JP3376246B2 - バスバーのレーザ溶接構造 - Google Patents
バスバーのレーザ溶接構造Info
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Description
するバスバーに最適なレーザ溶接構造に関し、特に、バ
スバーに対するタブ端子またはジャンパーの溶接固定位
置の精度を向上できるようにしたものである。
の導体2を圧着接続する圧着端子3の圧着部3aにレー
ザビームLBを照射し、圧着部3aと導体2とを溶融し
て溶接するものが提案されている(特願平2−1038
786号参照)。
溶接用金属導体部4に溶融体積補充用の別体の金属製突
出部5を設け、この突出部5の下側に複数の素線2aよ
り成る導体2を配置して、突出部5にレーザビームLB
を照射することにより、突出部5を導体2とともに溶融
して溶接するものも提案されている(特開平6−302
341号参照)。
種々の電装品に分岐接続するのに用いられる電気接続箱
は、分岐接続点を1個所に集中させて、配線を合理的か
つ経済的に分岐接続するものであり、ワイヤーハーネス
の高密度化に伴って、車種別又は用途別に種々の形式の
ものが開発されている。
示すように、プレス金型でフープ材6からバスバー7A
〜7Cをそれぞれ打ち抜き、この各バスバー7A〜7C
のパターン部からタブ端子7a,7bを上下方向にそれ
ぞれ切り起こすと共に、各バスバー7A〜7Cの間に絶
縁板8A〜8Cをそれぞれ介設して積層し、これを電気
接続箱9のアッパーケース9Aとロアケース9Bとに収
容したものが有る。
の一部を詳細に示すように、中層のバスバー7Bから上
方向に切り起こしたタブ端子7aは、上層の絶縁板8A
を貫通させて、上層のバスバー7Aから上方向に切り起
こしたタブ端子7aと高さが揃うように設定されると共
に、下層のバスバー7Cから上方向に切り起こしたタブ
端子7aは、中層の絶縁板8Bと上層の絶縁板8Aとを
貫通させて、上層のバスバー7Aから上方向に切り起こ
したタブ端子7aと高さが揃うように設定される。
切り起こしたタブ端子7bは、下層の絶縁板8Cを貫通
させて、下層のバスバー7Cから下方向に切り起こした
タブ端子7bと高さが揃うように設定されると共に、上
層のバスバー7Aから下方向に切り起こしたタブ端子7
bは、中層の絶縁板8Bと下層の絶縁板8Cとを貫通さ
せて、下層のバスバー7Cから下方向に切り起こしたタ
ブ端子7bと高さが揃うように設定される。
端子7a,7bには、中継端子10等を介して、外部部
品であるヒューズ11やリレー12を差し込んで接続す
ると共に、外部からインテグレーション側のコネクタを
直接差し込んで接続するようになっている。
増えたような場合には、同じ階層のバスバー7A(7
B,7C)の近接するパターン部同士や異なる階層のバ
スバー7A〜7Cのパターン部同士、さらには、バスバ
ー7A〜7Cのパターン部に他の配索材(FPC、PC
Bまたは電線等の導体)を、コネクタで接続するように
なっている。
されている複数個の電気接続箱を1個に集約してセンタ
ークラスター等に配置し、各電気接続箱の間を接続する
ワイヤーハーネスを簡素化(省線化)する試みがなされ
ている。
れば、上述したような3層のバスバー積層構造でも良い
が、集約化により電気接続箱内の回路数が80〜100
程度に増加すると、8〜10層のバスバー積層構造とな
る。
となれば、各層のバスバーのパターン部からタブ端子を
上下方向にそれぞれ切り起こすとき、最上層のバスバー
から上方向に切り起こしたタブ端子と最下層のバスバー
から下方向に切り起こしたタブ端子とにそれぞれ高さが
揃うように設定するためには、タブ端子は最大で8〜1
0層もの絶縁板を貫通する長さに設定する必要がある。
レーザ溶接技術を活用して、電気接続箱に収容するバス
バーの小型・高密度化を図ることを可能としたレーザ溶
接構造を提案した。
バーのパターン部からタブ端子を上下方向にそれぞれ切
り起こすのではなく、タブ端子を別体とし、この別体の
