JPH0763685A - ヒュージング処理の良否判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒュージング処理によって端子と銅線とを接合
するに際し、破壊検査によらず且つヒュージング処理と
同時にその良否判定を行い得る判定方法を提供する。 【構成】互いに接合すべき端子１４と銅線１２との間に
電流を通じ、電気抵抗熱によってそれらを融接するヒュ
ージング処理を行うに際し、レーザ投光器３４と受光器
３６とをその光路が端子１４と銅線１２との融接部位上
方を通る向きにセットし、融接時に発生した煙の量をレ
ーザ投光器３４，受光器３６を含む煙センサにて検出
し、煙の量の多少を以てヒュージング処理の良否を判定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、互いに接合すべき導
体を融接するヒュージング処理を行うに際してその良否
を判定するための、即ち融接が良好に行われているか否
かを判定するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の導体を接合する方法として、例え
ば図６に示しているようにコイル（ここでは電磁バルブ
用コイル）１００の巻線（銅線）１０２の端部と端子
（真鍮端子）１０４とを接合する方法として、従来半田
付けによる手法が広く行われている。この半田付けによ
る接合方法は、接合部を直接目視することが可能である
利点がある反面、機械化，自動化が困難である問題があ
る。

【０００３】これに対し、近時ヒュージング処理によっ
て一対の導体、図６の場合で言えば銅線１０２と真鍮端
子１０４とを接合することが行われるようになってきて
いる。ここでヒュージングとは、半田メッキした真鍮端
子１０４にて銅線１０２を挟み込み、そして端子１０４
の各外面に電極を所定の力で押し当てて電流を通じ、電
気抵抗熱によって半田を溶かし込むと同時に銅線１０２
を被覆している絶縁被膜を溶融させ、以て銅線１０２と
端子１０４とを直接半田により融接するものである。

【０００４】ところでこのヒュージング処理による融接
の場合、接合部位が外部から目視できない困難な問題が
ある。従ってかかるヒュージング処理の場合、接合が良
好に行われているか否かを目視にて判定することができ
ない。

【０００５】かかるヒュージング処理において、接合が
良好に行われているか否かの判定方法として、端子１０
４と銅線１０２との間に電流を通じ、その際の電流値を
測定するといった方法がある。しかしながらこの判定方
法の場合、両者が接触していれば定常電流値が得られる
こととなり、両者が物理的に良好に融接しているか否か
については判定することができない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたものであり、その要旨は、互
いに接合すべき導体間に電流を通じ、電気抵抗熱によっ
てそれらを融接するヒュージング処理を行うに際し、レ
ーザ投光器と受光器とを、その光路が前記導体の融接部
位上方を通る向きにセットし、それら導体の融接時に発
生した煙の量を該レーザ投光器，受光器を含む煙センサ
にて検出し、該煙の量が設定値より多いか少ないかをも
ってヒュージングの良否を判定することにある。

【０００７】

【作用及び発明の効果】本発明者はヒュージング処理に
よる融接実験を行っている過程で、ヒュージング処理時
に煙の発生すること、またその煙の発生量はときとして
多かったり少なかったりすること、更に融接が良好に行
われていたとき煙の発生量が多くなっていること等の事
実を確認した。そこで煙の発生量を適正に計測すること
ができれば、ヒュージング処理の良否の判定に資するこ
とができるのではないかと考えた。

【０００８】本発明はこのような知見の下になされたも
のであって、上記のようにレーザー投光器と受光器とを
含む煙センサを用い、発煙量の多少をかかる煙センサに
て検出し、判定に利用するようにしたものである。

【０００９】このヒュージング処理に際して発生する煙
は、例えば上記半田メッキした真鍮端子と絶縁被膜が施
された銅線とのヒュージング接合の場合、半田メッキの
気化蒸気，真鍮の気化蒸気，絶縁被膜（例えばポリエス
テル被膜）の加熱分解ガス等から成るもので、ヒュージ
ング処理に際して発熱量が多いほど煙の発生量は多くな
る。

【００１０】即ち、電極に汚れや異物が付着していた場
合、電流が流れても発熱が少なく、融接部の温度が十分
上がらないことがあり、この場合には煙の発生量が少な
くなる一方、発熱が十分行われていれば、煙の量が多く
なるのであり、また発熱が多く、融接部の温度が十分に
高くなれば融接も十分に行われているものと考えられ
る。

【００１１】そこで本発明者は、その際の発煙量と融接
の良否との関係を調べたところ、両者の間に明確な相関
関係の存することが判明した。本発明はヒュージング処
理の際の発煙量の多少を以てその良否を判定するもの
で、かかる本発明によれば接合部が隠れた状態となって
いて外部から状態を直接目視確認できない場合であって
も、また引張試験等融接の強さを測定するための破壊検
査を行わなくても、融接の良否を適正に且つヒュージン
グ処理と同時的に判定することが可能となる。

【００１２】これにより後の検査工程を省略し若しくは
著しく簡素化し得るとともに製品の品質信頼性を高める
ことができる。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図３（Ａ）において、１０はヒュージング処
理の対象である電磁バルブ用コイルであって、１２は巻
線（銅線、以下銅線とする）、１４は真鍮端子である。
銅線１２にはポリエステル絶縁被膜が施してあり、また
真鍮端子１４には半田メッキが施してある。

【００１４】ここでヒュージング処理は、（Ｂ）に示し
ているように端子１４に形成した曲げ片１６と、端子本
体とで銅線１２の端部を挟み込むように曲げ片１６と端
子本体とに電極を押し当て、電流を通じて電気抵抗発熱
によりそれらを融接するものである。

【００１５】図２はこのヒュージング処理を行うための
装置及びヒュージング処理の良否の判定を行うための装
置の構成を示したものである。図において１８はコイル
１０を保持して移動するセット台で、コンベヤ２０によ
り図中右方向に搬送される。

【００１６】２２，２２は互いに対向するように配置さ
れた電極棒で、プレート２４より垂下する保持体２６に
より保持されている。各保持体２６にはシリンダ２８が
それぞれ連結されており、これらシリンダ２８によって
各保持体２６がプレート２４の下面に設けられたガイド
レール部の摺動案内により図中左右方向に進退駆動され
るようになっている。

【００１７】これらプレート２４（保持体２６，電極棒
２２を含む），シリンダ２８は、その上側のプレート３
０により支持されており、またプレート３０はフレーム
３２に対して所定ストローク昇降可能に保持されてい
る。

【００１８】３４，３６はレーザ投光器，受光器であ
り、それぞれブラケット３８を介して支持バー４０に取
り付けられている。レーザ投光器３４は、ヒュージング
処理時に発生する煙に向けてレーザ光を投光するもので
あり、受光器３６は煙を通過したレーザ光を受光するも
のである。而してレーザ投光器３４からの投光量と受光
器３６における受光量との差に基づく演算値が表示部４
２に表示される。

【００１９】尚、図１に示しているようにレーザ投光器
３４と受光器３６とにまたがるようにして断面コ字形状
のカバー４６が設けられている。このカバー４６は、発
生した煙が周囲に拡散するのを防止するためのものであ
る。また４８はエアノズルであって、前回のヒュージン
グ処理時に発生した煙をエアブローによって飛散させ除
去するものである。

【００２０】図４は図１，図２に示す装置を用いてヒュ
ージング処理及び良否判定を行う際の作用説明図であ
る。図に示しているように本例においては、コイル１０
が所定位置まで搬送されてくると一旦そこで停止させら
れるとともに、一対の電極棒２２が互いに接近運動させ
られ、先端が真鍮端子１４の外面に所定の圧力で押圧さ
れ、その状態で電流が流される（（II），（III）参
照）。

