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技術 板状導体付きフラットケーブル

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 市川喜章向笠博貴
出願日 2015年4月24日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2015-089844
公開日 2016年12月8日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2016-207549
状態 特許登録済
技術分野 絶縁導体(2) 電池の接続・端子
主要キーワード 樹脂リベット 接合補強 加熱プレス板 平板状導体 溶融樹脂材 軟化樹脂 膨出形状 各導体線
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月8日)のものです。
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図面 (14)

課題

板状導体保持力を高めることができる板状導体付きフラットケーブルを提供する。

解決手段

板状導体付きフラットケーブル11は、離間して平行に並ぶ複数の線状導体13と、それぞれの線状導体13を一体に覆う絶縁樹脂材23からなる帯状被覆部15と、帯状被覆部15における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部27に沿って並ぶ複数の板状導体17と、絶縁樹脂材23により帯状被覆部15の被覆側縁部27から延出して一体に成形され、複数の板状導体17を接続するための帯状接続部19と、板状導体の側縁に形成され、帯状接続部19における絶縁樹脂材23が入り込んで帯状接続部19に対する板状導体17の結合力を高める接合補強部と、を備える。

概要

背景

簡単な構造で各電池セルへ容易に配線することができ、電圧降下が生じない電池パック高電圧検出モジュール装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この高電圧検出モジュール装置は、電池パック本体に組み合わされる絶縁枠体に、電池セルの所定の+端子及び−端子を接続する状態に複数のバスバー板状導体)が配設される。バスバーが配設された領域以外の絶縁枠体の領域には、フラットケーブルが配置される。このフラットケーブルの各導体線間には、所定状に切り込みが入れられる。高電圧検出モジュール装置は、根元を残して切り離した導体線が、所定のバスバーに溶接されて構成される。複数のバスバーは、絶縁枠体の上面の所定位置接着等によりセットされる。

従って、上記構成の高電圧検出モジュール装置は、絶縁枠体へのバスバーの配設と、フラットケーブルの各導体線の切り離しと、導体線のバスバーへの溶接との簡単な作業で構成することができる。

概要

板状導体の保持力を高めることができる板状導体付きフラットケーブルを提供する。板状導体付きフラットケーブル11は、離間して平行に並ぶ複数の線状導体13と、それぞれの線状導体13を一体に覆う絶縁樹脂材23からなる帯状被覆部15と、帯状被覆部15における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部27に沿って並ぶ複数の板状導体17と、絶縁樹脂材23により帯状被覆部15の被覆側縁部27から延出して一体に成形され、複数の板状導体17を接続するための帯状接続部19と、板状導体の側縁に形成され、帯状接続部19における絶縁樹脂材23が入り込んで帯状接続部19に対する板状導体17の結合力を高める接合補強部と、を備える。

目的

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、板状導体の保持力を高めることができる板状導体付きフラットケーブルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

離間して平行に並ぶ複数の線状導体と、それぞれの前記線状導体を一体に覆う絶縁樹脂材からなる帯状被覆部と、前記帯状被覆部における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部に沿って配置された板状導体と、前記絶縁樹脂材により前記帯状被覆部の前記被覆側縁部から延出して一体に成形され、前記板状導体を接続するための帯状接続部と、前記板状導体の側縁に形成され、前記帯状接続部における前記絶縁樹脂材が入り込んで前記帯状接続部に対する前記板状導体の結合力を高める接合補強部と、を備えることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル

請求項2

請求項1記載の板状導体付きフラットケーブルであって、前記接合補強部が、前記帯状接続部に沿って前記板状導体の側縁に形成され、引き抜き方向引っ掛かりとなる返し部であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

請求項3

請求項1記載の板状導体付きフラットケーブルであって、前記接合補強部が、前記帯状接続部に沿って前記板状導体の板厚方向に凹設された結合用凹部であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

請求項4

請求項3記載の板状導体付きフラットケーブルであって、前記帯状接続部における前記絶縁樹脂材が、前記結合用凹部を形成する貫通孔の少なくとも一部を露出させるように覆っていることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

請求項5

請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の板状導体付きフラットケーブルであって、前記板状導体が、複数の電池セルにおける隣合う電極端子間をそれぞれ接続するための複数の板状導体であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

請求項6

請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の板状導体付きフラットケーブルであって、前記帯状接続部には、前記帯状被覆部の前記被覆側縁部と、前記板状導体の側縁との間に、前記被覆側縁部に沿って延在する薄肉ヒンジ部が形成されることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

技術分野

0001

本発明は、板状導体付きフラットケーブルに関する。

背景技術

0002

簡単な構造で各電池セルへ容易に配線することができ、電圧降下が生じない電池パック高電圧検出モジュール装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この高電圧検出モジュール装置は、電池パック本体に組み合わされる絶縁枠体に、電池セルの所定の+端子及び−端子を接続する状態に複数のバスバー(板状導体)が配設される。バスバーが配設された領域以外の絶縁枠体の領域には、フラットケーブルが配置される。このフラットケーブルの各導体線間には、所定状に切り込みが入れられる。高電圧検出モジュール装置は、根元を残して切り離した導体線が、所定のバスバーに溶接されて構成される。複数のバスバーは、絶縁枠体の上面の所定位置接着等によりセットされる。

