JP2002118927A - バスバー接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な材料を用いても接続信頼性を確保できる
こと。 【解決手段】本構造は、バスバー１に起立状態で設けら
れた端子板の幅方向中央にＵ字状スロット１３を形成し
た圧接端子１２の圧接刃に、例えばヒューズのタブ端子
を圧接することにより、両端子を電気的に接続する構造
であって、圧接端子１２を構成する端子板を例えば無酸
素銅材料で形成するとともに、端子板に圧接刃の開きに
対する反力を付加するべく端子板をスロット底部１３ｆ
まわりで折り返したものとしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスバーに、ヒュ
ーズ、リレー等の部品等を電気的に接続するバスバー接
続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用接続箱では、パターン状
になったバスバーと、このバスバーに搭載されるヒュー
ズ、リレー等の部品等を接続するが、その際、バスバー
からの雄端子（タブ端子）は、中継端子を介して上記部
品等と接続しており、またバスバーの材料として高価な
耐熱銅合金（鉄−燐系銅合金）が主に用いられていたた
め製造コストが高くなっていた。

【０００３】そこで、改良案として、バスバーに２枚の
圧接刃を有するタブ端子を形成し、そこに直接部品を搭
載させる方法を採用し、このタブ端子の材料として、例
えば、極めて安価な無酸素銅（純銅、タフピッチ銅等）
を用いることが考えられる。

【０００４】図６は従来の改良案に係るバスバー接続構
造の一例を示す斜視図である。

【０００５】図６に示す例では、バスバー１の端部は起
立状態の圧接端子２を形成している。この圧接端子２
は、上側中央部がＵ字状に開口したスロット３を有し、
スロット３の両側縦辺の端面３ａ，３ｂおよびそれらの
上部に形成された円弧状の端面３ｃ，３ｄには圧接刃が
設けられている。

【０００６】図７は従来の改良案に係るバスバー接続構
造を用いてヒューズのタブ端子を圧接した状態を示す正
面図、図８は図７におけるＸ−Ｘ線断面図である。

【０００７】例えば２本のバスバー１の先端にあって、
互いに向かい合うように形成された圧接端子２に、ヒュ
ーズ４のタブ端子４ａがそれぞれ圧接接続されている。
この接続においては、圧接端子２のスロット３にヒュー
ズ４のタブ端子４ａが挿入されるときに、スロット３が
大きく開かれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧接端子２の
本体を構成する端子板の材料として、例えば無酸素銅を
用いる場合には、上記耐熱銅合金を用いた場合に比べ
て、この端子板に形成されたスロット３へヒューズ４の
タブ端子４ａを挿入したときのスロット３の開きに対す
る端子板の反力が不足し、十分な接圧が得られないおそ
れがある。

【０００９】この場合、端子板材料に加工硬化を施すこ
とにより接圧を大きくすることが考えられるが、材料内
に残留応力や歪みが残ったり、あるいは脆化したりする
おそれがあり、かかる加工硬化は採用困難である。

【００１０】しかも、スロット３の開きによりその底部
には応力集中が生じやすく、さらには繰り返し使用によ
り一旦開いたスロット３が元に戻らなくなるといったク
リープ現象も生じやすくなるため、端子寿命が短くなる
おそれもある。

【００１１】したがって、従来の改良案に係るバスバー
接続構造のように、将来的に例えば無酸素銅を用いる場
合には、その材料特性上、現状採用している耐熱銅合金
に比べて十分な接続信頼性が得られなくなるおそれがあ
る。

【００１２】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、安価な材料を用いても接続信頼性を
確保できるバスバー接続構造を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
バスバーに立設された端子板の幅方向中央にＵ字スロッ
ト状の圧接刃を形成し、この圧接刃に被圧接物を圧接す
ることにより、バスバーと被圧接物とを電気的に接続す
るバスバー接続構造において、端子板に圧接刃の開きに
対する反力を付加する構造としたことを特徴とするもの
である。

【００１４】上記構成によれば、端子板に圧接刃の開き
に対する反力が付加されるので、接続に必要な端子の接
圧が補われ、これにより接続信頼性が確保される。

【００１５】請求項２記載の発明のように、バスバーを
起立方向に折り曲げて形成した端子板を、圧接刃の底部
まわりで折り返したことにより、上記端子板に圧接刃の
開きに対する反力を付加すれば、圧接刃に被圧接物を挿
入したときに、十分な接圧が得られる。しかも、圧接刃
の底部に応力集中が生じにくくなり、これに伴いクリー
プ現象も生じにくくなるため、端子寿命が長くなる。

