JP2009123451A - 電線と端子のスポット溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電線と端子との接続箇所の溶け合う範囲を広くして、接続箇所の結合力を強くするとともに、電線と端子との導電性の向上を図ることができる電線と端子のスポット溶接方法を提供する。
【解決手段】電線３を成すコード３ａの接続側端部に露出された複数本の各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａ及び導体接続部４ａに突設された突起４ｃの上面及び両側面に押し付ける。コード３ａの導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとが互いに接触する接続箇所Ａを、スポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７とで挟持して加圧する。導体側電極６と端子側電極７との間に、コード３ａの導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとを抵抗溶接するのに必要な電圧の電流を通電して、コード３ａの導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａを通電可能にスポット溶接する。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えば電子機器、電気機器、電気器具等に対して電力を供給する際に用いられる電線と端子のスポット溶接方法に関する。

従来、前記電線と端子とを接続する方法としては、例えばバネ材で形成されたピンまたはピン受刃の端部と、温度ヒューズのリード線とをカシメ固定し、ピンまたはピン受刃の端部と、リード線の端部とをスポット溶接した特許文献１のコネクタがある。また、半円状に加工された端子の基部と、該基部に接触するように配置された電線の先端とを、半円形状に加工された電極によりスポット溶接する特許文献２の端子と電線の接続方法がある。

特許第３００３２２０号公報 特開平６−２１８５５２号公報

しかし、特許文献１は、ピンまたはピン受刃の端部と温度ヒューズのリード線とをカシメ固定により互いに接触させているだけであるので、ピンまたはピン受刃の端部と、温度ヒューズのリード線との接触部分に、例えば水分、油分、溶剤等が染み込みやすく、導電性を維持することができない。

また、特許文献１は、ピンまたはピン受刃の端部とリード線の端部との平面接続箇所をスポット溶接し、特許文献２は、端子の基部と電線の先端との曲面接続箇所をスポット溶接するものであるが、各接続箇所に対するリード線及び電線の接触本数が少なく、溶け合う範囲が限られる。このため、全体の溶接面積を大きくすることが難しく、導電性を高めることができない。

この発明は前記問題に鑑み、電線と端子との接続箇所の溶け合う範囲を広くして、接続箇所の結合力を強くするとともに、電線と端子との導電性の向上を図ることができる電線と端子のスポット溶接方法の提供を目的とする。

この発明は、電線の接続側端部に露出された導体と、端子に形成された導体接続部とをスポット溶接手段により通電可能に接続する電線と端子のスポット溶接方法であって、前記電線の接続側端部に露出された導体を、前記端子に形成された導体接続部に沿って該導体接続部に突設された突起に押し付けた後、前記導体と端子とが互いに接触する接続箇所を、前記スポット溶接手段の導体側電極と端子側電極とで挟持して加圧し、前記導体及び端子で接続された前記導体側電極と端子側電極との間に、前記導体と端子とを抵抗溶接するのに必要な電流を通電して、前記突起に押し付けられた導体と、該突起が突設された導体接続部とを溶解して互いに溶け込み合わせることにより、該導体と端子との接続箇所を通電可能にスポット溶接する電線と端子のスポット溶接方法であることを特徴とする。

この発明の態様として、前記突起を、前記端子の導体接続部に対して前記導体が拘束される間隔に隔てて一対設けることができる。

また、この発明の態様として、前記一対の各突起を、前記導体が複数本拘束される間隔に隔てて設けることができる。

また、この発明の態様として、前記突起を、前記端子の導体接続部に沿って押し付けられる前記導体の長さ方向と直交して配置するとともに、該導体の複数本が押し付けられる長さ及び形状に形成することができる。

また、この発明の態様として、前記突起の前記導体が押し付けられる部分に、該導体が係合される凹凸を設けることができる。

前記電線は、例えば銅線、メッキ処理（金、錫等）した銅線等を多数本集束してなる導体の周面全長、又は、所定の線径に形成した一本の導体の周面全長を、例えばＰＶＣ樹脂、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂混合物、あるいは、クロロプレンゴム、ＥＰゴム、クロロスルホルン化ポリエチレンゴム等のゴム素材よりなる外装部で被覆して構成することができる。

