专利名称：布线设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别地用于其上安装了锂离子电池的电动车的布线设备，并且，更详细地说，涉及一种为了避免电线直接接触并且用于补偿电池间距的公差和从电池模块到安装在电池模块的侧面的PCB(集成电路板)组件的距离的设计误差的布线设备。
背景技术：
<专利文献I描述的布线设备>公知一种用于补偿电池与电子部件之间的位置偏差的布线设备(请參见专利文献I)。专利文献I所描述的配置包括安装在对准的电池上的板主体；安装在板主体上并且用于使电池与电子部件相连的端子；以及用于将端子安装在板主体上的盖板，其中每个端子都设置了尺寸差补偿部分，用于补偿电池与电子部件之间的位置偏差。确切地说，尺寸差补偿部分由从矩形金属端子的ー个侧面并沿该侧面延伸的基本上曲柄形的细长切ロ部分配置，并且在该切ロ部分的尖端设置了基本上曲柄形的细长柔性支柱部分。<专利文献I描述的配置的优点>根据这种配置，利用设置在金属端子上的细长柔性支柱部分的弯曲操作，电池和与该电池相邻设置的电子部件之间的位置偏差确实可以被补偿。此外，由于为了克服电池产生的过电流而采用的过电流保护电阻器用作电子部件，所以在对电池充电或者电流从电池流出时，过电流保护电阻器元件可以检测异常，诸如从电池流出的过电流。<专利文献I描述的配置存在的问题>专利文献I描述的配置对于镍氢电池有效。即，对于镍氢电池，由于对于多个电池只需要进行一次电压检测，所以所需的过电流保护电阻器元件的数量少。相反，对于锂离子电池，需要对每个电池单元进行一次电压检測。因此，根据专利文献I描述的配置，由于使用过电流保护电阻器元件的次数增多，所以该设备的成本也升高。此外，专利文献I描述的配置可以补偿电池和与电池相邻设置的电子部件之间的位置偏差，但是不能有效补偿电池间距的公差和从电池模块到安装在电池模块的侧面的PCB组件的距离的设计误差。此外，从电池抽出的电压检测电线被捆扎成束，然后，所捆扎的电线被布线，并且在其尖端连接到连接器。因此，由于电线之间直接接触，所以电线之间可能发生短路。在这种情况下，每条电线都要求利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖，以防止短路，这样增加了时间和劳动。此外，电线被捆扎成束，因此，在维护时可能发生问题，因为难以迅速并准确识别连接器端的哪条电线连接到哪个电池。引用文献清单专利文献专利文献I JP-A-2004_9538
发明内容
为了解决相关技术的问题，设计了本发明，并且本发明的目的是提供ー种布线设备，该布线设备被设置为，特别是在锂离子电池用作电池的情况下，用于有效地补偿多个电池之间的每个电池间距的公差和从 电池模块到安装在该电池模块的侧面的PCB组件的距离的设计误差、避免电线之间的直接接触、显著识别连接器侧和电池上的电线之间的连接关系、以及适于执行维护。为了实现该目的，本发明的第一方面提供了一种通过塑料模制形成的并且包括电线容纳部分、端子容纳室和电线抽出部分的布线设备，其中该电线容纳部分设置了多个分别用于在其内容纳电线并且互相平行布置的细长形容纳槽，每个容纳槽在纵向被分割为ー段或者多段，并且容纳槽的每对相邻分割片的相邻端部被U形弹性连接件连接；将端子容纳室设置分别容纳用于连接一个电池的端子和另ー个与其相邻的电池的端子的导电金属板，并且沿电线容纳部分的纵向以分离方式布置，并且分离布置的每对相邻端子容纳室被U形弹性连接件连接；并且将每个电线抽出部分设置为将相应一个容纳槽和相应ー个端子容纳室连接在一起，从而从所述相应的端子容纳室抽出一条电线到所述相应的容纳槽。在本发明的第二方面，在根据第一方面的布线设备中，该电线容纳部分分别设置了凸起，每个凸起用于锁定并且防止容纳在各电线容纳部分内的电线从其脱出。