導電端子の溶接方法および溶接構造
【課題】導電端子同士を抵抗溶接する場合に、プロジェクションを形成することなく良好に溶接することが出来る溶接方法、および、溶接構造を提供する。
【解決手段】金属板２１ａ，２１ｂの長手方向と直交する方向に突出する突出部２２ａ，２２ｂを、金属板２１ａ，２１ｂの一部に形成して、リード線１１ａ，１１ｂを溶接する際の溶接箇所とし、金属板２１ａ，２１ｂの長手方向と突出部２２ａ，２２ｂの突出方向とが互いに直交した状態で、リード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接する。
【解決手段】金属板２１ａ，２１ｂの長手方向と直交する方向に突出する突出部２２ａ，２２ｂを、金属板２１ａ，２１ｂの一部に形成して、リード線１１ａ，１１ｂを溶接する際の溶接箇所とし、金属板２１ａ，２１ｂの長手方向と突出部２２ａ，２２ｂの突出方向とが互いに直交した状態で、リード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電端子同士を抵抗溶接で溶接するための溶接方法および溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電子機器内部（図示省略）に通常備えられる電子部品の一例を示した図である。
図中において、２００は、上述した電子部品の１つであるセラミックコンデンサであり、１１ｐ，１１ｑは、セラミックコンデンサ２００のリード線である。また、２１ｐ，２１ｑは、セラミックコンデンサ２００を取り付けるための金属板である。リード線１１ｐ，１１ｑは、例えば、直径が０．５〔ｍｍ〕の鋼線から成り、金属板２１ｐ，２１ｑは、例えば、厚さが１．２〔ｍｍ〕の銅板を成型した板状部材から成る。
【０００３】
上記セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐ，２１ｑに取り付ける場合、通常、取り付け箇所において、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接し、リード線１１ｑと金属板２１ｑとを溶接する。この場合の溶接方法としては、後掲の特許文献１および特許文献２に記載されている抵抗溶接が知られている。
【０００４】
抵抗溶接とは、溶接を行う金属部材同士の接触部に大電流を短時間流すことによって、電気抵抗による熱（以下、「ジュール熱」と記載）を発生させ、当該ジュール熱により接触部を溶融させることで両金属部材を接合する溶接方法である。
【０００５】
図５に示すセラミックコンデンサ２００と金属板２１ｐ，２１ｑとを溶接する方法の１つとしては、例えば、プロジェクション（突起部）を金属板２１ｐ，２１ｑの溶接箇所にそれぞれ形成して溶接する抵抗溶接が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
詳しくは、図６を参照しながら説明する。尚、図６は、図５中のＰ−Ｑ断面を示した図である。
【０００７】
図６において、リード線１１ｐとリード線１１ｑ、金属板２１ｐと金属板２１ｑ、プロジェクション２３ｐとプロジェクション２３ｑ、電極３１ｐと電極３１ｑ、電極３１ｒと電極３１ｓ、電源４１ｐと電源４１ｑは、それぞれ同一物で構成されているため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの溶接に係る工程と、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に係る工程とは同様となる。このため、以下においては、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に関する説明を省略する。
【０００８】
プロジェクション（突起物）を金属板２１ｐの面上に形成して、リード線１１ｐと金属板２１ｐを抵抗溶接する場合、まず、上述した銅板を切り出して板状部材を成型した後、プレス成型等により、当該板状部材の一方の面（例えば、リード線を溶接しない面）から反対の面（例えば、リード線を溶接する面）に押し出す形で、プロジェクション２３ｐを形成して、金属板２１ｐを成型する。
【０００９】
次に、リード線１１ｐの一部をプロジェクション２３ｐのみに接触させる。そして、電極３１ｐと電極３１ｒが、リード線１１ｐ，金属板２１ｐを挟んで対向するように、電極３１ｐをリード線１１ｐに所定の加圧力Ｆ２で圧接させ、電極３１ｒを金属板２１ｐに所定の加圧力Ｆ２で圧接させる。
【００１０】
尚、この場合、セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐに安定した状態で取り付ける必要があるため、プロジェクション２３ｐに接触させるリード線１１ｐの一部としては、当該リード線の端部付近よりも中央部付近の方が好ましい。
【００１１】
最後に、リード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒによってそれぞれ圧接され次第、電源４１ｐを用いて、電極３１ｐ，３１ｒ間に大電流を短時間流す。これにより、リード線１１ｐ，金属板２１ｐのそれぞれにおいて、前述のジュール熱が発生する。
【００１２】
ここで、この様な抵抗溶接においては、電気抵抗率がそれぞれ異なるリード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒ間での通電時において等しく溶融されるように、電極３１ｐ，３１ｒがそれぞれ異なる材料（例えば、電極３１ｐはタングステン、電極３１ｒはクロム銅）で構成されている。
【００１３】
金属板２１ｐにプロジェクション２３ｐを形成して抵抗溶接を行う場合、当該金属板２１ｐの一部であるプロジェクション２３ｐは、リード線１１ｐ，金属板２１ｐに比べて形状が小さいため、リード線１１ｐ，金属板２１ｐより加熱され易い。よって、プロジェクション２３ｐは、リード線１１ｐ，金属板２１ｐよりも早く溶融される。
【００１４】
これにより、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの間に、プロジェクション２３ｐの溶融凝固部分、つまり、ナゲット（図示省略）が形成されるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接することが出来る。
【００１５】
図５に示すセラミックコンデンサ２００と金属板２１ｐ，２１ｑとを溶接する他の方法としては、例えば、プロジェクション（突起部）を金属板２１ｐ，２１ｑの溶接箇所にそれぞれ形成することなく溶接する抵抗溶接が知られている（特許文献２参照）。
【００１６】
詳しくは、図７を参照しながら説明する。尚、図７は、図５中のＰ−Ｑ断面を示した図である。
【００１７】
図６と同様、図７においても、リード線１１ｐとリード線１１ｑ、金属板２１ｐと金属板２１ｑ、電極３１ｐと電極３１ｑ、電極３１ｒと電極３１ｓ、電源４１ｐと電源４１ｑは、それぞれ同一物で構成されているため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの溶接に係る工程と、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に係る工程とは同様となる。このため、以下においては、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に関する説明を省略する。
【００１８】
プロジェクション（突起物）を金属板２１ｐの面上に形成することなく、リード線１１ｐと金属板２１ｐを抵抗溶接する場合、まず、上述した銅板を切り出して板状部材を成型し、当該板状部材を金属板２１ｐとする。
【００１９】
次に、リード線１１ｐと金属板２１ｐを接触させ、その後、溶接箇所において、電極３１ｐと電極３１ｒがリード線１１ｐ，金属板２１ｐを挟んで対向するように、電極３１ｐをリード線１１ｐに所定の加圧力Ｆ３で圧接させ、電極３１ｒを金属板２１ｐに所定の加圧力Ｆ３で圧接させる。
【００２０】
尚、この場合においても、セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐに安定した状態で取り付ける必要があるため、リード線１１ｐ側の溶接箇所としては、当該リード線の端部付近よりも中央部付近の方が好ましい。
【００２１】
最後に、リード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒによってそれぞれ圧接され次第、電源４１ｐを用いて、電極３１ｐ，３１ｒ間に大電流を短時間流す。これにより、リード線１１ｐ，金属板２１ｐのそれぞれにおいて、前述のジュール熱が発生する。
【００２２】
