JP2017123294A - 導電部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁皮膜へのレーザー光の照射によって生じる屑が端子部に付着することを抑制する。【解決手段】平角導体１２に絶縁皮膜１３が形成され、相手側端子と接続可能な端子部１５を有する導電部材１０の製造方法であって、平角導体１２に形成された絶縁皮膜１３にレーザー光ＬＢを照射することにより、絶縁皮膜１３を除去して端子部１５を形成する皮膜除去工程と、皮膜除去工程により形成された端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂを打ち抜いて側縁部１７Ａ，１７Ｂを除去する打ち抜き工程と、を備える。【選択図】図４

Description

本明細書では、導電部材に関する技術を開示する。

従来、導電部材には、金属の導体にエナメル皮膜が施されたものがあり、相手側端子と接続する端子部については、エナメル皮膜が除去されている。特許文献１には、１回目のレーザ光照射により被覆線におけるエナメル塗料等からなる被覆を溶かしてワイヤを露出させ、２回目のレーザ光照射によりワイヤの露出部分を被接合体に溶接することにより、被覆線を被接合体に溶接するレーザ溶接法が記載されている。

特開平５−８２２２８号公報

ところで、レーザ光を照射してエナメル皮膜を除去する場合には、エナメル皮膜が焦げた屑がワイヤの露出した導体に付着し、例えば、相手側端子との締結時等に屑が落下して回路等に不具合が生じることが懸念される。一方、導体に付着した屑に対してレーザ光を照射したり、装置によって導体の向きを変えて屑を除去する場合には、レーザ光の照射時間が増えたり、装置の負担が大きくなり好ましくないという問題がある。

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、絶縁皮膜へのレーザー光の照射によって生じる屑が端子部に付着することを抑制することを目的とする。

本明細書に記載された導電部材の製造方法は、平角導体に絶縁皮膜が形成され、相手側端子と接続可能な端子部を有する導電部材の製造方法であって、前記平角導体に形成された前記絶縁皮膜にレーザー光を照射することにより、前記絶縁皮膜を除去して前記端子部を形成する皮膜除去工程と、前記皮膜除去工程により形成された前記端子部の端縁部を打ち抜いて前記端縁部を除去する打ち抜き工程と、を備える。

本構成によれば、皮膜除去工程により、平角導体に形成された絶縁皮膜にレーザー光を照射することにより、絶縁皮膜を除去して端子部を形成する。このとき、端子部の端縁部には、レーザー光の照射によって絶縁皮膜が焦げた屑が付着しやすい。本構成によれば、打ち抜き工程により、絶縁皮膜が焦げた屑を端子部の端縁部と共に除去することができる。よって、絶縁皮膜へのレーザー光の照射によって生じる屑が端子部に付着することを抑制することができる。

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記打ち抜き工程において、前記端子部を貫通する貫通孔を形成する。
端子部に締結部材による締結等のために貫通孔を形成することがあるが、この貫通孔の形成を打ち抜き工程と別に行うと、工数が多くなるという問題がある。本構成によれば、打ち抜き工程で、端子部の端縁部の除去と、貫通孔の形成とを行うことができるため、導電部材を製造するための工数を削減することが可能になる。

前記皮膜除去工程では、前記平角導体の面における一方の側縁部側から他方の側縁部側に向けて前記レーザー光を走査するものであり、前記打ち抜き工程で打ち抜く前記端縁部は、前記平角導体の前記一方の側縁部及び前記他方の側縁部である。
このようにすれば、レーザー光の照射を効率的に行いつつ、端子部の側縁部に付着した屑を除去することができる。

前記導電部材は、前記平角導体が巻回されてなるコイルである。
このようにすれば、コイルの表面積が大きくなることで放熱性を向上させることができ、丸形の導電部材と比較して大電流の通電が可能になる。

