JP6062593B1 - 平編組線導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子部の厚さ寸法を抑えつつ製造コストを低減することができる平編組線導体の製造方法を提供。【解決手段】導電性の素線Ｗが編組みされた編組部と、この編組部に連続する端子部と、を備え、全体平板状に形成される平編組線導体の製造方法であって、素線Ｗを編組みして導体基材を形成する編組工程と、導体基材１Ｂに端子部を形成する端子部圧着工程と、を備え、端子部圧着工程において、真空中または不活性ガスＧ雰囲気中で、導体基材１Ｂを加熱圧縮する拡散結合によって素線Ｗ同士を圧着する。【選択図】図４

Description

本発明は、平編組線導体の製造方法に関する。

従来、平板状の編組線から形成されて可撓性を有した平編組線導体として、その両端部に端子板を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された平編組線導体は、編組線からなる可撓導体の端部を端子板の嵌合孔に差し込み、嵌合孔の内奥端部と可撓導体の差し込み先端部とを溶接することで、可撓導体と端子板とが固定されている。

実公平０７−０２０８６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の平編組線導体は、端部に端子板が固定されているため、厚さ寸法が大きくなってしまうという問題がある。さらに、従来の平編組線導体では、可撓導体と端子板とを個別に加工してから溶接固定する必要があるため、部品点数や加工工数が多くなり製造コストが増加してしまうという問題がある。

本発明の目的は、端子部の厚さ寸法を抑えつつ製造コストを低減することができる平編組線導体の製造方法を提供することである。

本発明の平編組線導体の製造方法は、導電性の素線が編組みされた編組部と、この編組部に連続する端子部と、を備え、全体平板状に形成される平編組線導体の製造方法であって、前記素線を編組みして導体基材を形成する編組工程と、前記導体基材に前記端子部を形成する端子部圧着工程と、を備え、前記端子部圧着工程において、真空中または不活性ガス雰囲気中で、前記導体基材を加熱圧縮する拡散結合によって前記素線同士を圧着することを特徴とする。

このような本発明によれば、素線を編組みした導体基材に拡散結合によって素線同士を圧着して端子部が形成されるので、別体の端子板を固定する必要がないことから、端子部の厚さ寸法を抑えることができるとともに、部品点数や加工工数を少なくして製造コストを低減することができる。
この際、端子部圧着工程における拡散結合によって、導体基材を加熱圧縮して素線同士を圧着することで、形成される端子部の強度および剛性を確保することができるとともに、端子部の厚さを編組部よりも薄くすることができる。従って、平編組線導体の端子部を接続対象部にボルト等を用いて接続した状態において、接続部分全体の厚さを含む所要寸法を抑制することができる。

また、端子部圧着工程において、拡散結合が真空中または不活性ガス雰囲気中で行われることで、加熱による導体基材の酸化焼けを防止することができ、平編組線導体の美観を損ねることがない。従って、端子部圧着工程の後に編組部や端子部にメッキ処理を施さなくてもよくなり、メッキ処理に要する手間やメッキ処理設備に要するコストを削減することができる。さらに、編組部にメッキ層を設けなくてよくなることで、編組部の可撓性を高めることができる。

本発明の平編組線導体の製造方法は、導電性の素線が編組みされた編組部と、この編組部に連続する端子部と、を備え、全体平板状に形成される平編組線導体の製造方法であって、前記素線を編組みして導体基材を形成する編組工程と、前記導体基材に前記端子部を形成する端子部圧着工程と、前記編組部および前記端子部の表面にメッキ層を形成するメッキ工程と、を備え、前記端子部圧着工程において、大気中で前記導体基材を加熱圧縮する拡散結合によって前記素線同士を圧着することを特徴とする。

