JP3624151B2 - 電気部品の接続構造 - Google Patents
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- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Connection Or Junction Boxes (AREA)
- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品をバスバーと接続する電気部品の接続構造に係り、特に半田を使用しないで電気部品をバスバーと確実に固定接続するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気部品を配置して電気回路を構成するためには基板を使用して導体と電気部品を接続するのが一般的であり、当然のことながら導体と電気部品の接続には半田接続が使用されていた。
【０００３】
しかし半田による接続では、ユーザの仕様に基づく温度衝撃試験において半田クラックの発生が問題とされている。また近年の環境問題においては鉛を使用しない鉛フリー構造の確立が大きな課題とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、このような問題を解決するため、本発明では温度衝撃試験においてクラックの発生しない、半田接続よりも信頼性の高い、しかも鉛フリー構造の電気部品の接続構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の概略を図１に説明する。図１において、１は樹脂ケース、２〜５はバスバー、６〜１０は電気部品、１１は穴、２１は突起、６１はリード足である。
【０００６】
本発明の前記目的は下記（１）〜（３）の構成により達成することが出来る。
【０００７】
（１）樹脂ケース１と、この樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続することを特徴とする。
【０００８】
（２）前記（１）の電気部品の接続構造において、前記樹脂ケースに、電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したことを特徴とする。
【０００９】
（３）樹脂基板と、この樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続することを特徴とする。
【００１０】
これにより下記の作用効果を奏する。
【００１１】
（１）樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００１２】
（２）樹脂ケースに電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したので、溶接に先立ち、電気部品と溶接用突起との位置決めを正確に行い、効率よくしかも正確に溶接接続することが出来る。
【００１３】
（３）樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を複数設け、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図５により説明する。図１は本発明の電気部品の接続構造の斜視説明図、図２は本発明の電気部品の接続構造の組み立て断面図、図３は本発明の電気部品の接続構造の分解斜視背面図、図４は本発明の電気部品の接続構造の突起周辺拡大図、図５は本発明の電気部品の接続構造の溶接後の突起周辺拡大図である。
【００１５】
図中他と同記号は同一部分を示し、１は樹脂ケース、２〜５はバスバー、６〜１０は電気部品、１１、１２は穴、１３は隔壁、１４は円形区画、１５〜１８は長方形区画、２１は突起、２２、２３は肩、２４は玉、６１は電気部品６、８〜１０のリード足、６２は電気部品７用のリード足である。
【００１６】
樹脂ケース１は、バスバー２、３、４、５が固定配置されるものであり、例えばガラスエポキシ樹脂で作成される。樹脂ケース１の裏面には、図３に示すように、隔壁１３、１３、円形区画１４、長方形区画１５等が形成されている。この円形区画１４にはラインフィルターの如き電気部品７のリード足６２のために、他の電気部品６、８、９、１０のリード足６１の穴１１用のものよりも大きな穴１２が開けられている。そして長方形区画１５には電気部品６が挿入され、円形区画１４には電気部品７が挿入される。また長方形区画１６には電気部品８が挿入され、長方形区画１７には電気部品９が挿入され、長方形区画１８には電気部品１０が挿入される。これらの区画により、各電気部品はしつかりと仮固定されまた穴１１、１２とともに電気部品の位置決めの機能を果たし、効率よく溶接することができる。
【００１７】
バスバー２は電子部品を接続したり、電子部品を、図示省略した他の回路と接続するものであり、例えば銅板、真鍮等で構成される。バスバー２は樹脂ケース１と溶着、接着、かしめ、圧入、ネジ止め、インサート等の方法により組み込み固定される。またバスバー２には溶接用の突起２１が形成されている。バスバー３、４、５もバスバー２と同様に構成され、樹脂ケース１に組み込み固定されている。
【００１８】
電気部品６はバスバー２、３に溶接により電気接続・固定される、例えばコンデンサのような部品である。電気部品７はバスバー２、３、４、５に溶接により電気接続・固定される、例えばラインフィルターのような部品である。また電気部品８、９、１０はそれぞれバスバー４、５に溶接により電気接続・固定される、例えばコンデンサのような部品である。これらの電気部品６〜１０は、例えば車両用のコンバータを構成している。
【００１９】
本発明による、樹脂ケース１、バスバー２〜５、電気部品６〜１０の接続組み立てについて説明する。
【００２０】
（１）図１に示すように、先ず樹脂ケース１にバスバー２、３、４、５を固定配置する。このとき樹脂ケース１には前記バスバー２、３、４、５に形成された突起２１の付近に穴１１、１２が開けられている。そして図３に示される円形区画１４に電気部品７を挿入し、長方形区画１５に電気部品６を挿入し、長方形区画１６、１７、１８にそれぞれ電気部品８、９、１０を挿入する。これにより図１（Ｂ）に示すように、各電気部品のリード足６１、６２はバスバー２、３、４、５に形成された突起２１と並列配置され、アーク溶接されやすい状態になる。
【００２１】
（２）この状態で各突起２１とリード足６１、６２とを、図示省略したアーク溶接装置でアーク溶接する。これにより図４に示すように、突起状のリード足６１、６２と突起２１の先端部分が、図５に示すように、溶融されて玉状になり、各突起２１とリード足６１、６２とが溶接される。そして各電気部品は各バスバーと電気的にも機械的にも、確実に接続される。
【００２２】
ところで突起２１は肩２２、２３を有する凸型形状であるので、図５の溶接後の状態に示すように、溶融された玉２４が雪崩れ落ちることがなく、安定位置にあるので、このような凸型形状が好ましい。
【００２３】
また半田付け接続は余熱のため時間が多くかかるので、アーク溶接装置で行う溶接のほうが短時間ですみ効率的である。
【００２４】
樹脂ケースには隔壁等により区画が形成され、部品を強く挿入して仮固定できるので溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２５】
しかも突起の付近に穴を形成したので電気部品の位置決めが正確に出来、溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２６】
このようにして、温度衝撃試験でもクラックの発生しない、鉛を使用しない、電気部品の接続構造を提供することが出来る。
【００２７】
前記説明では、樹脂ケースを使用し、その上にバスバーを設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂基板を使用してもよい。この場合は穴のみで電気部品の位置決めを行うが、位置決めが正確に出来るので、これまた溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば下記の効果を奏することができる。
【００２９】
（１）樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００３０】
（２）樹脂ケースに電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したので、溶接に先立ち、電気部品と溶接用突起との位置決めを正確に行い、効率よくしかも正確に溶接接続することが出来る。
【００３１】
（３）樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気部品の接続構造の斜視説明図である。
【図２】本発明の電気部品の接続構造の組み立て断面図である。
【図３】本発明の電気部品の接続構造の分解斜視背面図である。
【図４】本発明の電気部品の接続構造の突起周辺拡大図である。
【図５】本発明の電気部品の接続構造の溶接後の突起周辺拡大図である。
【符号の説明】
１ 樹脂ケース
２〜５ バスバー
６〜１０ 電気部品
１１、１２ 穴
１３ 隔壁
１４ 円形区画
１５〜１８ 長方形区画
２１ 突起
２２、２３ 肩
２４ 玉
６１、６２ リード足
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品をバスバーと接続する電気部品の接続構造に係り、特に半田を使用しないで電気部品をバスバーと確実に固定接続するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気部品を配置して電気回路を構成するためには基板を使用して導体と電気部品を接続するのが一般的であり、当然のことながら導体と電気部品の接続には半田接続が使用されていた。
【０００３】
しかし半田による接続では、ユーザの仕様に基づく温度衝撃試験において半田クラックの発生が問題とされている。また近年の環境問題においては鉛を使用しない鉛フリー構造の確立が大きな課題とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、このような問題を解決するため、本発明では温度衝撃試験においてクラックの発生しない、半田接続よりも信頼性の高い、しかも鉛フリー構造の電気部品の接続構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の概略を図１に説明する。図１において、１は樹脂ケース、２〜５はバスバー、６〜１０は電気部品、１１は穴、２１は突起、６１はリード足である。
【０００６】
本発明の前記目的は下記（１）〜（３）の構成により達成することが出来る。
【０００７】
（１）樹脂ケース１と、この樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続することを特徴とする。
【０００８】
（２）前記（１）の電気部品の接続構造において、前記樹脂ケースに、電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したことを特徴とする。
【０００９】
（３）樹脂基板と、この樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続することを特徴とする。
【００１０】
これにより下記の作用効果を奏する。
【００１１】
（１）樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００１２】
（２）樹脂ケースに電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したので、溶接に先立ち、電気部品と溶接用突起との位置決めを正確に行い、効率よくしかも正確に溶接接続することが出来る。
【００１３】
（３）樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を複数設け、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図５により説明する。図１は本発明の電気部品の接続構造の斜視説明図、図２は本発明の電気部品の接続構造の組み立て断面図、図３は本発明の電気部品の接続構造の分解斜視背面図、図４は本発明の電気部品の接続構造の突起周辺拡大図、図５は本発明の電気部品の接続構造の溶接後の突起周辺拡大図である。
【００１５】
図中他と同記号は同一部分を示し、１は樹脂ケース、２〜５はバスバー、６〜１０は電気部品、１１、１２は穴、１３は隔壁、１４は円形区画、１５〜１８は長方形区画、２１は突起、２２、２３は肩、２４は玉、６１は電気部品６、８〜１０のリード足、６２は電気部品７用のリード足である。
【００１６】
樹脂ケース１は、バスバー２、３、４、５が固定配置されるものであり、例えばガラスエポキシ樹脂で作成される。樹脂ケース１の裏面には、図３に示すように、隔壁１３、１３、円形区画１４、長方形区画１５等が形成されている。この円形区画１４にはラインフィルターの如き電気部品７のリード足６２のために、他の電気部品６、８、９、１０のリード足６１の穴１１用のものよりも大きな穴１２が開けられている。そして長方形区画１５には電気部品６が挿入され、円形区画１４には電気部品７が挿入される。また長方形区画１６には電気部品８が挿入され、長方形区画１７には電気部品９が挿入され、長方形区画１８には電気部品１０が挿入される。これらの区画により、各電気部品はしつかりと仮固定されまた穴１１、１２とともに電気部品の位置決めの機能を果たし、効率よく溶接することができる。
【００１７】
バスバー２は電子部品を接続したり、電子部品を、図示省略した他の回路と接続するものであり、例えば銅板、真鍮等で構成される。バスバー２は樹脂ケース１と溶着、接着、かしめ、圧入、ネジ止め、インサート等の方法により組み込み固定される。またバスバー２には溶接用の突起２１が形成されている。バスバー３、４、５もバスバー２と同様に構成され、樹脂ケース１に組み込み固定されている。
【００１８】
電気部品６はバスバー２、３に溶接により電気接続・固定される、例えばコンデンサのような部品である。電気部品７はバスバー２、３、４、５に溶接により電気接続・固定される、例えばラインフィルターのような部品である。また電気部品８、９、１０はそれぞれバスバー４、５に溶接により電気接続・固定される、例えばコンデンサのような部品である。これらの電気部品６〜１０は、例えば車両用のコンバータを構成している。
【００１９】
本発明による、樹脂ケース１、バスバー２〜５、電気部品６〜１０の接続組み立てについて説明する。
【００２０】
