特許 6508345 端子及び配線モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6508345

(24)【登録日】2019年4月12日

(45)【発行日】2019年5月8日

(54)【発明の名称】端子及び配線モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/20 20060101AFI20190422BHJP

   H02G 3/16 20060101ALI20190422BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20190422BHJP

   H01G 11/74 20130101ALI20190422BHJP

   H01R 11/11 20060101ALI20190422BHJP

   H01R 4/58 20060101ALI20190422BHJP

   H01G 11/20 20130101ALI20190422BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/20 A

   H02G3/16

   H01M2/10 M

   H01G11/74

   H01R11/11 D

   H01R4/58 Z

   H01G11/20

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-539815(P2017-539815)

(86)(22)【出願日】2016年8月30日

(86)【国際出願番号】JP2016075277

(87)【国際公開番号】WO2017047371

(87)【国際公開日】20170323

【審査請求日】2017年11月8日

(31)【優先権主張番号】特願2015-182728(P2015-182728)

(32)【優先日】2015年9月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 慎一

(72)【発明者】

【氏名】下田 洋樹

【審査官】 木村 励

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６８２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２１６１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｇ ３／１６

Ｈ０１Ｒ ４／５８

Ｈ０１Ｒ １１／１１

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／２０

Ｈ０１Ｇ １１／２０

Ｈ０１Ｇ １１／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電素子の電極端子に接続する接続部と、
前記接続部と一体に設けられ、電線に接続される電線接続部と、を備え、
前記接続部と前記電線接続部との間には、前記接続部側に付着した液体の前記電線接続部側への移動を規制する規制部が設けられており、
前記接続部は、板状の板状部に設けられて複数の前記電極端子の間を接続するものであり、前記規制部は、前記電線接続部の一方の側方側における前記板状部の端縁から他方の側方側における前記板状部の端縁に連続的に延びており、前記規制部の全体が前記接続部に対して前記電線接続部側に設けられている、端子。

【請求項2】

請求項１に記載の端子と、
前記端子を収容する絶縁プロテクタとを備えた配線モジュールであって、
前記絶縁プロテクタは、前記端子の板面と対向する底板部と、前記底板部から起立して前記端子を仕切る仕切り壁とを備え、
前記底板部及び前記仕切り壁の少なくとも一方には、前記液体を排出する排出孔が形成されている、配線モジュール。

【請求項3】

蓄電素子の電極端子に接続する接続部と電線に接続される電線接続部とを備える端子と、前記端子を収容する絶縁プロテクタと、を備えた配線モジュールであって、
前記端子は、前記接続部と前記電線接続部との間に、前記接続部側に付着した液体の前記電線接続部側への移動を規制する規制部が設けられており、
前記絶縁プロテクタは、前記端子の板面と対向する底板部と、前記底板部から起立して前記端子を仕切る仕切り壁とを備え、
前記底板部及び前記仕切り壁の少なくとも一方には、前記液体を排出する排出孔が形成されている、配線モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、端子に関する技術を開示する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド車等の車両の蓄電モジュールは、電極端子を有する複数の蓄電素子を並べて配置し、隣り合う蓄電素子の電極端子間をバスバーで接続することにより、複数の蓄電素子が直列に接続されている。ここで、バスバーの取り付け作業を簡素化するために、複数のバスバーが収容された配線モジュールを複数の蓄電素子に装着することがある。

【0003】

この種の配線モジュールには、各蓄電素子の電圧を検知するための電圧検知端子がバスバーに重ねられている（特許文献１参照）。この電圧検知端子は、電線の一方の端部において絶縁被覆から露出された芯線に接続されており、電線の他方の端部は蓄電モジュールの外部に引き出されてＥＣＵ（Electronic Control Unit）等に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−３３３３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、電極端子間を接続するためのバスバーには水滴等の液体が付着することがある。例えば、車両の停車時等にバスバーの温度が低下すると、バスバーに結露が発生することがある。このようにバスバーに付着した水滴等の液体が電圧検知端子に接続された電線に至ると不具合が生じることが懸念される。