0003

従って、上記構成の高電圧検出モジュール装置は、絶縁枠体へのバスバーの配設と、フラットケーブルの各導体線の切り離しと、導体線のバスバーへの溶接との簡単な作業で構成することができる。

先行技術

0004

特開2010−114025号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記従来の高電圧検出モジュール装置は、複数のバスバーが絶縁枠体の上面の所定位置に接着等によりセットされる。このため、接着剤の管理や、接着剤塗布後の固化管理等、作業が煩雑となる。
また、接着による固定を回避し、生産性を高めるために、絶縁枠体とバスバーとを一体に成形することが考えられる。ところが、絶縁枠体は、一般に樹脂材からなる。このため、樹脂材からなる絶縁枠体の面と、金属からなるバスバーの面とを接合するため、樹脂材によって一体成形(例えばインサート成形)を行っても、樹脂と金属が密着する絶縁枠体とバスバーとの保持力を十分に高めることができず、信頼性の高い高電圧検出モジュール装置を得ることは困難である。

0006

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、板状導体の保持力を高めることができる板状導体付きフラットケーブルを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 離間して平行に並ぶ複数の線状導体と、それぞれの前記線状導体を一体に覆う絶縁樹脂材からなる帯状被覆部と、前記帯状被覆部における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部に沿って配置された板状導体と、前記絶縁樹脂材により前記帯状被覆部の前記被覆側縁部から延出して一体に成形され、前記板状導体を接続するための帯状接続部と、前記板状導体の側縁に形成され、前記帯状接続部における前記絶縁樹脂材が入り込んで前記帯状接続部に対する前記板状導体の結合力を高める接合補強部と、を備えることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0008

上記(1)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、複数の線状導体を絶縁被覆する帯状被覆部の被覆側縁部に、帯状接続部が一体に成形される。この帯状接続部には、被覆側縁部に沿って配置された板状導体が接続される。帯状接続部は、板状導体の側縁を内方に囲むようにして表裏面に密着して成形される。帯状接続部は、この板状導体の側縁(端面及び表裏面)への密着によって、ある程度の固着力によって板状導体に固定される。この帯状接続部と板状導体とには、帯状接続部の成形に伴って接合補強部が形成される。接合補強部は、帯状接続部における絶縁樹脂材が入り込んで帯状接続部に対する板状導体の結合力を高める。つまり、帯状接続部と板状導体とは、成形時における絶縁樹脂材の板状導体表裏面への固着力と、接合補強部による結合力との双方によって固着される。これにより、板状導体の金属と帯状接続部の絶縁樹脂材とが、表面のみで固着する場合に比べ、各段に高い固着力で固定される。また、この板状導体付きフラットケーブルでは、接着剤を使用しないので、電池モジュールに取り付ける際の取付作業性が向上する。

0009

(2) 上記(1)の構成の板状導体付きフラットケーブルであって、前記接合補強部が、前記帯状接続部に沿って前記板状導体の側縁に形成され、引き抜き方向引っ掛かりとなる返し部であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0010

上記(2)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、板状導体の側縁に返し部が予め形成される。返し部には、帯状接続部の成形に伴って絶縁樹脂材が入り込んで引き抜き方向の引っ掛かりとなるので、帯状接続部に対する板状導体の結合力が高まる。

0011

(3) 上記(1)の構成の板状導体付きフラットケーブルであって、前記接合補強部が、前記帯状接続部に沿って前記板状導体の板厚方向に凹設された結合用凹部であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0012

上記(3)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、板状導体の側縁に結合用凹部が予め形成される。結合用凹部には、帯状接続部の成形に伴って絶縁樹脂材が入り込んで引き抜き方向の引っ掛かりとなるので、帯状接続部に対する板状導体の結合力が高まる。なお、結合用凹部は、貫通しない有底の凹部や、貫通孔切欠き等の種々の形態を採り得る。

0013

(4) 上記(3)の構成の板状導体付きフラットケーブルであって、前記帯状接続部における前記絶縁樹脂材が、前記結合用凹部を形成する貫通孔の少なくとも一部を露出させるように覆っていることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0014

上記(4)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、板状導体の側縁に貫通孔が予め形成される。貫通孔には、帯状接続部の成形に伴って貫通孔の少なくとも一部を露出するように絶縁樹脂材が流入する。帯状接続部は、軟化した絶縁樹脂材の一部分が貫通孔を貫通して固化する。固化した軟化樹脂は、柱状体となって、板状導体表裏の帯状接続部を連結する。また、貫通孔は、軟化樹脂によって板状導体の表裏が覆われても、空気が貫通孔に封入されて軟化樹脂の流入が阻害されることがない。これにより、板状導体表裏の帯状接続部を連結する柱状体が貫通孔に確実に形成される。そこで、帯状接続部と板状導体とは、板状導体表裏の帯状接続部を連結した柱状体によって、確実に結合固定されて、剥離離脱規制される。

