JP2018195490A - 導電性接続具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁被膜の端部の破損をより確実に抑制し、外部の端子との安定した導通を確保することができる導電性接続具の製造方法を提供する。【解決手段】露出部１１と被膜部１２との境界１５から露出部１１に亘りマスク部材３０を直接取り付け、導電部材１０の表面に粉体樹脂４０を電着して絶縁被膜を形成する第１工程と、被膜部１２の表面に形成された絶縁被膜以外の絶縁被膜を除去する第２工程と、を備え、第１工程では、マスク部材３０が境界１５から露出部１１に接触し、かつマスク部材３０が境界１５から被膜部１２側において被膜部１２の表面とで隙間Ｓを形成するように、マスク部材３０を導電部材１０に取り付け、導電部材１０の表面に絶縁被膜を形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、電気の導電経路となる導電性接続具を製造する技術に関する。

電気自動車には、バスバーと呼ばれる導電性接続具により接続された複数の二次電池からなる組電池を搭載している。バスバーは、二次電池の端子が接続される部分は露出し、それ以外の部分は絶縁されている。このようなバスバーの一部を絶縁する方法としては、露出させる部分にマスクを設け、粉体樹脂をバスバーの表面に電着し、粉体樹脂を加熱溶融させることで、絶縁被膜を設ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、従来技術に係るバスバーの製造方法を示す断面図である。図１１（ａ）に示すように、金属からなる平板状の導電部材１１０に、露出部１１１となる部分を覆うマスク部材１３０を取り付ける。そして、絶縁性の粉体樹脂１４０を電着させ、加熱溶融する。次に図１１（ｂ）に示すように、粉体樹脂１４０を硬化させることで絶縁被膜１２０を形成し、マスク部材１３０を取り外す。これにより、導電部材１１０のうち被膜部１１２のみが絶縁被膜１２０で覆われたバスバー１００が形成される。

しかしながら、上述したバスバーの製造方法では、絶縁被膜１２０は、マスク部材１３０との境界部分であった端部１２１の膜厚が厚くなってしまう。このように厚さ方向に突出した端部１２１は、バスバー１００の梱包時、輸送時、組み付け時などにおいて、他の部材が接触するなどの要因によって破損し、その破損した絶縁被膜１２０の細片が露出部１１１に再付着する可能性がある。そして、そのような細片は、露出部１１１と二次電池の端子等との導通不良を引き起こすおそれがある。

特開平１１−２０３９４４号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、絶縁被膜の端部の破損をより確実に抑制し、外部の端子との安定した導通を確保することができる導電性接続具の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、導電性を有する導電部材と、前記導電部材を覆う絶縁被膜とを備え、前記導電部材は、前記絶縁被膜に覆われていない露出部と、前記絶縁被膜に覆われた被膜部とを備える導電性接続具の製造方法であって、少なくとも前記露出部と前記被膜部との境界に、マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着して前記絶縁被膜を形成する第１工程と、前記被膜部の表面に形成された前記絶縁被膜以外の前記絶縁被膜を除去する第２工程と、を備え、前記第１工程では、前記マスク部材が前記露出部と前記被膜部との境界に接触し、かつ前記マスク部材が当該境界から前記被膜部側において前記被膜部の表面とで隙間を形成するように、前記マスク部材を前記導電部材に取り付け、前記導電部材の表面に前記絶縁被膜を形成することを特徴とする導電性接続具の製造方法にある。

第１の態様では、絶縁被膜の端部の破損をより確実に抑制し、外部の端子などとの安定した導通を確保することができる導電性接続具を製造することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の導電性接続具の製造方法において、前記マスク部材は、前記隙間が前記境界から前記被膜部側に向けて広がるように形成されたテーパー部を有することを特徴とする導電性接続具の製造方法にある。

第２の態様では、絶縁被膜の端部を、末端側に向かうほど厚さが徐々に薄くなったテーパー状に形成することができる。すなわち、端部から角部が除去されたことになるので、端部の破損をより確実に抑制することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載の導電性接続具の製造方法において、前記第１工程では、前記絶縁被膜の膜厚を前記隙間よりも薄くすることを特徴とする導電性接続具の製造方法にある。

