JP2023023709A

JP2023023709A - バスバ

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Publication number: JP2023023709A
Application number: JP2021129484A
Authority: JP
Inventors: 貴裕茶縁; Takahiro Chaen; 康弘山口; Yasuhiro Yamaguchi
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2041-08-06
Also published as: US20230038828A1; JP7393394B2; CN115911762A; US11916320B2; EP4135115A1

Abstract

【課題】配索経路に対する寸法精度を向上することができるバスバを提供する。【解決手段】導電材料からなり、連続的に配置されて配索経路７を形成する板状に形成された複数の部材９を備えたバスバ１において、隣り合う部材９，９を、レーザー接合によって接合し、隣り合う部材９，９の間に、互いの接合面の幅が異なる公差吸収部２９を設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、バスバに関する。

従来、バスバとしては、１つの導電材料からなる部材で、配索経路を形成したものが知られている（特許文献１参照）。１つの部材は、１枚の平板状の母材に対して、プレス加工を施すことによって、配索経路に沿った形状に形成される。或いは、１つの部材は、１本の線状の母材に対して、フォーミング加工を施すことによって、配索経路に沿った形状に形成される。

特開２００１－２８６０２８号公報

ところで、上記特許文献１のバスバのように、１つの部材を加工して配索経路を形成させる構成では、例えば、設計された配索経路が複雑化すると、製造公差が生じ、配索経路に対する寸法精度が低下する可能性があった。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、配索経路に対する寸法精度を向上することができるバスバを提供することにある。

本実施形態に係るバスバは、導電材料からなり、連続的に配置されて配索経路を形成する板状に形成された複数の部材を備え、隣り合う前記部材は、レーザー接合によって接合され、隣り合う前記部材の間には、互いの接合面の幅が異なる公差吸収部が設けられている。

本発明によれば、配索経路に対する寸法精度を向上することができるバスバを提供することができる。

異なるバッテリスタック間に本実施形態に係るバスバが適用されたブロック図である。本実施形態に係るバスバの一例を示す平面図である。本実施形態に係るバスバの接続部材を配置したときの平面図である。本実施形態に係るバスバの他例を示す斜視図である。本実施形態に係るバスバの他例を示す斜視図である。本実施形態に係るバスバの他例を示す斜視図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係るバスバについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

図１，図２に示すように、本実施形態に係るバスバ１は、導電材料からなり、例えば、車両に搭載される異なるバッテリスタック３，３の間を電気的に接続する。バスバ１は、バッテリスタック３，３の間に配置された周辺部材（不図示）との干渉を避けるために、屈曲部５を有する配索経路７を備えている。配索経路７は、連続的に配置され、板状に形成された複数の部材９を有する。複数の部材９は、接続部材１１と、導体部材１３とを有する。

接続部材１１は、配索経路７の両端側に配置される第１接続部材１５と、第２接続部材１７とを有する。第１接続部材１５と第２接続部材１７とには、バッテリスタック３，３に電気的に接続される接続部１９がそれぞれ設けられている。接続部１９は、例えば、ボルトなどの締結部材（不図示）が締結される締結部となっている。

第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、例えば、バッテリスタック３との電気的な接続に優れ、締結部材の締結に適した銅からなる。なお、第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、銅を主成分とする銅合金であってもよい。また、第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、例えば、バッテリスタック３との電気的な接続に優れ、締結部材の締結に適したアルミニウムを主成分とする６０００番台のアルミニウム合金であってもよい。このように接続部材１１に用いる材料は、導電性や剛性に優れた材料であればよく、どのような材料であってもよい。

第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、プレス加工、或いはフォーミング加工によって、四角形の板状に形成される。第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、単純な四角形状であるので、容易に加工を行うことができ、製造コストを低減することができる。ここでは、第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、板厚、板幅、長さが同一である。このため、第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、同一の加工方法で成形することができ、製造コストをさらに低減することができる。なお、第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、材料、板厚、板幅、長さを異ならせてもよい。第１接続部材１５と第２接続部材１７との間には、導体部材１３が配置されている。

導体部材１３は、配索経路７において、第１接続部材１５と第２接続部材１７との間に配置される。導体部材１３は、接続部材１１と同様に、銅からなる。なお、導体部材１３は、銅を主成分とする銅合金であってもよい。また、導体部材１３は、例えば、接続部材１１がアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる場合、同じアルミニウム合金を用いてもよい。

導体部材１３は、プレス加工、或いはフォーミング加工によって、四角形の板状に形成される。導体部材１３は、単純な四角形状であるので、容易に加工を行うことができ、製造コストを低減することができる。ここでは、導体部材１３と接続部材１１とは、板厚、板幅、長さが同一である。このため、導体部材１３と接続部材１１とは、同一の加工方法で成形することができ、製造コストをさらに低減することができる。なお、導体部材１３と接続部材１１とは、板厚、板幅、長さを異ならせてもよい。例えば、導体部材１３の板幅を接続部材１１の板幅より広くすることで、導体部材１３の表面積が大きくなり、放熱性を高めることができる。

