JP2019204588A - 端子付き電線および端子付き電線の製造方法 - Google Patents

端子付き電線および端子付き電線の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電気性能の向上を図ることができる端子付き電線の製造方法を提供する。【解決手段】端子付き電線の製造方法は、複数の素線を有する芯線31の端部31aが被覆33から露出している電線3に対して、素線の外周面同士が接合した接合部34を端部に形成する接合工程と、底部15と、底部から延出しており、互いに対向する一対の加締片16Aと、を有する圧着端子2に接合部を設置する設置工程と、圧着端子を支持する第一金型110と、第一金型に対して相対移動する第二金型120と、の間に圧着端子および電線を挟み込んで、加締片を接合部に対して圧着させる圧着工程と、加締片が接合部を底部に向けて押圧している状態で、接合部のうち加締片から外部に突出している先端部34bを切断部130によって切断する切断工程と、を含む。【選択図】図13

Description

本発明は、端子付き電線および端子付き電線の製造方法に関する。
従来、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減させる技術がある。特許文献1には、露出した芯線を一対の治具で挟んで、治具により芯線に超音波振動を与える工程と、芯線のうち超音波振動が与えられた領域において、芯線を切断する工程と、芯線のうち、超音波振動が与えられた領域を含む領域に外側から巻き付けるようにして圧着部を圧着する工程と、を実行する端子金具付き電線の製造方法が開示されている。特許文献1の製造方法では、超音波振動によって複数の素線を互いに溶接するとされている。
特許第5428789号公報
ここで、超音波振動が与えられた領域が切断されるときに、この領域に割れが発生したり、この領域で素線の剥がれが生じたりする可能性がある。割れや素線の剥がれを抑制して端子付き電線の電気性能を向上できることが望まれている。
本発明の目的は、電気性能の向上を図ることができる端子付き電線および端子付き電線の製造方法を提供することである。
本発明の端子付き電線の製造方法は、複数の素線を有する芯線の端部が被覆から露出している電線に対して、前記素線の外周面同士が接合した接合部を前記端部に形成する接合工程と、底部と、前記底部から延出しており、互いに対向する一対の加締片と、を有する圧着端子に前記接合部を設置する設置工程と、前記圧着端子を支持する第一金型と、前記第一金型に対して相対移動する第二金型と、の間に前記圧着端子および前記電線を挟み込んで、前記加締片を前記接合部に対して圧着させる圧着工程と、前記加締片が前記接合部を前記底部に向けて押圧している状態で、前記接合部のうち前記加締片から外部に突出している先端部を切断部によって切断する切断工程と、を含むことを特徴とする。
本発明に係る端子付き電線の製造方法は、複数の素線を有する芯線の端部が被覆から露出している電線に対して、素線の外周面同士が接合した接合部を端部に形成する接合工程と、底部と、底部から延出しており、互いに対向する一対の加締片と、を有する圧着端子に接合部を設置する設置工程と、圧着端子を支持する第一金型と、第一金型に対して相対移動する第二金型と、の間に圧着端子および電線を挟み込んで、加締片を接合部に対して圧着させる圧着工程と、加締片が接合部を底部に向けて押圧している状態で、接合部のうち加締片から外部に突出している先端部を切断部によって切断する切断工程と、を含む。
本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、加締片が接合部を底部に向けて押圧している状態で切断工程がなされる。これにより、接合部における割れ等の発生が抑制される。よって、本発明に係る端子付き電線の製造方法は、端子付き電線の電気性能を向上させることができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る端子付き電線の斜視図である。 図2は、実施形態に係る電線の平面図である。 図3は、実施形態の除去工程を説明する図である。 図4は、実施形態に係る電線の正面図である。 図5は、実施形態に係る超音波接合機を示す正面図である。 図6は、実施形態に係る超音波接合機を示す断面図である。 図7は、実施形態の接合工程を説明する断面図である。 図8は、実施形態の接合工程を説明する他の断面図である。 図9は、実施形態に係る端子圧着装置を示す正面図である。 図10は、実施形態に係る端子圧着装置を示す断面図である。 図11は、実施形態の圧着工程を説明する断面図である。 図12は、実施形態の圧着工程を説明する他の断面図である。 図13は、第二金型が下死点にある状態を示す断面図である。 図14は、第二金型が下死点にある状態を示す他の断面図である。 図15は、実施形態の切断工程を説明する断面図である。 図16は、実施形態の切断工程を説明する他の断面図である。 図17は、第二金型が下死点にある状態の断面図である。 図18は、切断後の接合部を示す断面図である。 図19は、切断部の形状の例を示す平面図である。 図20は、切断部の形状の例を示す平面図である。 図21は、切断部の形状の例を示す平面図である。 図22は、切断部の形状の例を示す断面図である。 図23は、切断部の形状の例を示す断面図である。 図24は、切断部の形状の例を示す断面図である。 図25は、切断部の形状の例を示す断面図である。 図26は、切断部の形状の例を示す断面図である。 図27は、実施形態の第1変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図28は、実施形態の第1変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図29は、実施形態の第2変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図30は、実施形態の第2変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図31は、実施形態の第3変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図32は、実施形態の第3変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図33は、実施形態の第3変形例に係る端子付き電線を示す断面図である。 図34は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図35は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図36は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図37は、図36の要部拡大図である。 図38は、実施形態の第5変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図39は、実施形態の第5変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。 図40は、実施形態の第6変形例に係る切断工程を説明する断面図である。 図41は、実施形態の第6変形例に係る切断工程を説明する断面図である。
