JP2827621B2 - 大電流基板及びその製造方法 - Google Patents

大電流基板及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大電流基板、及びそ
の製造方法に関し、例えばプリント基板に大電流回路を
形成できるようにバスバーを設けた大電流装置など、及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、例えば特開平２−１５９７８７
号公報に記載された従来の大電流回路を形成できるよう
にバスバーを用いた大電流基板、例えばプリント基板装
置を示す断面図である。図において、１はバスバーで、
例えば巾１２ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの細長い銅板からな
り、２はファスナーで、導電性材料、例えば銅・黄銅等
で形成されている。４は回路部品３にねじ止めされてい
るリード端子で、先端付近にネジ穴４ａを有している。
５はネジ、６はプリント基板である。
【０００３】まず、このように構成された大電流基板を
製造する手順について述べる。予めプリント基板６の定
められた位置にファスナー２の外径より０．１〜０．５
ｍｍ程度大きくなるように孔を開け、一面側でフランジ
で係止するようにファスナー２を挿入する。次に専用工
具によりカシメて、図に示したごとくカシメ部２ａを形
成することによりプリント基板６に固定する。この後バ
スバー１の挿入孔をファスナー２の透孔に合わせ、ネジ
５によりリード端子４のナット部４ａにねじ込む。これ
によりバスバー１と回路部品３とが固定され、プリント
基板６に取着し大電流基板が形成される。
【０００４】ここで、ファスナー２について補足する。
図４（ａ），（ｂ）は従来のファスナー２を示す断面図
で、図４（ａ）はカシメる前のカシメ部２ａを示し、図
４（ｂ）はプリント基板６に取り付けた後のカシメ部２
ａを示している。ファスナー２は金属製の同一外径を有
する筒状体の先端に、この筒状体の外径よりも大きいフ
ランジ２ｂを備えている。この筒状体の板厚はフランジ
２ｂ側より２段に形成されており、１段目は薄く、２段
目は１段目に比較して厚くなっている。一面側でフラン
ジ２ｂで係止するようにファスナー２をプリント基板６
の貫通孔に挿入し、専用工具を用いてファスナー２の両
端を中央側に押さえつける。すると１段目が外側に広が
ってカシメ部２ａを形成し、プリント基板６に固定され
る。この様に従来の大電流基板では、ファスナー２をプ
リント基板６にカシメ部２ａとフランジ２ｂにより固定
して、ファスナー２にバスバー１と回路部品３とをネジ
止めすることによって、各部が固定されるので機械的強
度に富むものとなる。
【０００５】また、図５はさらに他の従来例を示す断面
図である。図において、ファスナー２が挿入される穴に
はスルーホールとランド部分６ａが設けられ、適宜印刷
回路がランド部分６ａにつながった状態で形成されてい
る。また、バスバー１と回路部品３との取り付けはファ
スナー２の上部のネジ穴４ａにネジ５により固定されて
いる。さらにバスバー１ａがファスナー２の下端にフラ
ンジ２ｂによって固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の大電流基板の製
造方法は以上のように構成されており、長期連続運転に
よる基板材料の経年変化が問題となる。上記のプリント
基板６はその材質が例えばガラスエポキシ樹脂である。
このため、長期にわたり大電流を通電し続けた場合、通
電部分の温度上昇によって、プリント基板６の全体ある
いは局所的な熱劣化が進み、エポキシ樹脂の劣化による
板厚の減少や、クリープ特性の低下等の問題が発生す
る。これらの現象はファスナー２とプリント基板６の固
着力を弱めたり、固着近傍のプリント基板６にデラミネ
ーション（層間剥離）やミーズリング（白化）を発生さ
せる原因となる。また、固着力が弱まることによってバ
スバー１及びバスバー１ａとファスナー２との接触抵抗
が高くなり、電気的・熱的弊害が発生する。また、プリ
ント基板６上に印刷回路が付設されている場合には、ラ
ンド部分６ａとファスナー２との接触抵抗が高くなり電
気的・熱的弊害が発生する。さらに、ファスナー２をプ
リント基板６に挿入して、両端を中央に押さえつけカシ
メてプリント基板６に固定する際に、ファスナー２の１
段目が外側に広がり、スルーホールとランド部分６ａの
角の部分に局所的に力がかかつて、スルーホールとラン
ド部分６ａの一部を破壊する恐れがある。加えて、カシ
メ部分２ａの形状がアール状になっているために、固着
時の接触面が平面でなくフランジ２ｂとの固着力に違い
が生じ、その結果、カシメ後のプリント基板６が反る等
の問題があった。
