JP3858757B2

JP3858757B2 - 被膜電線の接合方法

Info

Publication number: JP3858757B2
Application number: JP2002141062A
Authority: JP
Inventors: 淳雄菊池; 守漆崎; 弘恭金森
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: FR2839814A1; DE10321713A1; US7053328B2; JP2003334663A; FR2839814B1; US20030213775A1; DE10321713B4

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被膜電線を被接合部材に抵抗溶接によって接合する接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被膜電線を被接合部材に接合する接合方法に関する従来技術として、例えば特開平５−３８５８３号公報に開示される方法が知られている。この従来方法では、銅あるいは銅合金等の材料からなる平板状の導電部材をＵ字状に折り曲げてターミナルを形成し、このターミナルのＵ字状折り曲げ部内に被膜電線をその被膜を剥離せずに挿入する。然る後、当該折り曲げ部を上下両電極間で挟持加圧しつつ、両電極間に通電する。これにより、両電極間に電流を通電した際の抵抗発熱により、被膜電線の被膜を剥離しつつ、被膜が剥離されて露出した被膜電線の芯線をターミナルの折り曲げ部に抵抗溶接する。
【０００３】
しかしながら、この従来方法では、ターミナルをＵ字状に折り曲げ加工するためにターミナルの体格が大きくなってしまい、小型・軽量化の要求に十分に応えることができない。
【０００４】
ターミナルを小型化することが可能な被膜電線の接合方法として、特開２００１−２７５２２４号公報に開示された方法が知られている。この従来方法では、ターミナルを曲げることなく、ターミナルとその上に重ねて置かれた被膜電線とを両側から電極で挟みつつ、電極自体の発熱により、電極に接している被膜電線の被膜を溶融除去する。その後、電極によって被膜が剥離された被膜電線の芯線とターミナルとに電流を通電して、両者を抵抗溶接する。この接合方法によれば、ターミナルを曲げることなく、ターミナルと被膜電線とを接合できるため、そのターミナルを小型化することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、被膜電線を直接電極によって加熱・加圧する場合、ターミナル上の所定位置に精度よく被膜電線を配置しないと、被膜電線に対する電極の当たり方にばらつきが生じて、ターミナルと被膜電線との接合品質のばらつきが大きくなってしまう。しかしながら、上記の方法では、単に被膜電線をターミナル上に重ねて配置するのみであるため、容易に被膜電線が所定位置からずれてしまい、接合不具合が生じやすい。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、被膜電線が接合される被接合部材の小型化と接合不具合の抑制とを同時に達成することが可能な被膜電線の接合方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の被膜電線の接合方法は、被膜電線を棒状の被接合部材に少なくとも１巻き巻き付ける工程と、
一対の電極を有する抵抗溶接機の一方の電極によって、被膜電線を巻き付けた被接合部材を加圧するとともに、オン状態にしたリレーを介して一方の電極の両端部を電源に接続することにより、当該一方の電極の両端部に電流を通電して発熱させ、被膜電線の被膜を剥離する被膜剥離工程と、
一対の電極の他方の電極には被接合部材に巻き付けられた被膜電線に対応して凹部が形成され、かつ当該他方の電極は、被膜電線を介することなく被接合部材に当接する当接部を備えることにより、被膜剥離工程時に、他方の電極は被接合部材に接触した状態に維持され、一方の電極の発熱により、被膜電線の被膜が剥離されたときに、被接合部材及び被膜電線を介して、当該他方の電極に電流が流れ始めたことが検出されたとき、リレーをオフ状態にして、一方の電極の両端部への通電を停止するとともに、一対の電極間に被膜電線及び被接合部材を介して電流を通電して、被膜電線と被接合部材とを溶接する溶接工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上述の接合方法によれば、被膜電線が棒状の被接合部材に少なくとも１巻き巻き付けられるため、被膜電線と被接合部材との接触面積が大きくなる。従って、被膜電線の被接合部材に対する摩擦抵抗が増大するため、被膜電線が電極から加圧力を受けた場合でも、被膜電線の位置ずれを抑制することができる。このため、被膜電線を被接合部材に抵抗溶接する際の接合不良も効果的に防止することができる。また、被接合部材は、従来技術のように曲げ加工を行なう必要はないので、その体格を小型化することができる。
【００１０】
さらに、被膜電線を被接合部材に巻き付けた場合に、他方の電極と被接合部材との間に被膜電線が存在すると、一方の電極の加圧・加熱によって被膜電線の被膜が剥離されても、一方及び他方の電極からなる一対の電極間に電流が流れず、芯線が露出された被膜電線を被接合部材に溶接することができない。それに対して、請求項１に記載のように、他方の電極に凹部を形成して、その凹部内に被膜電線を収容しつつ、他方の電極を当接部によって直接被接合部材に接触させれば、一方の電極によって被膜が剥離されると同時に、被膜電線の芯線及び被接合部材を介して一対の電極間に電流を通電することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の被膜電線の接合方法は、被膜電線を棒状の被接合部材に少なくとも１巻き巻き付ける工程と、
一対の電極を有する抵抗溶接機の一方の電極によって、被膜電線を巻き付けた被接合部材を加圧するとともに、オン状態にしたリレーを介して一方の電極の両端部を電源に接続することにより、当該一方の電極の両端部に電流を通電して発熱させ、被膜電線の被膜を剥離する被膜剥離工程と、
抵抗溶接機が一方の電極による加圧時に被膜電線が巻き付けられた被接合部材を支持する加圧受け治具を備え、被膜剥離工程時に、一対の電極の他方の電極は被膜電線を介することなく被接合部材に接触した状態に維持され、一方の電極の発熱により、被膜電線の被膜が剥離されたときに、被接合部材及び被膜電線を介して、他方の電極に電流が流れ始めたことが検出されたとき、リレーをオフ状態にして、一方の電極の両端部への通電を停止することにより、一対の電極間に被膜電線及び被接合部材を介して電流を通電して、被膜電線と被接合部材とを溶接する溶接工程とを備えることを特徴とする。
このような構成によれば、他方の電極は、一方の電極による加圧力を受ける必要はないので、他方の電極の設置位置の自由度が向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における被膜電線の接合を行なうための抵抗溶接機の構成を示している。この抵抗溶接機は、被膜電線２が巻き付けられた棒状のターミナル１を挟んで対向して配置された上部電極３及び下部電極４（共にタングステン等からなる）を備えている。上部電極３は、その加圧面により、下部電極４の当接面５により支持されたターミナル１に巻き付けられた被膜電線２をターミナル１方向に加圧する。上部電極３による加圧力は、例えばエアシリンダ等を備える加圧装置６によって発生される。
【００１４】
上部電極３は、その両端部に電源７からの配線がそれぞれ接続されており、この両端部に電流が通電されたときに発熱する。上部電極３の両端部に接続された配線の一方には、リレー１０が設けられており、このリレー１０のオン・オフにより上部電極３自身への通電・非通電が制御される。
【００１５】
下部電極４は、２箇所の当接面５の間に凹部１１が設けられており、この凹部１１内にターミナル１に巻き付けられた被膜電線２を収容する。従って、下部電極４は、被膜電線２を介することなく、当接面５により直接ターミナル１に接触することができる。また、下部電極４も電源７に接続されており、その接続配線１２には電流検出コイル９が設けられている。この電流検出コイル９は、上部電極３の発熱によって被膜電線２の被膜が剥離されたときに、ターミナル１及び被膜電線２を介して、上部電極３及び下部電極４に電流が流れ始めたことを検出するものである。
【００１６】
電流検出コイル９の検出信号は制御装置８に入力される。そして、制御装置８は、上述した電流検出コイル９の検出信号に基づいて、下部電極４に電流が流れ始めたと判断すると、リレー１０をオフ状態に切換えて、上部電極３の両端部間の通電を停止する。
【００１７】
ターミナル１は、銅合金や銅等の導電性材料により形成されている。このターミナル１は、断面円形もしくは断面四角形等の多角形状を有し、例えばその径の大きさは、φ０．３〜φ５ｍｍあるいは□０．３〜□５ｍｍ程度である。また、被膜電線２は、電線（芯線）を、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドポリエステルイミド、ポリエステル、ポリウレタン、エナメルまたはビニル等の絶縁材料からなる被膜により、環状に被膜して形成されている。この被膜電線２は、抵抗溶接にあたり、図１で示すごとく、ターミナル１に少なくとも１巻き、好ましくは複数巻き（例えば２〜５巻き）ターミナル１に巻きつけられている。なお、被覆電線２を複数巻きターミナル１に巻き付ける際には、被膜剥離工程において剥離された被膜が隣接する巻線に接触しない間隔で螺旋状に巻き付けられる。
【００１８】
次に、上述した構成を有する抵抗溶接機において実行される被膜剥離工程及び溶接工程について説明する。
【００１９】
まず、被膜剥離工程では、上部電極３から被膜電線２に対して、被膜電線２の被膜剥離に必要な大きさの加圧力を加えるとともに、リレー１０をオン状態として上部電極３の両端部から上部電極３に電流を通電して発熱させる。これにより、
被膜電線２の被膜が加熱により溶融される。そして、上部電極３の加圧力により溶融された被膜が除去され、被膜電線２の芯線が露出される。
【００２０】
被膜電線２の芯線が露出されると、溶接工程が開始される。すなわち、被膜が剥離されると、上部電極３から被膜電線２の芯線及びターミナル１を介して下部電極４に電流が流れ始める。この下部電極４を流れる電流を電流検出コイル９によって検出し、その検出信号に基づいて、制御装置８がリレー１０をオフ状態に切換える。これにより、その後は、上部電極３と下部電極４の間にのみ、被膜電線２の芯線とターミナル１を介して電流が通電され、この電流の通電により被膜電線２の芯線がターミナル１に抵抗溶接される。
【００２１】
なお、上述の被膜剥離工程においては、被膜電線２の被膜の材料の種類や厚さ等に応じて、その被膜除去に適した値に加圧力及び電流値が調節されている。また、溶接工程においても、被膜電線２の芯線の太さ、材料、ターミナル１の材料等に応じて、十分な接合強度を得られるように、加圧力及び電流値が調節される。
【００２２】
本実施形態においては、上述したように、被膜電線２をターミナル１に複数巻き巻き付けた状態で、被膜剥離工程及び溶接工程を行なうことを特徴とするものである。
【００２３】
すなわち、単に、ターミナル１上に被膜電線２を重ねて配置した場合には、その両者の接触部が少ないため、被膜電線２が僅かな力を受けただけでも、被膜電線２が位置ずれを生じてしまう。この場合、上部電極３と被膜電線２との接触面積がばらついて、接合不具合が生じ易くなる。
【００２４】
それに対して、本実施形態では、棒状のターミナル１に被膜電線２を複数巻き巻き付けているので、両者の接触面線が増大し、摩擦抵抗力も増加する。このため、上部電極３から外力を受けても、被膜電線２の位置ずれが生じにくくなる。従って、ターミナル１に対して十分な接合強度を持って被膜電線２を抵抗溶接することができる。
【００２５】
また、本実施形態のように、ターミナル１に被膜電線２を巻き付ける場合、下部電極４が平面でターミナル１及び被膜電線２を押さえると、被膜電線２の被膜によって上部電極３と下部電極４との間に電流を通電することができなくなってしまう。そのため、本実施形態では、上部電極３及び下部電極４間の電流経路を確保するために、図１に示すように、下部電極４の上面に凹部１１を設け、この凹部１１内に被膜電線２を収容している。そして、下部電極４の当接面５は、直接ターミナル１に接しているので、上部電極３によって被膜剥離が行なわれたときに、上部電極３と下部電極４の間で電流を通電することができる。
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態による被膜電線の接合方法について説明する。なお、本実施形態による接合方法は、第１の実施形態による接合方法と類似する部分が多いため、以下、異なる点のみ説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態による被膜電線の接合を行なうための抵抗溶接機の構成を示す構成図である。図２に示すように、本実施形態においては、上部電極３に対して被膜電線２が巻き付けられた棒状のターミナル１を挟んで対向して配置されるものが、加圧受け治具１３である点、及び上部電極３と対をなす電極１４が、上部電極３と並んで設けられる点が、上述の第１の実施形態と異なる。
【００２７】
加圧受け治具１３は、被膜電線２が巻き付けられたターミナル１を安定的に支えるために、第１の実施形態の下部電極４と同様に、凹部内に被膜電線２を収容する。そして、ターミナル１に直接接触する接触面によってターミナル１を支持している。
【００２８】
電極１４は、上部電極３の加圧力を受ける必要がないため、ターミナル１上の被膜電線２が巻き付けられていない部分において、ターミナル１に接触するように配置されている。
【００２９】
このような構成によれば、電極１４は、単にターミナル１４に接触する位置に配置されれば良いので、電極１４の設置位置の自由度が向上できる。
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態による被膜電線の接合方法について説明する。なお、本実施形態による接合方法も、第１の実施形態による接合方法と類似する部分が多いため、以下、異なる点のみ説明する。
【００３０】
図３は、本実施形態による被膜電線の接合を行なうための抵抗溶接機の構成を示す構成図である。図３に示すように、本実施形態においては、上部電極３及び下部電極２４ともに、被膜電線２の被膜溶融機能を有する点が、前述の第１の実施形態と異なる。
【００３１】
すなわち、本実施形態では、上部電極３、と下部電極２４とがリレー１０がオンされたとき電源７に対して直列接続できるように構成されており、この直列接続時に、上部電極３及び下部電極２４とも発熱して、被膜電線２の被膜を溶融する。なお、リレー１０は上部電極３と下部電極２４とを接続する配線に設けられている。
【００３２】
ここで、上部電極３及び下部電極２４の発熱により被膜電線２の被膜が剥離されると、被膜電線２の芯線とターミナル１とを経由して電流が流れるため、上部電極３と下部電極２４とを接続する配線を流れる電流が減少する。
【００３３】
本実施形態では、上部電極３と下部電極２４とを接続する配線に電流検出コイル９を設けており、被膜剥離による電流値の減少を検出する。そして、電流検出コイル９によって電流値の減少が検出された場合、制御装置８がリレー１０をオフ状態に切換えることにより、上部電極３と下部電極２４との間の電流経路として、ターミナル１及び被膜電線２のみを介した経路を構成して、被膜電線２の芯線をターミナル１に抵抗溶接する。
【００３４】
このような方法によっても、ターミナル１に被膜電線２を巻き付けながら、ターミナル１及び被膜電線２を介して電流を通電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による抵抗溶接機の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による抵抗溶接機の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による抵抗溶接機の構成を概略的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ターミナル（被接合部材）
２被膜電線
３上部電極
４下部電極
６加圧装置
７電源
８制御装置
９電流検出コイル
１０リレー

Claims

被膜電線を棒状の被接合部材に少なくとも１巻き巻き付ける工程と、
一対の電極を有する抵抗溶接機の一方の電極によって、前記被膜電線を巻き付けた被接合部材を加圧するとともに、オン状態にしたリレーを介して前記一方の電極の両端部を電源に接続することにより、当該一方の電極の両端部に電流を通電して発熱させ、前記被膜電線の被膜を剥離する被膜剥離工程と、
前記一対の電極の他方の電極には前記被接合部材に巻き付けられた被膜電線に対応して凹部が形成され、かつ当該他方の電極は、前記被膜電線を介することなく前記被接合部材に当接する当接部を備えることにより、前記被膜剥離工程時に、前記他方の電極は前記被接合部材に接触した状態に維持され、前記一方の電極の発熱により、前記被膜電線の被膜が剥離されたときに、前記被接合部材及び前記被膜電線を介して、当該他方の電極に電流が流れ始めたことが検出されたとき、前記リレーをオフ状態にして、前記一方の電極の両端部への通電を停止することにより、前記一対の電極間に前記被膜電線及び被接合部材を介して電流を通電して、前記被膜電線と被接合部材とを溶接する溶接工程とを備えることを特徴とする被膜電線の接合方法。
被膜電線を棒状の被接合部材に少なくとも１巻き巻き付ける工程と、
一対の電極を有する抵抗溶接機の一方の電極によって、前記被膜電線を巻き付けた被接合部材を加圧するとともに、オン状態にしたリレーを介して前記一方の電極の両端部を電源に接続することにより、当該一方の電極の両端部に電流を通電して発熱させ、前記被膜電線の被膜を剥離する被膜剥離工程と、
前記抵抗溶接機は、前記一方の電極による加圧時に前記被膜電線が巻き付けられた被接合部材を支持する加圧受け治具を備え、前記被膜剥離工程時に、前記一対の電極の他方の電極は、前記被膜電線を介することなく前記被接合部材に接触した状態に維持され、前記一方の電極の発熱により、前記被膜電線の被膜が剥離されたときに、前記被接合部材及び前記被膜電線を介して、当該他方の電極に電流が流れ始めたことが検出されたとき、前記リレーをオフ状態にして、前記一方の電極の両端部への通電を停止することにより、前記一対の電極間に前記被膜電線及び被接合部材を介して電流を通電して、前記被膜電線と被接合部材とを溶接する溶接工程とを備えることを特徴とする被膜電線の接合方法。