また、例えば繊維、糸等の絶縁体が巻回された導体の周面全長を、上述のゴム素材で被覆して外装部を形成してもよい。なお、前記電線に代えて、例えば平形、丸形、長円形、単心形等の形状及び構造に形成した電線、或いは、例えば繊維、糸等の絶縁体で被覆した電線を用いてもよい。

また、端子は、例えば銅、銅合金等の導電性に優れた金属で構成され、例えば電子機器、電気機器、電気器具等に対して電力を供給する際に用いられるプラグの栓刃、或いは、各種電装品の配線、電気機器内の配線等に用いられる接続端子等で構成することができる。

また、突起の形状は、例えば突出側から見て丸形、三角形、四角形、多角形、菱形、楕円形、星形等の所望する形状で構成することができる。

また、各突起の間隔は、導体の本数、太さ、断面形状等に応じて設定することができる。

また、突起の凹凸は、例えば鋸歯状、櫛歯状、波状、半円形状、半球形状等の凹凸形状で構成することができる。

この発明によれば、電線の接続側端部に露出された導体を、端子の導体接続部及び導体接続部に突設された突起に押し付けたままスポット溶接するので、従来例よりも本発明の方が端子の導体接続部に対する導体の接触本数が多く、導体と端子との溶け合う範囲が広くなる。これにより、従来例に比べて全体の溶接面積が大きくなるので、接続箇所の結合力が強くなるとともに、電線と端子との導電性の向上を図ることができる。

この発明は、電線と端子との接続箇所の溶け合う範囲を広くして、接続箇所の結合力を強くするとともに、導電性の向上を図ることができるという目的を、電線の接続側端部に露出された導体を、端子の導体接続部に突設された突起に押し付けたままスポット溶接することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は、電力を供給する際に用いられる電線と端子のスポット溶接方法を示している。

図１〜図３に於いて、この電線と端子のスポット溶接方法は、後述する差込みプラグ１を成すプラグ本体２の後端側に接続される電線３の各コード３ａ，３ａと、プラグ本体２の前端面に突出される一対の各端子４，４とをスポット溶接する際に用いられる溶接方法である。

つまり、図４〜図６に示すように、コード３ａの接続側端部に露出された複数本の各導体３ｂ…を一つに束ねてなる導体群３ｃを、端子４の後端側に形成された導体固定部４ｂより前側（図４に示す左側）の導体接続部４ａに接触させて、該導体接続部４ａに突設された突起４ｃの上面及び両側面に押し付ける。

コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａ及び導体接続部４ａに突設された突起４ｃに押し付けたまま、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｃとが互いに接触する接続箇所Ａを、後述するスポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７とで挟持して所定の圧力で加圧する。

コード３ａの各導体３ｂ…及び端子４の導体接続部４ａで接続された導体側電極６と端子側電極７との間に抵抗溶接する際に必要な電圧の電流を通電して、コード３ａの各導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａを通電可能にスポット溶接するものである。

前記スポット溶接装置５は、端子４の導体接続部４ａに接触されたコード３ａの導体群３ｃに対して上方から押し付けられる導体側電極６と、コード３ａの導体群３ｃが接触された端子４の導体接続部４ａに対して下方から押し付けられる端子側電極７とで構成される（図５、図６参照）。

また、導体側電極６と端子側電極７とは、図示しない昇降手段によりコード３ａの導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａとが互いに接触する接続箇所Ａが上下に挟持される挟持位置と、その接続箇所Ａの挿入及び抜取りが許容される離間位置とに上下方向に対して相対移動される。

なお、端子側電極７を固定した場合、導体側電極６を、コード３ａの導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａに対して押し付けられる方向へ上下移動してもよい。

また、導体側電極６の接点及び端子側電極７の接点は、コード３ａの導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａと対応する大きさ及び形状に形成している。

また、導体側電極６の上端及び端子側電極７の下端には、各通電線８…を介して、導体側電極６と端子側電極７との間に対して抵抗溶接するのに必要な電圧の電流を供給するための電力供給装置９を接続している。なお、スポット溶接時の電圧及び電流は、導体３ｂの材質、本数、太さ、断面形状等と、端子４の材質、厚み、幅、断面形状等に応じて設定される。

電力供給装置９は、図示しない検知手段によりコード３ａの導体群３ｃに対して導体側電極６が押し付けられ、端子４の導体接続部４ａに対して端子側電極７が押し付けられたことを検知した際に、その検知に基づいて、図示しない電源から供給される電流を導体側電極６と端子側電極７とに通電する。

