JP2004104872A - バスバーの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーで接続する端子間に位置ずれ等が生じている場合でも、そのずれを容易に吸収可能であり、かつシンプルな構造で接触抵抗の増加を抑制することのできるバスバーの接続構造を得る。
【解決手段】バスバー１２を固定部材１４で固定する。固定部材１４は軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容することにより、接続するＩＰＭ端子１８の位置ずれやバスバー１２自身の精度に誤差が生じている場合でも、そのずれ量（誤差量）を吸収することが可能で、バスバー１２とＩＰＭ端子１８との接続固定時の相互の位置関係の調整を容易に行い、最適な接続状態を実現することができる。また、固定部材１４は、バスバー１２の一部を包み込んで保持するので、バスバー１２の端部の加工を必要とせず、構造のシンプル化を図ることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスバーの接続構造、特に、略丸棒形状のバスバーと端子部との接続固定時に、バスバーと端子部との相互の位置関係の調整を容易に行うことのできるシンプルな構成のバスバーの接続構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から大電流が流れる電源供給系やパワートランジスタと、他の端子とを電気的に接続する場合に、バスバーを使用している。通常、図５に示すようにバスバー１００は細長い平板棒状の金属板で構成され、その端部を例えば、電源端子やＩＰＭ端子１０２等にボルト１０４で締結固定している。このような平板バスバー１０４は、用途に応じた所望の形状にプレス成形で形成される。
【０００３】
また、他のタイプのバスバーとしては、図６に示すように管型のバスバー１０６がある。この管型バスバー１０６の場合、その形状はパイプをベンダーで曲げる容易な加工で得ることができるので、平板バスバー１００のように形状毎にプレス型を準備する必要がなく安価に、用途に応じた形状のバスバーを得ることができる。なお、管型バスバー１０６の場合も平面形状のＩＰＭ端子１０２にボルト１０４等で締結する必要があるため、図６に示すように、端部１０６ａを平板状に潰し加工する必要がある。
【０００４】
しかし、上述した平板バスバー１００、管型バスバー１０６のいずれも予め所定の形状に成形されているので、実際に平板バスバー１００や管型バスバー１０６が接続する２端子間に僅かな位置ずれが生じていただけでも良好な接続を行うことができない。ボルト１０４で締結するときに平板バスバー１００や管型バスバー１０６を現実の端子１０２の位置に従って強制的に変形させることも可能であるが、端子１０２との接触部分の面圧が低下したり、隙間が生じて接触抵抗が増加してしまうので好ましくない。特に、管型バスバー１０６の形状決定はベンダーによる曲げ加工なので、端子間の位置ずれのみならず、バスバー自身の形状精度誤差も加わり上述の不具合が顕著に現れる。
【０００５】
これに対して、丸棒と中空パイプを組み合わせて軸方向に伸縮自在な丸棒状電気導体としたバスバーが提案されている。この場合、バスバーが接続する２端子間の距離精度が低い場合でも軸方向の伸縮動作によりその誤差を吸収することができる。また、バスバーの長さを任意に変化させることができるので、端子間ピッチが異なる場合でも適用可能となり、汎用性を持たせることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、バスバーを２端子間で接続する場合に、バスバーのパイプ状導体の両端にチューリップコネクタを配置することにより、当該チューリップコネクタで端子の位置ずれを吸収するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−２７２６１１号公報（図１，図３）
【特許文献２】
特開平１０−７０８１７号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２端子間の位置ずれを吸収できる上述したようなバスバーは、構造が複雑であり、製造コストが増加してしまうという問題を有する。特に、管状バスバーは平板バスバーに比べて製造コストの低減が可能であることが長所の一つであるが、複雑な構造は、その長所に反するものである。