JP3311604B2 - 被覆電線の接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被覆電線同士の
接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の被覆電線の接合構造とし
て、本出願人が提案している技術を図１３に示す（特開
平７−３２０８４２号公報参照）。

【０００３】同図に示すように、導体線部１の外周を樹
脂製の被覆部３によって被覆した２本の被覆電線Ｗ1 ，
Ｗ2 をそれぞれの中間の接続部Ｓで接合するには、樹脂
材１１としての一対の樹脂チップ１３，１５と、超音波
振動を発生させるホーン１７と、接合時に被覆電線Ｗ1
，Ｗ2 及び樹脂チップ１３，１５を支持するアンビル
１９を用いる。アンビル１９は、基台２１と、基台２１
から突設された支持部２３を備え、支持部２３は略円筒
状に形成されている。支持部２３は反基台側（図中上
側）が開口する内径部２５を有し、支持部２３の相対向
する周壁２３ａ，２３ｂには、内径部２５のほぼ中心を
挟んで相対向する２本１組の溝部２７，２９がそれぞれ
設けられている。この４本の溝部２７，２９は、内径部
２５と同じ側で開口し、支持部２３の突設方向に沿って
形成され、相対向する溝部２７，２９同士は内径部２５
を介して連通している。

【０００４】一対の樹脂チップ１３，１５は、アンビル
１９の内径部２５よりも僅かに小さい外径を有する円形
板体状に形成され、ホーン１７の頭部３１の端面３１ａ
は樹脂チップ１３，１５とほぼ同じか又は僅かに小さい
外径を有する円形状に形成されている。

【０００５】各樹脂チップ１３，１５には、図１４
（ａ）に示すように、ろう材としてのはんだ５１が設け
られている。はんだ５１は、その円形上面が上下の樹脂
チップ１３，１５の下上面（溶着面）１３ａ，１５ａと
ほぼ同一面となるように、該下上面１３ａ，１５ａのほ
ぼ中央に嵌め込まれた状態となっている。

【０００６】２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を接合するに
は、両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を接続部Ｓで重ね、重ねた接
続部Ｓを上下から、はんだ５１を介して一対の樹脂チッ
プ１３，１５で挟む。具体的には、アンビル１９の内径
部２５に一方（下側）の樹脂チップ１５を、溶着面１５
ａが上方を向くように挿入し、その上から一方の被覆電
線Ｗ1 を一方の相対向する溝部２７に挿入し、さらにそ
の上から他方の被覆電線Ｗ2 を他方の相対向する溝部２
９に挿入し、最後に他方（上側）の樹脂チップ１３を、
溶着面１３ａが下方を向くように挿入する。両被覆電線
Ｗ1 ，Ｗ2 は、それぞれの接続部Ｓが内径部２５の中央
で交差するように配し、これにより、接続部Ｓは上側及
び下側の樹脂チップ１３，１５のほぼ中心で、はんだ間
で重ね方向の上下から挟まれた状態となる。

【０００７】次に、接続部Ｓの被覆部３を超音波加振に
よって飛散溶融させ、かつ樹脂チップ１３，１５の外側
からの加圧によって両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の導体線部
（芯線）１同士を接続部Ｓで導通接触させた後、一対の
樹脂チップ１３，１５相互を溶着面１３ａ，１５ａで溶
着させて接続部Ｓを密封する。

【０００８】具体的には、前記最後に挿入した上側（他
方）の樹脂チップ１３の上からホーン１７の頭部３１を
挿入し、接続部Ｓを、上下の樹脂チップ１３，１５の外
側からホーン１７とアンビル１９間で加圧及び加振す
る。これにより、被覆部３が先に溶融して、両被覆電線
Ｗ1 ，Ｗ2 の導体線部１が樹脂チップ１３，１５の間の
接続部Ｓで露出する。このとき接続部Ｓは上下方向から
加圧されているので、溶融した被覆部３は樹脂チップ１
３，１５の中心側から外側に向かって押出され、導体線
部１がより良好に露出し、両者が確実に導通接触する。
また、接続部Ｓへの加振の方向も加圧方向と同様に両被
覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の重ね方向に設定したので、被覆部３
を樹脂チップ１３，１５の中心側から外側に押出す作用
が増長される。

【０００９】被覆部３の溶融後も接続部Ｓの加圧及び加
振を継続すると、樹脂チップ１３，１５が溶融して、両
樹脂チップ１３，１５の溶着面１３ａ，１５ａ同士が溶
着されるとともに、前記導通接触した導体線部１に隣接
する被覆部３の外周面と樹脂チップ１３，１５が溶着す
る。これにより、導通接触した導体線部１の周りは、樹
脂チップ１３，１５によって覆われた状態となる。

