JPH0922767A - 端子への電線接続方法及び端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接電流を低く抑えて設備コスト及びランニ
ングコストを安価にする。 【構成】 端子２０は先端を丸めた円柱状をなし、基端
側に電線挿入孔２１が軸方向に沿って形成され、電線１
０の芯線１２を挿入できる。端子２０の外周壁２２は円
筒状をなし、その内周面に環状溝２３が電線１０の挿入
方向に沿って複数本形成され、対向する２箇所に電極受
面２４が形成されている。端子２０の電線挿入孔２１の
外周壁２２には、その基端側から電線１０の挿入方向に
沿って２本の割り溝２５が両電極受面２４間の中央に位
置して形成されており、外周壁２２を一対の溶接電極３
０で挟み付けながら電極３０間に通電することにより割
り溝２５を閉じさせつつ外周壁２２を潰して芯線１２と
溶着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は抵抗溶接を利用して
端子に電線を接続する接続方法及びそのための端子に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば数十アンペア以上の電流を流すよ
うな比較的太いサイズの電線に金属端子を接続するため
の方法として、従来、図４に示したものが実用化されて
いる。これは、絶縁電線１の先端を皮剥きしておき、そ
の芯線１ａを棒状端子２の後端に形成した電線挿入孔２
ａ内に挿入し、その電線１の外側から一対の溶接電極３
にて挟み付けて電流を流しながら端子２を潰すような圧
力を加えるのである。すると、電極３を通じて流れる電
流によっていわゆる抵抗溶接の原理にて端子２及び芯線
１ａが発熱し、電線挿入孔２ａ部分が潰れて芯線１ａに
熱融着して接合がなされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、特に電線サイズが太くなればなるほど、溶接電
流が相当に大きくなり、また、大きな加圧力が必要にな
るため、設備コストやランニングコストが増大するとい
う問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、溶接電流を低く抑えて設備コスト及びランニングコ
ストを安価にすることができる電線接続方法及びそのた
めの端子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明の
端子は、一端側に電線の芯線が挿入される電線挿入孔を
有し、その電線挿入孔に芯線を挿入した状態で電線挿入
孔の外周壁を一対の溶接電極で挟み付けながら電極間に
通電することにより電線に接続される端子であって、電
線挿入孔の外周壁に溶接電極による挟み付け方向と交差
する方向に延びる割り溝を設けたところに特徴を有する
（請求項１の発明）。

【０００６】この構成の端子の電線挿入孔に芯線を挿入
し、溶接電極間に電圧を印加し、端子を挟み付けて加圧
すると、電極間に溶接電流が流れ、抵抗発熱により端子
が軟化して電線挿入孔部分が潰れるように変形する。こ
れに伴い、端子及び芯線が相互に溶着して電線が端子に
固着される。このとき、端子の電線挿入孔の外周壁に
は、溶接電極による挟み付け方向と交差する方向に延び
る割り溝が形成されているから、溶接電流はその割り溝
がない場合に比べて長い通電回路を流れることになり、
抵抗が増大して低電流で十分な発熱が得られることにな
る。また、割り溝は溶接電極による挟み付け方向と交差
する方向に延びているから、溶接電極から加圧力を受け
ることにより、割り溝が閉じるような変形が容易に発生
して低加圧力でも電線挿入孔の外周壁が容易に潰れるこ
とになる。

【０００７】このことは、溶接電流が小さく、加圧力が
低くても、溶接時に電線挿入孔の外周壁が容易に潰れて
芯線と一体化することを意味するから、本発明によれ
ば、溶接用の設備コスト及びランニングコストを安価に
できるという効果が得られることになる。また、上述の
ようにして芯線との接合強度が高まるから、電線挿入孔
を浅くして芯線との嵌合代を短くしても、十分な強度が
得られ、ひいては端子の全長を短くしてコネクタの小型
化及び全体の低コスト化を図ることもできるようにな
る。

