JPH0489190A - 絶縁電線と端子との接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導電体の外周が絶縁被膜で被覆された絶縁電
線を端子に接合して絶縁電線と端子との導通を取ること
が可能な絶縁電線と端子の接合方法に関する。

［従来の技術］ 第６図は従来の絶縁電線と端子との接合方法（例えば特
開平１−９５８６８号公報等）を示す図である。

導電体１０１の外周が絶縁被膜１０２で被覆された絶縁
電線１０３と端子１０４との接合は、予め絶縁電線１０
３の接合面に、銀ろう等の接合助剤１０５を付着させて
おいて、その絶縁電線１０３を端子１０４のＵ字形状の
挿入部１０６内に装填しておく。

そして、挿入部１０６を加圧しながら画電極１０７．１
０８から電流を流して端子１０４の挿入部１０６を加熱
することによって、絶縁被膜１０２を溶融させて除去し
、さらに接合助剤１０５を溶融させて導電体１０１と端
子１０４の挿入部１０６との金属的接合を得ている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来技術の接合方法おいては、画電極１０７
．１０８から端子１０４の挿入部１０６に電流を流して
、絶縁電線１０３と端子１０４とを接合するときに、電
極１０７．１０８と挿入部１０６との間で火花放電（ス
パーク）が生起する可能性があった。あるいは、電極１
０７．１０８の一部が溶融し飛散して端子の挿入部１０
６の表面に付着したり、逆に端子１０４の挿入部１０６
の一部が溶融し飛散して電極１０７．１０８の表面に付
着したりするスパッタが生起する可能性があった。この
ため、端子１０４の挿入部１０６または電極１０７．１
０８に電気的な磨耗が生じるという不具合があった。

本発明は、端子の挿入部または電極の電気的な磨耗を防
止できる絶縁電線と端子との接合方法の提供を目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の絶縁電線と端子との接合方法は、導電体の外周
を絶縁被膜で被覆した絶縁電線を、端子の挿入部内に挿
入し、前記絶縁電線の接合面と前記端子の接合面との間
に、前記絶縁被膜より融点が高く、前記端子より融点が
低い導電性の接合助剤を介在させて、 前記挿入部にレーザ光を照射することによって、前記挿
入部の温度が前記絶縁被膜の融点以上、且つ前記接合助
剤の融点未満の温度となるように前記挿入部を加熱した
後に、前記挿入部を加圧しなからレーザ光を照射するこ
とによって、前記挿入部の温度が前記接合助剤の融点以
上、且つ前記端子の融点未満の温度となるように前記挿
入部を加熱する技術手段を採用した。

［作用］ 導電体の外周を絶縁被膜で被覆した絶縁電線を、端子の
挿入部内に挿入する。このとき、絶縁電線の接合面と端
子の接合面との間に導電性の接合助剤を介在させておく
。

そして、レーザ光を端子の挿入部に照射することによっ
て、絶縁被膜の融点以上で接合助剤の融点未満の温度と
なるように端子の挿入部を加熱する。このため、接合助
剤が未だ剛性を有しており、この接合助剤の存在によっ
て絶縁被膜が溶融して導電体の外周から除去される。

その後に、端子の挿入部を加圧しなからレーザ光を端子
の挿入部に照射することによって、接合助剤の融点以上
で端子の融点未満の温度となるように端子の挿入部を加
熱する。このため、接合助剤が溶融するので、導電体と
端子の挿入部とが金属的に接合される。

［発明の効果］ 抵抗加熱を用いることなく、導電体と端子の挿入部とを
金属的に接合できるので、電極と挿入部との間でスパー
クが生起したり、電極または端子の挿入部にスパッタが
生起したりする不具合を防止できる。このため、電極ま
たは端子の挿入部が電気的に磨耗することを防止できる
。

［実施例］ 本発明の絶縁電線と端子との接合方法を第１図ないし第
５図に示す一実施例に基づき説明する。

第１図は絶縁電線１と端子２どの接合状態を示す。

絶縁電線１は、径が００５ｍの細いポリアミドイミド・
ポリエステルイミドニ重被覆構造銅線であって、断面形
状が円形状の導電体１１、およびこの導電体１１の外周
に被覆されたポリエステルイミドとポリアミドイミドの
二重絶縁被膜１２を備える。

