JP2022083461A - 接合電線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太さの異なる電線間の芯線露出部同士を所望の接合強度で接合すること。【解決手段】被覆１２から剥き出しになった大径芯線露出部１１ａを有する大径電線１０と、大径電線１０よりも径が小さく、かつ、被覆２２から剥き出しになった小径芯線露出部２１ａを有する小径電線２０と、を少なくとも１本ずつ備え、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａは、互いに溶融接合された部位である接合部１ａを有し、小径芯線露出部２１ａは、小径電線２０の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部２１ｂを有し、接合部１ａは、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向の中央に、小径芯線露出部２１ａにおける屈曲部２１ｂ又は／及び小径芯線露出部２１ａにおける隣り合う屈曲部２１ｂの間の連結部２１ｃが溶融接合されていること。【選択図】図１

Description

本発明は、接合電線及びその製造方法に関する。

接合電線とは、複数本の電線の芯線露出部同士を接合させたもののことである。例えば、従来の接合電線においては、その芯線露出部同士を超音波接合させたものが知られている。複数本の電線の芯線露出部を超音波接合させる際には、全ての芯線露出部を四方から金型で挟み込み、これらの金型で全ての芯線露出部に加圧力と超音波振動を加えながら、その芯線露出部同士を溶融接合させる。この種の接合電線については、例えば、下記の特許文献１に開示されている。

特開２０１６－１８５００９号公報

ところで、接合電線としては、太さの同じ芯線露出部同士を超音波接合させたものもあれば、太さの異なる芯線露出部同士を超音波接合させたものもある。また、接合電線としては、太さが極端に異なる芯線露出部同士を超音波接合させたものもある。ここで、複数本の電線の芯線露出部を超音波接合させる際には、全ての芯線露出部を四方から金型で挟み込み、これらの金型で全ての芯線露出部に加圧力と超音波振動を加えながら、その芯線露出部同士を溶融接合させる。その際、接合対象たる複数本の芯線露出部は、それぞれの金型から成る方体状の空間の中に配置され、このそれぞれの金型の壁面によって四方から挟み込まれる。このため、太さの異なる芯線露出部同士を超音波接合させる場合には、その方体状の空間の中で、それぞれの金型の壁面と大径の芯線露出部との間の隙間に小径の芯線露出部が入り込み、その小径の芯線露出部に対して加圧力と超音波振動を金型から適切に伝えられないこともあり得る。そして、その加圧力と超音波振動が適切に伝わらなかったときには、太さの異なる芯線露出部の間で所望の接合強度を確保できていない可能性がある。

そこで、本発明は、太さの異なる電線間の芯線露出部同士を所望の接合強度で接合し得ることが可能な接合電線及びその製造方法を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明に係る接合電線は、被覆から剥き出しになった大径芯線露出部を有する大径電線と、前記大径電線よりも径が小さく、かつ、被覆から剥き出しになった小径芯線露出部を有する小径電線と、を少なくとも１本ずつ備え、前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部は、互いに溶融接合された部位である接合部を有し、前記小径芯線露出部は、前記小径電線の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部を有し、前記接合部は、前記大径芯線露出部における軸線に対する直交方向の中央に、前記小径芯線露出部における前記屈曲部又は／及び前記小径芯線露出部における隣り合う前記屈曲部の間の連結部が溶融接合されていることを特徴としている。

また、上記目的を達成する為、本発明に係る接合電線の製造方法は、被覆から剥き出しになった大径芯線露出部を有する大径電線よりも径が小さく、かつ、被覆から剥き出しになった小径芯線露出部を有する小径電線を加工対象とするものであり前記小径芯線露出部に折り曲げ加工を施す芯線曲げ工程と、前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を金型に配置する芯線配置工程と、前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を４つの前記金型で四方から挟み込み、４つの前記金型の内の向かい合わせに配置された一対の対向配置金型で前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を加圧しながら、２つの前記対向配置金型の内の１つに超音波振動を印加して、前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を超音波接合させる芯線接合工程と、を有し、前記芯線配置工程では、２つの前記対向配置金型の内の何れか一方と前記大径芯線露出部との間に前記小径芯線露出部を配置し、前記芯線曲げ工程では前記小径芯線露出部を前記一方の対向配置金型と前記大径芯線露出部における前記一方の対向配置金型側の頂部との間に介在させておくことができるように、前記小径電線の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部を前記小径芯線露出部に形成することを特徴としている。