在本发明的第三方面，在根据第一方面的布线设备中，用于连接容纳槽的每对相邻分割片的相邻端部的每个U形弹性连接件是用于连接相邻端部的上端部的垂直连接件和用于连接相邻端部的侧端部的水平连接件的至少其中ー个。在本发明的第四方面，在根据第一方面的布线设备中，所述电线容纳部分设置在该布线设备的要利用铰接部连接到连接器的部位处，所述铰接部分形成为当从横切所述电线容纳部分的方向看时弯曲成具有三个弯曲部分的W形。本发明的有益效果根据第一方面，用于在其内容纳电线的细长形容纳槽被分割为一段或者多段，并且该容纳槽的每对相邻分割片的相邻端部都被U形弹性连接件连接。因此，即使电池间距存在公差，也可以利用U形弹性连接件的收缩或者膨胀补偿该公差。因此，由于未对电压检测电线容纳部分施加应カ，所以可以获得能够耐受长期使用的强电压检测电线容纳部分。根据第二方面，每个电线容纳部分内均设置了凸起，每个凸起用于锁定并且防止容纳在电线容纳部分内的电线从其脱出。因此，防止容纳在电线容纳部分内的电线偶然从容纳槽脱出，以致可以稳定容纳电线，并且因此而不发生不希望的故障。根据第三方面，根据环境状况，在垂直连接件和水平连接件中优选ー个用作用于连接相邻端部的U形弹性连接件。根据第四方面，电线容纳部分在其要连接到连接器的部分设置了铰接部分，该铰接部分被形成为当从与电线容纳部分交叉的方向看时以W形弯曲。因此，即使电池存在电池间距公差或者电池与连接器之间的距离存在设计误差，这种公差和设计误差也可以被补偿。此外，由于连接器的安装角可以被改变，所以可以灵活适应连接器的安装角。
图I是示出根据本发明第一实施例的布线设备的透视图。图2是示出电线布设在图I所示布线设备内的状态的平面图。图3是示出图2所示布线设备连接到电池端子的状态的透视图。图4是示出根据本发明第二实施例的布线设备的连接器连接部分的透视图。图5是从上部方向观看的图4所示连接器连接部分的透视图。图6是示出第二实施例的连接器安装在PCB组件上的状态的透视图。參考编号清单10 :根据第一实施例的布线设备
11 电压检测电线容纳部分IlU :分割槽ID的U形弹性连接件IlH :分割槽ID的水平U形弹性连接件IIT :凸起(锁扣)111、112、113 :电线容纳槽12 :端子容纳室12U :端子容纳室之间的U形弹性连接件13 :电压检测电线抽出部分20 :根据第二实施例的布线设备21 :根据第二实施例的布线设备的电线容纳槽22 :铰接部分30:连接器引出部分40 :连接器50 PCB 组件U U形弹性连接件1D.2D.3D :分割槽IF :插入分割槽ID的前侧壁IR :插入分割槽ID的后侧壁
具体实施例下面将參考附图解释布线设备，该布线设备被设置为，特别是在锂离子电池用作电池的情况下，有效补偿多个电池之间的每个电池间距的公差和从电池模块到安装在该电池模块的侧面的PCB组件的距离的设计误差、避免电线之间直接接触、显著识别连接器侧和电池上的电线之间的连接关系、以及适于有效执行维护。[第一实施例]<根据第一实施例的布线设备的配置>图I所示的根据第一实施例的布线设备10完全由塑料模制形成，并且被配置了 电压检测电线容纳部分11 ;用于容纳电池端子的端子容纳室12 ;以及用于使电压检测电线容纳部分11与端子容纳室12相连的电压检测电线抽出部分13。下面将依次解释电压检测电线容纳部分11、端子容纳室12、以及电压检测电线抽出部分13。<为什么需要电压检测电线容纳部分11的原因>
