JP2010086929A

JP2010086929A - フラットケーブルと端子との溶接方法

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Publication number: JP2010086929A
Application number: JP2008258040A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yoshimura; 賢二吉村; Takeshi Omoteya; 剛表谷
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: JP5203118B2

Abstract

【課題】この発明は、ゴミや水分等の異物が溶接箇所の導体表面に付着することがなく、フラットケーブルが製造されたままの状態で端子へ溶接することができるフラットケーブルと端子との溶接方法の提供を目的とする。
【解決手段】フラットケーブル１に内蔵された平角導体２に対し接続端子６を直交して重ね合わせた後、第１電極８の接点８ａを、フラットケーブル１の一方の面に被覆された絶縁被覆３Ａ及び接着剤４Ａの一部を除去してなる第一の薄肉部５Ａに押し付ける。第２電極９の接点９ａを、他方の面に被覆された絶縁被覆３Ｂ及び接着剤４Ｂの一部を除去してなる第二の薄肉部５Ｂに接続端子６を介して押し付ける。第１電極８と第２電極９との間に通電装置１０から供給される電流を通電して、平角導体２と接続端子６との溶接箇所Ａを通電可能に抵抗溶接する。ほぼ同時に、少なくとも第二の薄肉部５Ｂを平角導体２と接続端子６との間から除去する。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば並列に配置された複数本の平角導体を絶縁被覆で被覆してなるフラットケーブル（フレキシブルフラットケーブル、ＦＦＣ：Flexible Flat Cable）と、並列に配置された複数本の接続端子とを溶接するフラットケーブルと端子との溶接方法に関する。

従来、前記フラットケーブルの導体と端子とを接続する方法としては、例えばフラットケーブルの一方の面を覆っている絶縁フィルムの露出部に露出された導体に接続端子を重ね合わせた後、一方の溶接用電極を接続端子に接触させる。他方の溶接用電極を、他方の面を覆っている絶縁フィルムの円形孔に露出された導体に接触させる。一方の溶接用電極と他方の溶接用電極との間に印加される電圧によって、導体に対し接続端子を溶着するフラットケーブルの端末部が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、前記フラットケーブルの導体は外気に対して剥き出し状態に露出されているので、ゴミや水分等の異物が導体の露出箇所に付着しやすい。例えば図４の第１従来例に示すように、水分や異物Ｂの付着により発生した導体の錆等がフラット導体２２の溶接箇所Ａに付着したまま、フラットケーブル２１のフラット導体２２と接続端子２６とを、端子溶接装置２７の第１電極２８と第２電極２９とで挟持して通電装置３０から供給される電流により抵抗溶接すると、フラット導体２２と接続端子２６との溶接箇所Ａに隙間が生じやすく、溶接強度不足や導通不良などの原因となる（図５参照）。

また、図６の第２従来例に示すように、フラットケーブル２１のフラット導体２２と接続端子２６とを端子溶接装置２７で抵抗溶接する際に、フラット導体２２の溶接箇所Ａに被覆された接着剤２４及び絶縁被覆２３を除去せずに、接着剤２４及び絶縁被覆２３で覆われたフラット導体２２に接続端子２６を抵抗溶接しようとすると、溶接時に発生する熱により、溶接箇所Ａ周辺の絶縁被覆２３への熱影響が発生するか、溶解した合成樹脂製の絶縁被覆２３が第１電極２８及び第２電極２９に付着する等して溶接不良が発生する原因となりやすく、次点以降の溶接に影響を及ぼすことが懸念される。
特開平６−７６８６９号公報

この発明は、ゴミや水分等の異物が溶接箇所の導体表面に付着することがなく、フラットケーブルが製造されたままの状態で端子へ溶接することができるフラットケーブルと端子との溶接方法を提供することを目的とする。

この発明は、絶縁被覆で被覆された導体と、該導体と交差して配置された端子との溶接箇所を一対の端子溶接手段で通電可能に溶接する、フラットケーブルと端子との溶接方法であって、前記フラットケーブルの一方の面の絶縁被覆に、前記溶接箇所の導体と前記一方の端子溶接手段とが接する部分の絶縁被覆の一部を除去して、該導体に対して一方の端子溶接手段が押し付けられる第一の薄肉部を形成し、前記フラットケーブルの他方の面の絶縁被覆に、前記溶接箇所の導体と前記端子とが交差する部分の絶縁被覆の一部を除去して、該導体に対して端子が押し付けられる第二の薄肉部を形成し、前記一方の端子溶接手段を、前記一方の面の絶縁被覆に形成された第一の薄肉部に押し付け、前記他方の端子溶接手段を、前記他方の絶縁被覆に形成された第二の薄肉部に前記端子を介して押し付け、前記一対の端子溶接手段によって前記導体と端子との間から第二の薄肉部を除去するとともに、該導体と端子との溶接箇所を通電可能に溶接するフラットケーブルと端子との溶接方法であることを特徴とする。

