JP2015185204A - 電気接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のバスバー２で一対の通電端子１１aを適正な押圧力で押圧して固定することで、一対のバスバー２と一対の通電端子１１aとの接続作業を簡略化し、製造コストを低減することができる電気接続構造１を提供する。
【解決手段】
一対の通電端子１１aを一対のバスバー２の間に位置させた際に、一対のバスバー２の一端２１ｂで一対の通電端子１１aを押圧して、一対のバスバー２と一対の通電端子１１aとを電気的に接続する電気接続構造１において、一対のバスバー２を保持し、押圧方向における一対のバスバー２を保持する保持間隔および一対のバスバー２の一端２１ｂからの保持位置を調整することで、一対のバスバー２における一端２１ｂの押圧を適正な押圧力とする押圧調整部材２２と、を有することを特徴とする電気接続構造１。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気接続構造に関する。

自動車に搭載されるジャンクションブロック等の電気接続箱には様々な構成のものが用いられているが、例えば、電線の端末に設けられた端子とバスバーとをボルトにより接続する接続ユニットを備えた電気接続箱が知られている（特許文献１）。

また、電気接続箱において使用され、一対の電線の末端に設けられた端子とバスバーとを接続する構造として、図７に示す電気接続構造１００がある。
電気接続構造１００は、図７に示すように、端子取付部１０１に固定され、導通板１０２で接続した一対の端子固定部１０１aに、電子機器（不図示）から延出する電線１０３の導通端子１０３aと他の電子機器（不図示）から延出する電線１０４の導通端子１０４aを組付けて、２つの電子機器を電気的に接続している（従来例）。

特開２０１１−２３４４２７号公報

従来例の電気接続構造１００では、図７に示すように、各電線１０３、１０４の導通端子１０３a、１０４aを端子固定部１０１aのネジ部１０５に挿通して、ナット１０６で締付けるため、ナット１０６をネジ部１０５に締付けるための工具が必要となり、端子固定部１０１aに電線１０３、１０４を組付ける作業が煩雑になるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされるものであって、一対のバスバーで一対の通電端子を適正な押圧力で押圧して固定することで、一対のバスバーと一対の通電端子との接続作業を簡略化することができる電気接続構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、弾性を有する一対のバスバーと、互いに接しないように位置が固定され、電流を通電する一対の通電端子と、を備え、前記一対の通電端子を前記一対のバスバーの間に位置させた際に、前記一対のバスバーの一端で前記一対の通電端子を押圧して、前記一対のバスバーと前記一対の通電端子とを電気的に接続する電気接続構造において、前記一対のバスバーを保持し、前記押圧方向における前記一対のバスバーを保持する保持間隔および前記一対のバスバーの前記一端からの保持位置を調整することで、前記一対のバスバーにおける前記一端の前記押圧を適正な押圧力とする押圧調整部材と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、一対のバスバーで一対の通電端子を適正な押圧力で押圧して固定することで、一対のバスバーと一対の通電端子との接続作業を簡略化し、製造コストを低減することができる。また、請求項１に記載の発明によれば、押圧調整部材の保持間隔および保持位置を調整することで、一対のバスバーを適正な押圧力で一対の通電端子に押圧することで、一対のバスバーと一対の通電端子とを簡単に固定することができる。さらに、請求項１に記載の発明は、押圧調整部材により一対のバスバーの押圧力を調整するため、仮に経年劣化により一対のバスバーの反力が低下した場合においても、押圧調整部材のみを交換することで、再度一対のバスバーを適正な押圧力で一対の通電端子に固定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の接続構造において、前記押圧調整部材には、前記一対のバスバーを圧入して保持する一対の圧入保持孔が形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、一対の圧入保持孔の間隔を調整するだけで、一対のバスバーの一端における間隔をバラツキがなく、精度良く調整することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載した電気接続構造において、さらに、一端が開口し、前記一対の通電端子の外周を覆うものであって、前記開口端部が前記押圧調整部材に嵌合する覆部材を有し、前記押圧調整部材は、前記覆部材側へ突出し、前記覆部材と嵌合する際に、前記開口端部にガイドされるガイド部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、ガイド部が開口端部にガイドされることで、押圧調整部材と覆部材とを円滑に嵌合し、こじり等をなくして、一対のバスバーを一対の通電端子に接続することができる。

