JP2016185009A - Connection method of wire, connection device, and wire with terminal - Google Patents
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Description
この発明は、自動車用のワイヤハーネスを構成する複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接する際に用いられる電線の接続方法、接続装置、及び端子付き電線に関する。 The present invention relates to a connection method, a connection device, and a terminal for an electric wire used when ultrasonically welding core wires in a plurality of electric wires constituting a wire harness for an automobile or strands of stranded wires constituting a core wire in an electric wire. It is related with an attached electric wire.
自動車等に装備された電装機器は、複数の電線を束ねたワイヤハーネスを介して、別の電装機器や電源装置と接続して電気回路を構成している。この際、ワイヤハーネスと電装機器や電源装置とは、それぞれに装着したコネクタ同士で接続されている。
上述のワイヤハーネスを構成する複数の電線同士を接続する方法としては、複数の電線における芯線同士を束ねて溶接する集中ジョイントと呼ばれる方法が採用されている。この集中ジョイントは、簡単に複数の電線同士を接続することができるため、自動車用のワイヤハーネス等で広く用いられている。
An electrical equipment equipped in an automobile or the like constitutes an electrical circuit by connecting to another electrical equipment or a power supply device via a wire harness in which a plurality of electric wires are bundled. At this time, the wire harness and the electrical equipment and the power supply device are connected to each other by connectors attached thereto.
As a method of connecting a plurality of electric wires constituting the above-described wire harness, a method called a concentration joint is adopted in which core wires of a plurality of electric wires are bundled and welded. Since this concentrated joint can easily connect a plurality of electric wires, it is widely used in wire harnesses for automobiles and the like.
特に近年は、複数の電線における芯線同士の接続作業が簡単で、かつ確実に接続できる接続方法として、例えば、電線における接続部位の絶縁被覆を除去して露出させた芯線同士を超音波溶接する特許文献1のワイヤハーネスにおける電線接続構造と、電線と端子金具とを超音波溶接する特許文献2の端子付き電線の製造方法が提案されている。
In particular, in recent years, as a connection method that allows easy and reliable connection between core wires in a plurality of electric wires, for example, a patent for ultrasonic welding of exposed core wires by removing the insulation coating of connection portions of the electric wires The manufacturing method of the electric wire with a terminal of
しかし、例えば、図14に示すように、一端に端子4が接続された複数の電線1において、該電線1の他端に露出した芯線3同士をホーン211とアンビル214とで挟持して超音波溶接する場合、電線1及び端子4の長手方向Lと、ホーン211から発振される超音波振動の振動方向Vとが一致していると、ホーン211から発振される超音波振動が、芯線2を介して電線1の一端に接続した端子4にまで伝搬されるので、端子4に変形(歪み)が生じやすい。また、端子4に変形が生じると、例えば、接触片等の接点部分に接触不良が生じることがある。
However, for example, as shown in FIG. 14, in a plurality of
この発明は、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる電線の接続方法、接続装置、及び端子付き電線を提供することを目的とする。 This invention is a wire connection method, a connection device, and a wire connection method that can connect core wires of a plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting the core wires of the electric wires in a good state in which reliable conductivity is ensured, and It aims at providing the electric wire with a terminal.
この発明は、少なくとも一端に端子が接続された、複数の電線における他端の芯線同士又は電線における他端の芯線を構成する撚り線の素線同士を、ホーンとアンビルとで挟持して超音波溶接する電線の接続方法であって、前記電線の長手方向を、前記ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差させた状態で超音波溶接を行うことを特徴とする。 In the present invention, ultrasonic waves are obtained by sandwiching strands of strands constituting a core wire at the other end of a plurality of electric wires or a core wire at the other end of the electric wires with terminals connected to at least one end between a horn and an anvil. A method for connecting electric wires to be welded, characterized in that ultrasonic welding is performed in a state in which the longitudinal direction of the electric wires intersects the vibration direction of ultrasonic vibration oscillated from the horn at a predetermined crossing angle. And
上記電線は、該電線及び端子の長手方向を一致させて、端子を電線の一端に接続したものである。また、芯線は、例えば、アルミニウム製素線、アルミニウム合金製素線、銅製素線、銅合金製素線等の素線を複数本撚り合せた撚り線、あるいは、単線を含む概念である。また、交差は、例えば、ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して斜めに交差する方向、あるいは、直交する方向を含む概念である。 The said electric wire matches the longitudinal direction of this electric wire and a terminal, and connected the terminal to the end of an electric wire. In addition, the core wire is a concept including, for example, a stranded wire obtained by twisting a plurality of strands such as an aluminum strand, an aluminum alloy strand, a copper strand, a copper alloy strand, or a single wire. In addition, the intersection is a concept including, for example, a direction intersecting obliquely with respect to the vibration direction of ultrasonic vibration oscillated from the horn, or a direction orthogonal thereto.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる。
詳しくは、一端に端子が接続された複数の電線における他端の芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、ホーンとアンビルとで挟持する際に、電線の長手方向を、ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差させた状態に挟持する。この後、ホーンから発振される超音波振動により、ホーンとアンビルとで挟持した芯線同士を超音波溶接する。
According to the present invention, the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wire constituting the core wires of the electric wires can be connected to each other in a good state where reliable conductivity is ensured.
Specifically, when sandwiching the strands of the strands constituting the core wires of the other ends of the plurality of electric wires with terminals connected to one end or the core wires of the wires between the horn and the anvil, the longitudinal direction of the wires is determined. It is held in a state where it intersects at a predetermined intersection angle with respect to the vibration direction of the ultrasonic vibration oscillated from the horn. Thereafter, the core wires sandwiched between the horn and the anvil are ultrasonically welded by ultrasonic vibration generated from the horn.
つまり、電線の長手方向をホーンの振動方向に対して交差させているので、超音波振動のうち電線や端子の長手方向と平行する方向の振動成分(応力)が、ホーンの振動方向と交差する方向に分力又は分散されるため、超音波振動のうち電線や端子の長手方向に平行な振動成分は電線や端子側へ伝搬されるが、電線や端子の長手方向に垂直な振動成分は端子側へほとんど伝搬しない。 That is, since the longitudinal direction of the electric wire intersects the vibration direction of the horn, the vibration component (stress) in the direction parallel to the longitudinal direction of the electric wire or the terminal of the ultrasonic vibration intersects the vibration direction of the horn. Because the component is distributed or dispersed in the direction, the vibration component of ultrasonic vibration parallel to the longitudinal direction of the wire or terminal is propagated to the wire or terminal side, but the vibration component perpendicular to the longitudinal direction of the wire or terminal is the terminal. Hardly propagates to the side.
このため、電線の長手方向をホーンの振動方向と平行にした場合よりも、電線の長手方向をホーンの振動方向に対して交差させた方が、端子へ伝搬する超音波振動の振幅を小さくすることができる。 For this reason, the amplitude of the ultrasonic vibration propagating to the terminal is smaller when the longitudinal direction of the electric wire intersects the vibration direction of the horn than when the longitudinal direction of the electric wire is parallel to the vibration direction of the horn. be able to.
これにより、電線に接続した端子に変形(歪み)が生じることを防止することができる。また、端子における比較的強度が弱い部分に疲労破壊が起きることを防止できる。
この結果、電線に接続された端子を変形や疲労破壊することなく、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる。
Thereby, it can prevent that a deformation | transformation (distortion) arises in the terminal connected to the electric wire. In addition, it is possible to prevent fatigue failure from occurring at a relatively weak portion of the terminal.
As a result, without causing deformation or fatigue destruction of the terminals connected to the electric wires, the core wires in the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires in the electric wires are in a good state in which reliable conductivity is ensured. Can be connected.
