CN104584341B - 绞合线的端子连接方法及带端子连接件的绞合线 - Google Patents

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Abstract

本发明的端子连接方法，包括：从绞合线的一端除去规定长度的绝缘被膜的第一工序；将除去了绝缘被膜的绞合线的末端部插入到压接部的第二工序；以第一压缩力对压接部的第一部分进行压缩，使压接部整体地发生塑性变形而将绞合线的末端部暂时固定于压接部的第三工序；以比第一压缩力大的第二压缩力对作为第一部分中的一部分的第二部分进行压缩，使压接部及绞合线局部性地发生塑性变形的第四工序；从压接部的前端侧灌入已熔化的焊锡而将绞合线固定于端子连接件的第五工序。利用该端子连接方法，将封闭筒形式的端子连接件与绞合线连接。

Description

绞合线的端子连接方法及带端子连接件的绞合线
技术领域
本发明涉及绞合线的端子连接方法及带端子连接件的绞合线，特别地涉及适合将绞合条数较多的绞合线的末端部与封闭筒形式的端子连接件连接的情况的技术。
背景技术
近年来，作为电动汽车(EV:Electric Vehicle)的充电方法之一，研究了使用线圈的电磁感应方式的非接触供电。在电磁感应方式的非接触供电所使用的线圈中，卷绕利用绝缘被膜被覆导体而成的漆包线，但是，因为在EV用非接触供电的情况下需要流过高频的大电流，所以使用将多条漆包线(股线)绞合而成的绞合线。通过使用绞合线，能够抑制高频特有的趋肤效应或邻近效应引起的交流电阻的增大。
端子连接件与这样的绞合线的末端部连接。端子连接件存在各式各样的种类，作为一例，已知具有圆筒状的线筒部的封闭筒形式的端子连接件(以下称为封闭筒形端子)。在将封闭筒形端子与绞合线连接的情况下，绞合线的末端部插通到线筒部上而固定。
在绞合条数较少的绞合线的情况下，能够适用于热压焊(fusing)，即：将绞合线的末端部插通到线筒部之后，对端子连接件通电加热，而使绝缘被膜汽化的同时压接的。但是，由于热容量较大，EV用非接触供电的线圈中使用的绞合条数较多的绞合线(例如铜绞合线为8mm2、铝绞合线为13mm2左右)不能适用热压焊。在热压焊中，将直至绞合线的中心部的绝缘被膜除去是困难的，这是因为若加热至能够除去中心部的绝缘被膜的程度，则导体可能会熔化。
因此，在以往，适用将绞合线的末端部焊接至端子连接件的线筒部的方法。在该利用焊接的端子连接方法中，如图1所示，在预先机械或化学地除去绞合线1的末端部的绝缘被膜之后，插通到端子连接件2的线筒部22，通过压缩来暂时固定(防脱)。而且，通过使高温的焊锡S从线筒部22的前端侧流入，来将残存的绝缘被膜(特别是绞合线1的中心部的绝缘被膜)熔化的同时，将绞合线1和端子连接件2电连接。
另外，有时为了容易将绞合线1的末端部插通线筒部22，而预先将绞合线1的末端部进行焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-226671号公报
专利文献2：日本特开2009-295333号公报
专利文献3：日本特开2010-225529号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，以往的利用焊接的端子连接方法中，为了使绞合线1和端子连接件2之间的电连接性(导通性)稳定，需要在焊接工序中直至将绞合线1的中心部的绝缘被膜可靠地除去。但是，在该情况下，绞合线1长时间暴露在高温的焊锡S中，另外，焊锡S由于毛细管现象而很深地向绞合线1的长度方向浸入。其结果，超过所需长度的绝缘被膜发生熔接而硬化，失去了端子连接件附近的柔软性(参照图1)。
这样的带端子连接件的绞合线容易在端子连接件2附近(线筒部21的后端侧)疲劳断裂，不能符合电动汽车产业领域等所要求的抗振动性要求。
