JP2003145274A - 熱圧着端子の製造方法及び熱圧着端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁被膜を有する導電性線材の束を端子に熱
圧着する際に、絶縁被膜の燃焼による影響を少なくでき
る熱圧着端子の製造方法及び熱圧着端子を提供する。 【解決手段】 導電性線材１５は絶縁被膜１６を有して
おり、絶縁被膜１６を有したままの導電性線材１５をか
しめ部１２に挿入し、かしめ部１２の外面に一対の電極
２１，２２を圧接するとともに、電極２１，２２間に通
電する際に、端子２の回りを不活性ガス雰囲気にし、絶
縁被膜１６を流動させ、導電性線材１５同士及びかしめ
部１２内面と導電性線材１５との間を電気的に導通させ
る。この熱圧着方法は、表面に耐腐食性メッキ１３を有
する端子２に適用され、耐腐食性メッキ１３を保存した
熱圧着端子１が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気接続部とかし
め部とを有し、前記かしめ部に多数本の導電性線材を熱
圧着してなる熱圧着端子の製造方法及び熱圧着端子に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱圧着端子としては、例えば実開
平６−３１０７２号公報に開示されたものがある。この
熱圧着端子には、電気接続部とかしめ部とを有する端子
が用いられる。前記かしめ部に電線の導体が挿入され
る。このかしめ部を一対の電極で挟み込む。電極間に加
圧力を発生させつつ、電極間に通電する。この熱圧着に
より、電線の導体と端子のかしめ部との一体性が確保さ
れる。

【０００３】この熱圧着端子に用いられる電線は、一般
的には、多数本の裸導体を共通の絶縁チューブで被覆し
たものである。前記絶縁チューブを剥がし、多数本の裸
導体を束ねて、かしめ部に挿入する。裸導体同士及びか
しめ部と裸導体との間に溶着が生じ、電気的導通が確保
される。

【０００４】ところが、モータステータ等のコイルを作
るのに用いられる電線は、個々の導電性線材の表面に合
成樹脂などを焼き付けて絶縁被膜とした、いわゆるエネ
メル線が多い。このようなエナメル線では、個々の導電
性線材の表面に存在する絶縁被膜を取り剥がすことが困
難である。

【０００５】そこで、個々の導電性線材の表面に存在す
る絶縁被膜をそのままにして、かしめ部に挿入し、熱圧
着により絶縁被膜を流動させ、前記導電性線材同士及び
前記かしめ部内面と前記導電性線材との間を電気的に導
通させるようにすることが試みられるようになった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
線材の絶縁被膜が、熱圧着により燃焼するため、端子や
電極などに悪影響を与えるという問題点があることが判
明した。

【０００７】そこで、本発明は、係る問題点に鑑みてな
されたものであり、絶縁被膜を有する導電性線材の束を
端子に熱圧着する際に、絶縁被膜の燃焼による影響を少
なくできる熱圧着端子の製造方法及び熱圧着端子を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の熱圧着端子の製
造方法は、（１）電気接続部とかしめ部とを有する端子
であり、前記かしめ部に多数本の導電性線材を熱圧着し
てなる熱圧着端子の製造方法であって、前記導電性線材
は絶縁被膜を有しており、前記絶縁被膜を有したままの
導電性線材を前記かしめ部に挿入し、前記かしめ部の外
面に一対の電極を圧接するとともに、前記電極間に通電
する際に、前記端子回りを不活性ガス雰囲気にし、前記
絶縁被膜を流動させ、前記導電性線材同士及び前記かし
め部内面と前記導電性線材との間を電気的に導通させる
ことを特徴とする。

【０００９】熱圧着する際、端子回りが不活性ガス雰囲
気であるため、かしめ部内の導電性線材の絶縁被膜の燃
焼が抑えられ、熱圧着時の炎の発生、ヤニの発生、高温
酸化の発生などを抑えることができる。

【００１０】（１）において、（２）前記不活性ガス雰
囲気は、前記端子に不活性ガスを吹き付けることにより
形成されるものが好ましい。これにより、適量の不活性
ガスの使用で済むとともに、不活性ガスの流れによる端
子の冷却も行われる。

【００１１】（２）において、前記吹き付けは、前記電
極によるかしめ部の圧接から前記電極によるかしめ部の
開放の間を含んで、行われるものが好ましい。これによ
り、熱圧着の前から、熱圧着後までにわたる不活性ガス
雰囲気が確保される。

