JP5342487B2 - フラットケーブルとバスバーの接続構造 - Google Patents

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の溶接による接続の前後にわたって、バスバーに対するフラットケーブルの保持力を高められ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。

フラットケーブルをバスバーに接続するときには、まずバスバーをインサート成形して形成したモールド部の上に、先端部の平角導体を露出させたフラットケーブルをのせて、平角導体とバスバーの相互の位置関係が所望通りになるように固定する。次に、この状態で溶接工程に移行して、平角導体がバスバーに溶接される。

前記の固定は、たとえば下記特許文献１に開示されているように、フラットケーブルの平角導体の露出部分よりも基部側の部分を、モールド部に対して上から嵌め込んで固定されるクランパで保持したり（特許文献１の図９参照）、モールド部に取り付けるカバーでフラットケーブルを挟み込んだり（特許文献１の図１参照）して行われていた。

また、似たような構造ではあるが、図１４（ａ）に示したように、樹脂製の押え部材１０１をモールド部１０２の基部１０３に差し込んでフラットケーブル１０４固定することが行われていた。

押え部材１０１は、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示したように、平面視横なが長方形に形成され、長手方向の両側に、モールド部１０２に形成された左右一対の押え片１０５の下に入り込む薄い挿入片１０６が形成された構造である。挿入片１０６の挿入方向後端部には、挿入を規制する挿入止め１０７を有する。図中１０８は、差し込む際に指先を引っ掛ける突条である。

特開平７−１６９５１９号公報

しかし、前記特許文献１のクランパで固定する場合には、上から嵌めるだけであるので、フラットケーブルに対する保持力が低い。嵌めるための突起と嵌合相手の孔の、成形品ゆえの寸法のばらつきによる影響が出やすいことも、保持力の低下につながる。そのうえ、クランパの固定は突起の嵌合で行うので、作業性がよくない。特に、狭ピッチ化したフラットケーブルの場合には、クランパが小さいので、作業性はますます低下する。

また、前記特許文献１のカバーで固定する場合には、カバーをねじで固定するので、作業性が悪い。その上、軽量化や小スペース化等の要求にも反する。

図１４に示したような押え部材１０１で固定する場合には、前記特許文献１のクランパで固定する場合と同様に、フラットケーブル１０４に対する保持力が高くなく、作業性もあまりよくない。

保持力が高くないのは、フラットケーブル１０４の幅方向中間部分では両側部分よりも押さえが弱くなりがちであるからと思われる。また、押え部材１０１は挿し込まれているだけなので、外力によってずれたり外れたりするおそれもある。特に、挿し込み作業性を考慮して押え部材１０１の上面には突条１０８が形成されているので、この突条１０８が位置ずれや外れの端緒となってしまうおそれがある。

そもそも押え部材１０１や前記クランパとカバーは、後の工程である溶接工程において溶接点の位置ずれを防止する目的と、溶接後から装置への組み込みまでの間にハンドリングによるひきつれ等で外力が溶接点へ影響を与えないようにする目的がある。保持力が弱いと、溶接部分への負荷の遮断ができず、溶接点の剥がれなどの重大な不具合が起こることになる。

作業性がよくないのは、押え部材１０１の差し込みに際して押え部材１０１の向きを正しく定めなければならず、また押え部材１０１とモールド部１０２相互間に余分なあそびはないからである。押え部材１０１は小さく薄いものであるため、向きの判別が容易ではなく、指先に持って向きを変える作業にも熟練性が必要である。そして、挿し込みに際しては、押え部材１０１の挿入止めがモールド部１０２の押え片１０５に当接するまでしっかりと押し込まなければならない。

特に、狭ピッチ化したフラットケーブル１０４の場合には、押え部材１０１が小型化するため、作業性の悪さがますます顕著になる。

そこで、この発明は、フラットケーブルに対する保持力の向上や作業性の向上を図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接続部分を、保持部材に保持されたバスバーに重ねた状態で固定し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、前記固定が、前記接続部分よりも基部側で前記保持部材に重合する部位に、該部位を前記保持部材に対して上から押え付ける押圧部と、該押圧部両端におけるフラットケーブルの幅方向外側を挟む位置に垂設されて前記保持部材の下部において前記押圧部が外れないように変形される変形脚部とを有した留め部材で固定され、前記保持部材における前記留め部材が固定される部位の上面に、留め部材よりも幅広の支持溝部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。

留め部材の押圧部がフラットケーブルを上から押えつけるとともに、変形脚部が保持部材の下部において、押圧部の脱落を防止する。留め部材は、たとえば上下の型で挟み込むだけで簡単に固定可能にできる構造である。

この発明によれば、フラットケーブルに対する保持力を向上して、適切な溶接が行えるとともに、溶接点の剥がれなどの重大な不具合の発生を抑制できる。また、作業性の向上を図ることもできる。

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。 従来技術を示す平面図と正面図。

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。

例えば、前記支持溝部は省略してもよい。

また、留め部材は、例えば押圧部のほうが幅広であるなど、押圧部と変形脚部で断面形状に違いがある形状であってもよい。

１１…フラットケーブル
１５…接続部分
３１…バスバー
３２…モールド部
３７…型溝部
３８…支持溝部
３９…脚部保持溝
７１…留め部材
７２…押圧部
７３…変形脚部

Claims (4)

1. フラットケーブルの接続部分を、保持部材に保持されたバスバーに重ねた状態で固定し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、
   前記固定が、前記接続部分よりも基部側で前記保持部材に重合する部位に、該部位を前記保持部材に対して上から押え付ける押圧部と、該押圧部両端におけるフラットケーブルの幅方向外側を挟む位置に垂設されて前記保持部材の下部において前記押圧部が外れないように変形される変形脚部とを有した留め部材で固定され、
   前記保持部材における前記留め部材が固定される部位の上面に、留め部材よりも幅広の支持溝部が形成された
   フラットケーブルとバスバーの接続構造。
2. 前記変形脚部を変形させる型溝部が、前記保持部材に設けられた
   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. 前記保持部材における前記留め部材を固定する部位に、前記変形脚部が入るとともにフラットケーブルの長手方向においての留め部材の位置ずれを防止する脚部保持溝が形成された
   請求項１または２に記載のフラットケーブルとバスバーの接続構造。
4. 前記変形脚部の先端部が、フラットケーブルの幅方向の中間側に位置するように変形された
   請求項１から３のうちのいずれか一項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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