(57)【要約】      （修正有）【課題】電線にテンションが掛かる状態に配索することにより電線の配索作業が容易に行えて、かつ、配索後に電線に不要なテンションが掛からない状態にすることができる電池配線モジュールを提供する。【解決手段】電線収容溝３８内に立設された支持軸部と、前記支持軸部に被嵌したボス部４６と、ボス部４６の側面から突出した突出部４８と、突出部４８が所定の方向を向いた状態でボス部４６を前記支持軸部に解除可能にロックするロック手段とを有し、前記ロック手段は、電圧検知用電線３６が突出部４８の外側を巻いて配線される状態で配線長さが大きくなるように、突出部４８が張り出した状態にロックされる第１の位置Ｃと、突出部４８が電圧検知用電線３６から逃げて電圧検知用電線３６のテンションを消失させる第２の位置Ｄとに切り替え可能に設けられている電池配線モジュール。【選択図】図１１
2017068912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池が並べられた電池群と、隣り合う前記電池の正極端子および負極端子を電気的に接続する複数のバスバーと、前記各バスバーの上面に設けられた導電性部材と、を備えた前記電池群の上面に、底面部と４つの側面部とを有し、前記底面部に貫通孔が設けられ、前記貫通孔に前記導電性部材を挿通した状態で取り付けられるケースと、
前記ケースが前記電池群の上面に取り付けられる際に、前記ケース内において前記導電性部材に電気的に接続するように前記底面部に配置された複数の電圧検知用端子と、
前記各電圧検知用端子に一端を接続された複数の電圧検知用電線と、
前記複数のバスバーの配列に沿って前記ケース内に形成され、前記電圧検知用電線を収容しかつ電線出口部を通してケース外方に導く電線収容溝と、
前記電線収容溝を閉じる蓋と、
を有する電池配線モジュールであって、
前記電線収容溝内に立設された支持軸部と、前記支持軸部に被嵌したボス部と、前記ボス部の側面から突出した突出部と、前記突出部が所定の方向に向いた状態で前記ボス部を前記支持軸部に解除可能にロックするロック手段と、を有し、
前記ロック手段は、前記電圧検知用電線が前記突出部の外側を巻いて配線される状態で配線長さが大きくなるように、前記突出部が張り出した状態にロックされる第１の位置と、前記突出部が前記電圧検知用電線から逃げて前記電圧検知用電線のテンションを消失させる第２の位置とに切り替え可能に設けられていることを特徴とする電池配線モジュール。
【請求項２】
前記ケース上面を覆う外蓋をさらに備え、前記外蓋には、前記ボス部を回動させる回動治具を通す操作用孔部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池が並べて配置された電池パックに用いる電池配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の電池パックは、正極端子と負極端子を有する複数の電池が並べて配置された構成をしている。具体的には、これら複数の電池が直列接続されるように、隣接する一方の電池の正極端子と他方の電池の負極端子とがバスバーによって接続されている。このような電池パックでは、各バスバーにおける電圧値を測定して電池パックの状態を検査するために、電圧検知用端子を有する電池配線モジュールが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、単電池群に取り付けられる電池配線モジュールが開示されており、電池の電極端子間を接続する複数個のバスバーと、単位連結ユニットを複数個連結してなる樹脂プロテクタと、単電池群の状態を検出するための検知電線とを備えている。検知電線の一端には電圧検知端子が取り付けられ、これがバスバーに電気的に接続されている。また、単位連結ユニットには検知電線を収容する電線収容溝が設けられており、検知電線が電線収容溝からはみ出すことを防止する電線押さえ片が、溝壁部側から突設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２５２７８１号公報（図２、図４）