另外，若为了提高电连接性而过度地进行焊接，则焊锡S在线筒部21的前端侧形成为凸起，因为外观变差，作为产品也不优选。
此外，作为关于电线的端子连接方法的技术，例如列举专利文献1～3。专利文献1中公开了如下构造：通过在线筒部的前方部分和后方部分以不同的压缩率进行压接，从而能够将电连接性和电线保持性兼顾的极细线用的端子压接构造。专利文献2中公开了如下技术：在使用连接端子将多个电线连接时，在多个部分以不同的压缩率进行压接。专利文献3中公开了如下技术：适于在将端子连接件与由多个导体股线(例如铝股线)绞合而成的铝绞合线连接的情况的技术。
但是，无论哪个专利文献中记载的技术都不以绞合线为对象，当然也不能解决在将端子连接件与绞合条数较多的绞合线连接的情况下产生的上述问题。
本发明的目的在于提供一种绞合线的端子连接方法及带端子连接件的绞合线，其能够提高绞合线和端子连接件之间的连接可靠性(电连接性、电线保持性、抗振动性等)，并且能够消除端子连接部的外观不良的。
解决问题的方案
本发明的绞合线的端子连接方法，用于将具有圆筒形压接部的端子连接件与绞合线电连接，该绞合线由在导体的外周面形成有绝缘被膜的、股线直径为0.05mm以上且0.30mm以下的导体股线以50条以上且3000条以下的绞合条数绞合而成，该绞合线的端子连接方法的特征在于，包括:第一工序，从所述绞合线的一端除去规定长度的所述绝缘被膜；第二工序，将除去了所述绝缘被膜的所述绞合线的末端部插入到所述压接部；第三工序，以第一压缩力对所述压接部的第一部分进行压缩，使所述压接部整体地发生塑性变形而将所述绞合线的末端部暂时固定于所述压接部；第四工序，以比所述第一压缩力大的第二压缩力对作为所述第一部分中的一部分的第二部分进行压缩，使所述压接部及所述绞合线局部性地发生塑性变形；以及第五工序，从所述压接部的前端侧灌入已熔化的焊锡而将所述绞合线固定于所述端子连接件，并且将该绞合线的一端侧残存的绝缘被膜熔化并除去，所述第一压缩力为100MPa以上且1000MPa以下，所述第二压缩力为1000MPa以上且10000MPa以下。
本发明的带端子连接件的绞合线，其特征在于，利用上述方法，将所述端子连接件与所述绞合线的末端部连接。
发明效果
根据本发明的绞合线的端子连接方法，在第三工序中将绞合线暂时固定于端子连接件后，在第四工序中进一步进行压缩，由此导体股线彼此紧密接合而在局部不存在间隙。由此，能够有效地防止在第五工序中从端子连接件的前端侧流入的焊锡因毛细管现象而向后端侧侵入。
因此，能够提高绞合线和端子连接件之间的连接可靠性(电连接性、电线保持性、抗振动性等)，并且，能够消除端子连接部的外观不良。
附图说明
图1是表示通过以往的利用焊接的端子连接方法制造的带端子连接件的绞合线的俯视图。
图2是表示实施方式中使用的绞合线与端子连接件的立体图。
图3是表示实施方式的绞合线的端子连接方法的工序图。
图4是表示通过实施方式的绞合线的端子连接方法制造的带端子连接件的绞合线的俯视图。
图5是表示变形例的带端子连接件的绞合线的俯视图。
符号说明
1 绞合线
11 集合导体
111 导体股线
12 外皮
2 端子连接件
21 连接部
22 线筒部
22a 第一部分
22b 第二部分
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
图2是表示实施方式中使用的绞合线与端子连接件的立体图。如图2所示，绞合线1具有在由多个导体股线111绞合而成的集合导体11的外周面施加外皮12的结构。在以下的说明中，将连接端子连接件2侧称为前端侧，将相反侧称为后端侧。
导体股线111例如是在由铜或铜合金构成的导体上镀上由聚氨酯构成的绝缘被膜而成的漆包线。构成导体股线111的导体可以是铝、铝合金、或铜与铝的复合材料等。另外，对于导体股线111的绝缘被膜，除了聚氨酯以外，还能够适用在将绞合线1焊接至端子连接件2时由于高温的焊锡而熔化的树脂材料，例如聚乙烯甲醛、聚氨酯尼龙、聚酯、聚酯尼龙、聚酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺/聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。
