JPH115182A - レーザ溶接材料及びレーザ溶接構造 - Google Patents
レーザ溶接材料及びレーザ溶接構造Info
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- JPH115182A JPH115182A JP9160076A JP16007697A JPH115182A JP H115182 A JPH115182 A JP H115182A JP 9160076 A JP9160076 A JP 9160076A JP 16007697 A JP16007697 A JP 16007697A JP H115182 A JPH115182 A JP H115182A
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
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- Plasma & Fusion (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ溶接において、接合強度を安定に向上
できるようにする。 【解決手段】 レーザビームＬＢを照射する被溶接体１
７ａ′は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材１７ｄと
し、レーザ吸収率の大きい材料をその外殻１７ｅとした
複合材である。レーザビームＬＢを照射する複合材の被
溶接体１７ａ′の端部を斜めにカットして、このカット
端部１７ｆにレーザビームＬＢを照射して溶接する。
できるようにする。 【解決手段】 レーザビームＬＢを照射する被溶接体１
７ａ′は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材１７ｄと
し、レーザ吸収率の大きい材料をその外殻１７ｅとした
複合材である。レーザビームＬＢを照射する複合材の被
溶接体１７ａ′の端部を斜めにカットして、このカット
端部１７ｆにレーザビームＬＢを照射して溶接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気接続箱に収容
するバスバーに最適なレーザ溶接材料及びレーザ溶接構
造に関し、特に、接合強度を安定に向上できるようにし
たものである。
するバスバーに最適なレーザ溶接材料及びレーザ溶接構
造に関し、特に、接合強度を安定に向上できるようにし
たものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、図９（Ａ）に示すように、電線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２−１０３８
７８６号参照）。
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）。
【０００３】また、図９（Ｂ）に示すように、平板状の
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）。
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）。
【０００４】ところで、自動車用ワイヤーハーネス等を
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。
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。
【０００５】上記のような電気接続箱としては、図８に
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。
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。
【０００６】上記各バスバー７Ａ〜７Ｃの内、図７にそ
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。
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。
【０００７】同様に、中層のバスバー７Ｂから下方向に
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。
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。
【０００８】そして、図８に示したように、上記各タブ
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。
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。
【０００９】また、電気接続箱９内の回路ボリュームが
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。
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。
【００１０】一方、近年では、自動車内に分散して搭載
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。
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。
【００１１】上記電気接続箱内の回路数が４０程度であ
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。
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。
【００１２】このように８〜１０層のバスバー積層構造
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。
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。
【００１３】しかし、バスバーのパターン部から長いタ
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。
