JP2019215997A - バスバーインサート部品 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーの放熱性を向上させることにより小型化が可能な、新規な構造のバスバーインサート部品を提供すること。
【解決手段】合成樹脂製の本体１２と、本体１２内に埋設される埋設部１６と本体１２の外部に突出する接続部１８を有していると共に、本体１２内に埋設部１６が埋設された状態において本体１２と一体成形されたバスバー１４と、を備えており、埋設部１６の表面２０，２２に多数の凹部２４が形成されているようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車用の配線部材として用いられるバスバーがインサート成形により合成樹脂製の本体と一体成形されてなるバスバーインサート部品に関するものである。

従来から、自動車用の配線部材として、金属平板がプレス打ち抜きされて形成されたバスバーが広く用いられており、取扱性の向上等の目的から、インサート成形により合成樹脂製の本体と一体化されたバスバーインサート部品として提供されている。例えば、特開２０１７−１１７６４３号公報（特許文献１）には、インサート成形により６本のバスバーと電流センサのコア（磁性体コア）を合成樹脂製の本体と一体化した端子台が記載されており、本体から突出するバスバーの接続部をモータやインバータ等の他部材に接続することにより、ハイブリッド自動車や電気自動車におけるモータに流れる電流の測定等に用いられている。

ところで、近年では、このようなバスバーインサート部品を高電圧で大電流が流れる部位に適用するケースも増えている。この場合、高電圧で大電流が流れるバスバーの発熱量が大きくなることから、バスバーの板厚を大きく確保する必要がある。それゆえ、高電圧用のバスバーインサート部品の小型化には限界があり、車両のコンパクト化等への要求に対応できないという問題を内在していた。

特開２０１７−１１７６４３号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、バスバーの放熱性を向上させることにより小型化が可能な、新規な構造のバスバーインサート部品を提供することにある。

本発明の第一の態様は、合成樹脂製の本体と、前記本体内に埋設される埋設部と、前記本体の外部に突出する接続部を有し、前記本体に前記埋設部が埋設された状態で前記本体と一体成形されたバスバーとを備えており、前記埋設部の表面に多数の凹部が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、本体内に埋設されたバスバーの埋設部の表面に多数の凹部が形成されている。これにより、本体内に埋設されたバスバーの埋設部と合成樹脂製の本体との接触面積を増大させることができ、バスバーの埋設部で発生した熱を、本体を介して外部に効率的に放熱することができる。それゆえ、バスバー全体の放熱性を向上させることができ、その分バスバーの板厚を低減することが可能となることから、バスバーインサート部品の小型化・コンパクト化を達成することができる。

加えて、バスバーの埋設部の多数の凹部に合成樹脂が入り込むことにより、バスバーと本体間の係合が強化されることから、バスバーは樹脂製の本体に対して強固に位置決め固定されるようになっている。

なお、バスバーの表面とは、バスバーが平板形状の場合、上面及び下面が含まれる。また、凹部は、例えばディンプル加工や溝加工、ショットブラスト、サンドブラスト等の任意の公知の技術を用いて形成することができる。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記多数の凹部がディンプル加工によって形成されているものである。

本態様によれば、多数の凹部がディンプル加工によって形成されている。それゆえ、バスバーの強度を十分に確保しつつ多数の凹部をバスバーの表面に形成することが可能となっている。

なお、ディンプル加工によって形成される凹部の直径寸法は、好ましくは２ｍｍ以上で６ｍｍ以下であることが望ましい。また、かかる凹部の最大深さ寸法は、好ましくは０．１ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下であることが望ましい。

本発明の第三の態様は、前記第一または第二の態様に記載のものにおいて、前記多数の凹部は、前記バスバーの前記埋設部における屈曲していない部位に形成されているものである。

本態様によれば、多数の凹部が、バスバーの埋設部における屈曲していない部位に形成されている。すなわち、バスバーの屈曲部に凹部を形成することは、バスバーの強度に大きく影響することから、屈曲部を除く、屈曲していない部位に凹部が形成されているのである。これにより、より一層バスバーの強度を十分に確保しつつ多数の凹部をバスバーの埋設部の表面に形成することでき、バスバーの放熱性を安定して向上させることができる。

本発明によれば、本体内に埋設されたバスバーの埋設部の表面に多数の凹部が形成されている。これにより、バスバーの埋設部と本体との接触面積を増大させることができ、バスバーの埋設部で発生した熱を、本体を介して外部に効率的に放熱できる。それゆえ、バスバー全体の放熱性を向上させることができ、その分バスバーの板厚を低減することが可能となることから、バスバーインサート部品の小型化・コンパクト化を達成できる。加えて、バスバーの埋設部の多数の凹部に合成樹脂が入り込んでバスバーと本体間の係合が強化されることから、バスバーが本体に対して強固に位置決め固定されている。

