JP2024043789A - 端子および端子とバスバーとの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバー固定部の固定機能を維持することが可能な端子および端子とバスバーとの接続構造を提供する。【解決手段】端子１０，１０Ａ，１０Ｂは、バスバー本体８１からアームが延びているバスバー８０に接続される。端子１０，１０Ａ，１０Ｂは、電線６０が電気的に接続される電線接続部１２と、バスバー本体８１またはアーム８２に固定されて電気的に接続されるバスバー固定部１３と、端子１０，１０Ａ，１０Ｂをアーム８２に対して位置合わせする位置合わせ部１１と、を備える。バスバー固定部１３は、電線接続部１２と位置合わせ部１１との間に設けられている。【選択図】図１

Description

本開示は、端子および端子とバスバーとの接続構造に関する。

特許文献１は、端子とバスバーとの接続構造を開示している。端子は、電線が電気的に接続される電線接続部と、アームに固定されて電気的に接続されるバスバー固定部と、電線接続部とバスバー固定部との間に設けられてアームに固定されるアーム固定部と、を有している。
端子とバスバーとの接続構造は、特許文献２および特許文献３にも開示されている。特許文献４は、バスバー本体の母材と連結端子の母材とが接合されたクラッド鋼板に加工を施して成形された成形体を開示している。

特開２０１７－９２０３０号公報 特開２０１４－１５４３３９号公報 特開２０１４－６００９３号公報 特開２０１９－８８７７号公報

特許文献１の場合、バスバー固定部は、アーム固定部を介して電線接続部から離れた位置に距離を置いて配置されていた。このため、仮に、電線の引っ張りや振動等に起因して電線接続部に外力が作用し、アーム固定部の固定機能が損なわれると、バスバー固定部に大きな曲げモーメントが発生し、バスバー固定部の固定機能も損なわれる懸念があった。

そこで、本開示は、バスバー固定部の固定機能を維持することが可能な端子および端子とバスバーとの接続構造を提供することを目的とする。

本開示の端子は、バスバー本体からアームが延びているバスバーに接続される端子であって、電線が電気的に接続される電線接続部と、前記バスバー本体または前記アームに固定されて電気的に接続されるバスバー固定部と、前記端子を前記アームに対して位置合わせする位置合わせ部と、を備え、前記バスバー固定部は、前記電線接続部と前記位置合わせ部との間に設けられている。

本開示によれば、バスバー固定部の固定機能を維持することが可能な端子および端子とバスバーとの接続構造を提供することが可能となる。

図１は、本開示の実施形態１において、端子とバスバーとを接続してなるバスバーモジュールの平面図である。 図２は、バスバーの要部を拡大した斜視図である。 図３は、図１の要部を拡大した平面図である。 図４は、図１の要部を拡大した側面図である。 図５は、位置合わせ部とアームとの接続部分の断面図である。 図６は、バスバー固定部とアームとの接続部分の断面図である。 図７は、本開示の実施形態２において、端子とバスバーとを接続してなるバスバーモジュールの平面図である。 図８は、図７の側面図である。 図９は、図７の要部を拡大した正面図である。 図１０は、本開示の実施形態３において、端子とバスバーとを接続してなるバスバーモジュールの平面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の端子は、
（１）バスバー本体からアームが延びているバスバーに接続される端子であって、電線が電気的に接続される電線接続部と、前記バスバー本体または前記アームに固定されて電気的に接続されるバスバー固定部と、前記端子を前記アームに対して位置合わせする位置合わせ部と、を備え、前記バスバー固定部は、前記電線接続部と前記位置合わせ部との間に設けられている。
上記構成によれば、バスバー固定部と電線接続部との間に位置合わせ部が介在しないので、バスバー固定部を電線接続部の近くに位置させることができる。このため、電線の振動等に起因して電線接続部に外力が作用したときに、バスバー固定部に大きな曲げモーメントが発生することを回避できる。よって、電線接続部に外力が作用しても、バスバー固定部の固定機能を維持することができる。また、位置合わせ部がアームに位置合わせされるので、バスバーに対するバスバー固定部の接続位置を適正な位置に定めることができる。