（１）図１に示すように、先ず樹脂ケース１にバスバー２、３、４、５を固定配置する。このとき樹脂ケース１には前記バスバー２、３、４、５に形成された突起２１の付近に穴１１、１２が開けられている。そして図３に示される円形区画１４に電気部品７を挿入し、長方形区画１５に電気部品６を挿入し、長方形区画１６、１７、１８にそれぞれ電気部品８、９、１０を挿入する。これにより図１（Ｂ）に示すように、各電気部品のリード足６１、６２はバスバー２、３、４、５に形成された突起２１と並列配置され、アーク溶接されやすい状態になる。
【００２１】
（２）この状態で各突起２１とリード足６１、６２とを、図示省略したアーク溶接装置でアーク溶接する。これにより図４に示すように、突起状のリード足６１、６２と突起２１の先端部分が、図５に示すように、溶融されて玉状になり、各突起２１とリード足６１、６２とが溶接される。そして各電気部品は各バスバーと電気的にも機械的にも、確実に接続される。
【００２２】
ところで突起２１は肩２２、２３を有する凸型形状であるので、図５の溶接後の状態に示すように、溶融された玉２４が雪崩れ落ちることがなく、安定位置にあるので、このような凸型形状が好ましい。
【００２３】
また半田付け接続は余熱のため時間が多くかかるので、アーク溶接装置で行う溶接のほうが短時間ですみ効率的である。
【００２４】
樹脂ケースには隔壁等により区画が形成され、部品を強く挿入して仮固定できるので溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２５】
しかも突起の付近に穴を形成したので電気部品の位置決めが正確に出来、溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２６】
このようにして、温度衝撃試験でもクラックの発生しない、鉛を使用しない、電気部品の接続構造を提供することが出来る。
【００２７】
前記説明では、樹脂ケースを使用し、その上にバスバーを設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂基板を使用してもよい。この場合は穴のみで電気部品の位置決めを行うが、位置決めが正確に出来るので、これまた溶接作業を効率的に行うことが出来る。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば下記の効果を奏することができる。
【００２９】
（１）樹脂ケース１に固定された金属製のバスバー２〜５を設け、前記バスバー２〜５には複数の電気部品６〜１０のリード足６１と溶接するための溶接用突起２１を形成し、この溶接用突起２１で電気部品のリード足６１と溶接することにより、電気部品６〜１０とバスバー２〜５とを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【００３０】
（２）樹脂ケースに電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したので、溶接に先立ち、電気部品と溶接用突起との位置決めを正確に行い、効率よくしかも正確に溶接接続することが出来る。
【００３１】
（３）樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続したので、温度衝撃試験によるも接続部分にクラックの発生しない、鉛フリーの、半田付け接続よりも信頼性の高い電気部品の接続構造を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気部品の接続構造の斜視説明図である。
【図２】本発明の電気部品の接続構造の組み立て断面図である。
【図３】本発明の電気部品の接続構造の分解斜視背面図である。
【図４】本発明の電気部品の接続構造の突起周辺拡大図である。
【図５】本発明の電気部品の接続構造の溶接後の突起周辺拡大図である。
【符号の説明】
１ 樹脂ケース
２〜５ バスバー
６〜１０ 電気部品
１１、１２ 穴
１３ 隔壁
１４ 円形区画
１５〜１８ 長方形区画
２１ 突起
２２、２３ 肩
２４ 玉
６１、６２ リード足
Claims (3)
- 樹脂ケースと、
この樹脂ケースに固定された金属製のバスバーを設け、
前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、
この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続することを特徴とする電気部品の接続構造。 - 前記樹脂ケースに、電気部品を位置決め、または仮固定する固定手段を形成したことを特徴とする請求項１記載の電気部品の接続構造。
- 樹脂基板と、
この樹脂基板に固定された金属製のバスバーを設け、
前記バスバーには複数の電気部品のリード足と溶接するための溶接用突起を形成し、
この溶接用突起で電気部品のリード足と溶接することにより、電気部品とバスバーとを電気接続することを特徴とする電気部品の接続構造。
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