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、長期連続運転によって基板材
料の熱劣化が進んでも、ファスナーと基板の固着力を弱
めたり、固着近傍のプリント基板にデラミネーションや
ミーズリングの発生を防止でき、接触抵抗の変化を極力
押さえることができる大電流基板、及びその製造方法を
提供することを目的とする。また、ファスナーをカシメ
てプリント基板に固定する際に生じるプリント基板の反
りを防止できる大電流基板、及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る大電流基板の製造方法は、一面側でフランジで係止す
るようにファスナーをプリント基板の貫通孔に挿入し、
フランジと実質的に同程度の外径を持つワッシャーをフ
ァスナーの他面側に入れ、ファスナ−をカシメてワッシ
ャーの外側にカシメ部を形成し、ワッシャーを介してカ
シメ部とフランジとによって、プリント基板にファスナ
ーを固定することを特徴とするものである。
【０００９】また、この発明の請求項２に係る大電流基
板の製造方法は、一面側でフランジで係止するようにフ
ァスナーをプリント基板及びバスバーの貫通孔に挿入
し、フランジと実質的に同程度の外径を持つワッシャー
をファスナーの他面側に入れ、ファスナ−をカシメてワ
ッシャーの外側にカシメ部を形成し、ワッシャーを介し
てカシメ部とフランジとによってプリント基板及びバス
バーにファスナーを固定することを特徴とするものであ
る。
【００１０】また、この発明の請求項３に係る大電流基
板の製造方法は、請求項１、２に加えて、一面側でスプ
リングワッシャーを介してフランジで係止するようにフ
ァスナーをプリント基板の貫通孔に挿入することを特徴
とするものである。
【００１１】また、この発明の請求項４に係る大電流基
板は、貫通孔を有するプリント基板と、プリント基板の
貫通孔に挿入され、プリント基板を介して一端側にはフ
ランジを有し反対側にはカシメ部を有するファスナー
と、ファスナーのカシメ部と前記基板間に設けられファ
スナーが挿入されているワッシャーとを備えたことを特
徴とするものである。
【００１２】また、この発明の請求項５に係る大電流基
板は、請求項４に加えて、ファスナーのフランジと基板
間またはファスナーのカシメ部と基板間にファスナーが
挿入されている貫通孔を有するバスバーを備えたことを
特徴とするものでる。
【００１３】また、この発明の請求項６に係る大電流基
板は、請求項４、または５に加えて、ファスナーのフラ
ンジ上にファスナーが挿入されているスプリングワッシ
ャーを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
【００１５】
【作用】上記のように構成された請求項１に係る大電流
基板の製造方法では、ワッシャーをファスナーに入れ
て、ワッシャーの外側上からカシメるので、プリント基
板上にファスナーを固定する時、接触面を平面にでき、
フランジとの固着力を均一にできる。
【００１６】また、請求項２に係る大電流基板の製造方
法は、請求項１と同様に、ワッシャーをファスナーに入
れて、ワッシャーの外側上からカシメるので、プリント
基板及びバスバー上にファスナーを固定する時、接触面
を平面にでき、フランジとの固着力を均一にできる。
【００１７】また、請求項３に係る大電流基板の製造方
法は、請求項１または請求項２の発明を実施すると共
に、フランジ側にスプリングワッシャーを入れるので、
熱劣化が進み、エポキシ樹脂の重量減少による板厚の減
少や、クリープ特性の低下等の問題が発生してもスプリ
ング効果により、ファスナーとプリント基板の固着力を
弱めるのを防止できる。
【００１８】また、請求項４に係る大電流基板は、ワッ
シャーがファスナーのカシメ部と基板間に挿入されてい
るので、接触面を平面になるようにプリント基板上にフ
ァスナーを固定することができる。
【００１９】また、請求項５に係る大電流基板は、ワッ
シャーがファスナーのカシメ部と基板及びバスバー間に
挿入されているので、接触面を平面になるようにプリン
ト基板上またはバスバー上にファスナーを固定すること
ができる。
【００２０】また、請求項６に係る大電流基板は、ファ
スナーのフランジ上にスプリングワッシャーが挿入され
ているので、熱劣化が進み、エポキシ樹脂の重量減少に
よる板厚の減少や、クリープ特性の低下等の問題が発生
してもスプリング効果により、ファスナーとプリント基
板との固着力を弱めるのを防止できる。
【００２１】
【００２２】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の実施例１による
製造方法によって得られた大電流基板を示す断面図であ