このような本発明によれば、素線を編組みした導体基材に拡散結合によって素線同士を圧着して端子部が形成されるので、別体の端子板を固定する必要がないので、端子部の厚さ寸法を抑えることができるとともに、部品点数や加工工数を少なくして製造コストを低減することができる。
この際、端子部圧着工程における拡散結合によって、導体基材を加熱圧縮して素線同士を圧着することで、形成される端子部の強度および剛性を確保することができるとともに、端子部の厚さを編組部よりも薄くすることができる。従って、平編組線導体の端子部を接続対象部にボルト等を用いて接続した状態において、接続部分全体の厚さを含む所要寸法を抑制することができる。

また、端子部圧着工程において、拡散結合が大気中で行われることで、真空中や不活性ガス雰囲気中で拡散結合を行うための設備を省略することができ、製造コストをさらに低減することができる。ここで、拡散結合を大気中で行うことで、加熱によって導体基材が酸化焼けすることが考えられるが、端子部圧着工程の後にメッキ工程を実施し、編組部および端子部の表面にメッキ層を形成することで、平編組線導体の酸化を防止するとともに美観を維持することができる。

この際、本発明では、前記メッキ工程で付着したメッキ液を除去する脱液工程をさらに備えることが好ましい。

このような構成によれば、脱液工程によってメッキ液を除去することで、編組部の素線間に入り込んだ余分なメッキ液を除去し、メッキ層を適切な層厚とすることができ、編組部の良好な可撓性を確保することができる。ここで、脱液工程としては、遠心分離によってメッキ液を除去してもよいし、送風や振動によってメッキ液を除去してもよく、適宜な除去方法を採用することができる。

本発明では、前記導体基材を所定長さに切断してから、切断した当該導体基材の端部に前記端子部圧着工程によって前記端子部を形成することが好ましい。

このような構成によれば、所定長さに切断した導体基材の端部に端子部を形成することで、端子部圧着工程において拡散結合を行うための設備を小型化することができる。

本発明では、前記導体基材の中間部に前記端子部圧着工程によって前記端子部を形成してから、当該端子部の位置を切断して分割することが好ましい。

このような構成によれば、導体基材の中間部に端子部を形成してから切断するようにすことで、端子部圧着工程において、長尺状の導体基材の複数の位置で同時に拡散結合を行って端子部を形成するか、あるいは導体基材を送りながら連続的に拡散結合を行って端子部を形成することができるので、端子部圧着工程の加工性を高めて製造効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る平編組線導体を示す斜視図 前記平編組線導体の第１実施形態に係る製造方法を示すフローチャート 第１実施形態に係る製造方法における各工程を説明する図 第１実施形態に係る製造方法における端子部圧着工程を説明する図 前記平編組線導体の第２実施形態に係る製造方法を示すフローチャート 前記平編組線導体の第３実施形態に係る製造方法を示すフローチャート 第３実施形態に係る製造方法における各工程を説明する図

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る平編組線導体を示す斜視図である。

平編組線導体１は、図１に示すように、導電性の複数の素線Ｗが編組みされた編組部２と、この編組部２の両端部に連続する２つの端子部３と、を備え、全体平板状に形成されている。この平編組線導体１は、一方の端子部３が一方の接続対象物（不図示）に接続され、他方の端子部３が他方の接続対象物（不図示）に接続されることで、接続対象物同士を電気接続するものである。平編組線導体１の用途としては、例えば、バスダクト用可撓導体や、電解層用リード線、パンタグラフリード線、バッテリアース線、マグネットスイッチリード線などの他、可撓性が要求される口出線やアース線等が挙げられる。

編組部２は、編組みされた複数の素線Ｗの束から構成されることで可撓性を有している。ここで、素線Ｗの素材としては、銅（銅合金を含む）やアルミ（アルミ合金を含む）などが例示できるが、その他の導電性を有した適宜な金属素材であってもよい。また、編組みの形式としては、筒編みでもよいし平編みでもよく、筒編みの場合には筒状のものを扁平に成形すればよい。

端子部３は、編組みされた素線Ｗを後述する端子部圧着工程によって平板状に加工した部位であって、素線Ｗ同士が拡散結合によって圧着されて固化されている。この端子部３には、接続対象物に固定するためのボルト等を挿通させるための挿通孔３１が形成され、端子部３の角部には、面取部３２が形成されている。

〔第１実施形態の製造方法〕
次に、第１実施形態に係る平編組線導体１の製造方法を図２〜図４に基づいて説明する。
図２は、平編組線導体の第１実施形態に係る製造方法を示すフローチャートであり、図３は、第１実施形態に係る製造方法における各工程を説明する図である。

本実施形態の製造方法は、図２、３に示すように、素線Ｗを編組みして導体基材１Ａを形成する編組工程ＳＴ１と、導体基材１Ａを切断して所定長さに分割された導体基材１Ｂを形成する切断工程ＳＴ２と、切断した導体基材１Ｂの両端部に端子固化部３Ａを形成する端子部圧着工程ＳＴ３と、端子固化部３Ａに挿通孔３１および面取部３２を形成して端子部３を成形する端子部成形工程ＳＴ４と、編組部２および端子部３に防錆処理を施す表面処理工程ＳＴ５と、を備える。

編組工程ＳＴ１では、図示しない編組装置を用いて素線Ｗを編組して、図３（Ａ）に示すように、長尺状の導体基材１Ａを形成する。
切断工程ＳＴ２では、図示しない切断装置を用いて導体基材１Ａを所定長さに切断して、図３（Ｂ）に示すように、所定長さを有した短尺状の導体基材１Ｂを形成する。

端子部圧着工程ＳＴ３では、図４に示す圧着装置１０を用いて導体基材１Ｂの両端部における素線Ｗ同士を圧着し、図３（Ｃ）に示すように、圧縮固化された端子固化部３Ａを形成する。端子固化部３Ａは、圧着装置１０によって圧縮されて素線Ｗ間の空隙が消失することで、編組部２よりも厚さ寸法が小さく形成されている。

圧着装置１０は、図４に示すように、不活性ガスＧを収容する容器１１と、導体基材１Ｂの端部を圧縮するプレス型１２と、プレス型１２の内部に設けられて導体基材１Ｂを加熱するヒータ１３と、を備え、不活性ガスＧ雰囲気中で、導体基材１Ｂを加熱圧縮する拡散結合によって素線Ｗ同士を圧着する。プレス型１２は、断面凹状を有して導体基材１Ｂを収容する下型１２Ａと、この下型１２Ａに対して図４中に白抜き矢印で示すようにスライド自在に設けられる上型１２Ｂと、を備えて構成される。

容器１１に収容される不活性ガスＧとしては、窒素ガスやアルゴンガスなどが例示でき、酸素を含まずに導体基材１Ｂの酸化焼けを防止できる気体であれば、任意のガスが利用可能である。また、大気よりも比重が大きい不活性ガスＧを用いることで、容器１１として密閉形状のものではなく上部が開放されたものが利用可能となる。なお、圧着装置１０は、容器１１に代えて密閉容器を備えるとともに、密閉容器内を真空状態とする真空装置を備えて構成され、真空中で導体基材１Ｂを加熱圧縮する拡散結合によって素線Ｗ同士を圧着するものであってもよい。

プレス型１２は、下型１２Ａに対して上型１２Ｂをスライドさせて接近させることで、それらの間に挟んだ導体基材１Ｂの端部を圧縮する。この際、ヒータ１３によって下型１２Ａおよび上型１２Ｂを介して導体基材１Ｂを加熱する。加熱温度としては、素線Ｗの素材の融点を超えない程度であり、素線Ｗを溶融させない程度に設定されている。このようにプレス型１２およびヒータ１３によって導体基材１Ｂを加熱圧縮することで、互いに押圧される素線Ｗの接触部分において原子が拡散し、素線Ｗ同士が結合される拡散結合（固相拡散結合）が行われ、端子固化部３Ａが形成される。

端子部成形工程ＳＴ４では、図示しない切削装置を用いて端子固化部３Ａを切削し、図３（Ｄ）に示すように、挿通孔３１および面取部３２を形成して端子部３を成形する。
表面処理工程ＳＴ５では、図示しない塗布装置を用いて編組部２および端子部３に防錆剤を塗布し、編組部２および端子部３の表面に防錆皮膜を形成する。
以上の各工程によって平編組線導体１が製造される。

このような本実施形態の製造方法によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）素線Ｗを編組みした導体基材１Ｂに対して拡散結合を行うことによって、素線Ｗ同士が圧着されて端子部３が形成されるので、端子部３の厚さ寸法を抑えることができるとともに、部品点数や加工工数を少なくして製造コストを低減することができる。

（２）端子部圧着工程ＳＴ３における拡散結合によって、導体基材１Ｂを加熱圧縮して素線Ｗ同士を圧着することで、形成される端子部３の強度および剛性を確保することができるとともに、端子部３の厚さを編組部２よりも薄くすることができる。従って、平編組線導体１の端子部３を接続対象部にボルト等を用いて接続した状態において、接続部分全体の厚さを含む所要寸法を抑制することができる。

（３）端子部圧着工程ＳＴ３において、拡散結合が不活性ガスＧ雰囲気中で行われることで、加熱による導体基材１Ｂの酸化焼けを防止することができ、平編組線導体１の美観を損ねることがない。従って、端子部圧着工程ＳＴ３の後に編組部２や端子部３にメッキ処理を施さなくてもよく、防錆剤を塗布する程度の防錆処理で済むので、メッキ処理に要する手間やメッキ処理設備に要するコストを削減することができる。さらに、編組部２にメッキ層を設けなくてよくなることで、編組部２の可撓性を高めることができる。

（４）切断工程ＳＴ２によって所定長さに切断した導体基材１Ｂに対し、その両端部に端子固化部３Ａを形成することで、端子部圧着工程ＳＴ３において拡散結合を行うための圧着装置１０を小型化することができる。

〔第２実施形態の製造方法〕
次に、第２実施形態に係る平編組線導体１の製造方法を図５に基づいて説明する。
本実施形態の製造方法は、前記第１実施形態の製造方法と比較して、端子部圧着工程ＳＴ３と、表面処理工程ＳＴ５と、が相違するものの、その他の各工程は略同様である。そのため、以下では第１実施形態と同様の構成および工程についての説明は省略または簡略し、相違点について詳しく説明する。

端子部圧着工程ＳＴ３において、第１実施形態の製造方法で用いる圧着装置１０では、容器１１に収容した不活性ガスＧ雰囲気中または真空中で導体基材１Ｂを加熱圧縮する拡散結合によって素線Ｗ同士を圧着するものとした。これに対し、本実施形態の圧着装置１０は、容器１１を備えず、端子部圧着工程ＳＴ３では、大気中でプレス型１２およびヒータ１３によって導体基材１Ｂを加熱圧縮する拡散結合によって素線Ｗ同士を圧着する。

図５は、平編組線導体の第２実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
表面処理工程ＳＴ５において、第１実施形態では、編組部２および端子部３に防錆剤を塗布して防錆皮膜を形成した。これに対し、本実施形態の表面処理工程ＳＴ５は、図５に示すように、編組部２および端子部３の表面にメッキ層を形成するメッキ工程ＳＴ５１と、メッキ工程ＳＴ５１で付着したメッキ液を除去する脱液工程ＳＴ５２と、を備える。

メッキ工程ＳＴ５１では、図示しないメッキ処理装置を用いて編組部２および端子部３における素線Ｗの表面にメッキ層を成形する。ここで、メッキ処理としては、電気メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなど適宜な処理方法が採用可能である。また、メッキ材料としては、錫やニッケルなどが例示でき、その他適宜な合金を用いてもよい。

脱液工程ＳＴ５２では、図示しない脱液装置を用いてメッキ工程ＳＴ５１で付着したメッキ液を除去する。ここで、脱液装置としては、遠心分離によってメッキ液を除去するものや、送風や振動によってメッキ液を除去するものなど、適宜な除去方法によるものが採用可能である。

