(57)【要約】【課題】従来製法に比べ歩留まりを向上させ、導体断面積の確保のための板厚の増加や重ね合わせが不要となり、平型導体を安価に製造できる平型導体の製造方法を提供する。【解決手段】平型導体の製造方法において、均一厚の矩形状の金属板１１を成形する金属板形成工程と、金属板１１と同一断面形状の溝端開口１９を正面２１に有し、正面２１に隣接する直交平面に拡幅部を有するすえ込み溝が形成された第１金型１５に、すえ込み溝を覆う第２金型１７を合わせる型締め工程と、溝端開口１９から溝終端までの距離より長い挿入先端を残して金属板１１の基端側を一対の挟持固定型１３で挟持する金属板保持工程と、溝端開口１９に、金属板１１を挿入先端から挿入して溝終端に押し当てた後に更に押し込んで金属板１１の幅方向を拡幅部に倣って広げて塑性変形させる金属板拡幅工程と、成形金属板を第１金型１５から取り出す離型工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
均一厚の矩形状の金属板を成形する金属板形成工程と、
前記金属板の長手方向に直交する断面形状と同一形状の溝端開口を正面に有し、前記正面に隣接する直交平面に前記溝端開口と同一の溝底面に連続して溝終端までの間に前記金属板の幅より大きい拡幅部を有するすえ込み溝が形成された第１金型に、前記すえ込み溝を覆う第２金型を前記直交平面に合わせる型締め工程と、
前記溝端開口に、前記金属板を挿入先端から挿入して前記溝終端に押し当てた後に更に押し込んで前記金属板の幅方向を前記拡幅部に倣って広げて塑性変形させる金属板拡幅工程と、
前記第２金型を前記直交平面から離間して拡幅された成形金属板を前記第１金型から取り出す離型工程と、
を含むことを特徴とする平型導体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の平型導体の製造方法であって、
前記溝端開口から前記溝終端までの距離より長い前記挿入先端を残して前記金属板の基端側を一対の挟持固定型で挟持する金属板保持工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の平型導体の製造方法であって、
前記成形金属板の膨出幅広部にボルト挿通穴を穿設する穴開け工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の平型導体の製造方法であって、
前記成形金属板の長手方向に沿って複数のボルト挿通穴が同一のピッチで穿設され、
前記ピッチが、一対の電極端子を有する複数の単電池を並設した電池パックの隣接する前記単電池の電極端子同士の離間距離であることを特徴とする平型導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平型導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気接続箱は、ヒューズ等の種々の電気部品を接続する平型導体（バスバー）を備える（特許文献１、２等参照）。この平型導体には、特定の部位の断面積を大きくしたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１１３４２８号公報
【特許文献２】特開平８−１１１１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、平型導体は、従来、導電性の金属からなる素板を一般的にプレス加工（例えば打ち抜き加工）して製造するため、特定の部位の断面積を大きくする拡幅部等を設けると、歩留まりが著しく悪くなる。これに対し、平型導体は、断面積を増加させるために板厚を増やしたり、折り曲げ等により重ね合わせたりすると、製造コストが上昇し、製品を大型化させる要因ともなる。