JP2016091772A - バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】本体部を積層構造とした場合でも、層間に異物が入り難いバスバーを提供する。【解決手段】正極および負極の電極端子を有する複数の単電池の隣合う電極端子間を接続するバスバーであって、隣り合う電極端子間に架け渡される板状の本体部と、本体部から延設されて検知電線の端末部に接続される電線接続部とを一体に備え、本体部は、折り返し部により区切られた第１板部および第２板部を折り返し部により折り返すとともに重ね合わせることにより構成されており、第１板部のうち折り返し部を除く側縁部に、第１板部および第２板部が重ね合わされた状態において第２板部の折り返し部を除く側縁部に沿って立ち上がる側縁覆い部が形成されている。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される技術は、複数の単電池の隣合う電極端子間を接続するバスバーに関する。

電気自動車やハイブリッドカー等に搭載される電源装置においては、単電池を複数個並べて接続した電池集合体を備えている。

このような電池集合体は、隣り合う単電池の電極端子間を電気的に接続する板状のバスバーを有しており、このバスバーに一体的に延出形成された電線接続部に電池の電圧を検知する検知電線の芯線を接続し、電池ＥＣＵに導くようになっている。バスバーは、例えば板状部材を所定形状に打ち抜き加工することにより形成される。

ところで、このようなバスバーの電気抵抗を小さくするために、板厚を厚くしたいという要望がある。しかし一方で、板厚を厚くすると電線接続部が大型化するという問題があり、電気容量の保持と電線接続部の小型化との間で相反する要求があった。

そこでこのような問題を解決するために、バスバーのうち、隣り合う電極端子間に架け渡される本体部を積層構造とすることにより本体部の板厚だけを厚くし、電線接続部は従来の板厚を維持する構成が考えられる。

国際公開第２０１１／０２１６１４号

しかし上記した構成によると、互いに重ね合わされた本体部の層の間の隙間に異物が入り込み易く、このような異物により層間の電気的な接続が損なわれる虞がある。

また、バスバーと電極端子との締結作業の際にはトルク管理を行っているが、層間に異物が入り込んでいる場合には異物を押し潰す力が必要となるため、導通接続に要するトルクが不足し、電気的な接続が損なわれるという問題がある。

本明細書に開示された技術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、本体部を積層構造とした場合でも、層間に異物が入り難いバスバーを提供することを目的とする。

本明細書に開示された技術は、正極および負極の電極端子を有する複数の単電池の隣合う電極端子間を接続するバスバーであって、前記隣り合う電極端子間に架け渡される板状の本体部と、前記本体部から延設されて検知電線の端末部に接続される電線接続部とを一体に備え、前記本体部は、折り返し部により区切られた第１板部および第２板部を前記折り返し部により折り返すとともに重ね合わせることにより構成されており、前記第１板部のうち前記折り返し部を除く側縁部に、前記第１板部および前記第２板部が重ね合わされた状態において前記第２板部の前記折り返し部を除く側縁部に沿って立ち上がる側縁覆い部が形成されていることを特徴とする。

このようなバスバーによれば、本体部が積層構造とされているにも関わらず、側縁覆い部が層間の隙間を覆うように設けられているから、層間に異物が入り難い。もって、高い接続信頼性を得ることができる。

バスバーは、以下の構成を備えていてもよい。

本体部には電極端子と接続するための接続孔が貫通して形成されており、第１板部または第２板部の一方側の接続孔の孔縁には、第１板部および第２板部が重ね合わされた状態において他方側の接続孔の孔縁に沿って嵌まり込む孔縁覆い部が形成されている構成としてもよい。

