JP7073429B2 - 端子付き電線の製造方法、及び、端子付き電線 - Google Patents
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Description
図1に示す本実施形態に係る端子付き電線TWは、導電性を有する電線2と、電線2の端末に設けられる金属端子1とを備える。本実施形態に係る端子付き電線TWは、例えば、車両等に使用されるワイヤハーネスWH1等に適用される。
本実施形態に係る端子付き電線TWの製造方法について説明する。端子付き電線TWの製造方法は、図6に示すように、プレス工程S1、レーザ溶接工程S2、第1の皮剥ぎ工程S3、第2の皮剥ぎ工程S4、接続工程S5、超音波振動付加工程S6を含む。プレス工程S1は、1枚の導電性板材10を加工し、端子接続部11と電線接続部14を形成する工程である。レーザ溶接工程S2は、端子接続部11の箱部12に対してレーザRを照射して、対向部分をレーザ溶接する工程である。第1の皮剥ぎ工程S3は、電線2の一端における被覆部22を除去し、芯線21の外周面を露出させ、第1の芯線露出部21Aを形成する工程である。第2の皮剥ぎ工程S4は、電線2の一端よりも他端側の被覆部22を除去し、芯線21の外周面を露出させ、第2の芯線露出部21Bを形成する工程である。接続工程S5は、金属端子1に対し、電線2を接続する工程である。超音波振動付加工程S6は、第2の芯線露出部21Bに対し、超音波振動を付加する工程であり、本実施形態では、複数の電線2のそれぞれの第2の芯線露出部21Bに対し、超音波振動を付加することで接合する工程である。
プレス工程S1では、不図示のプレス装置を使用して1枚の導電性板材10を成型し、端子接続部11と電線接続部14を形成する。図4に示すように、1枚の導電性板材10は、長手方向Xに延びる基板10Aの前端にバネ13を構成する前方突部10Bと、基板10Aの幅方向Yにおける両側に、基板10Aを底部12Aとして箱部12を構成するための矩形板部10C、10Dが連設され、さらに、基板10Aの後方側には、芯線加締め部15、及び、被覆加締め部16を構成するための左右突部10E、10Fが連設されている。また、左右突部10Fの後端は、幅方向Yに延びるキャリアCと繋がっており、複数の1枚の導電性板材10が連鎖状に製作される。
レーザ溶接工程S2は、図7に示すように、レーザ溶接機30を使用して、金属端子1の箱部12にレーザRを照射し、対向部分をレーザ溶接する。レーザ溶接機30は、レーザ光源から供給されたレーザRを照射するレーザヘッド31と、レーザヘッド31を移動させる移動機構32を備えている。移動機構32は、例えば長手方向Xに自由に移動可能なステージで構成され、レーザヘッド31が箱部12対向部分(図7においては境界B)の直上に配置されるように移動する。レーザヘッド31が、対向部分の直上に配置した状態で、レーザRを対向部分に対して照射し、レーザ溶接部RWを形成する。本実施形態において、箱部12は、対向部分が長手方向Xに延在し、対向部分の縁である境界B上に2ヶ所のレーザ溶接部RWがスポット状に形成されている(図1を参照)。レーザ溶接部RWを形成することによる作用効果は後述するが、長手方向Xにおいて、対向部分に2ヶ所以上のレーザ溶接部RWを形成することにより、超音波振動付加工程S6にて、超音波振動が電線2を介して金属端子1に伝わる際に、箱部12が長手方向Xに対してねじれる向きに振動するのを抑制できるため、バネ13に及ぶ超音波振動の影響はより抑制される。移動機構32の構成はこの限りではなく、例えば、ロボットアームによって自由自在にレーザヘッド31の位置を調整できるような構成とされていてもよい。
第1の皮剥き工程S3では、不図示の皮剥き装置を使用し、電線2の一端において被覆部22を剥ぎ取り、芯線21の外周面を露出させ、第1の芯線露出部21Aを形成する。皮剥き装置には、例えば公知のストリップ装置が適用される。
第2の皮剥き工程S4では、不図示の皮剥き装置を使用し、電線2の一端よりも他端側において被覆部22を剥ぎ取り、芯線21の外周面を露出させ、第2の芯線露出部21Bを形成する。第2の芯線露出部21Bは、電線2の一端よりも他端側であればよく、図2では、電線2の他端に第2の芯線露出部21Bが形成され、図3では電線2の一端と他端の間の中間付近に第2の芯線露出部21Bが形成されている例を示している。皮剥き装置には、例えば公知のストリップ装置が適用され、第1の皮剥ぎ工程S3と同様の装置を使用してもよいし、異なる装置を使用してもよい。