これにより、導体側電極６が押し付けられたコード３ａの各導体３ｂ…と、端子側電極７が押し付けられた端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａをスポット溶接する。

前記差込みプラグ１は、図１〜図３に示すように、図示しないコンセントに対して差込まれるプラグ本体２と、該プラグ本体２の後端側に接続された電線３と、プラグ本体２の前端面に突出された一対の各端子４，４とで構成される。

プラグ本体２は、該プラグ本体２の前端面より前方に突出される各端子４，４の先端部を除いて、電線３を成す各コード３ａ，３ａの接続側と、一対の各端子４，４の接続側とが覆われる状態にモールド成形している。

各端子４，４は、プラグ本体２の前端面より前方に突出され、図示しないコンセントに対して差込まれる方向に向けて平行して所定間隔に隔てて突設している。

また、プラグ本体２の前端面より前方に突出される端子４の先端部は、コンセントに対して差込み可能な長さに突出している。なお、端子４の長さ、幅、厚み、間隔は、ＪＩＳ規格に基づいた寸法に設定している。

また、プラグ本体２に埋設される端子４の接続側端部に形成した導体接続部４ａと、該導体接続部４ａの前面側中央部に突設された突起４ｃには、コード３ａの接続側端部に露出された複数本の各導体３ｂ…をスポット溶接している。

また、導体接続部４ａより後側（図４に示す右側）に形成された断面Ｕ字状の導体固定部４ｂには、複数本の各導体３ｂ…を一つに束ねてなる導体群３ｃをカシメ固定している。

なお、突起４ｃは、突出側から見て丸形状に形成され、複数本の各導体３ｂ…が押し付けられる外径及び高さに突出している。

図示実施例は前記の如く構成するものにして、以下、電線３と端子４とのスポット溶接方法を説明する。

先ず、図４に示すように、電線３の各コード３ａ，３ａを２本に分けて、一方のコード３ａの接続側端部に露出された複数本の各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａより後側に形成された断面Ｕ字状の導体固定部４ｂに挿入する（図４のａ参照）。

複数本の各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体固定部４ｂより前端側寄りに形成された導体接続部４ａに対して押し付ける等して接触させる（図４のｂ参照）。

導体固定部４ｂの両側縁部を、該導体固定部４ｂに挿入されたコード３ａの導体群３ｃと対向する方向へ変形させて、一つに束ねられた導体群３ｃを端子４の導体固定部４ｂに対してカシメ固定する（図４のｃ参照）。

この後、コード３ａの各導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとが互いに接触する接続箇所Ａを、図５に示すスポット溶接装置５によりスポット溶接する（図４のｄ参照）。

なお、コード３ａの各導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとをスポット溶接してから、導体群３ｃを端子４の導体固定部４ｂに固定してもよい。

つまり、コード３ａの導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａを、スポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７との間に挿入して、コード３ａの導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａを、導体側電極６と端子側電極７とで上下から挟持して所定の圧力で加圧する（図５参照）。

また、導体側電極６と端子側電極７とで挟持する際に、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを端子４の導体接続部４ａに突設された突起４ｃの上面及び両側面に押し付ける。

次に、図６に示すように、コード３ａの各導体３ｂ…及び端子４の導体接続部４ａで接続された導体側電極６と端子側電極７との間に抵抗溶接する際に必要な所定電圧の電流を通電する。

コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａ及び導体接続部４ａに突設された突起４ｃに押し付けたまま、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃと端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｃとが互いに接触する接続箇所Ａを通電可能にスポット溶接する。

スポット溶接時において、端子４の導体接続部４ａに突設された突起４ｃに対して、導体側電極６と端子側電極７との間に通電される電流が集中して供給される。しかし、各電極６，７の断面積よりも突起４ｃの断面積が小さく、各電極７，８に通電した際に生じる電気抵抗よりも、端子４の突起４ｃに通電した際に生じる電気抵抗の方が大きいので、端子４の突起４ｃが溶解する温度に即発熱することになる。

また、端子４の突起４ｃが溶解することにより、突起４ｃの上面及び両側面に押し付けられたコード３ａの各導体３ｂ…と、突起４ｃが突設された端子４の導体接続部４ａとが溶解して互いに溶け込み合う。

