JP2017157276A - 配線モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配線モジュール20は、正極及び負極の電極端子13A,13Bを有する複数の蓄電素子11の電極端子13A,13Bに接続される複数のバスバー21A,21Bと、蓄電素子11の状態を検知するためにバスバー21A,21Bに電気的に接続された複数の検知電線30と、複数のバスバー21A,21Bと複数の検知電線30との間に接続された複数の過電流保護素子26と、複数のバスバー21A,21B、複数の検知電線30及び複数の過電流保護素子26が配される絶縁プロテクタ40と、を備え、絶縁プロテクタ40は、バスバー21A,21Bが配されるバスバー配設部43と、バスバー配設部43とは異なる領域に延出され、過電流保護素子26が配される複数の延出部51A,51Bと、を備え、複数の延出部51A,51Bは、複数段に重ねられている。
【選択図】図2
Description
本構成によれば、複数の過電流保護素子は、複数段に重ねられた複数の延出部に配されるため、絶縁プロテクタの同一平面上に全ての過電流保護素子を配置する構成と比較して、同一平面上における絶縁プロテクタの面積を小さくすることが可能になる。これにより、例えば車両等において平面上のスペースが限られていても、余っている高さ方向(前記平面と直交する方向)のスペースを有効に活用して絶縁プロテクタを配置することが可能になる。このように絶縁プロテクタの配置される面積が小さくなることで、配線モジュールを小型化することが可能になる。
前記過電流保護素子は、前記バスバーが前記電極端子間を接続する方向と直交する方向に対して傾斜した方向に接続されている。
このようにすれば、バスバーが電極端子間を接続する方向と直交する方向に過電流保護素子が接続されている構成と比較して、バスバーが電極端子間を接続する方向と直交する方向について、絶縁プロテクタの寸法を小さくすることができるため、配線モジュールを小型化することが可能になる。
このようにすれば、バスバーと過電流保護素子との接続を容易に行うことができる。
このようにすれば、第1ユニットと第2ユニットとを組み合わせて絶縁プロテクタを形成することで、絶縁プロテクタの製造を容易に行うことができる。
本実施形態の配線モジュール20は、複数の蓄電素子11が並べられた蓄電素子群に装着されて蓄電モジュール10を構成する。蓄電モジュール10は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されて、車両を駆動するための電源として使用される。配線モジュール20は、任意の向きで配置可能であるが、以下では、X方向を左方、Y方向を前方、Z方向を上方として説明する。
蓄電モジュール10は、図1に示すように、一列に並んだ複数(本実施形態では13個)の蓄電素子11と、複数の蓄電素子11に取り付けられる配線モジュール20とを備えている。各蓄電素子11は、蓄電要素(図示しない)が収容された扁平な直方体状の本体部12と、本体部12の一面から突出する電極端子13A,13B(正極を13A,負極を13Bとして図示)とを備える。
配線モジュール20は、図2,図3に示すように、複数のバスバー21A,21Bと、一方のリード部28が各バスバー21A,21Bに接続された複数の過電流保護素子26と、各過電流保護素子26の他方のリード部28に電気的に接続された複数の検知電線30と、複数のバスバー21A,21B、複数の検知電線30及び複数の過電流保護素子26が配される絶縁プロテクタ40とを備えている。この配線モジュール20は、複数のバスバー21Aを備える第1分割配線モジュール20Aと、複数のバスバー21Bを備える第2分割配線モジュール20Bを組み合わせて構成されている。
複数のバスバー21A,21Bは、板状であって、第1分割配線モジュール20Aに備えられる第1バスバー21Aと、第2分割配線モジュール20Bに備えられる第2バスバー21Bとを有する。第1バスバー21Aは、図7に示すように、電極端子13A,13B間を接続する極間導通部22と、過電流保護素子26側に延出されて、過電流保護素子26に接続される接続部23Aとを備える。第2バスバー21Bは、図8,図9に示すように、電極端子13A,13B間を接続する極間導通部22と、過電流保護素子26側に延出されて、過電流保護素子26に接続される接続部23Bとを備える。
過電流保護素子26は、アキシャルリードタイプのヒューズとされ、図3,図12に示すように、素子本体27と、素子本体27の両端部から素子本体27の中心軸方向に導出された一対のリード部28とを有する。素子本体27は、例えば一対のリード部28間を連結する低融点合金と、低融点合金を覆う絶縁性の合成樹脂ケース、金属ケース又はガラス管を備える。リード部28は、直線状に延びており、例えば軟銅線がスズメッキされたものを用いることができる。一方のリード部28は、接続部23A,23Bに例えば抵抗溶接、超音波溶接、半田付け等により接続され、他方のリード部28は、スプライス端子32のバレル部に圧着される。
