KR102303780B1 - 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법 - Google Patents

전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법 Download PDF

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Abstract

제안기술은 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 유닛을 이용하여 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어를 용접시키기 위한 용접 방법에 관한 발명이다.

Description

전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법{Welding method of terminal and wire applied to electric motor for electric vehicle}
제안기술은 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 유닛을 이용하여 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어를 용접시키기 위한 용접 방법에 관한 발명이다.
전기자동차용 전기모터의 제작 공정 중 2선 이상의 구리 와이어와 구리 터미널을 고정 및 연결하기 위해 구리 와이어를 구리 터미널 사이에 넣고 압착하는 방식이 적용되고 있다.
그러나 현재 적용되는 단순 압착 방식만으로는 압착 강도 또는 접합 강도, 그리고 피로 강도에 문제가 발생하기 때문에 이를 개선하기 위한 방법으로 경제성 있는 저항 용접 방식이 적용되고 있다.
한편, 최근 부품의 경량화 및 원가 절감에 따라 구리 소재 대신 알루미늄 소재를 적용하고 있다.
구리보다 전도성이 우수하지 않은 알루미늄 소재의 적용 시, 터미널과 와이어의 단순 압착 방식만으로는 압착 강도 또는 접합 강도에 문제가 발생하여 이탈력 및 전기전도도에 문제가 발생하게 된다.
또한, 용접이 어려운 알루미늄 소재의 특성상 단순 저항 용접을 적용하는 경우 용융이 발생하지 않거나 비산 현상이 발생한다.
한국등록특허 제10-0598881호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 저항 용접용 전극 유닛의 용접 표면 형상을 제어하여 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널을 서로 고정시키기 위한 저항 용접 시 와이어와 터미널 사이의 이탈력 및 전기전도도를 확보하는데 목적이 있다.
또한, 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어의 용접 시 최적의 용접 조건을 도출하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법에 있어서,
터미널 준비단계;
터미널과 와이어의 결합 단계;
터미널과 와이어의 용접 전 안정화 단계;
터미널에 용접 전류를 인가하는 전극 유닛 준비단계;
터미널과 전극 유닛의 결합 단계;
전극 유닛을 통해 터미널에 용접 전류가 인가되는 단계;
터미널과 와이어가 용접되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널을 서로 고정시키기 위한 저항 용접 시 와이어와 터미널 사이의 이탈력 및 전기전도도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어의 용접 시 최적의 용접 조건을 도출할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널이 적용된 부품의 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터미널과 와이어의 용접 방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널의 결합 시 구조도.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널이 적용된 부품의 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널에 가해지는 전극 가압력 도출 시험 결과.
도 5는 본 발명에 따른 전극 유닛의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 상부 전극과 하부 전극의 실제 형상.
도 7은 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 용융 접합 시 상세도.
도 8은 본 발명에 따른 터미널과 전극 유닛의 용접 시 용접 조건에 따른 시험 결과.
도 9는 본 발명에 따른 터미널과 전극 유닛의 용접 시 최적화된 용접 조건에 따른 시험 결과.
도 10은 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 용융 접합 시 전류의 흐름 개념도.
도 11은 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널의 용융 접합 시 개념도.
도 12는 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 터미널과 와이어의 용융 접합 시 일실시예의 단면 형상.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 유닛을 이용하여 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어를 용접시키기 위한 용접 방법에 관한 발명이다.
도 1에는 본 발명에 따른 터미널과 와이어의 용접 방법의 순서도가 도시되어 있다.
알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어를 용접하기 위한 본 발명의 용접 방법은,
터미널(2) 준비단계;(S100)
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 결합 단계;(S200)
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접 전 안정화 단계;(S300)
상기 터미널(2)에 용접 전류를 인가하는 전극 유닛 준비단계;(S400)
상기 터미널(2)과 상기 전극 유닛의 결합 단계;(S500)
상기 전극 유닛을 통해 상기 터미널(2)에 용접 전류가 인가되는 단계;(S600)
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)가 용접되는 단계;(S700)를 포함하여 진행된다.