タブ端子をバスバーのパターン部に当てがって、レーザ
ビームを照射し、タブ端子とパターン部とを溶融して溶
接することにより、バスバーのパターン部にタブ端子を
切り起こすためのデッドスペースが不要となるので、こ
のデッドスペースにパターン部を増設することにより、
バスバーを小型・高密度化できるようにしたものであ
る。
提案したレーザ溶接構造の改良に係るものであり、特
に、電気接続箱に収容するバスバーの溶接に最適で、バ
スバーに対するタブ端子またはジャンパーの溶接固定位
置の精度を向上できるレーザ溶接構造を提供するもので
ある。
に、本発明の請求項1は、絶縁板に配置されたバスバー
にタブ端子の折り曲げ脚部を当てがって、バスバーにタ
ブ端子をレーザ溶接する構造であって、上記絶縁板に、
上記バスバーに形成された固定用穴と上記タブ端子の折
り曲げ脚部に形成された位置決め用穴とが嵌入するボス
部が形成されて、このボス部の先端が押しつぶされるこ
とにより、バスバーが絶縁板に固定されると同時にバス
バーにタブ端子の折り曲げ脚部が位置決めされて、この
状態でバスバーにタブ端子の折り曲げ脚部がレーザ溶接
されていることを特徴とするバスバーのレーザ溶接構造
を提供するものである。
バスバーにジャンパーの折り曲げ脚部を当てがって、バ
スバーにジャンパーをレーザ溶接する構造であって、上
記絶縁板に、上記バスバーに形成された固定用穴と上記
ジャンパーの折り曲げ脚部に形成された位置決め用穴と
が嵌入するボス部が形成されて、このボス部の先端が押
しつぶされることにより、バスバーが絶縁板に固定され
ると同時にバスバーにジャンパーの折り曲げ脚部が位置
決めされて、この状態でバスバーにジャンパーの折り曲
げ脚部がレーザ溶接されていることを特徴とするバスバ
ーのレーザ溶接構造を提供するものである。
絶縁板のボス部に、バスバーの固定用穴とタブ端子(ま
たはジャンパー)の折り曲げ脚部の位置決め用穴とを嵌
入した後に、このボス部の先端を機械的に押しつぶす
と、バスバーが絶縁板に固定されると同時にバスバーに
タブ端子(またはジャンパー)の折り曲げ脚部が位置決
めされるようになり、その後に、バスバーにタブ端子
(またはジャンパー)の折り曲げ脚部をレーザ溶接する
ことにより、絶縁板にバスバーを高精度で位置決め固定
すると同時に別体のタブ端子(またはジャンパー)を高
精度で位置決めした状態で、溶接固定できるようにな
る。
いて、上記折り曲げ脚部の端面とバスバーの上面との間
の接合界面、あるいは折り曲げ脚部の端面とバスバーの
端面との間の接合界面にレーザビームが照射されること
により、バスバーに上記折り曲げ脚部がレーザ溶接され
ていることが好ましい。
を参照して詳細に説明する。なお、従来技術と同一構成
・作用の箇所は同一番号を付して詳細な説明は省略す
る。
る。図1に示すように、従来のようにバスバー17のパ
ターン部からタブ端子17aを上下方向にそれぞれ切り
起こすのではなく、タブ端子17aを別体として、タブ
端子17aの下端に折り曲げ脚部17bを一体形成す
る。この折り曲げ脚部17bには、位置決め用穴17d
をあけている。
板18には、バスバー17のパターン部にあけた固定用
穴17eを嵌入するボス部18aが一体成形されてい
る。このボス部18aは、タブ端子17aの折り曲げ脚
部17bを絶縁板18上のバスバー17のパターン部に
上方から当てがったとき、折り曲げ脚部17bの位置決
め用穴17dにも嵌入して、僅かに上方へ突出する長さ
に設定されている。
スバー17のパターン部とタブ端子17aの折り曲げ脚
部17bとを絶縁板18に押し付けた状態で、金型25
の挿入穴25aに押しつぶし用軸26を挿入して、ボス
部18aの先端を図1(B)のように機械的に押しつぶ
すと、絶縁板18にバスバーが固定されると同時に、バ
スバー17にタブ端子17aが位置決めされるようにな
る。
子17aの折り曲げ脚部17bの後端面とバスバー17
の上面との間の接合界面に斜め上方向からレーザビーム
LBを照射する。
