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公開番号2024168038
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084425
出願日2023-05-23
発明の名称電線の端子接合構造及びその製造方法
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01R 4/58 20060101AFI20241128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異なる材料で構成された電線とバスバが高い強度で接合された端子接合構造を得る。
【解決手段】この端子接合構造1は、電線10、バスバ20、中間端子30で構成され、電線10とバスバ20が中間端子30を介して接合される。電線10は、銅又は銅合金で構成された芯線11が絶縁性の被覆層12で被覆されて構成される。バスバ20は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成される。この端子接合構造1においては、電線10が固定された状態の中間端子30が、バスバ20に固定される際、バスバ固定部33、34が、楔構造としてバスバ20に埋め込まれる。バスバ20と中間端子30との間の接続は異種の金属同士(銅とアルミニウム)の接合となるが、バスバ20と中間端子30との間も強固に接合される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
導体で構成された芯線が絶縁性の被覆層で覆われた構成を具備する電線と、バスバとが電気的に接続された構成を具備する、電線の端子接合構造であって、
一部が前記バスバに固定されると共に、他の一部に前記芯線が固定された中間端子を介して前記芯線とバスバとが電気的に接続され、
前記中間端子は、
前記バスバとは異なる材料で構成され、
前記バスバの表面と略平行に形成された基部と、
前記基部から前記バスバの表面側に局所的に突出したバスバ固定部と、
を具備し、
前記バスバ固定部が前記バスバの表面から前記バスバに埋め込まれ、かつ前記基部が前記バスバと当接した状態で前記中間端子が前記バスバに固定されたことを特徴とする、電線の端子接合構造。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記中間端子は銅又は銅合金で構成され、前記バスバはアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の、電線の端子接合構造。
【請求項３】
前記中間端子において、
前記バスバの表面と平行な方向における一方の端部側で前記芯線は前記中間端子にカシメ加工によって固定され、他方の端部側に前記バスバ固定部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の、電線の端子接合構造。
【請求項４】
前記中間端子において、
複数の前記バスバ固定部が互いに離間して設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の、電線の端子接合構造。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電線の端子接合構造の製造方法であって、
前記中間端子に前記芯線をカシメ加工によって固定する電線固定工程と、
前記芯線が固定された前記中間端子における前記バスバ固定部を前記バスバの表面に当接させて前記中間端子と前記バスバとを積層し、前記バスバがある側と反対側で第１電極を前記中間端子と当接させると共に、前記中間端子がある側と反対側で第２電極を前記バスバと当接させ、前記第１電極と前記第２電極の間に電流を流すと共に、前記第１電極と前記第２電極の間の間隔を狭めるように前記第１電極と前記第２電極に圧力を印加することにより、前記バスバ固定部を前記バスバの表面に食い込ませて前記基部を前記バスバの表面に当接させる接合工程と、
を具備することを特徴とする、電線の端子接合構造の製造方法。
【請求項６】
前記基部及び前記バスバ固定部が一体化された前記中間端子を、板状の金属部材を板金加工することによって製造することを特徴とする、請求項５に記載の、電線の端子接合構造の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の材料で構成された、電線の端子接合構造、及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の配線が用いられる電気機器等においては、配線（電線）同士を接続するための様々な端子接合構造（電線の末端の構造）が用いられる。特に、大電力で使用される装置においては、このような端子接合構造には大電流が流され、破壊が発生しにくく電気抵抗が低いことが要求される。一般的には電線としては線状の銅（あるいは銅合金）が用いられ、これに対して、例えば配電盤等への接続に適した形態、機械的強度とされたバスバが、電線の末端に接合されて用いられる。
【０００３】
バスバを構成する材料として、電線と同じ銅を用いることもできるが、特許文献１等に記載されるように、低価格化や軽量化、使用しやすさの観点から、アルミニウム（あるいはアルミニウム合金）が用いられる場合もある。この場合、電線とバスバとの間の接合は、銅とアルミニウムという異なる材料同士の接合となり、この接合を長期間にわたり強固に安定して維持させることが要求される。これに対して、これらの材料はいずれも空気中で酸化しやすく、かつ融点が異なるため、このような要求を満たす接合を得ることは容易ではない。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の技術においては、バスバ（アルミニウム）側に屈曲部を設け、この屈曲部に対して電線（銅）の端部を抵抗溶接によって接合することが記載されている。ここでは、これらの接合部分に電流が流されることによる抵抗加熱でこれらが溶融して接合される。特許文献２には、抵抗加熱の代わりに、レーザー光の加熱によってこれらを接合することが記載されている。特許文献３には、電線（銅）側に無塩スズめっきを施し、このめっき層とバスバ（アルミニウム）とを加熱して接合することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１５４３０号公報
特開２０１７－１３９２３９号公報
特開２００４－３３５８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アルミニウムの融点は銅の融点よりも低いため、特許文献１に記載の技術においては、接合部分では実際にはバスバ側に電線が埋め込まれたような形態となる。このため、太い電線が用いられた場合には、この部分でバスバ側が実質的に薄くなり、強度が大きく低下した。更に、電線の末端部がこのような接合部になるため、この末端部を支点とするように電線やバスバに力が加わった場合には、接合が容易に破壊された。
【０００７】
また、電線とバスバは、実際には、特許文献１に記載の技術においては抵抗加熱によって形成された銅とアルミニウムの金属間化合物、特許文献２に記載の技術においてはレーザー加熱によって形成された同様の金属間化合物を介して接合される。しかしながら、このような金属間化合物は、元となったアルミニウムよりも脆く、破壊されやすい。このため、この観点からも、電線とバスバの間の接合強度は充分ではなかった。この点については、銅の代わりにスズを介した接合を用いる特許文献３に記載の技術においても同様である。すなわち、このように、電線側とバスバ側との間で形成される金属間化合物を用いた接合においては、高い接合強度を得ることは困難であった。
【０００８】
更に、特許文献１や特許文献３に記載の技術においては、電線が直接アルミニウム（バスバ）に接合される。この場合には、これらの接触面は細い線状となるため、接触面積は小さく、これらがこの小さな接触面積を介して接合される。この点からも、これらの間の高い接合強度を得ることは困難であった。
【０００９】
このため、異なる材料で構成された電線とバスバが用いられた端子接合構造において、電線とバスバとの間における高い接合強度が求められた。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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