JP2011134515A - Electric wire with terminal fitting, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端子金具付き電線および端子金具付き電線の製造方法に関する。 The present invention relates to an electric wire with a terminal fitting and a method for manufacturing an electric wire with a terminal fitting.
従来より、電線から露出する芯線と端子金具とを超音波溶着により電気的に接続してなる端子金具付き電線が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electric wire with a terminal fitting formed by electrically connecting a core wire exposed from an electric wire and a terminal fitting by ultrasonic welding.
例えば特許文献1では、アルミニウム素線を撚り合わせた撚線導体(芯線)を端子の接続部にセットし、加圧しつつ端子を介して超音波振動を付与することにより、電線と端子とを接合する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a twisted wire conductor (core wire) obtained by twisting aluminum strands is set in a terminal connection portion, and ultrasonic vibration is applied through the terminal while applying pressure, thereby joining the wire and the terminal. Techniques to do this are disclosed.
このような電線の超音波溶着では、超音波によって素線の表面の酸化皮膜を破壊し、露出した新生面同士を外側からの加圧力によって近づけることで、金属同士(素線−素線、素線−端子)の接触面積を拡大させて、互いに接合させる。従って、良好な接合状態を得るためには、素線をあるレベル以上に加圧することが不可欠である。 In such ultrasonic welding of electric wires, the oxide film on the surface of the strands is destroyed by ultrasonic waves, and the exposed new surfaces are brought close to each other by the applied pressure from the outside. -The contact area of the terminals is enlarged and joined together. Therefore, in order to obtain a good bonding state, it is indispensable to press the wire to a certain level or more.
しかし、電線のサイズが太くなり素線本数が増えてくると、次のような問題が生じる。すなわち、端子にセットされた複数の素線(芯線)のうち、超音波ホーン側に位置する素線は、ホーンからの加圧によって沈み込むように押し潰され、端子側に位置する素線と比較して大きく引き伸ばされるため、断線に至る。あるいは、太いサイズの電線を溶着する場合には、ホーンから発せられる超音波エネルギーが電線中で減衰することを考慮すると、エネルギーの因子である振幅や加圧力、時間を大きくして端子側に位置する素線まで充分なエネルギーが届くようにする必要があるが、一方でホーン側に位置する素線にかかる張力、摩擦による発熱量が大きくなり過ぎて、断線の原因となることが懸念される。 However, the following problems arise when the size of the electric wire is increased and the number of strands is increased. That is, among the plurality of strands (core wires) set in the terminal, the strand located on the ultrasonic horn side is crushed so as to sink by pressurization from the horn, and the strand located on the terminal side Since it is greatly stretched in comparison, it leads to disconnection. Alternatively, when welding a thick wire, considering the fact that the ultrasonic energy emitted from the horn is attenuated in the wire, increase the amplitude, pressure, and time, which are energy factors, and position it on the terminal side. It is necessary to allow sufficient energy to reach the strands to be used, but on the other hand, the tension applied to the strands located on the horn side and the amount of heat generated by friction become too large, which may cause disconnection. .
さらに、太いサイズの電線がホーンからの加圧によって押し潰されると、横に大きく広がるため、全体のサイズが大きくなるという問題もある。 Furthermore, when a thick electric wire is crushed by pressurization from a horn, it spreads widely to the side, which increases the overall size.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、素線の断線を防止し、電線と端子とが良好な接続状態とされる小型の端子金具付き電線および端子金具付き電線の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above-described circumstances, and is capable of preventing disconnection of a wire and making a good connection between an electric wire and a terminal and a small electric wire with a terminal fitting and an electric wire with a terminal fitting. It aims at providing the manufacturing method of.
上記課題を解決するためになされた本発明は、複数の素線からなる芯線を含む電線と、前記電線の端部から露出された前記芯線に接続された端子金具と、を備えた端子金具付き電線であって、前記端子金具には前記芯線に超音波溶着された溶着部が設けられており、前記溶着部は、前記芯線の端部側から、前記電線が延びる方向に沿って、前記電線の径方向の中心付近に挿入されているところに特徴を有する。 The present invention made in order to solve the above-mentioned problems has a terminal fitting comprising: an electric wire including a core wire composed of a plurality of strands; and a terminal fitting connected to the core wire exposed from the end of the electric wire. The terminal fitting is provided with a welded portion ultrasonically welded to the core wire, and the welded portion extends from the end of the core wire along the direction in which the wire extends. It is characterized in that it is inserted near the center in the radial direction.
本発明によれば、端子金具の溶着部は電線の延びる方向に沿って径方向の中心付近に挿入されているから、溶着部に向かってある一方向から押し付けられる芯線は、溶着部が芯線の径方向の端部に配置される場合と比較して、約半数分である。従って、径が太い電線であっても、芯線の外周付近に位置する素線が加圧の際に大きく引き伸ばされることがなく、素線切れを防止することができる。 According to the present invention, since the welded portion of the terminal fitting is inserted near the center in the radial direction along the direction in which the electric wire extends, the core wire pressed from one direction toward the welded portion is the welded portion of the core wire. Compared to the case of being arranged at the end in the radial direction, it is about half. Therefore, even if the electric wire has a large diameter, the strand located near the outer periphery of the core wire is not greatly stretched during pressurization, and the strand breakage can be prevented.