0015

(5) (1)〜(4)のいずれか1つの板状導体付きフラットケーブルであって、前記板状導体が、複数の電池セルにおける隣合う電極端子間をそれぞれ接続するための複数の板状導体であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0016

上記(5)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、複数の線状導体を絶縁被覆する帯状被覆部の被覆側縁部に一体に成形された帯状接続部には、複数の板状導体が並んで接続される。そこで、複数の線状導体がそれぞれ所定の板状導体に電気的に接続されることで、信頼性の高い電池配線モジュールを構成することができる。

0017

(6) (1)〜(5)のいずれか1つの板状導体付きフラットケーブルであって、前記帯状接続部には、前記帯状被覆部の前記被覆側縁部と、前記板状導体の前記側縁との間に、前記被覆側縁部に沿って延在する薄肉ヒンジ部が形成されることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル。

0018

上記(6)の構成の板状導体付きフラットケーブルによれば、板状導体が、帯状接続部を介して帯状被覆部に接続されている。この帯状接続部には、被覆側縁部に沿って薄肉ヒンジ部が形成される。薄肉ヒンジ部は、肉厚が小さくなることで、脆弱な部分となる。そこで、帯状接続部は、薄肉ヒンジ部を境に容易に曲がることができる。これにより、板状導体付きフラットケーブルは、電池パックの取付面に、板状導体と平行な取付スペースが十分に確保できない場合であっても、線状導体側を板状導体に対して垂直方向曲げることで、電池パックへの取り付けを可能とすることができる。

発明の効果

0019

本発明に係る板状導体付きフラットケーブルによれば、板状導体の保持力を高めることができる。

0020

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図面の簡単な説明

0021

本発明の一実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの横断面図である。
(a)は板状導体付きフラットケーブルの要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のA−A断面図である。
線状導体と板状導体の接続構造を表す要部断面図である。
図1に示した板状導体付きフラットケーブルを用いた電池配線モジュールの部分斜視図である。
(a)〜(d)は板状導体を一体押し出しすることによる板状導体付きフラットケーブルの製造工程を説明する要部平面図及び横断面図である。
(a)〜(d)は熱プレスによる板状導体付きフラットケーブルの製造工程を説明する要部断面図である。
電池配線モジュールを組み合わせた電池パックの全体斜視図である。
(a)は接合補強部が設けられてない板状導体付きフラットケーブルの断面図、(b)は板状導体の貫通孔が表裏面から塞がれる板状導体付きフラットケーブルの断面図である。
(a)〜(d)は板状導体に形成される結合用凹部の形状例を表した平面図である。
(a)は本発明の第2実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のB−B断面図である。
(a)は本発明の第3実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のC−C断面図である。
本発明の第4実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの横断面図である。
(a),(b)は本発明の第5実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの横断面図である。

実施例

0022

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの一部分を切り欠いた断面図である。
本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11は、線状導体13と、帯状被覆部15と、板状導体17と、帯状接続部19と、接合補強部21と、を有する。

0023

線状導体13は、離間して複数のものが平行に並ぶ。線状導体13は、平導体及び丸導体等の単線や、撚り線など種々の導体を用いることができる。

0024

帯状被覆部15は、それぞれの線状導体13を電気的に絶縁して一体に覆う絶縁樹脂材23からなる。絶縁樹脂材23には、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニルPVC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが用いられる。帯状被覆部15は、所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体13の外周部を覆うことで、長尺のフラットケーブル部25を形成する。

0025

板状導体17は、帯状被覆部15における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部27に沿って複数のものが並ぶ。板状導体17は、後述の正極端子及び負極端子挿通して接続する2個の端子挿通孔29が1列に並ぶように配置されている。すなわち、板状導体17は、「バスバー」と称すことができる。それぞれの板状導体17は、概ね矩形状(図2参照)を有する。板状導体17は、銅、銅合金アルミアルミ合金、金、ステンレス鋼(SUS)等の金属板材打ち抜き加工を施すことにより形成される。板状導体17には、溶接性を向上させるために、Sn,Ni,Ag,Au等のメッキ処理を行ってもよい。
なお、本実施形態の板状導体17は、端子挿通孔29を挿通した正極端子及び負極端子に、ナット螺合されて締付けられることで電気的に接続される。勿論、板状導体17は、端子挿通孔29が形成されずに正極端子及び負極端子に溶接されることにより電気的に接続されてもよい。また、本発明における板状導体は、被覆側縁部27に沿って並ぶ複数の矩形状の板状導体に限るものではなく、被覆側縁部27に沿って延びる長尺状の板状導体であってもよい。