この発明の態様として、前記電線の長手方向と前記超音波振動の振動方向との交差する交差角度を、該振動方向を基準として60度〜90度の範囲に含まれる角度に設定することができる。
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態により正確に接続することができる。
As an aspect of the present invention, an intersecting angle between the longitudinal direction of the electric wire and the vibration direction of the ultrasonic vibration can be set to an angle included in a range of 60 degrees to 90 degrees with respect to the vibration direction. .
According to the present invention, the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires can be accurately connected in a good state in which reliable conductivity is ensured.
詳しくは、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士をホーンとアンビルで挟持する際に、電線の長手方向を、超音波振動の振動方向に対して60度〜90度の範囲に含まれる角度に交差させて挟持する。
すなわち、超音波振動のうち電線の長手方向に平行な振動成分を小さくすることにより、電線に接続した端子に伝搬される振動をより低減することができる。
Specifically, when the core wires of a plurality of electric wires or the strands of stranded wires constituting the core wires of the electric wires are sandwiched between a horn and an anvil, the longitudinal direction of the electric wires is 60 degrees to the vibration direction of ultrasonic vibration. Intersecting and sandwiching at an angle included in the range of 90 degrees.
That is, by reducing the vibration component parallel to the longitudinal direction of the electric wire in the ultrasonic vibration, the vibration propagated to the terminal connected to the electric wire can be further reduced.
この結果、端子に対して伝搬される振動が減衰されるとともに、端子の振幅を抑えることができるため、端子に変形や疲労破壊が起きることをより確実に防止することができる。 As a result, the vibration propagated to the terminal is attenuated and the amplitude of the terminal can be suppressed, so that the terminal can be more reliably prevented from being deformed or fatigued.
上述の交差角度を90度に設定した場合、超音波振動の振動方向と電線および端子の長手方向とが直交し、振動が端子側へ伝搬されにくくなるので、端子の振幅をより低く抑えることができる。これにより、電線に接続した端子に変形や疲労破壊が起きることをより確実に防止することができる。 When the above-mentioned crossing angle is set to 90 degrees, the vibration direction of the ultrasonic vibration and the longitudinal direction of the electric wire and the terminal are orthogonal to each other, and it is difficult for the vibration to propagate to the terminal side. it can. Thereby, it can prevent more reliably that a deformation | transformation and fatigue failure occur in the terminal connected to the electric wire.
またこの発明の態様として、前記複数の電線における前記芯線同士又は前記電線における前記芯線を構成する撚り線の素線同士を1つに束ねた芯線集束部に、該芯線集束部を覆うジョイント端子を導電可能に装着することができる。
上記ジョイント端子は、例えば、両端を開口した筒状の端子、あるいは、一端を開口した端子等を含む概念である。
Moreover, as an aspect of the present invention, a joint terminal that covers the core wire converging portion is formed on a core wire converging portion in which the core wires in the plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting the core wire in the electric wires are bundled together. It can be mounted in a conductive manner.
The joint terminal is a concept including, for example, a cylindrical terminal having both ends opened or a terminal having one end opened.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を1つに束ねた状態に拘束したまま、確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる。
詳しくは、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を1つに束ねた芯線集束部をジョイント端子で覆って、芯線集束部の芯線同士を1つに束ねた状態に拘束した後、芯線集束部をジョイント端子で覆ったまま、ホーンとアンビルとで挟持して超音波溶接する。
According to this invention, it is connected to a good state in which reliable conductivity is ensured while constraining the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires to one bundle. can do.
In detail, the core wire converging part which bundled together the strands of the strand wire which comprises the core wire in several electric wires or the core wire in an electric wire was covered with the joint terminal, and the core wires of the core wire converging part were bundled into one. After constraining the state, the core wire converging portion is covered with the joint terminal, and sandwiched between the horn and the anvil, and ultrasonic welding is performed.
このため、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士の配置が、例えば、電線の長手方向と平行する方向、あるいは、該長手方向と交差する方向に変位する等して不揃いになることを確実に防止できる。
この結果、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を1つに束ねたまま、確実な導電性が確保される良好な状態により正確に超音波溶接することができる。
For this reason, arrangement | positioning of the strands of the strand wire which comprises the core wire in several electric wires or the core wire in an electric wire displaces in the direction parallel to the longitudinal direction of an electric wire, for example, or the direction which cross | intersects this longitudinal direction etc. Thus, it can be surely prevented from becoming irregular.
As a result, it is possible to perform ultrasonic welding accurately in a good state in which reliable conductivity is ensured while the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires are bundled together. it can.
しかも、芯線集束部をジョイント端子で覆ったまま超音波溶接するため、超音波溶接時において、ジョイント端子で覆った部分から芯線の溶融金属が流出することを防止できるとともに、ホーン及びアンビルにおける電線を挟持する部分に芯線の溶融金属が付着することを防止できる。
つまり、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接する際の条件を一定に保つことができるため、芯線集束部における芯線同士を接続する作業が安定して行える。
Moreover, since the core wire converging part is ultrasonically welded while being covered with the joint terminal, at the time of ultrasonic welding, the molten metal of the core wire can be prevented from flowing out from the part covered with the joint terminal, and the wires in the horn and the anvil can be connected. It is possible to prevent the molten metal of the core wire from adhering to the sandwiched portion.
In other words, since the conditions when ultrasonic welding the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the strand wires constituting the core wires of the electric wires can be kept constant, the operation of connecting the core wires in the core wire converging part is stable. You can do it.
またこの発明の態様として、前記ホーン及び前記アンビルのうち少なくとも一方の前記電線を挟持する部分に、前記電線の長手方向に対して交差する凹凸を設けることができる。
上記凹凸は、例えば、綾目形状、波目形状に形成した突起、あるいは、溝部等を含む概念である。
Moreover, as an aspect of this invention, the unevenness | corrugation which cross | intersects with respect to the longitudinal direction of the said electric wire can be provided in the part which clamps the said electric wire of at least one among the said horn and the said anvil.
The said unevenness | corrugation is the concept containing the processus | protrusion formed in the twill shape, the wave shape, or a groove part, for example.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる。
詳しくは、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、ホーンとアンビルとで挟持する際に、ホーン及びアンビルにおける電線を挟持する部分に設けた凹凸を、電線の長手方向に対して交差させて芯線集束部の芯線に食い込ませることにより、芯線同士をより確実に挟持することができる。
According to this invention, the strands of the strand wire which comprises the core wire in a some electric wire or the core wire in an electric wire can be connected in the favorable state by which reliable electroconductivity is ensured.
Specifically, when the horn and the anvil sandwich the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wire constituting the core wires of the electric wire, the unevenness provided in the portion of the horn and the anvil that holds the electric wires is The core wires can be clamped more reliably by intersecting with the longitudinal direction of the core wire and biting into the core wire of the core wire converging portion.
これにより、ホーンから発振される超音波振動を、芯線集束部における芯線同士に対して確実に伝搬することができるため、芯線同士をより確実に超音波溶接することができる。
この結果、芯線の配置に依存することなく、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、より確実な導電性が確保される良好な状態に超音波溶接することができる。
Thereby, since the ultrasonic vibration oscillated from the horn can be reliably transmitted to the core wires in the core wire converging portion, the core wires can be ultrasonically welded more reliably.
As a result, without depending on the arrangement of the core wires, the core wires in the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires in the electric wires are ultrasonically welded in a good state in which more reliable conductivity is ensured. be able to.
しかも、超音波溶接時において、ホーンとアンビルとで挟持した芯線同士の配置や位置が変位することを確実に防止できるとともに、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接する作業がより正確に行える。 Moreover, at the time of ultrasonic welding, the arrangement and position of the core wires sandwiched between the horn and the anvil can be reliably prevented from being displaced, and the strands of the stranded wires constituting the core wires in the plurality of electric wires or the core wires in the electric wires The operation of ultrasonic welding of each other can be performed more accurately.