このような本実施形態の製造方法によれば、前記（１）、（２）、（４）と同様の効果に加えて、以下の作用・効果を奏することができる。
（５）端子部圧着工程ＳＴ３において、拡散結合が大気中で行われることで、圧着装置１０から容器１１や不活性ガスＧ供給装置を省略することができ、製造コストをさらに低減することができる。

（６）また、拡散結合を大気中で行うことで、加熱によって導体基材１Ｂが酸化焼けすることが考えられるが、端子部圧着工程ＳＴ３の後にメッキ工程ＳＴ５１を実施し、編組部２および端子部３の表面にメッキ層を形成することで、平編組線導体１の酸化を防止するとともに美観を維持することができる。

（７）メッキ工程ＳＴ５１の後の脱液工程ＳＴ５２によってメッキ液を除去することで、編組部２の素線Ｗ間に入り込んだ余分なメッキ液を除去し、メッキ層を適切な層厚とすることができ、編組部２の良好な可撓性を確保することができる。

〔第３実施形態の製造方法〕
次に、第３実施形態に係る平編組線導体１の製造方法を図６、図７に基づいて説明する。
図６は、平編組線導体の第３実施形態に係る製造方法を示すフローチャートであり、図７は、第３実施形態に係る製造方法における各工程を説明する図である。

本実施形態の製造方法は、図６、７に示すように、素線Ｗを編組みして導体基材１Ａを形成する編組工程ＳＴ１１と、導体基材１Ａの中間部に端子固化部３Ａを形成する端子部圧着工程ＳＴ１２と、端子固化部３Ａの位置を切断して導体基材１Ａを分割するとともに端子固化部３Ａに挿通孔３１および面取部３２を形成して端子部３を成形する切断・成形工程ＳＴ１３と、編組部２および端子部３に防錆処理を施す表面処理工程ＳＴ１４と、を備える。

本実施形態の製造方法において、編組工程ＳＴ１１は、前記第１、２実施形態の編組工程ＳＴ１と同様であり、端子部圧着工程ＳＴ１２と、切断・成形工程ＳＴ１３とが相違する。以下では第１、２実施形態と同様の構成および工程についての説明は省略または簡略し、相違点について詳しく説明する。

第１、２実施形態の製造方法における端子部圧着工程ＳＴ３では、切断された短尺状の導体基材１Ｂの両端部を加熱圧縮して端子固化部３Ａを形成した。これに対し、本実施形態の端子部圧着工程ＳＴ１２では、図７（Ｂ）に示すように、長尺状の導体基材１Ａの中間部に複数の端子固化部３Ａを同時または連続的に形成する。この端子部圧着工程ＳＴ１２は、第１実施形態のように容器１１に収容した不活性ガスＧ雰囲気中または真空中で実施されてもよいし、第２実施形態のように大気中で実施されてもよい。

切断・成形工程ＳＴ１３では、図示しない切断・切削装置を用いて端子固化部３Ａの位置を切断して導体基材１Ａを所定長さに分割するとともに、端子固化部３Ａに挿通孔３１および面取部３２を形成して端子部３を成形する。

表面処理工程ＳＴ１４では、端子部圧着工程ＳＴ１２が不活性ガスＧ雰囲気中または真空中で実施される場合、第１実施形態の表面処理工程ＳＴ５と同様に、編組部２および端子部３に防錆剤を塗布して防錆皮膜を形成すればよい。一方、大気中で端子部圧着工程ＳＴ１２が実施される場合、第２実施形態の表面処理工程ＳＴ５と同様に、表面処理工程ＳＴ１４がメッキ工程ＳＴ５１と脱液工程ＳＴ５２とを備えていればよい。

