JPH11138281A - レーザ溶接構造 - Google Patents
レーザ溶接構造Info
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- JPH11138281A JPH11138281A JP9302168A JP30216897A JPH11138281A JP H11138281 A JPH11138281 A JP H11138281A JP 9302168 A JP9302168 A JP 9302168A JP 30216897 A JP30216897 A JP 30216897A JP H11138281 A JPH11138281 A JP H11138281A
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Abstract
端子の溶接工数の低減を図る。 【解決手段】 バスバー17のパターン部に、タブ端子
17aの板厚よりも薄くした折り曲げ脚部17bを当て
がって、このバスバー17のパターン部とタブ端子17
aの折り曲げ脚部17bにレーザビームLBを照射し
て、バスバー17のパターン部に溶接する。
Description
するバスバーに最適なレーザ溶接構造に関し、特に、レ
ーザの照射エネルギーの低減、並びに溶接工数の低減が
できるようにしたものである。
1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2−103
8786号参照)。
の溶接用金属導体部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L
B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6−30
2341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。
長いタブ端子を切り起こすためには、パターン部にタブ
端子の切り起こしのためのスペースが必要となるから、
このスペースがデッドスペースとなってバスバーを小型
・高密度化できないので、バスバー積層数を減少できな
いという問題がある。
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善に係るものであり、特
に、電気接続箱に収容するバスバーの溶接に最適で、レ
ーザの照射エネルギーの低減、並びにタブ端子の溶接工
数の低減を図ることが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では、溶接体に被溶接体を当てが
って、この溶接体と被溶接体とをレーザビームで溶接す
る構造であって、上記被溶接体のレーザビームの照射部
位の板厚を他の部位の板厚よりも薄くしたことを特徴と
するレーザ溶接構造を提供するものである。具体的に
は、請求項5のように、上記溶接体が電気接続箱に収容
するバスバーであり、被溶接体がタブ端子であって、バ
スバーのパターン部に、タブ端子の板厚よりも薄くした
折り曲げ脚部を当てがって、このバスバーのパターン部
とタブ端子の折り曲げ脚部にレーザビームを照射して、
バスバーのパターン部に溶接するものである。
端子の板厚よりも折り曲げ脚部の板厚を薄くする。例え
ば、タブ端子(雄端子)は、雌端子を差し込み接続する
ために所定の板厚を確保する必要があるが、折り曲げ脚
部のタブ端子と同じ厚い板厚であれば、溶融のための照
射エネルギーが多大となる。
続のための板厚を確保しつつ、折り曲げ脚部の板厚のみ
を薄くすることにより、溶融のための照射エネルギーを
低減できる。
って、この溶接体と被溶接体とをレーザビームで溶接す
る構造であって、上記被溶接体のレーザビームの照射部
位に、溶接体まで貫通する溶接用穴又は溶接体側に突出
する半球状凹部を形成したことを特徴とするレーザ溶接
構造を提供するものである。具体的には、請求項5のよ
うに、上記溶接体が電気接続箱に収容するバスバーであ
り、被溶接体がタブ端子であって、バスバーのパターン
部に、溶接用穴又は半球状凹部を形成したタブ端子の折
り曲げ脚部を当てがって、このタブ端子の折り曲げ脚部
の溶接用穴又は半球状凹部にレーザビームを照射して、
バスバーのパターン部に溶接するものである。
項1と同様の理由で、溶融のための照射エネルギーを低
減できるようにするために、折り曲げ脚部に形成した溶
接用穴を利用し、溶接用穴内で、折り曲げ脚部とバスバ
ーとの接合界面にレーザビームを直接的に照射して、接
合界面の溶融により折り曲げ脚部をバスバーのパターン
部に溶接する。
凹部を利用し、半球状凹部内にレーザビームを照射し
て、半球状凹部内にこもる熱による溶融により折り曲げ
脚部をバスバーのパターン部に溶接する。
って、この溶接体と被溶接体とをレーザビームで溶接す
る構造であって、上記被溶接体のレーザビームの照射部