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。
【００１４】この問題を解決するために、本出願人は、
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。
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。
【００１５】このレーザ溶接構造は、基本的には、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。
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。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タブ端
子は銅材製であることから、レーザの吸収率が１０％未
満と低いために、レーザビームを照射したときの熱影響
が不安定で、接合強度等の接続特性が安定しないという
問題がある。
子は銅材製であることから、レーザの吸収率が１０％未
満と低いために、レーザビームを照射したときの熱影響
が不安定で、接合強度等の接続特性が安定しないという
問題がある。
【００１７】本発明は、本出願人が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、接合強度を安定に向上で
きるレーザ溶接材料及びレーザ溶接構造を提供するもの
である。
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、接合強度を安定に向上で
きるレーザ溶接材料及びレーザ溶接構造を提供するもの
である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
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
るものであって、上記レーザビームを照射する被溶接体
は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材とし、レーザ吸
収率の大きい材料をその外殻とした複合材であることを
特徴とするレーザ溶接材料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
るものであって、上記レーザビームを照射する被溶接体
は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材とし、レーザ吸
収率の大きい材料をその外殻とした複合材であることを
特徴とするレーザ溶接材料を提供するものである。
【００１９】請求項１によれば、外殻の材料にレーザビ
ームを照射すると、外殻の材料はレーザ吸収率が大きい
ことから直ちに熱影響を受け、この熱がスムーズに中心
材に伝播されて、外殻と中心材が効率良く溶融される。
ームを照射すると、外殻の材料はレーザ吸収率が大きい
ことから直ちに熱影響を受け、この熱がスムーズに中心
材に伝播されて、外殻と中心材が効率良く溶融される。
【００２０】また、請求項２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
溶接するものであって、上記レーザビームを照射する被
溶接体は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材とし、レ
ーザ吸収率の大きい材料をその外殻とした複合材であ
り、この複合材の端部を斜めにカットして、このカット
端部にレーザビームを照射して溶接することを特徴とす
るレーザ溶接構造を提供するものである。
当てがって、この溶接体と被溶接体とをレーザビームで
溶接するものであって、上記レーザビームを照射する被
溶接体は、レーザ吸収率の小さい材料を中心材とし、レ
ーザ吸収率の大きい材料をその外殻とした複合材であ
り、この複合材の端部を斜めにカットして、このカット
端部にレーザビームを照射して溶接することを特徴とす
るレーザ溶接構造を提供するものである。
【００２１】請求項２によれば、カット端部にレーザビ
ームを照射すると、レーザ吸収率が大きい外殻が受けた
熱がよりスムーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材
とがより効率良く溶融される。
ームを照射すると、レーザ吸収率が大きい外殻が受けた
熱がよりスムーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材
とがより効率良く溶融される。
【００２２】請求項３のように、上記レーザビームは、
カット端部の中心材と外殻との間の接合界面に照射して
溶接する構造であれば、レーザ吸収率が大きい外殻が受
けた熱が直接的に中心材に伝播されて、外殻と中心材が
非常に効率良く溶融される。
カット端部の中心材と外殻との間の接合界面に照射して
溶接する構造であれば、レーザ吸収率が大きい外殻が受
けた熱が直接的に中心材に伝播されて、外殻と中心材が
非常に効率良く溶融される。
【００２３】請求項４のように、具体的には、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する
のに利用できる。
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する
のに利用できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
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。
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。
【００２５】図１に示すように、第１実施形態として、
溶接体１７′に被溶接体１７ａ′を当てがう。上記溶接
体１７′は、例えばレーザ吸収率の高いニッケル（レー
ザ吸収率 ２８％）板である。なお、錫（レーザ吸収率
４６％）板でも良い。
溶接体１７′に被溶接体１７ａ′を当てがう。上記溶接
体１７′は、例えばレーザ吸収率の高いニッケル（レー
ザ吸収率 ２８％）板である。なお、錫（レーザ吸収率
４６％）板でも良い。
