JP2009137358A

JP2009137358A - 溶接構造及びそれを備えたグリップヒータ

Info

Publication number: JP2009137358A
Application number: JP2007313764A
Authority: JP
Inventors: Kozo Sasaki; 孝蔵佐々木; Kenji Kawamura; 賢治川村; Shigeki Koyanagi; 繁樹小柳; Kenji Ishihara; 健次石原; Yuichi Fukuda; 裕一福田; Atsushi Urushiya; 篤漆谷
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】安定した溶接強度を得ることができる溶接構造を提供する。
【解決手段】溶接構造３０は、複数のワイヤー線の束で構成された金属線２１が絶縁被覆層２２で被覆された電線２０を端末部１８に溶接したものである。金属線２１の溶接部分が複数のワイヤー線が平板状に一体化加工されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電線を端末部に溶接した溶接構造及びそれを備えた二輪車ハンドル用のグリップヒータに関する。

寒冷時に二輪車ハンドルを握る手を暖めるために用いられるグリップヒータが提案されている（例えば、特許文献１〜４）。かかるグリップヒータは、細幅の金属箔を含む発熱体に電線が半田付けや溶接によって接続されたもので構成されている。

ところが、電線を発熱体に半田付けする場合、環境負荷物質である鉛を含む半田を用いることは好ましくなく、また、鉛を含まない半田を用いると、融点が高いために接続時の熱の影響が周辺に及ぶ可能性があるという問題がある。

また、電線を発熱体に溶接する場合、溶接強度のばらつきが大きいために信頼性が低いという問題がある。これに対し、特許文献５には、電線が複数の線を束ねた撚り線からなる場合、上下電極棒によって撚り線を導電性の母材に重ねて加圧し、加圧状態で上下電極棒を介して通電を行って溶接する電線のスポット溶接方法において、撚り線の溶接対応部分に対し、導電性の細線をスポット溶接を行うに先だって巻き付け、細線を巻き付けた部分を介して撚り線を母材に溶接することが開示されている。
特開２００５−１９９９１３号公報特開２００５−１９９９１４号公報特開２００５−１９９９１５号公報特開２００６−１６８５１９号公報特開平１０−１７２７１０号公報

本発明は、安定した溶接強度を得ることができる溶接構造及びそれを備えたグリップヒータを提供することを目的とする。

本発明の溶接構造は、複数のワイヤー線の束で構成された金属線が絶縁被覆層で被覆された電線を端末部に溶接したものであって、
上記金属線の溶接部分は、上記複数のワイヤー線が平板状に一体化加工されていることを特徴とする。

本発明の溶接構造は、複数のワイヤー線の束で構成された金属線が絶縁被覆層で被覆された電線を端末部に溶接したものであって、
上記金属線を構成する上記複数のワイヤー線には、溶接部分とは独立した位置に集束手段が施されていることを特徴とする。

本発明の二輪車ハンドル用のグリップヒータは、本発明の溶接構造を備え、
上記端末部が発熱体に含まれる細幅の金属抵抗体に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、金属線を構成する複数のワイヤー線のためばらけによるスパークが生じることがないので、安定した溶接強度を得ることができる。

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１及び２は、実施形態１に係るグリップヒータ１０を示す。このグリップヒータ１０は、自転車や自動二輪車等の二輪車ハンドルに取り付けられてグリップ半周分を暖めるタイプのものである。

このグリップヒータ１０は、円筒状の筒状本体部１１の外周面の約半分を被覆するようにシート状の発熱体１２が貼設されていると共に、発熱体１２に図示しない電源から延びる給電配線１４が接続された構成を有する。

筒状本体部１１は、例えば、可撓性のゴムや樹脂で形成されている。筒状本体部１１は、一方端に、Ｕ字状の配線保持溝が形成された配線保持部１５が外向きに突出するように設けられている。筒状本体部１１は、例えば、長さが１１０〜１５０ｍｍ、外径が２５〜４０ｍｍ、及び内径が２２〜３０ｍｍにそれぞれ形成されている。

発熱体１２は、可撓性の電気絶縁板１６上に細幅の金属抵抗体１７が設けられた構成を有する。このような発熱体１２は、例えば、電気絶縁板１６上に一様に貼設された金属箔を、所望の形状にハーフカットにより打ち抜き、不要な金属箔の部分を剥離することにより得ることができる。

電気絶縁板１６は、例えば、可撓性のゴムや樹脂で形成されている。電気絶縁板１６は、例えば、筒状本体部１１の周方向に対応する縦長さが４０〜８０ｍｍ、筒状本体部１１の軸方向に対応する横長さが１００〜１２０ｍｍ、及び厚さが７０〜１５０μｍにそれぞれ形成されている。

金属抵抗体１７は、例えば、ＳＵＳ等のステンレス箔、銅箔等で形成されている。金属抵抗体１７は、電気絶縁板１６上において、縦方向の略中央に一対の端末部１８が設けられ、それらの一対の端末部１８のそれぞれを起点として横方向に延びた後、外向きに折り返して横方向に延び、再度外向きに折り返して横方向に延びた後に内向きに屈曲し、最後に一対の端末部１８から延びたもの同士が接続された蛇行軌跡を有するように敷設されている。端末部１８は、例えば、幅が５〜７ｍｍ、及び厚さが２０〜８０μｍ（好ましくは６０〜７０μｍ）にそれぞれ形成されている。

発熱体１２は、筒状本体部１１に対して、金属抵抗体１７が外側を向くように設けられていてもよく、また、筒状本体部１１が絶縁性を有すれば内側を向くように設けられていてもよい（図１では前者）。なお、発熱体１２は、ゴム製乃至樹脂製の接着剤等により筒状本体部１１に貼設されている。

給電配線１４は、被覆チューブ１９に一対の電線２０が挿通されて一体となった構成を有する。給電配線１４は、筒状本体部１１の配線保持部１５に嵌め込まれ、そこから先端側の部分で被覆チューブ１９が除去されて一対の電線２０が露出して延びている。被覆チューブ１９から突出した電線２０の露出長さは例えば１０〜３０ｍｍである。

被覆チューブ１９は、例えば、可撓性のゴムや樹脂で形成されている。被覆チューブ１９は、例えば、内径が０．８〜１．５ｍｍ、及び厚さが０．１５〜０．３０ｍｍにそれぞれ形成されている。

一対の電線２０のそれぞれは、金属線２１が絶縁被覆層２２で被覆された構成を有する。一対の電線２０は、各々、先端部において絶縁被覆層２２が剥がされて金属線２１が露出しており、一方の金属線２１が発熱体１２の一方の端末部１８に、また、他方の金属線２１が発熱体１２の他方の端末部１８にそれぞれ溶接により接続されている。絶縁被覆層２２から突出した金属線２１の露出長さは例えば５〜７ｍｍである。

金属線２１は、例えば、銅、スズメッキ軟銅等で形成されている。金属線２１は、複数のワイヤー線の束で構成されており、外径が例えば０．８〜１．５ｍｍに形成されている。ワイヤー線は、その本数が例えば１〜１００本であり、各々の外径が例えば０．０５〜０．１０ｍｍに形成されている。

絶縁被覆層２２は、例えば、可撓性のゴムや樹脂で形成されている。

このようなグリップヒータ１０は、自転車や自動二輪車等の二輪車ハンドルに取り付けられて使用され、電線２０を介して金属抵抗体１７に電流を流すことにより発熱し、それによって使用者の手を暖める。

次に、発熱体１２の端末部１８への電線２０の溶接構造について、相互に構造の異なる第１〜第４溶接構造のそれぞれの例を説明する。

＜第１溶接構造＞
図３は、この実施形態１における第１溶接構造３０を示す。

この第１溶接構造３０は、電線２０の絶縁被覆層２２から突出した金属線２１が平板状に一体化加工され、その平板状の金属線２１が端末部１８上に設けられて溶接されている。

平板状の金属線２１は、例えば、長さが４〜６ｍｍ、幅が２〜３ｍｍ、及び厚さが１．０〜１．２ｍｍにそれぞれ形成されている。金属線２１を平板状に一体化加工方法としては、例えば、金属線２１を構成する複数のワイヤー線の束を超音波溶接機等により溶接する方法等が挙げられる。なお、このとき金属線２１には、撚りが施されていてもよく、また、施されていなくてもよい。

このような第１溶接構造３０は、端末部１８上に平板状に一体化加工された金属線２１の側面を当接させて配置し、そして、これらを溶接することにより得ることができる。

溶接方法としては、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接等が挙げられる。

複数のワイヤー線の束で構成された金属線の場合、ワイヤー線のばらけ等が生じるとスパークが発生して溶接不良となりやすく、安定した溶接強度を得ることが困難となる。しかしながら、このような第１溶接構造３０では、端末部１８に溶接される金属線２１が平板状に一体化加工されているので、ワイヤー線のばらけによるスパークが生じることがなく、また、端末部１８と金属線２１との十分な接触面積も確保できるので、安定した溶接強度を得ることができる。

