JPH10208842A - 電線の接続方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マグネットワイヤのような樹脂被覆単線の電
気的接続を、絶縁樹脂被覆の機械的な剥離ないしは薬品
による剥離を行うことなく、簡単な操作で短時間に行う
方法及び装置を提供する。 【解決手段】 コ字状に曲げた接続補助片２を１対の電
極10a、10b間に挿入し、接続補助片２の空所に、接続し
ようとする対の被覆単線１、１を挿入し、電極10a、10b
を互いに近寄る方向に付勢して接続補助片２を圧潰し、
かつ電極10a、10b間に通電して接続補助片２を加熱し、
その空所に挟まれた被覆単線１、１の被覆樹脂を融解除
去するとともに、接続補助片２と被覆単線１とを電気的
に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電線同士の電気的
かつ機械的接続、特に発電機やモータ等のコイルに使用
される絶縁被覆電線（マグネットワイヤ）を、その絶縁
樹脂被覆の機械的な剥離または薬品による剥離を行うこ
となく、電気的かつ機械的に、完全かつ確実に接続する
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円形マグネットを構成する多数の
磁極に巻回されたマグネットワイヤのような絶縁被覆電
線は、その端部を機械的に引っかいて被覆樹脂を剥離し
たり、薬品を付けて剥離したりし、または高温の半田槽
に、接続端部を浸けて予備半田を施こしたりする等の前
処理した後、圧着接続又は半田付け等により、電気的接
続を良好に保つように接触させ、かつ振動や引張に対し
て接触部が離れないように、機械的にも強固に固定され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】マグネットワイヤ等の
被覆単線は、電線をコイル状に巻回した状態において、
絶縁被覆により、線間及び層間絶縁が図られるものであ
るが、前記絶縁被覆は、電線を単位断面積当たり多数巻
きうるように、ごく薄くできており、しかも、機械的に
剥離し難く丈夫なものとなっている。従って、このよう
な絶縁被覆を機械的に剥離することは、面倒であり作業
性がわるい。また、薬品処理や予備半田を施こすこと
も、面倒である。特に、電機子コイルとして巻回された
状態の端末のマグネットワイヤは、接続箇所が多くなる
ので、可成りの手間と時間を要する。

【０００４】本発明は、被覆単線の電気的接続を、絶縁
樹脂被覆の機械的な剥離、または薬品による剥離を行う
ことなく、簡単な操作で短時間に行いうる方法及び装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の方法によると、
上記課題は、次のようにして解決される。 (１) リールに巻回された導電性帯板を、長手方向と直
交して切断し、前向コ字状に折曲することにより接続補
助片を形成し、１対の電極間に前記接続補助片を挿入
し、そのコ字形に折曲された開口部の弾性復元力によ
り、接続補助片を電極間に弾性保持し、電極間に弾性保
持された接続補助片のコ字形断面の内部に、接続しよう
とする電線を挿入し、前記１対の電極を互いに近寄る方
向に付勢して、接続補助片と接続を要する電線同士を予
備加圧するとともに電極間に通電して、接続補助片およ
び接続を要する電線同士を予備加熱し、前記電極をさら
に互いに近寄る方向に付勢して、接続補助片及び接続を
要する電線を圧潰しつつ、前記電極間に通電して、接続
補助片および接続を要する電線相互を強固に加熱溶着す
る。

【０００６】(２) 上記(１)項において、接続補助片
が、溶解温度の高い導電性心材と、溶解温度の低い導電
性表面被覆材からなっている。

【０００７】(３) 上記(１)または(２)項において、互
いに接続を要する電線のいずれか一方もしくは両方が、
合成樹脂製の絶縁被覆単線である。

【０００８】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、予備加熱工程と加熱溶着工程との間において、冷却
を行う。