【００２６】上記被溶接体１７ａ′は、図１（Ａ）で
は、例えば直径２ｍｍの中心材としての銅線（レーザ吸
収率 １０％未満）１７ｄを、内径２．２ｍｍ、肉厚１
ｍｍの外殻としてのニッケルパイプ１７ｅに挿入して、
１．８ｍｍ用ダイスで伸線した線状の複合材である。な
お、外殻１７ｅは錫パイプでも良い。また、中心材１７
ｄに外殻（ニッケル又は錫）１７ｅをメッキしたもので
も良い。
は、例えば直径２ｍｍの中心材としての銅線（レーザ吸
収率 １０％未満）１７ｄを、内径２．２ｍｍ、肉厚１
ｍｍの外殻としてのニッケルパイプ１７ｅに挿入して、
１．８ｍｍ用ダイスで伸線した線状の複合材である。な
お、外殻１７ｅは錫パイプでも良い。また、中心材１７
ｄに外殻（ニッケル又は錫）１７ｅをメッキしたもので
も良い。
【００２７】また、図１（Ｂ）では、例えば板厚２ｍｍ
の中心材としての銅板１７ｄに、上下の厚みがそれぞれ
０．５ｍｍとなるように、外殻としてのニッケルメッキ
１７ｅ，１７ｅを施した板状の複合材である。
の中心材としての銅板１７ｄに、上下の厚みがそれぞれ
０．５ｍｍとなるように、外殻としてのニッケルメッキ
１７ｅ，１７ｅを施した板状の複合材である。
【００２８】そして、図１（Ｃ）のように、この各複合
材の被溶接体１７ａ′に真上からレーザビームＬＢを照
射すると、外殻１７ｅの材料はレーザ吸収率が大きいニ
ッケルであることから、外殻１７ｅが直ちに熱影響を受
け、この熱がスムーズに中心材１７ｅに伝播されて、外
殻１７ｅと中心材１７ｄが効率良く溶融されて、溶接体
体１７′に溶接ａされるようになる。
材の被溶接体１７ａ′に真上からレーザビームＬＢを照
射すると、外殻１７ｅの材料はレーザ吸収率が大きいニ
ッケルであることから、外殻１７ｅが直ちに熱影響を受
け、この熱がスムーズに中心材１７ｅに伝播されて、外
殻１７ｅと中心材１７ｄが効率良く溶融されて、溶接体
体１７′に溶接ａされるようになる。
【００２９】したがって、熱影響部（金属組織の結晶粒
度が粗大化）の形状が安定し、これにより、接合強度等
の接続特性が安定に向上する。
度が粗大化）の形状が安定し、これにより、接合強度等
の接続特性が安定に向上する。
【００３０】第２実施形態として、図２（Ａ）に示すよ
うに、図１（Ａ）に示した線状の複合材である被溶接体
１７ａ′の端部を、例えば４５度の角度で斜めにカット
する。
うに、図１（Ａ）に示した線状の複合材である被溶接体
１７ａ′の端部を、例えば４５度の角度で斜めにカット
する。
【００３１】また、図２（Ｂ）に示すように、図１
（Ｂ）に示した板状の複合材である被溶接体１７ａ′の
端部を、例えば４５度の角度で斜めにカットする。
（Ｂ）に示した板状の複合材である被溶接体１７ａ′の
端部を、例えば４５度の角度で斜めにカットする。
【００３２】そして、図２（Ｃ）のように、各被溶接体
１７ａ′のカット端部１７ｆに真上からレーザビームＬ
Ｂを照射すると、カット端部１７ｆには、上から見て外
殻１７ｅと中心材１７ｄとがスロープ状に露出されてい
るので、外殻１７ｅが受けた熱がよりスムーズに中心材
１７ｄに伝播されて、外殻１７ｅと中心材１７ｄがより
効率良く溶融されて、溶接体１７′に溶接ａされるよう
になり、接合強度等の接続特性がさらに安定に向上す
る。
１７ａ′のカット端部１７ｆに真上からレーザビームＬ
Ｂを照射すると、カット端部１７ｆには、上から見て外
殻１７ｅと中心材１７ｄとがスロープ状に露出されてい
るので、外殻１７ｅが受けた熱がよりスムーズに中心材
１７ｄに伝播されて、外殻１７ｅと中心材１７ｄがより
効率良く溶融されて、溶接体１７′に溶接ａされるよう
になり、接合強度等の接続特性がさらに安定に向上す
る。
【００３３】また、上記レーザビームＬＢを、カット端
部１７ｆの上側の外殻１７ｅとその下の中心材１７ｄと
の間の接合界面Ｅに照射すると、上側の外殻１７ｅが受
けた熱が直接的に中心材１７ｄに伝播されて、外殻１７
ｅと中心材１７ｄが非常に効率良く溶融されるので、接
合強度等の接続特性が極めて安定に向上する。なお、下
側の外殻１７ｅとその上の中心材１７ｄとの間の接合界
面Ｅ′にレーザビームＬＢ′を照射しても良い。
部１７ｆの上側の外殻１７ｅとその下の中心材１７ｄと
の間の接合界面Ｅに照射すると、上側の外殻１７ｅが受
けた熱が直接的に中心材１７ｄに伝播されて、外殻１７
ｅと中心材１７ｄが非常に効率良く溶融されるので、接
合強度等の接続特性が極めて安定に向上する。なお、下
側の外殻１７ｅとその上の中心材１７ｄとの間の接合界
面Ｅ′にレーザビームＬＢ′を照射しても良い。
【００３４】（実験例１）第１実施形態として図１
（Ａ）に示した外殻１７ｅを有する被溶接体１７ａ′
と、従来例として外殻を有しない被溶接体とにレーザビ
ームＬＢを照射して溶接部分の接合強度を測定した。そ
の結果を表１に示す。
（Ａ）に示した外殻１７ｅを有する被溶接体１７ａ′
と、従来例として外殻を有しない被溶接体とにレーザビ
ームＬＢを照射して溶接部分の接合強度を測定した。そ
の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１からも明らかなように、第１実施形態
の被溶接体１７ａ′は、従来例の被溶接体と比較して、
接合強度が約３倍も高く、かつ接合強度のばらつき（標
準偏差）も約１／４と少ないことが分かる。
の被溶接体１７ａ′は、従来例の被溶接体と比較して、
接合強度が約３倍も高く、かつ接合強度のばらつき（標
準偏差）も約１／４と少ないことが分かる。
【００３７】（実験例２）第２実施形態として図２
（Ａ）に示した外殻１７ｅを有する被溶接体１７ａ′
と、従来例として外殻を有しない被溶接体とにレーザビ
ームＬＢを照射して溶接部分の接合強度を測定した。そ
の結果を表２に示す。
（Ａ）に示した外殻１７ｅを有する被溶接体１７ａ′
と、従来例として外殻を有しない被溶接体とにレーザビ
ームＬＢを照射して溶接部分の接合強度を測定した。そ
の結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２からも明らかなように、第１実施形態
の中心材（銅…Ｃｕ）１７ｄ又は外殻１７ｅ（ニッケル
…Ｎｉ）にレーザビームＬＢをそれぞれ照射した被溶接
体１７ａ′は、従来例の被溶接体と比較して、接合強度
が約３〜４倍も高く、かつ接合強度のばらつき（標準偏
