JP3651651B2 - 電線溶接用端子、並びに、同端子への電線溶接に好適な溶接用トーチ - Google Patents
電線溶接用端子、並びに、同端子への電線溶接に好適な溶接用トーチ Download PDFInfo
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- H01R4/02—Soldered or welded connections
- H01R4/029—Welded connections
Description
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば電磁石の製造工程における、コイル線とからげ端子との接続等の用途に好適な電線溶接用端子、並びに、同端子への電線溶接に好適な溶接用トーチに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、小型リレー用電磁石の製造工程においては、スプールに巻回されたコイル線の終端を、スプールのフランジから突出するからげ端子に巻き付けて半田付けにより固定する。この半田付けは、コイル線の巻回されたからげ端子をそのまま溶融半田に浸漬して行われる。そのため、従来のからげ端子の形状は単なる棒状突片に過ぎない。上述のからげ端子の接続方法は、半田を使用することから、鉛による環境汚染が懸念される。
【0003】
そこで、上記の半田を用いた接続の代わりに、鉛による環境汚染の心配のないアーク溶接を採用することが検討された。アーク溶接によるからげ端子の接続方法の一例が図4に模式的に示されている。同図において、1はアーク溶接機を構成するトーチ、2はトーチを支持する支持体、3はアーク溶接機の直流電源、4はコイル線7の巻回されたスプール、4aはスプール4の両端部に形成されたフランジ、5はフランジ4aに埴設されかつコイル線7の終端が巻回された(からげられた)からげ端子、6は溶接に先立ちからげ端子5の電位を正側に固定するための電極プローブ、8はからげ端子5に電気的に導通する下方突出片である。
【0004】
かかるアーク溶接による接続方法では、溶接開始に先立つ前処理として、からげ端子5を垂直上向き状態に位置決めしたのち、矢印10に示されるように支持体2を上下に移動させてトーチ1に保持された電極棒9の先端をからげ端子5の先端近傍に位置決めする第1の工程と、矢印11に示されるようにプローブ6を前後に水平移動させてプローブ6の先端を下方突出片8に接触させる第2の工程とが必要とされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、電極棒9の垂直方向の位置決めとプローブ6の水平方向の位置決めとのために2つの位置決め機構が必要となり、溶接設備の構成が複雑となる。加えて、溶接に先立つ前処理として、2段階の位置決め工程が必要となることから、生産性が低下する。
【0006】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、この種の溶接設備の構造を簡素化し、溶接作業の生産性を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項1に記載の発明は、電線と溶接されるべき端子突片と、その少なくとも一部が前記端子突片の突出側へ向けて露出される電極パッド片とを一体的に有することを特徴とする電線溶接用端子にある。
【0008】
この出願の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電線溶接用端子を端子突片の突出側からみた場合における端子突片と電極パッド片との位置関係に整合するようにして、電極プローブを一体的に保持させたことを特徴とする溶接用トーチ。
【0009】
この出願の請求項3に記載の発明は、前記電極プローブは、電極棒の軸方向へと進退自在に支持されており、かつ進出方向へと付勢されていることを特徴とする請求項2に記載の溶接用トーチにある。
【0010】
そして、以上の請求項の発明によれば、トーチに保持された電極棒を非溶接物である電極溶接用端子の端子突片に同軸上で接近させるだけで、電極プローブはひとりでに電極パッド片へ接触することとなり、位置決め機構の簡素化と位置決め工数の低減を同時に達成できる。また、特に、請求項3に記載の発明によれば、電極パッド片に電極プローブを接触させつつも、電極棒と端子突片との間隙を調整できる利点がある。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されたからげ端子の溶接方法の一実施形態が図1に模式的に示されている。なお、図4の従来説明図と同一構成部分については、同符号を付すことにより説明は省略する。
【0012】
同図に示されるように、この実施形態におけるからげ端子12は、図において垂直上向きに突出されかつコイル線7の終端が巻回された(からげられた)細長い端子突片12aと、この端子突片12aの基部から水平方向へと延出された電極パッド片12bとを有する。この電極パッド片12bの上面(すなわち、端子突片12の突出側へ向けて露出する面)12b´が後述する電極プローブ13との当接面として機能する。
【0013】
一方、溶接機側においては、トーチ1の支持部材2aを挟むようにしてその両側には、2個の電極プローブ用の支持部材2b,2bが一体的に固定されている。これらの支持部材2b,2bには、それらを垂直に貫通するようにして棒状の電極プローブ13,13が所定ストロークで進退自在(スライド自在)に支持されている。これらの電極プローブ13,13は、それらに同軸に嵌挿されたコイルスプリング14の反発力で進出方向(突出方向)へと付勢されている。電極プローブ13,13の先端部(下端部)には、水平突出部13a,13aが形成されており(図2参照)、これらの水平突出部13a,13aの下面13a´,13a´が前記電極パッド片12bとの当接面として機能する。