【００１０】また、樹脂チップ１３，１５が溶融する際
の発熱により、樹脂チップ１３，１５に設けたはんだ５
１が溶かされ、樹脂チップ１３，１５内の接続部Ｓにお
いて、導通接続した被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の導体線部Ｓ同
士がろう接される（図１４（ｂ）参照）。これにより、
接続部Ｓにおいて、一段と高い電気的性能を得ることが
でき、通電特性をさらに安定化させることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、係る接合構
造は、前記一連の接続過程で、被覆部３が溶融し導体線
部１が露出して接触が起こるタイミングに合わせて的確
にはんだ５１を溶かさなければならず、このためには、
はんだ５１を樹脂チップ１３，１５の下上面（溶着面）
１３ａ，１５ａから露出させずに、樹脂チップ１３，１
５の内部に埋設しておく必要がある。このようにはんだ
５１を樹脂チップ１３，１５の内部に埋設するには、樹
脂チップ１３，１５の製造過程で、樹脂チップ１３，１
５にはんだ５１を嵌め込んだ後、その嵌め込み用開口部
分をさらに樹脂材によって封止するという特種加工が必
要となるので、樹脂チップ１３，１５自体のコストの増
大が否めなかった。

【００１２】また、上記タイミングではんだ５１を的確
に溶かすためには、樹脂チップ１３，１５の内部におけ
るはんだ５１の位置や超音波溶着条件（特に温度）につ
いて、詳細な設定及び管理が必要となる。このため、導
通接続作業が煩雑となり、簡単な方法で導通接続を行う
という本技術の本来的な効果を損ねてしまう恐れがあっ
た。

【００１３】さらに、はんだ５１には、導体線部１を構
成する芯線間への漏れ性を良好とするための化学的活性
物（フラックス）を混在させておく必要があり、接続部
Ｓをろう接と同時に密封する本技術では係るフラックス
が樹脂チップ１３，１５内に残留することとなる。この
ため、フラックスに起因して接続部Ｓに腐食が発生し、
電気的接続性に関する信頼性がかえって低下してしまう
恐れがあった。

【００１４】そこで本発明は、上記事情を考慮し、安価
且つ容易に被覆電線同士を導通接続させると共に、電気
的特性が良好な接続状態を安定して得ることができる被
覆電線の接合方法及び接続構造を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の芯線から構成された導体線部の外周を樹脂製
の被覆部によって被覆した２本の被覆電線同士を接続部
で重ね、重ねた接続部を一対の樹脂チップで挟み、前記
被覆部を超音波加振により飛散溶融させ、かつ前記樹脂
チップの外側からの加圧によって前記両部材を接続部で
導通接触させた後、前記一対の樹脂チップ相互を溶着さ
せて前記接続部を密封してなる被覆電線の接合構造であ
って、片側を開放したケース本体と、このケース本体の
開放部を閉塞する蓋体とからなり前記２本の被覆電線の
接続部を含めた隣接部分を被覆する保護ケースを有して
おり、前記一対の樹脂チップが、それぞれ前記ケース本
体及び蓋体に一体に形成されており、かつ前記接続部に
おける２本の電線の交差角度を４５゜以上１３５゜以下
に規制する突起部を前記ケース本体及び蓋体の少なくと
も一方に設けたことを特徴とするものである。

【００１６】

【００１７】請求項１に記載の発明では、被覆電線同士
を接続部で重ね、重ねた接続部を一対の樹脂チップで挟
んだ状態で、被覆部を超音波加振によって飛散溶融さ
せ、且つ樹脂チップの外側から加圧するという比較的簡
単な方法により、被覆電線同士を接続部で密封状態で導
通接触させることができる。

【００１８】また、被覆電線同士を接続部で導通接触さ
せた後は、一対の樹脂チップ同士を溶着させて接続部を
密封するので、溶着して硬化した樹脂チップにより、接
続部において高い機械的強度が得られる。

【００１９】また、被覆電線の交差角度を、樹脂チップ
からの加圧力がバランスを崩さずにほぼ均等に被覆電線
に作用し、芯線が良好にほぐされ、ほぐされた芯線が徐
々に拡がって平面状となる４５°以上１３５°以下に設
定したので、両被覆電線の導体線部同士を多数箇所で接
触した状態となり、接触抵抗が低く電気的特性の良好な
接続状態を安定して得ることができる。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】また、一対の樹脂チップ同士を溶着させて
接続部を導通接触状態に密封すると同時にケース体と蓋
体との接合状態が得られ、これにより接続部及びその隣
接部分が保護ケースで被覆される。

【００２６】また、２本の被覆電線は、超音波加振時に
も突起部で拘束されて所望の交差角度に維持することが
できるので、密封後の接続部は芯線が前記所望の交差角
度で交差した導通接触状態となる。

【００２７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の被覆電線の接合構造であって、前記突起部は、前記２
本の被覆電線の各々が当接して前記交差角度で交差する
ように折曲される両側壁を有して形成されると共に、前
記樹脂チップに近接させて対向配置されていることを特
徴とするものである。

【００２８】請求項２に記載の発明では、２本の被覆電
線はそれぞれの接続部が対向配置された突起部間の樹脂
チップ上で所望の角度で交差するように配置される。こ
のときの突起部は樹脂チップに近接させて設けられるの
で、所望の交差角度を得るために必要な突起部の巾（両
側壁間の巾）を小さくすることができて突起部をコンパ
クトに設計することができると共に、対向する突起部間
の距離も小さくなって接続部の交差状態を安定して維持
することができる。

【００２９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の被覆電線の接合構造であって、前記ケース本体
及び蓋体の少なくとも一方に、前記２本の被覆電線を前
記保護ケースから平行に導出する電線導出部を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００３０】請求項３に記載の発明では、接続部を所望
の交差角度で交差させた２本の被覆電線を電線導出部を
経て保護ケースから平行に導出することができる。