在锂离子电池用作电池的情况下，根据本发明，不对锂离子电池中的每个电池单元使用过电流保护电阻器元件，而是对锂离子电池的每个电池単元抽出电压检测电线，并且该电压检测电线连接到连接器，该电压检测电线通过连接器以分时方式有序连接到安装在印刷电路上的通用电压检测电阻器元件。然后，CPU将流过通用电压检测电阻器元件的电流进行比较，以确定锂离子电池是否产生了过电流。根据这种配置，由于不需要为锂离子电池中的每个电池单元设置过电流保护电阻器元件，所以可以降低设备的总成本。在这种情况下，锂离子电池中的每个电池单元都需要电压检测电线。因此，为了防止因为电压检测电线之间互相接触而发生短路，需要利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖每条电压检测电线，并且进ー步捆扎成束并固定这样分别被带子或者条带覆盖的所有电压检测电线。然而，本发明被配置为消除了覆盖和捆扎电压检测电线的过程，并且设置了以如下方式配置的电压检测电线容纳部分。因此，不需要利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖每条电压检测电线，并且也不需要捆扎和固定这样分别被带子或者条带覆盖的所有电压 检测电线。<电压检测电线容纳部分11的配置>为了在不互相发生直接接触的情况下，互相平行布设从各电池抽出到连接器40侧的电压检测电线，电压检测电线容纳部分11设置了多个沿电池的准线从各电池到连接器40互相平行布置的电线容纳槽111、112、113。电线容纳槽111、113、113都没有被设置为从各电池延伸到连接器40的直线连续槽，而是以每个电线容纳槽对应于每个电池被至少分割一次的方式设置。每个分割槽1D、2D、3D的相邻侧壁的上部都被U形弹性连接件IlU连接。确切地说，之间插入分割槽ID的前侧壁IF和后侧壁IR被U形弹性连接件IlU连接，之间插入分割槽2D的前侧壁2F和后侧壁2R被另ー个U形弹性连接件IlU连接，压机之间插入分割槽3D的前侧壁3F和后侧壁3R被另ー个U形弹性连接件IlU连接。〈U形弹性连接件的修改例>在上述解释中，在用于连接分割槽ID插在之间的相邻侧壁的上部的位置，设置用于连接分割槽的相邻侧壁的U形弹性连接件11U。然而，在在宽度方向设置死空间的位置，优选地设置水平U形弹性连接件11H，用于连接分割槽ID的相邻侧壁的侧面部分，如图I至3所示。〈U形弹性连接件IIU、IIH的作用>这样，对应于每个电池，电压检测电线容纳部分11的每个电线容纳槽111、112、113均被分割一次，并且分别插入分割槽的相邻侧壁被U形弹性连接件IlU或者IlH连接，每个U形弹性连接件分别构成“电池间距公差补偿部分”。因此，即使当每个电池的电池间距存在公差吋，也可以利用U形弹性连接件IlU或者IlH的收缩或者膨胀补偿该公差。因此，由于不对每个部分11施加应力，所以可以获得能够耐受长期使用的强电压检测电线容纳部分11，并因此还可以获得能够耐受长期使用的强布线设备10。<电压检测电线容纳部分11的改进>凸起(锁扣)IlT可以设置在电压检测电线容纳部分11的每个电线容纳槽111、112、113、114和115的侧壁上，以致容纳在每个电线容纳槽111、112、113、114和115内的电线都不从该槽向上移动。每个凸起IiT都由锥面和从侧壁垂直延伸的壁部形成，并且以锥面从侧壁向下凸出的方式设置。因此，例如，电线W可以平滑容纳在电线容纳槽111内，但是难以向上移动和抽出这样容纳在电线容纳槽111内的电线W，因为存在垂直延伸的壁部。<端子容纳室12>当在该图中从连接器40观看时，端子容纳室12包括第一端子容纳室121、第二端子容纳室122和第三端子容纳室123。每个端子容纳室121、122和123均为盒状，其上面敞开，而其底部设置了用于通过其插入电池的正端子IP的正端子孔12P和用于通过其插入相邻电池的负端子IN的负端子孔12N。正端子IP和负端子IN通过导电金属板16连接(如图3所示)，从而形成该电池与另ー个电池的串联电路。同样，当其余端子容纳室内的 正端子和负端子被相应导电金属板16连接时，形成所有电池的串联电路，并因此可以获得闻压DC电路。在相关技术中，互相接触形成第一端子容纳室121和第二端子容纳室122。相反，根据第一实施例，第一端子容纳室121和与之相邻的第二端子容纳室122之间布置了预定间隔，并且它们通过U形弹性连接件12U互相连接在一起。