JP6593166B2 - 配線モジュール - Google Patents

Description

本明細書に開示された技術は、配線モジュールに関する。

従来、配線モジュールとして、特開２０１３−４１８６号に記載のものが知られている。この配線モジュールは、複数の蓄電素子が並べられた蓄電素子群に取り付けられるようになっている。配線モジュールは、蓄電素子の電極端子に接続されるバスバーと、このバスバーを保持する保持部と、を備える。

保持部は、バスバーを外部と仕切る仕切り壁を有する。仕切り壁には、仕切り壁の外側から見てバスバーが露出する露出部が設けられている。仕切り壁には、更に、露出部の少なくとも一部を覆う補助壁が設けられている。この補助壁により、バスバーと外部とが絶縁されるようになっている。また、この補助壁によって、仕切り壁が補強されるようになっている。

特開２０１３−４１８６号公報

上記の構成によると、仕切り壁に加えて補助壁が設けられるようになっている。このため、補助壁が設けられた仕切り壁同士が隣接して配されるような構成が採用された場合、補助壁が設けられているために、隣り合う仕切り壁の間隔を小さくすることが困難である。このため、配線モジュールを小型化することが難しいという問題があった。

本明細書に開示された技術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、配線モジュールを小型化することを目的とする。

本明細書に開示された技術は電極を有する蓄電素子が複数個並べられた蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、前記蓄電素子の前記電極に接続される複数の導電部材と、前記複数の導電部材のそれぞれを収容する複数の収容部と、を備え、前記複数の収容部のそれぞれは、前記導電部材の周囲に配された収容壁を有し、前記収容壁は、第１隣接壁と、前記第１隣接壁に対向する第２隣接壁と、を有し、前記複数の収容部のうち一の収容部の前記第１隣接壁と、前記一の収容部の隣に位置する他の収容部の前記第２隣接壁とが、隣接して配されており、前記一の収容部の前記第１隣接壁は、前記一の収容部に収容される前記導電部材を係止する第１係止部と、前記他の収容部の前記第２隣接壁側に突出すると共に前記第１係止部を前記他の収容部の前記第２隣接壁側から覆う補助壁と、を有し、前記他の収容部の前記第２隣接壁は、前記一の収容部の前記補助壁を収容する開口部を有する。

上記の構成によれば、一の収容部の補助壁は他の収容部の第２隣接壁の開口部に収容されるので、他の収容部の第２隣接壁に開口部が設けられない場合に比べて、隣り合う収容部同士の間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュールを小型化することができる。

本明細書に開示された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。

前記他の収容部の前記第２隣接壁には、前記他の収容部の前記第２隣接壁の壁面から突出した補強リブが形成されていることが好ましい。

他の収容部に開口部が設けられたことにより、他の収容部の第２隣接壁の強度が低下することが懸念される。そこで上記の構成においては、他の収容部の第２隣接壁には補強リブが形成されるようになっている。これにより、他の収容部の第２隣接壁の強度の低下を抑制することができる。

前記他の収容部の前記第２隣接壁は、前記他の収容部に収容される前記導電部材を係止する第２係止部を有し、前記一の収容部の前記第１係止部と、前記他の収容部の前記第２係止部とは、前記他の収容部の前記第２隣接壁の厚み方向について、ずれた位置に設けられていことが好ましい。

上記の構成によれば、一の収容部の第１係止部と、他の収容部の第２係止部とは、他の収容部の第２隣接壁の厚み方向についてずれた位置に設けられているので、一の収容部の第１係止部と他の収容部の第２係止部とが、他の収容部の第２隣接壁の厚み方向について重なった位置に設けられた場合に比べて、一の収容部の第１隣接壁と他の収容部の第２隣接壁との間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュールをより小型化することができる。

前記複数の収容部の少なくとも一つを有する連結ユニットが複数個連結されており、互いに連結された前記連結ユニット同士は、複数の前記連結ユニットのうち一の連結ユニットの前記第１隣接壁と、前記一の連結ユニットに連結された他の連結ユニットの前記第２隣接壁とが隣接するように配されていることが好ましい。

上記の構成によれば、一の連結ユニットの第１隣接壁に形成された補助壁が、他の連結ユニットの第２隣接壁の開口部に収容されるので、連結ユニット同士の間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュールを小型化することができる。

