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図面 (4)

課題

工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた配線モジュールを提供する。

解決手段

配線モジュール10は、隣り合う電極端子15を電気的に接続する接続部材12を保持する接続部材保持部20を有する絶縁プロテクタ11と、接続部材12の温度を検知する温度検知部材30と、を備える。温度検知部材30は、温度検出素子34と、温度検出素子34に接続された電線Wと、温度検出素子34が収容されるとともに電線Wが導出される素子収容部33と、素子収容部33に連なり接続部材12に接触するように配される検知部31と、を有し、絶縁プロテクタ11は、接続部材保持部20の外側に素子収容部33を係止する係止部27を有する。

概要

背景

電気自動車ハイブリッド車用に搭載されるバッテリーにおいては、出力を大きくするために多数のバッテリーセル直列または並列に接続される。このようなバッテリーを高温状態で使用すると寿命が低下することがあり、リチウムイオン電池などを複数個接続してなるバッテリーでは、充電の際に高温になることにより発火することがある。そこで、このような事態を避けるべく、バッテリーには蓄電素子の温度を検知するための温度センサが取り付けられる(例えば特許文献1を参照)。

概要

工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた配線モジュールを提供する。配線モジュール10は、隣り合う電極端子15を電気的に接続する接続部材12を保持する接続部材保持部20を有する絶縁プロテクタ11と、接続部材12の温度を検知する温度検知部材30と、を備える。温度検知部材30は、温度検出素子34と、温度検出素子34に接続された電線Wと、温度検出素子34が収容されるとともに電線Wが導出される素子収容部33と、素子収容部33に連なり接続部材12に接触するように配される検知部31と、を有し、絶縁プロテクタ11は、接続部材保持部20の外側に素子収容部33を係止する係止部27を有する。

目的

本発明は、工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた配線モジュールを提供する

効果

実績

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請求項1

正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子複数個並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、隣り合う前記電極端子を電気的に接続する接続部材を保持する接続部材保持部を有する絶縁プロテクタと、前記接続部材の温度を検知する温度検知部材と、を備え、前記温度検知部材は、温度検出素子と、前記温度検出素子に接続された電線と、前記温度検出素子が収容されるとともに前記電線が導出される素子収容部と、前記素子収容部に連なり前記接続部材に接触するように配される検知部と、を有し、前記絶縁プロテクタは、前記接続部材保持部の外側に前記素子収容部を係止する係止部を有する配線モジュール。

請求項2

前記絶縁プロテクタは、前記接続部材保持部の外側に前記素子収容部を受け入れて保持する検出部材保持部を有する請求項1に記載の配線モジュール。

請求項3

前記温度検知部材は、前記素子収容部と前記検知部との間に形成した凹み部を有する一方、前記絶縁プロテクタは前記凹み部を固定する固定部を有する請求項1または請求項2に記載の配線モジュール。

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

電気自動車ハイブリッド車用に搭載されるバッテリーにおいては、出力を大きくするために多数のバッテリーセル直列または並列に接続される。このようなバッテリーを高温状態で使用すると寿命が低下することがあり、リチウムイオン電池などを複数個接続してなるバッテリーでは、充電の際に高温になることにより発火することがある。そこで、このような事態を避けるべく、バッテリーには蓄電素子の温度を検知するための温度センサが取り付けられる(例えば特許文献1を参照)。

先行技術

0003

特開2012−154901号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載の温度センサは、弾性部がインサート成形により、複数のバッテリーセルからなるバッテリーセル群に組みつけられるモジュール部品と一体的に成形されており、モジュール部品をバッテリーセル群に組み付けることにより、バッテリーセルに接触するように取り付けられる。上記の構成では、温度センサの取付位置や数に応じて樹脂モジュールを作製する必要があった。

0005

このような問題を解決するものとしては、モジュール部品とは別体の温度センサをバッテリーセルに取り付けることが考えられたが、このような構成では、温度センサをモジュール部品に保持させる構造が必要である。温度センサを保持する構造を設ける際には、バスバー等を接続するための工具等との干渉を考慮する必要があった。
本発明は、工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた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

