JP2528571B2 - 異種金属部材の溶接工法 - Google Patents
異種金属部材の溶接工法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、異種金属部材の溶接
工法に関し、より詳しくは、電線の端子などに用いられ
る、高融点金属部材と低融点金属部材とを抵抗溶接法に
より溶接する冗長信頼性をもつ溶接工法に関する。
工法に関し、より詳しくは、電線の端子などに用いられ
る、高融点金属部材と低融点金属部材とを抵抗溶接法に
より溶接する冗長信頼性をもつ溶接工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】抵抗溶接法は、鉄板同士をスポット溶接
するなどのときに、広くかつ、容易に一般に用いられる
方法である。そして、電気導電体である融点の低い銅材
などの電線の端子同士の場合は、固有抵抗が低く普通の
方法では難しいため、電極に、モリブデン又はタングス
テンなどの高抵抗材質の金属部材を使用するとか、他部
材を接合部に介在させるなどの工夫をして溶接する方法
が提案されている（特開平１−１３２０７７号、特開昭
４９−３３８４４号、特開昭６０−２２１１８３号公報
参照）。
するなどのときに、広くかつ、容易に一般に用いられる
方法である。そして、電気導電体である融点の低い銅材
などの電線の端子同士の場合は、固有抵抗が低く普通の
方法では難しいため、電極に、モリブデン又はタングス
テンなどの高抵抗材質の金属部材を使用するとか、他部
材を接合部に介在させるなどの工夫をして溶接する方法
が提案されている（特開平１−１３２０７７号、特開昭
４９−３３８４４号、特開昭６０−２２１１８３号公報
参照）。
【０００３】又、この発明の命題となる、融点が異なる
２種類の金属部材を構造上使用せざるを得ない電線の端
子であって、これら両部材の端子を抵抗溶接法によって
溶接する場合は、前述の従来提案の方法では信頼性に欠
けるので、その場合は、図５に示すように、クラッド材
を使用する方法が考えられる。即ち、その方法は高融点
金属端子５１をクラッド材端子５２の高融点部５３で挾
みつけ、低融点部５４に電極５５を加圧的に押圧して溶
接を行なうもので、このクラッド材は、高融点部５３が
連結部５６の部分に回りこむように母材である低融点部
５４を被覆している構造となっている。そして、この場
合の溶接電流供給は、交流方式の場合は図６の溶接波形
図に示すように、通電電流値Ｉを２〜３０ＫＡ、交番通
電時間ｔを８〜１０ｍｓｅｃ、使用サイクル数を２〜１
００サイクルとし、コンデンサ方式の場合は、図７の溶
接波形図に示すように、印加電圧値ＶW を１００〜４０
０Ｖ、印加時間ｔを５〜５０ｍｓｅｃとするものであ
る。上記の方式の通電により、２点での溶接を可能と
し、信頼性のある電気的接続を得られるものである。
２種類の金属部材を構造上使用せざるを得ない電線の端
子であって、これら両部材の端子を抵抗溶接法によって
溶接する場合は、前述の従来提案の方法では信頼性に欠
けるので、その場合は、図５に示すように、クラッド材
を使用する方法が考えられる。即ち、その方法は高融点
金属端子５１をクラッド材端子５２の高融点部５３で挾
みつけ、低融点部５４に電極５５を加圧的に押圧して溶
接を行なうもので、このクラッド材は、高融点部５３が
連結部５６の部分に回りこむように母材である低融点部
５４を被覆している構造となっている。そして、この場
合の溶接電流供給は、交流方式の場合は図６の溶接波形
図に示すように、通電電流値Ｉを２〜３０ＫＡ、交番通
電時間ｔを８〜１０ｍｓｅｃ、使用サイクル数を２〜１
００サイクルとし、コンデンサ方式の場合は、図７の溶
接波形図に示すように、印加電圧値ＶW を１００〜４０
０Ｖ、印加時間ｔを５〜５０ｍｓｅｃとするものであ
る。上記の方式の通電により、２点での溶接を可能と
し、信頼性のある電気的接続を得られるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、融点が
異なる２種類の金属部材の端子を抵抗溶接法にて溶接す
る場合、従来のように、クラッド材を使用する事は、ど
うしても高価となり、普通の銅系材料のような安価低廉
な電気部品を供給できないという問題点があった。
異なる２種類の金属部材の端子を抵抗溶接法にて溶接す
る場合、従来のように、クラッド材を使用する事は、ど
