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JPWO2008053599A1 - 端子とそれを用いたコイル装置 - Google Patents

端子とそれを用いたコイル装置 Download PDF

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Abstract

アルミニウムとのはんだ付けが強固になされる端子とそれを用いたコイル装置を提供する。コネクタ部４と、コネクタ部４から上下方向に離間してコネクタ部４に平行に配置された電線接続部６と、コネクタ部４および電線接続部６の基端において上下方向に延びてコネクタ部４と電線接続部６とを連結する連結部８と、電線接続部６を貫通する保持孔１２とを有し、電線接続部６における、コネクタ部４と反対側の面をケーブルが保持されるケーブル保持面１６とし、コネクタ部４側の面をフラックスが塗布されるフラックス塗布面１８とする。

Description

本発明は、電線接続用の端子とそれを用いたコイル装置に関するものである。
従来、電線としては、銅製のものが多く用いられている。アルミニウムは電導性もよく、銅に比べて軽量でかつ安価であるので、電線やそれを巻いたコイル装置にアルミニウムを用いることができれば利点が多い。
しかしながら、電線やコイル装置などにアルミニウムを用いた場合、既存の銅系の端子や電線などとの接合が必要となるが、以下に示す理由から、従来、銅系の端子にアルミニウム線をはんだ付けすることは、困難であった。まず、銅−亜鉛系のはんだを使用すると、電位差によりアルミニウムに電食が発生してしまう。また、亜鉛-錫系のはんだを使用すると、アルミニウム表面に酸化皮膜が形成されるので、はんだが付着しない。この酸化皮膜の形成を防止するために、真空状態ではんだ付けを行う方法もあるが、コストが高くなりすぎるため、実用的であるとはいえない。アルミニウム導体の表面に亜鉛置換によって形成させた亜鉛皮膜の外周に、電解銅めっきによって銅めっき層を連続被覆させることで、はんだ付けを可能にしたものもあるが、複雑なめっき工程が必要となる（特許文献１）。さらに、アルミニウム表面の酸化膜を除くために、表面にフラックスを塗布し、ディッピングにてはんだづけを行う場合、はんだ槽にアルミニウムを浸すと、急激に温度が上昇してフラックスが飛散してしまい、うまく接合することができないという問題もある。
特開２００１―２７１１９８号公報
そこで、本発明は、製造が容易で、アルミニウムとのはんだ付けが強固になされる端子とそれを用いたコイル装置を提供する。
前記目的を達成するために、本発明に係る電線接続用の端子は、コネクタ部と、前記コネクタ部から上下方向に離間してコネクタ部に平行に配置された電線接続部と、前記コネクタ部および前記電線接続部の基端において上下方向に延びて、前記コネクタ部と前記電線接続部とを連結する連結部と、前記電線接続部を貫通する保持孔とを有し、前記電線接続部における、前記コネクタ部と反対側の面をケーブルが保持されるケーブル保持面とし、コネクタ部側の面をフラックスが塗布されるフラックス塗布面としている。
この構成によれば、ケーブル保持面の裏側にフラックス塗布面があり、フラックスは保持孔内に保持されるから、ケーブル保持面をはんだ槽に浸しても、フラックスが急激な温度上昇によって飛散することはない。その結果、フラックスは熱伝導により徐々に昇温されて液化された後、保持孔を通ってケーブルに接触するので、ケーブルの表面が十分に活性化され、強固にはんだ付けを行うことができる。また、コネクタ部と電線接続部が連結部の高さだけ離れているので、電線接続部がはんだ槽に浸漬した状態でも、コネクタ部にはんだが付着するのを防ぐことができる。さらに、真空状態をつくりだしたり、ケーブルをめっき処理したりする必要がなく、容易に製造することができる。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記電線接続部において、ケーブル保持用のかしめ片を有する。この構成によれば、かしめ片によりケーブルをケーブル保持面に確実に固定することができるので、はんだ付けの際にケーブルが保持面から外れることを防止することができるので、はんだ付けの作業が容易になる。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記保持孔は複数設けられている。この構成によれば、端子が傾いた際にもフラックスが流れ落ちるのを効果的に防ぐことができ、より確実にはんだ付けを行うことができる。
本発明に係るコイル装置は、本発明に係る電線接続用の端子と、アルミニウム製の電線を巻いたコイルとを備え、前記端子の電線接続部に前記コイルのリード線が接続されている。この構成によれば、アルミニウムを用いた軽量でかつ安価なコイル装置を提供することができる。
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。
本発明の一実施形態を示す電気機器（リアクトル）の斜視図である。 本発明の一実施形態を示す端子を下方から見た斜視図である。 同端子の拡大側面図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る端子２を用いたコイル装置２０の斜視図である。コイル装置２０は、例えば、リアクトルのような電気機器に使用されるもので、アルミニウム製の電線を巻いたコイル２２と、左右一対の端子２とを有し、コイル２２と端子２の間には紙製の絶縁シート１７が配置されている。端子２の下面であるケーブル保持面１６にコイル２２のリード線２２ａが接続される。