第３の態様では、絶縁被膜の端部が従来の端部のように高さ方向に突出した形状となることを抑制し、端部の破損をより確実に抑制することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の何れか一つの態様に記載の導電性接続具の製造方法において、前記第１工程では、前記境界から前記露出部に亘って前記マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着して前記絶縁被膜を形成し、前記第２工程では、前記マスク部材を前記導電部材から取り外すことを特徴とする導電性接続具の製造方法にある。

第４の態様では、露出部がマスク部材で覆われるので、露出部に絶縁被膜が形成されることを抑制し、露出部の導電性を良好にすることができる。

本発明の第５の態様は、第１から第３の何れか一つの態様に記載の導電性接続具の製造方法において、前記第１工程では、前記露出部と前記被膜部との境界のみに前記マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着塗装して前記絶縁被膜を形成し、前記第２工程では、前記露出部を覆う前記絶縁被膜を加熱により軟化させて除去することを特徴とする導電性接続具の製造方法にある。

第５の態様では、マスク部材と導電部材との間に絶縁材料が侵入したとしても、その量を抑えることができる。したがって、露出部の表面に絶縁被膜が形成されて導通不良を引き起こす虞をより一層抑制することができる。

本発明によれば、絶縁被膜の端部の破損をより確実に抑制し、外部の端子との安定した導通を確保することができる導電性接続具の製造方法が提供される。

バスバーの平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 バスバーの製造方法を示す平面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 バスバーの製造方法を説明する断面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 バスバーの製造方法を示す断面図である。 バスバーの製造方法を示す断面図である。 バスバーの製造方法を示す断面図である。 従来技術に係るバスバーの製造方法を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。各実施形態では、導電性接続具の一例として、電動自動車などに搭載される二次電池を接続するバスバーについて説明する。

〈実施形態１〉
図１はバスバーの平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。各図のＸ方向は、バスバー１の長尺方向、Ｙ方向はバスバー１の幅方向、Ｚ方向はバスバー１の厚さ方向を示す。以後の図についても同様である。なお、図２はバスバー１の長尺方向の一方の端部のみを図示しているが、他方の端部についても同様であるので図示を省略している。

バスバー１は、導電部材１０と絶縁被膜２０とを備える。導電部材１０は、断面が矩形状であり、長尺に形成された導電材料からなる部材である。導電材料は、導電性を有する材料であれば特に限定はないが、例えば、銅やアルミニウムなどを用いることができる。また、特に図示しないが、導電部材１０は防錆用のめっきなどが表面に形成されていてもよい。

絶縁被膜２０は、導電部材１０を部分的に覆い、絶縁材料からなる膜状の部材である。絶縁被膜２０は、導電部材１０のうち絶縁が必要な箇所を被覆するように設けられている。本実施形態では、絶縁被膜２０は、導電部材１０の両端部を除いた部分の表面を覆うように設けられている。

導電部材１０は、露出部１１と被膜部１２とから構成されている。露出部１１は、導電部材１０の両端部であり、絶縁被膜２０に覆われずに導電部材１０の表面が露出した部分である。被膜部１２は、導電部材１０のうち、絶縁被膜２０で覆われた部分である。

露出部１１には、厚さ方向に貫通した接続孔１３が形成されている。接続孔１３には、図示しない二次電池などの端子（図示せず）が挿通され、当該端子が露出部１１に接触して固定される。このようにして導電部材１０を介して、二次電池などの端子同士が電気的に接続される。

また、絶縁被膜２０の長尺方向の両側の端部２１は、被膜部１２から露出部１１に向かうほど（図２の左から右へ向かうほど）、絶縁被膜２０の厚さが薄くなるようテーパー状（傾斜状）に形成されている。ここでいうテーパー状に形成されているとは、図２に示すように、絶縁被膜２０の被膜部１２から露出部１１へ向けて一定の長さに亘って厚さが薄くなり、そこから末端までは厚さが一定である構成も含む。もちろん、絶縁被膜２０の末端まで厚さが薄くなる構成もテーパー状の端部２１に含まれる。

以上に説明した構成のバスバー１によれば、バスバー１に設けた絶縁被膜２０の端部２１を、末端に向かうほど絶縁被膜２０の膜厚が薄くなるテーパー状に形成した。このような構成とすることで、バスバー１の露出部１１に二次電池の端子などを接続する際に、絶縁被膜２０の端部２１が、他の部材などと接触するなど外的要因によって端部２１が破損することをより確実に抑制することができる。したがって、端部２１が破損して生じる細片によって、露出部１１と二次電池などの端子との安定した導通を確保することができる。

