特許 7427632 配線材の接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】配線材の接続構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240129BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 Z

H05K3/00 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021105506

(22)【出願日】2021-06-25

(65)【公開番号】P2023004044

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2022-11-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏侑

(72)【発明者】

【氏名】茶縁 貴裕

【審査官】齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平６－１１３４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１７４９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２９７３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２８２１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／２０―２６／３４２

Ｈ０１Ｒ ４／０２

Ｈ０１Ｒ ４３／０２

Ｈ０５Ｋ １／００―１／０２

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスバーと配線材とを接続する接続構造であって、
前記バスバーには厚さが薄くなっている接合領域が形成され、前記接合領域に接続突起が起立して形成されていると共に、前記配線材には、前記接続突起が貫通可能な接続孔が形成され、
前記接続突起が前記接続孔を貫通した状態で、前記接続突起と前記接続孔とが溶融接合されていることを特徴とする配線材の接続構造。

【請求項2】

前記接合領域の前記接続突起を除く箇所は、前記バスバーの厚さよりも前記配線材の厚さ以上薄く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線材の接続構造。

【請求項3】

前記接続突起及び前記接続孔の断面形状は相似であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線材の接続構造。

【請求項4】

前記接続突起は、中心部が空洞の筒状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線材の接続構造。

【請求項5】

前記接続突起と前記接続孔とは、レーザ照射装置によって照射されるレーザビームによって溶融接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線材の接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスバーへの配線材の接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

バスバーに形成されたピン状に起立された突片を、配線材の孔部に貫通させ、突片と配線材とが半田付けされた配線材の接続構造が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２２８２１７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、バスバーと配線材とを半田を用いて接合しているため、半田付けによるコストが大きい。

【0005】

本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、半田を用いることなく、バスバーと配線材とを安価に接合できる配線材の接続構造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】

【0006】

本発明は、バスバーと配線材とを接続する接続構造であって、バスバーと配線材とを接続する接続構造であって、前記バスバーには厚さが薄くなっている接合領域が形成され、前記接合領域に接続突起が起立して形成されていると共に、前記配線材には、前記接続突起が貫通可能な接続孔が形成され、前記接続突起が前記接続孔を貫通した状態で、前記接続突起と前記接続孔とが溶融接合されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明は以上のように構成されているので、接続突起と接続孔との溶融接合により、半田を用いることなくバスバーと配線材とを接続でき、バスバーと配線材とを安価に接合できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態に係る配線材の接続構造を示す分解斜視図である。

【図2】図１に示すバスバーと配線材との接合手順を説明する斜視図である。

【図3】図１に示すバスバーと配線材との接合手順を説明する縦断面図である。

【図4】図２に示すレーザ照射装置によるレーザビームの照射例を説明する説明図である。

【図5】図１に示す接続突起及び接続孔の変形例を示す斜視図及び断面図である。

【図6】図１に示す接続突起の変形例を示す斜視図及び断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の係る配線材の接続構造の実施の形態について説明する。
本実施の形態の接続構造は、図１に示すバスバー１と配線材２とを接合する接続構造である。

【0010】

バスバー１は、電源の接続・分配に使われる板状の導体であり、銅や銅合金等の金属板で構成されている。バスバー１の一端部における角部には、厚さが薄くなっている接合領域１１が形成されている。そして、接合領域１１には、円柱形の接続突起１２が起立して形成されている。接続突起１２が形成されている接合領域１１の突起形成面は、バスバー１の板面と平行に形成され、接続突起１２は、接合領域１１の突起形成面に対して垂直方向に起立している。

【0011】

本実施の形態において、接合領域１１は、接続突起１２を除く箇所を配線材２の厚さＴ以上に表面から削り出して製作されている。従って、接続突起１２は、起立長Ｌが配線材２の厚さＴよりも高く形成される。

【0012】

バスバー１に接合する配線材２は、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）等の板状の配線部材であり、バスバー１に形成されている接続突起１２が貫通される接続孔２１が形成されている。配線材２の接続孔２１周りの全部もしくは一部には、図示しない配線（回路パターン）が配置されている。なお、配線材２は、それ自体が配線として機能する導体で構成しても良い。

【0013】

バスバー１と配線材２との接合工程は、まず、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、配線材２の接続孔２１を接合領域１１の接続突起１２に位置合わせして、接合のために配線材２をバスバー１の接合領域１１にセットする。配線材２の板面と平行な方向に沿った接続孔２１の断面形状は、接合領域１１の突起形成面と平行な方向に沿った接続突起１２の断面形状の相似形であり、接続突起１２が貫通可能な大きさを有する。従って、配線材２をバスバー１の接合領域１１にセットした状態では、接続突起１２が接続孔２１を貫通して配線材２の表面から突出した状態となる。