端子２は、Ｓｎ鍍金軟鋼板（ＳＰＴＥ）製で、先端部に
Ｕ字形状の挿入部２１を有する。この挿入部２１は、対
向する一対の側壁２２．２３、および一対の側壁２２．
２３を連結するコーナ部２４からなる。なお、絶縁電線
１の接合面と端子２の接合面との間には、絶縁液８１２
より融点が高く、端子２より融点が低い導電性の接合助
剤３．４が配設されている。

この接合助剤３．４は、例えば一対の側壁２２．２３の
内側面に付着さぜる。接合助剤３．４としては、３０１
ＪＩＩ厚さの箔状の銀ろう（ＢＡｇ−８：Ａｇ７１〜７
３重量％、Ｐ　ｂ　＋　Ｆ　ｅ　０．１５重量％以下、
Ｃｕ残：融点７８０℃）が使用される。

絶縁電線１と端子２とを接合する接合装置は、対向配置
された一対の加圧治具５．６、およびレーザ光を放射す
るレーザ装置（第３図参照）を備え、加熱と加圧とを同
時に行えるものである。

一対の加圧治具５．６は、接合するときに一対の側壁２
２．２３の外側面に接触して図示矢印方向に絶縁電線１
および一対の側壁２２．２３を加圧する。

また、一対の加圧治具５．６は、第２図に示すように、
加圧力が２段階となるように制御装置によって制御され
る。

ここで、第３図および第４図を用いて、レーザ光による
加熱加工のメカニズムを説明する。

このメカニズムは、照射したレーザ光を被照射物内に吸
収させ、レーザ光を熱に変換してその熱で被照射物を高
温にしたり溶融させたりする方法である。したがって、
本実施例では、波長１０．６−のＣＯ２レーザ光を比較
的吸収し易く、熱拡散の小さい鉄鋼系のＳｎ鍍金軟鋼板
を被照射物（端子）に採用した。また、レーザ光の集中
点を被接触物の表面とせず、照射領域の拡大を図るため
に焦点ぼかしく第３図参照）ｊを施した。

第４図はレーザ照射時の被照射物の温度変化を示す模式
図である。第４図において、Ｔ１は絶縁電線１の絶縁被
膜１２の融点を示し、Ｔ２は接合助剤３．４の融点を示
し、Ｔ、は端子２の融点を示す。

このようにしてレーザ光を照射された被照射物の温度は
、第４図に示すように、照射開始直後の緩やかな昇温（
Ａ−Ｂ）の後に急激に上昇する。

これは、酸化膜形成に伴う吸収率の急増現象であると考
えられる。そして、本実施例では、温度Ｔ１から温度Ｔ
２までの間で接合助剤３．４を溶融させずに絶縁被膜１
２を破壊、除去し、温度１２以上で接合助剤３．４を溶
融さぜるとともに加圧力を増し、良好な接合を達成する
というものである。

なお、実施例で使用したレーザ装置は、連続照射可能な
ＣＯ２レーザ装置であり、良好な接合を達成するための
照射時間は１秒以下であった。

第５図は実施例におけるレーザ照射エネルギー密度と接
合部の抵抗値との関係を表したグラフである。

なお、レーザ照射エネルギー密度Ｅは、（照射パワー）
×（照射時間）／（照射面積）で表され、レーザ照射エ
ネルギー密度Ｅがある範囲内であれば本発明の基本的プ
ロセスに基づいた良好な接合状態を得ることができる。

ところが、過大なレーザ照射エネルギー密度Ｅに対して
、接合部の抵抗値は目標を満足するが、導電体が溶融し
接合部強度は低下することが確認された。

本実施例の絶縁電線１と端子２どの接合方法を第１図お
よび第２図に基づき説明する。

一対の加圧治具５．６の間に端子２を挟み込み、端子３
の一対の側壁２２．２３の内側面に接合助剤３．４を装
填し、これらの接合助剤３．４間に絶縁電線１を挿入す
る。そして、第２図のａ時間〜ｂ時間において、一対の
加圧治具５．６によって端子３の一対の側壁２２．２３
を加圧する。

なお、このときに使用する接合助剤３．４は、絶縁被膜
１２の軟化破壊過程温度まで絶縁被膜１２を破壊するた
めに可能な限り剛性（硬さ）を有している必要があり、
破壊後は、端子２が溶融するよりも低い温度で溶融し、
導電体１１と融合する性質を持ったものを選択する必要
がある。すなわち、接合助剤３．４の融点は、絶縁被膜
１２の融点よりも高く、端子２および導電体１１の融点
よりも低いことが必要である。