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、従来製法に比べ歩留まりを向上させることができ、導体断面積の確保のための板厚の増加や重ね合わせが不要となり、平型導体を安価に製造できる平型導体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  均一厚の矩形状の金属板を成形する金属板形成工程と、前記金属板の長手方向に直交する断面形状と同一形状の溝端開口を正面に有し、前記正面に隣接する直交平面に前記溝端開口と同一の溝底面に連続して溝終端までの間に前記金属板の幅より大きい拡幅部を有するすえ込み溝が形成された第１金型に、前記すえ込み溝を覆う第２金型を前記直交平面に合わせる型締め工程と、前記溝端開口に、前記金属板を挿入先端から挿入して前記溝終端に押し当てた後に更に押し込んで前記金属板の幅方向を前記拡幅部に倣って広げて塑性変形させる金属板拡幅工程と、前記第２金型を前記直交平面から離間して拡幅された成形金属板を前記第１金型から取り出す離型工程と、を含むことを特徴とする平型導体の製造方法。
【０００７】
上記（１）の構成の平型導体の製造方法によれば、先ず、均一厚で矩形状の金属板が成形される。この金属板の成形は、素板を切断や打ち抜きする従来製法により可能となる。次いで、第１金型の直交平面に、第２金型を合わせて型締めしておく。第１金型は、第２金型が合わせられることにより、拡幅部を有したすえ込み溝が、溝端開口のみで開放する閉塞空間となる。この溝端開口は、金属板の長手方向に直交する断面形状と同一形状となることにより、金属板を挿入先端から挿入可能とする。また、すえ込み溝は、溝端開口と同一の溝底面に連続する。即ち、閉塞空間の高さは、金属板の厚みと同一となる。金属板は、このすえ込み溝に、溝端開口から挿入先端が挿入される。すえ込み溝に挿入された金属板は、溝終端から反力を受け、厚み方向が第１金型のすえ込み溝と第２金型とに拘束されていることから、潰されることにより幅方向に広がる。押し込みは、幅方向の広がりが、すえ込み溝の拡幅部の内面に到達するまで行われる。その結果、金属板は、同一の板厚のままで、幅方向のみがすえ込み溝の拡幅部に倣った膨出幅広部となって成形される。そのため、従来製法で廃棄されていた膨出幅広部以外の部分で切り取られていた廃材が生じなくなる。
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の平型導体の製造方法であって、前記溝端開口から前記溝終端までの距離より長い前記挿入先端を残して前記金属板の基端側を一対の挟持固定型で挟持する金属板保持工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
【０００９】
上記（２）の構成の平型導体の製造方法によれば、すえ込み溝に挿入された金属板は、基端側を保持する一対の挟持固定型が、第１金型の正面に当接する前に、挿入先端がすえ込み溝の溝終端に当接する。つまり、挟持固定型は、押し込み代を有して金属板を保持している。挟持固定型は、この押し込み代を利用して金属板を更にすえ込み溝の溝終端に押し込む。従って、押し込まれた金属板は、座屈することなくすえ込み溝に挿入される。
【００１０】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の平型導体の製造方法であって、前記成形金属板の膨出幅広部にボルト挿通穴を穿設する穴開け工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
【００１１】
上記（３）の構成の平型導体の製造方法によれば、成形金属板の膨出幅広部に、ボルト接続が可能となる。ボルト挿通穴を有した成形金属板は、膨出幅広部にボルト挿通穴が穿設されることにより、ボルト挿通穴の穿設により小さくなる断面積を、膨出幅広部による断面積の増加分で補うことができる。即ち、従来、膨出幅広部の幅で全幅を形成していた平型導体における膨出幅広部以外の部分の幅を狭くできる。このように、膨出幅広部にボルト挿通穴を穿設した平型導体によれば、膨出幅広部以外の部分で幅を狭くできる分、材料の使用量を低減することができる。
【００１２】