これにより、一方のコード３ａより露出された各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｃに対して確実且つ良好な状態に接続することができる。また、前記と同様にして、他方のコード３ａより露出された各導体３ｂ…を、他方の端子４に対して接続する。

以上のように、電線３を成すコード３ａの接続側端部に露出された各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｃに押し付けたままスポット溶接するので、従来例よりも本発明の方が端子４の導体接続部４ａに対するコード３ａの各導体３ｂ…の接触本数が多く、コード３ａの各導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａの溶け合う範囲が広くなる。これにより、従来例に比べて全体の溶接面積が大きくなるので、コード３ａの各導体３ｂ…と端子４の導体接続部４ａとの接続箇所Ａの結合力が強くなるとともに、電線３と端子４との導電性の向上を図ることができる。

図７、図８は、電線３のコード３ａより露出された各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａに突設された一対の各突起４ｄ，４ｄ間に拘束したまま溶接するスポット溶接方法の他の例を示している。

一対の各突起４ｄ，４ｄは、端子４の導体接続部４ａに対して複数本の各導体３ｂ…或いは導体群３ｃが拘束される左右間隔に隔てて突設するとともに、複数本の各導体３ｂ…が係止される高さに形成している。

つまり、スポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７とで挟持する際に、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された一対の各突起４ｄ，４ｄ間に押し込んで、各突起４ｄ，４ｄの上面及び側面に対して押し付けた状態に拘束する。

コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された各突起４ｄ，４ｄ間に拘束するとともに、端子４の導体接続部４ａ及び各突起４ｄ，４ｄの上面及び側面に押し付けたままスポット溶接装置５によりスポット溶接するので、前記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

また、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された一対の各突起４ｄ，４ｄ間に拘束したままスポット溶接するので、コード３ａの各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａに対して接続する作業が正確且つ確実に行え、接続精度の向上を図ることができる。

なお、各突起４ｄ，４ｄの上端側を相対向する方向に向けて突出するか、各突起４ｄ，４ｄの対向面を、例えば鉤形状、フック形状、段付き形状等の導体３ｂが係止される所望する形状に形成してもよい。また、各突起４ｄ，４ｄの間隔は、コード３ａの接続側端部に露出される各導体３ｂ…の本数、太さ、断面形状等に応じて設定される。

図９、図１０は、電線３のコード３ａより露出された各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａに突設された横長形状の突起４ｅに押し付けたまま溶接するスポット溶接方法のその他の例を示している。

横長形状の突起４ｅは、突出側から見て横長形状に形成され、端子４の導体接続部４ａに押し付けられる各導体３ｂ…の長さ方向と直交して配置するとともに、複数本の各導体３ｂ…が押し付けられる長さ及び形状に形成している（図９参照）。また、各導体３ｂ…が押し付けられる突起４ｅの突出側上端部には、該各導体３ｂ…が係合される各谷間部４ｅ１…を形成している。

つまり、スポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７とで挟持する際に、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された突起４ｅの上面及び両側面に押し付ける。

コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｅの上面及び両側面に押し付けたままスポット溶接装置５によりスポット溶接するので、前記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

また、前記実施例の丸形状の突起４ｃに押し付けるよりも、横長形状の突起４ｅに対してコード３ａの各導体３ｂ…を押し付ける方が全体の接触本数が多くなる。これにより、前記実施例に比べて全体の溶接面積が大きくなり、接続箇所Ａの結合力が強くなるので、電線３と端子４との導電性が向上する。

なお、横長形状の突起４ｅを、端子４の導体接続部４ａに沿って長さ方向に対して所定間隔に隔てて複数配列してもよい。

図１１、図１２は、電線３のコード３ａより露出された各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａに突設された鋸歯状の突起４ｅに押し付けたまま溶接するスポット溶接方法のその他の例を示している。

鋸歯状の突起４ｅは、突出側から見て横長形状に形成され、端子４の導体接続部４ａに押し付けられる各導体３ｂ…の長さ方向と直交して配置するとともに、複数本の各導体３ｂ…が押し付けられる長さ及び形状に形成している（図１１参照）。また、各導体３ｂ…が押し付けられる突起４ｅの突出側上端部には、該各導体３ｂ…が係合される各谷間部４ｅ１…を形成している。