ここで、この様な抵抗溶接においても、前述と同様、電気抵抗率がそれぞれ異なるリード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒ間での通電時において等しく溶融されるように、電極３１ｐ，３１ｒがそれぞれ異なる材料（例えば、電極３１ｐはタングステン、電極３１ｒはクロム銅）で構成されている。
【００２３】
尚、この場合、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの接触面において、電気抵抗による発熱が最大となるため、当該発熱によってリード線１１ｐの一部（接触面側）と金属板２１ｐの一部（接触面側）がそれぞれ溶融する。
これにより、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの接触面に、それぞれの溶融凝固部分、つまり、ナゲット（図示省略）が形成されるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接することが出来る。
【００２４】
特許文献１には、熱容量の小さな低融点金属端子と熱容量の大きな高融点金属板との何れかにプロジェクション突起を形成し、コンデンサ式抵抗溶接機を用いて該低融点金属端子と該高融点金属板とを電極間で溶接する場合に、プロジェクション突起を熱容量の小さな該低融点金属端子に形成し、溶接時の該プロジェクション突起の熱を熱容量の大きな高融点金属板側に放熱させる異種金属端子の抵抗溶接方法が記載されている。
【００２５】
特許文献２には、板状リード片と断面円形のリード線との重合部に端面を対接させて溶接を行うための一対の電極板として、互いに厚さの異なる電極板を用い、当該一対の電極板の内、厚い方の電極板をリード線の延長方向側に配置して溶接するリード接続方法が記載されている。
【００２６】
【特許文献１】特許第２７４７５０６号公報
【特許文献２】特許第２６６６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
抵抗溶接により、直径が０．５〔ｍｍ〕のリード線を金属板に溶接する場合、良好に溶接を行うための金属板の厚さとしては、０．６４〔ｍｍ〕〜０．８〔ｍｍ〕の厚さが一般的である。
このため、金属板の厚みが上記の厚みを超える場合、特に、リード線の直径の２倍以上の厚みである場合は、リード線と金属板を良好に溶接することが困難となる。
【００２８】
また、図６に示すように、金属板２１ｐ，２１ｑの面上にプロジェクション２３ｐ，２３ｑをそれぞれ形成して、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ抵抗溶接する場合は、当該金属板２１ｐ，２１ｑにおいて、プロジェクション２３ｐ，２３ｑの形成による歪みが生じる場合がある。特に、厚みのある金属板の面上にプロジェクションを形成する場合は、当該歪みが大きくなる。
このため、電子機器（図示省略）の組立て時において、前述の歪みに起因した部品のズレが生じる恐れがあるため、上記抵抗溶接を用いて、セラミックコンデンサ２００が取り付けられた金属板２１ｐ，２１ｑの大量生産を図ることが困難となる。
【００２９】
また、上記問題に加えて、プロジェクション２３ｐ，２３ｑを形成することにより、金属板２１ｐ，２１ｑをそれぞれ成型する際の工数が増えるため、コストが増大するという問題も生じる。
【００３０】
さらに、図７に示すように、金属板２１ｐ，２１ｑの面上にプロジェクションを形成することなく、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ抵抗溶接する場合は、金属板２１ｐ，２１ｑおいて生じたジュール熱が、当該金属板２１ｐ，２１ｑの全体に拡散してしまうため、熱分布の状態が悪くなり、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ同等に溶融させることが出来ず、また、熱分布状態の悪化により、溶接箇所のみを集中して加熱させることが出来ない。
【００３１】
詳しくは、熱の拡散により、金属板２１ｐ，２１ｑの方が、リード線１１ｐ，１１ｑよりも加熱され難くなるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑのそれぞれの接触面において、リード線１１ｐ，１１ｑが、金属板２１ｐ，２１ｑよりも早く溶融してしまう。つまり、金属板２１ｐ，２１ｑが溶融するまでの間に、リード線１１ｐ，１１ｑが過度に溶融されてしまう。
【００３２】
これにより、リード線１１ｐ，１１ｑのそれぞれの溶接箇所において、図８に示すような、紙面に対して垂直方向に押し潰された扁平部１２ｐ，１２ｑが、電極３１ｐ，３１ｑ側に面したリード線１１ｐ，１１ｑにそれぞれ生じてしまうため、溶接強度が低下するという問題が生じる。
【００３３】
また、上記問題に加えて、ジュール熱が金属板２１ｐ，２１ｑの全体に拡散することによって、溶接不要な箇所にまで溶接が及ぶ他、リード線１１ｐ，１１ｑが過熱されることにより、溶接箇所において爆飛が生じる場合もある。
【００３４】
本発明は、上述した問題点に鑑み、導電端子同士を抵抗溶接により溶接する場合に、プロジェクションを形成することなく良好に溶接することが出来る溶接方法、および、溶接構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明に係る溶接方法は、第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接する導電端子の溶接方法において、第２の導電端子に形成された、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部に、第１の導電端子を接触させ、第１の導電端子の長手方向と突出部の突出方向とが互いに直交した状態で、第１の導電端子に第１の電極を圧接し、突出部に第２の電極を圧接して、各電極間に電流を流すことにより、第１の導電端子と突出部とをそれらの接触面において溶着させる。
【００３６】
このようにすることで、第１の電極と第２の電極間に通電した場合に、当該通電によって第２の導電端子に生じるジュール熱が、当該第２の導電端子の全体に拡散することを抑制することが出来るため、端子の厚みが厚い場合においても、プロジェクションを設けることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【００３７】
本発明の溶接方法においては、突出部の突出方向の長さを、当該突出部の突出方向と直交する方向の幅および第１の導電端子の幅よりも長くし、突出部の幅を、第１の導電端子の長さよりも短くすることが好ましい。
【００３８】
このようにすることで、熱分布を良好にすることが出来るため、第１の導電端子が過度に溶融されることなく、つまり、第１の電極によって押し潰された扁平部を生じることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を溶接することができ、以って、良好な溶接強度により溶接することが出来る。
【００３９】
本発明の溶接方法において、好ましくは、第１の導電端子の幅ｄ〔ｍｍ〕を、０．５≦ｄ≦０．７５とし、第２の導電端子の厚さｔ〔ｍｍ〕を、１．０≦ｔ≦１．８とする。
【００４０】
本発明の溶接方法において、好ましくは、突出部の突出方向の長さｘ〔ｍｍ〕を、ｘ≧３とし、突出部の突出方向と直交する方向の幅ｙ〔ｍｍ〕を、１．５≦ｙ≦２とする。
【００４１】
本発明の溶接方法において、第１の導電端子を、断面が円形状の鋼線とし、第２の導電端子を、平板状の銅板としてもよい。
【００４２】
このようにすることで、溶接される導電端子に特殊な材料を用いることなく、従来から使用されている電子部品に対して、そのまま当該溶接方法を適用することが出来る。
【００４３】
本発明の溶接方法において、第１の電極をクロム銅で構成し、第２の電極をタングステンで構成してもよい。
【００４４】
このようにすることで、第１の導電端子と第２の導電端子の電気抵抗率が互いに異なる場合、つまり、鋼線から成る第１の導電端子と銅板から成る第２の導電端子を溶接する場合においても、第１の導電端子と第２の導電端子を等しく溶融させることが出来るため、第１の導電端子が過度に溶融されることなく、つまり、扁平部を生じることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を溶接することができ、以って、良好な溶接強度により溶接することが出来る。
【００４５】
本発明に係る溶接構造は、第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接した導電端子の溶接構造であって、第２の導電端子は、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部を有しており、第１の導電端子は、当該端子の長手方向と突出部の長手方向とが互いに直交した状態で、突出部に抵抗溶接されている。