（４）  上記（１）〜（３）の何れかに記載の平型導体の製造方法であって、前記成形金属板の長手方向に沿って複数のボルト挿通穴が同一のピッチで穿設され、前記ピッチが、一対の電極端子を有する複数の単電池を並設した電池パックの隣接する前記単電池の電極端子同士の離間距離であることを特徴とする平型導体の製造方法。
【００１３】
上記（４）の構成の平型導体の製造方法によれば、穿設した複数のボルト挿通穴のピッチが、電池パックにおいて並設される隣接する単電池の電極端子同士の離間距離となる。従って、成形金属板は、複数の単電池を接続するバスバーとして利用が可能となる。その際、成形金属板は、長手方向に沿った所望の単電池間における断面積を、膨出幅広部により板厚を増やすことなく大きくできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る平型導体の製造方法によれば、従来製法に比べ歩留まりを向上させることができ、導体断面積の確保のための板厚の増加や重ね合わせが不要となり、平型導体を安価に製造できる。
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る平型導体の製造方法に用いられる金属板及び成形金型の分解斜視図である。
【図２】図１に示した第１金型の下面を上にして見た斜視図である。
【図３】金属板が、型締めされた第１金型及び第２金型に押し込まれる金属板拡幅工程の説明図である。
【図４】すえ込み溝の拡幅部における金属板の変形状況を表す説明図である。
【図５】膨出幅広部が成形された成形金属板の要部斜視図である。
【図６】膨出幅広部にボルト挿通穴が穿設された成形金属板の要部斜視図である。
【図７】複数のボルト挿通穴が穿設された成形金属板の要部斜視図である。
【図８】（ａ）は打ち抜き加工により成形された比較例に係る成形金属板の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した成形金属板の打ち抜き時の板取を表す素板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る平型導体の製造方法に用いられる金属板１１及び成形金型の分解斜視図である。
本実施形態に係る平型導体の製造方法は、例えばバスバーの製造に用いて好適となる。なお、平型導体は、バスバーに限定されない。
【００１８】
本実施形態に係る平型導体の製造方法には、一対の挟持固定型１３と、第１金型１５と、第２金型１７と、が主要な型部材として用いられる。
【００１９】
本実施形態に係る平型導体の製造方法では、先ず、金属板形成工程において、均一厚の矩形状の金属板１１を成形する。この金属板形成工程は、周知の切断や打ち抜きにより行われる。この金属板形成工程により得られる金属板１１は、矩形状であるので例えば打ち抜き加工により得ても歩留まりは良好となる。金属板１１の材質としては、導電性及び延展性の良好な銅、銅合金、アルミ、アルミ合金等が用いられる。
【００２０】
一対の挟持固定型１３は、この金属板１１を板表裏から挟んで固定する。一対の挟持固定型１３には、金属板１１を固定状態に保持するロック機構（図示略）が設けられる。金属板１１を挟持固定した挟持固定型１３は、ハンマー、機械プレス、油圧プレスにより押圧される。
更に、一対の挟持固定型１３のそれぞれの挟持面には、金属板１１と嵌合する保持溝が形成されていてもよい。挟持固定型１３は、保持溝が設けられることにより、設備から加えられた力を、位置ずれを生じさせることなく、金属板１１へ加えることが可能となる。
【００２１】
図２は図１に示した第１金型１５の下面を上にして見た斜視図である。
第１金型１５は、金属板１１の長手方向に直交する断面形状と同一形状の溝端開口１９を正面２１に有する。即ち、溝端開口１９は、横長の矩形状となる。この第１金型１５は、正面２１に隣接する直交平面２３に、すえ込み溝２５が型彫りされて形成されている。すえ込み溝２５は、溝端開口１９と同一の溝底面２７に連続して溝終端２９まで形成される。従って、すえ込み溝２５は、溝底面２７から直交平面２３までの高さが、金属板１１の厚みと一致している。