ここで、導体部材１３には、配索経路７における屈曲部５を有するように成形してもよい。導体部材１３に屈曲部５を設ける場合には、導体部材１３を、例えば、接続部材１１より柔らかく成形性に優れたアルミニウムを主成分とする１０００番台のアルミニウム合金としてもよい。また、導体部材１３の板厚を接続部材１１の板厚より薄くすることで、導体部材１３の剛性が下がり、成形性を高めることができる。このように導体部材１３の成形性を高めることにより、導体部材１３に屈曲部５を成形するための加工を行い易くすることができ、製造コストを低減することができる。

このような接続部材１１と導体部材１３とからなる複数の部材９は、配索経路７に沿って配置され、互いに当接する部分がレーザー接合によって接合される。このようなバスバ１における複数の部材９の接合の一例としては、まず、図３に示すように、第１接続部材１５と第２接続部材１７とを、接続部１９，１９の位置を所定の位置で固定するように配置する。このとき、第１接続部材１５の幅方向の一端面である接合面２１と、第２接続部材１７の長さ方向の一端面である接合面２３とが離間した状態となる。

次に、図２に示すように、第１接続部材１５の接合面２１と、第２接続部材１７の接合面２３とに対して、導体部材１３の長さ方向の一端面である接合面２５と幅方向の一端面である接合面２７とが当接するように導体部材１３を配置する。そして、接合面２１，２５と、接合面２３，２７とが位置する部分をレーザー接合によって接合する。第１接続部材１５と導体部材１３と第２接続部材１７との接合により、配索経路７における屈曲部５，５が形成される。

このように複数の部材９をレーザー接合によって連続的に接合することにより、屈曲部５を有する配索経路７を形成することができる。このため、１つの部材を、プレス加工やフォーミング加工を用いて配索経路７に沿った形状に成形する必要がなく、様々な形状の配索経路に容易に対応することができる。なお、接続部材１１と導体部材１３とが、例えば、銅とアルミニウムのように、異なる金属である場合、接合部分に金属間化合物が発生し、接合強度が低くなることがある。このため、接続部材１１と導体部材１３とが異なる金属である場合には、接続部材１１と導体部材１３との間に、接続部材１１と導体部材１３と同種の金属をそれぞれ含むクラッド材を介在させてもよい。

なお、バスバ１は、複数の部材９が同一平面上に配置されているが、これに限るものではない。例えば、図４～図６に示すように、複数の部材９を立体的に配置させ、複数の部材９を連続的にレーザー接合によって接合してもよく、立体的な配索経路に対しても対応することができる。また、屈曲部５における屈曲角度は、９０度に限るものではなく、配索経路の屈曲形状に合わせて、屈曲部５の屈曲角度は９０度未満、或いは９０度を超えてもよい。

ここで、配索経路７の両側に配置される第１接続部材１５と第２接続部材１７とは、異なるバッテリスタック３，３のように、固定された固定点に対して接続部１９，１９が位置しなければならない。しかしながら、１つの部材を配索経路７に沿って成形した場合、製造公差によって、接続部１９，１９の位置がズレてしまう可能性がある。そこで、複数の部材９の接合部分には、公差吸収部２９が設けられている。

公差吸収部２９において、第１接続部材１５と導体部材１３との接合部分では、第１接続部材１５の接合面２１と導体部材１３の接合面２５との幅が異なっている。第１接続部材１５の接合面２１は、幅方向の導体部材１３と対向する端面となっており、第１接続部材１５の長さを有している。導体部材１３の接合面２５は、長さ方向の第１接続部材１５と対向する端面となっており、導体部材１３の板幅を有している。この公差吸収部２９では、第１接続部材１５の長さ方向に公差が生じたとしても、第１接続部材１５の接合面２１に対して、第１接続部材１５の長さ方向に導体部材１３を移動させることにより、公差を吸収することができる。なお、第１接続部材１５の長さは、配索経路７に合わせた所定の長さ以上に設定されている。このため、例えば、図２の下側に導体部材１３を配置させたとしても、第１接続部材１５の接合面２１に対する導体部材１３の接合面２５の接合代が足りなくなることがなく、接合強度を保持することができる。

公差吸収部２９において、導体部材１３と第２接続部材１７との接合部分では、導体部材１３の接合面２７と第２接続部材１７の接合面２３との幅が異なっている。導体部材１３の接合面２７は、幅方向の第２接続部材１７と対向する端面となっており、導体部材１３の長さを有している。第２接続部材１７の接合面２３は、長さ方向の導体部材１３と対向する端面となっており、第２接続部材１７の板幅を有している。この公差吸収部２９では、第２接続部材１７の幅方向に公差が生じたとしても、第２接続部材１７の接合面２３に対して、第２接続部材１７の幅方向に導体部材１３を移動させることにより、公差を吸収することができる。なお、導体部材１３の長さは、配索経路７に合わせた所定の長さ以上に設定されている。このため、例えば、図２の左側に導体部材１３を配置させたとしても、第２接続部材１７の接合面２３に対する導体部材１３の接合面２７の接合代が足りなくなることがなく、接合強度を保持することができる。

