JP2019212478A - 端子付き電線、それを備えた部品、その部品を備えたコネクタ及び端子付き電線の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造時に、端子及び電線の導体のどちらも治具に固着することのない端子付き電線を提供すること。【解決手段】端子付き電線10は、電線20と、端子30と部分被覆部40とを備えている。電線20は、導体22と、絶縁被覆部材24とを備えている。導体22は、露出部222を有している。露出部222は、絶縁被覆部材24の全周被覆部240に覆われることなく前方へ延びている。端子30は、露出部222の下方に位置する接続部324を有している。端子30は露出部222に溶接され、それによって端子30の接続部324と露出部222の下部との間に溶接部326が形成されている。部分被覆部40は、露出部222の上部を少なくとも部分的に覆う一方、露出部222の下部を覆っていない。【選択図】図1

Description

本発明は、端子付き電線、それを備えた部品、その部品を備えたコネクタ及び端子付き電線の製造方法に関する。
特許文献1は、端子部材に電線を溶接するためのレーザ溶接方法を開示している。図26に示されるように、特許文献1のレーザ溶接方法において、端子部材90と電線92との間の溶接は、端子部材90の溶接部位に電線92の導体端部94を接触させた状態で、導体端部94にレーザ光96を照射することにより行われる。
ここで、レーザ溶接によって溶接される二つの溶接対象物は、互いに適切に接触している必要がある。特許文献2は、二つの溶接対象物(バスバーと端子)の一方を残りの一方に押し付けるために、治具(固定部材)を用いることを開示している。
特開平11−214113号公報 特開2007−265962号公報
電線の導体に端子を溶接する際に、治具を用いて電線の導体を端子に向けて押圧する場合がある。その場合、端子及び電線の導体の少なくとも一方の一部が、溶接により溶けたときに治具に付着し、端子及び電線の導体の少なくとも一方が治具に固着する可能性がある。
そこで、本発明は、その製造時において、端子及び電線の導体のどちらも治具に固着することのない端子付き電線を提供することを目的とする。また、本発明は、端子及び電線の導体のどちらも治具に固着することのない端子付き電線の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、第1の端子付き電線として、電線と、端子と、部分被覆部とを備える端子付き電線であって、
前記電線は、導体と、絶縁被覆部材とを備えており、
前記導体は、露出部と非露出部とを有しており、
前記露出部は、前後方向において、前記非露出部から前方へ延びており、
前記露出部は、前記前後方向と直交する上下方向において上部と下部とを有しており、
前記絶縁被覆部材は、全周被覆部を有しており、
前記全周被覆部は、前記非露出部の全外周を覆っており、
前記露出部は、前記全周被覆部に覆われておらず、
前記端子は、前記上下方向において、前記露出部の下方に位置する接続部を有しており、
前記端子は前記露出部に溶接され、それによって前記端子の前記接続部と前記露出部の前記下部との間に溶接部が形成されており、
前記部分被覆部は、前記露出部の前記上部を少なくとも部分的に覆う一方、前記露出部の前記下部を覆っていない
端子付き電線を提供する。
また、本発明は、第2の端子付き電線として、第1の端子付き電線であって、
前記部分被覆部は、前記絶縁被覆部材の一部であり、前記全周被覆部の前端から前方に延びている
端子付き電線を提供する。
また、本発明は、第3の端子付き電線として、第1又は第2の端子付き電線であって、
前記部分被覆部は、前記露出部の前記上部のうち前記溶接部の前記上下方向における真上に位置する部分を少なくとも部分的に覆っている
端子付き電線を提供する。
また、本発明は、第1の部品として、第1から第3までの端子付き電線のいずれか一つと、
前記端子を保持する保持部材と
を備える部品を提供する。
また、本発明は、第2の部品として、第1の部品であって、
前記部分被覆部は、前記保持部材とは異なる絶縁体からなる
部品を提供する。
また、本発明は、第3の部品として、第1又は第2の部品であって、
前記端子は、被照射部を有しており、
前記被照射部は、前記保持部材から突出し露出しており、
前記溶接部は、前記被照射部の前記上下方向における上部に形成されており、
前記部分被覆部は、前記被照射部の前記上下方向における真上にあたる位置において、前記露出部の前記上部を少なくとも部分的に覆っている
部品を提供する。
