JP2014222645A - Joint structure and joint method of electric wire and terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線と端子の接合構造及び接合方法に関する。 The present invention relates to a joining structure and a joining method of an electric wire and a terminal.
電線と端子の接合については、電線の絶縁被覆を剥がして複数の素線から形成される芯線を露出させ、この露出させた芯線の端部を端子に超音波溶接により接合する手法が知られている。この超音波溶接では、端子の接合受け部に露出させた芯線の端部を配置し、この芯線の端部に適度な圧力を加えながら超音波による振動を与えることで芯線と端子の接合受け部に金属結合を生じさせて接合を行う。 Regarding the joining of electric wires and terminals, a technique is known in which the insulation coating of the electric wires is peeled off to expose the core wire formed from a plurality of strands, and the end of the exposed core wire is joined to the terminal by ultrasonic welding. Yes. In this ultrasonic welding, the end portion of the core wire exposed at the joint receiving portion of the terminal is arranged, and the joint receiving portion of the core wire and the terminal is applied by applying ultrasonic pressure while applying an appropriate pressure to the end portion of the core wire. Bonding is performed by forming a metal bond in
この種の技術としては、特許文献1の技術が知られている。特許文献1では、電線の露出させた芯線の端部をその厚み方向から加圧して平板状にプレス成型した後、これを端子に形成された一対の側壁間の接合受け部にセットして超音波溶接を行うことが開示されている。これにより、超音波溶接時に素線がばらけることなく、接合受け部に芯線を確実に接合することができる。 As this type of technology, the technology of Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, the end of the exposed core wire is pressed from the thickness direction and press-molded into a flat plate shape, and then set in a joint receiving portion between a pair of side walls formed on the terminal. Performing sonic welding is disclosed. Thereby, a core wire can be reliably joined to a joint receiving part, without a strand separating during ultrasonic welding.
ところで、特許文献1では、接合受け部にセットされた芯線に超音波接合装置の加圧加振ホーンを当接させ、加圧しながら芯線の軸方向に振幅する超音波振動を与えているが、この振動に伴って、芯線が当初の設置位置から振幅方向にずれることがある。このような芯線の位置ずれは、芯線と端子の接合状態が変動する要因となり、接合面積のばらつきを招くおそれがある。 By the way, in Patent Document 1, a pressurized vibration horn of an ultrasonic bonding apparatus is brought into contact with the core wire set in the joint receiving portion, and ultrasonic vibration that is amplified in the axial direction of the core wire is applied while being pressurized. Along with this vibration, the core wire may deviate from the original installation position in the amplitude direction. Such misalignment of the core wire causes a variation in the bonding state between the core wire and the terminal, which may cause a variation in the bonding area.
本発明の課題は、このような問題に鑑みてなされたものであり、超音波振動による芯線の動きを抑制することにある。 The subject of this invention is made | formed in view of such a problem, and exists in suppressing the motion of the core wire by ultrasonic vibration.
上記課題を解決するため、本発明は、電線の露出された芯線を端子に接合する電線と端子の接合構造であって、端子は、芯線の接合部が接合される第1の面と、接合部の基端側に連なる芯線の露出部が当接する第2の面とを有し、第1の面と第2の面は、互いに高さが異なって形成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a joint structure of an electric wire and a terminal for joining an exposed core wire of an electric wire to a terminal, the terminal being joined to a first surface to which a joint portion of the core wire is joined, And a second surface on which the exposed portion of the core wire connected to the base end side of the portion abuts, and the first surface and the second surface are formed with different heights.
すなわち、芯線と端子を超音波接合する場合、芯線には、芯線の配索方向、つまり、芯線の軸方向に振動する超音波振動が与えられる。このため、互いに高さが異なる第1の面と第2の面をそれぞれ端子に形成し、芯線をこれらの面とそれぞれ当接させながら、超音波振動を与える。これにより、芯線が振動する際の摩擦を大きくすることができるため、芯線の振動による動きを抑制することができる。また、芯線の動きを抑制することで、芯線と端子との接合面に振動を効率よく伝えることができるから、芯線の接合面積や接合強度が安定し、電線と端子の接続構造の信頼性を高めることができる。 That is, when the core wire and the terminal are ultrasonically bonded, the core wire is given ultrasonic vibration that vibrates in the direction of the core wire, that is, the axial direction of the core wire. For this reason, the first surface and the second surface having different heights are formed on the terminals, respectively, and ultrasonic vibration is applied while the core wire is in contact with these surfaces. Thereby, since the friction at the time of vibrating a core wire can be enlarged, the movement by the vibration of a core wire can be suppressed. In addition, by suppressing the movement of the core wire, vibration can be efficiently transmitted to the joint surface between the core wire and the terminal, so the joint area and strength of the core wire are stable and the reliability of the connection structure between the wire and the terminal is improved. Can be increased.