また、複数の部品から構成される場合、相互の部品接続部分で接触抵抗が発生するので、バスバーの性能低下を招いてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、バスバーで接続する端子間に位置ずれ等が生じたり、バスバー自身の形状精度に誤差を有する場合でも、そのずれや誤差を容易に吸収可能であり、かつシンプルな構造で接触抵抗の増加を抑制することのできるバスバーの接続構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、外観が略丸棒形状のバスバーと端子部とを電気接続するバスバーの接続構造であって、前記バスバーの一部を包み込んで保持すると共に、前記端子部に固定する固定部材であって、前記バスバーの軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容した後、本固定を行う固定部材を含むことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、バスバーを固定部材で固定する時に、軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を行うことができるので、接続する端子部の位置ずれやバスバー自身の形状精度に誤差が生じている場合でも、そのずれ量や誤差量を吸収することが可能で、バスバーと端子部との接続固定時の相互の位置関係の調整を容易に行い、バスバーの最適な接続状態を実現することができる。また、固定部材は、バスバーの一部を包み込んで保持するので、バスバーの端部の加工を必要とせず、構造のシンプル化を図ることができる。
【００１２】
上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記固定部材は、前記端子部に一体形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、部品点数の削減及び組立工数の削減を行うことができると共に、固定部材と端子部との間の接触抵抗の発生を排除することができるので、バスバーの発熱や効率ロス等を抑制することができる。
【００１４】
上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記バスバーは、少なくとも前記固定部材によって包み込まれる部分に中空部を有し、当該中空部は、内径側からバスバーを拡径する拡径部材を受け入れ可能であり、当該拡径部材によりバスバーを拡径することにより当該バスバーの表面と固定部材の内面との密着を行うことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、バスバーの拡径を行うことができるので、固定部材による固定を安定的かつ強固に行うことが可能になり、バスバーと固定部材との間の接触抵抗を小さくすることができる。つまり、バスバーと端子部との接続固定時の相互の位置関係の調整を容易に行いつつ、バスバーの性能低下を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１には、本実施形態のバスバーの接続構造１０を説明する斜視図が示されている。本実施形態において、バスバー１２は、導電性の高い例えば銅材等で構成され外観が略丸棒形状の中空管形状を呈している。前述したように、管状のバスバー１２は、ベンダーで曲げ加工を行うのみで、所望の形状を得ることができるので、平板バスバーのように種類毎のプレス型を準備する必要が無く製造コストの低減に大きく寄与することができる。また、バスバー１２の取り付け時でも必要に応じて、追加の曲げ加工を容易に行うことができるという利点も有する。
【００１８】
本実施形態において、特徴的な事項は、所望の形状に曲げ加工したバスバー１２（もちろん直線形状のままの場合もある）の一部、例えば、端部を包み込んで保持すると共に、その状態でバスバー１２の軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方の調整を許容する固定部材１４を有し、当該固定部材１４を介して、機器１６の端子部、例えばＩＰＭ端子１８にバスバー１２と接続しているところである。
【００１９】
図１に示すように、固定部材１４は、バスバー１２の外周面と同じ曲率、同じ直径の内周面を有するバンド形状を呈している。なお、図１の例の場合、ＩＰＭ端子１８と固定部材１４とが一体形成されている例を示している。この場合、ＩＰＭ端子１８と固定部材１４は一体物なので、２者の間の接触抵抗を排除することができる。その結果、固定部材１４を設けることによる接触抵抗の増加を抑制することができる。
【００２０】
ところで、バスバー１２を固定部材１４で締結固定する場合、図１に示すように、リング状の固定部材１４の一部をボルト２０によって締め込むことになるが、バスバー１２が中空の管状の場合、固定部材１４の締め込みによりバスバー１２が変形し、バスバー１２と固定部材１４との間の面圧が低下したり、部分的な隙間が生じ、そこでの接触抵抗の増加や締結ゆるみの原因になる虞がある。
【００２１】
本実施形態においては、中空部を含むバスバー１２の場合、固定部材１４の締め込みによるつぶれを防止すると共に、積極的にバスバー１２と固定部材１４との間の接触抵抗を排除するための拡径部材２２を固定部材１４の装着位置に使用している。