【００４６】
このようにすることで、第１の電極と第２の電極間に通電した場合に、当該通電によって第２の導電端子に生じるジュール熱が、当該第２の導電端子の全体に拡散することを抑制することが出来るため、端子の厚みが厚い場合においても、プロジェクションを設けることなく第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、通電によって生じるジュール熱が、端子全体に拡散することを抑制することが出来るため、プロジェクションを形成することなく第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
尚、後述する図１〜図４において、同一部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００４９】
図１は、本発明に係る溶接方法および溶接構造の一実施形態を示す図である。
図中において、１００は、セラミックコンデンサであり、２１ａ，２１ｂは、セラミックコンデンサ１００を取り付けるための金属板（リードフレーム）である。
本実施形態においては、リード線１１ａ，１１ｂの直径が０．５〔ｍｍ〕〜０．７５〔ｍｍ〕程度であり、かつ、鋼線から成るリード線１１ａ，１１ｂを有するセラミックコンデンサ１００が使用され、また、厚さが１．０〔ｍｍ〕〜１．８〔ｍｍ〕程度である銅板を後述する形状に成型した金属板２１ａ，２１ｂが使用される。
例えば、図１において、セラミックコンデンサ１００のリード線１１ａ，１１ｂの直径ｄは、０．５〔ｍｍ〕であり、また、金属板２１ａ，２１ｂの厚さｔ（図２参照）は、１．２〔ｍｍ〕である。ここで、リード線１１ａ，１１ｂは、本発明の第１の導電端子の一実施形態であり、金属板２１ａ，２１ｂは、本発明の第２の導電端子の一実施形態である。
【００５０】
ここで、前述したように、直径が０．５〔ｍｍ〕のリード線を抵抗溶接により金属板に溶接する場合、良好に溶接を行うための金属板の厚さとしては、０．６４〔ｍｍ〕〜０．８〔ｍｍ〕の厚さが一般的である。
このため、本実施形態のように、金属板２１ａ，２１ｂの厚みが上記の厚みを超える場合、特に、リード線１１ａ，１１ｂの直径の２倍以上の厚みである場合は、リード線１１ａと金属板２１ａ，リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接出来ない場合がある。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂの厚みが厚い場合においても、リード線１１ａと金属板２１ａ，リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接するため、以下の手段を講じる。
【００５２】
まず、金属板の一部が、当該金属板の面と同一面において長手方向と直交する方向に突出するように、前述した銅板を切断する等して、金属板２１ａ，２１ｂを成型する。
詳しくは、図１に示すように、金属板２１ａ，２１ｂの長手方向ａと直交する方向ｂの寸法（以下、「長さ」と記載）がｘ〔ｍｍ〕、当該長手方向ａと同一方向の寸法（以下、「幅」と記載）がｙ〔ｍｍ〕である突出部２２ａ，２２ｂが、金属板２１ａ，２１ｂの一部にそれぞれ形成される。
【００５３】
本実施形態においては、リード線１１ａ，１１ｂの直径ｄおよび／または金属板２１ａ，２１ｂの厚さｔに応じて、長さｘと幅ｙとの関係がｘ＞ｙであり、かつ、ｘ≧３．０，１．５≦ｙ≦２．０となる様に、突出部２２ａ，２２ｂをそれぞれ形成する。
例えば、図１において、金属板２１ａ，２１ｂに形成された突出部２２ａ，２２ｂの長さｘは４．０〔ｍｍ〕であり、幅ｙは１．５〔ｍｍ〕である。
【００５４】
次に、上記のように成型した金属板２１ａ，２１ｂに、セラミックコンデンサ１００を取り付ける。ここで、取り付け方法に関し、図１および図２を参照しながら説明する。尚、図２は、図１中のＡ−Ｂにおける断面を示した図である。
【００５５】
金属板２１ａ，２１ｂにセラミックコンデンサ１００を取り付ける場合、図１，図２に示すように、リード線１１ａと金属板２１ａとを接触させて抵抗溶接し、リード線１１ｂと金属板２１ｂとを接触させて抵抗溶接する。
【００５６】
詳しくは、リード線１１ａを金属板２１ａに溶接する場合、図１に示すように、リード線１１ａの長手方向（ａ方向）と、突出部２２ａの突出方向（ｂ方向）が直交するように、リード線１１ａの一部と突出部２２ａを接触させる。
その後、図２に示すように、電極３１ａと電極３１ｃが、リード線１１ａ，突出部２２ａを挟んで対向するように、電極３１ａをリード線１１ａに所定の加圧力Ｆ１で圧接させ、電極３１ｃを突出部２２ａに所定の加圧力Ｆ１で圧接させる。これにより、リード線１１ａ，突出部２２ａが、電極３１ａ，３１ｃにより、加圧力Ｆ１で挟み込まれる。ここで、電極３１ａは、本発明の第１の電極の一実施形態であり、電極３１ｃは、本発明の第２の電極の一実施形態である。
【００５７】
同様に、リード線１１ｂを金属板２１ｂに溶接する場合、リード線１１ｂの長手方向（ａ方向）と、突出部２２ｂの突出方向（ｂ方向）が直交するように、リード線１１ｂの一部と突出部２２ｂを接触させる（図１参照）。
その後、電極３１ｂと電極３１ｄが、リード線１１ｂ，突出部２２ｂを挟んで対向するように、電極３１ｂをリード線１１ｂに所定の加圧力Ｆ１で圧接させ、電極３１ｄを突出部２２ｂに所定の加圧力Ｆ１で圧接させる（図２参照）。これにより、リード線１１ｂ，突出部２２ｂが、電極３１ｂ，３１ｄにより、加圧力Ｆ１で挟み込まれる。ここで、電極３１ｂは、本発明の第１の電極の一実施形態であり、電極３１ｄは、本発明の第２の電極の一実施形態である。
【００５８】
そして、リード線１１ａと突出部２２ａとが、電極３１ａ，３１ｃによって圧接され次第、電源４１ａを用いて、電極３１ａ，３１ｃ間に大電流を短時間流し、リード線１１ｂと突出部２２ｂとが、電極３１ｂ，３１ｄによって圧接され次第、電源４１ｂを用いて、電極３１ｂ，３１ｄ間に大電流を短時間流す。
【００５９】
本実施形態においては、電極３１ａ，３１ｃおよび電極３１ｂ，３１ｄにより負荷される加圧力Ｆ１の大きさは、１２０〔Ｎ〕である。
また、同じ大きさの電流を流した場合に、電気抵抗率の大きい鋼線から成るリード線１１ａ，１１ｂに比べて、電気抵抗率の小さい銅板から成る突出部２２ａ，２２ｂの方が加熱されにくいため、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間での通電時において、リード線１１ａと突出部２２ａ，リード線１１ｂと突出部２２ｂをそれぞれの接触面において等しく溶融させるべく、電極３１ａ，３１ｂを電気抵抗率の小さいクロム銅で構成し、電極３１ｃ，３１ｄを電気抵抗率の大きいタングステンで構成する。
【００６０】
以上のような溶接方法および溶接構造において、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間に流す電流の大きさを２．４〔ｋＡ〕〜２．８〔ｋＡ〕の範囲で変化させるとともに、通電時間を２０〔ｍｓ〕〜４０〔ｍｓ〕で変化させて、リード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接した場合、当該溶接による溶接強度は、図３の表５１に示すような結果となった。
尚、表５１の溶接強度は、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂをそれぞれ引き剥がす際に要した力を測定することで得られた測定結果である。
【００６１】
図３中において、５１ａは、電極３１ａ，３１ｃ間に流した電流の大きさ（以下、「通電量」と記載）を示しており、５１ｂは、電極３１ａ，３１ｃ間に電流を流した時間（以下、「通電時間」と記載）を示している。
また、５１ｃは、リード線１１ａと突出部２２ａとの溶接箇所における溶接強度を示しており、通電量５１ａと通電時間５１ｂをそれぞれ変化させた場合の各測定結果である。
尚、本実施形態においては、電極３１ｂ，３１ｄによってリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接した場合も、表５１と同様の結果が得られたため、以下において説明を省略する。
【００６２】
図３の表５１において、例えば、通電量５１ａを２．４〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを２０〔ｍｓ〕として、電極３１ａ，３１ｃ間に通電した場合の溶接強度５１ｃは、１０．２０〔Ｎ〕である。つまり、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がす場合、１０．２０〔Ｎ〕の力が必要となる。
