JP2012054210A - バスバー及びこれと端子の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】締結部材を用いることなく、バスバーと端子の接触面積を確保するとともに、バスバーと端子が離隔してしまうことを防止する。
【解決手段】バスバー１６は、一体の導電部材で形成され、壁面２０に接触する接触面３０がそれぞれ形成された一対の腕部２６と、弾性を有するように折り曲げられて、両腕部２６を連結する連結部２８とを有する。腕部２６は、連結部２８の弾性により、外方向へそれぞれ付勢され、接触面３０が壁面２０を押圧する。連結部２８は、一方から他方の腕部２６に向かって蛇腹状に形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バスバー及びこれと端子の接続構造の改良に関する。

従来から、異なる２つの電気機器を電気的に接続する導電部材としてバスバーが知られている。このバスバーは、ボルトなどの締結部材を介して、電気機器に設けられる端子に確実に装着される。

下記特許文献１には、隣接する電池の端子間を接続するバスバーが記載されている。このバスバーは板状であり、ばね特性を有するように折り曲げられて形成される。そして、この文献１には、バスバーを捩じるように弾性変形させて、各端子の切り欠きに挿入することにより、端子とバスバーとの接触面圧を高めて電気的な接続を保持することが示されている。

下記特許文献２においても、隣接する電池の端子間を接続するバスバーが記載されている。このバスバーも、上記文献１と同様、板状であるものの、折り曲げ加工は施されていない。そして、この文献２の端子は、これの挿入されたバスバーを保持する保持部を有し、この保持部には、バスバーの抜け防止のため、バスバー側に突出してバスバーに当接する凸部が設けられる。

特開２００３−２４９２０７号公報 特開２０１０−６１９６１号公報

上述したような、従来のバスバーと端子の接続構造においては、締結部材を用いることにより、バスバーの抜け防止、すなわちバスバーと端子の離隔を防止して、確実な電気的接続を実現することができる。しかしながら、締結部材という部品が必要になるとともに、それに伴う取り付け工数がかかってしまう。

上記特許文献１のバスバーにおいては、締結部材がなくても、端子との電気的な接続が可能である。しかしながら、バスバーは端子の切り欠きに挿入されているだけであるので、振動などにより、バスバーが切り欠きから抜けてしまうという問題がある。また、このバスバーのおける、端子に対して接触する接触面にもばね構造、すなわち弾性変形が施されているので、バスバーと端子との接触面積を一定に確保することが困難になってしまう。そうすると、そこの電気抵抗にムラが生じてしまうという問題がある。

また、上記特許文献２のバスバーは、端子に対して、保持部と凸部とを介して線状に接触している。つまり、バスバーと端子との接触面積を十分に確保することができない。よって、そこの電気抵抗が増加してしまうという問題がある。また、この文献２のバスバーと端子の接続構造においては、端子間方向に対するバスバーの抜け防止対策が施されていないので、振動などにより、バスバーが端子の保持部から抜けてしまうという問題がある。

本発明の目的は、締結部材を用いることなく、バスバーと端子の接触面積を確保するとともに、バスバーと端子の離隔を防止することができるバスバー及びこれと端子の接続構造を提供することにある。

本発明は、対向する壁面を有する端子に対して着脱可能に装着されるバスバーにおいて、一体の導電部材で形成され、壁面に接触する接触面がそれぞれ形成された一対の腕部と、弾性を有するように折り曲げられて、両腕部を連結する連結部と、を有し、腕部は、連結部の弾性により、外方向へそれぞれ付勢され、接触面が壁面を押圧し、連結部は、一方から他方の腕部に向かって蛇腹状に形成されることを特徴とする。

また、腕部は、壁面に形成された溝に引っ掛かる第１の引掛部を有することが好適である。

また、腕部は、壁面と交差する端子の側面に引っ掛かる第２の引掛部を有することが好適である。

また、第１及び第２の引掛部に形成され、端子に当接する当接面は、互いに交差することが好適である。

また、別の発明は、対向する壁面を含む端子と、一体の導電部材で形成され、端子に対して着脱可能に装着されるバスバーと、を有するバスバーと端子の接続構造において、バスバーは、壁面に接触する接触面がそれぞれ形成された一対の腕部と、弾性を有するように折り曲げられて、両腕部を連結する連結部と、を有し、腕部は、連結部の弾性により、外方向へそれぞれ付勢され、接触面が壁面を押圧し、連結部は、一方から他方の腕部に向かって蛇腹状に形成される、ことを特徴とする。