本発明に係る接合電線の製造方法においては、大径芯線露出部と４つの金型との間の隙間に入り込むことが可能な大径芯線露出部に対する直径差の小径芯線露出部であっても、予め小径芯線露出部に屈曲部を設けておくことによって、その小径芯線露出部を芯線配置工程で一方の対向配置金型と大径芯線露出部の頂部との間に配置することができる。このため、この製造方法においては、一対の対向配置金型から大径芯線露出部と小径芯線露出部に対して、超音波接合に必要な大きさの加圧力と超音波振動を印加することができるので、その大径芯線露出部と小径芯線露出部との間を所望の接合強度で接合することができる。従って、この製造方法で作り出された接合電線は、小径芯線露出部に設けられている屈曲部によって、大径芯線露出部と小径芯線露出部との間に、所望の接合強度で接合された接合部を有することになる。

図１は、実施形態の接合電線の一例（第１接合電線）を示す平面図であり、小径芯線露出部の屈曲部が複数で且つ軸線に対して一方にオフセットされた場合を示している。 図２は、実施形態の接合電線の一例（第２接合電線）を示す平面図であり、小径芯線露出部の屈曲部が複数で且つ軸線を中心にして左右均等にオフセットされた場合を示している。 図３は、接合対象となる大径電線と小径電線を示す平面図である。 図４は、接合電線の製造装置を示すブロック図である。 図５は、芯線接合機の要部を示す平面図である。 図６は、芯線接合機の要部を示す平面図であり、４つの金型と大径芯線露出部との間にできる隙間を説明する図である。 図７は、芯線接合機の要部を示す平面図であり、大径芯線露出部と一方にオフセットされた複数の屈曲部を有する小径芯線露出部とに対する加圧状態及び超音波印加状態を表している。 図８は、図７の矢視Ａの方向に見た大径電線と小径電線を示す図である。 図９は、芯線接合機の要部を示す平面図であり、大径芯線露出部と左右均等にオフセットされた複数の屈曲部を有する小径芯線露出部とに対する加圧状態及び超音波印加状態を表している。 図１０は、図９の矢視Ａの方向に見た大径電線と小径電線を示す図である。 図１１は、変形形態の接合電線の一例を示す平面図であり、小径芯線露出部の屈曲部が複数で且つ軸線に対して一方にオフセットされた場合を示している。 図１２は、芯線接合機の要部を示す平面図であり、２本の大径芯線露出部と一方にオフセットされた複数の屈曲部を有する小径芯線露出部とに対する加圧状態及び超音波印加状態を表している。 図１３は、図１２の矢視Ａの方向に見た大径電線と小径電線を示す図である。

以下に、本発明に係る接合電線及びその製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、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。

［実施形態］
本発明に係る接合電線及びその製造方法の実施形態の１つを図１から図１３に基づいて説明する。

図１及び図２の符号１は、本実施形態の接合電線を示す。そして、図１の符号１Ａは、本実施形態の接合電線１の一例である第１接合電線を示す。また、図２の符号１Ｂは、本実施形態の接合電線１の一例である第２接合電線を示す。この接合電線１は、径の大きい大径電線１０と、径の小さい小径電線２０と、を少なくとも１本ずつ備え、これらの芯線露出部同士を接合させたものである（図１から図３）。この接合電線１においては、大径電線１０を複数本備える場合、全ての大径電線１０が同じ太さのものであってもよく、太さの異なる大径電線１０が混在したものであってもよい。

大径電線１０は、芯線１１と、これを覆う被覆１２と、を備える（図１から図３）。芯線１１は、導電性の金属の線材から成る複数本の素線１３が円柱状に束ねられて構成されている。この芯線１１は、それぞれの素線１３が互いの軸線方向を同じ向きに合わせて円柱状に束ねられたものであってもよく、そのそれぞれの素線１３を撚り合わせた円柱状の撚り線であってもよい。また、素線１３については、アルミニウムから成るもの、アルミニウム合金から成るもの、銅から成るもの、銅合金から成るもの、銅から成る線材に錫メッキを施したもの等が適用される。被覆１２は、この芯線１１を同心上で外周側から覆った円筒状に絶縁性の樹脂材料で成形されている。この大径電線１０は、芯線１１が被覆１２から剥き出しになった芯線露出部（以下、「大径芯線露出部」という。）１１ａを有している。ここで示す大径芯線露出部１１ａは、大径電線１０の端末に設けている。但し、大径芯線露出部１１ａは、大径電線１０のそれぞれの端末の間（例えば、中央）に設けてもよい。