またこの発明は、少なくとも一端に端子が接続された、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、上下に配置したホーンとアンビルとで挟持して超音波溶接する電線の接続装置であって、前記電線の長手方向が所望する方向となるように該電線を配置する電線配置方向を、前記ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差した角度に規制する電線規制部を備えたことを特徴とする。 Also, the present invention is an ultrasonic welding method in which terminals are connected to at least one end, and core wires of a plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting the core wires of an electric wire are sandwiched between a horn and an anvil arranged vertically. A wire connecting device for arranging the wires so that a longitudinal direction of the wires is a desired direction, and a predetermined intersection with a vibration direction of ultrasonic vibration oscillated from the horn. An electric wire restricting portion for restricting to an angle crossing the angle is provided.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に正確に接続することができる。
詳しくは、一端に端子が接続された複数の電線における他端の芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、ホーンとアンビルとで挟持する際に、電線を配置する電線配置方向を、ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差する角度に電線規制部にて規制する。
According to the present invention, the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wire constituting the core wires of the electric wires can be accurately connected in a good state in which reliable conductivity is ensured.
Specifically, the wire arrangement in which the wires are arranged when the horn and the anvil sandwich the strands of the stranded wires constituting the core wires of the other ends of the plurality of wires with the terminals connected to one end or the core wires of the wires. The direction is regulated by the wire regulating unit at an angle that intersects a predetermined intersection angle with respect to the vibration direction of the ultrasonic vibration oscillated from the horn.
すなわち、電線の長手方向が所望する方向となるように、電線の電線配置方向を、ホーンの振動方向に対して所定の交差角度に交差する角度に電線規制部にて規制したまま、ホーンから発振される超音波振動により複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接する。 That is, the wire oscillates from the horn while the wire restricting portion regulates the wire arrangement direction of the wire to an angle that intersects a predetermined crossing angle with respect to the vibration direction of the horn so that the longitudinal direction of the wire becomes a desired direction. The strands of the strands constituting the core wires of the plurality of electric wires or the core wires of the electric wires are ultrasonically welded by ultrasonic vibration.
つまり、電線の電線配置方向を、ホーンの振動方向に対して交差する角度に電線規制部にて規制するので、超音波振動のうち電線や端子の長手方向に平行な振動成分は電線や端子側へ伝搬するが、電線や端子の長手方向に垂直な振動成分は端子側へほとんど伝搬しない。
このため、電線の長手方向をホーンの振動方向と平行にした場合よりも、端子へ伝搬する超音波振動の振幅を小さくすることができる。
That is, the wire arrangement direction of the wire is regulated by the wire regulating unit at an angle that intersects the vibration direction of the horn, so that the vibration component parallel to the longitudinal direction of the wire and the terminal in the ultrasonic vibration is However, the vibration component perpendicular to the longitudinal direction of the wire or terminal hardly propagates to the terminal side.
For this reason, the amplitude of the ultrasonic vibration propagating to the terminal can be made smaller than when the longitudinal direction of the electric wire is made parallel to the vibration direction of the horn.
さらに、電線に接続した端子に変形が生じることを防止することができる。また、端子における比較的強度が弱い部分に疲労破壊が起きることを防止できる。 Furthermore, it is possible to prevent the terminal connected to the electric wire from being deformed. In addition, it is possible to prevent fatigue failure from occurring at a relatively weak portion of the terminal.
この結果、電線に接続された端子を変形又は疲労破壊することなく、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に正確に接続することができるとともに、接続精度を向上することができる。 As a result, without deforming or fatigue-breaking the terminals connected to the electric wires, the core wires in the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires in the electric wires are in a good state in which reliable conductivity is ensured. While being able to connect correctly, a connection precision can be improved.
この発明の態様として、前記電線規制部を、前記ホーンに載置された前記電線の一側と対向して、該ホーンの一側部に配置した可動式ガイドと、前記ホーンに載置された前記電線の他側と対向して、該ホーンの他側部に配置したアンビルプレートとで構成し、前記可動式ガイド及び前記アンビルプレートを、前記ホーンに載置された前記電線を挟持する方向に相対移動可能に設けることができる。 As an aspect of the present invention, the wire restricting portion is placed on one side of the horn so as to face one side of the electric wire placed on the horn, and placed on the horn. The other side of the electric wire is opposed to the anvil plate disposed on the other side of the horn, and the movable guide and the anvil plate are arranged in a direction to sandwich the electric wire placed on the horn. It can be provided to be relatively movable.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態により正確に接続することができる。
詳しくは、ホーンに載置された複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、可動式ガイドとアンビルプレートとで挟持して、電線の電線配置方向を、ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差する角度に規制する。
According to the present invention, the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires can be accurately connected in a good state in which reliable conductivity is ensured.
Specifically, the core wires of a plurality of electric wires placed on the horn or the strands of stranded wires constituting the core wires of the electric wire are sandwiched between a movable guide and an anvil plate, and the electric wire arrangement direction of the electric wires is determined. The angle is controlled to an angle that intersects a predetermined intersection angle with respect to the vibration direction of the ultrasonic vibration oscillated from.
すなわち、電線の電線配置方向を、ホーンの振動方向に対して所定の交差角度に交差する角度に可動式ガイド及びアンビルプレートで規制したまま、ホーンから発振される超音波振動により複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接する。 That is, the core wires in the plurality of electric wires are subjected to ultrasonic vibration generated from the horn while the electric wire arrangement direction of the electric wires is regulated by the movable guide and the anvil plate at an angle crossing a predetermined crossing angle with respect to the vibration direction of the horn. The strands of the strands constituting the core wires of the wires or the electric wires are ultrasonically welded.
つまり、超音波振動のうち電線の長手方向に平行な振動成分を小さくすることにより、端子側へ伝搬される振動の成分を低減して、端子に付与される振動を抑えることができる。 That is, by reducing the vibration component parallel to the longitudinal direction of the electric wire in the ultrasonic vibration, the vibration component propagated to the terminal side can be reduced, and the vibration applied to the terminal can be suppressed.
この結果、電線に接続された端子を変形又は疲労破壊することなく、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に正確に接続することができるとともに、接続精度を向上することができる。 As a result, without deforming or fatigue-breaking the terminals connected to the electric wires, the core wires in the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires in the electric wires are in a good state in which reliable conductivity is ensured. While being able to connect correctly, a connection precision can be improved.
またこの発明の態様として、前記電線規制部を、前記複数の電線における前記芯線同士又は前記電線における前記芯線を構成する撚り線の素線同士を挟持した状態において、前記電線の電線配置方向と前記超音波振動の振動方向との交差する交差角度を、該振動方向を基準として60度〜90度の範囲に含まれる角度に規制する面で構成することができる。 Moreover, as an aspect of the present invention, in the state in which the wire regulating portion is sandwiched between the core wires in the plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting the core wire in the electric wires, the electric wire arrangement direction of the electric wires and the wire The crossing angle at which the ultrasonic vibration intersects with the vibration direction can be configured as a surface that regulates the angle within the range of 60 degrees to 90 degrees with respect to the vibration direction.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態により正確に接続することができる。
詳しくは、ホーンに載置された複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、可動式ガイド及びアンビルプレートにおける電線を規制する面で挟持して、電線の電線配置方向をホーンの振動方向に対して60度〜90度の範囲に含まれる角度に確実に規制する。
According to the present invention, the core wires of the plurality of electric wires or the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires can be accurately connected in a good state in which reliable conductivity is ensured.
Specifically, the wires of the electric wires are sandwiched between the core wires of the plurality of electric wires placed on the horn or between the strands of the stranded wires constituting the core wires of the electric wires on the surface that regulates the electric wires in the movable guide and the anvil plate. The arrangement direction is surely restricted to an angle included in the range of 60 to 90 degrees with respect to the vibration direction of the horn.
