JPH07282675A

JPH07282675A - 回転式接点接合方法

Info

Publication number: JPH07282675A
Application number: JP7511594A
Authority: JP
Inventors: Masami Ota; 太田　　正巳; Takashi Kubo; 孝久保
Original assignee: Anden Co Ltd
Current assignee: Denso Electronics Corp
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】充分な接合強度を確保でき、接点面の損傷及び
金属粉の飛散を防止でき、高抵抗スペーサを省略でき、
かつ、端子板が複雑な形状を有していても端子板が変形
したり折損することがない接点接合方法を提供する。【構成】接点２を端子板１に押圧しつつ回転させて摩擦
溶接原理で両者を接合する。一例において、接点２の接
合面２１から突起を設けたり、位置決め軸部を設ける。
他例において、端子板１と接点２との間で通電しつつ摩
擦接合を行ったり、両者を予め予熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転式接点接合方法に
関する。

【０００２】

【従来技術】従来、端子板に接点を接合するには、ろう
付け法、かしめ法及び抵抗溶接法の３種類の方法が知ら
れている。また、特開昭５７−７８７２０号公報は、端
子板（接点材）上に接点を押圧しつつ、接点を超音波振
動子により端子板の接点接合面に対して平行に振動させ
て溶接することを開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ろう付
け法は、接合強度が充分でないこと及び生産性が悪いと
いう問題があった。また、かしめ法は、接合面の一体化
がなされないので電気的な接合の信頼性に乏しいという
問題があった。また、抵抗溶接法は、接点及び端子板が
通常、良導電性で軟質の金属（例えばＡｇやＣｕ）から
なるので接合面の抵抗値も比較的小さく、必要な接合強
度を得るために大電流を通電すると、接合面の抵抗値の
ばらつきにより接合（溶接）状態がばらつき、またスパ
ッタにより接点や端子板から金属粉などが飛散したり、
接点や端子板が損傷するという不具合が生じた。

【０００４】このため、両者の間に相対的に高抵抗のス
ペーサを挟んで抵抗溶接を行うのが通常であるが、この
ためには、このスペーサを予め接点の接合面に一体化し
ておく必要があり、構造及び工程が複雑となるという問
題を有していた。一方、超音波溶接法は、接点の超音波
微振動による摩擦発熱を用いた機械的溶接法であるが、
接点を端子板に押圧しつつ接点に超音波振動を与えるた
めに、端子板にも超音波振動が伝達されてしまい、端子
板が複雑な形状を有する場合などにおいては端子板に異
常な共振現象が生じ、端子板が変形したり、極端な場合
には折損するという問題が生じるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、充分な接合強度を確保でき、接点面の損傷及び金
属粉の飛散を防止でき、高抵抗スペーサを省略でき、か
つ、端子板が複雑な形状を有していても端子板が変形し
たり折損することがない接点接合方法を提供すること
を、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
良導電性金属からなり接合面が接点面と反対側に形成さ
れた接点を良導電金属からなる端子板に所定の付勢力で
押圧しつつ自転させて前記接点の接合面を前記端子板に
接合することを特徴とする回転式接点接合方法である。

【０００７】本発明の第２の構成は第１の構成において
更に、前記接点の回転軸心と直角の断面が非円形に形成
されるものである。本発明の第３の構成は第１又は第２
の構成において更に、前記接点が、前記回転軸心から所
定距離離れた位置にて前記接合面から突出する突起を有
するものである。

【０００８】本発明の第４の構成は第１〜第３の構成の
いずれかにおいて更に、前記端子板が、前記接点の接合
面の径方向中央部に面して逃がし溝を有するものであ
る。本発明の第５の構成は第１〜第４の構成のいずれか
において更に、前記接合面の径方向中央部から突設する
位置決め軸部を前記端子板に形成された位置決め穴に嵌
入するものである。

【０００９】本発明の第６の構成は第１〜第５の構成の
いずれかにおいて更に、前記接合時に、前記接点及び前
記端子板間に通電するものである。

【００１０】

【作用及び発明の効果】本発明の第１の構成によれば、
接点を端子板に押圧しつつ回転させて摩擦溶接原理で両
者を接合する。接点は接点面及び接合面と直角に回転軸
心を有し、この回転軸心を中心として回転対称形状を有
し、また小型であり、かつ接合面も回転対称形状を有す
るので回転接合（摩擦溶接）し易い利点がある。

