JP2024083851A - バスバー連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性を向上可能であり省スペースなバスバー連結構造を提供する。【解決手段】バスバー連結構造１は、バスバー１５と、バスバー１７とを備える。バスバー１５は、前後方向に延びた第１本体部と、第１本体部の前後方向における一方側の端部を前後方向に窪ませた凹部と、を有する。バスバー１７は、前後方向に対して斜め方向に延びた第２本体部と、第２本体部の斜め方向における一方側の端部を斜め方向に突出させた凸部と、を有する。凹部及び凸部は、バスバー１５に対してバスバー１７が、凸部を軸として、前後方向及び斜め方向を含む面内で、相対的に回転可能な形状を有する。凹部と凸部とが接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、バスバー連結構造に関する。

電動モータを用いて走行する電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池パック内では、複数のセルの電極部間の接続等にバスバーが用いられる（例えば、特許文献１参照）。

扁平な直方体形状の金属導体であるバスバーを斜め方向に配索する場合の一例として、図７に示すバスバー連結構造１０１は、直線状に延びるバスバー１１０、１１３の間に、配索方向に合わせて端面が斜めにされたバスバー１１２を配置し、バスバー同士を接合している。また、他の例として、図８に示すバスバー連結構造１０１Ａは、直線状に延びるバスバー１２１、１２３の下面に、配索方向に合わせて配置したバスバー１２２の上面を接合している。

特開２０１７－４７４４号公報

しかしながら、図７に示したバスバー連結構造１０１は、配索方向毎に接合角度が異なり、バスバー１１２の端面の傾斜角度を異ならせる必要があるため、汎用性が低い。また、図８に示したバスバー連結構造１０１Ａは、バスバー同士を上下面で接合するため、厚さ（板厚）方向のスペースが必要となる。また、上記特許文献１に記載のバスバー連結構造においては、バスバー同士が、ヒンジ部を介して接続され、ヒンジ部が各バスバーの端部を円筒状に折り曲げて形成された筒状部を有するため、バスバーの板厚に加え筒状部のスペースが必要となる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汎用性を向上可能であり省スペースなバスバー連結構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るバスバー連結構造は、下記を特徴としている。
第１方向に延びた第１本体部と、前記第１本体部の前記第１方向における一方側の端部を前記第１方向に窪ませた凹部と、を有する第１バスバーと、
第２方向に延びた第２本体部と、前記第２本体部の前記第２方向における一方側の端部を前記第２方向に突出させた凸部と、を有する第２バスバーと、を備え、
前記凹部及び前記凸部は、前記第１バスバーに対して前記第２バスバーが、前記凸部を軸として、前記第１方向及び前記第２方向を含む面内で、相対的に回転可能な形状を有し、
前記凹部と前記凸部とが接合された、
バスバー連結構造。

本発明によれば、汎用性を向上可能であり省スペースなバスバー連結構造を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、第１実施形態のバスバー連結構造を示す斜視図である。 図２は、図１に示したバスバー連結構造の分解斜視図である。 図３は、図１に示したバスバー連結構造の一部を拡大して示す上面図である。 図４は、第２実施形態のバスバー連結構造を示す斜視図である。 図５は、図４に示したバスバー連結構造の分解斜視図である。 図６は、図４に示したバスバー連結構造の一部を拡大して示す上面図である。 図７は、従来のバスバー連結構造の一例を示す斜視図である。 図８は、従来のバスバー連結構造の他の例を示す斜視図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のバスバー連結構造１を示す斜視図である。図２は、図１に示したバスバー連結構造１の分解斜視図である。図３は、図１に示したバスバー連結構造１の一部を拡大して示す上面図である。以下、説明の便宜上、図１に示すように、「前後方向」、「左右方向」、及び「上下方向」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交する。前後方向は第１方向の一例である。

