JP2014238933A - バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲部を有する場合でも、無駄な材料を発生させず、様々な部位で使用可能なバスバーを提供する。【解決手段】一対の平坦な帯状部の間に該帯状部の板面と交差する方向に交互に折り返された波形部が設けられており、波形部の一方の側縁の山間ピッチＰｉが他方の側縁の山間ピッチＰｏより小さくされることにより、波形部が一対の帯状部を湾曲形状で連結する湾曲部を形成しているバスバー。【選択図】図２

Description

本発明は、湾曲部を有するバスバーに関する。

例えば電気自動車やハイブリッド自動車のインバータ等のように大電流が流れる機器内配線においては、銅板やアルミニウム板等の導電性金属板材からなるバスバーが使用されている。バスバーは使用回路に応じて様々な形態をなし、例えば、下記特許文献１に示されるように、板面に沿って略Ｌ字形状に湾曲された湾曲部や、板面に対して垂直に立ち上がった立ち上がり部を有する形態のものがある。

特開２０１２−２５６５３８号公報

このようなバスバーは通常、平板を必要な形状に打ち抜き、必要に応じて部分的に立ち上がり形状となるよう曲げ加工を行うことにより作製されている。しかし、板面に沿って湾曲された湾曲部を有するバスバーは、予め板材を湾曲形状となるように打ち抜く必要があるため、材料取りが悪いという問題がある。例えば、図５および図６に示すような湾曲部５２を有するバスバー５０を製造する場合には、プレス型によって、図７に示すように、帯状の金属板６０から複数のバスバー５０を順次打ち抜く。材料取りを改善するには、各バスバー５０の打ち抜き間隔を狭めことが必要であるが、プレス型の構造上、その間隔を狭めることには限界があり、この種の形状のバスバー５０にあっては、各バスバー５０の間に比較的大きな廃材５１が発生することは避け得ない。

また、この種のバスバーは、両端は相手側の接続部にボルト等によって接続されるが、バスバーおよび相手側接続部の間において、製造時あるいは組立時の寸法誤差から応力が発生することがかねてから問題になっている。特に、大電流に対応すべくバスバーの厚さ寸法を厚くするとその分剛性が高くなり、また、複雑な形態を有するバスバーは、直線状のバスバーと比較して応力がより大きくなるため、両端部の振動に位相差が発生する部位での使用ができないという問題もある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、湾曲部を有する場合でも、無駄な材料を発生させず、様々な部位で使用可能なバスバーを提供することを目的とするものである。

上記事情に鑑みてなされた本発明のバスバーは、一対の平坦な帯状部の間に該帯状部の板面と交差する方向に交互に折り返された波形部が設けられており、前記波形部の一方の側縁の山間ピッチが他方の側縁の山間ピッチより小さくされることにより、前記波形部が前記一対の帯状部を湾曲形状で連結する湾曲部を形成しているところに特徴を有する。

本発明によれば、バスバーの湾曲部は、波形部の両側縁の山間ピッチを変えることにより形成されている。すなわち、一本の帯状板材の一部に波形部を設けるだけで、湾曲部を有するバスバーを作製することができ、従来のように予め板材を湾曲形状に切断する必要がないから、無駄な材料を発生させず、製造コストを削減することができる。

また、このような波形部は、比較的小さい力で変形可能である。すなわち本発明によれば、本来、寸法誤差を発生し易く応力発生の原因となっている湾曲部を波形部により形成することによって、湾曲部自体に応力を吸収させることが可能となるから、バスバーを使用回路に応じて様々な形態とすることができる。また、波形部は振動や位相差も吸収可能であるから、どのような部位でも使用することが可能となる。

一実施形態のバスバーの平面図 バスバーの斜視図 バスバーの側面図 板材の平面図 従来のバスバーの平面図 従来のバスバーの斜視図 従来のバスバーを板材から切断する場合の概念図

以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図４を参照しつつ説明する。

本実施形態のバスバー１０は、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等の金属板材を加工してなるものである。図１はその平面図であって、帯状の板材の中央付近の二箇所を、その板面方向に沿って、互いに逆方向に略Ｌ字形状に湾曲させた形態をなす。より詳しくは、バスバー１０は、両端に位置して互いに逆方向（図１の左右方向）に向けて延びる一対の平坦な帯状部１１と、これら帯状部１１の一端側から互いに近づく方向に略Ｌ字形状に湾曲された一対の湾曲部１２（以下、一方側を第１湾曲部１２Ａ、他方側を第２湾曲部１２Ｂとする）と、これら第１湾曲部１２Ａおよび第２湾曲部１２Ｂを連結する平坦な帯状の連結部１３（帯状部の一例）と、から構成されている。

このバスバー１０は、平坦な帯状の金属板材２０を所定の長さ寸法で切断する（図４参照）とともに、切断された板材２０の所定位置（本実施形態では２箇所）を曲げ加工することにより、上記形状に形成されている。具体的には、図２に示すように、湾曲部１２は波形部１５により形成されている。波形部１５は、板材２０をその短尺方向（幅方向）において板面２１から図３中下側に向けて屈曲すると共に、板面２１に向けて折り返し、板面２１と同一面において再び図３中下側に向けて屈曲して折り返すことを繰り返した、断面略Ｕ字形を連続させた形態（本実施形態では略Ｕ字形を３つ連続させた形態）をなす。換言すると、波形部１５は、板材２０をその短尺方向において交互に折り返してなる。

