JP2009303319A - 車両用電気部品 - Google Patents

Abstract

【課題】原材料を無駄にしないようにして低コストで提供でき、また小型化可能な車両用電気部品を提供する。
【解決手段】車両内に配置される車両用電気部品５０において、電気回路を構成する金属製で細長い平板状の回路部５２と、回路部５２の先端部から回路部５２表面に対して直交する方向に延出された、金属製の端子部５４とを具備し、回路部５２と端子部５４とは別体に構成され、回路部５２には、端子部５４の基部を挿入する挿入穴５５が形成されており、端子部５４を挿入穴５５に挿入した後、挿入穴５５の周囲がかしめられて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載する電気部品に関し、詳細には細長い形状の金属製の回路部の先端部に、回路部表面に対して直交する方向に延出された金属製の端子部が設けられている車両用電気部品に関する。

自動車等の車両には、リレーやヒューズなどを複数設置してこれらと複数のワイヤハーネスとを分岐接続するための電気接続箱が設けられている。
電気接続箱内に設けられる電気部品として、金属製の板状体であるバスバーが電気接続箱内の内部回路を構成すべく設けられる。

従来から知られているバスバーについて図１２に示す。
バスバー１０は、銅などの電気伝導度が高い金属により形成されており、平板状の回路部１２と、回路部１２に対して直交する方向に立ち上げられたタブ（接続用端子：特許請求の範囲でいう端子部）１４とを有している。タブ１４は、電気接続箱に配置されている他の部品と電気的に接続させるための端子である。タブ１４は、リレー等の電子部品が搭載された回路基板、ヒューズ、あるいは電気接続箱の外部に電気的に接続するためのコネクタ等に接続される（例えば、特許文献１参照）。
なお、図１２で示すバスバー１０は、手前側に５つのタブ１４が設けられ、奥側にも５つのタブ１４が設けられており、これらの手前側と奥側のタブ１４どうしを電気的に接続するために細長い形状の回路部１２が設けられている。

図１３に、上述したバスバーを形成する前の段階の状態について示す。
バスバー１０は、銅などの金属の板状体をプレス機などで打ち抜き加工、折り曲げ加工されることで形成される。プレス機で打ち抜かれた状態では、ここで示すように、回路部１２の先端にタブ１４も一体的に成形されている。
タブ１４は、この状態から所定の箇所において回路部１２に対して直交する方向に立ち上げられるように折り曲げて構成される。
このようにして、1枚の金属板から、複数のタブ１４を有するバスバー１０が成形される。

また、タブ１４を金属の板状体の幅方向だけでなく長さ方向にも複数設ける場合について図１４〜図１５に基づいて説明する。
まず、四角形状の1枚の金属板９に所定幅のスリット１１を複数本形成する。各スリット１１の間の矩形部分１３が回路部１２又はタブ１４として構成される。スリット１１の形成後、矩形部分１３の長さ方向の中間位置１３ａを幅方向に切断する。

次に、切断した中間位置１３ａがそれぞれの先端部となるように、矩形部分１３を所定位置で折り曲げて、向かい合わせに立ち上げる。矩形部分１３のうち、立ち上げられた部位がタブ１４となり、金属板９と同一平面の立ち上げられなかった部位が回路部１２となる。
こうして、金属板９の幅方向に整列した複数本のタブ１４が、金属板９の長さ方向に２列設けられた構成を実現できる。ただし、この状態では各回路部１２は、金属板９の外周部分１６で連結されて構成されているので、実際のバスバー１０として形成するには、所望の回路構成となるように金属板９の外周部分１６を切断する必要がある。

なお、タブ１４を金属板９の長さ方向に複数列設ける場合には、上述した方法以外にも、複数枚の金属板９を上下に重ねることによりタブ１４を金属板９の長さ方向に複数列設けることができる。
そこで、金属板９の長さ方向にタブ１４を２列設ける他の方法について、図１６〜図１７に基づいて説明する。

上述したように、予め金属板９の幅方向に整列する複数本のタブ１４を設けた金属板９を複数用意しておく。なお、上に配置する金属板９のタブ１４と、下に配置する金属板９のタブ１４とが重ならない位置にタブ１４を形成しておくことが必要となる。
このように、タブ１４と回路部１２とが形成された２枚の金属板９を積層することにより、金属板９の長さ方向にタブ１４が２列設けられる。