本発明の第一の実施形態としてのバスバーインサート部品を示す正面図。 図１の平面図。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 本発明の第二の実施形態としてのバスバーインサート部品を示す平面図。 図４におけるＶ−Ｖ断面図。 本発明の第三の実施形態としてのバスバーインサート部品を示す平面図。 本発明の第四の実施形態としてのバスバーインサート部品を示す平面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜３に、本発明の一実施形態としてのバスバーインサート部品１０を示す。図１および図３に示されているように、バスバーインサート部品１０は、合成樹脂製の本体１２と、３つのバスバー１４とを備えて構成されている。より詳細には、３つのバスバー１４は、長手方向および板厚方向に一定の間隔を隔てて離隔配置されており、かかるバスバー１４が本体１２に対して埋設部１６が埋設された状態でインサート成形により本体１２と一体成形されている。なお、理解を容易とするために、図１〜２では、本体１２を仮想線で記載している。また、以下の説明において、特に断りのない場合には、上方とは、図１，３中の上方、下方とは、図１，３中の下方を言い、また長手方向とは、図１〜３中の左右方向、幅方向とは、図２中の上下方向、板厚方向とは、図１，３中の上下方向を言うものとする。

３つのバスバー１４はいずれも、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属平板がプレス打ち抜きおよび屈曲加工されて形成されており、具体的には正面視でクランク形状に屈曲されて形成されている。そして、各バスバー１４のクランク形状に屈曲されている部位が本体１２内に埋設されて埋設部１６を構成している一方、各バスバー１４の本体１２から外部（図１〜３中、左右方向）に突出する部位によって図示しない他部材と接続される接続部１８が構成されている。

また、図２〜３に示されているように、各バスバー１４の埋設部１６の表面を構成する上面２０と下面２２には、多数（本実施形態では、上面２０と下面２２にそれぞれ３９個ずつ）の平面視で円形状のすり鉢状に凹んだ凹部２４が形成されている。しかも、かかる凹部２４はいずれも、バスバー１４の埋設部１６における屈曲していない部位２６に形成されており、バスバー１４の延出方向および幅方向に対して一定の間隔を隔てて整列配置されている。すなわち、バスバー１４の屈曲部２８に凹部２４を形成するとバスバー１４の強度に大きく影響すると考えられることから、屈曲部２８を除く、屈曲していない部位２６に凹部２４を形成しているのである。さらに、図３に示されているように、上面２０と下面２２において凹部２４をずらして形成することにより、バスバー１４に板厚が薄い部位ができてバスバー１４の強度に影響が出るおそれが有利に解消乃至は低減されている。

このような構成とされた凹部２４が、ディンプル加工によって形成されている。かかる加工によれば、バスバー１４の板厚を薄くしたりダメージを与えることがほとんど無いことから、バスバー１４の強度を十分に確保しつつ多数の凹部２４をバスバー１４の上面２０と下面２２に形成することが可能となっている。なお、ディンプル加工によって形成される凹部２４の直径寸法：ｄは、好ましくは２ｍｍ以上で６ｍｍ以下であることが望ましい。２ｍｍ未満では本体１２とバスバー１４の接触面積の十分な増大が制限されるおそれがある一方、６ｍｍを超えるとバスバー１４の強度確保が困難となるおそれがあるからである。本実施形態では、凹部２４の直径寸法：ｄは、４ｍｍ程度とされている。また、かかる凹部２４の最大深さ寸法：ｈは、好ましくは０．１ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下であることが望ましい。０．１ｍｍ未満では本体１２とバスバー１４の接触面積の十分な増大が制限されるおそれがある一方、０．５ｍｍを超えるとバスバー１４の強度確保が困難となるおそれがあるからである。本実施形態では、かかる凹部２４の最大深さ寸法：ｈは、０．３ｍｍ程度とされている。

一方、図１〜２に示されているように、本体１２は正面視で略クランク形状のブロック状とされており、例えばポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）等の熱伝導率の良好な耐熱性樹脂により射出成形等によって一体的に形成されている。

このような構造とされたバスバーインサート部品１０によれば、本体１２内に埋設されたバスバー１４の埋設部１６の表面を構成する上面２０と下面２２には、多数の凹部２４が形成されている。これにより、バスバー１４の埋設部１６と本体１２との接触面積を増大させることができることから、バスバー１４の埋設部１６で発生した熱を本体１２を介して外部に効率的に放熱することができる。それゆえ、バスバー１４全体の放熱性を向上させることができることから、その分バスバー１４の板厚を低減することが可能となり、バスバーインサート部品１０の小型化・コンパクト化を達成することができるのである。また、バスバー１４全体の放熱性を向上させることができることから、かかるバスバーインサート部品１０を、バスバー１４の発熱量が大きくなる高電圧で大電流が流れる部位、例えばハイブリッド自動車や電気自動車におけるモータとインバータを接続する部位に用いることも可能となる。さらに、バスバー１４の埋設部１６における多数の凹部２４に本体１２を構成する合成樹脂が入り込むことにより、バスバー１４と本体１２間の係合が強化されて、バスバー１４が本体１２に対して強固に位置決め固定されるようになっている。