また、本発明は、第1のコネクタとして、第1から第3までの部品のうちのいずれか一つを備えるコネクタを提供する。
また、本発明は、第1の端子付き電線の製造方法として、
電線の導体の露出部の下部を端子の接続部の上部に接触させ、
治具と前記露出部の上部との間に絶縁体からなる部分被覆部を介在させた状態で、前記治具で前記露出部の上部を押圧し、
前記接続部の下部にビームを照射し、
前記露出部の前記下部と前記接続部の前記上部とを溶接する
端子付き電線の製造方法を提供する。
また、本発明は、第2の端子付き電線の製造方法として、第1の端子付き電線の製造方法であって、
前記電線は、前記導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆部材とを備えており、
前記導体は、前記露出部と、非露出部とを有しており、
前記露出部は、前後方向において、前記非露出部より前方に位置しており、
前記部分被覆部は、前記露出部に対応する領域において、前記絶縁被覆部材を部分的に除去することにより形成される
端子付き電線の製造方法を提供する。
また、本発明は、第3の端子付き電線の製造方法として、第1又は第2の端子付き電線の製造方法であって、
前記接続部の前記下部のうち、前記部分被覆部の前記治具に押圧された部分の真下に位置する部分に対して、前記ビームを照射する
端子付き電線の製造方法を提供する。
さらに、本発明は、第4の端子付き電線の製造方法として、第1から第3までの端子付き電線の製造方法であって、
前記ビームとしてレーザビームを用いる
端子付き電線の製造方法を提供する。
本発明の端子付き電線は、電線の導体の露出部の上部を少なくとも部分的に覆う部分被覆部を備えている。それゆえ、電線の導体の露出部の下部と端子の接続部の上部とを溶接する際に、治具を電線の導体に直接接触させることなく、治具で電線の導体の露出部を押圧することができる。これにより、治具が端子及び電線の導体のどちらか一方又は両方に固着するのを防止することができる。
本発明の一実施の形態による端子付き電線を示す斜視図である。 図1の端子付き電線を示す別の斜視図である。 図1の端子付き電線を示す平面図である。 図1の端子付き電線を示す側面図である。 図1の端子付き電線を示す正面図である。 図3の端子付き電線を示すA−A線断面図である。B−B線は、中心導体の非露出部と露出部との境界を表し、かつ絶縁体の全周被覆部と延長部との境界を表している。 図1の端子付き電線の製造方法を説明するための図であって、端子と電線の組み合わせを示す斜視図である。 図7の端子と電線の組み合わせを示す別の斜視図である。 図7の端子と電線の組み合わせを示す平面図である。 図7の端子と電線の組み合わせを示す側面図である。 図7の端子と電線の組み合わせを示す正面図である。 図9の端子と電線の組み合わせを示すC−C線断面図である。D−D線は、中心導体の非露出部と露出部との境界を表し、かつ絶縁体の全周被覆部と延長部との境界を表している。 図1の端子付き電線の製造方法を説明するための図であって、図1の端子付き電線と治具とを示す斜視図である。治具は、部分被覆部を押圧している。 図13の端子付き電線と治具とを示す別の斜視図である。 図13の端子付き電線と治具とを示す平面図である。 図13の端子付き電線と治具とを示す側面図である。 図13の端子付き電線と治具とを示す正面図である。 図15の端子付き電線と治具とを示すE−E線断面図である。F−F線は、中心導体の非露出部と露出部との境界を表し、かつ絶縁体の全周被覆部と延長部との境界を表している。 図1の端子付き電線を部品として含むコネクタを示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態による端子付き電線を示す斜視図である。 図20の端子付き電線を示す別の斜視図である。 図20の端子付き電線を示す平面図である。 図20の端子付き電線を示す側面図である。 図20の端子付き電線を示す正面図である。 図22の端子付き電線を示すG−G線断面図である。H−H線は、中心導体の非露出部と露出部との境界を表し、かつ絶縁体の全周被覆部と延長部との境界を表している。 特許文献1に記載されたレーザ溶接方法を説明するための図である。
(第1の実施の形態)
図1及び図2を参照すると、本発明の第1の実施の形態による端子付き電線10は、電線20と、端子30と部分被覆部40とを備えている。本実施の形態において、電線20は、中心導体(導体)22と、絶縁体(絶縁被覆部材)24と、外部導体26と、外被28とを備えている。また、本実施の形態において、端子30は、端子本体32と端子ホルダー(保持部材)34とを備えている。さらに、本実施の形態において、部分被覆部40は、絶縁体24の一部(延長部242)で構成されている。但し、本発明はこれに限られない。電線20は、中心導体22と絶縁体24さえ備えていればよい。また、端子30は、端子本体32さえ備えていればよい。さらに、部分被覆部40は、絶縁体24とは別の絶縁体であってもよい。