差）も約１／４と少ないことが分かる。
の中心材（銅…Ｃｕ）１７ｄ又は外殻１７ｅ（ニッケル
…Ｎｉ）にレーザビームＬＢをそれぞれ照射した被溶接
体１７ａ′は、従来例の被溶接体と比較して、接合強度
が約３〜４倍も高く、かつ接合強度のばらつき（標準偏
差）も約１／４と少ないことが分かる。
【００４０】また、外殻１７ｅ（ニッケル…Ｎｉ）にレ
ーザビームＬＢを照射した被溶接体１７ａ′は、中心材
（銅…Ｃｕ）１７ｄにレーザビームＬＢを照射した被溶
接体１７ａ′よりも接合強度が約２０％も高いことが分
かる。
ーザビームＬＢを照射した被溶接体１７ａ′は、中心材
（銅…Ｃｕ）１７ｄにレーザビームＬＢを照射した被溶
接体１７ａ′よりも接合強度が約２０％も高いことが分
かる。
【００４１】上記溶接体１７′に被溶接体１７ａ′を溶
接する場合、後述するように、溶接体１７′がバスバー
１７であり、被溶接体１７ａ′がタブ端子１７ａである
とすると、従来の抵抗溶接であると、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。
接する場合、後述するように、溶接体１７′がバスバー
１７であり、被溶接体１７ａ′がタブ端子１７ａである
とすると、従来の抵抗溶接であると、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。
【００４２】これに対して、本発明のレーザ溶接の場合
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。
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。
【００４３】また、各種のレーザ溶接の内、ＹＡＧレー
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。
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。
【００４４】図３及び図４は、第１実施形態の具体例と
してのバスバー１７のレーザ溶接構造である。図４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を中心材（１７ｄ）として、上面と下面に
外殻１７ｅとしてのニッケルをメッキする。
してのバスバー１７のレーザ溶接構造である。図４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を中心材（１７ｄ）として、上面と下面に
外殻１７ｅとしてのニッケルをメッキする。
【００４５】そして、図３に示すように、タブ端子１７
ａ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の上側の外殻１７ｅの中央位置にレーザビー
ムＬＢを照射する。
ａ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の上側の外殻１７ｅの中央位置にレーザビー
ムＬＢを照射する。
【００４６】この照射により、タブ端子１７ａの折り曲
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。
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。
【００４７】上記バスバー１７の全てのタブ端子１７ａ
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。
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。
【００４８】また、図６に示すように、上記タブ端子１
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。
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。
【００４９】図５は、第２実施形態の具体例としてのバ
スバー１７のレーザ溶接構造である。
スバー１７のレーザ溶接構造である。
【００５０】図３及び図４と同様に、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１７
ｂを一体形成し、この折り曲げ脚部１７ｂを中心材（１
７ｄ）として、上面と下面に外殻１７ｅとしてのニッケ
ルをメッキすると共に、この折り曲げ脚部１７ｂの端部
を、例えば４５度の角度で斜めにカットする。
別体として、タブ端子１７ａの下端に折り曲げ脚部１７
ｂを一体形成し、この折り曲げ脚部１７ｂを中心材（１
７ｄ）として、上面と下面に外殻１７ｅとしてのニッケ
ルをメッキすると共に、この折り曲げ脚部１７ｂの端部
を、例えば４５度の角度で斜めにカットする。
【００５１】そして、折り曲げ脚部１７ｂのカット端部
１７ｆに真上からレーザビームＬＢを照射すると、タブ
端子１７ａの折り曲げ脚部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。この場
合、レーザビームＬＢを、カット端部１７ｆの上側の外
殻１７ｅとその下の中心材１７ｄとの間の接合界面Ｅに
照射するのが好ましい。なお、下側の外殻１７ｅとその
上の中心材１７ｄとの間の接合界面Ｅ′にレーザビーム
ＬＢ′を照射しても良い。
１７ｆに真上からレーザビームＬＢを照射すると、タブ
端子１７ａの折り曲げ脚部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。この場
合、レーザビームＬＢを、カット端部１７ｆの上側の外
殻１７ｅとその下の中心材１７ｄとの間の接合界面Ｅに
照射するのが好ましい。なお、下側の外殻１７ｅとその
上の中心材１７ｄとの間の接合界面Ｅ′にレーザビーム
ＬＢ′を照射しても良い。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の請求項１のレーザ溶接材料は、複合材の外殻にレー
ザビームを照射すると、外殻は中心材よりもレーザ吸収
率が大きいことから直ちに熱影響を受け、この熱がスム
ーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材が効率良く溶
