JP6047343B2 - バスバーモジュール用収容部 - Google Patents

Description

本発明は、バスバーモジュール用収容部に関し、特に、収容部の可動範囲を制限するバスバーモジュール用収容部に関する。

従来のバスバーモジュール用収容部は、収容部同士を連結するヒンジを用いて、複数の収容部を保持する。

また、一端に正の電極、他端に負の電極が設けられた複数の電池が交互に逆向きに重ね合わされて構成された電池集合体の互いに隣接する前記電池の電極同士を接続することでこれら複数の電池を直列に接続する複数のバスバーと、前記各バスバーに接続されて前記電池の電圧を検出する複数の端子と、前記各端子に接続された複数の電線と、前記複数のバスバーと前記複数の端子と前記複数の電線とを収容した合成樹脂製のプレートと、を有するバスバーモジュールであって、前記プレートが、前記各バスバーと各バスバーに接続された前記端子とを収容し、前記複数の電池の重なり方向に沿って並べられた複数の第１収容部と、前記複数の第１収容部の並び方向と平行な直線上に複数並べられることで前記各端子に接続された前記複数の電線を収容可能な樋形状の電線収容部を構成する複数の第２収容部と、互いに対向する前記第１収容部と前記第２収容部同士を連結し、前記電線と前記端子との接続部分を収容する複数の第３収容部と、互いに隣接する前記第１収容部間の間隔を変更させることで前記バスバーと前記電極との位置ずれを調整する複数の第１ピッチ調整手段と、互いに隣接する前記第２収容部間の間隔を変更させる複数の第２ピッチ調整手段と、前記電線収容部に前記複数の第１収容部の並び方向に沿って間隔をあけて配置されるとともに互いの間に前記第２ピッチ調整手段を位置付ける位置に対をなして配置され、前記複数の電線を固定する複数対の固定部と、を有し、そして、前記複数の電線各々の長さが、公差範囲内の最大寸法に形成された前記電池集合体の各電極に接続可能な位置に各バスバーが位置付けられた状態の前記プレートの一端から各電線の前記接続部分を収容する前記第３収容部まで届く長さに形成されていることを特徴とするバスバーモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この構成によれば、累積公差が大きい電池集合体（電池スタック）に取り付けるのに好適なバスバーモジュールを提供することができる。

特開２０１０−１７０８８４号公報

従来のバスバーモジュール用収容部は、累積公差が大きい電池集合体（電池スタック）に取り付けるのに好適であるが、ヒンジとともに収容部が過度に変形した場合、バスバーモジュールをバッテリーに組み付けることが困難になることがある。

例えば、図５は、従来のバスバーモジュールを示した図である。図５に示すように、バスバーモジュール１００は複数のバスバーモジュール用収容部５０を備え、各収容部５０はヒンジ５１により連結されている。図６は、ヒンジ５１を含む収容部５０の拡大図である。図６に示すように、収容部５０の長手方向に、複数の収容部５０がヒンジを介して連結されている。ヒンジ５１は、収容部５０同士の短手方向の壁部上面５２を連結し、断面がＵ字型である。

図７は、３つの収容部５０が収容部５０の長手方向に連結された状態を示した図である。図７（ａ）に示すように、連結された収容部５０は、ヒンジ５１の可動方向５３に可動である。つまり、ヒンジ５１を中心に収容部５０の長手方向を径方向とする回転方向に、連結された収容部５０は可動である。しかしながら、図７（ｂ）に示すように、収容部５０は、回転方向の可動範囲が制限されていないので、ヒンジ５１とともに過度に変形することがある。

このように、可動である収容部５０が過度に変形した場合、バスバーモジュール１００自体が変形し、バスバーモジュール１００をバッテリーに組み付けることが困難になることがある。図８は、収容部５０が過度に変形した状態を示した図である。図８に示すように、収容部５０がヒンジ５１を中心に可動することにより、過剰に変形することがある。この場合、バスバーモジュール１００は複数の収容部５０により構成されているので、収容部５０それぞれの変形が無視できるものであっても、バスバーモジュール１００全体の変形は無視できなくなることがある。その結果、バスバーモジュール１００を構成する複数の収容部５０が、収容部５０の長手方向の水平面に揃わなくなり、バスバーモジュール１００をバッテリーに組み付けることが困難になる。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、収容部の可動範囲を制限するバスバーモジュール用収容部を提供することを目的とする。

本発明のバスバーモジュール用収容部は、バスバー、端子、及び端子に接続される電線のうち少なくとも１つを収容する第１の収容部及び第２の収容部と、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連結し、連結された前記第２の収容部を前記第1の収容部と前記第２の収容部の長手方向を径方向とする回転方向で可動とするヒンジと、前記第１の収容部の壁部の上面に設けられ、前記第２の収容部の一部に当接することにより、前記第２の収容部の可動方向の可動範囲を制限する突起部とを備える。

この構成によれば、収容部の可動範囲を制限することで、ヒンジとともに収容部が過度に変形することを防止し、バスバーモジュールを電池集合体（電池スタック）に容易に取り付けることができる。