【００３１】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の被覆電線の接合構造であって、前
記ケース本体と蓋体とがヒンジ部を介して一体に成形さ
れていることを特徴とするものである。

【００３２】請求項４に記載の発明では、蓋体をヒンジ
部を介して回動させることにより、蓋体をケース本体の
開放部に容易にセッティングすることができる。また、
このセッティングによりケース本体及び蓋体にそれぞれ
形成された一対の樹脂チップがそれぞれの溶着面を対向
させて配置される。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３４】図１は本実施の形態の被覆電線の接合構造
を示す斜視図、図２は図１の接続部の拡大平面図、図３
〜図５は加圧加振されている樹脂チップの状態を模式的
に示す側断面図であり、図３は接合開始直後の状態を、
図４は接合中の状態を、図５は接合後の状態をそれぞれ
示し、また各図の（ａ）は約９倍に拡大した状態を、
（ｂ）は約３０倍に拡大した状態をそれぞれ示してい
る。図６及び図７は比較例の樹脂チップの状態を模式的
に示す側断面図であり、図６は接合開始直後の状態を、
図７は接合後の状態をそれぞれ示し、また図６（ａ）は
約９倍に拡大した状態を、図６（ｂ）及び図７は約３０
倍に拡大した状態をそれぞれ示している。また、図８は
交差角度と接触抵抗との関係を示す図である。なお、従
来と同一の構成部分には、同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００３５】図１に示すように本実施の形態は、導体線
部１の外周を樹脂製の被覆部３によって被覆した２本の
被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 をそれぞれの中間の接続部Ｓで接合
するもので、両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の各導体線部１は、
それぞれ７本の芯線から構成されている（図２参照）。

【００３６】２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の接合には、樹
脂材１１としての一対の樹脂チップ１３，１５と、超音
波振動を発生させるホーン（図示外）と、接合時に被覆
電線Ｗ1 ，Ｗ2 及び樹脂チップ１３，１５を支持するア
ンビル（図示外）を用いる。アンビルには、上側に開口
する断面円形の内径部と、内径部のほぼ中心を挟んで相
対向し被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 が収容される２本１組の溝部
が設けられている。この４本の溝部は、内径部と同じ側
で開口し、相対向する溝部同士は内径部を介して連通し
ている。相対向する溝部同士を結ぶ直線の交差角度は、
被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を導通接続させる際の交差角度θと
なり、該角度は、４５°以上１３５°以下（本実施の形
態では９０°）に設定されている。なお、ホーン及びア
ンビルの構造は、従来と略同一であるため、その他の詳
細な説明は省略する。

【００３７】一対の樹脂チップ１３，１５は、アンビル
の内径部よりも僅かに小さい外径を有する円形板体状に
形成され、従来のようなろう材は設けられていない。樹
脂チップ１３，１５の材質は、アクリル系樹脂、ＡＢＳ
（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）
系樹脂、ＰＣ（ポリカーボネイト）系樹脂、ＰＶＣ（ポ
リ塩化ビニル）系樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）系樹脂、
ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）系樹脂、ＰＢＴ（ポリブ
チレンテレフタレート）系樹脂等であり、一般に被覆部
３に使用される塩化ビニル等に比して硬質である。これ
らの樹脂を樹脂チップ１３，１５に使用した場合の適性
は、導通性及び導通安定性の点においては全ての樹脂に
その実用性が認められ、外観性及び絶縁性をも含めて判
断した場合には、特にＰＥＩ系樹脂及びＰＢＴ系樹脂が
適する。

【００３８】各樹脂チップ１３，１５の一表面は、樹脂
チップ１３，１５をアンビルの内径部内で上下に重ねた
際に相互に面当接する溶着面１３ａ，１５ａ（図３〜図
５参照）を構成し、２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 が交差す
る接続部Ｓは、溶着面１３ａ、１５ａの中央部分に位置
している。

【００３９】２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を接合するに
は、まず両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を接続部Ｓで重ね、重ね
た接続部Ｓを上下から一対の樹脂チップ１３，１５で挟
む。具体的には、アンビルの内径部に一方（下側）の樹
脂チップ１５を、溶着面１５ａが上方を向くように挿入
し、その上から一方の被覆電線Ｗ1 を一方の相対向する
溝部に挿入し、さらにその上から他方の被覆電線Ｗ2 を
他方の相対向する溝部に挿入し、最後に他方（上側）の
樹脂チップ１３を、溶着面１３ａが下方を向くように挿
入する。両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 は、それぞれの接続部Ｓ
が内径部の中央で交差するように配し、これにより、接
続部Ｓは上側及び下側の樹脂チップ１３，１５の溶着面
１３ａ，１５ａの中央部分の間で重ね方向の上下から挟
まれた状態となる。また、係る状態で両被覆電線Ｗ1 ，
Ｗ2 の交差角度θは、相対向する溝部同士の交差角度で
ある９０°とほぼ等しい角度に規制される。

