JP2009043456A

JP2009043456A - 導電材の製造方法および導電材を収容した自動車用電気接続箱

Info

Publication number: JP2009043456A
Application number: JP2007204682A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 孝志鈴木
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP4844496B2

Abstract

【課題】バスバーとタブとを別体とした導電材において、簡易な方法でタブをバスバーに強固に固定する。
【解決手段】導電性金属板より夫々別体で形成されたバスバーとタブとを固定して、バスバーからタブが突出した状態で一体化された導電材の製造方法であって、前記バスバーには表面から板厚方向にＶ溝を切り込み、該Ｖ溝の下端とバスバーの裏面との間に薄肉部を残す一方、前記タブの長さ方向の一端側に接続端子部を設けていると共に、他端側はバスバー接合部とし、先端にＶ形状に突出端部を設け、該突出端部の角度αは前記Ｖ溝の角度βよりも小とし、前記タブのバスバー接合部の突出端部をバスバーのＶ溝に圧入し、該圧入力でＶ溝の下端の前記薄肉部を切断してバスバーの下面よりＶ形状の突出端部を突出させると共に、前記切断された薄肉部の端面および該切断端面と連続するＶ溝の両側面を前記タブの外周面に圧接固定している。
【選択図】図４

Description

本発明は導電材の製造方法および導電材を収容した自動車用電気接続箱に関し、詳しくは、別体からなるバスバーにタブを突出させて接合している導電材を簡単に製造するものである。

自動車に搭載されている電気接続箱では、ケース内部にバスバーを絶縁板と交互に積層配置しており、同一層に配置するバスバーは導電性金属板を金型で打ち抜き加工し、該バスバーに連続して形成したタブ形成部を折り曲げ加工して、回路パターン部を形成しているバスバーから突出したタブ(端子部)を設けている。

しかしながら、前記のようにタブ一体型のバスバーを加工すると、バスバーの回路パターン部から側方にタブ形成部を突出させて導電性金属板を打ち抜き加工する必要があり、導電性金属板の歩留まりが悪くなると共に、タブ形成位置が限定され、タブが形成できない場合には他層のバスバーにタブを形成しなければならずバスバーが多層化する。
さらに、同一回路パターンであってもタブの突出位置が相違する等、回路設計の変更する毎にバスバー打抜用の金型を新規に設けなければならず、金型費が高騰する等の問題がある。

前記問題に対し、従来よりバスバーとタブとを別体で設けて接合しているものが、
特開２００１−３５９２２１号（特許文献１）等で提供されている。
前記特許文献１のバスバー回路体は、図６に示すように、絶縁基板１にインサート成形したバスバー２にタブ取付穴１ａを設けておき、該タブ取付穴１ａにタブ３の取付部３ａを圧入し、取付部３ａの先端の二股に分かれた加締め加工部３ｂで加締め止めし、該加締め加工部３ｂに必要に応じてハンダ付け４をして、バスバー２へのタブ３の取り付け強度を高めている。

しかしながら、前記バスバー回路体では、タブ３の取付部３ａをタブ取付穴１ａに挿入した後、加締め加工部３ｂを加締める工程が必要となると共に、必要に応じて半田付けする工程も必要となるため、作業工程が増加してコスト高になる問題がある。

特開２００１−３５９２２１号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、バスバーとタブとを別体とした導電材において、簡易な方法でタブをバスバーに強固に固定することを課題としている。

前記課題を解決するために、第１の発明として、導電性金属板より夫々別体で形成されたバスバーとタブとを固定して、バスバーからタブが突出した状態で一体化された導電材の製造方法であって、
前記バスバーには表面から板厚方向にＶ溝を切り込み、該Ｖ溝の下端とバスバーの裏面との間に薄肉部を残す一方、
前記タブは断面長方形状で、長さ方向の一端側に接続端子部を設けていると共に、他端側はバスバー接合部とし、先端にＶ形状に突出端部を設け、該突出端部の角度αは前記Ｖ溝の角度βよりも小とし、
前記タブのバスバー接合部の突出端部をバスバーのＶ溝に圧入し、該圧入力でＶ溝の下端の前記薄肉部を切断してバスバーの下面よりＶ形状の突出端部を突出させると共に、前記切断された薄肉部の端面および該切断端面と連続するＶ溝の両側面を前記タブの外周面に圧接固定していることを特徴とする導電材の製造方法を提供している。