（２）前記位置合わせ部は、前記アームに固定されることが好ましい。
上記構成によれば、バスバー固定部の固定機能に、位置合わせ部の固定機能が加わるため、端子をバスバーに安定して固定することができる。

（３）前記位置合わせ部は、前記アームの端面と同じ位置に揃う位置合わせ基準部を有しているのが良い。
上記構成によれば、バスバーに端子を接続する際に、位置合わせ基準部の位置に基づいて、バスバーに対する端子の位置合わせを簡単に行うことができる。

（４）前記位置合わせ部は、前記アームの端面と接触可能に対向する位置に、位置合わせ基準部を有しているのが良い。
上記構成によれば、バスバーに端子を接続する際に、位置合わせ基準部がアームの端面と突き当たる位置を位置合わせの基準にできるので、バスバーに対する端子の位置合わせを自動的に行うことができる。

（５）端子とバスバーとの接続構造であって、上記（１）－（４）のいずれかに記載の端子と、前記バスバーと、を備え、前記アームは、一方の端面から他方の端面にかけて延びるアーム本体と、前記アーム本体の延び方向と交差する方向に延び、前記アーム本体と前記バスバー本体とをつなぐ連結部と、を有し、前記位置合わせ部は、前記アーム本体の前記一方の端面側に配置され、前記バスバー固定部は、前記アーム本体の前記他方の端面側に配置されるのが良い。
上記構成によれば、バスバーに端子を接続する際に、アームに対して位置合わせ部およびバスバー固定部を簡単に配置させることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１に係る端子１０は、図１に示すように、バスバー８０と電線６０との間に介在する端子であって、バスバー８０とともにバスバーモジュールを構成している。なお、以下の説明において、前後方向は、図１の右側を前側とし、上下方向は、図４の上側を上側とする。左右方向は、前側から見た場合の左側を左側とする。図１－図６の各図において、「前側」、「左側」、「上側」を、それぞれ、符号Ｘ、Ｙ、Ｚで示す。これらの方向の基準は、便宜的なものであり、図示しない車両等に搭載された状態における方向の基準と必ずしも一致しない。

（電線）
本実施形態１の電線６０は、例えば、図示しない電圧検知装置から延び、前方を向く端末部に端子１０を接続させている。電線６０は、図１および図４に示すように、芯線等からなる導体６１の外周を絶縁樹脂からなる被覆６２で覆った被覆電線である。電線６０の端末部においては、被覆６２が除去されて導体６１が露出している。

（バスバー）
本実施形態１のバスバー８０は、図示はしないが、電源装置に設けられた複数の電池から突出する電極端子に溶接されるバスバーを例示している。なお、電源装置としては、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、電動モータに電力を供給する電源装置を挙げることができる。

バスバー８０は、導電金属製の板材であって、図１に示すように、バスバー本体８１と、バスバー本体８１から突出するアーム８２と、を有している。
バスバー本体８１は、矩形の平板状をなし、板面を上下方向に向けて配置されている。バスバー本体８１には、上記電極端子の突起部分を通す２つの貫通孔８３が形成されている。なお、図示する各貫通孔８３は、開口形状を異にしているが、同一の開口形状であっても良い。

アーム８２は、バスバー本体８１より相対的に小さいサイズであって、バスバー本体８１から屈曲して長く延びる形状になっている。図２に示すように、アーム８２は、バスバー本体８１の一縁（左側縁）との間に間隔を置いて配置され且つバスバー本体８１の一縁と平行して前後方向に延びるアーム本体８４と、左右方向に延びてバスバー本体８１の一縁とアーム本体８４とをつなぐ連結部８５と、を有している。