同様に、通電量５１ａを２．８〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを４０〔ｍｓ〕として、電極３１ａ，３１ｃ間に通電した場合の溶接強度５１ｃは、４６．８８〔Ｎ〕である。つまり、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がす場合、４６．８８〔Ｎ〕の力が必要となる。
【００６３】
ここで、表５１における各溶接強度５１ｃは、サンプリング数が１である場合の溶接強度であるため、本発明の発明者は、サンプリング数を更に増やす（例えば、サンプリング数を１００とする）ことにより、リード線１１ａと突出部２２ａとを良好に溶接するための条件、つまり、電極３１ａ，３１ｃ間の通電における通電量５１ａと通電時間５１ｂの良好な組み合わせの検証を行った。
【００６４】
種々の組み合わせを試行した結果、通電量５１ａを２．６〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを３０〔ｍｓ〕とした場合、リード線１１ａは、図４中の斜線部１２ａに示す状態で溶接された。詳しくは、リード線１１ａが、突出部２２ａに沈み込んだ状態で溶接されていることが確認され、これに加えて、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がした場合、突出部２２ａ側において、筒状のナゲットが形成されていることが確認された。
【００６５】
これにより、当該抵抗溶接において、電極３１ａによって押し潰された扁平部がリード線１１ａの溶接箇所に生じることなく、当該リード線１１ａと突出部２２ａとが良好に溶接されていることが実証されたため、本実施形態におけるリード線１１ａと突出部２２ａとを良好に溶接するための条件は、表５１中の斜線部で囲まれる部分、つまり、通電量５１ａを２．６〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを３０〔ｍｓ〕とした場合である。表５１では、このときの溶接強度は、４１．３８〔Ｎ〕となっている。
【００６６】
このように、上述した実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂの一部に、当該金属板よりも小さい突出部２２ａ，２２ｂを形成して、リード線１１ａ，１１ｂを溶接する際の溶接箇所とし、リード線１１ａ，１１ｂの長手方向と、突出部２２ａ，２２ｂの突出方向がそれぞれ直交するように、リード線１１ａの一部と突出部２２ａを接触させ、リード線１１ｂの一部と突出部２２ｂを接触させるため、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間において通電した場合に、当該通電によって突出部２２ａ，２２ｂに生じるジュール熱が、金属板２１ａ，２１ｂの全体に拡散することを抑制することが出来る。
【００６７】
これにより、溶接箇所のみを集中して加熱させることが出来るため、リード線と当該リード線の直径の２倍以上の厚みがある金属板を溶接する場合においても、リード線１１ａと金属板２１ａ、リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接することが出来る。
【００６８】
また、熱分布を良好にすることが出来るため、リード線１１ａ，１１ｂが過度に溶融されることなく、つまり、図８に示すような扁平部１２ｐ，１２ｑが生じることなく、リード線１１ａと金属板２１ａ、リード線１１ｂと金属板２１ｂがそれぞれ溶接される。よって、当該溶接において、ナゲットの形成を安定化することが出来るため、溶接強度が低下する恐れはない。
【００６９】
さらに、溶接箇所を限定することが出来るため、溶接不要な箇所にまで溶接が及ぶことを抑制することが出来る。
【００７０】
また、上述した実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂにプロジェクションの形成を必要としないため、金属板２１ａ，２１ｂにおいて、成型に因る歪みが生じる恐れがなく、以って、電子機器（図示省略）の組立て時において、金属板２１ａ，２１ｂの歪みに起因した部品のズレが生じる恐れもない。加えて、金属板２１ａ，２１ｂの成型において、プロジェクションを形成するための工程が含まれないため、当該金属板の成型時におけるコストを抑えることが出来る。
【００７１】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、セラミックコンデンサのリード線を金属板に取り付けたが、これに限られず、その他の電子部品（例えば、半導体等）のリード線を金属板に取り付けても良い。
【００７２】
また、上記実施形態では、リード線と金属板を抵抗溶接したが、これに限られず、長さおよび幅が互いに異なる導電端子同士（例えば、金属棒と金属板）を抵抗溶接しても良い。
【００７３】
また、上記実施形態では、リード線に鋼線を使用し、金属板に銅板を使用したが、これに限られず、リード線と金属板を同様の材料（例えば、鉄）から構成しても良い。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、突出部を四角形状としたが、これに限られず、突出部の強度が保たれ、かつ、金属板の長手方向と直交する方向の長さが、当該長手方向の幅よりも長い形状（例えば、半楕円形）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態である溶接方法および溶接構造を示した図である。
【図２】図１のＡ―Ｂ断面図である。
【図３】溶接強度を示した表である。
【図４】本発明の溶接方法により溶接されたセラミックコンデンサと金属板の一例を示した図である。
【図５】従来の溶接方法および溶接構造を示した図である。
【図６】図５のＰ―Ｑ断面図である。
【図７】従来の他の溶接方法および溶接構造を示した断面図である。
【図８】従来の溶接方法により溶接されたセラミックコンデンサと金属板の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１１ａ，１１ｂ リード線
２１ａ，２１ｂ 金属板
２２ａ，２２ｂ 突出部
３１ａ，３１ｂ 電極
３１ｃ，３１ｄ 電極
４１ａ，４１ｂ 電源
１００ セラミックコンデンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電端子同士を抵抗溶接で溶接するための溶接方法および溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電子機器内部（図示省略）に通常備えられる電子部品の一例を示した図である。
図中において、２００は、上述した電子部品の１つであるセラミックコンデンサであり、１１ｐ，１１ｑは、セラミックコンデンサ２００のリード線である。また、２１ｐ，２１ｑは、セラミックコンデンサ２００を取り付けるための金属板である。リード線１１ｐ，１１ｑは、例えば、直径が０．５〔ｍｍ〕の鋼線から成り、金属板２１ｐ，２１ｑは、例えば、厚さが１．２〔ｍｍ〕の銅板を成型した板状部材から成る。
【０００３】
上記セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐ，２１ｑに取り付ける場合、通常、取り付け箇所において、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接し、リード線１１ｑと金属板２１ｑとを溶接する。この場合の溶接方法としては、後掲の特許文献１および特許文献２に記載されている抵抗溶接が知られている。
【０００４】
抵抗溶接とは、溶接を行う金属部材同士の接触部に大電流を短時間流すことによって、電気抵抗による熱（以下、「ジュール熱」と記載）を発生させ、当該ジュール熱により接触部を溶融させることで両金属部材を接合する溶接方法である。
【０００５】
図５に示すセラミックコンデンサ２００と金属板２１ｐ，２１ｑとを溶接する方法の１つとしては、例えば、プロジェクション（突起部）を金属板２１ｐ，２１ｑの溶接箇所にそれぞれ形成して溶接する抵抗溶接が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
詳しくは、図６を参照しながら説明する。尚、図６は、図５中のＰ−Ｑ断面を示した図である。
【０００７】
