接続端子およびその製造方法

【課題】クラッド材と同等の接合強度が得られる接続端子を提供する。
【解決手段】接続端子を構成する銅板の被接合材を接合したい部分にろう材を接合し仮固定するため抵抗溶接する。このため銅板には単数もしくは複数のプロジェクションを成形し、これを抵抗溶接機の対向するように配置した一対の電極で挟み込みながら加圧して、通電することで銅板とろう材が接合され接続端子となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続端子と被接合材を接合する際の接続端子の構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導線と導体端子を接続するために、導体端子にろう材を予め付着させておき、一対の電極で挟み込み、加圧して通電することによりろう材を溶融させて接合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ろう材を付着させるには、差しろうや置きろうなどがあり、ろう材を安定した位置に供給する方法が課題となる。そこで、ろう付け作業を安定させるため、銅板とろう材を圧接により貼りあわせたクラッド材を使用することがある（例えば、特許文献２参照）。しかし、クラッド材は高価であり、ろう付け作業性は良いが、成形加工によってろう材が割れたり剥がれたりすることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１４４５０号公報
【特許文献２】特許第３５５４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ろう付けによる接合品質を安定させるためには、ろう付け作業を自動化することが好ましく、端子材と被接合材の接合したい位置にろう材を仮固定し供給することが望ましい。
【０００５】
ろう材を端子材に仮固定する方法として、レーザ溶接，アーク溶接，抵抗溶接やかしめなどがある。しかし、レーザ溶接やアーク溶接によればガス供給やアーク光やレーザ光を遮光するための付帯設備が必要な上、溶接するために端子材とろう材を固定するための治具も必要となる。
【０００６】
かしめは、塑性変形による結合のため、結合強度が不十分な場合には、かしめ部からろう材が剥がれてしまうことが懸念される。よって、本発明では、被接合材を接合したい部分のみにろう材を接合し、仮固定することでフレキシブルな端子構造とすることができ、クラッド材と同等の作業性と接合品質を有する接続端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
接続端子を構成する銅板の被接合材を接合したい部分にろう材を接合し仮固定するため抵抗溶接する。このため銅板には単数もしくは複数のプロジェクションを成形し、これを抵抗溶接機の対向するように配置した一対の電極で挟み込みながら加圧して、通電することで銅板とろう材が接合され接続端子となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クラッド材と同等の接合品質が得られる接続端子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクション成形した銅板とろう材の単体図。
【図２】銅板に成形されるプロジェクション形状の断面図。
【図３】平板および挟持部を有する接続端子の正面図および側面図。
【図４】挟持部を有する接続端子と複数本の被接合材を溶接したときの正面図および接合部の断面図。
【図５】挟持部を有する接続端子と単数の被接合材を溶接したときの正面図および接合部の断面図。
【図６】平板接続端子と複数本の被接合材を溶接したときの正面図および接合部の断面図。
【図７】平板接続端子と単数の被接合材を溶接したときの正面図および接合部の断面図。
【図８】接続端子の挟持部に設けられた切り欠き部形状の正面図。
【図９】両端に被接合材を溶接した接続端子の正面図。
【図１０】シーム溶接の模式図。