以下、波形部１５のうち、互いに対向する部分を対向壁１６、一対の対向壁１６を一端側（図３中下端側）において連結する部分を底部１７、一対の対向壁１６を他端側（図３中上端側）において連結する部分を頂部１８として説明する。

本実施形態では、図２に示すように、波形部１５の一方の側縁１５Ａの山間ピッチＰｉと、他方の側縁１５Ｂの山間ピッチＰｏとは、異なるように設定されている。より詳細には、湾曲部１２の内周側における波形部１５の山間ピッチＰｉは、湾曲部１２の外周側における波形部１５の山間ピッチＰｏより小さく設定されている（Ｐｉ＜Ｐｏ）。ここで言う山間ピッチＰとは、湾曲部１２の同一周上において、ひとつの底部１７と、隣り合う底部１７との間の距離を意味する。また本実施形態では、湾曲部１２の２つの頂部１８間の距離は、その湾曲部１２の曲率中心を中心とする同一周上の底部１７間の距離と同等である。

本実施形態では、山間ピッチＰを波形部１５の一対の側縁のうち一方（内周側）の側縁１５Ａから他方（外周側）の側縁１５Ｂにかけて連続的に変化させるようになっており、これにより、湾曲部１２が形成されている。またこのような形態とすることにより、板面２１からの波形部１５の突出量（板面２１から底部１７までの長さ）は、湾曲部１２の内周側ほど大きく、外周側ほど小さくなっている。また、頂部１８は板面２１と同一面上に配置されている。この結果、波形部１５の各対向壁１６は縦横寸法が等しく、湾曲部１２の内周側（一方の側縁１５Ａ側）では帯状部１１の板面２１に対して垂直の角度をなすが、外周側（他方の側縁１５Ｂ側）では溝を開くように斜めに傾いた形状となっている。従って、一対の対向壁１６と底部１７とによって構成される溝は、内周側が最も深く、外周側が最も浅い形状となっている。

なお本実施形態においては、第１湾曲部１２Ａの波形部１５および第２湾曲部１２Ｂの波形部１５のいずれも、板面２１から同方向（図３の下側）に向けて突出するように形成されている。

このような本実施形態の波形部１５は、例えば、次のようにして作製することができる。まず、波形部１５のうち一対の対向壁１６および底部１７で囲まれた部分の内側形状と同一形状の上型と、その上型を受ける下型とを用意し、これら上型および下型の間に短冊状の板材２０を配置し、プレス機でプレス加工することにより、一対の対向壁１６を含んだ１本分の溝形状を形成する。これにより、先端側の帯状部１１が未加工の板材２０の延び方向とは角度を異ならせるよう僅かに湾曲した形状となる。その後、板材２０を所定寸法送り出しつつ角度をプレス型に一致するように傾けて（又はプレス型を所定角度回動させ）、再び同じ上型および下型で次の溝形状をプレス加工を行うという工程を繰り返すことにより、全体として湾曲した形状の波形部１５を形成することができる。

このような本実施形態のバスバー１０によれば、一本の帯状の板材２０から湾曲部１２を有するバスバー１０を簡単に作製することができるので、無駄な材料が発生せず、製造コストの大幅削減が可能となる。

また、波形部１５は、バスバー１０にかかる振動、位相差を吸収可能であるから、どのような部位でも使用することができる。また、波形部１５は応力も吸収可能であるから、バスバー１０を使用回路に応じて複雑な形態とすることもでき、回路設計上の制約を小さくすることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、全体として略平板状のバスバー１０について説明したが、本発明によれば、立体的な湾曲部を有するバスバー（２つの帯状部１１が同一面上になく、段違い状となっている形状）に対しても適用することができる。

（２）上記実施形態では、第１湾曲部１２Ａおよび第２湾曲部１２Ｂの波形部１５を、板面２１に対して同方向（図３の下方側）に突出させる構成としたが、互いに板面２１の反対方向に突出させる構成としてもよい。

（３）あるいは、ひとつの湾曲部１２内において、波形部１５を板面２１の両側に突出させる構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、波形部１５を湾曲部１２の周方向において均等な形状を有する構成としたが、必ずしも均等でなくてもよい。

（５）上記実施形態では、波形部１５を断面略Ｕ字形を連続させた形態としたが、断面略Ｖ字形や略Ｃ字形等を連続させた他の形態としてもよい。

１０…バスバー
１１…帯状部
１２…湾曲部
１２Ａ…第１湾曲部
１２Ｂ…第２湾曲部
１３…連結部（帯状部）
１５…波形部
１５Ａ…一方の側縁
１５Ｂ…他方の側縁
１６…対向壁
１７…底部
１８…頂部
２０…板材
２１…板面
Ｐｉ，Ｐｏ…山間ピッチ

Claims (1)

1. 一対の平坦な帯状部の間に該帯状部の板面と交差する方向に交互に折り返された波形部が設けられており、前記波形部の一方の側縁の山間ピッチが他方の側縁の山間ピッチより小さくされることにより、前記波形部が前記一対の帯状部を湾曲形状で連結する湾曲部を形成していることを特徴とするバスバー。

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