JP3595385B2 - Terminal and lead wire joining structure and terminal and lead wire joining method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、ターミナルと一本の線材で構成されたリード線との接合部構造及びターミナルとリード線の接合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ターミナルに上記リード線を接合する場合は、図8に示す様に、ターミナル23上にリード線26を載置し、両者を直接スポット溶接27することが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ターミナル23とリード線26との接合後、両者を引き離す方向に力が加わった場合、接合強度が十分でないとリード線26が外れたり、あるいはスポット溶接時の加圧力が大きすぎると接合部近傍でリード線26が切断してしまうことがあった。
【0004】
そこで、両者の接合強度、品質を確保するため、スポット溶接時の電流値、通電時間等という通常の管理に加え、リード線26のつぶれ量を管理項目として加える必要があり、管理が複雑になると共に、生産性が悪いという問題があった。
【0005】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、ターミナルとリード線との接合部の強度及び品質が高く、且つ特別な管理項目を必要とすることのない、比較的簡単な工程で得られる接合部構造及びターミナルとリード線の接合方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、ターミナルの基板に一本の線材からなるリード線を溶接により接合する構造において、前記ターミナルの基板に折返し片を設け、上記折返し片の基部に、強度の小さい首部を設けると共に、上記折返し片が上記基板に載置した上記リード線上に折り曲げ形成され、該リード線を上記基板と上記折返し片との間に挟持した状態でスポット溶接により結合し、前記ターミナル表面のメッキ層が融けて形成された合金層により前記リード線及びターミナル間が結合され、前記リード線の被覆部及びターミナルがつぶれていると共に前記折返し片が前記基板に対して平行に形成され、かつ前記基板と折返し片との間に隙間を設けたことを特徴としている。
【0007】
また、請求項2の発明は、、リード線が先端に感温素子を接続し、上記ターミナルは、樹脂ケースを樹脂成形するときの位置決め用突起を先端部に有し、上記リード線接合部とは反対側の端部を除いて前記感温素子から接合部までを上記樹脂ケースを形成する樹脂で覆ったことを特徴とする構造である。
【0008】
請求項3の発明は、基板及び折返し片を有するターミナルを板材より打ち抜く工程と、上記折返し片を基板上に略直角に折り曲げ成形する工程と、上記折返し片をリード線上に折り曲げる工程と、上記リード線を狭持した基板と折返し片を電極間に挟んで加圧、通電するスポット溶接の工程、を有すると共に、上記折返し片を基板上に略直角に折り曲げる工程において、基板と折返し片との間に、リード線の半径より大きな半径を有する湾曲部を形成し、上記スポット溶接の工程において、スポット溶接の電極の直径が、折返し片のリード線方向寸法より大きいものを用い、前記スポット溶接時の電極による加圧、通電時に折返し片が基板に対し平行状態を保ちつつ隙間を維持することを特徴とするターミナルとリード線の接合方法。
【0009】
【実施例】
図1は、本発明を水温センサに適用した実施例を示すもので、この水温センサ1は、センサ部2とターミナル3及び樹脂ケース4で構成している。センサ部2は感温素子としてのサーミスタ5と、そこから延びる2本のリード線6,6からなり、各リード線6,6はサーミスタ5のガラス被覆部との馴染みを良くするため各々一本の鉄−ニッケル合金線に銅被覆を施したジュメット線を用い、その端部6a,6bを2つのターミナル3,3にそれぞれ接合する。樹脂ケース4は、例えばナイロンを素材としたもので、ターミナル3のリード線6との接合部とは反対側の端部を残して、サーミスタ5、リード線6、及びターミナル3のリード線5との接合部を覆っており、更に上記ターミナル3露出端部35の周りを距離を設けて壁4aで囲み、コネクタ7を形成している。
【0010】
図2は、樹脂ケース4で覆う前の状態におけるセンサ部2とターミナル3との接合部分を示すもので、ターミナル3は、リン青銅板の表面に錫メッキした母材をプレスにより打抜き形成したもので、一端に後述のインサート成形時の位置決め用突起34を有する長方形状の基板31と、基板31の位置決め用突起34隣接部位において一側外方へ延びる折返し片32と、この折返し片32と基板31とを結ぶ首部33とからなっている。折返し片32は、折返し片32が連なる基板31の幅w1と同じ幅寸法w2(=w1)を有しており、リード線6長手方向にはリード線6の接合時に必要な接合強度が得られる長さ寸法lを有している(図3(a))。一方首部33は、折返し片32を基板31と平行位置まで曲げていく時(図3(b))、折返し片32及び基板31そのものが変形することなく首部33のみが変形する様に、曲げ強度を折返し片32よりも小さく設定してあり、本実施例では基板31、折返し片32と同一の板厚でそのリード線6長手方向寸法を折返し片32よりも所定寸法小さくすることにより、又、それに直交する方向には、折返し片32を基板31と平行に折り曲げるとき、リード線6直径に相当する空間を確保できるだけの寸法とすることにより上記の条件を満足させている。
【0011】