前記のように、本発明では、バスバーに設けたＶ溝にタブの突出端部を圧入して、Ｖ溝の下部の薄肉部を切断し、該切断された両端面および該両端面に連続するＶ溝の両側面をタブの圧入方向に引張し、この引張力により塑性変形させて屈曲させ、タブの外周面に切断端面およびＶ溝の両側面を圧接固定している。このように、バスバーの薄肉部を切断できる押し込み力でタブをＶ溝に圧入するだけで、タブをバスバーに突き刺した状態で強固に固定することができる。
よって、従来のタブとバスバーとの接合工程で必要とされた加締め工程を不要としながら、タブの外周面にバスバーの塑性変形部分を圧接固定しているため、接続信頼性の高い接合を得ることができる。

また、タブのバスバー接合部の突出端部の角度αをバスバーのＶ溝の角度βよりも小としていることで、突出端部をＶ溝にスムーズに挿入することができるため、タブをバスバーに圧入が容易となり、バスバーのＶ溝の底部側の薄肉部に一気の押し込み力を負荷して確実に切断することができると共に、切断時に切断方向へと屈曲させるＶ溝の両側面をタブの外周面に確実に圧接することができる。
前記タブの突出端部の角度αは４５〜９０度が好ましく、バスバーの板厚とＶ溝の幅で決定されるバスバーのＶ溝の角度βは、５０〜１６５度が好ましい。
タブの突出端部の傾斜面と連続するバスバー接合部の幅は、０．６４〜５．６ｍｍが好ましく、該幅に対向するバスバーのＶ溝の開口側の幅と同じかそれ以上としている。タブのバスバー接合部の幅をバスバーのＶ溝の開口側の幅以上とすることで、Ｖ溝にタブの突出端部が圧入され、タブをバスバーに強固に固定することができる。

前記のように、本発明では、バスバーとタブとを別体として接合し、バスバーからタブを立設しているため、バスバーの所要位置にＶ溝を設けるだけでタブを立設できる。よって、従来のように導電性金属板からバスバーとタブとを一体的に打ち抜いて形成する場合にはタブの形成位置は制限されるが、本発明ではバスバーの任意の位置にタブを立設でき、バスバー層の層数を低減でき、該バスバーを収容する電気接続箱を小型化することができる。さらに、タブの位置が変更されてもバスバー打抜および屈曲加工する金型を新規に起工する必要はなく、金型費を削減することができる。かつ、タブ自体も他のバスバーに汎用することができる。

前記バスバーのＶ溝の断面積は０．１〜１．３ｍｍ^２が好ましい。前記バスバーの厚さは０．５ｍｍ〜０．９ｍｍであり、前記Ｖ溝の下端点とバスバーの他端面の間の前記薄肉部の厚さは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとしていることが好ましい。

バスバーのＶ溝の下端点の下部のバスバーの薄肉部の寸法は、前記のように０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとしているのは、０．２ｍｍより大きくなると、タブの突出端部で切断することが困難となり、薄肉部を切断できずに、タブの突出端部の方が変形する恐れがあることに因る。一方、薄肉部は０．１ｍｍ以上としているのは、０．１ｍｍ未満で薄肉部を残してＶ溝を形成することが困難であり、かつ、切断時における塑性変形力が弱くなり、切断端面および該切断端面と連続するＶ溝を強固にタブの外周面に圧接させる力が弱くなることに因る。

