JPH10334955A - バスバーのレーザ溶接構造 - Google Patents

バスバーのレーザ溶接構造

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JPH10334955A
JPH10334955A JP9138369A JP13836997A JPH10334955A JP H10334955 A JPH10334955 A JP H10334955A JP 9138369 A JP9138369 A JP 9138369A JP 13836997 A JP13836997 A JP 13836997A JP H10334955 A JPH10334955 A JP H10334955A
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JP
Japan
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bus bar
pattern portion
laser welding
welding structure
laser beam
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Application number
JP9138369A
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English (en)
Inventor
Takahiro Onizuka
孝浩 鬼塚
Atsuhiko Fujii
淳彦 藤井
Yoshifumi Saka
喜文 坂
Atsuhiro Togawa
敦裕 戸川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
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Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd, Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Publication of JPH10334955A publication Critical patent/JPH10334955A/ja
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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 電気接続箱9に収容するバスバー17の
パターン部にタブ端子17aを当てがって、このバスバ
ー17のパターン部とタブ端子17aとをレーザビーム
LBで溶接する。タブ端子17aに中継端子17cを一
体成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気接続箱に収容
するバスバーに最適なレーザ溶接構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図8(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)。
【0003】また、図8(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)。
【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。
【0005】上記のような電気接続箱としては、図7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。
【0006】上記各バスバー7A〜7Cの内、図6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。
【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。
【0008】そして、図7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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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った。
【0014】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、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
可能としたバスバーのレーザ溶接構造を提供することを
目的とするものである。
【0015】
【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は、電気接続箱に収容するバスバ
ーのレーザ溶接構造であって、バスバーのパターン部に
タブ端子を当てがって、このバスバーのパターン部とタ
ブ端子とをレーザビームで溶接したことを特徴とするバ
スバーのレーザ溶接構造を提供するものである。
【0016】請求項1によれば、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
ーのパターン部に上向き又は下向きに当てがって、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。
【0017】請求項2のように、上記タブ端子に中継端
子等を一体成形すると、別体の中継端子等が不要となっ
て部品点数を削減できる。
【0018】また、請求項3は、電気接続箱に収容する
バスバーのレーザ溶接構造であって、バスバーのパター
ン部に跨ってジャンパーを当てがい、このバスバーの各
パターン部とジャンパーとをレーザビームで溶接したこ
とを特徴とするバスバーのレーザ溶接構造を提供するも
のである。
【0019】請求項3によれば、別体のジャンパーをバ
スバーのパターン部に跨るように当てがって、レーザビ
ームを照射し、ジャンパー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同士をコネク
タで接続する必要がなくなる。
【0020】さらに、請求項4は、電気接続箱に収容す
るバスバーのレーザ溶接構造であって、バスバーのパタ
ーン部にFPC、PCBまたは電線等の導体を当てが
い、このバスバーのパターン部と導体とをレーザビーム
で溶接したことを特徴とするバスバーのレーザ溶接構造
を提供するものである。
【0021】請求項4によれば、FPC等の導体をバス
バーのパターン部に当てがって、レーザビームを照射
し、導体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FPC等の導体をコネクタ
で接続する必要がなくなる。
【0022】
【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。
【0023】図1及び図2は第1実施形態のレーザ溶接
構造である。図2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。
【0024】そして、図1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の中央位置にレーザビームLBを照射する。
【0025】この照射により、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。
【0026】また、タブ端子17aの折り曲げ脚部17
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。
【0027】上記のように、レーザビームLBを折り曲
げ脚部17bの中央位置に照射すると、折り曲げ脚部1
7b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L
B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。
【0028】なお、真上又は真下からレーザビームLB
を照射する以外に、斜め又は真横からバスバー17とタ
ブ端子17aの折り曲げ脚部17bとの接合界面にレー
ザビームLBを照射して溶接することもできる。
【0029】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。
