JP7699622B2

JP7699622B2 - 接続部冷却構造

Info

Publication number: JP7699622B2
Application number: JP2023056901A
Authority: JP
Inventors: 隆寛萩本; 賢治木村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2023-03-31
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2025-06-27
Anticipated expiration: 2043-03-31
Also published as: JP2024144790A; US20240331892A1; CN118738885A

Description

本発明は、通電対象どうしを電気的に接続するバスバーに関する。

バスバーは、通常、所定の第１通電対象とそれとは別の第２通電対象とを電気的に接続する。

特開２０１９－１０３２４７号公報

本発明者らは、このようなバスバーにおいて、バスバーの一部を、冷却用の端子台を介して冷却部に伝熱可能に接続して、バスバーを冷却することを考えた。しかしながら、この場合、以下に示す問題がある点に本発明者らは着目した。

すなわち、バスバーとは別に冷却用の端子台が必要になるため、当該端子台の設置スペースが必要になり、バスバーを含む装置全体の大型化を招いてしまう。さらに、部品点数が多くなることから、バスバーおよびその周辺部材の取付作業の煩雑化、コスト増加などに繋がる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続するバスバーを、端子台なしで冷却部に伝熱可能に接続することを目的とする。

本発明者らは、バスバーが第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続している状態において、バスバー自体が、冷却部に当接するようにすれば、上記目的を達成できることを見出して、本発明に至った。本発明は、以下の（１）～（４）のバスバーおよび以下の（５）のバスバーの製造方法である。

（１）第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続するバスバーであって、
前記第１通電対象に電気的に接続される第１部と、
前記第１部から突出しており、前記第２通電対象に電気的に接続される第２部と、
前記第２部とは別に前記第１部から突出しており、前記第１部が前記第１通電対象に電気的に接続され且つ前記第２部が前記第２通電対象に電気的に接続された状態において、冷却部に当接する第３部と、
を備えるバスバー。

本実施形態によれば、第１部が第１通電対象に電気的に接続され且つ第２部が第２通電対象に電気的に接続された状態において、第２部とは別に第１部から突出する第３部が冷却部に当接する。そのため、第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続するバスバーを、端子台なしで冷却部に伝熱可能に接続できる。

（２）前記冷却部は、導電体の冷却部本体と、前記冷却部本体と前記第３部との間に介装される絶縁体の伝熱シートとを含む、前記（１）に記載のバスバー。

本実施形態によれば、このように冷却部本体が導電体であっても、絶縁体の伝熱シートを介装することによって、バスバーと冷却部本体との間の絶縁を保ちつつも、バスバーを冷却部本体に対して伝熱可能に接続することができる。

（３）前記第１部は、前記第１通電対象に電気的に接続される部分から、所定のＹ方向の一方としてのＹ＋方向に延出してから、前記Ｙ方向に直交するＺ方向の一方としてのＺ－方向に延出する形状をしており、
前記第２部および前記第３部は、前記第１部における前記Ｚ－方向に延出する部分の先端から突出しており、
前記第２部は、少なくとも前記Ｙ＋方向に延出して、前記第２通電対象に電気的に接続される部分に至る形状をしており、
前記第３部は、少なくとも前記先端から引き続き前記Ｚ－方向に延出してから、前記冷却部に当接する部分に至る形状をしている、
前記（１）又は（２）に記載のバスバー。

本構成によれば、第１部の先端から第２部および第３部がそれぞれ延出するのに加え、第１部の先端から少なくとも第３部が引き続きＺ－方向に延出するため、これら第１部と第２部と第３部とを備えるバスバーのまとまりが良い。

（４）前記バスバーは、１枚の金属板が折り曲げ加工されることによって形成されている、前記（１）又は（２）に記載のバスバー。

本構成によれば、折り曲げる位置を調整することによって、第１部に対する第２部および第３部の位置を簡単に調整できる。

（５）第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続するバスバーの製造方法であって、
前記バスバーの材料となる金属板であって、第１領域と、前記第１領域から突出する第２領域と、前記第２領域とは別に前記第１領域から突出する第３領域とを備える金属板を加工する工程と、
前記第１領域を折り曲げ加工することによって、前記第１通電対象に電気的に接続される第１部を形成する工程と、
前記第２領域を折り曲げ加工することによって、前記第２通電対象に電気的に接続される第２部を形成する工程と、
前記第３領域を折り曲げ加工することによって、前記第１部が前記第１通電対象に電気的に接続され且つ前記第２部が前記第２通電対象に電気的に接続された状態において、冷却部に当接する第３部を形成する工程と、
を含むバスバーの製造方法。

