配线模块的制作方法

文档序号:17746309发布日期:2019-05-24 20:40阅读:127来源:国知局
配线模块的制作方法

本发明涉及配线模块。



背景技术:

在专利文献1中,记载了一种汽车用电源供给装置。在该汽车用电源供给装置中,设置有电池以及2条金属配线。电池例如设置于车身的发动机室内。2条金属配线具有板状的形状,分别连接到电池的正侧端子以及负侧端子。这些金属配线从发动机室向车厢内延展。

另外,将多个电气设备设置于车身。这些多个电气设备经由导线线束连接到各金属配线的最靠近的位置。由此,能够从电池向各电气设备供给电源。

此外,作为公开与本发明关联的技术的现有技术文献,可列举专利文献2。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-120901号公报

专利文献2:日本特开2012-206616号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

通过与分别流到电气设备的电流的最大值的总和相匹配地设计向多个电气设备供给电源的金属配线的尺寸,从而能够适当地向全部电气设备供给电力。然而,如果单纯与电流的最大值的总和相匹配地设计配线的尺寸,则配线的截面积不必要地变大,配线整体的重量变重。并且,搭载于车辆的物体的重量越重,则燃油经济性越差。即,如果与电流的最大值的总和相匹配地设计,则存在配线变重而燃油经济性降低这样的课题。

因此,本发明的目的在于,提供一种轻量化的配线模块。

用于解决课题的技术方案

配线模块的第1方式是一种配线模块,其是车载用的配线模块,从蓄电装置向电气设备供给电力,并具有由扁平的导电体构成的导体板。配线模块具备扁平的导电性的第1导体板、扁平的导电性的第2导体板以及导电性的第1连结构件。第1导体板具有第1截面积。第2导体板具有小于第1截面积的第2截面积,并与第1导体板连接。第1连结构件将第1导体板与第2导体板相互连结。

配线模块的第2方式是与第1方式相关的配线模块,第2导体板的截面的宽度比第1导体板的截面的宽度窄。

配线模块的第3方式是与第1方式相关的配线模块,第2导体板的厚度比第1导体板的厚度薄。

配线模块的第4方式是与第1至第3中的任一项的方式相关的配线模块,第1连结构件具有导电性的第1过电流保护部。第1过电流保护部介于第1导体板与第2导体板之间,在流过超过第1容许电流的电流时变成非导通状态。

配线模块的第5方式是与第1至第4中的任一个方式相关的配线模块,还具备配线。配线从第1导体板分支。例如,配线是扁平的导电体。

配线模块的第6方式是与第4方式相关的配线模块,还具备扁平的第3导体板以及导电性的第2连结构件。第3导体板具有小于第2截面积的第3截面积,经由第2导体板与第1导体板连接。第2连结构件将第2导体板与第3导体板相互连结。第2连结构件具有导电性的第2过电流保护部。第2过电流保护部在流过超过第2容许电流的电流时变成非导通状态,所述第2容许电流小于第1容许电流。

配线模块的第7方式是与第4方式相关的配线模块,第1连结构件具备绝缘性的支承体、第1导体、第2导体、第1固定部和第2固定部。第1导体组装到支承体。第2导体与第1导体分离地组装到支承体。第1固定部贯通地设置于第1导体。第2固定部贯通地设置于第2导体。第1导体板和第1导体被第1固定部固定,另一方面,第2导体板和第2导体被第2固定部固定。

配线模块的第8方式是与第7方式相关的配线模块,第1固定部以及第2固定部的每一个是螺栓和螺母。

发明效果

根据配线模块,通过将以往的金属配线分割而进行布置,从而能够以使得在分割而得到的金属配线(第1导体板、第2导体板等)中流过适当的电流的方式进行布置,因此,不设置截面积不必要地增大的金属配线,能够根据车辆的所需电力而适当地设置金属配线,能够使配线模块轻量化。

附图说明

图1是概略地示出车载用的电源系统的结构的一例的图。

图2是概略地示出连结构件的结构的一例的分解立体图。

图3是例示出两个配线模块的配置的立体图。

图4是概略地示出车载用的电源系统的结构的其他例的图。

图5是例示出分支配线与导体板的连接的分解立体图。

图6是概略地示出车载用的电源系统的结构的另一其他例的图。

具体实施方式

<系统>

图1是概略地示出车载用的电源系统的结构的一例的图。该电源系统搭载于车辆(例如,汽车)。另外,该电源系统具备蓄电装置1、车载用的配线模块100、配线40~44和负载51~54。配线模块100具备导体板21~23和连结构件31、32。