また、溶着部が矩形の板状部材からなる場合には、溶着部の両面を利用して芯線と端子金具とを接続することができる。すなわち、従来のように端子の一面側に芯線を接続する構成と同等の接続面積を確保しようとした場合に、従来の半分の面積の溶着部を芯線に挿入するだけでよい(両面利用で同等面積)から、端子金具付き電線全体を小型化することができる。 Moreover, when a welding part consists of a rectangular plate-shaped member, a core wire and a terminal metal fitting can be connected using both surfaces of a welding part. That is, when trying to secure a connection area equivalent to the configuration in which the core wire is connected to one side of the terminal as in the conventional case, it is only necessary to insert a welded portion having a half area of the conventional one into the core wire (equivalent to using both sides) From the area, the entire electric wire with terminal fittings can be reduced in size.
また、ホーンを芯線に押し付けて超音波振動を与えることにより、芯線と端子金具の溶着部とを超音波溶着する際に、ホーンと溶着部との間の芯線においては、素線の表面に形成された酸化皮膜が破られ、素線同士が互いに溶着される。この時、ホーンと溶着部との間に位置する芯線は、溶着部が芯線の径方向の端部に配置される場合と比較して約半数分であるから、ホーン寄りに位置する芯線が過度に引き伸ばされることがない上、ホーンから出力されたエネルギーを大きく減衰させることなく溶着部まで伝達させることができるから、ホーン寄りに位置する芯線に過度のエネルギーが加えられることがなく、断線が防止される。 In addition, when the core wire and the welded part of the terminal fitting are ultrasonically welded by pressing the horn against the core wire and applying ultrasonic vibration, the core wire between the horn and the welded part is formed on the surface of the strand. The formed oxide film is broken and the strands are welded together. At this time, the core wire located between the horn and the welded portion is about half of the case where the welded portion is disposed at the end portion in the radial direction of the core wire, so the core wire located near the horn is excessive. In addition, the energy output from the horn can be transmitted to the welded part without significantly reducing the energy, so that excessive energy is not applied to the core wire located near the horn, preventing disconnection. Is done.
このように本発明によれば、素線の断線を防止し、電線と端子金具とが良好な接続状態とされた小型の端子金具付き電線を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a small electric wire with a terminal fitting in which a broken wire is prevented and the electric wire and the terminal fitting are in a good connection state.
本発明の一実施形態を図1ないし図7を参照しつつ説明する。
本実施形態の端子金具付き電線10は、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置(図示せず)の間に配索されるものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
図1は本実施形態の端子金具付き電線10の分解斜視図であって、同図に示すように、電線11は複数の金属素線からなる芯線12と、芯線12の外周を覆う合成樹脂製の絶縁被覆13とを備える。芯線12は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においては、アルミニウム又はアルミニウム合金が用いられている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an
一方、端子金具20は銅又は銅合金等の金属板材からなり、図1に示すように、電線11の端部側で露出された芯線12に挿入される矩形の板状部材からなる溶着部21と、この溶着部21に延設され、外周面にネジ山が形成された取付ボルト(図示せず)を挿通するための取付孔23が開口された略環状形で扁平な板状接続部24とからなる。図2に示すように、板状接続部24のうち溶着部21と連結している端部側の幅は、溶着部21の幅よりも広くなっており、これらの幅の差により段部25を形成している。
On the other hand, the
次に、本実施形態の端子金具付き電線10の製造方法について説明する。まず、電線11の端部の絶縁被覆13を剥離し、露出された芯線12の端部側から、端子金具20の溶着部21を電線11の長さ方向に沿って挿入する。この時の溶着部21の芯線12に対する挿入位置は、芯線12の径方向のほぼ中心部とするとともに、挿入深さは、段部25が芯線12の先端に突き当たるところまで挿入することとする(図3参照)。
Next, the manufacturing method of the
次に、図4に示すように、溶着部21が挿入された芯線12を、溶着部21の板面が水平となる方向に向けて超音波装置のアンビル30上に載置する。そして、芯線12の上方に配された超音波ホーン31を下降させて、芯線12を軽く押し潰すように加圧する(図5参照)。そして、芯線12に対して超音波振動を付与する。
Next, as shown in FIG. 4, the
すると、超音波ホーン31から発せられた超音波振動は、芯線12中を伝わって溶着部21に到達する。このような加圧下での超音波振動の伝達に伴い、芯線12の素線同士が互いに溶着するとともに、芯線12と溶着部21とが溶着する。なおこの時、超音波ホーン31から出力するエネルギーは、超音波ホーン31と溶着部21との間に挟まれた芯線12、および芯線12と溶着部21とが確実に溶着される程度のエネルギーとする。
Then, the ultrasonic vibration emitted from the