うしても高価となり、普通の銅系材料のような安価低廉
な電気部品を供給できないという問題点があった。
【０００５】そこで、この発明は、異種金属部材を高価
なクラッド材を使用することなく、抵抗溶接法にて溶接
でき、しかも高信頼性の電気的接続の得られる冗長信頼
性をもつ溶接工法を提供し、もって前記問題点を解決す
ることを目的としている。
なクラッド材を使用することなく、抵抗溶接法にて溶接
でき、しかも高信頼性の電気的接続の得られる冗長信頼
性をもつ溶接工法を提供し、もって前記問題点を解決す
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するため、棒状又は板状に形成した高融点金属部材
の両側に、少なくとも一部分が連結され、かつ、対向す
る一対の棒状又は板状に形成した低融点金属部材が２個
所以上の位置で点状に接触するように、高抵抗材質の電
極にて加圧的に挾みこみ、該電極に予熱用小電流を所定
時間流した後に、溶接用電流を短時間流して前記両部材
を溶接してなるものである。
達成するため、棒状又は板状に形成した高融点金属部材
の両側に、少なくとも一部分が連結され、かつ、対向す
る一対の棒状又は板状に形成した低融点金属部材が２個
所以上の位置で点状に接触するように、高抵抗材質の電
極にて加圧的に挾みこみ、該電極に予熱用小電流を所定
時間流した後に、溶接用電流を短時間流して前記両部材
を溶接してなるものである。
【０００７】
【作用】予熱用小電流により、高抵抗材質の電極、低融
点金属部材及び高融点金属部材が夫々加熱される。この
うち、低融点金属部材が加熱により抵抗を増加されるこ
とが特に重要である。又、これらの加熱は、電極及び両
部材間の加圧接触性を向上させる。この状態で溶接用の
電流が流されると、低融点金属部材は加熱により抵抗が
増加しているため溶接に関与しない連結部側への通電電
流が小さくなり、反対に、溶接側への通電電流が大きく
なる。これにより、低融点金属部材及び高融点金属部材
の溶接位置に電流がより多く流れ、その抵抗発熱により
両部材は溶接される。この場合、溶接に関与しない無駄
な電流が少いので溶接電流が従来より少くでき、従っ
て、他部分での溶断又はスプラッシュ過多を生じない。
更に、両部材は２点以上、たとえば、高融点金属部材の
両側で低融点金属部材と溶接されるので、たとえ１点の
接続が不良となっても、他の冗長又は余分ともいえる１
点の接続で電気を流す役目を負うので、電気的接続の高
信頼性が確保される。しかも高価なクラッド材を使用せ
ずに安価な銅系材料たとえば黄銅を使用でき、又高信頼
性のある半田付の実施をも可能とする。
点金属部材及び高融点金属部材が夫々加熱される。この
うち、低融点金属部材が加熱により抵抗を増加されるこ
とが特に重要である。又、これらの加熱は、電極及び両
部材間の加圧接触性を向上させる。この状態で溶接用の
電流が流されると、低融点金属部材は加熱により抵抗が
増加しているため溶接に関与しない連結部側への通電電
流が小さくなり、反対に、溶接側への通電電流が大きく
なる。これにより、低融点金属部材及び高融点金属部材
の溶接位置に電流がより多く流れ、その抵抗発熱により
両部材は溶接される。この場合、溶接に関与しない無駄
な電流が少いので溶接電流が従来より少くでき、従っ
て、他部分での溶断又はスプラッシュ過多を生じない。
更に、両部材は２点以上、たとえば、高融点金属部材の
両側で低融点金属部材と溶接されるので、たとえ１点の
接続が不良となっても、他の冗長又は余分ともいえる１
点の接続で電気を流す役目を負うので、電気的接続の高
信頼性が確保される。しかも高価なクラッド材を使用せ
ずに安価な銅系材料たとえば黄銅を使用でき、又高信頼
性のある半田付の実施をも可能とする。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図４によ
り説明する。
り説明する。
【０００９】まず、具体的構成を図１及び図２により説
明する。
明する。
【００１０】図１において、１はモリブデン、タングス
テン等の金属又は合金で、電気抵抗値の高い、高抵抗材
質からなる一対の棒状の電極である。２は、鉄−ニッケ
ル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金で、４２アロイ等の高融点金属部
材からなり、円棒の棒状に形成した端子（以下棒状端子
と称す）である。３は銅系材料（例えば黄銅）で、低融