以下に、本発明の実施形態に係る端子付き電線および端子付き電線の製造方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1から図26を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、端子付き電線および端子付き電線の製造方法に関する。図1は、実施形態に係る端子付き電線の斜視図、図2は、実施形態に係る電線の平面図、図3は、実施形態の除去工程を説明する図、図4は、実施形態に係る電線の正面図、図5は、実施形態に係る超音波接合機を示す正面図、図6は、実施形態に係る超音波接合機を示す断面図、図7は、実施形態の接合工程を説明する断面図、図8は、実施形態の接合工程を説明する他の断面図、図9は、実施形態に係る端子圧着装置を示す正面図、図10は、実施形態に係る端子圧着装置を示す断面図である。
図11は、実施形態の圧着工程を説明する断面図、図12は、実施形態の圧着工程を説明する他の断面図、図13は、第二金型が下死点にある状態を示す断面図、図14は、第二金型が下死点にある状態を示す他の断面図、図15は、実施形態の切断工程を説明する断面図、図16は、実施形態の切断工程を説明する他の断面図、図17は、第二金型が下死点にある状態の断面図、図18は、切断後の接合部を示す断面図である。
図6には、図5のVI−VI断面が示されている。図8には、図7のVIII−VIII断面が示されている。図10には、図9のX−X断面が示されている。図12には、図11のXII−XII断面が示されている。図14には、図13のXIV−XIV断面が示されている。図17には、図13のXVII−XVII断面が示されている。
図1に示すように、本実施形態の端子付き電線1は、圧着端子2および電線3を有する。圧着端子2は、電線3に対して圧着される端子である。圧着端子2は、電線3と一体になった状態で相手側端子(図示略)に対して電気的に接続される。圧着対象の電線3は、端部の被覆33が取り除かれて芯線31が所定の長さ露出している。本実施形態の芯線31は、複数本の素線32の集合体である。素線32は、銅やアルミニウム等の導電性を有する金属によって形成されている。圧着端子2は、電線3の端部に圧着されることで、露出している芯線31に対して電気的に接続される。
圧着端子2は、母材としての導電性の金属板(例えば、銅板、銅合金板)から形成される。圧着端子2は、母材に対する打ち抜き加工や折り曲げ加工等により相手側端子や電線3との接続が可能な所定の形状に形成される。圧着端子2は、連結部11、芯線圧着部12、連結部13、および被覆圧着部14を有する。
以下の説明において、圧着端子2の長手方向を「第一方向L」と称する。第一方向Lは、圧着端子2と相手側端子との挿入方向であり、かつ電線3の軸方向である。圧着端子2の幅方向を「第二方向W」と称する。第二方向Wは、第一方向Lと直交する方向である。第一方向Lおよび第二方向Wの何れとも直交する方向を「第三方向H」と称する。第三方向Hは、圧着端子2の高さ方向である。第三方向Hは、後述する圧着工程において芯線圧着部12が第一金型110および第二金型120によって押圧される方向である。第一方向Lにおいて、芯線31の先端側を「前側」と称し、前側とは反対側を「後側」と称する。
連結部11、芯線圧着部12、連結部13、および被覆圧着部14は、この順序で第一方向Lに沿って並んでいる。連結部11は、圧着端子2における最も前側に配置されている。芯線圧着部12は、電線3の芯線31に対して圧着される。被覆圧着部14は、電線3の被覆33に対して圧着される。芯線圧着部12と被覆圧着部14とは連結部13を介してつながっている。連結部11は、芯線圧着部12から前側に向けて延出している。芯線圧着部12は、底部15および一対の加締片16A,16Bを有する(図14参照)。一対の加締片16A,16Bは、底部15の端部から延出している片部である。また、図2に示すように、被覆圧着部14は、一対の加締片17A,17Bを有する。
本実施形態の端子付き電線1において、芯線31には接合部34が形成されている。接合部34は、素線32の外周面同士が接合している部分である。芯線圧着部12は、接合部34に対して圧着される。これにより、素線32間の電気抵抗や芯線31と芯線圧着部12との間の電気抵抗を低減させることができる。
また、端子付き電線1を製造する製造方法において、接合部34の先端を切断する切断工程が圧着工程と並行して行われる。つまり、加締片16A,16Bによって接合部34が囲まれ、接合部34が圧縮されている状態で接合部34の先端が切断される。これにより、接合部34が切断される際の素線32の剥がれや接合部34の割れが抑制される。その結果、端子付き電線1における電気性能のバラツキや低下が抑制される。
以下に、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法について詳細に説明する。本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、除去工程、接合工程、設置工程、圧着工程、および切断工程を含む。
(除去工程)
除去工程は、電線3から被覆33の一部を除去して芯線31を露出させる工程である。図2には、被覆33の一部が除去される前の電線3が示されている。図2に示す電線3では、芯線31の端面を除いて芯線31の全体が被覆33によって覆われている。図3に示すように、除去工程では、被覆33の末端部33aが電線3から除去される。末端部33aが除去されることで、芯線31の端部31aが被覆33から露出する。本実施形態の電線3では、図4に示すように、芯線31の断面形状が円形である。素線32の断面形状は、例えば、円形である。ただし、芯線31の断面形状や素線32の断面形状は、円形には限定されない。