本発明によれば、一対のバスバーで一対の通電端子を適正な押圧力で押圧して固定することで、一対のバスバーと一対の通電端子との接続作業を簡略化することができる。

第一実施形態の電気接続構造を示す斜視図である。 図１における電気接続構造を展開した斜視図である。 図１において覆部材を省略した際の斜視図である。 一対のバスバーの挟持端部側を拡大した際の拡大図である。 第一実施形態の電気接続構造を接続する前を示す概略図である。 第二実施形態のバスバー接続部を示す斜視図である。 従来例の電気接続構造を示す斜視図である。

（第一実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第一実施形態に係る電気接続構造１について説明する。

図１は、第一実施形態の電気接続構造１を示す斜視図であり、図２は、図１における電気接続構造１を展開した斜視図であり、図３は、図１において覆部材１２を省略した際の斜視図であり、図４は、一対のバスバー２の押圧端部側２１ｂを拡大した際の拡大図である。
なお、バスバー２の長手方向をｘ軸、バスバー２の幅方向をｙ軸、バスバー２の高さ方向をｚ軸とする。

本実施形態における電気接続構造１は、図１乃至３に示すように、電流を通電する正極および負極の一対の第１の通電端子１１a（一対の通電端子）と、一対の第１の通電端子１１aの外周を覆う覆部材１２と、電流を通電する正極および負極の一対の第２の通電端子３１と、一対の第２の通電端子３１が固定された端子台３と、端子台３に一端（以下、固定端部２１aと言う）を固定した一対のバスバー２と、一対のバスバー２を保持し、一対のバスバー２の他端（以下、押圧端部２１ｂと言う）で一対の通電端子１１aを押圧する押圧力を調整する押圧調整部材２２と、を備える。

一対の第１の通電端子１１aは、導電性の材料（例えば銅又は銅を多く含む銅合金）からなり、例えば一方の電子機器（不図示）から延出する第１の電線１１の端部に圧着されている。

覆部材１２は、図１および２に示すように、非導電性の材料（例えば合成樹脂材料）からなり、一端を開口した箱形状をしている。覆部材１２は、開口部の裏面側に一対の第１の電線１１を圧入する一対の電線圧入孔（不図示）が形成されており、上部に開口領域１２aが形成されている。また、カバー部１２の内側には、一対の第１の通電端子１１aが互いに接触しないように、第１の通電端子１１aを固定する固定壁（不図示）が形成されている。

一対の第２の通電端子３１aは、導電性の材料（例えば銅又は銅を多く含む銅合金）からなり、例えば他方の電子機器（不図示）から延出する第２の電線３１の端部に圧着されている。第２の通電端子３１aは、例えばLA端子のように、後述の螺合部材３ｂが挿通する端子挿通孔３１ｂが形成されている。

端子台３は、図２に示すように、一対の第２の通電端子３１a間での接触を防ぐ仕切り壁３aと、一対の第２の通電端子３１aに形成された端子挿通孔３１ｂに挿通する一対の螺合部材３ｂと、一対の螺合部材３ｂに螺合する被螺合部材３ｃとを有する。螺合部材３ｂは、例えばスタットボルトであり、上方へ突出し、外周にネジ溝が形成されている。被螺合部材３ｃは、例えばナットおよび座金などであり、内周面にネジ溝が形成されている。

一対のバスバー２は、図２および３に示すように、導電性および弾性を有する材料（例えば銅又は銅を多く含む銅合金）からなる帯状板のものである。一対のバスバー２は、一対の第１の通電端子１１aを間に位置させた際に、一対の第１の通電端子１１aにより一対のバスバー２が拡開され、一対の第１の通電端子１１aを内側へ押圧する押圧力が一対の押圧端部２１ｂに生じる。

