説明

制御装置の端子の溶接方法

【課題】他部品への熱影響を抑制しながら、電源回路用の端子のように幅の広い端子を接続する場合にもマイクロスポットTIGを溶接適用することができる制御装置の端子の溶接方法を提供する。
【解決手段】2枚の幅広帯板状の端子11,21の先端部11a,21aを互いに重ね合わせた状態でマイクロスポットTIG溶接により接合するに際し、端子11,21の先端部11a,21aを、該端子11,21の幅方向の中間部に先端部の端縁からスリット11b,21bを入れることで、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅の複数の小幅状先端部に分割し、各小幅状先端部ごとに電極101を近づけてマイクロスポットTIG溶接を施すことにより、両端子11,21の先端部11a,21a同士を溶融して接合する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロスポットTIG溶接を利用した制御装置の端子の溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
大電流を使用する制御ユニットにコネクタを取り付けるような場合、ユニット側に装備したバスバーの帯板状の端子とコネクタ側の帯板状の端子を互いに重ね合わせ、その状態でボルトで両端子を結合することが多く行われている。しかし、ボルト止めする場合、ボルトが存在する分だけ接合部分のサイズが大きくなるうえ、ボルトを締め付ける等の作業工数も多くなるという問題がある。
【0003】
そこで、半田付けする方法が考えられるが、大電流仕様の場合、少しでも抵抗値を下げて発熱を抑えるためにコネクタの端子やバスバーに低抵抗金属を採用し、端子の幅も大きくすることが多い。そのため、半田付けした場合は、熱引きが強くなり過ぎて接続に時間がかかり、時間がかかることにより他部品への熱ダメージが大きくなるという問題を生じることになる。
【0004】
また、抵抗溶接により接合する方法も考えられるが、端子材料として低抵抗金属を使用する場合、抵抗溶接では接合が難しく、接合できたとしても接合面積が小さくなってしまい、その結果、通電抵抗値が上がって、使用時の発熱の要因となってしまうことが予想される。
【0005】
このように、大電流仕様の端子の接続には、ボルト止めや半田付けや抵抗溶接は特に車載等の小型制御装置には不適と言わざるを得なかった。
【0006】
そこで、例えば、特許文献1に記載されているようなTIG溶接で接続することが考えられる。TIG溶接で接合すれば、接合が溶融状態での拡散接合になるため、強固で安定した接続状態を得ることができる。また、低抵抗金属の端子にも適用可能であるし、アークによる溶融で接合させるため、他部品などへの熱影響も最小限に抑えられる。また、最近では、他の部品実装に、TIG溶接の中のマイクロスポットTIG溶接が利用されることが多くなってきており、コスト面や管理面などからその利用が検討されるようになっている。マイクロスポットTIG溶接により接合すると、他部品への熱影響を効果的に抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−230869号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、マイクロスポットTIG溶接は、スポット溶接であるため、ある程度の幅寸法の端子には適用できるものの、電源回路用の端子のように非常に幅の広い端子には適用できないという問題があった。
【0009】
本発明は、上記事情を考慮し、他部品への熱影響を抑制しながら、電源回路用の端子のように幅の広い端子を接続する場合にもマイクロスポットTIG溶接を適用することができる制御装置の端子の溶接方法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】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明は、2枚の幅広帯板状の端子の先端部を互いに重ね合わせた状態でマイクロスポットTIG溶接により接合するに際し、幅広帯板状の端子の先端部を、予めマイクロスポットTIG溶接が可能な幅に調整したうえで、マイクロスポットTIG溶接により両端子を接合することを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、電源回路用の端子のように幅の広い端子の場合でも、予め被溶接箇所である端子の先端部の幅を調整したうえでマイクロスポットTIG溶接を実施するので、他部品への熱影響を抑制しながら、端子同士を信頼性高く接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】(a)は本発明の実施形態の接続方法を実施する端子を具備した制御ユニットの斜視図、(b)は(a)のA部の中のコネクタ側の端子とバスバー側の端子をマイクロスポットTIG溶接により接合している状況を示す斜視図である。
【図2】同制御ユニットに取り付けようとするコネクタの側面図である。
【図3】(a)〜(h)はコネクタ側の端子の先端部の形状例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【0014】
図1(a)は実施形態の接続方法を実施する端子を具備した制御ユニットの斜視図、図1(b)は図1(a)のA部の中のコネクタ側の端子とバスバー側の端子をマイクロスポットTIG溶接により接合しようとしている状況を示す斜視図、図2は同制御ユニットに取り付けようとするコネクタの側面図である。
【0015】
この場合の制御ユニット10は、例えば、電動パワーステアリング用の制御ユニットのように大電流回路を備えたものであり、この制御ユニットの大電流回路用バスバーの端子21に、電源回路用のコネクタ20を取り付けるに当たり、本実施形態のマイクロスポットTIG溶接による接続方法を採用している。
【0016】
コネクタ20には、電源回路用の幅広帯板状の端子21と、その他の通常電流用の端子41が備わっており、電源回路用の幅広帯板状の端子21を、制御ユニット10のバスバーの端子11に接続するに当たり、まず、コネクタ20側の端子21をバスバー側の端子11に、先端を揃えながら重ね合わせる。
【0017】