本明細書に開示された技術によれば、配線モジュールを小型化することができる。

実施形態１に係る蓄電モジュールを示す平面図 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 絶縁プロテクタを示す平面図 蓄電モジュールを示す一部拡大側面図 図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図 連結ユニット同士を連結する前の状態を示す一部拡大断面図 連結ユニット同士の係合構造を示す一部拡大斜視図

＜実施形態１＞
本明細書に開示された技術の実施形態１を、図１ないし図８を参照しつつ、説明する。本実施形態の配線モジュール２０は、複数の蓄電素子６１を並べて構成された蓄電素子群６０に取り付けられて蓄電モジュール２１を構成する。蓄電モジュール２１は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両（図示せず）に搭載されて、車両を駆動するための動力源として使用される。

なお、以下の説明においては、Ｘ方向を右方とし、Ｙ方向を前方とし、Ｚ方向を上方として説明する。また、複数の同一部材については、一の部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。

（蓄電素子群６０および蓄電素子６１）
本実施形態の蓄電素子６１は二次電池である。図１に示すように、複数の蓄電素子６１が一列に並べられて蓄電素子群６０を構成している。

図１に示すように、各蓄電素子６１は、外形が扁平な直方体状をなしている。蓄電素子６１の上面には、長手方向（前後方向）の両端部寄りの位置に、一対の電極６３が配置されている。各電極６３は、蓄電素子６１の上面から角筒状をなして上方に突出している（図２参照）。電極６３のうち一方は正極６３Ａであり、他方は負極６３Ｂである。

複数の蓄電素子６１は、隣り合う２つの蓄電素子６１において、異なる極性の電極６３が互いに隣り合うように（つまり、一の蓄電素子６１の正極６３Ａと、これと隣接する他の蓄電素子６１の負極６３Ｂとが互いに隣り合うように）並べられている。

（配線モジュール２０）
配線モジュール２０は、蓄電素子群６０の上面に組み付けられる。詳細には、配線モジュール２０は、蓄電素子群６０のうち、各蓄電素子６１の上面によって構成された面に組み付けられる。配線モジュール２０は、絶縁プロテクタ１０と、絶縁プロテクタ１０に保持され、隣り合う蓄電素子６１の正極６３Ａと負極６３Ｂとを接続するバスバー４０（導電部材の一例）と、を備える。

（バスバー４０）
図１に示すように、バスバー４０は略長方形状をなす金属板材からなる。バスバー４０の四隅は内方に凹んでいる。バスバー４０を構成する金属は、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択することができる。バスバー４０の表面にはメッキ層が形成されていてもよい。メッキ層を構成する金属は、スズ、ニッケル等必要に応じて任意の金属を適宜に選択することができる。

（絶縁プロテクタ１０）
本実施形態の絶縁プロテクタ１０は、連結ユニット１１を複数個連結させることにより構成されている。本実施形態では、３つの連結ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが複数の蓄電素子６１の並び方向に沿って並べられている。以下の説明においては、図１における右端に配置された連結ユニット１１を第１連結ユニット１１Ａ、その隣（中央）に配置された連結ユニット１１を第２連結ユニット１１Ｂ、左端に配置された連結ユニット１１を第３連結ユニット１１Ｃとする。また、第１連結ユニット１１Ａ、第２連結ユニット１１Ｂ、第３連結ユニット１１Ｃを区別しない場合は、連結ユニット１１として説明する。

一の連結ユニット１１は、上下方向に開口するとともにバスバー４０を収容する２つの収容部１２を有する。

収容部１２は、角筒状の収容壁１３を有する。収容壁１３の内側にはバスバー４０が保持されている。この収容壁１３によって、隣り合う収容部１２に保持されたバスバー４０同士は、絶縁状態に保持されている。

収容壁１３は、一対の長壁１４とこれら一対の長壁１４を連結すると共に、長壁１４よりも短い一対の短壁１５とから構成されている。一対の長壁１４および短壁１５の長さ寸法は、収容壁１３の内側に、隣り合って配された一対の電極６３を収容可能な寸法に設定されている。

図４に示すように、一の連結ユニット１１に設けられる２つの収容壁１３は、互いの長壁１４が平行な状態で対向するように、かつ、電極６３の１つ分の寸法だけ長壁１４の延び方向（左右方向）にずれて配されている。

一対の短壁１５のうち、収容部１２の右側に位置する短壁１５は、第１隣接壁７０とされる。また、一対の短壁１５のうち、収容部１２の左側に位置する短壁１５は、第２隣接壁７１とされる。

