JP2008041331A

JP2008041331A - 車両用フレキシブルバスバ

Info

Publication number: JP2008041331A
Application number: JP2006211354A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Arai; 弘章新居
Original assignee: Sumiden Transmission and Distribution Systems Products Corp
Current assignee: Sumiden Transmission and Distribution Systems Products Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】端子部の回転を防止することができ、簡単に製造することができる車両用フレキシブルバスバ、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】フレキシブルバスバ1は、導体部10の両端部に圧着された筒状の端子部11を具える。端子部11は、接続対象である導電部材200と接触する締結面11aに突起部13を具え、突起部13が回り止めとして機能する。突起部13は、端子部11を構成する筒状材自体を塑性変形してなる。突起部13の形成は、導体部10に端子部11を圧着する際に用いるプレス加工用の金型を用いて、端子部11の圧着と同時に行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車といった車両に搭載される導電部材間の接続に用いるフレキシブルバスバ、及びその製造方法に関する。特に、接続状態の緩みを防止することができる車両用フレキシブルバスバに関する。

導電部材間の接続部材として、銅線の編組からなる導体部の両端部に扁平矩形筒状の端子部が圧着されたフレキシブルバスバがある(特許文献1参照)。フレキシブルバスバは、導体部が可撓性及び伸縮性を有するため、振動や衝撃、接続時の位置のずれなどを吸収することができる。このバスバは、端子部の一面(締結面)を導電部材に接触させ、導電部材及び端子部に設けられた貫通孔にボルトを挿通し、ボルト締めすることで導電部材と接続される。締結面は、導電部材と十分に接触できるように、一般に、平面としている。

特開2002-184243号公報

従来のフレキシブルバスバは、締結面が平坦であることから、振動や衝撃などの外力が加わることで、接続用のボルトを中心として端子部が回転し、端子部と導電部材とがずれる恐れがある。端子部が回転してずれるとボルトの軸力が低下し、最終的にボルトが緩む。すると、端子部と導電部材との間の接触抵抗が増大することで接続部分が過熱し、導体部が断線する恐れがある。

特に、電気自動車やハイブリッド自動車を含む自動車に搭載される導電部材は、振動周波数が20〜200Hz、振動加速度が最大で9G程度といった大きな振動や連続的な振動、或いは衝撃が加わり易い。そのため、締結面が平坦である端子部と導電部材とを1本のボルトで接続する場合、端子部が回転し易い。

端子部の回転防止には、接続用のボルトの本数を多くすることが考えられる。しかし、この場合、部品点数が多くなる。別の回転防止策として、締結面に回転を防止するための凸部材を別途取り付けることが考えられる。しかし、この場合、部品点数の増加に加えて、工程数が増えるため製造性に劣る。

そこで、本発明の主目的は、回り止め機能を有する端子部を具える車両用フレキシブルバスバを容易に製造することができる製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、端子部の回転を防止可能であり、製造性に優れる車両用フレキシブルバスバを提供することにある。

本発明は、端子部を圧着するときのプレス加工により、端子部に回転防止用の突起を設けることで上記主目的を達成する。具体的には、編組からなる導体部の両端部に端子部を圧着する本発明車両用フレキシブルバスバの製造方法は、導体部の端部が挿入されている筒状材にプレス加工を施して端子部を形成する工程を具える。特に、本発明製造方法では、上記端子部を形成する際のプレス加工により筒状材の一部を塑性変形して、端子部における接続対象との締結面に突起部を形成する。この突起部は、締結面において、筒状材の軸方向に沿った周縁部近傍に、この周縁部に沿って設ける。

上記製造方法により、本発明車両用フレキシブルバスバが得られる。本発明バスバは、編組からなる導体部と、この導体部の両端部に圧着される筒状の端子部とを具え、端子部は、接続対象との締結面に、端子部を構成する筒状材の一部をプレス加工により塑性変形してなる突起部を有する。突起部は、端子部を構成する筒状材の軸方向に沿った周縁部近傍に、この周縁部に沿って設けられている。