この結果、ホーンの振動方向に対する電線の交差角度が、上述の交差角度に含まれない範囲の角度に変位することを確実に防止できるとともに、複数の電線及び単数の電線を所定の交差角度に規制したままより正確に超音波溶接することができる。 As a result, the crossing angle of the electric wires with respect to the vibration direction of the horn can be reliably prevented from being displaced to an angle in a range not included in the above-described crossing angles, and a plurality of electric wires and a single electric wire are restricted to a predetermined crossing angle. As a result, ultrasonic welding can be performed more accurately.
またこの発明の態様として、前記ホーン及び前記アンビルのうち少なくとも一方の前記電線を挟持する部分に、前記電線の電線配置方向に対して交差する凹凸部を設けることができる。
また、前記可動式ガイド及び前記アンビルプレートのうち少なくとも一方の前記電線を挟持する部分に、前記電線の電線配置方向に対して交差する凹凸部を設けることができる。
Moreover, as an aspect of this invention, the uneven | corrugated | grooved part which cross | intersects with respect to the electric wire arrangement | positioning direction of the said electric wire can be provided in the part which clamps the said electric wire of at least one among the said horn and the said anvil.
Moreover, the uneven | corrugated | grooved part which cross | intersects with respect to the electric wire arrangement | positioning direction of the said electric wire can be provided in the part which clamps at least one said electric wire among the said movable guide and the said anvil plate.
詳しくは、複数の電線又は電線を、可動式ガイド及びアンビルプレートで挟持する際に、ホーン及びアンビルに設けた凹凸を電線に対して上下から食い込ませる。また、可動式ガイド及びアンビルプレートに設けた凹凸を電線に対して左右から食い込ませる。 Specifically, when a plurality of electric wires or electric wires are sandwiched between the movable guide and the anvil plate, the unevenness provided on the horn and the anvil is caused to bite into the electric wires from above and below. Moreover, the unevenness | corrugation provided in the movable guide and the anvil plate is made to bite into the electric wire from the left and right.
これにより、ホーンから発振される超音波振動を、芯線集束部における芯線同士又は素線同士に対してより確実に伝搬することができるため、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士をより確実に超音波溶接することができる。 Thereby, since the ultrasonic vibration oscillated from the horn can be more reliably propagated to the core wires or the strands in the core wire converging part, the twists constituting the core wires in the plurality of electric wires or the core wires in the electric wires. It is possible to ultrasonically weld the strands of the wires more reliably.
この結果、ホーンの振動方向に対する電線の交差角度が変位することをより確実に防止することができるとともに、端子に付与される振動をより確実に抑えて、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士をより正確に超音波溶接することができる。
しかも、上下及び左右の凹凸による食い込み力が相乗して得られるため、複数の電線における芯線同士又電線におけるは芯線を構成する撚り線の素線同士をより確実に挟持することができる。
As a result, the crossing angle of the electric wires with respect to the vibration direction of the horn can be prevented more reliably, and the vibration applied to the terminals can be more reliably suppressed, so that the core wires in the plurality of electric wires or the core wires in the electric wires can be prevented. It is possible to ultrasonically weld the strands of the stranded wire constituting the wire.
And since the biting force by the unevenness | corrugation of the upper and lower sides and right and left is obtained in synergy, the core wires in a some electric wire or the strands of the strand wire which comprises a core wire in an electric wire can be clamped more reliably.
またこの発明は、少なくとも一端に端子が接続された、複数の電線における他端の芯線同士又は電線における他端の芯線を構成する撚り線の素線同士を超音波溶接した端子付き電線であって、前記電線における超音波溶接した箇所に、前記電線の長手方向と交差する方向に凹凸形状の圧痕が形成されたことを特徴とする。 The present invention also relates to a terminal-attached electric wire in which terminals are connected to at least one end and ultrasonically welded strands of strands constituting core wires at the other end of the plurality of electric wires or core wires at the other end of the electric wires. A concave and convex indentation is formed in a direction crossing the longitudinal direction of the electric wire at a location where ultrasonic welding is performed on the electric wire.
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を、確実な導電性が確保される良好な状態に接続した端子付き電線を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric wire with a terminal in which core wires in a plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting the core wires in the electric wires are connected in a good state in which reliable conductivity is ensured. .
この発明によれば、複数の電線における芯線同士又は電線における芯線を構成する撚り線の素線同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる電線の接続方法、接続装置、及び端子付き電線を提供することができる。 According to this invention, the connection method and connection device of the electric wire which can connect the core wires in a plurality of electric wires or the strands of the stranded wire constituting the core wires in the electric wires in a good state in which reliable conductivity is ensured And an electric wire with a terminal can be provided.
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
(実施例1)
図1は実施例1における一端に端子4を接続した電線1の説明図、図2はジョイント端子21を電線1に装着した部分の説明図であり、詳しくは、図2(a)はジョイント端子21を電線1の芯線集束部20に装着する直前の状態を示す拡大平面図、図2(b)はジョイント端子21を電線1の芯線集束部20に装着した状態を示す拡大平面図である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is an explanatory diagram of an
実施例1の電線1は、導電性を有する芯線2の外面を、絶縁性を有する絶縁被覆3で覆ったものである。芯線2は、アルミニウム製素線2aを複数本撚り合せて、1.05sq〜15sq(平方ミリメートル)に形成した撚り線で構成している(図1参照)。
The
電線1における長手方向Lの一端は、端子4における圧着部40を加締め圧着して、電線1及び端子4の長手方向Lを一致させた状態に接続している。電線1における長手方向Lの他端は、該他端側の絶縁被覆3を15mm除去して、芯線2を露出している(図1参照)。
One end of the
端子4は、電線1(芯線2)の一端を加締め圧着する圧着部40と、図示しない雄型端子の接続片が挿入されるボックス部41と、該ボックス部41内に形成した接触部42とで構成している。
接触部42は、弾性を有する上下の接触片43,44と、接触片43,44を連結する連結部45とで構成している(図1参照)。
The
The
また、電線1は、複数の電線1における他端に露出した芯線2同士を1つに束ねて芯線集束部20を構成し、該芯線集束部20をジョイント端子21で覆ったまま超音波溶接することにより、例えば、自動車に装備された電装機器と電源装置を接続する際に用いられる図示しないワイヤハーネスを構成することができる(図2参照)。