本明細書に記載された技術によれば、絶縁皮膜へのレーザー光の照射によって生じる屑が端子部に付着することを抑制することが可能になる。

実施形態１の導電部材の一方の端部側を示し、他の部分は省略した斜視図 平角線の一方の端部側を示し、他の部分は省略した斜視図 皮膜除去工程を説明する図 打ち抜き工程を説明する図 実施形態２の導電部材の一方の端部側を示し、他の部分は省略した斜視図 皮膜除去工程を説明する図

＜実施形態１＞
実施形態１の導電部材１０について、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態の導電部材１０は、例えば自動車等の車両のバッテリ等の電源からモータ等の負荷に至る導電路に使用することができる。

導電部材１０は、いわゆるエッジワイズコイルとされており、扁平な矩形状の断面を有する平角線１１（図２参照）を、短辺側が内径面及び外径面となるように螺旋状に巻回して形成したものであり、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ等において出力電圧を平滑化するチョークコイルに用いることができる。

図１に示すように、導電部材１０（図１では長手方向（延び方向）の一方の端部側のみ図示し、他は省略している）は、平角導体１２が絶縁皮膜１３で覆われてなる本体１４と、平角導体１２が露出して相手側端子と接続可能な端子部１５とを有する。

平角導体１２は、外周の全周が絶縁皮膜１３で覆われて平角線１１を構成するものであり、例えば銅又は銅合金等の金属からなり、図２に示すように、長方形状の断面を有する。絶縁皮膜１３は、絶縁性を有する塗料等からなり、平角導体１２の表面にほぼ一定の厚みで形成されており、本実施形態では、エナメルとされる。絶縁皮膜１３をエナメルとすることで、導電部材１０の絶縁性、耐熱性及び強度が高められている。

端子部１５には、図１に示すように、円形状の貫通孔１６が貫通形成されている。貫通孔１６は、締結部材としてのボルト（図示しない）の軸部を通すことが可能な大きさで形成されている。例えば図示しない回路基板のバスバー等から延びる相手側端子に貫通形成された接続孔と端子部１５の貫通孔１６とにボルトの軸部を通してナットで締結することで、端子部１５と相手側端子とを接続することができる。

端子部１５は、平角線１１の端部側に設けられており、上面の絶縁皮膜１３がレーザー光ＬＢの照射により除去されて平角導体１２の上面が露出している。また、端子部１５の左右の側縁部１７Ａ，１７Ｂについては、金型１９による打ち抜き加工により両側縁部１７Ａ，１７Ｂが切断されて除去された切断端面１５Ａ（両側面）が露出している。これにより、端子部１５の幅寸法（図４の左右方向の寸法）は、絶縁皮膜１３で覆われた平角導体１２（本体１４）の幅寸法よりも小さくなっている。なお、端子部１５の下面（裏面）は、絶縁皮膜１３が除去されておらず、絶縁皮膜１３Ａが残されている。

次に、導電部材１０の製造方法について説明する。
（コイル形成工程）
例えばエナメルからなる絶縁皮膜１３が平角導体１２の外周に形成された所定の長さの平角線１１（図２）について、長手方向の両端部側以外の部分をエッジワイズ状に巻回してコイルを形成する。コイルを形成した後に、皮膜除去工程を行う。

（皮膜除去工程）
皮膜除去工程では、図３に示すように、平角導体１２の上面（長方形状の断面における長辺側の一方の面）に対して、レーザー光源ＬＳから出射されたレーザー光ＬＢを一方の側縁部１７Ａ側から他方の側縁部１７Ｂ側に向けて複数回走査（走査線をＳ１〜Ｓ６で示す）して平角導体１２（平角線１１）の上面における端子部１５を形成する領域の全体に亘ってレーザー光ＬＢを照射する。これにより、平角導体１２の上面が露出して相手側端子を接続可能な端子部１５が形成される。このとき、端子部１５の上面におけるレーザー光ＬＢの走査方向の前後の端部（側縁部１７Ａ，１７Ｂ）にはエナメルがレーザー光ＬＢによって焦げた屑ＷＡが付着した状態となっている。この皮膜除去工程の後に、打ち抜き工程を行う。