さらに、第２の発明として、自動車に搭載される電気接続箱の内部に絶縁板上に導電材が搭載されており、
前記導電材は、前記に記載の製造方法で製造されている導電性金属板より夫々別体で形成されたバスバーとタブとが一体化された導電材であり、
前記バスバーの下面より突出した前記タブのＶ形状の突出端部が、該バスバーを載置する絶縁板に設けた位置決めＶ溝に嵌合されていることを特徴とする導電材を収容した自動車用電気接続箱を提供している。

前記のように、バスバーの下面から突出しているタブの突出端部を、該バスバーを配置する絶縁板に設けた位置決めＶ溝に嵌合させることで、バスバーを絶縁板に位置決めすることができる。また、タブをバスバーの任意の位置から立設することができるため、バスバーの層数を減少でき電気接続箱の薄型化を図ることができる。

前述したように、第１の発明の導電材の製造方法によれば、バスバーのＶ溝にタブを圧入し、Ｖ溝より下部のバスバーの薄肉部を切断することで、切断端面および該切断端面と連続するＶ溝の両側面をタブの外周面に圧接固定することができる。よって、Ｖ溝への押し込み圧力だけでタブとバスバーとを圧接固定しているため、従来必要とされた加締め作業や半田付け作業を不要とでき、簡単かつ確実に別体のバスバーとタブとを接合することができる。
また、バスバーと別体とすることで、バスバーの任意の位置にＶ溝を形成しておくだけでタブを立設することができる。よって、タブの位置が変更となってもバスバー打抜用の金型を新規に起工する必要はなく、コストをかけることなく設計変更が容易となる。かつ、タブ自体も他のバスバーに汎用することができる。

また、第２の発明の電気接続箱では、バスバーの下面から突出しているタブのＶ形状の突出端部を、該バスバーを搭載する絶縁板に設けた位置決めＶ溝に嵌合させることで、バスバーを絶縁板に簡単に位置決めすることができる。
さらに、自動車用の電気接続箱では、バスバーから突設して外部回路の端子と接続するタブや、電気接続箱の内部で中継端子と接続するタブが多数であるため、該タブを汎用できることにより、電気接続箱を安価に製造することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に本発明の第１実施形態を示す。

図１に示すように、本発明の導電材１０は、導電性金属板を回路パターンに打抜加工して形成したバスバー１１と、該バスバー１１とは別に導電性金属板より打抜加工したタブ１３とを接合して一体化している。

図２に示すように、バスバー１１の所要位置には表面１１ｅから下面１１ｆに向かって板厚方向にＶ溝１１ａを切り込んで設けている。該Ｖ溝１１ａはタブの、一対の対向する矩形状の傾斜面１１ｂ、１１ｃを設け、断面Ｖ形状としている。

本実施形態では、バスバー１１の板厚を０．６４ｍｍ、傾斜面１１ｂ、１１ｃの下端点Ｐ１とバスバー１１の下面１１ｆとの距離Ｌを０．１ｍｍとしている。また、該傾斜面１１ｂ、１１ｃのなす角度βを６０度とし、Ｖ溝１１ａの開口の幅ｄ１を０．６４ｍｍ、断面積Ｓ１を０．１７ｍｍ^２としている。

前記タブ１３は、図３（Ａ）に示すように、断面長方形状の細長い板材からなり、長さ方向の一端側（図中、上端）は接続端子部１３ａとし、他端側をバスバー接合部１３ｂとし、先端にＶ形状に突出端部１３ｅを設けている。該突出端部１３ｅに連続する上方の外周面は、突出端部１３ｅをＶ溝１１ａに圧入した際にバスバー１１によって圧接される圧接面１３ｈとしている。

本実施形態では、Ｖ形状の突出端部１３ｅは、図３（Ｂ）に示すように、両側の傾斜面１３ｆ、１３ｇの成す角度αは４５度とし、バスバー１１のＶ溝の角度βよりも小としている。Ｖ溝１１ａの開口の幅ｄ１に対応する突出端部１３ｅの幅ｄ２を０．６４ｍｍとしてＶ溝１１ａの幅ｄ１と同一とし、断面積Ｓ２を０．２４７ｍｍ^２としている。

