安く製作できる銅ブスバーの設計方法
更新日 2026年9月26日
ブスバーは単純な部品ですが、高くしてしまう要因が異常なほど多くあります。そのほとんどは、誰かが見積を出すずっと前に、CADの段階で決まっています。
まず断面を決める
断面は電流定格を決めます。そして許容電流は、金属の断面積だけでなく、多くの要因に左右されます。許容される温度上昇、周囲温度、バーが裸か、めっきされているか、向き、重ねるバーの本数、周囲の空気の流れなどです。
静止空気中の裸銅について、適度な温度上昇での出発点としてよく引用されるのは1平方ミリメートルあたり1.2から1.6アンペア程度ですが、これはあくまで目安です。ブログの経験則ではなく、組立品が認証を受ける規格とメーカーの表に基づいて設計してください。
物理から導かれる実用上のポイントが2つあります。
冷却には、狭くて厚いより、広くて薄いほうが有利です。 断面積あたりの表面積が大きいほど、温度上昇は小さくなります。
交流では、厚さの効果は次第に小さくなります。 電流は表面付近に集中するため、ある厚さを超えると、バーの中心部は本来の分担より少ない電流しか流しません。同じ総断面積なら、厚いバー1本より、薄いバーを数本重ねたほうが性能で上回ることがよくあります。
加工費が実際にかかる場所
外形にはほとんどかかりません。板材から長方形を切り出すのは速い作業です。コストがかかるのは次の点です。
- 穴パターンとその公差
- 曲げ
- エッジの状態
- めっき範囲とマスキング
- これらすべての後の平面度
穴
図面上で穴を2つのグループに分けてください。
ボルトを通すだけのバカ穴。 これは余裕を持たせて、±0.2 mm程度かそれより緩くでき、またそうすべきです。不必要に厳しくした穴はすべて検査時間を増やします。
バーを何かに対して位置決めする位置決め穴。 これには本当の公差が必要で、通常は2つだけです。
重ねて組み立てる場合は、バーごとの公差が積み重なることを忘れないでください。ワッシャーやフレキシブルな接続材で差を吸収できる箇所ではバーごとの公差を緩くし、位置合わせを決める少数の寸法を管理します。
すべての穴の両端を面取りしてください。手作業のバリ取りではなく機械加工の工程になり、穴が20か所あるバーでは大きな違いになります。
曲げ
曲げには工具、段取り、試し曲げが必要です。少量の発注では、曲げ1か所が穴パターン全体より高くつくことがあります。
曲げを安く抑えるためのルールは次のとおりです。
- バー全体で同じ曲げ半径を使い、1つの工具で対応できるようにする
- 内側半径は板厚のおよそ1倍から2倍、硬質材ではそれ以上にする
- 工具がつかめるよう、両端に十分な平坦部を残す
- 穴の近くでの曲げは避ける。穴が変形するため
- 曲げたバー1本より、まっすぐなバー2本とボルト締結部のほうが安くならないか確認する
ここでは質別が重要です。焼なまし銅は曲げやすく、扱いも柔らかい材料です。1/2硬質材は剛性が高く、小さい半径では割れやすくなります。必要な質別を記載するか、バーの役割を記載して加工会社の助言を受けてください。
エッジ
ブスバーのエッジは取付時に人の手で扱われ、表面で電流を流します。エッジの状態は寸法で指定してください。例えば、全エッジ糸面取り0.3から0.5 mmのように指定します。「バリ取り」とだけ書いて終わりにしないでください。
平面度
ボルト締結部の接触面は、互いに密着しなければなりません。平面度は、幅の広いバー、長いバー、曲げたバーで特に重要です。曲げによって応力が入り、後から解放されるためです。
接合面の平面度が重要な場合はそう記載し、加工会社が曲げの前ではなく後にその面を加工する工程順を計画することを想定してください。
めっき範囲
接触パッドにめっきし、それ以外はマスキングします。図面に両方を明示してください。長いバーの全長めっきは、両端でしか必要のない効果のために、すべての部品で払うコストです。どのめっきを選ぶかは銅ブスバーの錫、ニッケル、銀めっき（英語）で解説しています。
図面の寸法がめっき前かめっき後かを明確に記載してください。
材種と質別
ブスバーには、C110電解タフピッチ銅が標準的な選択です。C101無酸素銅は高価で、導電率の向上は約1ポイントにすぎず、設計が変わることはまずありません。C101は、真空や水素ろう付けの理由がある場合にだけ指定してください。
快削銅は、通常ブスバーには適しません。部品の大部分が形状要素ではなく材料であり、導電率を犠牲にしても得られるものが少ないからです。
ブスバー図面のチェックリスト
- 断面の根拠が経験則ではなく規格に基づいている
- 材種と質別が記載されている
- バカ穴と位置決め穴が公差で区別されている
- すべての穴が面取りされている
- 曲げ半径が全体で1つに統一され、両端に十分な平坦部がある
- エッジの面取りが寸法で指定されている
- 平面度の指示は接合面だけにある
- めっきの種類、膜厚、めっき範囲、マスキング範囲が明示されている
- 寸法がめっき前かめっき後かが記載されている
- 実際の発注数量とリピートの有無が記載されている
この10項目を押さえれば、本当に比較できる見積が届きます。各項目が価格に与える影響は、銅ブスバーと銅ヒートシンクのコストを決める要因で説明しています。
よくある質問
同じ断面積なら、ブスバーは厚くすべきですか、幅を広くすべきですか？
冷却の面では、通常は幅を広くするほうが有利です。同じ断面積でも表面積が大きくなるためで、交流では中心部への電流集中の影響も受けにくくなります。スペースが限られている場合や、バーに剛性が必要な場合は、厚くするほうが有利です。
銅はどのくらいの曲げ半径に耐えられますか？
内側半径は板厚のおよそ1倍から2倍が一般的で、柔らかい質別ほど小さい側に対応できます。硬質材は無理に曲げると外側の繊維が割れます。形状を確定する前に、加工会社と材料の質別を確認してください。
ブスバーは一体物である必要がありますか？
多くの場合、その必要はありません。曲げが何か所もある長く複雑なバーは、単純なバー2本とボルト締結部より高くつくことがあります。一体物のほうがよいと決めつける前に、両方の価格を確認してください。