＜第２溶接構造＞
図４は、この実施形態１における第２溶接構造４０を示す。

この第２溶接構造４０は、金属線２１を構成する複数のワイヤー線が端末部１８に形成された一対の孔１８ａに挿通され、その一対の孔１８ａで両側で束ねられた中間部分が溶接された構造を有する。従って、これが溶接部分とは独立した位置に設けられた集束手段を構成する。なお、金属線２１を構成する複数のワイヤー線には、撚りが施されていてもよく、また、施されていなくてもよい。

一対の孔１８ａは、例えば、孔間隔が５〜２０ｍｍ、及び孔径が１．５〜３．０ｍｍにそれぞれ形成されている。

このような第２溶接構造４０は、電線２０の絶縁被覆層２２から突出した金属線２１を、端末部１８の一方の孔１８ａに下側から上側に向かって挿通し、続いて、他方の孔１８ａに上側から下側に向かって挿通し、一対の孔１８ａ間で金属線２１が端末部１８上に露出した部分においてそれらを溶接することにより得ることができる。

このような第２溶接構造４０では、金属線２１を構成する複数のワイヤー線が端末部１８の一対の孔１８ａに挿通されているので、ワイヤー線が一対の孔１８ａによって規制され、そのためばらけによるスパークが生じることがなく、また、一対の孔１８ａによって金属線２１が位置決めされて端末部１８との十分な接触面積も確保でき、安定した溶接強度を得ることができる。

＜第３溶接構造＞
図５は、この実施形態１における第３溶接構造５０を示す。

この第３溶接構造５０は、金属線２１の先端側において絶縁被覆層２２が残して設けられて複数のワイヤー線が束ねられ、基端側の絶縁被覆層２２と先端側の残された絶縁被覆層２２との中間部分が溶接された構造を有する。従って、これが溶接部分とは独立した位置に設けられた集束手段を構成する。なお、露出した金属線２１を構成する複数のワイヤー線には、撚りが施されていてもよく、また、施されていなくてもよい。

先端側に残して設けられる絶縁被覆層２２は長さが例えば３〜５ｍｍに形成されている。

このような第３溶接構造５０は、電線２０の先端部分を残した状態に絶縁被覆層２２を剥がし、端末部１８上に露出した金属線２１の側面を当接させて配置し、そして、これらを溶接することにより得ることができる。

このような第３溶接構造５０では、金属線２１の先端側において絶縁被覆層２２が残して設けられて複数のワイヤー線が束ねられているので、そのためばらけによるスパークが生じることがなく、安定した溶接強度を得ることができる。

＜第４溶接構造＞
図６は、この実施形態１における第４溶接構造６０を示す。

この第４溶接構造６０は、金属線２１の先端側において複数のワイヤー線が相互に半田付けで一体化して束ねられ、基端側の絶縁被覆層２２と先端側の半田付けされた部分との中間部分が溶接された構造を有する。従って、これが溶接部分とは独立した位置に設けられた集束手段を構成する。なお、露出した金属線２１を構成する複数のワイヤー線には、撚りが施されていてもよく、また、施されていなくてもよい。

半田付け部分２１ａは長さが例えば３〜５ｍｍに形成されている。半田としては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等が挙げられる。

このような第４溶接構造６０は、電線２０の絶縁被覆層２２を剥がした後、露出した金属線２１を構成する複数のワイヤー線間に溶融した半田を流し込んで固化させ、そして、端末部１８上に絶縁被覆層２２から突出した金属線２１の側面を当接させて配置し、そして、半田付け部分２１ａよりも基端側の部分においてこれらを溶接することにより得ることができる。

このような第４溶接構造６０では、金属線２１の先端側において半田付けにより複数のワイヤー線が束ねられているので、そのためばらけによるスパークが生じることがなく、安定した溶接強度を得ることができる。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るグリップヒータ１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。このグリップヒータ１０は、自転車や自動二輪車等の二輪車ハンドルに取り付けられてグリップ全周を暖めるタイプのものである。

このグリップヒータ１０は、円筒状の筒状本体部１１の外周面に細幅帯状の発熱体１２が螺旋状に設けられていると共に、発熱体１２に図示しない電源から延びる給電配線１４が接続された構成を有する。

筒状本体部１１は、例えば、可撓性のゴムや樹脂で形成されている。筒状本体部１１は、一方端に、Ｕ字状の配線保持溝が形成された配線保持部１５が外向きに突出するように設けられ、また、外周面に、一方端から他方端に向かって螺旋状に延びる螺旋溝２３が設けられ、さらに、外周面に、配線保持部１５の基端から軸方向に延びる電線保持溝２４が螺旋溝２３よりも深い位置に設けられている。