(接合工程)
接合工程は、芯線31の端部31aに接合部34を形成する工程である。本実施形態の接合工程では、超音波接合によって接合部34が形成される。図5および図6には、超音波接合機20が示されている。超音波接合機20は、ホーン21と、アンビルプレート22と、グライディングジョー23と、ホーン24と、を有する。ホーン21、アンビルプレート22、グライディングジョー23、およびホーン24は、例えば、平板状の部材である。ホーン21の加圧面21aとアンビル24の加圧面24aとが平行に配置されている。アンビルプレート22の加圧面22aとグライディングジョー23の加圧面23aとが平行に配置されている。加圧面21a,24aと加圧面22a,23aとは直交している。
アンビル24は、加圧面21a,24aと直交する方向に沿ってホーン21に対して相対移動可能である。グライディングジョー23は、加圧面22a,23aと直交する方向に沿ってアンビルプレート22に対して相対移動可能である。ホーン21は、超音波発振器によって加振されて超音波振動する。ホーン21は、図6に矢印V1で示すように、電線3の軸方向に沿って振動する。
芯線31の端部31aは、ホーン21、アンビルプレート22、グライディングジョー23、およびホーン24によって囲まれる成型空間25に挿入される。成型空間25は、断面形状が矩形の空間部である。
超音波接合機20は、図5に示すように、アンビル24をホーン21に向けて移動させ(矢印F1)かつグライディングジョー23をアンビルプレート22に向けて移動させる(矢印F2)ことで端部31aを圧縮する。このときに、超音波接合機20は、ホーン21を超音波振動させる。芯線31が圧縮され、かつ加振されることで、隣接する素線32同士が超音波接合される。その結果、図7および図8に示すように、芯線31の端部31aに接合部34が形成される。超音波接合において、素線32の表面に形成された酸化皮膜が破壊され、隣接する素線32同士が金属接合される。接合部34では、素線32の隙間が縮小し、かつ素線32の外周面同士が接合している。接合部34では、芯線31における他の箇所と比較して断面積が小さくなっている。
本実施形態では、図7に示すように、芯線31の端部31aにおける先端の近傍から被覆33の近傍までの区間に接合部34が形成される。言い換えると、端部31aの両端には、接合部34に隣接して非接合部31b,31cが残される。非接合部31b,31cは、素線32同士が接合されていない部分である。非接合部31bは、端部31aにおける先端側の部分であり、接合工程において超音波接合機20から外部に露出していた部分である。非接合部31cは、端部31aにおける基端側の部分であり、接合工程において超音波接合機20から外部に露出していた部分である。接合部34の形成が完了すると、端部31aが超音波接合機20から取り出される。
(設置工程)
設置工程は、圧着端子2に接合部34を設置する工程である。設置工程では、端子圧着装置100の第一金型110に圧着端子2および電線3が設置される。図9および図10に示すように、端子圧着装置100は、第一金型110、第二金型120、および切断部130を有する。第一金型110は、固定式の金型であり、圧着端子2を支持する。第二金型120は、移動式の金型であり、第一金型110に対して上下方向に相対移動する。
図10に示すように、第一金型110は、第一アンビル111、第二アンビル112、および第三アンビル113を有する。第一アンビル111は、芯線圧着部12を支持する。第二アンビル112は、被覆圧着部14を支持する。第三アンビル113は、連結部11および図示しない端子接続部を支持する。端子接続部は、圧着端子2のうち、相手側端子と接続される部分である。端子接続部は、連結部11を介して芯線圧着部12につながっている。
第二金型120は、第一クリンパ121および第二クリンパ122を有する。第一クリンパ121は、第一アンビル111と対向している。第一クリンパ121は、芯線圧着部12を加締めて芯線31に対して芯線圧着部12を圧着させる。第二クリンパ122は、第二アンビル112と対向している。第二クリンパ122は、被覆圧着部14を加締めて被覆33に対して被覆圧着部14を圧着させる。
切断部130は、芯線31の接合部34を切断する部材である。本実施形態の切断部130は、金属等で形成された切断刃である。切断部130は、第一クリンパ121の前面側に固定されている。つまり、切断部130は、第二金型120における第二クリンパ122側とは反対側の端面に配置されている。切断部130は、刃先130aが片刃となっている。すなわち、刃先130aにおける片側の面は、上下方向に対して一方側に傾斜した傾斜面となっている。傾斜面は、切断部130の先端へ向うに従って第一クリンパ121に近づくように傾斜している。刃先130aにおける他方の面は、上下方向と平行な面である。刃先130aの先端は、図9に示すように、下方に向けてわずかに湾曲している。切断部130の刃先130aの位置は、圧着工程と並行して切断工程がなされるように設定されている。
設置工程では、第一金型110の上面に圧着端子2が載置される。圧着端子2の芯線圧着部12は、図9および図10に示すように、底部15、第一加締片16A、および第二加締片16Bを有する。芯線圧着部12は、U字形状をなすように形成されている。底部15は、U字状に形成された芯線圧着部12の底壁となる部位である。第一加締片16Aおよび第二加締片16Bは、U字状に形成された芯線圧着部12の側壁となる部位である。第一加締片16Aは、第二方向Wにおける底部15の一端から延出している。第二加締片16Bは、第二方向Wにおける底部15の他端から延出している。
被覆圧着部14は、芯線圧着部12と同様に一対の加締片17A,17Bを有する(図1参照)。被覆圧着部14の加締片17A,17Bは、芯線圧着部12の加締片16A,16Bから離間して形成されている。
圧着端子2は、図10に示すように、芯線圧着部12が第一アンビル111と対向し、被覆圧着部14が第二アンビル112と対向するように第一金型110に載置される。より詳しくは、圧着端子2は、底部15が第一アンビル111によって支持され、かつ一対の加締片16A,16Bの先端が第一クリンパ121と対向するように載置される。