【００１２】本発明の熱圧着端子は、（３）電気接続部
とかしめ部とを有する端子であり、前記かしめ部に多数
本の導電性線材を熱圧着してなる熱圧着端子であって、
前記端子のうち少なくとも電気接続部は耐腐食性メッキ
が被膜されており、前記導電性線材は絶縁被膜を有して
おり、前記絶縁被膜を有したままの導電性線材が前記か
しめ部に挿入され、熱圧着により、前記絶縁被膜の燃焼
を抑えながら前記絶縁被膜を流動させ、前記導電性線材
同士及び前記かしめ部内面と前記導電性線材との間を電
気的に導通させるように熱圧着されてなることを特徴と
する。

【００１３】絶縁被膜を残したままの熱圧着時に、絶縁
被膜の燃焼が抑制されているため、端子の表面の耐腐食
性メッキの変質が起こりにくく、耐腐食性メッキを温存
した状態での熱圧着端子となる。

【００１４】（３）において、前記熱圧着端子は、モー
タステータに対するコイルの端子に適用されるものが好
ましい。これにより、モータステータとつながっている
コイルの端に熱圧着端子を形成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態
を説明するための熱圧着端子及び熱圧着装置の概略構成
図であり、図３は、熱圧着工程を示すフロー図であり、
図４及び図５は、製造された熱圧着端子の構造を示す図
である。

【００１６】図１において、熱圧着端子１は、端子２に
電線３を熱圧着して構成される。端子２は、一端に、中
央に孔が空いたリングプレート状の電気接続部１１が形
成され、他端に、プレートを折り曲げて筒状にしたかし
め部１２が形成されたものである。この端子１の本体
は、導電率が高い無酸素銅などで作られている。この端
子１の表面には、すず、ニッケルなどの耐腐食性のメッ
キ１３（図５参照）が施されている。

【００１７】電線３は、表面に絶縁被膜１６（図５参
照）を有する導電性線材１５の多数本を束ねた、いわゆ
るエナメル線である。この導電性線材１５の束ねられた
端が、端子２のかしめ部１２に挿入される。導電性線材
１５の本体は、導電率の高い銅合金で作られている。表
面の絶縁被膜１６は、ポリウレタン、ポリエステル、エ
ポキシ、シリコーンなどの合成樹脂を焼き付けて形成さ
れる。

【００１８】このような端子１の熱圧着に使用される熱
圧着装置５は、一対の電極２１，２２と、不活性ガス供
給装置２３と、制御装置２４と、を備えて構成される。
図２に示されるように、一方の電極２１は下ホルダ３１
に保持され、下ホルダ３１は、フレーム３４のベット３
４ａに固定されている。他方の電極２２は上ホルダ３２
に保持され、上ホルダ３２は昇降装置３３に連結され、
昇降装置３３は、フレーム３４のヘッド３４ｂに固定さ
れている。また、一方の電極２１及び他方の電極２２
は、通電のための電源装置２５に接続されている。

【００１９】図１において、不活性ガス供給装置２３
は、一対のノズル３５，３６と、電磁開閉弁３７と、流
量調整弁３８と、ガス供給源３９と、を備えて構成され
る。ガス供給源３９は、窒素ガス、アルゴンガスと炭酸
ガスとの混合ガス、アルゴンガス、炭酸ガスのいずれか
からなる不活性ガスを供給する。

【００２０】ガス供給源３９からの不活性ガスは、流量
調整弁３８で適量に絞られたあと、電磁開閉弁３７の開
閉動作に連動してノズル３５，３６から吹き出したり、
停止したりする。ノズル３５，３７は、例えばフレキシ
ブルチューブの先端開口により形成される。ノズル３５
は、端子２の下側の全面に不活性ガスを吹き付けること
ができる位置に配設されている。ノズル３６は、端子２
の上側の全面に不活性ガスを吹き付けることができる位
置に配設されている。

【００２１】制御装置２４は、電源装置２５、昇降装置
３３、電磁開閉弁３７に接続され、これらの作動のタイ
ミングを制御する。

【００２２】つぎに、上述した圧着前の端子２と電線３
とを、上述した熱圧着装置５を用いて、熱圧着端子１と
する手順を、図３のフロー図により説明する。

【００２３】熱圧着装置５に、端子２と電線３とをセッ
トする（ステップＳ１）。このセット状態では、電線３
を構成する多数の導電性線材１５は、絶縁被膜１６を有
する状態のまま、かしめ部１２に挿入されている。

【００２４】電磁開閉弁３７が開き、ノズル３５，３６
から不活性ガスが、端子２の全体と、圧接状態の電極２
１，２２とに、吹き付けられる（ステップＳ２）。この
吹き付けから所定時間経過後、他方の電極２２が昇降装
置３３で一方の電極２１に向かって進出し、電極２１，
２２の間で、かしめ部１２が圧着される（ステップＳ
３）。

