(57)【要約】【課題】アルミニウム電線と端子との間の接続において、電気的信頼性の高い接続状態を確保する。【解決手段】アルミニウム電線１１と端子１との接続方法であって、電線接続部３に保持突起６ａ、６ｂを突設して、この保持突起６ａ、６ｂに対しアルミニウム電線１１を圧入することで芯線１１ａに保持突起６ａ、６ｂを突き刺す。そして、芯線１１ａから突き出た保持突起６ａ、６ｂの先端部をマイクロアーク等によって溶融することで保持突起６ａ、６ｂと芯線１１ａとを溶接一体化する。【選択図】  図２
2004253198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアルミニウム素線からなる芯線を有するアルミニウム電線と、一端に接触部を有すると共に他端に電線接続部を有する銅合金からなる端子との接続方法であって、
上記電線接続部に保持突起を突設して、該保持突起に対し上記アルミニウム電線を圧入することで上記芯線に上記保持突起を突き刺し、上記芯線から突き出た上記保持突起の先端部を溶融することで上記保持突起と芯線とを溶接一体化するようにしたことを特徴とするアルミニウム電線と端子との接続方法。
【請求項２】
上記電線保持部は底壁と左右一対の側壁とから断面コ字状に形成すると共に、上記保持突起は上記底壁の幅方向中央に一体突設し、上記アルミニウム電線は上記一対の側壁間の収容部分に押圧収容するときに上記保持突起を突き刺すようにしている請求項１に記載のアルミニウム電線と端子との接続方法。
【請求項３】
上記アルミニウム電線は芯線を覆う絶縁被覆部を備え、上記保持突起の突き刺し領域では上記絶縁被覆を皮剥ぎしている請求項１または請求項２に記載のアルミニウム電線と端子との接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム電線と端子との接続方法に関し、詳しくは、アルミニウム電線と端子とを信頼性の高い電気的接続状態で固定できるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用のワイヤハーネス等に用いられる電気配線としては、銅電線と、これに接続される銅合金の端子を用いるのが一般的であった。そして、銅電線と端子との接続は、銅電線の端末を皮剥ぎして芯線を露出させると共に、この芯線に対し端子のワイヤバレルを圧着することで機械的に接続するようにしている。これら銅電線と銅合金の端子との接続部分はプレスにより簡易に圧着操作できるため作業効率が良好で、しかも電気的な接続信頼性も高いという利点があった。
【０００３】
しかしながら、銅電線は重量が重く、近年自動車に求められる軽量化の要求に十分に対応することができないという問題点を有していた。そこで、銅電線に代えてアルミニウム電線を用いて軽量化を図ることが考えられるが、アルミニウム電線は皮剥ぎした芯線の表面に絶縁性酸化皮膜を生じ易く、しかも銅合金端子との間の熱膨張率の差が大きいため応力緩和が生じ易いため、従来のような圧着による接続方法では満足な電気的接続信頼性を得ることが困難であった。
【０００４】
そこで、アルミニウム電線と端子とを確実に接続するため、溶接によって両者を接続するようにした方法が採用されている。このような接続方法によるものとしては例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８０７７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、軽量化に伴って小型の端子と細径のアルミニウム電線とを接続固定する場合、溶接前の両者間の接続部の位置決めや、溶接等に伴う電極の配置等、狭いスペースでの作業は困難を要する場合があった。
【０００７】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、アルミニウム電線と銅合金からなる端子との溶接に際し、両者間の溶接作業の作業性向上と、接続信頼性の高い溶接部分を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数のアルミニウム素線からなる芯線を有するアルミニウム電線と、一端に接触部を有すると共に他端に電線接続部を有する銅合金からなる端子との接続方法であって、
上記電線接続部に保持突起を突設して、該保持突起に対し上記アルミニウム電線を圧入することで上記芯線に上記保持突起を突き刺し、上記芯線から突き出た上記保持突起の先端部を溶融することで上記保持突起と芯線とを溶接一体化するようにしたことを特徴とするアルミニウム電線と端子との接続方法を提供している。
【０００９】
上記構成によれば、アルミニウム電線と銅合金からなる端子との溶接に際し、電線接続部に配置される芯線に保持突起を突き刺して保持させるようにしているので、アルミニウム電線の溶接部分の位置決めを容易に行うことができる。そして、芯線から突き出た保持突起の先端を溶融することで、アルミニウムより融点の高い銅合金を溶融させた後にアルミニウム電線と溶着一体化することができるので、電気的な接続信頼性の高い接続状態を確保することができる。
なお、保持突起の先端の溶融操作に際しては、マイクロアークの照射によるアーク溶接や、レーザー溶接等の被接触の溶接を利用するようにしている。これにより、小型の端子と細径のアルミニウム電線との溶接も難なく処理することができる。
【００１０】
上記電線保持部は底壁と左右一対の側壁とから断面コ字状に形成すると共に、上記保持突起は上記底壁の幅方向中央に一体突設し、上記アルミニウム電線は上記一対の側壁間の収容部分に押圧収容するときに上記保持突起を突き刺すようにしている。このようにすれば、両側壁間にアルミニウム電線を押し込み操作するのみで、芯線の中央に保持突起を突き刺すことができ、溶接すべきポイントの位置決めを容易に行うことができる。