電線3は、第一金型110によって支持されている圧着端子2に設置される。電線3は、芯線31の端部31aが芯線圧着部12の底部15と対向し、被覆33が被覆圧着部14の底部18と対向するように圧着端子2に設置される。より詳しくは、電線3は、接合部34が底部15と対向するように圧着端子2に設置される。つまり、電線3は、底部15および一対の加締片16A,16Bによって囲まれた空間部に接合部34が位置するように設置される。本実施形態の設置工程では、電線3は、接合部34の一部が芯線圧着部12から前側に向けて突出するように設置される。
(圧着工程)
圧着工程は、芯線圧着部12を芯線31の接合部34に対して圧着させる工程である。本実施形態では、圧着工程において、芯線圧着部12および被覆圧着部14が接合部34および被覆33に対してそれぞれ圧着される。圧着工程では、第一金型110と第二金型120との間に圧着端子2および電線3が挟み込まれる。第一金型110および第二金型120は、加締片16A,16Bを接合部34に対して圧着させ、加締片17A,17Bを被覆33に対して圧着させる。圧着工程では、図11および図12に示すように、第二金型120が第一金型110に向けて下方に移動する。第二金型120は、下降する途中で圧着端子2に接触する。具体的には、第一クリンパ121は、図11に示すように、加締片16A,16Bの先端16dに接触する。
第一クリンパ121は、加締片16A,16Bを変形させる湾曲面121aを有する。湾曲面121aは、加締片16A,16Bの先端16dを第一金型110に向けるように加締片16A,16Bを湾曲形状に変形させる。第一クリンパ121は、一対の加締片16A,16Bおよび底部15によって接合部34を包み込むように加締片16A,16Bを変形させる。図13および図14には、第二金型120が圧着工程において下死点にあるときの状態が示されている。
本実施形態の第一クリンパ121は、図14に示すように、所謂Bクリンプと称する加締めを行う。加締片16A,16Bは、芯線圧着部12の断面形状がB字形状をなすようにそれぞれ湾曲している。加締片16A,16Bの先端16dは、下方を向いており、接合部34に向けて押し当てられている。加締片16A,16Bは、接合部34を底部15に向けて押圧している。また、加締片16A,16Bは、接合部34を包み込んでおり、接合部34を圧縮している。なお、被覆圧着部14の加締片17A,17Bは、加締片16A,16Bと同様に変形して被覆33に対して圧着される。
(切断工程)
切断工程は、切断部130によって接合部34の先端部34bを切断する工程である。本実施形態の切断工程では、以下に説明するように、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧している状態で切断部130が接合部34を切断する。言い換えると、接合部34が加締片16A,16Bと底部15との間に挟み込まれている状態で接合部34が切断される。
図15には、切断部130が接合部34の切断を開始するときの断面が示されている。図15に示すように、接合部34における先端部34bの一部は、芯線圧着部12から前側に向けて突出している。圧着工程において第二金型120が下降していくと、切断部130の刃先130aが接合部34の先端部34bに接触する。第二金型120が更に下降していくことで、切断部130が先端部34bを切断していく。本実施形態では、切断部130が先端部34bの切断を開始するまでに加締片16A,16Bが接合部34を押圧し始める。
図16には、加締片16A,16Bが接合部34を押圧し始めた状態が示されている。加締片16A,16Bの先端16dは、接合部34の上面34aに当接しており、接合部34を底部15に向けて押圧している。つまり、芯線圧着部12は、少なくとも第三方向Hにおいて接合部34を挟み込み、接合部34を圧縮している。図16に示す状態において、更に、加締片16A,16Bが第二方向Wにおいて接合部34を挟み込んでいることが好ましい。接合部34が芯線圧着部12によって挟み込まれていることで、接合部34において素線32の剥がれ等が抑制される。例えば、接合部34において、少なくとも芯線圧着部12によって覆われている部分では、接合部34の割れや素線32の剥がれが生じにくい。
切断部130は、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧し始めるのと実質的に同時に先端部34bを切断し始める。あるいは、切断部130は、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧し始めた後に先端部34bを切断し始める。従って、本実施形態では、芯線圧着部12が接合部34を挟み込んでいる状態で切断工程が開始される。よって、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、素線32の剥がれや接合部34の割れを抑制しつつ接合部34を切断することができる。
切断工程では、切断部130によって接合部34に第三方向Hの力が加えられることで、接合部34には第二方向Wに向けて広がろうとする応力が発生する。これに対して、加締片16A,16Bが第二方向Wの両側から接合部34を支持して接合部34の変形を規制する。よって、素線32の剥がれや接合部34の割れが効果的に抑制される。
図13および図17には、第二金型120が下死点まで降下した状態が示されている。このときに、切断部130の刃先130aは接合部34の下端まで達しており、接合部34の切断を完了している。つまり、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法では、接合部34に対する芯線圧着部12の圧着と、接合部34の切断とが実質的に同時に完了する。圧着工程および切断工程が同時に進行することで、製造工程の簡素化が実現される。また、接合部34の先端部34bを切断するための専用の装置を端子圧着装置100とは別に用意する必要がない。
図18には、切断工程において切断部130によって切断された後の接合部34の断面が示されている。接合部34の先端面34cは、切断部130によって切断された切断面である。先端面34cは、芯線圧着部12から外部に突出している。先端面34cでは、素線32の端面32aが互いに接し、かつ共通の方向を向いて切断面を構成している。言い換えると、先端面34cにおいて、素線32の端面32aがひとまとまりとなって切断面を構成している。図18に示す端子付き電線1では、各端面32aが前側を向いている。本実施形態では、接合部34が切断部130によって垂直に切断されている。この場合、各端面32aが第一方向Lを向いている。
また、切断面を構成する複数の素線32の端面32aは、同じ方向に向けて剪断変形している。本実施形態に係る端子付き電線1では、複数の端面32aが連結部11に向けて剪断変形している。剪断変形の方向は、切断部130の移動方向に応じた方向である。切断部130が第三方向Hに沿って下降して接合部34を切断する場合には、剪断変形の方向は、第三方向Hに沿った下向きの方向となる。
以上説明したように、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、接合工程と、設置工程と、圧着工程と、切断工程と、を含む。接合工程は、複数の素線32を有する芯線31の端部31aが被覆33から露出している電線3に対して、端部31aに接合部34を形成する工程である。接合部34では、素線32の外周面同士が接合している。設置工程は、圧着端子2に接合部34を設置する工程である。圧着端子2は、底部15と、底部15から延出しており、互いに対向する一対の加締片16A,16Bと、を有する。
圧着工程は、第一金型110と第二金型120との間に圧着端子2および電線3を挟み込んで、加締片16A,16Bを接合部34に対して圧着させる工程である。第一金型110は、圧着端子2を支持する金型であり、第二金型120は、第一金型110に対して相対移動する金型である。
切断工程は、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧している状態で、接合部34の先端部34bを切断部130によって切断する工程である。切断される先端部34bは、加締片16A,16Bから外部に突出している部分である。本実施形態に係る端子付き電線の製造方法によれば、接合部34が加締片16A,16Bと底部15との間に挟み込まれている状態で接合部34が切断される。よって、接合部34に割れや素線32の剥がれが発生してしまうことが抑制される。
本実施形態に対する比較例として、圧着工程よりも前に切断工程がなされ、予め接合部34が切断される製造方法について考察する。この場合、接合部34が周囲から押圧されていない状態で切断される。その結果、接合部34が切断される際に、接合部34に割れや素線32の剥がれが生じやすい。これに対して、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法では、接合部34において割れや素線32の剥がれが抑制される。その結果、端子付き電線1における電気性能の低下や電気性能のバラツキが抑制される。
また、切断工程がなされてから接合部34に対して芯線圧着部12が圧着される場合、芯線圧着部12から接合部34が突出する突出長さにバラツキが出やすい。これに対して、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法によれば、突出長さを揃えることができる。よって、端子付き電線1が電気接続箱等に組み付けられる際に、接合部34と他の部品との干渉が発生しにくい。
本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、第二金型120と切断部130とを連動して動作させる。その典型例として、本実施形態では、第二金型120と切断部130とが一体となって上下動する態様が説明されている。切断部130は、第二金型120に対して直接的に固定されていても、他の部材を介して間接的に固定されていてもよい。
本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、第二金型120の移動方向に沿って、第二金型120および切断部130を一体として移動させ、接合部34に対する加締片16A,16Bの圧着と先端部34bの切断とを並行して行う。圧着工程と切断工程とが並行して行われることで、製造時間の短縮や製造工程の簡素化が可能となる。
本実施形態に係る端子付き電線1は、電線3と、圧着端子2とを有する。電線3は、複数の素線32を有する芯線31と、芯線31の端部31aを露出させた状態で芯線31を覆う被覆33とを有する。圧着端子2は、芯線31に圧着された芯線圧着部12を有する。芯線31において、芯線圧着部12に圧着されている部分を含む先端側の部分は、素線32の外周面同士が接合した接合部34である。接合部34の先端面34cは、芯線圧着部12から外部に突出しており、かつ切断面である。先端面34cにおいて、複数の素線32の端面32aが互いに接し、かつ共通の方向を向いて切断面を構成している。このような先端面34cは、接合部34を切断する切断工程が圧着工程と並行して、または圧着工程の後になされることで形成される。
本実施形態に係る端子付き電線1において、上記の切断面を構成する複数の素線32の端面32aが、同じ方向に向けて剪断変形している。このような切断面は、接合部34を切断する切断工程が圧着工程と並行して、または圧着工程の後になされることで形成される。
なお、切断部130の形状は、例示した形状には限定されない。図19乃至図21は、切断部130の形状の例を示す平面図である。図19に示す切断部130の刃先130aは、中央部130bが直線形状であり、かつ両端部130cが円弧状の湾曲形状となっている。図20に示す切断部130の刃先130aは、中央部が大きく突出した湾曲形状となっている。図21に示す切断部130の刃先130aは、全体が直線形状となっている。刃先130aの形状は、芯線圧着部12の断面形状や接合部34の断面形状に応じて適宜定められる。例えば、刃先130aの形状は、底部15の断面形状に沿った形状とされてもよい。
図22乃至図26は、切断部130の形状の例を示す断面図である。図22に示す切断部130では、刃先130aの傾きが図10に示す刃先130aの傾きと逆になっているすなわち、図22に示す刃先130aの傾斜面は、先端へ向うに従って第二金型120から離間するように傾斜している。図23に示す刃先130aでは、先端へ向うに従って刃先の角度αが小さくなるように、片側に湾曲面130dが形成されている。図24に示す刃先130aでは、先端へ向うに従って刃先の角度βが小さくなるように、両側に湾曲面が形成されている。図25に示す刃先130aでは、両側に傾斜面が形成されている。図26に示す刃先130aは、図23に示す刃先130aとは反対側に湾曲面130eが形成されている。
[実施形態の第1変形例]
