JP7637763B2 - 配線モジュール - Google Patents

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Description

本開示は、配線モジュールに関する。
従来、複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールとして特開２０１９－１９２５６１号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。この配線モジュールは、電極に接続されるバスバーと、バスバーが取り付けられる絶縁プロテクタと、を備える。バスバーには、ボルトとナットとが螺合される。
特開２０１９－１９２５６１号公報
絶縁プロテクタに対するバスバーの取り付け位置が正規位置からずれた場合、ボルトと、ナットとの相対的な位置も、正規位置からずれるおそれがある。すると、ボルト、又はナットが、絶縁プロテクタと接触してしまう可能性がある。ボルトとナットとを螺合させる際には、比較的に大きな力が加わるので、絶縁プロテクタにも大きな力が加わり、絶縁プロテクタが変形する等の不具合が生じる可能性がある。
本開示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、絶縁プロテクタの変形が抑制された配線モジュールを提供することを目的とする。
本開示は、電極を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、絶縁性の合成樹脂からなる絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに保持されると共に、前記電極に接続されるバスバーと、前記バスバーを貫通する軸部と、前記軸部の端部に形成された頭部と、を有するボルトと、前記ボルトの前記軸部に螺合するナットと、を備え、前記バスバーは、前記電極と接続されるとともに延び方向に沿って延びる電極接続部と、前記延び方向と交差する第１方向に沿って延びるとともに前記ボルトの前記軸部が貫通する被貫通部と、を有し、前記絶縁プロテクタは、前記電極接続部を位置決め状態で保持する保持部と、前記ナットまたは前記頭部の外形状よりも大きな内形状を有して前記ナットまたは前記頭部を収容する収容部と、を有し、前記ナットまたは前記頭部が前記収容部に収容された状態で、前記第１方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第１クリアランスは、前記延び方向と交差すると共に前記第１方向と異なる第２方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第２クリアランスよりも大きく設定されている配線モジュール。
本開示によれば、絶縁プロテクタの変形を抑制することができる。
図１は、実施形態１に係る蓄電モジュールを示す一部拡大断面図であって、図３におけるＩ－Ｉ線断面図である。 図２は、蓄電モジュールを示す斜視図である。 図３は、蓄電モジュールを示す正面図である。 図４は、左出力バスバーを示す斜視図である。 図５は、左出力バスバーのボルト締結構造を示す一部拡大断面図である。 図６は、左出力バスバー、及び接続バスバーの、絶縁プロテクタへの組み付け構造を示す一部拡大正面図である。 図７は、左出力バスバーと、絶縁プロテクタとを示す一部拡大分解斜視図である。 図８は、蓄電モジュールを示す一部拡大平面図である。 図９は、ナットが収容部に収容された状態を示す一部拡大平面図である。 図１０は、左出力バスバーのボルト締結構造を示す一部拡大断面図である。である。 図１１は、比較例について、左出力バスバーのボルト締結構造を示す一部拡大断面図である。
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。
（１）本開示は、電極を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、絶縁性の合成樹脂からなる絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに保持されると共に、前記電極に接続されるバスバーと、前記バスバーを貫通する軸部と、前記軸部の端部に形成された頭部と、を有するボルトと、前記ボルトの前記軸部に螺合するナットと、を備え、前記バスバーは、前記電極と接続されるとともに延び方向に沿って延びる電極接続部と、前記延び方向と交差する第１方向に沿って延びるとともに前記ボルトの前記軸部が貫通する被貫通部と、を有し、前記絶縁プロテクタは、前記電極接続部を位置決め状態で保持する保持部と、前記ナットまたは前記頭部の外形状よりも大きな内形状を有して前記ナットまたは前記頭部を収容する収容部と、を有し、前記ナットまたは前記頭部が前記収容部に収容された状態で、前記第１方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第１クリアランスは、前記延び方向と交差すると共に前記第１方向と異なる第２方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第２クリアランスよりも大きく設定されている。
第１クリアランスが第２クレアランスよりも大きく設定されているので、ボルトの軸部にナットが螺合した状態で、ボルトの頭部またはナットが絶縁プロテクタと接触することを抑制できる。これにより、絶縁プロテクタに、ボルトの頭部またはナットから力が加わることに起因する、絶縁プロテクタの変形を抑制できる。