図６において、リード線１１ｐとリード線１１ｑ、金属板２１ｐと金属板２１ｑ、プロジェクション２３ｐとプロジェクション２３ｑ、電極３１ｐと電極３１ｑ、電極３１ｒと電極３１ｓ、電源４１ｐと電源４１ｑは、それぞれ同一物で構成されているため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの溶接に係る工程と、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に係る工程とは同様となる。このため、以下においては、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に関する説明を省略する。
【０００８】
プロジェクション（突起物）を金属板２１ｐの面上に形成して、リード線１１ｐと金属板２１ｐを抵抗溶接する場合、まず、上述した銅板を切り出して板状部材を成型した後、プレス成型等により、当該板状部材の一方の面（例えば、リード線を溶接しない面）から反対の面（例えば、リード線を溶接する面）に押し出す形で、プロジェクション２３ｐを形成して、金属板２１ｐを成型する。
【０００９】
次に、リード線１１ｐの一部をプロジェクション２３ｐのみに接触させる。そして、電極３１ｐと電極３１ｒが、リード線１１ｐ，金属板２１ｐを挟んで対向するように、電極３１ｐをリード線１１ｐに所定の加圧力Ｆ２で圧接させ、電極３１ｒを金属板２１ｐに所定の加圧力Ｆ２で圧接させる。
【００１０】
尚、この場合、セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐに安定した状態で取り付ける必要があるため、プロジェクション２３ｐに接触させるリード線１１ｐの一部としては、当該リード線の端部付近よりも中央部付近の方が好ましい。
【００１１】
最後に、リード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒによってそれぞれ圧接され次第、電源４１ｐを用いて、電極３１ｐ，３１ｒ間に大電流を短時間流す。これにより、リード線１１ｐ，金属板２１ｐのそれぞれにおいて、前述のジュール熱が発生する。
【００１２】
ここで、この様な抵抗溶接においては、電気抵抗率がそれぞれ異なるリード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒ間での通電時において等しく溶融されるように、電極３１ｐ，３１ｒがそれぞれ異なる材料（例えば、電極３１ｐはタングステン、電極３１ｒはクロム銅）で構成されている。
【００１３】
金属板２１ｐにプロジェクション２３ｐを形成して抵抗溶接を行う場合、当該金属板２１ｐの一部であるプロジェクション２３ｐは、リード線１１ｐ，金属板２１ｐに比べて形状が小さいため、リード線１１ｐ，金属板２１ｐより加熱され易い。よって、プロジェクション２３ｐは、リード線１１ｐ，金属板２１ｐよりも早く溶融される。
【００１４】
これにより、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの間に、プロジェクション２３ｐの溶融凝固部分、つまり、ナゲット（図示省略）が形成されるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接することが出来る。
【００１５】
図５に示すセラミックコンデンサ２００と金属板２１ｐ，２１ｑとを溶接する他の方法としては、例えば、プロジェクション（突起部）を金属板２１ｐ，２１ｑの溶接箇所にそれぞれ形成することなく溶接する抵抗溶接が知られている（特許文献２参照）。
【００１６】
詳しくは、図７を参照しながら説明する。尚、図７は、図５中のＰ−Ｑ断面を示した図である。
【００１７】
図６と同様、図７においても、リード線１１ｐとリード線１１ｑ、金属板２１ｐと金属板２１ｑ、電極３１ｐと電極３１ｑ、電極３１ｒと電極３１ｓ、電源４１ｐと電源４１ｑは、それぞれ同一物で構成されているため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの溶接に係る工程と、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に係る工程とは同様となる。このため、以下においては、リード線１１ｑと金属板２１ｑとの溶接に関する説明を省略する。
【００１８】
プロジェクション（突起物）を金属板２１ｐの面上に形成することなく、リード線１１ｐと金属板２１ｐを抵抗溶接する場合、まず、上述した銅板を切り出して板状部材を成型し、当該板状部材を金属板２１ｐとする。
【００１９】
次に、リード線１１ｐと金属板２１ｐを接触させ、その後、溶接箇所において、電極３１ｐと電極３１ｒがリード線１１ｐ，金属板２１ｐを挟んで対向するように、電極３１ｐをリード線１１ｐに所定の加圧力Ｆ３で圧接させ、電極３１ｒを金属板２１ｐに所定の加圧力Ｆ３で圧接させる。
【００２０】
尚、この場合においても、セラミックコンデンサ２００を金属板２１ｐに安定した状態で取り付ける必要があるため、リード線１１ｐ側の溶接箇所としては、当該リード線の端部付近よりも中央部付近の方が好ましい。
【００２１】
最後に、リード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒによってそれぞれ圧接され次第、電源４１ｐを用いて、電極３１ｐ，３１ｒ間に大電流を短時間流す。これにより、リード線１１ｐ，金属板２１ｐのそれぞれにおいて、前述のジュール熱が発生する。
【００２２】
ここで、この様な抵抗溶接においても、前述と同様、電気抵抗率がそれぞれ異なるリード線１１ｐと金属板２１ｐが、電極３１ｐ，３１ｒ間での通電時において等しく溶融されるように、電極３１ｐ，３１ｒがそれぞれ異なる材料（例えば、電極３１ｐはタングステン、電極３１ｒはクロム銅）で構成されている。
【００２３】
尚、この場合、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの接触面において、電気抵抗による発熱が最大となるため、当該発熱によってリード線１１ｐの一部（接触面側）と金属板２１ｐの一部（接触面側）がそれぞれ溶融する。
これにより、リード線１１ｐと金属板２１ｐとの接触面に、それぞれの溶融凝固部分、つまり、ナゲット（図示省略）が形成されるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐとを溶接することが出来る。
【００２４】
特許文献１には、熱容量の小さな低融点金属端子と熱容量の大きな高融点金属板との何れかにプロジェクション突起を形成し、コンデンサ式抵抗溶接機を用いて該低融点金属端子と該高融点金属板とを電極間で溶接する場合に、プロジェクション突起を熱容量の小さな該低融点金属端子に形成し、溶接時の該プロジェクション突起の熱を熱容量の大きな高融点金属板側に放熱させる異種金属端子の抵抗溶接方法が記載されている。
【００２５】
特許文献２には、板状リード片と断面円形のリード線との重合部に端面を対接させて溶接を行うための一対の電極板として、互いに厚さの異なる電極板を用い、当該一対の電極板の内、厚い方の電極板をリード線の延長方向側に配置して溶接するリード接続方法が記載されている。
【００２６】
【特許文献１】特許第２７４７５０６号公報
【特許文献２】特許第２６６６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
抵抗溶接により、直径が０．５〔ｍｍ〕のリード線を金属板に溶接する場合、良好に溶接を行うための金属板の厚さとしては、０．６４〔ｍｍ〕〜０．８〔ｍｍ〕の厚さが一般的である。
このため、金属板の厚みが上記の厚みを超える場合、特に、リード線の直径の２倍以上の厚みである場合は、リード線と金属板を良好に溶接することが困難となる。
【００２８】
また、図６に示すように、金属板２１ｐ，２１ｑの面上にプロジェクション２３ｐ，２３ｑをそれぞれ形成して、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ抵抗溶接する場合は、当該金属板２１ｐ，２１ｑにおいて、プロジェクション２３ｐ，２３ｑの形成による歪みが生じる場合がある。特に、厚みのある金属板の面上にプロジェクションを形成する場合は、当該歪みが大きくなる。
このため、電子機器（図示省略）の組立て時において、前述の歪みに起因した部品のズレが生じる恐れがあるため、上記抵抗溶接を用いて、セラミックコンデンサ２００が取り付けられた金属板２１ｐ，２１ｑの大量生産を図ることが困難となる。
【００２９】
また、上記問題に加えて、プロジェクション２３ｐ，２３ｑを形成することにより、金属板２１ｐ，２１ｑをそれぞれ成型する際の工数が増えるため、コストが増大するという問題も生じる。
【００３０】