【０００９】また本発明の装置によると、上記課題は、
次のようにして解決される。 (５) 基台上に滑動可能に取り付けられ、前向コ字形の
接続補助片の外寸法と対応する内寸法の空所を有する前
記成形部材と、リールに巻回された導電性帯板を、リー
ルから切断ブロックを経て、前記成形部材における空所
と、前記接続補助片の内形を整形するアンビルとの間に
供給するフィードローラと、前記基台上に固定され、前
記成形部材を前方に押し進める成形シリンダと、前記成
形部材の空所内で前方へ滑動できる押し棒と、前記成形
部材に取り付けられ、前記押し棒を前進させる押し棒シ
リンダと、前記成形部材の空所の前方に位置するアンビ
ルを、この成形位置と側方に引っ込んだ待避位置とに横
移動させるアンビルシリンダと、前記成形部材の前方に
配設された１対の電極と、前記電極を互いに近寄せる方
向に付勢する加圧シリンダと、前記電極間に通電する電
源手段とを備えている。

【００１０】(６) 上記(５)項において、成形部材の空
所の内面に、前向コ字状の接続補助片を部分的に収容す
る案内溝を設ける。

【００１１】(７) 上記(５)または(６)項において、成
形部材の側部に接して配設され、アンビルの横移動を案
内するとともに、前記形成部材を前進させる際のアンビ
ルの位置を確保する案内部材とを設ける。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による被覆単線を
接続する方法を実施するための装置の概略を示す斜視図
である。まず、図１と図２〜図６の工程図を参照して、
本発明方法を説明する。

【００１３】本発明方法により接続されるのは、一般に
マグネットワイヤと呼ばれる、絶縁樹脂の薄層で被覆さ
れた銅の単線（以下被覆単線とする）であり、多磁極を
有する電磁石の磁極巻線として使用されるものである。
このような磁極巻線を多数接続するのに、本発明方法は
有利に適用される。

【００１４】図１においては、上述のような被覆単線
(１)２本を、コ字状断面の接続補助片(２)により電気的
に接続する状態を示している。

【００１５】接続補助片(２)は、溶解温度が高い銅や黄
銅等の心材に、比較的溶解温度の低い半田を、めっき等
により表面に被覆加工した導電性帯板(４)を材料として
形成されたものである。すなわち、ロール(３)から巻き
戻される導電性帯板(４)は、１対のフィードローラ(５)
(５)を経て成形部材(６)の前側に供給される。

【００１６】成形部材(６)は、上下に並ぶ水平角杆(6a)
(6b)の間に空所(７)を設けたもので、適宜の手段によ
り、矢印に示すように前方へ押し進めることができるよ
うになっている。水平角杆(6a)(6b)の間の空所(７)に
は、押し棒(８)が、前方へ滑動可能に装架されている。

【００１７】水平角杆(6a)(6b)の直前には、左右方向に
移動できるアンビル(９)が設けられ、その前方には、通
電用の上下１対の電極(10a)(10b)が設けられている。両
電極(10a)(10b)の間隔は、空所(７)の高さと等しい。上
方の水平角杆(6a)の前端上面には垂直状態の導電性帯板
(４)を切断するための切断ブロック(11)が設けられてい
る。

【００１８】次に、図２ないし図６を参照して、本発明
方法の各工程を説明する。図２は最初の工程を示し、導
電性帯板(４)は、その前端部がおおよそ成形部材(６)の
下部の水平角杆(6b)の下端に達するまで、フィードロー
ラ(５)（図１）により供給され、切断ブロック(11)を通
って、成形部材(６)とその前方に位置するアンビル(９)
との間に位置させられる。

【００１９】次に、図３に示すように、成形部材(６)
は、電極(10a)(10b)の直前まで押し進められるが、この
前進中に、切断ブロック(11)の下面に当接しながら摺動
する上部水平角杆(6a)の上面により、導電性帯板(４)
は、長手方向と直交して切断される。

【００２０】次に、この導電性帯板(４)の切断片の中央
分がアンビル(９)の後面に当たり、切断片は、アンビル
(９)と水平角杆(6a)(6b)の先端とにより、前向コ字状に
押し曲げられて、空所(７)の中に入る。このようにして
コ字状に曲げられた切断片は、接続補助片(２)となる。

