特開 2024-30576 バスバーの端子接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030576

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】バスバーの端子接合構造

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/58 20060101AFI20240229BHJP

   H01R 4/02 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

H01R4/58 C

H01R4/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133541

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 亨

【テーマコード（参考）】

5E085

【Ｆターム（参考）】

5E085BB06

5E085BB11

5E085CC03

5E085CC09

5E085DD04

5E085HH12

5E085JJ31

5E085JJ38

(57)【要約】

【課題】バスバーと電子機器端子とを溶接で接合するに際して、バスバーの接合箇所と端子との位置関係を安定的に維持して良好な接合状態を得る。
【解決手段】バスバーの端子接合構造は、棒状の端子の先端部に対して、溶接にて接合される接合面を配置する被溶接部と、被溶接部から離間した位置に設けられ、端子の基端部が挿入されることで、被溶接部における端子の動きを制限する端子保持部とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスバーと電子機器の端子とを溶接にて接合するためのバスバーの端子接合構造であって、
棒状の前記端子の先端部に対して、溶接にて接合される接合面を配置する被溶接部と、前記被溶接部から離間した位置に設けられ、前記端子の基端部が挿入されることで、前記被溶接部における前記端子の動きを制限する端子保持部とを有することを特徴とするバスバーの端子接合構造。

【請求項2】

前記端子保持部内での前記端子とのクリアランスは、前記被溶接部内での前記端子とのクリアランスより狭いことを特徴とする請求項１に記載されたバスバーの端子接合構造。

【請求項3】

前記被溶接部は、前記端子の側面を挟んで一対配置される第１及び第２接合面と、前記第１及び第２接合面とは異なる方向で前記端子の側面に対面する第３接合面を有することを特徴とする請求項１に記載されたバスバーの端子接合構造。

【請求項4】

前記被溶接部は、前記第１及び第２接合面を折り返した端部で前記端子の側面をガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項３に記載されたバスバーの端子接合構造。

【請求項5】

前記ガイド部は、前記端子保持部に向かうに従って前記第３接合面から離れるテーパガイド部を有することを特徴とする請求項４に記載されたバスバーの端子接合構造。

【請求項6】

前記端子がヒータ端子である、請求項１～５のいずれか１項に記載されたバスバーの端子接合構造を備えた加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスバーの端子接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

バスバーは、給電用の導電部材であり、特に、大電流を流すための配線として用いられている。車載エレクトロニクスの分野では、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などパワー半導体デバイスが多数実装されているＰＣＵ（Power Control Unit）が用いられており、ＰＣＵの制御基板間の接続や制御基板と電子機器（駆動機器や発熱機器など）との接続に、バスバーが用いられている。

【0003】

バスバーと電子機器の端子との接合には、半田付けを利用すると接合箇所にクラックが発生して機械的強度が低下する等の不具合が起きやすいことから、レーザ光やプラズマ等のエネルギー密度が高い加熱源を用いた溶接による接合が採用されている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－１７９１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

バスバーと電子機器端子とを溶接で接合する場合、接合不良を回避するために、バスバーの接合箇所と端子との位置関係を安定的に維持することが重要になる。

【0006】

例えば、棒状端子とバスバーとの接合において、棒状端子を囲むように略Ｕ字状にバスバーの接合部を加工することが一般に行われている。この際に、略Ｕ字状の接合部の内側に棒状端子を挿入した状態で溶接を行うと、溶接時の加熱でバスバーの接合部と棒状端子の間のクリアランスが広がってしまい、広がったクリアランスに対して偏った位置に棒状端子が位置した状態で溶接がなされる場合がある。このような場合には、棒状端子周囲の溶融部厚さに偏りが生じて溶接精度が安定しない問題があった。

【0007】

本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、バスバーと電子機器端子とを溶接で接合するに際して、バスバーの接合箇所と端子との位置関係を安定的に維持して良好な接合状態を得ること、が本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このような課題を解決するために、本発明のバスバーの端子接合構造は、以下の構成を具備するものである。
バスバーと電子機器の端子とを溶接にて接合するためのバスバーの端子接合構造であって、棒状の前記端子の先端部に対して、溶接にて接合される接合面を配置する被溶接部と、前記被溶接部から離間した位置に設けられ、前記端子の基端部が挿入されることで、前記被溶接部における前記端子の動きを制限する端子保持部とを有することを特徴とするバスバーの端子接合構造。