【００２２】
拡径部材２２は、図２に示すように、例えば、内径部にネジ部２２ａを有し、外径部２２ｂが適用するバスバー１２の内径部１２ａと略同一か僅かに細いブッシング形状を呈している。内径部に形成されたネジ部２２ａは、先端（図２の右方向）に向かうに従って細くなるテーパー形状を呈している。従って、拡径部材２２の尾端からロックボルト２２ｃをねじ込むことにより、拡径部材２２の外径部２２ｂが押し拡げられるようになる。その結果、拡径部材２２がバスバー１２の端部から中空部分に挿入されている場合、拡径部材２２の拡径に伴いバスバー１２を内部から拡径することがで可能で、固定部材１４の締め込みによりバスバー１２がつぶれ変形してしまうことを防止することができる。また、バスバー１２の外径部分と固定部材１４の内径部分とを強く密着させることができる。その結果、両者間の接触抵抗の増加を抑制することができる。また、両者間の締結も強固に行うことができるので、緩み防止を良好に行うことができる。なお、拡径部材２２の外径部２２ｂ及びバスバー１２の拡径部材２２の受け入れ部には、それぞれ、拡径を良好に行うためのスリット２２ｄ、１２ｂが形成されている。
【００２３】
このように構成されるバスバーの接続構造１０は、まず、バスバー１２の固着に先立って、未固定の固定部材１４にバスバー１２を挿通させ、バスバー１２の軸方向の移動調整及び軸中心回転方向の移動調整を行い、バスバー１２の固定姿勢を決める。なお、バスバー１２の他端側にも同様な固定部材１４を挿通し、両方でバランスを取りながら調整することが好ましい。もちろん、他端側をボルト等による完全な固定構造として、片方のみに調整でバスバー１２の固定姿勢の調整を行うようにしてもよい。
【００２４】
バスバー１２と固定部材１４との相対的な位置決め（バスバー１２の姿勢決め）が完了したら、バスバー１２の端部より拡径部材２２を挿入し、ロックボルト２２ｃを締め込み、バスバー１２の拡径を行う。所定量の拡径（例えば、ロックボルト２２ｃの締め込み量で判断）が完了したら、最後に固定部材１４をボルト２０で締め込み、バスバー１２をＩＰＭ端子１８に固定する。
【００２５】
このように、本実施形態のバスバーの接続構造１０によれば、固定部材１４がバスバー１２の軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容した後に、本固定を行うので、バスバー１２を接続する端子間の位置ばらつきが存在したり、バスバー１２自体の形状精度にばらつきが存在する場合等でも、バスバー１２の構造を複雑化することなく、容易にそのばらつき量の吸収を行う微調整を行いバスバー１２の姿勢を決め固定を行うことができる。
【００２６】
また、拡径部材２２を使用することにより、バスバー１２の固定強度の増強と安定化を行うと共に、バスバー１２と固定部材１４との間の接触抵抗を十分に抑制することが可能になり、バスバーの接続構造１０の信頼性の向上を行うことができる。
【００２７】
図３には、バスバーの接続構造の他の構造例が示されている。バスバー１２の構造や拡径部材２２の構造等基本的な部分は、図１に示すバスバーの接続構造１０と同じであるが、図３の例の場合、固定部材２４が機器１６の端子（例えばＩＰＭ端子１０２）と別体で構成されている。前述したように、ＩＰＭ端子１０２と固定部材２４とを別部材にして、両者を接続するとその部分で接触抵抗が発生する。しかし、固定部材２４は、バスバー１２の軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容しながらバスバー１２を保持する。その結果、固定部材２４をバスバー１２の位置、つまり、バスバー１２が接続する２端子間の位置関係やピッチ、バスバー１２の形状精度誤差等の影響を受けることなく、独立してＩＰＭ端子１０２に固定することができる。従って、ＩＰＭ端子１０２と固定部材２４との接触面の係合性（例えば、平面度）のみを確保しておけば、例えば図３のような構成にしても、接触抵抗の増加を抑制することができる。また、ＩＰＭ端子１０２は、図５，６に示すようにバスバーを直付けする場合と同じ形態のままでよいので、機器１６側の端子の改造を必要とすることが無く、また、適用汎用性を広げることができる。なお、この場合も拡径部材２２を使用するので、図１に示す場合と同様な効果を得ることができる。
【００２８】
図４には、バスバーの接続構造のさらに他の構造例が示されている。この場合もバスバー１２はベンダーにより曲げ加工しただけの管状のものを使用する。図４の場合、固定部材２６は上部材２６ａと下部材２６ｂに分割され、両者をボルト２６ｃで組み合わせ固定している。この場合、固定部材２６の内径形状をバスバー１２の外径形状と容易に一致させることが可能であると共に、上部材２６ａと下部材２６ｂを強固に組み合わせても、内径部分の変形を招かないので、バスバー１２の変形を招くことが無い。その結果、接触抵抗の増加や固定後の緩み等も最小限に抑えることができる。図４の例の場合、バスバー１２の潰し変形がほとんどないので、接触抵抗の軽減や強固な固定の確保のための拡径部材２２は特に必要ないが、図１、図３の例のように拡径部材２２を使用すれば、接触抵抗の軽減や強固な固定の確保を積極的に行うことができる。
【００２９】
各例で示したように、バスバー１２の軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容しながらバスバー１２を保持する固定部材を用いることにより、バスバーで接続する端子間に位置ずれが生じている場合でも、また、バスバー自身の形状精度に誤差を含む場合でも、そのずれや誤差を容易に吸収することが可能となる。また、構造がシンプルなので接触抵抗の増加を抑制することができる。
【００３０】
なお、固定部材の形状は、一例であり、バスバー１２の軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容できる形状であれば、その形状は適宜選択可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。同様に、拡径部材２２の形状も一例であり、中空部を有するバスバーの外径を拡径できる形状であば、適宜変更可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、バスバーが全長にわたって中空部を有している例を示したが、中実の略丸棒形状のバスバーでもよい。この場合、固定部材によるバスバーの潰し変形は発生しないので、拡径部材を用いなくてもよい。もちろん、接触抵抗の軽減や強固な固定の確保のために、固定部材が係合する部分（現実的には、バスバーの端部から係合部分まで）に中空部を設け、拡径部材を適用してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、バスバーを固定部材で固定する時に、当該固定部材が、軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容することにより、接続する端子部の位置ずれやバスバー自身の形状精度に誤差が生じている場合でも、そのずれ量（誤差量）を吸収することが可能で、バスバーと端子部との接続固定時の相互の位置関係の調整を容易に行うことができる。その結果、バスバーを最適な姿勢で接続することができる。また、固定部材は、バスバーの一部を包み込んで保持するので、バスバーの端部の加工を必要とせず、構造のシンプル化を図ることができる。また、拡径部材を使用することにより、バスバーの固定強度の増強と安定化を行うと共に、バスバーと固定部材との間の接触抵抗を十分に抑制することが可能になり、バスバーの接続構造の信頼性の向上を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るバスバーの接続構造を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るバスバーの接続構造に用いる拡径部材を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る他のバスバーの接続構造を説明する斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る他のバスバーの接続構造を説明する斜視図である。
【図５】従来のバスバーの接続構造を説明する斜視図である。
【図６】他の従来のバスバーの接続構造を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１０　バスバーの接続構造、１２　バスバー、１２ａ　内径部、１４　固定部材、１６　機器、１８　端子部（ＩＰＭ端子）、２０　ボルト、２２　拡径部材。

Claims (3)

1. 外観が略丸棒形状のバスバーと端子部とを電気接続するバスバーの接続構造であって、
   前記バスバーの一部を包み込んで保持すると共に、前記端子部に固定する固定部材であって、前記バスバーの軸方向移動及び軸中心回転方向の移動の少なくとも一方を許容した後、本固定を行う固定部材を含むことを特徴とするバスバーの接続構造。
2. 請求項１記載の接続構造において、
   前記固定部材は、前記端子部に一体形成されていることを特徴とするバスバーの接続構造。
3. 請求項１または請求項２記載の接続構造において、
   前記バスバーは、少なくとも前記固定部材によって包み込まれる部分に中空部を有し、当該中空部は、内径側からバスバーを拡径する拡径部材を受け入れ可能であり、当該拡径部材によりバスバーを拡径することにより当該バスバーの表面と固定部材の内面との密着を行うことを特徴とするバスバーの接続構造。

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