特許第３１９８９６６号公報（図１等）

従来のようにタブ１４を金属板９から切り起こして形成する場合には、切り起こし部分が必要であることから、予め金属板９は少なくともタブ１４となる部位の長さ以上の大きさが必要である。しかも、切り起こした後の部分は、利用の必要がない空間部分となってしまい、実際には不必要な部位についてまで材料が必要であり、原材料費が無駄であるという課題があった。

また、切り起こしにより、２列のタブ１４を形成しようとする場合、図１４に示したように、１枚の金属板９内で対向するように形成しようとしても、互いの間隔が開きすぎてしまい、対向するタブ間で挟ピッチ化に対応できないという課題もあった。
さらに、２枚の金属板を積層させてタブ１４を２列にする場合においては、金属板が２枚必要となるため、コスト高になるという課題があった。

なお、上述したような従来の製造方法においては、大型のプレス装置を用いてタブ１４の切り起こしを行っているが、タブ１４の挟ピッチ化や、バスバー１０全体の小型化に対応することができないという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、原材料を無駄にしないようにして低コストで提供でき、また小型化可能な車両用の電気部品を提供することにある。

本発明にかかる車両用電気部品によれば、車両内に配置される車両用電気部品において、電気回路を構成する金属製で細長い平板状の回路部と、該回路部の先端部から回路部表面に対して直交する方向に延出された、金属製の端子部とを具備し、前記回路部と前記端子部とは別体に構成され、前記回路部には、端子部の基部を挿入する挿入穴が形成されており、端子部を挿入穴に挿入した後、挿入穴の周囲がかしめられて構成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、予め作り込んだ端子部を回路部に接合させることにより電気部品を製造することができるので、切り起こして端子部を形成する場合と比較して材料を無駄にすることなく、コスト削減に寄与することができる。また、大型のプレス装置を用いなくとも製造することができるので、端子部の挟ピッチ化及び電気部品全体の小型化の達成を可能とする。
また、かしめにより、端子部が回路部に対して強固に接合され、電気回路を構成する。

また、前記端子部の挿入穴に挿入される部位の外周面には、かしめの際に挿入穴内壁面が変形して入り込むような凹部が形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、かしめにより挿入穴の内壁面と端子部の外周面とが強固に接合され、電気回路を構成する。

また、前記端子部の挿入穴に挿入される部位の外周面には、かしめの際に挿入穴内壁面が変形して変形した挿入穴内壁面に挟み込まれるような凸部が形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によっても、かしめにより挿入穴の内壁面と端子部の外周面とが強固に接合され、電気回路を構成する。

さらに、かしめによって、回路部の挿入穴の周囲は、挿入穴から外方に向かうにしたがって徐々に回路部の厚さが肉薄となるようなテーパ面が、外方に向かうにしたがって回路部表面に対するテーパ角が小さくなるように複数段階にわたって形成されていることを特徴としてもよい。
このように、かしめによるテーパ面によって、回路部における挿入穴の周囲の肉が挿入穴内の端子部方向に押圧されるので強固な接合ができるが、テーパ角をあまり急角度にすると回路部が非常に肉薄となり所定の強度が維持できなくなるおそれもある。そこで、挿入穴の周囲近傍ではテーパ角を大きくして、より多くの肉を挿入穴方向に押圧するようにし、挿入穴の周囲の外方ではテーパ角を小さくして回路部があまり肉薄にはならないようにしつつも多少は肉を挿入穴方向に押圧するようにできる。このため、なるべく多くの肉を挿入穴方向に押圧して接合を強固にしつつもあまり肉薄に成らないようにして回路部自体の強度は維持できる。

前記テーパ面として、回路部表面に対するテーパ角が６０度に形成された第1のテーパ面と、該第１のテーパ面の外方において回路部表面に対するテーパ角が１０度に形成された第２のテーパ面とから成ることを特徴としてもよい。