【００２１】次に、図４に示すように、アンビル(９)を
側方へ引っ込めて、接続補助片(２)から脱離させるとと
もに、押し棒(８)の前進移動経路から排除させる。

【００２２】次に、図５に示すように、押し棒(８)を前
進させて、接続補助片(２)を上下の電極(10a)(10b)の間
へ押し出す。この時、コ字状の接続補助片(２)は、先が
開く傾向を有するので、空所(７)の高さと同一程度の間
隔を有する上下の電極(10a)(10b)の先端間に弾性的に係
止されることとなる。このようにして、上下電極(10a)
(10b)間に係止された接続補助片(２)の中に、複数本
（図示では２本）の被覆単線(１)を横に並べて差し入れ
る。

【００２３】次に、図６に示すように、押し棒(８)及び
成形部材(６)を後退させ、上部電極(10a)を下降させ
て、接続補助片(２)を押しつぶす。この加圧及びそれ以
降のヒュージング処理の工程を、図９を参照して説明す
る。

【００２４】図９において予備加圧ＣＯとして示すの
が、上記加圧工程であって、例えば３７ｋｇの加圧力
で、０.６秒間持続させられる。

【００２５】次いで、電極(10a)(10b)間に、例えば１.
６７ｋＡの電流を１.３秒間流して、電極に接触する接
続補助片(２)を予備加熱し、その発熱により、被覆単線
(１)の絶縁樹脂薄層を溶融剥離させる。この工程が発熱
（剥離）Ｃ１である。

【００２６】次いで、０.５秒間放冷する。この工程が
冷却Ｃ２の工程である。

【００２７】この放冷後、電極間に、例えば最大４.６
９ｋＡの電流を０.１秒間流して、工程Ｃ１において裸
の単線が接続補助片(２)の前向コ字状の内面に接触して
いる部分に発熱を集中させ、接続補助片(２)の半田めっ
き層により、単線を電気的に接続させる。この工程が溶
接（溶着）Ｃ３である。

【００２８】最後に、例えば０.２秒間の後加圧を維持
して、ヒュージング処理を終わる。この工程が冷却Ｃ４
である。

【００２９】この例の場合、ヒュージング処理の全工程
は、２.７秒で終わる。

【００３０】図１０及び図１１は、本発明装置の具体例
を示す。基台(12)に前後方向に移動可能に取り付けられ
た成形部材(６)は、成形シリンダ(13)により前方へ押し
進められるようになっている。この成形部材(６)の空所
(７)（図１参照）に摺動可能に収容されている押し棒
(８)は、押し棒シリンダ(14)により前方へ押し進められ
るようになっている。

【００３１】成形部材(６)の直前に位置するアンビル
(９)は、成形部材(６)の側方において、基台(12)に取り
付けられたアンビルシリンダ(15)により、図１１に想像
線で示すように横方向に移動可能となっており、側方へ
後退した位置においては、接続補助片(２)から脱離し、
かつ押し棒(８)の進路を妨げることがないようになって
いる。

【００３２】導電性帯板(４)を巻いたロール(３)は、上
方のロール台(16)に装架されており、このロール(３)か
ら巻きほごされる導電性帯板(４)は、基台(12)に設けた
１対のフィードローラ(５)(５)により、切断ブロック(1
1)を介して成形部材(６)の前面に供給される。

【００３３】アンビル(９)の前方に位置する下部の電極
(10b)は固定されており、上部の電極(10a)は、加圧シリ
ンダ(17)により下方に移動されるようになっている。

【００３４】(18)は、電極(10a)(10b)に電流を供給する
電源装置である。

【００３５】図７及び図８は、成形部材(６)の細部の変
形例を示す図で、それぞれ、図３のVII−VII線及び図４
のVIII−VIII線に沿う断面図に相当する図である。この
変形例においては、成形部材(６)の下部の上下の水平角
杆(6a)(6b)の対向面の前端には、長手方向の案内溝(19)
が形成されており、この案内溝(19)に接続補助片(２)を
嵌合させることにより、その保持を確実にするようにな
っている。

【００３６】また、アンビル(９)は、側方に設けた案内
部材(20)の案内孔(21)を通して延びており、接続補助片
(２)の曲げ加工に際しての衝撃に強くなっている。