発熱体１２は、例えば、ＳＵＳ等のステンレス箔、銅箔等で形成された細幅帯状の金属箔で構成されている。発熱体１２は、筒状本体部１１の螺旋溝２３に嵌り込むように設けられており、筒状本体部１１の一方端側及び他方端側に位置する両端がそれぞれ端末部１８に構成されている。なお、発熱体１２は、例えば、螺旋溝２３の底に形成されたピンが挿通されてピン先端が溶融されることにより螺旋溝２３内に固定されている。端末部１８を含む発熱体１２は、例えば、全長が９００〜１０００ｍｍ、幅が５〜７ｍｍ、及び厚さが２０〜８０μｍ（好ましくは６０〜７０μｍ）にそれぞれ形成されている。

給電配線１４は、被覆チューブ１９に一対の電線２０が挿通されて一体となった構成を有する。給電配線１４は、筒状本体部１１の配線保持部１５に嵌め込まれ、そこから先端側の部分で被覆チューブ１９が除去されて一対の電線２０が露出して延びている。被覆チューブ１９から突出した電線２０の露出長さは、例えば、一方の電線２０が２０〜４０ｍｍ、他方の電線２０が１００〜１２０ｍｍである。

一対の電線２０のそれぞれは、金属線２１が絶縁被覆層２２で被覆された構成を有する。一対の電線２０は、各々、先端部において絶縁被覆層２２が剥がされて金属線２１が露出しており、一方の電線２０の金属線２１が筒状本体部１１の一方端側に位置する発熱体１２の一方の端末部１８に、また、他方の電線２０の金属線２１が螺旋状に設けられた発熱体１２よりも下層の電線保持溝２４に引き回されて筒状本体部１１の他方端側に位置する発熱体１２の他方の端末部１８にそれぞれ溶接により接続されている。

この実施形態２に係るグリップヒータ１０においても、端末部１８に電線２０を溶接した溶接構造は、実施形態１における第１〜第４溶接構造３０，４０，５０，６０で構成されている。

その他の構成は実施形態１と同一である。

このようなグリップヒータ１０は、自転車や自動二輪車等の二輪車ハンドルに取り付けられて使用され、電線２０を介して発熱体１２に電流を流すことにより発熱し、それによって使用者の手を暖める。

（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、グリップヒータ１０の溶接構造としたが、特にこれに限定されるものではなく、その他の厚さ２０〜８０μｍの端末部に電線を溶接した溶接構造であってもよい。

本発明は、本発明は、電線を端末部に溶接した溶接構造及びそれを備えた二輪車ハンドル用のグリップヒータについて有用である。

実施形態１に係るグリップヒータの斜視図である。実施形態１に係るグリップヒータの要部拡大斜視図である。実施形態１における第１溶接構造を示す斜視図である。実施形態１における第２溶接構造を示す斜視図である。実施形態１における第３溶接構造を示す斜視図である。実施形態１における第４溶接構造を示す斜視図である。実施形態２に係るグリップヒータの斜視図である。

符号の説明

１０グリップヒータ
１２発熱体
１６電気絶縁板
１７金属抵抗体
１８端末部
１８ａ孔
２０電線
２１金属線
２２絶縁被覆層
３０第１溶接構造
４０第２溶接構造
５０第３溶接構造
６０第４溶接構造

Claims

複数のワイヤー線の束で構成された金属線が絶縁被覆層で被覆された電線を端末部に溶接した溶接構造であって、
上記金属線を構成する上記複数のワイヤー線には、溶接部分とは独立した位置に集束手段が施されていることを特徴とする溶接構造。
請求項１に記載された溶接構造において、
上記集束手段は、上記金属線を構成する上記複数のワイヤー線が上記端末部に形成された一対の孔に挿通されて溶接部分の両側が束ねられた構造であることを特徴とする溶接構造。
請求項１に記載された溶接構造において、
上記集束手段は、上記金属線の溶接部分よりも先端側において上記絶縁被覆層が残して設けられて上記複数のワイヤー線が束ねられた構造であることを特徴とする溶接構造。
請求項１に記載された溶接構造において、
上記集束手段は、上記金属線の溶接部分よりも先端側において上記複数のワイヤー線が相互に半田付けで一体化して束ねられた構造であることを特徴とする溶接構造。
請求項１乃至４のいずれかに記載された溶接構造を備えた二輪車ハンドル用のグリップヒータであって、
上記端末部が発熱体に含まれる細幅の金属抵抗体に設けられていることを特徴とするグリップヒータ。
請求項５に記載されたグリップヒータにおいて、
上記細幅の金属抵抗体が可撓性の電気絶縁板上に設けられていることを特徴とするグリップヒータ。