この場合において、端子は、第2の面が、芯線の軸方向と交差する方向に延在する突条部をなして形成されていてもよいし、傾斜面をなして形成されていてもよい。傾斜面においては、端子の上下方向のどちらに傾斜していてもよい。 In this case, the terminal may be formed such that the second surface forms a protrusion that extends in a direction intersecting the axial direction of the core wire, or may form an inclined surface. . On the inclined surface, the terminal may be inclined in either the vertical direction.
これらの面は、例えば、金属板材をプレス成型することにより、容易に形成することができる。 These surfaces can be easily formed, for example, by press molding a metal plate material.
また、上記の接続構造を得るため、本発明の電線と端子の接合方法は、端子が、芯線の接合部が接合される第1の面と、接合部の基端側に連なる芯線の露出部が当接する第2の面とを有し、第1の面と第2の面は、互いに高さが異なって形成され、芯線の露出部を端子の第2の面に当接させるとともに、芯線の接合部を端子の第1の面に押し付けながら、芯線の軸方向に振動する超音波振動を芯線に与えることにより、芯線の接合部を端子の第1の面に接合させることを特徴とする。 Moreover, in order to obtain said connection structure, the electric wire and the terminal joining method of this invention are the 1st surface where a terminal joins the junction part of a core wire, and the exposed part of the core wire connected to the base end side of a junction part. The first surface and the second surface are formed with different heights, the exposed portion of the core wire is brought into contact with the second surface of the terminal, and the core wire The core wire joint portion is joined to the first surface of the terminal by applying ultrasonic vibration that vibrates in the axial direction of the core wire to the core wire while pressing the joint portion of the core wire against the first surface of the terminal. .
本発明によれば、超音波振動による芯線の動きを抑制することができる。 According to the present invention, movement of the core wire due to ultrasonic vibration can be suppressed.
以下、本発明に係る電線と端子の接続構造及び接続方法を図面に基づいて説明する。以下の説明では、説明を容易にするために、矩形の板材を用いた単純構造の端子を用いる例を説明する。なお、本実施形態の電線と端子の接続構造の用途は、特に限定されるものではないが、例えば自動車などの車両に搭載される電装品などに接続される電線の接続部分に用いることができる。 Hereinafter, the connection structure and connection method of an electric wire and a terminal according to the present invention will be described based on the drawings. In the following description, in order to facilitate the description, an example using a simple structure terminal using a rectangular plate material will be described. In addition, although the use of the connection structure of the electric wire and the terminal of this embodiment is not specifically limited, For example, it can be used for the connection part of the electric wire connected to the electrical equipment etc. which are mounted in vehicles, such as a motor vehicle. .
図1に、本実施形態の接続構造に用いる端子の外観を示す。本実施形態の端子11は、略矩形の平面状に形成された金属製のベース板13に所定の加工を施して形成される。なお、以下の説明において、図1の矢印Xで示す方向を前後(長手)方向、矢印Yで示す方向を幅(短手)方向、矢印Zで示す方向を上下(厚み)方向とする(以下、図2を除いた他の図においても同様)。なお、矢印Z方向は、図の上方を端子の上方として規定する。
FIG. 1 shows the appearance of the terminals used in the connection structure of this embodiment. The
ベース板13は、前後方向を長手とする略矩形の平板部材であり、その前後方向の一端側に、端子11を被接続部に接続するためのボルト又はねじが挿通される取付孔15が設けられる。ベース板13の他端側には、幅方向に所定の長さ(例えばベース板13の全幅の半分以上の長さ)で延在する突条部17が設けられる。突条部17は、ベース板13を上方に突出するように曲折させて形成され、断面が略三角状(逆V字状)の突条をなしている。この突条部17は、例えば、周知のプレス成形により形成することができる。