（２）前記ボルトの前記軸部と前記ナットとが螺合した状態において、前記軸部の軸線が延びる方向は、前記電極接続部の延びる前記延び方向と交差していることが好ましい。
ボルトの軸部の軸線が延びる方向と、バスバーの電極接続部が延びる方向とが交差する場合において、ボルトの頭部またはナットが絶縁プロテクタと接触することを確実に抑制できるので、絶縁プロテクタの変形を確実に抑制できる。
（３）前記第１クリアランスの寸法は、前記第２クリアランスの寸法の２倍に設定されていることが好ましい。
頭部またはナットが絶縁プロテクタと接触することを一層抑制できるので、絶縁プロテクタの変形を一層よくせいできる。
（４）前記ボルトの前記軸部に前記ナットが螺合した状態で、前記ボルトの前記頭部と前記ナットとの間には、前記被貫通部と、外部回路と電気的に接続される出力端子とが挟まれていることが好ましい。
ボルトの頭部とナットとの間にバスバーと出力端子とが挟まれることにより、バスバーと外部回路とを出力端子を介して電気的に接続できる。
（５）前記絶縁プロテクタには、可撓性を有するフィルムと前記フィルムに形成された導電路と、を有する可撓性基板が配されており、前記バスバーは前記可撓性基板の前記導電路と接続される基板接続部を有し、前記基板接続部が前記絶縁プロテクタに位置決め保持されていることが好ましい。
基板接続部と絶縁プロテクタとが位置決め保持された場合には、バスバーと絶縁プロテクタとの位置決め精度がさらに求められる。このような場合であっても、ボルトの軸部にナットが螺合した状態で、ボルトの頭部またはナットが絶縁プロテクタと接触することを抑制できる。これにより、絶縁プロテクタに、ボルトの頭部またはナットから力が加わることに起因する、絶縁プロテクタの変形を抑制できる。
［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
＜実施形態１＞
本開示に係る配線モジュール１０を蓄電モジュール１１に適用した実施形態１について、図１から図１１を参照しつつ説明する。蓄電モジュール１１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両（図示せず）に搭載されて駆動源として用いられる。図１に示されるように、本実施形態に係る蓄電モジュール１１は、ケース１３と、ケース１３に収容される複数の蓄電素子１２と、複数の蓄電素子１２に取り付けられる配線モジュール１０と、を備える。配線モジュール１０は、複数の蓄電素子１２のリード端子２４（電極の一例）に接続される接続バスバー２６Ｃ、左出力バスバー２６Ｌ（バスバーの一例）、及び右出力バスバー２６Ｒ（バスバーの一例）と、接続バスバー２６Ｃ、左出力バスバー２６Ｌ、及び右出力バスバー２６Ｒが保持される絶縁プロテクタ１４と、を備える。
以下の説明においては、矢線Ｚで示される方向を上方とし、矢線Ｙで示される方向を前方とし、矢線Ｘで示される方向を左方として説明する。複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材については符号を省略する場合がある。上下方向、左右方向、及び前後方向は互いに直交している。
［全体構造］
図２に示されるように、蓄電モジュール１１は、前後方向に細長く延びた略直方体形状をなしている。図１に示されるように、蓄電モジュール１１は、金属製のケース１３内に複数の蓄電素子１２が前後方向に並んで収容されてなる。ケース１３は、全体として、前方および後方にそれぞれ開口した開口部２０を有する角筒状をなしている。ケース１３を構成する構成する金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等、任意の金属を適宜に選択できる。
［蓄電素子１２］
図１に示されるように、蓄電素子１２は、ラミネートフィルム外装体２３の内部に、発電要素（図示せず）が収容されてなる。ラミネートフィルム外装体２３を構成するラミネートフィルムの縁部は熱溶着されている。ラミネートフィルム外装体２３の前端部からは、リード端子２４が前方に突出している。詳細には図示しないが、ラミネートフィルム外装体２３の後端部からは、リード端子（図示せず）が後方に突出している。前側のリード端子２４と、後側のリード端子の極性は異なっており、一方が正極端子であり、他方が負極端子である。
蓄電素子１２は、全体として、前後方向に細長く延びた板状に形成されている。複数（本実施形態では８つ）の蓄電素子１２が、左右方向に並べられている。複数の蓄電素子１２は、左右方向について隣り合うリード端子２４の極性が異なるように並べられている。
［絶縁プロテクタ１４］
図２に示されるように、ケース１３の前端部には、開口部２０を前方から塞ぐ絶縁プロテクタ１４が取り付けられている。絶縁プロテクタ１４は、絶縁性の合成樹脂材が射出成型されてなる。絶縁プロテクタ１４は、全体として、前後方向から見て長方形状をなす板状に形成されている。図１に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、上下方向に延びる複数（本実施形態では８つ）のスリット２５が、左右方向に間隔を空けて形成されている。スリット２５には、蓄電素子１２のリード端子２４が後方から前方に挿通されている。