次に、図３から図７を用いて、バスバー１の製造方法を説明する。図３はバスバーの製造方法を示す平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図であり、図６はバスバーの製造方法を説明する断面図であり、図７は図６のＤ−Ｄ線断面図である。図３から図７は、バスバー１の一方の端部２１の近傍を示しているが、他方の端部２１についても同様であるので図示を省略している。図３は、マスク部材３０を構成する上側マスク部材３１の図示を省略してある。図６の断面は図４と同じ断面である。

まず、図３から図５に示すように、導電部材１０にマスク部材３０を取り付ける（第１工程）。本実施形態のマスク部材３０は、互いに着脱可能な上側マスク部材３１と下側マスク部材３２とから構成されている。マスク部材３０には、導電部材１０が挿通される第１開口部４１、第２開口部４２、及び第３開口部４３が形成されている。

第１開口部４１は、マスク部材３０を貫通せずに設けられた凹形状を有し、導電部材１０が嵌合する形状を有している。本実施形態の導電部材１０の断面形状は矩形状であるので、第１開口部４１の開口形状は、導電部材１０の断面形状に合わせて形成されている。また、第１開口部４１の開口幅は深さ方向（Ｘ方向）によらずに一定となっている。

第２開口部４２は、第１開口部４１に連通して形成された開口であり、第１開口部４１よりも導電部材１０の被膜部１２側に配置されている。また、第２開口部４２の開口形状は、第１開口部４１の開口形状よりも大きく形成されている。さらに、第２開口部４２の開口幅は深さ方向（Ｘ方向）によらずに一定となっている。

第３開口部４３は、第２開口部４２に連通して形成された開口であり、第２開口部４２よりも導電部材１０の被膜部１２側に配置されている。また、第３開口部４３の開口形状は、第２開口部４２の開口形状よりも大きく形成されている。さらに、第３開口部４３の開口幅は深さ方向（Ｘ方向）において、導電部材１０の被膜部１２側に向かうほど広がるようテーパー状に形成されている。なお、第３開口部４３は請求項に記載するテーパー部の一例である。

上側マスク部材３１と下側マスク部材３２には、一体に組み合わされたときに、上述した第１開口部４１、第２開口部４２及び第３開口部４３が形成されるよう、それぞれに凹部が形成されている。

マスク部材３０が境界１５から露出部１１に直接接触し、さらに、境界１５から被膜部１２側において、マスク部材３０が被膜部１２の表面とで隙間Ｓを形成するように、マスク部材３０を導電部材１０に取り付ける。本実施形態では、マスク部材３０に設けられた第１開口部４１に導電部材１０を嵌合することで、境界１５から露出部１１に亘り、マスク部材３０が直接接触し、さらに、第２開口部４２及び第３開口部４３と、被膜部１２の表面とで隙間Ｓが形成されている。

次に、図６から図７に示すように、マスク部材３０を取り付けた導電部材１０に絶縁被膜を形成する（第１工程）。具体的には、導電部材１０を帯電させ、マスク部材３０を取り付けた導電部材１０の表面全体に絶縁材料として粉体樹脂４０を電着させる。電着は、導電部材１０を帯電させ、粉体樹脂４０を導電部材１０の表面に付着させることにより行う。また、粉体樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。

少なくとも粉体樹脂４０は、導電部材１０の表面に付着すればよいが、マスク部材３０の表面に付着してもよい。また、粉体樹脂４０の厚さとしては、絶縁に十分な厚さであり、隙間Ｓの幅よりも薄くすることが好ましい。本実施形態では、粉体樹脂４０の厚さは、第３開口部４３の開口幅よりも薄くした。

次に、特に図示しないが、粉体樹脂４０を加熱することで溶融させ、その後、加熱を止めて硬化させることで絶縁被膜２０が形成される。そして、マスク部材３０を導電部材１０から取り外すことで、絶縁被膜２０を被膜部１２の表面以外から除去する（第２工程）。すなわち、露出部１１には絶縁被膜２０を残さず、被膜部１２の表面のみに絶縁被膜２０を形成する（図１、２参照）。