0026

帯状接続部19は、絶縁樹脂材23により帯状被覆部15の被覆側縁部27から延出して一体に成形され、複数の板状導体17を接続するための部分である。板状導体付きフラットケーブル11は、板状導体17の側縁31が、帯状被覆部15と一体に押出成形された帯状接続部19により被覆されている。そこで、帯状接続部19を介して接続された複数の板状導体17は、互いに所定間隔を空けて帯状被覆部15の一側縁に沿って一体に固定されて配設される。

0027

接合補強部21は、帯状接続部19における絶縁樹脂材23が入り込んで帯状接続部19に対する板状導体17の結合力を高める。接合補強部21による結合は、板状導体17と帯状接続部19との接合面に平行な面方向の相対移動を規制する。また、接合補強部21による結合は、板状導体17と帯状接続部19との接合面における垂直方向の相対移動(すなわち、剥離)も規制する。接合補強部21は、板状導体17に設けた貫通穴や切欠き等からなる係合用凹部に溶融樹脂材を入り込ませる。貫通穴や切欠きに入り込ませた溶融樹脂材は、出口側で固化させて膨出形状としたり、出口側の溶融樹脂材と融着させて柱状体としたりすることにより結合構造を構成する。この接合補強部21の結合構造は、板状導体17と絶縁樹脂材23との一体押出成形や、絶縁樹脂材23と板状導体17との熱プレスによって得ることができる。

0028

本実施形態において、接合補強部21は、帯状接続部19に沿って板状導体17に形成された貫通孔33が結合用凹部として構成されており、貫通孔33の少なくとも一部を露出させるように絶縁樹脂材23が覆っている。帯状接続部19は、成形時に板状導体17の側縁31に溶着されると同時に、軟化した絶縁樹脂材23の一部分が貫通孔33を貫通して固化する。固化した絶縁樹脂材23は、柱状体35となって、板状導体表裏の帯状接続部19を連結する。

0029

図2の(a)は板状導体付きフラットケーブル11の要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のA−A断面図である。
板状導体付きフラットケーブル11には、複数の板状導体17が、線状導体13の少なくとも片側に沿って並列配置される。板状導体17には、結合用凹部として貫通孔33が穿設される。なお、貫通孔33の数は1つであってもよく2つ以上であってもよい。貫通孔33は、端子挿通孔29よりも帯状接続部19側に配置される。帯状接続部19は、絶縁樹脂材23が貫通孔33の一部を覆うように成形される。

0030

図3は線状導体13と板状導体17の接続構造を表す要部断面図である。
本実施形態における板状導体17と線状導体13とは、接続部材37により電気的に接続されている。接続部材37は、本体の一端に圧接刃部39を有し、他端に溶接部41を有するように金属板材から打ち抜き形成されている。そして、接続部材37の圧接刃部39が、所定の線状導体13に圧接接続され、溶接部41が、所定の板状導体17に溶接接続されている。なお、本実施形態中における「溶接接続」とは、スポット溶接超音波溶接レーザ溶接など公知の種々の溶接接続を含むものである。

0031

図4図1に示した板状導体付きフラットケーブル11を用いた電池配線モジュール43の部分斜視図である。
板状導体付きフラットケーブル11は、電池配線モジュール43に好適に用いることができる。板状導体付きフラットケーブル11を用いた電池配線モジュール43では、板状導体17が複数の電池セルの負極端子と正極端子を直列に接続するための「バスバー」として用いられる。フラットケーブル部25は、このバスバーとしてのそれぞれの板状導体17に接続されて、それぞれの電池セルの電圧を測定する「電圧検知線」となる。この電圧検知線としてのフラットケーブル部25の一端には、コネクタ45が接続される。

0032

次に、板状導体付きフラットケーブル11の製造工程を説明する。
板状導体付きフラットケーブル11は、板状導体17となる長尺の平板状導体を絶縁樹脂材と一体押し出しする製造方法、或いは、板状導体17と帯状接続部19とを熱プレスする製造方法などによって得ることができる。
先ず、板状導体付きフラットケーブルを一体押し出しにより製造する方法について説明する。
図5の(a)〜(d)は板状導体となる長尺の平板状導体を一体押し出しすることによる板状導体付きフラットケーブルの製造工程を説明する要部平面図及び横断面図である。
板状導体付きフラットケーブル11は、所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体13の片側に沿って、板状導体17となる長尺の平板状導体57が並列配置される配置工程(図5の(a)参照)と、複数本の線状導体13における外周部と、平板状導体57における線状導体13に隣接する端縁とが、一体に押出成形された帯状被覆部15により被覆される被覆工程(図5の(b)参照)と、平板状導体57の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリット59が打ち抜かれることにより、隣合う正極端子と負極端子を電気的に接続するための複数の板状導体17が形成されるプレス工程(図5の(c)参照)と、複数本の線状導体13が、それぞれ所定の板状導体17に接続部材37によって電気的に接続される接続工程(図5の(d)参照)と、を有する製造方法により形成される。