複数の収容部１２は、左右方向に隣接して配されている。一の収容部１２の第１隣接壁７０の右隣には、一の収容部の右隣に位置する他の収容部１２の第２隣接壁７１が隣接して位置するようになっている。

図４に示すように、収容部１２には、バスバー４０が載置される複数の載置部１６が設けられている。詳細には、載置部１６は、収容部１２の左上隅部と、左下隅部と、右上隅部と、右下隅部と、第２隣接壁７１のうち前後方向の中央位置付近と、第１隣接壁７０のうち前後方向の中央位置付近と、一対の長壁１４の左右方向の中央位置付近を架け渡す位置と、に設けられている。この載置部１６にバスバー４０が載置されている。

図２に示すように、第１隣接壁７０には、前端部寄りの位置と、後端部寄りの位置であって、且つ、３つの載置部１６の間の位置に、２つの第１係止部７２が設けられている。第１係止部７２は、収容部１２内に収容されたバスバー４０を上方から抜け止めするようになっている。第１係止部７２は、第１隣接壁７０の厚み方向（左右方向）に弾性変形可能に形成されている。第１係止部７２は、第１隣接壁７０から収容壁１３の内側に向けて斜め下方に延出された板バネ状をなしている。

第１隣接壁７０には、各第１係止部７２の前方、及び後方に、上下方向に延びる第１スリット７３が形成されている。この第１スリット７３により、第１係止部７２は弾性変形可能に形成されている。

第１隣接壁７０には、２つの第１係止部７２のそれぞれを、第２隣接壁７１側から覆う２つの補助壁７４が形成されている。補助壁７４は、第１隣接壁７０の外面から、第２隣接壁７１側に向けて突出して形成されている。この補助壁７４によって、第１係止部７２と、第１スリット７３とが、第２隣接壁７１側から覆われるようになっている。補助壁７４は、第２隣接壁７１側から見て、略長方形状に形成されている。

図３に示すように、第２隣接壁７１には、第１隣接壁７０の２つの補助壁７４に対応する位置に、２つの開口部７５が設けられている。開口部７５の孔縁部は、第１隣接壁７０側から見て、下方に開口した略長方形状に形成されている。

第２隣接壁７１には、２つの開口部７５の間の位置であって、前後方向の中央位置付近に、２つの第２係止部７６が形成されている。２つの第２係止部７６は、第２隣接壁７１の前後方向の中央位置付近に形成された載置部１６を、前後方向から挟む位置に形成されている。

第２係止部７６は、第２隣接壁７１の厚み方向（左右方向）に弾性変形可能に形成されている。第２係止部７６は、第２隣接壁７１から収容壁１３の内側に向けて斜め下方に延出された板バネ状をなしている。

２つの第２係止部７６は前後方向に並んで形成されている。２つの第２係止部７６の、前後方向の外側の位置には、上記した開口部７５が形成されている。２つの第２係止部７６の、前後方向について内側の位置には、第２スリット７７が形成されている。開口部７５と、第２スリット７７によって、第２係止部７６は、弾性変形可能に形成されている。

図８に示すように、第２隣接壁７１のうち、前後方向の略中央位置付近には、下方に延びる柱部７８が形成されている。柱部７８と、２つの第２係止部７６との間には、上記した第２スリット７７が形成されている。柱部７８の下端部は、収容部１２の内方に突出しており、上記した載置部１６とされている。

図５に示すように、第２隣接壁７１の上端部には、第１補強リブ７９（補強リブの一例）が上方に延びて形成されている。また、第２隣接壁７１には、上下方向の中央位置付近であって、第２係止部７６及び柱部７８の上方の位置から、第１隣接壁７０に向かって延びる第２補強リブ８０（補強リブの一例）が形成されている。第２補強リブ８０は、第２隣接壁７１の前後方向の幅の全域に亘って形成されている。第１隣接壁７０には、第２補強リブ８０との干渉を防ぐ逃げ凹部８１が形成されている。

図１に示すように、一の連結ユニット１１に設けられた２つの収容部１２の間は、連結部３５により連結されている。連結部３５は板状をなしている。連結部３５は全体として平面視クランク状をなしている。

連結部３５には、隣り合う連結ユニット１１と連結するためのユニット係合部３７および／またはユニット係合受け部３８が設けられている。

ここで、各連結ユニット１１を区別して説明すると、第１連結ユニット１１Ａには、連結部３５の一対の側縁のうち第２連結ユニット１１Ｂ側に位置する側縁から、第２連結ユニット１１Ｂに向けて延びる一対の板状のユニット係合部３７が設けられている。ユニット係合部３７は、詳細に図示しないが、先端部に係合爪を有している。

また、第２連結ユニット１１Ｂの連結部３５には、第１連結ユニット１１Ａのユニット係合部３７に対応する位置に板厚が厚い部分が設けられており、この部分に、第１連結ユニット１１Ａのユニット係合部３７を受け入れ可能な凹状のユニット係合受け部３８が設けられている。ユニット係合受け部３８は、詳細には図示しないが、隣接する連結ユニット１１の係合爪が係合する突片を備えている。

また、第２連結ユニット１１Ｂの連結部３５の一対の側縁のうち、第３連結ユニット１１Ｃ側に位置する側縁には、第１連結ユニット１１Ａのユニット係合部３７と同様のユニット係合部３７が一対設けられている。

さらに、第３連結ユニット１１Ｃの連結部３５の一対の側縁のうち、第２連結ユニット１１Ｂ側に位置する側縁には、第２連結ユニット１１Ｂのユニット係合部３７に対応する位置に、第２連結ユニット１１Ｂのユニット係合受け部３８と同様のユニット係合受け部３８が一対設けられている。

これら各連結ユニット１１のユニット係合部３７およびユニット係合受け部３８が互いに係合することにより、隣り合う連結ユニット１１同士が互いに連結され、絶縁プロテクタ１０を構成するようになっている。

（実施形態の作用、効果）
続いて、実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、電極６３を有する蓄電素子６１が複数個並べられた蓄電素子群６０に取り付けられる配線モジュール２０であって、蓄電素子６１の電極６３に接続される複数のバスバー４０と、複数のバスバー４０のそれぞれを収容する複数の収容部１２と、を備え、複数の収容部１２のそれぞれは、バスバー４０の周囲に配された収容壁１３を有し、収容壁１３は、第１隣接壁７０と、第１隣接壁７０に対向する第２隣接壁７１と、を有し、複数の収容部１２のうち一の収容部１２の第１隣接壁７０と、一の収容部１２の隣に位置する他の収容部１２の第２隣接壁７１とが、隣接して配されており、一の収容部１２の第１隣接壁７０は、一の収容部１２に収容されるバスバー４０を係止する第１係止部７２と、他の収容部１２の第２隣接壁７１側に突出すると共に第１係止部７２を他の収容部１２の第２隣接壁７１側から覆う補助壁７４と、を有し、他の収容部の第２隣接壁７１は、一の収容部の補助壁７４を収容する開口部７５を有する。

図６及び図７に示すように、上記の構成によれば、一の収容部１２の補助壁７４は他の収容部１２の第２隣接壁７１の開口部７５に収容されるので、他の収容部１２の第２隣接壁７１に開口部７５が設けられない場合に比べて、隣り合う収容部１２同士の間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュール２０を小型化することができる。

また、本実施形態によれば、他の収容部１２の第２隣接壁７１には、他の収容部１２の第２隣接壁７１の壁面から突出した第１補強リブ７９及び第２補強リブ８０が形成されている。

他の収容部１２に開口部７５が設けられたことにより、他の収容部１２の第２隣接壁７１の強度が低下することが懸念される。そこで上記の構成においては、他の収容部１２の第２隣接壁７１には第１補強リブ７９及び第２補強リブ８０が形成されるようになっている。これにより、他の収容部１２の第２隣接壁７１の強度の低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、他の収容部１２の第２隣接壁７１は、他の収容部１２に収容されるバスバー４０を係止する第２係止部７６を有し、一の収容部１２の第１係止部７２と、他の収容部１２の第２係止部７６とは、他の収容部１２の第２隣接壁７１の厚み方向について、ずれた位置に設けられている。

上記の構成によれば、一の収容部１２の第１係止部７２と、他の収容部１２の第２係止部７６とは、他の収容部１２の第２隣接壁７１の厚み方向についてずれた位置に設けられているので、一の収容部１２の第１係止部７２と他の収容部１２の第２係止部７６とが、他の収容部１２の第２隣接壁７１の厚み方向について重なった位置に設けられた場合に比べて、一の収容部１２の第１隣接壁７０と他の収容部１２の第２隣接壁７１との間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュール２０をより小型化することができる。