図4から図6までの図に示されるように、中心導体22は、非露出部220と、露出部222とを有している。中心導体22は、前後方向に延びており、非露出部220は、前後方向において、露出部222の後方に位置している。露出部222は、前後方向において、非露出部220から前方へ延びている。本実施の形態において、前後方向は、X方向である。+X方向が前方であり、−X方向が後方である。
図4及び図6に示されるように、本実施の形態において、露出部222は、中心導体22の先端部に設けられている。但し、本発明はこれに限られない。中心導体22の先端部には、付加的非露出部(図示せず)が設けられていてもよい。換言すると、露出部222は、前後方向において、非露出部220と付加的非露出部との間に設けられていてもよい。
図3から図6までの図から理解されるように、中心導体22の非露出部220は、周方向において全外周が絶縁体24によって覆われている。一方、中心導体22の露出部222は、周方向において少なくとも部分的に外部に露出している。本実施の形態において、露出部222の上部は、絶縁体24の延長部242によって少なくとも部分的に覆われている。
図3から図6までの図に示されるように、絶縁体24は、全周被覆部240と延長部242とを有している。全周被覆部240は、周方向において中心導体22の全外周を覆っている。中心導体22のうち、全周被覆部240で覆われた部分が非露出部220である。中心導体22の露出部222は、全周被覆部240によって覆われていない部分である。
図3、図4及び図6に示されるように、絶縁体24の延長部242は、前後方向において、全周被覆部240の前端から前方へ延びて部分被覆部40を形成している。本実施の形態において、部分被覆部40は、前後方向において、中心導体22の露出部222の一方の端部から残りの一方の端部まで延びている。但し、本発明はこれに限られない。部分被覆部40は、前後方向において、露出部222を部分的に覆うものであってもよい。その場合、部分被覆部40は、全周被覆部240から離れた位置に設けられてもよい。たとえば、部分被覆部40は、中心導体22の先端付近に設けられてもよい。
図5から理解されるように、部分被覆部40は、周方向において中心導体22を部分的に覆っている。詳しくは、露出部222は、前後方向と直交する上下方向において、上部と下部とを有している。部分被覆部40は、上下方向において露出部222の上部を少なくとも部分的に覆う一方、露出部222の下部を覆っていない。但し、本発明はこれに限られない。部分被覆部40は、上下方向において、露出部222の上部を含む上半分以上の範囲を覆っていてもよい。本実施の形態において、上下方向はZ方向である。+Z方向が上方であり、−Z方向が下方である。
図1、図2及び図6に示されるように、前後方向において、外部導体26及び外被28の前端は、全周被覆部240の前端よりも後方に位置している。本実施の形態において、外部導体26の前端と外被28の前端は一致している。しかしながら、外部導体26の前端の位置と外被28の前端の位置は、便宜的なものである。外部導体26及び外被28は、本発明に直接関係がないので、その詳細な説明は省略する。
図1から図5までの図から理解されるように、端子本体32は、接触部320と、連結部322と、接続部324とを有している。端子本体32は、単一の金属板からなり、接触部320、連結部322及び接続部324は、互いに連続している。端子本体32は、部分的に端子ホルダー34に埋め込まれるように、端子ホルダー34によって保持されている。
図1から図5までの図から理解されるように、端子ホルダー34は、絶縁樹脂を用いて端子本体32と一体成型されている。端子ホルダー34は、主保持部340と、連結保持部342と、支持部344とを有している。主保持部340、連結保持部342及び支持部344は、接触部320、連結部322及び接続部324を夫々保持している。但し、本発明はこれに限られない。端子ホルダー34は、端子本体32とは別に成型されてもよい。その場合、端子ホルダー34は、中心導体222と端子本体32とを溶接する前又は後に、端子本体32に装着される。たとえば、端子本体32に圧入部(図示せず)を設け、端子本体32を端子ホルダー34に圧入するようにすることができる。