【0030】また、図5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。
【0031】上記バスバー17を溶接する場合、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。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】図3は第2実施形態のレーザ溶接構造であ
る。絶縁板18上のバスバー17のパターン部に跨っ
て、略Ω字状に折り曲げたジャンパー19の折り曲げ脚
部19a,19aを上方からそれぞれ当てがい、真上か
ら各折り曲げ脚部19a,19aの中央位置にレーザビ
ームLBを照射する。なお、第2実施形態では、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タイプである。
【0035】この照射により、各折り曲げ脚部19a,
19aとバスバー17のパターン部とが溶融されてそれ
ぞれ溶接aされるようになる。
【0036】このレーザ溶接構造であれば、従来のよう
に、バスバー17のパターン部同士をコネクタで接続す
る必要がなくなるから、省スペース化・省コスト化でき
る。
【0037】図4は第3実施形態のレーザ溶接構造であ
る。絶縁板18上のバスバー17のパターン部にFP
C、PCBまたは電線等20の導体20a,…を上方か
らそれぞれ当てがい、真上から各導体20a,…の中央
位置にレーザビームLBを照射する。
【0038】この照射により、各導体20a,…とバス
バー17のパターン部とが溶融されてそれぞれ溶接aさ
れるようになる。
【0039】このレーザ構造であれば、従来のように、
バスバー17のパターン部にFPC等20の導体20a
をコネクタで接続する必要がなくなるから、省スペース
化・省コスト化できる。
【0040】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のバスバーのレーザ溶接構造は、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ように
したものである。
【0041】したがって、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か
ら、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なるの
で、バスバー積層数が減少できるようになる。この結
果、バスバーの層数が減り、フープ材からバスバーを打
ち抜き、タブ端子を切り起こすプレス金型の数が減るの
で、金型費が安くなると共に、バスバー積層数の減少で
電気接続箱自体も小型化できるようになる。
【0042】また、請求項2のように、タブ端子に中継
端子等を一体成形することにより、別体の中継端子等が
不要となるので部品点数を削減できるようになる。
【0043】さらに、請求項3のように、別体のジャン
パーをバスバーのパターン部に跨るように当てがってレ
ーザビームを照射し、ジャンパーとパターン部とを溶融
して溶接すると、バスバーのパターン部同士をコネクタ
で接続する必要がなくなるから、省スペース化・省コス
ト化できるようになる。
【0044】さらにまた、請求項4のように、FPC等
の導体をバスバーの各パターン部に当てがってレーザビ
ームを照射し、導体とパターン部とを溶融して溶接する
と、バスバーのパターン部にFPC等の導体をコネクタ
で接続する必要がなくなるから、省スペース化・省コス
ト化できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】 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。
【図3】 第2実施形態のレーザ溶接構造であり、バス
バーにジャンパーをレーザ溶接した斜視図である。
【図4】 第3実施形態のレーザ溶接構造であり、バス
バーにFPC等の導体をレーザ溶接した斜視図である。
【図5】 中継端子を一体成形したタブ端子の斜視図で
ある。
【図6】 従来のバスバーの斜視図である。
【図7】 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。
【図8】 (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。
【符号の説明】
9 電気接続箱 17 バスバー 17a タブ端子 17b 折り曲げ脚部 17c 中継端子 18 絶縁板 19 ジャンパー 20 FPC等 20a 導体 LB レーザビーム a 溶接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 淳彦 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 (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 (72)発明者 戸川 敦裕 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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気接続箱に収容するバスバーのレーザ
    溶接構造であって、 バスバーのパターン部にタブ端子を当てがって、このバ
    スバーのパターン部とタブ端子とをレーザビームで溶接
    したことを特徴とするバスバーのレーザ溶接構造。
  2. 【請求項2】 上記タブ端子に、中継端子等が一体成形
    されている請求項1に記載のバスバーのレーザ溶接構
    造。
  3. 【請求項3】 電気接続箱に収容するバスバーのレーザ
    溶接構造であって、 バスバーのパターン部に跨ってジャンパーを当てがい、
    このバスバーの各パターン部とジャンパーとをレーザビ
    ームで溶接したことを特徴とするバスバーのレーザ溶接
    構造。
  4. 【請求項4】 電気接続箱に収容するバスバーのレーザ
    溶接構造であって、 バスバーのパターン部にFPC、PCBまたは電線等の
    導体を当てがい、このバスバーのパターン部と導体とを
    レーザビームで溶接したことを特徴とするバスバーのレ
    ーザ溶接構造。
JP9138369A 1997-05-28 1997-05-28 バスバーのレーザ溶接構造 Pending JPH10334955A (ja)

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EP98109677A EP0887884B1 (en) 1997-05-28 1998-05-27 Bus bar structure
US09/084,397 US6264510B1 (en) 1997-05-28 1998-05-27 Laser-welded bus bar structure
DE69812774T DE69812774T2 (de) 1997-05-28 1998-05-27 Sammelschienenstruktur
US09/860,451 US6793543B2 (en) 1997-05-28 2001-05-21 Bus bar structure
US10/295,959 US6761598B2 (en) 1997-05-28 2002-11-18 Bus bar structure

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003175812A (ja) * 2001-12-10 2003-06-24 Nissin Kogyo Co Ltd 電気部品組立体の電気接続構造
KR20210036842A (ko) * 2019-09-26 2021-04-05 티이 커넥티버티 저머니 게엠베하 용접 프로세스
US11864328B2 (en) 2018-11-13 2024-01-02 Lg Energy Solution, Ltd. FPC connection structure and method for connecting to printed circuit board by using same

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Effective date: 20020910