【００１１】また、この接点を自転させることによる回
転接合（摩擦溶接）によれば、充分な接合強度及び接合
信頼性が得られ、大電流抵抗溶接による金属粉の飛散が
なく高抵抗のスペーサを挟んで電流値を押さえつつ必要
な発熱量を得るという工夫も不要であり、超音波溶接法
のように端子板の異常共振により端子板が変形すること
もないという優れた効果が得られる。

【００１２】本発明の第２の構成によれば更に、接点の
回転軸心と直角の断面は非円形に形成されるので、すな
わち、接点の側面が非円筒面及び非円錐面形状を有する
ので接点を容易に回転させることができ、接点の接点面
の無理な押圧又は回転付勢により接点面（接点の上端
面）を損傷することもない。本発明の第３の構成によれ
ば更に、接点の接合面から突出する突起を有するので、
この突起に押圧力が作用することにより摩擦熱が集中発
生し、これによりこの突起が良好に変形し、接合が良好
となる。

【００１３】本発明の第４の構成によれば更に、端子板
が、接点の接合面の径方向中央部に面して逃がし溝を有
するので、接合面の中央部に対し、相対的に回転速度が
大きく、摩擦熱の発生しやすい、接合面の外周部に発生
した摩擦熱が分散するのを防ぐことができ接合が良好と
なる。本発明の第５の構成によれば更に、接合面の径方
向中央部から突設する位置決め軸部が端子板の位置決め
穴に嵌入されるので、次の作用効果を奏する。

【００１４】すなわち、接点の自転時に接点がぶれて接
点回転用の接点ホルダから離脱しようとする可能性があ
る。この構成では、接点の回転前に接点の位置決め軸部
が端子板の位置決め穴に嵌入済であるので、このような
問題の発生を予防することができる。本発明の第６の構
成によれば更に、接合時に、接点及び端子板間に通電す
る。

【００１５】このようにすれば、従来の抵抗溶接と同じ
く主に接合面の接触抵抗部分で発熱が生じるので、摩擦
発熱量を低減できる。このことは、接点の周速を低減で
きることを意味する。また、本構成によれば、従来の抵
抗溶接に比較して摩擦発熱量の分だけ通電電流を低減で
き、スパッタ現象を防止することができる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）本発明の接点接合方法の一実施例を図１を
参照して具体的に説明する。１は銅からなる薄肉長尺形
状の端子板であり、その上に銀銅からなる接点２が接点
ホルダ３の接点嵌合用の凹部３０に嵌合されて保持され
ている。接点２の平面形状は角部が面取りされた正方形
状となっている。これは、接点２に良好にトルクを伝達
するためであり、接点２の側面形状は円筒面形状又は円
錐面形状でなければよい。凹部３０もこれに合わせて角
部が面取りされた正方形状の角溝となっており、接点２
は多少自転しても凹部３０から離脱しない程度に凹部３
０に押し込まれている。ホルダ３は回転軸４の先端に固
定されており、回転軸４は不図示のクラッチを通じて不
図示のスピンドルモータにより回転駆動されている。こ
のクラッチは所定トルク以上で切れるトルクリミッタ構
造を有している。

【００１７】一方、端子板１は載置台５に載置されてお
り、詳しく説明すると、載置台５の上面に形成された浅
溝５０に嵌入されて回転不能の状態となっている。この
実施例では、載置台５はその下方に配設された不図示の
シリンダのピストンロッドまたは昇降機構に固定されて
おり、これらシリンダ又は昇降機構は所定の付勢力で端
子板１を接点２に押圧する機能を有している。

【００１８】以下、接点接合工程を説明する。まず、端
子板１を接点２の下面（接合面）に押し付けた後、接点
２を回転させる。すると、接点２の接点面２０と反対側
の接合面２１と端子板１の接点接合面との間で摩擦発熱
が生じ、この熱により両者は摩擦溶接原理で接合され
る。接合が進んで、負荷トルクが上記トルク制限用のク
ラッチの設定トルクを超えると、クラッチが切れ、その
後、接点ホルダ３の上昇、又は、載置台５の下降により
接点ホルダ３から接点２を取り外し、工程を終了する。（実施例２）他の実施例を図２に示す。