0006

上記課題を解決するものとして本発明は、正極及び負極の電極端子を有する蓄電素子を複数個並べてなる蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、隣り合う前記電極端子を電気的に接続する接続部材を保持する接続部材保持部を有する絶縁プロテクタと、前記接続部材の温度を検知する温度検知部材と、を備え、前記温度検知部材は、温度検出素子と、前記温度検出素子に接続された電線と、前記温度検出素子が収容されるとともに前記電線が導出される素子収容部と、前記素子収容部に連なり前記接続部材に接触するように配される検知部と、を有し、前記絶縁プロテクタは、前記接続部材保持部の外側に前記素子収容部を係止する係止部を有する配線モジュールである。

0007

隣り合う電極端子間を接続する接続部材は、工具などによって接続されるが、本発明において、絶縁プロテクタは、接続部材保持部の外側に温度検知部材の素子収容部を係止する係止部を有するので係止部と工具との干渉が起こりにくい。また、本発明では、温度検知部材は係止部により絶縁プロテクタに係止され、保持される。その結果、本発明によれば、工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた配線モジュールを提供することができる。

0008

本発明は以下の構成であってもよい。
前記絶縁プロテクタは、前記接続部材保持部の外側に前記素子収容部を受け入れて保持する検出部材保持部を有していてもよい。このような構成とすると、素子収容部が絶縁プロテクタにより確実に保持される。

0009

前記温度検知部材は、前記素子収容部と前記検知部との間に形成した凹み部を有する一方、前記絶縁プロテクタは前記凹み部を固定する固定部を有していてもよい。
このような構成とすると、温度検知部材の凹み部が絶縁プロテクタの固定部に固定されることで温度検知部材が位置決めされる。

発明の効果

0010

本発明によれば、工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材を保持する構造を備えた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

0011

実施形態1の配線モジュールの一部平面図
図1のA−A線における断面図
配線モジュール要部を示した斜視図

実施例

0012

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図3によって説明する。本実施形態の配線モジュール10は、複数並んだ蓄電素子(図示せず)の隣り合う電極端子15間を接続部材12で接続するものである。本実施形態の配線モジュール10を蓄電素子群に取り付けてなる蓄電モジュールM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。図面においては、複数の同一部材のうち一の部材にのみ符号を付し、他の同一部材については符号を省略する場合がある。

0013

(蓄電素子)
蓄電素子群は蓄電素子を複数並べてなる。蓄電素子群を構成する蓄電素子(詳細は図示せず)は、内部に蓄電要素が収容された本体と、本体から外側方向に突出する正極および負極の電極端子15を有している。電極端子15は孔状をなしており、電極端子15には、接続部材12と接続するためのボルト(図示せず)のネジ山螺合可能なネジ部(図示せず)が形成されている。各蓄電素子の向きは、隣り合う電極端子15の極性が反対になるように配置され、直列に接続されている。

0014

本実施形態においては、蓄電素子は、二次電池キャパシタコンデンサ等、必要に応じて任意の蓄電素子を用いることができる。本実施形態に係る蓄電素子としては、二次電池が用いられている。

0015

(配線モジュール10)
配線モジュール10は、図1に示すように、蓄電素子の隣り合う電極端子15間を接続する複数の接続部材12と、接続部材12を保持する接続部材保持部20を有する絶縁樹脂製の絶縁プロテクタ11と、接続部材12の温度を検知する温度検知部材30と、を備える。

0016

(接続部材12)
接続部材12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、図1に示すように、全体として略長方形状をなしている。接続部材12の表面には、スズ、ニッケル等の金属がメッキされていてもよい。接続部材12には、電極端子15と接続するためのボルトが挿通される略円形状をなす一対の端子貫通孔12Aが、接続部材12を貫通して形成されている。

0017

なお、温度検知対象となる接続部材12に関してはボルトの頭部と端子台(図示せず)との間に温度検知部材30の検知部31と接続部材12とが挟まれるようになっている。

0018

電圧検知端子16)
接続部材12には、電圧検知端子16が重ねられて、ねじ止めにより電極端子15に接続される。電圧検知端子16には電極端子15が挿通される円形状の貫通孔16Aが形成されている。電圧検知端子16の端部には検知電線(図示せず)が接続されるようになっており、検知電線が接続される電線接続部17は接続部材保持部20の外側に設けた端子保持部により保持されている。検知電線は電線導出口23から電線収容部28に導出される。

