(57)【要約】【課題】電線と異なる材質の端子を電線に接合する場合に、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能な端子と電線の接合方法およびこれに用いられる電極を提供する。【解決手段】電線接続部３に保持された電線５をヒュージング溶接電極７、８への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線５にフラックスおよびハンダを投入して半田付けするので、従来と異なり電線５が圧着されることなく端子１に接合されるから、電線５の折れを防止しながら端子１と電線５の接合が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線と異なる材質からなりコネクタ部および電線接続部を有する端子を、前記電線接続部で電線に接合する端子と電線の接合方法であって、
前記電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して端子に電線を半田付けする端子と電線の接合方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記電線接続部に電線の延びる方向に沿って離間させた複数のかしめ片が設けられて、該かしめ片により電線が無応力下で保持されるものであり、
前記電線の加熱状態で、各かしめ片間の間隙部から電線にフラックスとハンダとをこの順に投入して端子に電線を半田付けする端子と電線の接合方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記電線がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線であり、前記端子が銅または銅合金製である、端子と電線の接合方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記電線が前記撚り線を多数束ねたものである、端子と電線の接合方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の端子と電線の接合方法に用いられるヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極からなる電極であって、
前記電極は、前記電線接続部に保持された電線を無応力下で挟んだ状態で、前記電線に前記フラックス及びハンダを投入するための投入用孔を有している、端子と電線の接合方法に用いられる電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線と異なる材質の端子を電線に接合する端子と電線の接合方法およびこれに用いられる電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線としては、銅または銅合金製のものが多く用いられている。その一方、アルミニウムまたはアルミニウム合金は電導性もよく、銅などに比べて軽量かつ安価であるので、電線にアルミニウムなどを用いることができれば利点が多い。
【０００３】
上記利点から、自動車全体を軽量化して燃費の向上を図るために、自動車のバッテリーケーブルやアースケーブルなどのワイヤハーネスに、または電磁調理器のＩＨコイルに、アルミニウムやアルミニウム合金製の電線が採用されようとしている。この場合に、ヒュージング溶接電極や抵抗溶接電極で絶縁被覆された電線を挟んで加熱しながら加圧することにより、絶縁被覆を溶かして電線と端子を接合する端子構造が従来から知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかし、電線にアルミニウムなどを用いた場合、これと異なる材質の銅や銅合金製の端子との接合が必要になるが、自動車のワイヤハーネスでは雨水等が介在すると電線と端子間で電触が生じて電線が腐食し、エンジン始動不能などのトラブルを誘起するおそれがある。また、電磁調理器のＩＨコイルにおいても、沸騰時の湯等が介在すると、同様に電触が生じて電線が腐食し、調理不能などのトラブルを誘起するおそれがある。
【０００５】
このため、従来から、端子金具にアルミニウム線を圧着接続したあと圧着部全体をホットメルトモールディングする水密封止構造として、電触防止機能を向上させた圧着接続構造が知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−２７７３２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のようにアルミニウムやアルミニウム合金製の電線を加圧および加熱する圧着接続により端子に接合すると、銅または銅合金製に比べて強度が低いため、電線が当該加圧により折れてしまう場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明は、電線と異なる材質の端子を電線に接合する場合に、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能な端子と電線の接合方法およびこれに用いられる電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一構成に係る端子と電線の接合方法は、電線と異なる材質からなりコネクタ部および電線接続部を有する端子を、前記電線接続部で電線に接合するものであって、前記電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して端子に電線を半田付けする。ここで、「無応力下」とは外力を受けない結果、内部力である応力が発生していない状態をいう。
【０００９】
この構成によれば、電線接続部に保持された電線をヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極への通電により無応力下で加熱した状態で、この電線にフラックスおよびハンダを投入して半田付けするので、従来と異なり電線が圧着されることなく端子に接合されるから、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。
【００１０】
好ましくは、前記電線接続部に電線の延びる方向に沿って離間させた複数のかしめ片が設けられて、該かしめ片により電線が無応力下で保持されるものであり、前記電線の加熱状態で、各かしめ片間の間隙部から電線にフラックスとハンダとをこの順に投入して、端子に電線を半田付けする。したがって、かしめ片により無応力下で保持された電線を無応力下で加熱するので、より効果的に電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。
【００１１】
好ましくは、前記電線がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線であり、前記端子が銅または銅合金製である。また、前記電線が前記撚り線を多数束ねたものである。したがって、上記接続方法により撚り線束の表面だけでなく撚り線束の内部まで強固に半田付けされるので、端子と電線のより強固な接合が可能となる。
【００１２】
