JP2013225394A - 電線束のスプライス構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接状態の良好なスプライス部を作業性良く得ることが可能な電線束のスプライス構造及びその製造方法を得る。
【解決手段】被覆電線１１及び１２のうち、被覆電線１１の被覆部２に固定用テープ５を巻回する第１の巻回処理を行い、その後、被覆電線１１及び１２全体の被覆部２に固定用テープ５の延長領域５ｅを巻回する第２の巻回処理を行う。最後に、被覆電線１１及び１２における露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域に対して超音波溶接処理を行い、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域を一体化したスプライス部３を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、アルミニウム、銅等を有する芯線を被覆部により被覆してなる複数の被覆電線からなる電線束のスプライス構造及びその製造方法に関する。

近年、銅に代わる電線の芯線材料として、軽量なアルミニウムが採用されつつある。これに伴って、従来から使用されている銅からなる芯線（銅芯線）と、アルミニウムを含有する芯線（アルミ芯線）とを溶接により接合することの必要性が高まっている。このようなアルミ芯線と銅芯線との接続方法として例えば特許文献１で開示された接続方法がある。

この接続方法は、アルミ芯線と銅芯線を対向配置した後、アルミ芯線を銅芯線の中央部分に差し込み、アルミ芯線の周りが銅芯線に囲まれた溶接前接合形状を形成した後、超音波溶接を行う方法である。

特開２０１０−１１３９４６号公報

しかしながら、特許文献１に示された接続方法にてアルミ芯線と銅芯線との接合部の溶接前接合形状を実現するには、その形成作業が非常に煩雑であり作業性が悪いという問題点があった。また、銅芯線の中央部分に差し込んだアルミ芯線が溶接時に抜け出る可能性が否定できず、良好な溶接状態の溶接部（スプライス部）を得ることができないという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、溶接状態の良好なスプライス部を作業性良く得ることが可能な電線束のスプライス構造及びその製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の電線束のスプライス構造は、各々が芯線を被覆部により被覆してなる複数の被覆電線からなる電線束のスプライス構造であって、前記複数の被覆電線はその先端部分において前記被覆部による被覆がなされていない複数の露出芯線部分を有し、前記複数の被覆電線のうち少なくとも一つの被覆電線の前記被覆部を巻回する第１の巻回処理、前記第１の巻回処理後に前記複数の被覆電線全体の前記被覆部をまとめて巻回する第２の巻回処理によって、前記複数の被覆電線を前記被覆部にて固定する固定用テープと、前記複数の被覆電線における複数の露出芯線部分を溶接処理により一体化したスプライス部とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電線束のスプライス構造であって、前記少なくとも一つの被覆電線は１本の被覆電線を含む。

請求項３の発明は、請求項２記載の電線束のスプライス構造であって、前記第１の巻回処理と前記第２の巻回処理とは、前記被覆部の長手方向において互いに異なる領域にて行われていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載の電線束のスプライス構造であって、前記溶接処理は超音波溶接による溶接処理を含み、前記複数の複数電線における複数の芯線は一部にアルミ芯線を含み、前記少なくとも一つの被覆電線における芯線はアルミ芯線以外の芯線を含む。

この発明に係る請求項５記載の電線束のスプライス構造の製造方法は、(a) 各々が芯線を被覆部により被覆してなる複数の被覆電線からなる電線束を準備するステップを備え、前記複数の被覆電線はその先端部分において前記被覆部による被覆がなされていない複数の露出芯線部分を有し、(b) 前記複数の被覆電線のうち、少なくとも一つの被覆電線の前記被覆部に固定用テープを巻回する第１の巻回処理を行うステップと、(c) 前記ステップ(b) 後において、前記複数の被覆電線全体の前記被覆部に前記固定用テープを巻回する第２の巻回処理を行うステップとを備え、前記ステップ(b) 及び(c) の実行後、前記複数の被覆電線は前記固定用テープによって前記被覆部にて固定され、(d) 前記複数の被覆電線における複数の露出芯線部分に対して溶接処理を行い、前記複数の露出芯線部分を一体化したスプライス部を形成するステップをさらに備える。

請求項１記載の本願発明において、巻回対象の異なる第１及び第２の巻回処理に分けて複数の被覆電線の被覆部を固定用テープにて固定しているため、複数の露出芯線部分以外の被覆部において複数の被覆電線を比較的強力な固着力を伴って固定することができる。

その結果、固定用テープによる固定後にスプライス部を得るための溶接処理を行う場合、複数の露出芯線部分の位置関係を安定固定させた溶接前接合形状を比較的簡単に実現することができるため、溶接状態の良好なスプライス部が形成された、電線束のスプライス構造を作業性良く得ることができる。さらに、スプライス部形成前後においても固定用テープにて複数の被覆電線はばらけることなく安定的に固定されるため、第２の巻回処理から溶接処理への移行時における溶接装置への搬送時、溶接処理実行後の電線束の取付時等、様々な使用を支障なく行うことができる。