位に、レーザビームの反射率の低い塗料を塗布したこと
を特徴とするレーザ溶接構造を提供するものである。具
体的には、請求項5のように、上記溶接体が電気接続箱
に収容するバスバーであり、被溶接体がタブ端子であっ
て、バスバーのパターン部に、反射率の低い塗料を塗布
したタブ端子の折り曲げ脚部を当てがって、このタブ端
子の塗料塗布部にレーザビームを照射して、バスバーの
パターン部に溶接するものである。
項1と同様の理由で、溶融のための照射エネルギーを低
減できるようにするために、折り曲げ脚部に塗布した反
射率の低い塗料を利用し、この塗料塗布面にレーザビー
ムを照射して、塗料塗布面の溶融により折り曲げ脚部を
バスバーのパターン部に溶接する。
って、この溶接体と被溶接体とをレーザビームで溶接す
る構造であって、上記被溶接体のレーザビームの照射部
位に、溶接体にあけられた位置決め穴に差し込み係合可
能な位置決め突起を形成したことを特徴とするレーザ溶
接構造を提供するものである。具体的には、請求項5の
ように、上記溶接体が電気接続箱に収容するバスバーで
あり、被溶接体がタブ端子であって、バスバーのパター
ン部にタブ端子の折り曲げ脚部を当てがいながら、パタ
ーン部にあけた位置決め穴に、折り曲げ脚部に形成した
突起を差し込み係合するものである。
端子の折り曲げ脚部の位置決め突起をバスバーのパター
ン部の位置決め穴に差し込むだけで、タブ端子のアライ
メントが自動的に矯正される。
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(A)(B)に示すように、タブ端子17a
は、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。
ように、フープ材6(図9参照)等からタブ端子17a
と折り曲げ脚部17bとを展開状態で連続的に打ち抜い
て、谷折り線c,cで両端部17d,17dを内向きに
折り重ねると共に、谷折り線dでタブ端子17aを上向
きに90度で折り曲げる。その後、繋ぎ部分17eを切
断線eで切断する。
は、雌端子を差し込み接続するために必要な板厚T1が
確保されると共に、折り曲げ脚部(レーザビームLBの
照射部位)17bは、タブ端子17aの板厚T1よりも
薄い板厚T2(T1>T2…半分)となる。
に、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て、
真上から折り曲げ脚部17bの中央位置にレーザビーム
LBを照射する。
の状態で、折り曲げ脚部17bとバスバー17のパター
ン部とが溶融されて溶接aされるようになる。
bをバスバー17のパターン部に下方から当てがって、
真下から折り曲げ脚部17bの中央位置にレーザビーム
LBを照射すると、タブ端子17aが下向きの状態で、
折り曲げ脚部17bとバスバー17のパターン部とが溶
融されて溶接aされるようになる。
差し込み接続のために必要な板厚T1を確保しつつ、折
り曲げ脚部17bの板厚T2のみを薄くできるので、折
り曲げ脚部17bの溶融のための照射エネルギーが低減
する。
7bの中央位置に照射すると、折り曲げ脚部17bの表
面積が広いので、照射位置の精度誤差の許容範囲も広く
なる。また、真上又は真下からレーザビームLBを照射
するので、障害物が少なくて照射距離も最短になると共
に、複数の溶接箇所にレーザビームLBを同時に同方向
から照射することも容易であるから、量産性も良好であ
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。
7a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。図2(B)に示すように、上記タブ端子17aは、
板厚T1とT2とが異なる異形材等からタブ端子17a
と折り曲げ脚部17bとを展開状態で連続的に打ち抜い
て、谷折り線dでタブ端子17aを上向きに90度で折
り曲げる。その後、繋ぎ部分17eを切断線eで切断す
る。
は、第1実施形態と同様に、雌端子を差し込み接続する
ために必要な板厚T1が確保されると共に、折り曲げ脚
部(レーザビームLBの照射部位)17bは、タブ端子
17aの板厚T1よりも薄い板厚T2(T1>T2…半
分)となる。
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て、真上から
折り曲げ脚部17bの中央位置にレーザビームLBを照
射すると、第1実施形態と同様に、タブ端子17aが上
向きの状態で、折り曲げ脚部17bとバスバー17のパ
ターン部とが溶融されて溶接aされるようになる。
差し込み接続のために必要な板厚T1を確保しつつ、折
り曲げ脚部17bの板厚T2のみを薄くできるので、折
り曲げ脚部17bの溶融のための照射エネルギーが低減
する。
る。図3(A)に示した第1実施形態のタブ端子17a
と、図3(B)に示した第2実施形態のタブ端子17a
