の間において、隣り合う蓄電素子12の電極端子13間を、電気的に接続するために用いられる。第2バスバー42は、各蓄電素子群11において、
図1における上下方向に隣り合う蓄電素子12の電極端子13間を電気的に接続するために用いられる。各バスバー40は、絶縁プロテクタ21に保持された状態で、用いられる。
【0022】
(絶縁プロテクタ21)
絶縁プロテクタ21は、絶縁性を有する合成樹脂材料を、所定形状に加工したものからなる。絶縁プロテクタ21は、
図2に示すように左右に並んだ2つの連結ユニット22A,22Bを連結してなる。
図2における左側の連結ユニット22Aを第1連結ユニット22Aとし、右側の連結ユニット22Bを第2連結ユニット22Bとする。
【0023】
各連結ユニット22A,22Bには第2バスバー42を保持する第2バスバー保持部32が2つずつ設けられている、また、各連結ユニット22A,22Bには、2つの連結ユニット22A,22Bを連結することにより形成される第1バスバー41を保持する第1バスバー保持部23が設けられている。さらに各連結ユニット22A,22Bの端部(
図1における左右の端部)には外部機器と接続される外部接続部材(図示せず)を保持する外部接続部材保持部34が設けられている。
【0024】
第1バスバー保持部23は、第1バスバー41が載せられる底板部(図示せず)と、この底板部の周りを囲む角筒状の周壁部24とを備えている。第1バスバー保持部23において、底板部及び周壁部24は、それぞれ第1連結ユニット22A側と、第2連結ユニット22B側とに分かれている。底板部における長手方向の両端には、それぞれ開口部(図示せず)が設けられている。この開口部は、第1バスバー41の端部を、電極端子13と接触できるように第1バスバー保持部23から露出させている。
【0025】
第1バスバー保持部23の周壁部24は、第1バスバー41の長手方向に沿って配される一対の側壁24A,24Bと、第1バスバー41の短手方向に沿って配される一対の側壁24C,24Dと、からなる。第1バスバー41の長手方向に沿って配される一対の側壁24A,24Bは第1連結ユニット22A側と第2連結ユニット22B側とに分かれている。
【0026】
第1バスバー保持部23において、第1バスバー41の長手方向に沿って配される一対の側壁24A,24Bのうち、
図2における手前側に配されている側壁24Aにはヒンジ26を介してカバー27が設けられている。
【0027】
第1バスバー保持部23において、第1バスバー41の長手方向に沿って配される一対の側壁24A,24Bのうち、
図2における奥側に配されている側壁24Bにはカバー27を係止する係止孔25(係止部の一例)が4つ設けられている。係止孔25(25A,25B,25C,25D)は第1連結ユニット22A側と第2連結ユニット22B側に、それぞれ2つずつ設けられている。第1連結ユニット22A側の係止孔を25A,25Bとし、第2連結ユニット22B側の係止孔を25C,25Dとする。
【0028】
第2バスバー保持部32は、第2バスバー42が載せられる底板部(図示せず)と、この底板部の周りを囲む角筒状の周壁部33とを備えている。第2バスバー保持部32において、底板部における長手方向の両端には、それぞれ開口部(図示せず)が設けられている。この開口部は、第2バスバー42の端部を、電極端子13と接触できるように第2バスバー保持部32から露出させている。
【0029】
外部接続部材保持部34は外部接続部材と電極端子13とが接触できるように開口しており、電極端子13を取り囲むように周壁部35が設けられている。
【0030】
第1バスバー保持部23の周壁部24の内面側および第2バスバー保持部32の周壁部33の内面側には、各バスバー41,42がその厚み方向に浮き上がるのを規制する規制突部31が複数個設けられている。
【0031】
第1バスバー保持部23、第2バスバー保持部32、外部接続部材保持部34において、周壁部24,33,35の高さは、配線モジュール10が蓄電素子群11に取り付けられる際に、工具をバスバー40および電極端子13とを不要に接触させないように設定される。
【0032】
(カバー27)
