JP5034795B2 - 分岐形状バスバー - Google Patents

Description

本発明は、自動車の電気接続箱等の内部回路として使用される分岐形状バスバーに関する。

近年、ハイブリッド車両等で用いられるインバータの電力端子としてバスバーが使用されている。図６は、このようなバスバー１１を示すもので、打ち抜かれた厚さｔ幅２ｂの板材を折曲して所定の形状に形成したものである。このバスバー１１は、導電板材からなる直線状の前記主要部分となる本体部１３を有している。この本体部１３の一端側は複数回折曲され、その端部には、ケーブル等の端子を例えばねじ固定するための接続孔１５が形成されている。また、この本体部１３には、導線等を接続するために形成された断面コ字状の端子部１７が溶接固定されている。そして、このバスバー１１は、前記接続孔１５や端子部１７に他の導線、ケーブル等からなる電気導体を接続して使用される。

このようなバスバー１１は、大電流を流すため通電性、放熱性が要求される。特に放熱性を向上させるには、単位長さ当たりの表面積を増加させる必要がある。このため、従来は、板厚ｔ、板幅２ｂを増加させることでこれに対応していた。したがって、単位長さ当たりの体積が増加し板材自体が大型化するとともに、断面二次モーメントが増加するため折曲加工が困難となり加工性が悪化するという問題点があった。

また、端子部１７のように本体部１３から分岐して突出する複雑な形状の部分は、別途加工成型された部品を溶接、はめ込み等で接続する必要ある。このため、この複雑形状部品の加工成型にコストがかかるとともに、この部品を本体部１３に溶接、はめ込み等しなければならず組立てコストが嵩むという問題点があった。

なお、従来のバスバーとしては、例えば特許文献１に示すようなものが知られている。

特開２００２−２８１６４５号公報

本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、通電性、放熱性、加工性に優れ、特に本体部分から分岐する複雑形状を有していても加工容易で低コストの分岐形状バスバーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、一本の線材（２３）をＵターン折曲させ、一対の線材（２３ａ，２３ｂ）を並列させて本体並列部（２７）を形成し、この本体並列部（２７）を構成する線材（２３ａ，２３ｂ）を、前記本体並列部（２７）から延出してＵターンさせて前記本体並列部（２７）に戻すように形成して分岐部（４５，４７，４９，５１）を形成した手段を採用している。

この手段を採用すれば、同等の電流通過断面積を有する単一の線材を使用する場合に比して放熱のための表面積を増加させることができ、放熱効率を向上させることができる。また、同等の電流通過断面積を有する単一の線材を使用する場合に比して断面二次モーメントを減少させることができるから、加工性を大幅に向上させることができる。また、一本の連続した線材を折曲するだけで突出した分岐形状を形成することができる。したがって、この分岐形状を構成する部品を必要としないとともに、これら部品を組み付ける手間も省くことができ、コストを大幅に削減することができる。

また、上記課題を解決するため、一本の線材（２３）は断面矩形状である手段を採用することができる。したがって、同等の電流通過断面積を有する単一の矩形状線材を使用する場合に比して、並列する線材の互いに対向する面の分だけ表面積を増加させることができ、放熱効率を向上させることができる。また、断面二次モーメントを減少させることができ、加工性を大幅に向上させることができる。

また、上記課題を解決するため、本体並列部（２７）を構成する線材（２３ａ，２３ｂ）の一部を相互に接合して接合部（３１，３３）を設ける手段を採用することができ、接合部（３１，３３）以外の本体並列部（２７）の線材（２３ａ，２３ｂ）相互間には、隙間部（３５）が形成されている手段を採用することができる。したがって、並列する線材を容易に固定することができるとともに、隙間部から熱を逃がすことができ放熱効率を向上させることができる。

また、上記課題を解決するため、Ｕターン折曲部（２５）にて電気導体接続部（４３）を形成している手段を採用することができる。したがって、線材を折曲するだけで接続用の穴を形成することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の一実施の形態について、図１ないし図５を参照して説明する。

図１中、符号２１は、本発明の一実施の形態である分岐形状バスバーを示す。この分岐形状バスバー２１は、幅ｂ、厚さｔを有する導電材からなる線状の角材２３をＵターン折曲して構成されている。このバスバー２１は、このＵターン折曲部２５を境に一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとを有しており、これら一方の側と他方の側の角材２３ａ，２３ｂをＵターン折曲後互いに接合して並列させて並列部２７を構成している。Ｕターン折曲部２５と反対側の端部２９には、一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとスポット溶接するスポット溶接部３１が形成されている。また、端部２９以外の並列部２７にも、一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとをスポット溶接するスポット溶接部３３が形成されている。そして、並列部２７のうちスポット溶接部３１，３３以外の部分の一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとの間は溶接されておらず隙間部３５が形成されている。このようにして、並列部２７は、全体として厚さｔ、幅２ｂの導体を構成する。