（打ち抜き工程）
打ち抜き工程では、図４に示すように、導電部材１０の端子部１５を例えば金属製の台座１８の載置面１８Ａに載置して位置決めし、プレス機の金型１９を上方から下降させる。これにより、金型１９の下面側の左右に一対設けられた切断部１９Ａにより、屑ＷＡが付着した端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂ（端縁部）を打ち抜いて側縁部１７Ａ，１７Ｂを除去する。また、側縁部１７Ａ，１７Ｂの打ち抜きと同時に、同じ金型１９の下面側に設けられた円形状の外周を有する切断部１９Ｂにより、端子部１５の中心部を円形状に打ち抜いて貫通孔１６を形成する。なお、台座１８には、切断部１９Ａ，１９Ｂが当接しないように逃げ凹部１８Ｂ，１８Ｃが設けられており、打ち抜き加工の際の切断部１９Ａ，１９Ｂは、逃げ凹部１８Ｂ，１８Ｃ内に配される。
これにより、導電部材１０が形成される。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
平角導体１２に絶縁皮膜１３が形成され、相手側端子と接続可能な端子部１５を有する導電部材１０の製造方法であって、平角導体１２に形成された絶縁皮膜１３にレーザー光ＬＢを照射することにより、絶縁皮膜１３を除去して端子部１５を形成する皮膜除去工程と、皮膜除去工程により形成された端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂ（端縁部）を打ち抜いて側縁部１７Ａ，１７Ｂを除去する打ち抜き工程と、を備える。

本実施形態によれば、皮膜除去工程により、平角導体１２に形成された絶縁皮膜１３にレーザー光ＬＢを照射することにより、絶縁皮膜１３を除去して端子部１５を形成する。このとき、端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂには、レーザー光ＬＢの照射によって絶縁皮膜１３が焦げた屑ＷＡが付着しやすい。本実施形態によれば、打ち抜き工程により、絶縁皮膜１３が焦げて形成された屑ＷＡを端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂと共に除去することができる。よって、絶縁皮膜１３へのレーザー光ＬＢの照射によって生じる屑ＷＡが端子部１５に付着することを抑制することができる。

また、打ち抜き工程において、端子部１５を貫通する貫通孔１６を形成する。
端子部１５に締結部材による締結等のために貫通孔１６を形成することがあるが、この貫通孔１６の形成を打ち抜き工程と別に行うと、工数が多くなるという問題がある。本実施形態によれば、打ち抜き工程で、端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂ（端縁部）の除去と、貫通孔１６の形成とを行うことができるため、導電部材１０を製造するための工数を削減することが可能になる。

また、皮膜除去工程では、平角導体１２の面における一方の側縁部１７Ａ側から他方の側縁部１７Ｂ側に向けてレーザー光ＬＢを走査するものであり、打ち抜き工程で打ち抜く端縁部は、平角導体１２の一方の側縁部１７Ａ及び他方の側縁部１７Ｂである。
このようにすれば、レーザー光ＬＢの照射を効率的に行いつつ、端子部１５の側縁部１７Ａ，１７Ｂに付着した屑ＷＡを除去することができる。

導電部材１０は、平角導体１２が巻回されてなるコイルである。
このようにすれば、コイルの表面積が大きくなることで放熱性を向上させることができ、丸形の導電部材１０と比較して大電流の通電が可能になる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図５及び図６を参照して説明する。実施形態２の導電部材２０は、平角導体１２（平角線１１）の上面及び下面に形成された絶縁皮膜１３のそれぞれに対してレーザー光ＬＢを照射するものである。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

皮膜除去工程では、平角導体１２の上面及び下面（長方形状の断面における長辺側の両面）に対して、レーザー光ＬＢを一方の側縁部１７Ａ側から他方の側縁部１７Ｂ側に向けて複数回走査して平角導体１２（平角線１１）の上面における端子部２１を形成する部分の全体に亘ってレーザー光ＬＢを照射する。これにより、平角導体１２の上面及び下面が露出した端子部２１が形成される（図６）。このとき、端子部２１の上面及び下面の両面におけるレーザー光ＬＢの走査方向の端部（側縁部１７Ａ，１７Ｂ）にはエナメルがレーザー光ＬＢによって焦げた屑ＷＡが付着した状態となっている。この皮膜除去工程の後に、打ち抜き工程を行う。