図１に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、スリット２５の近傍の位置に、金属板材からなる接続バスバー２６Ｃ、左出力バスバー２６Ｌ、及び右出力バスバー２６Ｒが取り付けられている。絶縁プロテクタ１４には、絶縁プロテクタ１４の左端部に設けられた左出力バスバー２６Ｌと、絶縁プロテクタ１４の右端部に設けられた右出力バスバー２６Ｒと、左出力バスバー２６Ｌと右出力バスバー２６Ｒとの間に配された複数（本実施形態では３つ）の接続バスバー２６Ｃと、が取り付けられている。
左出力バスバー２６Ｌ、及び右出力バスバー２６Ｒは、外部回路と電気的に接続されるようになっており、蓄電モジュール１１の電力を外部回路に供給するための端子金具として用いられる。
［左出力バスバー２６Ｌ］
図４に示されるように、左出力バスバー２６Ｌは、全体として上下方向（延び方向の一例）に細長く延びる板状をなしている。左出力バスバー２６Ｌは、上下方向に細長く延びる板状をなす電極接続部３４Ｌを有する。電極接続部３４Ｌには、スリット２５に後方から挿通されたリード端子２４が、絶縁プロテクタ１４の前方の領域において、電気的に接続されている。電極接続部３４Ｌとリード端子２４とは、溶接、半田付け、ろう付け等の公知の手法により接続される。本実施形態においては、電極接続部３４Ｌとリード端子２４とは、レーザー溶接により接続されている。
電極接続部３４Ｌの上端部には、半円弧状をなして右方に曲がった曲がり部３５Ｌが形成されている。曲がり部３５Ｌの右端部には、右方に延びる被貫通部３０Ｌが形成されている。被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとは実質的に直交している。実質的に直交しているとは、被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとが直交する場合を含むとともに、被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとが直交しない場合でも、実質的に直交していると認定できる場合も含む。
図５に示されるように、被貫通部３０Ｌには、外部回路と電気的に接続される出力端子３３Ｌが接続されるようになっている。出力端子３３Ｌは金属製の板状をなしている。出力端子３３Ｌには上下方向に貫通する挿通孔２１Ｌが形成されている。また、被貫通部３０Ｌには、上下方向に貫通する貫通孔３１Ｌが形成されている。この貫通孔３１Ｌ内にボルト３２が挿通されて、このボルト３２がナット３６と螺合することにより、左出力バスバー２６Ｌと出力端子３３Ｌとが電気的に接続されるようになっている。
図６に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、被貫通部３０Ｌの左方、及び右方のそれぞれに、上下方向に延びる保護壁３７Ｌが設けられている。保護壁３７Ｌの上端部は、左右方向について互いに接近するように屈曲したのち、上方に延びて形成されている。２つの保護壁３７Ｌの上端部は、上方に開口した状態になっている。
図４に示されるように、電極接続部３４Ｌの下端部には、後方に突出する基板接続部２８Ｌが形成されている。この基板接続部２８Ｌは、絶縁プロテクタ１４に設けられた固定孔２９に前方から挿通されることにより、絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている。
図６に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｌの上端部寄りの位置であって、曲がり部３５Ｌの下方の位置を左右方向から挟持する一対の上側挟持部３８Ｌが、前方に突出して設けられている。左右方向について一対の上側挟持部３８Ｌの間隔は、電極接続部３４Ｌの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
図６に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｌの下端部寄りの位置であって、基板接続部２８Ｌの上方の位置を左右方向から挟持する一対の下側挟持部３９Ｌが、前方に突出して設けられている。左右方向について一対の下側挟持部３９Ｌの間隔は、電極接続部３４Ｌの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
電極接続部３４Ｌが、一対の上側挟持部３８Ｌ、及び一対の下側挟持部３９Ｌによって挟持されることにより、電極接続部３４Ｌが絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている。
［右出力バスバー２６Ｒ］
図３に示されるように、右出力バスバー２６Ｒは、全体として上下方向に細長く延びる板状をなしている。右出力バスバー２６Ｒは、上下方向に細長く延びる板状をなす電極接続部３４Ｒを有する。図１に示されるように、電極接続部３４Ｒには、スリット２５に後方から挿通されたリード端子２４が、絶縁プロテクタ１４の前方の領域において、電気的に接続されている。電極接続部３４Ｒとリード端子２４とは、溶接、半田付け、ろう付け等の公知の手法により接続される。本実施形態においては、電極接続部３４Ｒとリード端子２４とは、レーザー溶接により接続されている。