げ脚部17bとバスバー17のパターン部とが高精度で
位置決めされた状態で溶融されて溶接aされるようにな
る。
を別体として溶接するのではなく、必要に応じて、従来
のようにバスバー17のパターン部からタブ端子17a
を上下方向にそれぞれ切り起こすタイプも併用すること
ができる。
パターン部及びタブ端子17aを広幅として、複数個の
タブ端子17a,17aを一体形成したものでも良い。
17aに中継端子17cを一体成形すると、別体の中継
端子が不要となる。
抵抗溶接であると、バスバーを電極で挟み込むために大
きな治具がバスバー毎に必要となるから、加工工数や設
備等が高価になって量産性に不向きである。また、従来
のアーク溶接であると、バスバーでは他の回路との極間
が狭いため、絶縁若しくは極間を広げる必要があるので
高密度化できないと共に、溶接する回路毎にアースを取
る必要があるから、加工工数等が高価になって量産性に
不向きである。さらに、超音波溶接では、バスバーにメ
ッキの有る部分では溶接できないために部分メッキが必
要になると共に、バスバー形状も1本づつ異なり治具が
回路本数分だけ必要となるから、加工工数や設備等が高
価になって量産性に不向きである。
では、上述した抵抗溶接、アーク溶接、超音波溶接等と
比較して、レーザビームLBは非接触であるため簡単な
治具のみで確実にバスバー17を溶接できると共に、1
個所当たりの溶接秒数が短時間であるため量産性が良好
であり、また、レーザビームLBはビーム径が細いため
バスバー17とタブ端子17aとを狭ピッチ化できて設
計の配線自由度が向上するという利点が有る。
ザ溶接は、非接触であること、熱影響層が少ないこと、
消費電力が少なく装置が小型であること、光ファイバー
が使えるために3次元溶接に容易に使えること、ビーム
を多分割して多点同時溶接が可能であり、したがって、
自動化が容易であるために生産コスト低減が著しい等の
理由から最適である。
る。絶縁板18上のバスバー17のパターン部に跨るよ
うに、略Ω字状に折り曲げたジャンパー19を設けて、
このジャンパー19の折り曲げ脚部19a,19aに位
置決め用穴19b,19bそれぞれをあけている。
板18には、ジャンパー19の折り曲げ脚部19a,1
9aにあけた固定用穴19b,19bを嵌入するボス部
18a,18aが一体成形されている。このボス部18
aは、ジャンパー19の折り曲げ脚部19a,19aを
絶縁板18上のバスバー17のパターン部に上方から当
てがったとき、折り曲げ脚部19a,19aの位置決め
用穴19b,19bにも嵌入して、僅かに上方へ突出す
る長さに設定されている。
5でバスバー17のパターン部とジャンパー19の折り
曲げ脚部19a,19aとを絶縁板18に押し付けた状
態で、金型25の挿入穴25aに押しつぶし用軸26を
挿入して、ボス部18aの先端を機械的に押しつぶす
と、絶縁板18にバスバー17が固定されると同時に、
バスバー17にジャンパー19が位置決めされるように
なる。
9a,19aの端面とバスバー17の上面との間の接合
界面に斜め上方向からレーザビームLBを照射する。あ
るいは、ジャンパー19の折り曲げ脚部19a,19a
の端面とバスバー17の端面との間の接合界面に真横か
らレーザビームLBを照射する。
げ脚部19a,19aとバスバー17のパターン部とが
高精度で位置決めされた状態で溶融されて溶接aされる
ようになる。
に、バスバー17のパターン部同士をコネクタで接続す
る必要がなくなるから、省スペース化・省コスト化でき
る。
ジャンパー19の中央位置にタブ端子19bを一体形成
したものである。
項1または請求項2の発明によれば、絶縁板のボス部
に、バスバーの固定用穴とタブ端子(またはジャンパ
ー)の折り曲げ脚部の位置決め用穴とを嵌入した後に、
このボス部の先端を機械的に押しつぶすと、バスバーが
絶縁板に固定されると同時にバスバーにタブ端子(また
はジャンパー)の折り曲げ脚部が位置決めされるように
なり、その後に、バスバーにタブ端子(またはジャンパ
ー)の折り曲げ脚部をレーザ溶接することにより、絶縁