The
ベース板13の上面(突条部17が突出する面)には、取付孔15と突条部17との間に、電線の芯線が接合される接合面19が形成される。この接合面19は、平面状に形成される。以下、本実施形態では、適宜、接合面19を第1の面といい、突条部17を第2の面という。
On the upper surface of the base plate 13 (surface from which the
図2に、本実施形態の電線の構造を示す。本実施形態の電線21は、複数の素線23から形成される芯線25を絶縁被覆27で被覆した構造であり、先端部の絶縁被覆27を剥ぎ取って芯線25を部分的に露出させ、これを接合面19と当接させる露出端部29とする。この露出端部29は、端子11への接合に先だって、所定の成型(以下、適宜にプレフォーミングという。)が施され、断面が略矩形をなしている。
In FIG. 2, the structure of the electric wire of this embodiment is shown. The
プレフォーミングでは、まず、電線21の露出端部29を、断面が略矩形の溝を有する金型内にセットする。そして、金型内にセットされた露出端部29を所定の圧力で加圧手段により押し付けて成型する。図2は、プレフォーミングされた後の露出端部29を示している。
In the pre-forming, first, the exposed
図3は、プレフォーミングされた露出端部29を、端子11に超音波接合する様子を示す。超音波接合する際は、まず、電線21の絶縁被覆27の先端側を把持し、プレフォーミングされた電線21の露出端部29のうち、基端側(絶縁被覆27側)の露出部30を端子11の第2の面である突条部17と当接させる。このとき、電線21は、必要に応じて、露出部30が突条部17を所定の圧力で押し付けるように保持される。
FIG. 3 shows a state in which the pre-formed exposed
一方、露出端部29は、先端側の接合部28が、端子11の第1の面である接合面19と対向する位置に配置される。この時点で、接合部28と接合面19は、互いに非接触の状態となっていてもよい。露出端部29は、突条部17の延在する方向と交差(例えば略直交)する方向に軸方向を向けて配置される。
On the other hand, the exposed
この状態で、図3の矢印で示す方向から、超音波加振ホーンを露出端部29の先端部と接触させ、露出端部29の接合部28を端子11の接合面19に押し付けながら、超音波振動を与える。この超音波振動は、その振動方向(振幅方向)が、露出端部29の軸方向と略一致し、突条部17と交差するように設定される。
In this state, the ultrasonic vibration horn is brought into contact with the distal end portion of the exposed
このように、超音波加振ホーンが露出端部29を押し付けることにより、露出端部29は、その軸方向に沿って、高さの異なる第1の面(接合面19)及び第2の面(突条部17)とそれぞれ当接された状態となる。すなわち、露出端部29は、接合部28が、超音波加振ホーンによって、第1の面に押し付けられ、これと追従するように、露出部30が第2の面に押し付けられた状態で振動する。これにより、露出端部29は、接合部28が端子11の接合面19と超音波接合される。
Thus, when the ultrasonic vibration horn presses the exposed
本実施形態によれば、超音波接合時において、露出端部29の接合部28が、接合面19に押し付けられることにより、露出端部29の露出部30も、突条部17に所定の圧力で押し付けられる。つまり、露出端部29は、端子11上で、互いに異なる高さの接合面19及び突条部17と、それぞれ所定の圧力で接触する。そして、突条部17は、露出端部29の振動方向と交差するように配置されている。このため、超音波接合時には、振動する露出端部29と端子11との摩擦が大きくなる。その結果、接合面19に対して、露出端部29が振動方向に動くのを抑制することができ、振動を接合面19に効率よく伝えることができる。したがって、露出端部29の接合面積や接合強度が安定し、電線21と端子11の接続構造の信頼性を高めることができる。
According to the present embodiment, at the time of ultrasonic bonding, the exposed portion 30 of the exposed
なお、本実施形態では、ベース板13の前後方向に沿って、露出端部29を接合する場合を説明したが、露出端部29を接合する方向は、この方向に限られるものではない。例えば、図4に示すように、ベース板13の幅方向に沿って、露出端部29を配置し、超音波接合することもできる。この場合、突条部17は、露出端部29の軸方向と交差するように、ベース板13の前後方向に沿って設けられる。これにより、上記と同様に、超音波接合時の露出端部29の動きを抑制することができ、接合面積や接合強度を安定させることができる。
In the present embodiment, the case where the exposed
次に、本発明に係る電線と端子の接続構造及び接続方法の他の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上記の実施形態と相違する点を中心に説明し、上記の実施形態と共通する点は、説明を省略する。 Next, another embodiment of the wire and terminal connection structure and connection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this embodiment, it demonstrates centering on the point which is different from said embodiment, and abbreviate | omits description about the point which is common in said embodiment.
