JP2005251744A - 塗料絶縁された複数の電気導線の間で電気接続を成立させる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗料絶縁された複数の電気導線を、事前のストリッピングをすることなく、迅速かつ確実に相互に接続することができる方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、塗料絶縁された複数の電気導線の間で電気接続を成立させる方法に関する。本発明によれば、導線のストリッピングされていない各端部を共通の金属スリーブに挿入し、それにより各導線が相互に平行に位置するようにする。次いで、電気抵抗溶接法を用いて各導線を金属スリーブと溶接する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗料絶縁された複数の電気導線の間で電気接続を成立させる方法に関する。

従来技術より、絶縁された導線を接続するための圧着接続又はクリンプ接続が公知である。工業生産では、例えばワイヤエンドスリーブ等の電気接続部材とケーブル端部とを接続するために、いわゆるクリンプマシンが利用される。この場合、ケーブル端部が先ずマシンの供給口に挿入され、保持装置によって固定され、さらに、ストリッピング装置によってケーブル端部の絶縁に切り込みを入れて引き剥がす。塗料絶縁された線材の場合には、線材端部の塗料層を高温の浸漬浴により除去することが公知である。次いで、ストリッピングされたケーブル端部にワイヤエンドスリーブが装着され、圧縮装置又はクリンプ装置によってクリンプされる。このような公知のクリンプマシンにより、高いサイクル速度とそれに伴う高い生産性とによりクリンプ接続を成立させることができる。

しかしながら、接続が個々の導線の間で部分的に高すぎる接触抵抗を有していることが判明している。この種の電気接続のさらに別の欠点は、クリンプの前に導線端部をストリッピングしなくてはならないことである。

電気導線の間で電気接続を成立させるために周知となっている別の方法は、はんだ付けである。はんだ付けは、比較的高いコストの掛かる方法である。一方では、相応のはんだ金属が必要であり、他方では、この場合にもケーブル端部をはんだ付けの前にストリッピングしなければならない。

本発明の課題は、塗料絶縁された複数の電気導線を、事前のストリッピングをすることなく、迅速かつ確実に相互に接続することができる方法を提供することである。

上記課題は、本発明によれば、請求項１に記載の方法によって解決される。

本発明の有利な実施の形態及び構成要件は、従属請求項に記載されている。

本発明においては、ストリッピングされていない各導線の端部を共通の金属スリーブに挿入し、それにより、各導線が相互に平行に位置するようにする。次いで、各導線を電気抵抗溶接法によって金属スリーブと溶接する。

本発明に係る方法により、総ての線材を連通する接触が、個々の線材とスリーブとの間の小さい接触抵抗で実現される。

電気導線としては、エナメル銅線を用いるのが好ましい。

溶接工程は、圧縮装置により実施するのが好ましい。中間周波数インバータ溶接システムを利用するのが好ましい。さらに、溶接工程中は、電気出力を一定に保持するのが好ましい。

このときの溶接工程の典型的なパラメータを次に掲げる。これらのパラメータは、参考に資するためのものに過ぎず、これらの値への限定を意味するものではない。
電気溶接出力：２．６ｋＷ
溶接時間：７００ｍｓ
電極の閉止力：１ｋＮ

ここで、溶接工程の典型的な時間的推移は、次のように進行する。即ち、先ず圧縮装置を閉じ、電極（一つ又は複数）を供給し、圧縮力を生成する。次いで、各部品を溶接するが、溶接工程の開始時には、先ず導線のストリッピングが行われる。溶接工程がさらに進行するうちに、各導線と金属スリーブとの間に電気接続が成立する。

このとき、溶接工程の開始時には、溶接電流が実質的に金属スリーブを通って流れ、それにより、スリーブが加熱されて絶縁塗料を部分的を気化又は液化させる。溶接工程がさらに進行すると、溶接電流が実質的に導線を通って流れるようになり、これらの導線を相互に、かつ、スリーブと溶接する。圧縮装置の溶接電極から溶接箇所へ及ぼされる圧力が溶接工程を支援し、さらには、絶縁塗料を金属スリーブから押し除けるように作用する。

本来の溶接工程の後、溶接電流のスイッチを切断してから溶接電極を開くまでに停止時間を遵守し、その間に溶接点を冷却させる。次いで、電極を初期位置へ戻し、装置を開いて、溶接された各導線を取り外す。

別案として、溶接工程が二つの溶接ステップにより実施される。第１の溶接ステップでは、導線のストリッピングが行われる。第２の溶接ステップでは、各導線の金属スリーブとの間の接続が成立する。この場合、第１の溶接ステップでは、例えば５０Ａの相対的に小さい溶接電流が相対的に長い溶接時間だけ適用され、それにより、溶接電流が実質的に金属スリーブを通って流れ、スリーブが加熱して、絶縁塗料を気化させる。第２の溶接ステップでは、例えば１００Ａの相対的に大きい溶接電流が相対的に短い溶接時間だけ適用され、このとき溶接電流は実質的に各導線を通って流れ、それらを相互に、かつ、スリーブと溶接する。圧縮装置の溶接電極から溶接部位に及ぼされる圧力が溶接工程を支援し、さらには、絶縁塗料を金属スリーブから押し除けるように作用する。

溶接電極には、モリブデンが有利な材料であることが判明している。モリブデンは、長い耐用寿命を有しており、機械的な加工が容易だからである。

溶接スリーブとしては、標準ワイヤスリーブ、特に錫メッキ金属スリーブを用いる。スリーブの材料、壁厚及びコーティング（錫メッキ）は、溶接工程に影響を及ぼす。金属スリーブの材料としては、鋼材、ニッケル、銅錫合金（ＣｕＳｎ）又は銅を選択的に用いることができる。

本発明の実施例が、図面に示されている。

図１では、複数のエナメル銅線１の各端部が平行に位置するように金属スリーブ２に挿通されている。そして、この線材の束３を、電気抵抗溶接法を用いて、特に中間周波数インバータ溶接システムを利用して、圧縮装置の中で溶接する。

図２に示すように、スリーブ２によって予備溶接された導線１の複数の束３を、例えば、リレーの接触レール４に溶接することができる。溶接スリーブ２としては、特に標準ワイヤエンドスリーブが用いられる。

本発明に係る方法に基づいて製作された、相互に接続された複数の導線からなる束である。 複数の導線束と接触レールである。

符号の説明

１ 電気導線（エナメル銅線）
２ 金属スリーブ
３ 線材の束
４ 接触レール

Claims (11)

1. 塗料絶縁された複数の電気導線（１）の間で電気接続を成立させる方法であって、
   前記電気導線（１）の各端部を共通の金属スリーブ（２）に挿入し、それにより前記各電気導線が相互に平行に位置するようにする工程と、
   電気抵抗溶接法を用いて前記各電気導線を前記金属スリーブ（２）と溶接する工程と、
   を備えていることを特徴とする方法。
2. 前記電気導線（１）としてエナメル銅線が用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記溶接工程は、圧縮装置の中で実施されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記溶接工程中の電気溶接出力は、実質的に一定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記溶接工程は、二つの溶接ステップにより実施され、第１の溶接ステップでは、前記電気導線（１）のストリッピングが行われ、第２の溶接ステップでは、前記電気導線（１）と前記金属スリーブ（２）との間の電気接続が成立することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１の溶接ステップでは、相対的に小さい溶接電流が相対的に長い溶接時間だけ適用され、溶接電流は、実質的に前記金属スリーブ（２）を通って流れることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第２の溶接ステップでは、相対的に大きい溶接電流が相対的に短い溶接時間だけ適用され、溶接電流は、実質的に前記電気導線（１）を通って流れることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
8. 溶接電極の材料としてモリブデンが用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
9. 錫メッキ金属スリーブ（２）が用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記金属スリーブ（２）の材料として鋼材、ニッケル、銅錫合金（ＣｕＳｎ）又は銅が選択的に用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
11. 塗料絶縁された複数の電気導線（１）の間の電気接続部であって、請求項１乃至９に記載の方法により製作されていることを特徴とする電気接続部。