JP2014216270A

JP2014216270A - バスバモジュール

Info

Publication number: JP2014216270A
Application number: JP2013094690A
Authority: JP
Inventors: 茂之小笠原; Shigeyuki Ogasawara; 真一柳原; Shinichi Yanagihara
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: JP6162470B2; WO2014175115A1

Abstract

【課題】バスバモジュールにおける電線引出部に電線束を安定して固定させるとともに、電線引出部の強度を高める。【解決手段】正の電極と負の電極を有する複数の電池が互いに異なる極性の電極を隣り合わせて配列されてなる電池集合体に取り付けられて、隣り合う電池の正の電極と負の電極をそれぞれ繋ぐ複数のバスバ２と、各バスバにそれぞれ電気的に接続される複数の電線４と、複数のバスバと複数の電線を収容する収容部材６とを備え、収容部材には、複数の電線を外部へ引き出す電線引出部６７が設けられ、電線引出部は、複数の電線を固定する平板状の電線固定部６９を備え、電線固定部は、側縁から起立された電線係止片６９ｂを有した構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、バスバモジュールに関し、具体的にはバスバモジュールを構成する各バスバに接続された電線を外部へ引き出すための構造に関する。

例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車やエンジンと電動モータを併用して走行するハイブリッド自動車等には、電源装置が搭載される（特許文献１参照）。特許文献１に開示された電源装置は、複数の電池（二次電池）からなる電池集合体と、該電池集合体の上部等に取り付けられるバスバモジュールを備えて構成されている。電池集合体は、一対のエンドプレートで挟持された状態で拘束バンド等により束ねられて一体化されている。各電池には正の電極（正極）と負の電極（負極）が上部等に間隔をあけて突設されており、これらの電池は正極と負極が隣り合うように交互に向きを入れ換えて配置されている。また、バスバモジュールは、隣り合う電池の正極と負極を繋いで電池を直列接続する複数のバスバと、各電池の電圧を検出するためにバスバにそれぞれ接続された端子に一端側が接続され、他端側が電圧検出回路に接続された複数の電圧検出用の電線と、これらのバスバ及び電線を収容する収容部材とを備えて構成されている。なお、収容部材は電池の配列方向に延在してなり、上部が絶縁カバーで覆われている。

特開２０１１−７７０３１号公報

ところで、複数の電圧検出電線は収容部材に収容されて配索され、バスバモジュールの長手方向の一端側から外部へ引き出されるようになっており、収容部材にはこれら電線を引き出すための電線引出部が設けられている。電線引出部は、バスバモジュールの長手方向の一端部から平板状に伸延し、複数の電線（電線束）が載置されるようになっている。電線引出部に載置された電線は、例えば粘着テープを巻き付けることで電線引出部に固定される。しかしながら、このような粘着テープによる固定では、粘着テープで電線引出部に巻き付けられるまでは電線引出部に載置された電線束が何ら規制されないため、載置面上で位置ずれし易い。したがって、載置面上での電線束の形状が安定せず、固定作業にばらつきが生じて一定の固定強度を保てないおそれがある。また、電線引出部は、例えば先端部を両側（伸延方向と交差する方向）へ突出させて平面視略Ｔ字形状に構成することで強度の向上が図られているが、依然として平板構造をなしているため、荷重が集中的に負荷された場合などには折れ曲がってしまうおそれもある。

本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、バスバモジュールにおける電線引出部に電線束を安定して固定させるとともに、電線引出部の強度を高めることにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るバスバモジュールは、正の電極と負の電極を有する複数の電池が互いに異なる極性の電極を隣り合わせて配列されてなる電池集合体に取り付けられて、隣り合う電池の正の電極と負の電極をそれぞれ繋ぐ複数のバスバと、各バスバにそれぞれ電気的に接続される複数の電線と、前記複数のバスバと前記複数の電線を収容する収容部材とを備え、前記収容部材には、前記複数の電線を外部へ引き出す電線引出部が設けられ、前記電線引出部は、複数の電線を固定する平板状の電線固定部を備え、前記電線固定部は、側縁から起立された電線係止片を有してなることを特徴とする。

これによれば、収容部材から引き出した複数の電線（電線束）を電線固定部（電線引出部）に載置して電線係止片で係止することができるため、載置した電線束を電線固定部に固定する際に、電線束を電線固定部に対して位置決めして該電線束の形状を安定させることができる。これにより、固定作業中の電線束のばらつきが抑制され、一定の固定強度を保つことが可能となる。また、電線固定部（電線引出部）が電線係止片を有することで、電線固定部を平板構造ではなく断面視略Ｌ字状の構造とすることができる。したがって、電線係止片がリブとして機能し、電線固定部に対して電線係止片の起立方向から荷重が作用された場合であっても、該荷重を電線係止片で負荷することができるため、電線固定部が折れ曲がるなどの損傷を抑制することができる。

この場合において、前記電線固定部には、前記複数の電線を前記電線固定部に固定する結束バンドを巻き付けるための切り欠きを形成してもよいし、もしくは前記結束バンドを挿通するための孔を形成してもよい。

本発明によれば、バスバモジュールにおける電線引出部に電線束を安定して固定させることができるとともに、電線引出部の強度を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るバスバモジュールの全体構成を示す斜視図である。電線引出部の構成を示すために収容部材の一部を拡大して示す斜視図である。複数の電線（電線束）を電線固定部に結束バンドで固定した状態を示す図である。

以下、本発明のバスバモジュールについて、添付図面を参照して説明する。図１には、本発明の一実施形態に係るバスバモジュールの全体構成を示す。本発明のバスバモジュールは、例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車やエンジンと電動モータを併用して走行するハイブリッド自動車等に搭載された電源装置の電池集合体の接続用回路モジュールとすることができるが、その用途はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、バスバモジュールは、導体平板を打ち抜き加工や折り曲げ加工等することによって形成された複数のバスバ２と、各バスバ２にそれぞれ電気的に接続される複数の電線４（図３参照）と、これら複数のバスバ２及び電線４を収容する収容部材（以下、ケースという。）６を備えている。

バスバ２は、電池集合体（図示しない）を構成する電池の正の電極（以下、正極という。）と負の電極（同、負極という。）の間を繋いでいる。電池集合体は、正極と負極を有する複数の電池が互いに異なる極性の電極を隣り合わせて配列して構成されている。各電池は、例えば矩形や円形の平板状をなし、上部の一端側に正極、他端側に負極がそれぞれ円柱状に突出してナットが螺合可能に構成することができる。これらの電池は、正極と負極が隣り合うように交互に向きを入れ換えて配置され、一対の板状部材（エンドプレート）の間に挟み込まれる。そして、これらのエンドプレートが固定部材（帯状のバンドや金属板等）で固定されることで、複数の電池が束ねられて電池集合体が構成される。

この場合、バスバ２は、隣り合う電池の正極及び負極が挿通される一対の孔（以下、電極孔という。）２ａを有しており、例えば電極孔２ａに挿通された電極（正極及び負極）にナット等を螺合させることで電池に固定できるようになっている。また、バスバ２には、電池の電圧（電極孔２ａに挿通された電極間の電位差）を検出するための端子２１が接続されている。端子２１は、導体平板を打ち抜き加工や折り曲げ加工等することによって形成され、電線４の一端側が接続されて該電線４と電気的に導通されるようになっている。これにより、電線４は端子２１を介してバスバ２に電気的に接続される。

電線４は、例えば導電性を有する導体と、該導体の外周を覆う絶縁被覆を備えた構成とすることができる。かかる導体は複数の芯線を撚り合わせた構成であってもよいし、単一の芯線で構成されていても構わない。そして、電線４は、他端側（端子接続側とは反対側）が電圧検出回路に接続されて、電池の電圧（電極孔２ａに挿通された電極間の電位差）を該電圧検出回路に出力している。