打ち抜き工程では、導電部材２０の端子部２１を台座１８に載置して位置決めし、金型１９により、皮膜除去工程により形成された端子部２１の側縁部１７Ａ，１７Ｂを打ち抜いて側縁部１７Ａ，１７Ｂを除去する。このとき、金型１９で同時に、端子部２１の中心部を同時に円形状に打ち抜いて貫通孔１６を形成する。これにより、導電部材２０が形成される。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、絶縁皮膜１３をエナメル被膜としたが、これに限られず、他の絶縁性の樹脂等としてもよい。例えば、絶縁皮膜１３をビニル等の絶縁性の合成樹脂としてもよい。

（２）導電部材１０は、コイルとしたが、これに限られず、他の導電部材１０としてもよい。例えば、導電路の形状及び長さに応じた導電部材、電線の端末部に取り付けられる端子、バッテリやキャパシタ等の蓄電素子の電極端子間を電気的に接続する金属製のバスバー等としてもよい。

（３）打ち抜き工程では、端子部１５，２１の両側縁部１７Ａ，１７Ｂを金型１９で打ち抜いて除去する構成としたが、これに限られない。例えば、端子部１５，２１の一方の側縁部１７Ａ（１７Ｂ）を金型１９で打ち抜いたり、端子部１５，２１の前端縁部（延び方向の端部）を金型１９で打ち抜いてもよい。

（４）打ち抜き工程では、端子部１５，２１の側縁部１７Ａ，１７Ｂの絶縁皮膜１３と共に端子部１５，２１を構成する平角導体１２の側縁部１７Ａ，１７Ｂを打ち抜いて除去する構成としたが、これに限られず、例えば端子部１５，２１の側縁部１７Ａ，１７Ｂの絶縁皮膜１３のみを打ち抜いて除去し、平角導体１２については全幅を打ち抜かずに残すようにしてもよい。

（５）端子部１５，２１の側縁部１７Ａ，１７Ｂ（端縁部）の除去と、貫通孔１６の形成とを同時に行うこととしたが、これに限られず、側縁部１７Ａ，１７Ｂ（端縁部）の除去と、貫通孔１６の形成とを別々に行うようにしてもよい。

（６）レーザー光ＬＢの走査方向や走査線の数は、上記実施形態の方向や数に限られず、種々の走査方向や走査線の数とすることが可能である。

１０，２０： 導電部材
１１： 平角線
１２： 平角導体
１３： 絶縁皮膜
１５，２１： 端子部
１６： 貫通孔
１７Ａ，１７Ｂ： 側縁部
ＬＢ： レーザー光
ＷＡ： 屑

Claims (4)

1. 平角導体に絶縁皮膜が形成され、相手側端子と接続可能な端子部を有する導電部材の製造方法であって、
   前記平角導体に形成された前記絶縁皮膜にレーザー光を照射することにより、前記絶縁皮膜を除去して前記端子部を形成する皮膜除去工程と、
   前記皮膜除去工程により形成された前記端子部の端縁部を打ち抜いて前記端縁部を除去する打ち抜き工程と、を備える導電部材の製造方法。
2. 前記打ち抜き工程において、前記端子部を貫通する貫通孔を形成する、請求項１に記載の導電部材の製造方法。
3. 前記皮膜除去工程では、前記平角導体の面における一方の側縁部側から他方の側縁部側に向けて前記レーザー光を走査するものであり、
   前記打ち抜き工程で打ち抜く前記端縁部は、前記平角導体の前記一方の側縁部及び前記他方の側縁部である、請求項１又は請求項２に記載の導電部材の製造方法。
4. 前記導電部材は、前記平角導体が巻回されてなるコイルである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の導電部材の製造方法。

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