本発明のバスバー及びこれと端子の接続構造によれば、締結部材を用いることなく、バスバーと端子の接触面積を確保するとともに、バスバーと端子の離隔を防止することができる。

本実施形態に係るバスバーと端子の接続構造を示す斜視図である。 図１のＡ方向から見た図である。 図１のＢ方向から見た図である。 端子の構成を示す斜視図である。 連結部を屈曲する前のバスバーの構成を示す斜視図である。

以下、本発明に係るバスバー及びこれと端子の接続構造の実施形態について、図を用いて説明する。一例として、電動機の出力で走行する電気自動車を挙げ、この自動車に搭載される電池の端子に接続されるバスバーとその接続構造について説明する。

なお、本発明は、電気自動車に搭載される電池用のバスバー及びこれと端子の接続構造に限らず、その他の電気機器にも適用できる。また、本発明は、電気自動車以外の車両、例えば内燃機関で駆動する自動車、またはハイブリッド自動車に搭載される電池または電気機器にも適用できる。さらに、本発明は、自動車に搭載されるものに限らず、電気機器を電気的に接続する、あらゆるバスバー及びこれと端子の接続構造に適用できる。

図１は、本実施形態に係るバスバーと端子の接続構造を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ方向から見た図であり、図３は、図１のＢ方向から見た図である。

電気自動車は、原動機として電動機（図示せず）と、この電動機に電力を供給する電池１０とを有する。電池１０は、充放電可能な二次電池、例えばニッケル水素二次電池またはリチウムイオン二次電池などで構成される。電池１０は、複数のセルを直列に接続して構成されるモジュール１２を複数有し、これらのモジュール１２をさらに直列接続している。具体的には、隣接するモジュール１２の端子１４間を、バスバー１６を介して電気的に接続している。これにより、電池１０は、電気自動車を駆動するのに必要な高電圧を確保する。

電気自動車に搭載される電池１０は、出力の向上とともに、搭載スペースが制限されることから、小型化が求められる。このため、モジュール１２の厚みを薄くしつつも、端子１４とバスバー１６の接触面積は確実に確保しなければならない。そこで、本実施形態の端子１４は、図４に示されるような構成とし、接触面積の向上を図っている。

端子１４の構成について、図４を用いて説明する。端子１４は、ｙ軸方向に延びる２本の柱部１８を有し、これらの柱部１８が互いに対向する面には、壁面２０がそれぞれ形成されている。壁面２０には、ｚ軸方向に延在して溝２２が形成される。そして、柱部１８には、ｚ軸方向で壁面２０と隣接し、壁面２０に直交する面に側面２４が形成されている。なお、本発明はこの構成に限定されず、側面２４が壁面２０に対し交差するように形成されてもよい。また、隣接する端子１４も同様の構成である。

バスバー１６の構成について、図５を用いて説明する。バスバー１６は、一体の導電部材、例えば銅で形成される。バスバー１６は、一対の腕部２６と、これらを連結する連結部２８とを有する。腕部２６には、壁面２０に接触する接触面３０と、この接触面３０の周囲に配置される第１及び第２の引掛部３２，３４を有する。第１の引掛部３２は、バスバー１６の対向する２辺であって腕部２６の両端辺に、接触面３０側に突出するように折り返してそれぞれ形成される。一方、第２の引掛部３４は、バスバー１６の対向する２辺であって、第１の引掛部３２が位置する２辺の端部にそれぞれ接続する片に、接触面３０側に突出するように折り返してそれぞれ形成される。図５に示されるバスバー１６の連結部２８を、ばね特性を有するように折り曲げて、各端子１４に装着することにより、隣接するモジュール１２は電気的に接続される。なお、図５におけるｘ軸方向の第２の引掛部３４の長さは、任意に設定することができる。

図１から３に戻り、端子１４に装着された状態のバスバー１６の構成について説明する。なお、以下の説明においては、一方の端子１４とバスバー１６の接続状態についてのみ説明するが、隣接する他方の端子１４とバスバー１６の接続状態も同様である。

