JP2013025997A - 電線の接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】丸棒線及び撚り線の導体同士を、コストアップを招くことなく容易にかつ安定的に接続することが可能な電線の接続方法を提供すること。
【解決手段】一本の導体１２を有する丸棒線と、複数本の素線２２ａを撚り合わせた導体２２を有する撚り線とを接続する電線の接続方法であって、丸棒線の導体１２をプレスして板体に成形するフォーミング工程と、丸棒線の板体とされた導体１２に撚り線の導体２２を重ね合わせて接合させる接合工程と、を含むこと。
【選択図】図７

Description

本発明は、電線の導体同士を接合させて導通させる電線の接続方法に関する。

例えば、自動車等に配線されるワイヤハーネスでは、回路の分配等のために、ワイヤハーネスの電線同士を接続することが行われる。このようなワイヤハーネスにおける電線同士の接続方法として、スリーブを用いて圧着接続する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−９４８６０号公報

ところで、ワイヤハーネスには、導体の材料が異なる複数の電線を接続することが必要となる。例えば、銅素線の撚り線とアルミニウムの丸棒線とを接続する場合などである。このような電線をスリーブによって接続する場合、既存のスリーブを流用できないことがある。このため、接続する電線の径に応じて様々なスリーブを用意する必要があり、接続作業の煩雑化やコストアップを招いていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、丸棒線及び撚り線の導体同士を、コストアップを招くことなく容易にかつ安定的に接続することが可能な電線の接続方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線の接続方法は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 一本の導体を有する丸棒線と、複数本の素線を撚り合わせた導体を有する撚り線とを接続する電線の接続方法であって、
前記丸棒線の導体をプレスして板体に成形するフォーミング工程と、
前記丸棒線の板体とされた導体に前記撚り線の導体を重ね合わせて接合させる接合工程と、
を含むこと。
（２） 上記（１）の電線の接続方法において、
前記接合工程では、前記丸棒線の板体とされた導体と前記撚り線の導体とを超音波接合させること。
（３） 上記（１）または（２）の電線の接続方法において、
前記フォーミング工程では、前記丸棒線の導体を断面視円弧状の板体に成形すること。
（４） 上記（１）から（３）の電線の接続方法において、
前記撚り線の導体とともに前記丸棒線の導体を金型でプレスし、前記金型を超音波振動させて前記丸棒線と前記撚り線の導体同士を超音波接合させること。

上記（１）の構成の電線の接続方法では、丸棒線の導体をプレスして板体に成形するので、丸棒線の導体に対して撚り線の導体を容易に重ね合わせて接合させることができる。これにより、接続させるためのスリーブやジョイントコネクタ等の追加部品を不要とすることができる。よって、丸棒線及び撚り線の導体同士を、コストアップを招くことなく容易にかつ安定的に接続することができ、接続の信頼性を高めることができる。
上記（２）の構成の電線の接続方法では、例えば、丸棒線の導体がアルミニウムであり、撚り線の導体が銅または銅合金であっても、これらの導体同士を、追加設備を用いることなく、超音波接合によって確実に接合させることができる。
上記（３）の構成の電線の接続方法では、断面視円弧状の板体とした丸棒線の導体に対して撚り線の導体を円弧の内側に重ね合わせて接合させることで、丸棒線及び撚り線の導体同士を容易にかつさらに安定的に接合させることができる。
上記（４）の構成の電線の接続方法では、フォーミング工程及び接合工程の簡略化を図ることができ、接合作業効率を大幅に向上させることができる。

本発明によれば、丸棒線及び撚り線の導体同士を、コストアップを招くことなく容易にかつ安定的に接続することが可能な電線の接続方法を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本実施形態に係る電線の接続方法によって接続された電線の接続箇所の斜視図である。 丸棒線を示す図であって、図２（ａ）は丸棒線の斜視図、図２（ｂ）は丸棒線の端部における正面図である。 撚り線を示す図であって、図３（ａ）は撚り線の斜視図、図３（ｂ）は撚り線の端部における正面図である。 フォーミング工程を説明する側面図である。 フォーミング工程によって板体に成形された丸棒線の導体の正面図である。 接合工程を説明する側面図である。 互いに接合された導体の断面図である。 断面視円弧状に成形された丸棒線の導体の正面図である。 互いに接合された導体の断面図である。 参考例に係る電線の接続方法を説明する電線の接続箇所の側面図である。 参考例に係る電線の接続方法を説明する電線の接続箇所の側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る電線の接続方法では、図１に示すように、丸棒線１１と撚り線２１とを接続する。

