JP5242617B2 - フラットケーブルとバスバーの接続構造 - Google Patents

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Description

この発明は、フラットケーブルをバスバーに接続するためのフラットケーブルとバスバーの接続構造に関し、より詳しくは、フラットケーブルとバスバーとの間の溶接による接続前の位置決めが精度よく行えるようなフラットケーブルとバスバーの接続構造に関する。
フラットケーブルとバスバーの位置決めを行う構造として下記特許文献1に開示されたものがある。
これは、フラットケーブルの先端部から少し下がった位置に、ラミネート部分を除去した溶接用開口が適宜長さ形成され、この溶接用開口を挟むラミネート部分の縁が嵌るストッパ部を、バスバーを保持しているモールド部に備えた構造である。すなわち、ストッパ部が溶接用開口の長手方向での位置決めを行う。しかし、溶接用開口は前記のようにラミネート部分を全体的に切除して形成されているので、フラットケーブルにおける両側の平角導体とストッパとの間には隙間が存在し、フラットケーブルの幅方向においてはストッパ部による位置決めはなされない。
このため、図14に示したように、ラミネート部分を全体的に切除せずに、フラットケーブル101の長手方向に延びる縁の一部を四角く切り欠くことがなされている。すなわち、四角い切欠きからなる係合凹部102がフラットケーブル11に設けられ、この係合凹部102に係合する平面視長方形をなす係合凸部103がモールド部104に形成されている。
しかし、モールド部104にフラットケーブル101が常に嵌るようにしなければならないため、モールド部104やフラットケーブル101の製品としての必然的な寸法のばらつきの大きさを考慮すると、モールド部104とフラットケーブル101の各部の公差分を加算して各部の寸法を大きく形成しなくてはならない。
具体的には、図15に示したように、フラットケーブル101の幅W1に対してモールド部104の溝の幅W2を大きくしなくてはならない。このような関係は、係合凸部103と係合凹部102との間でも同様である。このため、図15に模式的に示したように、モールド部104の溝の幅W2が、大きめに設定された公差の範囲内で大きく、逆に、フラットケーブル101の幅W1が、大きめに設定された公差の範囲内で小さく、さらに、フラットケーブル101の幅W1から係合凹部102の幅W3を引いた幅W4が、大きめに設定された公差の範囲内で小さい場合には、フラットケーブル101の長手方向Xにおける位置決めはできても、フラットケーブル101の幅方向Yにおける位置関係ではあそびが大きくなる。
しかも、係合凹部102と係合凸部103は、平面視長方形をなし、あそびが大きい場合にはフラットケーブル101の幅方向Yでの位置ずれを許容してしまう形状である。
この結果、モールド部104とフラットケーブル101の各部の寸法は公差範囲内であっても、フラットケーブル101の幅方向Yでの位置が定まらず、しかもその位置ずれが大きい場合がある。つまり、図14に示したように、溶接に際して溶接位置を決めるための基準を、たとえばモールド部104の一方の縁の係合凸部103の頂面位置105とした場合、その位置からの溶接位置が、本来の溶接位置からずれてしまうことになる。フラットケーブル101における溶接されるべき位置にはラミネートを除去した開口106が形成されているため、この開口106位置で溶接が行われなければならないが、幅方向での位置ずれが大きいと、開口106のない部分で溶接をしてしまうことになりかねない。
このような不都合は、フラットケーブル101の平角導体107(図14参照)が狭ピッチ配置の場合に顕著にあらわれる。
フラットケーブルの幅方向Yにおける相対位置ずれ許容値は、フラットケーブルの寸法によって異なるが、小さい場合には百μm程度から〜数十μm程度しかないほど厳格である。
特開2000−340327号公報
そこで、この発明は、溶接前のバスバーに対するフラットケーブルの位置決めを精度よく行って、不良の発生を抑制できるようにすることを主たる目的とする。