【００３７】なお、接続補助片(２)により接続される被
覆単線の数は、実施例の２本に限らず、線径により４本
程度までとすることができる。また、被覆単線同士に限
らず、ストリッパによりビニール被覆を剥いたリード線
と接続することもできる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明方法のように、１対
の電極に予備加圧力を加えて、被覆単線を挿入した接続
補助片を押しつぶし、１対の電極間に通電することによ
り接続補助片及び樹被覆単線を予熱して被覆単線の被覆
樹脂を接続補助片の内面に接する領域から融解除去し、
次いで前記１対の電極に本通電して前記接続補助片と前
記被覆単線とを電気的に接続するようにすると、裸の単
線部分を確実に露出させて、ここを接続補助片に当接さ
せた後、本通電によって接続補助片並びに裸の単線部分
を、互いに溶着して電気的に接続させることができ、信
頼性のある電気的接続を、熟練を要することなく、手間
をかけずに短時間で行うことができる。また、接続処理
の工程で溶融した被覆樹脂は、接続補助片に被覆単線を
固着させたり、酸化を防ぐ膜を形成したりする作用もあ
り、強固で安定な接続部を形成させることができる。

【００３９】請求項２記載の発明のように、接続補助片
の外側が、半田メッキ等の低温度溶融材で被覆してある
と、予熱工程で被覆単線の被覆樹脂を融解除去した直後
に、単線の表面に、予熱で融けた半田を速やかに被覆し
て、単線表面の酸化を防ぎ、さらに本通電の工程によっ
て、押しつぶされた接続補助片の空所内の空隙を、溶融
半田で全体的に満たして、信頼性のある電気的接続が行
える。

【００４０】請求項３記載の発明のように、接続を要す
る電線同士が、互いに絶縁被覆の有無を任意にして組み
合わせることができると、作業性を高めて、信頼性のあ
る電気的接続が行える。

【００４１】請求項４記載の発明のように、予熱後に冷
却期間を経て本通電を行い、かつ本通電後に後加圧を行
うと、溶融した被覆樹脂により被覆単線を一旦接続補助
片に安定的に固着させ、最後の後加圧により接続補助片
と裸の単線部分との圧接中に、単線の導電性材料同士の
密な圧接や半田の細かな空隙への進入が行え、電気的接
続、並びに機械的結合を、一層完全なものとすることが
できる。

【００４２】請求項５記載の発明のように、前向きコ字
状の接続補助片の高さと対応する高さのアンビルと、前
記コ字状の接続補助片の高さに対応する高さの空所を有
する成形部材との間に、前記接続補助片を切り出す導電
性帯板の一端部を供給し、前記成形部材を前記アンビル
に向けて押し進めて、前記導電性帯板を供給する切断ブ
ロックの内角部で導電性帯板を切断するとともに、切断
された導電性帯板をアンビルにより折り曲げて前記成形
部材の空所に押し込み、このように空所に押し込まれて
形成されたコ字状の接続補助片の内部から、前記アンビ
ルを引き抜き、このコ字状の接続補助片を背後から突き
出して１対の電極間に押し進めると、コ字状の接続補助
片の形成及び電極間への挿入を、自動的に、極めて効率
的かつ短時間に行うことができる。

【００４３】請求項６記載の発明のように、成形部材の
空所の内面に、コ字状の接続補助片を部分的に収容する
案内溝を形成しておくと、アンビルの横移動時に接続補
助片が抜け落ちることがない。

【００４４】請求項７記載の発明のように、成形部材の
側部に接して、アンビルの横移動を案内するとともに、
前記形成部材を押し進める際の前記アンビルの位置を確
保する案内部材を設け、接続補助片の曲げ加工に当たっ
ての衝撃に対して、アンビルを強く支持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による被覆単線を接続する装置の概略を
示す斜視図である。