【特許文献２】特開２００３−３２８６８号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池配線モジュールの内部に配索される電線は、電線の切断作業で生じる電線長の公差だけでなく、電圧検知用端子の回転、電池自体の熱膨張、電池パック内の温度変化などを考慮して、通常のワイヤハーネスよりも余長を長く設定することが多い。
【０００６】
しかしながら、電線の余長を長く設定すると、電線が暴れて電池配線モジュール内での電線の配索作業性が悪くなる。このため、電池配線モジュール内に何らかの余長吸収構造が必要とされている。
【０００７】
特許文献１に開示された電池配線モジュールでは、検知電線が電線収容溝からはみ出すことを防止する電線押え片が設けられているのみであり、余長吸収構造は設けられていない。
【０００８】
一方、電池配線モジュールの余長吸収構造として、特許文献２には、ハーネス余長部Ｓを吸収状態で収容するアーチ形状のハーネス保持弾性板２１を主部として有するものが記載されている。これは、自動車のチルト機構やテレスコピック機構などの動体の動作に対応して、ワイヤハーネス１０の途中に設けたハーネス余長部Ｓを伸縮動作させ、その伸縮動作をアーチ形状のハーネス保持弾性板２１の弾性変形による拡縮動作で助成している（図１３参照）。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載のハーネス余長吸収装置２０は、ハーネス余長部Ｓの収縮状態と拡張状態を自在に切り換えることができない。そのため、電池配線モジュール内での余長吸収構造として用いると、電線の配索作業後にハーネス余長部Ｓを拡張状態にしておくことができない。すなわち、電線にテンションが掛かったままとなり、電圧検知用端子の回転や電池の熱膨張などに柔軟に対応することができない。
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、電線にテンションが掛かる状態に配索することにより電線の配索作業が容易に行えて、かつ、配索後に電線に不要なテンションが掛からない状態にすることができる電池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】
【００１１】
本発明に係る電池配線モジュールは、上記目的を達成するため、複数の電池が並べられた電池群と、隣り合う前記電池の正極端子および負極端子を電気的に接続する複数のバスバーと、前記各バスバーの上面に設けられた導電性部材と、を備えた前記電池群の上面に、底面部と４つの側面部とを有し、前記底面部に貫通孔が設けられ、前記貫通孔に前記導電性部材を挿通した状態で取り付けられるケースと、前記ケースが前記電池群の上面に取り付けられる際に、前記ケース内において前記導電性部材に電気的に接続するように前記底面部に配置された複数の電圧検知用端子と、前記各電圧検知用端子に一端を接続された複数の電圧検知用電線と、前記複数のバスバーの配列に沿って前記ケース内に形成され、前記電圧検知用電線を収容しかつ電線出口部を通してケース外方に導く電線収容溝と、前記電線収容溝を閉じる蓋と、を有する電池配線モジュールであって、前記電線収容溝内に立設された支持軸部と、前記支持軸部に被嵌したボス部と、前記ボス部の側面から突出した突出部と、前記突出部が所定の方向に向いた状態で前記ボス部を前記支持軸部に解除可能にロックするロック手段と、を有し、前記ロック手段は、前記電圧検知用電線が前記突出部の外側を巻いて配線される状態で配線長さが大きくなるように、前記突出部が張り出した状態にロックされる第１の位置と、前記突出部が前記電圧検知用電線から逃げて前記電圧検知用電線のテンションを消失させる第２の位置とに切り替え可能に設けられた構成である。
【００１２】
上記構成により、電池配線モジュール内に電圧検知用電線を配索するときは、突出部を第１の位置に設定し、電圧検知用電線が突出部の外側を巻いて配線される状態にして配線長さが大きくなるようにする。これにより、電圧検知用電線にテンションが付与され、電圧検知用電線が暴れることがないので、配索作業が容易になる。また、電圧検知用電線の配索後には突出部を第２の位置に切り替え、突出部が電圧検知用電線から逃げるようにして電圧検知用電線のテンションを消失させる。これにより、電圧検知用電線が余長を有する状態になるので、電圧検知用端子の回転、電池自体の熱膨張、電池パック内の温度変化などに柔軟に対応できる。
【００１３】