【００４０】次に、接続部Ｓの被覆部３を超音波加振に
よって飛散溶融させ、かつ樹脂チップ１３，１５の外側
からの加圧によって両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の導体線部
（芯線）１同士を接続部Ｓで導通接触させた後、一対の
樹脂チップ１３，１５相互を溶着面１３ａ，１５ａで溶
着させて接続部Ｓを密封する（図３〜図５参照）。

【００４１】具体的には、前記最後に挿入した上側（他
方）の樹脂チップ１３の上からホーンを挿入し、接続部
Ｓを、上下の樹脂チップ１３，１５の外側からホーンと
アンビル間で加圧及び加振する。接続部Ｓへの加圧は、
ホーンをアンビルに向かって押圧することによって行わ
れ、加圧の方向は両被覆電線の重ね方向と一致してい
る。

【００４２】また、樹脂材１１同士を超音波振動によっ
て溶着する場合、樹脂材１１の接合面とほぼ垂直に交差
する方向に加振するのが最も良好な溶着状態が得られる
ため、接続部Ｓへの加振の方向は、両樹脂チップ１３，
１５の相対向する面１３ａ，１５ａと交差する方向、す
なわち両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の重ね方向と一致する方向
に設定してあり、これによりホーンからいわゆる縦振動
が発振される。

【００４３】係る状態で接続部Ｓを加圧及び加振する
と、被覆部３が先に溶融して、両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の
導体線部１が樹脂チップ１３，１５の間の接続部Ｓで露
出する。このとき接続部Ｓは上下方向から加圧されてい
るので、溶融した被覆部３は樹脂チップ１３，１５の中
心側から外側に向かって押出され、導体線部１がより良
好に露出し、両者が確実に導通接触する。また、接続部
Ｓへの加振の方向も加圧方向と同様に両被覆電線Ｗ1 ，
Ｗ2 の重ね方向に設定したので、被覆部３を樹脂チップ
１３，１５の中心側から外側に押出す作用が増長され
る。

【００４４】被覆部３の溶融後も接続部Ｓの加圧及び加
振を継続すると、樹脂チップ１３，１５が溶融して、両
樹脂チップ１３，１５の溶着面１３ａ，１５ａ同士が溶
着されるとともに、前記導通接触した導体線部１に隣接
する被覆部３の外周面と樹脂チップ１３，１５が溶着す
る。これにより、導通接触した導体線部１の周りは、樹
脂チップ１３，１５によって覆われた状態となる（図１
参照）。

【００４５】また、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の交差角度θが
９０°に設定されているので、接続部Ｓの加圧加振時に
おいて、樹脂チップ１３．１５からの加圧力がバランス
を崩さずにほぼ均等に被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 （導体線部１
の芯線）に作用する。これにより、まず最初に芯線が良
好にほぐされ、ほぐされた芯線が徐々に拡がって平面状
となり（図３〜図５参照）、結果として、両被覆電線Ｗ
1 ，Ｗ2 の導体線部１同士が多数箇所で接触した状態と
なる（図２参照）。

【００４６】ここで、実験結果の一例を示すと、交差角
度θを９０°とした場合、両芯線同士の接点数は３０箇
所を超えていることが確認された。これは、７本の芯線
同士を接触させる場合の接点数の最大限が４９箇所（図
２参照）であることを鑑みると、極めて多数箇所で接触
した状態といえる。

【００４７】また、交差角度θを９０°〜３０°の間で
変化させた場合の芯線の拡がり不均衡の発生率を求める
と、９０°〜６０°の間では０％、４５°では１１％と
低い値となるが、３０°では８９％と極めて高い値とな
ることが判った。このような結果は、交差角度θが小さ
い（３０°程度）場合には、図６及び図７に示すよう
に、上側の被覆電線Ｗ2 の芯線が下側の被覆電線Ｗ1 の
芯線の間に入り込み易く、樹脂チップ１３．１５からの
加圧力がバランスを崩して作用し、これに対し交差角度
θが大きい（９０°）場合には、図３〜図５に示すよう
に、上側の被覆電線Ｗ2 の芯線が下側の被覆電線Ｗ1 の
芯線の間に入り込むことがなく、樹脂チップ１３．１５
からの加圧力がバランスを崩さずにほぼ均等に作用する
ことに起因しているといえる。

【００４８】次に、交差角度θと接続部Ｓにおける接触
抵抗との関係を実験により求めると、図８に示すよう
に、接触抵抗値は、交差角度θが９０°〜４５°では５
ｍΩ未満と低い値を維持するが、４５°を超えた後が大
きく上昇し、３０°では５ｍΩを超えてしまうという結
果が得られた。

【００４９】以上により、交差角度θを９０°から減少
させた場合、これに応じて芯線の拡がり状態が悪化し、
芯線同士の接触点が減少して、接触抵抗が上昇してしま
うことが判る。また、接触抵抗が低く安定した導通接触
状態が得られる交差角度θの範囲としては、９０°±４
５°（４５°〜１３４°）が適しており、特に９０°が
最適であることが判る。

【００５０】本実施の形態に係る接合方法によれば、被
覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 同士を接続部Ｓで重ね、この接続部Ｓ
を一対の樹脂チップ１３，１５で挟んだ状態で、樹脂チ
ップ１３，１５の外側から加圧しながら被覆部３を飛散
溶融させるだけで、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 同士を接続部Ｓ
で導通接触させることができるので、導通接続に際して
予め被覆部３を除去する必要がなく、簡単な作業で導通
接続を得ることができる。

