專利名稱：導(dǎo)體連接墊片、使用它的連接機(jī)構(gòu)及導(dǎo)體連接墊片制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體連接墊片、使用它的連接機(jī)構(gòu)以及導(dǎo)體連接墊片的制造方法。
背景技術(shù)：
為電氣連接雙極型電池等的電氣部件的端子之間多使用母線。在電氣部件的端子和母線的連接中，超聲波焊接或者螺紋緊固是主流。作為關(guān)于這樣的電氣部件彼此的連接或者電氣部件的端子和母線的連接的現(xiàn)有技術(shù)，有日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2008-1406M號(hào)(以下稱專利文獻(xiàn)1)、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2005-327677號(hào)(以下稱專利文獻(xiàn)2、、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2005-268029號(hào)(以下稱專利文獻(xiàn)3)等。另外，關(guān)于兩個(gè)導(dǎo)體的接觸的研究已經(jīng)進(jìn)行多年，例如作為關(guān)于接觸部分的電流密度分布的研究報(bào)告有箕輪功、中村充伸發(fā)表的“接觸點(diǎn)內(nèi)部的電流密度分布的模擬”，電子信息通信學(xué)會(huì)論文志，C-II, Vol. J76-C-II，No. 10， pp. 637-643，1993年10月(以下稱非專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1表示用彈簧性金屬板夾緊電池的集電體的連接構(gòu)造。但是用板簧程度的彈簧力在平面彼此的接觸中難于實(shí)現(xiàn)足夠低的接觸電阻。專利文獻(xiàn)2關(guān)于在貫通孔中插入突起部后用超聲波焊接進(jìn)行連接。在該種方法的情況下，通過(guò)把超聲波的喇叭抵在端子自身的卡擋(突起)上，通常的平面彼此間的超聲波焊接時(shí)的壓接負(fù)荷能夠不很大即可。但是結(jié)合后的強(qiáng)度并不增加。另外結(jié)合后不能分開(kāi)。專利文獻(xiàn)3的導(dǎo)電性構(gòu)件，在墊片狀的構(gòu)件的上下兩面上設(shè)置無(wú)數(shù)的突起或者槽。另外，通過(guò)在端子和母線之間夾持導(dǎo)電性構(gòu)件用螺紋連接，突起的部分除去端子表面的污染層，得到良好的接觸。但是在專利文獻(xiàn)3中，未記載突起的詳細(xì)的形狀和配置，為得到良好的連接電阻需要根據(jù)突起的形狀與歷來(lái)的簡(jiǎn)單的螺紋連接同程度的緊固負(fù)荷，需要管理緊固轉(zhuǎn)矩。另外，公開(kāi)的導(dǎo)電性構(gòu)件僅通過(guò)切削加工或者鍛造來(lái)制造。在切削加工中預(yù)想到加工費(fèi)高，認(rèn)為難于在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用。在通過(guò)鍛造制造的情況下即使不如切削加工那樣的程度但是加工費(fèi)仍然高。另外，在通過(guò)鍛造制造的情況下，因?yàn)椴蝗菀装淹黄鸬捻旤c(diǎn)做得尖銳，所以可以認(rèn)為難于通過(guò)突起除去氧化物，需要施加相當(dāng)?shù)呢?fù)荷。此外，作為類似專利文獻(xiàn)3的導(dǎo)電性構(gòu)件的現(xiàn)有技術(shù)，有齒輪墊圈，材質(zhì)是鋼或者彈簧用磷青銅。齒輪墊圈在外圓以及內(nèi)圓上有齒輪狀的切口，將其凸部彎曲。目的是防止螺栓松弛。具體說(shuō)。通過(guò)螺栓的緊固力使彎曲的凸部變平，但是通過(guò)使欲返回彎曲狀態(tài)的反力防止螺栓的松弛。但是因?yàn)橥共勘粡澢慕嵌刃?，所以假定即使在端子和母線間插入也不能侵入端子或者母線中，在低負(fù)荷下不容易實(shí)現(xiàn)良好的電氣連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠以低的接觸電阻簡(jiǎn)單而且可靠地電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體連接墊片以及使用它的連接機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，用于電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體連接墊片構(gòu)成為，包含在中央有墊片孔的金屬的板部、沿板部的外周在板部的兩面上分別與板部一體形成的多個(gè)接觸突起、沿墊片孔的內(nèi)周在板部的兩面上分別與板部一體形成的多個(gè)接觸突起，沿上述外周的接觸突起和沿上述內(nèi)周的接觸突起的合計(jì)數(shù)在M以上。