る。図において、従来と同様または相当のものには同一
の番号を付している。また、７ａはワッシャーであり、
例えば、フランジ２ｂと同じ外形を持ち同質の材料のス
テンレスや鉄からなる。
【００２３】この実施例では、一面側でフランジ２ｂで
係止するようにファスナー２をバスバー１とプリント基
板６の貫通孔に挿入する。次に、フランジ２ｂと実質的
に同程度の外径を持つワッシャー７ａをファスナー２の
他面側に入れる。専用工具でワッシャー７ａの外側から
カシメて、ワッシャー７ａの外側にカシメ部２ａを形成
し、ワッシャー７ａを介してカシメ部２ａとフランジ２
ｂとによって、バスバー１とプリント基板６にファスナ
ー２を固定する。
【００２４】この製造方法によると、固着時のカシメに
よってプリント基板６にかかる圧力は、フランジ２ｂと
ワッシャー７ａの形状が同じために、接触面積が平行か
つ均一となる。従って、従来のようにファスナー２をプ
リント基板６に固定する際、ファスナー２の１段目が外
側に広がりスルーホールとランド部分６ａの角の部分に
局所的に力がかかって、スルーホールとランド部分６ａ
の一部を破壊するのを防止できる。また、カシメ部２ａ
の形状がアール状になっているため、固着時の接触面が
平面でなくフランジ２ｂとの固着力に違いが生じ、その
結果、カシメ後のプリント基板６が反る等の問題が防止
できる。
【００２５】実施例２．次に、この発明の実施例２を図
２を用いて説明する。この実施例２は実施例１に加え
て、フランジ２ｂ側にワッシャー７ａと同じ外形及び厚
さを持つスプリングワッシャー７ｂを入れて、ワッシャ
ー７ａの外側にカシメ部２ａを形成し、プリント基板６
上にファスナー２あるいはバスバー１を固定するように
した。スプリングワッシャー７ｂは、例えば鉄やステン
レスでばね状に形成されている。従って、熱劣化が進
み、エポキシ樹脂の重量減少による板厚の減少や、クリ
ープ特性の低下等の問題が発生してもスプリングワッシ
ャー７ｂのスプリングが働き、ファスナー２とプリント
基板６の固着力を保持できる。
【００２６】また、上記の実施例２に示したものでは、
バスバー１がファスナー２のカシメ部２ａとフランジ２
ｂの間に固定されるものを示したが、図３に示す従来例
にこの発明を適用する場合は、バスバー１はカシメ部２
ａの外側に固定されることになる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、一面側でフランジで係止するようにファスナーをプ
リント基板の貫通孔に挿入し、フランジと実質的に同程
度の外径を持つワッシャーをファスナーの他面側に入
れ、ファスナ−をカシメてワッシャーの外側にカシメ部
を形成し、ワッシャーを介してカシメ部とフランジとに
よってプリント基板にファスナーを固定したので、ファ
スナーをカシメてプリント基板に固定する際に生じるプ
リント基板の反りを防止できる固着時の接触面を平面に
でき、フランジ部との固着力を均一にできる大電流基板
の製造方法が得られる効果がある。
【００３２】また、請求項２の発明によれば、一面側で
フランジで係止するようにファスナーをプリント基板及
びバスバーの貫通孔に挿入し、フランジと実質的に同程
度の外径を持つワッシャーをファスナーの他面側に入
れ、ファスナ−をカシメてワッシャーの外側にカシメ部
を形成し、ワッシャーを介してカシメ部とフランジとに
よってプリント基板及びバスバーにファスナーを固定し
たので、上記請求項１と同様の効果がある。
【００３３】また、請求項３の発明によれば、請求項
１、または請求項２に加えて、一面側でスプリングワッ
シャーを介してフランジで係止するようにファスナーを
プリント基板の貫通孔に挿入するようにしたので、請求
項１の効果に加えて、熱劣化が進んでも、スプリング効
果により、ファスナ−とプリント基板との固着力が弱ま
るのを防止できる大電流基板の製造方法が得られる効果
がある。
【００３４】また、請求項４の発明によれば、貫通孔を
有するプリント基板と、前記プリント基板の貫通孔に挿
入され、前記プリント基板を介して一端側にはフランジ
を有し反対側にはカシメ部を有するファスナーと、前記
ファスナーのカシメ部と前記基板間に設けられ前記ファ
スナーが挿入されているワッシャーとを備えているの
で、接触面が平面になるようにプリント基板上にファス
ナーを固定することができる。
【００３５】また、請求項５の発明によれば、ファスナ
ーのフランジと基板間またはファスナーのカシメ部と基
板間に前記ファスナーが挿入されている貫通孔を有する
バスバーを備えているので、接触面が平面になるように
プリント基板上またはバスバー上にファスナーを固定す
ることができる。
【００３６】また、請求項６の発明によれば、ファスナ
ーのフランジ上に前記ファスナーが挿入されているスプ