小径電線２０は、大径電線１０よりも径の小さい電線であり、芯線２１と、これを覆う被覆２２と、を備える（図１から図３）。芯線２１は、導電性の金属の線材から成る複数本の素線２３が円柱状に束ねられて構成されている。この芯線２１は、それぞれの素線２３が互いの軸線方向を同じ向きに合わせて円柱状に束ねられたものであってもよく、そのそれぞれの素線２３を撚り合わせた円柱状の撚り線であってもよい。また、素線２３については、アルミニウムから成るもの、アルミニウム合金から成るもの、銅から成るもの、銅合金から成るもの、銅から成る線材に錫メッキを施したもの等が適用される。被覆２２は、この芯線２１を同心上で外周側から覆った円筒状に絶縁性の樹脂材料で成形されている。この小径電線２０は、芯線２１が被覆２２から剥き出しになった芯線露出部（以下、「小径芯線露出部」という。）２１ａを有している。ここで示す小径芯線露出部２１ａは、小径電線２０の端末に設けている。但し、小径芯線露出部２１ａは、小径電線２０のそれぞれの端末の間（例えば、中央）に設けてもよい。

この接合電線１において、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａは、互いに溶融接合された部位である接合部１ａを有している（図１及び図２）。この接合電線１においては、その大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを超音波接合によって溶融接合させる。

ここで、この接合電線１についての説明の途中であるが、その超音波接合について、つまり、この接合電線１の製造方法とこの製造方法で用いられる製造装置１０１（図４）について説明する。

この製造方法及び製造装置１０１においては、図５に示す４つの金型（第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄ）で囲われた空間内の大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａに対して加圧力と超音波振動を加えながら、その大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを溶融接合させる。よって、この製造方法は、その大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを超音波接合させる芯線接合工程を有する。

この芯線接合工程では、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを４つの金型で四方から挟み込み、その４つの金型の内の向かい合わせに配置された一対の対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）で大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを加圧しながら、その２つの対向配置金型の内の１つ（第１金型１１１Ａ）に超音波振動を印加させる。この芯線接合工程は、製造装置１０１の芯線接合機１１０を用いて行う（図４）。

芯線接合機１１０は、その４つの金型（第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄ）を備えている（図５）。

この第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄは、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａをそれぞれの外周側から挟み込むものであり、これらを四方から挟み込んだ状態で、それぞれの挟み込み方向に対する直交方向に大径芯線露出部１１ａの軸線が向くようにしている。また、この第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄは、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを挟み込む側の壁面（以下、「挟持面」という。）が平面であり、その４つの挟持面で囲われた空間が方体状を成すように形成されている。

この芯線接合機１１０においては、第１金型１１１Ａを下型として配置し、この第１金型１１１Ａに対して間隔を空けて対向配置させることが可能な上型として第２金型１１１Ｂを設けている。

この芯線接合機１１０においては、第１金型１１１Ａに対して、超音波発振器１１２からの超音波振動を印加させる（図５）。その超音波振動の振動方向は、大径芯線露出部１１ａの軸線方向とする。但し、この超音波振動の振動方向は、その軸線方向に対する直交方向の内、第１金型１１１Ａの挟持面の面方向に沿う方向であってもよい。

また、この芯線接合機１１０においては、第２金型１１１Ｂを第１金型１１１Ａに対して下降させていくことによって、その第１金型１１１Ａと第２金型１１１Ｂとの間で大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａに加圧力を印加させる。そこで、この芯線接合機１１０には、第２金型１１１Ｂを第１金型１１１Ａに対して上下動させるべく、電動機等の駆動源と、この駆動源の動力を第２金型１１１Ｂに伝える動力伝達機構と、を備える加圧機１１３が設けられている（図５）。ここで示す加圧機１１３は、第２金型１１１Ｂを第１金型１１１Ａに対する対向配置位置で上下動させるだけでなく、その対向配置位置から外れた位置へと退避させたりすることもできるように構成されている。

更に、この芯線接合機１１０においては、第１金型１１１Ａと第２金型１１１Ｂの挟み込み方向（上下方向）に対する直交方向（左右方向）で大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを挟み込むべく、第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄとが互いに間隔を空けて対向配置されている。その第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄは、相互間の間隔を拡げたり狭めたりできるように構成されており、その間隔を狭めて、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを挟み込む。

この芯線接合機１１０は、その動作が制御装置１５１によって制御される（図４）。

また、この製造方法は、芯線接合工程の実施前に行われる工程であり、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを金型に配置する芯線配置工程を有する。例えば、この芯線配置工程の実施時には、第２金型１１１Ｂが第１金型１１１Ａに対する対向配置位置から外れた位置に配置されている。よって、この芯線配置工程では、第１金型１１１Ａと第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄとで囲まれた空間内に大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとが配置される。