次に、この水温センサ1の製造方法について説明する。まず、錫メッキを施したリン青銅板から所定形状のターミナル3をプレスにて打抜き(図4(a))、その後折返し片32を首部33から基板31に対して略直角に折り曲げる(図4(b))。この時、基板31と折返し片32とを結ぶ首部33には、リード線6の半径r1より大きな半径r2(>r1)の湾曲部36が形成される様、型8に沿って折り曲げる。
【0012】
次に、サーミスタ5の各リード線6,6を、それぞれ平行に位置決めした2つのターミナル基板31,31上に、各リード線6,6の先端が折返し片32,32より突出する様に載置し(図4(c))、折返し片32をリード線6上に基板31と平行となる様折り曲げる(図4(d),(e))。ここで、折返し片32は基板31と同じ幅寸法w2を有しているので、加工工程中にリード線6位置が多少ずれても、基板31の幅寸法w1内であれば確実に両者間に挟持できる。又、首部33の曲げ強度を折返し片32より小さく、且つ首部33にリード線6半径より大きな半径の湾曲部36を形成しているので、基板31、折返し片32が変形することなく、確実に首部33から折返し片32と基板31とがリード線6の直径に相当する空間を有して平行になる様折り曲げることができる。尚、基板31へリード線6を載置する前に、折返し片32を基板31に対して直角に曲げておくのは、上記の通り首部33に湾曲部36を形成すると共に、リード線6載置後の工程を少なくすることにより、リード線6の位置ずれを少なくするためである。
【0013】
続いて、基板31下面と折返し片32上面とにスポット溶接機の電極9,9を押し当て、電極9,9により基板31、リード線6、折返し片32の接合部を加圧し、両電極9,9間に通電する(図4(f))。
この場合、電極9,9は折返し片32のリード線6長手方向寸法lより直径dの大きなもの(d>l)を用いることにより、折返し片32を介して、リード線6の被挟持部全体を均一に加圧、通電できるようにし、十分な接合面積を確保すると共に、溶接強度のバラツキが出ない様にしている。
【0014】
そして、所定時間通電後、両電極9,9を後退させる。この接合部は、図5に示す通り、リード線6の先端より若干内側部位を基板31と折返し片32とで挟持加圧することにより、ターミナル6より硬度の低いジュメット線の銅被覆部がまずつぶれ、その後ターミナル3がつぶれる。更に通電時の発熱により融点の低い錫メッキ層が融けてリード線6、ターミナル3間で合金層を形成し、結合を確実なものとしている。また、リード線6の先端が折り返し片32から突出する様に挟持されるので、折返し片32の被挟持部全体を総て有効に接合に利用できる。
【0015】
次に、接合されたセンサ部2とターミナル3とを樹脂成形金型に入れて樹脂ケース4を成形する。この金型は、図6に示す通り、上型11、下型12、及びスライドブロック13で構成されており、ターミナル3の位置決め用突起34用の第1支持部13aと、サーミスタ5用の第2支持部13bを有するスライドブロック13は、上型11に対してスプリング14により突出方向に付勢されている。
【0016】
従って、樹脂ケース4を成形する場合、先ずターミナル3端部を下型12に位置決め保持し、続いてスライドブロック13と共に上型11を下型12に被せる。この時、スライドブロック13の第1支持部13aでターミナル3の位置決め用突起34を、第2支持部13bでサーミスタ5を位置決め保持する。
【0017】
そして、ゲートより溶融樹脂を注入すると、上型11と下型12との空間内に溶融樹脂が満たされ、さらに注入を続けると、その圧力によりスプリング14の付勢力に抗してスライドブロック13が徐々に後退し、サーミスタ5とスライドブロック13の第2支持部13bとの間にも樹脂が流入してサーミスタ5を樹脂で被覆した状態となる。以上の工程を経た後、成形金型を冷却し、成形金型から取り出して水温センサ1が完成する。
【0018】
尚、樹脂成形された状態では、ターミナル3の基板31に対し、折返し片32が積層された状態となるので、コネクタ7への脱着時にターミナル3の長手方向に力が加わるが、この力を前記積層部で受けることができ、ターミナル3とリード線6との接合部において両者の引外し方向の力が直接加わることを防止できる。
【0019】
尚、上記実施例ではターミナル3の首部33を折返し片32のリード線6長手方向より小さくしているが、この寸法は折返し片32と同じあるいは大きくして、板厚を折返し片32より薄くすることにより所定の性能を得る様にしても良い。
【0020】
更に、上記実施例では、水温センサにおけるリード線とターミナルとの接合部に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、他の温度センサを初め、各種接合部に用いることができ、要は一本のリード線をターミナルに接合する場合にはどこでも適用可能である。
【0021】
【発明の効果】
以上、請求項1の発明では、リード線をターミナルの基板と折返し片とで挟持した状態でスポット溶接により結合しているので、大きな接合面積を得ることができ、両者を引き離す方向に力が加わった場合でも、外れたり切断することのない確実な接合構造が得られる。また、請求項1の発明では、折返し片が前記基板に対して平行に形成されているので、リード線を直接位置決め保持しなくても、折返し片が基板と非平行状態でリード線に接触して、リード線が首部に近付いたり離れたりすることがなく、接合部の結合が確実である。さらに、前記ターミナル表面のメッキ層が融けて形成された合金層により前記リード線及びターミナル間が結合され、前記リード線の被覆部及びターミナルがつぶれていると共に前記折返し片が前記基板に対して平行に形成され、かつ前記基板と折返し片との間に隙間を設けたため、リード線の潰れを抑制することができる。
【0023】
請求項2の発明では、感温素子から接合部までを樹脂ケースで覆ったものに適用した場合、折返し片が基板に対し積層された状態となっている事により、ターミナルに対するコネクタ脱着等による外力が働いても、積層状態の折返し片が樹脂ケース引っ掛かりターミナルが抜けたり、リード線とターミナルとの接合部に両者を引き離す力が働くのを防止できる。