도 2에는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널의 결합 시 구조도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널이 적용된 부품의 개념도가 도시되어 있다.
먼저, 상기 터미널 준비단계(S100)에서 상기 터미널(2)은 직선으로 연장된 일정 길이의 제1연장부(4)와, 상기 제1연장부(4)의 일단으로부터 곡선으로 절곡되어 반원 형상으로 연장되는 절곡부(10)와, 상기 절곡부(10)의 단부로부터 일정 길이 연장되는 제2연장부(6)와, 상기 제2연장부(6)의 단부로부터 상기 제1연장부(4)를 향해 사선 방향으로 연장되어 접촉되면서 관통홀(14)을 형성하는 제3연장부(8)를 포함하여 구성된다.
상기 제1연장부(4), 상기 절곡부(10) 및 상기 제2연장부(6)에 의해 상기 관통홀(14)의 일측은 ‘U’ 형상의 단면 형상을 갖도록 형성된다.
상기 제2연장부(6)는 상기 제1연장부(4) 보다 짧은 길이를 갖는다.
상기 제3연장부(8)는 상기 제2연장부(6)와 일정 각도의 둔각을 이루도록 연장되며, 상기 제3연장부(8)의 단부는 상기 제1연장부(4)의 일정 길이 부분에 밀착 접촉 또는 고정된다.
상기 제1연장부(4)에서 상기 제3연장부(8)의 단부와 접촉되는 부분에는 상기 제1연장부(4)와 상기 제3연장부(8)의 고정을 보다 견고하게 하기 위한 보강부(12)가 형성될 수 있다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 결합 단계(S200)는,
상기 와이어(16)가 상기 관통홀(14)을 관통하는 단계;
상기 와이어(16)의 둘레부 양측이 각각 상기 제1연장부(4)의 내측면과 상기 제2연장부(6)의 내측면에 접촉되는 단계;를 포함하여 진행된다.
상기 와이어(16)가 상기 관통홀(14)을 관통하는 단계에서, 상기 관통홀(14)은 서로 일정 간격 이격된 복수 개의 와이어(16)에 의해 관통되며, 상기 복수 개의 와이어(16)는 서로 평행하게 배치된다.
상기 관통홀(14)을 관통한 상기 와이어(16)의 둘레부 양측은 각각 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6)의 내측면에 접촉된다.
상기 복수 개의 와이어(16) 중 어느 하나의 와이어(16)는 상기 절곡부(10)의 내측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치하게 된다. 복수 개의 상기 와이어(16) 중 다른 하나의 상기 와이어(16)는 상기 어느 하나의 와이어(16)와 서로 일정 간격 이격되어 배치된다.
상기 제1연장부(4) 보다 짧은 길이를 갖는 상기 제2연장부(6)의 길이에 대해 설명하며, 상기 관통홀(14)이 상기 어느 하나의 와이어(16)와 상기 다른 하나의 와이어(16)에 의해 관통되어 있을 때, 상기 절곡부(10)로부터 연장된 상기 제2연장부(6)의 단부는 상기 어느 하나의 와이어(16)를 지나 상기 다른 하나의 와이어(16)의 반경에 이르는 부분까지 연장된다.
상기 관통홀(14)을 관통한 상기 와이어(16) 중 상기 다른 하나의 와이어(16)는 상기 와이어(16)와 상기 터미널(2)의 용접 전 또는 상기 와이어(16)와 상기 터미널(2)의 용접 후 둘레부 일측이 상기 제3연장부(8)의 내측면과 접촉되도록 배치된다.
상기 터미널(2) 및 상기 와이어(16)는 알루미늄 재질로 형성된다.
도 4에는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널에 가해지는 전극 가압력 도출 시험 결과가 도시되어 있다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접을 위한 통전 이전에, 재현성을 높이기 위한 안정화 공정을 진행하게 된다.