また、本発明に係る電池配線モジュールは、前記ケース上面を覆う外蓋をさらに備え、前記外蓋には、前記ボス部を回動させる回動治具を通す操作用孔部が形成されるようにしてもよい。
【００１４】
上記構成により、電池配線モジュールの外蓋にボス部を回動させる回動治具を通す操作用孔部が形成されているので、電圧検知用電線の配索作業後に外蓋でケース上面を覆った状態でボス部を回動させ、突出部を第２の位置に切り替えることができる。これにより、電圧検知用電線にテンションが掛かった状態で外蓋を閉じることができるので、電圧検知用電線の噛み込みが防止される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電線にテンションが掛かる状態に配索することにより電線の配索作業が容易に行えて、かつ、配索後に電線に不要なテンションが掛からない状態にすることができる電池配線モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池配線モジュールが取り付けられる電池群の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電池配線モジュールの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係り、電池配線モジュールに片側の外蓋が被せられ、かつ、余長調節機構部における突出部が第１の位置にある状態の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係り、電池配線モジュールに両側の外蓋が被せられ、かつ、余長調節機構部における突出部が第２の位置にある状態の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係り、外蓋の部分拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係り、余長調節機構部における支持軸部の部分拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係り、余長調節機構部における支持軸部の部分拡大平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係り、（ａ）は余長調節機構部におけるボス部および突出部を下方からみた斜視図であり、（ｂ）はその平面図であり、（ｃ）は底面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係り、（ａ）は支持軸部にボス部を被嵌する前の斜視図であり、（ｂ）は被嵌途中の斜視図であり、（ｃ）は被嵌した状態の斜視図であり、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る余長調節機構部におけるロック機構を説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係り、（ａ）は電線の配索作業時に余長調節機構部における突出部が第１の位置にある状態を示す部分平面図であり、（ｂ）は電線の配索作業後に余長調節機構部における突出部が第２の位置にある状態を示す部分平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る余長調節機構部における突出部の可動域を説明する平面図である。
【図１３】特許文献２に開示されたハーネス余長吸収装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る電池配線モジュールについて、図面を参照して説明する。
【００１８】
なお、以下の説明において、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。
【００１９】
まず、図１に示すように、電池配線モジュール３０が取り付けられる対象の電池パックは、複数の電池２が並べられた電池群１と、隣り合う電池２の正極端子３および負極端子４を電気的に接続する複数のバスバー５と、各バスバー５の上面に設けられた導電性部材６とを備えている。具体的には、電池群１は、一の電池２の正極端子３と隣接する他の電池２の負極端子４とが交互に並ぶように複数の電池２が並べて構成されている。そして、複数のバスバー５が、電池群１を直列接続するように隣り合った正極端子３および負極端子４を接続している。