検知電線30は、蓄電素子11の電圧(状態)を検知するための信号が送出されるものであり、導体部の周囲を絶縁被覆(絶縁層)で覆って構成され、先端部は絶縁被覆が除去されて導体部が露出している。検知線は、図示しない外部のECU(Electronic 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11の電圧・電流・温度等の検知、各蓄電素子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。検知電線30とバスバー21A,21Bとの間が過電流保護素子26及びスプライス端子32で接続された状態では、過電流保護素子26の軸方向は接続部23A,23Bが延びる方向に沿う方向とされている。
絶縁プロテクタ40は、絶縁性の合成樹脂製であって、図2に示すように、複数の第1バスバー21Aが配される第1ユニット42Aと複数の第2バスバー21Bが配される第2ユニット42Bとを組み合わせて連結して構成されている。第1ユニット42A及び第2ユニット42Bは、共に、図10,図13に示すように、複数のバスバー21A(又はバスバー21B)が配されるバスバー配設部43と、バスバー配設部43に連なって当該バスバー配設部43とは異なる領域に延出され、過電流保護素子26及び検知電線30が配される延出部51A,51Bと、外部接続端子35A(又は外部接続端子35B)が装着される外部接続部54とを備えている。
バスバー配設部43は、各バスバー21A(又はバスバー21B)が載置される複数のバスバー載置部44と、隣り合うバスバー載置部44の間に配される隔壁45と、バスバー載置部44と仕切り部との間に貫通形成された端子挿通孔47とを備えている。複数のバスバー載置部44は、バスバー配設部43に等間隔で並んで設けられ、バスバー配設部43の全幅に亘って形成されており、長方形状の上面が平坦な載置面とされ、極間導通部22を載置可能とされている。隔壁45は、バスバー配設部43の全幅に亘って形成されており、上面に溝46が切り欠かれている。端子挿通孔47は、電極端子13A,13Bを挿通可能なスリット状であって、各電極端子13A,13Bの位置に応じてバスバー配設部43に貫通形成されている。バスバー配設部43の外側の端縁部には、端壁49が起立している。なお、端壁49の内面等にバスバー21A,21Bの離脱を規制する離脱規制片を設けてもよい。
延出部51A,51Bは、長方形の板状であって、上面は、過電流保護素子26及び検知電線30が載置される平坦な載置面65とされている。載置面65からは、複数の仕切り壁52が並んで起立している。仕切り壁52は、板状であって、X方向及びY方向に対して所定角度(本実施形態では約45度)傾斜した方向に延びている。延出部51A,51Bの外側の端縁部には、端壁53が載置面65から起立している。延出部51A,51B上に検知電線30が配されると、検知電線30は端壁53の内側で曲げられて端壁53に沿うように配索され、延出部51A,51Bの一方(X方向)側に纏められる(図3参照。図3等では検知電線30の先端側のみ図示され、他は図面上省略されている)。
過電流保護素子26及び検知電線30を接続部23A,23Bに接続したバスバー21A,21Bを第1ユニット42A及び第2ユニット42Bにそれぞれ装着し、第1分割配線モジュール20A(図12)及び第2分割配線モジュール20Bを形成する。
次に、第2分割配線モジュール20Bの延出部51Bを第1分割配線モジュール20Aの延出部51Aの上に重ねて被係止部56を係止部59に係止させることにより、配線モジュール20が形成される(図2)。この配線モジュール20の端子挿通孔47に複数の蓄電素子11の電極端子13A,13Bを通し、電極端子13A,13Bをバスバー21A,21Bと共に溶接等することにより蓄電モジュール10が形成される。
配線モジュール20は、正極及び負極の電極端子13A,13Bを有する複数の蓄電素子11の電極端子13A,13Bに接続される複数のバスバー21A,21Bと、蓄電素子11の状態を検知するためにバスバー21A,21Bに電気的に接続された複数の検知電線30と、複数のバスバー21A,21Bと複数の検知電線30との間に接続された複数の過電流保護素子26と、複数のバスバー21A,21B、複数の検知電線30及び複数の過電流保護素子26が配される絶縁プロテクタ40と、を備え、絶縁プロテクタ40は、バスバー21A,21Bが配されるバスバー配設部43と、バスバー配設部43とは異なる領域に延出され、過電流保護素子26が配される複数の延出部51A,51Bと、を備え、複数の延出部51A,51Bは、複数段に重ねられている。
このようにすれば、例えばバスバー21A,21Bが電極端子13A,13B間を接続する方向と直交する方向に過電流保護素子26が接続されている構成と比較して、バスバー21A,21Bが電極端子13A,13B間を接続する方向と直交する方向について、絶縁プロテクタ40の長さを小さくすることができるため、配線モジュール20を小型化することが可能になる。
このようにすれば、バスバー21A,21Bと過電流保護素子26との接続を容易に行うことができる。
このようにすれば、第1ユニット42Aと第2ユニット42Bとを組み合わせて絶縁プロテクタ40を形成することで、絶縁プロテクタ40の製造を容易に行うことができる。
このようにすれば、複数のバスバー配設部43間の領域に延出部51A,51Bを纏めることができる。
次に、実施形態2を図15〜図18を参照して説明する。
実施形態2は、実施形態1と異なり、カバー72は、第2ユニット70Bの延出部71にヒンジ部73を介して接続されているものである。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。
本明細書に記載された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も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、延出部51A,51B(71)は、2段に重ねられていたが、これに限られず、3段以上に重ねられていてもよい。
(5)上記実施形態では、過電流保護素子26はヒューズとしたが、これに限られない。過電流保護素子として、例えばヒュージブルリンク電線やPTCサーミスタ等としてもよい。ヒュージブルリンク電線は、過電流の通電により溶断する素材を用いた電線であって、多数の金属素線が撚り合わされてなる撚線の周囲が絶縁層で包囲されており、その端末部は、絶縁層が除去されて撚線が露出している。撚線の素材は、例えば銅錫合金や亜鉛アルミ合金等を用いることができる。過電流保護素子としてヒュージブルリンク電線を用いると、バスバーや電線との接続を圧着で行うことができるため、バスバー等との接続のための抵抗溶接、超音波溶接、半田付けを省略することが可能になる。また、ヒュージブルリンク電線は、折り曲げたりすることが容易な可撓性を有するため、レイアウトの自由度を向上させることが可能になる。
11: 蓄電素子
13A,13B: 電極端子
20: 配線モジュール
20A,21B,70:分割配線モジュール
21A: 第1バスバー(バスバー)
21B: 第2バスバー(バスバー)
22: 極間導通部
23A,23B: 接続部
26: 過電流保護素子
30: 検知電線
32: スプライス端子
40: 絶縁プロテクタ
42A: 第1ユニット
42B,70B: 第2ユニット
43: バスバー配設部
51A,51B,71: 延出部
56: 被係止部
59: 係止部
63,72: カバー
73: ヒンジ部
Claims (5)
- 正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の前記電極端子に接続される複数のバスバーと、
前記蓄電素子の状態を検知するために前記バスバーに電気的に接続された複数の検知電線と、
前記複数のバスバーと前記複数の検知電線との間に接続された複数の過電流保護素子と、
前記複数のバスバー、前記複数の検知電線及び前記複数の過電流保護素子が配される絶縁プロテクタと、を備え、
前記絶縁プロテクタは、前記バスバーが配されるバスバー配設部と、前記バスバー配設部とは異なる領域に延出され、前記過電流保護素子が配される複数の延出部と、を備え、
前記複数の延出部は、複数段に重ねられている、配線モジュール。 - 前記過電流保護素子は、前記バスバーが前記電極端子間を接続する方向と直交する方向に対して傾斜した方向に接続されている請求項1に記載の配線モジュール。
- 前記バスバーは、前記電極端子間を電気的に接続する極間導通部と、前記過電流保護素子に接続される接続部とを備え、
前記接続部は、前記電極端子間を接続する方向と直交する方向に対して傾斜した方向に延びている請求項2に記載の配線モジュール。 - 前記絶縁プロテクタは、共に前記バスバー配設部及び前記延出部を備える第1ユニットと第2ユニットとを組み合わせて構成されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記絶縁プロテクタは、異なる領域の複数の前記バスバー配設部を備え、前記延出部は、前記複数のバスバー配設部間の領域に配置されている、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の配線モジュール。
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