JP2014235799A - 電線の接続方法，接続装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】導体端部とその外周部分におけるバリの発生を抑制して、導体端部と被接続対象との間の電気的接続の信頼性が高まる。
【解決手段】複数の芯線２からなる電線１の導体３を端子４に接続させる電線１の接続装置１０であって、導体３の端部付近の外周部分を狭持する一対のクランプ部材１１と、このクランプ部材１１によって狭持された導体３の端部を端子４に嵌挿させた状態で加圧超音波振動によって端子４に接続させる加圧加振ホーン１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種機器に適用される電線を端子等の被接続対象に接続させる接続方法，接続装置に関する。
複数の芯線が纏められた撚り線等の電線を端子等の被接続部に電気的接続する構造としては、例えば電線端部の外皮から露出（例えば電線の絶縁被覆を剥がして露出）した導体端部が、端子の所定の接続位置に加圧超音波接合により接続された構造が知られている。
被接続部の接続位置の形状に合わせて予めプレス成型により圧縮された前記導体端部やその外周部分は、加圧超音波接合時に所謂バリが発生しないようにして、導体端部と端子との間の電気的接続の信頼性（接合強度の向上や短絡防止）を確保することが求められる。
特開２００６−１７２９２７号公報 特開２００４−９５２９３号公報 特開２００９−２７７４４５号公報
本発明は、前記の事情を鑑みてなされたもので、超音波接合時に導体端部とその外周部分の散けを抑えて、当該端部とその外周部分におけるバリの発生を抑制し、導体と被接続対象との間の電気的接続の信頼性を高めることを課題とする。
そこで、本発明の電線の接続方法は、複数の芯線からなる電線の導体を被接続部に接続させる電線の接続方法であって、前記導体の端部付近の外周部分を狭持させた状態で、前記導体の端部を加圧超音波振動によって被接続部に接続させる。
本発明の接続方法を実行するための電線の接続装置の態様としては、複数の芯線からなる電線の導体を被接続部に接続させる電線の接続装置であって、前記導体の端部付近の外周部分を狭持する狭持手段と、この狭持手段によって狭持された前記導体の端部を被接触部に嵌挿させた状態で加圧超音波振動によって当該被接続部に接続させる加圧加振手段と
を備える。
以上の発明によれば、導体の端部付近の外周部分が挟持されたことにより、当該外周部分の芯線が互いに密着して散け難くなると共に導体の端部を被接続部への加圧超音波接続工程に供しても前記芯線が導体の被覆部側に滑らなくなる。したがって、導体の端部とその外周部分における芯線の散けが抑えられる。
前記狭持手段の態様としては、導体の端部付近の外周部分を挟む一対のクランプ部材の態様を採るとよい。
尚、前記クランプ部材において、前記導体が嵌挿される嵌挿溝の内面には当該導体の滑りを防止する滑り止め溝を形成するとよい。本態様によれば、前記嵌挿溝と前記導体との接触面積が増大し、導体の芯線を強固に挟持できる。
したがって、以上の本発明によれば、導体端部とその外周部分におけるバリの発生を抑制でき、導体端部と被接続対象との間の電気的接続の信頼性が高まる。
（ａ）は本発明の実施形態において電線の導体が狭持される前の段階を示した斜視図，（ｂ）は導体を露出させた電線の斜視図。 （ａ）は上記実施形態において電線の導体が狭持された状態を示した斜視図，（ｂ）は端子に電線の導体が加圧超音波接合により接合された状態を示した斜視図。 （ａ）は従来技術における電線導体の圧着状態の斜視図，（ｂ）は同導体の端部を端子に接続する過程を説明した斜視図，（ｃ）は同導体の端部の状態を示した斜視図。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示された本実施形態の電線１の接続方法は、複数の芯線２からなる電線１の導体３の端部付近における外周部分を挟んだ状態で、前記導体３の端部を加圧超音波振動によって端子（被接続部）４に接続させている。
本実施形態の接続方法を実行する接続装置１０について説明する。
同図（ａ）に示された接続装置１０は、電線１の導体３を端子４に接続させる接続装置であって、電線１から露出させた導体３の端部付近の外周部分を挟む一対のクランプ部材（狭持手段）１１と、このクランプ部材１１によって狭持された前記導体３の端部を端子４の被接触部分に嵌挿させた状態で加圧超音波振動によって当該被接続部分と接続させる加圧加振ホーン（加圧加振手段）１２とを備える。
クランプ部材１１には電線１の導体３を嵌挿させる嵌挿溝１３が形成されている。嵌挿溝１３の径は導体３の径に応じて規制されている。嵌挿溝１３の内面には導体３の滑りを防止する滑り止め溝１４が適宜の間隔並びに角度で形成されている。