【００２２】
すえ込み溝２５は、溝終端２９と溝端開口１９との間に、金属板１１の幅より大きい拡幅部３１を有する。本実施形態の拡幅部３１は、金属板１１の長手方向に沿う両側縁から外側に円弧形状に突出するように形成されている。なお、拡幅部３１の形状は、円弧形状に限らず、三角形、四角形、台形等であってもよい。また、拡幅部３１は、金属板１１の長手方向に沿う片縁からのみ外側に突出するものであってもよい。また、拡幅部３１は、片縁に複数が設けられてもよい。
【００２３】
第２金型１７は、すえ込み溝２５の上方を覆うように、第１金型１５の直交平面２３に合わせられる。第２金型１７の合わせ面は、図１に示すように、平坦面３３で形成される。第２金型１７は、第１金型１５と同一の外形状で形成することができる。
【００２４】
第１金型１５と第２金型１７とには、双方を合わせた状態で固定する型締め機構（図示略）が設けられる。第１金型１５は、第２金型１７が型締めされることにより、すえ込み溝２５が、溝端開口１９のみで開放する閉塞空間となる。この閉塞空間に、溝端開口１９から金属板１１が押し込まれることになる。
【００２５】
図３は金属板１１が、型締めされた第１金型１５及び第２金型１７に押し込まれる金属板拡幅工程の説明図である。
溝端開口１９に押し込まれる金属板１１は、金属板保持工程により、上記一対の挟持固定型１３により挟持される。この金属板保持工程では、一対の挟持固定型１３が、溝端開口１９から溝終端２９までの距離より長い挿入先端を残して、金属板１１の基端側を挟持する。
【００２６】
一対の挟持固定型１３により挟持固定された金属板１１は、金属板拡幅工程で、第２金型１７と型締めされた第１金型１５の溝端開口１９に挿入される。金属板拡幅工程では、溝端開口１９に、金属板１１を挿入先端から挿入する。挿入した金属板１１は、挿入先端が溝終端２９に押し当てられる。その後に、一対の挟持固定型１３は、金属板１１を更に押し込む。
【００２７】
この際、金属板１１は、基端側を保持する一対の挟持固定型１３が、第１金型１５の正面２１に当接する前に、挿入先端がすえ込み溝２５の溝終端２９に当接する。即ち、挟持固定型１３は、押し込み代を有して金属板１１を保持している。挟持固定型１３は、この押し込み代を利用して金属板１１を更にすえ込み溝２５の溝終端２９に押し込む。従って、押し込まれた金属板１１は、座屈することなくすえ込み溝２５に挿入される。
【００２８】
押し込み代は、板厚の数倍以下で設定される。押し込み代が大きい場合には、溝端開口１９の手前で金属板１１に座屈が生じる可能性がある。平型導体に用いられる薄厚の金属板１１では、押し込み代は、膨出幅広部３５（図５参照）の体積と比例する。従って、膨出幅広部３５の体積を大きく確保したい場合には、一対の挟持固定型１３により挟持固定を複数回に分け、複数回の押し込みで行うことで、押し込み代を大きく確保してもよい。
【００２９】
図４はすえ込み溝２５の拡幅部３１における金属板１１の変形状況を表す説明図である。
溝終端２９に挿入先端が当接した金属板１１は、更に押し込まれることにより、溝終端２９から反力を受けて潰れる。この際、金属板１１は、第１金型１５のすえ込み溝２５の溝底面２７と第２金型１７とにより厚み方向に拘束されているので、厚みは変化せずに、幅方向に広がる。その結果、金属板１１は、拡幅部３１に倣って幅方向に広げられて塑性変形する。
【００３０】
塑性変形が完了した金属板１１は、離型工程により取り出される。離型工程では、第１金型１５の直交平面２３から第２金型１７が離間される。第２金型１７が離間した第１金型１５は、すえ込み溝２５で成形の完了した金属板１１が第１金型１５から取り出し可能となる。
【００３１】
図５は膨出幅広部３５が成形された成形金属板３７の斜視図である。
すえ込み溝２５から取り出された金属板１１は、長手方向の一部分に膨出幅広部３５が形成された成形金属板３７（平型導体）となる。
【００３２】
図６に示すように、この成形金属板３７は、例えば膨出幅広部３５に、ボルト挿通穴３９を穿設することができる。
