JP3003902B2 - 異種金属端子の溶接方法 - Google Patents

異種金属端子の溶接方法

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JP3003902B2 JP6002000A JP200094A JP3003902B2 JP 3003902 B2 JP3003902 B2 JP 3003902B2 JP 6002000 A JP6002000 A JP 6002000A JP 200094 A JP200094 A JP 200094A JP 3003902 B2 JP3003902 B2 JP 3003902B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変形し易いキャップ
有する高融点金属材と低融点端子とを抵抗溶接で確実に
溶接させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11に示すように、高融点のステンレ
ス鋼材からなるセンサケース1は、板状のシャーシ部1
aと薄肉のキャップ部1bを有し、キャップ部1bの内
部にセンサが収容される。このシャーシ部1aの上に低
融点の黄銅材からなる黄銅端子2を溶接するために、シ
ャーシ部1aと黄銅端子2の上下から銅製の電極3,3
で挟み込んで加圧し、両電極3,3に電圧を印加しよう
とすると、薄肉のキャップ部1bに変形部分4が生じる
おそれがある。又、キャップ部1bが非導電材料によっ
て形成されている場合には溶接できない。
【0003】然し、シャーシ部1aに載置された黄銅端
子2の上面とシャーシ部1aの上面にそれぞれ電極3,
3を押圧接触して溶接するインダイレクト方式を採用す
る場合には、電流に対して加圧力が不足するので、スプ
ラッシュが発生し、うまく溶接できない問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題を
解決することを目的とし、低融点の黄銅材からなる黄銅
端子2と高融点のステンレス鋼材からなるセンサ1とを
強固に溶接することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の異種金属端子の溶接方法は、高融点金属材
より成る板状のシャーシ部と該板状のシャーシ部に固着
される薄肉のキャップとによって構成されるセンサケ
ースを、前記キャップ部が収容される凹部を有すると共
に該キャップ部を凹部に収容した状態でシャーシ部が載
置されるようにした非導電性のホルダに載置し、熱容量
の小さな低融点端子を前記シャーシ部に載置し、前記低
融点端子及び前記シャーシ部に正及び負の電極を当接し
てインダイレクト方式抵抗溶接することを特徴とする
ものである。前記低融点端子に、前記シャーシ部に接触
する3個或いはそれ以上のプロジェクション突起を設け
るとよい。
【0006】前記シャーシ部に当接される負電極を複数
個とし、該複数個の負電極を前記低融点端子に当接する
正電極を取り囲むように配列することが望ましい。
【0007】本発明の異種金属端子の他の溶接方法は、
高融点金属材より成る板状のシャーシ部と該板状のシャ
ーシ部に固着される薄肉のキャップとによって構成さ
れるセンサケースを、前記キャップ部が収容される凹部
を有すると共に該キャップ部を凹部に収容した状態でシ
ャーシ部が載置されるようにした負電極に載置し、熱容
量の小さな低融点端子を前記シャーシ部に載置し、前記
低融点端子に正電極を当接してダイレクト方式抵抗溶
接することを特徴とする。この場合にも、前記低融点端
子に、前記シャーシ部に接触する3個或いはそれ以上の
プロジェクション突起を設けるとよい。
【0008】
【作用】センサケースの薄肉のキャップをホルダの凹
部に収容した状態でシャーシ部をホルダに載置し、低融
点端子のプロジェクション突起をシャーシに載置し、
この低融点端子及びシャーシの上に正電極及び負電極
を小さな加圧力で当接し、インダイレクト方式の抵抗
接を行う。薄肉のキャップは、ホルダの凹部に収容さ
れているので外圧を受けて変形するおそれはない。
【0009】金属内を流れる通電長さが長くなって印加
電圧を高めなければならないので、スプラッシュが発生
する問題が生じるが、低融点端子に3個或いはそれ以上
のプロジェクション突起を設けているので、発生するス
プラッシュがプロジェクション突起の内側方向に飛散
し、且つ、プロジェクション突起と高融点金属材との接
触点が、集約して流れる電流により溶着されるので良質