バスバー連結構造１は、自動車の部品及び／又は機器間に組付けられるものであって、例えば、車両のモーターを駆動するための電力供給源として用いられる電池パック内における電気的接続に用いられる。バスバー連結構造１は、車両駆動用電力を供給するためのバスバー、すなわち高電圧用バスバーである。

バスバー連結構造１は、バスバー１１、バスバー１３、バスバー１５、バスバー１７、及びバスバー１９を備え、後述のように、隣接するバスバー同士が、例えばレーザー溶接により、接合される。バスバー１５は第１バスバーの一例であり、バスバー１７は第２バスバーの一例である。

バスバー１１、１３、１５、１７は、いずれも、所定厚さの導電性金属板を打ち抜いて形成され、扁平な直方体状を有する。バスバー１１、１５、１９は、前後方向に延在する。バスバー１３は上下方向に延在する。バスバー１７は、前後方向に対して所定角度傾斜した斜め方向に延在する。この斜め方向は第２方向の一例である。バスバー１１は部品への取付用の貫通孔１１１を後側端部に有し、前側端部がバスバー１３の上側端面に接合される。バスバー１３は、下側端面がバスバー１５の後側端部上面に接合される。

バスバー１５は、前後方向に延びた本体部１５１と、本体部１５１の前後方向における一方側の端部、すなわち前側端部、を前後方向に窪ませた凹部１５２と、を有する。本体部１５１は第１本体部の一例である。バスバー１７は、斜め方向に延びた本体部１７１と、本体部１７１の斜め方向における一方側の端部、すなわち後側端部、を斜め方向に突出させた凸部１７２と、を有する。凹部１５２及び凸部１７２は、バスバー１５に対してバスバー１７が、凸部１７２を軸として、水平面内、すなわち前後方向及び斜め方向を含む面内、で回転可能な形状を有して、凹部１５２と凸部１７２とが接合されている。

凹部１５２は、凹円弧状の端面１５ａを有する。凸部１７２は、端面１５ａの凹円弧状に対応する凸円弧状の端面１７ａを有する。端面１５ａは第１端面の一例であり、端面１７ａは第２端面の一例である。凹部１５２及び凸部１７２は、略同じ径寸法の凹凸円弧状の端面１５ａ、１７ａを有するので、互いに当接した状態で回転可能とされる。凹凸円弧状の端面１５ａ、１７ａは、凸円弧状の端面１７ａの径が凹円弧状の端面１５ａよりも少し小さくされている。したがって、バスバー１５とバスバー１７とを、端面１５ａ、１７ａが当接した状態で、本体部１５１、１７１が所定の角度で配置されるように連結可能となる。

バスバー連結構造１は、凹部１５２及び凸部１７２は、バスバー１５に対してバスバー１７が、凸部１７２を軸として、水平面内で回転可能な形状を有して、凹部１５２と凸部１７２とが接合される。この構成により、バスバー１５とバスバー１７との連結角度を調整可能となるため、バスバー連結構造１の汎用性を向上できる。また、バスバー１５とバスバー１７とが、同一面内で接続されるため、バスバー１５とバスバー１７とを重ねて接続する場合と比較して、厚さ（板厚）方向、すなわち上下方向のスペースを低減できる。さらに、バスバー１５とバスバー１７とは円弧面で接合するため、接合面積が広く、安定した導通が可能となる。

バスバー１７は、前側端部に、バスバー１５の凹部１５２と同様の凹部が設けられる。バスバー１９は、後側端部に、バスバー１７の凸部１７２と同様の凸部が設けられ、前側端部に、部品への取付用の貫通孔１９１を有する。これらの凹部及び凸部は、バスバー１７に対してバスバー１９がこの凸部を軸として、水平面内で回転可能な形状を有する。したがって、バスバー１７とバスバー１９との連結角度が調整可能となる。バスバー１７及びバスバー１９は、本体部１５１、１７１が所定の角度となるように配置されて、凹部１５２と凸部１７２とが接合される。バスバー１７及びバスバー１９がこのように接合されることで、バスバー１７とバスバー１９とを重ねて接続する場合と比較して、厚さ方向のスペースを低減できる。バスバー１７は第１バスバーの一例でもあり、バスバー１９は第２バスバーの一例である。