【００５１】また、係る接合方法及びこれにより得られ
る接合構造によれば、被覆電線Ｗ1，Ｗ2 を接続部Ｓで
導通接触させた後は、上下の樹脂チップ１３，１５同士
を溶着させて接続部Ｓを密封するので、溶着して硬化し
た樹脂チップ１３，１５により、接続部Ｓにおいて高い
機械的強度が得られる。

【００５２】また樹脂チップ１３，１５は、導通接触さ
れる接続部Ｓを上下方向から挟むことができる寸法形状
で済むため、接合に要する範囲を狭く抑えることがで
き、且つ接続部Ｓは樹脂チップ１３，１５によって密封
されるので、十分な絶縁性を確保することができる。

【００５３】従って、高い機械的強度と十分な絶縁性と
により、接続部Ｓにおける被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 間の通電
特性を安定化させることができる。

【００５４】また、一対の樹脂チップ１３，１５を被覆
電線Ｗ1 ，Ｗ2 の重ね方向の上下から挟み、樹脂チップ
１３，１５の外側から接続部Ｓをホーンとアンビル間で
加圧及び加振し、その加圧方向は被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の
重ね方向としたので、接続部Ｓの加圧時に、溶融した被
覆部３は樹脂チップ１３，１５の中心側から外側に向か
って押出され、導体線部１がより良好に露出し、確実な
導通接触状態が得られる。また、接続部Ｓへの加振の方
向も加圧方向と同様に被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の重ね方向と
したので、樹脂チップ１３，１５の良好な溶着状態が得
られるとともに、被覆部３を押出す作用が増長される。

【００５５】さらに、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の交差角度θ
を、接続部Ｓの加圧加振時において、樹脂チップ１３．
１５からの加圧力がバランスを崩さずにほぼ均等に芯線
に作用して良好にほぐされる４５°以上１３５°以下に
設定したので、被覆電線Ｗ1，Ｗ2 の導体線部１同士が
多数箇所で接触した状態となり、電気的特性の良好な接
続状態を安定して得ることができる。特に、本実施の形
態では、交差角度θを、芯線が最も良好にほぐされる９
０°に設定しているので、電気的特性の向上及び安定化
を一段と良好に図ることができる。

【００５６】また、一対の樹脂チップ１３，１５には、
従来例のようにはんだを埋設する等の特殊加工が必要な
いので、安価な構造とすることができ、さらに、はんだ
を設けた場合と異なり接続部Ｓにフラックスが生じるこ
とがないので、電気的接続性に関する信頼性が低下して
しまうこともない。

【００５７】また、樹脂チップ１３，１５の少なくとも
一方を透明体とすることにより、接続部Ｓにおける芯線
の実際の拡がり具合を目視によって判定することができ
る。これにより、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 間における導通接
続状態の良否を目視によってある程度判断することがで
き、品質検査の簡素化を図ることができる。

【００５８】なお、溶融時における粘性が比較的低い樹
脂チップ１３，１５を使用し、樹脂チップ１３，１５で
接続部Ｓを挟んで溶着する際に、接続部Ｓをのぞいて隣
接する導体線部１において導体線部１を構成する複数の
芯線の間に溶融した樹脂チップ１３，１５を充填させる
ことによって、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の被覆部３と芯線の
間や芯線間に形成された空隙を樹脂材１１によって埋め
て遮断することができ、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の内部にお
いて止水効果を得ることができる。これにより、例え
ば、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の一端側を防水を必要とする部
位（防水部）に接続し、他端側を機能上防水を必要とし
ない部位（非防水部）に接続するような場合において、
毛細管現象によって、他端側から被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の
内部に水等が流入し、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の内部を流通
しても、前記止水効果によって一端側への水等の流出が
阻止されるので、他端側を防水構造とすることなく、一
端側の防水性を確保することができる。すなわち、被覆
電線Ｗ1 ，Ｗ2 の両端を防水部と非防水部とに接続する
場合に、非防水部を防水構造とすることなく、簡単で安
価な方法及び構造によって、防水部における防水性を確
保することができる。

【００５９】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００６０】図９は本実施の形態の被覆電線の接合構造
を示す斜視図、図１０は図９のX −X 断面図である。な
お、前記第１の実施の形態と同様の部分は、同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００６１】本実施の形態は、下側の樹脂チップ４５
に、２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の接続部Ｓにおける交差
角度θを所望の角度に規制する電線支持部としての電線
収容溝５３を設けたものである。