図27および図28を参照して、実施形態の第1変形例について説明する。図27は、実施形態の第1変形例に係る切断工程を説明する断面図、図28は、実施形態の第1変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。図27には、図28のXXVII−XXVII断面が示されている。実施形態の第1変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、端子圧着装置100が第二金型120を下死点でホールドしたまま接合部34を切断する点である。
図27および図28に示す切断部140は、第二金型120に対して相対移動可能である。端子圧着装置100は、第二金型120および切断部140を連動して動作させる。第二金型120を動作させる機構と、切断部140を動作させる機構とは共通であっても、互いに独立していてもよい。端子圧着装置100は、第二金型120を下死点で停止させた状態で切断部140を下降させて接合部34を切断する。図27および図28には、第二金型120が下死点で停止している状態が示されている。切断部140は、接合部34に向けて下降している。この状態から、端子圧着装置100は切断部140を更に下降させて切断部140によって接合部34を切断する。切断部140の刃先140aの形状は、例えば、上記実施形態の刃先130aの形状と同じである。
実施形態の第1変形例によれば、芯線圧着部12が接合部34を強固に保持している状態で切断工程が開始される。よって、実施形態の第1変形例に係る端子付き電線の製造方法によれば、素線32の剥がれや接合部34の割れが発生しにくい。
[実施形態の第2変形例]
図29および図30を参照して、実施形態の第2変形例について説明する。図29は、実施形態の第2変形例に係る切断工程を説明する断面図、図30は、実施形態の第2変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。図29には、図30のXXIX−XXIX断面が示されている。実施形態の第2変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、端子圧着装置100が第二金型120を上昇させている間に接合部34を切断する点である。
実施形態の第2変形例に係る切断部140は、上記第1変形例に係る切断部140と同様に、第二金型120に対して相対移動可能である。端子圧着装置100は、第二金型120が下死点まで到達した後に切断部140によって接合部34を切断する。第2変形例に係る切断工程では、端子圧着装置100は第二金型120を下死点で停止させず、第二金型120を上昇させる。つまり、切断工程において、図29および図30に示すように、第二金型120が上昇し、切断部140が下降する。
実施形態の第2変形例によれば、第1変形例と同様に、芯線圧着部12が接合部34を強固に保持している状態で切断工程が開始される。よって、切断工程において素線32の剥がれや接合部34の割れが発生しにくい。
[実施形態の第3変形例]
図31および図32を参照して、実施形態の第3変形例について説明する。図31は、実施形態の第3変形例に係る切断工程を説明する断面図、図32は、実施形態の第3変形例に係る切断工程を説明する他の断面図、図33は、切断後の接合部を示す断面図である。図31には、図32のXXXI−XXXI断面が示されている。実施形態の第3変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、切断部150が第二方向Wに移動しながら接合部34を切断する点である。
実施形態の第3変形例に係る切断部150は、第一切断部151および第二切断部152を有する。第一切断部151および第二切断部152は、それぞれ第二方向Wに移動する。端子圧着装置100は、第二金型120および切断部150を連動して動作させる。第二金型120を動作させる機構と、切断部150を動作させる機構とは共通であっても、互いに独立していてもよい。二つの切断部151,152は、第二方向Wに沿って互いに逆の向きに移動する。第一切断部151と第二切断部152とは、第一方向Lにおいてずらして配置されている。第一切断部151の刃先151aと、第二切断部152の刃先152aとは第二方向Wにおいて対向している。切断部150は、第一切断部151の刃先151aと第二切断部152の刃先152aとの間に接合部34を挟み込み、剪断力によって接合部34を切断する。
切断部150は、例えば、圧着工程と並行して接合部34を切断する。この場合、切断部150は、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧し始めてから接合部34の切断を開始することが望ましい。図31には、第二金型120を下降させながら切断部150によって接合部34の切断を開始する様子が示されている。図32には、切断部150によって接合部34が切断された状態が示されている。
図33には、切断部150によって切断された接合部34の断面が示されている。図33の断面は、第三方向Hと直交する断面である。接合部34の先端面34cは、二つの切断面34d,34eを有する。一方の切断面34dは、第一切断部151によって形成された切断面である。他方の切断面34eは、第二切断部152によって形成された切断面である。一方の切断面34dでは、素線32の端面32aが互いに接し、かつ共通の方向を向いて切断面34dを構成している。他方の切断面34eでは、素線32の端面32aが互いに接し、かつ共通の方向を向いて切断面34eを構成している。
切断面34dを構成する複数の素線32の端面32aは、同じ方向に向けて剪断変形している。剪断変形の方向は、第二方向Wにおける芯線31の中心へ向う方向である。切断面34eを構成する複数の素線32の端面32aは、同じ方向に向けて剪断変形している。剪断変形の方向は、第二方向Wにおける芯線31の中心へ向う方向である。
なお、切断部150は、圧着工程が完了してから接合部34を切断してもよい。この場合、端子圧着装置100は、第二金型120を下死点で停止させた状態で切断部150によって接合部34を切断してもよく、第二金型120を上昇させながら切断部150によって接合部34を切断してもよい。
なお、第一切断部151の形状と、第二切断部152の形状とは対称であっても、非対称であってもよい。また、第一切断部151の動作と、第二切断部152の動作とは対称であっても、非対称であってもよい。
[実施形態の第4変形例]