バスバー１７の凸円弧状の端面１７ａは、図３に示すように、円弧幅ＷＡが、本体部１７１における幅方向の寸法である幅ＷＢ以下であり、中心点Ｏ周りの角度である円弧開き角θが略２７０度である。また、図３に示すように、バスバー１７は、本体部１７１と端面１７ａとの間に切欠き１７３を有する。切欠き１７３が設けられることにより、端面１７ａの凸円弧長さ、すなわち水平面内における端面１７ａの長さを大きくでき、バスバー１７は、バスバー１５に対して、先端部１５３が切欠き１７３に当接する位置まで回転可能となる。すなわち、バスバー１５に対するバスバー１７の回転可能範囲を大きくできる。よって、バスバー連結構造１の汎用性を向上できる。先端部１５３は、バスバー１５の本体部１５１前側端部における左右側面と、凹部１５２の左右端部とで構成され、切欠き１７３は、先端部１５３を収容可能な形状及び大きさに形成される。端面１７ａは、円弧開き角θが２２５度以上３１５度以下であることにより、バスバー１５に対するバスバー１７の回転可能範囲を大きくでき、かつ、切欠き１７３を介した凸部１７２と本体部１７１との接続強度を担保できる。

上記のように構成されたバスバー連結構造１は、バスバー１１、バスバー１５、バスバー１７、及びバスバー１９が接合されて構成される。バスバー連結構造１は、バスバー１１及びバスバー１９のそれぞれが貫通孔１１１及び貫通孔１９１のそれぞれにおいて各部品等に取り付けられて、部品の導通を可能とする。バスバー１５、１７、１９は、隣接するバスバー同士の突き当て接合部において、一方に凸円弧状の端面１７ａ、１９ａを有し、凸円弧と略同じ径寸法の凹円弧状の端面１５ａ、１７ｂを他方に有する。バスバー１５、１７、１９は、各接合面が円弧形状のため、配索方向に合わせて角度の異なる斜め端面にする必要がなく、円弧状の様々な方向に接合できる。このように、バスバー連結構造１は、バスバー同士が円弧面で接合することにより、回転方向を自由に調整して接合できるので、経路が異なる部品に取り付けることができ、汎用性を向上できる。また、バスバー連結構造１は、バスバー同士が円弧面で接合するため、通常の突き当て接合よりも接合面積が広く、安定した導通が可能となる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態のバスバー連結構造を示す斜視図である。図５は、図４に示したバスバー連結構造の分解斜視図である。図６は、図４に示したバスバー連結構造の一部を拡大して示す上面図である。以下、説明の便宜上、図５に示すように、「前後方向」、「左右方向」、及び「上下方向」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交する。第２実施形態において、図１～図４に示した部材・部位と同等の部材・部位には同等の符号を付し重複する説明は省略する。

バスバー連結構造１Ａは、図１～図３に示したバスバー連結構造１におけるバスバー１５、１７、１９に代えて、図４に示すように、バスバー１５Ａ、１７Ａ、１９Ａを備える。

バスバー１５Ａは、前後方向に延びた本体部１５１Ａと、本体部１５１Ａの前後方向における一方側の端部、すなわち前側端部、を前後方向に窪ませた凹部１５２Ａと、を有する。本体部１５１Ａは第１本体部の一例である。バスバー１７Ａは、斜め方向に延びた本体部１７１Ａと、本体部１７１Ａの斜め方向における一方側の端部、すなわち後側端部、を斜め方向に突出させた凸部１７２Ａと、を有する。凹部１５２Ａ及び凸部１７２Ａは、バスバー１５Ａに対してバスバー１７Ａが、凸部１７２Ａを軸として、水平面内、すなわち前後方向及び斜め方向を含む面内、で回転可能な形状を有して、凹部１５２Ａと凸部１７２Ａとが接合されている。

