JP7393395B2

JP7393395B2 - バスバ

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Publication number: JP7393395B2
Application number: JP2021129485A
Authority: JP
Inventors: 貴裕茶縁; 康弘山口
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-12-06
Anticipated expiration: 2041-08-06
Also published as: EP4138204B1; JP2023023710A; CN115706349A; EP4138204A1; US20230044541A1

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、バスバでは、電気が出入力される接続部の電気的な接続信頼性を向上するために、表面処理として、めっき処理が施されている。しかしながら、上記特許文献１のバスバのように、１つの部材から配索経路が成形されている場合、バスバの全てにめっき処理を施す必要があり、めっきの使用量が多く高コスト化していた。また、めっきの使用量を削減するために、バスバの接続部以外の部分をマスキングしてめっき処理を施すことも考えられるが、マスキング作業が必要であり、高コスト化してしまう。

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、低コスト化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、前記複数の部材は、前記配索経路の両端側に配置され電気が出入力される接続部を有する接続部材と、前記接続部材の間に配置された導体部材とを有し、前記複数の部材では、前記接続部材のみにめっき処理が施されている。

本発明によれば、低コスト化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。本実施形態に係るバスバの他例を示す要部拡大斜視図である。

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、第１接続部材１５の長さ方向の一端面である接合面２１に、導体部材１３の幅方向の一端面である接合面２３を当接して配置する。次に、第１接続部材１５の接合面２１と導体部材１３の接合面２３とが当接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との接合により、配索経路７における屈曲部５が形成される。

次に、導体部材１３の長さ方向の一端面である接合面２５に、第２接続部材１７の幅方向の一端面である接合面２７を当接して配置する。そして、導体部材１３の接合面２５と第２接続部材１７の接合面２７とが当接する部分をレーザー接合によって接合する。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３～図５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、バスバ１は、バッテリスタック３，３の間を電気的に接続する部材であるため、電気的な接続信頼性を向上するために、表面処理として、めっき処理を施すことが好ましい。しかしながら、バスバ１が１つの部材から成形されている場合、バスバ１の全てにめっき処理を施す必要があるが、めっきの使用量が多く高コスト化していた。また、めっきの使用量を削減するために、バスバ１の接続部１９以外の部分をマスキングしてめっき処理を施すことも考えられるが、マスキング作業が必要であり、高コスト化してしまう。そこで、バスバ１では、接続部材１１のみにめっき処理が施されている。

バスバ１において、第１接続部材１５及び第２接続部材１７には、例えば、プレス加工やフォーミング加工によって成形された後、表面処理として、めっき処理が施されている。一方、導体部材１３には、例えば、プレス加工やフォーミング加工によって成形された後、表面処理として、めっき処理が施されていない。このため、第１接続部材１５と導体部材１３と第２接続部材１７とを接合した状態では、第１接続部材１５及び第２接続部材１７のみにめっき処理が施されている。従って、マスキング作業を必要とせずに、接続部１９を有する第１接続部材１５及び第２接続部材１７にめっき処理が施された状態とすることができ、低コスト化することができる。加えて、めっきの使用量を削減し、低コスト化することができる。

このように接続部材１１にめっき処理を施すことにより、バッテリスタック３，３との電気的な接続信頼性を高めることができる。なお、接続部材１１にめっき処理を施すことは、図３～図５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。立体的なバスバ１において、めっき処理された接続部材１１とめっき処理されていない導体部材１３とを接合させる場合には、同一平面上に配置された接合面同士を当接させ、レーザー接合によって接合することが好ましい。

例えば、図３に示すバスバ１では、第１接続部材１５と導体部材１３との接合部分において、図６に示すように、導体部材１３の一部が、第１接続部材１５と同一平面上に位置するように導体部材１３を屈曲させる。そして、同一平面上に位置する第１接続部材１５の端面である接合面２９と、導体部材１３の端面である接合面３１とを当接し、当接した接合面２９，３１の部分をレーザー接合によって接合する。

図３で示すバスバ１において、第１接続部材１５の接合面と導体部材１３の接合面とを接合する場合では、第１接続部材１５側からレーザー照射したとき、導体部材１３の位置が見え難く、レーザーを照射する位置が特定し難い。また、図３で示す第１接続部材と導体部材１３の接合面の接合では、第１接続部材１５側からレーザー照射したとき、導体部材１３側まで溶かしての溶接になるので、溶接品質が低下する可能性があった。これに対して、図６に示すように、同一平面上に位置する接合面２９，３１を接合することにより、接合部を視認し易く、作業性を向上することができる。また、接合面２９，３１の接合境界に沿って直接溶接することができ、反対面まで溶かす必要がなく、溶接品質を向上することができる。

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ている。さらに、複数の部材９は、配索経路７の両端側に配置され電気が出入力される接続部１９を有する接続部材１１，１１と、接続部材１１，１１の間に配置された導体部材１３とを有する。そして、複数の部材９では、接続部材１１，１１のみにめっき処理が施されている。

このため、１つの部材で配索経路７を形成したときのように、マスキング作業を必要とせずに、接続部１９を有する接続部材１１，１１にめっき処理が施された状態とすることができ、低コスト化することができる。加えて、めっきの使用量を削減し、低コスト化することができる。従って、このようなバスバ１では、低コスト化することができる。

また、接続部材１１，１１と導体部材１３とは、同一平面上に位置する部分の接合面を当接させて接合されている。このため、接合部を視認し易く、作業性を向上することができる。また、接合面の接合境界に沿って直接溶接することができ、溶接品質を向上することができる。

さらに、配索経路７は、異なるバッテリスタック３，３の間を電気的に接続する。このため、バッテリスタック３，３間に設計される様々な配索経路に対して、低コストでめっき処理されたバスバ１を配置することができる。

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。

また、本実施形態に係るバスバでは、配索経路が屈曲部を有しているが、これに限らず、配索経路が直線状であってもよく、複数の部材のうち接続部材のみをめっき処理すればよい。

さらに、本実施形態に係るバスバでは、第１接続部材と第２接続部材との間に導体部材が１つ配置されているが、これに限らず、第１接続部材と第２接続部材との間に導体部材を２つ以上配置してもよい。

１バスバ
３バッテリスタック
９部材
１１接続部材
１３導体部材
１９接続部
２１，２３，２５，２７，２９，３１接合面

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、
前記複数の部材は、前記配索経路の両端側に配置された接続部材であって、電気が出入力される接続部を有する接続部材と、前記接続部材の間に配置された導体部材とを有し、
前記複数の部材では、前記接続部材のみにめっき処理が施されているバスバ。
前記接続部材と前記導体部材とは、同一平面上に位置する部分の接合面を当接させて接合されている請求項１に記載のバスバ。
前記配索経路は、異なるバッテリスタックの間を電気的に接続する請求項１又は２に記載のバスバ。