具体的に、この芯線配置工程では、２つの対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）の内の何れか一方と大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置する。例えば、この芯線配置工程では、第２金型１１１Ｂと大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置したことで、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間の接合強度を確保できない場合、超音波振動の加振源に近い第１金型１１１Ａと大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置すればよい。また、例えば、この芯線配置工程では、小径電線２０の素線２３がアルミニウム又はアルミニウム合金から成る場合、第２金型１１１Ｂと大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置したことで、その素線２３の表面の酸化皮膜が破壊され難いのであれば、超音波振動の加振源に近い第１金型１１１Ａと大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置すればよい。この例示では、第１金型１１１Ａと大径芯線露出部１１ａとの間に小径芯線露出部２１ａを配置している（図５）。

この芯線配置工程は、作業者の手で実施されるものであってもよく、製造装置１０１の芯線配置機１２０（図４）を用いて行ってもよい。その芯線配置機１２０とは、例えば、アームで大径電線１０と小径電線２０を順次掴んで１本ずつ金型に配置していくものであってもよく、アームで接合対象の全ての大径電線１０と小径電線２０を配置順に並べて金型に配置するものであってもよい。この芯線配置機１２０は、その動作が制御装置１５１によって制御される（図４）

ところで、この製造方法及び製造装置１０１においては、大径芯線露出部１１ａが４つの金型（第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄ）に四方から挟み込まれると、その大径芯線露出部１１ａと４つの金型との間に隙間Ｇができる（図６）。このため、この製造方法及び製造装置１０１においては、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａの太さに大きな差がある場合、大径電線１０と小径電線２０が軸線方向を合わせて一対の対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）の加圧方向に並べられた基本位置（図５）に対して、小径芯線露出部２１ａが対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）の挟持面に沿って位置ずれすることで、その挟持面に沿って位置ずれした小径芯線露出部２１ａが隙間Ｇに入り込んでしまう可能性がある（図６）。例えば、その４つの金型の内方の空間内では、１本の大径芯線露出部１１ａが４つの金型で四方から挟み込まれると、その四隅に隙間Ｇが形成される。そして、この製造方法及び製造装置１０１においては、その隙間Ｇに小径芯線露出部２１ａが入り込むと、その小径芯線露出部２１ａに対して加圧力と超音波振動を金型から適切に伝えられないこともあり得る。

そこで、この製造方法及び製造装置１０１は、そのような隙間Ｇに入り込むことが可能な大径芯線露出部１１ａに対する直径差の小径芯線露出部２１ａを接合対象とし、その小径芯線露出部２１ａが基本位置に対して一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）の挟持面に沿って位置ずれしたとしても、この小径芯線露出部２１ａに対して加圧力と超音波振動を金型（一対の対向配置金型）から適切に伝えることができるように構成する。このために、この製造方法においては、その小径芯線露出部２１ａに予め折り曲げ加工を施しておき、芯線配置工程で小径芯線露出部２１ａが基本位置から隙間Ｇ側に位置ずれしたとしても、その小径芯線露出部２１ａが部分的にでも一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａにおける一方の対向配置金型側の頂部１１ａ_１（図５）との間に配置されるようにする。つまり、この製造方法は、小径芯線露出部２１ａを予め折り曲げておくことによって、小径芯線露出部２１ａが基本位置に対して位置ずれしたとしても、芯線接合工程においての大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１と小径芯線露出部２１ａとの間の接触点（即ち凝着点）の減少を極力抑えるものである。この製造方法は、小径電線２０を加工対象とするものであり、小径芯線露出部２１ａに折り曲げ加工を施す芯線曲げ工程を有している。

この芯線曲げ工程は、先に示した４つの金型（第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄ）の内方の隙間Ｇに入り込むことが可能な芯線径の小径芯線露出部２１ａを折り曲げ加工の対象とするものである。この芯線曲げ工程では、芯線接合工程で加圧が始まるまでに小径芯線露出部２１ａが一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）に沿って位置ずれしたとしても、この小径芯線露出部２１ａを一方の対向配置金型と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に介在させておくことができるように、この小径芯線露出部２１ａに折り曲げ加工を施す。

この芯線曲げ工程では、芯線接合工程で、小径芯線露出部２１ａが一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に介在されるように、小径電線２０の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部２１ｂを小径芯線露出部２１ａに形成する（図１及び図２）。これにより、接合電線１においては、小径電線２０の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部２１ｂを小径芯線露出部２１ａが有することになる。そして、この接合電線１の接合部１ａにおいては、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向の中央（つまり、超音波接合前に頂部１１ａ_１が存在していた部分）に、小径芯線露出部２１ａが溶融接合（超音波接合）される。従って、芯線接合工程では、超音波接合に必要な大きさの加圧力と超音波振動を大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａに印加することができるので、その大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間が所望の接合強度で接合された接合部１ａを有する接合電線１を作り出すことができる。