つまり、スポット溶接装置５の導体側電極６と端子側電極７とで挟持する際に、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された鋸歯状の突起４ｅの上面及び両側面に押し付けるとともに、突起４ｅの突出側上端部に形成された各谷間部４ｅ１…に係合する。

コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された鋸歯状の突起４ｅに係合するとともに、端子４の導体接続部４ａ及び突起４ｅの上面及び両側面に押し付けたままスポット溶接装置５によりスポット溶接するので、前記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

また、コード３ａの各導体３ｂ…及び導体群３ｃを、端子４の導体接続部４ａに突設された突起４ｅの各谷間部４ｅ１…に係合したままスポット溶接するので、溶接時において、コード３ａの各導体３ｂ…が突起４ｅの各谷間部４ｅ１…から脱落するのを防止することができ、コード３ａの各導体３ｂ…を、端子４の導体接続部４ａに対して接続する作業が正確且つ確実に行える。

この発明の構成と、前記実施例との対応において、
この発明の導体は、実施例の導体３ｂ及び導体群３ｃに対応し、
以下同様に、
突起の凹凸は、突起４ｅの谷間部４ｅ１に対応するも、
この発明は、前記実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

本発明の電線と端子のスポット溶接方法は、例えば三相交流電源から送電される電力を機器や器具等へ供給するための電線と端子とを接続する際にも適用することができる。

電線と端子とをスポット溶接した差込みプラグを示す斜視図。 プラグ本体をモールド成形した差込みプラグを示す横断平面図。 電線と端子とをスポット溶接した溶接完了状態を示す斜視図。 電線と端子との組付け手順を示す平面図。 導体と端子とを一対の各電極で挟持した状態を示す断面図。 導体と端子との溶接完了状態を示す断面図。 端子に一対の各突起を設けた溶接方法の他の例を示す断面図。 一対の各突起と導体との溶接完了状態を示す断面図。 端子に横長の突起を設けた溶接方法のその他の例を示す断面図。 横長の突起と導体との溶接完了状態を示す断面図。 端子に鋸歯状の突起を設けた溶接方法のその他の例を示す断面図。 鋸歯状の突起と導体との溶接完了状態を示す断面図。

符号の説明

Ａ…接続箇所
１…差込みプラグ
２…プラグ本体
３…電線
３ａ…コード
３ｂ…導体
３ｃ…導体群
４…端子
４ａ…導体接続部
４ｂ…導体固定部
４ｃ，４ｄ，４ｅ…突起
４ｅ１…谷間部
５…スポット溶接装置
６…導体側電極
７…端子側電極
８…通電線
９…電力供給装置

Claims (5)

1. 電線の接続側端部に露出された導体と、端子に形成された導体接続部とをスポット溶接手段により通電可能に接続する電線と端子のスポット溶接方法であって、
   前記電線の接続側端部に露出された導体を、前記端子に形成された導体接続部及び該導体接続部に突設された突起に押し付けた後、
   前記導体と端子とが互いに接触する接続箇所を、前記スポット溶接手段の導体側電極と端子側電極とで挟持して加圧し、
   前記導体及び端子で接続された前記導体側電極と端子側電極との間に、前記導体と端子とを抵抗溶接するのに必要な電流を通電して、
   前記電線の導体と前記端子の導体接続部及び突起とを溶解して互いに溶け込み合わせることにより、該導体と端子との接続箇所を通電可能にスポット溶接することを特徴とする
   電線と端子のスポット溶接方法。
2. 前記突起を、前記端子の導体接続部に対して前記導体が拘束される間隔に隔てて一対設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の電線と端子のスポット溶接方法。
3. 前記一対の各突起を、前記導体が複数本拘束される間隔に隔てて設けたことを特徴とする
   請求項２に記載の電線と端子のスポット溶接方法。
4. 前記突起を、前記端子の導体接続部に沿って押し付けられる前記導体の長さ方向と直交して配置するとともに、該導体の複数本が押し付けられる長さ及び形状に形成したことを特徴とする
   請求項１に記載の電線と端子のスポット溶接方法。
5. 前記突起の前記導体が押し付けられる部分に、該導体が係合される凹凸を設けたことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の電線と端子のスポット溶接方法。

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