図5に、本実施形態の接続構造にかかる端子の外観を示す。本実施形態の端子31は、傾斜面33とこれに連なる段差面35をそれぞれ第2の面としている点で、上記の実施形態と異なる。傾斜面33は、ベース板13の前後方向において、取付孔15と反対側の端部をベース板13の幅方向に伸びる線に沿って曲折させて形成され、第1の面である接合面37と連なって形成される。段差面35は、傾斜面33をベース板13の幅方向に沿って伸びる線に沿って折り曲げることにより形成され、接合面37と高さが異なり、かつ、接合面37と略平行に配置されている。
FIG. 5 shows the appearance of the terminal according to the connection structure of the present embodiment. The terminal 31 of this embodiment is different from the above-described embodiment in that the
図6に、プレフォーミングされた露出端部29を、端子31に超音波接合する様子を示す。超音波接合する際は、まず、電線21の絶縁被覆27の先端側を把持し、電線21の露出端部29のうち、基端側(絶縁被覆27側)の露出部30を、端子31の第2の面である段差面35と当接させる。一方、先端側の接合部28は、この時点で、端子31の第1の面である接合面37と対向する位置に配置され、接合部28と接合面37は、互いに非接触の状態となっている。
FIG. 6 shows a state in which the pre-formed
この状態で、図6の矢印で示す方向から、超音波加振ホーンを露出端部29に押し付けながら、超音波振動を与える。この超音波振動の振幅方向は、図1と同じである。これにより、露出端部29は、超音波接合時において、接合部28が端子31の接合面37と当接されるとともに、露出部30が傾斜面33及び段差面35とそれぞれ当接され、その結果、接合部28が、端子31の接合面19と超音波接合される。
In this state, ultrasonic vibration is applied from the direction indicated by the arrow in FIG. 6 while pressing the ultrasonic vibration horn against the exposed
本実施形態によれば、超音波接合時において、露出端部29は、振動によって傾斜面33を押し付けるように作用するため、露出端部29と端子31との摩擦が大きくなる。これにより、接合面37に対して露出端部29が振動方向に動くのを抑制することができるから、振動を接合面37に効率よく伝えることができる。したがって、本実施形態においても、露出端部29の接合面積や接合強度が安定し、電線21と端子31の接続構造の信頼性を高めることができる。
According to the present embodiment, during the ultrasonic bonding, the exposed
なお、本実施形態では、第2の面として、傾斜面33とこれに連なる段差面35を設ける例を説明したが、超音波接合時において、露出端部29を接触させることが可能であれば、少なくとも一方を有していればよい。
In this embodiment, the example in which the
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail with drawing, the said embodiment is only an illustration of this invention and this invention is not limited only to the structure of the said embodiment. Needless to say, changes in design and the like within the scope of the present invention are included in the present invention.
例えば、上述した実施形態では、端子に形成される第2の面として、突条部17や傾斜面33を形成する例を説明したが、第2の面は、これらの形態に限られるものではなく、超音波接合時において、露出端部29の露出部30が当接され、かつ、第1の面と高さを異ならせて形成されていればよい。例えば、突条部17や傾斜面33は、いずれも、第1の面を曲折し、上方に立ち上げて形成されるが、これに代えて、第1の面から立ち下げて形成するようにしてもよい。また、段差面35を第1の面よりも低い位置に形成することもできる。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the
11,31 端子
13 ベース板
15 取付孔
17 突条部(第2の面)
19,37 接合面(第1の面)
21 電線
23 素線
25 芯線
28 接合部
29 露出端部
30 露出部
33 傾斜面(第2の面)
35 段差面(第2の面)
11, 31
19, 37 Joint surface (first surface)
21
35 Step surface (second surface)
Claims (4)
前記端子は、前記芯線の接合部が接合される第1の面と、前記接合部の基端側に連なる前記芯線の露出部が当接する第2の面とを有し、前記第1の面と前記第2の面は、互いに高さが異なって形成される電線と端子の接合構造。 An electric wire and terminal joining structure for joining an exposed core wire of an electric wire to a terminal,
The terminal includes a first surface to which a joint portion of the core wire is joined, and a second surface to which an exposed portion of the core wire that is connected to a proximal end side of the joint portion abuts, and the first surface. And the said 2nd surface is the junction structure of the electric wire and terminal formed in mutually different height.
前記端子は、前記芯線の接合部が接合される第1の面と、前記接合部の基端側に連なる前記芯線の露出部が当接する第2の面とを有し、前記第1の面と前記第2の面は、互いに高さが異なって形成され、
前記芯線の前記露出部を前記端子の第2の面に当接させるとともに、前記芯線の接合部を前記端子の第1の面に押し付けながら、前記芯線の軸方向に振動する超音波振動を前記芯線に与えることにより、前記芯線の接合部を前記端子の第1の面に接合させる電線と端子の接合方法。 In the method of joining the wire and the terminal for joining the exposed core wire of the wire to the terminal
The terminal includes a first surface to which a joint portion of the core wire is joined, and a second surface to which an exposed portion of the core wire that is connected to a proximal end side of the joint portion abuts, and the first surface. And the second surface are formed with different heights,
The exposed portion of the core wire is brought into contact with the second surface of the terminal, and the ultrasonic vibration that vibrates in the axial direction of the core wire is pressed while pressing the joint portion of the core wire against the first surface of the terminal. A method for joining an electric wire and a terminal, in which a joining portion of the core wire is joined to a first surface of the terminal by giving to the core wire.
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