このような公差吸収部２９，２９は、接合面２１，２５からなる公差吸収部２９の平面方向と、接合面２３，２７からなる公差吸収部２９の平面方向とが、交差する方向となっている。詳細には、接合面２１，２５からなる公差吸収部２９の平面方向と接合面２３，２７からなる公差吸収部２９の平面方向とは、直交する方向となっている。このように複数の公差吸収部２９における平面方向を公差させることにより、複数の交差する方向に対して公差を吸収することができる。

このようにバスバ１に公差吸収部２９を設けることにより、配索経路７における製造公差を吸収することができる。このため、様々な配索経路に対して、寸法精度がばらつくことなく、対応することができる。特に、接続部材１１の接続部１９の位置がズレることがなく、電気的な接続信頼性を保持することができる。

なお、公差吸収部２９による公差吸収は、複数の部材９が同一の平面上に配置された場合に限るものではなく、図４～図６に示すバスバ１のように複数の部材９が立体的に配置されている場合にも適用することができる。例えば、図４に示すバスバ１において、第１接続部材１５と導体部材１３との接合部分では、第１接続部材１５の接合面３１と導体部材１３の接合面３３とに公差吸収部２９を適用することができる。第１接続部材１５の接合面３１は、板厚方向の導体部材１３と対向する端面（図４では下面）となっており、第１接続部材１５の長さを有している。導体部材１３の接合面３３は、長さ方向の第１接続部材１５と対向する端面となっており、導体部材１３の板厚を有している。この公差吸収部２９では、第１接続部材１５の長さ方向に公差が生じたとしても、第１接続部材１５の接合面３１に対して、第１接続部材１５の長さ方向に導体部材１３を移動させることにより、公差を吸収することができる。なお、導体部材１３の板幅を第１接続部材１５の板幅より広く設定することにより、接合面３１，３３からなる公差吸収部２９によって、第１接続部材１５の幅方向の公差を吸収することができる。

このようなバスバ１では、導電材料からなり、連続的に配置されて配索経路７を形成する板状に形成された複数の部材９を備えている。また、隣り合う部材９，９は、レーザー接合によって接合される。そして、隣り合う部材９，９の間には、互いの接合面の幅が異なる公差吸収部２９が設けられている。

このため、１つの部材で配索経路７を形成するときに発生する製造公差を、公差吸収部２９によって吸収することができる。従って、このようなバスバ１では、配索経路７に対する寸法精度を向上することができる。

また、複数の部材９は、少なくとも３つの部材９を有する。さらに、少なくとも２箇所の隣り合う部材９，９の間には、公差吸収部２９が設けられている。そして、複数の公差吸収部２９における接合面の平面方向は、交差する方向となっている。このため、複数の交差する方向に対して公差を吸収することができる。

また、複数の公差吸収部２９における接合面の平面方向は、直交する方向となっている。このため、複数の直交する方向に対して公差を吸収することができる。

さらに、配索経路７の両端側に配置される部材９，９は、電気が出入力される接続部１９を有する接続部材１１である。このため、公差吸収部２９によって公差を吸収することで、接続部１９，１９の位置がズレることがなく、電気的な接続信頼性を保持することができる。

また、接続部１９は、締結部材が締結される締結部である。このため、公差吸収部２９によって公差を吸収することで、固定点である接続部１９，１９の位置がズレることがなく、締結部材を安定して締結することができ、電気的な接続信頼性を保持することができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、本実施形態に係るバスバでは、異なるバッテリスタック間を電気的に接続しているが、これに限らず、例えば、電源と機器との間、機器と機器との間など、バスバをどのような電気部材の間に配置してもよい。

１バスバ
７配索経路
９部材
１１接続部材
１９接続部
２１，２３，２５，２７，３１，３３接合面
２９公差吸収部

Claims

導電材料からなり、連続的に配置されて配索経路を形成する板状に形成された複数の部材を備え、
隣り合う前記部材は、レーザー接合によって接合され、
隣り合う前記部材の間には、互いの接合面の幅が異なる公差吸収部が設けられているバスバ。
前記複数の部材は、少なくとも３つの前記部材を有し、
少なくとも２箇所の隣り合う前記部材の間には、前記公差吸収部が設けられ、
複数の前記公差吸収部における接合面の平面方向は、交差する方向となっている請求項１に記載のバスバ。
複数の前記公差吸収部における接合面の平面方向は、直交する方向となっている請求項２に記載のバスバ。
前記配索経路の両端側に配置される前記部材は、電気が出入力される接続部を有する接続部材である請求項１から３のいずれか１項に記載のバスバ。
前記接続部は、締結部材が締結される締結部である請求項４に記載のバスバ。