本発明製造方法は、端子部の圧着と同時に、端子部を構成する筒状材の一部を塑性変形させて突起部の形成を行うため、工程数や部品点数を増加すること無く、回り止め機能を具える本発明バスバを容易に製造できる。特に、筒状材の軸方向に沿った周縁部近傍に突起部を設ける構成とすることで、突起部をプレス加工で形成し易く、かつ、突起部の形成時に導体部が断線しにくく、導体部と端子部間の電気的接続を阻害し難い。

ここで、特許文献1のフレキシブルバスバは、端子部に覆われる導体部のうち、端子部との境界側に配される導体部の表面に絶縁層を設けている。そのため、このバスバは、端子部において絶縁層が存在する境界側部分の全体厚み(導体部を含む合計厚み)を厚く、上記境界側と反対の絶縁層が存在しない端面側部分の全体厚みを薄くしている。つまり、端子部を階段状としており、境界側部分が端面側部分よりも突出している。この突出部分を回り止めに利用することが考えられる。しかし、このバスバは、接続対象との電気的接続に必要な面積を確保するために端子部をその軸方向に長くしなければならず、端子部が大型になる。車載部材は、設置スペースが狭いため、小型であることが望まれる。従って、小型化を考慮すると、上記突出部分を回り止めとする構成は好ましくない。また、上記突出部分は、端子部の軸方向と直交する方向に加圧して形成するため、この加圧により、導体部が断線すると、端子部と導体部間の導通が妨げられる。これに対して、本発明バスバは、上述のように端子部の軸方向に沿って端子部の一部を塑性変形して突起部を設けるため、突起部を形成する際の加圧により導体部を損傷しにくく、端子部と導体部間の導通を十分に確保することができる。

導体部には、例えば、錫メッキ銅線といった導電性線材の編組が利用できる。端子部を構成する筒状材には、例えば、錫メッキされた銅パイプ材が利用できる。筒状材は、長尺な断面円形状のパイプを所定長に切断し、得られた短尺材に予備プレス加工を施して、断面楕円形状としたものが利用できる。この筒状材は、導体部の両端部にそれぞれ挿入し、断面が扁平な矩形になるようにプレス加工して端子部とする。

上記プレス加工では、筒状材を端子部に変形して、端子部と導体部とを接続すると共に、回り止めとして利用する突起部を形成する。つまり、1回のプレス加工で、端子部の圧着と突起部の形成とを同時に行う。突起部は、端子部を構成する筒状材の一部を塑性変形させて締結面から突出させ、この突出させた中実な部分とすることができる。つまり、この端子部は、その周方向の一部に部分的に肉厚な部分が存在し、この部分が突起部となる。或いは、突起部は、端子部を構成する筒状材の一部を部分的に重なり合わせ、この重なり部分が締結面から突出するように折り曲げ、この折り曲げ部分とすることができる。つまり、この端子部は、その周方向の一部に内面同士が接触した部分が存在し、この部分が突起部となる。

突起部は、断面矩形状、半円状などの種々の形状が利用できる。締結面に対して直交する面を有するように突起部を設けると、締結面と直交面とでつくる角部を接続対象に掛止させることで、突起部が固定されるため、回り止め効果が高く好ましい。従って、角部(エッジ)が精度よく形成できるような金型を利用することが好ましい。このような突起部は、所定の形状に応じた金型を作製し、この金型により形成する。

突起部は、端子部において接続対象と接触させる締結面に設ける。特に、端子部の軸方向に沿った周縁部に沿って設ける。このように突起部を設けることで、この端子部は、回り止め機能を有すると共に、特許文献1のフレキシブルバスバと比較して、その軸方向の長さを短くでき、突起部の形成に伴って端子部を大きくする必要がない。突起部は、端子部の軸方向に沿った一方の周縁部のみに設けてもよいし、双方の周縁部に設けてもよく、接続対象の形状に合わせて適宜選択する。また、突起部は、上記周縁部の全長に亘って連続して設けてもよいし、不連続に設けてもよいし、全長ではなく一部のみに設けてもよい。更に、突起部は、本発明フレキシブルバスバのいずれか一方の端子部にのみ設けてもよいし、両端子部に設けてもよい。

