(57)【要約】【課題】圧着により電線を電気的に接続することのできるアルミ製のバスバー、電線付きバスバー、および電線付きバスバーの製造方法を提供する。【解決手段】蓄電素子ＢＣに接続されるとともに蓄電素子ＢＣの電圧を検知するための電線２０，２１に圧着端子３０によって接続されるアルミ製のバスバー１０であって、蓄電素子ＢＣに接続されるバスバー本体１１と、バスバー本体１１の外周縁部に一体に設けられた電線接続部１３，２１３と、電線接続部１３，２１３に形成され圧着端子３０による圧力によりその表面の酸化被膜１７が破壊される被破壊部１３Ａと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子に接続されるとともに前記蓄電素子の電圧を検知するための電線に圧着端子によって接続されるアルミ製のバスバーであって、
前記蓄電素子に接続されるバスバー本体と、
前記バスバー本体の外周縁部に一体に設けられた電線接続部と、
前記電線接続部に形成され前記圧着端子による圧力によりその表面の酸化被膜が破壊される被破壊部と、を備えるバスバー。
【請求項２】
前記被破壊部は凹凸面を備える請求項１に記載のバスバー。
【請求項３】
前記凹凸面は、溝部と、突面部と、前記溝部および前記突面部がなすエッジと、を備える請求項２に記載のバスバー。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバスバーと、
前記電線接続部に圧着された電線と、を備え、
前記被破壊部の前記酸化被膜のうち少なくとも一部が破壊されてアルミ素地が前記電線に圧着されている電線付きバスバー。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバスバーと電線とを圧着端子によって接続する電線付きバスバーの製造方法であって、
前記圧着端子に前記被破壊部を当接させつつ前記電線接続部を重ね、前記電線接続部に前記電線を重ねて、加締め圧着する電線付きバスバーの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバスバーと電線とを圧着端子によって接続する電線付きバスバーの製造方法であって、
前記圧着端子に前記電線を重ね、前記電線に前記被破壊部を当接させつつ前記電線接続部を重ね、加締め圧着する電線付きバスバーの製造方法。
【請求項７】
前記圧着端子は、底面部と、前記底面部の両側端から延出するバレル片とを備え、
前記底面部および前記バレル片により前記電線接続部および前記電線を包囲しつつ、前記バレル片の先端部を前記底面部に向けて巻き込み圧着する請求項５または請求項６に記載の電線付きバスバーの製造方法。
【請求項８】
前記被破壊部はローレット加工により形成される請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の電線付きバスバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示された技術は、バスバー、電線付きバスバー、および電線付きバスバーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電素子の電圧を検知するための被覆電線を備えて蓄電素子に取り付けられるバスバーとして、例えば特許文献１のものが知られている。このバスバーは、純銅にすずリフローめっきが施されたバスバー本体部と、バスバー本体部からコの字状に延設された電線圧着部とを備えている。そして、被覆電線の先端に露出させた芯線とバスバーの電線圧着部とを、圧着端子を用いて圧着することにより、電線圧着部を介して被覆電線とバスバー本体とを電気的に接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの技術では、電線圧着部がアルミニウム製またはアルミニウム合金製である場合には表面が酸化被膜で覆われているため、圧着端子を用いて圧着するだけでは酸化被膜が芯線との間に介在し、接触抵抗が増加して発熱などの原因となる。
【０００５】
本明細書に開示された技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、圧着により電線を電気的に接続することのできるアルミニウム製またはアルミニウム合金製のバスバー、電線付きバスバー、および電線付きバスバーの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された技術に係るアルミ製のバスバーは、蓄電素子に接続されるとともに前記蓄電素子の電圧を検知するための電線に圧着端子によって接続されるアルミ製のバスバーであって、前記蓄電素子に接続されるバスバー本体と、前記バスバー本体の外周縁部に一体に設けられた電線接続部と、前記電線接続部に形成され前記圧着端子による圧力によりその表面の酸化被膜が破壊される被破壊部と、を備える。