図３に示されるように、電極接続部３４Ｒの上端部には、半円弧状をなして左方に曲がった曲がり部３５Ｒが形成されている。曲がり部３５Ｒの左端部には、左方に延びる被貫通部３０Ｒが形成されている。被貫通部３０Ｒと電極接続部３４Ｒとは実質的に直交している。実質的に直交しているとは、被貫通部３０Ｒと電極接続部３４Ｒとが直交する場合を含むとともに、被貫通部３０Ｒと電極接続部３４Ｒとが直交しない場合でも、実質的に直交していると認定できる場合も含む。
詳細には図示しないが、被貫通部３０Ｒには、外部回路と電気的に接続される出力端子（図示せず）が接続されるようになっている。出力端子は金属製の板状をなしている。出力端子には、上下方向に貫通する挿通孔（図示せず）が形成されている。また、被貫通部３０Ｒには、上下方向に貫通する貫通孔３１Ｒが形成されている。この貫通孔３１Ｒ内にボルト３２が挿通されて、このボルト３２がナット３６と螺合することにより、右出力バスバー２６Ｒと出力端子とが電気的に接続されるようになっている。
図３に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、被貫通部３０Ｒの左方、及び右方のそれぞれに、上下方向に延びる保護壁３７Ｒが設けられている。保護壁３７Ｒの上端部は、左右方向について互いに接近するように屈曲したのち、上方に延びて形成されている。２つの保護壁３７Ｒの上端部は、上方に開口した状態になっている。
図３に示されるように、電極接続部３４Ｒの下端部には、後方に突出する基板接続部２８Ｒが形成されている。この基板接続部２８Ｒは、絶縁プロテクタ１４に設けられた固定孔（図示せず）に前方から挿通されることにより、絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている。
図３に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｒの上端部寄りの位置であって、曲がり部３５Ｒの下方の位置を左右方向から挟持する一対の上側挟持部３８Ｒが、前方に突出して設けられている。左右方向について一対の上側挟持部３８Ｒの間隔は、電極接続部３４Ｒの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
図３に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｒの下端部寄りの位置であって、基板接続部２８Ｒの上方の位置を左右方向から挟持する一対の下側挟持部３９Ｒが、前方に突出して設けられている。左右方向について一対の下側挟持部３９Ｒの間隔は、電極接続部３４Ｒの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
電極接続部３４Ｒが、一対の上側挟持部３８Ｒ、及び一対の下側挟持部３９Ｒによって挟持されることにより、電極接続部３４Ｒが絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている。
［接続バスバー２６Ｃ］
図３に示されるように、接続バスバー２６Ｃは、全体として上下方向に細長く延びる板状をなしている。左出力バスバー２６Ｌは、上下方向に細長く延びる板状をなす電極接続部３４Ｃを有する。図１に示されるように、電極接続部３４Ｃには、スリット２５に後方から挿通されたリード端子２４が、絶縁プロテクタ１４の前方の領域において、電気的に接続されている。電極接続部３４Ｃとリード端子２４とは、溶接、半田付け、ろう付け等の公知の手法により接続される。本実施形態においては、電極接続部３４Ｃとリード端子２４とは、レーザー溶接により接続されている。
電極接続部３４Ｃの下端部には、後方に突出する基板接続部２８Ｃが形成されている。この基板接続部２８Ｃは、絶縁プロテクタ１４に設けられた固定孔２９に前方から挿通されることにより、絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている（図５参照）。
図６に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｃの上端部を左右方向から挟持する上側挟持部３８Ｃが設けられている。上側挟持部３８Ｃは、絶縁プロテクタ１４の前面に溝状に形成されている。溝状をなす上側挟持部３８Ｃの左右方向の間隔は、電極接続部３４Ｃの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
図６に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、電極接続部３４Ｃの下端部寄りの位置であって、基板接続部２８Ｃの上方の位置を左右方向から挟持する一対の下側挟持部３９Ｃが、前方に突出して設けられている。左右方向について一対の下側挟持部３９Ｃの間隔は、電極接続部３４Ｃの左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく形成されている。
電極接続部３４Ｃが、上側挟持部３８Ｃ、及び一対の下側挟持部３９Ｃによって挟持されることにより、電極接続部３４Ｃが絶縁プロテクタ１４に対して位置決め保持されるようになっている。
［フレキシブルプリント基板６０］
図３に示されるように、絶縁プロテクタ１４の前面には、フレキシブルプリント基板６０（可撓性基板の一例）が配されている。フレキシブルプリント基板６０は、絶縁性の合成樹脂からなるベースフィルム６２（フィルムの一例）の片面、又は両面に、複数の導電路６３が形成されてなる。詳細には図示しないが、ベースフィルム６２、及び導電路６３は、絶縁性の合成樹脂からなるカバーレイフィルムで覆われている。複数の導電路６３は、銅や銅合金等の金属箔により形成されている（図５参照）。
