JP2015049980A5 - - Google Patents

Description

本発明における端子接続構造の製造方法は、圧着端子の圧着胴部に複数の銅クラッドアルミニウム素線を含む銅クラッドアルミニウム電線が熱圧着で接続される端子接続構造を製造するための方法であって、前記銅クラッドアルミニウム電線を前記圧着端子の前記圧着胴部に包み込まれるように装着する第１の工程と、前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着胴部を相対向する第１の電極と第２の電極とで挟み込んで一方向に所定の加圧力を持続的に加える第２の工程と、前記圧着胴部に前記加圧力が加えられている間に、前記第１の電極と前記第２の電極との間ですべての前記銅クラッドアルミニウム素線のアルミニウム芯部および銅クラッド層が自らジュール熱を発生するように前記圧着胴部内の全域を横断して電流を流し、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を熱カシメによって接続する第３の工程と、前記圧着胴部の温度を測定または監視し、前記熱カシメの加工温度を所定の温度範囲内に制御または管理する第４の工程とを有し、前記所定の温度範囲は、４００℃以上６６０℃未満である。

本発明の上記方法によれば、複数の銅クラッドアルミニウム素線を含む銅クラッドアルミニウム電線と圧着端子とを接続するためのヒュージング加工において、熱カシメの温度を４００℃以上６６０℃未満（より好ましくは４５０℃〜５５０℃）の範囲内に制御または管理することにより、圧着胴部の内側ですべての銅クラッドアルミニウム素線の間の隙間を塞ぐように、かつすべての銅クラッドアルミニウム素線の銅クラッド層を破らずに銅クラッドアルミニウム電線を塑性変形させて良好な物理的強度と電気的伝導度を得ることができる。

本発明の第１の観点における端子接続構造の製造装置は、圧着端子の圧着胴部に銅クラッドアルミニウム電線が熱圧着で接続される端子接続構造を製造するための装置であって、前記圧着端子の前記圧着銅部を上下方向で挟着して上下方向に加圧力を加えるように互いに対向して相対的に移動可能に配置される第１および第２の電極と、前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着端子の前記圧着銅部に前記第１および第２の電極を介して熱カシメ用の加圧力を加える加圧部と、前記第１の電極と前記第２の電極との間で熱カシメ用の電流を流す電源部と、前記圧着銅部の温度を非接触で計測する温度センサと、前記温度センサの出力信号に基づいて、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を接続するための熱カシメの加工温度が所定の温度範囲内に収まっていたか否かを監視し、監視結果に基づいて前記熱カシメの加工結果に対する良否判定を行う判定部とを有し、前記圧着胴部に前記加圧力が上下方向に加えられ、かつ前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記電流が流れる際に、前記圧着胴部の上下方向で縮んで横方向に延びる変形が許容される。

本発明の第２の観点における端子接続構造の製造装置は、圧着端子の圧着胴部に銅クラッドアルミニウム電線が圧着で接続される端子接続構造を製造するための装置であって、前記圧着端子の前記圧着銅部を上下方向で挟着して上下方向に加圧力を加えるように互いに対向して相対的に移動可能に配置される第１および第２の電極と、前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着端子の前記圧着銅部に前記第１および第２の電極を介して熱カシメ用の加圧力を加える加圧部と、前記第１の電極と前記第２の電極との間で熱カシメ用の電流を流す電源部と、前記圧着銅部の温度を非接触で計測する温度センサと、前記温度センサの出力信号に基づいて、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を接続するための熱カシメの加工温度が所定の温度範囲内になるように、前記電源部を通じて前記電流を制御する制御部とを有し、前記圧着胴部に前記加圧力が上下方向に加えられ、かつ前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記電流が流れる際に、前記圧着胴部の上下方向で縮んで横方向に延びる変形が許容される。

Claims (13)