本発明のバスバーモジュール用収容部では、前記突起部は、前記第１の収容部の前記壁部のうち該第１の収容部の長手方向の壁部の上面端部に設けられる。

この構成によれば、突起部が長手方向の壁部（側壁）の上面端部に設けられることで、突起部及び側壁の過度の変形を防止することができる。

本発明のバスバーモジュール用収容部では、前記第２の収容部は、前記突起部に当接する当接部を備える。

この構成によれば、突起部が当接部に当接することで、収容部の可動範囲を確実に制限し、ヒンジとともに収容部が過度に変形することを防止することができる。

本発明のバスバーモジュール用収容部では、前記第２の収容部は、前記第２の収容部の短手方向に前記電線を収容する電線配索部を、前記ヒンジに隣接する位置に備え、前記電線配索部の壁部又は突起部が前記当接部となる。

この構成によれば、第１の収容部と第２の収容部との間に電線配索部を設けることにより、第１の収容部と第２の収容部との間に電線を配索することができるとともに、電線配索部が当接部となることで、収容部の可動範囲を制限し、ヒンジとともに収容部が過度に変形することを防止することができる。

本発明は、収容部の一部に当接することで収容部の可動方向の可動範囲を制限する突起部を設けることにより、ヒンジとともに収容部が過度に変形することを防止し、バスバーモジュールを電池集合体（電池スタック）に容易に取り付けることができるという効果を有するバスバーモジュール用収容部を提供することができる。

本実施の形態のバスバーモジュール用収容部を含むバスバーモジュールの一例を示した図である。 本実施の形態の収容部及びその周辺部の拡大図である。 第１の収容部と第２の収容部とが相互に可動である状態を示した図である。 突起部が第２の収容部の可動方向の可動範囲を制限している状態を示した図である。 従来のバスバーモジュールを示した図である。 従来のバスバーモジュールのヒンジを含む収容部の拡大図である。 従来の収容部が収容部の長手方向に連結された状態を示した図である。 収容部が過度に変形した状態を示した図である。

以下、本発明の実施の形態のバスバーモジュール用収容部について、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態のバスバーモジュール用収容部を含むバスバーモジュールの一例を示した図である。

バスバーモジュール１は、バッテリ（電池集合体）に組み付けられ、電源部を構成する。バッテリ（電池集合体）は、複数の電池を重ね合わせたものであり、それぞれの電池が正極及び負極を有している。複数の電池を重ね合わせる際に、隣接する２つの電池の正極と負極が隣り合うように、複数の電池が交互に逆方向に重ね合わされている。

この電源装置は、自動車の各構成要素に電源を供給する。また、この電源部は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、電動モーターに電源を供給したり、電動モーターから充電したりする。

バスバーモジュール１は、複数の収容部２を備える。複数の収容部２は、収容部２の長手方向に配置されている。長手方向に配置された複数の収容部２は、間隔を空けて、２列配置されている。収容部２は、バスバー、端子、及び端子に接続される電線のうち少なくとも１つを収容する。バスバーは、隣接する電池を電気的に直列に接続する。端子は、電池の電圧を検出するために、各バスバーに接続されている。電線は、一端が端子に接続され、他端がコネクタに接続される。電線は、バスバーモジュール１内に配索され、コネクタが外部コネクタと接続することにより、電圧検出回路等に接続される。

また、電線は、電線配索部３，３０に収容されることにより、バスバーモジュール１内に配索される。電線配索部３，３０は、電線を収容位置内に収容するために対向して設けられている壁部４と、電線を係止するために対向して設けられている突起部５とを備える。電線は、対向する壁部４の間に収容され、突起部５に係止されることで、バスバーモジュール１の電線配索部３，３０に配索される。

電線配索部３は、収容部２の一部として形成されている。また、電線配索部３０は、２列配置されている収容部２の間に形成される。電線配索部３０は、柔軟性を持たせるために、各区分に分離されているか、分離された各区分を弾性部材により連結している。

隣接する収容部２は、ヒンジ７により連結される。ヒンジ７は、弾性力を有することにより、収縮／拡大又は撓曲することで、隣接する収容部２の間隔を調整する。これにより、累積公差が大きい電池集合体（電池スタック）に、バスバーモジュール１を容易に取り付けることができる。

図２は、本実施の形態の収容部及びその周辺部の拡大図である。図２に示すように、第１の収容部２１及び第２の収容部２２は、収容部２１，２２の長手方向に配列されており、第１の収容部２１及び第２の収容部２２は、バスバー、端子、及び端子に接続される電線のうち少なくとも１つを収容する壁部６をそれぞれ備える。壁部６は、収容部２１，２２の長手方向の壁部６１及び短手方向の壁部６２により構成される。長手方向の壁部６１に設けられる収容凹部６３は、端子又は端子に接続された電線を収容する。

ヒンジ７は、第１の収容部２１と第２の収容部２２とを連結し、連結された第２の収容部２２を可動とする。ヒンジ７は、長手方向に延伸する平板状部材７１及びＵ字型部材７２により構成され、短手方向の壁部６２を接続する。本実施の形態では、ヒンジ７は、短手方向の壁部６２の壁部下面を接続する。Ｕ字型部材７２は、長手方向の断面がＵ字型であり、撓曲することで、第１の収容部２１と第２の収容部２２とを相互に可動とする。