第１の巻回処理対象を１本の被覆電線にすることにより、当該１本の被覆電線を識別可能にして、スプライス部形成時において当該１本の被覆電線の位置決めを容易に行うことができる。

第１の巻回処理と第２の巻回処理とは、被覆部の長手方向において互いに異なる領域で1行われているため、第１の巻回処理対象の１本の被覆電線を比較的容易に識別することができる。このため、固定用テープ形成後にスプライス部形成を行う場合において当該１本の被覆電線の位置決めを容易に行うことができる。

固定用テープを形成後にスプライス部の形成を超音波溶接を用いて行う場合において、融点の比較的低いアルミ芯線以外の芯線を含む少なくとも一つの被覆電線をホーン側に配置して、アルミ芯線がホーン側に配置されることを確実に回避することにより、アルミ芯線とアルミ以外の芯線とが強固に接合された溶接精度の高いスプライス部を形成することができる。

請求項５記載の本願発明において、ステップ(b) 及び(c) にて、巻回対象の異なる第１及び第２の巻回処理に分けて複数の被覆電線の被覆部を固定用テープにて固定しているため、複数の露出芯線部分以外の被覆部において複数の被覆電線を比較的強力な固着力を伴って固定することができる。

その結果、複数の露出芯線部分の位置関係を安定固定させた溶接前接合形状を比較的簡単に実現することができるため、ステップ(d) の溶接処理によって、溶接状態の良好なスプライス部が形成された電線束のスプライス構造を作業性良く得ることができる。さらに、スプライス部形成前後においても固定用テープにて複数の被覆電線はばらけることなく安定的に固定されるため、ステップ(c) からステップ(d) への移行時における溶接装置への搬送時、ステップ(d) 実行後の電線束の取付時等、様々な使用を支障なく行うことができる。

この発明の実施の形態１である電線束のスプライス構造の製造方法を示す説明図である。 この発明の実施の形態２である電線束のスプライス構造の製造方法を示す説明図である。 ２つの被覆電線の露出芯線部分に対する溶接工程状況を模式的に示す断面図である。

＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である電線束のスプライス構造の製造方法を示す説明図である。以下、同図を参照して、実施の形態１のスプライス構造の製造方法の処理工程を説明する。

まず、同図(a) に示すように、各々が複数の素線からなる芯線１を被覆部２により被覆してなる２本の被覆電線１１及び１２（複数の被覆電線）からなる電線束２０を準備する。２本の被覆電線１１及び１２は先端部分において被覆部２による被覆がなされていない露出芯線部分Ｅ１及びＥ２を有している。なお、被覆電線１１の芯線１はアルミ以外の銅芯線等により構成され、被覆電線１２の芯線１はアルミ芯線により構成される。

次に、同図(b) に示すように、被覆電線１１及び１２のうち、被覆電線１１（少なくとも一つの被覆電線）の被覆部２に粘着テープである固定用テープ５を巻回する第１の巻回処理を行う。固定用テープ５は第１の巻回処理後において、次の第２の巻回処理が可能な延長領域５ｅを残している。

その後、同図(c) に示すように、被覆電線１１及び１２全体の被覆部２に固定用テープ５の延長領域５ｅを巻回する第２の巻回処理を行う。この際、第２の巻回処理は、第１の巻回処理が行われた固定用テープ５上をさらに巻回するように行われる。すなわち、第１及び第２の巻回処理は被覆部２の長手方向における同一領域で行われる。上記した第１及び第２の巻回処理の実行後、被覆電線１１及び１２は固定用テープ５によって被覆部２にて固定される。

最後に、同図(d) に示すように、被覆電線１１及び１２における露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域に対して超音波溶接処理を行い、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域を一体化したスプライス部３（溶接部）を形成する。その結果、実施の形態１の電線束２０のスプライス構造が完成する。

上述したように、図１(b) 及び(c) に示すように、巻回対象の異なる第１及び第２の巻回処理に分けて被覆電線１１及び１２の被覆部２を固定用テープ５にて固定しているため、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２以外の被覆部２において、被覆電線１１及び１２を比較的強力な固着力を伴って固定することができる。

その結果、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の位置関係を安定固定させた溶接前接合形状を比較的簡単に実現することができるため、図１(d)で示す溶接処理によって、溶接状態の良好なスプライス部３が形成された、実施の形態１の電線束のスプライス構造を作業性良く得ることができる。さらに、スプライス部形成前後においても固定用テープ５にて被覆電線１１及び１２はばらけることなく安定的に固定されているため、第２の巻回処理から溶接処理への移行時における超音波溶接装置への搬送時、溶接処理実行後の電線束２０の取付時等、電線束２０の様々な使用を支障なく行うことができる。