상기 안정화 공정이 진행되는 상기 안정화 단계(S300)에서는 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 접촉 면적이 일정 면적 이상이 되도록 상기 터미널(2)을 압착시키게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 터미널(2)을 압착시키는 전극 가압력이 증가할수록 상기 와이어(16)의 압착(변형) 정도가 심해지기 때문에 상기 터미널(2) 압착 시 상기 전극 가압력은 상기 터미널과(2) 상기 와이어(16)의 기 정해진 접촉 면적을 만족시키면서도 상기 와이어(16)의 기 정해진 압착 정도를 만족시켜야 한다.
즉, 상기 전극 가압력은 상기 터미널(2) 압착 이후, 상기 제1연장부(4)의 외측면과 상기 제2연장부(6)의 외측면 사이 두께를 일정 두께로 유지시킬 수 있는 크기여야 한다.
따라서, 상기 관통홀(14)의 직경, 상기 와이어(16)의 직경 등 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 형상을 고려한 본 발명의 일 실시예에서는 상기 안정화 단계 이전 상기 제1연장부(4)의 외측면과 상기 제2연장부(6)의 외측면 사이 두께가 5.0mm~5.2mm인 경우, 상기 안정화 단계(S300) 이후 상기 제1연장부(4)의 외측면과 상기 제2연장부(6)의 외측면 사이 두께는 4mm~4.3mm로 유지되어야 하며, 이를 만족시키기 위해 도 4의 시험을 결과를 바탕으로 상기 전극 가압력을 2.5kN로 선정하였다.
도 5에는 본 발명에 따른 전극 유닛의 단면도가 도시되어 있다.
상기 전극 유닛은 상기 터미널(2)에 직접적으로 접촉하여 전류를 인가함으로써 상기 와이어(16)와 상기 터미널(2)을 용접시키는 것으로, 상기 터미널(2)에 용접 전류를 인가하는 전극 유닛 준비단계(S400)에서 상기 전극 유닛은 상부 전극(18)과, 상면이 상기 상부 전극(18)의 하면과 마주보도록 배치되는 하부 전극(24)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 전극(24)의 상면에는 양단이 개방된 일정 깊이의 중앙홈(26)이 형성된다. 상기 하부 전극(24)의 상면은 상기 중앙홈(26)에 대해 대칭 형상으로 형성된다.
상기 상부 전극(18)의 하면에는 제1절연체(20) 및 제2절연체(22)가 결합되며, 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22)는 서로 일정 간격 이격되어 위치하게 된다.
상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22)는 서로 동일한 높이를 갖는 것으로, 상기 상부 전극(18)의 하면으로부터 서로 동일한 돌출 길이를 갖게 된다.
상기 제1절연체(20) 및 상기 제2절연체(22)는 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRD) 소재로 형성될 수 있다.
상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이의 간격은 상기 중앙홈(26)의 폭과 서로 동일하게 형성된다. 상기 중앙홈(26)의 깊이는 상기 제1절연체(20) 및 상기 제2절연체(22)의 높이와 서로 동일하다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)를 용접하기 위한 상기 상부 전극(18)과 상기 하부 전극(24)의 결합 시 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22)는 상기 중앙홈(26)에 대해 대칭이 되도록 위치하게 된다.
도 6에는 본 발명에 따른 상부 전극과 하부 전극의 실제 형상이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 용융 접합 시 상세도가 도시되어 있다.
상기 터미널과 상기 전극 유닛의 결합 단계(S500)는,
상기 중앙홈(26)에 상기 관통홀(14)의 일측 둘레부가 삽입되는 단계;
상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 상기 관통홀(14)의 타측 둘레부가 삽입되는 단계;를 포함하여 진행된다.
상기 중앙홈(26)에 상기 관통홀(14)의 일측 둘레부가 삽입되는 단계는 상기 터미널(2)과 상기 하부 전극(24)이 결합되는 단계가 된다.
먼저, 상기 중앙홈(26)에 상기 관통홀(14)의 일측 둘레부가 삽입되는 단계에서는 상기 터미널(2)에서 상기 관통홀(14)의 일측 둘레부 즉, 상기 와이어(16)를 감싸는 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6)중 어느 하나가 상기 중앙홈(26)에 삽입된다.