【0024】
また請求項3に示す接合方法では、スポット溶接時の電極による加圧、通電時に折返し片が基板に対し平行状態を保ちつつ隙間を維持するので、リード線を直接保持しなくてもリード線が近付いたり遠ざかる方向に動いてしまうことがなく、安定した溶接を行い、確実な接合を得ることができる。また基板と折返し片の両者に大きな面積でリード線を接合しているので、従来の様にリード線のつぶれ量を管理する必要もなく、生産性が向上する。また、スポット溶接時の電極による加圧、通電時に折返し片が基板に対し平行状態を保ちつつ隙間を維持するため、折返し片がリード線を基板との間から押し出したりするこなく、安定した状態を確保できる。また、請求項3の発明では、折返し片のリード線長さ方向寸法より大きな電極でスポット溶接することにより、折返し片を介してリード線の被狭持部全体を均一に加圧、通電できるので、外れ難く安定した接合品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を水温センサに適用した実施例を示す一部破断正面図である。
【図2】図1に示す水温センサの樹脂ケースを除いた平面図である。
【図3】この発明のターミナルの一実施例を示す平面図である。
【図4】この発明の接合工程を示す図である。
【図5】図3に示すターミナルを用いた接合部構造を示す斜視図である。
【図6】図1に示す水温センサの樹脂ケースを成形する金型構造を示す断面図である。
【図7】図6に示す金型で樹脂ケースを成形した状態を示す断面図である。
【図8】従来の接合部構造を示す正面図である。
【符号の説明】
1 水温センサ
3 ターミナル
4 樹脂ケース
5 ターミナル(感温素子)
6 リード線
9 電極
31 基板
32 折返し片
33 首部
36 湾曲部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a joint structure between a terminal and a lead wire made of a single wire, and a method for joining a terminal and a lead wire.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the above-mentioned lead wire is joined to a terminal, as shown in FIG. 8, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a force is applied in a direction in which the
[0004]
Therefore, in order to secure the joining strength and quality of the two, it is necessary to add the amount of crushing of the
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and has a relatively simple process that has high strength and quality of a joint between a terminal and a lead wire and does not require a special management item. It is an object of the present invention to provide an obtained joint structure and a method for joining a terminal and a lead wire.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, in the invention of claim 1, in the structure for joining by welding the lead wire made of a single wire to the substrate of the terminal, a folded piece provided on the substrate of the terminal, the base of the folded piece A small-strength neck portion is provided, and the folded piece is formed by bending on the lead wire placed on the board , and the lead wire is joined by spot welding while being sandwiched between the board and the folded piece. The lead wire and the terminal are joined by an alloy layer formed by melting the plating layer on the terminal surface, the covering part and the terminal of the lead wire are crushed, and the folded piece is parallel to the substrate. It is characterized in that a gap is formed between the substrate and the folded piece .