また、図７に示す成形金属板４０のように、長手方向に沿って複数のボルト挿通穴３９が同一のピッチＰで穿設されてもよい。この場合、ピッチＰは、例えば一対の電極端子を有する複数の単電池を並設した電池パック（図示略）の隣接する単電池の電極端子同士の離間距離とすることができる。
【００３３】
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係る平型導体の製造方法の作用の説明に先立ち、膨出幅広部５３５を有した平型導体を打ち抜き加工により得る比較例に係る平型導体の製造方法を説明する。
図８の（ａ）は打ち抜き加工により成形された比較例に係る成形金属板５４１の要部斜視図、図８（ｂ）は図８の（ａ）に示した成形金属板４１の打ち抜き時の板取を表す素板５４３の斜視図である。
この比較例に係る成形金属板５４１は、上記実施形態とほぼ同様の円弧形状の膨出幅広部５３５が、両側縁から突出する。比較例では、この成形金属板５４１を、打ち抜き加工により成形する。打ち抜き加工では、プレス加工により図８の（ｂ）に示す矢印の方向に打ち抜きを必要とする。このため、矩形状を打ち抜く場合に比べ、円弧形状により素板５４３の歩留まりが悪くなる。
【００３４】
これに対し、本実施形態に係る平型導体の製造方法では、先ず、均一厚で矩形状の金属板１１が成形される。この金属板１１の成形は、素板５４３を切断や打ち抜きする従来製法により可能となる。この金属板１１の幅Ｗは、上記の比較例に係る成形金属板５４１の膨出幅広部５３５が形成されていない部分の幅Ｗ１と同じである。
【００３５】
次いで、第１金型１５の直交平面２３に、第２金型１７を合わせて型締めしておく。第１金型１５は、第２金型１７が合わせられることにより、拡幅部３１を有したすえ込み溝２５が、溝端開口１９のみで開放する閉塞空間となる。この溝端開口１９は、金属板１１の長手方向に直交する断面形状と同一形状となることにより、金属板１１を挿入先端から挿入可能とする。また、すえ込み溝２５は、溝端開口１９と同一の溝底面２７に連続する。即ち、閉塞空間の高さは、金属板１１の厚みと同一となる。
【００３６】
金属板１１は、このすえ込み溝２５に、溝端開口１９から挿入先端が挿入される。すえ込み溝２５に挿入された金属板１１は、基端を保持する一対の挟持固定型１３が、第１金型１５の正面２１に当接する前に、挿入先端がすえ込み溝２５の溝終端２９に当接する。つまり、挟持固定型１３は、押し込み代を有して金属板１１を保持している。挟持固定型１３は、この押し込み代を利用して金属板１１を更にすえ込み溝２５の溝終端２９に押し込む。
【００３７】
押し込まれた金属板１１は、溝終端２９から反力を受け、厚み方向が第１金型１５のすえ込み溝２５と第２金型１７とに拘束されていることから、潰されることにより幅方向に広がる。押し込みは、幅方向の広がりが、すえ込み溝２５の拡幅部３１の内面に到達するまで行われる。その結果、金属板１１は、同一の板厚のままで、幅方向のみがすえ込み溝２５の拡幅部３１に倣った膨出幅広部３５を有する成形金属板３７となる。そのため、従来製法で廃棄されていた膨出幅広部以外の部分で切り取られていた廃材が生じなくなる。
【００３８】
また、図６に示した本実施形態の平型導体の製造方法では、成形金属板３７の膨出幅広部３５に、ボルト接続が可能となる。ボルト挿通穴３９を有した成形金属板３７は、膨出幅広部３５にボルト挿通穴３９が穿設されることにより、ボルト挿通穴３９の穿設により小さくなる断面積を、膨出幅広部３５による断面積の増加分で補うことができる。即ち、従来、膨出幅広部３５の幅で全幅を形成しなければならなかった平型導体における膨出幅広部以外の部分の幅を幅Ｗに狭くすることができる。このように、膨出幅広部３５にボルト挿通穴３９を穿設した平型導体では、膨出幅広部３５以外の部分で幅を狭くできる分、材料の使用量を低減することができる。
【００３９】