【0006】

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、端子に付着した液体が電線側に移動することを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の端子は、蓄電素子の電極端子に接続する接続部と、前記接続部と一体に設けられ、電線に接続される電線接続部と、を備え、前記接続部と前記電線接続部との間には、前記接続部側に付着した液体の前記電線接続部側への移動を規制する規制部が設けられており、前記接続部は、板状の板状部に設けられて複数の前記電極端子の間を接続するものであり、前記規制部は、前記電線接続部の一方の側方側における前記板状部の端縁から他方の側方側における前記板状部の端縁に連続的に延びており、前記規制部の全体が前記接続部に対して前記電線接続部側に設けられている。
本構成によれば、規制部により、接続部側から電線接続部側への液体の移動が規制されるため、接続部側に付着した液体の電線側への移動を抑制することが可能になる。
また、簡素な構成で、効率的に液体の電線側への移動を抑制することが可能になる。
本発明の配線モジュールは、蓄電素子の電極端子に接続する接続部と電線に接続される電線接続部とを備える端子と、前記端子を収容する絶縁プロテクタと、を備えた配線モジュールであって、前記端子は、前記接続部と前記電線接続部との間に、前記接続部側に付着した液体の前記電線接続部側への移動を規制する規制部が設けられており、前記絶縁プロテクタは、前記端子の板面と対向する底板部と、前記底板部から起立して前記端子を仕切る仕切り壁とを備え、前記底板部及び前記仕切り壁の少なくとも一方には、前記液体を排出する排出孔が形成されている。

【0008】

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。

【0010】

前記端子と、前記端子を収容する絶縁プロテクタとを備えた配線モジュールであって、前記絶縁プロテクタは、前記端子の板面と対向する底板部と、前記底板部から起立して前記端子を仕切る仕切り壁とを備え、前記底板部及び前記仕切り壁の少なくとも一方には、前記液体を排出する排出孔が形成されている配線モジュールとしてもよい。
このようにすれば、規制部により電線側への移動が規制された液体を外部に排出することが可能になる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、端子に付着した液体が電線側に移動することを抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１の配線モジュールを示す正面図

【図2】配線モジュールの一部を拡大して示す斜視図

【図3】配線モジュールの一部を拡大して示す正面図

【図4】図３のＡ−Ａ断面図

【図5】図３のＢ−Ｂ断面図

【図6】図３のＣ−Ｃ断面図

【図7】配線モジュールの一部を拡大して示す底面図

【図8】配線モジュールの一部を拡大して示す背面図

【図9】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す斜視図

【図10】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す正面図

【図11】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す背面図

【図12】実施形態２の配線モジュールを示す正面図

【図13】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す斜視図

【図14】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す正面図

【図15】図１４のＥ−Ｅ断面図

【図16】実施形態３の配線モジュールを示す正面図

【図17】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す斜視図

【図18】電線の端末部に接続されたバスバー端子を示す正面図

【図19】図１８のＦ−Ｆ断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施形態１＞
実施形態１を図１〜図１１を参照しつつ説明する。
本実施形態の配線モジュール１０は、蓄電モジュールに装着される。蓄電モジュールは、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両に搭載され、電源として使用される。以下では、Ｘ方向を右方、Ｙ方向を前方、Ｚ方向を上方として説明する。

【0014】

蓄電モジュールは、左右一列に並んだ複数の蓄電素子ＢＣ（図５参照）を備え、複数の蓄電素子ＢＣの前面（側面）に配線モジュール１０が取り付けられている。各蓄電素子ＢＣは、蓄電要素が収容された扁平な直方体状の本体部を有し、この本体部の端部に設けられた台座部ＰＥから突出するボルト状の電極端子ＢＰを備える。図示しないナット及び電極端子ＢＰを締結部材としてナットと台座部ＰＥの間にバスバー端子２０（「端子」の一例）を挟んで締結される。複数の蓄電素子ＢＣは、異極の電極端子ＢＰが隣り合う向きで配置されることにより直列接続されている。直列接続の端部に位置する電極端子ＢＰは、図示しない電線を介して外部のインバータ等の機器に接続される。

【0015】

（配線モジュール１０）
配線モジュール１０は、図１に示すように、複数のバスバー端子２０と、複数のバスバー端子２０を収容する絶縁プロテクタ４０とを備えて構成されている。

【0016】

（バスバー端子２０）
バスバー端子２０は、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属で形成されており、図９に示すように、板状の板状部２１と、板状部２１と一体に形成されて電線３８の端末部に接続される電線接続部３３とを備えている。