リングワッシャーを備えているので、熱劣化が進み、エ
ポキシ樹脂の重量減少による板厚の減少や、クリープ特
性の低下等の問題が発生してもスプリング効果により、
ファスナーとプリント基板との固着力を弱めるのを防止
できる。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１による大電流基板の製造方
法を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例２による大電流基板の製造方
法を示す断面図である。
【図３】従来の大電流基板の一例としてバスバーを用い
たプリント基板装置を示す断面図である。
【図４】従来のプリント基板装置に用いられたファスナ
ーを示す断面図である。
【図５】従来のバスバーを用いたプリント基板装置の他
の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ バスバー ２ ファスナー ２ａ カシメ ２ｂ フランジ ６ プリント基板 ６ａ ランド部 ７ａ ワッシャー ７ｂ スプリングワッシャー
フロントページの続き (72)発明者 林 悟 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (56)参考文献 特開 平２−159787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−79273（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241318（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148878（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−158083（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−146607（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−98958（ＪＰ，Ｕ) 実公 平２−12684（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01R 9/09 H01R 43/20 H05K 1/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一面側でフランジで係止するようにファ
    スナーをプリント基板の貫通孔に挿入し、上記フランジ
    と実質的に同程度の外径を持つワッシャーを上記ファス
    ナーの他面側に入れ、上記ファスナ−をカシメて上記ワ
    ッシャーの外側にカシメ部を形成し、上記ワッシャーを
    介して上記カシメ部とフランジとによって上記プリント
    基板に上記ファスナーを固定することを特徴とする大電
    流基板の製造方法。
  2. 【請求項２】 一面側でフランジで係止するようにファ
    スナーをプリント基板及びバスバーの貫通孔に挿入し、
    上記フランジと実質的に同程度の外径を持つワッシャー
    を上記ファスナーの他面側に入れ、上記ファスナ−をカ
    シメて上記ワッシャーの外側にカシメ部を形成し、上記
    ワッシャーを介して上記カシメ部とフランジとによって
    上記プリント基板及び上記バスバーに上記ファスナーを
    固定することを特徴とする大電流基板の製造方法。
  3. 【請求項３】 一面側でスプリングワッシャーを介して
    フランジで係止するようにファスナーをプリント基板の
    貫通孔に挿入するようにしたことを特徴とする請求項第
    １項または第２項記載の大電流基板の製造方法。
  4. 【請求項４】 貫通孔を有するプリント基板と、前記プ
    リント基板の貫通孔に挿入され、前記プリント基板を介
    して一端側にはフランジを有し反対側にはカシメ部を有
    するファスナーと、前記ファスナーのカシメ部と前記基
    板間に設けられ前記ファスナーが挿入されているワッシ
    ャーとを備えたことを特徴とする大電流基板。
  5. 【請求項５】 ファスナーのフランジと基板間またはフ
    ァスナーのカシメ部と基板間に前記ファスナーが挿入さ
    れている貫通孔を有するバスバーを備えたことを特徴と
    する請求項４記載の大電流基板。
  6. 【請求項６】 ファスナーのフランジ上に前記ファスナ
    ーが挿入されているスプリングワッシャーを備えたこと
    を特徴とする請求項４または請求項５記載の大電流基
    板。
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