【００１９】この実施例は、図１において、接点２及び
接点ホルダ３の形状を工夫したものであって、接点２は
角部が面取りされ、平面形状が略正方形の切頭角錐形状
となっている。そして、接点ホルダ３はこの接点２の側
面に嵌合して接点２を回転させる形状となっている。こ
のようにすれば、接点２の側面が軸方向押圧力及びトル
クを負担するので、接点２の接点面２０が損傷すること
がない。（実施例３）他の実施例を図３に示す。（ａ）は接点２
の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は接点２を端子
板１上に載置した状態を示す正面図、（ｄ）は接合後の
状態を示す正面図である。

【００２０】接点２の接合面２１から断面が略三角形の
突起２４がリング状に突出している。突起２４は接点２
の本体と同質であり一体成形により形成されたものであ
る。また、端子板１の接点接合面にも円形の逃がし溝１
１が凹設されている。このようにすれば、接点２の回転
とともに摩擦発熱が突起２４に集中してこれが磨滅及び
溶解し、これにより接点２が端子板１に接合される。な
お、本実施例３では、突起２４がリング状に突出してい
るとしたが、これはリング状なくてもよく、いくつかの
円錐状の突起が一体成形してあればよいものである。（実施例４）他の実施例を図４に示す。（ａ）は接点２
の正面図、（ｂ）は接点２を端子板１上に載置した状態
を示す正面図、（ｃ）は接合後の状態を示す正面図であ
る。

【００２１】接点２の接合面２１の径方向中央部から円
盤状の位置決め軸部２２が突出している。位置決め軸部
２２は、端子板１に貫孔された位置決め軸部２２が突出
している。位置決め軸部２２は、接点２の回転前に端子
板１に貫孔された位置決め穴１２に嵌入されている。こ
の状態で接点２を回転すると、位置決め軸部２２が位置
決め穴１２に嵌入されているので、接点２が遠心力で接
点ホルダ３から離脱することを防止することができる。（実施例５）他の実施例を図１を参照して説明する。

【００２２】この実施例は、上記各実施例において、接
点ホルダ３は良導電性金属で構成され、接地されてい
る。また、端子板１が固定される載置台（治具）５も良
導電性金属で構成され、所定の直流又は交流電源に接続
されている。そして両者の摩擦接合時に、接点ホルダ３
と載置台５との間で電流を流す。電流は両者が充分接触
した後、所定時間流してもよく、また、載置台５に常時
所定電圧を印加しておいてもよい。

【００２３】このようにすれば、両者の接合面における
接触抵抗で抵抗発熱が生じ、この抵抗発熱と摩擦発熱に
より両者が接合される。抵抗発熱と摩擦発熱との割合は
任意に設定できるが、好ましくは半々程度とされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転式接点接合方法の一実施例を示す
要部模式軸方向断面図である。

【図２】実施例２を示す要部模式軸方向断面図である。

【図３】実施例３を示す図であり、（ａ）は接点２の正
面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は接点２を端子板１
上に載置した状態を示す正面図、（ｄ）は接合後の状態
を示す正面図である。要部模式軸方向断面図である。

【図４】実施例４を示す図であり、（ａ）は接点２の正
面図、（ｂ）は接点２を端子板１上に載置した状態を示
す正面図、（ｃ）は接合後の状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１は端子板、２は接点、１２は位置決め穴、２０は接点
面、２１は接合面、２２は位置決め軸部、２４は突起。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】良導電性金属からなり接合面が接点面と
反対側に形成された接点を良導電金属からなる端子板に
所定の付勢力で押圧しつつ自転させて前記接点の接合面
を前記端子板に接合することを特徴とする回転式接点接
合方法。
【請求項２】前記接点の回転軸心と直角の断面は非円
形に形成される請求項１記載の回転式接点接合方法。
【請求項３】前記接点は、前記回転軸心から所定距離
離れた位置にて前記接合面から突出する突起を有する請
求項１又は２記載の回転式接点接合方法。
【請求項４】前記端子板は、前記接点の接合面の径方
向中央部に面して逃がし溝を有する請求項１〜３のいず
れかに記載の回転式接点接合方法。
【請求項５】前記接合面の径方向中央部から突設する
位置決め軸部を前記端子板に形成された位置決め穴に嵌
入する請求項１〜４のいずれかに記載の回転式接点接合
方法。
【請求項６】前記接合時に前記接点及び前記端子板間
に通電する請求項１〜５のいずれかに記載の回転式接点
接合方法。