0019

(温度検知部材30)
本実施形態の配線モジュール10は、図1図3に示すように、温度検知部材30を備える。温度検知部材30は、温度検出素子34を収容し電線Wが導出される素子収容部33と、検知部31と、を有し、素子収容部33と検知部31とは一体的に連なっている。

0020

温度検知部材30の素子収容部33は絶縁プロテクタ11に設けた検出部材保持部26に嵌めこまれて保持される。素子収容部33と検知部31との間の、検知部31よりも幅狭に形成された凹み部32は、絶縁プロテクタ11に形成された固定部25に固定される部分である。

0021

素子収容部33は、検知部31から連続する金属板材曲げ加工して筒状をなすように形成されており、その内部に電線Wが接続された温度検出素子34が収容されている。本実施形態において、素子収容部33は図1に示すように接続部材保持部20の並び方向(図示左右方向)に対して斜め方向に配される。

0022

温度検出素子34は、例えば、サーミスタにより構成される。サーミスタとしては、PTCサーミスタ、又はNTCサーミスタを適宜に選択できる。また、温度検出素子34としては、サーミスタに限られず、温度を検出可能であれば任意の素子を適宜に選択できる。

0023

温度検出素子34には一対の電線Wが接続されており素子収容部33から電線収容部28側に導出されている。電線Wは、図示しない外部回路に接続されており、温度検出素子34からの信号はこの電線Wを介して外部回路に送信されるようになっている。外部回路は、例えば図示しない電池ECUに配されて、温度検出素子34からの信号によって接続部材12の温度を検知するようになっている。

0024

検知部31は平板状をなしており、その略中央部には電極端子15を挿通可能な端子挿通孔(図示せず)が形成されている。検知部31の端子挿通孔と接続部材12の端子貫通孔12Aとが重なり合って形成される孔には電極端子15が挿通されるようになっている。

0025

温度検知部材30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に加工を施すことにより作製される。温度検知部材30は、例えば、金属板材を所定形状にプレスしたものに曲げ加工等を施すことにより筒状の素子収容部33を形成し、電線Wを接続した温度検出素子34を素子収容部33内に入れた後、素子収容部33内に絶縁性樹脂(例えばエポキシ樹脂)を流し込んで固める方法などにより作製される。

0026

(絶縁プロテクタ11)
絶縁プロテクタ11は、図1に示すように、左右方向(蓄電素子の並び方向)に細長い形状をなしている。絶縁プロテクタ11には、上方に開口すると共に外部と仕切って接続部材12を保持可能な仕切壁21を有する複数の接続部材保持部20が、長手方向に沿って2列に並んで設けられている。2列に並んだ接続部材保持部20の間には検知電線および温度検知部材30に接続される電線Wが収容される電線収容部28が設けられている。

0027

各接続部材保持部20の仕切壁21には、接続部材12が上方に抜けるのを防止する押さえ片22が複数形成されている。

0028

接続部材保持部20の仕切壁21のうち、電線収容部28側の仕切壁21は、電圧検知端子16の電線接続部17の外周形状に沿った形状をなしており、検知電線を導出するための電線導出口23が設けられている。電線導出口23と電線収容部28との間は検知電線が配される電線溝24が設けられており、電線溝24は電線収容部28に連なっている。

0029

複数の接続部材保持部20のうち図1手前側の列の左から3番目の接続部材保持部20においては、その仕切壁21の一部が開口している。仕切壁21の開口部分は、温度検知部材30の素子収容部33と検知部31との間に形成した凹み部32を受け入れて固定する固定部25である。

0030

接続部材保持部20の外側には素子収容部33の外周形状に沿った検出部材保持部26が設けられている。検出部材保持部26の底壁26Aは、図2に示すように、筒状の素子収容部33に沿って下方に突出する形状をなしている。

0031

絶縁プロテクタ11に設けられた検出部材保持部26には、温度検知部材30の素子収容部33が嵌めこまれて保持されるようになっており、素子収容部33から導出される電線Wは電線収容部28に配されるようになっている。

0032

接続部材保持部20の外側に設けられた検出部材保持部26には、温度検知部材30の素子収容部33を係止する係止部27が形成されている。係止部27は、図3に示すように、検出部材保持部26にC字状の切欠きを設けることにより、撓み変形可能に構成されている。