本発明製造方法は、回り止め機能を有する端子部を具える本発明フレキシブルバスバを簡単に製造することができる。特に、本発明製造方法は、端子部を大型化することなく突起部を設けられる。本発明製造方法により得られた本発明フレキシブルバスバは、振動や衝撃などにより端子部が回転することを効果的に防止して、ボルト締めの緩和を抑制し、長期に亘り良好な接続状態を維持することができる。

本発明の実施の形態を説明する。
＜実施例＞
図1(I)は、本発明フレキシブルバスバの斜視図、(II)は、このフレキシブルバスバと接続対象との接続状態を説明する断面図である。以下、図面において同一物は同一符号で示す。フレキシブルバスバ1は、錫メッキ銅線の編組からなる導体部10と、導体部10の両端部にそれぞれ圧着される矩形筒状の端子部11とを具える。各端子部11は、接続対象である導電部材200に接触させる締結面11aにボルト300が挿通される貫通孔12を具えており、ボルト300及びナット301によるボルト締めにより、バスバ1と接続対象200とが接合される。バスバ1の特徴とするところは、両端子部11の締結面11aに突起部13を有している点にある。以下、突起部13を中心に説明する。

突起部13は、端子部11を構成する筒状材の一部をプレス加工により塑性変形した中実な部分からなる。つまり、筒状材において、その他の部分と比較して厚い部分を突起部13としている。また、突起部13は、締結面11aの周縁部のうち、筒状材の軸方向(図1において一点鎖線で示す方向)に沿った一方の周縁部(同左側の周縁部)近傍に、この軸方向に沿って連続して存在する。つまり、突起部13は、端子部11の軸方向の全長に亘って設けられている。この突起部13は、断面矩形状の直方体状であり、その一面は、締結面11aに対して直交するように設けられている。

このような端子部10を具えるフレキシブルバスバ1の製造手順を説明する。まず、長尺な断面円形状の銅パイプを所定長に切断し、得られた短尺材に予備プレス加工を施して、断面楕円状の筒状材を作製する。この筒状材を二つ用意する。

次に、用意した導体部10の両端部にそれぞれ、用意した筒状材を挿入する。導体部10の外周には、必要に応じて絶縁層を設けておいてもよい。絶縁層は、例えば、熱収縮チューブが利用できる。この絶縁層は、端子部で覆われず露出される箇所のみに設けると、端子部をその軸方向に長くする必要がない。また、筒状材の表面には、錫メッキを施しておく。筒状材は、その端部から導体部10が突出せず、かつ、筒状材の全長に亘って導体部10が存在するように導体部10に挿入する。

次に、図2(I)に示すように、導体部10を挿入した状態の筒状材11pをプレス加工用の一対の金型(上金型100u,下金型100d)で挟んで、筒状部11pにプレス加工を施す。下金型100dは、筒状材11pが挿入可能な断面]状の凹部101を具え、上金型100uは、筒状材11pにおいて締結面11aとなる面を押圧する主平面102と、下金型100dの凹部101の一面との間で筒状材11pを挟み込んで突起部13をつくる副平面103とを具える。副平面103は、主平面102と厚さ方向(図2において上下方向)にずれており、上金型100uにおける下金型100dとの対向面は、階段状となっている。この金型100u,100dにより筒状材11pは、厚さ方向に圧縮されて、凹部101と主平面102とで囲まれる断面が扁平な矩形状の空間に沿って扁平な矩形状に変形される。同時に、凹部101の一面と、副平面103と、主平面102と副平面103とを繋ぐ連結面104(両平面102,103に直交する面)とで囲まれる断面矩形状の空間に筒状材11pの一部が押し込まれ、突起部13が形成される。突起部13の締結面11aからの高さhは、端子部11の厚みをtとするとき、約0.5tである。突起部13は、端子部11の全長に亘って連続して設けるため、筒状材11pを均一的に加圧し易く、高精度に形成することができる。

プレス加工後、図1に示すように端子部11の所定の位置に貫通孔12を設けて、フレキシブルバスバ1が得られる。得られたバスバ1は、導電部材200と接合する際、締結面11aを導電部材200に接触させ、突起部13において締結面11aに直交する面と締結面11aとでつくる角部を導電部材200に引っ掛けるようにして端子部11を配置し、両者をボルト締めする。