そのための手段は、フラットケーブルの長手方向に延びる縁に切欠き形成された係合凹部と、バスバーを保持する保持部材における前記係合凹部に対応する部位に形成された係合凸部との係合によりフラットケーブル及びバスバー相互間の面方向での位置決めがなされたのちにフラットケーブルとバスバーの間で接続がなされるフラットケーブルとバスバーの接続構造であって、前記保持部材の幅方向中間に、幅方向両側の堤部よりも低くく、前記フラットケーブルの嵌め込みを許容する保持溝を形成し、前記係合凹部と係合凸部が、フラットケーブルの長手方向に延びる幅方向両側の縁、及びこれに対応する前記幅方向両側の堤部における部位に設けられ、幅方向両側に設けた前記係合凹部と係合凸部のうち幅方向一方の前記係合凹部と係合凸部に、フラットケーブルの幅方向に対して交差するとともに、係合凹部と係合凸部が離間するときには抜け止めとなる方向に傾斜する傾斜面が形成されたフラットケーブルとバスバーの接続構造である。
前記傾斜面は、前記係合凹部と係合凸部が複数ある場合には、そのすべてに形成される必要はなく、一部の係合凹部と係合凸部とに形成されればよい。
係合凹部と係合凸部の傾斜面が、フラットケーブルの幅方向に対して交差するとともに、係合凹部と係合凹部が離間するときには抜け止めとなる方向に傾斜するので、フラットケーブルの幅方向の位置決めができ、あそびが生じにくく、あそびが生じたとしてもその程度が小さい。また、フラットケーブルの幅方向の一方側を基準にした位置決めも可能で、この基準を溶接作業の基準と合わせることで、後の溶接が正しく行えるようになる。
この発明によれば、係合凹部と係合凸部の傾斜面により、溶接前のバスバーに対するフラットケーブル位置決めを精度よく行える。このため、不良の発生を抑制できる。
フラットケーブルとバスバーの接続構造の平面図。 フラットケーブルとバスバーの分離状態の平面図。 図1におけるA−A断面図とB−B断面図。 バスバーとモールド部の斜視図。 係合凹部と係合凸部の係合状態を示す平面図。 係合凹部と係合凸部の他の例を示す平面図。 他の例に係るフラットケーブルとバスバーの接続構造の平面図。 他の例に係るフラットケーブルとバスバーの接続構造の平面図。 留め部材の斜視図と断面図。 留め部材とその作用状態を示す断面図。 他の例に係るモールド部の部分平面図。 他の例に係る留め部材の作用状態を示す断面図。 他の例に係る留め部材とその作用状態を示す断面図。 従来のフラットケーブルとバスバーの接続構造の平面図。 従来技術の説明図。
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図1は、フラットケーブル11とバスバー31の接続構造を示す平面図、図2は接続前のフラットケーブル11とバスバー31の分離状態の平面図、図3(a)は図1におけるA−A断面図、図3(b)は図1におけるB−B断面図である。
これらの図に示すように、フラットケーブル11とバスバー31は、フラットケーブル11の平角導体12とバスバー31とが相互に溶接で接続されている部分の周辺において、位置決めと固定がなされている。位置決めは、前記溶接をする前段においてフラットケーブル11とバスバー31の相対位置を定めるために行われ、固定は、その定めた相対位置を保持して溶接が所望通りに行えるようにするとともに、溶接後に溶接部分に負荷がかかったりすることを防止するために行われる。
まず、フラットケーブル11とバスバー31の概略構造について簡単に説明した後、つぎに、位置決めのための構成について説明し、続いて、固定のための構成について説明する。
フラットケーブル11は、複数本の平角導体12が隙間を隔てて平行に並んだ状態にラミネート13で被覆された構造である。幅方向の両側縁には、平角導体12のない耳部14を有する。そして、先端側の接続部分15における適宜位置には、平角導体12をバスバー31と溶接するためにラミネート13を切除した窓部16が形成されている。
バスバー31は、保持部材としてのモールド部32にインサート成形により保持されている。バスバー31は複数本備えられ、前記平角導体12と同様に隙間を隔てて平行に並ぶようにモールド部32に保持されている。図4がそのバスバー31を保持したモールド部32の斜視図であり、平面視略横なが長方形をなす略厚板状に形成され、バスバー31は、接続端子部31aとなる一端側がモールド部32の幅方向の一方(図示例では上方)の側面から突出するように保持されている。