【００２５】この圧着と略同時に、電極２１，２２間が
通電される。電流がかしめ部１２を流れることにより、
かしめ部１２の全体が加熱される（ステップＳ４）。こ
の通電加熱により、導電性線材１５の絶縁被膜１６は流
動する。また、かしめ部１２が電極２１，２２の間で加
圧されているため、導電性線材１５同士及びかしめ部１
２の内面と導電性線材１５とが絶縁被膜１６を押し退け
て、導体同士が電気的導通可能に溶着する。

【００２６】このとき、かしめ部１２と、圧接状態の電
極２１，２２の回りは、不活性ガスの流れで覆われた不
活性ガス雰囲気となっている。そのため、酸素欠乏状態
となるため、導電性線材１５の絶縁被膜１６を構成する
樹脂成分が燃える上がることが抑えられる。また、かし
め部１２の外周に沿った不活性ガスの流れによる冷却も
行われる。

【００２７】このように、かしめ部１２の熱圧着が行わ
れたあと、電極２１，２２の間の通電が停止される（ス
テップＳ５）。つぎに、他方の電極２２が退出し、かし
め部１２は圧接状態から解放される（ステップＳ６）。
この解放から所定時間経過後に、電磁開閉弁３７が閉じ
て、不活性ガスの吹き付けが停止される（ステップＳ
７）。熱圧着装置５から、熱圧着後の熱圧着端子１を取
り出す（ステップＳ８）。

【００２８】つぎに、形成された熱圧着端子１の構造
を、図４及び図５により説明する。図５は、図４のかし
め部１２の断面図である。

【００２９】熱圧着端子１の端子２の表面には、耐腐食
性のメッキ１３が形成されており、このメッキ１３は不
活性ガス雰囲気下の熱圧着により、焦げが生じない状態
を保っている。また、導電性線材１５同士、及び導電性
線材１５とかしめ部１２の内面とは、金属同士の溶着が
生じており、電気的導通が確保されている。絶縁被膜１
６は、流動して隙間に充填された状態になっているが、
不活性がス雰囲気での加熱により部分的に炭化している
ものの、燃焼にまで至っていない。

【００３０】図６に、本実施形態の熱圧着端子１が、モ
ータのステータに対するコイルの端子に適用される場合
を示す。

【００３１】同期モータは、ロータとステータとから構
成される。そのスタータ４１が図６に示される。ステー
タ４１には三組のコイル４２が設けられている。この三
組のコイル４２の端には、それぞれ端子２が設けられ
る。三組の端子２は、共通の端子受け板４３に載せら
れ、電気接続部１１の孔が端子受け板４３の突起４３ａ
に嵌められる。さらに、電気接続部１１が、端子受け板
４３に対するクランプ４４で挟み込まれる。

【００３２】熱圧着装置５は、並列させられた三組の電
極２１，２２を矢印のように自動的に平行移動させ、三
組の電極２１，２２を順番に熱圧着させることができる
構成になっている。端子受け板４３とクランプ４４によ
り並列状態が維持される端子２を熱圧着装置５に装着す
ることにより、三組の熱圧着端子１が順番に形成され
る。一組の熱圧着端子１を形成する度に、図３のステッ
プＳ２〜ステップＳ７が繰り返される。

【００３３】以上説明した実施の形態は以下の効果を有
する。 （１）熱圧着時に、不活性ガスが端子２に吹き付けら
れ、端子２の周囲が不活性ガス雰囲気となっているた
め、かしめ部１２の部分で圧着される導電性線材１５の
絶縁被膜１６が燃焼して炎がでるという現象が生じなく
なる。不活性ガス雰囲気でない場合、かしめ部１２から
電気接続部１１の側に炎が吹き出る。特に、端子２の形
状が大きい場合、吹き出る炎も大きくなるが、不活性ガ
ス雰囲気であるため、絶縁被膜１６の燃焼が抑えられ、
炎が出なくなる。

【００３４】（２）また、熱圧着時に、端子２の周囲が
不活性ガス雰囲気により、端子２の表面に被覆されてい
る耐腐食性メッキ１３が、焦げることがなくなる。特
に、この耐腐食性メッキ１３は厚みが１μ程度と薄いた
め、熱と酸素で変質しやすいが、不活性雰囲気により、
耐腐食性メッキ１３の変質が抑えられる。これにより、
熱圧着端子１の長期間にわたる安定した電気的接続が確
保できる。