【図２】本発明による被覆単線を接続する方法の第１の
工程を示す略側面図である。

【図３】本発明による被覆単線を接続する方法の第２の
工程を示す略側面図である。

【図４】本発明による被覆単線を接続する方法の第３の
工程を示す略側面図である。

【図５】本発明による被覆単線を接続する方法の第４の
工程を示す略側面図である。

【図６】本発明による被覆単線を接続する方法の第５の
工程を示す説明図である。

【図７】本発明装置の変形例を示す図で、図３のVII−V
II線における縦断面図に相当する図である。

【図８】図７に示した変形例の、図４のVIII−VIII線に
おける縦断面図に相当する図である。

【図９】本発明方法におけるヒュージング処理工程を説
明するグラフである。

【図１０】本発明装置の具体例の側面図である。

【図１１】図１０に示した具体例の成形部材、アンビル
及びそれらの駆動機構を示す関係部分のみの平面図であ
る。

【符号の説明】

(１)被覆単線 (２)接続補助片 (３)ロール (４)導電性帯板 (５)フィードローラ (６)成形部材 (6a)(6b)水平角杆 (７)空所 (８)押し棒 (９)アンビル (10a)(10b)電極 (11)切断ブロック (12)基台 (13)成形シリンダ (14)押し棒シリンダ (15)アンビルシリンダ (16)ロール台 (17)加圧シリンダ (18)電源装置 (19)案内溝 (20)案内部材 (21)案内孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リールに巻回された導電性帯板を、長手
   方向と直交して切断し、前向コ字状に折曲することによ
   り接続補助片を形成し、 １対の電極間に前記接続補助片を挿入し、そのコ字形に
   折曲された開口部の弾性復元力により、接続補助片を電
   極間に弾性保持し、 電極間に弾性保持された接続補助片のコ字形断面の内部
   に、接続しようとする電線を挿入し、 前記１対の電極を互いに近寄る方向に付勢して、接続補
   助片と接続を要する電線同士を予備加圧するとともに電
   極間に通電して、接続補助片および接続を要する電線同
   士を予備加熱し、 前記電極をさらに互いに近寄る方向に付勢して、接続補
   助片及び接続を要する電線を圧潰しつつ、前記電極間に
   通電して、接続補助片および接続を要する電線相互を強
   固に加熱溶着することを特徴とする電線の接続方法。
2. 【請求項２】 接続補助片が、溶解温度の高い導電性心
   材と、溶解温度の低い導電性表面被覆材からなるもので
   ある請求項１記載の電線接続方法。
3. 【請求項３】 互いに接続を要する電線のいずれか一方
   もしくは両方が、合成樹脂製の絶縁被覆単線である請求
   項１又は２記載の電線の接続方法。
4. 【請求項４】 予備加熱工程と加熱溶着工程との間にお
   いて、冷却を行うことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の電線の接続方法。
5. 【請求項５】 基台上に滑動可能に取り付けられ、前向
   コ字形の接続補助片の外寸法と対応する内寸法の空所を
   有する前記成形部材と、 リールに巻回された導電性帯板を、リールから切断ブロ
   ックを経て、前記成形部材における空所と、前記接続補
   助片の内形を整形するアンビルとの間に供給するフィー
   ドローラと、 前記基台上に固定され、前記成形部材を前方に押し進め
   る成形シリンダと、 前記成形部材の空所内で前方へ滑動できる押し棒と、 前記成形部材に取り付けられ、前記押し棒を前進させる
   押し棒シリンダと、 前記成形部材の空所の前方に位置するアンビルを、この
   成形位置と側方に引っ込んだ待避位置とに横移動させる
   アンビルシリンダと、 前記成形部材の前方に配設された１対の電極と、 前記電極を互いに近寄せる方向に付勢する加圧シリンダ
   と、 前記電極間に通電する電源手段とを備えることを特徴と
   する電線の接続装置。
6. 【請求項６】 成形部材の空所の内面に、前向コ字形の
   接続補助片を部分的に収容する案内溝を設けた請求項５
   記載の電線の接続装置。
7. 【請求項７】 成形部材の側部に接して配設され、アン
   ビルの横移動を案内するとともに、前記形成部材を前進
   させる際のアンビルの位置を確保する案内部材とを設け
   た請求項５または６記載の電線の接続装置。