このバスバー２１は、略直線状に形成されたバスバー本体３７を有し、このバスバー本体３７には、その端部から立ち上げて設けられた立ち上げ部３９が形成され、この立ち上げ部３９の上端部には、この立ち上げ部３９上端からから水平方向に延出するとともに階段状に折曲された水平部４１が形成されている。そして、この水平部４１の角材２３がＵターンしているＵターン折曲部２５には一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとが離間して形成された接続穴４３が形成されている。この接続穴４３は、ボルト等を挿入して他の機器に電気的、機械的に接続するためのものである。

バスバー本体３７の他方の側の角材２３ｂには、この他方の側の角材２３ｂを折曲して一方の側の角材２３ａから水平方向に離間して膨出した平面視略コ字状の第１の突出部４５が設けられている。また、この第１の突出部４５と端部２９との間の他方の側の角材２３ｂには、同様にこの他方の側の角材２３ｂを折曲して一方の側の角材２３ａから水平方向に離間して膨出した略コ字状の第２の突出部４７が設けられている。

また、バスバー本体３７の前記第１の突出部４５に対応する位置の一方の側の角材２３ａには、この一方の側の角材２３を折曲膨出して形成された第３の突出部４９が形成されている。この第３の突出部４９は、一方の側の角材２３ａから上方に延出した一対の立上部４９ａ、４９ｂと、これら立上部４９ａ、４９ｂの上端から水平方向に略コ字状に膨出した膨出部４９ｃとを有している。また、バスバー本体３７の前記第２の突出部４５に対応する位置の一方の側の角材２３ａには、この一方の側の角材２３を折曲膨出して形成された第４の突出部５１が形成されている。この第４の突出部５１は、一方の側の角材２３ａから上方に延出した一対の立上部５１ａ、５１ｂと、これら立上部５１ａ、５１ｂの上端から水平方向に略コ字状に膨出した膨出部５１ｃとを有している。

これら第１ないし第４の突出部４５，４７，４９，５１は、それぞれ、この部分に他の部品からの電気導体となる端子を溶接等で接合するようになっている。

次に、このような分岐形状バスバー２１を製造するための折曲方法の概略手順について、図２ないし図５を参照して説明する。

図２は、折曲手順の第１の例を示す図である。この第１の例は、線状の角材を端から順に折曲して分岐形状バスバー２１を製造する手順を示している。この図において、（ａ）は折曲前の線状の角材２３を示す。

まず、この線状の角材２３に、（ｂ）に示すように第１の突出部４５を折曲形成する。なお、ここでは第２の突出部４７についての説明は省略している。

次に、（ｃ）に示すように、線状の角材２３をＵターン折曲して並列させるとともに、Ｕターン折曲部２５に接続穴４３を形成する。

次いで、（ｄ）に示すように、他方の側の角材２３ｂを、第１の突出部４５に対応する位置から上方に折曲する。

その後、（ｅ）に示すように、この上方に折曲した他方の側の角材２３ｂを水平方向に折曲した後下方に折曲し、再度水平方向に折曲して一方の側の角材２３ａに並列させる。このようにして、他方の側の角材２３ｂの第１の突出部４５に対応した位置に、上方に舌状に突出した上方突出部６１を形成する。

そして、（ｆ）に示すように、上記上方突出部６１の上端部を前記第１の突出部４５と同一方向に折曲して第３の突出部４９を形成する。なお、ここでは第４の突出部５１についての説明は省略している。

図３ないし図５は、折曲手順の第２の例を示す図である。この第２の例は、線状の角材にまず第１の突出部４５と上方突出部６１を形成し、その後Ｕターン折曲して分岐形状バスバー２１を製造する手順を示している。

図３は、折曲前の線状の角材２３を示す。なお、この説明においても、第２、第４の突出部についての説明は省略している。

まず、図４に示すように、線状の角材２３の一方の側に第１の突出部４５を折曲形成し、他方の側に第３の突出部４９の元になる上方突出部６１を形成する。なお、この図において、上方の図は正面図、下方の図は平面図を示す。

