JPH0829418B2 - 被覆線の接合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被覆線を金属板体に接合する技術に関し、
特に簡易化と低コスト化を図るとともに太い被覆線にも
適用できるように工夫したものである。

（従来の技術） 被覆線は、導体をポリイミド，ポリウレタン，エナメ
ルまたはビニル等の絶縁物で被覆してなる電線である。

このような被覆線を溶接または半田付け等により端子
板等の金属板体に接合するには、被覆線の接合部分にお
いて絶縁物を取り除き導体を露出させねばならない。

通常、絶縁物を取り除く手段としてペンチ等の工具が
使われているが、工具による手作業は面倒で時間がかか
る。

そこで、そのような手作業を省くため、加熱によって
絶縁物を取り除くようにした被覆線接合方式がある。

第５図は、その被覆線接合方式による被覆線溶接装置
の構成を示す。この図において、100はモリブデン等の
金属抵抗体からなるヒータ・チップ,102は被覆線,104は
端子板,106は下部電極,108は切替器,114は例えばコンデ
ンサ型の溶接用電源回路,116は例えば交流型の加熱用電
源回路である。

溶接が行われるときには、先ず切替器108のスイッチ1
10が閉成し、これによって加熱用電源回路116からの交
流の加熱電源ｉが図示のようにヒータ・チップ100を流
れる。これによりヒータ・チップ100がジュール熱で発
熱して被覆線102を加熱し、終には被覆線102の絶縁物が
溶けて導体から取り除かれる。しかる後、切替器108の
スイッチ110が開くと同時にスイッチ112が閉成し、今度
は溶接用電源回路114からのパルス状の溶接電流Ｉが図
示のようにヒータ・チップ100,被覆線102,端子板104,下
部電極106を通って流れ、これにより被覆線102,端子板1
04の互いに接する部分がジュール熱で溶融し、そこが凝
固するとナゲットが生成して金属接合が形成される。

なお、溶接加工中、ヒータ・チップ100が加圧手段
（図示せず）により下方に押圧され、被覆線102と端子
板104に加圧力が加えられる。

また、切替器108のスイッチングは手動で行われた
り、あるいはタイマ機能により自動的に行われる。自動
式では、加熱電流ｉが流れ始めてから被覆線102の絶縁
物が溶けるまでの大体の時間期間がタイマに設定され、
その時間期間経過時にタイマが作動して切替器108を切
り替え、加熱電流ｉから溶接電流Ｉへのスイッチングが
行われる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のような従来の被覆線接合方式は工具による面倒
な手作業を不要とするが、それでもいろいろと不具合が
ある。

第１に、加熱効果を高くするためにはヒータ・チップ
100の材質として熱容量の大きいモリブデンが通常使用
されるが、モリブデンは発熱するとガスを発生しやす
く、その消耗度は電極106の材質である銅合金やタング
ステン等の消耗度に比してずっと大きい。しかして、ヒ
ータ・チップ100の交換回数は多く、作業上不便であり
ランニングコストもかかる。

また、被覆線の線径が0.5φ以上になると、絶縁物を
溶かすための加熱量、したがって加熱電流ｉの大きさは
相当大きくなるが、そうするとヒータ・チップ100にひ
び割れ等の破壊が生じやすい。したがって、実際上、上
述のような従来の被覆線接合方式は太い被覆線に対して
は適用できず、その場合には面倒でも工具を使って手作
業で被覆線の絶縁物を剥がさなければならない。

さらにまた、被覆線102の絶縁物を加熱で取り除くた
めに切替器108,加熱用電源回路116やタイマ等の比較的
高価な部品，要素を必要とし、その分装置全体の価値も
高くついている。

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなされたも
ので、簡便かつ低いコストな仕方で細い被覆線は勿論の
こと太い被覆線でも容易に接合することのできる装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明の被覆線の接合
装置は、導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を金属板体
に接合する装置において、一対の出力端子間に所定の電
圧を出力する電源回路と、前記電源回路の一方の出力端
子に接続され、前記板体の接合部に重ねられた前記被覆
線の接合部に対して加圧接触するようになされた第１の
主電極と、前記電源回路の他方の出力端子に接続され、
前記板体の所定の部分に加圧接触するようになされた第
２の主電極と、前記第１の主電極に固着された保持手段
に軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、前記電
源回路の一方の出力端子に接続され、前記板体接合部に
近接する前記板体の部分に加圧接触するようになされた
補助電極とを具備する構成とした。