集合导体11由多条导体股线111绞合而成。图2中进行了简化表示，但是，集合导体11例如是将1200根股线直径为0.14mm的导体股线111绞合而成的。此外，集合导体11也可以是，将多条导体股线111绞合而作为一次集合线，进而将多束一次集合线绞合而成的复合绞线。
外皮12例如由聚氯乙烯或交链聚乙烯构成，形成为规定的成品外径。耶存在如下的情况，即在集合导体11上缠绕丝绸或聚酯纤维(蒂托纶(tetoron)(注册商标))以替代外皮12。
此外，对于导体股线111的股线直径、绞合条数、外皮12的厚度、材料等，不限于在这里所说明的，能够任意地选择。但是，本实施方式中说明的绞合线的端子连接方法适合于绞合线1的股线直径为0.05～0.30mm、且绞合条数为50～3000的情况，即以极细线构成导体股线111、绞合条数极多的情况。
端子连接件2由铜或铜合金构成，为了防止表面氧化而被施以镀锡处理。端子连接件2具备与电子设备的供电端子等连接的环状的连接部21、以及与连接部21连续设置的圆筒状的线筒部22，是所谓的封闭筒形式的圆形压接端子。通过紧固螺栓将连接部21固定于设备侧，从而绞合线1与电子设备通过端子连接件2被电连接。
线筒部22例如形成为，内径为5～12mm、外径为7～14mm、长度为5～10mm的圆筒状。线筒部22通过压接及焊接以将绞合线1的末端部的集合导体11包在里面的方式将其把持。另外，为了防止因为压缩时边缘勒进而使导体股线111损坏，对线筒部22的后端缘实施磨圆加工。
此外，根据所连接的绞合线1的尺寸适当地选择端子连接件2的尺寸。
图3是表示实施方式的绞合线的端子连接方法的图。
第一工序中，如图3A所示，将绞合线1的前端部的外皮12剥去，而使集合导体11仅露出规定长度。而且，从绞合线1的一端(前端侧)除去规定长度的绝缘被膜。以与端子连接件2的线筒部22的长度大致一致的方式调整绝缘被膜的除去长度。
对于导体股线111的绝缘被膜的除去，可以适用利用金属丝刷等进行剥下的机械方法，还可以适用浸渍于溶剂等进行剥离的化学方法。另外，在第一工序中，应该除去的绝缘被膜被一定程度除去即可，不全部除去也可以。因为在第一工序中残存的绝缘被膜通过第五工序中的焊接来熔化而除去。
第二工序中，如图3B所示，将除去了绝缘被膜的绞合线1的末端部11a插入到端子连接件2的线筒部22中。这时，为了容易地将绞合线1插入到线筒部22中，也可以将绞合线1的末端部11a的前端预先进行焊接。
第三工序中，如图3C所示，以第一压缩力对线筒部22的第一部分22a进行压缩，将绞合线1的末端部11暂时固定于线筒部22。具体而言，利用压接装置将线筒部22从上下夹入、加压，由此，使线筒部22塑性变形。通过进行第三工序，能够确保适当的电线保持性，并且使后述第四工序中进行局部较强的压缩时的变形或翘曲减小。
在此，所谓第一部分，例如是线筒部22的整体。在该情况下，线筒部22的外径为压缩前的第一部分22a的宽度方向(与绞合线1的长度方向正交的方向)的长度。第一部分22a也可以是比线筒部22小一圈的区域。
另外，所谓第一压缩力是指，主要地使线筒部22塑性变形，而将线筒部22和绞合线1(集合导体11)密接，使导体股线111彼此基本无间隙的程度的压缩力。即，不会使导体股线111过度地塑性变形，且无法从端子连接件2将绞合线1拔出的程度的压缩力。
具体而言，优选第一压缩力为100MPa以上且1000MPa以下。在此，设为用将对第一部分22a外加的负荷除以第一部分22a的俯视面积(＝长度×外径)而得到的值表示第一压缩力。对于后述的第二压缩力，也同样地，用将对第二部分22b外加的负荷除以第二部分22b的俯视面积而得到的值表示。例如，在将线筒部22的整体设为第一部分22a、线筒部22的长度为10mm、外径为6mm的情况下(俯视面积:60mm2)，对第一部分22a外加6kN以上且60kN以下的负荷。