また、第１の巻回処理の巻回対象を１本の被覆電線１１にすることにより、被覆電線１１及び１２における被覆電線１１を識別可能にして、スプライス部形成の超音波溶接時時において被覆電線１１を所望の位置に配置することができる。

＜実施の形態２＞
図２はこの発明の実施の形態２である電線束のスプライス構造の製造方法を示す説明図である。以下、同図を参照して、実施の形態２のスプライス構造の製造方法の処理工程を説明する。なお、図１で示した実施の形態１のスプライス構造の製造方法と同内容な処理については同一の符号を付して説明を適宜省略する。

まず、同図(a) に示すように、実施の形態１と同様、芯線１を被覆部２により被覆してなる２本の被覆電線１１及び１２からなる電線束２０を準備する。なお、実施の形態１と同様、被覆電線１１の芯線１はアルミ以外の銅芯線等により構成され、被覆電線１２の芯線１はアルミ芯線により構成される。

次に、同図(b) に示すように、被覆電線１１及び１２のうち、被覆電線１１（少なくとも一つの被覆電線）の被覆部２に粘着テープである固定用テープ６を巻回する第１の巻回処理を行う。固定用テープ６は第１の巻回処理後において、次の第２の巻回処理が可能な延長領域６ｅ及び６ｆを残している。

その後、同図(c) に示すように、被覆電線１１及び１２全体の被覆部２に固定用テープ６の延長領域６ｅ及び６ｆを巻回する第２の巻回処理を行う。この際、第２の巻回処理は、第１の巻回処理が行われた被覆部２の領域と、長手方向において異なる領域に固定用テープ６をさらに巻回するように行われる。したがって、被覆電線１１のみが固定用テープ５によって巻回されている部分が外部から容易に視覚認識できる。上記した第１及び第２の巻回処理の実行後、被覆電線１１及び１２は固定用テープ６によって被覆部２にて固定される。

最後に、同図(d) に示すように、被覆電線１１及び１２における露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域に対して超音波溶接処理を行い、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２の先端領域を一体化したスプライス部３を形成する。その結果、実施の形態２の電線束２０のスプライス構造が完成する。

上述したように、図２の(b) 及び(c) に示すように、巻回対象の異なる第１及び第２の巻回処理に分けて被覆電線１１及び１２の被覆部２を固定用テープ６にて固定している。したがって、実施の形態１と同様、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２における溶接前接合形状を比較的簡単に実現することができるため、図２(d)で示す溶接処理によって、溶接状態の良好なスプライス部３が形成された、実施の形態２の電線束のスプライス構造を作業性良く得ることができる。さらに、実施の形態１と同様、様々な電線束２０の使用を支障なく行うことができる。

また、第１の巻回処理の対象を１本の被覆電線１１にすることにより、実施の形態１と同様、スプライス部形成の超音波溶接時時において被覆電線１１を所望の位置に配置することができる。

さらに、第１の巻回処理と第２の巻回処理とは、被覆部２の長手方向において互いに異なる領域で行われているため、第１の巻回処理対象の被覆電線１１を比較的容易に識別することができる。このため、固定用テープ６の形成後にスプライス部３を超音波溶接にて形成する場合において被覆電線１１の配置を比較的容易に行うことができる効果を奏する。

図３は被覆電線１１及び１２の露出芯線部分Ｅ１及びＥ２における溶接工程状況を模式的に示す断面図である。同図に示すように、アルミ芯線を芯線１として有する被覆電線１２と、アルミニウムよりも融点の高い他の金属等の材料を主成分とする芯線（例えば銅芯線）を芯線１として有する被覆電線１１とを露出芯線部分Ｅ１及びＥ２で溶接する場合、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２は以下のように配置されることが望ましい。

すなわち、熱源となる溶接ホーン３１に接触する側（すなわち、図３の上方向）には、融点の高い材料を主成分とする被覆電線１１の芯線１の露出芯線部分Ｅ１が配置され、溶接ホーン３１から遠い側（すなわち、図３の下方向）には、融点の低いアルミニウム等を主成分とする被覆電線１２の芯線１の露出芯線部分Ｅ２が配置されることが望ましい。さらに、上記配置を行うと、溶接ホーン３１の出力は、融点の高い材料からなる露出芯線部分Ｅ１を溶接可能な程度に十分に高い出力に設定して、露出芯線部分Ｅ１及びＥ２を強固に接合したスプライス部３を得ることができる。