図5を参照すると、端子ホルダー34の支持部344には、前後方向に沿って見たときにY字形の溝346が形成されている。溝346は、上下方向において上方に開いている。端子本体32の接続部324は、少なくとも部分的に溝346の底部に露出している。溝346は、横方向において、溝346の底部のサイズは、中心導体22を直径と同じかそれより大きい。本実施の形態において、横方向は、Y方向である。
図4及び図6から理解されるように、端子本体32の接続部324は、前後方向において、少なくとも部分的に支持部344よりも前方へ突出している。前後方向において、支持部344よりも前方へ突出している接続部324の部分は、後述するように被照射部328(図7及び図8参照)でもある。換言すると、本実施の形態において、端子30は、被照射部328を有しており、被照射部328は、端子ホルダー34から突出し露出している。但し、本発明はこれに限られない。接続部324は、支持部344から前方へ突出していなくてもよい。たとえば、端子ホルダー34が端子本体32とは別に成型された場合、端子ホルダー34によって接続部324を覆うこともできる。
図4及び図6に示されるように、端子本体32の接続部324は、上下方向において、中心導体22の露出部222の下方に位置している。換言すると、端子30は、上下方向において、露出部222の下方に位置する接続部324を有している。接続部324は、露出部222に電気的かつ機械的に接続されている。本実施の形態において、接続部324は、少なくとも部分的に露出部222に溶接されている。これにより、接続部324と露出部222の下部との間には、溶接部326が形成されている。溶接部326は、被照射部328(図7及び図8参照)の上下方向における上部に形成されている。
図4に示されるように、上下方向において、溶接部326の真上に当たる位置には、部分被覆部40である延長部242が存在している。換言すると、部分被覆部40は、溶接部326の上下方向のおける真上に当たる位置に少なくとも設けられている。これは、部分被覆部40は、被照射部328の上下方向における真上にあたる位置に少なくとも設けられているとも言える。このように、本実施の形態において、部分被覆部40は、露出部222の上部のうち被照射部328又は溶接部326の上下方向における真上に位置する部分を少なくとも部分的に覆っている。但し、本発明はこれに限られない。部分被覆部40は、上下方向において、被照射部328及び溶接部326の真上に当たる位置から離れて設けられていてもよい。部分被覆部40は、以下に説明するように、端子付き電線10の製造時において、中心導体22の露出部222及び端子本体32の接続部324のどちらか一方又は両方への治具50(図13から図18参照)の固着を防止する。
以下、端子付き電線10の製造方法について説明する。まず、図7から図12に示されるように、電線20と端子30とを組み合わせる。詳しくは、電線20の中心導体22の露出部222を、端子ホルダー34の支持部344の溝346内に位置させる。このとき、中心導体22の露出部222の下部を端子30の接続部324の上部に少なくとも部分的に接触させる。この状態を保つように、電線20及び端子30は夫々保持具(図示せず)によって保持される。なお、本実施の形態において、端子本体32の接続部324の上部は、上下方向において上方へ向かう平らな上面を有している。但し、本発明はこれに限られない。露出部222と接続部324の接触面積を増加させるように、接続部324の上面は曲面であってもよい。
次に、図13から図18に示されるように、治具50を絶縁体24の延長部242に押し当てる。さらに、治具50を用いて露出部222の下部を接続部324の上部に押し付ける。即ち、治具50と露出部222の上部との間に絶縁体からなる部分被覆部40を介在させた状態で、治具50で露出部222の上部を上下方向において下方へ押圧する。これにより、露出部222の下部が接続部324の上部に押し付けられ、これらは互いに適切に接触する。
ここで、部分被覆部40の形成について説明する。本実施の形態において、部分被覆部40は、前述したように、絶縁体24の延長部242である(図7参照)。延長部242は、電線20の露出部222に対応する領域において、絶縁体24を部分的に除去することにより形成することができる。また、延長部242の一部を更に除去し、絶縁体24の一部であるが全周被覆部240から分離されている部分被覆部40を形成するようにしてもよい。