1. 圧着端子の圧着胴部に複数の銅クラッドアルミニウム素線を含む銅クラッドアルミニウム電線が熱圧着で接続される端子接続構造を製造するための方法であって、
   前記銅クラッドアルミニウム電線を前記圧着端子の前記圧着胴部に包み込まれるように装着する第１の工程と、
   前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着胴部を相対向する第１の電極と第２の電極とで挟み込んで一方向に所定の加圧力を持続的に加える第２の工程と、
   前記圧着胴部に前記加圧力が加えられている間に、前記第１の電極と前記第２の電極との間ですべての前記銅クラッドアルミニウム素線のアルミニウム芯部および銅クラッド層が自らジュール熱を発生するように前記圧着胴部内の全域を横断して電流を流し、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を熱カシメによって接続する第３の工程と、
   前記圧着胴部の温度を測定または監視し、前記熱カシメの加工温度を所定の温度範囲内に制御または管理する第４の工程と
   を有し、
   前記所定の温度範囲は、４００℃以上６６０℃未満である、端子接続構造の製造方法。
2. 前記第３の工程では、前記圧着胴部内のすべての前記銅クラッドアルミニウム素線について、前記アルミニウム芯部を断面多角形に変形させるとともに、前記銅クラッド層を潰さずに前記アルミニウム芯部の変形に追従して断面多角形に変形させ、その断面多角形の全ての側面を、それと隣接する他の前記銅クラッドアルミニウム素線の断面多角形に変形している前記銅クラッド層の一側面または前記圧着胴部の内側面と固層接合させる、請求項１に記載の端子接続構造の製造方法。
3. 前記第３の工程において、前記圧着端子の前記圧着胴部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間で押し潰されて前記加圧力の方向と直交する方向に広がるように変形する、請求項１または請求項２に記載の端子接続構造の製造方法。
4. 前記第４の工程は、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記電流が流れる通電時間の中に通電開始直後の一定時間を除く所望のモニタ期間を設定する工程と、
   前記所定の温度範囲内で所望の上限の監視値と下限の監視値とを設定する工程と、
   前記モニタ期間を通じて前記圧着胴部の測定温度が前記下限の監視値と前記上限の監視値との間に収まっていたか否かを監視し、前記通電時間の終了後に監視結果を出力する工程と
   を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子接続構造の製造方法。
5. 前記第４の工程は、
   前記所定の温度範囲内に所望の基準温度を設定する工程と、
   前記圧着胴部の測定温度が前記基準温度に達した時に前記電流を止める工程と
   を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子接続構造の製造方法。
6. 前記第４の工程は、
   前記所定の温度範囲内に所望の基準温度を設定する工程と、
   通電開始直後の立ち上がり時間を除き、前記電流が流れる通電時間を通じて、前記圧着胴部の測定温度が前記基準温度に一致または近似するように、前記電流の電流値をフィードバック制御方式で制御する工程と
   を含む、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子接続構造の製造方法。
7. 非接触式の温度センサを用いて、前記圧着胴部の温度を測定または監視する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の端子接続構造の製造方法。
8. 圧着端子の圧着胴部に銅クラッドアルミニウム電線が熱圧着で接続される端子接続構造を製造するための装置であって、
   前記圧着端子の前記圧着銅部を上下方向で挟着して上下方向に加圧力を加えるように互いに対向して相対的に移動可能に配置される第１および第２の電極と、
   前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着端子の前記圧着銅部に前記第１および第２の電極を介して熱カシメ用の加圧力を加える加圧部と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間で熱カシメ用の電流を流す電源部と、
   前記圧着銅部の温度を非接触で計測する温度センサと、
   前記温度センサの出力信号に基づいて、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を接続するための熱カシメの加工温度が所定の温度範囲内に収まっていたか否かを監視し、監視結果に基づいて前記熱カシメの加工結果に対する良否判定を行う判定部と
   を有し、
   前記圧着胴部に前記加圧力が上下方向に加えられ、かつ前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記電流が流れる際に、前記圧着胴部の上下方向で縮んで横方向に延びる変形が許容される、
   端子接続構造の製造装置。
9. 圧着端子の圧着胴部に銅クラッドアルミニウム電線が圧着で接続される端子接続構造を製造するための装置であって、
   前記圧着端子の前記圧着銅部を上下方向で挟着して上下方向に加圧力を加えるように互いに対向して相対的に移動可能に配置される第１および第２の電極と、
   前記銅クラッドアルミニウム電線を包み込んでいる前記圧着端子の前記圧着銅部に前記第１および第２の電極を介して熱カシメ用の加圧力を加える加圧部と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間で熱カシメ用の電流を流す電源部と、
   前記圧着銅部の温度を非接触で計測する温度センサと、
   前記温度センサの出力信号に基づいて、前記圧着胴部に前記銅クラッドアルミニウム電線を接続するための熱カシメの加工温度が所定の温度範囲内になるように、前記電源部を通じて前記電流を制御する制御部と
   を有し、
   前記圧着胴部に前記加圧力が上下方向に加えられ、かつ前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記電流が流れる際に、前記圧着胴部の上下方向で縮んで横方向に延びる変形が許容される、
   端子接続構造の製造装置。
10. 前記制御部は、前記温度センサより得られる前記圧着胴部の温度測定値が前記所定の温度範囲内に設定された所望の基準温度に達した時に前記電源部を通じて前記電流を止める、請求項９に記載の端子接続構造の製造装置。
11. 前記制御部は、前記電流が流れる通電時間内に設定された通電開始直後の一定期間を除く所望の温度制御期間中に、前記温度センサより得られる前記圧着胴部の温度測定値が前記所定の温度範囲内に設定された所望の基準温度に一致または近似するようにフィードバック制御方式で前記電流の電流値をリアルタイムで制御する、請求項９に記載の端子接続構造の製造装置。
12. 前記所定の温度範囲は、４００℃以上６６０℃未満である、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の端子接続構造の製造装置。
13. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法により、銅クラッドアルミニウム電線を構成する複数の銅クラッドアルミニウム素線が圧着端子の圧着胴部に熱圧着で接続されている端子接続構造であって、
    前記圧着胴部の内側で、各々の前記銅クラッドアルミニウム素線を構成するアルミニウム芯部および銅クラッド層のうち、前記アルミニウム芯部は、溶けずに断面多角形に変形しており、前記銅クラッド層は、潰れずに一定の厚みを保ったまま前記アルミニウム芯部の変形に追従して断面多角形に変形し、その断面多角形の全ての側面が、それと隣接する他の前記銅クラッドアルミニウム素線の断面多角形に変形している前記銅クラッド層の一側面または前記圧着胴部の内側面に固層接合している、端子接続構造。