端子２は、下方から見た斜視図である図２に示すように、略矩形の細長いコネクタ部４と、このコネクタ部４に平行に配置された略矩形の電線接続部６とが、コネクタ部４および電線接続部６の基端において、鉛直方向に延びる略矩形の連結部８により連結されている。コネクタ部４と電線接続部６は略平行であり、水平方向に延び、その各先端は自由端となっている。コネクタ部４の自由端に、他の機器または接続電線のコネクタが接続される。
コネクタ部４の下方に位置する電線接続部６には、コネクタ部４と反対方向、つまり下方に延出する一対のかしめ片１０と、電線接続部６を貫通する円孔からなる２つの保持孔１２とを有する。保持孔１２は、一つでもよいが、複数の方が望ましい。複数の保持孔１２を設ける場合、図示のように、電線接続部６の長手方向、つまり連結部８から離れる方向に沿って複数の保持孔１２を配置するのがよい。コネクタ部４、電線接続部６、連結部８およびかしめ片１０は、１枚の黄銅のような銅合金板からなり、曲げ加工により形成される。下方から見た斜視図である図２に示すように、電線接続部６におけるコネクタ部４と反対側の面（下面）であるケーブル保持面１６にコイル２２のリード線２２ａを導入し、かしめ片１０，１０を二点鎖線で示すように折り曲げて固定する。この実施形態では、かしめ片１０，１０を一対としているが、図２に二点鎖線で示すように、リード線２２ａが延出する方向に偏位させて、もう一対のかしめ片１０Ａ，１０Ａを電線接続部６に設けて２対としてもよい。また、３対以上であってもよい。
図３は、図２の端子部分を拡大した側面図である。図３を用いて、本発明のはんだ付けの手順について説明する。はんだ付けは、ディッピングにより行う。まず、図１のコイル２２と一対の端子２とを絶縁シート１７を挟んで、テーピングのような固定手段により固定する。はんだ付けに先立って、電線接続部６のコネクタ部４側の面（上面）であるフラックス塗布面１８に、フラックス２４（図３）を塗布する。フラックス２４は、リード線２２ａの表面を活性化させて、はんだ付着力を強固にする。リード線２２ａの周囲にもフラックス２４を付着させたうえで、リード線２２ａをケーブル保持面１６に、かしめ片１０によってかしめ固定する。
次に、一対のコネクタ部４の先端を作業機のハンド２６でつかみ、はんだ槽３０内に浅く浸漬する。この状態で、はんだ液面レベル▽Ｌ１は、電線接続部６の下面であるケーブル保持面１６に支持されたリード線２２ａがはんだ槽３０に浸漬し、フラックス塗布面１８上のフラックス２４が浸漬しない高さである。はんだ液面が、レベル▽Ｌ１に達した状態では、リード線２２ａは、はんだ槽３０に浸漬しているので、急激に昇温し（図３の例では３００℃）、リード線２２ａに付着させたフラックス２４は、大部分が飛散する。一方、フラックス塗布面１８のフラックス２４は、はんだ槽３０に浸漬していないため急激に昇温せず、リード線２２ａおよび端子２からの熱伝導により徐々に昇温するので、フラックス２４が飛び散るのを抑制できる。
コイル２２とともに端子２をさらに下降させて、はんだ液面がレベル▽Ｌ２に達した時点で停止し、この高さを維持する。レベル▽Ｌ２は、コイル２の電線接続部６がはんだ槽３０に完全に浸漬し、コネクタ部４は浸漬しない高さである。この位置で、最適温度まで昇温したフラックス２４が、保持孔１２を通ってリード線２２ａに作用する。その結果、リード線２２ａの表面は活性化され、はんだ付けが促進する。レベル▽Ｌ２に１２〜１３秒間保持して、はんだ接合を完了する。この実施形態における最適温度は、好ましくは２５０〜５００℃で、より好ましくは、３００〜４５０℃である。
上記構成において、フラックス２４は保持孔１２内に保持されるから、昇温時に一気に飛散することなく、液化して保持孔１２を通ってリード線２２ａの表面に接触するので、この表面が十分に活性化される。また、保持孔１２が複数設けられているので、端子２が傾いた際に、フラックス２４が流れ落ちるのを効果的に防ぐことができる。さらに、コネクタ部４と電線接続部６が連結部８の高さだけ離れているので、電線接続部６が完全にはんだ槽に浸漬した状態でも、コネクタ部４およびコイル２２にはんだが付着するのを防ぐことができる。また、真空状態をつくりだしたり、ケーブルをめっき処理したりする必要がなく、容易にはんだ付けを行うことができる。
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書をみて、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。たとえば、上記実施形態では、端子２はコイル装置２０に取り付けられているが、これを電線同士を接続するコネクタとして用いること等である。
したがって、そのような変更および修正は、添付クレームから定まるこの発明の範囲内のものと解釈される。

Claims (4)

  1. コネクタ部と、
    前記コネクタ部から上下方向に離間してコネクタ部に平行に配置された電線接続部と、
    前記コネクタ部および前記電線接続部の基端において上下方向に延びて、前記コネクタ部と前記電線接続部とを連結する連結部と、
    前記電線接続部を貫通する保持孔とを有し、
    前記電線接続部における、前記コネクタ部と反対側の面をケーブルが保持されるケーブル保持面とし、コネクタ部側の面をフラックスが塗布されるフラックス塗布面とした電線接続用の端子。
  2. 請求項１において、前記電線接続部に、電線保持用のかしめ片を有する電線接続用の端子。
  3. 請求項１において、前記保持孔を複数設けた電線接続用の端子。
  4. 請求項１の電線接続用の端子と、アルミニウム製の電線を巻いたコイルとを備え、前記端子の電線接続部に前記コイルのリード線が接続されているコイル装置。
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