次に、芯線12を上下に返し、再びアンビル30上に載置して、超音波ホーン31を押し当てながら超音波振動を与える(図6参照)。これにより、超音波ホーン31と溶着部21との間の芯線12同士、および、芯線12と溶着部21とが互いに溶着される。これにより、端子金具付き電線10が完成する(図7参照)。
Next, the
本実施形態によれば、端子金具20の溶着部21は電線11の延びる方向に沿って径方向の中心付近に挿入されているから、溶着部21に向かってある一方向から押し付けられる芯線12は、溶着部21が芯線12の径方向の端部に配置される場合と比較して、約半数分である。従って、径が太い電線であっても、芯線12の外周付近に位置する素線が加圧の際に大きく引き伸ばされることがなく、素線切れを防止することができる。
According to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、溶着部21は矩形の板状部材からなる。この場合には、溶着部21の両面を利用して芯線と端子金具20とを接続することができる。すなわち、従来のように端子金具の一面側に芯線を接続する構成と同等の接続面積を確保しようとした場合に、従来の半分の面積の溶着部21を芯線に挿入するだけでよい(両面利用で同等面積)から、端子金具付き電線10全体を小型化することができる。
Moreover, according to this embodiment, the
また、超音波ホーン31を芯線に押し付けて超音波振動を与えることにより、芯線12と端子金具20の溶着部21とを超音波溶着する際に、超音波ホーン31と溶着部21との間の芯線12においては、素線の表面に形成された酸化皮膜が破られ、素線同士が互いに溶着される。この時、超音波ホーン31と溶着部21との間に位置する芯線12は、溶着部21が芯線12の径方向の端部に配置される場合と比較して約半数分であるから、ホーン寄りに位置する芯線12が過度に引き伸ばされることがない上、超音波ホーン31から出力されたエネルギーを大きく減衰させることなく溶着部21まで伝達させることができるから、ホーン寄りに位置する芯線12に過度のエネルギーが加えられることがなく、断線が防止される。
Moreover, when ultrasonic welding is performed between the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では、溶着部21を矩形の板状部材としたが、これに限らず、丸棒、角棒等の棒状部材等でもよく、要は芯線の径方向の中心付近に挿入できる形態であればどのような形態のものでもよい。
(1) In the above embodiment, the welded
(2)端子金具や芯線の材質・形態等について、上記実施形態に限定されるものではない。端子金具としては、例えば、雄端子金具、雌端子金具、スプライス端子等、必要に応じて任意の端子金具を用いることができる。 (2) The material and form of the terminal fitting and core wire are not limited to the above embodiment. As a terminal metal fitting, arbitrary terminal metal fittings can be used as needed, such as a male terminal metal fitting, a female terminal metal fitting, and a splice terminal, for example.
(3)端子金具20に段部25を設けず、端子接続部24から溶着部21へ徐変された形状としても良い。
(3) It is good also as the shape gradually changed from the
10…端子金具付き電線
11…電線
12…芯線
13…絶縁被覆
20…端子金具
21…溶着部
24…端子接続部
25…段部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記端子金具には前記芯線に超音波溶着された溶着部が設けられており、前記溶着部は、前記芯線の端部側から、前記電線が延びる方向に沿って、前記電線の径方向の中心付近に挿入されていることを特徴とする端子金具付き電線。 An electric wire with a terminal fitting comprising: an electric wire including a core wire composed of a plurality of strands; and a terminal fitting connected to the core wire exposed from an end of the electric wire,
The terminal fitting is provided with a welded portion ultrasonically welded to the core wire, and the welded portion extends from the end side of the core wire in the radial direction of the wire along the direction in which the wire extends. An electric wire with terminal fittings, characterized by being inserted in the vicinity.
前記芯線の外周面を覆う絶縁被覆を剥離して前記芯線を露出させる工程と、
露出した前記芯線の径方向の中心付近に、前記芯線の端部側から前記電線が延びる方向に沿って前記端子金具の溶着部を挿入する工程と、
前記溶着部が挿入された前記芯線に対して超音波振動を与えつつ加圧する工程と、を実行する端子金具付き電線の製造方法。 A method of manufacturing an electric wire with a terminal fitting, comprising: an electric wire formed by insulatingly covering a core wire composed of a plurality of strands; and a terminal fitting ultrasonically welded to the core wire exposed from an end of the electric wire. ,
Peeling the insulation coating covering the outer peripheral surface of the core wire to expose the core wire;
Inserting the welded portion of the terminal fitting in the vicinity of the exposed radial center of the core wire along the direction in which the electric wire extends from the end side of the core wire; and
And a step of applying pressure while applying ultrasonic vibration to the core wire into which the welded portion is inserted.
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