この場合、予め図2に示すように、コネクタ20側の端子21の先端部21aは、端子21の幅方向の中央に先端縁から適当な寸法(幅W2、深さH)のスリット21bを入れることで、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅W1の2つの小幅状先端部に分割してある。バスバー側の端子11の先端部11aについても、コネクタ20側の端子21の先端部21aと同様に、スリット11bを入れることで、幅方向の両側に小幅状先端部を残しておく。これにより、両端子11,21の小幅状に分割された各先端部11a,21aの幅W1は、両端子11,21の各基端部11c,21cの幅よりも狭くなっている。また、各先端部11a,21aの幅W1は、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅に設定されている。このマイクロスポットTIG溶接が可能な幅とは、後述する溶融アーク120の放射幅以内の幅であり、マイクロスポットTIG溶接機(超小型のTIG溶接機)100の能力と、溶接時の電流条件等から規定される生成アークの幅より定まる。
【0018】
このように、端子11,21の先端部11a,21aの幅(W1)を各基端部11c,21cの幅より狭く調整した上で、コネクタ20側の端子21の先端部21aとバスバー側の端子11の先端部11aを重ね合わせ、その状態で、マイクロスポットTIG溶接により両端子11,21を溶融して接合する。この溶接の際には、マイクロスポットTIG溶接機100の溶接機本体110から延びる一方の電極102を図示しないクランプ等で両端子11,21の基端側に接続し、他方の電極101を両端子11,21の先端部に近づける。そうすると、近い方の小幅状先端部11a,21aと電極101との間に溶接アーク120が発生して、小幅状先端部同士がアーク溶接により溶融して接合される。もう一方の小幅状先端部11a,21aに対しても同様に、電極101を近づけて、溶融アーク120を発生させてアーク溶接する。なお、各先端部11a,21aの幅W1は、マイクロスポットTIG溶接機100の能力、端子11,21の厚さ、溶接時の電流値や、溶接時間等から設定される。この際、溶接部の強度としては、端子11,21の母材自体の強さに対し、溶接部はW1×0.8程度に対応する強度となるものとして設定すると良い。
【0019】
このように、予め各端子11,21の先端部11a,21aの幅(W1)を調整したうえで、マイクロスポットTIG溶接を実施するので、熱影響を抑制しながら、幅の広い端子11,21でも信頼性高く接続することができる。
【0020】
なお、例えば、端子21の先端部21aの形状は、図1及び図2に示した形状に限定されるものではなく、各先端部11a,21aの幅(W1)に応じて図3に示すように形成することもできる。例えば、図3(a)または図3(b)に示すように、分割の枚数は前記実施形態と同様の2枚であるが、スリット21bの他に両端に切欠21cを設けて、小幅状先端部の幅を調節しても良い。また、例えば、幅の大きな端子では、図3(c)に示すように、スリット21bの本数を増やして、小幅状先端部の枚数と幅を調節して必要な接続面積または接続強度、あるいはその双方を満たすようにしてもよい。また、1点の溶接で必要とする接続面積や強度を満たす場合は、スリットを設けず、両端に切欠21cを設けて、1枚の小幅状先端部としてもよい。また、図3(e)及び図3(f)に示すように、先窄まり状に先端部21aの幅を、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅まで、端子の基端側の幅よりも狭く設定してもよい。また、先端部21aを半円状(図3(g))や山形(図3(h))に形成して、実質的な先端部21aの幅を狭く設定してもよい。このように、端子21の先端部21aの分割数や溶接ポイントの選択は、使用する製品が必要とする接続面積により異ならせればよい。
【0021】
また、図3(g),(h)に示すように、端子21の先端部21aの角をマイクロスポットTIG溶接機100の電極101に対向する面がより小さくなるようカットした上で、マイクロスポットTIG溶接により両端子を接合すれば、実質的な先端部の幅が狭いために溶接アーク120をより精度よく誘導できるので、小さなアーク球でも充分な溶接が可能となり、マイクロスポットTIG溶接のパワーを抑えられるため、他の部分への熱影響を更に小さくすることができる。
【符号の説明】
【0022】
11 端子
11a 先端部
11c 基端部
11b スリット
21 端子
21a 先端部
21b スリット
21c 基端部
101 電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御装置に用いる端子の溶接方法において、
2枚の幅広帯板状の端子の先端部を互いに重ね合わせた状態でマイクロスポットTIG溶接により溶融して接合するに際し、
前記端子の先端部を、該端子の幅方向の中間部に前記先端部の端縁からスリットを入れることで、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅の複数の小幅状先端部に分割し、各小幅状先端部ごとに電極を近づけてマイクロスポットTIG溶接を施すことにより、両端子の先端部同士を接合することを特徴とする制御装置の端子の溶接方法。
【請求項2】
制御装置に用いる端子の溶接方法において、
2枚の幅広帯板状の端子の先端部を互いに重ね合わせた状態でマイクロスポットTIG溶接により溶融して接合するに際し、
前記端子の先端部の幅を、マイクロスポットTIG溶接が可能な幅まで、前記端子の基端部側の幅よりも狭く加工した上で、マイクロスポットTIG溶接により両端子を接合することを特徴とする制御装置の端子の溶接方法。
【請求項3】
前記端子の先端部の角をカットした上で、マイクロスポットTIG溶接により両端子を溶融して接合することを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置の端子の溶接方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−56568(P2011−56568A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−211510(P2009−211510)
【出願日】平成21年9月14日(2009.9.14)
【出願人】(509186579)日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Fターム(参考)】