【００１６】請求項２記載の発明において、端子板の頂
部を底部に向けて折り返すことにより、上記端子板を多
重構造とすれば（請求項３）、端子板の曲げに対する断
面二次モーメントが大きくなって、端子板の圧接刃へ被
圧接物を挿入したときに、圧接刃と被圧接物との接点部
の接触面積を増加させても、十分な接圧が得られる。し
たがって、この場合には、上記接触面積を増加させて接
続信頼性が大幅に向上される。

【００１７】請求項４記載の発明のように、バスバーに
形成された貫通孔に、このバスバーと別体で形成した端
子板を、圧接刃の底部がバスバーの表面下に埋没する深
さまで圧入したことにより、上記端子板に圧接刃の開き
に対する反力を付加すれば、端子板をバスバーに形成さ
れた貫通孔へ圧入する時に、貫通孔の内壁に対して圧力
を生じさせ、この圧力によって端子板がバスバーに確実
に固定される。そして、この状態で被圧接物が圧接刃に
挿入されると、十分な接圧が得られる。しかも、圧接刃
の底部がバスバーの表面下に埋没すると、圧接刃の底部
には応力集中が生じにくくなり、これに伴いクリープ現
象も生じにくくなるため、端子寿命が長くなる。一方、
端子板はバスバーと別体で構成されるので、バスバーの
板厚と異なる様々な板厚を採用することもできる。した
がって、端子板の板厚を上げることにより、上記接圧を
大きくし、圧接刃と被圧接物との接触部の接触面積を増
加させれば、接続信頼性が一層向上される。

【００１８】請求項２又は４記載の発明において、端子
板の外側両側面とスロットに臨む内側両側面との少なく
ともいずれか一方の両側面を左右対称に折り曲げれば
（請求項５）、端子板の曲げに対する断面二次モーメン
トが大きくなって、圧接刃へ被圧接物を挿入したとき
に、より大きな接圧が得られるようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施形
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詳細な説明は省
略する。

【００２０】（実施形態１）図１は、実施形態１に係る
バスバー接続構造を示す図で、（ａ）は全体斜視図、
（ｂ）は上面図である。

【００２１】図に示すように、本実施形態１に係るバス
バー接続構造の圧接端子１２を構成する圧接板は、バス
バー１を構成する例えば無酸素銅（純銅、タフピッチ銅
等）製薄板の端部を所定形状に打ち抜いて形成されるも
のであって、この打ち抜き部分を起立状態に折り曲げて
形成されている。この圧接端子１２は、上側中央部がＵ
字状に開口したスロット１３を有し、スロット１３の両
側縦辺の端面１３ａ，１３ｂおよびそれらの上部にある
円弧状の端面１３ｃ，１３ｄで圧接刃が形成されてい
る。

【００２２】そして、本実施形態１では、上記バスバー
端部の打ち抜き時に、図中の右側端面１３ｈの下部が適
当な長さだけ延ばされており、この延長部分１３ｅが圧
接端子１２の下部を抱き込んで拘束し、圧接刃の開きに
対する反力を付与している。

【００２３】この構造を採用したのは、上記圧接刃は、
バスバー１に片持ち支持され、先端に荷重を受ける梁と
みなすことができるが、その場合には、梁の曲げ変形に
よる最大応力が生じる支持端の断面二次モーメントを大
きくすることにより、支持端の応力集中を緩和し、梁全
体としての曲げ剛性を高めるのが有効だからである。

【００２４】この構造により、端子板に形成されたスロ
ット１３へ図７，図８に示したようにヒューズ４のタブ
端子（被圧接物）を挿入したとき、このスロット１３の
開きに対してその反力が補われるため、十分な接圧が得
られ、接触抵抗の低減と接触状態の安定化が図られる。
しかも、スロット底部１３ｆに応力集中が生じにくくな
り、これに伴いクリープ現象をも生じにくくなる。その
結果、圧接端子１２を構成する端子板の材料を例えば安
価ではあるが、強度（バネ力）の低い無酸素銅材料とし
ても、十分な接続信頼性を維持できる。

【００２５】図２は、本実施形態１の変形例に係るバス
バー接続構造の部分拡大図である。

【００２６】上記では圧接端子１２の下部は二重構造と
なっており、十分な反力を得ることができるが、さらに
圧接端子１２の上部を補強すれば、圧接端子１２の曲げ
に対してさらに大きな断面二次モーメントを得ることが
できる。