図34を参照して、実施形態の第4変形例について説明する。図34は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する断面図である。実施形態の第4変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、圧着端子2が凹部11bを有し、かつ凹部11bを切断部130に対向させて配置される点である。
図34に示すように、圧着端子2の連結部11には、凹部11bが形成されている。連結部11は、第一方向Lにおいて底部15に隣接する壁部であって、第一金型110によって支持される。凹部11bは、連結部11の対向面11aに形成されている。対向面11aは、連結部11の両面のうち、接合部34の先端部34bと対向する面である。言い換えると、対向面11aは、連結部11において、第一金型110に載置されたときに第一金型110側と反対側を向く面である。
凹部11bは、第一金型110側に向けて凹んでいる。凹部11bは、対向面11aに形成された溝部であり、第二方向Wに沿って延在している。第二方向Wにおいて、凹部11bが形成される範囲は、切断部130の刃先130aと対向する範囲である。
圧着端子2は、第三方向Hにおいて凹部11bを切断部130と対向させるように第一金型110に載置される。従って、端子圧着装置100は、切断工程において、切断部130を第三方向Hに沿って凹部11bに向けて移動させて先端部34bを切断する。凹部11bを切断部130と対向させておくことで、圧着端子2と切断部130との干渉が抑制される。よって、圧着端子2の対向面11aに傷が生じにくい。また、切断部130の刃先130aの摩耗が抑制される。
図35は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。図35に示す圧着端子2では、連結部11に段差部11cが設けられている。連結部11は、段差部11cよりも前側の部分が後側の部分に対して一段下方に位置するように屈曲している。段差部11cが形成されたことで、対向面11aには凹部11dが設けられている。
圧着端子2は、第三方向Hにおいて凹部11dを切断部130と対向させるように第一金型110に載置される。連結部11に段差部11cが形成されていることに対応して、第三アンビル113の上面の位置は、第一アンビル111の上面の位置よりも低くされている。圧着端子2は、例えば、凹部11dにおける段差部11cの近傍を切断部130と対向させるように載置される。端子圧着装置100は、切断工程において、切断部130を第三方向Hに沿って凹部11dに向けて移動させて先端部34bを切断する。
図36は、実施形態の第4変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。図37は、図36の要部拡大図である。図36に示す圧着端子2では、凹部11dに保護部材4が設けられている。保護部材4は、例えば、連結部11の材料と比較して剛性が小さい材料によって形成されている。図36に示す保護部材4は、板状の部材であり、凹部11dに対して接着等により固定されている。保護部材4の厚みは、凹部11dの深さと同等である。つまり、底部15の上面と保護部材4の上面とが同一面上にある。
圧着端子2は、第三方向Hにおいて保護部材4を切断部130と対向させるように第一金型110に載置される。保護部材4は、接合部34の先端部34bを下方から支持する。端子圧着装置100は、切断工程において、切断部130を第三方向Hに沿って保護部材4に向けて移動させて先端部34bを切断する。保護部材4は、切断工程において、切断部130との接触から連結部11を保護する。
切断部130は、例えば、刃先130aが第三方向Hに沿って保護部材4の途中まで食い込むようにセットされる。これにより、図37に示すように、第二金型120が下死点まで降下したときに、刃先130aが連結部11まで到達しない。刃先130aが保護部材4の上面よりも下まで入り込むことで、接合部34の下端まで確実に切断することが可能となる。また、保護部材4が接合部34を支持していることで、切断部130が接合部34を安定して切断することができる。
以上説明したように、実施形態の第4変形例の圧着端子2は、底部15と隣接しており、第一金型110によって支持された連結部11を有する。連結部11において、先端部34bと対向する対向面11aは、第一金型110側に向けて凹んだ凹部11bを有する。圧着端子2は、凹部11bを切断部130と対向させるように第一金型110に載置される。切断工程において、切断部130を第二金型120の移動方向に沿って凹部11bに向けて移動させて先端部34bを切断する。従って、第4変形例に係る端子付き電線の製造方法は、切断部130と圧着端子2との干渉を抑制しつつ先端部34bを切断することができる。
圧着端子2は、凹部11dに配置された保護部材4を有し、かつ保護部材4を切断部130と対向させるように第一金型110載置されてもよい。このようにすれば、切断部130と圧着端子2との干渉がより確実に抑制される。
[実施形態の第5変形例]
実施形態の第5変形例について説明する。図38は、実施形態の第5変形例に係る切断工程を説明する断面図、図39は、実施形態の第5変形例に係る切断工程を説明する他の断面図である。実施形態の第5変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、複数の電線3の芯線31が接合されて接合部34が形成されている点である。
図38および図39に示すように、実施形態の第5変形例に係る圧着工程では、二本の電線3A,3Bに対して圧着端子2が圧着される。図39に示すように、二本の電線3A,3Bの芯線31A,31Bがまとめられて接合され、一つの接合部34が形成されている。言い換えると、電線3Aの芯線31Aと、電線3Bの芯線31Bとがひとまとめにされて接合加工がなされている。従って、接合部34において、電線3Aの芯線31Aと電線3Bの芯線31Bとが接合されている。接合部34は、二本の電線3A,3Bが第三方向Hに重なるようにして圧着端子2に設置される。一方の電線3Aが底部15に載置され、他方の電線3Bが電線3Aの上に重ねられる。
実施形態の第5変形例に係る切断工程では、二本の電線3A,3Bがまとめて切断される。切断部130は、加締片16A,16Bが接合部34を底部15に向けて押圧している状態で、接合部34を切断する。切断部130は、第一金型110に向けて下降しながら、上側の電線3Bを切断し、次いで下側の電線3Aを切断する。
実施形態の第5変形例によれば、複数の電線3A,3Bに対して一つの圧着端子2が圧着される端子付き電線において、素線32の剥がれや接合部34の割れを抑制することができる。