アーム本体８４は、断面Ｕ字形をなし、左右方向の中間部で下向きに屈曲する曲げ部８６と、曲げ部８６の右側（バスバー本体８１に近い側）から立ち上がる第１アーム部８７と、曲げ部８６の左側（バスバー本体８１から遠い側）から立ち上がる第２アーム部８８と、を有している。図４に示すように、アーム本体８４は、連結部８５を介してバスバー本体８１より上方に配置されている。

図２に示すように、連結部８５は、屈曲板状をなし、バスバー本体８１の一縁から上方に突出した後、左方向に延び、さらに左端部から下向きに屈曲して第１アーム部８７の前端部の上端面に連結されている。

（端子）
端子１０は、導電金属製の板材であって、前後方向に長く延びる形状になっている。図１に示すように、端子１０は、バスバー本体８１の一縁との間に間隔を置いて平行に配置されている。端子１０は、前端部（一方の端面側（前端面側）の端部）に位置合わせ部１１を有し、後端部（他方の端面側（後端面側）の端部）に電線接続部１２を有し、位置合わせ部１１と電線接続部１２との間にバスバー固定部１３を有している。また、図４に示すように、端子１０は、前後方向の全長に亘って延びる基部１４を有している。基部１４は、位置合わせ部１１、電線接続部１２およびバスバー固定部１３のそれぞれの底壁部分を構成し、後述する圧着によって左右方向の中央部を下向きに湾曲させた形状になる（図５および図６を参照）。

電線接続部１２は、電線６０の導体６１に圧着によって接続されるワイヤバレル部１５と、電線６０の被覆６２に圧着によって接続されるインシュレーションバレル部１６と、を有している。図１に示すように、ワイヤバレル部１５は、インシュレーションバレル部１６より前側に、インシュレーションバレル部１６と前後方向に並んで配置されている。ワイヤバレル部１５およびインシュレーションバレル部１６は、それぞれ、基部１４の左右両側から互いに対向して立ち上がるバレル片１７，１８を有している。ワイヤバレル部１５の各バレル片１７は、電線６０の導体６１の外周に圧着固定され、導体６１に電気的に接続される。インシュレーションバレル部１６の各バレル片１８は、電線６０の被覆６２の外周に圧着固定され、被覆６２に機械的に接続される。

図１および図３に示すように、位置合わせ部１１は、アーム本体８４の前端部に対応して配置されている。位置合わせ部１１の前端面は、アーム８２の前端面、詳細にはアーム本体８４の前端面および連結部８５の前端面と同じ位置に揃うように配置されている。本実施形態１の場合、位置合わせ部１１の前端面は、バスバー８０に対して端子１０を位置合わせする際の基準となる位置合わせ基準部１９を構成している。

図５に示すように、位置合わせ部１１は、基部１４の左側から立ち上がる位置合わせ片２１を有している。位置合わせ部１１の基部１４は、アーム本体８４の曲げ部８６の下面に対向して配置されている。位置合わせ片２１の上端部を除く部分は、第２アーム部８８の左側面に対向して配置されている。位置合わせ片２１の上端部は、圧着によって右向きに屈曲させられ、第２アーム部８８の前端部の上端面に対向して配置されている。本実施形態１の場合、位置合わせ部１１の上端部は、第２アーム部８８の前端部の上端面に接触し、基部１４との間に、アーム本体８４の前端部を上下方向に挟み込むように配置されている。

図５に示すように、位置合わせ部１１は、全体として湾曲状に曲げ形成されている。位置合わせ部１１の周方向の両端間は、連結部８５と第１アーム部８７との連結部分が入り込む逃げ空間２２を構成している。

図１および図３に示すように、バスバー固定部１３は、アーム本体８４の後端部（以下、被固定部８９と称する）に対応して配置されている。バスバー固定部１３は、基部１４の左右両側から互いに対向して立ち上がる固定片２３を有している。