【００２７】そこで、図２（図１参照）に示すように、
圧接端子１２の端子板の外側両側面１３ｇ，１３ｈとス
ロット１３に臨む内側両側面１３ａ，１３ｂとを左右対
称に折り曲げてリブを形成すれば、圧接端子１２の端子
板に形成されたスロット１３へ図７，図８のヒューズ４
のタブ端子４ａを挿入したときに、このスロット１３の
開きに対する反力がより大きくなり、より大きい接圧を
得ることができる。ただし、必要とされる反力の大きさ
によっては、圧接端子１２の端子板の外側両側面１３
ｇ，１３ｈとスロット１３に臨む内側両側面１３ａ，１
３ｂとのいずれか一方のみを左右対称に折り曲げること
で足りる。

【００２８】（実施形態２）図３は、実施形態２に係る
バスバー接続構造を示す全体斜視図である。

【００２９】図に示すように、本実施形態２に係るバス
バー接続構造の圧接端子２２を構成する圧接板は、上記
実施形態１と同様に、バスバー１を構成する例えば無酸
素銅製薄板の端部を所定形状に打ち抜いて形成されるも
のであって、この打ち抜き部分を起立状態に折り曲げて
圧接端子２２が形成されている。この圧接端子２２は、
上側中央部がＵ字状に開口したスロット２３を有し、ス
ロット２３の両側縦辺の端面２３ａ，２３ｂおよびそれ
らの上部ある台形状の端面２３ｃ，２３ｄで圧接刃が形
成されている。

【００３０】そして、本実施形態２では、上記バスバー
端部の打ち抜き時に、図中の上部２３ｊ，２３ｋと左右
両側端面２３ｇ，２３ｈの下部とがそれぞれ適当な長さ
だけ延ばされており、これらの延長部分２３ｑ，２３ｒ
が２３ｐを抱き込んで拘束することにより圧接刃の開き
に対する反力を付与するとともに、二重構造により断面
二次モーメントを増大させている（この場合、さらに多
重構造とすることとしてもよいのはもちろんである）。
すなわち、本実施形態２では、圧接端子２２の端子板の
頂部を底部に向けて折り返すことにより、上記端子板を
多重構造としている。

【００３１】この構造を採用したのは、上記圧接板は、
バスバー１に片持ち支持され、先端に荷重を受ける梁と
みなすことができるが、その場合には、梁の曲げ変形に
よる最大応力が生じる支持端のみならず、梁全体での断
面二次モーメントを大きくすることにより、支持端の応
力集中を緩和し、さらに梁全体の曲げ剛性を高めるのが
有効だからである。

【００３２】この構造によれば、圧接端子２２の端子板
に形成されたスロット２３へ図７，図８に示したように
ヒューズ４のタブ端子４ａを挿入したときに、このスロ
ット２３の開きに対する反力を大きくすることができ、
圧接刃とタブ端子４ａとの接点部の接触面積を増加させ
ても、十分な接圧が得られる。

【００３３】したがって、上記のように圧接刃とタブ端
子４ａとの接触部を台形状として接触面積を増加させて
接触抵抗の低減と接触状態の安定化とを図ることによ
り、端子板の材料を例えば安価ではあるが、強度（バネ
力）の低い無酸素銅材料とした場合でも、接続信頼性を
大幅に向上させることができる。

【００３４】（実施形態３）図４は、実施形態３に係る
バスバー接続構造を示す全体斜視図である。

【００３５】本実施形態３では、上記実施形態１，２と
異なり、圧接端子３２はバスバー１と別体で形成され
る。すなわち、圧接端子３２を構成する圧接板は、バス
バー１とは別に用意された例えば無酸素銅製薄板の端部
を所定形状に打ち抜いて形成されるものであって、この
圧接端子３２は、上側中央部がＵ字状に開口したスロッ
ト３３を有し、スロット３３の両側縦辺の端面３３ａ，
３３ｂおよびそれらの上部にある円弧状の端面３３ｃ，
３３ｄで圧接刃が形成されている。