0033

電線収容部28は長手方向に延びる一対の側壁部28Aと一対の側壁部28Aをつなげる底壁部28Bとを備える。側壁部28Aは電線収容部28に配された電線Wの飛び出しを防止する電線押さえ部28Cが設けられている。

0034

(配線モジュール10の組立方法
本実施形態の配線モジュール10を組み立てる際には、まず、接続部材12を絶縁プロテクタ11の接続部材保持部20内に収容する。ついで、電圧検知端子16を接続部材12の上に重ねて収容し、検知電線を電線収容部28に収容する。

0035

次に、温度検知部材30を取り付ける。温度検知部材30の素子収容部33を検出部材保持部26に対応させるとともに、検知部31の端子挿通孔を接続部材12の端子貫通孔12Aと重なるように配して、温度検知部材30の凹み部32を絶縁プロテクタ11の固定部25に嵌めこむと凹み部32が固定部25に位置決めされる。

0036

素子収容部33を検出部材保持部26内に挿入して、素子収容部33と係止部27とが当接すると、係止部27が弾性変形する。素子収容部33が接続部材保持部20内に収容されると係止部27が弾性復帰して素子収容部33は接続部材保持部20内から抜け止めされ、検知部31は接続部材12の上に重ねられる。温度検知部材30に接続された電線Wを電線収容部28に収容する。これにより配線モジュール10が得られる。

0037

複数の蓄電素子を、隣り合う電極端子15が異なる極性となるようにならべておき、配線モジュール10を、接続部材12の端子貫通孔12Aを電極端子15の位置に合わせて被せ付ける。

0038

次に、各接続部材12および電圧検知端子16に挿通された電極端子15の孔状の部分に電池接続用のボルトを工具で接続する。このとき素子収容部33を係止する係止部27は接続部材保持部20の外側に形成されているので、工具と係止部27との干渉は起こりにくい。全てのボルトの接続作業が終了すると、蓄電モジュールMが完成する。

0039

(本実施形態の作用、効果)
本実施形態において、隣り合う電極端子15を接続する接続部材12は、工具などによりボルト締結されるが、絶縁プロテクタ11は、接続部材保持部20の外側に温度検知部材30の素子収容部33を係止する係止部27を有するので係止部27と工具との干渉が起こりにくい。また、本実施形態では、温度検知部材30は係止部27により絶縁プロテクタ11に保持される。その結果、本実施形態によれば、工具等との干渉を防止しつつ温度検知部材30を保持する構造を備えた配線モジュール10を提供することができる。

0040

また、本実施形態によれば、絶縁プロテクタ11は、接続部材保持部20の外側に素子収容部33を受け入れて保持する検出部材保持部26を有しているから、素子収容部33が絶縁プロテクタ11により確実に保持される。

0041

さらに、本実施形態によれば、温度検知部材30は、素子収容部33と検知部31との間に形成した凹み部32を有する一方、絶縁プロテクタ11は凹み部32を固定する固定部25を有しているから、温度検知部材30の凹み部32が絶縁プロテクタ11の固定部25に固定されることで温度検知部材30が位置決めされる。

0042

<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、素子収容部33が接続部材保持部20の並び方向に対して斜め方向(交差する方向)に配されている例を示したが、素子収容部が接続部材保持部の並び方向(蓄電素子の並び方向)に対して垂直に配されていてもよいし、平行に配されていてもよい。
(2)上記実施形態では、接続部材保持部20の外側に素子収容部33を受け入れて保持する検出部材保持部26を有する絶縁プロテクタ11を示したが、検出部材保持部が設けられていない絶縁プロテクタであってもよい。
(3)上記実施形態では、温度検知部材30は、素子収容部33と検知部31との間に形成した凹み部32を有し、当該凹み部32が絶縁プロテクタ11に固定される構成を示したが、凹み部のない温度検知部材であってもよい。また、絶縁プロテクタに凹み部が形成され温度検知部材の素子収容部と検知部との間に凹み部を固定する凸部が形成されていてもよい。

0043

10…配線モジュール
11…絶縁プロテクタ
12…接続部材
12A…端子貫通孔
15…電極端子(蓄電素子)
20…接続部材保持部
21…仕切壁
25…固定部
26…検出部材保持部
27…係止部
30…温度検知部材
31…検知部
32…凹み部
33…素子収容部
34…温度検出素子
W…電線

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