0033

先ず、図5の(a)及び図5の(b)に示した配置工程及び被覆工程では、所定間隔を有して複数本の線状導体13と長尺の平板状導体57とを並列配置可能なダイス開口を有する押出成形ダイスを用いた公知の押出機により、複数本の線状導体13における外周部と、平板状導体57における線状導体13に隣接する端縁を覆う帯状接続部19とを構成する帯状被覆部15が押出成形される。
すなわち、複数本の線状導体13における外周部と長尺の平板状導体57における端縁が、一体に押出成形された絶縁樹脂材23により被覆される。平板状導体57には、帯状接続部19の成形に伴って、帯状接続部19における絶縁樹脂材23が入り込んで帯状接続部19に対する平板状導体57の結合力を高める接合補強部21を構成する貫通孔33が予め打ち抜かれている。これにより、電圧検知線となるフラットケーブル部25を構成する複数本の線状導体13と、平板状導体57とが、帯状被覆部15により一体に覆われて並列配置された長尺のフラット回路体61が形成される(図6の(b)参照)。

0034

次に、図5の(c)に示したプレス工程では、所望の長手方向長さにフラット回路体61がカットされた後、フラット回路体61における平板状導体57の長手方向に沿って所定間隔Pで複数のスリット59が打ち抜かれると共に、端子挿通孔29が打ち抜かれることにより、バスバーとしての複数の板状導体17が形成され、板状導体付きフラットケーブル11が完成する。
この際、隣接する板状導体17同士が確実に切り離されるように、スリット59の長手方向長さは設定される。
なお、電池セルのサイズ等に応じて、それぞれスリット59同士の間隔Pや一対の端子挿通孔29の間隔や内径を適宜変更してプレス加工することができる。そこで、板状導体付きフラットケーブル11は、一種類のフラット回路体61より、数種の仕様の異なる板状導体付きフラットケーブル11を形成することができる。

0035

次に、図5の(d)に示した接続工程では、複数本の線状導体13が、それぞれ所定の板状導体17に接続部材37によって電気的に接続される。接続部材37は、本体の一端に形成された圧接刃部39が所定の線状導体13に圧接接続され、本体の他端に形成された溶接部41が所定の板状導体17に溶接接続される。
そして、フラットケーブル部25の一端にコネクタ45が接続固定されることにより、板状導体付きフラットケーブル11を用いた電池配線モジュール43となる。

0036

次に、板状導体付きフラットケーブルを板状導体と帯状接続部の熱プレスにより製造する方法について説明する。
図6の(a)〜(d)は熱プレスによる板状導体付きフラットケーブルの製造工程を説明する要部断面図である。
熱プレスにより板状導体付きフラットケーブル11を製造するには、複数の線状導体13を絶縁樹脂材23によって覆ったフラットケーブル部25が予め形成される。フラットケーブル部25は、複数の線状導体13を覆う帯状被覆部15の成形と同時に、帯状接続部19が成形される。熱プレスによる場合、この帯状接続部19の板状導体側の端面には、帯状接続部19の長手方向に沿って延在する端面凹部63が形成される。また、板状導体17には、予め端子挿通孔29と、貫通孔33とが穿設されている。

0037

図6の(a)に示すように、所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体13の片側に沿って、複数の板状導体17が、所定の間隔で並列配置される。
次いで、図6の(b)に示すように、帯状接続部19の端面凹部63に、板状導体17の側縁31がそれぞれ挿入される。端面凹部63に挿入された板状導体17は、貫通孔33の一部分が帯状接続部19に覆われないように開放される。

0038

次いで、図6の(c)に示すように、帯状接続部19を厚み方向から一対の加熱プレス板65にて所定の圧力を加えて挟む。加熱プレス板65によって加熱された帯状接続部19は、一部分が軟化し、加熱プレス板65の押圧力によって貫通孔33に流入する。貫通孔33に流入した軟化樹脂は、固化して柱状体35となる。この際、帯状接続部19が貫通孔33の一部を覆うように熱プレスされ、貫通孔33は開放状態にあるので、空気が密閉されずに開放部67から逃げ、貫通孔33への軟化樹脂の流入が阻害されることはない。

0039

図6の(d)に示すように、柱状体35が固化することにより、板状導体表裏の帯状接続部19は柱状体35を介して、板状導体17の貫通孔33に係合する。従って、帯状接続部19は、軟化した絶縁樹脂材23が板状導体表裏に溶着する接着と、柱状体35が貫通孔33に係合する接合補強部21の結合構造との双方によって、高い固定強度で板状導体17に固定される。

0040

これにより、電圧検知線となるフラットケーブル部25を構成する複数本の線状導体13と、バスバーとなる板状導体17とが、一体に並列配置された長尺の板状導体付きフラットケーブル11が完成する。

0041

なお、板状導体付きフラットケーブル11は、電池セルのサイズ等に応じて、板状導体17の間隔や一対の端子挿通孔29の間隔や内径を適宜変更することができる。そこで、数種の仕様の異なる板状導体付きフラットケーブル11を形成することができる。