【００３６】そして、本実施形態３では、圧接端子３２
の端子板の下部には、左右に浅溝３２ａ，３２ｂが形成
された圧入部３２ｃが突出している。一方、バスバー１
は薄板構造ではあるが、上記圧接端子３２と別体で形成
されるので、バスバー１と同一の材料とする必要はな
い。このバスバー１には、上記圧入部３２ｃの浅溝３２
ａ，３２ｂに圧入可能な貫通孔１ａが形成されている。
バスバー１に設けた貫通孔１ａに、この圧接端子３２の
端子板の圧入部３２ｃを、スロット底部３３ｆがバスバ
ー１の表面下に埋没する深さまで圧入することにより、
圧接刃の開きに対する反力を付与する。

【００３７】この構造としたのは、上記圧接板はバスバ
ー１に片持ち支持され、先端に荷重を受ける梁とみなす
ことができるが、ここでは梁の曲げ変形による最大応力
が生じる支持端を応力集中の生じやすいスロット底部３
３ｆから外してそのスロット底部３３ｆでの応力集中を
緩和し、梁全体としての曲げ剛性を高めるのが有効だか
らである。

【００３８】この実施形態３では、端子板の圧入部３２
ｃをバスバー１の貫通孔１ａへ圧入する時には、貫通孔
１ａの内壁に対して圧力を生じさせ、この圧力によって
端子板がバスバー１に確実に固定される。そして、この
状態で図７，図８に示したようにヒューズ４のタブ端子
４ａがスロット３３に挿入されると、このスロット３３
の開きに対する端子板の反力が補われるため、十分な接
圧が得られる。

【００３９】しかも、スロット底部３３ｆがバスバー１
の表面下に埋没しているので、このスロット底部３３ｆ
には応力集中が生じにくくなり、これに伴いクリープ現
象をも生じにくくなるため、端子寿命が長くなる。

【００４０】ここでは、圧接端子３２の圧接刃とヒュー
ズ４のタブ端子４ａとの接触部が短いので、接続信頼性
を向上させるために、圧接端子３２の端子板にスズメッ
キを施すことが好ましい。

【００４１】一方、端子板はバスバーと別体で構成され
るので、バスバー１の板厚と異なる様々な板厚を採用す
ることもできる。したがって、端子板の板厚を上げれ
ば、接触抵抗の低減と接触状態の安定化が図られるよう
になり、その結果、接続信頼性が一層向上される。

【００４２】また、この実施形態３にあっては、圧接端
子３２はバスバー１の所望の位置、例えばバスバー１の
途中位置或いは端部に対しても取り付けることができ、
しかも取付け個数を問わないため、バスバー１を配置す
るスペースの利用効率を向上させることが可能になると
いう利点もある。

【００４３】さらに、この実施形態３において、上記実
施形態１の変形例と同様の構成をとることができる。す
なわち、圧接端子３２の端子板の外側両側面３３ｇ，３
３ｈとスロット３３に臨む内側両側面３３ａ，３３ｂと
の少なくともいずれか一方の両側面を左右対称に折り曲
げてリブを形成すれば、圧接端子３２の端子板に形成さ
れたＵ字スロット３３へ図７，図８に示したようにヒュ
ーズ４のタブ端子４ａを挿入したときに、このスロット
３３の開きに対する反力をより大きくすることができ
る。

【００４４】また、本実施形態３では、圧接端子３２を
構成する圧接板の板厚を大きくとったり、エンボス加工
を行ってもよく、その場合にも上記と同様に圧接端子３
２の端子板に形成されたスロット３３へヒューズ４のタ
ブ端子４ａを挿入したときに、このスロット３３の開き
に対する反力をより大きくすることができる。

【００４５】なお、上記実施形態１〜３では、いずれも
被圧接物としてヒューズ４のタブ端子４ａを圧接する場
合を説明したが、被圧接物はこれに限らず、リレー等の
圧接可能なタブ端子を有するあらゆる部品や電線、さら
には多層構造のバスバーを有する場合には、他層のバス
バーのタブ端子との圧接接続も可能である。

【００４６】図５はバスバー同士を圧接接続する場合を
示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はその部分拡
大図である。

【００４７】図に示すように、他層のバスバー１１の先
端は折り曲げられて、タブ端子１１ａを形成している。
このタブ端子１１ａを上記圧接端子３２（或いは１２，
２２）と圧接接続することで、上記と同様の作用効果を
得ることができる。しかし寸法や重量の比較的大きいバ
スバー１１を圧接するためには、その接圧をヒューズ４
の如き小部品を圧接する場合に比べてさらに大きくとる
必要があるので、特にバスバー１１が無酸素銅材料であ
る場合には、圧接端子３２等の圧接板の円弧状或いは台
形状の端面３３ｃ，３３ｄ等を尖塔状の端部に代えて接
点を食い込ませることにより、接続信頼性をより向上さ
せるのが好ましい。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の本発
明によれば、端子板に弾力性が付加されるので、接続に
必要な端子の接圧が補われ、これにより、端子板の材料
として例えば安価ではあるが、材料の強度（バネ力）の
低い無酸素銅材料を使用したとしても、十分な接続信頼
性を確保できる。