図３に示されるように、フレキシブルプリント基板６０は、左右方向に延びる横行部６４と、左右方向について横行部６４の中央よりやや左の位置から上方に延びる上行部６５と、を有する。換言すると、フレキシブルプリント基板６０は、上下反転されたＴ字状をなしている。
図３に示されるように、横行部６４には、左右方向に間隔を空けて、複数（本実施形態では５つ）のランド６６が形成されている。ランド６６は導電路６３と接続されている（図５参照）。カバーレイフィルムのうちランド６６に対応する部分は開口されている。これにより、ランド６６は外部に露出するようになっている。
図６に示されるように、ランド６６は前方から見て四角形状をなしている。ランド６６には、ランド６６、及びベースフィルム６２を貫通する貫通孔６７が形成されている。貫通孔６７の孔縁部は、前方から見て略四角形状をなしている。貫通孔６７の内形状は、基板接続部２８Ｌ、２８Ｒ、２８Ｃの外形状よりも大きく形成されている。これにより、貫通孔６７内に基板接続部２８Ｌ、２８Ｒ、２８Ｃが挿通されるようになっている。各貫通孔６７内に、基板接続部２８Ｌ、２８Ｒ、２８Ｃのそれぞれが挿通された状態で、各ランド６６と、基板接続部２８Ｌ、２８Ｒ、２８Ｃのそれぞれとは、公知の手法により半田付けされるようになっている。
図３に示されるように、フレキシブルプリント基板６０の上行部６５の上端部には、出力用コネクタ９０が取り付けられている。出力用コネクタ９０には複数の端子９１が配されている。複数の端子９１は、複数の導電路６３と、半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。各導電路６３は、出力用コネクタ９０により、図示しない外部のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に電気的に接続される。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１２の電圧、電流、温度等の検知、各蓄電素子１２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。
［ボルト３２とナット３６の締結構造］
図５に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、被貫通部３０Ｌの下方の位置に、台座部４０Ｌが設けられている。台座部４０Ｌは上方から見て略四角形状をなしている（図７参照）。図８に示されるように、台座部４０Ｌの左右方向の長さ寸法は、２つの保護壁３７Ｌの上端部同士の差し渡し寸法よりも小さく設定されている。台座部４０Ｌの上方には、被貫通部３０Ｌが配されるようになっている。
図９に示されるように、台座部４０Ｌの上面には、ナット３６が収容される収容部４１Ｌが下方に凹んで形成されている。上方から見て、収容部４１Ｌの口縁部は、略四角形状をなしている。収容部４１Ｌ内には金属製のナット３６が収容される。ナット３６は上方から見て四角形状をなしている。ナット３６には、ネジ孔４２が上下方向に貫通して形成されている。ネジ孔４２の内径寸法は、貫通孔３１Ｌの内径寸法よりも小さく設定されている（図５参照）。
図５に示されるように、台座部４０Ｌの収容部４１Ｌ内にナット３６が収容され、且つ、台座部４０Ｌの上方に被貫通部３０Ｌが配され、且つ、被貫通部３０Ｌの上面に出力端子３３Ｌが重ねられた状態で、ボルト３２がナット３６に螺合されるようになっている。ボルト３２は上下方向に延びるとともに外面にネジ山が形成された軸部４３と、軸部４３の上端部に形成された頭部４４と、を有する。
ボルト３２の軸部４３が、出力端子３３Ｌ、被貫通部３０Ｌに貫通された状態で、ナット３６が螺合することにより、ボルト３２の頭部４４と、ナット３６との間に、出力端子３３Ｌと被貫通部３０Ｌとが挟まれる。これにより、出力端子３３Ｌと、左出力バスバー２６Ｌとが電気的に接続されるようになっている。
図９に示されるように、台座部４０Ｌに形成された収容部４１Ｌの口縁部は略四角形状をなしている。収容部４１Ｌには、後側に位置して左右方向に延びる後縁部４５と、前側に位置して左右方向に延びる前縁部４６と、後縁部４５の右端部と前縁部４６の右端部とを前後方向（第２方向の一例）に連結する右縁部４７と、後縁部４５の左端部と前縁部４６の左端部とを前後方向に連結する左縁部４８と、を有する。後縁部４５の左右両端部のそれぞれには、後方に半円形状に凹む後凹部４９が形成されている。前縁部４６の左右両端部のそれぞれには、前方に半円形状に凹む前凹部５０が形成されている。
図９に示されるように、ナット３６が収容部４１Ｌ内に収容された状態で、ナット３６の外形状と、収容部４１Ｌの内形状との間には、左右方向について第１クリアランスＰが設定されており、前後方向について第２クリアランスＱが設定されている。第１クリアランスＰは、ナット３６の左側縁と収容部４１Ｌの左縁部４８との間隔Ｐ１と、ナット３６の右側縁と収容部４１Ｌの右縁部４７との間隔Ｐ２との和と定義される。第２クリアランスＱは、ナット３６の前縁と収容部４１Ｌの前縁部４６との間隔Ｑ１と、ナット３６の後縁と収容部４１Ｌの後縁部４５との間隔Ｑ２との和と定義される。