そして、モールド部32の幅方向の中間には、幅方向両側の堤部(第1堤部33、第2堤部34)よりも低い保持溝部35が形成されている。保持溝部35の底には並設されたバスバーが露出している。
なお、図示例では、フラットケーブル11とバスバー31を直交させた接続構造を示したが、一直線上に並ぶ接続構造などであってもよい。
つぎに前記位置決めのための構成について説明する。
前記位置決めのための構成は、フラットケーブル11の長手方向に延びる縁である前記耳部14に切欠き形成された係合凹部51と、バスバー31を保持する前記モールド部32に形成された係合凸部52とで構成される。すなわち、これら係合凹部51と係合凸部52が係合することによりフラットケーブル11及びバスバー31相互間の面方向での位置決めがなされる。
前記係合凹部51は、図1、図2に示したように、前記接続部分15における両側縁の耳部14に形成される。係合凹部51の形成位置と個数は、モールド部32の保持溝35に嵌めたときに保持溝35に収まればよいので、前記接続部分15に収まる範囲内で適宜設定される。図示例においては、両側縁に2個ずつの係合凹部51が形成された例を示す。
これら係合凹部51のうち、フラットケーブル11の幅方向の一方(前記バスバー31の接続端子部31aが延びる方向の第1堤部33に対向する側)の係合凹部51は、平面視長方形に切欠かれて形成されている。
これに対して、フラットケーブル11の幅方向の他方(前記バスバー31の接続端子部31aが延びる方向とは反対の第2堤部34に対向する側)の係合凹部51は、平面視アリ溝形状または逆台形に切欠かれて形成される。
つまり、この、フラットケーブル11の幅方向の他方(前記バスバー31の接続端子部31aが延びる方向とは反対の第2堤部34に対向する側)の係合凹部51は、フラットケーブル11の幅方向に対して交差するとともに、係合凹部51と係合凸部52がフラットケーブル11の幅方向に離間するときには抜け止めとなる方向に傾斜する傾斜面51aを有する。係合凹部51は、平面視アリ溝形状または逆台形をなすので、前記傾斜面51aは、異なる方向に傾斜する2つの傾斜面51aということになり、これらを一組の傾斜面51aと想定すると、この一組の傾斜面51aが一つの係合凹部51に形成されたことになる。
前記係合凸部52は、前記係合凹部51を有したフラットケーブル11の接続部分15をモールド部32の保持溝35に対して上から嵌めたときに、係合凹部51と係合するものである。すなわち、モールド部32の第1堤部33の保持溝35側の側面には、平面視横なが長方形をなす直方体形状の係合凸部52が形成されている。また、モールド部32の第2堤部34の保持溝35側の側面には、平面視アリ溝形状または逆台形の係合凸部52が形成されている。
つまり、この、第2堤部34に形成された係合凸部52は、フラットケーブル11の幅方向に対して交差するとともに、係合凹部51と係合凸部52がフラットケーブル11の幅方向で離間するときには抜け止めとなる方向に傾斜する傾斜面52aを有する。係合凸部52は、平面視アリ溝形状または逆台形をなすので、前記傾斜面52aは、異なる方向に傾斜する2つの傾斜面52aということになり、これらを一組の傾斜面52aと想定すると、この一組の傾斜面52aが一つの係合凸部52に形成されたことになる。
係合凹部51と係合凸部52の傾斜面51a,52aの角度は同一である。
これらのような係合凹部51と係合凸部52の係合状態を拡大して示すと、図5のようになる。係合凹部51と係合凸部52が係合するのでフラットケーブル11の長手方向(図5中、矢印X方向)には相対位置のずれがないのはもちろんのこと、係合凹部51と係合凸部52は相対向する傾斜面51a,52aを有するので、係合後はフラットケーブル11の幅方向(図5中、矢印Y方向)で抜けることはない。しかも、フラットケーブル11の幅方向でのあそびが生じにくく、あそびが生じたとしてもその程度が小さい。