なお、前記回路部は、所定の間隔をあけて互いの先端部と対向するように２列設けられていることを特徴としてもよい。

本発明にかかる車両用電気部品によれば、原材料を節減して構成できるので、低コストでの提供が可能となる。また、端子部間の挟ピッチ化や小型化も可能となる。

以下、本発明にかかる車両用電気部品の実施の形態について説明する。
本発明の車両用電気部品として、電気接続箱内の電気系統を分岐・接続する配電基板に設けられるバスバーを実施の形態として説明する。
図１にバスバーの分解斜視図を示し、図２にバスバーの側面図を示す。
従来の技術でも説明したように、バスバー５０は、銅などの電気伝導度が高い金属により形成されており、平板状の回路部５２と、回路部５２に対して直交する方向に突出するタブ（特許請求の範囲でいう端子部）５４とを有している。

バスバー５０を構成する回路部５２とタブ５４は別体として形成されており、回路部５２にタブ５４が接合されてバスバー５０が構成される。
接合は、回路部５２の先端部の所定位置に挿入穴５５を形成し、この挿入穴５５内にタブ５４の基部５４ａを挿入し、回路部５２とタブ５４とがかしめられることで実現される。

タブ５４の形状について図３に基づいて説明する。
タブ５４は、断面円形の円柱状又は断面四角形状の柱状の部材であって、先端部が先鋭に形成されている。また、タブ５４の基部５４ａ側の所定位置には、外方に突出するように形成されたフランジ部５６が形成されている。フランジ部５６の底面は、基部５４ａの回路部５２の挿入穴５５への挿入時に回路部５２の表面に当接するような位置に設けられており、フランジ部５６は挿入時の位置決めの役割を有している。

タブ５４の回路部５２の挿入穴５５内に挿入される部位である基部５４ａの外周面には凹部５８が形成されている。図３に示す凹部５８は、断面Ｖ字状に形成された溝または窪みであり、長さ方向に沿って２本、基部５４ａの外周に対して４分の１程度の円周に形成されている。
なお、この凹部５８は、図３に示したものに限定されるものではなく、基部５４ａの外周面全体に形成されていてもよく、また本数も２本に限定されるものではない。さらに、溝の形状もＶ字状に限られるものではなく、断面円弧状であっても断面四角形状であってもよい。

凹部５８を設けることにより、かしめがより強固に行われる。
すなわち、挿入穴５５内にタブ５４の基部５４ａを挿入した後、挿入穴５５の周囲をかしめると、回路部５２の肉が挿入穴５５方向に移動し、挿入穴５５の内壁面が基部５４ａの外周面に押しつけられる。このとき、挿入穴５５の内壁面の肉が凹部５８に入り込むように変形することで、基部５４ａと回路部５２は強固に接合され、電気回路を構成することになる。

次に、図４にタブ接合後の回路部の底面図を示し、図５に接合部分の断面図を示し、図６に図５の接合部分の拡大図を示す。
回路部５２の挿入穴５５の周囲でかしめが行われた後、挿入穴５５の周囲から外方に向かうにつれて回路部５２が肉薄となるようなテーパ面６０が形成されている。このようなテーパ面６０が形成されるのは、かしめ工具（後述する）としてテーパ面が形成されているものを用いることによる。
このように、テーパ面が形成されたかしめ工具でかしめを行うことにより、挿入穴５５の周囲から挿入穴５５方向に回路部５２の肉が移動し、挿入穴５５内に挿入されているタブ５４の基部５４ａが締め付けられるので強固なかしめが行える。

テーパ面は、挿入穴５５から外方に向かうにしたがって、回路部５２の表面に対して複数段階にわたってテーパ角が小さくなるように設けられる。本実施形態では、テーパ面６０は、第１のテーパ面６０ａと第２のテーパ面６０ｂとから構成され、挿入穴５５の周囲近傍の第１のテーパ面６０ａのテーパ角が６０度に形成され、第１のテーパ面６０ａの外方に位置する第２のテーパ面６０ｂのテーパ角が１０度となり、テーパ面６０全体としては２段階に形成されている。
第１のテーパ面６０ａではテーパ角が大きいので、より多くの肉を挿入穴５５方向へ押圧することができ、第２のテーパ面６０ｂでは、小さいテーパ角なので回路部５２があまり肉薄にならない程度に肉を挿入穴５５方向へ押圧する。