【００４９】請求項２記載の発明によれば、圧接端子を
構成する端子板に形成されたＵ字スロット状の圧接刃へ
被圧接物を挿入したときに、十分な接圧を得ることがで
きるので、接続信頼性を向上させることができる。しか
も圧接刃底部での応力集中を生じにくくし、これに伴い
クリープをも生じにくくすることができるので、端子寿
命を長くすることができる。

【００５０】請求項３記載の発明によれば、さらに圧接
刃と被圧接物との接点部の接触面積が増加させて、接続
信頼性をより向上させることができる。

【００５１】請求項４記載の発明によれば、圧接刃底部
への応力集中をなくして、接合の信頼性を高めることが
できる。一方、様々な板厚に対応可能となるので、板厚
を大きくしてより十分な接圧を得て、接続信頼性を一層
向上させることができる。

【００５２】請求項５記載の発明によれば、圧接刃へ被
圧接物を挿入したときに、より大きな接圧を得て、接続
信頼性を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るバスバー接続構造を
示す図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は上面図であ
る。

【図２】本発明の実施形態１の変形例に係るバスバー接
続構造の部分拡大図である。

【図３】本発明の実施形態２に係るバスバー接続構造を
示す全体斜視図である。

【図４】本発明の実施形態３に係るバスバー接続構造を
示す全体斜視図である。

【図５】バスバー同士を圧接接続する場合を示す図であ
って、（ａ）は正面図、（ｂ）はその部分拡大図であ
る。

【図６】従来の改良案に係るバスバー接続構造の一例を
示す全体斜視図である。

【図７】従来の改良案に係るバスバー接続構造を用いて
ヒューズのタブ端子を圧接した状態を示す正面図であ
る。

【図８】図７におけるＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１，１１ バスバー １ａ 貫通孔 １２，２２，３２ 圧接端子（圧接端子の端子板） ３２ｃ 圧入部 １３，２３，３３ スロット １３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ 内
側端面（圧接刃） １３ｃ，１３ｄ，３３ｃ，３３ｄ 円弧状端面（圧接
刃） ２３ｃ，２３ｄ 台形状端面（圧接刃） １３ｆ，３３ｆ スロット底部 １３ｇ，１３ｈ，２３ｇ，２３ｈ，３３ｇ，３３ｈ 外
側端面 １３ｅ，２３ｐ，２３ｑ，２３ｒ 折り返し部 ４ ヒューズ ４ａ タブ端子（被圧接物）

フロントページの続き (72)発明者 坂 喜文 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5G361 BA03 BB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バスバーに立設された端子板の幅方向中
   央にＵ字スロット状の圧接刃を形成し、この圧接刃に被
   圧接物を圧接することにより、バスバーと被圧接物とを
   電気的に接続するバスバー接続構造において、端子板に
   圧接刃の開きに対する反力を付加する構造としたことを
   特徴とするバスバー接続構造。
2. 【請求項２】 バスバーを起立方向に折り曲げて形成し
   た端子板を、圧接刃の底部まわりで折り返したことによ
   り、上記端子板に圧接刃の開きに対する反力を付加する
   ことを特徴とする請求項１記載のバスバー接続構造。
3. 【請求項３】 端子板の頂部を底部に向けて折り返すこ
   とにより、上記端子板を多重構造としたことを特徴とす
   る請求項２記載のバスバー接続構造。
4. 【請求項４】 バスバーに形成された貫通孔に、このバ
   スバーと別体で形成した端子板を、圧接刃の底部がバス
   バーの表面下に埋没する深さまで圧入したことにより、
   上記端子板に圧接刃の開きに対する反力を付加すること
   を特徴とする請求項１記載のバスバー接続構造。
5. 【請求項５】 端子板の外側両側面とスロットに臨む内
   側両側面との少なくともいずれか一方の両側面を左右対
   称に折り曲げたことを特徴とする請求項２又は４記載の
   バスバー接続構造。