导体板21~23分别具有板状的形状。具体来说,导体板21~23分别由单个导电体构成,具有在长度方向上较长的细长形状,在与其长度方向垂直的截面(下面也称为模块截面)上,具有扁平的形状。例如,导体板21~23分别也可以在模块截面上具有长方形的形状(也参照图2)。这里所说的模块截面是指关于具有导电性的部分的截面,例如在导体板21~23被绝缘包覆部覆盖的情况下,不包括该绝缘包覆部。

导体板21~23分别由具有导电性的材料形成,例如也可以由金属形成。例如,能够将铜、铜合金、铝或者铝合金等金属用作导体板21~23的材料。导体板21~23能够作为有助于向负载51~54供给电力的配线发挥功能。

导体板21~23的模块截面上的截面积相互不同。例如,导体板23的截面积小于导体板22的截面积,导体板22的截面积小于导体板21的截面积。在图1的例子中,导体板21~23的截面的宽度(沿着与各自的长度方向以及厚度方向均垂直的方向(以下也称为“宽度方向”)的宽度)w1~w3相互不同。例如,导体板23的宽度w3比导体板22的宽度w2窄,导体板22的宽度w2比导体板21的宽度w1窄。据此,能够在将导体板21~23的厚度设为大致相同的同时,实现上述截面积的大小关系。

导体板21、22例如经由连结构件31相互连接。连结构件31具有导电性,将导体板21、22机械地连结,同时将它们电连接。在图1的例子中,导体板21的长度方向的一端连结到连结构件31,导体板22的长度方向的一端连结到连结构件31。导体板21、22的长度方向例如大致相同。

连结构件31也可以具备过电流保护部311。过电流保护部311介于导体板21、22之间,由于流过超过规定的容许电流(下面称为“第1容许电流”)的电流,从而变成非导通状态。过电流保护部311例如是熔断器。

图2是概略地示出连结构件31的具体结构的一例的分解立体图。例如,连结构件31具备支承体312、导体313、314、过电流保护部311以及固定部315、316。

支承体312例如由绝缘性的材料(例如,树脂)形成,例如具有大致长方体的形状。将导体313、314组装于支承体312的一个面312a。导体313、314由导电性的材料形成,例如形成为板状。导体313、314例如以其厚度方向沿着面312a的法线方向的姿势配置。另外,导体313、314相互分离。例如,导体313、314在与面312a平行的方向上相互分离。

过电流保护部311设置于导体313、314之间。即,过电流保护部311的一端连接到导体313,另一端连接到导体314。过电流保护部311与导体313、314各自之间的固定方法没有特别限制,例如能够采用焊接等固定方法。

将固定部315设置于导体313。固定部315将导体板21固定于导体313。固定部315具备螺栓部3151和螺母3152。螺栓部3151竖立设置于导体313。该螺栓部3151具有大致圆柱状的形状,相对于导体313向与支承体312相反的一侧延伸。在螺栓部3151的圆周面形成有螺纹槽。

在导体板21的一端部形成有在其厚度方向上贯通导体板21的贯通孔211,将螺栓部3151插入到该贯通孔211,导体板21的一端部与导体313相互接触。在该状态下,螺母3152螺合于螺栓部3151,将导体板21紧固到导体313。由此,导体板21的一端固定于连结构件31。

将固定部316设置于导体314。固定部316将导体板22固定于导体314。固定部316具备螺栓部3161和螺母3162。螺栓部3161竖立设置于导体314。该螺栓部3161具有大致圆柱状的形状,相对于导体314向与支承体312相反的一侧延伸。在螺栓部3161的圆周面形成有螺纹槽。

在导体板22的一端部形成有在其厚度方向上贯通导体板22的贯通孔221,将螺栓部3161插入到该贯通孔221,导体板22的一端部与导体314相互接触。在该状态下,螺母3162螺合于螺栓部3161,将导体板22紧固到导体314。由此,导体板22的一端固定于连结构件31。

根据这样的连结构件31,能够将导体板21、22机械地连结,同时经由导体313、314以及过电流保护部311将导体板21、22电连接。

此外,螺栓部3151也可以与导体313独立。另外,螺栓部3151也可以是具有头部以及在圆周面形成有螺纹槽的圆柱部的螺栓。在该情况下,螺栓部3151在其厚度方向上贯通导体313。螺栓部3161也一样。

参照图1,导体板23例如经由连结构件32连接到导体板22。因此,导体板23经由导体板22连接到导体板21。连结构件32将导体板22、23机械地连结,同时将它们电连接。例如,导体板22的长度方向的另一端连结到连结构件32,导体板23的长度方向的一端连结到连结构件32。

连结构件32也可以具备过电流保护部321。过电流保护部321介于导体板22、23之间,由于流过超过规定的容许电流(下面称为“第2容许电流”)的电流,从而变成非导通状态。过电流保护部321例如是熔断器。连结构件32的具体结构的一例与连结构件31相同,因此,避免重复的说明。

蓄电装置1是电池(例如,铅电池或者锂离子电池)或者电容器。蓄电装置1例如经由配线40连接到导体板21。配线40例如是所谓的电线,在导线线束中设置。配线40的一端与导体板21的连接方法没有特别限制。总之,使配线40的一端侧的导体部(例如,芯线或者端子)接触到导体板21的一部分,同时进行固定。关于固定的方法,通过适当的方法进行即可。例如,能够采用使用螺纹、焊料或者导电性粘接剂等的固定方法。

在该电源系统中,导体板22依次经由连结构件31、导体板21以及配线40连接到蓄电装置1,导体板23依次经由连结构件32、导体板22、连结构件31、导体板21以及配线40连接到蓄电装置1。即,在本电源系统中,随着远离蓄电装置1而配置截面积较小的导体板。

在图1的例子中,导体板21分别经由配线41、42连接到负载51、52,导体板22经由配线43连接到负载53,导体板23经由配线44连接到负载54。配线41、42能够视为从导体板21分支出的配线(在这里称为“分支配线”)。同样地,配线43能够视为从导体板22分支出的分支配线,配线44能够视为从导体板23分支出的分支配线。分支配线41~44例如是所谓的电线,能够在导线线束中设置。

分支配线41、42各自的一端与导体板21的连接、分支配线43的一端与导体板22的连接以及分支配线44的一端与导体板23的连接能够和配线40与导体板21的连接同样地实现。但是,关于其变形,在后面叙述。

负载51~54分别是设置于车辆的电气设备,例如是包括控制电路的ecu(electroniccontrolunit,电子控制单元)、动力转向用的电动机、门开闭用的电动机、各种传感器、汽车导航或者空调机等电气设备。

在这样的电源系统中,经由分支配线41、42分别流向负载51、52的电流i1、i2虽然经过导体板21,但不经过导体板22、23。经由分支配线43流向负载53的电流i3虽然经过导体板21、22,但不经过导体板23。经由分支配线44流向负载54的电流i4经过导体板21~23的全部。即,电流i1~i4全部流过导体板21,电流i3、i4流过导体板22,电流i4流过导体板23。因此,流过导体板21的电流的最大值大于流过导体板22的电流的最大值,流过导体板22的电流的最大值大于流过导体板23的电流的最大值。此外,在图1的例子中,用虚线表示电流的流动。另外,用该虚线的粗细来表示流过导体板21~23的电流的大小关系。

例如,假定分别流过负载51、52的电流i1、i2是50[a]、流过负载53、54的电流i3、i4分别是30[a]、20[a]。在该情况下,在导体板21中,最大流过150(=2×50+30+20)[a]的电流,在导体板22中,最大流过50(=30+20)[a]的电流,在导体板23中,最大流过20[a]的电流。

但是,导体板21~23各自的电流容量(或者说容许电流,下同)取决于导体板21~23各自的截面积。具体来说,截面积越大,则电流容量越大。因此,针对导体板21~23,能够设定与在各自中流过的电流相应的截面积。

在本实施方式中,将流过最大的电流的导体板21的截面积设定为最大的值(例如,15[sq]),将流过第二大的电流的导体板22的截面积设定为第二大的值(例如,10[sq]),将流过最小的电流的导体板22的截面积设定为最小的值(例如,8[sq])。

作为比较例,例如考虑按与最大的导体板21的截面积相同的截面积来构成导体板22、23的情况。即使在该情况下,根据电流容量这样的观点,也不产生问题。可是,导体板22、23的截面积、进而各自的体积不必要地增大,因此,导体板22、23为为所需重量以上。

根据本实施方式,与该比较例相比,能够得到与应该负担的电流相应的电流容量,同时降低导体板22、23的体积。因此,能够适当地供给电力,同时使导体板22、23轻量化。由此,能够提高车辆的燃油经济性。另外,伴随着导体板22、23的体积的降低,能够降低导体板22、23的材料费用,能够降低制造成本。

<导体板的宽度>

在上述例子中,将导体板23的宽度w3设定得比导体板22的宽度w2窄,将导体板22的宽度w2设定得比导体板21的宽度w1窄。据此,即使将导体板21~23的厚度设定为相同程度,也能够实现上述截面积的大小关系。据此,能够将相同厚度的导电性的板材切出而形成导体板21~23。这有助于制造成本的降低。

另外,导体板21~23在车辆的内部,有时一边弯曲一边延伸。例如,有时使导体板21~23在其厚度方向上弯曲。如果导体板21~23的厚度是相同程度,则导体板21~23的弯曲性是相同程度。因此,能够不区分导体板21~23地用相同程度的力使它们弯曲。另一方面,例如,在仅导体板21的厚度厚的情况下,导体板21与导体板22、23相比,难以弯曲。如果存在这样的弯曲性的差异,则操作员难以进行作业。另一方面,如果导体板21~23的厚度是相同程度,则能够用相同程度的力使它们弯曲,能够提高可操作性。

<过电流保护部的容许电流>

过电流保护部311的第1容许电流设定为比在负载53、54是正常的状态时流过导体板22的电流的值(例如50[a])稍大的值(例如80[a])。由此,能够适当地保护导体板22以及负载53。

导体板23的截面积小于导体板22的截面积,因此,导体板23的电流容量小于导体板22的电流容量。因此,过电流保护部321的第2容许电流设定得比过电流保护部311的第1容许电流小。例如,将第2容许电流设定为小于第1容许电流、且比在负载54正常的状态下流过导体板23的电流的值(例如20[a])稍大的值(例如30[a])。

据此,对于电流容量比导体板22小的导体板23,在小于第1容许电流的第2容许电流下,过电流保护部321变成非导通状态。由此,能够适当地保护导体板23以及负载54。

此外,也可以将未图示的过电流保护部(例如,熔断器)设置于蓄电装置1。该过电流保护部的容许电流(下面称为“第3容许电流”)设定为大于第1容许电流。例如,将第3容许电流设定为比在负载51~54正常的状态下流过导体板21的电流的值(例如150[a])稍大的值(例如160[a])。由此,能够适当地保护导体板21以及负载51、52。

另外,在上述例子中,过电流保护部311、321分别设置于连结构件31、32。据此,通过操作员将连结构件31、32适当地安装到导体板21~23,从而过电流保护部311、321连接到适当的位置。即,操作员能够简单地将过电流保护部311设置于导体板21、22之间,同样地,能够简单地将过电流保护部321设置于导体板22、23之间。

变形例.

在图1的例子中,虽然设置有3个导体板21~23,但设置有2个以上的导体板即可。在该情况下,设置比导体板的个数少一个的个数的连结构件。

另外,在图1的例子中,虽然设置有4个负载51~54,但分别关于导体板21~23,设置有1个以上的负载即可。

另外,在图1的例子中,使导体板21~23的宽度w1~w3相互不同,实现上述截面积的大小关系。然而,不一定限于此。例如,也可以使导体板21~23的厚度相互不同。更具体来说,也可以将导体板21的厚度设定得最厚,将导体板22的厚度设定得比导体板21的厚度薄,将导体板23的厚度设定得最薄。这是由于,通过这样,也有助于上述截面积的大小关系的实现。

电流i1、i2不流过连结构件31,因此,连结构件31的导体313、314的截面积也可以小于导体板21的截面积,是导体板22的截面积以上即可。

另外,在上述例子中,电流从蓄电装置1分别流向负载51~54。即,说明了导体板21连接到蓄电装置1的高电位侧的输出端的情况。可是,导体板21也可以连接到蓄电装置1的低电位侧的输出端。在该情况下,导体板21~23能够作为所谓的接地部(大地)发挥功能。

图3是例示出配线模块100a、100b的配置的立体图。设置具备蓄电装置1的高电位用的导体板21a~23a和连结构件31a、32a的配线模块100a以及具备蓄电装置1的低电位用的导体板21b~23b和连结构件31b、32b的配线模块100b这两者。导体板21a~23a以及连结构件31a、32a分别与配线模块100的导体板21~23以及连结构件31、32同样地构成,导体板21b~23b以及连结构件31b、32b分别与配线模块100的导体板21~23以及连结构件31、32同样地构成。在该情况下,如图3所示,导体板21a~23a与导体板21b~23b也可以在厚度方向上相互叠合地配置。

此外,为了避免附图的繁琐,在图3中,关于连结构件31a、32a、31b、32b,示出其概略,例如关于相当于图2所示的过电流保护部311的结构,省略图示。另外,使导体板21a~23a、21b~23b局部地断裂而示出。

另外,在图1的例子中,虽然设置有一个蓄电装置1,但也可以设置多个蓄电装置1。例如,这些多个蓄电装置1分别经由配线连接到导体板21。

另外,在图1的例子中,负载51~54分别经由配线41~44适当地连接到导体板21~23。可是,多个负载也可以经由分配部连接到导体板。图4是概略地示出车载用的电源系统的结构的其他例的图。在图4的电源系统中,代替负载51而设置负载511、512以及分配部513,在这点上与图1的电源系统不同。分配部513经由配线413连接到导体板21,分别经由配线411、412连接到负载511、512。负载511、512的一例如上所述。配线411~413例如是电线,在导线线束中设置。分配部513是将配线411~413彼此电连接的构件。分配部513也可以具有将配线411~413彼此连接的导体,适当地设置过电流保护部或者继电器等。

另外,分支配线也可以是扁平的导电体。在图5中,分支配线41是扁平的导电体,是放大地示出连接其一端与导体板21的部位的分解立体图。例如,该部位处的连接也可以与用连结构件31连接导体板21、22彼此同样地,采用连结构件34。在该情况下,分支配线41能够通过连结构件34而从导体板21分支。此外,在图5中,为了容易视觉辨认,使导体板21局部地断裂而示出。

连结构件34具有与连结构件31的支承体312、导体313、314、过电流保护部311、固定部315、316、螺栓部3151、3161、螺母3152、3162分别对应的支承体342、导体343、344、过电流保护部341、固定部345、346、螺栓部3451、3461及螺母3452、3462。

在导体板21的该宽度方向的端部,形成有在其厚度方向上贯通导体板21的贯通孔212,将螺栓部3451插入到该贯通孔212,导体板21的宽度方向的端部与导体343相互接触。在该状态下,螺母3452螺合于螺栓部3451,将导体板21紧固到导体313。由此,导体板21的宽度方向的端部固定于连结构件34。

在分支配线41的该长度方向的端部,形成有在厚度方向上贯通自身的贯通孔414,将螺栓部3461插入到该贯通孔414,分支配线41的长度方向的端部与导体344相互接触。在该状态下,螺母3462螺合于螺栓部3461,将分支配线41紧固到导体344。由此,分支配线41的长度方向的端部固定于连结构件34。

通过连结构件34,能够将导体板21与分支配线41机械地连结、同时经由导体343、344以及过电流保护部341电连接。关于导体板21与分支配线42、导体板22与分支配线43、导体板23与分支配线44中的任一方,都能够和导体板21与分支配线41同样地实现机械连结以及电连接。

导体板21~23的宽度方向的尺寸也可以在它们的长度方向上不固定。图6概略地示出车载用的电源系统的结构的另一其他例。图6所示的结构与图1所示的结构相比,仅有配线模块100所具备的导体板21~23的宽度方向的尺寸不同。

具体来说,导体板21在配线40侧的端具有宽度w11,在连结构件31侧的端具有宽度w12。导体板22在连结构件31侧的端具有宽度w21,在连结构件32侧的端具有宽度w22。导体板23在连结构件32侧的端具有宽度w31,在与连结构件32相反的一侧的端具有宽度w32。并且,在这些宽度之间,存在w11>w12≥w21>w22≥w31>w32的关系。在这样的情况下,如果平均地看,则也可以说导体板22的截面的宽度比导体板21的截面的宽度窄,导体板23的截面的宽度比导体板22的截面的宽度窄。

在上述各实施方式以及各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾,就能够适当组合。

如上所述,详细说明了该配线模块,但上述说明在所有方面都是示例,该配线模块不限定于此。应该理解,在不脱离该配线模块的范围的情况下,能够设想未例示出的无数变形例。例如,也能够使接地线(例如,电线)重叠于导体板21~23。

标号说明

1蓄电装置

21第1导体板(导体板)

22第2导体板(导体板)

23第3导体板(导体板)

31、31a、31b第1连结构件(连结构件)

32、32a、32b第2连结构件(连结构件)

41分支配线(配线)

100、100a、100b配线模块

311第1过电流保护部(过电流保护部)

321第2过电流保护部(过电流保护部)

315第1固定部(固定部)

316第2固定部(固定部)

3151、3161螺栓(螺栓部)

3152、3162螺母

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