(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子における隣り合う前記電極端子間を接続する接続部材と、
前記接続部材を保持する本体と前記接続部材を覆う絶縁カバーとを有する絶縁プロテクタと、
前記絶縁プロテクタに配索され、前記接続部材に沿うように配された配索経路が前記接続部材の上の経路を通るように迂回して前記接続部材と前記絶縁カバーとの間に通される電線と、を備え、
前記接続部材と前記絶縁カバーとの間に通された前記電線は、絶縁性の保護部材で覆われている配線モジュール。
【請求項２】
前記電線は、導体部が絶縁被覆で覆われた被覆電線であり、前記被覆電線が前記保護部材で覆われている請求項１に記載の配線モジュール。
【請求項３】
前記蓄電素子の状態を検知するための検知端子を備え、
前記検知端子に前記電線が接続されている請求項１又は請求項２に記載の配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車用の蓄電モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子が複数個並んで配列されており、蓄電素子の電極端子間が接続部材で接続されることにより複数の蓄電素子が直列や並列に接続されるようになっている。
【０００３】
特許文献１には、複数のバッテリの電極間を接続する端子と、この端子を収容するケースとを備えたバッテリ接続部材が記載されている。このバッテリ接続部材において右ブロックと左ブロックを連結する中央連結部は、外面側に電線ガイド部を有する絶縁カバー部と、電線ガイド部の開放面の一部を被う仮係止カバー部と、電線ガイド部の開放面の全体を被う本係止カバー部とが一体に設けられている。仮係止カバー部は、係止爪を有し、この係止爪が絶縁カバー部に形成された被係止部に係止されることで、電線の離脱が防止されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６４４５７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、特許文献１の構成では、仮係止カバー部の係止爪が絶縁カバー部に形成された被係止部に係止される構成となっているが、絶縁カバー部に被係止部を設けると、絶縁カバー部に被係止部を形成するために金型の抜き孔を設ける等の加工が必要になり、絶縁性の低下が懸念される。また、絶縁カバー部に電線のガイド部や仮係止構造が設けられるために構成が複雑になるという問題がある。
【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、簡素な構成で絶縁性の低下を抑制することが可能な配線モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子における隣り合う前記電極端子間を接続する接続部材と、前記接続部材を保持する本体と前記接続部材を覆う絶縁カバーとを有する絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに配索され、前記接続部材に沿うように配された配索経路が前記接続部材の上の経路を通るように迂回して前記接続部材と前記絶縁カバーとの間に通される電線と、を備え、前記接続部材と前記絶縁カバーとの間に通された前記電線は、絶縁性の保護部材で覆われている。
【０００８】
本構成によれば、絶縁性の保護部材で覆われた電線が接続部材と絶縁カバーとの間に通されているため、絶縁カバーの外面側に電線を通す場合と比較して電線の離脱が生じにくい。よって、絶縁カバーに電線のガイド部や仮係止構造を設けなくても電線の離脱を防止できるため、簡素な構成で絶縁カバーに電線のガイド部の孔等を設けることによる絶縁性の低下を抑制することができる。
また、絶縁カバーに電線のガイド部や仮係止構造を設けなくてもよいため、絶縁カバー等を形成するための金型を簡略化することが可能になる。
【０００９】
上記構成に加えて以下の構成を有すれば好ましい。
・前記電線は、導体部が絶縁被覆で覆われた被覆電線であり、前記被覆電線が前記保護部材で覆われている。
このようにすれば、電線の絶縁被覆とは別に絶縁性の保護部材が設けられるため、電線の絶縁被覆のみを保護部材とする場合と比較して確実に電線を保護することができる。