本実施形態の配線モジュール10は、絶縁プロテクタ21の第1バスバー保持部23の上に被せつけられるカバー27を備える(絶縁プロテクタに被せつけられるカバーの一例)。
【0033】
カバー27は2つの(複数の)サブカバー28,29を有する。各サブカバー28,29には絶縁プロテクタ21の係止孔25に係止される係止突部30が2つずつ設けられている。
【0034】
第1バスバー保持部23の長手方向の側壁24Aの上端からヒンジ26を介して連なっている2つのサブカバー28,29のうち、第1連結ユニット22A側のサブカバーを第1サブカバー28とし、第2連結ユニット22B側のサブカバーを第2サブカバー29とする。
【0035】
第1サブカバー28と第2サブカバー29とは隣り合う位置に取り付けられており、第2サブカバー29(一方のサブカバーの一例)、第1サブカバー28(他方のサブカバーの一例)の順に絶縁プロテクタ21に被せつけられるようになっている。隣り合う2つのサブカバー28,29は絶縁プロテクタ21に対して一部が重なり合った状態で被せつけられる。具体的には第2サブカバー29の左側の端部と第1サブカバー28の覆い部28Aが重なりあう。
【0036】
第1サブカバー28には、第2サブカバー29を係止するための係止孔25C,25Dのうち、第1サブカバー28側の係止孔25Cを塞ぐ覆い部28Aが形成されている。したがって、第1サブカバー28を先に第1バスバー保持部23(絶縁プロテクタ21)に被せつけると、
図5に示すように、第1サブカバー28の覆い部28Aが、絶縁プロテクタ21の係止孔25Cの上に覆い重なる。この状態で、第2サブカバー29をかぶせつけようとすると第2サブカバー29の係止突部30Cが第1サブカバー28の上面と干渉し、第2サブカバー29を絶縁プロテクタ21に対して係止することができないようになっている。
【0037】
(配線モジュール10の取付方法)
本実施形態の蓄電モジュールM1は、蓄電素子群11に配線モジュール10を取り付け、その後、絶縁プロテクタ21のカバー27(28,29)を閉じることによって、組み立てられる。ここで、先ず、蓄電素子群11に配線モジュール10を取り付ける工程を説明する。
【0038】
2つの連結ユニット22A,22Bを連結して絶縁プロテクタ21を作製する。第2バスバー保持部32に第2バスバー42を保持させ、連結ユニット22A,22Bを連結することにより形成された第1バスバー保持部23に第1バスバー41を保持させて
図2に示すような配線モジュール10を作製する。
【0039】
次に、左右方向に並べられた2つの蓄電素子群11の上面に、配線モジュール10を載せる。このとき、配線モジュール10の各バスバー40の各端部が、各蓄電素子群11の各電極端子13上にそれぞれ重ねられる。各バスバー40は、蓄電素子群11に複数個所ある対極同士の電極端子13間に、それぞれ架け渡される。そして、バスバー40の通し孔43と、電極端子13に設けられているネジ孔14との位置合わせが行われる(
図1参照)。互いに位置合わせされた通し孔43とネジ孔14に、固定用ボルト(不図示)の軸部を通しナットを螺着することにより、バスバー40が電極端子13に密着した状態で固定される。全てのバスバー40を、固定用ボルトを用いて電極端子13に固定することによって、蓄電素子群11を構成する蓄電素子12同士が互いに直列接続されると共に、配線モジュール10が蓄電素子群11に取り付けられる。
【0040】
次に、絶縁プロテクタ21にカバー27を取り付ける。まず、第2サブカバー29を第1バスバー保持部23の上に被せつけて第2サブカバー29の係止突部30C,30Dを絶縁プロテクタ21の係止孔25C,25Dに嵌めこんだのち、第1サブカバー28を第1バスバー保持部23の上に被せつける。このとき、第2サブカバー29の左側の端部と第1サブカバー28の覆い部28Aとが重なりあうが、すでに第2サブカバー29の係止突部30C,30Dは絶縁プロテクタ21の係止孔25C,25Dに係止されているので第1サブカバー28が第2サブカバー29の取付作業に影響を与えることはない。次に第1サブカバー28の各係止突部30A,30Bを絶縁プロテクタ21の各係止孔25A,25Bに嵌めこみ係止させると