【０００８】また、上記構造に加え、さらに電線挿入孔
の内周面に電線の挿入方向と交差する方向に延びる溝又
は突条を形成することとしてもよい（請求項２の発
明）。このようにすると、電線挿入孔に芯線を挿入した
状態で、芯線と電線挿入孔の内周面との接触面積が減少
して溶接電流の通電路の抵抗が増大するため、低電流で
より多量の発熱が生ずることになって高い溶着度合いが
得られる。しかも、電線挿入孔の外周壁が潰れて芯線を
圧縮したとき、その溝又は突条が芯線に対して引っかか
るように機能するから、電線の抜け方向の力に対して高
い抵抗が得られ、いっそう接合強度が高まる。

【０００９】更に、電線挿入孔の外周壁に、溶接電極の
先端面に合わせて面接触させる電極受面を形成してもよ
い（請求項３の発明）。このようにすると、溶接電極が
面接触で密着することになるから、電流分布が均一化さ
れてより良い接合状態が得られる。

【００１０】また、請求項４の電線接続方法は、端子の
一端側に形成された電線挿入孔に電線の芯線を挿入して
接続する電線接続方法であって、端子の電線挿入孔の外
周壁に電線の挿入方向に沿う割り溝を形成し、その電線
挿入孔の外周壁を一対の溶接電極で挟み付けながら電極
間に通電することにより割り溝を閉じさせつつ外周壁を
潰して芯線に溶着するところに特徴を有し、請求項１の
発明と同様に、溶接用の設備コスト及びランニングコス
トを安価にできるという効果が得られ、また、端子と芯
線との嵌合代を短くできるので、端子の全長を短くして
コネクタの小型化及び全体の低コスト化を図ることもで
きるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１ないし図３を参照して説明する。電線１０は、導
電線断面積が例えば３８mm2 の絶縁電線で、先端部にお
いて絶縁被覆１１が剥されて芯線１２を露出させてあ
る。

【００１２】端子２０は例えば銅合金製であって先端を
丸めた円柱状をなし、基端側に例えば長さ９mm程度の電
線挿入孔２１が軸方向に沿って形成されていて、上記芯
線１２を挿入できるようになっている。電線挿入孔２１
を形成している端子２０の外周壁２２は円筒状をなし、
その内周面に環状溝２３が電線１０の挿入方向に沿って
複数本形成され、各環状溝２３が電線１０の挿入方向と
交差する方向に延びている。

【００１３】そして、電線挿入孔２１の外周壁２２には
対向する２箇所に電極受面２４が形成されている。これ
らは、端子２０の外周壁２２を上下から挟む溶接電極３
０の先端面の形状に合致させて平坦面としてあり、溶接
電極３０により挟み付けたときにその先端面が電極受面
２４にぴったりと密着する。

【００１４】また、端子２０の電線挿入孔２１の外周壁
２２には、その基端側から電線１０の挿入方向に沿って
２本の割り溝２５が両電極受面２４間の中央に位置して
形成されており、ここでは例えば長さ６mm程度としてい
る。

【００１５】さて、この実施形態における電線１０の接
続手順について説明する。まず、端子２０を溶接装置に
セットし、その端子２０の電線挿入孔２１に電線１０の
芯線１２を挿入する（図２参照）。次いで、溶接装置の
両溶接電極３０を移動させて端子２０の電線挿入孔２１
部分を挟み付けるようにし、溶接電極３０間に電圧を印
加するとともに、これらにより端子２０を加圧する。

【００１６】すると、両溶接電極３０間の端子２０及び
電線１０を通って溶接電流が流れ、ジュール熱によりこ
れらが高温度に加熱され、端子２０が軟化して電線挿入
孔２１の外周壁２２が潰れるように変形し、端子２０及
び芯線１２が相互に溶着して電線１０が端子２０に固着
されることになる（図３参照）。このような溶接工程に
おいて、端子２０の電線挿入孔２１の外周壁２２には、
溶接電極３０による挟み付け方向と直交する方向に延び
る割り溝２５が形成されているから、溶接電流はその割
り溝２５を迂回するように流れて長い通電回路を流れ
る。この結果、通電路の抵抗が増大するために溶接電流
は低く抑えられながら、十分な発熱が得られることにな
り、割り溝２５を設けない従来では溶接電流が２５ｋＡ
であったところ、その８０％の２０ｋＡになっても十分
な溶接強度が得られた。