【０００７】
アルミ製のバスバーは、アルミ素地の表面に強固な酸化被膜が生成されており、電線と接続するためにはこの酸化被膜を破壊しなければならない。上記の構成によれば、バスバー本体の外周縁部に電線接続部が一体に設けられ、電線接続部に被破壊部が形成されているから、被破壊部に圧力を加えるだけで被破壊部の表面の酸化被膜を破壊し、露出したアルミ素地を電線と電気的に接続することができる。なお「アルミ製」とは、アルミニウム製およびアルミニウム合金製のいずれであってもよい。また「アルミ素地」とは、アルミニウム素地またはアルミニウムを含んでなる素地のいずれであってもよい。
【０００８】
前記被破壊部は凹凸面を備えてもよい。
【０００９】
この構成によれば、被破壊部は凹凸面を備えるから、例えば凹部と凸部とでは圧着端子からの圧力の受け方の相違などの諸要因により他よりも脆い部位が存在する。したがって、圧力に対して脆い部位を破壊することで、アルミ素地を露出させ、電線を電気的に接続することができる。
【００１０】
前記凹凸面は、溝部と、突面部と、前記溝部および前記突面部がなすエッジと、を備えてもよい。
【００１１】
この構成によれば、圧着端子による圧力によりエッジを破壊することで、アルミ素地を電線に対していっそう確実に接続することができる。
【００１２】
また、本明細書に開示された技術に係る電線付きバスバーは、上記のバスバーと、前記電線接続部に圧着された電線と、を備え、前記被破壊部の前記酸化被膜のうち少なくとも一部が破壊されて前記アルミ素地が前記電線に圧着されている。
【００１３】
この構成によれば、被破壊部のうち少なくとも一部が破壊されて電線に圧着されるから、圧着端子という比較的簡便な手段により電線接続部と電線とを電気的に接続することができる。
【００１４】
また、本明細書に開示された技術に係る電線付きバスバーの製造方法は、上記に記載のバスバーと電線とを圧着端子によって接続する電線付きバスバーの製造方法であって、前記圧着端子に前記被破壊部を当接させつつ前記電線接続部を重ね、前記電線接続部に前記電線を重ねて、加締め圧着する。
【００１５】
この構成によれば、圧着端子に電線接続部が当接した状態で加締め圧着するから、電線接続部の被破壊部を圧着端子に沿って延伸させて被破壊部の表面の酸化被膜にクラックを発生させ、露出した被破壊部のアルミ素地を圧着端子に接触させることができる。これにより、電線とバスバーとを少なくとも圧着端子を介して接続することができる。
【００１６】
また、本明細書に開示された技術に係る電線付きバスバーの製造方法は、上記に記載のバスバーと電線とを圧着端子によって接続する電線付きバスバーの製造方法であって、前記圧着端子に前記電線を重ね、前記電線に前記被破壊部を当接させつつ前記電線接続部を重ね、加締め圧着する。
【００１７】
この構成によれば、電線に被破壊部が直接当接した状態で加締め圧着するから、電線を介した加締め圧着力により被破壊部の酸化被膜に崩壊や削れを生じさせ、露出した被破壊部のアルミ素地を電線に直接接触させることができる。これにより、電線とバスバーとを直接接続することができる。
【００１８】
前記圧着端子は、底面部と、前記底面部の両側端に延設された突出壁部とを備え、前記底面部および前記バレル片により前記電線接続部および前記電線を包囲しつつ、前記バレル片の先端を前記底面部に向けて巻き込み圧着してもよい。
【００１９】
この構成によれば、バレル片の先端と底面部とによって電線接続部と電線とを強く挟み込むことができるから、被破壊部の酸化被膜をより確実に破壊することができる。
【００２０】
前記被破壊部はローリング加工により形成されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本明細書に開示された技術によれば、圧着により電線を電気的に接続することのできるアルミニウム製またはアルミニウム合金製のバスバー、電線付きバスバー、および電線付きバスバーの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１にかかる電線付きバスバーの斜視図
【図２】電線付きバスバーの組み立て前の分解斜視図
【図３】バスバーの平面図
【図４】電線接続部の正面図
【図５】圧着端子の平面図
【図６】バスバーと圧着端子との圧着状態を示す模式断面図
【図７】電線付きバスバーの分解断面図
【図８】被破壊部が破壊される様子を示す模式断面図
【図９】実施形態２にかかる被破壊部を示す斜視図
【図１０】被破壊部を示す平面図
【図１１】被破壊部を示す正面図