ケース６は絶縁材で構成され、バスバ２及び電線４を収容する一対の収容部６１と、一対の収容部６１を連結する連結部６２を有している。一対の収容部６１は、正極と負極が交互に並んで電池の配列方向（図１に示すＸ方向）と交差する方向（同図に示すＹ方向）の両側で列をなす電池集合体の複数の電極に対応して、各列の電極に沿って延在しており、Ｘ方向の一端側で連結部６２によって連結されて一体化されている。なお、ケース６は、上部が絶縁カバー（図示しない）で覆われるようになっている。

収容部６１は、複数のバスバ２を一つずつ嵌め込んで収容する枠状のバスバ収容部６３と、各バスバ２に接続された電線４をそれぞれ配索する樋状の電線収容部６５を備えて構成されている。バスバ収容部６３は、各バスバ２を収容する収容体がバスバ２の数だけＸ方向に連結されて構成されている。電線収容部６５は、バスバ収容部６３の外側に該バスバ収容部６３と連なって設けられており、バスバ収容部６３とは反対側の側縁（外縁）に設けられた可倒式の蓋部６５ａで配索した複数の電線４を覆うことができるようになっている。図１には、蓋部６５ａを閉じて電線４を覆った状態を示している

また、ケース６には、複数の電線４を外部へ引き出す電線引出部６７が設けられている。図２は、電線引出部６７の構成を示すためにケース６の一部を拡大して示す斜視図である。なお、図２には、便宜上バスバ収容部６３に収容されるバスバ２及び電線収容部６５に収容される電線４を省略して示すとともに、蓋部６５ａを開いて電線収容部６５を開放した状態を示している。これにより、電線収容部６５に収容して配索されている電線４は、電線引出部６７から外部へ引き出され、電圧検出回路を介して接続相手側機器（例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電動モータ）に接続される。

電線引出部６７は、複数の電線４を固定する平板状の電線固定部６９を備えている。電線固定部６９は、電線収容部６５のＸ方向の一端部（連結部６２による一対のケース６の連結側とは反対側の端部）、具体的には樋状をなす電線収容部６５の底部（電線４の配索面）６５ｂの一端部から平板状に伸延し、電線収容部６５から引き出される複数の電線４（以下、電線束４０という。）が載置されるようになっている。

本実施形態において、電線固定部６９は、電線束４０が載置される基部６９ａの側縁から起立された電線係止片（以下、壁部という。）６９ｂを有して断面視略Ｌ字状に構成されている。図２には、基部６９ａの外側縁から起立させて形成された壁部６９ｂの構成例を示している。ただし、これとは逆に壁部（電線係止片）を基部６９ａの内側縁から起立させて形成した構成とすることも可能である。

このように電線固定部６９に壁部６９ｂを形成することで、基部６９ａに載置した電線束４０を壁部６９ｂに係止することができ、載置した電線束４０を電線固定部６９に固定する際、電線束４０を電線固定部６９（基部６９ａ）に対して位置決めして該電線束４０の形状を安定させることができる。電線束４０の形状を安定させることで、固定作業中の電線束４０のばらつきが抑制され、一定の固定強度を保つことが可能となる。

また、このように電線固定部６９を基部６９ａと壁部６９ｂで構成することで、かかる電線固定部６９を断面視略Ｌ字状の構造とすることができる。したがって、電線固定部６９に対してＹ方向から作用される荷重は基部６９ａで負荷することができるのみならず、Ｚ方向から作用される荷重は壁部６９ｂで負荷することができる。このため、例えばＺ方向から荷重が作用された場合であっても壁部６９ｂがリブとして機能し、電線固定部６９が折れ曲がるなどの損傷を抑制することができる。なお、電線固定部６９に対してＸ方向から作用される荷重は基部６９ａ及び壁部６９ｂの双方をリブとして確実に負荷することができる。すなわち、基部のみの平板構造と比べて電線固定部６９（電線引出部６７）の強度を高めることができる。

電線束４０は、例えば粘着テープを巻き付けることで電線固定部６９に固定することが可能であるが、本実施形態ではより安定して固定させるため、図３に示すように結束バンド８を用いて電線束４０を電線固定部６９に固定している。結束バンド８は、帯状のバンド部８１の一端にロック部８２を有し、被結束部材（電線束４０）に巻き付けたバンド部８１の他端をロック部８２に通して締め付け、該被結束部材を結束（緊結）する。