一本の丸棒線１１は、図２に示すように、アルミニウムからなる１本の導体１２と、この導体１２の周囲を覆う合成樹脂からなる外皮１３とを有している。図１、図２では、二本の丸棒線１１が横並びになっている状態を示している。丸棒線１１は、キャブタイヤケーブル１の導線を構成するものであり、その外周が編組シールド２によって覆われている。

一本の撚り線２１は、図３に示すように、銅または銅合金からなる複数本の素線２２ａを撚り合わせた導体２２と、この導体２２の周囲を覆う合成樹脂からなる外被２３とを有している。図３では、二本の撚り線２１が横並びになっている状態を示している。

これらの丸棒線１１及び撚り線２１は、その端部で導体１２，２２が露出され、これらの導体１２，２２同士が互いに接続されている。これらの丸棒線１１及び撚り線２１は、その接続箇所１５が編組または箔等によって構成されるシールドチューブ３２によって覆われている。尚、図１では、シールドチューブ３２の内部の構造を示すために、シールドチューブ３２を透過させている。一組の丸棒線１１及び撚り線２１の端部が接合された接続箇所１５を覆うシールドチューブ３２は、キャブタイヤケーブル１側に向けて延びており、そのキャブタイヤケーブル１側に位置する端部は、丸棒線１１の外周を覆う編組シールド２とともに積層されている。シールドチューブ３２と編組シールドが積層している箇所は、円筒形状の円筒部材３３によって加締められることによって、導通が図られている。

次に、上記のように、丸棒線１１の導体１２と撚り線２１の導体２２とを接続する場合について説明する。

（フォーミング工程）
まず、丸棒線１１の導体１２を成形する。具体的には、図４に示すように、外皮１３から露出させたアルミニウムからなる導体１２に対してプレス機の下型４１及び上型４２とでプレス加工を施すことにより、図５に示すように、平板状の板体に成形する。

（接合工程）
次に、丸棒線１１の導体１２と撚り線２１の導体２２とを超音波接合させる。具体的には、図６に示すように、平板状の板体に成形した丸棒線１１の導体１２に撚り線２１の導体２２を重ね合わせ、この重ね合わせた部分を、超音波溶接機５０にセットする。この超音波溶接機５０は、超音波発振器（図示略）によって超音波振動するホーン５１と、このホーン５１の上方に昇降可能に配置されたアンビル５２とを有しており、丸棒線１１及び撚り線２１の互いに重ね合わせた導体１２，２２は、ホーン５１とアンビル５２との間に配置される。

この状態で、アンビル５２を下降させることで、重ね合わせた導体１２，２２をホーン５１とアンビル５２とで挟持する。このとき、丸棒線１１の導体１２は、予めプレス加工によって平板状の板体にフォーミングされているので、撚り線２１の導体２２が丸棒線１１の導体１２から外れるようなことなく、ホーン５１とアンビル５２とで挟持される。

そして、このように、ホーン５１とアンビル５２とで導体１２，２２を挟持したら、超音波発振器でホーン５１を超音波振動させる。これにより、図７に示すように、丸棒線１１の導体１２と撚り線２１の導体２２とが超音波接合される。

その後、この接続箇所１５にシールドチューブ３２を被せ、接合箇所を保護する。シールドチューブ３２を被せるに当たっては、接続箇所１５に対して周回するように巻き付ける手法や、丸棒線１１の接続箇所１５とは反対に位置するキャブタイヤケーブル１の端部または撚り線２１の接続箇所１５とは反対の端部を筒状にしたシールドチューブ３２の内側に進入させる手法が考えられる。

このように、上記実施形態に係る電線の接続方法によれば、丸棒線１１の導体１２をプレスして板体に成形するので、丸棒線１１の導体１２に対して撚り線２１の導体２２を容易に重ね合わせて接合させることができる。これにより、接続させるためのスリーブやジョイントコネクタ等の追加部品を不要とすることができる。よって、丸棒線１１及び撚り線２１の導体１２，２２同士を、コストアップを招くことなく容易にかつ安定的に接続することができ、接続の信頼性を高めることができる。