具体的に、この芯線曲げ工程では、小径芯線露出部２１ａにおける屈曲部２１ｂ又は／及び小径芯線露出部２１ａにおける隣り合う屈曲部２１ｂの間の連結部２１ｃ（図１及び図２）を一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に介在させるように、小径芯線露出部２１ａに折り曲げ加工を施す。これにより、接合電線１の接合部１ａにおいては、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向の中央に、小径芯線露出部２１ａにおける屈曲部２１ｂ又は／及び連結部２１ｃが溶融接合（超音波接合）される。この接合部１ａにおいて、小径芯線露出部２１ａは、複数の屈曲部２１ｂが先の同一平面上で折り曲げられた状態のまま大径芯線露出部１１ａに溶融接合（超音波接合）されている。よって、この接合部１ａにおいては、その平面に対する直交方向に小径芯線露出部２１ａを見たときに、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向の中央に、小径芯線露出部２１ａにおける屈曲部２１ｂ又は／及び連結部２１ｃが溶融接合（超音波接合）されている。例えば、芯線曲げ工程では、山部と谷部とが交互に連なる山谷状に小径芯線露出部２１ａが折り曲げられる。よって、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向の中央には、その山谷状に折り曲げられた小径芯線露出部２１ａの屈曲部２１ｂ又は／及び連結部２１ｃが溶融接合（超音波接合）される。

図１に示す第１接合電線１Ａは、同一平面上で折り曲げた複数の屈曲部２１ｂが小径芯線露出部２１ａに形成されたものである。そして、この第１接合電線１Ａは、その全ての屈曲部２１ｂを小径電線２０の中心軸に対して径方向にオフセットさせたものである（図１、図７及び図８）。例えば、芯線曲げ工程では、小径電線２０の中心軸寄りに配置された屈曲部２１ｂとその中心軸に対する直交方向（径方向）にオフセットさせた屈曲部２１ｂとに振り分けられるように、小径芯線露出部２１ａに対して折り曲げ加工を施す。この小径芯線露出部２１ａには、根元側（被覆２２側）に設けられ且つ接合部１ａに向けて折り曲げられた屈曲部２１ｂと、その屈曲部２１ｂの先で折り曲げられた少なくとも１つの屈曲部２１ｂと、隣り合う屈曲部２１ｂの間の連結部２１ｃと、が形成される。更に、ここで示す小径芯線露出部２１ａは、小径電線２０の端末に設けられているので、先端側の屈曲部２１ｂと先端とを繋ぐ先端部２１ｄも形成される。

ここで示す小径芯線露出部２１ａにおいては、山部と谷部とが交互に連なる複数の屈曲部２１ｂが略均等の振幅で形成されている（図１）。この例示では、３つの屈曲部２１ｂと２つの連結部２１ｃと１つの先端部２１ｄとが小径芯線露出部２１ａに形成されている。そして、ここで示す小径芯線露出部２１ａにおいては、その振幅が大径芯線露出部１１ａの芯線径と同等の大きさとなるように、芯線曲げ工程で折り曲げ加工が施されている（図１）。このため、この小径芯線露出部２１ａは、芯線接合工程で基本位置から一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）の挟持面に沿って隙間Ｇ側に位置ずれしたとしても、例えば、他方の対向配置金型（第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄ）の間隔を狭めていくことによって、小径電線２０の中心軸寄りの屈曲部２１ｂの頂点又は小径電線２０の中心軸に対して径方向にオフセットさせた屈曲部２１ｂの頂点が他方の対向配置金型（第３金型１１１Ｃ又は第４金型１１１Ｄ）の挟持面に押されながら、基本位置側に戻されていく。よって、この小径芯線露出部２１ａは、芯線接合工程で大径芯線露出部１１ａが第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄのそれぞれの挟持面によって挟み込まれたときに、そのそれぞれの挟持面で挟み込まれることになるので、連結部２１ｃと先端部２１ｄとが一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に配置される（図７及び図８）。従って、第１接合電線１Ａにおいては、その芯線接合工程を経ることによって、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向（径方向）の中央に、山谷状に折り曲げられた小径芯線露出部２１ａの連結部２１ｃと先端部２１ｄとが溶融接合（超音波接合）される。そして、この第１接合電線１Ａにおいては、その芯線接合工程を経ることによって、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向（径方向）の両端に、その小径芯線露出部２１ａの屈曲部２１ｂと先端部２１ｄにおける端末とが溶融接合（超音波接合）される。