バスバー１６の連結部２８は、弾性を有するように折り曲げられている。そして、バスバー１６が、端子１４の柱部１８の間に挿入される。具体的には、各腕部２６の接触面３０が、対応する壁面２０にそれぞれ接触するように、柱部１８の間に挿入される。腕部２６は、連結部２８の弾性により、ｘ軸の外方向へそれぞれ付勢され、接触面３０が壁面２０を押圧する。この押圧により、壁面２０と接触面３０に摩擦が生じ、振動等により、バスバー１６が柱部１８間から抜けてしまうという、端子１４に対する離隔を抑制することができる。

そして、連結部２８は、図１に示されるように、一方から他方の腕部２６に向かって蛇腹状に形成されている。このように、連結部２８を蛇腹形状にすることにより、バスバー１６の屈曲領域が連結部２８に特定される。言い換えれば、バスバー１６の屈曲領域が腕部２６まで及んでしまうことを防止する。そうすると、壁面２０と接触面３０の接触面積の減少を防止することができる。すなわち、端子１４とバスバー１６の接触面積を一定に確保することができる。蛇腹形状とは、山と谷とが連接した形状であり、連結部２８における曲率を大きくすることができる。

次に、バスバー１６が端子１４から抜けてしまうことを確実に防止する抜け防止構造について説明する。バスバー１６は、上述したように第１及び第２の引掛部３２，３４を有する。

第１の引掛部３２は、図２に示されるように溝２２に引っ掛かる。これにより、ｙ軸方向における端子１４とバスバー１６の相対的な移動が防止される。そして、第２の引掛部３４は、図３に示されるように側面２４に引っ掛かる。第２の引掛部３４は、隣接する端子１４に対しては、図１におけるｚ軸方向外側に位置する側面２４に引っ掛かる。これにより、ｚ軸方向における端子１４とバスバー１６の相対的な移動が防止される。なお、ｘ軸方向における端子１４とバスバー１６の相対的な移動は、バスバー１６が柱部１８間に挿入されることから当然に防止される。このような構成により、バスバー１６が端子１４から抜けてしまうことを確実に防止することができる。

本実施形態のバスバー１６は、締結部材を用いることなく、端子１４を装着することができるとともに、連結部２８を撓ませることで取り外すことも可能である。また、本実施形態の接続構造によれば、連結部２８の蛇腹形状により、腕部２６の撓みが抑制されるので、当然に接触面３０の撓みが抑制される。よって、端子１４とバスバー１６の接触面積を一定に確保することができる。そして、本実施形態の接続構造によれば、第１の引掛部３２と溝２２、および第２の引掛部３４と側面２４がそれぞれ当接して移動を規制することで、端子１４とバスバー１６が離隔してしまうことを確実に防止することができる。

１０ 電池、１２ モジュール、１４ 端子、１６ バスバー、１８ 柱部、２０ 壁面、２２ 溝、２４ 側面、２６ 腕部、２８ 連結部、３０ 接触面、３２ 第１の引掛部、３４ 第２の引掛部。

Claims (5)

1. 対向する壁面を有する端子に対して着脱可能に装着されるバスバーにおいて、
   一体の導電部材で形成され、
   壁面に接触する接触面がそれぞれ形成された一対の腕部と、
   弾性を有するように折り曲げられて、両腕部を連結する連結部と、
   を有し、
   腕部は、連結部の弾性により、外方向へそれぞれ付勢され、接触面が壁面を押圧し、
   連結部は、一方から他方の腕部に向かって蛇腹状に形成される、
   ことを特徴とするバスバー。
2. 請求項１に記載のバスバーにおいて、
   腕部は、壁面に形成された溝に引っ掛かる第１の引掛部を有する、
   ことを特徴とするバスバー。
3. 請求項２に記載のバスバーにおいて、
   腕部は、壁面と交差する端子の側面に引っ掛かる第２の引掛部を有する、
   ことを特徴とするバスバー。
4. 請求項３に記載のバスバーにおいて、
   第１及び第２の引掛部に形成され、端子に当接する当接面は、互いに交差する、
   ことを特徴とするバスバー。
5. 対向する壁面を含む端子と、
   一体の導電部材で形成され、端子に対して着脱可能に装着されるバスバーと、
   を有するバスバーと端子の接続構造において、
   バスバーは、壁面に接触する接触面がそれぞれ形成された一対の腕部と、弾性を有するように折り曲げられて、両腕部を連結する連結部と、を有し、
   腕部は、連結部の弾性により、外方向へそれぞれ付勢され、接触面が壁面を押圧し、
   連結部は、一方から他方の腕部に向かって蛇腹状に形成される、
   ことを特徴とする接続構造。

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