このような本実施形態の製造方法によれば、前記（１）〜（３）、（５）〜（７）と同様の効果に加えて、以下の作用・効果を奏することができる。
（８）長尺状の導体基材１Ａの中間部に端子固化部３Ａを形成してから切断するようにすることで、端子部圧着工程ＳＴ１２において、複数の位置で同時に拡散結合を行って端子固化部３Ａを形成するか、あるいは導体基材１Ａを送りながら連続的に拡散結合を行って端子固化部３Ａを形成することができるので、端子部圧着工程ＳＴ１２の加工性を高めて製造効率を向上させることができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、平編組線導体１の両端部に端子部３が形成されていたが、これに限らず、平編組線導体１の片側の端部だけに端子部３が形成されていてもよいし、平編組線導体１の中間部に端子部３が形成されていてもよい。また、例えば、平編組線導体１の両端部および中間部の３箇所に端子部３を形成することによって、平編組線導体１は、所定の面に一方の端部および中間部の端子部３を接続し、所定の面に対して交差する面に他方の端部の端子部３を接続することができる。換言すれば、平編組線導体１は、互いに交差する２つの面に形成された３つの接続対象物のそれぞれに端子部３を接続し、折り曲げて使用することができる。

前記第１実施形態では、表面処理工程ＳＴ５において、編組部２および端子部３に防錆剤を塗布して防錆皮膜を形成したが、これに限らず、前記第２実施形態と同様にメッキ処理を施して編組部２および端子部３の表面にメッキ層を形成してもよい。
前記第２実施形態では、表面処理工程ＳＴ５がメッキ工程ＳＴ５１と脱液工程ＳＴ５２とを備えたが、脱液工程ＳＴ５２を省略してもよい。

以上のように、本発明は、端子部の厚さ寸法を抑えつつ製造コストを低減することができる平編組線導体の製造方法に広く適用できる。

１ 平編組線導体
１Ａ，１Ｂ 導体基材
２ 編組部
３ 端子部
Ｇ 不活性ガスＧ
Ｗ 素線
ＳＴ１，ＳＴ１１ 編組工程
ＳＴ２ 切断工程
ＳＴ３，ＳＴ１２ 端子部圧着工程
ＳＴ４ 端子部成形工程
ＳＴ５，ＳＴ１４ 表面処理工程
ＳＴ１３ 切断・成形工程
ＳＴ５１ メッキ工程
ＳＴ５２ 脱液工程

Claims (5)

1. 導電性の素線が編組みされた編組部と、この編組部に連続する端子部と、を備え、全体平板状に形成される平編組線導体の製造方法であって、
   前記素線を編組みして導体基材を形成する編組工程と、
   前記導体基材に前記端子部を形成する端子部圧着工程と、を備え、
   前記端子部圧着工程において、真空中または不活性ガス雰囲気中で、前記導体基材を加熱圧縮する拡散結合によって前記素線同士を圧着することを特徴とする平編組線導体の製造方法。
2. 導電性の素線が編組みされた編組部と、この編組部に連続する端子部と、を備え、全体平板状に形成される平編組線導体の製造方法であって、
   前記素線を編組みして導体基材を形成する編組工程と、
   前記導体基材に前記端子部を形成する端子部圧着工程と、
   前記編組部および前記端子部の表面にメッキ層を形成するメッキ工程と、を備え、
   前記端子部圧着工程において、大気中で前記導体基材を加熱圧縮する拡散結合によって前記素線同士を圧着することを特徴とする平編組線導体の製造方法。
3. 請求項２に記載された平編組線導体の製造方法において、
   前記メッキ工程で付着したメッキ液を除去する脱液工程をさらに備えること特徴とする平編組線導体の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された平編組線導体の製造方法において、
   前記導体基材を所定長さに切断してから、切断した当該導体基材の端部に前記端子部圧着工程によって前記端子部を形成することを特徴とする平編組線導体の製造方法。
5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された平編組線導体の製造方法において、
   前記導体基材の中間部に前記端子部圧着工程によって前記端子部を形成してから、当該端子部の位置を切断して分割することを特徴とする平編組線導体の製造方法。

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