前記フラットケーブルは、例えば１本の導体又は並列に配置された複数本の導体の両面に、薄い合成樹脂製のフィルムからなる絶縁被覆を被覆し、導体と絶縁被覆を接着剤によって一体的に接着したものである。

また、導体は、例えば平角導体、丸形導体等の導電性を有する金属製の導体で構成することができる。また、絶縁被覆は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の可撓性及び絶縁性を有する厚さの薄い合成樹脂製のフィルムで構成することができる。また、接着剤は、例えば難燃性ポリエステル等で構成することができる。

また、端子は、例えばバスバー等の導電性を有する金属製の接続端子で構成することができる。また、端子溶接手段は、例えば抵抗溶接装置、超音波溶接装置、熱圧着装置等で構成することができる。

また、絶縁被覆の一部を除去するフラットケーブルの表面加工方法は、例えばレーザー加工、熱プレス加工、摩擦による研磨加工等で構成することができる。

一般的なフラットケーブルは、導体の厚さが、３０ミクロン〜１５０ミクロン程度である。また、絶縁被覆の厚さが、２０ミクロン〜２００ミクロン程度である。また、導体と絶縁被覆とを接着する接着剤の厚さが、１０ミクロン〜１００ミクロン程度である。

溶接箇所に形成される薄肉部の厚さは、５ミクロン〜５０ミクロンの範囲に含まれる程度であればよく、ゴミや水分等の異物が溶接箇所の導体表面に対し直接付着するのを防止することができる。しかし、薄肉部の厚さが５ミクロン未満では、ピンホール（穴）等が発生しやすく、水分が導体に付着してしまうことがある。また、薄肉部の厚さが５０ミクロン以上になると溶接がしにくくなる。

この発明によれば、ゴミや水分等の異物が溶接箇所の導体表面に付着することがなく、フラットケーブルが製造されたままの状態で端子へ溶接することができる。

図１は、本発明の一実施形態であるレーザー加工方法によるフラットケーブル１の表面加工方法を示す縦断断面図である。図２は、フラットケーブル１の表裏両面に加工された薄肉部５Ａ，５Ｂを示す縦断側面図である。図３は、端子溶接装置７によるフラットケーブル１の平角導体２と接続端子６との溶接方法を示す縦断側面図である。

本発明のフラットケーブル１と接続端子６との溶接方法は、フラットケーブル１の絶縁被覆３Ａ，３Ｂで被覆された平角導体２と、該平角導体２と交差して配置された接続端子６との溶接箇所Ａを、端子溶接装置７の第１電極８と第２電極９とによって通電可能に抵抗溶接する方法である。

すなわち、図１に示すように、フラットケーブル１の一方の面の絶縁被覆３Ａに、前記溶接箇所Ａの平角導体２と一方の第１電極８とが接する部分の絶縁被覆３Ａ及び接着剤４Ａの層を厚み方向にその一部を除去して、前記第１電極８の接点８ａが押し付けられる第一の薄肉部５Ａを形成する。

また、フラットケーブル１の他方の面の絶縁被覆３Ｂに、前記溶接箇所Ａの平角導体２と前記接続端子６とが交差する部分の絶縁被覆３Ｂ及び接着剤４Ｂの層を厚み方向にその一部を除去して、前記接続端子６が押し付けられる第二の薄肉部５Ｂを形成する。

前記溶接箇所Ａの平角導体２に対し接続端子６を直交して重ね合わせた後、第１電極８の接点８ａを、一方の面の絶縁被覆３Ａに形成された第一の薄肉部５Ａに押し付ける。第２電極９の接点９ａを、他方の絶縁被覆３Ｂに形成された第二の薄肉部５Ｂに接続端子６を介して押し付ける。

この後、第１電極８と第２電極９との間に、後述する通電装置１０から供給される電流を通電して、平角導体２と接続端子６とが接する溶接箇所Ａを溶解する温度に発熱させて通電可能に抵抗溶接する。ほぼ同時に、平角導体２と接続端子６との間から第二の薄肉部５Ｂを除去するものである。

前記構成について詳述すると、フラットケーブル１は、同一幅に形成された３本の平角導体２を所定のピッチ間隔に隔てて平行に並列配置するとともに、平角導体２を並列に配置してなる導体群の上下両面に、可撓性及び絶縁性を有する薄い合成樹脂製のフィルムからなる２枚の絶縁被覆３Ａ，３Ｂが被覆されている。また、平角導体２と絶縁被覆３Ａとは接着剤４Ａで一体的に接着され、平角導体２と絶縁被覆３Ｂとは接着剤４Ｂで一体的に接着され、平角導体２が挟み込まれていない部分の絶縁被覆３Ａ，３Ｂ同士は接着剤４Ａ，４Ｂで一体的に接着されている。

接続端子６は、フラットケーブル１の平角導体２と同一本数備えられ、図示しないコネクタの端子ピッチと対応する間隔に隔てて平行に並列配置されている。なお、平角導体２及び接続端子６の配列ピッチは、整合させる必要はなく、使用される箇所の諸条件に応じてそれぞれ適宜設定される。

フラットケーブル１の表面加工方法は、図１に示すように、フラットケーブル１の一方の面に被覆された絶縁被覆３Ａに、図示しないレーザー加工装置から投光されるレーザーＬを照射して、第１電極８の接点８ａが押し付けられる平角導体２の表面に被覆された絶縁被覆３Ａ及び接着剤４Ｂの層の一部を、薄い接着剤４Ａからなる第一の薄肉部５Ａが残されるように除去する。これにより、平角導体２に対して第１電極８の接点８ａが押し付けられる第一の薄肉部５Ａを形成する（図２参照）。

また、フラットケーブル１の他方の面に被覆された絶縁被覆３Ｂに、前記と同様に、図示しないレーザー加工装置から投光されるレーザーＬを照射して、接続端子６が押し付けられる平角導体２の裏面に被覆された絶縁被覆３Ｂ及び接着剤４Ｂの層の一部を、薄い接着剤４Ｂからなる第二の薄肉部５Ｂが残されるように除去する。これにより、平角導体２に対して接続端子６が押し付けられる第二の薄肉部５Ｂを形成する（図２参照）。

溶接箇所Ａの絶縁被覆３Ａ，３Ｂ及び接着剤４Ａ，４Ｂの層を除去する範囲は、第１電極８の接点８ａ及び第２電極９の接点９ａより広く、隣接する平角導体２、もしくは、隣接する接続端子６に接することがなく、且つ、隣接する除去箇所と接触しない大きさとする。

端子溶接装置７は、図３に示すように、フラットケーブル１の絶縁被覆３Ａに形成された第一の薄肉部５Ａに押し付けられる第１電極８と、絶縁被覆３Ｂに形成された第二の薄肉部５Ｂに接続端子６を介して押し付けられる第２電極９と、第１電極８と第２電極９との間に対して平角導体２及び接続端子６の溶接箇所Ａを抵抗溶接するのに必要な電流を通電する通電装置１０とで構成される。

第１電極８は、フラットケーブル１に内蔵された平角導体２の溶接箇所Ａと対向して上方に配置され、第２電極９は、平角導体２と直交して重ね合わされた接続端子６の溶接箇所Ａと対向して下方に配置されている。第１電極８及び第２電極９は、図示しない移動手段によりフラットケーブル１の平角導体２と接続端子６とが挟持される挟持位置と、フラットケーブル１及び接続端子６の挿入・抜取りが許容される離間位置とに相対移動される。

第１電極８の接点８ａ及び第２電極９の接点９ａは、平角導体２及び接続端子６の横幅より幅狭に形成され、平角導体２と接続端子６とが交差する溶接箇所Ａと略同一の大きさ及び形状に形成されている。或いは、溶接箇所Ａの輪郭線より内側に押し付けられる大きさ及び形状に形成されている。

通電装置１０は、２本の電線１１，１１を介して、第１電極８と第２電極９とに接続されている。平角導体２と接続端子６とを溶接する際に、第１電極８及び第２電極９への通電回路を開成して、図示しない電源から供給される電流を第１電極８と第２電極９との間に対して溶接に必要な所定時間だけ通電する。これにより、平角導体２と接続端子６とが接する溶接箇所Ａを溶解する温度に発熱させて通電可能に抵抗溶接する。

図示実施例は前記の如く構成するものにして、以下、フラットケーブル１に内蔵された平角導体２に対し接続端子６を溶接する方法を説明する。

先ず、図３に示すように、フラットケーブル１に内蔵された平角導体２に対し、該フラットケーブル１の下方に配置された接続端子６を直交して重ね合わせた後、フラットケーブル１の平角導体２と接続端子６とを重ね合わせたまま端子溶接装置７の第１電極８と第２電極９との間に挿入する。

第１電極８と第２電極９を、平角導体２と接続端子６との溶接箇所Ａが挟持される方向へ相対移動させ、第１電極８の接点８ａを、一方の面の絶縁被覆３Ａに形成された第一の薄肉部５Ａに押し付ける。

第２電極９の接点９ａを、他方の面の絶縁被覆３Ｂに形成された第二の薄肉部５Ｂと対向して配置された接続端子６に押し付けるとともに、該接続端子６を、絶縁被覆３Ｂに形成された第二の薄肉部５Ｂに押し付ける。これにより、平角導体２と接続端子６とが交差する溶接箇所Ａを水平に支持する。

第１電極８と第２電極９との間に、通電装置１０から供給される電流を通電して、平角導体２と接続端子６とが接する溶接箇所Ａを溶解する温度に発熱させて通電可能に抵抗溶接する。

ほぼ同時に、抵抗溶接の際に発生する熱と加圧力により、第１電極８の接点８ａが押し付けられた第一の薄肉部５Ａは、平角導体２と第１電極８の接点８ａとの間から除去される。また、接続端子６が押し付けられた第二の薄肉部５Ｂは、平角導体２と接続端子６との間から除去される。これにより、フラットケーブル１に内蔵された平角導体２と、該平角導体２と交差する接続端子６との溶接箇所Ａが確実且つ良好な状態に抵抗溶接される。

平角導体２と接続端子６との溶接が完了すれば、端子溶接装置７による溶接作業を停止し、第１電極８と第２電極９とを離間方向へ相対移動して、フラットケーブル１を第１電極８と第２電極９との間から抜き取れば、溶接作業が完了する。

以上のように、フラットケーブル１に内蔵された平角導体２の接続端子６が溶接される溶接箇所Ａは、薄い接着剤４Ｂの薄肉部５Ｂで覆われているため、抵抗溶接が開始されるまで、接続端子６が溶接される平角導体２の溶接箇所Ａに、ゴミや水分等の異物Ｂが直接付着するようなことがなく、フラットケーブル１が製造されたままの状態で接続端子６への溶接が可能である。

この発明の構成と、前記実施例との対応において、
この発明の導体は、実施例の平角導体２に対応し、
以下同様に、
端子は、接続端子６に対応し、
端子溶接手段は、端子溶接装置７に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

前記実施例では、絶縁被覆３Ａ及び接着剤４Ａの層と、絶縁被覆３Ｂ及び接着剤４Ｂの層との一部を除去するが、各層の厚さによっては、接着剤４Ａ，４Ｂを除去せずに、絶縁被覆３Ａ，３Ｂのみを除去するか、或いは、その一部を除去する等して、第一の薄肉部５Ａ及び第二の薄肉部５Ｂを形成してもよい。

また、フラットケーブル１の表裏両面に被覆された絶縁被覆３Ａ，３Ｂ及び接着剤４Ａ，４Ｂの層の一部をほぼ同時に除去するが、一方の絶縁被覆３Ａ及び接着剤４Ａの層の一部を除去した後、他方の絶縁被覆３Ｂ及び接着剤４Ｂの層の一部を除去してもよい。

また、並列に配置された平角導体２と、該平角導体２と直交して並列に配置された接続端子６とを溶接する例を説明したが、直交以外にも、使用される箇所の条件等によっては、所望する角度で斜めに交差するように配置してもよい。

本発明のフラットケーブルと接続端子との溶接方法におけるフラットケーブルの表面加工方法を示す縦断側面図。フラットケーブルの表裏両面に薄肉部が加工された状態を示す縦断側面図。端子溶接装置によるフラットケーブルの平角導体と接続端子との溶接状態を示す縦断側面図。第１従来例の外気に剥き出された平角導体に接続端子を溶接する方法を示す縦断側面図。図４の平角導体と接続端子との溶接状態を示す縦断側面図。第２従来例の絶縁被覆と接着剤で覆われた平角導体に接続端子を溶接する方法を示す縦断側面図。

符号の説明

Ａ…溶接箇所
Ｌ…レーザー
１…フラットケーブル
２…平角導体
３Ａ，３Ｂ…絶縁被覆
４Ａ，４Ｂ…接着剤
５Ａ，５Ｂ…薄肉部
６…接続端子
７…端子溶接装置
８…第１電極
９…第２電極
１０…通電装置

Claims

絶縁被覆で被覆された導体と、該導体と交差して配置された端子との溶接箇所を一対の端子溶接手段で通電可能に溶接する、フラットケーブルと端子との溶接方法であって、
前記フラットケーブルの一方の面の絶縁被覆に、前記溶接箇所の導体と前記一方の端子溶接手段とが接する部分の絶縁被覆の一部を除去して、前記一方の端子溶接手段が押し付けられる第一の薄肉部を形成し、
前記フラットケーブルの他方の面の絶縁被覆に、前記溶接箇所の導体と前記端子とが交差する部分の絶縁被覆の一部を除去して、前記端子が押し付けられる第二の薄肉部を形成し、
前記一方の端子溶接手段を、前記一方の面の絶縁被覆に形成された第一の薄肉部に押し付け、
前記他方の端子溶接手段を、前記他方の面の絶縁被覆に形成された第二の薄肉部に前記端子を介して押し付け、
前記一対の端子溶接手段によって前記導体と端子との間から第二の薄肉部を除去するとともに、該導体と端子との溶接箇所を通電可能に溶接する
フラットケーブルと端子との溶接方法。