0042

次に、複数本の線状導体13が、それぞれ所定の板状導体17に接続部材37によって電気的に接続される。接続部材37は、上記同様、本体の一端に形成された圧接刃部39が所定の線状導体13に圧接接続され、本体の他端に形成された溶接部41が所定の板状導体17に溶接接続される。
そして、フラットケーブル部25の一端にコネクタ45が接続固定されることにより、板状導体付きフラットケーブル11を用いた電池配線モジュール43(図4参照)となる。

0043

図7は電池配線モジュール43を組み合わせた電池パック83の全体斜視図である。
このように構成された電池配線モジュール43は、12個の電池セル69を隣り合う2つの電池セル間で逆の極の正極端子71と負極端子73とが配置されるように横並びに並べた電池モジュール75の上面にのせられる。

0044

次に、横並びに配置された複数の電池セル69の全ての正極端子71と負極端子73を板状導体17の全ての端子挿通孔29に挿通させると共に、スリット59にセパレータ77の仕切り部79を挿通させる。

0045

そして、端子挿通孔29から突き出た正極端子71及び負極端子73に、ナット81を螺合させて締付ける。全ての正極端子71及び負極端子73にナット81が締付けられると、電池モジュール75に電池配線モジュール43が取付けられた電池パック83が完成する。

0046

次に、上記した構成の作用を説明する。
図8の(a)は接合補強部が設けられない板状導体付きフラットケーブル87の横断面図、(b)は貫通孔が表裏面から塞がれる板状導体付きフラットケーブル91の横断面図である。
本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11では、図1及び図2に示したように、複数の線状導体13を絶縁被覆する帯状被覆部15の被覆側縁部27に、帯状接続部19が一体に成形される。この帯状接続部19は、被覆側縁部27に沿って並ぶ複数の板状導体17がフラットケーブル部25に接続される。帯状接続部19は、板状導体17の側縁31を内方に囲むようにして表裏面に密着して成形される。帯状接続部19は、この板状導体17の側縁31(端面及び表裏面)への密着により、ある程度の固着力によって板状導体17に固定される。これに加え、帯状接続部19と板状導体17とには、帯状接続部19の成形に伴って接合補強部21が形成される。

0047

接合補強部21は、帯状接続部19における絶縁樹脂材23が入り込んで帯状接続部19に対する板状導体17の結合力を高める。つまり、帯状接続部19と板状導体17とは、成形時における絶縁樹脂材23の板状導体表裏面への固着力と、接合補強部21による構造的な結合力との双方によって固着される。これにより、本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11は、図9の(a)に示す板状導体85の金属と被覆側縁部27の絶縁樹脂材23とが、表面のみで固着する板状導体付きフラットケーブル87の場合に比べ、各段に高い固着力で板状導体17と帯状接続部19とが固定される。また、本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11では、接着剤を使用しないので、電池モジュール75に取り付ける際の取付作業性が向上する。

0048

また、板状導体17は、帯状接続部19に隣接する側縁31に、絶縁樹脂材23が流入する貫通孔33が予め形成される。貫通孔33には、帯状接続部19の成形に伴って貫通孔33の少なくとも一部を露出するように絶縁樹脂材23が流入するので、帯状接続部19は、貫通孔33の一部を覆うように成形される。帯状接続部19は、軟化した絶縁樹脂材23の一部分が貫通孔33を貫通して固化する。固化した軟化樹脂は、柱状体35となって、板状導体表裏の帯状接続部19を連結する。そこで、帯状接続部19と板状導体17とは、接合補強部21である貫通孔33に入り込んだ柱状体35によって、確実に結合固定されて、剥離、離脱が規制される。この際、貫通孔33は、一部分が開放状態にあるので、空気89が密閉されずに開放部67から逃げる。そこで、図8の(b)に示す貫通孔33が表裏面から塞がれる板状導体付きフラットケーブル91のように、貫通孔33に密閉された空気89によって、貫通孔33への軟化樹脂の流入が阻害されることはない。すなわち、本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11では、柱状体35にのできることによる結合強度の低下が生じない。

0049

図9の(a)〜(d)は板状導体に形成される結合用凹部の形状例を表した平面図である。
なお、本発明の板状導体に形成される接合補強部としての結合用凹部は、帯状接続部19の成形に伴って絶縁樹脂材23が入り込んで引き抜き方向の引っ掛かりとなる形状であれば、貫通しない有底の凹部や、貫通孔、切欠き等の種々の形態を採り得ると共に、形状も長円楕円多角形等の種々の形状を採り得る。すなわち、図9の(a)に示す板状導体93のように、真円の貫通孔95が形成されてもよい。また、図9の(b)に示す板状導体97のように、長円、楕円等の貫通孔99が、長軸を側縁31に沿わせる方向で形成されてもよい。また、図9の(c)に示す板状導体101のように、側縁31に連通するスリット103が形成されてもよい。更に、図9の(d)に示す板状導体105のように、四角形の他、三角形六角形八角形等の多角形の貫通孔107が形成されてもよい。更に、図示は省略するが、板状導体には、貫通しない有底の凹部が表裏面の少なくとも一方に形成されてもよい。