図６に示すように、各固定片２３は、圧着によって湾曲状に曲げられ、曲げの先端面を下向きとして、端子１０の左右中間部で互いに突き合わさるように対向して配置される。各固定片２３の曲げの先端面は、被固定部８９における第１アーム部８７および第２アーム部８８のそれぞれを巻き込むように接触し、基部１４との間に被固定部８９を上下方向に挟み込むように配置されている。

（作用）
バスバー８０に端子１０を接続させる際は、まず、アーム本体８４の被固定部８９の下方にバスバー固定部１３の基部１４を配置させ、且つアーム本体８４の前端部の下方に位置合わせ部１１の基部１４を配置させる。そして、アーム本体８４の被固定部８９の左右両側に、圧着前の上方に起立した各固定片２３を配置させ、第２アーム部８８の前端部の左側に、圧着前の上方に起立した位置合わせ片２１を配置させる。そして、視覚または治具等を用いて、位置合わせ基準部１９を、アーム８２の前端面（アーム本体８４の前端面または連結部８５の前端面）と同じ前後位置に揃える（図３を参照）。

続いて、アーム本体８４の被固定部８９にバスバー固定部１３を圧着させ、且つアーム本体８４の前端部に位置合わせ部１１を圧着させる。本実施形態１においては、これらバスバー固定部１３および位置合わせ部１１の各圧着作業を、位置合わせ基準部１９で位置合わせした状態で、同時にまたは別々に行うことができる。これにより、アーム本体８４の被固定部８９に各固定片２３を適正位置で圧着固定することができ、且つアーム本体８４の前端部に位置合わせ片２１を適正位置で圧着固定することができる。

また、上記バスバー固定部１３および位置合わせ部１１の圧着作業と前後し、好ましくはこれら圧着作業よりも前に、電線接続部１２のワイヤバレル部１５およびインシュレーションバレル部１６にそれぞれ電線６０の端末部における導体６１および被覆６２を接続させる。

ところで、電線６０の取り回し時や配索時に、電線６０が引っ張られたり振動したりして、電線６０から端子１０に前後方向と交差する方向の外力が作用すると、電線接続部１２からバスバー固定部１３に外力が伝搬し、バスバー固定部１３に曲げモーメントが発生することがある。ここで、バスバー固定部１３に大きな曲げモーメントが発生すると、バスバー固定部１３が変形する懸念がある。しかるに、本実施形態１の場合、図１に示すように、バスバー固定部１３と電線接続部１２とが位置合わせ部１１を介さずに互いに隣接して並んで配置されている。このため、上記外力が作用しても、バスバー固定部１３に発生する曲げモーメントを小さく抑えることができる。その結果、バスバー固定部１３が変形するのを回避でき、バスバー８０に対するバスバー固定部１３の固定機能を維持することができる。

また、アーム８２の前端面と端子１０の位置合わせ基準部１９とを同じ前後位置に揃えることにより、圧着作業を行う前に、バスバー８０に対して端子１０を位置合わせすることができる。その結果、バスバー８０に対する端子１０の接続位置（圧着位置）を適正に定めることができる。

さらに、本実施形態１の場合、バスバー固定部１３に加えて位置合わせ部１１もバスバー８０に対する固定機能を備えるため、端子１０をバスバー８０に安定して固定することができる。

＜実施形態２＞
図７－図９に示す本開示の実施形態２は、端子１０Ａの位置合わせ部１１の構造が上記実施形態１のものとは異なる。その他は、上記実施形態１と同様である。なお、以下の説明において、上記実施形態１と同様な機能を有する部位（同様な形状に限らない）には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図７－図９において、符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ「前側」、「左側」、「上側」を示す。

図７に示すように、位置合わせ部１１は、基部１４の左側から立ち上がる位置合わせ片２１と、位置合わせ片２１よりも前方に配置される止め部２５と、を有している。図９に示すように、止め部２５は、基部１４の左右両側から互いに対向して立ち上がる止め片２６を有している。各止め片２６は、基部１４から連続して湾曲状に曲げられ、曲げの先端面を下向きとして、端子１０Ａの左右中間部を挟んだ位置に対向して配置されている。各止め片２６の断面形状は、バスバー固定部１３の各固定片２３の断面形状と同様である。もっとも、各止め片２６は、バスバー８０に圧着される形状ではなく、各止め片２６の内側は中空である。