このような構成によれば、導通接続を行う接続孔の周辺においても層間に異物が入ることを抑制することができるため、より高い接続信頼性を得ることができる。

電線接続部と側縁覆い部とは、ともに第１板部に設ける構成としてもよい。

電線接続部と側縁覆い部とを互いに異なる板部に設ける場合、電線接続部と側縁覆い部との境界部分に隙間ができ、この隙間から層間に異物が入り込む虞がある。電線接続部と側縁覆い部とを同じ板部（第１板部）に設ける構成とすると、側縁覆い部と連続して電線接続部を設けることができるから、より層間に異物が入り難くすることができる。

第１板部および第２板部が重ね合わされた状態においてこれらを開き止めするための係止部を設ける構成としてもよい。

このような構成によれば、確実に開き止めがなされるから、層間に異物が入り込むことをより抑制することができる。

このような係止部は、側縁覆い部に延設された係止片であってもよい。

本明細書に開示された技術によれば、本体部を複数層により構成した場合でも、層間に異物が入り難いバスバーを提供することができる。

一実施形態のバスバーの斜視図 バスバーの平面図 バスバーの正面図 バスバーの右側面図 バスバーの背面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 バスバーの展開図 接続部分の一部拡大断面図 配線モジュールの平面図

一実施形態を図１ないし図１０によって説明する。本実施形態のバスバー１０は、電気自動車やハイブリッドカー等に搭載される電池集合体を構成する複数の単電池３０の、隣合う電極端子３１間を接続するものである。バスバー１０は、図１０に示すように、絶縁保持部材５０のバスバー収容部５１内に検知電線４０とともに保持され、電池集合体の電極面に対して一括に取り付けられる。

本実施形態のバスバー１０は、図１に示すように、単電池３０の隣り合う電極端子３１間に架け渡される長方形の板状の本体部１１を有しており、本体部１１には、電極端子３１と接続するための円形をなす一対の接続孔２１が、その板面を貫通して形成されている。

本体部１１の一対の長手方向の側縁部のうち一方側の側縁部の中央部からは、検知電線４０の端末部に接続するための電線接続部１６が、側縁部の延び方向に対して本体部１１に沿った平面内において直交する方向に一体的に延出形成されている。

この電線接続部１６は、基端側が、検知電線４０の芯線に接続される芯線接続部１６Ａとされており、先端側は、検知電線４０の絶縁被覆に覆われた部分の周囲に圧着される保持部１６Ｂとされている。

なお、この電線接続部１６の基端部は、後述する側縁覆い部１４と連続して形成され、一体とされている。

本実施形態のバスバー１０において、上述した本体部１１は、板状部材を後述する折り返し部１５により１８０度折り返すとともに重ね合わせることにより、二層構造とされている。

より詳細には、本実施形態のバスバー１０は、例えば、銅、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム等の金属板材を図８に示す展開形状に打ち抜き加工するとともに、プレス加工することにより形成されている。展開形状の板状部材のうち本体部１１を構成する部分は略矩形状とされており、この部分が図８の上下方向における中央付近で略半分に折り返され、重ね合わされるようになっている。以下、この折り返される部分を折り返し部１５とし、折り返し部１５により互いに重ね合わされる図８中上方側の部分を第１板部１２、下方側の部分を第２板部１３とよぶこととする。

第１板部１２および第２板部１３の縦横の寸法は、同寸法、あるいは、第１板部１２の方が第２板部１３と比較して僅かに大きい寸法に設定されている。また、上述した電線接続部１６は、第１板部１２のうち前記折り返し部１５と対向する側縁部（長辺側側縁部１２Ａとする）から図８中上側に向けて延出形成されている。

また、第１板部１２の４つの角部と、第２板部１３のうち折り返し部１５の両端に位置する角部（図８中上側の角部）は、それぞれ斜めに切り欠かれた第１切欠部１７とされている。