【0014】

次に、配線材２をバスバー１の接合領域１１にセットした状態で、レーザ照射装置３を用いて接続突起１２にレーザビームを照射する。レーザビームの照射により、接続突起１２と接続孔２１周りの全部もしくは一部に配置されている配線とが溶融され、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、両者を溶融接合される。

【0015】

バスバー１と配線材２との溶融接合は、図３（ｂ）に示すように、接続突起１２の外周面と、接続孔２１の内周面との溶融よる接合である。従って、接続突起１２の径がレーザ照射装置３によるレーザビームのスポット径よりも大きい場合、図４（ａ）に示すように、レーザビームのスポットＡを接続突起１２の外周を移動させるように照射すると、溶融接合をより強固にすることができる。

【0016】

また、接続突起１２の径がレーザビームのスポット径よりも大きい場合、図４（ｂ）に示すように、中心部が空洞Ｘとなっている円筒状（ドーナツ状）の接続突起１２ａを形成すると良い。この場合、レーザビームのスポットを接続突起１２の外周を移動させる際に、接続突起１２ａの溶融スピードが速くなり、溶融接合にかかる作業効率が向上する。

【0017】

接続突起１２及び接続孔２１の個数には、特に制限はない。図５（ａ）に示すように、複数の接続突起１２及び接続孔２１を設けた場合、バスバー１に対する配線材２の位置決めが容易になる。

【0018】

図５（ａ）に示す例では、接続突起１２及び接続孔２１の断面形状を円形としたが、接続突起１２及び接続孔２１の断面形状に、特に制限はない。図５（ｂ）、（ｃ）に示す接続突起１２ｂ、１２ｃ及び接続孔２１のように、断面形状を円形以外の多角形にした場合、バスバー１に対する配線材２の位置決めが容易になる。なお、図５（ｂ）には、接続突起１２ｂ及び接続孔２１の断面形状を矩形とした例が、図５（ｃ）には、接続突起１２ｃ及び接続孔２１の断面形状を星形多角形とした例がそれぞれ示されている。図５（ｃ）に示す接続突起１２ｃ及び接続孔２１のように、断面形状をレーザビームのスポットＡに収まる凸部（星形多角形の鋭角頂点部）を有する形状にした場合、凸部にレーザビームを照射することで、溶融接合を素早くより強固にすることができる。

【0019】

本実施の形態の接続突起１２は、削り出しで形成したが、図６（ａ）の斜視図及び断面図に示された接続突起１２のように、バスバー１の下面からの打ち出しで形成しても良い。また、図６（ｂ）の斜視図及び断面図に示された接続突起１２ｂのように、バスバー１の端部から２本の切込みを入れて折り曲げで形成することもできる。

【0020】

また、本実施の形態では、レーザビームによる溶融接合を採用したが、抵抗溶接に酔ったバスバー１と配線材２とを溶融接合することもできる。

【0021】

以上説明したように、本実施形態は、バスバー１と配線材２とを接続する接続構造であって、バスバー１には、接続突起１２が起立して形成されていると共に、配線材２には、接続突起１２が貫通可能な接続孔２１が形成され、接続突起１２が接続孔２１を貫通した状態で、接続突起１２と接続孔２１とが溶融接合されている。
この構成により、接続突起１２と接続孔２１との溶融接合で半田を用いることなくバスバー１と配線材２とを接続できるため、バスバー１と配線材２とを安価に接合できる。

【0022】

さらに、本実施形態において、接続突起１２の断面形状と、接続孔２１の断面形状は相似である。
この構成により、配線材２をバスバー１の接合領域１１にセットした際に、接続突起１２の外周面と接続孔２１の内周面との間隔をコントロールすることができ、接続突起１２の外周面と接続孔２１の内周面との溶融接合をムラなく行うことができる。

【0023】

さらに、本実施形態において、接続突起１２は、中心部が空洞Ｘの筒状である。
この構成により、レーザビームのスポットを接続突起１２の外周を移動させる際に、接続突起１２ａの溶融スピードが速くなり、溶融接合にかかる作業効率が向上する。

【0024】

さらに、本実施形態において、接続突起１２と接続孔２１とは、レーザ照射装置３によって照射されるレーザビームによって溶融接合されている。
この構成により、配線材２がセットされたバスバー１の上方からレーザビームを照射するだけで簡単に接続突起１２と接続孔２１とを溶融接合することができる。

【0025】

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0026】

１ バスバー
２ 配線材
３ レーザ照射装置
１１ 接合領域
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 接続突起
２１ 接続孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】