図3に示すように第1サブカバー28が係止された状態となる。これにより絶縁プロテクタ21へのカバー27の取り付け作業が完了する(
図1参照)。
【0041】
ここで2枚のサブカバー28,29の取付順を誤って、先に第1サブカバー28を第1バスバー保持部23の上に被せつけると、
図5に示すように、第1サブカバー28の覆い部28Aが第2サブカバー29を係止するための係止孔25Cの上に覆い重なる。この状態で、第2サブカバー29を被せつけようとすると第2サブカバー29の係止突部30Cが第1サブカバー28の上面と干渉し、第2サブカバー29を絶縁プロテクタ21に対して係止することができない。
【0042】
(本実施形態の作用および効果)
本実施形態において、第1サブカバー28を第2サブカバー29よりも先に絶縁プロテクタ21に被せつけると、第1サブカバー28に形成されている覆い部28Aが第2サブカバー29の係止孔25Cを塞ぎ、第2サブカバー29を絶縁プロテクタ21に係止することができなくなるので、複数のサブカバー28,29を順番を誤ることなく絶縁プロテクタ21に対して被せつけることができる。その結果、本実施形態によれば、順番を誤ることなく取り付けることのできるカバー27を備えた配線モジュール10を提供することができる。
【0043】
ところで、蓄電素子群11に取り付けられるバスバー40などの導電部材は、外部衝撃から保護するだけでなく、絶縁性を保持する必要もある。本実施形態によればバスバー40を覆う2つのサブカバー28,29が絶縁プロテクタ21に対して重なり合った状態で被せつけられるので、バスバー40の絶縁性を保持することができる。
【0044】
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を
図6ないし
図10によって説明する。
本実施形態は、
図6〜
図10に示すように、蓄電素子群11に取り付けられる部材が電線61である(導電部材の一例)点で実施形態1と相違する。実施形態1と同様の構成については同一の符号を付し重複した説明は省略する。
【0045】
本実施形態の配線モジュール50、電線61を保持する絶縁プロテクタ51を備える。絶縁プロテクタ51において電線61を保持する電線保持部53は2つの連結ユニット52A,52Bを連結することにより形成される(
図6および
図7を参照)。
【0046】
電線保持部53は、電線61が載せられる底板54Cと、この底板54Cから起立した一対の側壁54A,54Bとを備える。電線保持部53において、底板54C及び側壁54A,54Bは、それぞれ第1連結ユニット52A側(図示左側)と、第2連結ユニット52B側(図示右側)とに分かれている。
【0047】
電線保持部53の一対の側壁54A,54Bのうち、
図7における手前側に配されている側壁54Aにはヒンジ56を介してカバー57が設けられている。カバー57は2つの(複数の)サブカバー58,59を有する。各サブカバー58,59には絶縁プロテクタ51の係止孔55に係止される係止突部60が2つずつ設けられている。
【0048】
電線保持部53の一対の側壁54A,54Bのうち、
図7における奥側に配されている側壁54Bにはカバー57を係止する係止孔55(55A,55B,55C,55D)(係止部の一例)が4つ設けられている。第1連結ユニット52A側の係止孔を55A,55Bとし、第2連結ユニット52B側の係止孔を55C,55Dとする。
【0049】
電線保持部53の側壁54Aの上端からヒンジ56を介して連なっている2つのサブカバー58,59のうち、第1連結ユニット52A側(左側)のサブカバーを第1サブカバー58とし、第2連結ユニット52B側(右側)のサブカバーを第2サブカバー59とする(
図7を参照)。
【0050】
第1サブカバー58と第2サブカバー59とは隣り合う位置に取り付けられており、第2サブカバー59(一方のサブカバーの一例)、第1サブカバー58(他方のサブカバーの一例)の順に絶縁プロテクタ51に被せつけられるようになっている。隣り合う2つのサブカバー58,59は絶縁プロテクタ51に対して一部が重なり合った状態で被せつけられる。具体的には、第2サブカバー59の左側の端部と第1サブカバー58の覆い部58Aが重なりあう。
【0051】