（作用） 第１の主電極と第２の主電極間に所定の電圧が印加さ
れると、初め第１の主電極→被覆線接合部→板体接合部
→第２の主電極の主経路では被覆線の絶縁物が介在する
ため、電流は流れない。しかし、第１の主電極→補助電
極→接合部付近の板体部分→第２の主電極のバイパス経
路は導通するのでそこに電流が流れる。これにより、補
助電極と接触する板体部分から板体接合部にかけてジュ
ール熱が発生し、被覆線接合部の絶縁物は板体側から加
熱され終いには溶けて導体から取れる。この際、被覆線
接合部は第１の主電極より加圧されているので、その第
１の主電極および板体接合部とそれぞれ接するところで
絶縁物が導体から取れやすい。その結果、被覆線接合部
の導体が露出して第１の主電極と板体接合部との間に挟
まれ、これによって上記主経路が導通してそこに電流が
流れ被覆線接合部の導体は板体接合部に接合される。

（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の実施例
を説明する。

実施例１ 第１図は、第１の実施例によりる被覆線溶接装置の構
成を示す。

この図において、上部主電極10と下部主電極12はそれ
ぞれの先端10a,12aが互いに向き合うよう垂直方向に配
設される。

上部主電極10は、後方の電極アーム（図示せ図）によ
り支持されてそれと一体に垂直方向に移動するようにな
っている。すなわち、シリンダあるいは足踏みペダル等
の加圧力発生手段（図示せず）が作動すると、この溶接
装置に内蔵されている圧縮コイルバネ（図示せず）が弾
性変形して電極アームおよび上部主電極10を下降させ、
加圧力発生手段がオフになると、該コイルバネが復帰し
て電極アームおよび上部主電極10を上昇させるようにな
っている。16は、該コイルバネのバイアスを調整するた
めの調整ツマミである。

上部主電極10には補助電極ホルダ18A,18Bが固定さ
れ、これらホルダ18A,18Bは棒状の補助電極20A,20Bの上
部に螺合されたナット22A,22Bを支持している。ホルダ1
8A,18Bは、補助電極20A,20Bに対して遊嵌し、ケーブル2
4A,24Bを介して補助電極20A,20Bとの電気的な接続を確
保されている。ホルダ18A,18Bと補助電極20A,20Bの太径
下端部との間の補助電極中間部には圧縮コイルバネ26A,
26Bが取り付けられている。

下部主電極12は下部主電極ホルダ28を介して固定下部
アーム30に支持されている。上部および下部主電極10,1
2は、上部および下部アーム14,30を介して電源回路（図
示せず）の出力端子に電気的に接続されている。

さて、抵抗溶接されるべき端子板32と被覆線34とは、
端子板溶接部32aの上に被覆線溶接部34aが重ねられ、そ
れら溶接部32a,34aが上部電極10の真下に位置するよう
に配置される。したがって、上部主電極10と対向する下
部主電極12は端子板溶接部32aの裏面32bに当てられる。
また、補助電極20A,20Bは溶接部32a,34aの両側付近の端
子板部分32c,32cに当てられる。

次に、第２図につきこの実施例の作用を説明する。

溶接の開始前において、上部主電極10は第２図（イ）
に示すように被覆線溶接部34aの上方にあり、このとき
補助電極20A,20Bもホルダ18A,18Bを介して上部主電極10
に担持され端子板32から離れている。

溶接が開始されると、電極アームと一体に上部主電極
10が下降して、第２図（ロ）に示すように上部主電極10
の下端10aが被覆線34の上側面に圧接するとともに、補
助電極20A.20Bがコイルバネ26A,26Bを介してホルダ18A,
18Bにより下方に押圧され端子板部分32c,32cに圧接す
る。しかる後、被覆線34に対する加圧力が設定値に達し
たところで、上部主電極10と下部主電極12間に溶接電源
回路より所定の電圧が印加される。そうすると、上部主
電極10→被覆線34→端子板32→下部主電極12の主経路Ａ
では、被覆線34の絶縁物34bが介在するために電流は流
れない。しかし、上部主電極10→ホルダ18A,18B→ケー
ブル24A,24B→補助電極20A,20B→端子板32→下部主電極
12のバイパス経路Ｂは導通するので、このバイパス経路
Ｂを電流ioが流れる。これにより、補助電極20A,20Bと
接触する端子板部分32c,32cから端子板溶接部分32aにか
けてジュール熱が発生し、被覆線溶接部34aの絶縁物34b
は下から加熱され終いには溶けて導体34cから取れる。
この際、被覆線溶接部34aは上部主電極10より加圧され
ているので、その下側面と上側面のところで絶縁物34b
が導体34cから取れやすい。