第１板部１２の４つの側縁部のうち折り返し部１５を除く３つの側縁部には、それぞれ、外側に向けて延出する側縁覆い部１４が形成されている。側縁覆い部１４は、第１板部１２および第２板部１３が折り返し部１５により折り返されて重ね合わされた状態において、第１板部１２の側縁部に沿って第２板部１３に向けて直角状に屈曲されることにより、本体部１１の側縁部を覆うものであって、その第１板部１４Ａからの延出寸法は、本体部１１の側縁部を覆った状態の側縁覆い部１４の端面が第２板部１３の外面（本体部１１の一方側の面）と同等高さとなる寸法に設定されている（図３ないし図７参照）。

また、これら側縁覆い部１４のうち、長辺側側縁部１２Ａに延出形成された側縁覆い部１４（長辺側覆い部１４Ａとする）の図８中左右の両端部付近には、上方に向けて延びる一対の係止片２６が延出形成されている。これらの係止片２６は、第１板部１２および第２板部１３が折り返し部１５により折り返されて重ね合わされ、本体部１１の側縁部が側縁覆い部１４により覆われた状態において、第２板部１３の外面に沿うように屈曲されることにより、第１板部１２および第２板部１３の開き止めを行うためのものである。

また、長辺側覆い部１４Ａのうち、電線接続部１６が延出形成されている領域に隣接する位置には、当該電線接続部１６を挟むように矩形状の一対の第２切欠部１８が設けられている。これら第２切欠部１８の切欠き深さは、バスバー１０を構成する上述した板状部材の板厚とほぼ同等か、板厚よりやや薄い（浅い）寸法とされている。これらの第２切欠部１８により、電線接続部１６を検知電線４０にかしめる際に、電線接続部１６が曲げ易くなっている。

さらに、長辺側覆い部１４Ａと、この長辺側覆い部１４Ａと隣り合って設けられた一対の短辺側覆い部１４Ｂのそれぞれの両端部には、上記第１切欠部１７に沿って斜めに切り欠かれた第３切欠部１９が設けられており、これらの長辺側覆い部１４Ａおよび短辺側覆い部１４Ｂが第１板部１２に対して直角状に屈曲された状態において、互いに干渉しないように設定されている。

第１板部１２および第２板部１３には、第１板部１２および第２板部１３が折り返し部１５により折り返されて重ね合わされた状態において、上述した接続孔２１に対応する位置に、それぞれ、一対の第１接続孔２２および第２接続孔２３が貫通形成されている。

図８に示す展開状態において、第１接続孔２２は第２接続孔２３よりも小さい内径寸法に打ち抜き形成されている。この第１接続孔２２の孔縁は、バスバー１０をプレス加工する際に、第２接続孔２３の孔縁に沿って嵌り込むように立ち上げられ、接続孔２１の孔縁全体を覆う孔縁覆い部２４が形成されるようになっている。孔縁覆い部２４の第１板部１２からの立ち上げ寸法は、その端面が第２板部１３の外面（本体部１１の一方側の面）と同等高さとなる寸法に設定されている（図６、図７、図９参照）。

このような本実施形態のバスバー１０は、例えば、次のようにして作製することができる。まず、金属製の板状部材を図８に示す展開形状に打ち抜き加工し、その後、プレス加工により、側縁覆い部１４および孔縁覆い部２４を第１板部１２に対して直角状に屈曲させるとともに、折り返し部１５を折り返して、第１板部１２および第２板部１３を重ね合わせる。その後、一対の係止片２６を第２板部１３の外面に沿うように屈曲させて、本体部１１の開き止めを行う。これにより、本体部１１の側縁部が側縁覆い部１４により覆われるとともに、接続孔２１の孔縁が孔縁覆い部２４により覆われたバスバー１０が完成する。

このような本実施形態のバスバー１０によれば、本体部１１が二層構造とされているにも関わらず、第１板部１２および第２板部１３の層間の隙間は側縁覆い部１４により覆われているから、バスバー１０の側縁部から層間に異物が入り難い構成となっている。

しかも、接続孔２１の孔縁を覆う孔縁覆い部２４が形成されているから、実際に電極端子３１と導通接続が行われる領域において、層間に異物が入ることをより確実に抑制することができる。