【００６２】すなわち、下側の樹脂チップ４５は、上面
が溶着面４７ａとなる略円柱状のチップ本体４７と、チ
ップ本体４７の周りに形成されたドーナツ状の周縁部５
１と、チップ本体４７と周縁部５１との間に形成され上
方に開口するドーナツ状の溝部４９とから構成され、周
縁部５１には、溶着面４７ａのほぼ中心を挟んで相対向
し上方に開口する２本１組（４箇所）の電線収容溝５３
が設けられている。相対向する電線収容溝５３同士を結
ぶ直線の交差角度は、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を導通接続さ
せる際の交差角度θとなり、該角度は、第１の実施の形
態と同様に４５°以上１３５°以下（本実施の形態では
９０°）に設定されている。チップ本体４７の溶着面４
７ａは、電線収容溝５３の溝底から上方又は下方にずれ
た位置（高さ）に形成されており、相対向する電線収容
溝５３の上方に被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を合わせて押圧する
と、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 がチップ本体４７の周端部分及
び溝部４９で曲折して電線収容溝５３に収容されて仮保
持され、両被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 が下側の溶着面４７ａの
略中央で所望の交差角度θで交差した状態となる。な
お、上側の樹脂チップ４３は、第１の実施の形態と同様
に、下面が溶着面４３ａとなるような円形板体状に形成
されており、上下の溶着面４３ａ，４７ａはほぼ等しい
寸法形状となっている。また、本実施の形態では下側の
樹脂チップ４５にのみ電線収容溝５３を設けたが、上側
と下側の双方の樹脂チップ４３，４５、又は上側の樹脂
チップ４３にのみ電線収容溝を設けることもできる。

【００６３】本実施の形態によれば、前述した実施の形
態の作用効果に加えて、前述した実施の形態のようにア
ンビルに交差角度θを規制するための溝部を別途設ける
ことなく、下側の樹脂チップ４５に設けた電線収容溝５
３によって交差角度θを所望の角度に容易に設定するこ
とができる。

【００６４】なお、樹脂チップ４３，４５の少なくとも
一方を透明体とすることにより、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 間
における導通接続状態の良否を目視によってある程度判
断することができる点、及び、樹脂チップ４３，４５で
接続部Ｓを挟んで溶着する際に、接続部Ｓをのぞいて隣
接する芯線の間に溶融した樹脂チップ４３，４５を充填
させることによって、被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の内部におい
て止水効果を得ることができる点は、前述した実施の形
態と同様である。

【００６５】さらに、次に本発明のさらに好ましい実施
の形態を図面に基づいて説明する。

【００６６】図１１（ａ）は本実施の形態に用いられる
保護ケースの自由状態の斜視図、同図（ｂ）は本実施の
形態の２本の被覆電線の接続後の要部外観斜視図、図１
２は本実施の形態の２本の被覆電線の芯線の導通接触状
態を示す平面図である。

【００６７】本実施の形態は、一対の樹脂チップ１３，
１５、及び２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の交差角度を所望
の角度に規制する突起部６４を備えた保護ケース６０を
有して大略構成されている。

【００６８】保護ケース６０は、２本の被覆電線Ｗ1 ，
Ｗ2 の電線収容部６１ａが片側を開放して形成されてい
るケース本体６１と、電線収容部６１ａの開放部を閉塞
する肉厚部６２ａを有して板状体に形成されている蓋体
６２とから構成されている。

【００６９】一対の樹脂チップ１３，１５の内一方の樹
脂チップ１３は蓋体６２の肉厚部６２ａの内側面（閉塞
状態でケース６０の内方に位置する側面）の略中央部に
突出させて一体に形成されており、他方の樹脂チップ１
５は電線収容部６１の底面の略中央部に突出させて一体
に形成されている。これら樹脂チップ１３及び１５はそ
れぞれの突出端面が溶着面１３ａ及び１５ａになってお
り、蓋体６２の閉塞状態で各溶着面１３ａ，１５ａが相
互に対向するように形成されている。

【００７０】突起部６４はケース本体６１の電線収容部
６１ａ内に一対形成されている。すなわち一対の突起部
６４，６４は２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の各々が当接し
て所望の交差角度で交差するように折曲される両側壁６
４ａ，６４ａを有して形成されると共に樹脂チップ１５
に近接させて対向配置されている。この突起部６４にお
いては両側壁６４ａ，６４ａ間の距離、すなわち突起部
６４の巾の大小により交差角度を制御することができる
ようになっており、この突起部６４は所望の交差角度が
得られる巾を有して形成されている。このときの突起部
６４は樹脂チップ１５の溶着面１５ａよりも突出し電線
収容部６１の深さよりも低い突出部分を有しており、こ
の突出部分の両側壁６４ａ，６４ａが前述した機能を奏
する。

【００７１】また、好ましくは本実施の形態のように２
本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を保護ケース６０から平行に導
出する電線導出部６５が形成される。この電線導出部６
５は本実施形態では一対の突起部６４，６４が位置する
側の電線収容部６１ａの両側部を、電線収容部６１ａと
同方向に開放し、かつ前記側部を貫通するようにＵ字溝
形状に切欠いて形成されている。この電線導出部６５は
電線収容部６１ａの両側部にそれぞれ２個並設されてい
る。この電線導出部６５に対応させて蓋体６２の肉厚部
６２ａの両側の肉薄部には、蓋体６２の閉塞時に電線導
出部６５に嵌入して被覆電線Ｗ1 （Ｗ2 ）を押圧する角
柱状の押圧部６６が突設されている。