融されるから、熱影響部の形状が安定し、これにより、
接合強度等の接続特性が安定に向上するようになる。
明の請求項１のレーザ溶接材料は、複合材の外殻にレー
ザビームを照射すると、外殻は中心材よりもレーザ吸収
率が大きいことから直ちに熱影響を受け、この熱がスム
ーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材が効率良く溶
融されるから、熱影響部の形状が安定し、これにより、
接合強度等の接続特性が安定に向上するようになる。
【００５３】また、請求項２のレーザ溶接構造は、カッ
ト端部にレーザビームを照射すると、外殻が受けた熱が
よりスムーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材とが
より効率良く溶融されるから、熱影響部の形状がさらに
安定し、これにより、接合強度等の接続特性がさらに安
定に向上するようになる。さらに、請求項３のように、
レーザビームを、カット端部の中心材と外殻との間の接
合界面に照射して溶接すると、外殻が受けた熱が直接的
に中心材に伝播されて、外殻と中心材が非常に効率良く
溶融されるので、接合強度等の接続特性が極めて安定に
向上するようになる。
ト端部にレーザビームを照射すると、外殻が受けた熱が
よりスムーズに中心材に伝播されて、外殻と中心材とが
より効率良く溶融されるから、熱影響部の形状がさらに
安定し、これにより、接合強度等の接続特性がさらに安
定に向上するようになる。さらに、請求項３のように、
レーザビームを、カット端部の中心材と外殻との間の接
合界面に照射して溶接すると、外殻が受けた熱が直接的
に中心材に伝播されて、外殻と中心材が非常に効率良く
溶融されるので、接合強度等の接続特性が極めて安定に
向上するようになる。
【００５４】さらに、具体的には、請求項４のように、
電気接続箱に収容するバスバー（溶接体）とタブ端子
（被溶接体）とをレーザビームで溶接するのに好適に利
用することができる。
電気接続箱に収容するバスバー（溶接体）とタブ端子
（被溶接体）とをレーザビームで溶接するのに好適に利
用することができる。
【図１】 本発明の第１実施形態のレーザ溶接構造であ
り、（Ａ）は線状の被溶接体を溶接体にレーザ溶接した
斜視図、（Ｂ）は板状の被溶接体を溶接体にレーザ溶接
した斜視図、（Ｃ）は溶接部分の断面図である。
り、（Ａ）は線状の被溶接体を溶接体にレーザ溶接した
斜視図、（Ｂ）は板状の被溶接体を溶接体にレーザ溶接
した斜視図、（Ｃ）は溶接部分の断面図である。
【図２】 第２実施形態のレーザ溶接構造であり、
（Ａ）は線状の被溶接体のカット端部を溶接体にレーザ
溶接した斜視図、（Ｂ）は板状の被溶接体のカット端部
を溶接体にレーザ溶接した斜視図、（Ｃ）は溶接部分の
断面図である。
（Ａ）は線状の被溶接体のカット端部を溶接体にレーザ
溶接した斜視図、（Ｂ）は板状の被溶接体のカット端部
を溶接体にレーザ溶接した斜視図、（Ｃ）は溶接部分の
断面図である。
【図３】 （Ａ）は第１実施形態に対応して、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
図である。
にタブ端子をレーザ溶接した斜視図、（Ｂ）は側面断面
図である。
【図４】 バスバーにタブ端子をレーザ溶接する前の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図５】 （Ａ）は第２実施形態に対応して、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
図である。
にタブ端子をレーザ溶接した斜視図、（Ｂ）は側面断面
図である。
【図６】 中継端子を一体成形したタブ端子の斜視図で
ある。
ある。
【図７】 従来のバスバーの斜視図である。
【図８】 従来のバスバーの加工及び組み立て要領の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図９】 （Ａ）（Ｂ）は、従来の圧着端子等のレーザ
溶接構造の斜視図である。
溶接構造の斜視図である。
９ 電気接続箱 １７′ 溶接体 １７ａ′ 被溶接体 １７ バスバー １７ａ タブ端子 １７ｂ 折り曲げ脚部 １７ｄ 中止材 １７ｅ 外殻 １７ｆ カット端部 ＬＢ レーザビーム ａ 溶接
Claims (4)
- 【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ものであっ
て、 上記レーザビームを照射する被溶接体は、レーザ吸収率
の小さい材料を中心材とし、レーザ吸収率の大きい材料
をその外殻とした複合材であることを特徴とするレーザ
溶接材料。 - 【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ものであっ
て、 上記レーザビームを照射する被溶接体は、レーザ吸収率
の小さい材料を中心材とし、レーザ吸収率の大きい材料
をその外殻とした複合材であり、この複合材の端部を斜
めにカットして、このカット端部にレーザビームを照射
して溶接することを特徴とするレーザ溶接構造。 - 【請求項３】 上記レーザビームは、カット端部の中心
材と外殻との間の接合界面に照射して溶接する請求項２
に記載のレーザ溶接構造。 - 【請求項４】 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２及び請求項３に記載の
レーザ溶接構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16007697A JP3174286B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | レーザ溶接構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16007697A JP3174286B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | レーザ溶接構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH115182A true JPH115182A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3174286B2 JP3174286B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15707363