そして、第２図のｂ時間〜Ｃ時間において、対の加圧治
具５．６によって端子３の一対の側壁２２．２３を加圧
しながらレーザ光を端子２の一対の側壁２２．２３に照
射する。このため、端子２の一対の側壁２２．２３は、
絶縁被膜１２の融点以上で接合助剤３．４の融点未満の
温度となるように加熱される。よって、絶縁被膜１２が
溶融、破壊するとともに、接合助剤３．４によって導電
体１１の外周から完全に除去される。

その後に、第２図のＣ時間〜ｄ時間において、一対の加
圧治具５．６によって端子３の一対の側壁２２．２３を
加圧しながらレーザ光を端子２の一対の側壁２２．２３
に照射する。このため、端子３の一対の側壁２２．２３
は、接合助剤３．４の融点以上で端子２の融点未満の温
度で加熱される。よって、接合助剤３．４が溶融して導
電体１１と端子２の一対の側壁２２．２３との金属的な
接合が達成される。

したがって、抵抗加熱を行わないので、電極と一対の側
壁２２．２３との間でスパークが生起したり、電極また
は端子２の一対の側壁２２．２３にスパッタが生起した
りすることはないので、電極または端子２が電気的に磨
耗することを防げる。

また、本実施例のように、絶縁電線１に径が０゜０５−
の細いポリアミドイミド・ポリエステルイミド二重被覆
構造銅線（φＯ１ｍ以下の耐熱細線）を用いた場合でも
、抵抗加熱を行わないので、端子２のコーナ部２４の過
熱による溶断を防止できる。

よって、絶縁電線１と端子２との接合強度に優れ１、電
気的にも電気抵抗の低い安定した数値を示す良好な接合
方法を提供できる。

つぎに、本発明と比較するために使用した比較例を示し
、その結果を述べる。

端子にＳｎ鍍金軟鋼板（ＳＰＴＦ、）を用い、絶縁電線
にポリアミドイミド・ポリエステルイミド二重被覆構造
銅線φ０．０５■を用い、接合助剤に２５四厚さの箔状
のアモルファスリン銅ろう（Ｎｉ：９６％、Ｓｎ：９．
７％、Ｐ　７．０％、Ｃｕ残；融点６３５℃）を用いた
。

これらを前述の実施例と同様なプロセスで絶縁電線と端
子との接合を試みたが、絶縁被膜は接合面外に完全には
除去されなかった。

この比較例の場合、接合助剤の融点が絶縁被膜の融点（
６００℃）とほぼ同一であったために、絶縁被膜除去に
有効な加圧力が作用しなかったと考えられる。

（変形例） 本実施例では、端子の挿入部の形状としてＵの字形状を
採用したが、■の字形状やＯの字形状等の形状を採用し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。 第１図は絶縁電線と端子との接合状態を示す概略図、第
２図は絶縁電線と端子との接合方法を示す工程図、第３
図はレーザ光の焦点ばかしを示す概略図、第４図はレー
ザ照射時の被照射物の温度変化を示す模式図、第５図は
レーザ照射エネルギー密度と接合部の抵抗値との関係を
表したグラフである。 第６図は従来の絶縁電線と端子との接合状態を示す概略
図である。 図中 １・・・絶縁電線　２・・・端子　３．４・・・接合助
剤１１・・・導電体　１２・・・絶縁被膜　２１・・・
挿入部第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電体の外周を絶縁被膜で被覆した絶縁電線を、端
   子の挿入部内に挿入し、 前記絶縁電線の接合面と前記端子の接合面との間に、前
   記絶縁被膜より融点が高く、前記端子より融点が低い導
   電性の接合助剤を介在させて、前記挿入部にレーザ光を
   照射することによって、前記挿入部の温度が前記絶縁被
   膜の融点以上、且つ前記接合助剤の融点未満の温度とな
   るように前記挿入部を加熱した後に、 前記挿入部を加圧しながらレーザ光を照射することによ
   って、前記挿入部の温度が前記接合助剤の融点以上、且
   つ前記端子の融点未満の温度となるように前記挿入部を
   加熱する絶縁電線と端子との接合方法。