第１クリアランスＰは、第２クリアランスＱよりも大きく設定されている。第１クリアランスＰと、第２クリアランスＱとの相対的な大きさの差は限定されないが、本実施形態においては、第１クリアランスＰは、第２クリアランスＱの実質的に２倍の大きさに設定されている。実質的に２倍とは、第１クリアランスＰが第２クリアランスＱの２倍である場合と含むとともに、第１クリアランスＰが第２クリアランスＱの２倍と異なる場合であっても、実質的に２倍と認定し得る場合を含む。収容部４１Ｌに収容されたナット３６は、収容部４１Ｌとナット３６に設定された第１クリアランスＰ、及び第２クリアランスＱの範囲内で、前後方向、及び左右方向に移動可能になっている。
図３に示されるように、絶縁プロテクタ１４には、被貫通部３０Ｒの下方の位置に、台座部４０Ｒが設けられている。台座部４０Ｒは上方から見て四角形状をなしている。台座部４０Ｒの左右方向の長さ寸法は、２つの保護壁３７Ｒの上端部同士の差し渡し寸法よりも小さく設定されている。台座部４０Ｒの上方には、被貫通部３０Ｒが配されるようになっている。
図３に示されるように、台座部４０Ｒの上面には、ナット３６が収容される収容部４１Ｒが下方に凹んで形成されている。上方から見て、収容部４１Ｒの口縁部は、略四角形状をなしている。収容部４１Ｒ内には金属製のナット３６が収容される。ナット３６は上方から見て四角形状をなしている。ナット３６には、ネジ孔４２が上下方向に貫通して形成されている。ネジ孔４２の内径寸法は、貫通孔３１Ｒの内径寸法よりも小さく設定されている。
台座部４０Ｒの収容部４１Ｒ内にナット３６が収容され、且つ、台座部４０Ｒの上方に被貫通部３０Ｒが配され、且つ、被貫通部３０Ｒの上面に出力端子３３Ｒが重ねられた状態で、ボルト３２がナット３６に螺合されるようになっている。ボルト３２は上下方向に延びるとともに外面にネジ山が形成された軸部４３と、軸部４３の上端部に形成された頭部４４と、を有する。
詳細には図示しないが、ボルト３２の軸部４３が、出力端子、被貫通部３０Ｒに貫通された状態で、ナット３６が螺合することにより、ボルト３２の頭部４４と、ナット３６との間に、出力端子と被貫通部３０Ｒとが挟まれる。これにより、出力端子と、左出力バスバー２６Ｌとが電気的に接続されるようになっている。
収容部４１Ｒとナット３６との間における、第１クリアランスＰ、及び第２クリアランスＱについては、収容部４１Ｌとナット３６との間における第１クリアランスＰ、及び第２クリアランスＱと同様の構成なので、重複する説明を省略する。
［実施形態の作用効果］
続いて、実施形態１の作用効果について説明する。まず、被貫通部３０Ｌと、電極接続部３４Ｌとが直交する場合について説明する。電極接続部３４Ｌは、絶縁プロテクタ１４に対して、上側挟持部３８Ｌ、及び下側挟持部３９Ｌによって位置決め状態で保持される。電極接続部３４Ｌには蓄電素子１２のリード端子２４が接続されるようになっている。このため、電極接続部３４Ｌと、絶縁プロテクタ１４とは、比較的に高い精度で位置決めされるようになっている。
被貫通部３０Ｌが電極接続部３４Ｌと直交する場合、図５に示されるように、被貫通部３０Ｌは台座部４０Ｌの上面と平行に配される。被貫通部３０Ｌに形成された貫通孔３１Ｌは、台座部４０Ｌの収容部４１Ｌ内に収容されたナット３６のネジ孔４２に整合する位置に配される。出力端子３３Ｌの挿通孔２１Ｌと、被貫通部３０Ｌの貫通孔３１Ｌとが整合するようにして、出力端子３３Ｌが被貫通部３０Ｌの上面に重ねられる。その後、上方からボルト３２の軸部４３が、出力端子３３Ｌの挿通孔２１Ｌ、及び被貫通部３０Ｌに挿通され、ナット３６のネジ孔４２に螺合される。すると、ナット３６が収容部４１Ｌから上方に引き上げられる。さらにボルト３２とナット３６とが螺合されると、ボルト３２の頭部４４と、ナット３６との間に、出力端子３３Ｌ、及び被貫通部３０Ｌが挟まれる。これにより、出力端子３３Ｌ、左出力バスバー２６Ｌ、及び蓄電素子１２のリード端子２４が電気的に接続される。
次に、図１０に示されるように、被貫通部３０Ｌと、電極接続部３４Ｌとが直交しない場合について説明する。被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとは、曲がり部３５Ｌによって連結されている。この曲がり部３５Ｌが曲げ加工される際に加工精度により、被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとのなす角度が定まる。左出力バスバー２６Ｌには蓄電モジュール１１から出力される比較的に大きな電流が流れるので、電気抵抗値を低減させるために、左出力バスバー２６Ｌの板厚寸法は、比較的に大きく設定されている。このため、曲がり部３５Ｌを精度よく曲げ加工することが難しいという問題がある。この結果、被貫通部３０Ｌと電極接続部３４Ｌとのなす角度が直角と異なる場合が生じうる。
図１０には、被貫通部３０Ｌと、電極接続部３４Ｌとのなす角度が９０°よりも大きな場合が例示されている。なお、図１０においては、説明の便宜のために、被貫通部３０Ｌと、電極接続部３４Ｌとのなす角度は強調されている。
電極接続部３４Ｌが、絶縁プロテクタ１４に対して、上側挟持部３８Ｌ、及び下側挟持部３９Ｌによって保持された状態において、被貫通部３０Ｌは台座部４０Ｌの上面と交差している。このため、ナット３６のネジ孔４２の軸線が上下方向に延びているのに対し、被貫通部３０Ｌの貫通孔３１Ｌの軸線は、上下方向に対して角度を有して延びている。被貫通部３０Ｌの上面に出力端子３３Ｌが重ねられた状態では、被貫通部３０Ｌの貫通孔３１Ｌの軸線と、出力端子３３Ｌの挿通孔２１Ｌの軸線とは整合して配される。