【発明の効果】

【0009】

このような特徴を有する本発明によると、バスバーと電子機器端子とを溶接で接合するに際して、バスバーの接合箇所と端子との位置関係を安定的に維持して良好な接合状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を示した説明図（斜視図）。

【図2】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を示した説明図（側面図）。

【図3】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を示した説明図（Ａ－Ａ断面図）。

【図4】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を示した説明図（Ｂ－Ｂ断面図）。

【図5】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を示した説明図（Ｃ－Ｃ断面図）。

【図6】本発明の実施形態に係るバスバーの端子接合構造を備えた加熱装置の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0012】

図１～図５には、図示省略した電子機器における棒状（図示の例では丸棒状）の端子２をバスバー１０に溶接にて接合する端子接合構造１の一例を示している。バスバー１０は、端子接合構造１として、被溶接部１０Ａ、端子保持部１０Ｂ、被溶接部１０Ａと端子保持部１０Ｂを連結する連結部１０Ｃを有している。

【0013】

バスバー１０の被溶接部１０Ａは、端子２の先端部２Ａに対して、溶接にて接合される接合面（第１接合面１１、第２接合面１２、第３接合面１３）を配置している。この被溶接部１０Ａは、レーザ光照射などで加熱されて、端子２とバスバー１０が溶融接合する部分である。

【0014】

図３に示すように、被溶接部１０Ａは、端子２の先端部２Ａの側面を挟んで一対配置される第１接合面１１と第２接合面１２を有している。また、図示の例では、第１接合面１１及び第２接合面１２とは異なる方向で端子２の側面に対面する第３接合面１３を有している。更に、被溶接部１０Ａは、第１接合面１１及び第２接合面１２を折り返した端部で端子２の側面をガイドするガイド部１４を有している。

【0015】

被溶接部１０Ａにおいては、端子２の先端部２Ａは、第１接合面１１と第２接合面１２で挟まれた空間に配置されると共に、第３接合面１３とガイド部１４で挟まれた空間に配置される。溶接にて接合される際には、第１接合面１１と第２接合面１２で挟まれた空間及び第３接合面１３とガイド部１４で挟まれた空間にて、偏りなく端子２の先端部２Ａが配置されることが、溶接精度を安定化させる上で重要になる。

【0016】

この際、ガイド部１４は、被溶接部１０Ａに対して斜めに端子２の先端部２Ａが挿入されることを抑止しており、ガイド部１４を設けることで、被溶接部１０Ａにおける端子２の姿勢を第３接合面１３に対して略平行に規制することができる。

【0017】

これに対して、バスバー１０の端子保持部１０Ｂは、前述した被溶接部１０Ａから離間した位置に設けられ、端子２の基端部２Ｂが挿入されることで、被溶接部１０Ａにおける端子２の動きを制限する。

【0018】

より具体的に説明すると、図４に示すように、端子保持部１０Ｂは、対面する一対の規制面（第１規制面２１と第２規制面２２）を有する。また、端子保持部１０Ｂは、第１規制面２１と第２規制面２２とは異なる方向から端子２の位置を規制する第３規制面２３を有している。

【0019】

そして、端子保持部１０Ｂ内での端子２とのクリアランスが、被溶接部１０Ａ内での端子２とのクリアランスより狭くなっている。図示の例では、図３に示すように、端子保持部１０Ａにおいては、第１接合面１１と第２接合面１２の間に配置される端子２と第１接合面１１又は第２接合面１２との間には隙間幅ｔ１のクリアランスがあり、図４に示すように、端子保持部１０Ｂにおいては、第１規制面２１と第２規制面２２の間に配置される端子２と第１規制面２１又は第２規制面２２との間には隙間幅ｔ２のクリアランスがあるが、ここでは、ｔ２＜ｔ１の関係になっている。

【0020】

端子保持部１０Ｂは、被溶接部１０Ａから連結部１０Ｃを介して離れていることで、溶接時に熱の影響を受け難い部位になっている。このため、溶接時に被溶接部１０Ａにおける前述したクリアランスが広がってしまう状態になったとしても、溶接時の熱影響を受け難い端子保持部１０Ｂが端子２の位置を規制して保持することで、被溶接部１０Ａにおける端子２の動きが制限される。これによって、溶接時にバスバー１０の接合箇所（被溶接部１０Ａ）と端子２との位置関係を安定的に維持することができ、良好な接合状態を得ることができる。