本発明の他の構成に係る前記端子と電線の接合方法に用いられるヒュージング溶接電極または抵抗溶接電極からなる電極は、前記電線接続部に保持された電線を無応力下で挟んだ状態で、前記電線に前記フラックスおよびハンダを投入するための投入用孔を有している。したがって、電線の加熱、電線へのフラックスおよびハンダの投入を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る端子と電線の接続状態を示す斜視図である。図１（Ａ）のように、端子１は、電線５と異なる材質からなり、コネクタ部２および電線接続部３を有する。図１（Ｂ）のように、電線５は電線接続部３に保持された状態で端子１に接合される。
【００１４】
図１（Ａ）のように、電線５は例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金製の撚り線を多数束ねたものからなり、端子１は、これと異なる材質の例えば銅または黄銅のような銅合金の１枚の板材からなり、後述する電線接続部３のかしめ片６などが曲げ加工により形成される。
【００１５】
電線接続部３には、電線５を保持するために、電線５の延びる方向である長手方向に沿って互いに離間させた複数、例えば４つのかしめ片６が設けられている。各かしめ片６は、互いに離間して配置されているので、図１（Ｂ）の各かしめ片６を曲げた状態で、各かしめ片６間にそれぞれ間隙部１１が形成される。この間隙部１１から電線５にフラックスおよびハンンダが投入される。
【００１６】
また、４つのかしめ片６は、電線接続部３において電線５の延びる方向（縦方向）に沿ってその位置が互い違いに設けられている。図１（Ａ）のように、電線接続部３の横方向の両側端の一方（左側）に設けられた２つのかしめ片６−１、６−３と、他方（右側）に設けられた２つのかしめ片６−２、６−４とはそれぞれ相対向することなく、それぞれ内方に曲げられても干渉することなく、図１（Ｂ）のように、前記間隙部１１を有する状態で互い違いに配置される。各かしめ片６の先端部には、貫通孔１２が設けられており、主として半田付けに際して発生するガスを抜くために使用されるが、後述するフラックスおよびハンダの投入用孔として使用してもよい。なお、この貫通孔１２を設けなくてもよい。
【００１７】
電線５は各かしめ片６により無応力下で保持される。つまり、電線５は各かしめ片６により強固にかしめられて固定されるのではなく、かしめ片６を撚り線の束の外形に沿ってゆるく曲げることにより、電線５が電線接続部３内でがたつかない程度に保持される。しかも、各かしめ片６は互い違いに曲げられているので、電線５の横方向のがたつきをより効果的に抑制して保持することができる。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態に係る端子と電線の接合方法の構成を示す斜視図である。本接続方法は、例えば電磁調理器のＩＨコイルの電線に適用される。この例では、一対のヒュージング溶接電極７、８とこれに通電する通電制御部１０とが設けられており、水平状態にある端子１の電線接続部３に保持された電線５が、ヒュージング溶接電極７、８により無応力下で上下に挟まれて、通電制御部１０により通電して加熱される。ヒュージング溶接電極の上電極７には、電線５にフラックスおよびハンダを投入するための複数の投入用孔１５が設けられている。
【００１９】
また、上電極７の底面７ｂには、電線５をかしめ片６で保持した電線接続部３を収納する収納凹部１３が設けられている。これにより、電線５への加圧をより小さくできる。各投入用孔１５は、上電極７の各側面７ａから底面７ｂの収納凹部１３まで貫通して設けられ、各かしめ片６間の間隙部１１を下方に覗くように配置されている。この投入用孔１５から、間隙部１１を介して電線５へフラックスが投入されて電線５のアルミニウム表面に形成される酸化皮膜が除かれ、その後にハンダが投入されて、電線５が端子１の電線接続部３に半田付けされる。
【００２０】
（実施例）
電線５は例えばアルミニウム製の撚り線（０．２９φ）を多数束ねたもの、端子１は黄銅製のものが使用される。図２のように、電線接続部３にかしめ片６により無応力下で保持された電線５が、一対のヒュージング溶接電極７、８により無応力下で上下から挟まれる。
【００２１】
ヒュージング溶接電極７、８に接触する電線５が３００〜６５０℃の温度範囲に加熱されるように、通電制御部１０で通電電流が設定されて、１〜１．５秒通電される。この加熱状態で、上電極７の投入用孔１５から、かしめ片６間の間隙部１１を介して電線５へフラックスが投入される。フラックスにより電線５のアルミニウム表面に形成される酸化皮膜が除かれる。フラックス投入の０．５〜１秒後に、同様にかしめ片６間の間隙部１１を介して電線５へハンダが投入されて、電線５が端子１の電線接続部３に半田付けされる。
【００２２】
こうして、多数の撚り線の束からなる電線５が、かしめ片６により無応力下で保持され、ヒュージング溶接電極７、８により前記温度範囲で加熱された状態で、フラックスが投入されることにより、各撚り線のアルミニウム表面に形成された酸化皮膜が除去され、その直後にハンダが投入されることによって、各撚り線間の毛細管現象により、ハンダが各撚り線の束の中心まで瞬時に入る。このため、電線５の撚り線束の表面だけでなく撚り線束の内部まで半田付けされるので、強固なハンダ付けが可能となる。
【００２３】
これにより、電線接続部３に保持された電線５をヒュージング溶接電極７、８により無応力下で加熱した状態で、この電線５にフラックスおよびハンダを投入して半田付けするので、従来と異なり電線５が圧着されることなく端子１に接合されるから、電線５の折れを防止しながら端子１と電線５の接合が可能となる。
【００２４】
図６は第２実施形態を示す。第２実施形態は、第１実施形態が端子１を水平状態にして、その電線５を保持した電線接続部３をヒュージング溶接電極７、８で上下に挟むのと異なり、端子１を垂直にして、電線５を保持した電線接続部３をヒュージング溶接電極７、８で左右に挟むものである。また、ヒュージング溶接電極７、８に第１実施形態のような投入用孔１５は開けられておらず、フラックスおよびハンダは撚り線の束の電線５の上方から投入される。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００２５】
第２実施形態も、第１実施形態と同様に、電線の折れを防止しながら端子と電線の接合が可能となる。
【００２６】
なお、上記各実施形態では、電線５を撚り線の束としているが、丸線の束としてもよい。また、本接続方法を電磁調理器のＩＨコイルの電線に適用しているが、自動車のワイヤハーネス用の電線に適用してもよい。
【００２７】
なお、上記各実施形態では、ヒュージング溶接電極で電線を加熱しているが、抵抗溶接電極で加熱してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる端子と電線の接続状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる端子と電線の接続方法の構成を示す斜視図である。
【図３】第２実施形態にかかる端子と電線の接続方法の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：端子
２：コネクタ部
３：電線接続部
５：電線
６：かしめ片
７、８：ヒュージング溶接電極
１０：通電制御部
１１：間隙部
１５：投入用孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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