【００２１】具体的には、一方の電極棒２２の先端が端
子１４の曲げ片１６の外面に、また他の電極棒２２が端
子本体の外面にそれぞれ当接させられ、その状態で曲げ
片１６及び端子本体がそれら電極棒２２によって銅線１
２を挟み込むように押圧され、その状態でそれらに電流
が流される。

【００２２】このときの現象が図５に模式的に示してあ
る。（Ｉ）は銅線１２を挟み込む前の状態を示してお
り、この状態から曲げ片１６は所定の押圧力及び通電に
基づいて曲げ変形し、（III）に示しているように最終
的に端子本体と曲げ片１６とが略密着した状態となる。

【００２３】ここで（II）の状態では、電流が端子１４
の重ね合せ部の両端部を通じて流れ、そして発生した電
気抵抗熱に基づいて端子１４が加熱されて軟化し、曲げ
片１６と端子本体とが互いに密着するようになる。尚こ
の段階では電流が全体的に均等に流れるようになる。

【００２４】このヒュージング処理に際しては、まず半
田メッキ，銅線１２の絶縁被膜の溶融が生じ、そして溶
融した半田メッキが融接部分に全体的に行き渡って熱を
伝達し、均一に加熱作用を及ぼしめる作用をなす。

【００２５】上記のように端子１４及び銅線１２は電極
棒２２による通電加熱によって融接するが、このとき半
田メッキの気化蒸気，真鍮の気化蒸気或いは絶縁被膜の
分解ガス等に基づき煙が発生する。而して本例において
はその煙の量がレーザ投光器３４，受光器３６を含む煙
センサによって検出され、表示部に表示される。

【００２６】この結果煙の発生量が一定量より少ない場
合にはヒュージング不良と判定され、また煙の発生量が
多い場合にはヒュージング良と判定される。即ち本例に
よれば、ヒュージング処理と略同時に且つ自動的にヒュ
ージングの良否が判定される。

【００２７】因みに表１は、発熱量を積極的に異ならせ
るために通電電流を変化させ、そして発生した煙の量の
変化を調べた結果を示している。この結果から、発熱量
が多くなるにつれて煙の発生量が多くなっていることが
分る。

【００２８】表１

【００２９】また（イ），（ロ），（ハ），（ニ），
（ホ），（ヘ）のうちの代表的なものについての融接部
断面の顕微鏡写真を撮ったところ、発熱量、つまり発煙
量が多くなるにつれて融接が良好に行われる傾向にある
こと、特に（ホ），（ヘ）のものにおいて融接が良好に
行われていることが確認できた（参考写真参照）。

【００３０】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示である。例えば本発明は上記電磁バルブ用
コイル以外のものを対象とするヒュージング処理に際し
ても適用可能であるなど、その主旨を逸脱しない範囲に
おいて、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた態様
で実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例方法であるヒュージング処理
における良否判定方法の実施装置の要部拡大図である。

【図２】同実施装置の構成を示す図である。

【図３】同実施例方法の適用対象であるコイルを示す図
である。

【図４】同実施例方法の手順及び作用説明図である。

【図５】ヒュージング処理による融接方法の説明図であ
る。

【図６】本発明の背景説明のための説明図である。

【符号の説明】

１０ コイル １２ 銅線 １４ 真鍮端子 ３４ レーザ投光器 ３６ 受光器 ４２ 表示部 ４６ カバー ４８ エアノズル

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｒ 43/02 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合すべき導体間に電流を通じ、
   電気抵抗熱によってそれらを融接するヒュージング処理
   を行うに際し、レーザ投光器と受光器とを、その光路が
   前記導体の融接部位上方を通る向きにセットし、それら
   導体の融接時に発生した煙の量を該レーザ投光器，受光
   器を含む煙センサにて検出し、該煙の量が設定値より多
   いか少ないかをもってヒュージングの良否を判定するこ
   とを特徴とするヒュージング処理の良否判定方法。