さらに、図７に示すように、金属板２１ｐ，２１ｑの面上にプロジェクションを形成することなく、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ抵抗溶接する場合は、金属板２１ｐ，２１ｑおいて生じたジュール熱が、当該金属板２１ｐ，２１ｑの全体に拡散してしまうため、熱分布の状態が悪くなり、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑをそれぞれ同等に溶融させることが出来ず、また、熱分布状態の悪化により、溶接箇所のみを集中して加熱させることが出来ない。
【００３１】
詳しくは、熱の拡散により、金属板２１ｐ，２１ｑの方が、リード線１１ｐ，１１ｑよりも加熱され難くなるため、リード線１１ｐと金属板２１ｐ、リード線１１ｑと金属板２１ｑのそれぞれの接触面において、リード線１１ｐ，１１ｑが、金属板２１ｐ，２１ｑよりも早く溶融してしまう。つまり、金属板２１ｐ，２１ｑが溶融するまでの間に、リード線１１ｐ，１１ｑが過度に溶融されてしまう。
【００３２】
これにより、リード線１１ｐ，１１ｑのそれぞれの溶接箇所において、図８に示すような、紙面に対して垂直方向に押し潰された扁平部１２ｐ，１２ｑが、電極３１ｐ，３１ｑ側に面したリード線１１ｐ，１１ｑにそれぞれ生じてしまうため、溶接強度が低下するという問題が生じる。
【００３３】
また、上記問題に加えて、ジュール熱が金属板２１ｐ，２１ｑの全体に拡散することによって、溶接不要な箇所にまで溶接が及ぶ他、リード線１１ｐ，１１ｑが過熱されることにより、溶接箇所において爆飛が生じる場合もある。
【００３４】
本発明は、上述した問題点に鑑み、導電端子同士を抵抗溶接により溶接する場合に、プロジェクションを形成することなく良好に溶接することが出来る溶接方法、および、溶接構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明に係る溶接方法は、第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接する導電端子の溶接方法において、第２の導電端子に形成された、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部に、第１の導電端子を接触させ、第１の導電端子の長手方向と突出部の突出方向とが互いに直交した状態で、第１の導電端子に第１の電極を圧接し、突出部に第２の電極を圧接して、各電極間に電流を流すことにより、第１の導電端子と突出部とをそれらの接触面において溶着させる。
【００３６】
このようにすることで、第１の電極と第２の電極間に通電した場合に、当該通電によって第２の導電端子に生じるジュール熱が、当該第２の導電端子の全体に拡散することを抑制することが出来るため、端子の厚みが厚い場合においても、プロジェクションを設けることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【００３７】
本発明の溶接方法においては、突出部の突出方向の長さを、当該突出部の突出方向と直交する方向の幅および第１の導電端子の幅よりも長くし、突出部の幅を、第１の導電端子の長さよりも短くすることが好ましい。
【００３８】
このようにすることで、熱分布を良好にすることが出来るため、第１の導電端子が過度に溶融されることなく、つまり、第１の電極によって押し潰された扁平部を生じることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を溶接することができ、以って、良好な溶接強度により溶接することが出来る。
【００３９】
本発明の溶接方法において、好ましくは、第１の導電端子の幅ｄ〔ｍｍ〕を、０．５≦ｄ≦０．７５とし、第２の導電端子の厚さｔ〔ｍｍ〕を、１．０≦ｔ≦１．８とする。
【００４０】
本発明の溶接方法において、好ましくは、突出部の突出方向の長さｘ〔ｍｍ〕を、ｘ≧３とし、突出部の突出方向と直交する方向の幅ｙ〔ｍｍ〕を、１．５≦ｙ≦２とする。
【００４１】
本発明の溶接方法において、第１の導電端子を、断面が円形状の鋼線とし、第２の導電端子を、平板状の銅板としてもよい。
【００４２】
このようにすることで、溶接される導電端子に特殊な材料を用いることなく、従来から使用されている電子部品に対して、そのまま当該溶接方法を適用することが出来る。
【００４３】
本発明の溶接方法において、第１の電極をクロム銅で構成し、第２の電極をタングステンで構成してもよい。
【００４４】
このようにすることで、第１の導電端子と第２の導電端子の電気抵抗率が互いに異なる場合、つまり、鋼線から成る第１の導電端子と銅板から成る第２の導電端子を溶接する場合においても、第１の導電端子と第２の導電端子を等しく溶融させることが出来るため、第１の導電端子が過度に溶融されることなく、つまり、扁平部を生じることなく、第１の導電端子と第２の導電端子を溶接することができ、以って、良好な溶接強度により溶接することが出来る。
【００４５】
本発明に係る溶接構造は、第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接した導電端子の溶接構造であって、第２の導電端子は、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部を有しており、第１の導電端子は、当該端子の長手方向と突出部の長手方向とが互いに直交した状態で、突出部に抵抗溶接されている。
【００４６】
このようにすることで、第１の電極と第２の電極間に通電した場合に、当該通電によって第２の導電端子に生じるジュール熱が、当該第２の導電端子の全体に拡散することを抑制することが出来るため、端子の厚みが厚い場合においても、プロジェクションを設けることなく第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、通電によって生じるジュール熱が、端子全体に拡散することを抑制することが出来るため、プロジェクションを形成することなく第１の導電端子と第２の導電端子を良好に溶接することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
尚、後述する図１〜図４において、同一部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００４９】
図１は、本発明に係る溶接方法および溶接構造の一実施形態を示す図である。
図中において、１００は、セラミックコンデンサであり、２１ａ，２１ｂは、セラミックコンデンサ１００を取り付けるための金属板（リードフレーム）である。
本実施形態においては、リード線１１ａ，１１ｂの直径が０．５〔ｍｍ〕〜０．７５〔ｍｍ〕程度であり、かつ、鋼線から成るリード線１１ａ，１１ｂを有するセラミックコンデンサ１００が使用され、また、厚さが１．０〔ｍｍ〕〜１．８〔ｍｍ〕程度である銅板を後述する形状に成型した金属板２１ａ，２１ｂが使用される。
例えば、図１において、セラミックコンデンサ１００のリード線１１ａ，１１ｂの直径ｄは、０．５〔ｍｍ〕であり、また、金属板２１ａ，２１ｂの厚さｔ（図２参照）は、１．２〔ｍｍ〕である。ここで、リード線１１ａ，１１ｂは、本発明の第１の導電端子の一実施形態であり、金属板２１ａ，２１ｂは、本発明の第２の導電端子の一実施形態である。
【００５０】
ここで、前述したように、直径が０．５〔ｍｍ〕のリード線を抵抗溶接により金属板に溶接する場合、良好に溶接を行うための金属板の厚さとしては、０．６４〔ｍｍ〕〜０．８〔ｍｍ〕の厚さが一般的である。
このため、本実施形態のように、金属板２１ａ，２１ｂの厚みが上記の厚みを超える場合、特に、リード線１１ａ，１１ｂの直径の２倍以上の厚みである場合は、リード線１１ａと金属板２１ａ，リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接出来ない場合がある。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂの厚みが厚い場合においても、リード線１１ａと金属板２１ａ，リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接するため、以下の手段を講じる。
【００５２】
まず、金属板の一部が、当該金属板の面と同一面において長手方向と直交する方向に突出するように、前述した銅板を切断する等して、金属板２１ａ，２１ｂを成型する。
詳しくは、図１に示すように、金属板２１ａ，２１ｂの長手方向ａと直交する方向ｂの寸法（以下、「長さ」と記載）がｘ〔ｍｍ〕、当該長手方向ａと同一方向の寸法（以下、「幅」と記載）がｙ〔ｍｍ〕である突出部２２ａ，２２ｂが、金属板２１ａ，２１ｂの一部にそれぞれ形成される。
【００５３】
本実施形態においては、リード線１１ａ，１１ｂの直径ｄおよび／または金属板２１ａ，２１ｂの厚さｔに応じて、長さｘと幅ｙとの関係がｘ＞ｙであり、かつ、ｘ≧３．０，１．５≦ｙ≦２．０となる様に、突出部２２ａ，２２ｂをそれぞれ形成する。