【００３５】（３）また、熱圧着時に、端子２の周囲が
不活性ガス雰囲気となって、絶縁被膜１６の燃焼が抑え
られるため、絶縁被膜１６の変質から生じる煙などが少
なくなり、電極２１，２２、ホルダ３１，３２にヤニ状
のダストが溜まることが抑えられる。

【００３６】（４）また、熱圧着時に、端子２のみなら
ず電極２１，２２の周囲が不活性ガス雰囲気となるた
め、タングステンカーバイド等を主成分として形成され
る電極２１，２２の酸化が抑えられ、電極２１，２２の
寿命が長くなる。

【００３７】（５）不活性ガス雰囲気は、端子２に対す
る不活性ガスの吹き付けにより行われるため、端子２の
不活性ガスによる冷却も行われる。そのため、端子２の
電気接続部１１への熱影響が軽減され、耐腐食性メッキ
１３の熱による変質が更に抑制される。また、かしめ部
１２内の導電性線材１５の絶縁被膜１６から発生する気
化物が不活性ガスの吹き付けにより吹き飛ばされ、電極
２１，２２やホルダ３１，３２に気化物がヤニとなって
固着することが阻止される。

【００３８】（６）不活性ガスの吹き付けは、フレキシ
ブルチューブの先端のノズル３５，３６により行われる
ため、端子２の裏表の２方向から、効果的に不活性ガス
を吹き付けることができる。また、不活性ガスの吹き付
け位置も、フレキシブルチューブの取付け位置を変更す
るだけで簡単にできる。

【００３９】（７）不活性ガスの吹き付け量は、流量調
整弁３８で自在に調停できるため、熱圧着する端子２の
大きさに合わせて、調整することができる。また、不活
性ガスの吹き付けのタイミングは、電磁開閉弁３７のオ
ンオフにより自動的に行うことができる。そのため、電
極２１，２２の圧接の前から吹き出しを始め、電極２
１，２２の解放後に吹き出しを停止させることができ
る。これにより、熱圧着の間は、不活性ガスの吹き付け
が確実に行われる。

【００４０】（８）形成された熱圧着端子１において、
導電性線材１５の絶縁被膜１６が熱で流動して押し退け
られる為、導電性線材１５同士、導電性線材１５とかし
め部１２の内面との金属溶着部分の形成は、絶縁被膜１
６を除いて熱圧着した場合と変わらない。そのため、熱
圧着端子１の電気的導電性能が確保できる。

【００４１】（９）形成された熱圧着端子１において、
不活性ガス雰囲気により、導電性線材１５の絶縁被膜１
６の燃焼及び変質が抑えられるため、端子２の表面に施
されたメッキ１３のコゲ等の変質もなくなる。そのた
め、導電性線材１５の絶縁被膜１６を残したままの熱圧
着と、端子２の表面のメッキ１３の変質阻止の両方が成
り立つ熱圧着端子１とすることができる。そのため、導
電性線材１５の絶縁被膜１６を予め剥がさないことによ
る熱圧着作業の効率化と、製造された熱圧着端子１の電
気的導電性能の確保の両方が達成できる。

【００４２】（１０）導電性線材１５がコイルに適用さ
れている場合、導電性線材１５とコイルとなっている部
分が一体となっているため、導電性線材１５の端の処理
が簡単にできない。しかし、実施形態の熱圧着端子１
は、導電性線材１５の絶縁被膜１６を剥がさなくてもよ
いため、熱圧着が簡単にできる。

【００４３】（１１）特に、図６のようにモータステー
タに対するコイルの場合、大きなモータステータと電線
３がつながっているため、電線３を構成する多数本の導
電性線材１５の絶縁被膜１６を剥がさなくてもよいこと
は有利である。

【００４４】なお、上述した実施形態は前記に限定され
るものではなく、例えば、次のように変更して実施して
もよい。 （１）端子２に対する不活性雰囲気の形成は、ノズル３
５，３６によるものに限らず、電極２１，２２の間を、
端子２の挿入口を空けて、ボックスで覆い、このボック
ス内に不活性ガスを注入するものであってもよい。この
場合、ボックス内に不活性ガスの流れを生じさせ、熱圧
着で発生する気化物を流せるようにすることが好まし
い。

【００４５】（２）また、ノズル３５，３６は固定配管
で形成するものであってもよい。さらに、ノズル３５，
３６をチューブの開口ではなく、チューブ先端の絞りで
形成するものであってもよい。また、ノズル３５，３６
の数も一つにすることができる。この場合、端子２の側
面から不活性ガスを吹き付け、端子２の全体が不活性ガ
スで覆われるものとすることができる。