0050

次に、第2実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルを説明する。
図10の(a)は本発明の第2実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル109の要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のB−B断面図である。なお、第2実施形態においては、図1図9に示した第1実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11の構成部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第2実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル109の接合補強部111は、帯状接続部19に沿って板状導体113に形成された複数の貫通孔33と、貫通孔33を板状導体113の側縁31に連結して開放する貫通孔開放部115とが、結合用凹部として構成されている。貫通孔開放部115の開口幅は、貫通孔33の直径よりも小さく設定される。

0051

板状導体付きフラットケーブル109は、貫通孔33が帯状接続部19の絶縁樹脂材23によって全てが覆われる。すなわち、板状導体113の側縁31は、貫通孔開放部115と貫通孔33とが帯状接続部19の端面凹部63に挿入される。貫通孔33には、上記同様に、柱状体35が入り込んで成形される。柱状体35は、板状導体113を一体押し出しする製造方法、板状導体113と帯状接続部19とを熱プレスする製造方法の何れによって設けられてもよい。柱状体35は、貫通孔33に入り込んで成形されることで、板状導体表裏の帯状接続部19を接続する。これにより、板状導体付きフラットケーブル109は、帯状接続部19と板状導体113との剥離強度が高められる。また、柱状体35は、貫通孔開放部115の開口幅よりも大径であるので、貫通孔開放部115から離脱することがない。これにより、板状導体付きフラットケーブル109は、帯状接続部19に接続された板状導体113の引っ張り強度が高められる。

0052

この板状導体付きフラットケーブル109では、貫通孔33が、貫通孔開放部115を介して板状導体113の側縁31に連通して開放される。このため、貫通孔33は、軟化樹脂によって板状導体113の表裏が覆われても、空気89(図9参照)が貫通孔33に封入されて軟化樹脂の流入が阻害されることがない。すなわち、接合補強部111としての貫通孔33は、貫通孔開放部115を設けることで空気89が移動できる形状(圧力差を生じさせる形状)となっている。これにより、板状導体表裏の帯状接続部19を連結する柱状体35が貫通孔33に確実に形成される。

0053

次に、第3実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルを説明する。
図11の(a)は本発明の第3実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル117の要部平面図、(b)は(a)の要部拡大図、(c)は(b)のC−C断面図である。なお、第3実施形態においては、図1図9に示した第1実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11の構成部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第3実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル117は、帯状接続部119が板状に形成される。すなわち、板状導体付きフラットケーブル117の帯状接続部119には、端面凹部63(図6参照)が形成されない。この板状導体付きフラットケーブル117は、板状導体121と帯状接続部119とを熱プレスする製造方法によって得られる。

0054

板状導体付きフラットケーブル117では、帯状接続部119が、板状導体121の側縁31に対して一平面側から熱プレスされる。帯状接続部119は、厚み方向の断面形状が矩形状の単層構造となる。また、貫通孔123は、内周が閉じた円形の孔で形成されている。

0055

板状導体121は、一平面側が帯状接続部119の一方の面側に対向配置される。帯状接続部119と板状導体121とは、厚み方向から一対の加熱プレス板(図示略)にて所定の圧力を加えて挟まれる。ここで、加熱プレス板には、後述の樹脂リベット部の頭部を成型するための凹部が設けられている。加熱プレス板によって加熱された帯状接続部119は、一部分が軟化し、加熱プレス板の押圧力によって板状導体121の一平面側から貫通孔123に流入する。貫通孔123に流入した軟化樹脂は、加熱プレス板の凹部に充填されて、樹脂リベット部125の頭部を成形する。つまり、板状導体付きフラットケーブル117の接合補強部127は、貫通孔123が結合用凹部として構成されており、帯状接続部119に樹脂リベット部125が構成される。

0056

図11の(c)に示すように、板状導体121は、樹脂リベット部125が固化することにより、樹脂リベット部125を介して帯状接続部119に結合固定される。従って、帯状接続部119は、軟化した絶縁樹脂材23が板状導体121の一平面側に溶着する接着と、樹脂リベット部125が貫通孔123に結合する結合構造との双方によって、高い固定強度で板状導体121に固定される。なお、図示例では、一枚の板状導体121に1箇所の樹脂リベット部125が設けられているが、樹脂リベット部125は複数のものが直線上、或いは千鳥状に配列されてもよい。

0057

次に、第4実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルを説明する。
図12は本発明の第4実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル129の横断面図である。なお、第4実施形態においては、図1図9に示した第1実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11の構成部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第4実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル129は、板状導体131の側縁31に、引き抜き方向の引っ掛かりとなる返し部133が接合補強部21として設けられている。返し部133は、板状導体131の端縁を曲げて形成することができる。また、返し部133は、板状導体131を切り起こしすることによって形成した板片であってもよい。更に、返し部133は、バーリングによって貫通孔の周囲に筒状の突起を形成した形状であってもよい。