具体的には、図９に示すように、例えばボルト形状の電極端子３１をバスバー１０の接続孔２１に挿通する際、電極端子３１に小さい異物等が付着していた場合でも、第１板部１２および第２板部１３の層間は孔縁覆い部２４により覆われているので、ナット３２を締め付けた際、層間に入り込んだ異物により接続が損なわれることが抑制され、高い接続信頼性を得ることができる。

また、電線接続部１６と側縁覆い部１４とは、ともに第１板部１２に設ける構成としたから、電線接続部１６と側縁覆い部１４とを連続して一体に設けることができ、これらを別個の板部に設ける構成と比較して、より確実に層間に異物が入り難くすることができる。

また、第１板部１２および第２板部１３は、係止片２６により開き止めがなされているので、このことによっても、より層間に異物が入ることを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示された技術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技術範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、プレス成形により本体部１１の端部を屈曲させることで側縁覆い部１４を形成したが、他の方法で側縁覆い部１４を形成してもよい。

（２）上記実施形態では、側縁覆い部１４および電線接続部１６をともに第１板部１２に設ける構成としたが、互いに異なる板部に設ける構成としてもよい。

（３）孔縁覆い部２４は省略することもできる。

（４）本体部１１の外形は長方形状に限らず、例えばＬ字型や多角形等任意の形状とすることができる。

（５）第２切欠部１８は必ずしも設けなくてもよく、側縁覆い部１４の第１板部１２からの立ち上がり高さを一律としてもよい。

（６）上記実施形態では、第１板部１２および第２板部１３を係止片２６により開き止めする構成としたが、例えば、凹凸係合する係合部を設ける等、他の開き止め構造を設ける構成としてもよい。また、開き止めの構造は必ずしも設けなくてもよい。

（７）上記実施形態では、接続孔２１内にボルト形状の電極端子３１が挿通される構成としたが、これに限られず、電極端子の板状をなす本体部にねじ孔が形成され、本体部にバスバー１０が重ねられた状態でボルトが接続孔２１内に挿通されるとともに、ねじ孔に螺合されることにより、バスバー１０と電極端子とが電気的に接続される構成としてもよい。

１０…バスバー
１１…本体部
１２…第１板部
１３…第２板部
１４…側縁覆い部
１５…折り返し部
１６…電線接続部
２１…接続孔
２４…孔縁覆い部
２６…係止片（係止部）

Claims (5)

1. 正極および負極の電極端子を有する複数の単電池の隣合う電極端子間を接続するバスバーであって、
   前記隣り合う電極端子間に架け渡される板状の本体部と、前記本体部から延設されて検知電線の端末部に接続される電線接続部とを一体に備え、
   前記本体部は、折り返し部により区切られた第１板部および第２板部を前記折り返し部により折り返すとともに重ね合わせることにより構成されており、
   前記第１板部のうち前記折り返し部を除く側縁部に、前記第１板部および前記第２板部が重ね合わされた状態において前記第２板部の前記折り返し部を除く側縁部に沿って立ち上がる側縁覆い部が形成されているバスバー。
2. 前記本体部には前記電極端子と接続するための接続孔が貫通して形成されており、前記第１板部または前記第２板部の一方側の前記接続孔の孔縁には、前記第１板部および前記第２板部が重ね合わされた状態において他方側の前記接続孔の孔縁に沿って嵌まり込む孔縁覆い部が形成されている請求項１に記載のバスバー。
3. 前記電線接続部と前記側縁覆い部とは、ともに前記第１板部に設けられている請求項１または請求項２に記載のバスバー。
4. 前記第１板部および前記第２板部が重ね合わされた状態においてこれらを開き止めするための係止部が設けられている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバスバー。
5. 前記係止部は、前記側縁覆い部に延設された係止片である請求項４に記載のバスバー。

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