通过将第一压缩力设为100MPa以上，能够适当地保持绞合线1。另外，通过将第一压缩力设为1000MPa以下，能够使导体股线111整体地进行塑性变形，从而防止端子连接部中的绞合线1的强度显著下降。
在第四工序中，如图3D所示，以第二压缩力对线筒部22的第二部分22b进行压缩，使绞合线1(集合导体11)与线筒部22一起局部地进行塑性变形。
在此，所谓第二部分22b，是比在第三工序中进行了压缩的第一部分22a小的、例如俯视为矩形的部分。优选第二部分22b的宽度方向的长度为压缩前的第一部分22a的宽度方向的长度(线筒部22的外径)的60％以上。由此，导体股线111彼此在宽度方向上紧密接合，因此，能够有效地对焊锡S由于毛细管现象向后端侧的浸入进行拦堵。
另外，所谓第二压缩力，是指绞合线1(各个导体股线111)与线筒部22一起塑性变形，而使导体股线111彼此在局部完全没有间隙的程度的压缩力。
具体而言，优选第二压缩力为1000MPa以上且10000MPa以下。通过将第二压缩力设为1000MPa以上，从而能够使导体股线111彼此在宽度方向上可靠地紧密接合。另外，通过将第二压缩力设为10000MPa以下，能够防止导体股线111断裂。
另外，优选第二部分22b的后端缘位于距线筒部22的后端为1～2mm的内侧(参照图4)。因为若第二部分22b的后端缘太靠近线筒部22的后端，则在压缩时线筒部22的后端缘可能会使导体股线111损坏。
进而，优选第二部分22b的前端缘位于距线筒部22的前端至少为2mm以上的内侧，优选位于比中央部靠后端侧的位置(参照图4)。因为若第二部分22b的前端缘距线筒部22的前端太近，则无法在导体股线111间填充焊锡S，有可能有损良好的电连接性。
第五工序中，如图3E所示，将熔化了的高温(例如200℃)的焊锡S从线筒部22的前端侧流入来将绞合线1固定(焊接)于端子连接件2。残存的绝缘被膜被高温的焊锡S熔化、除去，因此全部的导体股线111与端子连接件2可靠地电连接。这样，制造出带端子的绞合线(参照图4)。
第五工序中，虽然已流入的焊锡S由于毛细管现象而要浸入到导体股线111间的间隙，但是被局部压缩了的第二部分22b拦堵。因此，能够在短时间将残存的绝缘被膜高效地熔化、除去，并且能够将绞合线1与端子连接件2焊接。
由于能够利用所需最少量的焊锡S将绞合线1与端子连接件2电连接，因此缩短了加热时间，并且也不会在端子连接部凸起焊锡S而使外观变差。另外，由于也不会超过需要地熔化绝缘被膜，因此能够不失去端子连接件2附近的柔软性，实现所希望的抗振动性。
这样，实施方式的绞合线的端子连接方法包括：从绞合线1的一端除去规定长度的绝缘被膜的第一工序；将除去了绝缘被膜的绞合线1的末端部11a插入到线筒部22(压接部)中的第二工序；以第一压缩力对线筒部22的第一部分22a进行压缩，使线筒部22整体塑性变形而将绞合线1的末端部11a暂时固定于线筒部22的第三工序；以比第一压缩力大的第二压缩力压缩作为第一部分22a的一部分的第二部分22b，使线筒部22及绞合线1局部性地发生塑性变形的第四工序；以及将已熔化的焊锡S从线筒部22的前端侧流入而将绞合线1固定于端子连接件2的第五工序。
根据该绞合线的端子连接方法，通过在第三工序中将绞合线1暂时固定于端子连接件2之后，在第四工序中进一步进行压缩，从而使导体股线111彼此紧密接合而在局部没有间隙。由此，能够有效地防止在第五工序中从端子连接件2的前端侧流入的焊锡S由于毛细管现象向后端侧侵入。
因此，具有良好的连接可靠性(电连接性、电线保持性、抗振动性等)，能够制造在外观上也没有问题的带端子的绞合线。
[实施例]