이때, 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6) 중 상기 중앙홈(26)에 삽입된 어느 하나의 외측면은 상기 중앙홈(26)의 바닥면과 맞닿게 된다.
또한, 상기 관통홀(14)의 일측으로 돌출된 상기 와이어(16)의 하측은 상기 중앙홈(26)을 기준으로 상기 하부 전극(24)의 일측 상면에 접촉되고, 상기 관통홀(14)의 타측으로 돌출된 상기 와이어(16)의 하측은 상기 중앙홈(26)을 기준으로 상기 하부 전극(24)의 타측 상면에 접촉된다.
상기와 같이 상기 터미널(2)과 상기 하부 전극(24)이 결합되는 단계가 완료되면, 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 상기 관통홀(14)의 타측 둘레부가 삽입되는 단계가 진행된다.
상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 상기 관통홀(14)의 타측 둘레부가 삽입되는 단계는 상기 터미널(2)과 상기 상부 전극(18)이 결합되는 단계가 된다.
상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 상기 관통홀(14)의 타측 둘레부가 삽입되는 단계에서는 상기 관통홀(14)의 타측 둘레부 즉, 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6)중 다른 하나가 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 삽입된다.
즉, 상기 중앙홈(26)에 상기 제1연장부(4)가 삽입된 경우 상기 제2연장부(6)가 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 삽입되고, 상기 중앙홈(26)에 상기 제2연장부(6)가 삽입된 경우 상기 제1연장부(4)가 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 삽입되면서 상기 터미널(2)과 상기 상부 전극(18)이 결합하게 된다.
이때, 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6) 중 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이에 삽입된 다른 하나의 외측면은 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22) 사이의 상기 상부 전극(18)의 하면과 맞닿게 된다.
또한, 상기 관통홀(14)의 일측으로 돌출된 상기 와이어(16)의 상측은 상기 제1절연체(20)에 접촉되고, 상기 관통홀(14)의 타측으로 돌출된 상기 와이어(16)의 상측은 상기 제2절연체(22)에 접촉된다.
상기 상부 전극(18), 상기 하부 전극(24) 및 상기 터미널(2)의 결합이 완료되었을 때, 상기 와이어(16)는 상기 제1연장부(4)와 상기 제2연장부(6) 사이에 위치하여 상기 상부 전극(18)과 상기 하부 전극(24) 사이에 상기 제1연장부(4), 상기 와이어(16), 상기 제2연장부(6) 또는 상기 제2연장부(6), 상기 와이어(16), 상기 제1연장부(4) 순으로 적층된 상태가 된다.
상기 터미널(2)과 상기 전극 유닛의 결합 단계(S500)가 완료되면 상기 전극 유닛을 통해 상기 터미널(2)에 용접 전류가 인가되는 단계(S600)와 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)가 용접되는 단계(S700)가 차례로 진행된다.
도 8에는 본 발명에 따른 터미널과 전극 유닛의 용접 시 용접 조건에 따른 시험 결과가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명에 따른 터미널과 전극 유닛의 용접 시 최적화된 용접 조건에 따른 시험 결과가 도시되어 있다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)가 용접되는 단계(S700)에서의 용접 시 용접 시간은 10 cycle, 상기 용접 전류는 11.5kA로 적용하였다. 이때, 1 cycle은 16.6ms이다.
상기 용접 전류는 용접 시간이 10 cycle일 때, 스패터(spatter)가 발생되기 직전(스패터 발생 전류 -0.5kA) 전류 조건을 기준으로 하여 선정하였다.
도 10에는 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 용융 접합 시 전류의 흐름 개념도가 도시되어 있고, 도 11에는 본 발명에 따른 알루미늄 와이어와 알루미늄 터미널의 용융 접합 시 개념도가 도시되어 있다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접 전, 원형상의 단면을 가졌던 상기 와이어(16)는 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접 후, 상기 관통홀(14)의 내측면과 접촉되었던 상기 와이어(16)의 둘레부 양측이 상기 관통홀(14)의 내측면과 용접되면서 타원 형상의 단면을 갖게 된다.
또한, 상기 와이어(16)가 타원 형상의 단면을 갖게 되면서 일정 간격 이격되어 위치하던 복수 개의 상기 와이어(16)가 서로 접촉되어 용접된다.
상기와 같이 진행되는 본 발명의 용접 방법은 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)는 용접 시, 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22)가 상기 상부 전극(18)의 하면에 노출되도록 장착됨으로써 전류의 통전 방향을 직접적으로 제어하게 된다.
상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접 시, 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 가장자리 부분에서는 비교적 높은 저항값이 발생되는데, 이 부분으로 전류의 이동을 유도하여 전류의 밀도를 낮추어 줌으로써 전류가 특정 구간에 집중하여 스패터(spatter)를 발생시키는 현상을 감소시키게 된다.
즉, 상기 제1절연체(20)와 상기 제2절연체(22)는 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 용접 시 접촉 저항값이 가장 높아지는 상기 터미널(2)과 상기 와이어(16)의 가장자리 부분에 발생되는 전류의 집적 현상을 줄여 도 10에 표시된 ‘ideal current path’와 같이 전류의 통전 방향을 유도함으로써 전류의 밀도를 낮추게 된다.
따라서, 어느 한 곳에만 발열이 집중되지 않으면서도 상기 관통홀(14)의 중심부에도 전류의 흐름이 가능하게 함으로써 상기 관통홀(14)의 외측에서의 상기 와이어(16)의 파단을 막아 상기 와이어(16)와 상기 터미널(2) 사이의 이탈력 및 전기전도도를 확보하게 된다.
도 12에는 본 발명에 따른 전극 유닛을 이용한 터미널과 와이어의 용융 접합 시 일실시예의 단면 형상이 도시되어 있다.
도 12는 상기 터미널과 상기 와이어의 용융 접합 시 단면부 미세 조직을 분석한 것으로, 상기 제1연장부(4)의 외측면과 상기 제2연장부(6)의 외측면 사이 두께가 4mm~4.3mm로 유지되면서도 도면상 ①과 ②부분의 미세 조직을 분석하였을 때 용융 접합의 흔적이 보이는 것을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명의 전극 유닛을 이용한 터미널과 와이어의 용융 접합이 성공적으로 이루어졌음을 확인할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2 : 터미널
4 : 제1연장부
6 : 제2연장부
8 : 제3연장부
10 : 절곡부
12 : 보강부
14 : 관통홀
16 : 와이어
18 : 상부 전극
20 : 제1절연체
22 : 제2절연체
24 : 하부 전극
26 : 중앙홈

Claims (19)

  1. 직선으로 연장된 일정 길이의 제1연장부;
    상기 제1연장부의 일단으로부터 곡선으로 절곡되어 반원 형상으로 연장되는 절곡부;
    상기 절곡부의 단부로부터 일정 길이 연장되는 제2연장부;
    상기 제2연장부의 단부로부터 연장되어 단부가 상기 제1연장부의 일정 길이 부분에 접촉되는 제3연장부; 및
    상기 제1연장부, 상기 제2연장부, 상기 제3연장부 및 상기 절곡부의 내측면에 의해 형성되는 관통홀;을 포함하는 알루미늄 터미널과 알루미늄 와이어를 용접하기 위한 용접 방법에 있어서,
    터미널 준비단계;
    상기 터미널과 상기 와이어의 결합 단계;
    터미널과 와이어의 용접 전 안정화 단계;
    상기 터미널에 용접 전류를 인가하는 전극 유닛 준비단계;
    상기 터미널과 상기 전극 유닛의 결합 단계;
    상기 전극 유닛을 통해 상기 터미널에 용접 전류가 인가되는 단계;
    상기 터미널과 상기 와이어가 용접되는 단계;를 포함하며,
    상기 용접 전 안정화 단계에서는 상기 터미널과 상기 와이어의 접촉 면적이 일정 면적 이상이 되도록 상기 터미널을 압착시키며,
    상기 용접 전 안정화 단계 이후, 상기 제1연장부의 외측면과 상기 제2연장부의 외측면 사이 두께는 4mm~4.3mm인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용접 전 안정화 단계에서 상기 터미널을 압착시키는 전극 가압력은 2.5kN인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극 유닛 준비단계에서 상기 전극 유닛은,
    상부 전극; 및
    상면이 상기 상부 전극의 하면과 마주보도록 배치되는 하부 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 전극의 하면에는 서로 일정 간격 이격된 제1절연체와 제2절연체가 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 전극의 상면에는 양단이 개방된 일정 깊이의 중앙홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터미널과 상기 전극 유닛의 결합 단계는,
    상기 중앙홈에 상기 관통홀의 일측 둘레부가 삽입되는 단계;