一対のバスバー２は、固定端部２１aから押圧端部２１bに進むにつれて、間隔が狭くなるように二段階に屈曲している。より詳しくは、一対のバスバー２は、押圧端部２１bに近づくにつれて一対のバスバー２の間隔が狭くなる第１の屈曲部２１ｃと、一対のバスバー２の間隔が略等しい第１のストレート部２１dと、第１の屈曲部２１ｃと同様に、一対のバスバー２の間隔が狭くなる第２の屈曲部２１eと、一対のバスバー２の間隔が略等しい第２のストレート部２１fにより構成されている。第２のストレート部２１fは、固定端部２１a側をL字に屈曲し、端子台３に当接する面に螺合部材３ｂを挿通する挿通孔２１gが形成されている。

押圧調整部材２２は、図２に示すように、非導電性の材料（例えば合成樹脂材料）からなり、押圧端部２１ｂ側（覆部材１２側）へ突出するガイド部２２aと、一対のバスバー２を圧入して保持する一対の圧入保持孔２２bとを有する。

一対の圧入保持孔２２bは、図３および４に示すように、一対の押圧端部２１bの間隔（図４中のA）が、所定の間隔（適正な押圧力で一対の第１の通電端子１１aを押圧して固定できる間隔）となるように形成されている。すなわち、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力が、一対の第１の通電端子１１aを十分に固定でき、かつ一対の第１の通電端子１１aの表面が削れない程度の押圧力となるように、一対の圧入保持孔２２ｂの保持間隔（押圧方向（ｙ軸方向）における一対のバスバー２を保持する保持間隔）（図４中のC）を調整する。

このように、本実施形態の電気接続構造１は、一対の押圧端部２１ｂの間隔を一対の圧入保持孔２２ｂの保持間隔のみで調整することで、バラツキを抑え、精度良く一対の押圧端部２１ｂの間隔を所定の間隔に規定することができる。

ここで、本実施形態の電気接続構造１における一対の押圧端部２１bで生じる押圧力について詳しく説明する。一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力とは、一対の第１の通電端子１１aを一対のバスバー２の間に位置させる際に、一対のバスバー２が拡開されることで生じる反力である。このため、一対の押圧端部２１ｂの間隔が一対の通電端子の幅よりも若干狭い場合には、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力は小さくなり、逆に、一対の押圧端部２１ｂの間隔が一対の通電端子の幅よりも狭い場合には、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力を大きくすることができる。

また、本実施形態の電気接続構造１では、押圧端部２１ｂから押圧調整部材２２までの保持長さ（押圧端部２１ｂからの保持位置）（図４中のB）を調整することでも、一対の押圧端部２１bで生じる押圧力を調整することができる。具体的には、保持長さが短い場合（保持位置が固定端部２１a側に位置する場合）には、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力は弱くなり、逆に、保持長さが長い場合（保持位置が押圧端部２１ｂ側に位置する場合）には、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力は強くなる。

このように、本実施形態の電気接続構造１は、単に一対の圧入保持孔２２bの保持間隔および押圧端部２１ｂから押圧調整部材２２までの保持長さを調整するだけで、一対の押圧端部２１bで生じる押圧力を適正な押圧力となるように調整することができる。

このように、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力を適正な押圧力とすることで、一対の第１の通電端子１１aに対して十分に固定することができる。このため、本実施形態の電気接続構造１においては、一対の第１の通電端子１１aに一対のバスバー２を固定するために特にボルトやナットなどを必要とせず、ボルトやナットを締め付ける工具や作業が不要となり、作業を簡略化するとともに製造コストを低減することができる。

本実施形態の電気接続構造１は、一対の押圧端部２１ｂの間隔を狭くしなくても、押圧端部２１ｂから押圧調整部材２２までの保持長さを短くすることで、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力を大きくすることができる。このため、一対の押圧端部２１ｂで大きな押圧力を生じさせる場合においても、特に一対の押圧端部２１ｂの間隔を一対の第１の通電端子１１aに比べて極端に狭くしなくても良くなり、一対の押圧端部２１ｂにより一対の第１の通電端子１１aの表面が削れることを防止することができる。

また、本実施形態の電気接続構造１は、一対のバスバー２を押圧調整部材２２で保持する構成としているため、一対の第１の通電端子１１aを押圧する際に生じる応力の大部分を押圧調整部材２２に加わる。このため、一対の第１の通電端子１１aを押圧する際に生じる応力が一対のバスバー２に集中することがなく、一対のバスバー２が塑性変形して再度使用することができないことを防ぐことができる。

さらに、本実施形態の電気接続構造１は、一対の押圧端部２１ｂで生じる押圧力を押圧調整部材２２で調整する構成であるため、仮に経年劣化により一対の押圧端部２１bの反力が低下しても、押圧調整部材２２のみを交換すれば、再度一対の押圧端部２１bで一対の第１の通電端子１１aを押圧して固定することができる。

次に、本実施形態の電気接続構造１における一方の電子機器と他方の電子機器を接続する作業について説明する。一方の電子機器としては車両等に搭載される電子機器とし、他方の電子機器としてはジャンクションブロック（Ｊ／Ｂ）とする。初期条件としては、一対の第１の通電端子１１aは覆部材１２の固定壁に固定されているものとし、一対の第２の通電端子３１aは端子台３（ジャンクションブロックの入口または出口の端子台３）に固定されているものとする。また、一対のバスバー２の固定端部２１aは、端子台３に固定されており、一対の押圧端部２１bは、押圧調整部材２２により所定の間隔に調整されているものとする。

図５は、第一実施形態の電気接続構造１を接続する前を示す概略図である。

作業者は、覆部材１２の開口端部を端子台３に固定された一対のバスバー２に近づける（図５）。この際、一対のバスバー２を保持する押圧調整部材２２のガイド部２２aが覆部材１２の開口領域１２aにガイドされ、一対のバスバー２と一対の第１の通電端子１１aとの接続位置が調整される。作業者は、さらに、覆部材１２を一対のバスバー２に近づけて、覆部材１２の開口端部に押圧調整部材２２のガイド部２２aを圧入し、覆部材１２とガイド部２２aを嵌合する。これと同時に、一対のバスバー２の押圧端部２１bが一対の第１の通電端子１１aを押圧し、一対の第１の通電端子１１aに対して一対のバスバー２が固定されて、作業者は、作業を終了する（図１）。

本実施形態の電気接続構造１は、このように、一対のバスバー２の押圧端部２１bで一対の第１の通電端子１１aを押圧して固定することで、端子台３に固定された一対の第２の通電端子３１aに導通するジャンクションブロックと一対の第１の通電端子１１aに導通する電子機器とを電気的に接続することができる。すなわち、本実施形態の電気接続構造１において、ジャンクションブロックと電子機器とを電気的に接続する際には、従来例のようにボルトやナットを螺合させる必要がないため、特に工具を必要とせず、従来例に比べて、ジャンクションブロックと電子機器との電気的な接続作業を簡略化することができる。

本実施形態の電気接続構造１は、覆部材１２を押圧調整部材２２に嵌合する際に、押圧調整部材２２のガイド部２２aが覆部材１２の開口端部にガイドされることで、一対のバスバー２と一対の第１の通電端子１１aとの位置を調整して、バスバー２と第１の通電端子１１aとのこじりが生じることを防ぐことができる。

また、本実施形態の電気接続構造１は、押圧調整部材２２のガイド部２２aに覆部材１２の開口領域１２aを圧入するため、特にガイド部２２aの側面の加工を粗くしても覆部材１２の開口領域１２aで誤差を吸収することができる。すなわち、本実施形態の電気接続構造１においては、ガイド部２２aの加工精度を高くしなくても、覆部材１２と押圧調整部材２２とを嵌合することができる。