また、本実施形態によれば、複数の収容部１２の少なくとも一つを有する連結ユニット１１が複数個連結されており、互いに連結された連結ユニット１１同士は、複数の連結ユニット１１のうち第３連結ユニット１１Ｃの第１隣接壁７０と、第３連結ユニット１１Ｃに連結された第２連結ユニット１１Ｂの第２隣接壁７１とが隣接するように配されている。

上記の構成によれば、第３連結ユニット１１Ｃの第１隣接壁７０に形成された補助壁７４が、第２連結ユニット１１Ｂの第２隣接壁７１の開口部７５に収容されるので、連結ユニット１１同士の間隔を小さくすることができる。これにより、配線モジュール２０を小型化することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示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開示された技術の技術的範囲に含まれる。

（１）本実施形態においては、複数の連結ユニット１１を連結することにより絶縁プロテクタを１０形成する構成としたが、これに限られず、１つの絶縁プロテクタ１０に複数の収容部１２が形成された構成としてもよい。

（２）本実施形態においては、１つの連結ユニット１１に２つの収容部１２が形成される構成としたが、これに限られず、１つの連結ユニット１１に１つの収容部１２が形成される構成としてもよいし、また、１つの連結ユニット１１に３つ以上の収容部１２が形成される構成としてもよい。

（３）第１係止部７２と、第２係止部７６とは、第１隣接壁７０、又は第２隣接壁７１の厚み方向に重なる配置とされてもよい。

（４）第１補強リブ７９及び第２補強リブ８０の、双方又は一方は省略してもよい。

（５）本実施形態においては、導電部材は、正極６３Ａと負極６３Ｂとを電気的に接続するバスバー４０としたが、これに限られず、正極６３Ａ、又は負極６３Ｂに接続されて蓄電素子６１の電圧を検知する電圧検知端子としてもよい。

（６）蓄電素子は、キャパシタであってもよい。

１１：連結ユニット
１２：収容部
１３：収容壁
２０：配線モジュール
４０：バスバー（導電部材）
６０：蓄電素子群
６１：蓄電素子
６３：電極
６３Ａ：正極
６３Ｂ：負極
７０：第１隣接壁
７１：第２隣接壁
７２：第１係止部
７４：補助壁
７５：開口部
７６：第２係止部
７９：第１補強リブ（補強リブ）
８０：第２補強リブ（補強リブ）

Claims (4)

1. 電極を有する蓄電素子が複数個並べられた蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、
   前記蓄電素子の前記電極に接続される複数の導電部材と、
   前記複数の導電部材のそれぞれを収容する複数の収容部と、を備え、
   前記複数の収容部のそれぞれは、前記導電部材の周囲に配された収容壁を有し、前記収容壁は、第１隣接壁と、前記第１隣接壁に対向する第２隣接壁と、を有し、
   前記複数の収容部のうち一の収容部の前記第１隣接壁と、前記一の収容部の隣に位置する他の収容部の前記第２隣接壁とが、隣接して配されており、
   前記一の収容部の前記第１隣接壁は、前記一の収容部に収容される前記導電部材を係止する第１係止部と、前記他の収容部の前記第２隣接壁側に突出すると共に前記第１係止部を前記他の収容部の前記第２隣接壁側から覆う補助壁と、を有し、
   前記他の収容部の前記第２隣接壁は、前記一の収容部の前記補助壁を収容する開口部を有する、配線モジュール。
2. 前記他の収容部の前記第２隣接壁には、前記他の収容部の前記第２隣接壁の壁面から突出した補強リブが形成されている、請求項１に記載の配線モジュール。
3. 前記他の収容部の前記第２隣接壁は、前記他の収容部に収容される前記導電部材を係止する第２係止部を有し、
   前記一の収容部の前記第１係止部と、前記他の収容部の前記第２係止部とは、前記他の収容部の前記第２隣接壁の厚み方向について、ずれた位置に設けられている、請求項１または請求項２に記載の配線モジュール。
4. 前記複数の収容部の少なくとも一つを有する連結ユニットが複数個連結されており、
   互いに連結された前記連結ユニット同士は、複数の前記連結ユニットのうち一の連結ユニットの前記第１隣接壁と、前記一の連結ユニットに連結された他の連結ユニットの前記第２隣接壁とが隣接するように配されている、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。

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