【0017】

板状部２１は、左右方向に長い略長方形状であって、隣り合う電極端子ＢＰ間を接続する極間接続部２２（「接続部」の一例）と、極間接続部２２と電線接続部３３との間に連なる連結部２５とを備えている。板状部２１の下端部における左右の端部寄りの位置には、長方形状に切り欠いた形状の凹部３０が形成されている。

【0018】

板状部２１は、厚みの薄い一対の平板状の平板部２８Ａ，２８Ｂを重ねて形成され、平板部２８Ａ，２８Ｂ間は、ヒンジ部３１で接続されている。なお、平板部２８Ａ，２８Ｂを薄くするのは、電線接続部３３を一体に形成するために、圧着のための曲げが可能な程度の厚みとするためである。平板部２８Ａ，２８Ｂを２枚重ねるのは、極間接続部２２の厚みを厚くすることで電気抵抗を小さくするためである。平板部２８Ａには、一対の保持片２９が角部に設けられており、この保持片２９を曲げて平板部２８Ｂに係止させることで、平板部２８Ａ，２８Ｂが重ねられた状態に保持される。

【0019】

極間接続部２２は、電極端子ＢＰ間の間隔に応じて左右一対の通し孔２３が貫通形成されている。通し孔２３は、左右方向（電極端子ＢＰ間の接続方向）に長い長円形状をなしており、電極端子ＢＰを左右方向に所定のクリアランスを有して挿通可能とされている。

【0020】

連結部２５には、極間接続部２２側に付着した液体Ｄの電線接続部３３側への移動を規制する溝状の規制部２６Ａ〜２６Ｃが形成されている。規制部２６Ａ〜２６Ｃは、板状部２１における一方の平板部２８Ａ（前面側の平板部）の前面に形成されており、３本（複数本）が平行に、山形状の経路で延びている。言い換えると、規制部２６Ａ〜２６Ｃは、板状部２１の下端縁のうち、電線接続部３３の一方の側方と他方の側方のそれぞれから当該下端縁に対して傾斜した方向で、左右方向の中間部側に向けて延びている。規制部２６Ａ〜２６Ｃの下端は、凹部３０よりも内側に配されている。規制部２６Ａ〜２６Ｃの深さは、それぞれ同じ深さであって、平板部２８Ａの厚みの約半分の深さとされている。

【0021】

電線接続部３３は、図１１に示すように、連結部２５に一体に接続される端子接続部３４と、端子接続部３４に連なるワイヤバレル部３５と、ワイヤバレル部３５に一体に連なるインシュレーションバレル部３６とを有する。ワイヤバレル部３５は、電線３８の絶縁被覆３８Ｂを除去して露出させた導体部３８Ａを圧着する。インシュレーションバレル部３６は、電線３８を絶縁被覆３８Ｂの上から保持する。

【0022】

バスバー端子２０は、金属板材にプレス機により打ち抜き加工を施すことで、一対の平板部２８Ａ，２８Ｂがヒンジ部３１で連結された展開形状となるとともに、規制部２６Ａ〜２６Ｃが形成される。そして、ヒンジ部３１を曲げて一対の平板部２８Ａ，２８Ｂを重ね、平板部２８Ａから突出する保持片２９を曲げて平板部２８Ｂに係止させることにより、バスバー端子２０が形成される。

【0023】

電線接続部３３に接続される電線３８は、図示しない外部のＥＣＵ（Engine Control Unit）に接続される。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、蓄電素子ＢＣの電圧・電流・温度等の検知、各蓄電素子ＢＣ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。

【0024】

（絶縁プロテクタ４０）
絶縁プロテクタ４０は、絶縁性の合成樹脂からなり、図１に示すように、バスバー端子２０を収容する複数の収容部４１を備えている。各収容部４１は、図３，図４に示すように、板状部２１の一方の面（蓄電素子ＢＣ側の面）が対向するように板状部２１を載置可能な底板部４２と、板状部２１を角筒状に包囲する仕切り壁４５とを備えている。底板部４２には、図５に示すように、電極端子ＢＰが通る円形状の開口部４３が左右一対形成されている。