【図１１】回転電機の固定子の口出し線と接続端子の斜視面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、板厚１.５mmの銅板１を端子形状に打抜き加工したもので、プロジェクション２の形状は、φ２で高さ０.１５mmになるように銅板の裏側からパンチで４箇所押し出し成形したものである。ろう材は、自己フラックス作用があるため、フラックスを使用せずにろう付けできるという利点のあるりん銅ろう箔５（１５Ａｇ−５Ｐ−Ｃｕ）で、幅３mmで板厚０.１mmのものを用いた。このとき、銅板１に成形されるプロジェクション形状は、円筒形以外に円錐形でも矩形でも構わない。
【００１２】
図２は、銅板に成形されたプロジェクションの断面図である。図２（ａ）は矩形もしくは円筒状に成形した場合の断面図で、図２（ｂ）は円錐形に成形した場合の断面図である。
【００１３】
この銅板１とりん銅ろう箔５は、抵抗溶接機に対向するように配置した一対の電極で挟み込み、加圧しながら通電することでプロジェクション２に電流が集中して流れるため、銅板１とりん銅ろう箔５の接触部が局部発熱し、りん銅ろう箔５が溶融し銅板１と接合されることで仮固定され接続端子６となる。また、プロジェクション部を１箇所ずつ抵抗溶接することで、接続端子６を作ることも可能である。
【００１４】
図３は、平板および挟持部を有する接続端子の正面図および側面図である。図３（ａ）のように銅板１にりん銅ろう箔５を接合し仮固定すれば、このままでも接続端子６として使用することが可能であるが、図３（ｂ）のように、金型などを用いて接続端子６の挟持部４を矩形または円筒状に成形することによって、少なくとも対向する二つの面をろう付けできるため、接合強度信頼性の高い接続端子となる。
【００１５】
図４から図７は、接続端子６と被接合材７をろう付けしたときの正面図と接合部の断面図である。このとき、接続端子６に接合される被接合材７は平角コイル線，丸コイル線，撚り線などでも良い。
【００１６】
図４（ａ）は、接続端子６の挟持部４に端部のエナメル皮膜を除去した複数本の被接合材７を挿入し溶接したときの正面図で、図４（ｂ）は被接合材７に平角コイル線を用いた場合の接合部の断面図、図４（ｃ）は被接合材７に丸コイル線を用いた場合の接合部の断面図である。
【００１７】
図５（ａ）は、接続端子６の挟持部４に端部のエナメル皮膜を除去した単数の被接合材７を挿入し溶接したときの正面図で、図５（ｂ）は被接合材７に平角コイル線を用いた場合の接合部の断面図、図５（ｃ）は被接合材７に丸コイル線を用いた場合の接合部の断面図である。
【００１８】
図６（ａ）は、接続端子６に端部のエナメル皮膜を除去した複数本の被接合材７を溶接したときの正面図で、図６（ｂ）は被接合材７に平角コイル線を用いた場合の接合部の断面図、図６（ｃ）は被接合材７に丸コイル線を用いた場合の接合部の断面図である。
【００１９】
図７（ａ）は、接続端子６に単数の被接合材７を溶接したときの正面図で、図７（ｂ）は、被接合材７に平角コイル線を用いた場合の接合部の断面図、図７（ｃ）は、被接合材７に丸コイル線を用いた場合の接合部の断面図である。
【００２０】
図４から図７に示すように、銅板１にりん銅ろう箔５を接合し仮固定した接続端子６と被接合材７を溶接することで、安定した接合品質を得ることができる。
【００２１】
また、接続端子６の挟持部４に設けられた切り欠き部３の形状は、Ｃ面取りでもＲ加工でも良く、図８（ａ）はＣ面取りしたもの、図８（ｂ）はＲ加工したものである。この接続端子６の挟持部４に設けられた切り欠き部３により、挟持部４の内周面に仮固定されたりん銅ろう箔５の有無を確認することができ、ろう付け後にはろう材が溶融しているか可視できるため不良品の混入や流出が防止できる。
【００２２】
図９（ａ）は、接続端子６の両端にりん銅ろう箔５を接合して被接合材７を接続したものである。図９（ｂ）は平銅板にりん銅ろう箔を接合した接続端子６と被接合材７を接続したものである。このように、被接合材同士をつなぐための接続端子として使用することも可能である。
【００２３】
抵抗溶接に使用する電極は、タングステン，モリブデンなどの電気抵抗の高い材料であることが望ましい。また、ろう材はりん銅ろう以外のろう箔でも接合可能である。
【００２４】
以上のように、本発明では、接続端子を構成する銅板とろう材を仮固定するため抵抗溶接により接合する。銅板とろう材は抵抗溶接機の対向するように配置された一対の電極で挟み込み、加圧しながら通電することで抵抗溶接される。
【００２５】
銅板は、熱伝導性に優れるため抵抗発熱しにくく、このため銅板に単数もしくは複数のプロジェクションを設けておく。