次に、図４の線状の角材２３の中央部２３ｃをＵターン折曲し、図５に示すように、第１の突出部４５の位置に上方突出部６１が来るように、一方の角材２３ａと他方の角材２３ｂを並列させる。その後、上方突出部６１の上端部６１ａを第１の突出部４５と同一方向に折曲することによって第３の突出部４９を形成する。

このように、この分岐形状バスバー２１にあっては、幅ｂ、厚さｔの断面矩形状の一本の連続した角材２３をＵターン折曲させ一対の角材２３ａ，２３ｂを並列させて本体並列部２７を形成しているから、図６に示す従来のバスバー１１と比較して、電流通過断面積は同じであるが、放熱面積は一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂが対向する隙間部３５の部分（２ｔ）だけ増加している。したがって、同一電流通過断面積に対する放熱面積を増加せることができ、放熱効率を向上させることができると同時に、体積の増加による板材自体の大型化を防止することができる。また、同一電流通過断面積に対して断面二次モーメントを減少させることができるから、加工性を大幅に向上させることができる。

また、この分岐形状バスバー２１にあっては、一本の連続した角材２３をＵターン折曲させ一対の角材を並列させて本体並列部２７を形成し、この本体並列部２７を構成する角材２７ａ、２７ｂを、前記本体並列部２７から延出してＵターンさせて前記本体並列部に戻して、第１ないし第４の突出部４５，４７，４９，５１のような、並列部２７から分岐突出した部分を形成しているから、一本の連続した角材２３を折曲するだけで分岐形状バスバーを構成することができる。したがって、別途加工成型された複雑な形状の部品を必要とせず、これらの部品の製造加工コストを大幅に低減することができる。また、これら別途加工成型された部品を本体部１３に溶接、はめ込み等する必要がなく、組立てコストを大幅に削減することができる。

上記実施の形態においては、線材として断面矩形状の角材を採用しているが、これに限る必要はなく、断面円形、断面六角形状等他の形状でもよい。

また、上記実施の形態においては、Ｕターン折曲部２５は、ボルト、ネジ等で他の端子に接続されるが、これに限る必要はなく、溶接、ろう付け等で他の線材、端子と接続するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、並列部の接合はスポット溶接で接合されるが、これに限る必要はなく、かしめ、ろう付け、接着、その他接合部品の使用等で一方の側の角材２３ａと他方の側の角材２３ｂとを接合してもよい。

本発明の一実施の形態の分岐形状バスバーを示す三面図。 図１に示す分岐形状バスバーの折曲手順の一例を（ａ）から（ｆ）に示す概略平面図。 図１に示す分岐形状バスバーの折曲手順の他の例を示す図であって、折曲される前の線材を示す図。 図１に示す分岐形状バスバーの折曲手順の他の例を示す図であって、図３に示す状態の線材に分岐部を形成した状態を示す図。 図１に示す分岐形状バスバーの折曲手順の他の例を示す図であって、図４に示す状態の線材をＵターン折曲した状態を示す図。 従来のバスバーを示す三面図。

符号の説明

２１ 分岐形状バスバー
２３ 線状の角材
２３ａ 一方の側の角材
２３ｂ 他方の側の角材
２５ Ｕターン折曲部
２７ 並列部
３１，３３ スポット溶接部
３５ 隙間部
４３ 接続穴
４５ 第１の突出部
４７ 第２の突出部
４９ 第３の突出部
５１ 第４の突出部

Claims (2)

1. 一本の線材（２３）をＵターン折曲させ、一対の線材（２３ａ，２３ｂ）を並列させて、Ｕターン折曲部（２５）と本体並列部（２７）を形成し、この本体並列部（２７）を構成する線材（２３ａ，２３ｂ）を、前記本体並列部（２７）から延出してＵターンさせて前記本体並列部（２７）に戻すように形成して分岐部（４５，４７，４９，５１）を形成し、
   前記本体並列部（２７）を構成する線材（２３ａ，２３ｂ）同士の一部を相互に接合して接合部（３１，３３）を設け、
   前記接合部（３１，３３）以外の前記本体並列部（２７）の線材（２３ａ，２３ｂ）相互間には、隙間部（３５）が形成され、
   前記接合部（３１，３３）は、電気導体接続部を形成する前記Ｕターン折り曲げ部（２５）近傍で、かつ、前記一対の線材（２３ａ，２３ｂ）が平行となる部分に設けられたことを特徴とする分岐形状バスバー。
2. 前記一本の線材（２３）は断面矩形状であることを特徴とする請求項１に記載の分岐形状バスバー。

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