    상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이에 상기 관통홀의 타측 둘레부가 삽입되는 단계;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙홈에 상기 관통홀의 일측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 일측 둘레부는 상기 제1연장부와 상기 제2연장부 중 어느 하나인 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙홈에 상기 관통홀의 일측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 일측 둘레부의 외측면은 상기 중앙홈의 바닥면과 맞닿는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 중앙홈에 상기 관통홀의 일측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 일측으로 돌출된 와이어의 하측은 상기 중앙홈을 기준으로 상기 하부 전극의 일측 상면에 접촉되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 중앙홈에 상기 관통홀의 일측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 타측으로 돌출된 와이어의 하측은 상기 중앙홈을 기준으로 상기 하부 전극의 타측 상면에 접촉되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이에 상기 관통홀의 타측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 타측 둘레부는 상기 제1연장부와 상기 제2연장부 중 다른 하나인 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이에 상기 관통홀의 타측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 타측 둘레부의 외측면은 상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이의 상기 상부 전극의 하면과 맞닿는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이에 상기 관통홀의 타측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 일측으로 돌출된 와이어의 상측은 상기 제1절연체에 접촉되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1절연체와 상기 제2절연체 사이에 상기 관통홀의 타측 둘레부가 삽입되는 단계에서,
    상기 관통홀의 타측으로 돌출된 와이어의 상측은 상기 제2절연체에 접촉되는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 터미널과 상기 와이어의 결합 단계는,
    상기 와이어가 상기 관통홀을 관통하는 단계;
    상기 와이어의 둘레부 양측이 각각 상기 제1연장부의 내측면과 상기 제2연장부의 내측면에 접촉되는 단계;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 와이어가 상기 관통홀을 관통하는 단계에서,
    상기 와이어는 서로 평행하며, 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 준비단계에서, 상기 제3연장부는 상기 제2연장부와 둔각을 이루는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터에 적용되는 터미널과 와이어의 용접 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034152A (en) * 1973-06-18 1977-07-05 Warner Allan S Termination system for fusing aluminum-type lead wires
JPH1110351A (ja) * 1997-06-19 1999-01-19 Kyoshin Kogyo Kk 抵抗溶接装置
JP2002178163A (ja) * 2000-12-14 2002-06-25 Kyoei Seigyo Kiki Kk 溶接方法、溶接装置及び溶接用電極部
KR100598881B1 (ko) 2004-06-17 2006-07-10 (주) 동희산업 연료탱크의 점용접 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034152A (en) * 1973-06-18 1977-07-05 Warner Allan S Termination system for fusing aluminum-type lead wires
JPH1110351A (ja) * 1997-06-19 1999-01-19 Kyoshin Kogyo Kk 抵抗溶接装置
JP2002178163A (ja) * 2000-12-14 2002-06-25 Kyoei Seigyo Kiki Kk 溶接方法、溶接装置及び溶接用電極部
KR100598881B1 (ko) 2004-06-17 2006-07-10 (주) 동희산업 연료탱크의 점용접 방법

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