【００１０】
・前記蓄電素子の状態を検知するための検知端子を備え、前記検知端子に前記電線が接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡素な構成で絶縁性の低下を抑制することが可能となる。また、絶縁カバーに電線のガイド部や仮係止構造を設けなくてもよいため、絶縁カバー等を形成するための金型を簡略化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備えた蓄電モジュールを示す平面図
【図２】複数の蓄電素子群を示す平面図
【図３】絶縁カバーが開放された状態の配線モジュールを示す平面図
【図４】電線が配索された配線モジュールを示す平面図
【図５】絶縁カバーを閉鎖位置に被せた状態の配線モジュールを示す平面図
【図６】補助カバー部を閉鎖位置に被せた状態の配線モジュールを示す平面図
【図７】図６のＡ−Ａ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
以下、実施形態１を図１〜図７を参照しつつ説明する。
本実施形態の配線モジュール１５は、図１に示すように、複数個（本実施形態では６個を図示）並んで配列された蓄電素子１１に取付けられて蓄電モジュール１０を構成するものである。蓄電モジュール１０は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両の駆動源として使用される。以下では、前後方向については図１の上方を前方、下方を後方とし、左右方向については、図１の方向を基準とし、上下方向については、図１の手前側を上方、奥方を下方として説明する。
【００１４】
蓄電モジュール１０は、複数個の蓄電素子１１と、複数個の蓄電素子１１に取付けられる配線モジュール１５（図１では、左右の端部側を省略して図示）とを備えて構成されている。
【００１５】
各蓄電素子１１は、図２に示すように、前後方向に短径で左右方向に長径の扁平な形状であって、前後方向（短径方向）に蓄電素子１１が３個並んだ蓄電素子群１１Ａ，１１Ｂが左右方向（長径方向）に間隔を空けて並んで配されている。
【００１６】
蓄電素子１１は、内部に図示しない蓄電要素が収容された扁平な直方体状の本体部１２の端面から垂直に突出する電極端子１３Ａ，１３Ｂ（正極を１３Ａ，負極を１３Ｂとして図示）を有する。
【００１７】
電極端子１３Ａ，１３Ｂは、ネジ穴１４を有するナット状であって、その外周は、合成樹脂で覆われている。各蓄電素子１１の極性（正負）の向きは、互いに隣り合う蓄電素子１１の電極端子１３Ａ，１３Ｂが逆になるように配置されている。これにより、互いに異極の電極端子１３Ａ，１３Ｂが隣り合うように構成されている。これら複数の蓄電素子１１は図示しない保持板によって固定されている。
【００１８】
（配線モジュール１５）
配線モジュール１５は、図６に示すように、隣り合う蓄電素子１１の電極端子１３Ａ，１３Ｂ間を接続する複数の接続部材１６Ａ，１６Ｂと、接続部材１６Ｂに重ねられ、電線Ｗの端末部に接続された電圧検知端子１８（「検知端子」の一例）と、複数の接続部材１６Ａ，１６Ｂ及び電圧検知端子１８を保持し、電線Ｗが配索される絶縁プロテクタ２０とを備える。
【００１９】
（接続部材１６Ａ，１６Ｂ）
接続部材１６Ａ，１６Ｂは、長さが異なる２種類の金属板材からなり、電極端子１３Ａ，１３Ｂ間の間隔が長い左右方向に接続する長尺接続部材１６Ａと、電極端子１３Ａ，１３Ｂ間の間隔が短い前後方向に接続する短尺接続部材１６Ｂとを備える。
【００２０】
接続部材１６Ａ，１６Ｂは、共に、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等からなる金属製の板材を所定の形状にプレス加工することにより形成されている。接続部材１６Ａ，１６Ｂの表面には、スズ、ニッケル等の金属がメッキされている。接続部材１６Ａ，１６Ｂには、略円形状の一対の挿通孔１７，１７が貫通形成されている。各挿通孔１７，１７は、電極端子１３Ａ，１３Ｂのネジ穴１４に連なるように配され、ボルト（図示しない）の軸部が挿通されて締結されることにより、隣り合う電極端子１３Ａ，１３Ｂ間が接続部材１６Ａ，１６Ｂを介して電気的に接続される。
【００２１】
（電圧検知端子１８）