次に、図13から図18に示されるように、治具50で露出部222を押圧した状態で、端子30の接続部324の下部にビームを照射する。ビームは、上下方向に沿って下方から上方に向けて照射される。図8及び図10から理解されるように、接続部324のビーム照射可能領域は、前後方向において、支持部344よりも前方へ突出した部分である。即ち、この突出した部分が被照射部328である。
ビームの照射は、露出部222の下部と接続部324の上部とが適切に接触している領域に対して行われることが好ましい。そのためには、図10から図12及び図16から図18までの図から理解されるように、上下方向において、被照射部328の真上に位置する領域に部分被覆部40が設けられ、さらにその上に治具50が位置していることが必要である。こうして、接続部324の下部のうち、部分被覆部40の治具50に押圧された部分の真下に位置する部分に対して、ビームが照射される。ビームとしては、端子30と中心導体22とを互いに溶接するのに必要なエネルギーを供給できるビームであればよい。たとえば、ビームとして、レーザビームや電子ビームを用いることができる。このような高エネルギーのビームを照射することで、被照射部328は少なくとも部分的に溶融する。また、中心導体22の露出部222も部分的に溶融する。その後、被照射部328の溶融した部分と露出部222の溶融した部分は、凝固して溶接部326を形成する。被照射部328及び露出部222が部分的に溶融したとき、部分被覆部40は、これらの溶融部分が治具50に付着するのを防止する。これにより、端子本体32及び中心導体22のどちらも治具50に固着することはない。
図16に示されるように、本実施の形態において、溶接部326は、元の被照射部328(図10参照)の位置よりも上方へ延びている。但し、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザスポット溶接を用いれば、被照射部328はほとんど変形せず、溶接部326はより小さく形成される。しかしながら、被照射部328の変形をより大きくすることで、溶接の状態を目視で確認することが容易になる。
その後、治具50を絶縁体24の延長部242(部分被覆部40)から離す。こうして、露出部222の下部と接続部324(被照射部328)の上部とが互いに溶接された端子付き電線10(図1から図6参照)が完成する。
図19から理解されるように、本実施の形態による端子付き電線10は、コネクタ70の部品として利用することができる。コネクタ70は、端子付き電線10の他に、少なくとも上シェル72と下シェル74とを備えている。上シェル72と下シェル74は互いに組み合わされ、電線20及び端子30を夫々部分的に覆っている。
(第2の実施の形態)
図20から図25を参照すると、本発明の第2の実施の形態に係る端子付き電線10Aは、電線20と、端子30Aと、部分被覆部40とを備えている。端子30Aが端子本体32のみを備え、端子ホルダー34を備えていない点で、端子付き電線10Aは、第1の実施の形態の端子付き電線10と異なっている。それ以外の点について、端子付き電線10Aは第1の実施の形態の端子付き電線10と同じなので、その詳細な説明は省略する。
図20から図25に示されるように、本実施の形態の端子付き電線10Aにおいても、絶縁体24の延長部242が、部分被覆部40として存在する。これにより、端子30Aと電線20の中心導体22の露出部222とを溶接する際に、端子本体32の被照射部328の溶融した部分と中心導体22の露出部222の溶融した部分とが治具50に付着することが防止される。よって、本実施の形態においても、端子本体32及び中心導体22のどちらも治具50に固着することはない。
以上、本発明について実施の形態を掲げて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱することなく様々な変形や変更が可能である。たとえば、上記実施の形態では、電線20が備える絶縁体24の一部を部分被覆部40として利用したが、部分被覆部40は、絶縁体24とは別の絶縁体で構成されてもよい。その場合、電線20の露出部222に対応する領域において絶縁体24を全て除去した後、部分被覆部40を、接着剤等を用いて露出部222に貼り付ければよい。部分被覆部40としては、端子ホルダー34とは異なる絶縁体を用いることができる。部分被覆部40として比較的柔軟な絶縁樹脂、例えば、端子ホルダー34よりも柔軟な絶縁樹脂を用いることで、露出部222を安定して押圧することができる。また、上記実施の形態において、中心導体22は単線であったが、中心導体22は、撚り線であってもよい。さらに、上記実施の形態において、端子本体32は、接触部320、連結部322及び接続部324を有していたが、端子本体32の構成は特に限定されない。たとえば、端子本体32は、矩形の金属板であってもよい。