点金属部材からなり、ほぼ対称的に突部にて対向した一
対の湾曲板状に形成した端子（以下板状端子と称す）で
あり、溶接位置４の所で分離し、連結部５の所で連結さ
れているものである。
テン等の金属又は合金で、電気抵抗値の高い、高抵抗材
質からなる一対の棒状の電極である。２は、鉄−ニッケ
ル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金で、４２アロイ等の高融点金属部
材からなり、円棒の棒状に形成した端子（以下棒状端子
と称す）である。３は銅系材料（例えば黄銅）で、低融
点金属部材からなり、ほぼ対称的に突部にて対向した一
対の湾曲板状に形成した端子（以下板状端子と称す）で
あり、溶接位置４の所で分離し、連結部５の所で連結さ
れているものである。
【００１１】高融点金属部材の棒状端子２と低融点金属
部材の板状端子３とは、２個所の溶接位置４で点状に接
するように、電極１，１が板状端子３，３の背面にあて
がわれ、板状端子３を棒状端子２に押しつけ加圧するよ
うになっており、又その状態で後述の溶接電流が供給さ
れるようになっている。
部材の板状端子３とは、２個所の溶接位置４で点状に接
するように、電極１，１が板状端子３，３の背面にあて
がわれ、板状端子３を棒状端子２に押しつけ加圧するよ
うになっており、又その状態で後述の溶接電流が供給さ
れるようになっている。
【００１２】図２は、前述の棒状端子２と板状端子３の
使用状態を示すＡ／Ｂセンサユニットアッセンブリの要
部概略図である。棒状端子２はセンサユニット６の半導
体封止に使われる密封式のガラスハーメチックシール用
のガラスと同等の熱膨張係数の金属部材を使用すること
により、ユニット６の耐熱機能を保証するものであり、
このため、前述した鉄−ニッケル合金の高融点金属部材
が好適材料として多用されるものである。センサユニッ
ト６の検出信号は、棒状端子２により取出されるが、こ
の棒状端子２は高融点金属部材であるため、基板７内で
の配線接続用半田付け特性に劣る関係上、半田付け信頼
性のある銅系、即ち、低融点金属部材からなる板状端子
３を棒状端子２に溶接してこれを仲介として電気信号を
取出す役目をさせる。このため、板状端子３は反対側に
基板７に挿入するための突出部９を有する長板部材８に
形成され、適宜、基板その他の部品等と半田付けされ前
述の役目をするようになっている。
使用状態を示すＡ／Ｂセンサユニットアッセンブリの要
部概略図である。棒状端子２はセンサユニット６の半導
体封止に使われる密封式のガラスハーメチックシール用
のガラスと同等の熱膨張係数の金属部材を使用すること
により、ユニット６の耐熱機能を保証するものであり、
このため、前述した鉄−ニッケル合金の高融点金属部材
が好適材料として多用されるものである。センサユニッ
ト６の検出信号は、棒状端子２により取出されるが、こ
の棒状端子２は高融点金属部材であるため、基板７内で
の配線接続用半田付け特性に劣る関係上、半田付け信頼
性のある銅系、即ち、低融点金属部材からなる板状端子
３を棒状端子２に溶接してこれを仲介として電気信号を
取出す役目をさせる。このため、板状端子３は反対側に
基板７に挿入するための突出部９を有する長板部材８に
形成され、適宜、基板その他の部品等と半田付けされ前
述の役目をするようになっている。
【００１３】次に溶接電流の供給方式について説明す
る。
る。
【００１４】(a) 交流方式の場合、この場合は、図３に
示すように、横軸に時間、縦軸に交番電流値をとったと
き、予熱時間Ｔの間は、電流値ＩPを０．１〜５．０Ｋ
Ａの低い値とし、そして、この予熱サイクル数を５〜２
００サイクル（これで時間Ｔが定まる）とするものであ
る。この予熱時間Ｔの終了後の溶接区間は、溶接電流値
ＩW1をより大きな値である２〜３０ＫＡとし、交番通電
時間ｔW1を８〜１０ｍｓｅｃとし、使用サイクル数を２
サイクル程度の短時間とするものである。
示すように、横軸に時間、縦軸に交番電流値をとったと
き、予熱時間Ｔの間は、電流値ＩPを０．１〜５．０Ｋ
Ａの低い値とし、そして、この予熱サイクル数を５〜２
００サイクル（これで時間Ｔが定まる）とするものであ
る。この予熱時間Ｔの終了後の溶接区間は、溶接電流値
ＩW1をより大きな値である２〜３０ＫＡとし、交番通電
時間ｔW1を８〜１０ｍｓｅｃとし、使用サイクル数を２
サイクル程度の短時間とするものである。
【００１５】b)コンデンサ方式の場合、この場合は、図