更に、図７に示した本実施形態の平型導体の製造方法では、穿設した複数のボルト挿通穴３９のピッチＰが、図示しない電池パックにおいて並設される隣接する単電池の電極端子同士の離間距離となるように製造される。従って、この成形金属板４０は、複数の単電池を接続するバスバーとして利用が可能となる。その際、成形金属板４０は、長手方向に沿った所望の単電池間における断面積を、膨出幅広部３５により板厚を増やすことなく大きくできる。
【００４０】
従って、本実施形態に係る平型導体の製造方法によれば、従来製法に比べ歩留まりを向上させることができ、導体断面積の確保のための板厚の増加や重ね合わせが不要となり、平型導体を安価に製造できる。
【００４１】
そして、この平型導体の製造方法により製造された成形金属板３７，４０によれば、導体断面積の確保のために、板厚を増加させたり、導体を重ね合わせたりする必要がないので、製造コストンの上昇や製品の大型化を抑制することができる。
【００４２】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００４３】
例えば上記の構成例では、金属板の基端側を一対の挟持固定型で挟持固定して溝端開口に押し込む構成を説明したが、この押し込みは挟持固定型を用いなくてもよい。この場合、すえ込み溝の溝終端までの距離が金属板より長くなるように第１金型及び第２金型を形成する。そして、すえ込み溝に挿入した金属板の基端を、溝端開口に挿入した別部材のポンチ等により加圧する。このような構成とした場合には、座屈の生じる押し込み代を考慮する必要がなくなる。
【００４４】
ここで、上述した本発明に係る平型導体の製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  均一厚の矩形状の金属板（１１）を成形する金属板形成工程と、
前記金属板（１１）の長手方向に直交する断面形状と同一形状の溝端開口（１９）を正面（２１）に有し、前記正面（２１）に隣接する直交平面（２３）に前記溝端開口（１９）と同一の溝底面（２７）に連続して溝終端（２９）までの間に前記金属板（１１）の幅（Ｗ）より大きい拡幅部（３１）を有するすえ込み溝（２５）が形成された第１金型（１５）に、前記すえ込み溝（２５）を覆う第２金型（１７）を前記直交平面（２３）に合わせる型締め工程と、
前記溝端開口（１９）に、前記金属板（１１）を挿入先端から挿入して前記溝終端（２９）に押し当てた後に更に押し込んで前記金属板（１１）の幅方向を前記拡幅部（３１）に倣って広げて塑性変形させる金属板拡幅工程と、
前記第２金型（１７）を前記直交平面（２３）から離間して拡幅された成形金属板（３７）を前記第１金型（１５）から取り出す離型工程と、
を含むことを特徴とする平型導体の製造方法。
［２］  上記［１］に記載の平型導体の製造方法であって、
前記溝端開口（１９）から前記溝終端（２９）までの距離より長い前記挿入先端を残して前記金属板（１１）の基端側を一対の挟持固定型（１３）で挟持する金属板保持工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
［３］  上記［１］又は［２］に記載の平型導体の製造方法であって、
前記成形金属板（３７）の膨出幅広部（３５）にボルト挿通穴（３９）を穿設する穴開け工程を有することを特徴とする平型導体の製造方法。
［４］  上記［１］〜［３］の何れか１つに記載の平型導体の製造方法であって、
前記成形金属板（３７）の長手方向に沿って複数のボルト挿通穴（３９）が同一のピッチ（Ｐ）で穿設され、
前記ピッチ（Ｐ）が、一対の電極端子を有する複数の単電池を並設した電池パックの隣接する前記単電池の電極端子同士の離間距離であることを特徴とする平型導体の製造方法。
【符号の説明】
【００４５】
１１…金属板
１３…挟持固定型
１５…第１金型
１７…第２金型
１９…溝端開口
２１…正面
２３…直交平面
２５…すえ込み溝
２７…溝底面
２９…溝終端
３１…拡幅部
３７…成形金属板（平型導体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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