図７に示すように、各止め片２６の後端面は、アーム本体８４の前端面に前側から接触可能に対向する位置合わせ基準部１９として構成される。

バスバー８０に端子１０Ｂを接続させるのに先立ち、予め止め部２５を上記の形状に曲げ加工しておく。その状態で、アーム本体８４の被固定部８９の下方にバスバー固定部１３の基部１４を配置させ、且つアーム本体８４の前端部の下方に位置合わせ部１１の基部１４を配置させる。そして、アーム本体８４の被固定部８９の左右両側に、圧着前の上方に起立した各固定片２３を配置させ、アーム本体８４の前端部の左側に、圧着前の上方に起立した位置合わせ片２１を配置させる。このとき、止め部２５の位置合わせ基準部１９をアーム本体８４の前端面より前方に配置させる。次いで、アーム本体８４に対して端子１０Ａを後方に移動させる。すると、止め部２５の位置合わせ基準部１９が第１アーム部８７および第２アーム部８８のそれぞれの前端面に突き当たり、アーム本体８４に対する端子１０Ａの移動操作が停止される（図７および図８を参照）。これにより、その後の圧着工程で、アーム本体８４の被固定部８９にバスバー固定部１３の各固定片２３を適正位置で圧着固定することができ、且つアーム本体８４の前端部に位置合わせ部１１の位置合わせ片２１を適正位置で圧着固定することができる。

本実施形態２の場合、バスバー固定部１３が電線接続部１２に隣接して並んで配置されているので、上記実施形態１と同様、電線接続部１２に外力が作用したときに、バスバー固定部１３に発生する曲げモーメントを小さく抑えることができる。その結果、バスバー８０に対するバスバー固定部１３の固定機能を維持することができる。

また、本実施形態２によれば、バスバー８０に端子１０Ａを接続する際に、位置合わせ基準部１９がアーム８２の前端面と突き当たる位置を位置合わせの基準にできるので、バスバー８０に対する端子１０Ａの位置合わせを自然に行うことができる。

＜実施形態３＞
図１０に示す本開示の実施形態３は、端子１０Ｂの位置合わせ部１１およびバスバー８０のそれぞれの構造が上記実施形態１とは異なる。なお、以下の説明において、上記実施形態１と同様な機能を有する部位（同様な形状に限らない）には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１０において、符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ「前側」、「左側」、「上側」を示す。

端子１０Ｂは、左右方向に延びる形状であって、右端側の端部に位置合わせ部１１を有し、左端側の端部に電線接続部１２を有し、左右中間部にバスバー固定部１３を有している。端子１０Ｂは、左右方向の全長に亘って延びる基部１４を有している。基部１４は、位置合わせ部１１、電線接続部１２およびバスバー固定部１３のそれぞれの底壁部分を構成している。

位置合わせ部１１は、基部１４の右端側の前側から立ち上がる板片２７を有している。本実施形態３の位置合わせ部１１は、バスバー８０に対して固定される機能を有していない。

バスバー本体８１は、そのバスバー本体８１の一縁側に、延出形状の被固定部８９を有している。アーム８２は、被固定部８９より前方に配置されている。アーム８２は、平面視Ｌ字形の板片状をなし、バスバー本体８１の一縁から左側に突出し、さらに左端側から後方に延びる形状をなしている。アーム８２の後端面は、被固定部８９に間隔を置いて近接して配置されている。アーム８２の後端面には、板片２７を受け入れる凹部９１が切り欠くように形成されている。