さらに、本実施形態の電気接続構造１は、一対のバスバー２により一対の第１の通電端子１１aを押圧して固定するため、特に一対の第１の通電端子１１aを端子台３に固定する必要がなく、従来例に比べて端子台３の大きさを小さくすることができる。これにより、本実施形態の電気接続構造１は、従来例の電気接続構造に比べて材料費を低減し、製造コストを低減することができる。

（第二実施形態）
次に、図面を参照して、本発明の第二実施形態に係る電気接続構造１について説明する。

図６は、第二実施形態の電気接続構造１を示す斜視図である。
なお、バスバー２の長手方向をｘ軸、バスバー２の幅方向をｙ軸、バスバー２の高さ方向をｚ軸とする。

本実施形態の電気接続構造１は、図６に示すように、略三角形状に屈曲したバスバー接続部２３の一対の開放端部（以下、押圧端部２１b’と言う）を押圧調整部材２２’で保持し、一対の押圧端部２１b’の間隔を所定の間隔（適正な押圧力で一対の通電端子（不図示）を押圧して固定できる間隔）に調整されている。また、本実施形態の電気接続構造１においては、一対の押圧端部２１b’の間に正極および負極の電流が通電する一対の通電端子が位置しており、所定の間隔に調整された一対の押圧端部２１ｂ’で、一対の通電端子を内側へ押圧することで、バスバー接続部２３と一対の通電端子とを電気的に接続する。本実施形態における一対の通電端子としては、例えば、バッテリ（不図示）のサービスプラグの一対の通電端子（不図示）である。
なお、押圧調整部材２２’は、第一実施形態と同じ構成であるため、ここでの説明は省略する。

バスバー接続部２３は、図６に示すように、導電性および弾性を有する材料（例えば銅又は銅を多く含む銅合金）からなる帯状板のものである。バスバー接続部２３は、一対のバスバー２’と、一対のバスバー２’の一端を連結する連結部２４とを有する。

一対のバスバー２’は、図６に示すように、押圧端部２１b’へ近づくにつれて、一対の押圧端部２１b’の間隔が狭くなるように、二段階に屈曲されている。より詳しくは、バスバー２’は、押圧端部２１ｂ’に近づくにつれて一対のバスバー２’の間隔が狭くなる第１の屈曲部２１ｃ’と、一対のバスバー２’の間隔が略等しい第１のストレート部２１ｄ’と、第１の屈曲部２１ｃ’と同様に、一対のバスバー２’の間隔が狭くなる第２の屈曲部２１e’により構成されている。

本実施形態の電気接続構造１は、第一実施形態の電気接続構造１と同様に、押圧調整部材２２’に形成された一対の圧入保持孔２２ｂ’の保持間隔と、押圧端部２１ｂ’から押圧調整部材２２’までの保持長さ（押圧端部２１ｂ’からの保持長さ）を調整することで、一対の押圧端部２１ｂ’で生じる押圧力を適正な押圧力とすることができる。このようにして、本実施形態の電気接続構造１においても、一対の通電端子に固定するために、ボルトやナット等を必要とせず、作業を簡略化するとともに製造コストを低減することができる。

本実施形態の電気接続構造１は、第一実施形態の電気接続構造１と同様に、一対のバスバー２２’を押圧調整部材２２’で保持する構成のため、一対の通電端子を押圧する際に生じる応力の大部分が押圧調整部材２２’に加わり、一対のバスバー２’が塑性変形することを防ぐことができる。

また、本実施形態の電気接続構造１は、第一実施形態の電気接続構造１と同様に、一対のバスバー２’における押圧端部２１ｂで生じる押圧力を押圧調整部材２２’で調整する構成であるため、仮に経年劣化により一対の押圧端部２１ｂ’で生じる押圧力が弱まった場合には、押圧調整部材２２’のみを交換すれば、再度一対のバスバー２’で一対の通電端子を押圧して固定することができる。

さらに、本実施形態の電気接続構造１は、一対の通電端子にバスバー接続部２３を接続する場合には、バスバー接続部２３がバッテリ内の電流を通電する経路となるため、このバスバー接続部２３に、例えばクランプメータ等の電流測定装置（不図示）を取り付けることで、バスバー接続部２３内を流れる電流を測定することができる。すなわち、バッテリの電流値を簡単に測定することができる。