[0007]
Further, according to the invention of claim 2 , a lead wire connects a temperature sensing element to a tip, the terminal has a positioning projection at a tip portion when a resin case is molded with a resin, and the terminal has a lead wire joint portion. Is a structure characterized by covering from the temperature-sensitive element to the joint except for the end on the opposite side with the resin forming the resin case .
[0008]
The invention according to
[00 09 ]
【Example】
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a water temperature sensor. The water temperature sensor 1 includes a sensor section 2, a
[0010]
FIG. 2 shows a joint portion between the sensor unit 2 and the
[00 11]
Next, a method of manufacturing the water temperature sensor 1 will be described. First, a
[00 12 ]
Next, the
[0013]
Subsequently, the
In this case, by using the
[00 14 ]
Then, after energizing for a predetermined time, both
[00 15 ]
Next, the joined sensor unit 2 and
[00 16]
Therefore, when molding the
[00 17]
When the molten resin is injected from the gate, the space between the
[00 18 ]
In the resin-molded state, the folded
[00 19 ]
In the above embodiment, the
[00 20 ]
Furthermore, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a junction between a lead wire and a terminal in a water temperature sensor is shown. However, the present invention is not limited to this, and other temperature sensors can be used, and various junctions can be used. In short, it can be applied anywhere when one lead wire is joined to the terminal.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the lead wire is joined by spot welding while being sandwiched between the substrate of the terminal and the folded piece, a large joining area can be obtained, and a force is applied in the direction of separating the two. In this case, a reliable joint structure that does not come off or cut is obtained. Further, in the invention of claim 1, since the folded piece is formed parallel to the substrate, without directly positioning holding the lead wire, folded piece is in contact with the lead wire in a non-parallel state to the substrate Te, without lead wire and away from the neck, is Ru ensure der coupling junction. Further, the lead wire and the terminal are joined by an alloy layer formed by melting the plating layer on the terminal surface, the covering portion and the terminal of the lead wire are crushed, and the folded piece is parallel to the substrate. In addition, since a gap is provided between the substrate and the folded piece, the collapse of the lead wire can be suppressed.
[0023]
According to the second aspect of the present invention, when the present invention is applied to a structure in which the portion from the temperature sensing element to the joining portion is covered with a resin case, since the folded pieces are stacked on the substrate , an external force caused by detaching a connector from the terminal or the like. , The folded pieces in the stacked state can be prevented from being caught in the resin case and the terminal coming off, and a force for separating the lead wire and the terminal can be prevented from acting on the joint.
[0024]
In the bonding method according to the third aspect, the gap is maintained while the folded piece keeps the parallel state to the substrate when the electrode is pressurized and energized during spot welding , so that the lead wire can be formed without directly holding the lead wire. Stable welding is performed without moving in the direction of approaching or moving away, and reliable joining can be obtained. Further, since the lead wire is joined to both the substrate and the folded piece with a large area, there is no need to control the amount of crushing of the lead wire as in the related art, and the productivity is improved. In addition, when the electrode is pressurized and spot energized during spot welding, the folded piece keeps the gap while maintaining the parallel state with the board, so the folded piece does not push the lead wire from between the board and the stable state. Can be secured. According to the third aspect of the present invention, the entire portion to be held of the lead wire can be uniformly pressurized and energized through the folded piece by spot welding with an electrode larger than the length of the folded piece in the length direction of the lead wire. It is possible to obtain a stable joining quality that is hard to come off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken front view showing an embodiment in which the present invention is applied to a water temperature sensor.