電圧検知端子１８は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等からなる金属製の板材を所定の形状にプレス加工することにより形成されており、矩形状であって、電線Ｗの端末部を圧着して接続する電線接続部１９が一体に形成されている。電圧検知端子１８には、円形状の挿通孔１８Ａが貫通形成されている。電圧検知端子１８は、電線接続部１９に接続された電線Ｗの軸線が接続部材１６Ｂの接続方向と直交する方向に対して傾斜した向きとなるように配置されている。
【００２２】
（電線Ｗ）
電線Ｗは、金属の導体部ＷＡ（芯線）の周囲が絶縁被覆ＷＢで覆われた被覆電線であり、後述する絶縁プロテクタ２０の電線配索部２８に配索される。電線配索部２８に配索される電線Ｗのうち、接続部材１６Ａに沿うように配された電線Ｗは、図４に示すように、その配索経路が接続部材１６Ａの上の経路を通るように迂回している。
接続部材１６Ａの上を通る電線Ｗは、絶縁カバー３１が接続部材１６Ａを覆う閉鎖位置に被せられることで、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通された状態となる。接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通された電線Ｗは、その全長に亘って絶縁性の保護部材３５で全体が覆われている。
【００２３】
（保護部材３５）
保護部材３５は、内部に電線Ｗを有する筒状をなしており、内部の電線Ｗとともに、保護部材３５のほぼ全長に亘って接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通されている。保護部材３５の左右の端部側は、電線Ｗの経路が接続部材１６Ａの上から絶縁プロテクタ２０の電線配索部２８に変わるため、曲がった形状となっている。保護部材３５の先端３５Ａ，３５Ｂは、接続部材１６Ａの側方の電線配索部２８に配されている。
【００２４】
保護部材３５の材質は、合成樹脂製であって、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂から形成することができる。具体的には、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン、ポリエチレン（ＰＥ）等を用いることができる。
保護部材３５の電線Ｗへの装着は、チューブ状の保護部材３５を用いる場合には、複数の電線を保護部材に通せばよい。また、電線Ｗを配した金型内を樹脂で充填して保護部材３５を形成するようにしてもよい。
【００２５】
電線Ｗは、図示しない電池ＥＣＵに接続される。この電池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。
【００２６】
（絶縁プロテクタ２０）
絶縁プロテクタ２０は、図３に示すように、複数の接続部材１６Ａ，１６Ｂを保持する本体２１と、本体２１にヒンジ部３２を介して接続され、接続部材１６Ａを覆う絶縁カバー３１とを有する。
（本体２１）
本体２１は、左右の蓄電素子群１１Ａ，１１Ｂのそれぞれに載置される左右一対の載置部２２Ａ，２２Ｂと、左右の載置部２２Ａ，２２Ｂ間を連結する連結部２３とを有する。なお、本体２１を連結部２３の部分で左右に分割可能な２個の分割部材を連結して構成してもよい。
【００２７】
本体２１は、長尺接続部材１６Ａを保持する接続部材保持部２４Ａと、短尺接続部材１６Ｂを保持する接続部材保持部２４Ｂとを備える。接続部材保持部２４Ａ，２４Ｂは、共に、接続部材１６Ａ，１６Ｂが載置される平板状の底板２５と（図７参照）、接続部材１６Ａ，１６Ｂの周縁に沿うように底板２５に立設され、接続部材１６Ａ，１６Ｂを外部と絶縁状態で隔てる隔壁２６とを有する。
【００２８】
隔壁２６の高さは、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に電線Ｗを内部に有する保護部材３５を配することができる高さで形成されている。
接続部材保持部２４Ａ，２４Ｂにおける裏面側には、電極端子１３Ａ，１３Ｂの上端部が挿通される開口部（図示しない）が形成されている。
隔壁２６には、隔壁２６の内方側に突出し、接続部材１６Ａ，１６Ｂが上方に抜けるのを防止する押さえ片２７が複数形成されている。
【００２９】