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16007697A Expired - Fee Related JP3174286B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | レーザ溶接構造 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3174286B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005273475A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Sanoh Industrial Co Ltd | フューエルインジェクションレール |
| JPWO2004023499A1 (ja) * | 2002-09-06 | 2006-01-05 | タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 | Ｐｔｃ素子と金属リード要素との接続構造体の製造方法及びその製造方法に用いられるｐｔｃ素子 |
| JP2008519692A (ja) * | 2004-11-15 | 2008-06-12 | バレオ エレクトロニク エ システメ デ リアイソン | 溶加材なしにレーザ溶接する方法、およびその方法で形成される電気装置 |
| JP2008212977A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | レーザ溶接部材およびそれを用いた半導体装置 |
| DE102009013110A1 (de) | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Denso Corporation, Kariya-City | Laserschweissstruktur und Laserschweissverfahren |
| JP2009255180A (ja) * | 2009-08-11 | 2009-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | めっき鋼板の重ねレーザ溶接構造 |
| JP2014017081A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
| JP2014164971A (ja) * | 2013-02-24 | 2014-09-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 端子、端子材とその製造方法およびそれを用いる端子の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP16007697A patent/JP3174286B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004023499A1 (ja) * | 2002-09-06 | 2006-01-05 | タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 | Ｐｔｃ素子と金属リード要素との接続構造体の製造方法及びその製造方法に用いられるｐｔｃ素子 |
| JP2011135092A (ja) * | 2002-09-06 | 2011-07-07 | Tyco Electronics Raychem Kk | Ｐｔｃ素子と金属リード要素との接続構造体の製造方法及びその製造方法に用いられるｐｔｃ素子 |
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| JP2008212977A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | レーザ溶接部材およびそれを用いた半導体装置 |
| DE102009013110A1 (de) | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Denso Corporation, Kariya-City | Laserschweissstruktur und Laserschweissverfahren |
| US8415027B2 (en) | 2008-03-20 | 2013-04-09 | Denso Corporation | Laser welding structure |
| DE102009013110B4 (de) * | 2008-03-20 | 2018-02-08 | Denso Corporation | Laserschweissstruktur und Laserschweissverfahren |
| JP2009255180A (ja) * | 2009-08-11 | 2009-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | めっき鋼板の重ねレーザ溶接構造 |
| JP2014017081A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
| JP2014164971A (ja) * | 2013-02-24 | 2014-09-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 端子、端子材とその製造方法およびそれを用いる端子の製造方法 |
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|---|---|
| JP3174286B2 (ja) | 2001-06-11 |
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