【0025】

仕切り壁４５は、図２に示すように、蓄電素子ＢＣの並び方向に沿って延びる一対の対向壁部４６Ａ，４６Ｂと、一対の対向壁部４６Ａ，４６Ｂ間を連結する一対の連結壁部４９とを備えている。対向壁部４６Ａ，４６Ｂは、バスバー端子２０の前面側（蓄電素子ＢＣとは反対側）からの離脱を規制する複数の離脱規制片４７を備えている。複数の離脱規制片４７は、仕切り壁４５における一対の対向壁部４６Ａ，４６Ｂの内面から内方に突出しており、底板部４２及び仕切り壁４５に切り欠きを設けることにより、片持ち状に延びて撓み変形可能な形状に形成することができる。離脱規制片４７を撓ませて板状部２１を底板部４２の上に配置すると、離脱規制片４７が復元変形してバスバー端子２０の離脱が規制される。

【0026】

仕切り壁４５の外側には、底板部４２と同一平面に連なる複数の板状の延出部５０が延びている。収容部４１には、底板部４２、対向壁部４６Ａ，４６Ｂ、及び、延出部５０を切り欠くことにより、水等の液体Ｄを排出する複数の排出孔５１Ａ，５１Ｂが形成されている。排出孔５１Ａ，５１Ｂは、直方体状の空間を形成する。外側の排出孔５１Ａは、連結壁部４９に沿うように形成され、排出孔５１Ｂよりも幅が細く、長さが長く形成されている。図３に示すように、極間接続部２２側に付着した液体Ｄは、下方の規制部２６Ａ〜２６Ｃまで移動すると、規制部２６Ａ〜２６Ｃを伝って斜め下方に移動して板状部２１の端縁から落下し、排出孔５１Ａ，５１Ｂから外部に排出される。

【0027】

配線モジュール１０は、各収容部４１にバスバー端子２０を収容することで形成される（図１）。そして、複数の蓄電素子ＢＣに配線モジュール１０を装着し、ナットを電極端子ＢＰに締結することで蓄電モジュールが形成される。この蓄電モジュールが車両に搭載されると、配線モジュール１０は、電線接続部３３が下側となる向き（Ｚ方向が上方となる向き）で配置される。

【0028】

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態によれば、バスバー端子２０は、極間接続部２２と電線接続部３３との間に、極間接続部２２側に付着した液体Ｄの電線接続部３３側への移動を規制する規制部２６Ａ〜２６Ｃが設けられているため、この規制部２６Ａ〜２６Ｃにより、極間接続部２２側から電線接続部３３側への液体Ｄの移動が規制される。これにより、バスバー端子２０に付着した液体Ｄが電線３８に伝わることを抑制することが可能になる。

【0029】

極間接続部２２は、板状の板状部２１に設けられ、規制部２６Ａ〜２６Ｃは、電線接続部３３の一方の側方側における板状部２１の端縁から他方の側方側における板状部２１の端縁に連続的に延びている。
このようにすれば、簡素な構成で、効率的に液体Ｄの電線３８側への移動を抑制することが可能になる。

【0030】

また、極間接続部２２と電線接続部３３とは一体に形成されている。
このようにすれば、極間接続部２２と電線接続部３３とが別体の場合と比較して、部品点数を削減することができる。

【0031】

また、底板部４２は、通し孔２３に対応する位置に開口部４３が貫通形成されているとともに、底板部４２及び仕切り壁４５の少なくとも一方には、開口部４３及び離脱規制片４７を形成するための切り欠き（離脱規制片４７の近傍の切り欠き）とは異なる位置に設けられて液体Ｄを排出する排出孔５１Ａ，５１Ｂが形成されている。
このようにすれば、規制部２６Ａ〜２６Ｃにより電線３８側への移動が規制された液体Ｄを外部に排出することが可能になる。

【0032】

＜実施形態２＞
実施形態２を図１２〜図１５を参照して説明する。
実施形態２は、バスバー端子６０の規制部６１をＵ字状に形成したものである。他の構成は、実施形態１と同一であるため、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。

【0033】

図１３に示すように、板状部６４は、極間接続部２２と連結部６５とを有し、連結部６５には規制部６１が形成されている。規制部６１は、ヒンジ部３１で回動可能に連結された平板部６３Ａ，６３Ｂのうちの一方の平板部６３Ａにプレス機により曲げ加工を施すことで、前方側（電線が底板に載置される側とは反対側）に山形に盛り上がるように形成されている。