ボルト３２の軸部４３が上方から、出力端子３３Ｌの挿通孔２１Ｌ、及び被貫通部３０Ｌの貫通孔３１Ｌに挿通されると、ボルト３２の軸部４３の軸線は、出力端子３３Ｌの挿通孔２１Ｌの軸線、及び被貫通部３０Ｌの貫通孔３１Ｌの軸線と整合される。
収容部４１Ｌに収容されたナット３６は、収容部４１Ｌとナット３６に設定された第１クリアランスＰ、及び第２クリアランスＱの範囲内で、前後方向、及び左右方向に移動する。このため、ボルト３２の軸部４３の軸線と、ナット３６のネジ孔４２の軸線とがずれていた場合でも、ナット３６が収容部４１Ｌ内を移動することにより、ボルト３２の軸部４３の下端部がナット３６のネジ孔４２内に螺合可能になっている。
ボルト３２の軸部４３の下端部がナット３６のネジ孔４２内に螺合すると、ナット３６は上方に引き上げられる。このとき、ナット３６のネジ孔４２の軸線は、ボルト３２の軸部４３に軸線と整合する。これにより、ナット３６は、収容部４１Ｌ内において、上下方向について、上端部が右寄りになり、下端部が左寄りとなった、傾いた姿勢となる。
本実施形態においては、左右方向について収容部４１Ｌとナット３６との間に設定された第１クリアランスＰは、前後方向について収容部４１Ｌとナット３６との間に設定された第２クリアランスＱよりも大きく設定されている。これにより、ナット３６が収容部４１Ｌ内において、上下方向について、上端部が右寄りになり、下端部が左寄りとなった、傾いた姿勢となった場合でも、ナット３６の上端部が収容部４１Ｌの右縁部４７と接触しないようになっており、且つ、ナット３６の下端部が収容部４１Ｌの左縁部４８と接触しないようになっている。これにより、ナット３６から収容部４１Ｌに対して力が加わらないので、絶縁プロテクタ１４に、ナット３６から力が加わることに起因する、絶縁プロテクタ１４の変形等の不具合を抑制できる。
なお、図１１には、比較例として、左右方向について収容部４１Ｌとナット３６との間に設定された第１クリアランスＰが、前後方向について収容部４１Ｌとナット３６との間に設定された第２クリアランスＱと同じ値に設定された場合を示されている。つまり、図１０とは、図１１における第１クリアランスＰが、図１０における第１クリアランスＰの実質的に二分の一に設定されている点で相違する。その他の構成は図１０と同様なので、同一の部材には同一の符号が付されている。なお、図１１においては、説明の便宜のために、被貫通部３０Ｌと、電極接続部３４Ｌとのなす角度は強調されている。
比較例においては、ナット３６が収容部４１Ｌ内において、上下方向について、上端部が右寄りになり、下端部が左寄りとなった、傾いた姿勢となった場合においては、ナット３６の上端部が収容部４１Ｌの右縁部４７と接触し、且つ、ナット３６の下端部が収容部４１Ｌの左縁部４８と接触している。これにより、ナット３６から収容部４１Ｌに対して力が加わってしまうので、絶縁プロテクタ１４の変形等の不具合が発生するおそれが生じる。
また、本実施形態では、ボルトの軸部とナットとが螺合した状態において、軸部の軸線が延びる方向は、電極接続部の延びる方向と交差している。
ボルト３２の軸部４３が延びる軸線の方向と、左出力バスバー２６Ｌの電極接続部３４Ｌ、又は右出力バスバー２６Ｒの電極接続部３４Ｒが延びる方向とが交差する場合において、ナット３６が絶縁プロテクタ１４と接触することを確実に抑制できるので、絶縁プロテクタ１４の変形を確実に抑制できる。
また、本実施形態では、第１クリアランスＰの寸法は、第２クリアランスＱの寸法の２倍に設定されている。
ナット３６が絶縁プロテクタ１４と接触することを一層抑制できるので、絶縁プロテクタ１４の変形を一層抑制できる。
また、本実施形態によれば、ボルト３２の軸部４３にナット３６が螺合した状態で、ボルト３２の頭部４４とナット３６との間には、被貫通部３０Ｌと、外部回路と電気的に接続される出力端子３３Ｌとが挟まれるとともに、被貫通部３０Ｒと、外部回路と電気的に接続される出力端子とが挟まれている。
ボルト３２の頭部４４とナット３６との間に、左出力バスバー２６Ｌの被貫通部３０Ｌと出力端子３３Ｌが挟まれることにより、左出力バスバー２６Ｌと外部回路とを出力端子３３Ｌを介して電気的に接続できる。また、ボルト３２の頭部４４とナット３６との間に、右出力バスバー２６Ｒの被貫通部３０Ｒと出力端子３３Ｒとが挟まれることにより、右出力バスバー２６Ｒと外部回路とを出力端子を介して電気的に接続できる。
また、本実施形態によれば、絶縁プロテクタ１４には、可撓性を有するとベースフィルム６２に形成された導電路６３と、を有するフレキシブルプリント基板６０が配されており、左出力バスバー２６Ｌはフレキシブルプリント基板６０の導電路６３と接続される基板接続部２８Ｌを有し、基板接続部２８Ｌが絶縁プロテクタ１４に位置決め保持されており、また、右出力バスバー２６Ｒはフレキシブルプリント基板６０の導電路６３と接続される基板接続部２８Ｒを有し、基板接続部２８Ｒが絶縁プロテクタ１４に位置決め保持されている。
基板接続部２８Ｌ、２８Ｒと絶縁プロテクタ１４とが位置決め保持された場合には、左出力バスバー２６Ｌ、及び右出力バスバー２６Ｒと絶縁プロテクタ１４との位置決め精度がさらに求められる。このような場合であっても、ボルト３２の軸部４３にナット３６が螺合した状態で、ナット３６が絶縁プロテクタ１４と接触することを抑制できる。これにより、絶縁プロテクタ１４にナット３６から力が加わることに起因する、絶縁プロテクタ１４の変形を抑制できる。