【００７２】さらに好ましくは本実施の形態のようにケ
ース本体６１と蓋体６２とがヒンジ部６３を介して一体
に成形される。

【００７３】以上のような保護ケース６０を有する本実
施の形態においては次のようにして被覆電線の接合構造
が得られる。

【００７４】まず、図１１に示すように２本の被覆電線
Ｗ1 ，Ｗ2 をケース本体６１にセットする。すなわち各
被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 はそれぞれの接続部Ｓを一対の突起
部６４，６４間の樹脂チップ１５の溶着面１５ａ上の略
中央部で交差させると共にこの接続部Ｓの両側部分を突
起部６４の両側壁６４ａに沿わせて折曲させて対応する
各電線導出部６５に嵌入させることによってセットされ
る。このセット状態では２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 の各
接続部Ｓは一対の突起部６４，６４で拘束されて所望の
交差角度に交差した状態が維持される。

【００７５】次に蓋体６２をヒンジ部６３を介して回動
させて、押圧部６６を電線導出部６５に嵌入させると共
にケース本体６１の電線収容部６１ａを蓋体６２で閉塞
する。この閉塞状態では前述した実施の形態と同様に接
続部Ｓは樹脂チップ１３，１５の溶着面１３ａ，１５ａ
の中央部分の間で重ね方向の上下から挟まれた状態とな
っている。

【００７６】この状態において前述した実施の形態と同
様にホーンを用いて超音波加振することにより前述した
実施の形態と同様の被覆電線の接合構造が得られる。こ
の接合構造によれば、２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 は、そ
の外観を図１１（ｂ）に示すように、その接合部に隣接
する両側部が押圧部６６で押圧された状態で電線導出部
６５に嵌入されて保護ケース６０の両側から平行に導出
されている。

【００７７】本実施の形態によれば前述した実施の形態
の作用効果に加えて次の様な特有の効果を奏することが
できる。

【００７８】すなわち、一対の樹脂チップ１３，１５同
士を溶着させて接続部Ｓを導通接触状態に密封すると同
時にケース体６１と蓋体６２の接合状態が得られ、これ
により接続部Ｓ及びその隣接部分が保護ケース６０で被
覆されて保護される。

【００７９】また、２本の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 は、超音
波加振時にも突起部６４で拘束されて所望の交差角度に
維持することができるので、密封後の接続部Ｓは図１２
に示すように芯線１が所望の交差角度θ（本実施形態で
は略９０度）で交差した導通接触状態となり、安定した
電気性能を奏することができる。

【００８０】また、突起部６４は樹脂チップ１５に近接
させて設けらているので、接続部Ｓの所望の交差角度を
得るために必要な突起部６４の巾を小さく設計すること
ができひいては保護ケース６０をコンパクトに設計する
ことができると共に、対向する突起部６４，６４間の距
離も小さくなってこの間に位置する接続部Ｓを所望の交
差角度に安定して維持することができる。

【００８１】また、本実施の形態では、図１１（ｂ）に
示すように接続部Ｓを所望の交差角度で交差させた２本
の被覆電線Ｗ1 ，Ｗ2 を電線導出部を経て保護ケース６
０から平行に導出するようにしたので、ワイヤハーネス
として好適に実施可能なものとなっている。

【００８２】さらに本実施の形態では、ケース本体６１
と蓋体６２とをヒンジ部６３を介して一体に成形したの
で、部品管理が容易であると共に、蓋体６２をヒンジ部
６３を介して回動させるだけでケース本体６１の開放部
にセッティングすることができて部品同士の位置合せが
不要で組付け作業の簡略化をも図ることができる。

【００８３】また、本実施の形態の変形例としては次の
様なものがある。

【００８４】樹脂チップ１３，１５の少なくとも一方の
樹脂チップ１５（又は１３）、及び該一方の樹脂チップ
１５（又は１３）の設けられるケース本体６１（又は蓋
体６２）の部分を透明体とすることにより２本の被覆電
線Ｗ1 ，Ｗ2 の導通接続状態を外部より目視することが
でき品質検査の簡素化を図ることができる。

【００８５】また、突起部６４及び電線導出部６５は蓋
体６２側に設けても良い。さらに、ヒンジ部６３は蓋体
６２をケース本体６１へ接合した後は切断除去しても良
い。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、被覆電線の交差角度を、樹脂チップから
の加圧力がバランスを崩さずにほぼ均等に被覆電線に作
用し、芯線が良好にほぐされ、ほぐされた芯線が徐々に
拡がって平面状となる４５°以上１３５°以下に設定し
たので、両被覆電線の導体線部同士を多数箇所で接触し
た状態となる。従って、樹脂チップに特殊加工を要せ
ず、電気的特性の良好な接続状態を安定して安価に得る
ことができる。

【００８７】

【００８８】

【００８９】また、一対の樹脂チップ同士の溶着によ
り、２本の被覆電線の接続部を密封すると同時に、保護
ケースにおけるケース本体と蓋体との接合状態が得られ
るので、ケース本体と蓋体との接合に他の工程を要する
ことが無く、部品の増加にも拘らず工程数の増加を招く
ことがないと共に、保護ケースにより前記接続部及びそ
の隣接部の保護が図れる。

【００９０】また、２本の被覆電線は、超音波加振時に
も突起部で拘束されて所望の交差角度に維持することが
できるので、密封後の接続部は芯線が前記所望の交差角
度で交差した導通接触状態となり、安定した電気性能を
奏することができる。