【００２６】
銅板にプロジェクションを設けておくことで、溶接電流を通電すると、溶接電流はプロジェクションに集中して流れるため、プロジェクションとろう材の接触部が局部発熱し、銅板とろう材が接合することで仮固定でき接続端子となる。このままでも平板の接続端子として使用することもできるが、金型などで挟持部の内周側にろう材が位置するよう挟持部を矩形または円筒状に成形しておくと、被接合材を接合する時に少なくとも二つの面をろう付けできるため接合強度信頼性が高くなる。
【００２７】
挟持部の曲げ部近傍にプロジェクションを成形してろう材を接合すると、銅板とろう材は材料の伸びが異なるため、金型などで挟持部を矩形または円筒状に成形するときに溶接部に引張応力が掛かり、ろう材が破断したり溶接強度が弱い場合には、溶接部が剥がれたりしてしまう。本発明では、プロジェクション部でろう材を接合し仮固定しておき、曲げ部はろう材を固定せずに撓ませておくことで、曲げ成形時の引張応力の影響を受けにくくし、ろう材の割れや剥がれを防止することができる。
【実施例２】
【００２８】
図１０には、板厚１.５mmの銅板１と幅３mmで板厚０.１mmのりん銅ろう箔５（１５Ａｇ−５Ｐ−Ｃｕ）をシーム溶接した例を示す。
【００２９】
溶接機は、上下に配置した一対のローラ電極８で、銅板１とりん銅ろう箔５を重ねてローラ電極８間に挟み込む。ローラ電極８を回転させながら加圧し、通電することで、銅板１とりん銅ろう箔５を連続または断続的に接合することができる。このとき、銅板１はめっき無しでも接合できるが、すずめっきを施してあるとろう材の溶接性が向上する。
【実施例３】
【００３０】
図１１には、回転電機への適用例を示す。本モータは３相モータで、固定子鉄心９には導体１０が収納され、外部と接続するため口出し線１１を有しており、その口出し線１１の端部は、エナメル皮膜を予め機械剥離により除去しておく。
【００３１】
次に、エナメル皮膜を除去した口出し線１１の端部は、接続端子６に具備した挟持部４に挿入される。その後、治具により位置決めし、抵抗溶接機で上下に対向するように配置した電極により加圧しながら通電する。
【００３２】
このとき、接続端子６の挟持部４は口出し線１１の挿入性を安定させるため間隙を設けており、加締め工程によって接続端子６と口出し線１１を密着させることができるが、溶接工程で多段通電することによって加締め工程と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
まず、１次通電では接続端子６の挟持部４と口出し線１１を密着させるために、加圧しながら低い電流を通電してゆっくり加熱する。これにより接続端子６の挟持部４は軟化し、電極の加圧力と熱変形により密着しかしめと同等の効果が得られる。その後、２次通電ではろう材が溶融するように短時間に１次電流よりも高い電流を通電することで、口出し線１１と接続端子６のろう付けが完了する。
【符号の説明】
【００３４】
１銅板
２プロジェクション
３切り欠き部
４挟持部
５りん銅ろう箔
６接続端子
７被接合材
８ローラ電極
９固定子鉄心
１０導体
１１口出し線

【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅板とろう材を接合したことを特徴とする接続端子。
【請求項２】
請求項１に記載の接続端子において、
前記銅板には前記ろう材を接合するために単数もしくは複数のプロジェクションを設けたことを特徴とする接続端子。
【請求項３】
請求項２に記載の接続端子において、
前記接続端子の一端又は両端に被接合材を挟持し接合するための挟持部を有し、前記プロジェクションを前記挟持部に配置したことを特徴とする接続端子。
【請求項４】
請求項３に記載の接続端子において、
前記挟持部の形状は円筒もしくは矩形であり、
前記挟持部の端部には切り欠きを設けたことを特徴とする接続端子。
【請求項５】
請求項４に記載の接続端子において
前記切り欠きにより、接続端子に具備される挟持部の内周面に抵抗溶接されたろう材の有無が可視できることを特徴とする接続端子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の接続端子を有することを特徴とする回転電機。

【図１】