本構成の製造方法によれば、前記（４）のバスバーを製造することができる。

以上の通り、前記（１）のバスバーによれば、第１通電対象と第２通電対象とを電気的に接続するバスバーを、端子台なしで冷却部に伝熱可能に接続できる。さらに、前記（１）のバスバーを引用する前記（２）～（４）のバスバー、および前記（４）のバスバーを製造する前記（５）の製造方法によれば、それぞれの追加の効果が得られる。

第１実施形態のバスバーおよびその周辺を示す斜視図である。バスバーおよびその周辺を図１とは異なる角度から見た斜視図である。バスバーおよび伝熱シートを示す斜視図である。バスバーの材料となる金属板を示す平面図である。比較形態のバスバーおよびその周辺を示す斜視図である。バスバーを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］

図１に示すように、本実施形態のバスバー５０は、金属などの導電体であって、第１通電対象１００と第２通電対象２００とを電気的に接続する。第１通電対象１００および第２通電対象２００としては、例えばバッテリや各種電気機器やそれらに接続されている配線などが挙げられる。電気機器としては、例えば、変圧器やインバータや制御装置などが挙げられる。

バスバー５０は、第１部１０と第２部２０と第３部３０とを備える。第１部１０は、第１通電対象１００に電気的に接続される。第２部２０は、第２通電対象２００に電気的に接続される。

図２に示すように、第３部３０は、第１部１０が第１通電対象１００に電気的に接続され且つ第２部２０が前記第２通電対象２００に電気的に接続された状態において、冷却部３００に当接する。冷却部３００は、導電体の冷却部本体３４０と、冷却部本体３４０と第３部３０との間に介装される絶縁体の伝熱シート３３０とを含む。

以下、図３に示すように、互いに直交し合う所定の３方向を「Ｘ方向」「Ｙ方向」「Ｚ方向」という。また以下では、Ｘ方向の一方を「Ｘ＋方向」といい、その反対方向を「Ｘ－方向」という。また、Ｙ方向の一方を「Ｙ＋方向」といい、その反対方向を「Ｙ－方向」という。また、Ｚ方向の一方を「Ｚ＋方向」といい、その反対方向を「Ｚ－方向」という。

第１部１０には、第１ボルトＢ１をＺ方向に挿通させるための第１通し孔１２が設けられている。この第１通し孔１２の周辺が、第１通電対象１００に電気的に接続される部分に相当する。第１部１０は、第１通し孔１２が形成されている部分から、Ｙ＋方向に延出してから、Ｚ－方向に延出する形状をしている。以下、第１部１０のＺ－方向に延出する部分におけるＺ－方向の端を、「第１部１０の先端１８」という。

第２部２０および第３部３０は、第１部１０の先端１８からＸ方向に並んで、それぞれ別々に突出している。

具体的には、第２部２０は、第１部１０の先端１８におけるＸ－方向寄りの部分から、引き続きある程度Ｚ－方向に延出してからＹ＋方向に延出する形状をしている。ただし、これに代えて、第２部２０は、第１部１０の先端１８から直ぐにＹ＋方向に延出していてもよい。第２部２０には、第２ボルトＢ２を挿通させるための第２通し孔２７が設けられている。この第２通し孔２７の周辺が、第２通電対象２００に電気的に接続される部分に相当する。

他方、第３部３０は、第１部１０の先端におけるＸ＋方向寄りの部分から、引き続きＺ－方向に第２部２０よりも延出してから、Ｙ＋方向に延出する形状をしている。ただし、これに代えて、第３部３０は、Ｚ－方向に第２部２０よりも延出してから、Ｙ－方向に延出していてもよい。これらＹ＋方向又はＹ－方向に延出している部分が、冷却部３００に当接する部分としての当接部３８に該当する。具体的には、当接部３８におけるＺ－方向側の面が、冷却部３００の伝熱シート３３０に当接する。

次に、以上に示したバスバー５０の製造方法について説明する。まず、図４に示すように、バスバー５０の材料となる金属板Ｍを加工する。その金属板Ｍは、後に第１部１０となる第１領域１０ｒと、後に第２部２０になる第２領域２０ｒと、後に第３部になる第３領域３０ｒとを有する。第１領域には、第１通し孔１２が設けられており、第２領域には、第２通し孔２７が設けられている。第２領域２０ｒと第３領域３０ｒとは、Ｘ方向に並んで互いに別に第１領域１０ｒからＺ－方向に突出している。

次に、第１領域１０ｒと第２領域２０ｒと第３領域３０ｒとを、それぞれ折り曲げ加工する。これらの工程は、同時に行ってもよいし、１つずつ行ってもよい。

第１領域１０ｒを折り曲げ加工する工程では、図４に示す第１領域１０ｒにおけるＺ＋方向寄りの部分をＹ－方向側に９０°折り曲げることによって、図３に示す第１部１０を形成する。第２領域２０ｒを折り曲げ加工する工程では、図４に示す第２領域２０ｒにおけるＺ－方向寄りの部分をＹ＋側に曲げることによって、図３に示す第２部２０を形成する。第３領域３０ｒを折り曲げ加工する工程では、図４に示す第３領域３０ｒにおけるＺ－方向寄りの部分をＹ＋側に曲げることによって、図３に示す第３部３０を形成する。以上の工程によって、図３に示すバスバーが加工される。

このようにして加工されたバスバー５０は、図２に示すように、第１部１０が第１ボルトＢ１によって第１通電対象１００に電気的に接続され、第２部２０が第２ボルトＢ２によって第２通電対象２００に電気的に接続される。これによって、バスバー５０は、第１通電対象１００と第２通電対象２００とを電気的に接続する。このとき、第３部３０の当接部３８が、冷却部３００の伝熱シート３３０に当接する。これによって、第３部３０が、伝熱シート３３０を介して冷却部本体３４０に伝熱可能に接続される。なお、伝熱シート３３０は、冷却部本体３４０に接着剤などによって固定されていてもよいし、第３部３０と冷却部本体３４０との間に挟まれることによって固定されるものであってもよい。

以下、図３に示す本実施形態のバスバー５０を、図６に示すように変更したものを、比較形態のバスバー５０ｃという。すなわち、比較形態のバスバー５０ｃは、本実施形態のバスバー５０から、第３部３０をなくして、第２部２０をＹ＋方向およびＸ＋方向に広げると共に、第２部２０におけるＸ＋方向寄りに、第３通し孔３７を設けたものである。その第３通し孔３７には、図５に示すように、第３ボルトＢ３が挿通される。その第３ボルトＢ３が冷却用の端子台６０に締結されることによって、第２部２０が端子台６０に接続される。端子台６０におけるＺ－方向側の端部は、冷却部３００の伝熱シート３３０に当接する。そのことから、第２部２０は、端子台６０を介して冷却部３００に伝熱可能に接続される。

この比較形態と比較しつつ、本実施形態の構成および効果を、以下にまとめる。

図５に示すように、比較形態によれば、第１通電対象１００と第２通電対象２００とを電気的に接続するバスバー５０ｃを、端子台６０を介して冷却部３００に伝熱可能に接続できる。しかしながら、バスバー５０ｃとは別に端子台６０が必要になるため、バスバー５０ｃを含む装置全体の大型化を招いてしまう。さらに、部品点数が多くなることから、バスバー５０ｃおよびその周辺部材の取付作業の煩雑化、コスト増加などに繋がる。また、第１ボルトＢ１および第２ボルトＢ２の締結に加えて、第３ボルトＢ３の締結が必要になるので、この点でも取付作業が煩雑になる。