第1サブカバー58には、第2サブカバー59を係止するための係止孔55C,55Dのうち、第1サブカバー58側の係止孔55Cを塞ぐ覆い部58Aが形成されている。したがって2つのサブカバー58,59のうち第1サブカバー58を先に電線保持部53(絶縁プロテクタ51)に被せつけると、
図10に示すように、第1サブカバー58の覆い部58Aが第2サブカバー59を係止するための係止孔55Cの上に覆い重なる。この状態で、第2サブカバー59をかぶせつけようとすると第2サブカバー59の係止突部60Cが第1サブカバー58の上面と干渉し、第2サブカバー59を絶縁プロテクタ51に対して係止することができないようになっている。
【0052】
本実施形態の作用および効果について説明する。
2つの連結ユニット22A,22Bを連結して電線保持部53を形成し、当該電線保持部53に電線61を配索して配線モジュール50を組み立てておく。蓄電素子群11の上に載置した絶縁プロテクタ51にカバー57を取り付ける。まず、第2サブカバー59を電線保持部53の上に被せつけて第2サブカバー59の係止突部60C,60Dを絶縁プロテクタ51の係止孔55C,55Dに嵌めこんだのち、第1サブカバー58を電線保持部53の上に被せつける。このとき、第2サブカバー59の左側の端部と第1サブカバー58の覆い部58Aが重なりあうが、すでに第2サブカバー59の係止突部60C,60Dは絶縁プロテクタ51の係止孔55C,55Dに係止されているので第1サブカバー58が第2サブカバー59の取付作業に影響を与えることはない。
【0053】
次に第1サブカバー58の各係止突部60A,60Bを絶縁プロテクタ51の各係止孔55A,55Bに嵌めこみ係止させると
図8に示すように第1サブカバー58が係止された状態となる。これにより絶縁プロテクタ51へのカバー57の取り付け作業が完了する(
図6参照)。
【0054】
ここでサブカバー58,59の取付順を誤って、先に第1サブカバー58を電線保持部53の上に被せつけると、
図10に示すように、第1サブカバー58の覆い部58Aが第2サブカバー59を係止する2つの係止孔55C,55Dのうち左側の係止孔55Cの上に覆い重なる。この状態で、第2サブカバー59を被せつけようとすると第2サブカバー59の係止突部60Cが第1サブカバー58の上面と干渉し、第2サブカバー59を絶縁プロテクタ51に対して係止することができないので、複数のサブカバー58,59を順番を誤ることなく絶縁プロテクタ51に対して被せつけることができる。その結果、本実施形態によれば、順番を誤ることなく取り付けることのできるカバー57を備えた配線モジュール50を提供することができる。
【0055】
ところで、蓄電素子群11に取り付けられる部材が電線61などの導電部材である場合には、外部衝撃から保護するだけでなく、絶縁性を保持する必要もある。本実施形態によれば電線61を覆う2つのサブカバー58,59が絶縁プロテクタ51に対して重なり合った状態で被せつけられるので、電線61の絶縁性を保持することができる。
【0056】
<他の実施形態>
本明細書で開示する技術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であってもよい。
(1)上記実施形態では蓄電素子群11に取り付けられる部材としてバスバー40と電線61の例を示したが、蓄電素子群に取り付けられる部材は、蓄電素子の状態を検知する検知端子やサーミスタ等であってもよい。
(2)上記実施形態では、絶縁プロテクタ21の第1バスバー保持部23を覆うカバー27と、絶縁プロテクタ51の電線保持部53を覆うカバー57の例を示したが、複数のサブカバーを有するカバーはこれに限定されない。
例えば、絶縁プロテクタ全体を覆うカバーを2以上のサブカバーにより構成してもよい。また、第2バスバー保持部を覆うカバーを2以上のサブカバーにより構成してもよい。なお、1つの配線モジュールにおいて、サブカバーの数は2つに限定されない。
(3)上記実施形態では1つのサブカバー28,29ごとに2つの係止孔25を備える絶縁プロテクタ21を示したが、係止孔の数は1つであってもよいし3以上であってもよい。また、サブカバーに係止孔を設けて絶縁プロテクタに係止突部を設けてもよい。