次に、図４〜５を用いて、本発明の第二の実施形態としてのバスバーインサート部品３０について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。本実施形態では、凹部３２が、バスバー１４の埋設部１６の表面を構成する上面２０と下面２２において、幅方向の全長に亘って略Ｕ字形状や略Ｖ字形状で延びる凹溝によって構成されている点に関して、上記第一の実施形態と異なる実施形態を示すものである。本実施形態においても、かかる凹部３２はいずれも、バスバー１４の埋設部１６における屈曲していない部位２６に形成されてバスバー１４の強度が確保されている一方、バスバー１４の延出方向に対して一定の間隔を隔てて整列配置されている。さらに、図５に示されているように、上面２０と下面２２において凹部３２をバスバー１４の延出方向に対してずらして形成することにより、バスバー１４に板厚が薄い部位ができてバスバー１４の強度に影響が出るおそれが有利に解消乃至は低減されている。加えて、かかる凹部３２はプレス加工によって容易に形成することができる。

このような構造とされた本実施形態のバスバーインサート部品３０においても、上記第一の実施形態と同様に、バスバー１４の埋設部１６と本体１２との接触面積を増大させることができる。それゆえ、バスバー１４全体の放熱性を向上させることができることから、その分バスバー１４の板厚を低減することが可能となり、バスバーインサート部品３０の小型化・コンパクト化を達成することができる。また、バスバー１４の埋設部１６における多数の凹部３２に本体１２を構成する合成樹脂が入り込むことにより、バスバー１４と本体１２間の係合が強化されて、バスバー１４が本体１２に対して強固に位置決め固定されるようになっている。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、上記第一および第二の実施形態では、バスバー１４は金属平板がプレス打ち抜きおよび屈曲加工されて形成されていたが、図６に示す本発明の第三の実施形態としてのバスバーインサート部品３４や図７に示す本発明の第四の実施形態としてのバスバーインサート部品３６のように、バスバー１４が線材を切断および屈曲加工することによって形成されていてもよい。なお、かかる線材は、銅合金等から形成された、一定の略四角あるいは円形断面形状をもって延びる線材とされている。

また、上記第一の実施形態では、図３に示されているように、上面２０と下面２２においてバスバー１４の延出方向に対して凹部２４をずらして形成していたが、上面２０と下面２２においてバスバー１４の幅方向に対しても凹部２４をずらして形成してもよい。これにより、バスバー１４に板厚が薄い部位ができてバスバー１４の強度に影響が出るおそれが一層有利に解消乃至は低減される。さらに、上記第一〜第四の実施形態では、バスバー１４の接続部１８には凹部２４，３２は形成されていなかったが、形成されていてもよい。これにより、バスバー１４の接続部１８の表面積を増大させることができることから、バスバー１４で発生した熱を接続部１８の表面から外部に有利に放熱することができる。なお、凹部２４，３２は、上記第一〜第四の実施形態に記載のものに限定されず、平面視で多角形状や星形や渦巻き状や十字形状等の任意の形状のものが採用可能である。

加えて、上記第一〜第四の実施形態では、凹部２４，３２はディンプル加工やプレス加工によって形成されていたが、要求される放熱特性によっては、ショットブラストやサンドブラスト等のブラスト加工を用いて形成してもよい。これによっても、バスバー１４の接続部１８の表面積を増大させることができることから、バスバー１４で発生した熱を接続部１８の表面から外部に有利に放熱することができる。なお、凹部は、バスバー１４の表面積を増大させるものであれば、公知の任意の技術が採用可能である。

１０，３０，３４，３６：バスバーインサート部品、１２：本体、１４：バスバー、１６：埋設部、１８：接続部、２０：上面（表面）、２２：下面（表面）、２４，３２：凹部、２６：屈曲していない部位

Claims (3)

1. 合成樹脂製の本体と、
   前記本体内に埋設される埋設部と、前記本体の外部に突出する接続部を有し、前記本体に前記埋設部が埋設された状態で前記本体と一体成形されたバスバーとを備えており、
   前記埋設部の表面に多数の凹部が形成されている
   ことを特徴とするバスバーインサート部品。
2. 前記多数の凹部がディンプル加工によって形成されている請求項１に記載のバスバーインサート部品。
3. 前記多数の凹部は、前記バスバーの前記埋設部における屈曲していない部位に形成されている請求項１または２に記載のバスバーインサート部品。

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