JPH0716090B2 - 大電流基板装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は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基板装置に関し、さらに詳しく
はバスバーの固定方法に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は例えば実開昭55-77882号公報に示された従来の
大電流回路を形成できるようにバスバーを用いたプリン
ト基板装置を示す断面構成図である。

バスバー（１）は、例えば巾12mm、厚さ1.2mmの細長い
銅板からなり、その両端にバーリング部（２）を有し、
また、バーリング部（２）には回路部品（３）のリード
端子（４）が貫通する透孔（５）が形成されている。

一方、プリント基板（６）にはバスバー（１）のバーリ
ング部（２）が挿入される挿入透孔（７）が形成されて
いる。バーリング部（２）はその高さが図示した従来例
において、プリント基板（６）の厚さとほぼ等しく設定
され、第５図の挿入状態において、バーリング部（２）
突出端面は、プリント基板（６）の銅箔パターン（10）
側の面とほぼ同一平面になることが理解される。バスバ
ー（１）はプリント基板（６）に銅箔パターン（８）を
介して半田付け固定されている。

リード端子（４）はバスバー（１）のバーリング部
（２）に設けられた透孔（５）に挿入され、溶融半田に
より半田付けされ、両者の電気的接続が行われる。

しかしながら、この様な固定方法によれば、バスバー
（１）のバーリング部（２）が各リード端子（４）との
半田付け性を良くするために、テーパー状となってお
り、テーパーの先端付近で半田付けしている。このため
バスバー（１）と半田（９）との電気的接続の信頼性が
悪く、インピーダンスの低減にも限界がある。さらに、
このようなバスバー（１）の形状、固定方法では機械的
にも弱く大電流を流すのに不向きである。また、バスバ
ー（１）はプリント基板（６）に銅箔パターン（８）を
介して半田付け固定されているが、バスバー（１）の固
定目的のみに銅箔パターン（８）を形成することは作業
が面倒で工程が長くなり、製造コストの低減にも逆行す
るという欠点があった。

そこで発明者らは、この欠点を排除するために次のよう
な提案をしているので第６図の断面構成図をもって説明
する。

図において、（１）はバーリング部（21）を有するバス
バー、（３）は回路部品、（６）はプリント基板を示
す。（７）はバスバー（１）のバーリング部（21）の外
形がスムーズに入ることのできる基板（６）にあけられ
た挿入透孔で、バスバー（１）は挿入透孔（７）に嵌合
できるバーリング部（21）の外形を有し挿入時に基板
（６）の他方の面に出ない程度のバーリング長さを有し
ている。（４）はリード端子で外形が２段に分かれ、先
端部が細く、その外形はバスバー（１）のバーリング部
（21）の内径よりも若干細く、長さは回路部品（３）の
バスバー（１）を介してプリント基板（６）に挿入した
場合に反対側の基板面に出ない程度の長さを有する細い
外形部（42）と、挿入したリード端子（４）が太くなっ
た部分で基板面に当り挿入寸法を限定するストッパーの
機能を有する太い外形部（41）からなる各部分を、プリ
ント基板（６）の一方の側にバスバー（１）を挿入しさ
らにバスバーの上から回路部品（３）のリード端子
（４）を挿入し組み立てた後、バスバー側を溶融半田に
浸漬することによって固定する。（91）は半田である。

このように構成されたものでは、溶融半田がバスバー
（１）のバーリング部（21）外周に毛細管現象で入り込
み硬化して各部は強固に固定される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこの様な方法では、バスバーとリード端子
の接続に半田を使用するため溶融半田の浸漬が必要とな
り、その結果工程が増えるのに加えて、溶融半田の浸漬
中にプリント基板及びバスバーの温度が上昇し、冷却後
プリント基板とバスバーの膨張係数の違いによる歪が発
生する恐れがある。また、バスバーのバーリング加工は
非常に工数が多く加工には特殊な設備を必要とする。さ
らに、この様な方法で製作したプリント基板装置におい
ては、バスバーが基板に密着しているため通電時の放熱
性が悪く大電流を流せない等の問題点があった。

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、簡便に製造できるとともに、電気的、機械的
信頼性の高い大電流基板装置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］ 本発明の大電流基板装置は、プリント基板、このプリン
ト基板にナット部を突設させてカシメにより固着した導
電性のナット付カシメ部品、及び上記ナット部に螺合す
るボルトにより上記プリント基板に取着した大電流通電
用のバスバーを備えたものである。