此外，導(dǎo)體連接墊片是純銅的40%左右(30 50% )的導(dǎo)電率，只要使用比兩個(gè)導(dǎo)體硬的銅合金即可。另外，也可以從板的相同的位置僅在任何一面上形成突起。根據(jù)本發(fā)明的母線和電氣部件的端子的連接機(jī)構(gòu)，上述端子由板狀的端子基部、 從端子基部成直角延長(zhǎng)的軸、和在軸的前端上固定且具有比軸大的直徑的端子頭構(gòu)成，包含具有軸貫通的墊片孔、與上述端子基部鄰接配置的上述導(dǎo)體連接墊片；具有軸貫通的母線孔、與導(dǎo)體連接墊片鄰接配置的母線；和U字形的凸輪塊，其具有貫通軸的、比端子頭的直徑小的寬度的縫，在母線和端子頭之間插入，上述凸輪塊的U字形的凸輪塊的開(kāi)放端側(cè)的厚度比導(dǎo)體連接墊片非加壓時(shí)的厚度和母線的厚度的和、與端子基部和端子頭間的距離的差小，U字形的凸輪塊的封閉端側(cè)的厚度比上述差大，在U字形的凸輪塊的開(kāi)放端側(cè)和封閉端側(cè)之間形成斜面?；蛘撸鶕?jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的母線和電氣部件的端子的連接機(jī)構(gòu)，上述端子由板狀的端子基部、從端子基部成直角延長(zhǎng)形成的螺栓、和在螺栓的前端部安裝且具有比螺栓大的直徑的螺母構(gòu)成，包含具有螺栓貫通的墊片孔、與端子基部鄰接配置的上述導(dǎo)體連接墊片；和具有螺栓貫通的母線孔、與導(dǎo)體連接墊片鄰接配置的母線，通過(guò)螺母向端子基部側(cè)按壓母線，使導(dǎo)體連接墊片的接觸突起與端子基部和母線接觸。本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的制造方法具有沖模(型抜t )工序、第一突起形成工序、 翻轉(zhuǎn)工序、第二突起形成工序。沖模工序，通過(guò)切斷一張金屬板，在所有的接觸突起與板部的面一致的狀態(tài)下，形成一體形成了板部和接觸突起的展開(kāi)連接構(gòu)件。第一突起形成工序， 通過(guò)彎曲展開(kāi)連接構(gòu)件的一部分的接觸突起，形成板部的一個(gè)面的接觸突起。翻轉(zhuǎn)工序，把形成了一面的接觸突起的展開(kāi)連接構(gòu)件翻過(guò)來(lái)。第二突起形成工序，把在第一突起形成工序中未彎曲的接觸突起向上述板部的另一面?zhèn)葟澢?。因?yàn)楸景l(fā)明的導(dǎo)體連接墊片具有接觸突起，所以用比面彼此接觸的情況下小的負(fù)荷就能夠進(jìn)行可靠的電氣連接。另外，因?yàn)榭紤]電流向端部集中的特性而沿外周和內(nèi)周配置接觸突起，所以用少的接觸突起就能夠高效率地流過(guò)電流。亦即因?yàn)槟軌驕p少接觸突起的數(shù)目，所以在一個(gè)接觸突起上施加的力更大、能夠以比簡(jiǎn)單設(shè)置接觸突起的情況下更小的負(fù)荷可靠地進(jìn)行電氣連接。因此，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片，能夠以低的接觸電阻簡(jiǎn)單而且可靠地電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體。本發(fā)明的連接機(jī)構(gòu)是適合本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的機(jī)構(gòu)，是使用凸輪塊或者螺栓通過(guò)母線和端子基部夾持導(dǎo)體連接墊片的結(jié)構(gòu)。因此，能夠簡(jiǎn)單地連接母線和端子。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的制造方法，能夠由一張導(dǎo)電性的板以簡(jiǎn)單的工序制造本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片。


圖IA是端子和在其上安裝的凸輪塊的平面圖，圖IB是表示本發(fā)明的連接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖，圖2是端子的側(cè)面圖，圖3A是凸輪塊的平面圖，圖;3B是凸輪塊的側(cè)面圖，圖4A是本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的平面圖，圖4B是導(dǎo)體連接墊片的側(cè)面圖，圖4C是圖4A中的4C-4C剖面圖，圖5是本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的立體圖，圖6是表示展開(kāi)了導(dǎo)體連接墊片的展開(kāi)連接構(gòu)件的平面圖，圖7是用母線和端子基部夾持導(dǎo)體連接墊片的狀態(tài)的剖面圖，圖8是表示接觸突起的變形實(shí)施例的圖，圖9是表示本發(fā)明的連接機(jī)構(gòu)的其他的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖，圖10是展開(kāi)了具有壓接部的導(dǎo)體連接墊片的平面圖，圖11是表示導(dǎo)體連接墊片的變形實(shí)施例的平面圖，圖12是表示導(dǎo)體連接墊片的另一變形實(shí)施例的平面圖，圖13是表示實(shí)測(cè)直接用螺栓連接兩個(gè)母線時(shí)的緊固負(fù)荷和接觸電阻的關(guān)系的結(jié)果的圖，圖14是表示在模擬中使用的兩個(gè)母線和導(dǎo)體連接墊片的結(jié)構(gòu)的圖，圖15是表示使母線820的面820B成為IV、使母線810的面810B成為OV時(shí)的電壓的分布的圖，圖16A是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為12mm、厚度為0. 5mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖，圖16B是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為12mm、厚度為0. 4mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖，圖16C是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為12mm、厚度為0. 3mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖，圖17A是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為18mm、厚度為0. 5mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖，圖17B是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為18mm、厚度為0. 4mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖，圖17C是表示在導(dǎo)體連接墊片的直徑為18mm、厚度為0. 3mm的情況下的電阻值和單面的突起數(shù)(齒數(shù))的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的要點(diǎn)本發(fā)明主要以流過(guò)比較大的電流的導(dǎo)體彼此的連接為對(duì)象。在不流過(guò)太大的電流的情況下不太需要注意接觸電阻。但是在流過(guò)大的電流的情況下，因?yàn)橥ㄟ^(guò)接觸電阻產(chǎn)生大的焦耳熱，所以需要減小接觸電阻。因此，在連接電氣部件的端子和母線而流過(guò)大電流的情況下，可以考慮以盡可能大的面積接觸以減小接觸電阻。其結(jié)果，以盡可能大的面積使表面彼此接觸，通過(guò)超聲波焊接或者螺栓緊固的方法成為主流。這樣需要減小接觸電阻，不能應(yīng)用非專利文獻(xiàn)1的研究結(jié)果。另外，在專利文獻(xiàn)1 3的發(fā)明中也存在上述那樣的問(wèn)題。在參考文獻(xiàn)1(曾田範(fàn)宗，“摩擦和潤(rùn)滑”，巖波全書(shū)192，p.33，l%4年)中，表示軟鋼平面中的真實(shí)接觸面積，表示在外表接觸面積為2000mm2的情況下，在負(fù)荷為500kgf 時(shí)真實(shí)接觸面積為5mm2，在IOOkgf時(shí)真實(shí)接觸面積為1mm2，在20kgf時(shí)真實(shí)接觸面積為 0. 2mm2，在^gf時(shí)真實(shí)接觸面積為0. 05mm2，在^gf時(shí)真實(shí)接觸面積為0. 02mm2?？芍绻么蟮呢?fù)荷按壓兩個(gè)平的金屬，則真實(shí)接觸面積增加。亦即現(xiàn)在的主流之一的螺栓緊固考慮通過(guò)施加大的負(fù)荷來(lái)增大接觸面積，減小接觸電阻。但是，在參考文獻(xiàn)1中，可知真實(shí)接觸面積為外表接觸面積的1/400 1/100000。 亦即實(shí)際上幾乎大部分面積不接觸。因此，本發(fā)明不是以大的負(fù)荷擠壓平面狀的兩個(gè)導(dǎo)體， 而為實(shí)現(xiàn)可靠的接觸特意在導(dǎo)體連接墊片上設(shè)置接觸突起。另外，為實(shí)現(xiàn)接觸突起更可靠地接觸，在該接觸突起上高效率地流過(guò)電流，在電流容易集中的外周和內(nèi)周使接觸突起集中。這樣，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在外周和內(nèi)周集中配置接觸突起，能夠減少接觸突起的數(shù)目，所以能夠在各個(gè)接觸突起上施加充分的負(fù)荷。另外，因?yàn)榻佑|突起沿外周或內(nèi)周形成，所以能夠簡(jiǎn)單地制造頂點(diǎn)尖銳的突起。進(jìn)而，考慮非專利文獻(xiàn)1表示的現(xiàn)象(在接觸部分的周邊電流集中的現(xiàn)象)也會(huì)在各個(gè)接觸突起上發(fā)生。因此，即使接觸部分的面積相同，因?yàn)榕c導(dǎo)體接觸的部分的周長(zhǎng)變長(zhǎng)這點(diǎn)，能夠增大電流集中的部分的面積，所以能夠減小接觸電阻。因此，外周的接觸突起的數(shù)在每一面上取16個(gè)以上，內(nèi)周的接觸突起的數(shù)在每一面上取8個(gè)以上。 本發(fā)明是從這樣的想法創(chuàng)作的發(fā)明。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，對(duì)于具有同樣功能的結(jié)構(gòu)部分附以相同的號(hào)碼，省略重復(fù)的說(shuō)明。[實(shí)施例1]圖IA是表示在本發(fā)明的連接機(jī)構(gòu)中使用的端子200和在其上安裝的凸輪塊300 的平面圖，圖IB是表示連接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。該連接機(jī)構(gòu)是連接在電氣部件900上安裝的端子200和具有母線孔810的母線800的機(jī)構(gòu)。在電氣部件900上通過(guò)軟釬焊或者焊接等固定的、或者與電氣部件900的一部分一體形成的端子200，如在圖2的側(cè)面圖中所示具有圓板狀的端子基部230、在端子基部230的中心成直角一體形成的圓柱狀的軸220、和在軸220的前端一體形成的、比軸220的直徑大的圓形的端子頭210。在從端子基部230朝向端子頭210的方向上，以導(dǎo)體連接墊片100、母線800、凸輪塊300的順序配置，軸220貫通導(dǎo)體連接墊片100的墊片孔130 (參照?qǐng)D4A)、母線孔810、以及凸輪塊300的縫310。凸輪塊300在母線800和端子基部230之間給予夾持導(dǎo)體連接墊片100的按壓力。此外，母線孔810和墊片孔130的直徑比端子頭210的直徑大。圖3A JB表示凸輪塊300的構(gòu)造，圖3A是平面圖、圖;3B是側(cè)面圖。凸輪塊300為 U字形，在U字的兩臂間形成的縫310的寬度比軸220的直徑大，比端子頭210的直徑小。 凸輪塊300的開(kāi)放端311側(cè)的厚度，在軸220上安裝了導(dǎo)體連接墊片100和母線800的狀態(tài)下，取能夠在縫310中插入軸220的厚度。亦即，凸輪塊300的開(kāi)放端側(cè)的厚度取得比導(dǎo)體連接墊片100的非加壓時(shí)的厚度和母線800的厚度的和與軸220的長(zhǎng)度(端子基部230 和端子頭210間的距離)的差小。另外，凸輪塊300的兩臂形成為隨著接近縫310的封閉端312側(cè)而變厚地形成斜面320。進(jìn)而，凸輪塊300的縫310的封閉端312側(cè)的厚度是在把軸220插入到縫310的封閉端312時(shí)導(dǎo)體連接墊片100成為通過(guò)端子基部230和母線 800被夾持的狀態(tài)的厚度。即凸輪塊300的封閉端312側(cè)的厚度取比上述差大。在凸輪塊 300的斜面320的封閉端312側(cè)的端上形成止回突部330。形成有止回突部330的部分比縫310的封閉端312的部分厚，只要軸220完全插入凸輪塊300內(nèi)，則具有防止凸輪塊300 從軸220中偏移的效果。圖4A、4B、4C表示導(dǎo)體連接墊片的構(gòu)造。圖4A是平面圖，圖4B是側(cè)面圖，圖4C 是圖4A的4C-4C線處的剖面圖。圖5是導(dǎo)體連接墊片的立體圖。導(dǎo)體連接墊片100由金屬板通過(guò)沖壓加工形成，由在中央具有墊片孔130的圓形的板部110、和從板部110的兩面交互切起的、在各面上形成對(duì)個(gè)以上的接觸突起121-n、122-n(n = 1,2, ···, N) U23-m, 124-m(m= 1,2,…，Μ)(式中，N是16以上的整數(shù)，M是8以上的整數(shù))組成。具體說(shuō)，各面的16個(gè)以上的接觸突起121-n、122-n(n = 1,2,…，N)沿圓形板部的外周交互互相從相反側(cè)的面突出而形成，各面的8個(gè)以上的接觸突起123-m、lM-m(m = 1，2，···，Μ)沿在板部的中央形成的孔的內(nèi)周交互互相從相反側(cè)的面突出而形成。以與沿孔的內(nèi)周形成的接觸突起123-m、lM-m外接的圓規(guī)定的墊片孔130比端子頭210的直徑大， 比凸輪塊300的彎曲部的外形小。母線孔810也比端子頭210的直徑大，比導(dǎo)體連接墊片 100的外形小。但是，如后述的變形實(shí)施例所述，如果作為母線孔810以及墊片孔130形成從母線800以及導(dǎo)體連接墊片100的端邊切入的縫，則縫的寬度只要通過(guò)軸220即可，也可以比端子頭210的直徑小。導(dǎo)體連接墊片100從減小接觸電阻的觀點(diǎn)出發(fā)希望具有接近純銅的導(dǎo)電率。另一方面，如果使用比母線800以及端子200硬的銅合金，則因?yàn)榻佑|突起勒進(jìn)(食0込tr )母線800、端子基部230的導(dǎo)體表面，所以容易減小接觸電阻，但是當(dāng)提高銅合金的硬度時(shí)導(dǎo)電率降低。因此，作為導(dǎo)體連接墊片100，使用具有純銅的30 50%導(dǎo)電率的銅合金是理想的。特別如果是具有純銅的約40%的導(dǎo)電率的銅合金，則具有導(dǎo)電率方面與機(jī)械特性(硬度、彈性率)方面都不錯(cuò)的特性。此外，在圖4A中，沿外周邊交互設(shè)置接觸突起121-n和122_n，另外沿內(nèi)周邊交互設(shè)置接觸突起123-m、124-m(式中，η是1以上N以下的整數(shù)，m是1以上M以下的整數(shù))， 但是也可以在板部110上的相同的位置(沿板的面2維上的位置)在板部的一方和另一方的兩面上形成接觸突起。這樣為在相同的位置在兩面上形成突起，不用沖壓加工而需要通過(guò)鑄造或者從毛坯(7 口 7々)切削形成，很不現(xiàn)實(shí)。另一方面，如果如圖4A所示沿板部110的外周邊以及內(nèi)周邊交互形成，則能夠從一張導(dǎo)電性板通過(guò)沖模加工容易地制造導(dǎo)體連接墊片100。圖6表示展開(kāi)了導(dǎo)體連接墊片(使突起的方向與板的面一致的)的平面圖。具體說(shuō)，能夠通過(guò)沖模工序S151、第一突起形成工序S152、翻轉(zhuǎn)工序S153、和第二突起形成工序SlM容易地制造。沖模工序S151是通過(guò)切斷一張導(dǎo)電性板在所有的接觸突起 121-nU22-nU23-mU24-m的方向都和板部110的面一致的狀態(tài)下形成板部110和接觸突起121-n、122-n、123-m、lM-m—體形成的展開(kāi)連接構(gòu)件100，。第一突起形成工序S152通過(guò)彎曲展開(kāi)連接構(gòu)件100’的一部分的接觸突起121-n、123-m而形成板110的一個(gè)面上的接觸突起121-n、123-m。翻轉(zhuǎn)工序S153翻轉(zhuǎn)形成了一面的接觸突起的展開(kāi)連接構(gòu)件100’。 第二突起形成工序SlM向板部110的另一面?zhèn)葟澢诘谝煌黄鹦纬晒ば蛑形磸澢慕佑|突起122-n、lM-m。通過(guò)這樣的方法能夠簡(jiǎn)單地制造圖4A中表示的導(dǎo)體連接墊片。另外， 接觸突起121-n、122-n、123-m、lM-m的頂點(diǎn)，因?yàn)樵跊_模工序S151中形成所以能夠尖銳地形成。各接觸突起的前端角度理想的是50 70度。另外，第一突起形成工序S152和第二突起形成工序SlM中接觸突起從板部110的彎曲角度比60度大比90度小是理想的。圖7是用母線800和端子基部230夾著導(dǎo)體連接墊片的狀態(tài)的剖面圖。如上所述，如果接觸突起121-n、122-n、123-m、124-m(在圖7中代表這些用120表示)的方向和板部110的面成的角度θ做成比90度小，則因?yàn)橥ㄟ^(guò)施加的負(fù)荷接觸突起121-η、122-η、 123-m、lM-m摩擦接觸(7^Oy)端子基部230或者母線800的表面，比90度的情況更加勒進(jìn)，所以容易實(shí)現(xiàn)良好的接觸。此外，當(dāng)接觸突起121-n、122-n、123-m、lM-m和板部 110的面成的角度θ過(guò)小時(shí)，接觸突起變得容易彎曲，即使施加負(fù)荷也難于勒進(jìn)端子基部 230或者母線800內(nèi)。因此，希望接觸突起121-n、122-n、123-m、lM-m和板部110的面成的角度θ比60度大。另外，當(dāng)跨越凸輪塊300的止回突部330時(shí)負(fù)荷變?yōu)樽畲?，在跨越后?fù)荷稍微變小，但是接觸突起121-n、122-n、123_m、124-m雖然小但是通過(guò)撓曲或者導(dǎo)體連接墊片100整體的彈性，維持連接所需要的負(fù)荷。此外，在上述的導(dǎo)體連接墊片100的各接觸突起的前端使與端子基部230以一點(diǎn)接觸而做成朝向前端寬度變窄的角度，但是例如如圖8中所示一個(gè)接觸突起120的前端那樣，也可以使與端子基部230以兩點(diǎn)接觸而形成把前端部被分成兩部分、分別朝向前端寬度變窄的兩個(gè)接觸部120a、120b。兩個(gè)接觸部120a、120b可以在同一面內(nèi)形成，也可以使一方在導(dǎo)體連接墊片100的半徑方向內(nèi)側(cè)更加彎曲，兩個(gè)接觸點(diǎn)在半徑方向上偏離而形成。 圖8的接觸突起的結(jié)構(gòu)在以下的變形實(shí)施例中也可以應(yīng)用。本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片因?yàn)槿缟鲜鼍哂薪佑|突起，所以能夠以比面彼此接觸的情況下小的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)可靠的電氣連接。另外，因?yàn)榭紤]電流在端部集中的特性而沿外周和內(nèi)周配置接觸突起，所以能夠以少的接觸突起高效率地流過(guò)電流。亦即因?yàn)槟軌驕p少接觸突起的數(shù)目，所以能夠以比簡(jiǎn)單地設(shè)置接觸突起的情況下更小的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)可靠的電氣連接。 因此，通過(guò)本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片，能夠以低的接觸電阻簡(jiǎn)單而且可靠地電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體。另外，因?yàn)橹恍栊〉呢?fù)荷即可，所以即使在使用凸輪塊那樣的加壓機(jī)構(gòu)中也能確保穩(wěn)定的連接。本發(fā)明的連接機(jī)構(gòu)是適合本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的機(jī)構(gòu)，是使用凸輪塊用母線和端子夾著導(dǎo)體連接墊片的結(jié)構(gòu)。因此能夠簡(jiǎn)單地連接母線和端子。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的制造方法，是由一張導(dǎo)電性的板制造本發(fā)明的導(dǎo)體連接墊片的方法，能夠用簡(jiǎn)易的工序制造導(dǎo)體連接墊片。[變形實(shí)施例]圖1的實(shí)施例表示實(shí)現(xiàn)通過(guò)凸輪塊按壓的連接機(jī)構(gòu)的例子，但是也可以如圖9所示采用不使用凸輪塊而通過(guò)螺栓緊固按壓的連接機(jī)構(gòu)。亦即在該變形實(shí)施例中，采用從端子200’的端子基部230開(kāi)始作為軸作用的螺栓240成直角一體形成，該螺栓240貫通導(dǎo)體連接墊片100和母線800，從母線800上通過(guò)作為端子頭作用的螺母250通過(guò)墊片260按壓的結(jié)構(gòu)。圖10是展開(kāi)了導(dǎo)體連接墊片的變形實(shí)施例的平面圖。導(dǎo)體連接墊片100具有連接部151。連接部151在板部110的外周上一端固定。連接部151是用于連接與接觸突起
9121-n、122-n、123-m、lM-m所接觸的端子基部不同的部件的零件。例如連接部151可以作為用于與其他電氣回路連接的壓接端子使用。這樣如果具有連接部，則電壓的測(cè)定等十分便利。該變形例的導(dǎo)體連接墊片可以通過(guò)彎曲圖10的接觸突起而制作。圖11是導(dǎo)體連接墊片100的另一變形實(shí)施例，與圖4A的不同，在于外周不是圓而是六邊形，沿六邊形的各邊形成接觸突起。其他與圖4A相同。不用說(shuō)，可知外周不限于六邊形，任意的多邊形均可，但是理想的是五邊以上的正多邊形。圖12是導(dǎo)體連接墊片100的再一變形實(shí)施例，與圖4A的不同，在于中心的墊片孔 130的內(nèi)周不閉合，形成以與墊片孔130的直徑相同的寬度從中心到導(dǎo)體連接墊片100的外周切取的切口 160。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，可以做成使墊片孔130的直徑比軸220的直徑大，而且比端子頭210的直徑小。雖然未圖示，但是即使在圖11表示的導(dǎo)體連接墊片100中，也可以與圖12同樣形成以與其直徑相同的寬度從墊片孔130到多邊形的一邊切取的切口。實(shí)驗(yàn)及模擬圖13是實(shí)測(cè)直接用螺栓連接兩個(gè)母線時(shí)的緊固負(fù)荷和接觸電阻的關(guān)系的結(jié)果。 可知負(fù)荷大則有電阻變小的傾向。圖14表示在模擬中使用的兩個(gè)母線810、820和導(dǎo)體連接墊片100的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)母線810、820為夾持導(dǎo)體連接墊片100的狀態(tài)。在該圖的例子中， 接觸突起的數(shù)目上下各取20個(gè)。圖15用等電壓線表示使母線820的垂直剖面820B成為 IV、使母線810的垂直剖面810B成為OV時(shí)的電壓的分布。解析這樣的電壓分布求接觸電阻。圖16A、圖16B、圖16C表示通過(guò)模擬求在導(dǎo)體連接墊片100的直徑(Φ)為12mm的情況下的電阻值和單面的接觸突起的數(shù)目(圖中表示為“齒數(shù)”)的關(guān)系的結(jié)果。圖17A、 圖17B、圖17C也是同樣的模擬結(jié)果，表示導(dǎo)體連接墊片100的直徑(Φ)為18mm的情況下的電阻值和單面的接觸突起的數(shù)目(齒數(shù))的關(guān)系。圖16A和圖17A表示板部110的厚度 (t)是0. 5mm的情況，圖16B和圖17B表示板部110的厚度⑴是0. 4mm的情況，圖16C和圖17C表示板部110的厚度(t)是0.3mm的情況。另外，圖中的h表示接觸突起的長(zhǎng)度，表示“整面”的線表示直接使母線810、820彼此整面接觸的情況下的接觸電阻，表示“基準(zhǔn)”的線表示電阻值穩(wěn)定(成為直線狀)的值，是表示整面接觸的情況下的1.5倍的值的線。齒數(shù)是4、8、16表示僅在外周上設(shè)置接觸突起的情況下，通過(guò)假設(shè)地改變一個(gè)齒接觸的面積， 在任一齒數(shù)的情況下與母線810、820接觸的面積的合計(jì)相同。齒數(shù)是M時(shí)表示在外周設(shè)置16個(gè)、在內(nèi)周設(shè)置8個(gè)的接觸突起的情況。外周的16個(gè)接觸突起與齒數(shù)是16個(gè)的情況相同。亦即在齒數(shù)是M個(gè)的情況下與母線810、820接觸的面積也增加。另外，在各圖的右端的位置(本來(lái)應(yīng)該是齒數(shù)100的位置)表示的電阻值表示僅在外周上設(shè)置與板厚相同的寬度的環(huán)狀的突起的情況(外周全體接觸的情況)。此時(shí)與母線810、820接觸的面積成為齒數(shù)是16個(gè)的情況下的兩倍。圖16A、圖16B、圖16C和圖17A、圖17B、圖17C的所有的線都是共通的，當(dāng)齒數(shù)如 4、8、16而增加時(shí)電阻值變小。因此可知即使接觸面積相同而當(dāng)接觸突起的周長(zhǎng)變長(zhǎng)時(shí)接觸電阻變小。另外，當(dāng)與齒數(shù)是4、8、16的情況相比時(shí)，齒數(shù)是對(duì)的地方有臺(tái)階。這認(rèn)為是在內(nèi)周上也設(shè)置突起的效果。另外可知齒數(shù)是對(duì)(外周16個(gè)，內(nèi)周8個(gè))的情況和使外周全體接觸的情況的電阻值中沒(méi)有大的差。另外，該模擬的整面接觸表示理想的整面接觸的情況下的結(jié)果。但是因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中沒(méi)有整面接觸，所以認(rèn)為實(shí)測(cè)得到的接觸電阻成為基準(zhǔn)表示的電阻值程度。因此，通過(guò)使外周的接觸突起數(shù)在每一面上取16個(gè)以上，使內(nèi)周的接觸突起數(shù)在每一面上取8個(gè)以上，可以認(rèn)為可以得到接近了使整面接觸、通過(guò)螺栓緊固等施加負(fù)荷的情況下的接觸電阻。 本發(fā)明可以主要在流過(guò)比較大的電流的導(dǎo)體彼此的連接中利用。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)體連接墊片，用于電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體，其中，包含 在中央有墊片孔的金屬的板部；沿上述板部的外周在上述板部的兩面上分別與上述板部一體形成的多個(gè)接觸突起； 沿上述墊片孔的內(nèi)周在上述板部的兩面上分別與上述板部一體形成的多個(gè)接觸突起， 在上述板部上形成的上述接觸突起的合計(jì)數(shù)在M以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，沿上述外周的上述接觸突起的數(shù)量在上述板部的兩面分別是16個(gè)以上，沿上述內(nèi)周的上述接觸突起的數(shù)量在上述板部的兩面分別是8個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，該導(dǎo)體連接墊片用比上述兩個(gè)導(dǎo)體硬的金屬形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，該導(dǎo)體連接墊片用具有純銅的30 