【００１７】また、割り溝２５は溶接電極３０による挟
み付け方向と直交する方向に延びているから、溶接電極
３０から加圧力を受けることにより、各割り溝２５が閉
じるような変形が容易に発生して低加圧力でも電線挿入
孔２１の外周壁２２が容易に潰れることになる。このこ
とは、溶接電流が小さく、加圧力が低くても、溶接時に
電線挿入孔２１の外周壁２２が容易に潰れて芯線１２と
一体化することを意味するから、溶接用の設備コスト及
びランニングコストを安価にできるという効果が得られ
ることになる。また、上述のようにして芯線１２との接
合強度が高まるから、電線挿入孔２１を浅くして芯線１
２との嵌合代を短くしても、十分な強度が得られ、ひい
ては端子２０の全長を短くしてコネクタの小型化及び全
体の低コスト化を図ることもできるようになる。

【００１８】また、上記した実施形態では、さらに電線
挿入孔２１の内周面に環状溝２３を形成しているから、
電線挿入孔２１に芯線１２を挿入した状態で、芯線１２
と電線挿入孔２１の内周面との接触面積が減少して溶接
電流の通電路の抵抗が増大するため、低電流でより多量
の発熱が生ずることになって高い溶着度合いが得られ
る。しかも、電線挿入孔２１の外周壁２２が潰れて芯線
１２を圧縮したとき、その環状溝２３が芯線１２に対し
て引っかかるように機能するから、電線１０の抜け方向
の力に対して高い抵抗が得られ、いっそう接合強度が高
まる。ちなみに、上記した実施形態によれば、前述のよ
うに溶接電流を従来の８０％に抑えながら、引き抜き強
度に関しては従来４７０ｋｇｆであったところ、１０％
アップの５２０ｋｇｆとすることができた。

【００１９】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施の形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲
に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することができる。

【００２０】（１）上記実施形態では端子２０に割り溝
２５だけでなく、環状溝２３及び電極受面２４を合わせ
て形成した例を示したが、これらは必要に応じて形成す
ればよく、例えばコスト上の理由等によって環状溝２３
及び電極受面２４を省略しても、割り溝２５を形成すれ
ば初期の目的は達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶接作業の様子を示す斜視図

【図２】同じく端子部分の断面図

【図３】同じく端子部分の溶接時の断面図

【図４】従来の溶接作業を示す断面図

【符号の説明】

１０…電線 １２…芯線 ２０…端子 ２１…電線挿入孔 ２２…外周壁 ２３…環状溝 ２４…電極受面 ２５…割り溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に電線の芯線が挿入される電線挿
   入孔を有し、その電線挿入孔に前記芯線を挿入した状態
   で電線挿入孔の外周壁を一対の溶接電極で挟み付けなが
   ら電極間に通電することにより前記電線に接続される端
   子であって、前記電線挿入孔の外周壁には前記溶接電極
   による挟み付け方向と交差する方向に延びる割り溝が設
   けられていることを特徴とする端子。
2. 【請求項２】 電線挿入孔の内周面には電線の挿入方向
   と交差する方向に延びる溝又は突条が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の端子。
3. 【請求項３】 電線挿入孔の外周壁には、前記溶接電極
   の先端面に合わせて面接触させる電極受面が形成されて
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の端子。
4. 【請求項４】 端子の一端側に形成された電線挿入孔に
   電線の芯線を挿入して接続する電線接続方法であって、
   前記端子の前記電線挿入孔の外周壁に前記電線の挿入方
   向に沿う割り溝を形成し、その電線挿入孔の外周壁を一
   対の溶接電極で挟み付けながら電極間に通電することに
   より前記割り溝を閉じさせつつ前記外周壁を潰して前記
   芯線に溶着することを特徴とする端子への電線接続方
   法。