由于利用U形弹性连接件12U的收缩或者膨胀可以调节第一端子容纳室121与第二端子容纳室122之间的间隔，所以即使存在电池间距的公差，利用U形弹性连接件12U也可以补偿该公差。<电线抽出部分13>为了在不接触任意的剰余电压检测电线W的情况下，抽出用于锂离子电池中的每个电池単元的电压检测电线W，电压检测电线抽出部分13设置在电压检测电线容纳部分11与端子容纳室12之间，并且电压检测电线W布置在其内。端子容纳室121、122和123中最靠近连接器40的第一端子容纳室121的电压检测电线抽出部分13连接到电线容纳槽111、112和113中最靠近端子容纳室侧的电线容纳槽111。次最靠近连接器40的第二端子容纳室122的电压检测电线抽出部分13连接到次最靠近端子容纳室侧的电线容纳槽112，并且剰余电线抽出部分以相同方式分别连接到剰余电线容纳槽。因此，电压检测电线W可以在互相不交叉的情况下从端子容纳室分别有序布线在电线容纳槽内。<电线布线在图I所示的布线设备内>当电线布线在这样配置的图I所示布线设备内时，如图2所示的平面图，布置电线。即，在不分别互相直接接触的情况下，以电压检测电线沿平行形成的各槽的侧壁有序布线到连接器40侧的方式，电压检测电线W分别通过电压检测电线抽出部分13从端子容纳室121、122和123容纳在电线容纳槽111、112和113内。因此，由于一眼就可以看出连接器40侧的哪条电压检测电线W连接到电池中的哪个电池，所以可以提高维护操作的效率。此夕卜，即使在电池之一中存在电池间距的公差，仍可以利用U形弹性连接件IlUUlH或者12U补偿该公差。〈将图2所示的布线设备安装在电池上>图3是示出图2所示布线设备安装到电池上的透视图。在图3中，电池的正端子IP和相邻电池的负端子IN通过导电金属板16连接。通过这样重复连接所有的电池，所有电池被串联连接。从端子容纳室12抽出的电压检测电线W分别进入电压检测电线容纳部分11，然后，在互相不直接接触的情况下，延伸到连接器40侧(图I)。
〈图2所示布线设备的作用>如上所述，根据第一实施例，本发明尤其对锂离子电池有效。即，在不对每个电池连接过电流保护电阻器元件的情况下，可以检测到电池产生的过电流。此外，电池间距的公差可以被补偿。此外，不需要利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖每条电线，此外，还不需要捆扎和固定这样分别被带子或者条带覆盖的所有电压检测电线。因此，本发明可以提供适于执行维护操作、可以防止电线互相直接接触并且一眼就可以看出连接器40侧的哪条电压检测电线连接到哪个电池的布线设备。[第二实施例]<根据第二实施例的布线设备的配置>第二实施例的特征在于设置了铰接部分，每个铰接部分可以将电压检测电线W互相划分开，从而不互相直接接触，并且利用其收缩或者膨胀补偿设计误差，同时在连接器40的连接部分侧上确保连接器的插入空间。图4至6是用于解释根据第二实施例的布线设备的示意图。在图4和5中，示出了根据第一实施例的布线设备10、根据第二实施例的布线设备20、连接器引入部分30以及连接器40。以具有延续到根据第一实施例的布线设备10的电压检测电线容纳部分11的槽21的部分的整体包括其每个均被弯曲成W形的铰接部分22的方式，配置根据第二实施例的布线设备20。由于每个W形铰接部分22的3个弯曲部分都可以收缩和膨胀，所以设计误差可以被补偿。在该实施例中，W形表示每个铰接部分22仅具有3个弯曲部分，如图4所示，而与诸如圆形或者尖形的形状无关，并不始終意味着弯曲部分的每个顶点都如同字母“W”显示的形状。<根据第二实施例的布线设备的优点>图6是示出利用连接器40，通过根据第一实施例的设备和根据第二实施例的布线设备20，从各电池抽出的电压检测电线W被安装到PCB组件50上的状态。通过端子容纳室的抽出端ロ对电压检测电线容纳部分11抽出的电压检测电线W互相平行有序地延伸到连接器40，而且它们之间不发生直接接触。