また、本発明の別の発明の大電流基板装置は、プリント
基板、このプリント基板にナット部を突設させてカシメ
により固着した導電性のナット付カシメ部品、このナッ
ト付カシメ部品のカシメにより上記プリント基板に取着
した大電流通電用のバスバー、上記ナット部にその端子
を螺合して上記バスバーと電気的に接続される回路部品
を備えたものである。

［作用］ 本発明においては、プリント基板にナット付カシメ部品
をカシメにより取り付け大電流通電用のバスバーをねじ
止めして取り付けており、溶融半田に浸漬することがな
いので、組立固定後の反りを完全に防止し、作業性が著
しく改良され、電気的、機械的信頼性が向上した。ま
た、バスバーを基板から浮かせた状態で取り付けている
ので熱的信頼性も向上、大電流を流すことができる。さ
らに、バスバーにバーリング部を設ける必要もなく、バ
スバーを基板に固定するための銅箔パターンが必要なく
なるので、作業が簡素化され著しく生産性が向上し、用
途拡大が可能となった。

また、別の発明によれば、バスバーもカシメにより取り
付けているので、より作業性が向上するとともに、自動
化にも対応し易い。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１図
は本発明の一実施例の大電流基板装置を示す断面構成図
で、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、（４）は回路部品
（３）にねじ止めされているリード端子で、先端の外径
にボルトとなるネジ部（4a）とストッパ（4b）を有して
いる、（６）はプリント基板、（12）はナット付カシメ
部品、この場合はカシメ部（12a）とナット部（12b）を
有するナットサートで、導電性材料、例えば黄銅等で形
成されている。

まず、このように構成された大電流基板装置を製作する
手順について述べる。予めプリント基板（６）の定めら
れた位置にナットサート（12）の外径より0.1mm程度大
きくなるように孔を開け、ナットサート（12）を挿入し
て専用工具により図に示したごとくカシメてプリント基
板（６）に固定する。同じくナットサート（12）の外径
より0.1mm程度大きくなるように開けたバスバー（１）
の挿入孔をナットサート（12）のナット部（12b）に合
わせ、リード端子（４）のネジ部（4a）をナットサート
（12）のナット部（12b）にねじ込んでバスバー（１）
を固定、プリント基板（６）に取着し大電流基板装置と
する。

なお、この実施例ではナットサート（12）は日本ドライ
ブィット社製（商品名：ナットサート、製品番号:9658-
5821、M6用）を使用した。また、回路部品（３）とリー
ド端子（４）との接合に関する詳細な説明は、この発明
の目的とするところではないので説明を省略した。

この様にこの実施例の大電流基板では、ナットサート
（12）をプリント基板（６）にカシメにより固定して、
ナットサート（12）にバスバー（１）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。
また、リード端子（４）とバスバー（１）の接続面積が
大きく（ストッパ（4b）とバスバー（１）が面接着とな
る）、大電流低インピーダンスの通電が可能で、電気的
接続の信頼製が高くなった。バスバー（１）をプリント
基板（６）から浮かせた状態で取り付けており、組立固
定後の反りを完全に防止でき、熱的信頼性も向上した。
さらに、バスバー（１）にバーリング部を設ける必要も
なく、銅箔パターンによるバスバー（１）固定の必要が
なくなったので、作業が簡素化され、製造コストが下が
り生産性が著しく向上した。

第２図は本発明の他の実施例の大電流基板装置を示す断
面構成図で、この場合のナット付カシメ部品（12）のナ
ットバーは第１のカシメ部（12a）とナット部（12b）の
他に第２のカシメ部（12c）を有している。

このように構成された大電流基板装置は、上記実施例と
同様予めプリント基板（６）とバスバー（１）に孔を開
けておき、図に示した如く組立専用工具によりナットサ
ート（12）の第１のカシメ部（12a）をカシメてナット
サート（12）をプリント基板（６）に固着し、ついで第
２のカシメ部（12c）をカシメてバスバー（１）をプリ
ント基板（６）に取着する。回路部品（３）をリード端
子（４）のネジ部（4a）を介して取付け製作する。

この実施例においては、上記一実施例と同様の効果を有
するうえに、バスバー（１）もカシメにより取付けてい
るので、より作業性が向上するとともに、自動化にも適
している。

さて次に、この発明に係わるナット付カシメ部品のナッ
トサートについて説明する。第３図（ａ），（ｂ）は一
実施例に用いられた従来のナットサートを示す断面構成
図で、（ａ）はカシメ前を、（ｂ）は構造部材に取り付
けたカシメ後を示している。

ナットサート（12）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環状端板（12
p）を備え、筒状体の板厚は環状端板（12p）側より２段
に分かれており、１段目は薄く、２段目は１段目に比較
して厚く、その内面にナット部（12b）を有している。
構造部材（60）にナットサート（12）の外径より0.1mm
程度大きくなるように孔を開け、ナットサート（12）を
挿入して専用工具を用いてナットサート（12）の両端を
中央に押さえつけ構造部材（60）との固定を行う。