また、図２に示す第２接合電線１Ｂは、第１接合電線１Ａと同じように、同一平面上で折り曲げた複数の屈曲部２１ｂが小径芯線露出部２１ａに形成されたものである。そして、この第２接合電線１Ｂは、その全ての屈曲部２１ｂを小径電線２０の中心軸に対して径方向で一方側と他方側に振り分けてオフセットさせたものである（図２、図９及び図１０）。例えば、芯線曲げ工程では、小径電線２０の中心軸に対して、径方向における一方に配置された屈曲部２１ｂと径方向における他方に配置された屈曲部２１ｂとに振り分けられるように、小径芯線露出部２１ａに対して折り曲げ加工を施す。この小径芯線露出部２１ａには、根元側（被覆２２側）に設けられ且つ接合部１ａに向けて折り曲げられた屈曲部２１ｂと、その屈曲部２１ｂの先で折り曲げられた少なくとも１つの屈曲部２１ｂと、隣り合う屈曲部２１ｂの間の連結部２１ｃと、先端部２１ｄと、が形成される。

ここで示す小径芯線露出部２１ａにおいては、第１接合電線１Ａのときと同じように、山部と谷部とが交互に連なる複数の屈曲部２１ｂが略均等の振幅で形成されている（図２）。この例示では、３つの屈曲部２１ｂと２つの連結部２１ｃと１つの先端部２１ｄとが小径芯線露出部２１ａに形成されている。そして、ここで示す小径芯線露出部２１ａにおいては、第１接合電線１Ａのときと同じように、その振幅が大径芯線露出部１１ａの芯線径と同等の大きさとなるように、芯線曲げ工程で折り曲げ加工が施されている（図２）。このため、この小径芯線露出部２１ａは、芯線接合工程で基本位置から一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）の挟持面に沿って隙間Ｇ側に位置ずれしたとしても、例えば、他方の対向配置金型（第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄ）の間隔を狭めていくことによって、一方に振り分けた屈曲部２１ｂの頂点又は他方に振り分けた屈曲部２１ｂの頂点が他方の対向配置金型（第３金型１１１Ｃ又は第４金型１１１Ｄ）の挟持面に押されながら、基本位置側に戻されていく。よって、この小径芯線露出部２１ａは、芯線接合工程で大径芯線露出部１１ａが第３金型１１１Ｃと第４金型１１１Ｄのそれぞれの挟持面によって挟み込まれたときに、そのそれぞれの挟持面で挟み込まれることになるので、連結部２１ｃと先端部２１ｄとが一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に配置される（図９及び図１０）。従って、第２接合電線１Ｂにおいては、その芯線接合工程を経ることによって、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向（径方向）の中央に、山谷状に折り曲げられた小径芯線露出部２１ａの連結部２１ｃと先端部２１ｄとが溶融接合（超音波接合）される。そして、この第２接合電線１Ｂにおいては、その芯線接合工程を経ることによって、大径芯線露出部１１ａにおける軸線に対する直交方向（径方向）の両端に、その小径芯線露出部２１ａの屈曲部２１ｂと先端部２１ｄにおける端末とが溶融接合（超音波接合）される。

ここで、芯線曲げ工程は、作業者が治具等を使って実施するものであってもよく、製造装置１０１の芯線曲げ機１３０を用いて行ってもよい。その芯線曲げ機１３０としては、例えば、所望の小径芯線露出部２１ａの曲げ形状に形取られた溝部を有する金型に小径電線２０を配置して、その溝部の中で小径芯線露出部２１ａに折り曲げ加工を施すもの、把持部で小径芯線露出部２１ａを局部的につまんで折り曲げ加工を施すものなどが考えられる。この芯線曲げ機１３０は、その動作が制御装置１５２によって制御される（図４）。

以上示したように、この製造方法及び製造装置１０１においては、大径芯線露出部１１ａと４つの金型（第１から第４の金型１１１Ａ－１１１Ｄ）との間の隙間Ｇに入り込むことが可能な大径芯線露出部１１ａに対する直径差の小径芯線露出部２１ａであっても、予め小径芯線露出部２１ａに屈曲部２１ｂを設けておくことによって、この小径芯線露出部２１ａを一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に配置することができる。このため、この製造方法及び製造装置１０１においては、一対の対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）から大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａに対して、超音波接合に必要な大きさの加圧力と超音波振動を印加することができるので、その大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間を所望の接合強度で接合することができる。従って、この製造方法及び製造装置１０１で作り出された接合電線１は、小径芯線露出部２１ａに設けられている屈曲部２１ｂによって、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間に所望の接合強度で接合された接合部１ａを有することになる。