の溶接が得られる。シャーシ部に当接される負電極を複
数個とし、この複数個の負電極を正電極を取り囲むよう
に配列したときには、溶接電流に偏りがなく、更に強度
的に優れた良質の溶接が得られる利点がある。
【0010】センサケースを、キャップ部が収容される
凹部を有すると共に該キャップ部を凹部に収容した状態
でシャーシ部が載置されるようにした負電極に載置し、
熱容量の小さな低融点端子に3個或いはそれ以上のプロ
ジェクション突起を設け、該プロジェクション突起をシ
ャーシ部に載置し、この低融点端子に正電極を当接して
ダイレクト方式で抵抗溶接すると、キャップを変形する
ことなく良好な溶接が得られる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
すると、図1は本発明の異種金属端子の溶接方法の第1
実施例を説明する略図、図2はセンサケース1とホルダ
2の斜視図、図3は低融点端子3の平面図である。図2
に示すように、センサケース1は高融点金属材であるス
テンレス鋼の板形状のシャーシ部1aと、シャーシ部1
aの一方の面に固着される薄肉の形状のキャップ部1b
とを有し、キャップ部1b内にセンサが収容され、シャ
ーシ部1aの両端縁部はキャップ部1bの側面より突出
している。キャップ部1bが変形し易い形状であるた
め、センサケース1を上下からの挟圧することができな
いので、インダイレクト方式の抵抗溶接を採用する。こ
のセンサ1を載置するホルダ2は、非導電性の合成樹脂
材より成り、上面に凹部4が形成され、この凹部4に、
変形し易いキャップ部1bを収容することにより、シャ
ーシ部1aが載置されるようになっている。
【0012】低融点端子3は、黄銅製で、3個のプロジ
ェクション突起5が設けられる。3個のプロジェクショ
ン突起5は、ほぼ正三角形の各頂点に相当する位置に配
設される(図3,図4参照)。本実施例では、低融点端
子3に設けられるプロジェクション突起5を3個とした
が、4個或いはそれ以上の個数であってもよい。
【0013】各プロジェクション突起5がシャーシ部1
aの上面に接触した状態で、低融点端子3及びシャーシ
部1aの上面にそれぞれ正電極6及び負電極7を当接し
て10kgf /cm2 〜20kgf /cm2 に加圧すると共に、
図6の放電曲線に示すように、印加電圧Vを250〜2
70Vとして一気に電流を放出する。印加時間Tは5〜
150msである。
【0014】加圧力に比較して電圧Vが高くなり、スプ
ラッシュが発生する問題が生じるが、図5の温度分布図
(縦軸は温度,横軸は位置)に示すように、溶接部の温
度はプロジェクション突起5の位置で最高となって異種
材質同士が溶接され、良質の溶接が得られる。又、プロ
ジェクション突起5で囲まれた内側の温度も高くなり、
外側の温度が急激に低下し、スプラッシュは、プロジェ
クション突起5で囲まれた高温の部分の方向に飛散し、
プロジェクション突起5の外側には発生しない。
【0015】本発明の第2実施例は、図7の要部正面
図、図8の平面図に示すように、ホルダ2にセンサケー
ス1を載置し、低融点端子3の各プロジェクション突起
5をシャーシ部1aの上面に接触し、低融点端子3に正
電極6を当接することは第1実施例と同様であるが、負
電極7に代えて複数の負電極7a,7b,7cを使用す
る。
【0016】負電極7a,7b,7cは正電極6の3方
向を取り囲むように配置し、溶接電流が3点のプロジェ
クション突起5から偏らないでシャーシ部1aへほぼ均
等に流れるようにする。又、負電極7a,7b,7cを
正電極6に接近させることにより、印加電圧を低く設定
することができ、それに伴って加圧力も低くすることが
可能になる。図6に示される放電曲線において電圧(1
80〜200V)と加圧力(6〜10kgf/cm2
の溶接条件で溶接したところ、強度的にも適切な溶接が
できた。
【0017】図9は本発明の第3実施例を示す要部正面
図であり、負電極7に代えてホルダ2と同形状の負電極
8を使用し、負電極8の凹部9にキャップ部1bを収容
した状態でセンサケース1を負電極8に載置し、シャー
シ部1aにプロジェクション突起5を当接した低融点端
子3に正電極6を当接する。そして、電圧(210〜2
40V)と加圧力(25kgf/cm2 )の溶接条件で
溶接したところ、上記の実施例と同様の強度(剪断引張
強度100kgf以上)を得ることができた。
【0018】電圧を210〜240Vとした根拠は、電
圧210V以下で溶接した場合には熱量の不足から充分