４に示すように、予熱時間Ｔの区間は、電流値ＩP 及び
予熱サイクル数は(a) の交流方式と同じ範囲とし、溶接
区間は、印加電圧値ＶW2を１００〜４００Ｖとし、通電
時間ｔW2を５〜５０ｍｓｅｃの範囲とするものである。
４に示すように、予熱時間Ｔの区間は、電流値ＩP 及び
予熱サイクル数は(a) の交流方式と同じ範囲とし、溶接
区間は、印加電圧値ＶW2を１００〜４００Ｖとし、通電
時間ｔW2を５〜５０ｍｓｅｃの範囲とするものである。
【００１６】次に、前記実施例の作用を説明する。図１
の状態において電極１に図３又は図４のどちからの方式
で通電をしたとする。すると、電流は溶接位置４側にお
いて電流ＩA として流れると共に、連結部５側において
も電流ＩB として流れる。そして、予熱区間は、所定時
間（５〜２００サイクル）の間は小さい電流値で、電極
１、板状端子３及び棒状端子２へと流れ、高抵抗材質の
電極１を、より多く加熱すると共に、両端子３及び２を
も加熱し、これら部材の接触性をも向上させる。このと
き、板状端子３は連結部５を含めて電流路が長く、その
加熱により全体としての抵抗値が増加する。
の状態において電極１に図３又は図４のどちからの方式
で通電をしたとする。すると、電流は溶接位置４側にお
いて電流ＩA として流れると共に、連結部５側において
も電流ＩB として流れる。そして、予熱区間は、所定時
間（５〜２００サイクル）の間は小さい電流値で、電極
１、板状端子３及び棒状端子２へと流れ、高抵抗材質の
電極１を、より多く加熱すると共に、両端子３及び２を
も加熱し、これら部材の接触性をも向上させる。このと
き、板状端子３は連結部５を含めて電流路が長く、その
加熱により全体としての抵抗値が増加する。
【００１７】この抵抗値が充分増加した予熱区間終了後
に、溶接用電流が流れて、両端子２と３は抵抗発熱大と
なり、溶接が完了する。この場合、低融点金属部材であ
る板状端子３は高抵抗となっているため、連結部５への
溶接に関与しない、無駄な電流ＩB が少なくて済み、そ
れだけ、溶接側電流ＩA を多くすることができる。この
ため、溶接電流の絶対値としては、従来のものより小さ
なもので良いものとなり、これにより、低融点金属部材
の連結部５などでの溶断又はスプラッシュ過多の発生と
いう欠点を防止でき、高融点金属部材と低融点金属部材
との適切な抵抗溶接を可能とする。
に、溶接用電流が流れて、両端子２と３は抵抗発熱大と
なり、溶接が完了する。この場合、低融点金属部材であ
る板状端子３は高抵抗となっているため、連結部５への
溶接に関与しない、無駄な電流ＩB が少なくて済み、そ
れだけ、溶接側電流ＩA を多くすることができる。この
ため、溶接電流の絶対値としては、従来のものより小さ
なもので良いものとなり、これにより、低融点金属部材
の連結部５などでの溶断又はスプラッシュ過多の発生と
いう欠点を防止でき、高融点金属部材と低融点金属部材
との適切な抵抗溶接を可能とする。
【００１８】而して、前記実施例において、両端子２と
３との溶接位置４が２個所であるため、たとえ、１個所
が不良となっても、冗長又は余分ともいえる他の１個所
で電気的、かつ機械的接続が保持され、接続について高
度の信頼性が確保される。これにより、高価なクラッド
材を使用することなく、Ｆｅ−Ｎｉ合金端子に黄銅等の
安価な端子を溶接することができ、Ｆｅ−Ｎｉ合金との
高信頼性接続と基板等との高信頼性半田付接続の両方の
接続を一挙に可能となすことができ、冗長信頼性をもつ
溶接工法を提供できるものである。
３との溶接位置４が２個所であるため、たとえ、１個所
が不良となっても、冗長又は余分ともいえる他の１個所
で電気的、かつ機械的接続が保持され、接続について高
度の信頼性が確保される。これにより、高価なクラッド
材を使用することなく、Ｆｅ−Ｎｉ合金端子に黄銅等の
安価な端子を溶接することができ、Ｆｅ−Ｎｉ合金との
高信頼性接続と基板等との高信頼性半田付接続の両方の
接続を一挙に可能となすことができ、冗長信頼性をもつ
溶接工法を提供できるものである。
【００１９】なお、前記実施例では、高融点金属部材を
棒状端子とし、低融点金属部材を板状端子として説明し
たが、この発明は、これらに限定されるものではない。
また、溶接位置についても、２個所に限定されず、それ
以上でもよいものである。
棒状端子とし、低融点金属部材を板状端子として説明し
たが、この発明は、これらに限定されるものではない。