以上に説明した本実施形態のバスバー１の製造方法では、マスク部材３０が境界１５から露出部１１に直接接触し、さらに、境界１５から被膜部１２側において、マスク部材３０が被膜部１２の表面とで隙間Ｓを形成するように、マスク部材３０を導電部材１０に取り付ける。そして、導電部材１０の表面に絶縁被膜２０を形成し、その後、マスク部材３０を取り外す。このようにして、絶縁被膜２０の端部の破損をより確実に抑制し、二次電池の端子などとの安定した導通を確保することができるバスバー１を製造することができる。

また、本実施形態のバスバー１の製造方法では、マスク部材３０は隙間Ｓが境界１５から被膜部１２側に向けて広がるように形成されたテーパー部（第３開口部４３）を有する。これにより、絶縁被膜２０の端部２１を、末端側に向かうほど厚さが徐々に薄くなったテーパー状に形成することができる。すなわち、端部２１から角部が除去されたことになるので、端部２１の破損をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態のバスバー１の製造方法では、絶縁被膜２０の膜厚を隙間Ｓよりも薄くする。具体的には、第３開口部４３と被膜部１２の表面との隙間Ｓの幅よりも絶縁被膜２０の膜厚を薄くした。これにより、絶縁被膜２０の端部２１の膜厚を、その他の部分の膜厚よりも薄くすることができる。換言すれば、端部２１が従来の端部１２１のように高さ方向に突出した形状となることを抑制し、端部２１の破損をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態のバスバー１の製造方法では、境界１５から露出部１１に亘ってマスク部材３０を導電部材１０に直接取り付ける。これにより、露出部１１がマスク部材３０で覆われるので、露出部１１に絶縁被膜２０が形成されることを抑制し、露出部１１の導電性を良好にすることができる。

〈実施形態２〉
実施形態１の製造方法では、マスク部材３０を、導電部材１０の露出部１１に直接取り付ける態様であったが、このような態様に限定されない。マスク部材３０を少なくとも境界１５に直接取り付ける態様であれば、実施形態１で説明した構成のバスバー１を製造することができる。

図８から図１０はバスバーの製造方法を示す断面図である。これらの図は図４と同じ断面である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図８に示すように、導電部材１０にマスク部材３０Ａを取り付ける（第１工程）。本実施形態のマスク部材３０Ａは、第１開口部４１Ａが実施形態１のマスク部材３０の第１開口部４１と異なる。

第１開口部４１Ａは、マスク部材３０Ａを貫通した貫通孔であり、導電部材１０が嵌合する形状を有している。本実施形態の導電部材１０の断面形状は矩形状であるので、第１開口部４１Ａの開口形状は、導電部材１０の断面形状に合わせて形成されている。また、第１開口部４１Ａの開口幅は深さ方向（Ｘ方向）によらずに一定となっている。

上側マスク部材３１と下側マスク部材３２には、一体に組み合わされたときに、上述した第１開口部４１Ａ、第２開口部４２及び第３開口部４３が形成されるよう、それぞれに凹部が形成されている。

マスク部材３０Ａは、境界１５に直接接触し、さらに、境界１５から被膜部１２側において、マスク部材３０Ａが被膜部１２の表面とで隙間Ｓを形成するように、マスク部材３０Ａを導電部材１０に取り付ける。本実施形態では、マスク部材３０Ａに設けられた第１開口部４１Ａに導電部材１０を嵌合することで、境界１５にマスク部材３０Ａが直接接触し、さらに、第２開口部４２及び第３開口部４３と、被膜部１２の表面とで隙間Ｓが形成されている。

次に、図９に示すように、マスク部材３０Ａを取り付けた導電部材１０に絶縁被膜を形成する（第１工程）。具体的には、導電部材１０を帯電させ、マスク部材３０Ａを取り付けた導電部材１０の表面全体に絶縁材料として粉体樹脂４０を付着させる。実施形態１と異なり、露出部１１にはマスク部材３０Ａが取り付けられていないので、露出部１１の表面や接続孔１３の内面にも粉体樹脂４０が付着する。

次に、図１０に示すように、粉体樹脂４０を加熱することで溶融させ、その後、加熱を止めて硬化させることで絶縁被膜２０を形成する。そして、マスク部材３０Ａを導電部材１０から取り外す。さらに、特に図示しないが、露出部１１を覆う絶縁被膜２０を加熱により軟化させて除去する（第２工程）。すなわち、露出部１１には絶縁被膜２０を残さず、被膜部１２の表面のみに絶縁被膜２０を形成する（図１、２参照）。