【図１２】実施形態３にかかる電線付きバスバーにおける圧着状態を示す模式断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施形態１＞
本明細書の技術に係る実施形態１を、図１から図８によって説明する。
【００２４】
本実施形態の電線付きバスバー１は、複数の蓄電素子ＢＣを備える蓄電素子群ＢＵにおいて、隣り合う蓄電素子ＢＣ、ＢＣの電極ＢＰに架け渡して使用される。電線付きバスバー１は、図１に示すように、電線２０と、圧着端子３０と、バスバー１０と、を備えて構成されている。
【００２５】
電線２０は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等の蓄電素子ＢＣ間の電圧を検知するための外部機器とバスバー１０とを接続するためのものである。電線２０は、図２に示すように、導電性の撚線からなる芯線２１を絶縁被覆２２で覆った周知の被覆電線としている。なお芯線２１の材料は銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金など任意のものを採用することができる。電線２０の先端は絶縁被覆２２が剥かれて芯線２１が露出した状態とされている。
【００２６】
圧着端子３０は銅等の導電性の金属板から打ち抜き加工などにより形成され、全体としてほぼ同一の板厚となっている。圧着端子３０は、図２および図５に示すように、ワイヤバレル３１と、インシュレーションバレル３２と、連結部３３と、を一体に備えている。
【００２７】
ワイヤバレル３１は、緩やかな円弧形状の凹面をなす底面部３１Ａと、底面部の両側端から斜め上方に立設されたバレル片３１Ｃとを備え、全体として略Ｖ字形状をなしている。ワイヤバレル３１の底面部３１Ａには、複数条のセレーション３１Ｂが形成されている。
【００２８】
インシュレーションバレル３２は、両側端が斜め上方に立ち上げられ後方視でワイヤバレル３１よりも若干大きい略Ｖ字形状をなしている。インシュレーションバレル３２の底部は、連結部３３によりワイヤバレル３１の底面部３１Ａと連結されている。
【００２９】
インシュレーションバレル３２は、図１に示すように、電線のうち絶縁被覆２２に覆われた部分を包囲して加締め圧着されている。ワイヤバレル３１は、絶縁被覆２２から露出した芯線２１と後述するバスバー１０の電線接続部１３とを包囲し、バレル片３１Ｃの先端部３１Ｄを底面部３１Ａに向けて巻き込んだ形状に加締め圧着されている。
【００３０】
バスバー１０はアルミ製の金属板材から打ち抜き加工等により形成され、図２に示すように、バスバー本体１１と、電線接続部１３と、を一体に備えている。なお「アルミ製」とは、アルミニウム製およびアルミニウム合金製のいずれであってもよい。
【００３１】
バスバー本体１１は、図３および図４に示すように、前後に長い長方形の板形状をなしている。バスバー本体１１には、２つの挿通孔１２が前後に並んで設けられている。各挿通孔１２には、電極ＢＰに突設された図示しない接続突部が挿通される。
【００３２】
電線接続部１３は、バスバー本体１１と一体にアルミニウム板から打ち抜き加工等によりバスバー本体１１の外周縁部から延出した形状に形成されている。本実施形態においては、電線接続部１３はバスバー本体１１の前後方向における中央から左方に延出し、被覆電線２０の芯線２１の直径よりも幅広の帯形状をなしている。
【００３３】
電線接続部１３の上面および下面には、複数の溝部１４がローレット加工により形成されている。本実施形態における各溝部１４は、図３および図４に示すように、互いに平行に形成され、芯線２１の軸方向に交差するように電線接続部１３の上面側および下面側を斜行している。各溝部１４は、図４に示すように、断面が逆台形をなす凹形状とされている。各溝部１４の間の部分は平面状をなす突面部１５となっている。突面部１５の両側縁に、エッジ１６が形成されており、隣り合う突面部１５と溝部１４とはエッジ１６を介して連結されている。
【００３４】
本実施形態のエッジ１６は９０度よりやや大きい鈍角をなしているが、エッジ１６は鈍角に限らず、任意の角度に設定することができる。また各溝部１４の底面は平面形状に限らず、底面が丸みを帯びた形状としてもよく、またその他任意の形状とすることができる。
【００３５】
電線接続部１３の上面側および下面側のうち、後述するようにワイヤバレル３１による加締め圧着によって破壊される部分は、凹凸面を備える被破壊部１３Ａとなっている。言い換えると、被破壊部１３Ａは、溝部１４、突面部１５、およびエッジ１６を備えて凹凸形状に形成され、アルミ素地１８と、アルミ素地１８の表面に形成された酸化被膜１７と、を備えている。なお、「アルミ素地」とは、アルミニウム素地またはアルミニウムを含んでなる素地のいずれであってもよい。