即使对于多个电池，电池间距存在公差，利用第一实施例的U形弹性连接件IlUUlH和12U也可以补偿电池间距的公差。此外，即使电池与连接器之间的距离存在设计误差，利用第二实施例的W形铰接部分22也可以补偿这种设计误差。此外，由于W形铰接部分22可以改变连接器40的安装角，所以可以灵活适应连接器40的安装角。此外，根据这样配置的布线设备，由于一眼就可以看出连接器40侧的哪条电压检测电线W连接到哪个电池，所以可以改善维护操作的效率。另外，根据这样配置的布线设备，电压检测电线W从锂离子电池中的每个电池单元抽出，并且该电压检测电线W通过连接器以分时方式有序连接到安装在印刷电路上的通用电压检测电阻器元件。然后，CPU比较通过通用电压检测电阻器元件的电流，以确定锂离子电池是否产生了过电流。根据这种配置，可以克服专利文献I描述的需要过电流保护电阻器元件的数量与锂离子电池的数量相同的配置缺陷(成本增高)。然而，在这种情况下，锂离子电池中的每个电池单元都需要电压检测电线W。因此，为了防止因为电压检测电线W之间的互相接触发生预期的短路，需要利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖每条电压检、测电线W，并且还捆扎和固定利用带子或者条带这样覆盖的所有电压检测电线。然而，本发明通过采用以上述方式配置的电压检测电线容纳部分可以消除这些麻烦的过程。因此，无需利用诸如波纹管或者套管的防护件覆盖每条电压检测电线，并且也无需捆扎和固定利用带子或者条带这样覆盖的所有电压检测电线
权利要求
1.一种通过塑料模制形成的并且包括电线容纳部分、端子容纳室和电线抽出部分的布线设备，其中 所述电线容纳部分设置有多个将电线容纳在其内部并且互相平行布置的细长形容纳槽，每个所述容纳槽在纵向被分割为一段或者多段，并且所述容纳槽的每对相邻分割片的相邻端部被U形弹性连接件连接； 将所述端子容纳室布置为分别容纳用于连接一个电池的端子和与该电池相邻的另一个的电池的端子的导电金属板，并且沿所述电线容纳部分的纵向以分离方式布置，并且分离布置的每对相邻端子容纳室被U形弹性连接件连接；并且 将每个所述电线抽出部分布置为将相应的ー个所述容纳槽与相应的ー个所述端子容纳室连接，从而从所述相应的端子容纳室抽出一条电线到所述相应的容纳槽。
2.根据权利要求I所述的布线设备，其中，所述电线容纳部分分别设置有凸起，每个所述凸起用于锁定并且防止容纳在各所述电线容纳部分内的电线从所述电线容纳部分脱出。
3.根据权利要求I所述的布线设备，其中，用于连接所述容纳槽的每对相邻分割片的相邻端部的每个所述U形弹性连接件，是用于连接相邻端部的上端部的垂直连接件和用于连接相邻端部的侧端部的水平连接件的至少其中ー个。
4.根据权利要求I所述的布线设备，其中，所述电线容纳部分设置在该布线设备的要利用铰接部连接到连接器的部位处，所述铰接部分形成为当从横切所述电线容纳部分的方向看时弯曲成具有三个弯曲部分的W形。
全文摘要
一种布线设备(10)包括线容纳部分(11)、端子容纳室(12)和电线抽出部分(13)。该线容纳部分(11)设置了多个分别用于在其内容纳电线并且互相平行布置的细长形容纳槽，每个槽在一个或者多个部分被(各)槽(1D)分割，并且侧壁(1F)和(1R)被U形弹性连接件(1lU)连接。每个端子容纳室(12)分别容纳用于连接电池的端子和相邻电池的端子的导电金属板，并且利用U形弹性连接件(12U)连接相邻端子容纳室(121)和(122)。每个电线抽出部分(13)分别连接线容纳槽(111)和端子容纳室(121)，从而对线容纳槽(111)抽出电线(W)。
文档编号H01M2/20GK102648545SQ20108004230
公开日2012年8月22日 申请日期2010年9月22日 优先权日2009年9月24日
发明者逸见文俊 申请人:矢崎总业株式会社