第４図（ａ）（ｂ）は発明者らが鋭意研究の元に開発し
た、他の実施例に適用するに有効かつ簡便なナットサー
トを示す断面構成図で、（ａ）はカシメ前を、（ｂ）は
構造部材に取り付けたカシメ後を示している。

このナットサート（12）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環状端板
（12p）を備え、筒状体の板厚は環状端板（12p）側より
３段に分かれており、１段目（第１のカシメ部（12a）
に相応）は薄く、２段目（第２のカシメ部（12c）に相
応）は１段目に比較してやや厚く、３段目は他の段に比
較してさらに厚く、その内面にナット部（12b）を有し
ている。次に固定方法を手順をおって説明する。予め２
枚の構造部材（60）にナットサート（12）の外径より0.
1mm程度大きくなるように孔を開けておき、ナットサー
ト（12）に１枚目の構造部材（60）を環状端板（12p）
に当たるまで挿入し専用工具を用いてナットサート（1
2）の両端を中央に押さえつけ第１のカシメを形成せし
め、１枚目の構造部材（60）との固定を終える。次に、
１枚目の構造部材（60）に固定されたナットサート（1
2）に２枚目の構造部材（60）を第２のカシメ部（12c）
に当たるまで挿入し専用工具を用いてナットサート（1
2）の両端を中央に押さえつけ第２のカシメを形成せし
め、２枚目の構造部材（60）との固定を終え固定作業を
終了する。

この方法によれば、第１のカシメ部（12a）と第２のカ
シメ部（12c）の板厚に差があるため同時にカシメが行
われることがなく所望の効果が得られる。

なお、専用工具についてはこの発明の目的とするところ
ではないので説明を省略する。

また、上記一実施例においては、回路部品（３）のリー
ド端子（４）のネジ部（4a）によりバスバー（１）をナ
ットサート（12）に固定する場合について述べたが、バ
スバー（１）固定のみに供される独立したボルトを用い
て固定するようにしてもよく、回路部品（３）をプリン
ト基板のバスバー（１）取着面と反対側の面に搭載する
ようにしてもよい。

さらに、他の実施例においてナットサート（12）のカシ
メ部とナット部をプリント基板を挟んで両側に位置する
ように配設してもよく、回路部品をバスバーと反対面に
搭載するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、プリント基板、このプ
リント基板にナット部を突設させてカシメにより固着し
た導電性のナット付カシメ部品、及び上記ナット部に螺
合するボルトにより上記プリント基板に取着した大電流
通電用のバスバーを備えたものにすることにより、簡便
に製造できるとともに、電気的、機械的信頼性の高い大
電流基板装置が得られる効果がある。

また、本発明の別の発明によれば、プリント基板、この
プリント基板にナット部を突設させてカシメにより固着
した導電性のナット付カシメ部品、このナット付カシメ
部品のカシメにより上記プリント基板に取着した大電流
通電用のバスバー、上記ナット部にその端子を螺合して
上記バスバーと電気的に接続される回路部品を備えたも
のにすることにより、上記に加え、より作業性が向上
し、自動化にも適した大電流基板装置が得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の大電流基板装置を示す断面
構成図、第２図は本発明の他の実施例の大電流基板装置
を示す断面構成図、第３図（ａ）（ｂ）は各々第１図に
おけるナット付カシメ部品を示す断面構成図、第４図
（ａ）（ｂ）は各々第２図におけるナット付カシメ部品
を示す断面構成図、第５図及び第６図は従来のプリント
基板装置を示す断面構成図である。 図において、（１）はバスバー、（３）は回路部品、
（４）はリード端子、（６）はプリント基板、（12）は
ナット付カシメ部品、（12a），（12c）はカシメ部、
（12b）はナット部である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−35078（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−94451（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−163767（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−73964（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板、このプリント基板にナット
   部を突設させてカシメにより固着した導電性のナット付
   カシメ部品、及び上記ナット部に螺合するボルトにより
   上記プリント基板に取着した大電流通電用のバスバーを
   備えた大電流基板装置。
2. 【請求項２】プリント基板、このプリント基板にナット
   部を突設させてカシメにより固着した導電性のナット付
   カシメ部品、このナット付カシメ部品のカシメにより上
   記プリント基板に取着した大電流通電用のバスバー、上
   記ナット部にその端子を螺合して上記バスバーと電気的
   に接続される回路部品を備えた大電流基板装置。