このように、固定用テープ６の形成後にスプライス部３の形成を超音波溶接を用いて行う場合において、融点の比較的低いアルミ以外の芯線を芯線１として含む被覆電線１１の露出芯線部分Ｅ１を溶接ホーン３１側に配置することにより、アルミ芯線を芯線１として含む被覆電線１２の露出芯線部分Ｅ２が溶接ホーン３１側に配置されることを確実に回避することができる。その結果、アルミ芯線とアルミ以外の芯線とが強固に接合された溶接精度の高いスプライス部３を形成することができる。

加えて、実施の形態２では、前述したように、第１の巻回処理と第２の巻回処理とを、被覆部２の長手方向において互いに異なる領域で行っているため、図３に示す被覆電線１１の露出芯線部分Ｅ１の位置決めを比較的容易に行うことができるため、図３で示す配置を作業性良く行うことができる。

なお、実施の形態１においても、第１の巻回処理の対象を１本の被覆電線１１にしているため、被覆電線１１を識別することは可能であるため、超音波溶接によるスプライス部３の形成時において、図３で示す配置を行うことは可能である。

＜その他＞
なお、上述した実施の形態では、２本の被覆電線１１及び１２からなる電線束２０のスプライス構造を例に挙げたが、ｎ（ｎ≧３）本の被覆電線からなる電線束においても本願発明を適用可能である。この場合、ｎ本の被覆電線のうち（ｎ−１）本以下の少なくとも一つの被覆電線が被覆電線１１側の第１の巻回処理の巻回対象となり、ｎ本の被覆電線が第２の巻回処理の巻回対象となる。

この場合においても、巻回対象の異なる第１及び第２の巻回処理に分けてｎ本の被覆電線の被覆部を固定用テープにて固定することにより、被覆部２においてｎ本の被覆電線を比較的強力な固着力を伴って固定することができる。その結果、実施の形態１及び実施の形態２で述べたように、溶接状態の良好なスプライス部３が形成された、電線束のスプライス構造を作業性良く得ることができる効果、電線束の様々な使用を支障なく行うことができる効果を有する。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ 芯線
２ 被覆部
３ スプライス部
５，６ 固定用テープ
１１，１２ 被覆電線
２０ 電線束
Ｅ１，Ｅ２ 露出芯線部分

Claims (5)

1. 各々が芯線を被覆部により被覆してなる複数の被覆電線からなる電線束のスプライス構造であって、
   前記複数の被覆電線はその先端部分において前記被覆部による被覆がなされていない複数の露出芯線部分を有し、
   前記複数の被覆電線のうち少なくとも一つの被覆電線の前記被覆部を巻回する第１の巻回処理、前記第１の巻回処理後に前記複数の被覆電線全体の前記被覆部をまとめて巻回する第２の巻回処理によって、前記複数の被覆電線を前記被覆部にて固定する固定用テープと、
   前記複数の被覆電線における複数の露出芯線部分を溶接処理により一体化したスプライス部とを備えることを特徴とする、
   電線束のスプライス構造。
2. 請求項１記載の電線束のスプライス構造であって、
   前記少なくとも一つの被覆電線は１本の被覆電線を含む、
   電線束のスプライス構造。
3. 請求項２記載の電線束のスプライス構造であって、
   前記第１の巻回処理と前記第２の巻回処理とは、前記被覆部の長手方向において互いに異なる領域にて行われていることを特徴とする、
   電線束のスプライス構造。
4. 請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載の電線束のスプライス構造であって、
   前記溶接処理は超音波溶接による溶接処理を含み、
   前記複数の複数電線における複数の芯線は一部にアルミ芯線を含み、
   前記少なくとも一つの被覆電線における芯線はアルミ芯線以外の芯線を含む、
   電線束のスプライス構造。
5. (a) 各々が芯線を被覆部により被覆してなる複数の被覆電線からなる電線束を準備するステップを備え、前記複数の被覆電線はその先端部分において前記被覆部による被覆がなされていない複数の露出芯線部分を有し、
   (b) 前記複数の被覆電線のうち、少なくとも一つの被覆電線の前記被覆部に固定用テープを巻回する第１の巻回処理を行うステップと、
   (c) 前記ステップ(b) 後において、前記複数の被覆電線全体の前記被覆部に前記固定用テープを巻回する第２の巻回処理を行うステップとを備え、前記ステップ(b) 及び(c) の実行後、前記複数の被覆電線は前記固定用テープによって前記被覆部にて固定され、
   (d) 前記複数の被覆電線における複数の露出芯線部分に対して溶接処理を行い、前記複数の露出芯線部分を一体化したスプライス部を形成するステップをさらに備える、
   電線束のスプライス構造の製造方法。

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