このため本実施形態において、電線固定部６９には結束バンド８を巻き付けるための切り欠き６４が形成されている。この場合、基部６９ａ及び壁部６９ｂの双方に切り欠き６４ａ,６４ｂを形成しているが、いずれか一方のみに形成した構成とすることも可能である。また、本実施形態では一本の結束バンド８で電線束４０を電線固定部６９に固定する場合を想定しているため、基部６９ａ及び壁部６９ｂにそれぞれ一つずつ切り欠き６４ａ,６４ｂを形成しているが、複数本の結束バンド８で電線束４０を固定することも可能であり、この場合には複数（例えば、結束バンド８と同数）の切り欠きを形成しても構わない。

図２に示すように、基部６９ａの切り欠き６４ａと壁部６９ｂの切り欠き６４ｂは、結束バンド８がＹ方向に沿って巻き付けられるようにＸ方向に対する互いの位置を対応させて形成されている。切り欠き６４ａは、壁部６９ｂの起立側とは反対側（図２におけるＹ方向に対して反対側）の基部６９ａの側縁（内側縁）を矩形状に切り欠いて形成されている。また、切り欠き６４ｂは、壁部６９ｂの幅方向（Ｘ方向）の略中間部位を略矩形状に切り欠いて形成されている。ただし、切り欠き６４ａ,６４ｂの形状は特に限定されず、半円形状や三角形状（Ｖ字形状）など任意の形状で構わない。また、切り欠き６４ａ,６４ｂは、電線固定部６９に固定される電線束４０が基部６９ａに載置された状態で、底部６４１,６４２の位置が電線束４０の載置高さ（図２におけるＺ方向に対する寸法）や載置幅（同図におけるＹ方向に対する寸法）と略同一もしくはこれらよりも僅かに小さくなる（凹む）ように、深さを設定すればよい。

なお、本実施形態においては、結束バンド８を巻き付けるために電線固定部６９に切り欠き６４を形成しているが、これに代えて、結束バンド８を挿通するための孔を形成してもよい。

このように切り欠き６４（もしくは孔）を形成することで、電線固定部６９に固定される電線束４０を基部６９ａに載置した状態の載置高さよりも壁部６９ｂの起立高さ（図３におけるＺ方向に対する寸法）を高く、また電線束４０の載置幅よりも基部６９ａの幅（同図におけるＹ方向の寸法）を広くしても、電線束４０に巻き付けた結束バンド８を該電線束４０の外周に密着させることができ、結束バンド８で電線束４０を確実に結束（緊結）することができる。また、電線束４０の載置高さよりも壁部６９ｂを高く起立させることができるため、基部６９ａに載置した電線束４０を載置高さの全高に亘って壁部６９ｂに係止させることができ、電線束４０の形状をより安定させて電線固定部６９に固定することができる。

以上、本発明を一実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の例示に過ぎないものであり、本発明は上述した実施形態の構成のみに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で実施することが可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。

２バスバ
４電線
６収容部材（ケース）
６７電線引出部
６９電線固定部
６９ｂ電線係止片

Claims

正の電極と負の電極を有する複数の電池が互いに異なる極性の電極を隣り合わせて配列されてなる電池集合体に取り付けられて、隣り合う電池の正の電極と負の電極をそれぞれ繋ぐ複数のバスバと、
各バスバにそれぞれ電気的に接続される複数の電線と、
前記複数のバスバと前記複数の電線を収容する収容部材とを備え、
前記収容部材には、前記複数の電線を外部へ引き出す電線引出部が設けられ、
前記電線引出部は、複数の電線を固定する平板状の電線固定部を備え、前記電線固定部は、側縁から起立された電線係止片を有してなることを特徴とするバスバモジュール。
前記電線固定部には、前記複数の電線を前記電線固定部に固定する結束バンドを巻き付けるための切り欠きもしくは前記結束バンドを挿通するための孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスバモジュール。