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JP3318175B2 - 線材の接合方法 - Google Patents

線材の接合方法

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JP3318175B2
JP3318175B2 JP32276295A JP32276295A JP3318175B2 JP 3318175 B2 JP3318175 B2 JP 3318175B2 JP 32276295 A JP32276295 A JP 32276295A JP 32276295 A JP32276295 A JP 32276295A JP 3318175 B2 JP3318175 B2 JP 3318175B2
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信幸 朝倉
哲郎 井出
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Yazaki Corp
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0214—Resistance welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、線材の接合方法、
特にワイヤーハーネス等において電線を端子に接続する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電線と端子の結線において電気的特性と
機械的強度などの信頼性を高めるために圧着部の電線と
接続端子間に金属的な結合を得る方法として、我々は特
開平４−９５３７２号に示す線材の接合方法及び装置を
提案した。
【０００３】この方法においては、図５乃至図７に示す
装置を使用する。線材の接合装置はアンビル１０９とク
リンパ１１１からなる加圧具１０７と、この加圧具１０
７と同形状の電極１０８とを備えている。前記クリンパ
１１１は、アンビル１０９の上方に対向して位置し、加
圧用の凹部１１９を有している。この凹部１１９は端子
１１７の変形を案内する一対の凹状曲面１１９ａ及びこ
れら凹状曲面１１９ａ間で両凹状曲面１１９ａが合流し
て形成され、アンビル１０９側へ突出する凸部１１９ｂ
からなる。また、凹状曲面１１９ａの下端側１１９ｃは
外側へ湾曲し、端子１１７を誘い込みやすく形成されて
いる。さらに、クリンパ１１１は図示しない油圧シリン
ダ装置に連結され昇降自在である。
【０００４】一方、電極１０８は、図７に示すように、
加圧具１０７と同一形状を有し、その材料にはタングス
テン合金等が用いられている。電極１０８を構成する上
下電極１０８ａ、１０８ｂ間に電源１２３が接続され
る。
【０００５】前記装置によって、線材１１３、１１５
は、連結板１２８に一体に形成された端子１１７に包ま
れ、加圧具１０７によって加締められ、端子１１７を加
締めた部分を上下の電極１０８ａ、１０８ｂ間に配置
し、両電極１０８ａ、１０８ｂにより加圧すると共に、
両電極間１０８ａ、１０８ｂに通電し、電極自体が発熱
することにより温度と圧力により熱圧着が完了する。
【０００６】次に、第２従来例として、特開平６−２６
７５９５に示される電線用圧着金具を示す。この金具
は、電線や抵抗溶接用電極の劣化を抑制し、固着力の低
下を招くことなく、小電力で短時間に接触抵抗の低減を
図れるようにしたものであって、図９及び図１０に示す
ように、圧着金具の芯線部との接触面側の中央部に錫等
の低融点金属からなる金属帯２２２を設け、抵抗溶接用
電極２３１ａ、２３１ｂを圧着金具の両側に当接し、直
流電源２３２により両電極２３１ａ、２３１ｂ間に溶接
電流を流して、金属帯２２２を溶融し、芯線部２２５の
銅と金属帯２２２の錫との合金化による溶接抵抗の低減
を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記第１従来
例においては、両電極間の溶接電流が電気抵抗の小さい
図８の矢印Ｃで示す経路を流れるため、電極から端子さ
らに電極へと電流が流れやすくなり、電線と端子間の金
属結合を得るための電流が少なくなる。そのため、通電
時のジュール熱の発生により電線被覆の焦げや端子のバ
ネ性の低下等の圧着部近傍への熱による損傷が大きくな
ると共に、電線と端子間の金属結合が不完全になるとい
う問題がある。
【０００８】一方、少ない発熱でもろう付け効果を発揮
させるために、第２従来例のような構成とした場合に
は、低融点金属等の第三部材を使用しなければならない
という問題がある。
【０００９】そこで、本発明は前記従来の線材の接合方
法における問題点に鑑みなされたものであって、圧着部
近傍の熱による損傷を防止でき、低融点金属等の第三部
材を使用することなく、少ない電力でも完全に金属結合
を得ることのできる線材と接合板との接続が可能な線材
の接合方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
一対の加圧具で接合板の外面を加圧することにより複数
の線材の芯線部を前記接合板で包み込むと共に一対の電
極を当接して両電極間に電流を流すことにより前記線材
の芯線部と接合板とを溶接接合する線材の接合方法にお
いて、先端部が前記芯線部の露出部の幅及び長さに対応
させるように矩形平面形状に形成された一方の電極を前
記芯線部の露出部に当接すると共に前記芯線部の露出部
の幅に対して短い直径を有する円形平面形状の他方の電
極を前記接合板に当接して溶接接続することを特徴とす
る。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記一方及び他方
の電極を前記線材の長さ方向に並設して前記芯線部の露
出部と接合板にそれぞれ当接させることを特徴とする。
【００１２】請求項３記載の発明は、被溶接部材が圧着
端子であって、線材が該圧着端子の芯線部であり、接合
板が該圧着端子の圧着部であることを特徴とする。
【００１３】請求項１記載の発明によれば、一方の電極
を線材の芯線部の露出部に当接すると共に他方の電極を
接合板に当接し、両電極間に電流を流す方法であるか
ら、線材と接合板間に電流が流れる割合を大きくするこ
とができ、線材と接合板の接続部における発熱効率が上
昇する。
【００１４】この場合、先端部が前記線材における芯線
部の露出部の幅及び長さに対応させるように矩形平面形
状に形成された一方の電極を前記芯線部の露出部に当接
すると共に前記芯線部の露出部の幅に対して短い直径を
有する円形平面形状の他方の電極を前記接合板に当接し
て溶接接続する方法であるから、線材の露出部と接合板
間に電流が流れる割合をより一層大きくすることがで
き、線材の露出部と接合板の接続部における発熱効率が
上昇する。
【００１５】請求項２記載の発明によれば、前記一方及
び他方の電極を線材の長さ方向に並列的に配置して両電
極を線材の露出部及び接合板にそれぞれ当接して溶接す
る方法であるから、電極の配置が簡単になり、線材及び
接合板に対する電極の位置を確認しながら溶接をするこ
とができる。
【００１６】請求項３記載の発明によれば、被溶接部材
が圧着端子であり、一方の電極を該圧着端子の芯線部に
当接すると共に他方の電極を圧着部に当接して両電極間
に電流を流す方法であるから、芯線部と圧着部間に電流
が流れる割合を大きくすることができ、芯線部と圧着部
の接続部における発熱効率が上昇する。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る線材の接合方
法の実施の形態を具体例として示す図面に基づいて説明
する。図１及び図２は、本発明に係る線材の接合方法の
実施例を説明する説明図であって、図１は電極６、７、
端子２及び電線３を示す一部断面図、図２は、図１の端
子２、電線３及び電極６、７を示す斜視図であり、電極
６、７が端子２または電線３に当接する前の状態を示し
ている。
【００１８】図２に示すように、電線３の芯線部３ａ
は、両電極６、７による抵抗溶接前に端子２の加締め部
２ａに圧着されている。この圧着方法は、従来例におい
て説明したような方法と同様であって、例えば、図５乃
至図７に示した装置における加圧具１０７等を使用する
ことにより、電線３の芯線部３ａが端子２の加締め部２
ａに圧着される。その後、図１に示すように、図示しな
い支持装置により電線３が支持され、２つの電極６、７
及び電源２３によって構成される抵抗溶接装置１によ
り、加締め部２ａと芯線部３ａ間の溶接がなされる。
【００１９】電極６、７には従来と同様に、タングステ
ン合金等が使用される。両電極６、７は、図から明らか
なように、鉛直方向に相対向すると共に前記電線３の長
さ方向に並設される。上方電極７の基部７ａは略々円柱
形状であり、上方電極７の芯線部３ａとの接触部７ｂは
段部７ｃを有していて一部を切り欠いた直方体形状をし
ており、先端部７ｄが芯線部３ａに当接している。
【００２０】一方、下方電極６も基部６ａは略々円柱形
状であり、また、接触部６ｂは上方電極７の接触部７ｂ
とは異なり、基部６ａよりも小径ではあるが略々円柱形
状であり、その先端はテーパ部となり、先端部６ｃにお
いて加締め部底部２ａ1に当接している。なお、下方電
極６の接触部６ｂと上方電極７の接触部７ｂの形状が異
なるのは、下方電極６の接触部６ｂは、その先端部６ｃ
において端子２の加締め部底部２ａ1に当接するのに対
し、上方電極７の接触部７ｂは図１に示すように、電線
３の芯線部３ａの露出部に当接する必要があるためであ
る。
【００２１】前記構成によって、電線３の芯線部３ａが
加締めにより端子２の加締め部２ａに圧着された後、下
部電極６の接触部６ｂを端子２の加締め部底部２ａ1に
当接させると共に、上方電極７の接触部７ｂを電線３の
芯線部３ａに当接させ、両電極６、７間に電流を流す
と、電流は接触部６ｂ及び接触部７ｂ間を芯線部３ａ及
び加締め部２ａを介して図１の矢印Ａで示す経路で流れ
る。そのため、電線３と端子２との間に流れる電流の割
合が従来に比較して大きくなるため、これに応じて電線
３と端子２の接続部における発熱量も大きくなる。その
結果、従来に比較して少ない電力でも電線３と端子２の
間に完全な金属結合が得られる。
【００２２】図３及び図４は両電極を線材の長手方向に
並設する場合の他の例を示すものであるが、電極の形状
は前記実施例のものとは異なる。図３は電極８、９、端
子２及び電線３を示す一部断面図であって、図４は、図
３の端子２、電線３及び電極８、９を示す斜視図であ
り、電極８、９が端子２または電線３に当接する前の状
態を示している。
【００２３】図４に示すように、電線３の芯線部３ａ
は、両電極８、９による溶接の前に端子２の加締め部２
ａに圧着されている。この圧着方法は、前記実施例の場
合と同様に、従来例において説明した方法と同様であっ
て、例えば、図５乃至図７に示した装置における加圧具
１０７等を使用することにより、電線３の芯線部３ａが
端子２の加締め部２ａに圧着される。その後、図３に示
すように、図示しない支持装置により電線３が支持さ
れ、２つの電極８、９及び電源２３によって構成される
抵抗溶接装置１により、加締め部２ａと芯線部３ａ間の
溶接がなされる。
【００２４】電極８、９の材質は、従来と同様、タング
ステン合金等であり、両電極８、９は、端子２の加締め
部２ａの上方において電線３の長手方向に並設される。
これらの電極８、９の基部８ａ、９ａは略々円柱形状で
あり、先端８ｃ、９ｃに向かうに従って、先端部が細く
なるようなテーパ部８ｂ、９ｂが形成される。尚、両電
極８、９の先端部８ｃ、９ｃを基部８ａ、９ａより細く
形成したのは、両電極８、９のそれぞれを端子２の加締
め部上部２ａ2または電線３の芯線部３ａに当接させる
必要があるためである。
【００２５】前記構成によって、電線３の芯線部３ａが
加締めにより端子２の加締め部２ａに圧着された後、右
方電極９のテーパー部９ｂを端子２の加締め部上部２ａ
2に当接させると共に、左方電極８のテーパー部８ｂを
電線３の芯線部３ａに当接させ、両電極８、９間に電流
を流すと、電流はテーパー部８ｂ、９ｂ間を芯線部３ａ
及び加締め部上部２ａ2を介して図３の矢印Ｂに示す経
路で流れる。そのため、電線３と端子２間に流れる電流
の割合が従来に比較して大きくなるため、これに応じて
電線３と端子２の接続部における発熱量も大きくなる。
その結果、従来に比較して少ない電力でも電線３と端子
２の間に完全な金属結合が得られる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、一方の電
極を線材の芯線の露出部に当接すると共に他方の電極を
接合板に当接し、両電極間に電流を流す方法であるか
ら、線材と接合板間に電流が流れる割合を大きくするこ
とができ、線材と接合板の接続部における発熱効率が上
昇する。
【００２７】この場合、先端部が前記線材における芯線
部の露出部の幅及び長さに対応させるように矩形平面形
状に形成された一方の電極を前記芯線部の露出部に当接