FIG. 2 is a plan view of the water temperature sensor shown in FIG. 1 excluding a resin case.
FIG. 3 is a plan view showing an embodiment of the terminal of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a joining step of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a joint structure using the terminal shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a sectional view showing a mold structure for molding a resin case of the water temperature sensor shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where a resin case is molded with the mold shown in FIG.
FIG. 8 is a front view showing a conventional joint structure.
[Explanation of symbols]
1
6 Lead
Claims (3)
上記ターミナルの基板に折返し片を設け、
上記折返し片の基部に、強度の小さい首部を設けると共に、上記折返し片が上記基板に載置した上記リード線上に折り曲げ形成され、
該リード線を上記基板と上記折返し片との間に挟持した状態でスポット溶接により結合し、
前記ターミナル表面のメッキ層が融けて形成された合金層により前記リード線及びターミナル間が結合され、
前記リード線の被覆部及びターミナルがつぶれていると共に前記折返し片が前記基板に対して平行に形成され、かつ前記基板と折返し片との間に隙間を設けたことを特徴とするターミナルとリード線の接合部構造。In a structure in which a lead wire made of one wire is joined to the terminal board by welding,
A folded piece is provided on the board of the terminal,
At the base of the folded piece, a small neck is provided with a small strength, and the folded piece is formed by bending on the lead wire mounted on the substrate ,
The lead wire is joined by spot welding while being sandwiched between the substrate and the folded piece ,
The lead wire and the terminal are joined by an alloy layer formed by melting a plating layer on the terminal surface,
The terminal and the lead wire, wherein the covering portion and the terminal of the lead wire are crushed and the folded piece is formed parallel to the substrate, and a gap is provided between the substrate and the folded piece. Joint structure.
上記ターミナルは、樹脂ケースを樹脂成形するときの位置決め用突起を先端部に有し、上記リード線接合部とは反対側の端部を除いて前記感温素子から接合部までを上記樹脂ケースを形成する樹脂で覆ったことを特徴とする請求項1記載の接合部構造。Connect the temperature-sensitive element to the tip of the lead wire,
The terminal has a positioning projection at the tip end when the resin case is molded with the resin, and the resin case extends from the temperature sensing element to the joint except for the end opposite to the lead wire joint. The joint structure according to claim 1, wherein the joint structure is covered with a resin to be formed.
上記折返し片を基板上に略直角に折り曲げ成形する工程と、
上記折返し片をリード線上に折り曲げる工程と、
上記リード線を狭持した基板と折返し片を電極間に挟んで加圧、通電するスポット溶接の工程、を有すると共に、
上記折返し片を基板上に略直角に折り曲げる工程において、基板と折返し片との間に、リード線の半径より大きな半径を有する湾曲部を形成し、
上記スポット溶接の工程において、スポット溶接の電極の直径が、折返し片のリード線方向寸法より大きいものを用い、
前記スポット溶接時の電極による加圧、通電時に折返し片が基板に対し平行状態を保ちつつ隙間を維持することを特徴とするターミナルとリード線の接合方法。 A step of punching a terminal having a substrate and a folded piece from a plate material,
A step of bending and forming the folded piece at a substantially right angle on a substrate ,
A step of bending the folded piece on a lead wire,
With a step of spot welding in which the substrate and the folded piece sandwiching the lead wire are sandwiched between the electrodes and pressurized and energized,
In the step of bending the folded piece on the substrate at a substantially right angle, a curved portion having a radius larger than the radius of the lead wire is formed between the substrate and the folded piece,
In the step spot welding, the diameter of the spot welding electrodes, using a lead dimension larger ones of the folded pieces,
A method for joining a terminal and a lead wire, wherein a gap is maintained while the folded piece is kept parallel to the substrate when the electrode is pressurized and energized during the spot welding .
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