また、前記のように、傾斜面51a,52aを有する係合凹部51と係合凸部52が、フラットケーブル11の長手方向に延びる一方(第2堤部34側)の縁、またはこれに対応する部位に設けられているので、係合凹部51と係合凸部52との係合により抜けないことによって、フラットケーブル11を一方に寄せた状態で位置決めができることになる。
なお、図6(a)に示したように、相互に係合する係合凹部51と係合凸部52のうち、係合凹部51の傾斜面51aを2つではなく1つとすることもできる。逆に、図6(b)に示したように、係合凸部52の傾斜面52aを1つとすることもできる。また、たとえば図6(c)に示したように、2つ以上の傾斜面51a,52aを係合凹部51と係合凸部52に備えることも可能である。
さらに、図7に示したように、係合凹部51と係合凸部52は、前記傾斜面51a,52aを有した係合凹部51と係合凸部52のみで構成することもできる。
このほか、図8に示したように、異なる方向に傾斜する一組の傾斜面51a,52aが、フラットケーブル11の長手方向に沿って並ぶ複数の係合凹部51および係合凸部52に分割して形成されたものであってもよい。具体的には、長手方向に沿って並ぶ2個の係合凹部51と係合凸部52の相反する方向の一方の側面に、傾斜面51a,52aが形成されている。長手方向に沿って並ぶ2個の係合凹部51と係合凸部52の相対向する一方の側面に形成することもできる。
さらに、前記係合凹部51と係合凸部52における相互に対向する傾斜面51a,52aの角度は、同一でなくともよい。
続いて前記固定のための構成について説明する。
前記固定のための構成は、フラットケーブル11の先端側の接続部分15よりも基部側で前記モールド部32に重合する部位に、固定される留め部材71で構成される。この留め部材71は、前記フラットケーブル11の先端側の接続部分15よりも基部側で前記モールド部32に重合する部位を前記モールド部32に対して上から押え付ける押圧部72と、該押圧部72両端におけるフラットケーブル11の幅方向外側を挟む位置に垂設されてモールド部32の下部において前記押圧部71が外れないように変形される変形脚部73とを有する。
前記押圧部72と変形脚部73を有する留め部材71は、適宜の金属製で、線状体または帯状体を折曲して形成され、全体として図9(a)の斜視図に示したように正面視横コ字状または門型をなす。そして、その断面形状は長手方向全体にわたって同一で、図9(b)に示したように略長方形をなし、フラットケーブル11に接する側の角には角アール部74が形成されている。これは、フラットケーブル11のラミネート13の破れや傷つきを防止するためである。
図9(c)に示したように樹脂の被覆等により緩衝層75を形成してもよく、この場合には、図9(d)のように角アール部74を省略することもできる。
前記押圧部72は、フラットケーブル11の幅よりも若干長く形成され、前記変形脚部73は、変形したときにモールド部32の下部において湾曲し、先端部が所望位置に達する適宜長さになるように形成されている。そして、これら押圧部72と変形脚部73の間には湾曲部76を有する。
一方、この留め部材71を固定する対象である前記モールド部32には、図2、図3に示したように前記保持溝35の長手方向の一方側から横に張り出す突出部36が形成され、この突出部36に前記変形脚部73を変形させる型溝部37が一体に形成されている。型溝部37は、図3、図4に示したように幅方向両側に形成され、真っ直ぐな変形脚部73を受け入れる竪穴37aと、この竪穴37aの下端から湾曲して幅方向の内側に入り込む第1湾曲部37bと、この第1湾曲部37bから続いて折り返すように湾曲する第2湾曲部37cを有する。この型溝部37は、変形脚部73の先端部がフラットケーブル11の幅方向の中間側に位置するように形成されるとよい。フラットケーブル11の幅方向中間側の位置においても積極的な保持力を発揮できるからである。
また、モールド部32における前記留め部材71が固定される部位の上面、すなわち前記保持溝35の底面に連なる突出部36の上面における前記型溝部37に挟まれる位置(留め部材を固定する部位)には、図3(b)、図4に示したように、留め部材71よりも幅広の支持溝部38が形成されている。この支持溝部38は、留め部材71による締め付けを強力に発揮させるためのものである。支持溝部38の深さは、極浅くてよい。支持溝部38の両端には面取り部38aが形成される。