【００２０】
電池配線モジュール３０は、各バスバー５の上面に立設された金属製のボルト（導電性部材６）を、後に説明するケース３２の底面部３２ａに形成された貫通孔３２ｃと、電圧検知用端子３４の孔部３４ａとに順に通してナット絞めすることにより、電池パックに取り付けられるようになっている。なお、電池群１が並列接続された電池パックに対しても、本実施形態の電池配線モジュール３０を適用できる。
【００２１】
図２に示すように、電池配線モジュール３０は、ケース３２と、複数の電圧検知用端子３４と、複数の電圧検知用電線３６と、電線収容溝３８と、蓋５５と、余長調節機構部４２と、を備えている。
【００２２】
ケース３２は、底面部３２ａと４つの側面部３２ｂとを有し、底面部３２ａに貫通孔３２ｃが形成されている。ケース３２は、各バスバー５の上面に設けられた導電性部材６を貫通孔３２ｃに挿通した状態で、電池群１の上面に取り付けられる。
【００２３】
電圧検知用端子３４は、ケース３２が電池群１の上面に取り付けられる際に、ケース３２内において導電性部材６に電気的に接続するように底面部３２ａに配置されるよう構成されている。具体的には、電圧検知用端子３４は、導電板からなり、その中央付近に孔部３４ａを有し、電池パック側のバスバー５に立設された導電性部材６が孔部３４ａを通るようにケース３２の底面部３２ａの貫通孔３２ｃの位置に並べて配置されている。ケース３２の底面部３２ａには、端子収容壁部３２ｅが設けられており、各電圧検知用端子３４が配置される区域が画成されている。
【００２４】
電圧検知用電線３６は、その一端が各電圧検知用端子３４に半田付けや圧着等の任意の手段により接続されている。また、電圧検知用端子３４および電圧検知用電線３６は、電池群１の各電池２を接続するバスバー５における電圧を検知するものであるが、電流、温度など他の物理量を検知するのに用いてもよい。以下、電圧検知用電線３６を単に電線と記すことがある。
【００２５】
電線収容溝３８は、複数のバスバー５の配列に沿ってケース３２内に形成され、電圧検知用電線３６を収容し、かつ、電線出口部３２ｄを通してケース外方に導くように構成されている。
【００２６】
蓋５５は、電線収容溝３８を閉じるものであり、電線収容溝３８に収容された電圧検知用電線３６を保護すると共に、収容した電圧検知用電線３６が電線収容溝３８からはみ出すのを防止するようになっている。ただし、余長調節機構部４２のツマミ部５４はこの蓋５５により覆われていない。
【００２７】
余長調節機構部４２は、電線収容溝３８内に立設された支持軸部４４と、支持軸部４４に被嵌したボス部４６と、ボス部４６の側面から突出した突出部４８と、ロック手段と、を有している。
【００２８】
支持軸部４４は合成樹脂製の部材であり、ケース３２と一体形成される。ただし、必要に応じて、支持軸部４４をケース３２とは別部材として形成し、ケース３２の電線収容溝３８内に取り付けるようにしてもよい。図６および図７に示すように、支持軸部４４の外周面には、ロック手段として複数の凸条部５０が等間隔で軸方向に形成されている。支持軸部４４は、電線収容溝３８がＬ字状に曲がった部分の内側角部に設けられている。この箇所に設けると、突出部４８によって電圧検知用電線３６の配線長を効率的に長くすることができるので好ましい。
【００２９】
ボス部４６は合成樹脂製の部材であり、図８（ａ）および図８（ｃ）に示すように、ボス部４６の下端面から形成された軸孔の内周面に、ロック手段として複数の凹条部５２が等間隔で軸方向に形成されている。図８（ｂ）に示すように、ボス部４６の上端面には、ボス部４６を回動させるためのツマミ部５４が形成されている。
【００３０】
突出部４８は合成樹脂製の部材であり、ボス部４６と一体形成されている。突出部４８は、ボス部４６の側面から、軸方向および周方向に所要の幅をもって突出している。図８（ｂ）において、突出部４８は、途中で時計回り方向に湾曲しており、先端は丸みを帯びるよう構成されている。このように湾曲させることにより、突出部４８が電圧検知用電線３６にテンションを付与しない位置にあるとき（図１１（ｂ））、電圧検知用電線３６を滑らかに案内することができる。突出部４８の先端が丸みを帯びているので、突出部４８が電圧検知用電線３６にテンションを付与する位置にあるとき（図１１（ａ））、電圧検知用電線３６を滑らかに案内することができる。
