JP2013049070A - 電線の端末処理方法及び電線の端末構造 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部全体がはんだでコーティングされた状態に端末処理する電線の端末処理方法及びそれによって端末処理された電線の端末構造を提供すること。
【解決手段】外被１３の端部を除去して導体１２の端部を露出させる導体露出工程と、露出させた導体１２を溶融したはんだに浸漬させて、導体１２の端部を含む一部分にはんだをコーティングするはんだコーティング工程と、導体１２の一部分から外被１３にかけて、はんだがコーティングされていない導体の他部分をまたぐように熱収縮性のチューブを通し、該チューブを加熱して収縮させて導体１２及び外被１３に密着させるチューブ装着工程と、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、コネクタ端子に接続される電線の端末を処理する電線の端末処理方法及び電線の端末構造に関する。

アルミ電線をはんだ付けするにあたり、アルミ芯線を、加熱溶融したはんだ槽に浸漬して予備加熱した後、フラックス槽に浸漬し、次いで、再び前記はんだ槽に浸漬して、アルミ芯線間にはんだを浸透付着せしめ、しかる後はんだ付けを行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、アルミの酸化被膜を除去するために、溶融したはんだに超音波を付与することが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６１−１８０６７４号公報 特開昭６０−１５５６６４号公報

ところで、図９に示すように、アルミ芯線１の露出部全体の酸化被膜を除去してはんだでコーティングするには、電線２の端部における外被３部分も超音波振動板５で超音波振動されている溶融はんだ４に浸さなければならない。しかし、このように、外被３部分を溶融はんだ４に浸すと、外被３が溶融はんだ４の熱によって損傷してしまう。

一方、外被３部分が溶融はんだ４に浸らないようにすると、芯線１の露出部全体の酸化被膜を除去してはんだでコーティングすることができず、はんだのコーティングのない非コーティング部が形成される。すると、この電線２を銅または銅合金からなる端子に接続した際に、非コーティング部との接触箇所が異種金属接触による電食が大きな銅−アルミニウム接触となってしまい、良好な耐食性が得られないおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部全体がはんだでコーティングされた状態に端末処理する電線の端末処理方法及びそれによって端末処理された電線の端末構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線の端末処理方法は、下記（１）または（２）を特徴としている。
（１） アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の周囲を外被で覆った電線の端末処理を行う端末処理方法であって、
前記外被の端部を除去して前記導体の端部を露出させる導体露出工程と、
露出させた前記導体を溶融したはんだに浸漬させて、前記導体の端部を含む一部分にはんだをコーティングするはんだコーティング工程と、
前記導体の一部分から前記外被にかけて、はんだがコーティングされていない前記導体の他部分をまたぐように熱収縮性のチューブを通し、該チューブを加熱して収縮させて前記導体及び前記外被に密着させるチューブ装着工程と、
を含むこと。
（２） 上記（１）の電線の端末処理方法において、前記コーティング工程で前記導体を浸漬させる溶融したはんだに超音波振動を付与すること。

上記（１）の電線の端末処理方法では、外被を損傷させることなく導体にはんだをコーティングすることができ、また、導体の他部分に相当する非コーティング部をチューブで覆うことにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部分の全体がはんだでコーティングされた状態となる。これにより、銅または銅合金からなる端子に接続しても、異種金属接触による電食が大きな銅−アルミニウム接触とならず、異種金属接触による電食が少ない銅−錫接触とすることができる。
上記（２）の電線の端末処理方法では、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部分へ溶融したはんだを超音波振動させて付着させることができる。これにより、導体の酸化被膜を除去して良好にはんだをコーティングすることができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る電線の端末構造は、下記（３）を特徴としている。
（３） アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体が外被から露出された電線の端末構造であって、
露出させた前記導体の端部を含む一部分には、はんだがコーティングされ、
前記導体の一部分から前記外被にかけて、はんだがコーティングされていない前記導体の他部分をまたぐように熱収縮性のチューブが被せられて密着されている、
こと。

上記（３）の電線の端末構造では、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部分がはんだでコーティングされているので、銅または銅合金からなる端子に接続しても、異種金属接触による電食が大きな銅−アルミニウム接触とならず、異種金属接触による電食が少ない銅−錫接触とすることができる。

本発明によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の露出部全体がはんだでコーティングされた状態に端末処理する電線の端末処理方法及びそれによって端末処理された電線の端末構造を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