0058

本第4実施形態において、板状導体付きフラットケーブル129の返し部133は、板状導体131の端縁を、フラットケーブル部25と反対側にJ字状に折り曲げた部となっている。この返し部133は、板状導体131の側縁31が帯状接続部19に覆われる際、絶縁樹脂材23に埋入されることになる。
従って、本第4実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル129によれば、絶縁樹脂材23が板状導体131の一平面側に溶着する接着と、帯状接続部19に埋入された返し部133が絶縁樹脂材23に引っ掛かる係合構造との双方によって、高い固定強度で板状導体131を固定できる。

0059

次に、第5実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルを説明する。
図13は本発明の第5実施形態に係る板状導体付きフラットケーブルの横断面図である。なお、第5実施形態においては、図1図9に示した第1実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11の構成部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第5実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル135は、図13の(a)に示すように、帯状被覆部15の被覆側縁部27と、板状導体17の側縁31との間の帯状接続部137に、被覆側縁部27に沿って延在する薄肉ヒンジ部139が形成される。薄肉ヒンジ部139は、1本であっても、複数本であってもよい。また、薄肉ヒンジ部139は、帯状接続部137の片面に設けられても、両面に設けられてもよい。

0060

この板状導体付きフラットケーブル135では、板状導体17が、帯状接続部137を介して帯状被覆部15に接続されている。この帯状接続部137には、被覆側縁部27に沿って薄肉ヒンジ部139が形成される。薄肉ヒンジ部139は、肉厚が小さくなることで、脆弱な部分となる。そこで、帯状接続部137は、図13の(b)に示すように、薄肉ヒンジ部139を境に容易に曲がることができる。
これにより、板状導体付きフラットケーブル135は、電池パック83の取付面に、板状導体17と平行な取付スペースが十分に確保できない場合であっても、線状導体側を板状導体17に対して垂直方向に曲げることで、電池パック83への取り付けを可能とすることができる。

0061

なお、上記の実施形態では、板状導体付きフラットケーブル11が電池配線モジュール43に用いられる場合を例に説明したが、本発明に係る板状導体付きフラットケーブルはこれに限定されない。他の使用においては、板状導体付きフラットケーブルの板状導体17は、矩形状以外の形状とすることができる。また、端子挿通孔29も1つであってもよく、穿設されなくてもよい。

0062

従って、本実施形態に係る板状導体付きフラットケーブル11によれば、板状導体17の保持力を高めることができる。

0063

ここで、上述した本発明に係る板状導体付きフラットケーブルの実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
[1] 離間して平行に並ぶ複数の線状導体(13)と、
それぞれの前記線状導体(13)を一体に覆う絶縁樹脂材(23)からなる帯状被覆部(15)と、
前記帯状被覆部(15)における長手方向に延びる少なくとも一方の被覆側縁部(27)に沿って並ぶ複数の板状導体(17)と、
前記絶縁樹脂材(23)により前記帯状被覆部(15)の前記被覆側縁部(27)から延出して一体に成形され、前記複数の板状導体(17)を接続するための帯状接続部(19)と、
前記板状導体(17)の側縁(31)に形成され、前記帯状接続部(19)における前記絶縁樹脂材(23)が入り込んで前記帯状接続部(19)に対する前記板状導体(17)の結合力を高める接合補強部(21)と、
を備えることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(11)。
[2] 上記[1]に記載の板状導体付きフラットケーブル(129)であって、
前記接合補強部(21)が、前記帯状接続部(19)に沿って前記板状導体(131)の側縁(31)に形成され、引き抜き方向の引っ掛かりとなる返し部(133)であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(129)。
[3] 上記[1]に記載の板状導体付きフラットケーブル(11)であって、
前記接合補強部(21)が、前記帯状接続部(19)に沿って前記板状導体(17)の板厚方向に凹設された結合用凹部(貫通孔33)であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(11)。
[4] 上記[3]に記載の板状導体付きフラットケーブル(11)であって、
前記帯状接続部(19)における前記絶縁樹脂材(23)が、前記結合用凹部を形成する貫通孔(33)の少なくとも一部を露出させるように覆っていることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(11)。
[5] [1]〜[4]のいずれか1つに記載の板状導体付きフラットケーブル(11)であって、前記板状導体(17)が、複数の電池セル(69)における隣合う電極端子(正極端子71と負極端子73)間をそれぞれ接続するための複数の板状導体(17)であることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(11)。
[6] 上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の板状導体付きフラットケーブル(135)であって、
前記帯状接続部(137)には、前記帯状被覆部(15)の前記被覆側縁部(27)と、前記板状導体(17)の側縁(31)との間に、前記被覆側縁部(27)に沿って延在する薄肉ヒンジ部(139)が形成されることを特徴とする板状導体付きフラットケーブル(135)。

0064

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

0065

11…板状導体付きフラットケーブル
13…線状導体
15…帯状被覆部
17…板状導体
19…帯状接続部
21…接合補強部
23…絶縁樹脂材
27…被覆側縁部
31…側縁
33…貫通孔(結合用凹部)
35…柱状体
115…貫通孔開放部
139…薄肉ヒンジ部

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