50%的導(dǎo)電率的銅合金形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，上述接觸突起沿上述板部的外周以及上述墊片孔的內(nèi)周從一面以及另一面交互立起而彎曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，上述接觸突起和上述板部形成的角比60度大比90度小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，形成從上述墊片孔的中心以孔的直徑的寬度到上述板部的外周緣切取的切口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，上述板部的外周是圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，上述板部的外周是正多邊形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，各上述接觸突起具有朝向前端寬度變窄的角。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，各上述接觸突起的前端部被分成兩部分，分別具有朝向前端寬度變窄的角。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其中，設(shè)置連接部，其從上述板部的外周的一部分延長(zhǎng)形成，用于與上述兩個(gè)導(dǎo)體以外的外部導(dǎo)體進(jìn)行連接。
13.一種連接機(jī)構(gòu)，其為母線和電氣部件的端子的連接機(jī)構(gòu)，上述端子由板狀的端子基部、從上述端子基部成直角延長(zhǎng)的軸、和在上述軸的前端上固定且具有比上述軸大的直徑的端子頭構(gòu)成， 包含根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其具有貫通上述軸的墊片孔，與上述端子基部鄰接配置；母線，其具有貫通上述軸的母線孔，與上述導(dǎo)體連接墊片鄰接配置；和 U字形的凸輪塊，其具有貫通上述軸且比上述端子頭的直徑小的寬度的縫，在上述母線和上述端子頭之間插入， 上述凸輪塊，其U字形的凸輪塊的開(kāi)放端側(cè)的厚度比上述導(dǎo)體連接墊片非加壓時(shí)的厚度和上述母線的厚度的和、與上述端子基部和上述端子頭間的距離的差小， U字形的上述凸輪塊的封閉端側(cè)的厚度比上述差大， 在U字形的上述凸輪塊的開(kāi)放端側(cè)和封閉端側(cè)之間形成斜面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的連接機(jī)構(gòu)，其中，使U字形的上述凸輪塊的封閉端和開(kāi)放端的中間成為最厚而形成止回突部。
15.一種連接機(jī)構(gòu)，其為母線和電氣部件的端子的連接機(jī)構(gòu)，上述端子由板狀的端子基部、從上述端子基部成直角延長(zhǎng)形成的螺栓、和在上述螺栓的前端部上安裝且具有比上述螺栓大的直徑的螺母構(gòu)成， 包含根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的導(dǎo)體連接墊片，其具有上述螺栓貫通的墊片孔， 與上述端子基部鄰接配置；和母線，其具有上述螺栓貫通的母線孔，與上述導(dǎo)體連接墊片鄰接配置， 通過(guò)上述螺母向上述端子基部側(cè)按壓上述母線，使上述導(dǎo)體連接墊片的接觸突起與上述端子基部和上述母線接觸。
16.權(quán)利要求5所述的導(dǎo)體連接墊片的制造方法，具有沖模工序，通過(guò)切斷一張金屬板，在所有的上述接觸突起與上述板部的面一致的狀態(tài)下，形成一體形成了上述板部和上述接觸突起的展開(kāi)連接構(gòu)件；第一突起形成工序，通過(guò)彎曲上述展開(kāi)連接構(gòu)件的一部分的上述接觸突起，形成上述板部的一個(gè)面的接觸突起；翻轉(zhuǎn)工序，把形成了一面的接觸突起的上述展開(kāi)連接構(gòu)件翻過(guò)來(lái)；和第二突起形成工序，把在上述第一突起形成工序中未彎曲的上述接觸突起向上述板部的另一面?zhèn)葟澢?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)體連接墊片、使用它的連接機(jī)構(gòu)及導(dǎo)體連接墊片的制造方法。該導(dǎo)體連接墊片為用于電氣連接兩個(gè)導(dǎo)體而在兩個(gè)導(dǎo)體間配置的導(dǎo)體連接墊片，具有在中央有墊片孔的金屬的板部、和與板部一體在板部的兩面分別形成的24個(gè)以上的接觸突起，在這些突起中16個(gè)以上的接觸突起沿板部的外周在一面和另一面?zhèn)冉换澢?個(gè)以上的接觸突起沿墊片孔的內(nèi)周在一面和另一面?zhèn)冉换澢?br> 文檔編號(hào)H01R11/09GK102332644SQ20111014468
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者桑原高志, 石山善明 申請(qǐng)人:日本航空電子工業(yè)株式會(huì)社