なお、本実施形態では、テーパ面６０は表面が平面状になっており、挿入穴５５の周囲四方を囲むように全体としてピラミッド状に形成されているものであるが、テーパ面６０の表面が曲面に形成され、全体として円錐状に形成されている場合であってもよい。
また、ここで示すテーパ面６０は、挿入穴５５の外縁から所定の間隔を開けて形成されている。つまり、挿入穴５５の周囲はかしめ工具によって押圧されない部位であり、他の部位と同一平面となるように形成されている。

図７〜図９にかしめ工具を用いたバスバーの製造方法について説明する。
まず、銅などの金属板（図示せず）に打ち抜き加工を施して回路部５２を形成する。回路部５２の先端部には、挿入穴５５を穿設する。このような打ち抜き加工及び挿入穴５５の穿設加工は、通常のプレス機を用いて行うことができる。

タブ５４は、回路部５２を形成する金属板とは別に製造される。タブ５４の製造も銅などの金属板（図示せず）に打ち抜き加工を施して、所定の形状となるように加工される。タブ５４の加工も通常のプレス機を用いて行うことができる。

そして、回路部５２の挿入穴５５内にタブ５４の基部５４ａを挿入する。挿入後、かしめ工具６２を用いて回路部５２とタブ５４の基部５４ａをかしめる。かしめは回路部５２の裏面側（タブ５４の接続側が突出していない側）で行う。

かしめ工具６２は、平面視円形状又は四角形状であり、回路部５２の裏面側に当接する側に、下方にいくにしたがって徐々に径が広がるようなテーパ面６４が形成されている。
かしめ工具６２の中心部には、かしめ時に回路部５２の裏面側に突出したタブ５４の基部５４ａを進入させて逃がすための逃がし穴６５が形成されている。逃がし穴６５の径は、基部５４ａの径よりも大径となっており、基部５４ａの近傍ではかしめ工具による押圧が行われないようになっている。

また、テーパ面６４は上述したように、逃がし穴６５から外方に向かうにしたがって、回路部５２の表面に対して複数段階にわたってテーパ角が小さくなるように設けられる。本実施形態では、テーパ面６４は、第１のテーパ面６４ａと第２のテーパ面６４ｂとから構成され、逃がし穴６５の周囲近傍の第１のテーパ面６４ａのテーパ角が６０度に形成され、第１のテーパ面６４ａの外方に位置する第２のテーパ面６４ｂのテーパ角が１０度となり、テーパ面６０全体としては２段階に形成されている。
本実施形態のかしめ工具６２のテーパ面６４は、表面が平面であって、逃がし穴６５を中心にして周囲４面を囲むように形成されている。

かしめ工具６２を、回路部５２の裏面側へ当接させ回路部５２に押圧させていくと、かしめ工具６２のテーパ面６４によって回路部５２の肉は図９の矢印に示すように、挿入穴５５内の基部５４ａ方向に移動し、基部５４ａが周囲から締め付けられる。
また、回路部５２の肉が挿入穴５５方向へ移動することによって、基部５４ａの凹部５８内に挿入穴５５内壁面の肉が入り込む。このため強固にかしめが行われる。

次に、図１０に基づいて、タブ５４が２列にわたって形成されているバスバー５０について説明する。
この構成では、回路部５２の先端部どうしが、狭い所定の間隔Ａを開けて対向して配置され、この先端部それぞれにタブ５４が設けられ、タブ５４が狭い間隔で２列に配列されることが可能となっている。

まず、平面視ほぼ四角形状の金属板５１に打ち抜き加工を施し、幅方向に所定の間隔を開け、且つ先端部が間隔Ａを開けて違いに対向するように、複数の回路部５２を形成する。
そして、各回路部５２の先端部に挿入穴５５を穿設し、別途製造したタブ５４を各挿入穴５５に挿入する。
タブ５４を各挿入穴５５に挿入後、かしめ工具６２を各回路部５２の裏面側に当接させ、かしめを行う。
このように、回路部５２とタブ５４とを別体に設けることにより、狭い間隔でタブが２列に整列した電気回路を、積層しなくとも製造可能となった。

なお、上述してきた実施の形態は、基部５４ａに凹部５８を形成するものであった。しかし、図１１に示すように、基部５４ａには径方向に突出する凸部６６を設けるようにしても好適である。
凸部６６は、断面Ｖ字状に形成された山型であり、長さ方向に２本、基部５４ａの外周に対して４分の１程度の円周に形成されている。

