JP2010009794A - Joining method of terminal and electric wire and electrode used for this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線と異なる材質の端子を電線に接合する端子と電線の接合方法およびこれに用いられる電極に関する。 The present invention relates to a terminal-to-electric wire joining method for joining a terminal made of a material different from that of an electric wire to the electric wire, and an electrode used therefor.
従来、電線としては、銅または銅合金製のものが多く用いられている。その一方、アルミニウムまたはアルミニウム合金は電導性もよく、銅などに比べて軽量かつ安価であるので、電線にアルミニウムなどを用いることができれば利点が多い。 Conventionally, many wires made of copper or copper alloys are used as electric wires. On the other hand, aluminum or an aluminum alloy has good conductivity and is lighter and cheaper than copper or the like. Therefore, there are many advantages if aluminum or the like can be used for an electric wire.
上記利点から、自動車全体を軽量化して燃費の向上を図るために、自動車のバッテリーケーブルやアースケーブルなどのワイヤハーネスに、または電磁調理器のIHコイルに、アルミニウムやアルミニウム合金製の電線が採用されようとしている。この場合に、ヒュージング溶接電極や抵抗溶接電極で絶縁被覆された電線を挟んで加熱しながら加圧することにより、絶縁被覆を溶かして電線と端子を接合する端子構造が従来から知られている(例えば、特許文献1)。 Because of the above advantages, aluminum and aluminum alloy wires are used for wire harnesses such as battery cables and ground cables for automobiles and IH coils for electromagnetic cookers in order to reduce the overall weight of the car and improve fuel efficiency. I am trying to do. In this case, a terminal structure that melts the insulation coating and joins the wire and the terminal by heating while sandwiching and heating the wire coated with the fusing welding electrode or the resistance welding electrode is conventionally known ( For example, Patent Document 1).
しかし、電線にアルミニウムなどを用いた場合、これと異なる材質の銅や銅合金製の端子との接合が必要になるが、自動車のワイヤハーネスでは雨水等が介在すると電線と端子間で電触が生じて電線が腐食し、エンジン始動不能などのトラブルを誘起するおそれがある。また、電磁調理器のIHコイルにおいても、沸騰時の湯等が介在すると、同様に電触が生じて電線が腐食し、調理不能などのトラブルを誘起するおそれがある。 However, when aluminum or the like is used for the electric wire, it is necessary to join a copper or copper alloy terminal made of a different material. However, in the case of an automobile wiring harness, contact between the electric wire and the terminal is caused by rainwater. As a result, the electric wire is corroded, and there is a risk of inducing troubles such as inability to start the engine. Further, in the IH coil of an electromagnetic cooker, when hot water or the like at the time of boiling is present, electric contact is similarly generated, and the electric wire is corroded, which may cause trouble such as inability to cook.
このため、従来から、端子金具にアルミニウム線を圧着接続したあと圧着部全体をホットメルトモールディングする水密封止構造として、電触防止機能を向上させた圧着接続構造が知られている(例えば、特許文献2)。
しかし、従来のようにアルミニウムやアルミニウム合金製の電線を加圧および加熱する圧着接続により端子に接合すると、銅または銅合金製に比べて強度が低いため、電線が当該加圧により折れてしまう場合があるという問題があった。 However, when a wire made of aluminum or an aluminum alloy is joined to a terminal by a pressure connection that pressurizes and heats as in the past, the strength of the wire is lower than that made of copper or copper alloy, and the wire is broken by the pressure. There was a problem that there was.
本発明は、電線と異なる材質の端子を電線に接合する場合に、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能な端子と電線の接合方法およびこれに用いられる電極を提供することを目的とする。 The present invention provides a method of joining a terminal and an electric wire capable of joining the terminal and the electric wire while preventing the electric wire from being bent when joining a terminal made of a material different from that of the electric wire to the electric wire, and an electrode used therefor. Objective.
上記目的を達成するために、本発明の一構成に係る端子と電線の接合方法は、電線と異なる材質からなりコネクタ部および電線接続部を有する端子を、前記電線接続部で電線に接合するものであって、前記電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して端子に電線を半田付けする。ここで、「無応力下」とは外力を受けない結果、内部力である応力が発生していない状態をいう。 In order to achieve the above object, a method of joining a terminal and an electric wire according to one configuration of the present invention is to join a terminal made of a material different from an electric wire and having a connector portion and an electric wire connecting portion to the electric wire at the electric wire connecting portion. In the state where the electric wire held in the electric wire connecting portion is heated under no stress by energizing the fusing welding electrode or the resistance welding electrode, flux and solder are put into the electric wire and the electric wire is soldered to the terminal. Attach. Here, “under no stress” means a state in which no internal stress is generated as a result of not receiving an external force.
この構成によれば、電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して半田付けするので、従来と異なり電線が圧着されることなく端子に接合されるから、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。 According to this configuration, since the electric wire held in the electric wire connecting portion is heated under no stress by energizing the fusing welding electrode or the resistance welding electrode, flux and solder are put into the electric wire and soldered. Unlike the conventional case, since the electric wire is joined to the terminal without being crimped, it is possible to join the terminal and the electric wire while preventing the electric wire from being broken.
好ましくは、前記電線接続部に電線の延びる方向に沿って離間させた複数のかしめ片が設けられて、該かしめ片により電線が無応力下で保持されるものであり、前記電線の加熱状態で、各かしめ片間の間隙部から電線にフラックスとハンダとをこの順に投入して、端子に電線を半田付けする。したがって、かしめ片により無応力下で保持された電線を無応力下で加熱するので、より効果的に電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。 Preferably, a plurality of caulking pieces spaced apart in the direction in which the electric wires extend are provided in the electric wire connecting portion, and the electric wires are held by the caulking pieces under no stress. Then, flux and solder are introduced into the electric wires in this order from the gaps between the caulking pieces, and the electric wires are soldered to the terminals. Therefore, since the electric wire held under no stress by the caulking piece is heated under no stress, the terminal and the electric wire can be joined while preventing the electric wire from being broken more effectively.
好ましくは、前記電線がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線であり、前記端子が銅または銅合金製である。また、前記電線が前記撚り線を多数束ねたものである。したがって、上記接続方法により撚り線束の表面だけでなく撚り線束の内部まで強固に半田付けされるので、端子と電線のより強固な接合が可能となる。 Preferably, the electric wire is a stranded wire made of aluminum or an aluminum alloy, and the terminal is made of copper or a copper alloy. Moreover, the said electric wire bundles many said strands. Therefore, not only the surface of the stranded wire bundle but also the inside of the stranded wire bundle is firmly soldered by the above connection method, so that the terminal and the electric wire can be joined more firmly.
本発明の他の構成に係る前記端子と電線の接合方法に用いられるヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極からなる電極は、前記電線接続部に保持された電線を無応力下で挟んだ状態で、前記電線に前記フラックスおよびハンダを投入するための投入用孔を有している。したがって、電線の加熱、電線へのフラックスおよびハンダの投入を容易に行うことができる。 The electrode consisting of a fusing welding electrode or a resistance welding electrode used in the method for joining the terminal and the electric wire according to another configuration of the present invention is in a state where the electric wire held in the electric wire connecting portion is sandwiched under no stress, The wire has a charging hole for charging the flux and solder. Therefore, the heating of the electric wire, the introduction of the flux and the solder into the electric wire can be easily performed.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る端子と電線の接続状態を示す斜視図である。図1(A)のように、端子1は、電線5と異なる材質からなり、コネクタ部2および電線接続部3を有する。図1(B)のように、電線5は電線接続部3に保持された状態で端子1に接合される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a connection state between terminals and electric wires according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, the