実施形態３の場合、バスバーに端子１０Ｂを接続させるのに先立ち、予め板片２７を起立して形成しておく。その状態で、被固定部８９の左端部の下方にバスバー固定部１３の基部１４を配置させ、且つ被固定部８９の右端部の下方に位置合わせ部１１の基部１４を配置させる。そして、被固定部８９の左端部の前後両側に、圧着前の上方に起立した各固定片２３を配置させる。そして、板片２７をアーム８２の凹部９１の内側に嵌合させる。これにより、バスバー８０に対する端子１０Ｂの接続位置（圧着位置）を定めることができる。その後、バスバー本体８１の被固定部８９にバスバー固定部１３の各固定片２３を圧着させる。

実施形態３の場合、バスバー固定部１３をアーム８２ではなくバスバー本体８１に固定することができる。また、固定機能を有さない簡単な形状の位置合わせ部１１によってアーム８２に対する端子１０Ｂの位置合わせを行うことができる。

［本開示の他の実施形態］
今回開示された上記実施形態１－３はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。
上記実施形態１－３の場合、電線接続部は、電線の導体に電気的に接続されるワイヤバレル部と、電線の被覆に機械的に接続されるインシュレーションバレル部と、に分れて構成されていた。これに対し、他の実施形態によれば、電線接続部は、電線の導体に電気的および機械的に接続される共通のバレル部で構成されていても良い。
上記実施形態１－３の場合、バスバー固定部は、一対の固定片を有してバスバーに圧着固定されていた。これに対し、他の実施形態によれば、バスバー固定部は、バスバーに溶接等して固定されても良く、その形状が特に限定されない。
上記実施形態１、２の場合、位置合わせ部は、一つの位置合わせ片を有していた。これに対し、他の実施形態によれば、位置合わせ部は、バスバーに対する端子の位置合わせが可能な形状であれば特に限定されず、例えば、一対の位置合わせ片で構成されていても良い。
上記実施形態２の場合、止め部は、一対の止め片を有していた。これに対し、他の実施形態によれば、止め部は、端子の移動を停止可能な形状であれば特に限定されず、例えば、一つの止め片のみで構成されていても良い。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…端子
１１…位置合わせ部
１２…電線接続部
１３…バスバー固定部
１４…基部
１５…ワイヤバレル部
１６…インシュレーションバレル部
１７…（ワイヤバレル部の）バレル片
１８…（インシュレーションバレル部の）バレル片
１９…位置合わせ基準部
２１…位置合わせ片
２２…逃げ空間
２３…固定片
２５…止め部
２６…止め片
２７…板片
６０…電線
６１…導体
６２…被覆
８０…バスバー
８１…バスバー本体
８２…アーム
８３…貫通孔
８４…アーム本体
８５…連結部
８６…曲げ部
８７…第１アーム部
８８…第２アーム部
８９…被固定部
９１…凹部

Claims (5)

1. バスバー本体からアームが延びているバスバーに接続される端子であって、
   電線が電気的に接続される電線接続部と、
   前記バスバー本体または前記アームに固定されて電気的に接続されるバスバー固定部と、
   前記端子を前記アームに対して位置合わせする位置合わせ部と、を備え、
   前記バスバー固定部は、前記電線接続部と前記位置合わせ部との間に設けられている、端子。
2. 前記位置合わせ部は、前記アームに固定される、請求項１に記載の端子。
3. 前記位置合わせ部は、前記アームの端面と同じ位置に揃う位置合わせ基準部を有している、請求項１に記載の端子。
4. 前記位置合わせ部は、前記アームの端面と接触可能に対向する位置に、位置合わせ基準部を有している、請求項１に記載の端子。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の端子と、前記バスバーと、を備え、
   前記アームは、一方の端面から他方の端面にかけて延びるアーム本体と、前記アーム本体の延び方向と交差する方向に延び、前記アーム本体と前記バスバー本体とをつなぐ連結部と、を有し、
   前記位置合わせ部は、前記アーム本体の前記一方の端面側に配置され、
   前記バスバー固定部は、前記アーム本体の前記他方の端面側に配置される、端子とバスバーとの接続構造。

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