挿入穴５５に基部５４ａに凸部６６が形成されたタブ５４を挿入した後、かしめ工具６２を、回路部５２の裏面側へ当接させ回路部５２に押圧させていくと、かしめ工具６２のテーパ面６４によって回路部５２の肉は挿入穴５５内の基部５４ａ方向に移動し、基部５４ａが周囲から締め付けられる。
そして、回路部５２の肉が挿入穴５５方向へ移動することによって、基部５４ａの凸部６６の周囲に挿入穴５５内壁面の肉が入り込み、凸部６６が挿入穴５５の内壁面の肉で挟み込まれる状態となる。このように、基部５４ａに凸部６６を設けた場合であっても強固にかしめが行われる。

なお、この凸部６６としては、図１１に示したものに限定されるものではなく、基部５４ａの外周面全体に形成されていてもよく、また本数も２本に限定されるものではない。さらに、凸部の断面形状もＶ字状に限られるものではなく、断面円弧状であっても断面四角形状であってもよい。

上述してきた実施形態では、本発明の車両用電気部品の実施の形態としてバスバーについてのみ説明した。
しかし、本発明の車両用電気部品としては、電気接続箱内のバスバーに限定されるものではなく、例えばワイヤケーブルどうしを接続するためのコネクタの端子等、様々な電気部品に採用することができる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

本発明の車両用電気部品の位置実施形態であるバスバーの分解斜視図である。 バスバーの側面図である。 （ａ）タブの側面図である。（ｂ）タブの正面図である。（ｃ）タブの底面図である。 バスバーの回路部とタブの接合部分の底面図である。 バスバーの回路部とタブの接合部分の断面図である。 図５に示した接合部分の拡大図である。 かしめ工具を回路部の裏面側に接近させていくところを示す説明図である。 かしめ工具を回路部の裏面側に当接させて押圧していくところを示す説明図である。 かしめが完了したところを示す説明図である。 タブが２列に配列されたバスバーの底面図である。 タブの基部に凸部を設けた例を示す、接合部分の拡大図である。 従来のバスバーを示す斜視図である。 従来のバスバーのタブ立ち上げ前の状態を示す斜視図である。 従来のタブを２列に設ける場合の製造工程を示す説明図である。 図１４に示した製造工程の続きにおいて、タブを立ち上げたところを示す説明図である。 従来のタブを２列に設ける場合の他の製造工程を示す説明図である。 図１６に示した製造工程の続きにおいて、金属板を重ねたところを示す説明図である。

符号の説明

５０ バスバー
５１ 金属板
５２ 回路部
５４ タブ
５４ａ 基部
５５ 挿入穴
５６ フランジ部
５８ 凹部
６０ テーパ面
６２ かしめ工具
６４ テーパ面
６５ 逃がし穴
６６ 凸部

Claims (6)

1. 車両内に配置される車両用電気部品において、
   電気回路を構成する金属製で細長い平板状の回路部と、
   該回路部の先端部から回路部表面に対して直交する方向に延出された、金属製の端子部とを具備し、
   前記回路部と前記端子部とは別体に構成され、
   前記回路部には、端子部の基部を挿入する挿入穴が形成されており、端子部を挿入穴に挿入した後、挿入穴の周囲がかしめられて構成されていることを特徴とする車両用電気部品。
2. 前記端子部の挿入穴に挿入される部位の外周面には、かしめの際に挿入穴内壁面が変形して入り込むような凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用電気部品。
3. 前記端子部の挿入穴に挿入される部位の外周面には、かしめの際に挿入穴内壁面が変形して変形した挿入穴内壁面に挟み込まれるような凸部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用電気部品。
4. かしめによって、回路部の挿入穴の周囲は、挿入穴から外方に向かうにしたがって徐々に回路部の厚さが肉薄となるようなテーパ面が、外方に向かうにしたがって回路部表面に対するテーパ角が小さくなるように複数段階にわたって形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の車両用電気部品。
5. 前記テーパ面として、回路部表面に対するテーパ角が６０度に形成された第1のテーパ面と、該第１のテーパ面の外方において回路部表面に対するテーパ角が１０度に形成された第２のテーパ面とから成ることを特徴とする請求項４記載の車両用電気部品。
6. 前記回路部は、所定の間隔をあけて互いの先端部と対向するように２列設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか１項記載の車両用電気部品。