長尺接続部材１６Ａを保持する接続部材保持部２４Ａの隔壁２６には、補助カバー部３０，絶縁カバー３１を閉鎖位置に係止する被係止部３０Ｂ，３４が形成されている。被係止部３０Ｂ，３４は、接続部材保持部２４Ａの前端部における隔壁２６に並んで配されている。
【００３０】
被係止部３０Ｂ，被係止部３４には、係止孔３０Ｃ，３４Ａが貫通形成されている。係止孔３０Ｃ，３４Ａは、左右方向に長い長円形状をなしている。
【００３１】
また、長尺接続部材１６Ａに沿うように電線配索部２８に配索された電線Ｗを覆う補助カバー部３０が本体２１にヒンジ部３０Ｄを介して接続されている。補助カバー部３０の先端部には、係止片３０Ａが突設されており、係止片３０Ａが本体２１における被係止部３０Ｂの係止孔３０Ｃの孔縁に係止し、補助カバー部３０が電線Ｗを覆う閉鎖位置に保持される。
【００３２】
電線配索部２８は、本体２１における接続部材保持部２４Ａ，２４Ｂ以外の領域に形成され、本体２１の縁部側に電線Ｗを纏めて配索している。本体２１の縁部に立設された周壁２１Ａには、電線Ｗの離脱を規制する離脱規制片２９が電線配索部２８の板面に沿う方向に延びている。
【００３３】
（絶縁カバー３１）
絶縁カバー３１は、長尺接続部材１６Ａを覆う閉鎖位置に回動可能とされている（図３では、絶縁カバー３１が長尺接続部材１６Ａを覆わない開放状態を示す）。
【００３４】
絶縁カバー３１は、左右方向に長い板状であって、長尺接続部材１６Ａの左右方向の端部を除いたほぼ全体を覆う長さで設けられ、接続部材保持部２４Ａの後端部にヒンジ部３２を介して接続されている。
【００３５】
ヒンジ部３２は、薄肉の帯状に形成されることで可撓性を有し、本体２１及び絶縁カバー３１と一体に形成され、左右方向に間隔を空けて複数（本実施形態では３箇所）設けられている。
絶縁カバー３１におけるヒンジ部３２とは反対側の端縁には、左右方向に間隔を空けて複数（本実施形態では３個）の係止部３３が形成されている。
【００３６】
係止部３３は、絶縁カバー３１の板面から起立する方向に突出しており、先端部に係止爪を有し、前後方向に撓み変形可能となっている。係止部３３は、絶縁カバー３１を接続部材保持部２４Ａに被せて長尺接続部材１６Ａを覆う閉鎖位置とした際に接続部材保持部２４Ａの係止孔３４Ａに挿通されて係止爪が係止孔３４Ａの孔縁に係止される。これにより、係止部３３が被係止部３４に係止され、絶縁カバー３１が閉鎖位置に保持される。
【００３７】
次に配線モジュール１５の組付けについて説明する。
絶縁プロテクタ２０の絶縁カバー３１を開放状態とし、接続部材保持部２４Ａ，２４Ｂに接続部材１６Ａ，１６Ｂを収容する（図３）。
次に、電線Ｗの端末部に接続された電圧検知端子１８を短尺接続部材１６Ｂに重ねて装着し、電線Ｗを電線配索部２８に配索する（図４）。
ここで、絶縁プロテクタ２０のうち、載置部２２Ａ側の電線Ｗが長尺接続部材１６Ａに沿う電線配索部２８に配索されて載置部２２Ｂ側に導かれるが、長尺接続部材１６Ａの中間部については、電線Ｗが電線配索部２８から長尺接続部材１６Ａの上方側に迂回するように通される。
このようにすることで、例えば、配置の制約等により、長尺接続部材１６Ａの側方に電線Ｗを通すことができない部分が存在する場合であっても、長尺接続部材１６Ａとの間の絶縁状態を確保しつつ、載置部２２Ａ側の電線Ｗを他方の載置部２２Ｂ側に導くことができる。
他方の載置部２２Ｂ側に導出された電線Ｗは、外部の電池ＥＣＵ等に導出される。
【００３８】
次に、絶縁カバー３１をヒンジ部３２を軸として長尺接続部材１６Ａと対向する側に回動させて絶縁カバー３１を長尺接続部材１６Ａを覆う閉鎖位置として係止部３３を被係止部３４に係止させる（図５）。
【００３９】
また、補助カバー部３０を電線Ｗを覆う閉鎖位置に回動させて係止する（図６）。
これにより、配線モジュール１５が形成される。
【００４０】
この配線モジュール１５を複数個の蓄電素子１１に載置し、接続部材１６Ａ，１６Ｂの挿通孔１７，１７にボルトを通して電極端子１３Ａ，１３Ｂに締結することで、蓄電モジュール１０が形成される（図１）。
【００４１】