な溶接強度が得られないし、電圧240以上ではプロジ
ェクション突起5の溶解が過度になり、溶接強度が低下
していくことによる(下記の表1の溶接強度測定データ
及びその図表である図10参照)。
【0019】
【表1】
【0020】なお、この試験における加圧力を25kg
fとした根拠は、実験の結果から高い溶接強度を得るに
は電圧と加圧力のバランスが重要であることが判り、電
圧210V〜240Vにおいて加圧力を5kgfステッ
プで上げていき、最も高い溶接強度が得られた加圧力を
条件として設定した。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、センサケースのキャップのように、被溶接物の片
側に絶縁体や加圧に耐えられない薄肉のものがある場合
でも、例えばステンレスのような高融点材と黄銅端子の
ような低融点金属とを、スプラッシュを発生させること
なく、強固に溶接することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異種金属端子の溶接方法の第1実施例
を説明する略図である。
【図2】センサケースとホルダの斜視図である。
【図3】低融点端子の平面図である。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】温度分布図
【図6】放電曲線図である。
【図7】本発明の第2実施例を示す要部正面図である。
【図8】図7の平面図である。
【図9】本発明の第3実施例を示す要部正面図である。
【図10】第3実施例における溶接電圧と溶接部の強度を
示す図である。
【図11】センサケースの溶接の従来例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 センサケース 1a シャーシ部 1b キャップ部 2 ホルダ 3 低融点端子 4 凹部 5 プロジェクション突起 6 正電極 7,7a 負電極 7b,7c 負電極 8 負電極 9 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−283139(JP,A) 実開 平5−72050(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 11/00 560 - 563 B23K 11/20 H01H 1/04 H01R 4/02 H01R 43/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高融点金属材より成る板状のシャーシ部
    と該板状のシャーシ部に固着される薄肉のキャップ
    によって構成されるセンサケースを、前記キャップ部が
    収容される凹部を有すると共に該キャップ部を凹部に収
    容した状態でシャーシ部が載置されるようにした非導電
    性のホルダに載置し、 熱容量の小さな低融点端子を前記シャーシ部に載置し、 前記低融点端子及び前記シャーシ部に正及び負の電極を
    当接してインダイレクト方式抵抗溶接することを特徴
    とする異種金属端子の溶接方法。
  2. 【請求項2】 前記シャーシ部に当接される負電極を複
    数個とし、該複数個の負電極を前記低融点端子に当接す
    る正電極を取り囲むように配列したことを特徴とする請
    求項1記載の異種金属端子の溶接方法。
  3. 【請求項3】 高融点金属材より成る板状のシャーシ部
    と該板状のシャーシ部に固着される薄肉のキャップ
    によって構成されるセンサケースを、前記キャップ部が
    収容される凹部を有すると共に該キャップ部を凹部に収
    容した状態でシャーシ部が載置されるようにした負電極
    に載置し、 熱容量の小さな低融点端子を前記シャーシ部に載置し、 前記低融点端子に正電極を当接してダイレクト方式
    抗溶接することを特徴とする異種金属端子の溶接方法。
  4. 【請求項4】 前記低融点端子には、前記シャーシ部に
    接触する3個或いはそれ以上のプロジェクション突起を
    設けたことを特徴とする請求項1又は3記載の異種金属
    端子の溶接方法。
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JP5538842B2 (ja) * 2009-12-02 2014-07-02 矢崎総業株式会社 バスバーへの溶接方法
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