【0034】

規制部６１は、電線接続部３３の一方の側方と他方の側方のそれぞれから平板部６３Ａ（板状部）の下端縁に対して直交する方向に延びる第１規制壁６１Ａ，６１Ｂと、第１規制壁６１Ａ，６１Ｂ間を連結し、平板部６３Ａの下端縁と平行に延びる第２規制壁６１Ｃとを備える。極間接続部２２側に付着した液体Ｄが極間接続部２２側から規制部６１側に移動すると、図１２に示すように、液体Ｄが規制部６１の外縁側を伝って移動するため、液体Ｄの電線接続部３３側への移動が規制される。

【0035】

＜実施形態３＞
実施形態３を図１６〜図１９を参照して説明する。
実施形態３のバスバー端子７０は、規制部７１の全体を極間接続部２２よりも高くしたものである。他の構成は、上記実施形態と同一であるため、上記実施形態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。

【0036】

図１７に示すように、板状部７４は、極間接続部２２と連結部６５とを有し、連結部６５には規制部７１が形成されている。規制部７１は、ヒンジ部３１で回動可能に連結された平板部７３Ａ，７３Ｂのうちの一方の平板部７３Ａにプレス機により曲げ加工を施すことで、極間接続部２２よりも高くなるように形成されている。極間接続部２２側に付着した液体Ｄが極間接続部２２側から規制部７１側に移動すると、図１６に示すように、液体Ｄが規制部７１の外縁側を伝って移動するため、液体Ｄの電線接続部３３側への移動が規制される。

【0037】

＜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、バスバー端子２０，６０，７０を電極端子ＢＰとナットとで締結することとしたが、これに限られない。例えば、ナット状の電極端子ＢＰに締結部材としてのボルトの軸部を通して締結してもよい。また、通し孔２３を設けずに、例えば、レーザー溶接、超音波溶接、抵抗溶接等で電極端子に接続するようにしてもよい。

【0038】

（２）蓄電素子ＢＣは電池としたが、これに限られず、キャパシタ等であってもよい。
（３）絶縁プロテクタ４０は、絶縁性の合成樹脂からなる複数の連結ユニットを左右に連結して構成してもよい。

【0039】

（４）配線モジュール１０の向きは、上記実施形態の向きに限られず、他の向きで配置することができる。例えば、バスバー端子の板面に水平な姿勢となるように配置してもよく、このようにしても規制部２６Ａ〜２６Ｃ，６１，７１により、電線接続部３３側への液体Ｄの移動を抑制することができる。

【0040】

（５）板状部２１，６４，７４は、２枚の平板部を重ねる構成としたが、これに限られない。例えば、１枚の金属板材から板状部が形成されるようにしてもよい。

【0041】

（６）液体Ｄは水としたが、水以外の液体であってもよい。

【0042】

（７）バスバー端子における規制部２６Ａ〜２６Ｃ，６１，７１の位置及び形状は、上記実施形態の構成に限られず、異なる位置や形状に変更可能である。例えば、上記実施形態のような収容部４１における排出孔５１Ａ，５１Ｂ側の位置に規制部を設ける構成に限られず、収容部４１における排出孔５１Ａ，５１Ｂ側とは反対側の位置に規制部を設けるようにしてもよい。

【0043】

（８）隣り合う電極端子ＢＰ間を接続するバスバー端子２０，６０，７０としたが、これに限られず、他の端子としてもよい。例えば、電極端子ＢＰに接続される電圧検知端子としてもよい。この場合、例えば、電極端子ＢＰ間を接続するバスバーが接続されていない１つの電極端子ＢＰ（例えば直列接続の端部の電極端子ＢＰ）に接続される電圧検知端子や、電極端子ＢＰ間を接続するバスバーに別体で重ねられる電圧検知端子としてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１０： 配線モジュール
２０，６０，７０： バスバー端子
２１，６４，７４： 板状部
２２： 極間接続部
２３： 通し孔
２５，６５，７５： 連結部
２６Ａ〜２６Ｃ，６１，７１： 規制部
２８Ａ，２８Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，７３Ａ，７３Ｂ： 平板部
３３： 電線接続部
３８： 電線
４０： 絶縁プロテクタ
４１： 収容部
４２： 底板部
４３： 開口部
４５： 仕切り壁
４６Ａ，４６Ｂ： 一対の対向壁部
４７： 複数の離脱規制片
５１Ａ，５１Ｂ： 排出孔
ＢＣ： 蓄電素子
ＢＰ： 電極端子
Ｄ： 液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】