前記バスバー１１とタブ１３とは図４に示すように接合して一体化している。即ち、まず、図４（Ａ）に示すように、バスバー１１のＶ溝１１ａの傾斜面１１ｂ、１１ｃにタブ１３の突出端部１３ｅの傾斜面１３ｆ、１３ｇを沿わせ、Ｖ溝１１ａにタブ１３の突出端部１３ｅを挿入する。其の際、Ｖ溝１１ａの角度βは突出端部１３ｅの角度αより大きくしているため、押し込み力を必要とせずに挿入できる。
図４（Ｂ）に示すように、タブ１３の突出端部１３ｅの先端Ｐ２をバスバー１１のＶ溝１１ａの下端点Ｐ１に一致させ、この状態で、タブ１３を一気に押し込み、突出端部１３ｅの先端Ｐ２の圧入力でバスバー１１のＶ溝１１ａの下端点Ｐ１からバスバー下面１１ｆに向けて切断し、バスバー１１のＶ溝１１ａにタブ１３の突出端部１３ｅを圧入していく。其の際、Ｖ溝の下部の肉厚は０．１ｍｍであるため、大きな押し込み力を要しない。

図４（Ｃ）に示すように、バスバー１１の下面１１ｆより突出端部１３ｅが突出するまでタブ１３を押し込むと、Ｖ溝１１ａの下端の切断面の両側１１ｄが突出端部１３ｅにより下向きに湾曲するように変形されると共に、連続するＶ溝１１ａの傾斜面１１ｂ、１１ｃが下向きに引っ張られ、タブ１３の突出端部１３ｅに連続する上部の圧接面１３ｈにバスバー１１の切断された切断端面１１ｄおよびＶ溝の両側傾斜面１１ｂ、１１ｃが圧接する。

このように、バスバー１１の切断された切断端面１１ｄおよび連続するＶ溝１１ａの両側面が突出端部１３ｅおよび連続する上方のタブ１３の圧接面１３ｈに圧接した状態となるため、従来必要とされた、タブ１３をバスバー１１に挿入した後にカシメ固定する必要はない。即ち、タブ１３のバスバー接合部１３ｂはバスバー１１のＶ溝１１ａに押し込み操作だけで固定できる。該固定状態でタブ１３の突出端部１３ｅが、バスバー１１のＶ溝１１ａを突き抜け、バスバー下面１１ｆから突出している。

前記したバスバー１１からタブ１３が突設した導電材１０の製造方法によれば、バスバー１１とタブ１３とを別体としているため、タブ１３の立設する位置に制限されることなく、バスバー１１の回路パターンの自由度を高めることができる。さらに、回路パターンが同一でタブ１３の位置が相違する場合（例えば、コネクタとの接続位置が変更される場合）、バスバーに形成するＶ溝の位置を変更するだけでよく、新たに金型を設ける必要はないため、金型費を削減することができると共に、タブ１３を異なるバスバー１１にも用いることができ、汎用性を高めることができる。
さらに、カシメや半田接続等が不要で、タブをバスバーに押し込み操作するだけで接合できるため、接合作業が簡単となり、この点でも製造コストを削減できる。

また、タブ１３の突出端部１３ｅの角度αをバスバー１１のＶ溝１１ａの角度βよりも小としているため、タブ１３の突出端部１３ｅをバスバー１１のＶ溝１１ａにスムーズに挿入することができる。かつ、タブ１３のＶ形状の突出端部１３ｅの先端Ｐ２をバスバー１１のＶ溝１１ａの先端Ｐ１に正確に位置合わせできるため、タブ１３を一気に押し込むことで、バスバー１１を容易に切断できる。
さらに、タブ１３のバスバー接合部１３ｂの幅ｄ２をタブ１３の突出端部１３ｅを挿入するバスバー１１のＶ溝１１ａの開口側の幅ｄ１と同じとすることで、Ｖ溝１１ａにタブ１３の突出端部１３ｅが圧入され、タブ１３をバスバー１１に強固に固定することができる。