凹部１５２Ａは、凹円弧状の端面１５Ａａを有する。凸部１７２Ａは、端面１５Ａａの凹円弧状に対応する凸円弧状の端面１７Ａａを有する。端面１５Ａａは第１端面の一例であり、端面１７Ａａは第２端面の一例である。凹部１５２Ａ及び凸部１７２Ａは、凸円弧と略同じ径寸法の凹凸円弧状の端面１５Ａａ、１７Ａａを有するので、互いに当接した状態で回転可能とされる。凹凸円弧状の端面１５Ａａ、１７Ａａは、凸円弧状の端面１７Ａａの径が凹円弧状の端面１５Ａａよりも少し小さくされている。したがって、バスバー１５Ａとバスバー１７Ａとを、端面１５Ａａ、１７Ａａが当接した状態で、本体部１５１Ａ、１７１Ａが所定の角度で配置されるように連結可能となる。

バスバー連結構造１Ａは、凹部１５２Ａ及び凸部１７２Ａは、バスバー１５Ａに対してバスバー１７Ａが、凸部１７２Ａを軸として、水平面内で回転可能な形状を有して、凹部１５２Ａと凸部１７２Ａとが接合される。この構成により、バスバー１５Ａとバスバー１７Ａとの連結角度を調整可能となるため、バスバー連結構造１Ａの汎用性を向上できる。また、バスバー１５Ａとバスバー１７Ａとが、同一面内で接続されるため、バスバー１５Ａとバスバー１７Ａとを重ねて接続する場合と比較して、厚さ方向、すなわち上下方向のスペースを低減できる。さらに、バスバー１５Ａとバスバー１７Ａとは円弧面で接合するため、接合面積が広く、安定した導通が可能となる。

バスバー１７Ａは、前側端部に、バスバー１５Ａの凹部１５２Ａと同様の凹部が設けられる。バスバー１９Ａは、後側端部に、バスバー１７Ａの凸部１７２Ａと同様の凸部が設けられ、前側端部に、部品への取付用の貫通孔１９Ａ１を有する。これらの凹部及び凸部は、バスバー１７Ａに対してバスバー１９Ａがこの凸部を軸として、水平面内で回転可能な形状を有する。したがって、バスバー１７Ａとバスバー１９Ａとの連結角度が調整可能となる。バスバー１７Ａ及びバスバー１９Ａは、本体部１５１Ａ、１７１Ａが所定の角度となるように配置されて、凹部１５２Ａと凸部１７２Ａとが接合される。バスバー１７Ａ及びバスバー１９Ａがこのように接合されることで、バスバー１７Ａとバスバー１９Ａとを重ねて接続する場合と比較して、厚さ方向のスペースを低減できる。バスバー１７Ａは第１バスバーの一例でもあり、バスバー１９Ａは第２バスバーの一例である。

バスバー１７Ａの凸円弧状の端面１７Ａａは、図６に示すように、円弧幅ＷＡが、本体部１７１Ａにおける幅方向の寸法である幅ＷＢよりも大きく、中心点Ｏ周りの角度である円弧開き角θが略２７０度である。端面１７Ａａは、円弧幅ＷＡが本体部１７１Ａの幅ＷＢよりも大きいので、バスバー１７は、バスバー１５に対する回転可能範囲が大きくなる。よって、バスバー連結構造１の汎用性を向上できる。端面１７Ａａは、円弧開き角θが２２５度以上３１５度以下であることにより、バスバー１５Ａに対するバスバー１７Ａの回転可能範囲を十分に大きくでき、実用上有利である。