【００３６】
図６に示すように、電線接続部１３と電線２０とが圧着端子３０によって圧着された状態においては、図８（Ｂ）および（Ｃ）に模式的に示すように、酸化被膜１７が破壊され、剥き出しとなったアルミ素地１８が電線２０と電気的に接続されている。
【００３７】
詳しくは、電線接続部１３の下面においては、図８（Ｂ）に模式的に示すように、アルミ素地１８がワイヤバレル３１の底面部３１Ａに沿って大きく延伸することで酸化被膜１７にクラックが生じ、アルミ素地１８が剥き出してワイヤバレル３１の底面部３１Ａと接触する。またさらに、エッジ１６の酸化被膜１７がワイヤバレル３１の底面部３１Ａに高圧下で摺接されて摩耗するか、またはエッジ１６への応力集中によりその内部でアルミ素地１８自体が崩壊し、支えを失った表面の酸化被膜１７が崩落する等して、アルミ素地１８が剥き出しとなり、ワイヤバレル３１の底面部３１Ａと接触する場合もある。ワイヤバレル３１には電線２０が直接接触しているので、電線接続部１３の下面は、ワイヤバレル３１を介して、電線２０と電気的に接続した状態となっている。
【００３８】
また、電線接続部１３の上面においては、電線２０を介したワイヤバレル３１からの加締め圧着力により、電線２０が酸化被膜１７を突き破ってアルミ素地１８に食い込むか、またはアルミ素地１８自体が圧縮変形されて、表面の酸化被膜１７にクラックまたは剥離が生じる等して、アルミ素地１８が剥き出しになり、電線２０と直接接触している。すなわち、電線接続部１３の上面は、電線２０と直接電気的に接続した状態となっている。
【００３９】
なお酸化被膜１７の破壊要因は上記に限らず、例えば図８（Ｃ）に模式的に示すように、ワイヤバレル３１からの加締め圧着力が集中してエッジ１６等が欠損する等も含まれる。また上述においては電線接続部１３の上面と下面とに分けて模式的に説明したが、これに限らず、上面側として説明した現象が下面側にも生じる場合もあるし、または逆に下面側として説明した現象が上面側にも生じる場合もある。
【００４０】
このように、本実施形態においては主として電線接続部１３の下面において酸化被膜１７が積極的に破壊されるものの、上面においても種々の要因により酸化被膜１７の破壊が生じ、結果として電線接続部１３の上面および下面からの両ルートによる電線２０との電気的接続が得られている。  
【００４１】
次に、かかる電線付きバスバー１の製造方法を例示する。
【００４２】
まず、圧着端子３０のワイヤバレル３１の底面部３１Ａに、下面側の被破壊部１３Ａを下方に向けて電線接続部１３を重ねる。次に、電線２０のうち絶縁被覆２２に覆われた部分をインシュレーションバレル３２の上に配しつつ、上面側の被破壊部１３Ａに露出した芯線２１を直接重ね、図示しない工具を用いて、ワイヤバレル３１およびインシュレーションバレル３２を各々加締め圧着する。この際、特にワイヤバレル３１において、底面部３１Ａおよびバレル片３１Ｃが電線接続部１３および芯線２１を包囲しつつ、バレル片３１Ｃの先端部３１Ｄが底面部３１Ａの上面に向かって巻き込むように加締める。すると、ワイヤバレル３１内において被破壊部１３Ａに上述の変形もしくは破壊が生じ、酸化被膜１７が破壊される。そして、酸化被膜１７の破壊部分から露出したアルミ素地１８が、電線接続部１３の下面側においてはワイヤバレル３１と接触し、上面側においては芯線２１と直接接触した状態で圧着される。これにより、バスバー本体１１と芯線２１とが、直接、または電線接続部１３を介して、電気的に接続された電線付きバスバー１が得られる。
【００４３】
アルミ製のバスバーは、アルミ素地の表面に強固な酸化被膜が生成されており、電線と接続するためにはこの酸化被膜を破壊しなければならない。上記の構成によれば、バスバー本体１１の外周縁部に電線接続部１３が一体に設けられ、電線接続部１３に被破壊部１３Ａが形成されているから、被破壊部１３Ａに圧力を加えるだけで被破壊部１３Ａの表面の酸化被膜１７を破壊し、露出したアルミ素地１８を電線２０と電気的に接続することができる。
【００４４】
また、被破壊部１３Ａは凹凸面を備えるから、例えば凹部と凸部とでは圧着端子３０からの圧力の受け方の相違などの諸要因により他よりも脆い部位が存在する。したがって、圧力に対して脆い部位を破壊することで、アルミ素地１８を露出させ、電線２０を電気的に接続することができる。
【００４５】
また、圧着端子３０による圧力によりエッジ１６を破壊することで、アルミ素地１８を電線２０に対していっそう確実に接続することができる。
【００４６】
また、被破壊部１３Ａのうち少なくとも一部が破壊されて電線２０に圧着されるから、圧着端子３０という比較的簡便な手段により電線接続部１３と電線２０とを電気的に接続することができる。