このような型溝部37等を有する突出部36を有するので、図10に示したようにフラットケーブル11をモールド部32の所定位置に位置決めした後、留め部材71をモールド部32の型溝部37の竪穴37aに挿入した状態で、上型91を下ろして加圧し、留め部材71を押し込めば、仮想線で示したように留め部材71の変形脚部73は型溝部37の形状に沿って変形し、モールド部32に固定される。そして、留め部材71の押圧部72がフラットケーブル11を押え付けた状態が得られる。
なお、図11に示したように、モールド部32における留め部材71を固定する部位に、前記変形脚部73が入るとともにフラットケーブル11の長手方向においての留め部材71の位置ずれを防止する脚部保持溝39が形成されると、上型91による加圧時に、留め部材71の不測の傾きなどの位置ずれを防止できるのでよい。
また、図12に示したように、モールド部32の型溝部37を省略することもできる。すなわち、前記突出部36は型溝部37がないぶん薄く形成され、下面は平坦などの適宜の形状に形成される。型溝部37を持たない場合には、図13に示したように、別体の上型91と下型92によって留め部材71を加圧して変形脚部73の変形を行うと、前記と同様にフラットケーブル11の固定が行える。
このように構成されたフラットケーブル11とバスバー31の接続構造においてフラットケーブル11とバスバー31の接続を行うには、まず、図2に示したように係合凹部51と窓部16が形成されたフラットケーブル11の接続部分を、保持溝35と係合凸部52と突出部36と型溝部37と支持溝部38が形成されたモールド部32の保持溝35に対して上から嵌める。係合凹部51と係合凸部52が係合しあうことにより、図1、図5に示したようにフラットケーブル11の幅方向の一方側(第2堤部34側)の係合凹部51と係合凸部52が相互に対向する傾斜面51a,52aを有するため、幅方向に抜けないようになる。つまり、フラットケーブル11は傾斜面51a,52aを有する係合凸部52によって拘束され、保持溝35内でのフラットケーブル11のあそびの発生を抑えることができる。
この結果、フラットケーブル11の長手方向では勿論のこと、幅方向においても精度よく位置決めができる。
しかも、フラットケーブル11をモールド部32の一方側に寄った位置で拘束するので、溶接の基準とあわせることによって、あらかじめ形成した窓部16における溶接を確保できる。この点で、適正な溶接を可能にし、不良の発生を抑えられる。
特に、前記のような傾斜面51aを有する係合凹部51と、傾斜面52aを有する係合凸部を備えるので、フラットケーブル11とモールド部32の各部の寸法が公差内であってもフラットケーブル11の幅方向での位置が定まらないというような不都合はなく、適正な溶接が確実に行える。
次に、モールド部32に対してこのような位置決め状態が得られたフラットケーブル11を、図3、図10に示したような留め部材71の固定により前記の位置決め状態を保持する。すなわち、傾斜面51a,52aを有した係合凹部51と係合凸部52によって位置決めがなされているフラットケーブル11の上から、フラットケーブル11を跨ぐようにして留め部材71をモールド部32の型溝部37に打ち込む。フラットケーブル11の位置決めは精度よくなされているので、留め部材71の固定は単に打ち込むだけで行え、簡単である。これにより、前記のごとく留め部材71の変形脚部73は変形して、留め部材71の押圧部72がフラットケーブル11を押え付けた状態を保持することができる。この留め部材71は、部材を単に嵌め込んだりするのとは異なり、一部(変形脚部73)を機械的に変形させて、しかもフラットケーブル11を抱きかかえるように拘束するので、高い保持力を有し、前記位置決め状態を確実に保持することができる。