【００１１】
上記アルミニウム電線は芯線を覆う絶縁被覆部を備え、上記保持突起の突き刺し領域では上記絶縁被覆を皮剥ぎするのが好ましい。このようにすることで、保持突起を溶融する際、絶縁被覆が溶けて保持突起と芯線との溶接部分に不純物が混入するのを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のアルミニウム電線と端子との接続方法に用いる銅合金製の雌型の端子１であり、一端に相手側雄端子（図示せず）と接続するための接触部２を備えると共に、他端にはアルミニウム電線１１を接続するための電線接続部３を備えている。
【００１３】
電線接続部３は底壁４と左右の側壁５ａ、５ｂとから断面コ字状に形成され、底壁４の幅方向中央には、長さ方向両側から切り越し形成した一対の保持突起６ａ、６ｂを垂直上方に向けて一体突設している。この保持突起６ａ、６ｂは先端に先鋭部６ｃを形成してアルミニウム電線１１に突き刺し可能とし、基部６ｄは幅広の台形に形成している。保持突起６ａ、６ｂの突出高さは、アルミニウム電線１１の外径よりも長い寸法設定とすることで、保持突起６ａ、６ｂをアルミニウム電線１１に突き刺した状態で先端の先鋭部６ｃがアルミニウム電線１１から突出可能な状態としている。また、電線接続部３の後端部にはアルミニウム電線１１の外周を圧着保持するための一対のインシュレーションバレル７ａ、７ｂを形成している。
【００１４】
アルミニウム電線１１は、図２（Ｂ）に示すように、複数のアルミニウム素線からなる芯線１１ａと、この芯線１１ａを被覆する樹脂製の絶縁被覆１１ｂとからなっている。
次に、上記構成からなるアルミニウム電線１１と端子１との接続方法について説明すると、先ず、図２（Ａ）に示すようにアルミニウム電線１１の端末を端子１の電線接続部３内に押し込んでインシュレーションバレル７ａ、７ｂにて絶縁被覆１１ｂの外周を圧着して固定する。このとき、図２（Ｂ）に示すように、電線接続部３の底壁４に突設した保持突起６ａ、６ｂがアルミニウム電線１１の中心部に突き刺さって、その先端部がアルミニウム電線１１から突き出た状態となる。
【００１５】
このようにして、電線接続部３の所要位置にアルミニウム電線１１の端末部を固定保持した後、図２（Ｃ）に示すように、端子１をマイクロアーク溶接機の電極１２とアークを照射するノズル１３との間にセットし、アーク溶接を開始する。これにより、ノズル１３から照射されるマイクロアークによってアルミニウム電線１１から突き出た保持突起６ａ、６ｂが溶融し、これに伴いアルミニウム電線１１の芯線１１ａも溶融して互いに溶け合って溶接される。この時、アルミニウムより融点の高い銅合金からなる保持突起６ａ、６ｂが先に溶融し、その後、アルミニウム電線１１の芯線１１ａと溶着一体化される。
【００１６】
このようにして、アルミニウム電線１１の芯線１１ａと保持突起６ａ、６ｂとが一体化されることでアルミニウム電線１１と端子１との電気的接続状態が確保される。この溶接による接続部分は機械的接続である圧着のようなアルミニウムに生じる酸化皮膜や熱膨張率の差異により生じる電気的接続信頼性の低下を生じることがなく、常に安定した接続状態を得ることができる。しかも、端子１に対し非接触状態で部分的な溶接を行うことができるため、小型の端子１と細径のアルミニウム電線１１との接続操作にも効率よく容易に対応することが可能となる。また、本発明のアルミニウム電線と端子との接続方法によれば、端子１の形態として、通常の銅電線を用いた圧着によるものと同様の形状のものを利用できるので、アルミニウム電線と銅電線が混在するコネクタへの適用も容易である。なお、保持突起６ａ、６ｂの溶接には、マイクロアーク溶接の他、レーザー溶接を利用することもできる。
【００１７】
図３（Ａ）（Ｂ）は、他の実施形態を示し、保持突起６ａ、６ｂを突き刺して溶接する部分に対し、アルミニウム電線１１の絶縁被覆１１ｂを予め全域または部分的にわたり皮剥ぎを施して、芯線１１ａを露出させるようにしている。このようにすれば、保持突起６ａ、６ｂの溶接時の熱によって絶縁被覆１１ｂが溶融もしくは燃焼し、不純物が芯線１１ａと保持突起６ａ、６ｂとの溶融接続部分に混入して悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明によれば、アルミニウム電線に突き刺した保持突起を溶融することで、材質の異なるアルミニウムの芯線と銅合金の端子とを確実かつ容易に互いに溶融一体化することができる。よって、圧着のような機械的接続に比しその接続信頼性を安定的に確保することができる。また溶接操作開始時にはアルミニウム電線に保持突起を突き刺しているため、両者の位置決め仮固定を簡易かつ確実に行うことができ、溶接作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明のアルミニウム電線と端子との接続方法に用いる端子の斜視図、（Ｂ）は一部切欠斜視図である。
【図２】（Ａ）は端子の電線接続部にアルミニウム電線を仮固定した状態の平面図、（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（Ｃ）はマイクロアーク溶接の状態を示す断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は他の実施形態を示す電線接続部の平面図である。
【符号の説明】
１  端子
２  接触部
３  電線接続部
４  底壁
５ａ、５ｂ  側壁
６ａ、６ｂ  保持突起
１１  アルミニウム電線
１１ａ  芯線
１１ｂ  絶縁被覆
【図１】
2004253198.tif 000003
【図２】
2004253198.tif 000004
【図３】
2004253198.tif 000005