その点、本実施形態によれば、図２に示すように、第１部１０が第１通電対象１００に電気的に接続され且つ第２部２０が第２通電対象２００に電気的に接続された状態において、第２部２０とは別に第１部１０から突出する第３部３０が冷却部３００に当接する。そのため、第１通電対象１００と第２通電対象２００とを電気的に接続するバスバー５０を、端子台６０なしで冷却部３００に伝熱可能に接続できる。そのことから、バスバー５０を含む装置全体のコンパクト化に繋がる。しかも、冷却用の端子台６０の設置スペースの分だけ、第１通電対象１００と第２通電対象２００との間の距離を短くできる。そのため、その分だけ、バスバー５０の長さを短くして電気抵抗を低減できる。さらに、部品点数が少なくなることから、バスバー５０およびその周辺部材の取付作業が容易になり、コスト削減に繋がる。また、第１ボルトＢ１および第２ボルトＢ２の締結だけで足りるので、この点でも取付作業が容易になる。

図２に示すように、冷却部３００は、導電体の冷却部本体３４０と、冷却部本体３４０と第３部３０との間に介装される絶縁体の伝熱シート３３０とを含む。そのため、このように冷却部本体３４０が導電体であっても、伝熱シート３３０を介装することによって、バスバー５０と冷却部本体３４０との間の絶縁を保ちつつ、バスバー５０を冷却部本体３４０に伝熱可能に接続できる。

図３に示すように、第１部１０の先端１８から第２部２０および第３部３０がそれぞれ延出するのに加え、第１部１０の先端１８から少なくとも第３部３０が引き続きＺ－方向に延出する。そのため、これら第１部１０と第２部２０と第３部３０とを備えるバスバーのまとまりが良い。

図４に示す１枚の金属板Ｍを折り曲げ加工することによって、バスバー５０を形成している。そのため、折り曲げる位置を調整することによって、図３に示す第１通し孔１２に対する第２通し孔２７の位置および当接部３８の位置を簡単に調整できる。

［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、例えば次のように変更できる。図３に示す第１通し孔１２や第２通し孔２７に代えて、ボルトＢ１，Ｂ２をＺ方向に挿通させるための切欠が設けられていてもよい。第１部１０や第２部２０や第３部３０が、９０°よりも大きい角度や、小さい角度で折り曲げられていてもよい。第１部１０や第２部２０や第３部３０が、追加の構成を有していてもよい。

１０第１部
１８第１部の先端
１０ｒ第１領域
２０第２部
２０ｒ第２領域
３０第３部
３０ｒ第３領域
５０バスバー
１００第１通電対象
２００第２通電対象
３００冷却部
３３０伝熱シート
３４０冷却部本体
Ｍ金属板

Claims

第１通電対象と第２通電対象と冷却部とを接続するバスバーであって、
所定の第１部と、
前記第１部から突出している第２部と、
前記第２部とは別に前記第１部から突出している第３部と、を備え、
前記第１部が前記第１通電対象に電気的に接続され且つ前記第２部が前記第２通電対象に電気的に接続されることによって、前記第１通電対象と前記第２通電対象とが前記バスバーを介して互いに電気的に接続された状態において、前記第３部と前記冷却部とが互いに電気的に絶縁されるとともに互いに伝熱可能な状態で当接するバスバーと、
前記冷却部と、を含む接続部冷却構造であって、
前記第３部と前記冷却部とが互いに電気的に絶縁されるとともに互いに伝熱可能な状態で当接している、接続部冷却構造。
前記冷却部は、導電体の冷却部本体と、前記冷却部本体と前記第３部との間に介装される絶縁体の伝熱シートとを含む、請求項１に記載の接続部冷却構造。
前記第１部は、前記第１通電対象に電気的に接続される部分から、所定のＹ方向の一方としてのＹ＋方向に延出してから、前記Ｙ方向に直交するＺ方向の一方としてのＺ－方向に延出する形状をしており、
前記第２部および前記第３部は、前記第１部における前記Ｚ－方向に延出する部分の先端から突出しており、
前記第２部は、少なくとも前記Ｙ＋方向に延出して、前記第２通電対象に電気的に接続される部分に至る形状をしており、
前記第３部は、少なくとも前記先端から引き続き前記Ｚ－方向に延出してから、前記冷却部に当接する部分に至る形状をしている、
請求項１又は２に記載の接続部冷却構造。
前記第３部における前記冷却部と当接する部分は、前記Ｙ方向に延出しており、
前記第1部及び前記第２部は、前記Ｚ方向にボルトで締結される、
請求項３に記載の接続部冷却構造。
前記バスバーは、１枚の金属板が折り曲げ加工されることによって形成されている、請求項１又は２に記載の接続部冷却構造。