図５（Ａ）（Ｂ）に、前記導電材１０を自動車に搭載する電気接続箱の内部回路として用いた第２実施形態を示す。

前記電気接続箱のケース２０の内部に、導電材１０と絶縁板１２と交互に積層して収容している。導電材１０のバスバー１１は平バスバーとして絶縁板１２上に固定して、電気接続箱の内部回路を形成している。
前記バスバー１１と接合した固定したタブ１３は、バスバー１１のＶ溝１１ａから突出したＶ形状の突出端部１３ｅを下層の絶縁板１２に予め形成した位置決めＶ溝１２ａ内に嵌合して位置決めし、ケース２０に設けたコネクタ収容部２１の下部に配置している。
タブ１３の上端の接続端子部１３ａをコネクタ収容部２１内に突出させ、該コネクタ収容部２１に嵌合する電線端末のコネクタＣ内の端子と接続している。

前記のように、電気接続箱に本発明の導電材１０を用いた場合、バスバー１１から突設するタブ１３の位置を、ケースに設けるコネクタ収容部の配置位置と対応した位置に簡単に設けることができる。また、コネクタとの接続用に限らず、他層に配置するバスバー同士を中継端子を介して接続する場合も、任意の位置にタブと中継端子を配置できるため、電気接続箱内のスペースを有効利用でき、その分、電気接続箱の小型化を図ることができる。
さらに、バスバーから突出するタブのＶ形状の突出端部を絶縁板に設けるＶ形状の溝に嵌合固定すると、バスバーと絶縁板とをかしめ固定する作業も無くすことが可能となる。

本発明の第１実施形態の導電材を形成するバスバーとタブとの分解斜視図である。前記バスバーの断面図である。（Ａ）は前記タブの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のバスバー接合部の正面図である。（Ａ）〜（Ｃ）はバスバーとタブの接合工程を示す図面である。第２実施形態を示し、（Ａ）は電気接続箱の概略断面図、（Ｂ）は要部拡大図である。従来例を示す図である。

符号の説明

１０導電材
１１バスバー
１１ａＶ溝
１１ｆ下面
１２絶縁板
１２ａ位置決めＶ溝
１３タブ
１３ａ接続端子部
１３ｂバスバー接合部
１３ｅ突出端部
α 突出端部の角度
β Ｖ溝の角度
Ｓ１Ｖ溝の断面積
Ｓ２突出端部の断面積

Claims

導電性金属板より夫々別体で形成されたバスバーとタブとを固定して、バスバーからタブが突出した状態で一体化された導電材の製造方法であって、
前記バスバーには表面から板厚方向にＶ溝を切り込み、該Ｖ溝の下端とバスバーの裏面との間に薄肉部を残す一方、
前記タブは断面長方形状で、長さ方向の一端側に接続端子部を設けていると共に、他端側はバスバー接合部とし、先端にＶ形状に突出端部を設け、該突出端部の角度αは前記Ｖ溝の角度βよりも小とし、
前記タブのバスバー接合部の突出端部をバスバーのＶ溝に圧入し、該圧入力でＶ溝の下端の前記薄肉部を切断してバスバーの下面よりＶ形状の突出端部を突出させると共に、前記切断された薄肉部の端面および該切断端面と連続するＶ溝の両側面を前記タブの外周面に圧接固定していることを特徴とする導電材の製造方法。
自動車に搭載される電気接続箱の内部に絶縁板上に導電材が搭載されており、
前記導電材は、請求項１に記載の製造方法で製造されている導電性金属板より夫々別体で形成されたバスバーとタブとが一体化された導電材であり、
前記バスバーの下面より突出した前記タブのＶ形状の突出端部が、該バスバーを載置する絶縁板に設けた位置決めＶ溝に嵌合されていることを特徴とする導電材を収容した自動車用電気接続箱。