の各折り曲げ脚部(レーザビームLBの照射部位)17
bの中央位置に、図3(C)に示すように、バスバー1
7まで貫通する溶接用穴17f、又は図3(D)に示す
ように、バスバー17側に突出する半球状凹部17gを
形成する。
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て、斜め方向
から折り曲げ脚部17bの溶接用穴17f内のバスバー
17との接合界面にレーザビームLBを照射すると、折
り曲げ脚部17bとバスバー17のパターン部との接合
界面が溶融されて溶接aされるようになる。
た溶接用穴17fを利用し、溶接用穴17f内で、折り
曲げ脚部17bとバスバー17との接合界面にレーザビ
ームLBを直接的に照射できるので、溶融のための照射
エネルギーを低減できる。
子17aの折り曲げ脚部17bの半球状凹部17gの頂
部を絶縁板18上のバスバー17のパターン部に上方か
ら当てがって、真上から半球状凹部17g内にレーザビ
ームLBを照射すると、半球状凹部17gとバスバー1
7のパターン部とが溶融されて溶接aされるようにな
る。
た半球状凹部17gを利用し、半球状凹部17g内にレ
ーザビームLBを照射して、半球状凹部17g内にこも
る熱による溶融により折り曲げ脚部をバスバーのパター
ン部に溶接できるので、溶融のための照射エネルギーを
低減できる。
タブ端子17bの板厚T1よりも薄くしたものでなくて
も良い(T2=T1)。
る。図4(A)に示した第1実施形態のタブ端子17a
と、図4(B)に示した第2実施形態のタブ端子17a
の各折り曲げ脚部(レーザビームLBの照射部位)17
bの上面に、反射率の低い塗料(例えば黒色塗料)21
(ハッチング参照)を塗布する。
7bを絶縁板18上のバスバー17のパターン部に上方
から当てがって、真上から折り曲げ脚部17bの上面に
レーザビームLBを照射すると、折り曲げ脚部17bと
バスバー17のパターン部とが溶融されて溶接aされる
ようになる。
た反射率の低い塗料21を利用し、この塗料21の塗布
面にレーザビームLBを照射して、折り曲げ脚部17b
をバスバー17のパターン部に溶接できるので、溶融の
ための照射エネルギーを低減できる。また、塗料21を
塗布するだけであるから、メッキ等と比較してコスト安
であると共に、必要な箇所のみに簡単かつ迅速に塗布で
きる。
タブ端子17bの板厚T1よりも薄くしたものでなくて
も良い(T2=T1)。
る。図5(B)に示すように、上記タブ端子17aは、
フープ材6等(図9参照)からタブ端子17aと折り曲
げ脚部17bと、この折り曲げ脚部17bの両端と前端
の位置決め突起17h,…,17hとを展開状態で連続
的に打ち抜いて、谷折り線dでタブ端子17aを上向き
に90度で折り曲げる。その後、各位置決め突起17h
を山折り線fで下向きに90度で折り曲げて、繋ぎ部分
17eを切断線eで切断する。
の折り曲げ脚部17bを当てがうバスバー17には、折
り曲げ脚部17bの各位置決め突起17hに対応する位
置決め穴17iをそれぞれあける。
7bをバスバー17に上方から当てがいながら、折り曲
げ脚部17bの各位置決め突起17hをバスバー17の
各位置決め穴17iにそれぞれ差し込み係合させる。
脚部17bの位置決め突起17hをバスバー17のパタ
ーン部の位置決め穴17iに差し込むだけで、タブ端子
17aのアライメントが自動的に矯正されるので、レー
ザ溶接のためのタブ端子17aの組み付け工数が低減さ
れると共に、アライメントの矯正でコネクタ等の挿入力
も低減される。
る。図6(B)に示すように、上記タブ端子17aは、
第5実施形態と同様に、フープ材6等(図9参照)から
タブ端子17aと折り曲げ脚部17bと、この折り曲げ
脚部17bの両端と後端の位置決め突起17h,…,1
7hとを展開状態で連続的に打ち抜いて、谷折り線dで
タブ端子17aを上向きに90度で折り曲げる。その
後、各位置決め突起17hを山折り線fで下向きに90
度で折り曲げて、繋ぎ部分17eを切断線eで切断す
る。
の折り曲げ脚部17bを当てがうバスバー17には、折
り曲げ脚部17bの各位置決め突起17hに対応する位
置決め穴17iをそれぞれあける。
7bをバスバー17に上方から当てがいながら、折り曲
げ脚部17bの各位置決め突起17hをバスバー17の
各位置決め穴17iにそれぞれ差し込み係合させる。
明の請求項1(又は請求項5)のレーザ溶接構造は、タ
ブ端子の板厚よりも折り曲げ脚部の板厚を薄くしたもの
であるから、タブ端子に、雌端子の差し込み接続のため
の板厚を確保しつつ、折り曲げ脚部の板厚のみを薄くす
ることにより、溶融のための照射エネルギーを低減でき
るようになる。
溶接構造は、折り曲げ脚部の溶接用穴を利用し、折り曲
げ脚部とバスバーとの接合界面にレーザビームを直接的
に照射して、接合界面の溶融により折り曲げ脚部をバス
バーのパターン部に溶接し、あるいは、折り曲げ脚部の