また、互いの導体１２，２２を超音波によって接合させるので、丸棒線１１の導体１２がアルミニウムであり、撚り線２１の導体２２が銅または銅合金であっても、これらの導体１２，２２同士を、追加設備を用いることなく、超音波接合によって確実に接合させることができる。

なお、上記実施形態では、フォーミング工程において、丸棒線１１の導体１２を、平板状の板体に成形したが、導体１２のフォーミング形状としては、撚り線２１の導体２２を安定的に重ね合わせられる形状であれば平板状に限らない。

例えば、図８に示すように、丸棒線１１の導体１２を、プレス加工によって断面視円弧状の板体に成形しても良い。

このように、導体１２を断面視円弧状の板体に成形した場合では、この導体１２の円弧の凹みが上面に位置するように配置させ、この導体１２の上に撚り線２１の導体２２を配置させると、図９に示すように、導体２１の一部が、導体１２の円弧の凹み部分に入り込み、したがって、導体１２，２２同士の重ね合わせ状態をさらに安定的なものとすることができ、超音波溶接機５０による超音波接合のさらなる容易化を図ることができる。

また、上記実施形態では、フォーミング工程と接合工程とを別々に行ったが、これらの工程を同時に行っても良い。

具体的には、プレス機の下型４１をホーンとし、さらに、プレス機の上型４２をアンビルとし、下型４１と上型４２との間に丸棒線１１及び撚り線２１の導体１２，２２を配置させ、これらの下型４１と上型４２とで導体１２，２２をプレス加工し、その状態で、超音波発振器で下型４１を超音波振動させる。これにより、丸棒線１１の導体１２と撚り線２１の導体２２とをプレスするとともに超音波接合させる。そして、このように、フォーミング工程と接合工程とを同時に行えば、フォーミング工程及び接合工程の簡略化を図ることができ、接合作業効率を大幅に向上させることができる。

なお、この場合も、丸棒線１１の導体１２を断面視円弧状の板体に成形しても良く、このように導体１２を断面視円弧状の板体に成形すれば、導体１２，２２同士の接合を安定的なものとすることができる。

ここで、本発明の更なる優位性を説明するため、参考例を示す。

図１０の参考例では、撚り線６１の導体６２に対して、丸棒線６３の導体６４を、金属製のスリーブ６５によって圧着固定する。

この接続方法では、接続する電線の径に対応したサイズのスリーブ６５を用いなければならず、また、そのスリーブ６５を圧着するための圧着器も、スリーブ６５のサイズ毎に用意しなければならない。

また、図１１の参考例では、ワイヤハーネス７１の電線７２同士をジョイントコネクタ７３で接続する。

この接続方法では、ジョイントコネクタ７３内に設けられた導体の接続用端子を、丸棒線と撚り線とで共用することができないため、丸棒線と撚り線とに接続可能な専用の接続用端子を作製しなければならない。

このため、上記図１０及び図１１に示す接続方法では、接続の煩雑化やコストアップを招いてしまう。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１ 丸棒線
１２，２２ 導体
２１ 撚り線
２２ａ 素線
４１ 下型（金型）
４２ 上型（金型）

Claims (4)

1. 一本の導体を有する丸棒線と、複数本の素線を撚り合わせた導体を有する撚り線とを接続する電線の接続方法であって、
   前記丸棒線の導体をプレスして板体に成形するフォーミング工程と、
   前記丸棒線の板体とされた導体に前記撚り線の導体を重ね合わせて接合させる接合工程と、
   を含むことを特徴とする電線の接続方法。
2. 前記接合工程では、前記丸棒線の板体とされた導体と前記撚り線の導体とを超音波接合させることを特徴とする請求項１に記載の電線の接続方法。
3. 前記フォーミング工程では、前記丸棒線の導体を断面視円弧状の板体に成形することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線の接続方法。
4. 前記撚り線の導体とともに前記丸棒線の導体を金型でプレスし、前記金型を超音波振動させて前記丸棒線と前記撚り線の導体同士を超音波接合させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電線の接続方法。

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