【0021】

図５に示すように、被溶接部１０Ａに設けられるガイド部１４には、端子保持部１０Ｂに向かうに従って前述した第３接合面１３から離れるテーパガイド部１４Ｔが設けられている。このテーパガイド部１４Ｔは、ガイド部１４における第３接合面１３と平行な端部から連続して設けられており、被溶接部１０Ａにおける前述した空間に端子２の先端部２Ａを挿入する際に、円滑な挿入を実現する機能を有している。

【0022】

図６に示すように、前述した端子接合構造１は、ヒータ２００の端子２にバスバー１０を接合する際に採用することができる。図６は、この端子接合構造１が採用された加熱装置１００を示している。加熱装置１００は、筐体１０１内に形成された熱媒体が流通する流路２０１内にヒータ２００を配置することで、流路２０１を流れる熱媒体を加熱する。筐体１０１内に配置されるヒータ２００の周囲には、流路２０１からの熱媒体を遮断するために耐熱性のシール部材２０２が配備されている。

【0023】

加熱装置１００においては、ヒータ２００の端子２に一端側が接合されているバスバー１０の他端は、中継部品１１０を介して、温度センサ１０５等を実装した制御基板１０３に接続されている。すなわち、制御基板１０３とヒータ２００との間の給電配線として、バスバー１０が用いられている。制御基板１０３は、筐体１０１における支持突起１０２の端部に固定ネジ１０３Ｐによって固定支持されている。

【0024】

加熱装置１００における筐体１００の載置面１０１Ａには、ＩＧＢＴユニットなどの回路部品１０４が載置されている。回路部品１０４の回路部品端子１０４Ａが制御基板１０３に接続されている。ここで、載置面１０１Ａは、ヒータ２００の設置箇所から離間して配備されることで、回路部品１０４を熱的に保護している。回路部品１０４は、一端が固定ネジ１０４で筐体１０１に固定されている固定具１０４によって載置面１０１Ａに押圧支持されている。

【0025】

このような加熱装置１００に前述した端子接合構造１を採用すると、バスバー１０とヒータ２００の端子２とを溶接にて接合するに際して、バスバー１０の接合箇所と端子２との位置関係を安定的に維持して良好な接合状態を得るこができる。これによって、加熱装置１００を安定的に動作させることができるようになる。

【0026】

以上説明したように、本発明の実施形態に係るバスバー１０の端子接合構造１によると、バスバー１０の接合箇所における被溶接部１０Ａから離れたところに端子保持部１０Ｂを設けることにより、溶接時に被溶接部１０Ａにおいて端子２とバスバー１０が溶解した状態であっても、被溶接部１０Ａ内での端子２の位置が端子保持部１０Ｂによって保持される。これによって、安定した溶接が可能になり、端子接合における溶接精度を高めることができる。

【0027】

また、被溶接部１０Ａにはガイド部１４が設けられているので、被溶接部１０Ａに対して斜めに端子２の先端部２Ａが挿入されることを抑止することができる。また、ガイド部１４によって、被溶接部１０Ａにおいて第３接合面１３と略平行に端子２の姿勢を規制することができる。更に、ガイド部１４にはテーパガイド部１４Ｔが設けられているので、被溶接部１０Ａの空間に対して円滑に端子２を挿入することができる。

【0028】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0029】

１：端子接合構造，
２：端子，２Ａ：先端部，２Ｂ：基端部，
１０：バスバー，１０Ａ：被溶接部，１０Ｂ：端子保持部，１０Ｃ：連結部，
１１：第１接合面，１２：第２接合面，１３：第３接合面，
１４：ガイド部，１４Ｔ：テーパガイド部，
２１：第１規制面，２２：第２規制面，２３：第３規制面，
１００：加熱装置，１０１：筐体，１０１Ａ：載置面，１０２：支持突起，
１０３：制御基板，１０３Ｐ：固定ネジ，
１０４：回路部品（ＩＧＢＴユニット），１０４Ａ：回路部品端子，
１０４Ｂ：固定ネジ，１０４Ｃ：固定具，１０５：温度センサ，
１１０：中継部品，２００：ヒータ，２０１：流路，２０２：シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】