例えば、図１において、金属板２１ａ，２１ｂに形成された突出部２２ａ，２２ｂの長さｘは４．０〔ｍｍ〕であり、幅ｙは１．５〔ｍｍ〕である。
【００５４】
次に、上記のように成型した金属板２１ａ，２１ｂに、セラミックコンデンサ１００を取り付ける。ここで、取り付け方法に関し、図１および図２を参照しながら説明する。尚、図２は、図１中のＡ−Ｂにおける断面を示した図である。
【００５５】
金属板２１ａ，２１ｂにセラミックコンデンサ１００を取り付ける場合、図１，図２に示すように、リード線１１ａと金属板２１ａとを接触させて抵抗溶接し、リード線１１ｂと金属板２１ｂとを接触させて抵抗溶接する。
【００５６】
詳しくは、リード線１１ａを金属板２１ａに溶接する場合、図１に示すように、リード線１１ａの長手方向（ａ方向）と、突出部２２ａの突出方向（ｂ方向）が直交するように、リード線１１ａの一部と突出部２２ａを接触させる。
その後、図２に示すように、電極３１ａと電極３１ｃが、リード線１１ａ，突出部２２ａを挟んで対向するように、電極３１ａをリード線１１ａに所定の加圧力Ｆ１で圧接させ、電極３１ｃを突出部２２ａに所定の加圧力Ｆ１で圧接させる。これにより、リード線１１ａ，突出部２２ａが、電極３１ａ，３１ｃにより、加圧力Ｆ１で挟み込まれる。ここで、電極３１ａは、本発明の第１の電極の一実施形態であり、電極３１ｃは、本発明の第２の電極の一実施形態である。
【００５７】
同様に、リード線１１ｂを金属板２１ｂに溶接する場合、リード線１１ｂの長手方向（ａ方向）と、突出部２２ｂの突出方向（ｂ方向）が直交するように、リード線１１ｂの一部と突出部２２ｂを接触させる（図１参照）。
その後、電極３１ｂと電極３１ｄが、リード線１１ｂ，突出部２２ｂを挟んで対向するように、電極３１ｂをリード線１１ｂに所定の加圧力Ｆ１で圧接させ、電極３１ｄを突出部２２ｂに所定の加圧力Ｆ１で圧接させる（図２参照）。これにより、リード線１１ｂ，突出部２２ｂが、電極３１ｂ，３１ｄにより、加圧力Ｆ１で挟み込まれる。ここで、電極３１ｂは、本発明の第１の電極の一実施形態であり、電極３１ｄは、本発明の第２の電極の一実施形態である。
【００５８】
そして、リード線１１ａと突出部２２ａとが、電極３１ａ，３１ｃによって圧接され次第、電源４１ａを用いて、電極３１ａ，３１ｃ間に大電流を短時間流し、リード線１１ｂと突出部２２ｂとが、電極３１ｂ，３１ｄによって圧接され次第、電源４１ｂを用いて、電極３１ｂ，３１ｄ間に大電流を短時間流す。
【００５９】
本実施形態においては、電極３１ａ，３１ｃおよび電極３１ｂ，３１ｄにより負荷される加圧力Ｆ１の大きさは、１２０〔Ｎ〕である。
また、同じ大きさの電流を流した場合に、電気抵抗率の大きい鋼線から成るリード線１１ａ，１１ｂに比べて、電気抵抗率の小さい銅板から成る突出部２２ａ，２２ｂの方が加熱されにくいため、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間での通電時において、リード線１１ａと突出部２２ａ，リード線１１ｂと突出部２２ｂをそれぞれの接触面において等しく溶融させるべく、電極３１ａ，３１ｂを電気抵抗率の小さいクロム銅で構成し、電極３１ｃ，３１ｄを電気抵抗率の大きいタングステンで構成する。
【００６０】
以上のような溶接方法および溶接構造において、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間に流す電流の大きさを２．４〔ｋＡ〕〜２．８〔ｋＡ〕の範囲で変化させるとともに、通電時間を２０〔ｍｓ〕〜４０〔ｍｓ〕で変化させて、リード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接した場合、当該溶接による溶接強度は、図３の表５１に示すような結果となった。
尚、表５１の溶接強度は、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａおよびリード線１１ｂと突出部２２ｂをそれぞれ引き剥がす際に要した力を測定することで得られた測定結果である。
【００６１】
図３中において、５１ａは、電極３１ａ，３１ｃ間に流した電流の大きさ（以下、「通電量」と記載）を示しており、５１ｂは、電極３１ａ，３１ｃ間に電流を流した時間（以下、「通電時間」と記載）を示している。
また、５１ｃは、リード線１１ａと突出部２２ａとの溶接箇所における溶接強度を示しており、通電量５１ａと通電時間５１ｂをそれぞれ変化させた場合の各測定結果である。
尚、本実施形態においては、電極３１ｂ，３１ｄによってリード線１１ｂと突出部２２ｂを抵抗溶接した場合も、表５１と同様の結果が得られたため、以下において説明を省略する。
【００６２】
図３の表５１において、例えば、通電量５１ａを２．４〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを２０〔ｍｓ〕として、電極３１ａ，３１ｃ間に通電した場合の溶接強度５１ｃは、１０．２０〔Ｎ〕である。つまり、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がす場合、１０．２０〔Ｎ〕の力が必要となる。
同様に、通電量５１ａを２．８〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを４０〔ｍｓ〕として、電極３１ａ，３１ｃ間に通電した場合の溶接強度５１ｃは、４６．８８〔Ｎ〕である。つまり、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がす場合、４６．８８〔Ｎ〕の力が必要となる。
【００６３】
ここで、表５１における各溶接強度５１ｃは、サンプリング数が１である場合の溶接強度であるため、本発明の発明者は、サンプリング数を更に増やす（例えば、サンプリング数を１００とする）ことにより、リード線１１ａと突出部２２ａとを良好に溶接するための条件、つまり、電極３１ａ，３１ｃ間の通電における通電量５１ａと通電時間５１ｂの良好な組み合わせの検証を行った。
【００６４】
種々の組み合わせを試行した結果、通電量５１ａを２．６〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを３０〔ｍｓ〕とした場合、リード線１１ａは、図４中の斜線部１２ａに示す状態で溶接された。詳しくは、リード線１１ａが、突出部２２ａに沈み込んだ状態で溶接されていることが確認され、これに加えて、溶接されたリード線１１ａと突出部２２ａを引き剥がした場合、突出部２２ａ側において、筒状のナゲットが形成されていることが確認された。
【００６５】
これにより、当該抵抗溶接において、電極３１ａによって押し潰された扁平部がリード線１１ａの溶接箇所に生じることなく、当該リード線１１ａと突出部２２ａとが良好に溶接されていることが実証されたため、本実施形態におけるリード線１１ａと突出部２２ａとを良好に溶接するための条件は、表５１中の斜線部で囲まれる部分、つまり、通電量５１ａを２．６〔ｋＡ〕とし、通電時間５１ｂを３０〔ｍｓ〕とした場合である。表５１では、このときの溶接強度は、４１．３８〔Ｎ〕となっている。
【００６６】
このように、上述した実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂの一部に、当該金属板よりも小さい突出部２２ａ，２２ｂを形成して、リード線１１ａ，１１ｂを溶接する際の溶接箇所とし、リード線１１ａ，１１ｂの長手方向と、突出部２２ａ，２２ｂの突出方向がそれぞれ直交するように、リード線１１ａの一部と突出部２２ａを接触させ、リード線１１ｂの一部と突出部２２ｂを接触させるため、電極３１ａ，３１ｃ間および電極３１ｂ，３１ｄ間において通電した場合に、当該通電によって突出部２２ａ，２２ｂに生じるジュール熱が、金属板２１ａ，２１ｂの全体に拡散することを抑制することが出来る。
【００６７】
これにより、溶接箇所のみを集中して加熱させることが出来るため、リード線と当該リード線の直径の２倍以上の厚みがある金属板を溶接する場合においても、リード線１１ａと金属板２１ａ、リード線１１ｂと金属板２１ｂをそれぞれ良好に溶接することが出来る。
【００６８】
また、熱分布を良好にすることが出来るため、リード線１１ａ，１１ｂが過度に溶融されることなく、つまり、図８に示すような扁平部１２ｐ，１２ｑが生じることなく、リード線１１ａと金属板２１ａ、リード線１１ｂと金属板２１ｂがそれぞれ溶接される。よって、当該溶接において、ナゲットの形成を安定化することが出来るため、溶接強度が低下する恐れはない。
【００６９】
さらに、溶接箇所を限定することが出来るため、溶接不要な箇所にまで溶接が及ぶことを抑制することが出来る。
【００７０】