In addition, the
ジョイント端子21は、導電性を有する金属で構成され、両端を開口した筒状の端子である。該ジョイント端子21の内部は、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねてなる芯線集束部20の挿入を許容する大きさ及び形状に開口している(図2参照)。
実施例では、電線1における他端側の絶縁被覆3を15mm除去して、該他端側の芯線2を露出するので、ジョイント端子21の長さは、5mm〜12mmに形成している。
The
In the embodiment, 15 mm of the insulating
上述のように構成した複数の電線1同士を接続する際に用いられる超音波溶接装置10について説明する。
図3は実施例1の超音波溶接装置10における電線1を超音波溶接する部分の斜視図、図4は電線1の芯線集束部20を挟持する直前の状態を示す平面図、図5は電線1の芯線集束部20を挟持した直後の状態を示す平面図、図6は電線1の超音波溶接した部分を振動方向Vに分断した断面図、図7は絶縁キャップ23を電線1の溶接部22に装着した部分の拡大断面図である。
The
3 is a perspective view of a portion where ultrasonic welding is performed on the
超音波溶接装置10は、複数の電線1を載置するホーン11と、該ホーン11に載置された電線1を後述するアンビルプレート13に対して押し付ける可動式ガイド12と、ホーン11に載置された電線1を可動式ガイド12とで挟持するアンビルプレート13と、ホーン11に載置された電線1を垂直に加圧するアンビル14と、可動式ガイド12、アンビルプレート13、アンビル14を移動する図示しない移動機構と、超音波振動をホーン11に付与する図示しない超音波発信器とを備えている(図3〜図5参照)。
The
ホーン11は、図示しない超音波発振器によって超音波振動するように構成されており、該ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向D(又は長手方向L)と交差する振動方向Vに向けて超音波振動を発振する(図3〜図5参照)。
The
ホーン11におけるアンビル14と対向する部分には、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねてなる芯線集束部20を載置する電線配置部110を形成している。電線配置部110は、後述するアンビル14の電線押圧部140と略平行で、かつ略平坦に形成するとともに、芯線集束部20を載置することが可能な大きさに形成している(図3〜図5参照)。
A portion of the
ホーン11の電線配置部110には、上方に向けて突出する断面略三角形の凸部111を綾目形状に形成している。凸部111は、電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dに対して交差する配置に多数配列している(図4〜図6参照)。
The electric
可動式ガイド12は、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の一側と対向して、後述するアンビルプレート13と反対側に配置している(図3〜図5中の左側)。また、可動式ガイド12は、ホーン11の電線配置部110に平行して、該電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dと交差する方向に向けて移動可能に設けている(図3〜図5参照)。
The
可動式ガイド12におけるアンビルプレート13と対向する部分には、ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の芯線集束部20を、後述するアンビルプレート13とで挟持する電線挟持部120を形成している。
In the portion of the
電線挟持部120は、ホーン11の振動方向Vに対して斜めに交差する交差角度θ1(60度)に傾斜するとともに、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dと平行する面に形成している(図5参照)。
The electric
上述のように構成した可動式ガイド12は、アンビルプレート13に対して近づく方向と、遠ざかる方向とに左右移動可能に設けている。
すなわち、可動式ガイド12を、アンビルプレート13に向けて近づく方向に移動させることにより、ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の芯線集束部20を、可動式ガイド12とアンビルプレート13とで挟持することができる(図5、図6参照)。
The
That is, the
アンビルプレート13は、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の他側と対向して、上述の可動式ガイド12と反対側(ホーン11の右側部)に配置している(図3〜図5中の右側)。
The
また、アンビルプレート13は、ホーン11の右側部と平行して、該ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の電線配置方向Dと平行する垂直な面に沿って上下移動可能に設けている(図3〜図5参照)。
Moreover, the
アンビルプレート13における可動式ガイド12と対向する部分には、ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の芯線集束部20を、上述の可動式ガイド12とで挟持する電線挟持部130を形成している。
In the portion of the
電線挟持部130は、ホーン11の振動方向Vに対して斜めに交差する交差角度θ1(60度)に傾斜するとともに、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dと平行する面に形成している(図5参照)。
The electric
アンビル14は、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1と対向して、ホーン11及びアンビルプレート13の上方に配置している(図3中の上側)。また、アンビル14は、ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の電線配置方向Dと直交する垂直な面に沿って上下方向及び左右方向に移動可能に設けている(図3〜図5参照)。
The
アンビル14におけるホーン11と対向する部分には、ホーン11の電線配置部110に載置された電線1の芯線集束部20を押圧する電線押圧部140を形成している。電線押圧部140は、ホーン11の電線配置部110と略平行で、かつ略平坦に形成するとともに、電線配置部110に載置された芯線集束部20を押圧することが可能な大きさに形成している(図3〜図5参照)。
An electric
アンビル14の電線押圧部140には、下方に向けて突出する断面略三角形の凸部141を綾目形状に形成している。凸部141は、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dに対して交差する配置に多数配列している(図4〜図6参照)。
The electric
上述のように構成したアンビル14は、ホーン11と可動式ガイド12に対して近づく方向と、遠ざかる方向とに上下移動可能及び左右移動可能に設けている。
すなわち、アンビル14を、ホーン11に向けて近づく方向に移動させることにより、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20を、ホーン11とアンビル14とで挟持することができる。
The
That is, by moving the
上述のように構成した超音波溶接装置10を用いて、複数の電線1同士を超音波溶接して図示しないワイヤハーネスを構成する際の接続方法について説明する。
ここで、予め、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねてなる芯線集束部20をジョイント端子21で覆った後、ジョイント端子21を芯線集束部20に対して加締め圧着してもよい(図1、図2参照)。
A connection method for constructing a wire harness (not shown) by ultrasonic welding of a plurality of
Here, after the core
つまり、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねた状態にジョイント端子21で仮固定するため、超音波溶接を行うまでに、芯線2同士及び素線2a同士の配置や位置が不揃いになることを防止できる。
That is, since the
上述のジョイント端子21にて仮固定した芯線集束部20を、超音波溶接装置10における左右に離間した可動式ガイド12とアンビルプレート13との間に挿入して、ホーン11の電線配置部110に載置する(図4、図5参照)。
The core
この後、可動式ガイド12を、アンビルプレート13に対して近づく方向に移動させて、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20を、アンビルプレート13の電線挟持部130に押し付けるとともに、該芯線集束部20を可動式ガイド12及びアンビルプレート13の電線挟持部120,130で挟持する。
Thereafter, the
これにより、複数の電線1を、該電線1の長手方向Lが所望する方向となるように該電線1を配置する電線配置方向Dを、ホーン11の振動方向Vに対して斜めに交差する交差角度θ1(60度)に仮規制する(図3、図5参照)。
Thereby, the crossing which cross | intersects the electric wire arrangement | positioning direction D which arrange | positions this
続いて、アンビル14を、ホーン11に対して近づく方向に移動させて、アンビル14の電線押圧部140を、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20に対して上方から押圧するとともに、アンビル14の押圧力(4kN)により芯線集束部20をホーン11の電線配置部110に押し付ける。
Subsequently, the
さらに電線配置部110に突出した綾目形状の凸部111と、電線押圧部140に突出した綾目形状の凸部141を、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に上下から食い込ませるため、ホーン11から発振される超音波振動を、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士に対して確実に伝搬することができる(図6参照)。
Further, the twill-shaped
なお、芯線集束部20に圧着したジョイント端子21の上下外面には、電線1の電線配置方向Dと直交する方向(短軸方向)に凸部111,141を食い込ませた凹凸形状の圧痕が残る。
In addition, on the upper and lower outer surfaces of the
これにより、ジョイント端子21を芯線集束部20における芯線2に対して確実に圧着接続することができるとともに、複数の電線1を、該電線1の電線配置方向Dをホーン11の振動方向Vに対して所定の交差角度θ1に交差させた状態に規制することができる。(図3、図5参照)。
Thereby, the
上述のように複数の電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して斜めに交差する交差角度θ1に規制したまま、ホーン11から発振される超音波振動により、ホーン11とアンビル14とで挟持した芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士を超音波溶接して、溶接部22を形成する。
As described above, the plurality of