ところで、この例示の芯線配置工程では、超音波振動の加振源（超音波発振機１１２）に近い第１金型１１１Ａと大径芯線露出部１１ａにおける第１金型１１１Ａ側の頂部１１ａ１との間に小径芯線露出部２１ａを配置している（図５）。このため、この製造方法及び製造装置１０１においては、その超音波振動を第１金型１１１Ａから小径芯線露出部２１ａに直接伝え、高い振動エネルギで小径芯線露出部２１ａを大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。

一方、この製造方法及び製造装置１０１においては、図示を省略するが、加圧機１１３側の第２金型１１１Ｂと大径芯線露出部１１ａにおける第２金型１１１Ｂ側の頂部１１ａ１との間に小径芯線露出部２１ａを配置したとしても、その小径芯線露出部２１ａを大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。つまり、この製造方法及び製造装置１０１においては、そのような小径芯線露出部２１ａの配置を採ることで、超音波振動が大径芯線露出部１１ａを介して小径芯線露出部２１ａに伝えられるので、第１金型１１１Ａ側に小径芯線露出部２１ａを配置した場合と比較して、小径芯線露出部２１ａに伝わる振動エネルギが低くなる。しかしながら、この製造方法及び製造装置１０１においては、予め小径芯線露出部２１ａに屈曲部２１ｂを設けておくことによって、芯線接合工程で大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間の接触箇所を従来よりも増やすことができるので、それぞれの接触箇所で小径芯線露出部２１ａに伝わってきた振動エネルギを効率的に利用して、小径芯線露出部２１ａを大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。このことから、芯線曲げ工程では、後の芯線配置工程で加圧機１１３側の第２金型１１１Ｂと大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ１との間に小径芯線露出部２１ａを配置する場合、大径芯線露出部１１ａとの接触箇所が多くなるように、複数の屈曲部２１ｂを小径芯線露出部２１ａに形成しておくことが望ましい。

ここで、以下においては、その接合電線１の変形形態の１つである接合電線２についての説明を行う（図１１）。この接合電線２は、２本の大径電線１０の大径芯線露出部１１ａと１本の小径電線２０の小径芯線露出部２１ａを超音波接合させた接合部２ａを有するものである。ここでは、先の２つの小径芯線露出部２１ａの例示の内、小径電線２０の軸線寄りの屈曲部２１ｂと小径電線２０の軸線からオフセットさせた屈曲部２１ｂとを有するものを示している。

この接合電線２を作り出すための芯線配置工程では、例えば、一対の対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）の加圧方向に２本の大径電線１０の大径芯線露出部１１ａを並べて配置し、かつ、一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ又は第２金型１１１Ｂ）と大径芯線露出部群（２本の大径芯線露出部１１ａ）との間に小径芯線露出部２１ａを配置する（図１２及び図１３）。ここでは、第１金型１１１Ａと大径芯線露出部群における第１金型１１１Ａ側の大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ_１との間に、複数の屈曲部２１ｂが形成された小径芯線露出部２１ａを配置している。そして、その後の芯線接合工程では、一対の対向配置金型（第１金型１１１Ａ、第２金型１１１Ｂ）で２本の大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａを加圧しながら、一方の対向配置金型（第１金型１１１Ａ）から超音波振動を印加して、２本の大径芯線露出部１１ａの間及び一方の大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間を超音波接合させる。この製造方法及び製造装置１０１で作り出された接合電線２は、先の例示と同じように、小径芯線露出部２１ａに設けられている屈曲部２１ｂによって、大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間に所望の接合強度で接合された接合部２ａを有することになる。

ここで、この例示の芯線配置工程では、超音波振動の加振源（超音波発振機１１２）に近い第１金型１１１Ａと大径芯線露出部群における第１金型１１１Ａ側の大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ１との間に小径芯線露出部２１ａを配置している（図１２）。このため、この製造方法及び製造装置１０１においては、先の説明と同じように、その超音波振動を第１金型１１１Ａから小径芯線露出部２１ａに直接伝え、高い振動エネルギで小径芯線露出部２１ａを大径芯線露出部群における第１金型１１１Ａ側の大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。