この結果、フラットケーブル11の位置ずれを効果的に抑制することができ、続く溶接工程での溶接を所望通りに正確に行わせることが可能となる。そのうえ、留め部材71はフラットケーブル11を抱きかかえるように保持し、保持力も高いので、フラットケーブル11における留め部材71よりも基端側と先端側との間の負荷の伝達を遮断することができる。つまり、留め部材71は接続部分15よりも基部側に位置するため、溶接工程やその後の工程におけるハンドリング時にフラットケーブル11の留め部材71よりも基端側にかかる外力によってひきつれ等が発生しても接続部分15が不用意に動くことを防止でき、溶接する部位や溶接した部位に負荷がかかることを抑制する。
したがって、溶接が適正に行える上にその部分の保護も可能であって、製造工程における不良発生率を大幅に低減できる。
また、従来の押え部材のように樹脂成形品を使用しないため、金型費用を抑えることができ、コスト削減が可能である。
さらに、留め部材71は、型で押すだけで機械的に容易に固定できるので、従来の押え部材を挿し込んで固定するときとは異なり、作業に手間がかからない。しかも、フラットケーブル11とモールド部32との位置関係を正しく規制した状態で留め部材71を加圧するだけであるので、係合凹部51と係合凸部52で位置決めした状態を保持した状態のままで固定が行える。
加えて、従来の押え部材では手で挿し込むので小型化にも限界があったが、留め部材71は機械的に保持され加圧することができるので、留め部材71は小さくてもよい。このため、フラットケーブル11の狭ピッチ化やモールド部32の小型化が進んでも対応できる有益な接続構造である。
以上のように、精度の高い位置決めと、保持力の高い固定がなされる。そして、係合凹部51と係合凸部52による位置決めは留め部材71による固定を容易にし、留め部材71による固定は係合凹部51と係合凸部52による位置決めを効果あるものとする。
このような位置決めと固定の協働により、フラットケーブル11の平角導体12とバスバー31との溶接が適正に行える上に、その溶接部分が製造工程における取り扱いによって悪影響を受けないようにフラットケーブル11の接続部分15を強固に保持でき、優良な製品を得られる。しかも、位置決め固定のための構成は前記のように簡素な構成であるので、位置決めや固定の作業は容易であり、作業の手間や材料費がかからないことからコストを抑えることもできる。
この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の保持部材は、前記モールド部32に対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。
11…フラットケーブル
31…バスバー
32…モールド部
51…係合凹部
51a…傾斜面
52…係合凸部
52a…傾斜面

Claims (3)

  1. フラットケーブルの長手方向に延びる縁に切欠き形成された係合凹部と、バスバーを保持する保持部材における前記係合凹部に対応する部位に形成された係合凸部との係合によりフラットケーブル及びバスバー相互間の面方向での位置決めがなされたのちにフラットケーブルとバスバーの間で接続がなされるフラットケーブルとバスバーの接続構造であって、
    前記保持部材の幅方向中間に、幅方向両側の堤部よりも低くく、前記フラットケーブルの嵌め込みを許容する保持溝を形成し、
    前記係合凹部と係合凸部が、フラットケーブルの長手方向に延びる幅方向両側の縁、及びこれに対応する前記幅方向両側の堤部における部位に設けられ、
    幅方向両側に設けた前記係合凹部と係合凸部のうち幅方向一方の前記係合凹部と係合凸部に、フラットケーブルの幅方向に対して交差するとともに、係合凹部と係合凸部が離間するときには抜け止めとなる方向に傾斜する傾斜面が形成された
    フラットケーブルとバスバーの接続構造。
  2. 異なる方向に傾斜する一組の前記傾斜面が、1個の前記係合凹部及び/又は前記係合凸部に形成された
    請求項1に記載のフラットケーブルとバスバーの接続構造。
  3. 異なる方向に傾斜する一組の前記傾斜面が、フラットケーブルの長手方向に沿って並ぶ複数個の係合凹部および係合凸部に分割して形成された
    請求項1に記載のフラットケーブルとバスバーの接続構造。
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