超音波溶接装置10による超音波溶接が完了した後、可動式ガイド12を、アンビルプレート13に対して遠ざかる方向へ移動させ、アンビル14を、ホーン11に対して遠ざかる方向へ移動させ、1つに接続された複数の電線1を超音波溶接装置10から取り出すことにより、図示しないワイヤハーネスを構成することができる。
After the ultrasonic welding by the
超音波溶接後において、複数の電線1における芯線2同士を超音波溶接して形成した溶接部22に、該溶接部22を覆う絶縁キャップ23を装着した後、シリコン樹脂系の止水剤24を絶縁キャップ23内に充填して止水処理する。
さらに絶縁テープ25を、絶縁キャップ23に形成した突出片23aの上から1つに束ねられた電線1に巻き付けて固定する(図7参照)。
なお、芯線集束部20またはジョイント端子21についた圧痕は止水剤24との密着度を高める。
After ultrasonic welding, an insulating
Further, the insulating
The indentation on the core
上述の超音波溶接装置10を用いた接続方法により、複数の電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して交差角度θ1に規制したまま、ホーン11から発振される超音波振動により複数の電線1における芯線2同士を超音波溶接する。
By the connection method using the
つまり、超音波振動のうち電線1や端子4の長手方向Lと平行する方向の振動成分(応力)が、ホーン11の振動方向Vと交差する方向に分力又は分散されるため、超音波振動のうち電線1や端子4の長手方向Lに平行な振動成分は電線1や端子4側へ伝搬するが、電線1や端子4の長手方向Lに垂直な振動成分は端子4側へほとんど伝搬しない。
That is, since the vibration component (stress) in the direction parallel to the longitudinal direction L of the
このため、電線1の長手方向Lをホーン11の振動方向Vと平行にした場合よりも、端子4へ伝搬する超音波振動の振幅を小さくすることができる。
これにより、電線1の一端に接続した端子4、例えば、接触片43,44等の接触部42に変形(歪み)が生じることを防止することができる。また、端子4における連結部45等の振動しやすい部分や比較的強度が弱い部分に疲労破壊が起きることを防止できる。
For this reason, the amplitude of the ultrasonic vibration propagating to the
Thereby, it can prevent that a deformation | transformation (distortion) arises in the
この結果、電線1に接続した端子4を変形や疲労破壊することなく、複数の電線1同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができるとともに、良好な接続状態の図示しないワイヤハーネスを構成することができる。
As a result, it is possible to connect the plurality of
しかも、電線配置部110に突出した凸部111と、電線押圧部140に突出した凸部141とを、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に食い込ませるため、ホーン11から発振される超音波振動を、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士に対して確実に伝搬することができる。
また、ホーン11の振動方向Vに対する電線1の交差角度θ1が変位することを確実に防止することができるとともに、端子4に付与される振動をより確実に抑えることができる。
Moreover, the
In addition, it is possible to reliably prevent the intersection angle θ1 of the
さらに、芯線集束部20をジョイント端子21で覆ったまま超音波溶接するため、超音波溶接を行うまでに、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士の配置や位置が、例えば、電線1の電線配置方向Dと平行する方向、あるいは、該電線配置方向Dと交差する方向に変位する等して不揃いになることを確実に防止できる。
Furthermore, since ultrasonic welding is performed with the core
さらにまた、ジョイント端子21で覆った部分から芯線2の溶融金属が流出することを防止できるとともに、ホーン11の電線配置部110やアンビル14の電線押圧部140に対して芯線2の溶融金属が付着することを防止できる。
Furthermore, the molten metal of the
これにより、超音波溶接装置10により超音波溶接する際の条件を常時一定に保つことができるため、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士を超音波接続する作業が安定して行える。
Thereby, since the conditions at the time of ultrasonic welding by the
さらにまた、電線配置部110の凸部111と電線押圧部140の凸部141とを、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に食い込ませるため、ホーン11から発振される超音波振動を、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士に対して確実に伝搬することができる。ジョイント端子21を芯線2に対してより確実に圧着することができ、より確実な導電性を確保することができる。
Furthermore, since the
さらにまた、複数の電線1における芯線2同士を超音波溶接して形成した溶接部22に、該溶接部22を覆う絶縁キャップ23を装着した後、シリコン樹脂系の止水剤24を絶縁キャップ23内に充填するため、溶接部22における絶縁性を確保でき、不用意に溶接部22がショートすることを防止できるとともに、確実に止水することができる。
これにより、溶接部22が腐食することを防止することができるとともに、長期に亘って絶縁性及び止水性を確保することができる。
Furthermore, after attaching the insulating
Thereby, while being able to prevent the
以下、上述の電線1の接続方法、及び超音波溶接装置10のその他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を記してその詳しい説明を省略する。
Hereinafter, the connection method of the
(実施例2)
上述の実施例1では、複数の電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して交差角度θ1に交差させた状態で超音波溶接する接続方法を説明したが、図8〜図10に示すように、複数の電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して交差角度θ2(90度)に交差させた状態で超音波溶接する実施例2の接続方法及び超音波溶接装置10について説明する。
(Example 2)
In the above-described first embodiment, the connection method in which the plurality of
図8は実施例2の超音波溶接装置10における電線1を超音波溶接する部分の斜視図、図9は電線1の芯線集束部20を挟持する直前の状態を示す平面図、図10は電線1の芯線集束部20を挟持した直後の状態を示す平面図である。
FIG. 8 is a perspective view of a portion for ultrasonic welding of the
実施例2の超音波溶接装置10における可動式ガイド12の電線挟持部121と、アンビルプレート13の電線挟持部131とを、ホーン11の振動方向Vと直交する面で構成している。
In the
すなわち、電線挟持部121,131を、ホーン11の振動方向Vに対して直交する交差角度θ2(90度)に形成するとともに、ホーン11の電線配置部110に載置される電線1の電線配置方向Dと平行する面に形成している(図10参照)。
That is, the
実施例2の超音波溶接装置10を用いて、複数の電線1同士を超音波溶接して図示しないワイヤハーネスを構成する際の接続方法について説明する。
先ず、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねてなるジョイント端子21で仮固定し芯線集束部20を、超音波溶接装置10における左右に離間した可動式ガイド12とアンビルプレート13との間に挿入して、ホーン11の電線配置部110に載置する(図9、図10参照)。
A connection method for constructing a wire harness (not shown) by ultrasonic welding of a plurality of
First, the
この後、可動式ガイド12を、アンビルプレート13に対して近づく方向に移動させ、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20を、アンビルプレート13の電線挟持部130に押し付けるとともに、該芯線集束部20を可動式ガイド12及びアンビルプレート13の電線挟持部121,131で挟持する。
Thereafter, the
これにより、複数の電線1を、該電線1を配置する電線配置方向Dをホーン11の振動方向Vに対して直交する交差角度θ2(90度)に仮規制する(図8、図10参照)。
As a result, the plurality of
続いて、アンビル14を、ホーン11に対して近づく方向に移動させ、アンビル14の電線押圧部140を、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20に対して上方から押圧するとともに、アンビル14の押圧力により芯線集束部20をホーン11の電線配置部110に押し付ける。
Subsequently, the
さらに電線配置部110に突出した多数の凸部111と、電線押圧部140に突出した多数の凸部141を、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に上下から食い込ませるため、ホーン11から発振される超音波振動を、芯線集束部20における芯線2同士及び素線2a同士に対して確実に伝搬することができる(図6参照)。
In addition, a horn is used to cause a large number of
これにより、ジョイント端子21を芯線集束部20における芯線2に対して確実に圧着接続することができるとともに、複数の電線1を、該電線1の電線配置方向Dをホーン11の振動方向Vに対して交差角度θ2に直交させた状態に挟持することができる(図8、図10参照)。
Thereby, the
上述のように複数の電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して直交する交差角度θ2に規制したまま、ホーン11から発振される超音波振動により複数の電線1における芯線2同士を超音波溶接するため、実施例1のように交差角度θ1に規制して超音波溶接するよりも、端子4に対して超音波振動がより伝搬されにくくなる。
As described above, while the plurality of
つまり、電線1及び端子4の長手方向Lが一致していても、電線1の一端に接続した端子4にまで超音波振動が伝搬されにくくなるため、端子4に付与される振動をより抑えることができる。
That is, even if the longitudinal direction L of the
これにより、電線1の一端に接続した端子4、例えば、接触片43,44等の接触部42に変形が生じることをより確実に防止することができる。特また、端子4における連結部45等の振動しやすい部分や比較的強度が弱い部分に疲労破壊が起きることをより確実に防止できる。