第１の収容部２１は、突起部８を備える。突起部８は、第１の収容部２１の壁部６の上面に設けられ、第２の収容部２２の一部に当接することにより、第２の収容部２２の可動方向の可動範囲を制限する。本実施の形態では、突起部８は、第１の収容部２１の壁部６のうち長手方向の壁部６１の上面端部に設けられる。本実施の形態では、突起部８は、２つの長手方向の壁部６１のうち、第１の収容部２１の内側に位置する１つの壁部６１の上面端部に、壁部６１と一体的に対向して形成されている。２つの突起部８は、直角三角形状に形成され、直角部が外側に位置するように対向する。突起部８が長手方向の壁部（側壁）６１の上面端部に設けられることで、突起部８及び壁部（側壁）６１の過度の変形を防止することができる。なお、突起部８は、リブであってもよい。

また、第２の収容部２２は、突起部８に当接する当接部を備える。本実施の形態では、当接部は、第２の収容部２２の電線配索部３の壁部４又は突起部５である。第２の収容部２２は、電線配索部３を備え、電線配索部３は、ヒンジ７に隣接する位置に設けられ、第２の収容部２２の短手方向に電線を収容する。突起部８が当接部（壁部４又は突起部５）に当接することで、第２の収容部２２の可動範囲を確実に制限し、ヒンジ７とともに第２の収容部２２が過度に変形することを防止することができる。この場合、制限する可動範囲に応じて、突起部８及び当接部の形状や位置を調整してもよい。また、突起部８及び当接部の数も任意に設定される。

図２に示す第２の収容部２２の電線配索部３は、第２の収容部２２の短軸方向の壁部６２から第１の収容部２１側に形成される。電線配索部３の壁部４及び突起部５は、壁部６２の両端部に２箇所形成され、その２箇所の間に、ヒンジ７が位置する。本実施の形態では、ヒンジ７が電線配索部３における電線の配索を阻害しない程度に、電線配索部３の下部３３とヒンジ７の上部に高低差を設けている。

次に、本実施の形態の収容部２が可動範囲を制限される状態について説明する。図３は、第１の収容部２１と第２の収容部２２とが相互に可動である状態を示した図である。図３（ａ）に示すように、第１の収容部２１と第２の収容部２２とは、ヒンジ７を中心に収容部２１，２２の長手方向を径方向とする回転方向（可動方向）７０に可動である。図３（ｂ）に示すように、突起部８は、第２の収容部２２の一部に当接することにより、第２の収容部２２の可動方向７０の可動範囲を制限する。つまり、突起部８の当接により、図１２（ｂ）に示す収容部の可動範囲に比べ、第２の収容部２２の可動範囲が制限される。

図４は、突起部８が第２の収容部２２の可動方向７０の可動範囲を制限している状態を示した図である。図４に示すように、突起部８が、第２の収容部２２の電線配索部３の壁部４に当接することにより、第２の収容部２２がヒンジ７を中心とする回転方向（可動方向）７０に過度に可動して変形しないように、第２の収容部２２の可動方向７０の可動範囲を制限する。

以上、本発明にかかる実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

本発明のバスバーモジュール用収容部は、収容部の可動範囲を制限することで、ヒンジとともに収容部が過度に変形することを防止し、バスバーモジュールを電池集合体（電池スタック）に容易に取り付けることができるという効果を有し、収容部の可動範囲を制限するバスバーモジュール用収容部等として有用である。

１ バスバーモジュール
２ 収容部
３，３０ 電線配索部
４ 壁部（電線配索部）
５ 突起部（電線配索部）
６，６１，６２ 壁部（収容部）
７ ヒンジ
８ 突起部（収容部）
２１ 第１の収容部
２２ 第２の収容部
６３ 収容凹部

Claims (4)

1. バスバー、端子、及び端子に接続される電線のうち少なくとも１つを収容する第１の収容部及び第２の収容部と、
   前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連結し、連結された前記第２の収容部を前記第1の収容部と前記第２の収容部の長手方向を径方向とする回転方向で可動とするヒンジと、
   前記第１の収容部の壁部の上面に設けられ、前記第２の収容部の一部に当接することにより、前記第２の収容部の前記回転方向の可動範囲を制限する突起部と
   を備えることを特徴とするバスバーモジュール用収容部。
2. 前記突起部は、前記第１の収容部の前記壁部のうち該第１の収容部の長手方向の壁部の上面端部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール用収容部。
3. 前記第２の収容部は、前記突起部に当接する当接部を備えることを特徴とする請求項２に記載のバスバーモジュール用収容部。
4. 前記第２の収容部は、前記第２の収容部の短手方向に前記電線を収容する電線配索部を、前記ヒンジに隣接する位置に備え、
   前記電線配索部の壁部又は突起部が前記当接部となることを特徴とする請求項３に記載のバスバーモジュール用収容部。

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