加圧加振ホーン１２は、作業台１５上の下敷き部１６に載置された端子４の被接続部分に電線１の導体３の端部を嵌挿させた状態で、この端部を加圧しながら前記接触部分に超音波接合させる。
下敷き部１６における端子４との接触部分は端子４の形状に応じた形状にすると、電線１の導体３と端子４との高い密着性が確保され、良好な接合性が得られる。
図１を参照しながら本実施形態における端子４への電線１の接続過程について説明する。
先ず、図１（ｂ）に示すように、電線１の絶縁被覆の皮剥きにより、導体３が電線１から露出される。この電線１から露出された導体３の端部は同図（ａ）に示したように作業台１５上の下敷き部１６に載置された端子４の被接続部分に嵌挿される。
次いで、嵌挿溝１３を開放させたクランプ部材１１が作業台１５近傍の導体３の下方に誘導、配置される。
そして、この双方のクランプ部材１１が図２（ａ）に示したように導体３の外周方向（矢印Ａの方向）に閉じられると、導体３の端部付近の外周部分は双方のクランプ部材１３の嵌挿溝１３によって挟まれた状態となる。
次に、図２（ａ）に示したように導体３の端部付近を加圧加振ホーン１２によって導体３の径方向（矢印Ｂの方向）に加圧しながら超音波振動させると、同図（ｂ）に示したように、当該導体３の端部はその幅が端子４の被接続部分の幅Ｗに規制された状態で当該部分と接合する。以上のように電線１の導体３が端子４に接続される。
以下に本実施形態の効果について説明する。
従来、電線の導体を端子に接続させる方法として、図３（ａ）（ｂ）に例示したように、電線１から露出させた導体３の端部を、端子４の被接続部分の幅に合わせて板状にプレス成型した後、前記被接続部分に嵌挿させて加圧加振ホーン１２による加圧超音波振動によって前記端子４に接続させる方法が採られている（例えば特許文献１〜３）。
この従来の方法では、加圧超音波振動法による接合前に、前記導体３の端部を平板状にプレス成型することで、導体３の加圧超音波接合時における導体３の破断を防止できた。
しかしながら、前記プレス成型された導体３の端部が前記超音波接合に供されると、当該端部における芯線２が散け、さらには図３（ｃ）に示したように一部の芯線２が導体３の被覆部側に滑り、導体３の端部や端部付近の外周部分においてバリが発生することがある。このバリの発生により、端子４と導体３の接合強度の低下やバリの脱落による電気的短絡（ショート）を誘引させる危惧がある。
そこで、本実施形態において、上述のように導体３の端部付近の外周部分をクランプ部材１１によって挟んだ状態で、当該導体３の端部を加圧加振ホーン１２による加圧超音波振動の過程に供して端子４と接合させている。
上記のように、導体３の端部付近の外周部分が予めクランプ部材１１によって挟まれたことにより、当該外周部分の導体３の芯線２が互いに密着して散け難くなると共に導体３の被覆部側に滑らない状態となっている。したがって、この導体３の端部が加圧超音波接合工程に供されても、導体３の端部とその外周部分における芯線２が導体３の被覆部側に滑らず、しかも散けないので、当該端部とその外周部分におけるバリの発生を抑制できる。
さらに、クランプ部材１１における嵌挿溝１３の内面に滑り止め溝１４が適宜に形成されることで、嵌挿溝１３と導体３との接触面積が増大し、導体３の芯線２を強固に挟持でき、導体３の端部とその外周部分における芯線２の散けをより確実に抑えることができる。
以上のように本実施形態の導体３の接続方法とその接続装置１０によれば、導体３を端子４への加圧超音波接合工程に供しても、導体３の端部とその外周部分におけるバリの発生を抑制できる。
したがって、導体３と端子４との接合強度が安定し、電気的短絡の発生を防止できる。そして、このことより、導体３が接続された端子４の品質が安定し、後工程での検査工程の不要となり、製造コストを削減できる。
１…電線
２…芯線
３…導体
４…端子（被接続部）
１０…接続装置
１１…クランプ部材（狭持手段）
１２…加圧加振ホーン（加圧加振手段）

Claims (3)

  1. 複数の芯線からなる電線の導体を被接続部に接続させる電線の接続方法であって、
    前記導体の端部付近の外周部分を狭持させた状態で、前記導体の端部を加圧超音波振動によって被接続部に接続させること
    を特徴とする電線の接続方法。
  2. 複数の芯線からなる電線の導体を被接続部に接続させる電線の接続装置であって、
    前記導体の端部付近の外周部分を狭持する狭持手段と、
    この狭持手段によって狭持された前記導体の端部を被接触部に嵌挿させた状態で加圧超音波振動によって当該被接続部に接続させる加圧加振手段と
    を備えたこと
    を特徴とする電線の接続装置。
  3. 前記狭持手段は、導体の端部付近の外周部分を挟む一対のクランプ部材であること
    を特徴とする請求項２に記載の電線の接続装置。
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