Thereby, it can prevent more reliably that a deformation | transformation arises in the
この結果、電線1に接続した端子4を変形や疲労破壊することなく、複数の電線1同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができるとともに、良好な接続状態の図示しないワイヤハーネスを構成することができるため、実施例1と略同等、あるいは同等以上の作用及び効果を奏することができる。
As a result, it is possible to connect the plurality of
(実施例3)
上述の実施例1,2では、凸部111をホーン11の電線配置部110に配置し、凸部141をアンビル14の電線押圧部140に配置した方法及び装置について説明したが、図11に示すように、凸部121を可動式ガイド12の電線挟持部120に配置し、凸部131をアンビルプレート13の電線挟持部130に配置して行う実施例3の超音波溶接装置10による接続方法について説明する。
図11は上下の凸部111,141及び左右の凸部121,131を食い込ませて超音波溶接した部分を振動方向Vに分断した断面図である。
Example 3
In the above-described Examples 1 and 2, the method and apparatus in which the
FIG. 11 is a cross-sectional view in which the upper and lower
詳述すると、ホーン11の電線配置部110に載置された芯線集束部20をホーン11及びアンビル14で上下から挟持する際に、電線配置部110に突出した凸部111と、電線押圧部140に突出した凸部141とを、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に上下から食い込ませる。
More specifically, when the core
さらに、芯線集束部20を可動式ガイド12及びアンビルプレート13で左右から挟持する際に、電線挟持部120,130に突出した綾目形状の凸部121,131を、ジョイント端子21を介して芯線集束部20における芯線2に左右から食い込ませる。
Further, when the
これにより、上下の凸部111,141のみを芯線集束部20に食い込ませるよりも、上下の凸部111,141及び左右の凸部121,131を相乗して芯線集束部20に食い込ませることにより、芯線集束部20をより確実に挟持することができるとともに、ホーン11から発振される超音波振動を、芯線集束部20における芯線2同士に対してよりを確実に伝搬することができる。
Thereby, by causing the upper and lower
この結果、ホーン11の振動方向Vに対する電線1の交差角度θ1,θ2が変位することをより確実に防止することができるとともに、端子4に付与される振動をより確実に抑えて、複数の電線1における芯線2同士をより正確に超音波溶接することができる。
As a result, the crossing angles θ1 and θ2 of the
上述の実施例1,2における超音波溶接装置10を用いて超音波溶接する際に、電線1の一端に接続した端子4に生じる振幅を測定する測定方法について説明する。
図12はホーン11の振動方向Vに対する電線1の交差角度を変えて、端子4に伝搬する振動の振幅を測定した結果を示す説明図であり、詳しくは、図12(a)はホーン11の振動方向Vに対して電線1の交差角度を0度から90度に変化させた説明図、図12(b)は電線1の交差角度に応じて端子4の振幅を測定した測定結果を示すグラフ、図12(c)はグラフに記録された端子4の測定結果を数値で示す表である。
A measurement method for measuring the amplitude generated in the
FIG. 12 is an explanatory view showing the result of measuring the amplitude of vibration propagating to the
詳述すると、超音波溶接装置10を用いて超音波溶接する際に、電線1の一端に接続した端子4に生じる振幅をドップラー試験方法にて測定した。
つまり、図12(a)に示すように、電線1及び端子4の長手方向Lを一致させた状態に接続して、複数の電線1における他端に露出した芯線2同士を、ホーン11から発振される超音波振動(周波数=20kHz)により超音波溶接する際に、図示しないドップラー振動計から出光されるレーザー光線を、電線1の一端に接続した端子4に照射して、端子4に生じる振幅を測定した結果、図12(b)(c)に示すような測定結果が得られた。
Specifically, when ultrasonic welding is performed using the
That is, as shown in FIG. 12A, the
すなわち、電線1の長手方向Lをホーン11の振動方向Vに対して0度から90度に交差する角度に変化させて振動を測定した結果、ホーン11の振動方向Vと、電線1及び端子4の長手方向Lとが一致する0度の場合、44.8μmの振幅が端子4に生じた。
That is, as a result of measuring the vibration by changing the longitudinal direction L of the
しかし、ホーン11の振動方向Vを基準として、電線1の長手方向Lをホーン11の振動方向Vに対して30度に交差する角度に変化させて測定した場合、端子4に生じる振幅が33.5μmに減少し、さらに45度に変化させると振幅が23.7μmに減少する。
さらにまた、60度に変化させると振幅が15.3μmに減少し、90度に変化させる振幅が13.7に減少するという測定結果が得られた(図12(b)(c)参照)
However, when the vibration direction V of the
Furthermore, a measurement result was obtained in which the amplitude decreased to 15.3 μm when changed to 60 degrees and the amplitude changed to 90 degrees decreased to 13.7 (see FIGS. 12B and 12C).
上述の測定結果から解るように、電線1の長手方向Lを、ホーン11の振動方向Vに対して0度から90度に交差する角度に変化させることにより、端子4に生じる振幅を減少させることができる。
As can be seen from the above measurement results, by changing the longitudinal direction L of the
すなわち、ホーン11の振動方向Vに対する電線1の交差角度を60度から90度の範囲に含まれる角度に設定すれば、電線1の一端に接続した端子4、例えば、接触片43,44等の接触部42に変形(歪み)が生じることを防止することができる。また、端子4における連結部45等の振動しやすい部分や比較的強度が弱い部分に疲労破壊が起きることを防止できる。
この結果、電線1に接続した端子4を変形や疲労破壊することなく、複数の電線1における芯線2同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができる。
That is, if the crossing angle of the
As a result, the
この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の接続装置は、実施形態の超音波溶接装置10に対応し、
以下同様に、
ホーン11及びアンビル14における電線1を挟持する部分は、電線配置部110と、電線押圧部140に対応し、
可動式ガイド12及びアンビルプレート13における電線1を挟持する部分は、電線挟持部120,130に対応し、
電線規制部は、可動式ガイド12とアンビルプレート13に対応し、
凹凸部は、凸部111,121,131,141に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the embodiment,
The connecting device of the present invention corresponds to the
Similarly,
The portions of the
The part which clamps the
The wire restricting portion corresponds to the
The concavo-convex portions correspond to the
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be applied based on the technical idea shown in the claims, and many embodiments can be obtained.
例えば、ホーン11とアンビル14、および可動式ガイド12とアンビルプレート13の配置は、上下と左右に限定されるものではない。それぞれが対向していればよく、上下と左右が入れ替わる、あるいは超音波溶接装置10の全体が水平面に対して角度を持って設置されるものであってもよい。
For example, the arrangement of the
上述のホーン11から発振される超音波振動が電線1に接続した端子4に対して伝搬されにくい交差角度であれば、例えば、60度〜90度の範囲に含まれる交差角度に交差させた状態で超音波溶接してもよい。
また、複数の電線1のうち少なくとも1本以上の電線の一端に端子が付いていれば本発明の効果が得られる。このとき、端子の形状や種類は問わない。
If the ultrasonic vibration oscillated from the
Moreover, the effect of this invention will be acquired if the terminal is attached to the end of the at least 1 or more electric wire among the some
また、実施例1,2では、複数の電線1における芯線2同士を超音波溶接する例を説明したが、本発明はこれに限られず、一端に端子4が接続された1本又は複数の電線2において、他端の芯線2を構成する複数本の素線2aを撚り合わせて形成した撚り線における素線2a同士を超音波溶接してもよい。
Moreover, although Example 1, 2 demonstrated the example which ultrasonically welds the
この場合も、実施例1,2と同様に、電線1に接続した端子4を変形や疲労破壊することなく、電線1における素線2a同士を確実な導電性が確保される良好な状態に接続することができるという効果を奏する。
Also in this case, as in Examples 1 and 2, the wires 4a in the
また、実施例1,2では、芯線2を、アルミニウム製素線2aを複数本撚り合せた撚り線で構成した例を説明したが、例えば、アルミニウム製素線、アルミニウム合金製素線等の単線で構成してもよい。また、銅製素線、銅合金製素線等の素線を撚り合せた撚り線または単線で構成してもよい。
またアルミニウム製素線と銅製素線などを撚り合わせた撚り線または単線が混在している構成でもよい。
さらに素線2aや電線1の線径に依存せず、ホーン11から発振される超音波振動が電線1の端子4に対して伝搬されにくい所定の交差角度θ1であれば本発明の効果が得られる。
Moreover, although Example 1 and 2 demonstrated the example which comprised the
Moreover, the structure in which the strand wire or the single wire which twisted together the strand made from aluminum, the strand made from copper, etc. may be mixed.