【００４７】
また、ワイヤバレル３１に電線接続部１３の下面側の被破壊部１３Ａが当接した状態で加締め圧着するから、電線接続部１３の被破壊部１３Ａをワイヤバレル３１に沿って延伸させて、被破壊部１３Ａの表面の酸化被膜１７にクラックを発生させ、露出したアルミ素地１８をワイヤバレル３１に接触させることができる。これにより、電線２０とバスバー１０とをワイヤバレル３１を介して接続することができる。
【００４８】
また、電線接続部１３の上面側においては、芯線２１を介した加締め圧着力により被破壊部１３Ａの酸化被膜１７に崩壊や削れを生じさせ、ここに露出したアルミ素地１８を電線２０に直接接触させることができる。これにより、電線２０とバスバー１０とを直接接続することができる。
【００４９】
＜実施形態２＞
次に、本明細書に開示された技術に係る実施形態２を、図９から図１１を用いて説明する。
【００５０】
本実施形態のバスバー１１０は、実施形態１の電線接続部１３の構成を変更したものであって、実施形態１と対応する構成については、実施形態１の符号に１００を足した符号を用いるものとする。また、実施形態１と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略するものとする。
【００５１】
本実施形態の被破壊部１１３Ａは、実施形態１における複数条の溝部１４に代えて、複数条の溝部１１４を備えている。溝部１１４は、バスバー１１０の被破壊部１１３Ａにおいて、一方向に斜行する複数条の溝部１１４Ａと、それとは直交する方向に斜行する複数条の溝部１１４Ｂとを備え、全体として綾目形状をなしている。
【００５２】
＜実施形態３＞
次に、本明細書に開示された技術に係る実施形態３を、図１２を用いて説明する。
【００５３】
本実施形態の電線付きバスバー２０１は、実施形態１の電線付きバスバー１と比較してワイヤバレル３１に対するバスバー１０と電線２０との重ね順序を変更したものであって、実施形態１と対応する構成については、実施形態１の符号に２００を足した符号を用いるものとする。また、実施形態１と同じ構成については、実施形態１と同一の符号を用いるものとする。
【００５４】
本実施形態においては、電線付きバスバー２００の製造方法として、ワイヤバレル３１の底面部３１Ａに芯線２１を重ね、その上に電線接続部１３を重ねて圧着している。
【００５５】
この構成によれば、電線接続部１３の下面側においては電線２０に被破壊部１３Ａが直接当接した状態で加締め圧着するから、電線接続部１３の延伸や、電線２０を介した加締め圧着力により、被破壊部１３Ａの酸化被膜１７にクラックや崩壊または削れを生じさせ、露出した被破壊部１３Ａのアルミ素地１８を電線２０に直接接触させることができる。すなわち、本実施形態においては、電線接続部１３の塑性変形によってアルミ素地１８が大きく露出する下面側を電線２０と直接に接触させ、接続した状態となっている。
【００５６】
また、電線接続部１３の上面側においては、ワイヤバレル３１の先端部３１Ｄが底面部３１Ａに向けて巻き込み圧着されるから、ワイヤバレル３１の先端部３１Ｄが電線接続部１３の上面側の被破壊部１３Ａに食い込んでアルミ素地１８に接触することができる。これにより、電線２０とバスバー１０とをワイヤバレル３１を介して接続することができる。
【００５７】
＜その他の実施形態＞
本明細書に開示された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような形態で実施することが可能である。
【００５８】
（１）上記実施形態においては、被破壊部１３Ａ、１１３Ａとして、ローレット加工により形成された溝部１４、１１４を備える凹凸面を例示しているが、被破壊部はこれに限らず、例えば複数の微細な貫通孔が打ち抜き形成された有孔面を備える構成としてもよい。要は、被破壊部の表面に形成された酸化被膜が圧着力により破壊可能な形状であればよい。
【００５９】
（２）上記実施形態においては、電線２０の芯線２１を撚線としているが、芯線２１は撚線に限らず単線でもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１：電線付きバスバー
１０：バスバー
１３、２１３：電線接続部
１３Ａ：被破壊部
１４，１１４：溝部
１５、１１５：突面部
１６、１１６：エッジ
１７：酸化被膜
１８：アルミ素地
２０：電線
３０：圧着端子
３１Ａ：底面部
３１Ｃ：バレル片
３１Ｄ：先端部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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