【００３１】
図９（ａ）〜（ｃ）は、支持軸部４４にボス部４６が被嵌されて余長調節機構部４２が組み立てられる様子を示している。余長調節機構部４２では、図９（ｄ）に示すように、ボス部４６の軸孔の内周面に形成された凹条部５２に、支持軸部４４の外周面に形成された凸条部５０が余裕をもって適合している。
【００３２】
ロック手段としてのボス部４６側の凹条部５２と支持軸部４４側の凸条部５０は、突出部４８が所定の方向に向いた状態でボス部４６を支持軸部４４に解除可能にロックするものである。
【００３３】
具体的には、突出部４８が図１０（ａ）に示す位置にあるとき、ボス部４６を時計回りに少し回転させると、図１０（ｂ）に示すように、支持軸部４４の凸条部５０にボス部の凹条部５２の壁部が当接してそれ以上回転できないようになっている。すなわち、ボス部４６が支持軸部４４にロックされるようになっている。この状態で、少し強くボス部４６を時計回りの方向に回転させると、当接している凸条部５０および凹条部５２の壁部が弾性変形し、凹条部５２の壁部が凸条部５０を１つ乗り越える（図１０（ｃ））。すなわち、ロックが解除されたこと意味する。そして、凹条部５２が次の凸条部５０に嵌ってロックされる（図１０（ｄ））。このようにして、１つの凸条部５０あるいは１つの凹条部５２に対応する回転角度ずつ突出部４８を回動させることができる。
【００３４】
余長調節機構部４２には、回動範囲を制限するために、任意のストッパが設けられている。図１２では、ケース３２に設けられた壁部３２ｇがストッパになっている。この場合の余長調節機構部４２の突出部４８の可動域を矢印Ｂで示している。図１２（ａ）に示す状態と図１２（ｂ）に示す状態との間で、所定の回転角度ずつ突出部４８の角度を変えることができる。
【００３５】
余長調節機構部４２の突出部４８は、ツマミ部５４を操作することにより図１１（ａ）に示す第１の位置Ｃと、図１１（ｂ）に示す第２の位置Ｄとに切り換え可能である。第１の位置Ｃは、電圧検知用電線３６が突出部４８の外側を巻いて配線される状態で配線長さが大きくなるように、突出部４８が張り出した状態にロックされている位置である。この位置では、電圧検知用電線３６に所要のテンションが付与された状態にある。第２の位置Ｄは、突出部４８が電圧検知用電線３６から逃げて電圧検知用電線３６のテンションを消失させる位置である。
【００３６】
図２の電池配線モジュール３０では、図中下側の電線収容溝３８の内側角部に１つの余長調節機構部４２が設けられているが、図中上側の電線収容溝３８にも同様に余長調節機構部を設けてもよい。
【００３７】
図３および図４に示すように、ケース３２の上面を覆う合成樹脂製の外蓋５６を設けてもよい。図３は、外蓋５６により電池配線モジュール３０の半分だけ覆った状態を示し、図４は、２つの外蓋５６により全面を覆った状態を示す。外蓋５６はヒンジ６０を介して開閉できる。外蓋５６においてヒンジ６０側に対向する側の端部には、内面に係合爪６２が設けられており、ケース３２の底面部３２ａに形成された係合孔５８に係合させることにより電池配線モジュール３０を上面側から閉塞するようになっている。また、図４では、２つの外蓋５６で電池配線モジュール３０の全面を覆っているが、１つの外蓋で全面を覆うようにしてもよい。
【００３８】
図５に示すように、外蓋５６には、ボス部４６を回動させる回動治具を通す操作用孔部５６ａが形成されている。この構成により、外蓋５６を閉じた状態で、外から余長調節機構部４２のツマミ部５４を任意の適当な回動治具により操作することができる。回動治具の代わりに指で操作できるような径の操作用孔部５６ａを形成してもよい。
【００３９】
また、蓋５５が余長調節機構部４２も含めて電線収容溝３８を覆うようにしてもよい。この場合には、蓋５５にも、ボス部４６を回動させる回動治具を通す操作用の孔を形成すればよい。このようにすることで、蓋５５を閉じ、その上から外蓋５６を閉じた場合でも、外から余長調節機構部４２のツマミ部５４を任意の適当な回動治具により操作することができる。
【００４０】
次に、本実施形態に係る電池配線モジュール３０の組立方法を説明する。
【００４１】