10 端子付き電線
20 電線
22 中心導体(導体)
220 非露出部
222 露出部
24 絶縁体(絶縁被覆部材)
240 全周被覆部
242 延長部(部分被覆部)
26 外部導体
28 外被
30 端子
32 端子本体
320 接触部
322 連結部
324 接続部
326 溶接部
328 被照射部
34 端子ホルダー(保持部材)
340 主保持部
342 連結保持部
344 支持部
346 溝
40 部分被覆部
50 治具
70 コネクタ
72 上シェル
74 下シェル

Claims (11)

  1. 電線と、端子と、部分被覆部とを備える端子付き電線であって、
    前記電線は、導体と、絶縁被覆部材とを備えており、
    前記導体は、露出部と非露出部とを有しており、
    前記露出部は、前後方向において、前記非露出部から前方へ延びており、
    前記露出部は、前記前後方向と直交する上下方向において上部と下部とを有しており、
    前記絶縁被覆部材は、全周被覆部を有しており、
    前記全周被覆部は、前記非露出部の全外周を覆っており、
    前記露出部は、前記全周被覆部に覆われておらず、
    前記端子は、前記上下方向において、前記露出部の下方に位置する接続部を有しており、
    前記端子は前記露出部に溶接され、それによって前記端子の前記接続部と前記露出部の前記下部との間に溶接部が形成されており、
    前記部分被覆部は、前記露出部の前記上部を少なくとも部分的に覆う一方、前記露出部の前記下部を覆っていない
    端子付き電線。
  2. 請求項1に記載の端子付き電線であって、
    前記部分被覆部は、前記絶縁被覆部材の一部であり、前記全周被覆部の前端から前方に延びている
    端子付き電線。
  3. 請求項1または請求項2に記載の端子付き電線であって、
    前記部分被覆部は、前記露出部の前記上部のうち前記溶接部の前記上下方向における真上に位置する部分を少なくとも部分的に覆っている
    端子付き電線。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一つに記載の端子付き電線と、
    前記端子を保持する保持部材と
    を備える部品。
  5. 請求項4に記載の部品であって、
    前記部分被覆部は、前記保持部材とは異なる絶縁体からなる
    部品。
  6. 請求項4または請求項5に記載の部品であって、
    前記端子は、被照射部を有しており、
    前記被照射部は、前記保持部材から突出し露出しており、
    前記溶接部は、前記被照射部の前記上下方向における上部に形成されており、
    前記部分被覆部は、前記被照射部の前記上下方向における真上にあたる位置において、前記露出部の前記上部を少なくとも部分的に覆っている
    部品。
  7. 請求項4から請求項6までのいずれか一つに記載の部品を備えるコネクタ。
  8. 電線の導体の露出部の下部を端子の接続部の上部に接触させ、
    治具と前記露出部の上部との間に絶縁体からなる部分被覆部を介在させた状態で、前記治具で前記露出部の上部を押圧し、
    前記接続部の下部にビームを照射し、
    前記露出部の前記下部と前記接続部の前記上部とを溶接する
    端子付き電線の製造方法。
  9. 請求項8に記載の端子付き電線の製造方法であって、
    前記電線は、前記導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆部材とを備えており、
    前記導体は、前記露出部と、非露出部とを有しており、
    前記露出部は、前後方向において、前記非露出部より前方に位置しており、
    前記部分被覆部は、前記露出部に対応する領域において、前記絶縁被覆部材を部分的に除去することにより形成される
    端子付き電線の製造方法。
  10. 請求項8または請求項9に記載の端子付き電線の製造方法であって、
    前記接続部の前記下部のうち、前記部分被覆部の前記治具に押圧された部分の真下に位置する部分に対して、前記ビームを照射する
    端子付き電線の製造方法。
  11. 請求項8から請求項10までのうちの一つに記載の端子付き電線の製造方法であって、
    前記ビームとしてレーザビームを用いる
    端子付き電線の製造方法。
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