JPH08264256A - 端子と電線の接続方法および接続用電極 - Google Patents

端子と電線の接続方法および接続用電極

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JPH08264256A
JPH08264256A JP7068052A JP6805295A JPH08264256A JP H08264256 A JPH08264256 A JP H08264256A JP 7068052 A JP7068052 A JP 7068052A JP 6805295 A JP6805295 A JP 6805295A JP H08264256 A JPH08264256 A JP H08264256A
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terminal
wire
electrode
connecting portion
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Nobuyuki Asakura
信幸 朝倉
Tetsuo Ide
哲郎 井出
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    • 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
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
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  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯線の潰れや変形を抑制し、接続部の引張強
度を高める。 【構成】 端子と電線をスポット溶接により接続する方
法において、スポット溶接の電極のうち電線側の電極２
７の先端に電線断面に合致する凹溝２７ａを形成してお
き、断面がＵ字状に加工された端子の電線接続部１３ａ
の内面に電線の芯線露出部１ａを重ね合わせ、この重ね
合わせた部分を端子側の電極２５と電線側の電極２７の
凹溝２７ａで挟んだ状態で加圧通電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接によって
端子と電線を接続する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法の従来例を図６により説明
する。
【０００３】この方法では、図６（ａ）に示すように、
先端がフラットな上下電極７、５を用い、端子の平板状
の電線接続部３ａを下側電極５の上に載せ、その上に電
線の芯線露出部１ａを重ねる。そして、上下電極７、５
で、電線接続部３ａと芯線露出部１ａの重ね合わせ部分
を挟み、加圧通電することにより、芯線露出部１ａと電
線接続部３ａとを、図６（ｂ）に示すように溶接してい
る。この方法では、芯線露出部３ａが上下電極７、５に
より加圧されて潰れることで、元の形状から大きく変形
し、ばらばらになって溶接されるため、接続部１０の総
合的な強度が低下する可能性がある。
【０００４】そこで、別の従来の接続方法として、図７
に示すものが提供されている（特開平６−２１８５５２
号公報参照）。この方法では、図７（ａ）に示すよう
に、Ｕ字状に湾曲させた電線接続部１３ａを有する端子
１３を用いる。また、Ｕ字状の電線接続部１３ａに対応
させて、下側電極１５の先端面に半円状の凹部１５ａ、
上側電極１７の先端面に半円状の凸部１７ａを形成す
る。そして、これら半円状の凹部１５ａと凸部１７ａ間
に、電線接続部１３ａと芯線露出部１ａとを重ねて挟
み、加圧通電する。それにより、図７（ｂ）に示すよう
な、Ｕ字状の電線接続部１３ａの内面に、潰れて変形し
た芯線露出部１ａが溶着した構造の接続部１０Ｂが得ら
れる。
【０００５】その場合の溶接の過程を図８に示す。ま
ず、（ａ）に示すように、下側電極１５の凹部１５ａの
上に端子に設けたＵ字状の電線接続部１３ａを載せ、そ
の上に電線の芯線露出部１ａを重ねる。その状態で、
（ｂ）に示すように、上側電極１７を下降させて芯線露
出部１ａに接触させ、電極１５、１７間に通電しなが
ら、更に上側電極１７を下降させて加圧する。そうする
と、（ｃ）、（ｄ）に示すように、上側電極１７の先端
の半円状の凸部１７ａと電線接続部１３ａのＵ字状の内
面との間で、芯線露出部１ａが潰された形で、抵抗発熱
により芯線露出部１ａと電線接続部１３ａが溶接され、
最終的には（ｅ）に示すような接続部１０Ｂが得られ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この方法によれば、電
線接続部１３ａをＵ字状に成形しているので、加圧によ
る芯線のばらつきをある程度抑えられる。しかし、依
然、ばらつきを十分には防止できない上、芯線露出部の