すると共に前記芯線部の露出部の幅に対して短い直径を
有する円形平面形状の他方の電極を前記接合板に当接し
て溶接接続する方法であるから、線材の露出部と接合板
間に電流が流れる割合をより一層大きくすることがで
き、線材の露出部と接合板の接続部における発熱効率が
上昇する。
【００２８】請求項２記載の発明によれば、前記一方及
び他方の電極を線材の長さ方向に並列的に配置して両電
極を線材の露出部及び接合板にそれぞれ当接して溶接す
る方法であるから、電極の配置が簡単になり、線材及び
接合板に対する電極の位置を確認しながら溶接をするこ
とができる。
【００２９】請求項３記載の発明によれば、被溶接部材
が圧着端子であり、一方の電極を該圧着端子の芯線部に
当接すると共に他方の電極を圧着部に当接して両電極間
に電流を流す方法であるから、芯線部と圧着部間に電流
が流れる割合を大きくすることができ、芯線部と圧着部
の接続部における発熱効率が上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る線材の接合方法の実施例を説明す
るための線材と電極の関連を示す一部断面図である。
【図２】本発明に係る線材の接合方法の実施例を説明す
るための線材と電極の関連を示す斜視図である。
【図３】電極を線材の長手方向に並設する場合の他の例
を示す一部断面図である。
【図４】電極を線材の長手方向に並設する場合の他の例
を示す斜視図である。
【図５】我々の提案に係る従来の線材の接合方法に使用
する加圧具部分を示す斜視図である。
【図６】図５の加圧具の拡大図である。
【図７】従来の線材の接合に使用する電極の拡大図であ
る。
【図８】従来の線材の接合方法における電流の経路の説
明図である。
【図９】従来の電極用圧着金具の圧着工程を示す説明図
である。
【図１０】図９に示す圧着金具の説明図である。
【符号の説明】
１ 抵抗溶接装置 ２ 端子 ２ａ 加締め部 ２ａ1 加締め部底部 ２ａ2 加締め部上部 ３ 電線 ３ａ 芯線部 ６、７、８、９ 電極 ６ａ、７ａ、８ａ、９ａ 基部 ６ｂ、７ｂ 接触部 ８ｂ、９ｂ テーパー部 ２３ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−95372（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−132783（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−71826（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−60788（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 43/02 B23K 11/00 B23K 11/30 H01R 4/02 H01R 4/18 B21F 15/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の加圧具で接合板の外面を加圧する
    ことにより複数の線材の芯線部を前記接合板で包み込む
    と共に一対の電極を当接して両電極間に電流を流すこと
    により前記線材の芯線部と接合板とを溶接接合する線材
    の接合方法において、 先端部が前記芯線部の露出部の幅及び長さに対応させる
    ように矩形平面形状に形成された一方の電極を前記芯線
    部の露出部に当接すると共に前記芯線部の露出部の幅に
    対して短い直径を有する円形平面形状の他方の電極を前
    記接合板に当接して溶接接続することを特徴とする線材
    の接合方法。
  2. 【請求項２】 一方及び他方の電極を前記線材の長さ方
    向に並設して前記芯線部の露出部と接合板にそれぞれ当
    接させることを特徴とする請求項１に記載の線材の接合
    方法。
  3. 【請求項３】 被溶接部材が圧着端子であって、線材が
    該圧着端子の芯線部であり、接合板が該圧着端子の圧着
    部であることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記
    載の線材の接合方法。
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