实施例中，将作为端子连接件2的标准的22-6R的圆形压接端子与由200根股线直径为0.2mm的聚氨酯绝缘铜线(UEW)绞合而成的绞合线1进行了连接。
第三工序中，以500MPa(第一压缩力)对线筒部22的整体(第一部分22a)进行了压缩。
第四工序中，以5000MPa(第二压缩力)对线筒部22的中央的部分(第二部分22b)进行了压缩。
第五工序中，使220℃的焊锡从线筒部22的前端侧流入5分钟，而对绞合线1和端子连接件2进行了焊接。
得到的带端子连接件的绞合线中，没有观察到端子连接件2的后端附近的绞合线1的熔接、硬化。因此，可以说是与通过以往的利用焊接的端子连接方法得到的带端子连接件的绞合线相比，不易疲劳断裂的构造，可期待其满足电动汽车产业领域等所要求的抗振动性。另外，也得到向电子设备侧的螺栓紧固作业或绞合线1的牵引变得容易的优点。
以上，基于实施方式对发明人做出的发明具体地进行了说明，然而本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其要点的范围进行变更。
例如，对于第四工序中被压缩的线筒部22的第二部分22b的形状，不限于图4所示的在宽度方向较长的带状，也可以是如图5所示那样内包于线筒部22的第一部分22a的矩形或圆形(包括椭圆形、长圆形)。
另外，例如，也可以将压缩装置的加压面(与线筒部22接触的面)形成为凸状，同时进行第三工序与第四工序。
应该认为本次公开的实施方式在全部的点是例示而不是制限性的说明。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所表示的、意图包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部的变更。
在2012年8月24日提出的日本专利申请特愿2012-185683中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。

Claims (6)

1.一种绞合线的端子连接方法，用于将具有圆筒形压接部的端子连接件与绞合线电连接，该绞合线由在导体的外周面形成有绝缘被膜的、股线直径为0.05mm以上且0.30mm以下的导体股线以50条以上且3000条以下的绞合条数绞合而成，该绞合线的端子连接方法的特征在于，包括:
第一工序，从所述绞合线的一端除去规定长度的所述绝缘被膜；
第二工序，将除去了所述绝缘被膜的所述绞合线的末端部插入到所述压接部；
第三工序，以第一压缩力对所述压接部的第一部分进行压缩，使所述压接部整体地发生塑性变形而将所述绞合线的末端部暂时固定于所述压接部；
第四工序，以比所述第一压缩力大的第二压缩力对作为所述第一部分中的一部分的第二部分进行压缩，使所述压接部及所述绞合线局部性地发生塑性变形；以及
第五工序，从所述压接部的前端侧灌入已熔化的焊锡而将所述绞合线固定于所述端子连接件，并且将该绞合线的一端侧残存的绝缘被膜熔化并除去，
所述第一压缩力为100MPa以上且1000MPa以下，
所述第二压缩力为1000MPa以上且10000MPa以下。
2.根据权利要求1所述的绞合线的端子连接方法，其特征在于，所述第二部分的宽度方向的长度为压缩前的所述第一部分的宽度方向的长度的60％以上。
3.根据权利要求1所述的绞合线的端子连接方法，其特征在于，所述第二部分的后端缘位于距所述压接部的后端为1～2mm的内侧。
4.根据权利要求1的绞合线的端子连接方法，其特征在于，所述第二部分的前端缘位于距所述压接部的前端为2mm以上的内侧。
5.根据权利要求1所述的绞合线的端子连接方法，其特征在于，所述绝缘被膜由能够在所述第五工序中除去的树脂材料构成。
6.一种带端子连接件的绞合线，其特征在于，利用权利要求1所述的方法，将所述端子连接件与所述绞合线的末端部连接。
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