（その他の実施形態）
第一実施形態において、押圧調整部材２２に設けられたガイド部２２aを覆部材１２に設けられた開口領域１２aに圧入することで、押圧調整部材２２とカバー部１２を嵌合するものとして説明したが、特にこれに限られるものではない。例えば、覆部材１２の内側に係止溝（不図示）を設け、ガイド部２２aの側面に係止突起（不図示）を設ける構成として、覆部材１２の係止溝にガイド部２２aの係止突起を係止させて、押圧調整部材２２と覆部材１２を嵌合する構成としても良い。

第一実施形態において、一対のバスバー２を、押圧端部２１bに近づくにつれて、一対の押圧端部２１bの間隔が狭くなるように２段階に屈曲する構成として説明したが、特にこれに限られるものではない。例えば、一対の第１の通電端子１１aの間隔が、一対の圧入保持孔２２ｂに比べて広い場合は、一対のバスバー２を、押圧端部２１bへ近づくにつれて一対のバスバー２の間隔が広くなるように屈曲する構成としても良い。また、一対の第１の通電端子１１aの間隔が一対の圧入保持孔２２ｂの間隔と略同じである場合には、一対のバスバー２をストレート状にする構成としても良い。

また、第一実施形態において、覆部材１２の開口端部側に開口領域１２aが形成されるものとして説明したが、押圧調整部材２２のガイド部２２aが覆部材１２の開口端部に嵌合する構成であれば特にこれに限られるものではない。

さらに、第一実施形態において、一対の第１の通電端子１１aは、覆部材１２に形成された固定壁により互いに接しないように位置が固定されているものとして説明したが、一対の第１の通電端子１１aが互いに接しないように位置が固定される構成であれば特にこれに限られるものではない。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１…電気接続構造
１１…第１の電線 １１a…第１の通電端子（一対の通電端子） １２…覆部材 １２a…開口領域
２、２’…バスバー
２１a、２１’a…固定端部 ２１b、２１ｂ’…押圧端部 ２１ｃ、２１ｃ’…第１の屈曲部 ２１ｄ、２１ｄ’…第１のストレート部 ２１e、２１e’…第２の屈曲部 ２１ｆ…第２のストレート部 ２１g…挿通孔 ２２、２２’…押圧調整部材 ２２a…ガイド部 ２２ｂ、２２ｂ’…圧入保持孔 ２３…バスバー接続部 ２４…連結部
３…端子台 ３a…仕切り壁 ３ｂ…螺合部材 ３ｃ…被螺合部材
３１…第２の電線 ３１a…第２の通電端子 ３１b…端子挿通孔

Claims (3)

1. 弾性を有する一対のバスバーと、互いに接しないように位置が固定され、電流を通電する一対の通電端子と、を備え、前記一対の通電端子を前記一対のバスバーの間に位置させた際に、前記一対のバスバーの一端で前記一対の通電端子を押圧して、前記一対のバスバーと前記一対の通電端子とを電気的に接続する電気接続構造において、
   前記一対のバスバーを保持し、前記押圧方向における前記一対のバスバーを保持する保持間隔および前記一対のバスバーの前記一端からの保持位置を調整することで、前記一対のバスバーにおける前記一端の前記押圧を適正な押圧力とする押圧調整部材を有することを特徴とする電気接続構造。
2. 請求項１に記載した電気接続構造において、
   前記押圧調整部材には、
   前記一対のバスバーを圧入して保持する一対の圧入保持孔が形成されていることを特徴とする電気接続構造。
3. 請求項１または２に記載した電気接続構造において、
   さらに、一端が開口し、前記一対の通電端子の外周を覆うものであって、前記開口端部が前記押圧調整部材に嵌合する覆部材を有し、
   前記押圧調整部材は、
   前記覆部材側へ突出し、前記覆部材と嵌合する際に、前記開口端部にガイドされるガイド部を有することを特徴とする電気接続構造。

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