Further, the effect of the present invention can be obtained if the ultrasonic wave oscillated from the
また、ジョイント端子21を装着せずに、複数の電線1における芯線2同士を1つに束ねてなる芯線集束部20をホーン11とアンビル14とで挟持して超音波溶接することも可能である。
この場合、超音波溶接により芯線集束部20に凸凹形状の圧痕が形成され、止水剤24との密着性が向上する。
Moreover, it is also possible to ultrasonically weld the core
In this case, an uneven impression is formed on the core
さらに本発明では、電線1の長手方向Lに対して交差する方向にホーン11を振動させるので、ホーン11の振動方向Vが電線1における芯線2間と交差する方向となる。これにより、例えば、電線1の長手方向Lと一致する方向にホーン11を振動させる場合に比べて、芯線2の配置に依存することなく良好な状態に接続することができるとともに、溶接性への影響を低減できる効果を奏する。
Furthermore, in the present invention, since the
さらにまた、実施例1,2では、電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して該ホーン11の左側斜め手前から60度から90度に交差して水平配置した例について説明したが(図12(a)参照)、例えば、電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して右側斜め手前から交差して水平配置してもよい。また、電線1を、ホーン11の振動方向Vに対して右側斜め後方あるいは左側斜め後方から交差して水平配置してもよい。つまり、ホーン11の振動方向Vを基準として、図13中の斜線で示す範囲に含まれる角度であれば本発明の効果が得られる。
Furthermore, in the first and second embodiments, the example in which the
L…長手方向
D…電線配置方向
V…振動方向
1…電線
2…芯線
2a…素線
3…絶縁被覆
20…芯線集束部
21…ジョイント端子
22…溶接部
23…絶縁キャップ
24…止水剤
4…端子
40…圧着部
42…接触部
45…連結片
10…超音波溶接装置
11…ホーン
110…電線配置部
111…凸部
12…可動式ガイド
13…アンビルプレート
120,121,130,131…電線挟持部
14…アンビル
140…電線押圧部
141…凸部
L ... Longitudinal direction D ... Electric wire arrangement direction V ...
Claims (10)
前記電線の長手方向を、
前記ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差させた状態で超音波溶接を行うことを特徴とする
電線の接続方法。 At least one end of a wire that is ultrasonically welded with a horn and an anvil sandwiched between strands of the other end of the plurality of wires or strands of the other end of the wires in the wire, with terminals connected to one end A connection method,
The longitudinal direction of the electric wire,
A method for connecting electric wires, characterized in that ultrasonic welding is performed in a state of intersecting at a predetermined crossing angle with respect to a vibration direction of ultrasonic vibration oscillated from the horn.
請求項1に記載の電線の接続方法。 The wire connection according to claim 1, wherein an intersecting angle between a longitudinal direction of the wire and a vibration direction of the ultrasonic vibration is set to an angle included in a range of 60 degrees to 90 degrees with respect to the vibration direction. Method.
請求項1又は2に記載の電線の接続方法。 The joint terminal that covers the core wire converging portion is mounted on the core wire converging portion in which the core wires in the plurality of electric wires or the strand wires of the stranded wires constituting the core wire in the electric wires are bundled together. The connection method of the electric wire of 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一つに記載の電線の接続方法。 The connection method of the electric wire as described in any one of Claims 1-3 which provided the uneven | corrugated | grooved part which cross | intersects with respect to the longitudinal direction of the said electric wire in the part which clamps the said electric wire of at least one among the said horn and the said anvil. .
前記電線における前記芯線同士を、前記ホーン及び前記アンビルで挟持した状態において、
前記電線の長手方向が所望する方向となるように該電線を配置する電線配置方向を、
前記ホーンから発振される超音波振動の振動方向に対して所定の交差角度に交差した角度に規制する電線規制部を備えた
電線の接続装置。 Wire connecting device for ultrasonic welding by holding a terminal connected to at least one end of a plurality of electric wires or strands of stranded wires constituting a core wire of an electric wire between a horn and an anvil arranged vertically Because
In the state where the core wires in the electric wire are sandwiched between the horn and the anvil,
An electric wire arrangement direction for arranging the electric wires so that the longitudinal direction of the electric wires is a desired direction,
An electric wire connecting device including an electric wire restricting portion that restricts an angle intersecting a predetermined intersecting angle with respect to a vibration direction of ultrasonic vibration oscillated from the horn.
前記ホーンに載置された前記電線の一側と対向して、該ホーンの一側部に配置した可動式ガイドと、
前記ホーンに載置された前記電線の他側と対向して、該ホーンの他側部に配置したアンビルプレートとで構成し、
前記可動式ガイド及び前記アンビルプレートを、
前記ホーンに載置された前記電線を挟持する方向に相対移動可能に設けた
請求項5に記載の電線の接続装置。 The electric wire regulating part,
Opposite one side of the electric wire placed on the horn, a movable guide arranged on one side of the horn,
Opposed to the other side of the electric wire placed on the horn, and composed of an anvil plate arranged on the other side of the horn,
The movable guide and the anvil plate;
The electric wire connecting device according to claim 5, wherein the electric wire connecting device is provided so as to be relatively movable in a direction in which the electric wire placed on the horn is sandwiched.
前記複数の電線における前記芯線同士又は前記電線における前記芯線を構成する撚り線の素線同士を挟持した状態において、
前記電線の電線配置方向と前記超音波振動の振動方向との交差する交差角度を、該振動方向を基準として60度〜90度の範囲に含まれる角度に規制する面で構成した
請求項5又は6に記載の電線の接続装置。 The electric wire regulating part,
In a state where the core wires in the plurality of electric wires or between strands of stranded wires constituting the core wires in the electric wires are sandwiched,
The crossing angle between the wire arrangement direction of the wire and the vibration direction of the ultrasonic vibration is configured by a surface that is regulated to an angle included in a range of 60 degrees to 90 degrees with respect to the vibration direction. 6. The electric wire connecting device according to 6.
請求項5〜7のいずれか一つに記載の電線の接続装置。 Connection of the electric wire as described in any one of Claims 5-7 which provided the uneven | corrugated | grooved part which cross | intersects with respect to the electric wire arrangement | positioning direction of the said electric wire in the part which clamps the said electric wire of at least one among the said horn and the said anvil. apparatus.
請求項5〜8のいずれか一つに記載の電線の接続装置。 The uneven | corrugated | grooved part which cross | intersects with respect to the electric wire arrangement | positioning direction of the said electric wire in the part which clamps the said electric wire of at least one among the said movable guide and the said anvil plate is provided as described in any one of Claims 5-8. Electric wire connection device.
前記電線における超音波溶接した箇所に、
前記電線の長手方向と交差する方向に凹凸形状の圧痕が形成されたことを特徴とする
端子付き電線。 At least one end is connected to a terminal, and is a terminal-attached electric wire ultrasonically welded between strands of strands constituting core wires at the other end of the plurality of electric wires or at the other end of the electric wires,
In the place where ultrasonic welding is performed on the wire,
An electric wire with a terminal, wherein concave and convex indentations are formed in a direction crossing a longitudinal direction of the electric wire.
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