＜他の実施形態＞
（１）複数の蓄電素子１２は直列つなぎされていてもよいし、並列つなぎされていてもよい。
（２）ボルト３２の頭部４４が収容部に収容され、ナット３６が上方から螺合される構成としてもよい。また、１つの絶縁プロテクタ１４が、ナット３６が収容される収容部と、ボルト３２の頭部４４が収容される収容部の双方を有する構成としてもよい。
（３）左出力バスバー２６Ｌ及び右出力バスバー２６Ｒに接続される可撓性基板は、いわゆるフレキシブルフラットケーブルでもよい。また、左出力バスバー２６Ｌ及び右出力バスバー２６Ｒに電線が接続される構成としてもよい。
（４）電極接続部３４Ｌ、３４Ｒを位置決め保持する構造は、限定されない。例えば、接着、ネジ止め、熱融着、係止爪によるロック構造、インサート成形等、任意の手法を採用できる。
（５）ボルト３２の頭部４４とナット３６との間には、座金が挟まれていてもよいし、電圧検知用の端子が挟まれていてもよく、任意の部材が挟まれる構成とすることができる。また、左出力バスバー２６Ｌ、及び右出力バスバー２６Ｒの双方又は一方が省略されてもよい。
（６）絶縁プロテクタ１４には、１つ、２つ、又は４つ以上の接続バスバー２６Ｃが配される構成としてもよい。
（７）被貫通部３０Ｌ、３０Ｒと、電極接続部３４Ｌ、３４Ｒとのなす角度は、直角よりも小さくてもよい。
１０： 配線モジュール
１１： 蓄電モジュール
１２： 蓄電素子
１３： ケース
１４： 絶縁プロテクタ
２０： 開口部
２１Ｌ： 挿通孔
２３： ラミネートフィルム外装体
２４： リード端子
２５： スリット
２６Ｃ： 接続バスバー
２６Ｒ： 右出力バスバー
２６Ｌ： 左出力バスバー
２８Ｃ、２８Ｒ、２８Ｌ： 基板接続部
２９： 固定孔
３０Ｒ、３０Ｌ： 被貫通部
３１Ｒ、３１Ｌ： 貫通孔
３２： ボルト
３３Ｌ： 出力端子
３４Ｃ、３４Ｒ、３４Ｌ： 電極接続部
３５： ナット
３５Ｒ、３５Ｌ： 曲がり部
３６： ナット
３７Ｒ、３７Ｌ： 保護壁
３８Ｃ、３８Ｒ、３８Ｌ： 上側挟持部
３９Ｃ、３９Ｒ、３９Ｌ： 下側挟持部
４０Ｒ、４０Ｌ： 台座部
４１Ｒ、４１Ｌ： 収容部
４２： ネジ孔
４３： 軸部
４４： 頭部
４５： 後縁部
４６： 前縁部
４７： 右縁部
４８： 左縁部
４９： 後凹部
５０： 前凹部
６０： フレキシブルプリント基板
６２： ベースフィルム
６３： 導電路
６４： 横行部
６５： 上行部
６６： ランド
６７： 貫通孔
９０： 出力用コネクタ
９１： 端子
Ｐ１、Ｐ２： 間隔
Ｐ： 第１クリアランス
Ｑ１、Ｑ２： 間隔
Ｑ： 第２クリアランス

Claims (5)

  1. 電極を有する複数の蓄電素子に取り付けられる配線モジュールであって、
    絶縁性の合成樹脂からなる絶縁プロテクタと、
    前記絶縁プロテクタに保持されると共に、前記電極に接続されるバスバーと、
    前記バスバーを貫通する軸部と、前記軸部の端部に形成された頭部と、を有するボルトと、
    前記ボルトの前記軸部に螺合するナットと、を備え、
    前記バスバーは板状をなし、前記電極と接続されるとともに延び方向に沿って延びる電極接続部と、曲がり部によって前記電極接続部と接続され、前記延び方向と交差する第１方向に沿って延びるとともに前記ボルトの前記軸部が貫通する被貫通部と、を有し、
    前記絶縁プロテクタは、前記電極接続部を位置決め状態で保持する保持部と、前記ナットまたは前記頭部の外形状よりも大きな内形状を有して前記ナットまたは前記頭部を収容する収容部と、を有し、
    前記ナットまたは前記頭部が前記収容部に収容された状態で、前記第１方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第１クリアランスは、前記延び方向と交差すると共に前記第１方向と異なる第２方向について前記ナットまたは前記頭部と前記収容部との間に設けられた第２クリアランスよりも大きく設定されている配線モジュール。
  2. 前記ボルトの前記軸部と前記ナットとが螺合した状態において、前記軸部の軸線が延びる方向は、前記電極接続部の延びる前記延び方向と交差している請求項１に記載の配線モジュール。
  3. 前記第１クリアランスの寸法は、前記第２クリアランスの寸法の２倍に設定されている請求項１または請求項２に記載の配線モジュール。
  4. 前記ボルトの前記軸部に前記ナットが螺合した状態で、前記ボルトの前記頭部と前記ナットとの間には、前記被貫通部と、外部回路と電気的に接続される出力端子とが挟まれている請求項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。
  5. 前記絶縁プロテクタには、可撓性を有するフィルムと前記フィルムに形成された導電路と、を有する可撓性基板が配されており、
    前記バスバーは前記可撓性基板の前記導電路と接続される基板接続部を有し、
    前記基板接続部が前記絶縁プロテクタに位置決め保持されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の配線モジュール。
JP2023512957A 2021-04-09 2022-03-29 配線モジュール Active JP7637763B2 (ja)

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