この結果、第２図（ハ）に示すように、被覆線の導体
34cが露出して上部主電極10と端子板溶接部32aとの間に
挟まれる。これによって、主経路Ａが導通してそこに電
流Ioが流れ、導体34cは端子板溶接部32aに抵抗溶接され
る。

上述のように、この実施例では、上部主電極10と補助
電極20A,20Bとがそれぞれ被覆線溶接部34a,溶接部近傍
の端子板部分32c,32cに圧接した状態で主電極10,12間に
電圧が印加されると、先ずバイパス経路Ｂに加熱電流io
が流れて被覆線溶接部34aの絶縁物34bが加熱され、次い
で絶縁物34bが除去されると主経路Ａに溶接電流Ioが流
れて被覆線溶接部34aの導体34cと端子板溶接部32aとが
抵抗溶接される。

したがって、加熱用の特別な電源回路や加熱電流から
溶接電流へ切り替えるための切替器等は不要で、装置構
成が簡易化されている。また、消耗の激しいヒータチッ
プの替わりに、耐久性のある電極（10,20A,20B）を使用
するので、交換回数が少なくなり、作業能率やランニン
グコストの面でも有利である。さらに、加熱電流ioを大
きくしても絶縁破壊等の支障を来すことがないので、加
熱量を大きくすることが可能で、線径が0.5φ以上の太
い被覆線の接合にも適用できる。なお、補助電極機構部
18〜26A,26Bは任意の主電極に簡単に取り付けられるた
め、既存のスポット溶接機等にも容易に適用できる。

実施例２ 第３図は第２の実施例を示す。この実施例では補助電
極40A,40Bが板ばね状に形成されている。そして、図示
のように、上部主電極10が被覆線溶接部34aに圧接する
とき、補助電極40A,40Bは溶接部近傍の端子板部分32c,3
2cに圧接される。この実施例でも、第１の実施例と同様
に、主電極10,12間に電圧が印加されると、先ず補助電
極40A,40Bのバイパス経路Ｂを通って加熱電流ioが流
れ、それによって被覆線溶接部34aの絶縁物34cが加熱溶
融し、次いで上部主電極10→被覆線34の導体34c→端子
板溶接部32a→下部主電極12の主経路Ａを通って溶接電
流Ioが流れ抵抗溶接が行われる。

実施例３ 第４図は第３の実施例を示す。この実施例では１つの
補助電極50が設けられ、第２の主電極52は第１の主電極
54と同じ側に配置されている。また、金属板体56の接合
部56aにはハンダメッキまたはスズメッキ58が施されて
いる。この場合、被覆線34と板体56は半田付けによって
接合される。

（発明の効果） 以上のように、本発明では、補助電極を用いることに
よって、ヒータチップや加熱用電源手段，切替器等が不
要となり、簡便かつ低コストで効果的に被覆線の接合が
行える。さらに、大きな加熱用の電流を流すことができ
るので、太い被覆線でも接合可能とし、工具による煩わ
しい手作業を完全になくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例による被覆線溶接装置
の構成を示す一部断面正面図、 第２図は、第１の実施例の作用を説明するための略側面
図、 第３図は、第２の実施例の構成を示す一部断面略側面
図、 第４図は、第３の実施例の構成を示す一部断面略側面
図、 第５図は、従来の被覆線接合方式による被覆線溶接装置
の構成を示すブロック図である。 10……上部主電極、12……下部主電極、18A,18B……補
助電極ホルダ、20A,20B……補助電極、22A,22B……ナッ
ト、24A,24B……ケーブル、26A,26B……圧縮コイルバ
ネ、32……端子板、32a……端子板溶接部、32c……補助
電極と接触する端子板部分、34……被覆線、34a……被
覆線溶接部、34b……絶縁物、34c……導体、40A,40B…
…板バネ形補助電極、50……補助電極、52,54……主電
極、56……金属板体、58……ハンダメッキまたはスズメ
ッキ、60……端子板、62,64……突起部、66,68……被覆
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体を絶縁物で被覆してなる被覆線を金属
   板体に接合する装置において、 一対の出力端子間に所定の電圧を出力する電源回路と、 前記電源回路の一方の出力端子に接続され、前記板体の
   接合に重ねられた前記被覆線の接合部に対して加圧接触
   するようになされた第１の主電極と、 前記電源回路の他方の出力端子に接続され、前記板体の
   所定の部分に加圧接触するようになされた第２の主電極
   と、 前記第１の主電極に固着された保持手段に軸方向に相対
   移動可能に保持されるとともに、前記電源回路の一方の
   出力端子に接続され、前記板体接合部に近接する前記板
   体の部分に加圧接触するようになされた補助電極と、 を具備することを特徴とする被覆線の接合装置。