[実施形態の第6変形例]
実施形態の第6変形例について説明する。図40は、実施形態の第6変形例に係る切断工程を説明する断面図である。実施形態の第6変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、切断部130が接合部34を斜めに切断する点である。第6変形例の切断部130は、接合部34の先端面34cが傾斜面となるように、接合部34を切断する。接合部34の切断形状は、他の部品との干渉が起きないような形状であればよく、例示した形状には限定されない。
上記実施形態では、端子圧着装置100によって接合部34が切断されたが、これに代えて、端子圧着装置100とは別の装置によって接合部34が切断されてもよい。この場合、圧着端子2が電線3に対して圧着された後に接合部34が切断される。つまり、端子圧着装置100による圧着工程がなされた後に、別の切断装置によって切断工程が実行される。
芯線31の素線32を接合する方法は、超音波接合には限定されない。接合工程において、抵抗溶接やレーザー溶接等の溶接によって接合部34が形成されてもよい。あるいは、ハンダ付けによって接合部34が形成されてもよい。
接合部34に対する加締片16A,16Bの加締め方は、所謂Bクリンプと称される態様には限定されない。加締片16A,16Bは、例えば、第一加締片16Aの上に第二加締片16Bを重ねるようにして接合部34に対して巻き付けられてもよい。この場合、図41に示すように、第一加締片16Aが第二加締片16Bよりも内側に入り込む。切断工程は、第一加締片16Aが接合部34を底部15に向けて押圧している状態で実行される。例えば、第一加締片16Aの先端16dが最初に接合部34の上面34aに接触するとする。この場合、先端16dが接合部34底部15に向けて押圧し始めるのと同時に、または押圧し始めてから切断工程が開始されることが好ましい。なお、このように加締片16A,16Bがオーバーラップ方式で圧着される場合、加締片16A,16Bは接合部34および被覆33の両方を一体に覆うよう構成されてもよい。
被覆33に対する被覆圧着部14の加締め方は、所謂Bクリンプと称される態様には限定されない。加締片17A,17Bは、例えば、オーバーラップ方式で圧着されてもよい。圧着端子2は、被覆圧着部14を有していなくてもよい。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 端子付き電線
2 圧着端子
3 電線
4 保護部材
11 連結部
11a 対向面
11b,11d 凹部
11c 段差部
12 芯線圧着部
13 連結部
14 被覆圧着部
15,18 底部
16A 第一加締片
16B 第二加締片
17A,17B 加締片
20 超音波接合機
21 ホーン
22 アンビルプレート
23 グライディングジョー
24 アンビル
25 成型空間
31 芯線
32 素線
33 被覆
34 接合部
34a 上面
34b 先端部
34c 先端面
34d,34e 切断面
100 端子圧着装置
110 第一金型
111 第一アンビル
112 第二アンビル
113 第三アンビル
120 第二金型
121 第一クリンパ
122 第二クリンパ
130,140,150 切断部
130a,140a,151a,152a 刃先
151 第一切断部
152 第二切断部
L 第一方向
W 第二方向
H 第三方向

Claims (8)

  1. 複数の素線を有する芯線の端部が被覆から露出している電線に対して、前記素線の外周面同士が接合した接合部を前記端部に形成する接合工程と、
    底部と、前記底部から延出しており、互いに対向する一対の加締片と、を有する圧着端子に前記接合部を設置する設置工程と、
    前記圧着端子を支持する第一金型と、前記第一金型に対して相対移動する第二金型と、の間に前記圧着端子および前記電線を挟み込んで、前記加締片を前記接合部に対して圧着させる圧着工程と、
    前記加締片が前記接合部を前記底部に向けて押圧している状態で、前記接合部のうち前記加締片から外部に突出している先端部を切断部によって切断する切断工程と、
    を含むことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
  2. 前記第二金型と前記切断部とを連動して作動させる
    請求項1に記載の端子付き電線の製造方法。
  3. 前記第二金型の移動方向に沿って、前記第二金型および前記切断部を一体として移動させ、前記接合部に対する前記加締片の圧着と前記先端部の切断とを並行して行う
    請求項1または2に記載の端子付き電線の製造方法。
  4. 前記切断工程において、前記第二金型を下死点に位置させた状態で前記切断部によって前記先端部を切断する
    請求項1または2に記載の端子付き電線の製造方法。
  5. 前記圧着端子は、前記底部と隣接しており、前記第一金型によって支持された壁部を有し、
    前記壁部において前記先端部と対向する対向面は、前記第一金型側に向けて凹んだ凹部を有し、
    前記圧着端子は、前記凹部を前記切断部と対向させるように前記第一金型に載置され、
    前記切断工程において、前記切断部を前記第二金型の移動方向に沿って前記凹部に向けて移動させて前記先端部を切断する
    請求項1から4の何れか1項に記載の端子付き電線の製造方法。
  6. 前記圧着端子は、前記凹部に配置された保護部材を有し、かつ前記保護部材を前記切断部と対向させるように前記第一金型に載置される
    請求項5に記載の端子付き電線の製造方法。
  7. 複数の素線を有する芯線と、前記芯線の端部を露出させた状態で前記芯線を覆う被覆と、を有する電線と、
    前記芯線に圧着された芯線圧着部を有する圧着端子と、
    を備え、
    前記芯線において、前記芯線圧着部に圧着されている部分を含む先端側の部分は、前記素線の外周面同士が接合した接合部であり、
    前記接合部の先端面は、前記芯線圧着部から外部に突出しており、かつ切断面であり、
    複数の前記素線の端面が互いに接し、かつ共通の方向を向いて前記切断面を構成している
    ことを特徴とする端子付き電線。
  8. 前記切断面を構成する複数の前記素線の端面が、同じ方向に向けて剪断変形している
    請求項7に記載の端子付き電線。
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