半球状凹部を利用し、半球状凹部内にレーザビームを照
射して、半球状凹部内にこもる熱による溶融により折り
曲げ脚部をバスバーのパターン部に溶接するようにした
から、請求項1と同様の理由で、溶融のための照射エネ
ルギーを低減できるようになる。
ザ溶接構造は、折り曲げ脚部に塗布した反射率の低い塗
料を利用し、この塗料塗布面にレーザビームを照射し
て、塗料塗布面の溶融により折り曲げ脚部をバスバーの
パターン部に溶接するようにしたから、請求項1と同様
の理由で、溶融のための照射エネルギーを低減できるよ
うになる。
レーザ溶接構造は、タブ端子の折り曲げ脚部の位置決め
突起をバスバーのパターン部の位置決め穴に差し込むだ
けで、タブ端子のアライメントが自動的に矯正されるの
で、レーザ溶接のためのタブ端子の組み付け工数が低減
されると共に、アライメントの矯正でコネクタ等の挿入
力も低減されるようになる。
あり、(A)はバスバーにタブ端子をレーザ溶接した斜
視図、(B)は側面断面図、(C)はタブ端子の展開斜
視図である。
(A)はバスバーにタブ端子をレーザ溶接した斜視図、
(B)はタブ端子の展開斜視図である。
(A)(B)はそれぞれタブ端子の斜視図、(C)
(D)はそれぞれ側面断面図である。
(A)(B)はそれぞれタブ端子の斜視図である。
(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)はタブ端子の展開斜視図である。
(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)はタブ端子の展開斜視図である。
である。
分解斜視図である。
ザ溶接構造の斜視図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 溶接体に被溶接体を当てがって、この溶
接体と被溶接体とをレーザビームで溶接する構造であっ
て、 上記被溶接体のレーザビームの照射部位の板厚を他の部
位の板厚よりも薄くしたことを特徴とするレーザ溶接構
造。 - 【請求項2】 溶接体に被溶接体を当てがって、この溶
接体と被溶接体とをレーザビームで溶接する構造であっ
て、 上記被溶接体のレーザビームの照射部位に、溶接体まで
貫通する溶接用穴又は溶接体側に突出する半球状凹部を
形成したことを特徴とするレーザ溶接構造。 - 【請求項3】 溶接体に被溶接体を当てがって、この溶
接体と被溶接体とをレーザビームで溶接する構造であっ
て、 上記被溶接体のレーザビームの照射部位に、レーザビー
ムの反射率の低い塗料を塗布したことを特徴とするレー
ザ溶接構造。 - 【請求項4】 溶接体に被溶接体を当てがって、この溶
接体と被溶接体とをレーザビームで溶接する構造であっ
て、 上記被溶接体のレーザビームの照射部位に、溶接体にあ
けられた位置決め穴に差し込み係合可能な位置決め突起
を形成したことを特徴とするレーザ溶接構造。 - 【請求項5】 上記溶接体が電気接続箱に収容するバス
バーであり、被溶接体がタブ端子であって、バスバーの
パターン部にタブ端子の折り曲げ脚部を当てがって、こ
のバスバーのパターン部とタブ端子の折り曲げ脚部とを
レーザビームで溶接した請求項1〜請求項4のいずれか
に記載のレーザ溶接構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30216897A JP3343066B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | バスバーのレーザ溶接構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30216897A JP3343066B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | バスバーのレーザ溶接構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11138281A true JPH11138281A (ja) | 1999-05-25 |
JP3343066B2 JP3343066B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=17905751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30216897A Expired - Fee Related JP3343066B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | バスバーのレーザ溶接構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3343066B2 (ja) |
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