予め電圧検知用電線３６の端部に電圧検知用端子３４を半田付けや圧着等の適当な手段により接続しておく。そして、電圧検知用端子３４をケース３２の所定の位置に配置しつつ、電圧検知用電線３６を電線収容溝３８に収容する（電線の配索作業）。この配索作業時には、余長調節機構部４２を図１１（ａ）に示す第１の位置Ｃに設定しておく。配索作業が終了すると、蓋５５を閉じ、次いで外蓋５６を閉じる。その状態で、外から回動治具で余長調節機構部４２のツマミ部５４を操作して図１１（ｂ）に示す第２の位置Ｄに設定することにより組立が完了する。
【００４２】
以上述べたように、本実施の形態に係る電池配線モジュール３０では、電圧検知用電線３６にテンションを付与する第１の位置Ｃと、テンションを消失させて余裕をもたせる第２の位置Ｄとに余長調節機構部４２の突出部４８の位置を切り替えることができる。そして、電池配線モジュール３０内に電圧検知用電線３６を配索するときは、突出部４８を第１の位置Ｃに設定し、電圧検知用電線３６が突出部４８の外側を巻いて配線される状態にして配線長さが大きくなるようにする。これにより、電圧検知用電線３６にテンションが付与され、電圧検知用電線３６が暴れることがないので、配索作業が容易になる。
【００４３】
また、電圧検知用電線３６の配索後には余長調節機構部４２の突出部４８を第２の位置Ｄに切り替え、突出部４８が電圧検知用電線３６から逃げるようにして電圧検知用電線３６のテンションを消失させる。これにより、電圧検知用電線３６が余長を有する状態になるので、常時テンションが掛かることによる電圧検知用電線３６の破断を回避できるとともに、電圧検知用端子３４の回転、電池２自体の熱膨張、電池パック内の温度変化などに柔軟に対応できる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る電池配線モジュール３０は、ケース３２の上面を覆う外蓋５６を備え、外蓋５６には、ボス部４６を回動させる回動治具を通す操作用孔部５６ａが形成されている。これにより、電圧検知用電線３６の配索作業後に外蓋５６でケース３２の上面を覆った状態でボス部４６を回動させ、余長調節機構部４２の突出部４８を第２の位置Ｄに切り替えることができる。このように、電圧検知用電線３６にテンションが掛かった状態で蓋５５および外蓋５６を閉じることができるので、電圧検知用電線３６の噛み込みを防止できる。
【００４５】
本発明の電池配線モジュールは、電線にテンションが掛かる状態に配索することにより電線の配索作業が容易に行えて、かつ、配索後に電線に不要なテンションが掛からない状態にすることができるという効果を有し、自動車用の電池パックの電池配線モジュールの全般に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１  電池群
２  電池
３  正極端子
４  負極端子
５  バスバー
６  導電性部材
３０  電池配線モジュール
３２  ケース
３２ａ  底面部
３２ｂ  側面部
３２ｃ  貫通孔
３２ｄ  電線出口部
３２ｅ  端子収容壁部
３２ｆ  溝壁部
３４  電圧検知用端子
３４ａ  孔部
３６  電圧検知用電線
３８  電線収容溝
４２  余長調節機構部
４４  支持軸部
４６  ボス部
４８  突出部
５０  凸条部（ロック手段）
５２  凹条部（ロック手段）
５４  ツマミ部
５５  蓋
５６  外蓋
５６ａ  操作用孔部
５８  係合孔
６０  ヒンジ
６２  係合爪
Ｃ  第１の位置
Ｄ  第２の位置
【図１】
2017068912.tif 000003
【図２】
2017068912.tif 000004
【図３】
2017068912.tif 000005
【図４】
2017068912.tif 000006
【図５】
2017068912.tif 000007
【図６】
2017068912.tif 000008
【図７】
2017068912.tif 000009
【図８】
2017068912.tif 000010
【図９】
2017068912.tif 000011
【図１０】
2017068912.tif 000012
【図１１】
2017068912.tif 000013
【図１２】
2017068912.tif 000014
【図１３】
2017068912.tif 000015