図1(A)のように、電線5は例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線を多数束ねたものからなり、端子1は、これと異なる材質の例えば銅または黄銅のような銅合金の1枚の板材からなり、後述する電線接続部3のかしめ片6などが曲げ加工により形成される。
As shown in FIG. 1A, the
電線接続部3には、電線5を保持するために、電線5の延びる方向である長手方向に沿って互いに離間させた複数、例えば4つのかしめ片6が設けられている。各かしめ片6は、互いに離間して配置されているので、図1(B)の各かしめ片6を曲げた状態で、各かしめ片6間にそれぞれ間隙部11が形成される。この間隙部11から電線5にフラックスおよびハンンダが投入される。
In order to hold the
また、4つのかしめ片6は、電線接続部3において電線5の延びる方向(縦方向)に沿ってその位置が互い違いに設けられている。図1(A)のように、電線接続部3の横方向の両側端の一方(左側)に設けられた2つのかしめ片6−1、6−3と、他方(右側)に設けられた2つのかしめ片6−2、6−4とはそれぞれ相対向することなく、それぞれ内方に曲げられても干渉することなく、図1(B)のように、前記間隙部11を有する状態で互い違いに配置される。各かしめ片6の先端部には、貫通孔12が設けられており、主として半田付けに際して発生するガスを抜くために使用されるが、後述するフラックスおよびハンダの投入用孔として使用してもよい。なお、この貫通孔12を設けなくてもよい。
Further, the four caulking pieces 6 are alternately provided at positions along the direction (longitudinal direction) in which the
電線5は各かしめ片6により無応力下で保持される。つまり、電線5は各かしめ片6により強固にかしめられて固定されるのではなく、かしめ片6を撚り線の束の外形に沿ってゆるく曲げることにより、電線5が電線接続部3内でがたつかない程度に保持される。しかも、各かしめ片6は互い違いに曲げられているので、電線5の横方向のがたつきをより効果的に抑制して保持することができる。
The
図2は、本発明の第1実施形態に係る端子と電線の接合方法の構成を示す斜視図である。本接続方法は、例えば電磁調理器のIHコイルの電線に適用される。この例では、一対のヒュージング溶接電極7、8とこれに通電する通電制御部10とが設けられており、水平状態にある端子1の電線接続部3に保持された電線5が、ヒュージング溶接電極7、8により無応力下で上下に挟まれて、通電制御部10により通電して加熱される。ヒュージング溶接電極の上電極7には、電線5にフラックスおよびハンダを投入するための複数の投入用孔15が設けられている。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the terminal and electric wire joining method according to the first embodiment of the present invention. This connection method is applied, for example, to an electric wire of an IH coil of an electromagnetic cooker. In this example, a pair of
また、上電極7の底面7bには、電線5をかしめ片6で保持した電線接続部3を収納する収納凹部13が設けられている。これにより、電線5への加圧をより小さくできる。各投入用孔15は、上電極7の各側面7aから底面7bの収納凹部13まで貫通して設けられ、各かしめ片6間の間隙部11を下方に覗くように配置されている。この投入用孔15から、間隙部11を介して電線5へフラックスが投入されて電線5のアルミニウム表面に形成される酸化皮膜が除かれ、その後にハンダが投入されて、電線5が端子1の電線接続部3に半田付けされる。
In addition, the
(実施例)
電線5は例えばアルミニウム製の撚り線(0.29φ)を多数束ねたもの、端子1は黄銅製のものが使用される。図2のように、電線接続部3にかしめ片6により無応力下で保持された電線5が、一対のヒュージング溶接電極7、8により無応力下で上下から挟まれる。
(Example)
For example, the
ヒュージング溶接電極7、8に接触する電線5が300〜650℃の温度範囲に加熱されるように、通電制御部10で通電電流が設定されて、1〜1.5秒通電される。この加熱状態で、上電極7の投入用孔15から、かしめ片6間の間隙部11を介して電線5へフラックスが投入される。フラックスにより電線5のアルミニウム表面に形成される酸化皮膜が除かれる。フラックス投入の0.5〜1秒後に、同様にかしめ片6間の間隙部11を介して電線5へハンダが投入されて、電線5が端子1の電線接続部3に半田付けされる。
An energization current is set by the
こうして、多数の撚り線の束からなる電線5が、かしめ片6により無応力下で保持され、ヒュージング溶接電極7、8により前記温度範囲で加熱された状態で、フラックスが投入されることにより、各撚り線のアルミニウム表面に形成された酸化皮膜が除去され、その直後にハンダが投入されることによって、各撚り線間の毛細管現象により、ハンダが各撚り線の束の中心まで瞬時に入る。このため、電線5の撚り線束の表面だけでなく撚り線束の内部まで半田付けされるので、強固なハンダ付けが可能となる。
In this way, the
これにより、電線接続部3に保持された電線5をヒュージング溶接電極7、8により無応力下で加熱した状態で、この電線5にフラックスおよびハンダを投入して半田付けするので、従来と異なり電線5が圧着されることなく端子1に接合されるから、電線5の折れを防止しながら端子1と電線5の接合が可能となる。
As a result, since the
図6は第2実施形態を示す。第2実施形態は、第1実施形態が端子1を水平状態にして、その電線5を保持した電線接続部3をヒュージング溶接電極7、8で上下に挟むのと異なり、端子1を垂直にして、電線5を保持した電線接続部3をヒュージング溶接電極7、8で左右に挟むものである。また、ヒュージング溶接電極7、8に第1実施形態のような投入用孔15は開けられておらず、フラックスおよびハンダは撚り線の束の電線5の上方から投入される。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
FIG. 6 shows a second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
第2実施形態も、第1実施形態と同様に、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。 Similarly to the first embodiment, the second embodiment can join the terminal and the electric wire while preventing the electric wire from being broken.