一方、この製造方法及び製造装置１０１においては、図示を省略するが、加圧機１１３側の第２金型１１１Ｂと大径芯線露出部群における第２金型１１１Ｂ側の大径芯線露出部１１ａの頂部１１ａ１との間に小径芯線露出部２１ａを配置したとしても、その小径芯線露出部２１ａを大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。更に、この製造方法及び製造装置１０１においては、図示を省略するが、大径芯線露出部群における２本の大径芯線露出部１１ａの間に小径芯線露出部２１ａを配置したとしても、その小径芯線露出部２１ａをその２本の大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。つまり、この製造方法及び製造装置１０１においては、先の説明と同じように、これらのような小径芯線露出部２１ａの配置を採ることで、超音波振動が１本又は２本の大径芯線露出部１１ａを介して小径芯線露出部２１ａに伝えられるので、第１金型１１１Ａ側に小径芯線露出部２１ａを配置した場合と比較して、小径芯線露出部２１ａに伝わる振動エネルギが低くなる。しかしながら、この製造方法及び製造装置１０１においては、先の説明と同じように、予め小径芯線露出部２１ａに屈曲部２１ｂを設けておくことによって、芯線接合工程で１本又は２本の大径芯線露出部１１ａと小径芯線露出部２１ａとの間の接触箇所を従来よりも増やすことができるので、それぞれの接触箇所で小径芯線露出部２１ａに伝わってきた振動エネルギを効率的に利用して、小径芯線露出部２１ａを１本又は２本の大径芯線露出部１１ａに溶融接合させることができる。よって、この場合においても、芯線曲げ工程では、大径芯線露出部１１ａとの接触箇所が多くなるように、複数の屈曲部２１ｂを小径芯線露出部２１ａに形成しておくことが望ましい。

１，２ 接合電線
１Ａ 第１接合電線
１Ｂ 第２接合電線
１ａ，２ａ 接合部
１０ 大径電線
１１ 芯線
１１ａ 大径芯線露出部
１１ａ_１ 頂部
１２ 被覆
２０ 小径電線
２１ 芯線
２１ａ 小径芯線露出部
２１ｂ 屈曲部
２１ｃ 連結部
２２ 被覆
１０１ 製造装置
１１１Ａ 第１金型（対向配置金型）
１１１Ｂ 第２金型（対向配置金型）
１１１Ｃ 第３金型
１１１Ｄ 第４金型
Ｇ 隙間

Claims (5)

1. 被覆から剥き出しになった大径芯線露出部を有する大径電線と、
   前記大径電線よりも径が小さく、かつ、被覆から剥き出しになった小径芯線露出部を有する小径電線と、
   を少なくとも１本ずつ備え、
   前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部は、互いに溶融接合された部位である接合部を有し、
   前記小径芯線露出部は、前記小径電線の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部を有し、
   前記接合部は、前記大径芯線露出部における軸線に対する直交方向の中央に、前記小径芯線露出部における前記屈曲部又は／及び前記小径芯線露出部における隣り合う前記屈曲部の間の連結部が溶融接合されていることを特徴とした接合電線。
2. 前記小径芯線露出部は、山部と谷部とが交互に連なる山谷状に折り曲げられていることを特徴とした請求項１に記載の接合電線。
3. 被覆から剥き出しになった大径芯線露出部を有する大径電線よりも径が小さく、かつ、被覆から剥き出しになった小径芯線露出部を有する小径電線を加工対象とするものであり前記小径芯線露出部に折り曲げ加工を施す芯線曲げ工程と、
   前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を金型に配置する芯線配置工程と、
   前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を４つの前記金型で四方から挟み込み、４つの前記金型の内の向かい合わせに配置された一対の対向配置金型で前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を加圧しながら、２つの前記対向配置金型の内の１つに超音波振動を印加して、前記大径芯線露出部と前記小径芯線露出部を超音波接合させる芯線接合工程と、
   を有し、
   前記芯線配置工程では、２つの前記対向配置金型の内の何れか一方と前記大径芯線露出部との間に前記小径芯線露出部を配置し、
   前記芯線曲げ工程では前記小径芯線露出部を前記一方の対向配置金型と前記大径芯線露出部における前記一方の対向配置金型側の頂部との間に介在させておくことができるように、前記小径電線の軸線に対して同一平面上で折り曲げられた複数の屈曲部を前記小径芯線露出部に形成することを特徴とした接合電線の製造方法。
4. 前記芯線曲げ工程では、前記小径芯線露出部における前記屈曲部又は／及び前記小径芯線露出部における隣り合う前記屈曲部の間の連結部を前記一方の対向配置金型と前記大径芯線露出部の前記頂部との間に介在させるように、前記小径芯線露出部に折り曲げ加工を施すことを特徴とした請求項３に記載の接合電線の製造方法。
5. 前記芯線曲げ工程は、４つの前記金型に四方から挟み込まれた前記大径芯線露出部と４つの前記金型との間にできる隙間に入り込むことが可能な芯線径の前記小径芯線露出部を折り曲げ加工の対象とすることを特徴とした請求項３又は４に記載の接合電線の製造方法。

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