板にバスバーを高精度で位置決め固定すると同時に別体
のタブ端子(またはジャンパー)を高精度で位置決めし
た状態で、溶接固定できるようになる。
り、(A)はバスバーにタブ端子をレーザ溶接する前の
分解斜視図、(B)はバスバーにタブ端子をレーザ溶接
した側面断面図である。
面断面図である。
た斜視図である。
バーにジャンパーをレーザ溶接した斜視図である。
した斜視図である。
ある。
解斜視図である。
溶接構造の斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 絶縁板に配置されたバスバーにタブ端子
の折り曲げ脚部を当てがって、バスバーにタブ端子をレ
ーザ溶接する構造であって、 上記絶縁板に、上記バスバーに形成された固定用穴と上
記タブ端子の折り曲げ脚部に形成された位置決め用穴と
が嵌入するボス部が形成されて、このボス部の先端が押
しつぶされることにより、バスバーが絶縁板に固定され
ると同時にバスバーにタブ端子の折り曲げ脚部が位置決
めされて、この状態でバスバーにタブ端子の折り曲げ脚
部がレーザ溶接されていることを特徴とするバスバーの
レーザ溶接構造。 - 【請求項2】 絶縁板に配置されたバスバーにジャンパ
ーの折り曲げ脚部を当てがって、バスバーにジャンパー
をレーザ溶接する構造であって、 上記絶縁板に、上記バスバーに形成された固定用穴と上
記ジャンパーの折り曲げ脚部に形成された位置決め用穴
とが嵌入するボス部が形成されて、このボス部の先端が
押しつぶされることにより、バスバーが絶縁板に固定さ
れると同時にバスバーにジャンパーの折り曲げ脚部が位
置決めされて、この状態でバスバーにジャンパーの折り
曲げ脚部がレーザ溶接されていることを特徴とするバス
バーのレーザ溶接構造。 - 【請求項3】 上記折り曲げ脚部の端面とバスバーの上
面との間の接合界面、あるいは折り曲げ脚部の端面とバ
スバーの端面との間の接合界面にレーザビームが照射さ
れることにより、バスバーに上記折り曲げ脚部がレーザ
溶接されている請求項1または2記載のバスバーのレー
ザ溶接構造。
Priority Applications (6)
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US10/295,959 US6761598B2 (en) | 1997-05-28 | 2002-11-18 | Bus bar structure |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10334958A JPH10334958A (ja) | 1998-12-18 |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP3376246B2 (ja) |
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DE102014109173B4 (de) | 2014-07-01 | 2023-06-07 | Te Connectivity Germany Gmbh | Elektrische Kontakteinrichtung und elektrische Schweißverbindung sowie Verfahren zum Herstellen einer Kontakteinrichtung und zum Einrichten einer Schweißverbindung |
CN107877099A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-06 | 山东达驰阿尔发电气有限公司 | 一种共箱母线外壳及其加工工艺 |
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1997
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