また、上述した実施形態においては、金属板２１ａ，２１ｂにプロジェクションの形成を必要としないため、金属板２１ａ，２１ｂにおいて、成型に因る歪みが生じる恐れがなく、以って、電子機器（図示省略）の組立て時において、金属板２１ａ，２１ｂの歪みに起因した部品のズレが生じる恐れもない。加えて、金属板２１ａ，２１ｂの成型において、プロジェクションを形成するための工程が含まれないため、当該金属板の成型時におけるコストを抑えることが出来る。
【００７１】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、セラミックコンデンサのリード線を金属板に取り付けたが、これに限られず、その他の電子部品（例えば、半導体等）のリード線を金属板に取り付けても良い。
【００７２】
また、上記実施形態では、リード線と金属板を抵抗溶接したが、これに限られず、長さおよび幅が互いに異なる導電端子同士（例えば、金属棒と金属板）を抵抗溶接しても良い。
【００７３】
また、上記実施形態では、リード線に鋼線を使用し、金属板に銅板を使用したが、これに限られず、リード線と金属板を同様の材料（例えば、鉄）から構成しても良い。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、突出部を四角形状としたが、これに限られず、突出部の強度が保たれ、かつ、金属板の長手方向と直交する方向の長さが、当該長手方向の幅よりも長い形状（例えば、半楕円形）としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態である溶接方法および溶接構造を示した図である。
【図２】図１のＡ―Ｂ断面図である。
【図３】溶接強度を示した表である。
【図４】本発明の溶接方法により溶接されたセラミックコンデンサと金属板の一例を示した図である。
【図５】従来の溶接方法および溶接構造を示した図である。
【図６】図５のＰ―Ｑ断面図である。
【図７】従来の他の溶接方法および溶接構造を示した断面図である。
【図８】従来の溶接方法により溶接されたセラミックコンデンサと金属板の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１１ａ，１１ｂ リード線
２１ａ，２１ｂ 金属板
２２ａ，２２ｂ 突出部
３１ａ，３１ｂ 電極
３１ｃ，３１ｄ 電極
４１ａ，４１ｂ 電源
１００ セラミックコンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接する導電端子の溶接方法において、
前記第２の導電端子に形成された、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部に、前記第１の導電端子を接触させ、
前記第１の導電端子の長手方向と前記突出部の突出方向とが互いに直交した状態で、前記第１の導電端子に第１の電極を圧接し、前記突出部に第２の電極を圧接して、各電極間に電流を流すことにより、前記第１の導電端子と前記突出部とをそれらの接触面において溶着させることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記突出部の突出方向の長さは、当該突出部の突出方向と直交する方向の幅および前記第１の導電端子の幅よりも長く、前記突出部の幅は、前記第１の導電端子の長さよりも短いことを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項３】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の導電端子の幅ｄ〔ｍｍ〕は、０．５≦ｄ≦０．７５であり、前記第２の導電端子の厚さｔ〔ｍｍ〕は、１．０≦ｔ≦１．８であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項４】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記突出部の突出方向の長さｘ〔ｍｍ〕は、ｘ≧３であり、前記突出部の突出方向と直交する方向の幅ｙ〔ｍｍ〕は、１．５≦ｙ≦２であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項５】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の導電端子は、断面が円形状の鋼線であり、前記第２の導電端子は、平板状の銅板であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項６】
請求項５に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の電極はクロム銅で構成され、前記第２の電極はタングステンで構成されることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項７】
第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接した導電端子の溶接構造において、
前記第２の導電端子は、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部を有し、前記第１の導電端子は、当該端子の長手方向と前記突出部の長手方向とが互いに直交した状態で、前記突出部に抵抗溶接されていることを特徴とする導電端子の溶接構造。
【請求項１】
第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接する導電端子の溶接方法において、
前記第２の導電端子に形成された、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部に、前記第１の導電端子を接触させ、
前記第１の導電端子の長手方向と前記突出部の突出方向とが互いに直交した状態で、前記第１の導電端子に第１の電極を圧接し、前記突出部に第２の電極を圧接して、各電極間に電流を流すことにより、前記第１の導電端子と前記突出部とをそれらの接触面において溶着させることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記突出部の突出方向の長さは、当該突出部の突出方向と直交する方向の幅および前記第１の導電端子の幅よりも長く、前記突出部の幅は、前記第１の導電端子の長さよりも短いことを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項３】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の導電端子の幅ｄ〔ｍｍ〕は、０．５≦ｄ≦０．７５であり、前記第２の導電端子の厚さｔ〔ｍｍ〕は、１．０≦ｔ≦１．８であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項４】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記突出部の突出方向の長さｘ〔ｍｍ〕は、ｘ≧３であり、前記突出部の突出方向と直交する方向の幅ｙ〔ｍｍ〕は、１．５≦ｙ≦２であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項５】
請求項１に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の導電端子は、断面が円形状の鋼線であり、前記第２の導電端子は、平板状の銅板であることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項６】
請求項５に記載の導電端子の溶接方法において、
前記第１の電極はクロム銅で構成され、前記第２の電極はタングステンで構成されることを特徴とする導電端子の溶接方法。
【請求項７】
第１の導電端子と第２の導電端子とを抵抗溶接した導電端子の溶接構造において、
前記第２の導電端子は、当該端子の長手方向と直交する方向に突出する突出部を有し、前記第１の導電端子は、当該端子の長手方向と前記突出部の長手方向とが互いに直交した状態で、前記突出部に抵抗溶接されていることを特徴とする導電端子の溶接構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７３１６（Ｐ２０１０−２７３１６Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８５５１４（Ｐ２００８−１８５５１４）
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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