上記のように構成されたバスバー連結構造１Ａは、バスバー１１、バスバー１５Ａ、バスバー１７Ａ、及びバスバー１９Ａが接合されて構成される。バスバー連結構造１Ａは、バスバー１１及びバスバー１９Ａのそれぞれが貫通孔１１１及び貫通孔１９Ａ１のそれぞれにおいて各部品等に取り付けられて、導通を可能とする。バスバー１５Ａ、１７Ａ、１９Ａは、隣接するバスバー同士の突き当て接合部において、一方に、バスバー本体部の幅よりも直径が大きい凸円弧状の端面１７Ａａ、１９Ａａを有し、凸円弧と略同じ径寸法の凹円弧状の端面１５Ａａ、１７Ａｂを他方に有する。バスバー１５Ａ、１７Ａ、１９Ａは、各接合面が円弧形状のため、配索方向に合わせて角度の異なる斜め端面にする必要がなく、円弧状の様々な方向に接合できる。このように、バスバー連結構造１Ａは、バスバー同士が円弧面で接合することにより、回転方向を自由に調整して接合できるので、経路が異なる部品に取り付けることができ、汎用性を向上できる。また、バスバー連結構造１Ａは、バスバー同士が円弧面で接合するため、通常の突き当て接合よりも接合面積が広く、安定した導通が可能となる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。前述した各実施形態では、一本のバスバー１７、１７Ａは、一方の端面１７ａ、１７Ａａを凸円弧形状、他方の端面１７ｂ、１７Ａｂを凹円弧形状としているが、両方の端面が凸円弧形状であってもよいし、両方の端面が凹円弧形状であってもよい。

また、前述した各実施形態では、バスバー１５、１５Ａの凹部１５２、１５２Ａとバスバー１７、１７Ａの凸部１７２、１７２Ａとが、凹円弧状の端面１５ａ、１５Ａａと凸円弧状の端面１７ａ、１７Ａａとで接合したが、凹部と凸部の形状は円弧状に限定されない。凹部及び凸部は、一方のバスバーに対して他方のバスバーが水平面内で相対的に回転可能な形状であればよく、例えば、多角形状又はギア形状であってもよい。

ここで、上述した本発明の実施形態に係るバスバー連結構造の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。

［１］ 第１方向（前後方向）に延びた第１本体部（本体部１５１）と、前記第１本体部の前記第１方向における一方側の端部を前記第１方向に窪ませた凹部（１５２）と、を有する第１バスバー（バスバー１５）と、
第２方向に延びた第２本体部（本体部１７１）と、前記第２本体部の前記第２方向における一方側の端部を前記第２方向に突出させた凸部（１７２）と、を有する第２バスバー（バスバー１７）と、を備え、
前記凹部及び前記凸部は、前記第１バスバーに対して前記第２バスバーが、前記凸部を軸として、前記第１方向及び前記第２方向を含む面内で、相対的に回転可能な形状を有し、
前記凹部と前記凸部とが接合された、
バスバー連結構造（１、１Ａ）。

上記［１］の構成のバスバー連結構造によれば、凹部及び凸部は、第１バスバーに対して第２バスバーが、凸部を軸として、第１方向及び第２方向を含む面内で回転可能な形状を有して、凹部と凸部とが接合される。この構成により、第１バスバーと第２バスバーとの連結角度を調整可能となるため、バスバー連結構造の汎用性を向上できる。また、第１バスバーと第２バスバーとが、同一面内で接続されるため、第１バスバーと第２バスバーとを重ねて接続する場合と比較して、厚さ方向のスペースを低減できる。

［２］ 前記凹部（１５２）は、凹円弧状の第１端面（端面１５ａ、１５Ａａ）を有し、
前記凸部（１７２）は、前記凹円弧状に対応する凸円弧状の第２端面（端面１７ａ、１７Ａａ）を有する、
上記［１］に記載のバスバー連結構造。