また、溶接位置についても、２個所に限定されず、それ
以上でもよいものである。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、高価なクラッド材を使用することなく、高融点金属
部材と安価な低融点金属部材との溶接を可能とする、冗
長信頼性をもった溶接工法を提供することができ、高信
頼性のある抵抗溶接による接続と、同じく高信頼性のあ
る半田付による接続を共に実施することができるという
効果が得られる。
ば、高価なクラッド材を使用することなく、高融点金属
部材と安価な低融点金属部材との溶接を可能とする、冗
長信頼性をもった溶接工法を提供することができ、高信
頼性のある抵抗溶接による接続と、同じく高信頼性のあ
る半田付による接続を共に実施することができるという
効果が得られる。
【図１】この発明の一実施例を示す端子間の抵抗溶接状
態を示す正面図である。
態を示す正面図である。
【図２】図１の端子の使用状態を示すＡ／Ｂセンサアッ
センブリの要部斜視図である。
センブリの要部斜視図である。
【図３】この発明に用いる電流供給方式のうち交流方式
の溶接波形図である。
の溶接波形図である。
【図４】同じくコンデンサ方式の溶接波形図である。
【図５】従来のクラッド材使用の場合の端子間の抵抗溶
接状態を示す正面図である。
接状態を示す正面図である。
【図６】従来の交流方式の溶接波形図である。
【図７】従来のコンデンサ方式の溶接波形図である。
１ 電極 ２ 高融点金属部材（棒状端子） ３ 低融点金属部材（板状端子） ４ 溶接位置 ５ 連結部 ６ ユニット ７ 基板 ８ 長板部材 ９ 突出部
Claims (1)
- 【請求項１】 棒状又は板状に形成した高融点金属部材
の両側に、少なくとも一部分が連結され、かつ、対向す
る一対の棒状又は板状に形成した低融点金属部材が２個
所以上の位置で点状に接触するように、高抵抗材質の電
極にて加圧的に挾みこみ、該電極に予熱用小電流を所定
時間流した後に、溶接用電流を短時間流して前記両部材
を溶接してなる異種金属部材の溶接工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196552A JP2528571B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 異種金属部材の溶接工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196552A JP2528571B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 異種金属部材の溶接工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538585A JPH0538585A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2528571B2 true JP2528571B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=16359638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196552A Expired - Fee Related JP2528571B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 異種金属部材の溶接工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528571B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA80281C2 (en) | 2002-05-27 | 2007-09-10 | Volatilizer (variants) |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3196552A patent/JP2528571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0538585A (ja) | 1993-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |