銅ブスバーの最小曲げR(内側半径)は、質別が焼鈍材(O材)なら板厚の約1倍、半硬質材(1/2H)なら板厚の約1.5〜2倍が実務上の下限の目安です。この記事では、板厚別の早見表、図面での内R/外Rの書き分け、そして「Rを決めた瞬間に盤内の寸法がどこまで縛られるか」までを、設計側の判断材料としてまとめます。曲げRは加工現場の都合ではなく、母線レイアウトの寸法を決める設計値です。

銅ブスバー
最小曲げR
板厚
質別
図面指示
盤内母線
設計・計算

銅ブスバーの最小曲げRは板厚の何倍か

純銅ブスバーの最小曲げR(内側半径)は、焼鈍材(O材)で板厚の約1.0倍、1/2H材で板厚の約1.5〜2.0倍が下限の目安です。板厚10mmのO材なら内R10mm、同じ板厚の1/2H材なら内R15〜20mmを見ておくと、割れのリスクを抑えられます。

最小曲げRとは、その材料をひび割れ・肌荒れなしに曲げられる内側半径の下限値です。曲げの外側は引っ張られて伸び、内側は圧縮されます。Rを小さくするほど外側表面のひずみが大きくなり、材料が伸びきったところで微小な割れが入ります。したがって最小曲げRは「材料がどれだけ伸びられるか(伸び)」で決まり、同じ純銅でも質別が硬いほど伸びが小さく、必要なRは大きくなります。

この式で見ると、内R = 板厚 t のとき外側のひずみは約33%、内R = 2t のとき約20%、内R = 0.5t では50%になります。タフピッチ銅(C1100)の焼鈍材は伸びが大きいため内R = t でも通りますが、硬質材や厚板では、この33%というひずみが割れの境界に近づきます。数字が「板厚の何倍」で語られるのは、ひずみが板厚とRの比だけで決まるためです。

要点:最小曲げRは「板厚の何倍」で決まり、倍率を左右するのは質別(硬さ)と板厚。

質別(O材・1/4H・1/2H)で最小曲げRはどう変わるか

質別が硬くなるほど必要な曲げRは大きくなり、O材の板厚1.0倍から、H材では2.0〜2.5倍以上まで広がります。ブスバーで多く流通するのは1/2H相当のため、「板厚の2倍」を初期値に置いておくと設計をやり直さずに済みます。

純銅の板・条の質別記号はJIS H 3100(銅及び銅合金の板及び条)で規定され、O(軟質・焼鈍)、1/4H、1/2H、H(硬質)の順に硬くなります。硬い材料は平坦度と剛性に優れ、盤内で長いスパンを渡すときに垂れにくい利点がありますが、そのぶん曲げに使える伸びを冷間加工で消費済みです。

上のグラフは実務での目安であり、規格値ではありません。銅および銅合金の薄板条については、日本伸銅協会の技術標準に曲げ加工性の評価方法(JBMA T307)が定められていますが、これは薄板条を対象とした評価手順であり、板厚数mm以上のブスバー用平角銅にそのまま適用できる数値表ではありません。厚板の最小Rは、最終的には材料ロットと設備・金型で決まるため、加工側の実績値を確認するのが確実です。

要点:ブスバーの標準は1/2H相当。曲げ主体の品はO材・1/4H材の指定を検討する。

板厚別の最小曲げRはどれくらいか(早見表)

板厚3mmなら内R3〜6mm、板厚6mmなら内R6〜12mm、板厚10mmなら内R10〜20mmが目安です。下限はO材、上限は1/2H材の値で、迷ったら上限側(板厚の2倍)を図面に入れておけば、材質が変わっても作り直しになりません。

要点:図面に入れる初期値は「板厚の2倍」。それより小さくしたいときだけ加工側に相談する。

図面には内Rと外Rのどちらで書くべきか

曲げ半径は内R(内側半径)で指示するのが一般的で、ブスバーでも内Rを基準にするのが確実です。「R6」とだけ書かれた図面は内Rと解釈されるのが通例ですが、誤読を避けたいときは「内R6」と明記します。

内Rで書くことに実務上の理由があります。曲げ型は下型のV溝と上型(パンチ)先端のRで決まり、内Rはパンチ側だけで管理できるためです。外R指定にすると上下両方の型を揃える必要が出て、型が無ければ製作費が乗ります。

   外R = 内R + 板厚 t
   中心R(中立面) = 内R + t/2

     ┌──────── 外R
     │  ┌───── 中心R
     │  │  ┌── 内R
     ▼  ▼  ▼
   ╭─────────╮
   │  ╭────╮ │   ← 板厚 t
   │  │    │ │

寸法基準がどこに付いているかも重要です。曲げ品の全長は、Rの取り方で数mm動きます。「外面から外面」「曲げ線からの距離」「穴中心からの距離」のどれで測るのかを図面上で1つに決めておくと、Rが変わっても寸法解釈がぶれません。当社では図面のR指示が曖昧なとき、寸法基準と一緒に確認してから加工に入っています。加工技術のページで、当社が対応している曲げ・穴あけの範囲をまとめています。

要点:内Rで指示する。外R指定は型の都合でコストに響くため、必要な理由があるときだけ。

曲げRを決めると盤内の寸法はどこまで縛られるか

曲げRを決めると、曲げ線から端までの直線部(フランジ長)、穴から曲げ線までの距離、隣の曲げまでのピッチの3つが同時に決まります。Rを大きくするほど「曲げの影響が及ぶ範囲」が広がり、端子や仕切り板に近い位置での曲げができなくなります。ここが、Rを加工側の話で終わらせてはいけない理由です。

   ├── L(フランジ長) ──┤
   ●穴  ├─ D ─┤ 曲げ線
   ────────────────╮
                    │
        R           │ ← 内R
                    │
   ├── P(次の曲げまでのピッチ) ──┤

この式が示すのは、Rを2倍にすると必要な直線部もほぼ比例して伸びるということです。板厚6mmでR6ならフランジ長24mmで足りますが、割れを避けてR12にすると30mm必要になります。盤の奥行きが決まっている中でクランク曲げを2か所入れる設計では、この差が入る・入らないの分かれ目になります。

板厚6mm・内R12なら、最小全長は約108mmです。それより短いクランクが必要なら、Rを下げる(=質別をO材にする)か、2部品に分けてボルト接続にするかの判断になります。接続点を増やすと接触抵抗と締結管理の手間が増えるため、まずはRと質別で解けるかを検討する順序が実務的です。

要点:曲げRは「その周囲に何mm確保するか」を決める寸法。盤の奥行きと同時に検討する。

最小Rを狙わず1ランク大きくすべき場面はどこか

めっきを掛ける品、繰り返し振動を受ける品、そして材料ロットが変わる可能性のある量産品は、最小Rより1ランク大きく取るのが安全です。最小R付近では表面に目視で分からない微細な割れが残ることがあり、後工程や使用中に現れます。

めっき品で特に注意が必要なのは、曲げ部の微細な割れがめっき液を吸い込み、後から膨れや変色として出る場合があることです。曲げ→めっきの順で流す品は、Rに余裕を持たせる価値があります。当社では曲げ部の状態を工程内で確認し、必要に応じて曲げ順やRの見直しを提案しています。品質面の取り組みは品質管理のページにまとめています。

要点:めっき品・振動環境・量産品は、最小Rより1ランク大きく。理由を図面に書くと相談が速い。

曲げRを含めた発注前のチェックリスト

曲げRの図面指示は、R値・質別・寸法基準・周辺寸法の4点が揃っていれば、問い合わせなしで加工に入れます。逆に、このうち1つでも欠けると初回の確認往復が発生し、納期が1〜2日伸びます。

銅ブスバーは、材料の選定と加工条件が仕上がりに直結する部品です。銅ブスバーのメリットで、電線に対する優位性と適用場面を整理しています。

要点:R値・質別・寸法基準・周辺寸法の4点が揃った図面は、そのまま加工に入れる。

よくあるご質問