上記［２］の構成のバスバー連結構造によれば、第１バスバーと第２バスバーとが円弧面で接合するので、接合面積が広く、安定した導通が可能となる。

［３］ 前記第２端面（端面１７ａ）は、円弧幅（ＷＡ）が、前記第２本体部（本体部１７１）における前記第２方向に交わる幅方向の寸法（幅ＷＢ）以下であり、円弧開き角（θ）が２２５度以上３１５度以下であり、
前記第２バスバー（バスバー１７）は、前記第２本体部と前記第２端面との間に切欠きを有する、
上記［２］に記載のバスバー連結構造。

上記［３］の構成のバスバー連結構造によれば、第２バスバーが第２本体部と第２端面との間に切欠きを有するので、第２端面の凸円弧長さを大きくでき、第２バスバーは、第１バスバーに対して第１バスバーの先端部が切欠きに当接する位置まで回転可能となる。すなわち、第１バスバーに対する第２バスバーの回転可能範囲を大きくできる。よって、汎用性を向上できる。また、円弧開き角が２２５度以上３１５度以下であることにより、第１バスバーに対する第２バスバーの回転可能範囲を大きくでき、かつ、切欠きを介した凸部と第２本体部との接続強度を担保できる。

［４］ 前記第２端面の円弧幅（ＷＡ）は、前記第２本体部における前記第２方向に交わる幅方向の寸法（幅ＷＢ）よりも大きい、
上記［２］に記載のバスバー連結構造。

上記［４］の構成のバスバー連結構造によれば、凸円弧状の第２端面は、円弧幅が第２本体部の幅よりも大きいので、第１バスバーに対する第２バスバーの回転可能範囲を大きくできる。よって、汎用性を向上できる。

［５］ 前記第１バスバー及び前記第２バスバーは、車両駆動用電力を供給するためのバスバーである、
上記［１］から［４］のいずれか一に記載のバスバー連結構造。

上記［５］の構成のバスバー連結構造によれば、例えば、車両に搭載される高圧電池パック内での電気的接続に使用可能となる。

１、１Ａ バスバー連結構造
１１、１３、１５、１７、１９、１５Ａ、１７Ａ、１９Ａ バスバー
１５ａ、１７ａ、１７ｂ、１５Ａａ、１７Ａａ、１７Ａｂ、１９ａ、１９Ａａ 端面
１５１、１５１Ａ、１７１、１７１Ａ 本体部
１５２、１５２Ａ 凹部
１５３ 先端部
１７２、１７２Ａ 凸部
Ｏ 中心点
ＷＡ 円弧幅
ＷＢ 本体部の幅
θ 円弧開き角

Claims (5)

1. 第１方向に延びた第１本体部と、前記第１本体部の前記第１方向における一方側の端部を前記第１方向に窪ませた凹部と、を有する第１バスバーと、
   第２方向に延びた第２本体部と、前記第２本体部の前記第２方向における一方側の端部を前記第２方向に突出させた凸部と、を有する第２バスバーと、を備え、
   前記凹部及び前記凸部は、前記第１バスバーに対して前記第２バスバーが、前記凸部を軸として、前記第１方向及び前記第２方向を含む面内で、相対的に回転可能な形状を有し、
   前記凹部と前記凸部とが接合された、
   バスバー連結構造。
2. 前記凹部は、凹円弧状の第１端面を有し、
   前記凸部は、前記凹円弧状に対応する凸円弧状の第２端面を有する、
   請求項１に記載のバスバー連結構造。
3. 前記第２端面は、円弧幅が、前記第２本体部における前記第２方向に交わる幅方向の寸法以下であり、円弧開き角が２２５度以上３１５度以下であり、
   前記第２バスバーは、前記第２本体部と前記第２端面との間に切欠きを有する、
   請求項２に記載のバスバー連結構造。
4. 前記第２端面の円弧幅は、前記第２本体部における前記第２方向に交わる幅方向の寸法よりも大きい、
   請求項２に記載のバスバー連結構造。
5. 前記第１バスバー及び前記第２バスバーは、車両駆動用電力を供給するためのバスバーである、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のバスバー連結構造。