本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態の配線モジュール１５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における隣り合う電極端子１３Ａ，１３Ｂ間を接続する接続部材１６Ａと、接続部材１６Ａを保持する本体２１と接続部材１６Ａを覆う絶縁カバー３１とを有する絶縁プロテクタ２０と、絶縁プロテクタ２０に配索され、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通される電線Ｗと、を備え、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通された電線Ｗは、絶縁性の保護部材３５で覆われている。
【００４２】
本実施形態によれば、絶縁性の保護部材３５で覆われた電線Ｗが接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通されているため、絶縁カバー３１の外面側に電線Ｗを通す場合と比較して電線Ｗの離脱が生じにくい。よって、絶縁カバー３１に電線Ｗのガイド部や仮係止構造を設けなくても電線Ｗの離脱を防止できるため、簡素な構成で絶縁カバー３１に電線Ｗのガイド部の孔等を設けることによる絶縁性の低下を抑制することができる。
絶縁カバー３１に電線のガイド部や仮係止構造を設けなくてもよいため、絶縁カバー３１（絶縁プロテクタ２０）を形成するための金型を簡略化することが可能になる。
【００４３】
また、電線Ｗは、導体部ＷＡが絶縁被覆ＷＢで覆われた被覆電線Ｗであり、被覆電線Ｗが保護部材３５で覆われている。
このようにすれば、電線Ｗの絶縁被覆ＷＢとは別に絶縁性の保護部材３５が設けられるため、電線Ｗの絶縁被覆ＷＢのみを保護部材３５とする場合と比較して確実に電線Ｗを保護することができる。
【００４４】
＜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、被覆電線の絶縁被覆ＷＢとは別に絶縁性の保護部材３５で覆う構成としたが、これに限られない。例えば、被覆電線の絶縁被覆ＷＢを保護部材としてもよい。この場合、絶縁被覆ＷＢの厚みを絶縁性や耐熱性に支障が生じない厚みとすればよい。
【００４５】
（２）保護部材３５は、上記実施形態の構成に限られない。保護部材に円筒のチューブ状の部材を用いてもよく、例えば、保護部材を熱収縮チューブとしてもよい。また、シート状の絶縁材で複数の電線Ｗを包む構成としてもよい。さらに、複数の電線Ｗをテープで巻回して保護部材を形成するようにしてもよい。
（３）電線Ｗは、蓄電素子１１の電圧を検知する電圧検知端子１８に接続されたものであったが、これに限られず、蓄電素子１１の状態を検知するための検知センサであればよい。例えば、蓄電素子１１の温度を検知する温度センサに接続される電線を保護部材３５で覆い、接続部材１６と絶縁カバー３１との間に通すようにしてもよい。
【００４６】
（４）蓄電素子１１が電池である例を示したが、蓄電素子１１は、コンデンサなどであってもよい。
（５）蓄電素子１１の個数は、上記実施形態の個数に限られず、適宜変更することができる。また、蓄電素子１１の個数に応じて配線モジュールの構成も適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０：  蓄電モジュール
１１：  蓄電素子
１３Ａ，１３Ｂ：  電極端子
１５：  配線モジュール
１６Ａ，１６Ｂ：  接続部材
１８：  電圧検知端子（検知端子）
２０：  絶縁プロテクタ
２１：  本体
３１：  絶縁カバー
３５：  保護部材
Ｗ：  電線
ＷＡ：  導体部
ＷＢ：  絶縁被覆
【要約】
【課題】簡素な構成で絶縁性の低下を抑制する。
【解決手段】配線モジュール１５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における隣り合う電極端子１３Ａ，１３Ｂ間を接続する接続部材１６Ａと、接続部材１６Ａを保持する本体２１と接続部材１６Ａを覆う絶縁カバー３１とを有する絶縁プロテクタ２０と、絶縁プロテクタ２０に配索され、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通される電線Ｗと、を備え、接続部材１６Ａと絶縁カバー３１との間に通された電線Ｗは、絶縁性の保護部材３５で覆われている。
【選択図】図６【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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