なお、上記各実施形態では、電線5を撚り線の束としているが、丸線の束としてもよい。また、本接続方法を電磁調理器のIHコイルの電線に適用しているが、自動車のワイヤハーネス用の電線に適用してもよい。
In addition, in each said embodiment, although the
なお、上記各実施形態では、ヒュージング溶接電極で電線を加熱しているが、抵抗溶接電極で加熱してもよい。 In addition, in each said embodiment, although the electric wire is heated with the fusing welding electrode, you may heat with a resistance welding electrode.
1:端子
2:コネクタ部
3:電線接続部
5:電線
6:かしめ片
7、8:ヒュージング溶接電極
10:通電制御部
11:間隙部
15:投入用孔
1: Terminal 2: Connector part 3: Wire connection part 5: Electric wire 6:
Claims (5)
前記電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して端子に電線を半田付けする端子と電線の接合方法。 A terminal made of a material different from an electric wire and having a connector part and an electric wire connection part, and a method of joining the electric wire to the electric terminal at the electric wire connection part and the electric wire,
In a state where the electric wire held in the electric wire connecting portion is heated under no stress by energizing the fusing welding electrode or the resistance welding electrode, a terminal for soldering the electric wire to the terminal by introducing flux and solder into the electric wire Electric wire joining method.
前記電線接続部に電線の延びる方向に沿って離間させた複数のかしめ片が設けられて、該かしめ片により電線が無応力下で保持されるものであり、
前記電線の加熱状態で、各かしめ片間の間隙部から電線にフラックスとハンダとをこの順に投入して端子に電線を半田付けする端子と電線の接合方法。 In claim 1,
A plurality of caulking pieces spaced apart along the direction in which the electric wires extend are provided in the electric wire connecting portion, and the electric wires are held under no stress by the caulking pieces,
A method of joining a terminal and an electric wire, in which, in the heated state of the electric wire, flux and solder are introduced into the electric wire in this order from the gap between the caulking pieces and the electric wire is soldered to the terminal.
前記電線がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線であり、前記端子が銅または銅合金製である、端子と電線の接合方法。 In claim 1,
A method for joining a terminal and an electric wire, wherein the electric wire is a stranded wire made of aluminum or an aluminum alloy, and the terminal is made of copper or a copper alloy.
前記電線が前記撚り線を多数束ねたものである、端子と電線の接合方法。 In claim 3,
A method for joining a terminal and an electric wire, wherein the electric wire is a bundle of a number of the stranded wires.
前記電極は、前記電線接続部に保持された電線を無応力下で挟んだ状態で、前記電線に前記フラックス及びハンダを投入するための投入用孔を有している、端子と電線の接合方法に用いられる電極。 An electrode comprising a fusing welding electrode or a resistance welding electrode used in the method for joining a terminal and an electric wire according to any one of claims 1 to 4,
The electrode has a feeding hole for feeding the flux and solder into the electric wire in a state where the electric wire held in the electric wire connecting portion is sandwiched under no stress, and a method for joining the terminal and the electric wire Electrodes used in
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