潰れ変形が大きく、接続部の断面積の減少により、高い
引張強度が得にくいという問題があった。
【０００７】また、端子や電線の主材料である銅は、固
有抵抗が低く熱伝導性も高いため、大きな溶接エネルギ
ーを投入する必要があるが、図７に示した従来例では、
特に下側電極１５の先端面が電線接続部１３ａの湾曲に
応じた凹形状になっているから、電極１５と電線接続部
１３ａの接触面積が大きかった。そのため、電流の通り
道が広くなって抵抗が小さくなり、発熱効率が悪化し、
端子と電線間や芯線同士の接合性が低いという問題があ
った。
【０００８】本発明は、上記事情を考慮し、高い強度で
端子と電線を接続することのできる端子と電線の接続方
法および接続用電極を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、端子
と電線をスポット溶接により接続する方法において、前
記スポット溶接の電極のうち電線側の電極の先端に電線
断面に合致する凹溝を形成しておき、断面がＵ字状に加
工された前記端子の電線接続部の内面に電線を重ね合わ
せ、この重ね合わせた部分を端子側の電極と前記電線側
の電極の凹溝で挟んだ状態で加圧通電することを特徴と
する。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の端子と
電線の接続方法であって、前記端子側の電極の先端を、
前記電線接続部を保持できるだけの最小限のフラット面
を有した先細り形状に形成したことを特徴とする。
【００１１】請求項３の発明は、端子と電線をスポット
溶接する一対の接続用電極において、端子側の電極の先
端を、端子の電線接続部を保持できるだけの最小限のフ
ラット面を有した先細り形状に形成し、電線側の電極の
先端に、電線断面に合致する凹溝を形成したことを特徴
とする。
【００１２】
【作用】請求項１の発明では、溶接時に、端子のＵ字状
電線接続部と電線側電極の凹溝とで電線を包み込む。従
って、電線形状の変化が少ないまま、溶接することがで
きる。
【００１３】請求項２の発明では、端子側電極が端子に
対して最小限のフラット面で接触することになるので、
電流の通り道が狭くなり、通電経路の抵抗が増大して、
発熱効率が上がる。
【００１４】請求項３の発明によれば、請求項２の方法
を実現することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【００１６】図１は実施例の接続方法を実施しようとし
ている状態を示す斜視図、図２（ａ）は同正面図、図２
（ｂ）は同側面図である。
【００１７】この接続方法を実施するためには、先端面
を特別に加工したスポット溶接用の上側電極（電線側電
極）２７、下側電極（端子側電極）２５を用いる。ま
た、端子として、Ｕ字状に湾曲した電線接続部１３ａを
持つ端子１３を用いる。端子１３側となる下側電極２５
は、先端を、端子１３の電線接続部１３ａを保持できる
だけの最小限のフラット面２５ａを有した先細り形状に
形成したものである。また、電線１側となる上側電極２
７は、先端面に、電線１の芯線露出部１ａの断面に合致
する凹溝２７ａを形成したものである。
【００１８】そして、接続を実行する場合は、まず、図
３（ａ）に示すように、下側電極２５のフラット面２５
ａの上に、端子１３の電線接続部１３ａをその内面を上
にして載せ、電線接続部１３ａの内面に電線の芯線露出
部１ａを重ね合わせる。次いで、図３（ｂ）に示すよう
に、この重ね合わせた部分に対して上側電極２７を下降
させ、上側電極２７の凹溝２７ａを芯線露出部１３ａの
上面に密着させる。この状態で、電極２５、２７間に通
電しながら、更に上側電極２７を下降させて加圧する。
【００１９】そうすると、図３（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、芯線接続部１ａが、Ｕ字状電線接続部１３ａと上
側電極２７の凹溝２７ａとで包み込まれた状態で、元の
形状をほぼ維持しながら、潰れたり、ばらばらになった
りせずに、電線接続部１３ａと溶接され、最終的には
（ｅ）に示すような、断面略円形の芯線露出部１ａ（こ
こでは溶融固化したもの）を有した接続部２０が得られ
る。また、この場合、下側電極２５は保持に必要な最小
限のフラット面２５ａで電線接続部１３ａに接触してい
るから、電流の通り道が狭くなり、通電経路の抵抗が増
大して、発熱効率が上がる。
【００２０】この点について、図７に示した従来例と比
較しながら簡単に述べる。
【００２１】図４は従来例（ａ）と本実施例（ｂ）の電
流の流れ方の違いを示す。図において、矢印は電極間を
流れる電流を示す。従来例では、電線接続部１３ａと下
側電極１５の接触面積が大きく、電流の通り道が広くな
っている。従って、通電経路における抵抗Ｒが小さい。
これに対し、本実施例では、電線接続部１３ａと下側電
極２５の接触面積が小さく、電流の通り道が狭くなって
いる。従って、通電経路における抵抗Ｒが大きい。
【００２２】ここで、スポット溶接の場合の発熱量は、
次式で求まる。
【００２３】 Ｑ＝Ｉ2 Ｒｔ 〔但し、Ｉ：溶接電流（アンペア） Ｒ：抵抗（オーム） ｔ：溶接時間（秒） Ｑ：発熱量（ジュール） 〕 抵抗Ｒは、上述のように従来例よりも本実施例の方が大
きくなるから、同じ溶接電流Ｉ、溶接時間ｔを設定した
場合、発熱量Ｑは本実施例の方が大きくなり、本実施例
の方が発熱効率が高くなる。
【００２４】図５は従来例（ａ）と本実施例（ｂ）の接
続部の断面を示す。
【００２５】この図は、断面を顕微鏡観察した場合の様
子を簡略的に示している。顕微鏡観察による断面の目視
比較によれば、発熱効率の低い従来例（ａ）の場合は、
芯線露出部１ａと電線接続部１３ａの境界面Ｋに、はっ
きりした陰部分Ｋａが見られたが、発熱効率の高い本実
施例の場合は、陰部分Ｋａは見られなかった。このこと
から、本実施例の場合は、芯線露出部１ａと電線接続部
１３ａの境界面Ｋの存在が薄らぎ、両者の接合性が高ま
ることが分かった。
【００２６】また、従来例と本実施例の接続部の機械強
度を同じ条件で調べたところ、次の結果が得られた。
【００２７】 この例では、従来例よりも本実施例の方が機械強度が増
加することが確認された。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、Ｕ字状の電線接続部と電線側電極の凹溝で電線
を包み込むようにしてスポット溶接するので、溶接部で
の電線形状の変化が少なく、電線の潰れや芯線のばらつ
きが少なくなる。よって、電線の強度とほぼ同等の引張
強度が溶接部分で安定して得られるようになる。
【００２９】請求項２の発明によれば、溶接部位の発熱
効率が上がるので、少ないエネルギーで良好な溶接を行
うことができ、端子と電線間や芯線同士の接合性を高め
ることができ、電線の剥離強度や接続部の電気的特性の
向上が図れる。
【００３０】請求項３の発明によれば、請求項２の方法
を実現することができ、その効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の方法を実施しようとしてい
る状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の方法を実施しようとしてい
る状態を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。
【図３】本発明の一実施例の方法を実施した場合の動作
順序を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施例と従来例における電流の流れ
方を比較して示す正面図で、（ａ）は従来例、（ｂ）は
本実施例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例と従来例における各接合部の
断面を比較して示す図で、（ａ）は従来例、（ｂ）は本
実施例を示す図である。
【図６】（ａ）は従来の接続方法を実施しようとしてい
る状態を示す正面図、（ｂ）は同接続方法で得られた接
合部の断面図である。
【図７】（ａ）は別の従来の接続方法を実施しようとし
ている状態を示す正面図、（ｂ）は同方向により得られ
た接合部の断面図である。
【図８】図７に示した従来方法を実施した場合の動作順
序を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 電線 １ａ 芯線露出部 １３ 端子 １３ａ 電線接続部 ２５ 下側電極（端子側電極） ２５ａ フラット面 ２７ 上側電極（電線側電極） ２７ａ 凹溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端子と電線をスポット溶接により接続す
    る方法において、 前記スポット溶接の電極のうち電線側の電極の先端に電
    線断面に合致する凹溝を形成しておき、断面がＵ字状に
    加工された前記端子の電線接続部の内面に電線を重ね合
    わせ、この重ね合わせた部分を端子側の電極と前記電線
    側の電極の凹溝で挟んだ状態で加圧通電することを特徴
    とする端子と電線の接続方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の端子と電線の接続方法で
    あって、前記端子側の電極の先端を、前記電線接続部を
    保持できるだけの最小限のフラット面を有した先細り形
    状に形成したことを特徴とする端子と電線の接続方法。
  3. 【請求項３】 端子と電線をスポット溶接する一対の接
    続用電極において、端子側の電極の先端を、端子の電線
    接続部を保持できるだけの最小限のフラット面を有した
    先細り形状に形成し、電線側の電極の先端に、電線断面
    に合致する凹溝を形成したことを特徴とする接続用電
    極。
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