【００４６】（３）図１において、流量調整弁３８を省
略することができる。この場合、ノズル３５，３６の開
口面積により流量調整することができる。

【００４７】（４）図３において、不活性ガスの吹き付
け開始のタイミングを、ステップＳ３の圧着とステップ
Ｓ４の通電加熱の間に吹き付けを開始するものであって
も良い。また、不活性ガスの吹き付け停止のタンミング
を、ステップＳ５の通電停止の後であって、ステップＳ
６の解放の前であってもよい。少なくともステップＳ４
の通電加熱の間を不活性雰囲気とすればよい。

【００４８】（５）端子２の形状は、図１のものに限ら
ない。かしめ部１２は、長手方向にスリットのあるもの
ではなく、エンドレスのリングであってもよい。例え
ば、パイプ状のものの一端を押しつぶして電気接続部１
２を形成し、継ぎ目のないパイプ状の他端をかしめ部１
２とすることができる。また、かしめ部１２の形状は略
円形に限らず、楕円形又は眼鏡形であってもよい。電気
接続部１１は長方形で長手方向に二つ以上の孔があるも
のであってもよい。電気接続部１１は、孔付きに限ら
ず、Ｙ型又はＵ型であってもよい。

【００４９】（６）端子２の表面の耐腐食性メッキ１３
は、端子２の全表面に限らず、電気接続部１１の部分に
だけ、耐腐食性メッキ１３が施されているものであって
もよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の熱圧着端子
の製造方法によれば、導電性線材の絶縁被膜を残したま
まで熱圧着端子とする場合、不活性ガス雰囲気により、
絶縁被膜の燃焼が抑えられ、電気的導通が安定した熱圧
着端子が得られるとともに、加熱圧着装置の汚れを抑制
できるという効果を奏する。

【００５１】また、本発明の熱圧着端子によれば、端子
表面のメッキの変性を抑えつつ、導電性線材の絶縁被膜
を残したまま熱圧着され、電気的導通を安定させること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための熱圧着端子
及び熱圧着装置の構造を示す概略図である。

【図２】熱圧着装置の側面図である。

【図３】熱圧着の製造工程を示すフロー図である。

【図４】熱圧着端子の斜視図である。

【図５】熱圧着端子のしかめ部の断面図である。

【図６】モータコアの電機子の巻線に適用される熱圧着
端子を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱圧着端子 ２ 端子 ３ 電線 ５ 熱圧着装置 １１ 電気接続部 １２ かしめ部 １３ メッキ １５ 導電性線材 １６ 絶縁被膜 ２１ 電極 ２２ 電極 ２３ 不活性ガス供給装置 ３５ ノズル ３６ ノズル ３７ 電磁開閉弁 ３９ ガス供給源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気接続部とかしめ部とを有する端子で
   あり、前記かしめ部に多数本の導電性線材を熱圧着して
   なる熱圧着端子の製造方法であって、 前記導電性線材は絶縁被膜を有しており、前記絶縁被膜
   を有したままの導電性線材を前記かしめ部に挿入し、 前記かしめ部の外面に一対の電極を圧接するとともに、
   前記電極間に通電する際に、前記端子回りを不活性ガス
   雰囲気にし、 前記絶縁被膜を流動させ、前記導電性線材同士及び前記
   かしめ部内面と前記導電性線材との間を電気的に導通さ
   せる熱圧着端子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記不活性ガス雰囲気は、前記端子に不
   活性ガスを吹き付けることにより形成される請求項１記
   載の熱圧着端子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記吹き付けは、前記電極によるかしめ
   部の圧接から前記電極によるかしめ部の開放に至る間を
   含んで行われる請求項２記載の熱圧着端子の製造方法。
4. 【請求項４】 電気接続部とかしめ部とを有する端子で
   あり、前記かしめ部に多数本の導電性線材を熱圧着して
   なる熱圧着端子であって、 前記端子のうち少なくとも電気接続部は耐腐食性メッキ
   が被膜されており、 前記導電性線材は絶縁被膜を有しており、前記絶縁被膜
   を有したままの導電性線材が前記かしめ部に挿入され、
   熱圧着により、前記絶縁被膜の燃焼を抑えながら前記絶
   縁被膜を流動させ、前記導電性線材同士及び前記かしめ
   部内面と前記導電性線材との間を電気的に導通させるよ
   うに熱圧着されてなる熱圧着端子。
5. 【請求項５】 前記熱圧着端子は、モータステータに対
   するコイルの端子に適用される請求項４記載の熱圧着端
   子。