以上に説明した本実施形態のバスバー１Ａの製造方法では、マスク部材３０Ａが境界１５に直接接触し、さらに、境界１５から被膜部１２側において、マスク部材３０Ａが被膜部１２の表面とで隙間Ｓを形成するように、マスク部材３０Ａを導電部材１０に取り付ける。そして、導電部材１０の表面に絶縁被膜２０を形成し、その後、マスク部材３０Ａを取り外すとともに露出部１１を覆う絶縁被膜２０を除去する。このようにして、絶縁被膜２０の端部の破損をより確実に抑制し、二次電池の端子などとの安定した導通を確保することができるバスバー１Ａを製造することができる。

ここで、第１工程において、マスク部材３０Ａと導電部材１０との間に粉体樹脂４０が侵入した場合、その粉体樹脂４０は、露出部１１の表面に絶縁被膜２０として残留してしまい、導通不良を起こす虞がある。しかしながら、本実施形態のバスバー１の製造方法では、マスク部材３０Ａは境界１５のみに直接取り付ける態様である。このため、マスク部材３０Ａと導電部材１０との間に粉体樹脂４０が侵入したとしても、その量を抑えることができる。したがって、露出部１１の表面に絶縁被膜２０が形成されて導通不良を引き起こす虞をより一層抑制することができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

例えば、導電部材１０は、長尺で断面が矩形状であったが、このような形状に限定されない。また、導電部材１０は、二次電池の端子などが接続される露出部１１を２つ備えていたが、３つ以上であってもよい。

絶縁被膜２０は、端部２１がテーパー状であったが、このような形状に限定されない。少なくとも、端部２１がその他の部分よりも薄い形状であればよく、例えば端部２１がその他の部分よりも薄い段差形状であってもよい。

また、マスク部材３０やマスク部材３０Ａは、例示であり、実施形態１及び実施形態２で説明した構成に限定されない。さらにバスバー１は、電動自動車に搭載される二次電池を接続するためのものであったが、本発明の導電性接続具はこのような用途に限定されない。

１、１Ａ…バスバー（導電性接続具）、１０…導電部材、１１…露出部、１２…被膜部、２０…絶縁被膜、３０、３０Ａ…マスク部材

Claims (5)

1. 導電性を有する導電部材と、前記導電部材を覆う絶縁被膜とを備え、前記導電部材は、前記絶縁被膜に覆われていない露出部と、前記絶縁被膜に覆われた被膜部とを備える導電性接続具の製造方法であって、
   少なくとも前記露出部と前記被膜部との境界に、マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着して前記絶縁被膜を形成する第１工程と、
   前記被膜部の表面に形成された前記絶縁被膜以外の前記絶縁被膜を除去する第２工程と、を備え、
   前記第１工程では、前記マスク部材が前記露出部と前記被膜部との境界に接触し、かつ前記マスク部材が当該境界から前記被膜部側において前記被膜部の表面とで隙間を形成するように、前記マスク部材を前記導電部材に取り付け、前記導電部材の表面に前記絶縁被膜を形成する
   ことを特徴とする導電性接続具の製造方法。
2. 請求項１に記載の導電性接続具の製造方法において、
   前記マスク部材は、前記隙間が前記境界から前記被膜部側に向けて広がるように形成されたテーパー部を有する
   ことを特徴とする導電性接続具の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の導電性接続具の製造方法において、
   前記第１工程では、前記絶縁被膜の膜厚を前記隙間よりも薄くする
   ことを特徴とする導電性接続具の製造方法。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の導電性接続具の製造方法において、
   前記第１工程では、前記境界から前記露出部に亘って前記マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着して前記絶縁被膜を形成し、
   前記第２工程では、前記マスク部材を前記導電部材から取り外す
   ことを特徴とする導電性接続具の製造方法。
5. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の導電性接続具の製造方法において、
   前記第１工程では、前記露出部と前記被膜部との境界のみに前記マスク部材を直接取り付け、前記導電部材の表面に絶縁材料を電着して前記絶縁被膜を形成し、
   前記第２工程では、前記露出部を覆う前記絶縁被膜を加熱により軟化させて除去する
   ことを特徴とする導電性接続具の製造方法。
   
   

Images