【００９１】請求項２に記載の発明によれば、突起部を
樹脂チップに近接させて対向配置したので、突起部の両
側壁内の巾を小さくして保護ケース全体をコンパクトに
設計することができる。

【００９２】また、対向する突起部間の距離も小さくな
ってこの間に位置する接続部の交差状態を安定して維持
することができるので、密封後の接続部は芯線が所望の
交差角度で交差した導通接触状態となり、安定した電気
性能を奏することができる。

【００９３】請求項３に記載の発明によれば、接続部を
所望の交差角度で交差させた２本の被覆電線を電線導出
部を経て保護ケースから平行に導出するようにしたの
で、ワイヤハーネスとして好適に実施可能な被覆電線の
接合構造を提供することができる。

【００９４】請求項４に記載の発明によれば、ケース本
体と蓋体とをヒンジ部を介して一体に成形したので、部
品管理が容易であると共に、蓋体をヒンジ部を介して回
動させるだけでケース本体の開放部にセッティングする
ことができて部品同士の位置合せが不要で組付け作業の
簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態の被覆電線の接合構造を示す斜視
図である。

【図２】図１の接続部の拡大平面図である。

【図３】加圧加振されている樹脂チップの接合開始直後
の状態を模式的に示す側断面図であり、（ａ）は約９倍
に拡大した状態を、（ｂ）は約３０倍に拡大した状態を
それぞれ示している。

【図４】加圧加振されている樹脂チップの接合中の状態
を模式的に示す側断面図であり、（ａ）は約９倍に拡大
した状態を、（ｂ）は約３０倍に拡大した状態をそれぞ
れ示している。

【図５】加圧加振されている樹脂チップの接合後の状態
を模式的に示す側断面図であり、（ａ）は約９倍に拡大
した状態を、（ｂ）は約３０倍に拡大した状態をそれぞ
れ示している。

【図６】比較例の樹脂チップの接合開始直後の状態を模
式的に示す側断面図であり、（ａ）は約９倍に拡大した
状態を、（ｂ）は約３０倍に拡大した状態をそれぞれ示
している。

【図７】比較例の樹脂チップの接合後の状態を約３０倍
に拡大して模式的に示す側断面図である。

【図８】交差角度と接触抵抗との関係を示す図である。

【図９】好ましい実施の形態の被覆電線の接合構造を示
す斜視図である。

【図１０】図９のX −X 断面図である。

【図１１】（ａ）はさらに好ましい実施の形態に用いら
れる保護ケースの自由状態の斜視図、（ｂ）は同実施の
形態における２本の被覆電線の接続後の要部外観斜視図
である。

【図１２】さらに好ましい実施の形態における２本の被
覆電線の芯線の導通接触状態を示す平面図である。

【図１３】従来例を示す斜視図である。

【図１４】従来例を示し一部を破断した斜視図であり、
（ａ）は樹脂チップを示し、（ｂ）は接続状態を示して
いる。

【符号の説明】

１ 導体線部 ３ 被覆部 １３ 樹脂チップ １５ 樹脂チップ ４３ 樹脂チップ ４５ 樹脂チップ ５３ 電線収容溝（電線支持部） ６０ 保護ケース ６１ ケース本体 ６２ 蓋体 ６３ ヒンジ部 ６４ 突起部 ６４ａ 側壁（突起部の） ６５ 電線導出部 Ｗ1 被覆電線 Ｗ2 被覆電線 Ｓ 接続部 θ 被覆電線の接続部における交差角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−320842（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−7946（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−320652（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−320651（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−312173（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−293578（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−293577（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−320650（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 43/00 H01R 4/02 H01R 4/70

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の芯線から構成された導体線部の外
   周を樹脂製の被覆部によって被覆した２本の被覆電線同
   士を接続部で重ね、重ねた接続部を一対の樹脂チップで
   挟み、前記被覆部を超音波加振により飛散溶融させ、か
   つ前記樹脂チップの外側からの加圧によって前記両部材
   を接続部で導通接触させた後、前記一対の樹脂チップ相
   互を溶着させて前記接続部を密封してなる被覆電線の接
   合構造であって、 片側を開放したケース本体と、このケース本体の開放部
   を閉塞する蓋体とからなり前記２本の被覆電線の接続部
   を含めた隣接部分を被覆する保護ケースを有しており、 前記一対の樹脂チップが、それぞれ前記ケース本体及び
   蓋体に一体に形成されており、かつ前記接続部における
   ２本の電線の交差角度を４５゜以上１３５゜以下に規制
   する突起部を前記ケース本体及び蓋体の少なくとも一方
   に設けたことを特徴とする被覆電線の接合構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の被覆電線の接合構造で
   あって、 前記突起部は、前記２本の被覆電線の各々が当接して前
   記交差角度で交差するように折曲される両側壁を有して
   形成されると共に、前記樹脂チップに近接させて対向配
   置されていることを特徴とする被覆電線の接合構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の被覆電線の接合
   構造であって、 前記ケース本体及び蓋体の少なくとも一方に、前記２本
   の被覆電線を前記保護ケースから平行に導出する電線導
   出部を設けたことを特徴とする被覆電線の接合構造。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の被
   覆電線の接合構造であって、 前記ケース本体と蓋体とがヒンジ部を介して一体に成形
   されていることを特徴とする被覆電線の接合構造。