JP5863686B2 - 銅合金板材の溶接方法 - Google Patents
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Description
雌型端子のボックス部20は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容するボックス部である。このボックス部の細部の形状は特に限定されない。すなわち、ボックス部を有さなくてもよく、例えば雄型端子の挿入タブであっても良い。また他の端子の端部であっても良い。本実施形態では、本発明の端子を説明するために便宜的に雌型端子の例を示したのであって、どのような接続端部を有する端子であっても、トランジション部40を介して管状かしめ部30を有し、その管状かしめ部30は、溶接によって成形されているのである。
管状かしめ部30は、端子1とアルミニウム又はアルミニウム合金電線(図示せず)とを圧着接合する部位である。その一端はアルミニウム又はアルミニウム合金電線を挿入することができる電線挿入口31を有し、他端はトランジション部40に接続されている。管状かしめ部30のトランジション部40側は、閉口しているのが好ましい。端子1の銅合金もしくはすずめっきとアルミニウム又はアルミニウム合金電線の接点に水分が付着すると、両金属の起電力の差からいずれかの金属(合金)が腐食してしまうので、かしめ部は外部より水分等が侵入しないように管状となっている。端子のかしめ部は、管状であれば腐食に対して一定の効果を得られる為、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はなく、場合によっては楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化していてもよい。
次に、図2に本発明の電線の終端接続構造10を示す。終端接続構造10は、本発明の端子1と、アルミ又はアルミ合金電線(電線60)とが接続された構造を有している。終端接続構造10は、端子1と電線60が管状かしめ部30によって圧着接合されている。圧着の様態は特に限定されないが、図2では、第1の圧着縮径部35および第2の圧着縮径部36からなっている。通常、圧着接合すると、管状かしめ部30は塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線60との圧着接合をなす。図2に示した例では、第1の圧着縮径部35が、縮径率が一番高くなっている部分である。このように、圧着接合を2段階の縮径で行ってもよい。
本発明の端子1は銅合金基材からなる条材を平面展開した端子形状に打ち抜き、曲げ加工によってボックス部やかしめ部を設ける。この時、かしめ部は平面からの曲げ加工ではC字型断面となっているので、この開放部分を溶接によって接合することで、管状かしめ部となる。本実施形態においては、管状かしめ部30を複数のファイバレーザによりレーザ溶接を行って製造する。
ファイバレーザビームの集光ビーム径をφ20μmにし、2方向から照射部におけるそれぞれの中心位置を表3に示したようにずらして端子用銅合金板の突合せ部に照射し、溶接性を評価した。表2中の「ビーム中心のずらしの比」は、集光ビーム径に対する照射部における2つのレーザビームの中心間距離をいう。
ファイバレーザ溶接装置:ASF1J233(古河電気工業(株)製、商品名)
集光ビーム径:φ20μm
レーザ出力:0.5kW
レーザビーム入射角度:管状かしめ部の断面で見て、円スポット中の法線方向
溶接速度:0.15m/秒
材質:FAS680
板厚:0.25mm
Snめっき厚:0.2〜2μm
ファイバレーザビームの集光ビーム径をφ20μmに、ビーム中心のずらしの比を0.1にし、0.3kW、0.5kW、0.8kW、1kWの4つの出力から選択した2つファイバレーザビームの組合せを表3に示したように変えて銅合金板の被溶接部(突合せ部)に照射し、溶接速度0.2m/sの場合の溶接性を評価した。ファイバレーザ溶接装置、銅合金板材は、実施例1〜5と同様である。
出力0.5kWの2つファイバレーザをビーム中心のずらしの比を0.3に固定して端子用銅合金板の突合せ部に照射し、表5に示したような銅合金板材の板厚、ファイバレーザの集光ビーム径、ファイバレーザ溶接速度での溶接性を評価した。ファイバレーザ溶接装置は実施例1〜5と同様である。銅合金板材は、板厚を除いて、実施例1〜5と同様である。
10 終端接続構造
20 雌型端子のボックス部
30 管状かしめ部
31 電線挿入口
35 第1の圧着縮径部
36 第2の圧着縮径部
37 被溶接部
40 トランジション部
50 溶接部
60 電線
61 絶縁被覆
FL1、FL2 ファイバレーザ溶接装置
L1、L2 レーザビーム
Claims (1)
- ファイバレーザ溶接による銅合金板材の溶接方法であって、
同じ集光ビーム径を有する2つ以上のファイバレーザビームを、各々の前記ファイバレーザビームの照射部における中心間距離が前記集光ビーム径の0.7以下0.1以上で前記ファイバレーザビームのビーム中心をずらして被溶接部に照射し、
前記銅合金板材の板厚が0.15〜0.8mmの範囲であり、
前記集光ビーム径が20μm以上30μm以下であり、
各々の前記ファイバレーザビームの出力が、0.3kW以上0.8kW以下であり、
前記ファイバレーザ溶接の溶接速度が100mm/s以上である
ことを特徴とする銅合金板材の溶接方法。
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