JP2007220857A - アルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過加熱によるアルミ線丸棒部の溶融変形、アルミ線と銅下地錫引鉄線の接合強度の不足やバラツキを防止するアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置を提供することを目的とする。
【解決手段】２つのアルミ線１の丸棒部端面に２つの穴加工軸２を押し込んで加工穴３を形成させ、この加工穴３に沿うようにして銅下地錫引鉄線４の両端に対して２つのアルミ線１を圧挿入したリード線５を軸回転させた状態にて、酸素と水素及びメチルアルコールの混合ガスを燃焼させるバーナー６で２つのアルミ線１の丸棒部を同時に加熱昇温して接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミ電解コンデンサの外部接続端子に使用されるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置に関するものである。

従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図５は、前記特許文献１に記載された従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法の工程図である。また、図６は、前記特許文献１に記載された従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の全体構成を示す平面図である。

図５及び図６において、アルミ線１を保持して送り出すと共に所定の長さに切断する第１の供給部１８と、この第１の供給部１８から送り出されるアルミ線１を保持するチャック１９を複数個備えた回転自在なテーブル２０と、このテーブル２０の回転経路に設けられ上記チャック１９に保持されたアルミ線１に穴を開ける穴加工部２１と、銅下地錫引鉄線４を保持して送り出すと共に所定の長さに切断して上記アルミ線１に開けた穴に切断された銅下地錫引鉄線４を挿入する第２の供給部２２と、この銅下地錫引鉄線４が挿入されたアルミ線１を酸素と水素及びメチルアルコールの混合ガスを燃焼させるバーナー６で加熱する加熱部９と、加熱後に銅下地錫引鉄線４が挿入されたアルミ線１を取り出す取り出し部２３からなる製造装置の構成とし、アルミ線１の端面に穴加工を施し、この穴に沿うように銅下地錫引鉄線４を押し込んだ後に加熱し、銅、アルミ、錫の合金層を形成してアルミ線１と銅下地錫引鉄線４を溶接する方法及び装置により、アルミ電解コンデンサ用リード線を得ていた。
特開平６−３４９６８７号公報

しかしながら、上記従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置では、中形及び大形のアルミ電解コンデンサの場合に使用されるアルミ線１の丸棒直径が１ｍｍ以上となり、このような大きい線径のリード線の溶接は極めて困難であり、バーナー６でアルミ線１を加熱昇温する際に、片側からの加熱方法で、かつ大きな熱量を必要とするため、過加熱によるアルミ線１の丸棒部が溶融変形する異形状不良、アルミ線１と銅下地錫引鉄線４の合金層形成が不充分による接合強度の不足やバラツキが大きくなるなどの問題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、アルミ線丸棒部の外観形状が良好で、アルミ線と銅下地錫引鉄線の均一な高接合強度が得られるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置は、銅下地錫引鉄線の両端にアルミ線を圧挿入したリード線の前記両端アルミ線の丸棒部外周及び圧挿入した前記アルミ線の他方の端面を保持するガイドと、このガイドが複数個周縁に装着され、かつ外周面に前記銅下地錫引鉄線が接地可能な間欠縦回転するドラムと、このドラムの回転経路に複数個配設され前記ガイドにて保持された前記アルミ線を加熱する加熱部と、この加熱部前後にて前記ドラム外周表面に接地された前記銅下地錫引鉄線を挟持し、かつ前記ドラムと逆方向に所定の速度で連続回転して前記リード線を軸回転可能とするベルトを有したリード線回転部により構成される溶接装置とし、銅下地錫引鉄線の両端にアルミ線を圧挿入したリード線を軸回転させながら前記アルミ線を加熱して銅下地錫引鉄線とアルミ線を接合するものである。

本構成によって、リード線を軸回転しつつ、アルミ線を加熱することにより、アルミ線外周より均一に加熱することが可能となり、過加熱によるアルミ線丸棒部が溶融変形する異形状不良、アルミ線と銅下地錫引鉄線の接合合金層形成が不充分による接合強度の不足やバラツキを防止することができる。

本発明のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置によれば、アルミ線丸棒部の外観形状が良好で、アルミ線と銅下地錫引鉄線の均一な高接合強度が得られる。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態１におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法の工程図である。図１において、図５及び図６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

まず、図１（ａ）に示すように、２つのアルミ線１の丸棒部端面に穴加工を施すために２つの穴加工軸２を準備し、同図（ｂ）に示すように、２つのアルミ線１の丸棒部端面に２つの穴加工軸２を押し込んで加工穴３を形成させ、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、この加工穴３に沿うようにして銅下地錫引鉄線（以下、ＣＰ線と呼ぶ）４の両端に対して２つのアルミ線１を圧挿入する。

次に同図（ｅ）に示すように、圧挿入したリード線５を軸回転させた状態にて、酸素と水素及びメチルアルコールの混合ガスを燃焼させるバーナー６で２つのアルミ線１の丸棒部を同時に加熱昇温して接合する。その後、ＣＰ線４の中央部でリード線５を切断することで、プラス極用とマイナス極用のリード線を同時に製作することになり、高生産性を実現できる。

尚、上記の本実施の形態はアルミ線１の丸棒部の直径１．５ｍｍ、アルミ線１の丸棒部端面に施した加工穴３の直径０．５８ｍｍ、ＣＰ線４の直径０．６ｍｍのものを用い、混合ガスの供給圧力は０．１５ｋｇｆ／ｃｍ²、加熱時間は０．４秒にて実施した結果、アルミ線１の丸棒部とＣＰ線４との境界面付近に銅、アルミ、錫の拡散合金層を形成していることが確認された。

尚、上記の本実施の形態では、アルミ線１の丸棒部の加熱熱源として、ガス炎を用いているが、誘導加熱、電子ビーム、レーザービーム等でも可能である。

尚、上記の本実施の形態では、ＣＰ線４を用いているが、錫引銅線においても有効である。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の全体構成を示す側面図である。図３は、アルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の溶接要部Ａ−Ａ断面図である。また、図４は、溶接後のアルミ電解コンデンサ用リード線の接合部断面図である。

図２及び図３において、ガイド７は、焼入れ鋼からなる４５°Ｖ溝形状を有しており、ＣＰ線４の両端にアルミ線１を圧挿入したリード線５の両端アルミ線１の丸棒部外周及び圧挿入されたアルミ線１の他方端面を保持可能とするものである。ドラム８は、焼入れ鋼からなり、このガイド７が複数個周縁に装着され、かつ外周面にＣＰ線４が接地可能で間欠縦回転する。加熱部９は、ドラム８の回転経路に複数個配設され、酸素と水素及びメチルアルコールの混合ガスを燃焼させるバーナー６を有する。リード線回転部１０は、前記加熱部９前後にて前記ドラム８外周表面に接地されたＣＰ線４を挟持し、かつ前記ドラム８と逆方向に所定の速度で連続回転してリード線を軸回転可能とするベルト１１を有している。ベルト１１は、耐熱性のゴム又は、金属からなり、ローラー１２に沿って所定の張力を保たれている。

以上のように構成された本実施の形態におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置について、以下に動作を説明する。

まず、２つのアルミ線１の丸棒部端面に加工穴３を形成させ、加工穴３に沿うようにしてＣＰ線４の両端に対して２つのアルミ線１を圧挿入したリード線５を供給位置１３にて供給し、圧挿入されたリード線５を位置決めする。

次に、ガイド７に保持された圧挿入したリード線５は、ドラム８の間欠回転に伴いリード線回転部１０に送られ、ドラム８外周表面に接地したＣＰ線４がベルト１１とで挟持される。このとき、ＣＰ線４はベルト１１とドラム８の接触及び相対的な回転により摩擦回転力を発生し、圧挿入したリード線５は、ドラム８の外周表面にて軸回転１４する。

次に、ガイド７に保持され、かつ軸回転１４する圧挿入したリード線５は、ドラム８の間欠回転に伴い加熱部９に送られ、ドラム８の回転経路に複数個配設されたバーナー６の酸素、水素及びメチルアルコールの混合ガスの燃焼による炎で段階的に外形を保ちつつ加熱昇温される。

ここで、図４に示すように、圧挿入したリード線５のアルミ線１とＣＰ線４の境界部には銅、アルミ、錫の拡散合金層１５が形成される。

次に、ガイド７に保持され、かつ軸回転１４する溶接後のリード線１６は、ドラム８の間欠回転に伴いドラム８外周表面に接地したＣＰ線４がベルト１１から解放された状態となり、取り出し位置１７に送られ取り出される。その後、溶接後のリード線１６をＣＰ線４の中央部で切断することで、プラス極用とマイナス極用のリード線を同時に製作することになり、高生産性を実現できる。

尚、上記の本実施の形態では、アルミ線１の丸棒部の加熱熱源として、ガス炎を用いているが、誘導加熱、電子ビーム、レーザービーム等でも可能である。

尚、上記の本実施の形態では、ＣＰ線４を用いているが、錫引銅線においても有効である。

尚、上記の本実施の形態では、ドラム８を間欠回転としたが、連続回転でも可能である。

本発明にかかるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法及び溶接装置は、アルミ線外周より均一に加熱して、過加熱によるアルミ線丸棒部が溶融変形する異形状不良、アルミ線と銅下地錫引鉄線の接合合金層形成が不充分による接合強度の不足やバラツキを防止できるので、電子部品リード線の溶接等に有用である。

本発明の実施の形態１におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法の工程図 本発明の実施の形態２におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の全体構成を示す側面図 本発明の実施の形態２におけるアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の溶接要部Ａ−Ａ断面図 本発明の実施の形態２における溶接後のアルミ電解コンデンサ用リード線の接合部断面図 従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法の工程図 従来のアルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置の全体構成を示す平面図

符号の説明

１ アルミ線
２ 穴加工軸
３ 加工穴
４ 銅下地錫引鉄線（ＣＰ線）
５ 圧挿入したリード線
６ バーナー
７ ガイド
８ ドラム
９ 加熱部
１０ リード線回転部
１１ ベルト
１２ ローラー
１３ 供給位置
１４ 軸回転
１５ 拡散合金層
１６ 溶接後のリード線
１７ 取り出し位置
１８ 第１の供給部
１９ チャック
２０ テーブル
２１ 穴加工部
２２ 第２の供給部
２３ 取り出し部

Claims (2)

1. 銅下地錫引鉄線の両端にアルミ線を圧挿入したリード線を軸回転させながら前記アルミ線を加熱して、前記銅下地錫引鉄線と前記アルミ線を接合することを特徴とした、
   アルミ電解コンデンサ用リード線の溶接方法。
2. 銅下地錫引鉄線の両端にアルミ線を圧挿入したリード線の前記両端アルミ線の丸棒部外周及び圧挿入された前記アルミ線の他方の端面を保持するガイドと、
   このガイドが複数個周縁に装着され、かつ外周面に前記銅下地錫引鉄線が接地可能な間欠縦回転するドラムと、
   このドラムの回転経路に複数個配設された前記ガイドにて保持された前記アルミ線を加熱する加熱部と、
   この加熱部前後にて前記ドラム外周表面に接地された前記銅下地錫引鉄線を挟持し、かつ前記ドラムと逆方向に所定の速度で連続回転して前記リード線を軸回転可能とするベルトを有したリード線回転部により構成されるものとした、
   アルミ電解コンデンサ用リード線の溶接装置。

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