【0014】
ここで重要なことは、トーチ1に保持された電極棒9と電極プローブ13との位置関係は端子突片12aと電極パッド片12bとの水平面内における位置関係と整合されていることである。より具体的に言えば、電極棒9の軸心と電極プローブ13の水平突出部13aの所定位置との水平方向における距離は、端子突片12aの軸心と電極パッド片12bの所定位置との水平方向における距離とほぼ一致されている。
【0015】
以上の構成によれば、コイル線が巻回されたスプール4をその端子突片12aが垂直上向きとなるように支持したのち、トーチ1に保持された電極棒9の軸心と端子突片12aの軸心とを整合させた状態にて、矢印10に示されるように、電極棒9を垂直に降下させてゆくと、まず最初に、電極プローブ13の水平突出部13aの下面13a´がからげ端子12の電極パッド片12bの上面12a´に当接する。その後、さらに電極棒13を降下させてゆくと、コイルスプリング14の反発力に抗しつつ電極棒13は上記の当接状態を維持したまま後退するから、この間に電極棒9の下端と端子突片12aの上端との距離を適切に調整することができる。以後、電極棒9への通電を開始すれば、電極棒9の下端と端子突片12aとの間にアークが形成されて、端子突片12はその先端所定長さ部分が溶融し、コイル線7と端子突片12との接合が完了する。この接合方法によれば、半田による接合のように、鉛による環境汚染の虞がない。
【0016】
からげ端子として大切なことは、コイル線と溶接されるべき端子突片と、少なくともその一部が前記端子突片の突出側へ露出される電極パッド片とを一体的に有することである。そのため、具体的な形状としては、種々の変形例が考えられる。図3にはそれらの変形例が示されている。図3(a)のからげ端子15は、垂直上向きに突出される端子突片15aと、特殊な形状の電極パッド片とを有する。この電極パッド片は、端子突片15aの基部から水平方向へと所定距離延出される水平部15bと、この水平部15bの先端から垂直上向きに突出される垂直部15cとを有する。この垂直部15cの高さは端子突片15aの高さよりも低い。そして、この垂直部15cの上端面15dが電極プローブとの当接面として機能する。なお、言うまでもないことであるが、電極棒9と端子突片15aの先端との間にアークが形成される状態でも、電極棒9と垂直部15cの先端との間にアークは形成されないように、絶縁耐圧設計が行われる。図3(b)のからげ端子16も、垂直上向きに突出される端子突片16aと、特殊な形状の電極パッド片とを有する。この電極パッド片は、端子突片16aの基部から水平方向へと所定距離延出される水平部16bと、この水平部16bの先端から垂直上向きに突出される垂直部16cと、この垂直部16cの上端から僅かに水平方向へ延出された水平部16dとを有する。垂直部16cの高さは端子突片16aの高さよりも高い。そして、この水平部16dの上端面16eが電極プローブとの当接面として機能する。なお、言うまでもないことであるが、電極棒9と端子突片16aの先端との間にアークが形成される状態でも、電極棒9と水平部16eの上端との間にアークは形成されないように、絶縁耐圧設計が行われる。
【0017】
以上の説明では、本発明は、電磁石用コイルの製造工程におけるコイル線とからげ端子との溶接に適用されたが、本発明はそれ以外にも、一般の端子片とリード線との接続等に広く応用が可能である。例えば、通常の穴明き端子片の穴にリード線を挿入して仮止めしたのち、これに溶接用トーチを接近させて、アーク溶接によりリード線と端子片との接合を行うことができる。
【0018】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、アーク溶接を用いて端子片に電線を溶接する作業の効率化並びに設備費の低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を用いたからげ端子の溶接工程を模式的に示す斜視図である。
【図2】 図1におけるA部を拡大して示す図である。
【図3】 本発明に係る電線溶接用端子のいくつかの変形例を示す図である。
【図4】 従来のからげ端子の溶接工程を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
1 溶接用トーチ
2 支持部材
2a 支持部材
2b 支持部材
3 直流電源
4 スプール
4a フランジ
5 からげ端子
6 電極プローブ
7 コイル線
8 下方突出片
9 電極棒
10 矢印
11 矢印
12 からげ端子
12a 端子突片
12b 電極パッド片
12b´ 上面(当接面)
13 電極プローブ
13a 水平突出部
13a´ 下面(当接面)
14 コイルスプリング
15 からげ端子
15a 端子突片
15b 水平部
15c 垂直部
15d 上面(当接面)
16 からげ端子
16a 端子突片
16b 水平部
16c 垂直部
16d 水平部
16e 上面(当接面)
Claims (3)
- 電線と溶接されるべき端子突片と、少なくともその一部が前記端子突片の突出側へ向けて露出される電極パッド片とを一体的に有することを特徴とする電線溶接用端子。
- 請求項1に記載の電線溶接用端子を端子突片の突出側からみた場合において、前記端子突片と電極棒、前記電極パッド片と電極プローブ、各々が突き合わせ状態に対向するように配置され、前記電極棒と前記電極プローブと一体的に保持させたことを特徴とする溶接用トーチ。
- 前記電極プローブは、電極棒の軸方向と平行に進退自在に支持されており、かつ進出方向へと付勢されていることを特徴とする請求項2に記載の溶接用トーチ。
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