上述したように突起部を接続対象に掛止してフレキシブルバスバを接続対象に配置してボルト締めを行うことで、突起部があたり止めとなって端子部の回転を阻止することができる。従って、このフレキシブルバスバは、振動などにより端子部が回転して接続対象との間でずれが生じ、接触抵抗が増大することを効果的に防止することができる。特に、このフレキシブルバスバは、端子部と導体部とを接続する際のプレス加工により、突起部も同時に設けるため、製造性に優れる上に、別途部材を取り付けて突起部を設けるのではなく、端子部を構成する筒状材自体を塑性変形して突起部を設けるため、部品点数を増やす必要もない。かつ、このフレキシブルバスバは、突起部の形成により、プレス加工の際に導体部を切断する恐れも少ない。また、このフレキシブルバスバは、端子部において、その軸方向に沿った周縁部近傍に突起部を設けているため、プレス加工により形成し易く、また、端子部をその軸方向に長くする必要もない。

＜変形例1＞
上記実施例では、端子部の軸方向に沿った一方の周縁部のみに突起部を設ける構成としたが、両方の周縁部に突起部を設けてもよい。この場合、図3(I)に示すように下金型110dは、実施例と同様に凹部111を具え、上金型110uは、下金型110dとの対向面の中央部に、端子部21の締結面21aを形成する面を押圧する主平面112を具え、両端に突起部23を形成する副平面113を具えるものを利用する。

＜変形例2＞
図3(II)に示す端子部31のように筒状材の一部が重なり合うように折り曲げ、この折り曲げ部分を突起部33としてもよい。このような突起部33は、上記実施例で説明した上金型の副平面の大きさや加圧条件を変化させることで形成することができる。

＜金型例＞
上記実施例や図3(I)に示す例では、下金型の凹部に上金型を嵌め込み、導体部を挿入した筒状材を押圧する構成の金型を説明したが、図4に示すように上金型と下金型とが接する構成でもよい。端子部の一方の周縁部にのみ突起部を設ける場合、図4(I)に示すように下金型120dの一方の端面(上金型120uとの対向面)の高さ(図4において上下方向の大きさ)を、他方の端面よりも突起の高さ分だけ高くする。上金型120uは、上記実施例の上金型100uと同様に下金型120dとの対向面が段差を有するように主平面122と副平面123とを有し、各平面122,123が下金型120dの端面に接するようにする。端子部の両方の周縁部に突起部を設ける場合、図4(II)に示すように上金型130uは、図3(I)に示す上金型110uと同様に下金型130dとの対向面が段差を有するように主平面132と副平面133とを有し、副平面133のみが下金型120dの端面に接するようにする。

＜変形例3＞
上記実施例では、導体部を一つ具えるフレキシブルバスバを説明したが、図5に示すフレキシブルバスバ2のように複数の導体部10a〜10cを具える構成とすることができる。このバスバ2は、三つの導体部10a〜10cを厚さ方向に重ね、各導体部10a〜10cの両端部をそれぞれ束ねて端子部41で圧着している。両端子部41には、実施例と同様に突起部43が設けられている。導体部10a〜10cは、図5において上方に位置する導体部10aを直線状に延ばした際、残りの二つの導体部10b,10cが下方に膨らんで湾曲する構成である。この構成により、バスバ2は、導体部10aが凹むように屈曲したとき、下方に位置する導体部10cに過大な張力が作用することがない。また、導体部10a〜10cは、端子部41から露出する部分に熱収縮チューブ40を被覆して、絶縁性を高めている。

＜参考例＞
上記実施例及び変形例では、端子部の軸方向に沿った周縁部近傍に突起部を具える構成について説明したが、図6に示すフレキシブルバスバ3のように、端子部51の軸方向と直交する方向の周縁部、つまり導体部10と端子部51との境界側周縁部に沿って突起部53を設けることができる。バスバ3は、端子部51の圧着と突起部53の形成とを1回のプレス加工で同時に行う点で上記実施例及び変形例と同様である。異なる点は、突起部53の配置位置及び形状にある。突起部53は、端子部51の境界側周縁部に沿って連続して設けられ、締結面51aに接続される各面が締結面51aに対して非直交となるように断面台形状に形成している。突起部53をこのような形状とすることで、締結面51aに接続される突起部53の各面と締結面51aとがつくる角部が鈍角となるため、端子部51を圧着する際、突起部53の形成により導体部10が断線することを抑制できる。

突起部53は、プレス加工の際、締結面51aと対向し、ボルトが配置される面側を押圧し、導体部10を介して筒状材の内側から締結面51aの一部を押し上げるようにして形成することができる。従って、バスバ3の端子部51において締結面51aの対向面には、締結面51aの突起部53形成位置に該当する箇所に凹部54が設けられる。凹部54も突起部53と同様に断面台形状とすると、断線を防止できる。また、導体部10において突起部53と凹部54とに挟まれた部分は、導体部10の引張方向に対して波打つように変形される。そのため、振動などにより導体部10が引っ張られた際、導体部10を端子部から抜け難くすることができる。

本発明車両用フレキシブルバスバは、ハイブリッド自動車といった自動車に搭載される導電部材間の接続に好適に利用することができる。本発明車両用フレキシブルバスバの製造方法は、上記本発明フレキシブルバスバの製造に好適に利用することができる。

(I)は、本発明フレキシブルバスバの斜視図、(II)は、このフレキシブルバスバと接続対象との接続状態を説明する断面図である。本発明フレキシブルバスバの製造工程を説明する断面図であり、(I)は、導体部を挿入した筒状材を金型に配置する状態、(II)は、この筒状材を金型で圧縮した状態を示す。 (I)は、突起部を二つ具える本発明フレキシブルバスバにおいて導体部を挿入した筒状材を金型で圧縮した状態を説明する断面図、(II)は、筒状材の一部を重ね合わせて折り曲げてなる突起部を具える本発明フレキシブルバスバの側面図である。本発明フレキシブルバスバの形成に利用する金型の断面図であり、(I)は、突起部を一つ具える例、(II)は、突起部を二つ具える例を示す。三つの導体部を具える本発明フレキシブルバスバの正面図である。導体部との境界側周縁部に沿って突起部を具えるフレキシブルバスバにおいて、(I)は、斜視図、(II)は、(I)のX-X断面図である。

符号の説明

1,2,3 フレキシブルバスバ 10,10a,10b,10c 導体部
11,21,31,41,51 端子部 11a,21a,51a 締結面 11p 筒状材
12 貫通孔 13,23,33,43,53 突起部 40 熱収縮チューブ 54 凹部
100u,110u,120u,130u 上金型 100d,110d,120d,130d 下金型
101,111 凹部 102,112,122,132 主平面 103,113,123,133 副平面
104 連結面 200 導電部材 300 ボルト 301 ナット

Claims

編組からなる導体部と、この導体部の両端部に圧着される筒状の端子部とを具える車両用フレキシブルバスバであって、
端子部は、接続対象との締結面に、端子部を構成する筒状材の一部をプレス加工により塑性変形してなる突起部を有しており、
突起部は、端子部を構成する筒状材の軸方向に沿った周縁部近傍に、この周縁部に沿って設けられていることを特徴とする車両用フレキシブルバスバ。
突起部は、端子部を構成する筒状材の一部が塑性変形した中実な部分からなることを特徴とする請求項1に記載の車両用フレキシブルバスバ。
突起部は、端子部を構成する筒状材の一部が重ね合わされて折り曲げられた部分からなることを特徴とする請求項1に記載の車両用フレキシブルバスバ。
編組からなる導体部の両端部に端子部を圧着する車両用フレキシブルバスバの製造方法であって、
導体部の端部が挿入されている筒状材にプレス加工を施して端子部を形成すると共に、このプレス加工により筒状材の一部を塑性変形して、端子部における接続対象との締結面に突起部を形成する工程を具え、
突起部は、締結面において、筒状材の軸方向に沿った周縁部近傍に、この周縁部に沿って設けることを特徴とする車両用フレキシブルバスバの製造方法。
筒状材の一部を塑性変形により突出させ、この突出した中実な部分を突起部とすることを特徴とする請求項4に記載の車両用フレキシブルバスバの製造方法。
筒状材の一部を重ね合わせて折り曲げ、この折り曲げ部分を突起部とすることを特徴とする請求項4に記載の車両用フレキシブルバスバの製造方法。