実施形態に係る電線の端末処理方法で端末処理される電線の端部の側面図である。 実施形態に係る電線の端末処理方法によって端末処理された電線の端末構造を示す側面図である。 実施形態に係る電線の端末処理方法によって端末処理された電線の端部が接続されたコネクタ端子の側面図である。 通常の露出寸法で芯線が露出された電線の側面図である。 はんだコーティング工程を説明する超音波はんだ付け装置の概略断面図である。 芯線にはんだがコーティングされた電線の側面図である。 チューブ装着工程を説明する電線の側面図である。 一般的な端末処理を施した電線が接続されたコネクタ端子の側面図である。 芯線へのはんだのコーティングの仕方の従来例を説明する概略断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る電線の端末処理方法で端末処理される電線の端部の側面図、図２は、実施形態に係る電線の端末処理方法によって端末処理された電線の端末構造を示す側面図、図３は、実施形態に係る電線の端末処理方法によって端末処理された電線の端部が接続されたコネクタ端子の側面図、図４は、通常の露出寸法で芯線が露出された電線の側面図、図５は、はんだコーティング工程を説明する超音波はんだ付け装置の概略断面図、図６は、芯線にはんだがコーティングされた電線の側面図、図７は、チューブ装着工程を説明する電線の側面図である。

図１に示すように、端末処理が行われる電線１１は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線（導体）１２と、この芯線１２の周囲に押出し被覆された樹脂からなる外被１３とを有している。

そして、この電線１１は、図２に示すように、その端部で外被１３が除去されて芯線１２が露出され、この露出された芯線１２にはんだ１４がコーティングされている。また、電線１１は、はんだ１４のコーティング箇所と外被１３との間を覆うように、チューブ１５が被せられている。このチューブ１５は、熱収縮性チューブからなるもので、電線１１における芯線１２及び外被１３の外周面に密着されている。

上記のように端末処理された電線１１は、図３に示すように、コネクタ端子１０に接続される。コネクタ端子１０は、導電性金属材料である銅または銅合金を、例えば、プレス加工することにより形成されたもので、バレル部２１及びタブ端子部３１を有している。

バレル部２１は、芯線圧着部２２と、外被圧着部２３とを有している。芯線圧着部２２は、電線１１の端部で露出された芯線１２を圧着する。これにより、電線１１の芯線１２とコネクタ端子１０とが導通接続される。また、外被圧着部２３は、電線１１の端部における外被１３部分を圧着する。これにより、電線１１の外被１３部分がコネクタ端子１０に固定される。

タブ端子部３１は、相手端子のタブが接続される部分であり、このタブ端子部３１に相手端子のタブを接続することにより、コネクタ端子１０が相手端子と導通される。

次に、電線１１を端末処理する場合について説明する。

（導体露出工程）
まず、図１に示すように、電線１１の端部における外被１３を切断して除去し、芯線１２を露出させる。このとき、露出させる芯線１２の軸方向の寸法である露出寸法Ｌを長めにしておく。この芯線１２の露出寸法Ｌは、図４に示すように、コネクタ端子１０のバレル部２１の芯線圧着部２２への圧着に十分な通常の露出寸法Ｌｎよりも長い寸法であり、また、芯線圧着部２２に圧着した状態でバレル部２１の外被圧着部２３に接触しない程度の長さである。

（はんだコーティング工程）
次に、露出させた芯線１２にはんだ１４をコーティングする。本実施形態では、図５に示すように、超音波はんだ付け装置４１を用いる。この超音波はんだ付け装置４１は、溶融はんだ１４ａを貯留するはんだ槽４２を備えており、このはんだ槽４２内に、超音波振動板４３が設けられている。この超音波振動板４３は、超音波発振器（図示略）によって超音波振動されるもので、この超音波振動板４３が超音波振動することにより、その超音波振動がはんだ槽４２内の溶融はんだ１４ａに伝わる。

この超音波はんだ付け装置４１を用いて芯線１２にはんだ１４をコーティングするには、はんだ槽４２に貯留されている溶融はんだ１４ａに、上方側から芯線１２を挿し込む。このとき、外被１３が溶融はんだ１４ａに接触しないようにする。この溶融はんだ１４ａへの芯線１２の挿し込み寸法は、前述した芯線圧着部２２への圧着に十分な通常の露出寸法Ｌｎよりも僅かに長い寸法とされている。

このように、はんだ槽４２に貯留されている溶融はんだ１４ａに芯線１２を挿し込んだ後、超音波発振器によって超音波振動板４３を超音波振動させる。このようにすると、芯線１２の表面に生成した酸化被膜が超音波振動によって除去される。これにより、芯線１２には、溶融はんだ１４ａに浸漬させた露出部分及び芯線１２の内部である各素線間に溶融はんだ１４ａが行き渡り、はんだ１４のコーティングが良好に形成される。さらに、電線１１をはんだ槽４２に向けて押圧し、芯線１２を超音波振動板４３に接触させた状態で超音波振動板４３を超音波振動させることによって、芯線１２に超音波振動が確実に伝搬し、溶融はんだ１４ａに浸漬させた露出部分及び芯線１２の内部である各素線間に溶融はんだ１４ａを行き渡らせることができる。

また、外被１３が溶融はんだ１４ａに接触しないように溶融はんだ１４ａに浸漬しているので、溶融はんだ１４ａによって外被１３がはんだ１４の熱によって損傷してしまうようなこともない。

そして、このはんだコーティング工程を行うことにより、図６に示すように、電線１１は、その芯線１２の露出部分における芯線圧着部２２への圧着に十分な通常の露出寸法Ｌｎよりも僅かに長い寸法Ｌａにはんだ１４がコーティングされた状態となる。また、はんだ１４のコーティング箇所よりも外被１３側には、はんだ１４がコーティングされていない非コーティング部１６が形成される。

（チューブ装着工程）
このようにして、芯線１２にはんだ１４のコーティングを施した電線１１に対して、チューブ１５を装着する。

具体的には、収縮前のチューブ１５に電線１１の先端を挿入し、芯線１２の非コーティング部１６を覆うように、芯線１２と外被１３とにまたがるようにチューブ１５を配置させる。この状態で、チューブ１５を加熱して収縮させる。このようにすると、チューブ１５が芯線１２及び外被１３に密着し、よって、図２に示すように、芯線１２の非コーティング部１６がチューブ１５によって覆われた状態となる。

このようにして、端末処理が施された電線１１では、芯線１２の露出部分は、はんだ１４によってコーティングされている。したがって、この電線１１の芯線１２を芯線圧着部２２に圧着し、外被１３部分を外被圧着部２３に圧着してコネクタ端子１０に接続すると、芯線圧着部２２では、銅または銅合金からなるコネクタ端子１０と錫を主成分とするはんだ１４とが接触することとなる。

ここで、異種金属の接触箇所では、電食が生じるおそれがある。この電食は、異種金属の接触部に通電性の液体が存在する場合に起こる腐食である。この異種金属接触による電食は、異種金属間の電位差が大きいほどその影響は大きくなるもので、銅−錫接触は、銅−アルミニウム接触よりも電位差が小さいことから、異種金属接触による電食が抑えられる。

つまり、本実施形態に係る電線の端末処理方法によって端末処理された電線１１では、コネクタ端子１０と電線１１との導通箇所を、異種金属接触による電食が少ない銅−錫接触とすることができる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、外被１３を損傷させることなく芯線１２にはんだ１４をコーティングすることができ、また、芯線１２における非コーティング部１６をチューブ１５で覆うことにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線１２の露出部分の全体がはんだ１４でコーティングされた状態となる。これにより、銅または銅合金からなるコネクタ端子１０に接続しても、異種属接触による電食が大きな銅−アルミニウム接触とならず、異種金属接触による電食が少ない銅−錫接触とすることができる。しかも、チューブ１５によって芯線１２と外被１３との隙間における防水性も確保することができ、また、事前に芯線１２をはんだ１４でコーティングし、非コーティング部１６をチューブ１５で覆った製品の状態で電線１１を出荷することができ、次工程における作業の簡略化を図ることができる。

また、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線１２の露出部分へ溶融したはんだ１４を超音波振動させて付着させることができる。これにより、芯線１２の酸化被膜を除去して良好にはんだ１４をコーティングすることができる。

ここで、コネクタ端子１０のバレル部２１の芯線圧着部２２への圧着に十分な通常の露出寸法Ｌｎで芯線１２を露出させ（図４参照）、この芯線１２にはんだ１４をコーティングしただけの電線１１では、図８に示すように、はんだ１４がコーティングされていない非コーティング部１６が露出した状態でコネクタ端子１０に接続されることとなる。すると、銅または銅合金からなるコネクタ端子１０とアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線１２とが接触することとなる。すると、これらの間では、異種金属接触による電食が大きな銅−アルミニウム接触となってしまう。

また、芯線圧着部２２における圧着箇所に酸化被膜が除去されていない非コーティング部１６があると、導電性の低下を招くおそれもある。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１ 電線
１２ 芯線（導体）
１３ 外被
１４ はんだ
１４ａ 溶融はんだ
１５ チューブ
１６ 非コーティング部

Claims (3)

1. アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体の周囲を外被で覆った電線の端末処理を行う端末処理方法であって、
   前記外被の端部を除去して前記導体の端部を露出させる導体露出工程と、
   露出させた前記導体を溶融したはんだに浸漬させて、前記導体の端部を含む一部分にはんだをコーティングするはんだコーティング工程と、
   前記導体の一部分から前記外被にかけて、はんだがコーティングされていない前記導体の他部分をまたぐように熱収縮性のチューブを通し、該チューブを加熱して収縮させて前記導体及び前記外被に密着させるチューブ装着工程と、
   を含むことを特徴とする電線の端末処理方法。
2. 前記コーティング工程で前記導体を浸漬させる溶融したはんだに超音波振動を付与することを特徴とする請求項１に記載の電線の端末処理方法。
3. アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる導体が外被から露出された電線の端末構造であって、
   露出させた前記導体の端部を含む一部分には、はんだがコーティングされ、
   前記導体の一部分から前記外被にかけて、はんだがコーティングされていない前記導体の他部分をまたぐように熱収縮性のチューブが被せられて密着されている、
   ことを特徴とする電線の端末構造。

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