接続工程S5は、不図示の端子圧着装置によって実行される。端子圧着装置は、圧着前の金属端子1を載置するアンビルと、アンビルに対して下降し、芯線加締め部15と被覆加締め部16を電線2に対して加締めるクリンパを備えてある、公知の圧着装置である。電線2の第1の芯線露出部21Aは、金属端子1の芯線加締め部15上に載置され、被覆部22は被覆加締め部16上に載置される。クリンパの下面には、電線2の外周に沿う溝が形成されており、クリンパをアンビルへ向けて下降させると、金属端子1の芯線加締め片15Aと被覆加締め片16Aがクリンパの溝の内面に対して摺接し、芯線加締め片15Aと被覆加締め片16Aが、電線2の外周を包むように変形する。結果として、図1に示すように、芯線加締め片15Aと被覆加締め片16Aはそれぞれ、第1の芯線露出部21Aと被覆部22に対して圧着される。
超音波振動付加工程S6は、超音波接合装置40によって実行される。図2、3に示すように、超音波接合装置40は、複数の電線2を載置するアンビル42と、複数の電線2に対して超音波振動を付加するホーン41によって構成される。複数の電線2の各第2の芯線露出部21Bは、アンビル42に載置される。ホーン41は、複数の第2の芯線露出部21Bを挟むように、アンビル42に対して相対移動する。ホーン41とアンビル42によって挟まれた複数の第2の芯線露出部21Bに対して、ホーン41が超音波振動を付加する。超音波振動によって、第2の芯線露出部21Bを構成する素線の外周に形成された酸化膜や汚れが機械的に飛散し、新生面同士が密着することで、各素線は固層状態で接合される。この原理により、複数の第2の芯線露出部21Bは互いに接合され、超音波接合部UWを形成する。本実施形態における超音波振動付加工程S6は、複数の電線2を束ねて超音波振動を付加して接合する工程であったが、この限りではなく、例えば、金属端子1を圧着する前処理として、第2の芯線露出部21Bを構成する素線の外周に形成される酸化被膜を除去するために、一本の電線2の第2の芯線露出部21Bに対して超音波振動を付加する工程も含まれる。
1 金属端子
2 電線
10 1枚の導電性板材
11 端子接続部
11A 端子挿入口(開口)
11B 端子挿入空間部
12 箱部
12A 底部
12B1 第1側壁部
12B2 第2側壁部
12C1 第1天井部
12C2 第2天井部
B 境界
T 相手側端子
13 バネ
14 電線接続部
15 芯線加締め部
16 被覆加締め部
21 芯線
21A 第1の芯線露出部
22B 第2の芯線露出部
22 被覆部
30 レーザ溶接装置
31 レーザヘッド
32 移動機構
R レーザ
RW レーザ溶接部
40 超音波接合装置
41 ホーン(超音波接合工具)
42 アンビル(超音波接合工具)
UW 超音波接合部
Claims (4)
- 1枚の導電性板材を加工して、前方に相手側端子が挿入する開口を有する矩形状の箱部と、前記箱部の内部に前記相手側端子と接触するバネを有する端子接続部と、電線接続部を有する金属端子を形成するプレス工程と、
前記金属端子の前記箱部を長手方向から視た際に、前記箱部を形成する前記1枚の導電性板材が互いに対向する対向部分をレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
導体で形成される芯線と、前記芯線の周囲を覆う絶縁材料から形成される被覆部と、を有する電線の一端の前記被覆部を皮剥きして第1の芯線露出部を形成する第1の皮剥き工程と、
前記電線の一端よりも他端側の前記被覆部を皮剥きして第2の芯線露出部を形成する第2の皮剥き工程と、
前記電線の一端に対し、前記電線接続部を機械的及び電気的に接続する接続工程と、
前記第2の芯線露出部に対し、超音波振動を付加する超音波振動付加工程と、
を含み、
前記超音波振動付加工程は、少なくとも前記レーザ溶接工程と前記接続工程の後に行われることを特徴とする端子付き電線の製造方法。 - 前記レーザ溶接工程は、前記箱部を外周側から視た際に、前記1枚の導電性板材が重なる境界に対してレーザを照射し、前記対向部分をレーザ溶接する、
ことを特徴とする請求項1に記載の端子付き電線の製造方法。 - 前記レーザ溶接工程は、長手方向に延在して形成された前記対向部分に対して、長手方向において少なくとも2か所に間隔を空けてレーザを照射し、前記対向部分をレーザ溶接する、
ことを特徴とする請求項1及び2に記載の端子付き電線の製造方法。 - 電線と、
1枚の導電性板材であり、前方に相手側端子が挿入する開口を有する矩形状の箱部と、前記箱部の内部に前記相手側端子と接触するバネを有する端子接続部と、前記電線の一端と接続する電線接続部を有する金属端子と、
を備え、
前記金属端子は前記箱部を長手方向から視た際に、前記箱部を形成する前記1枚の導電性板材が、当該箱部を構成する第1天井部、及び、第2天井部が高さ方向に対向している部分であり、前記第1天井部と前記第2天井部が重なる部分の縁である境界にレーザ溶接部が形成されており、
前記電線の他端側において、超音波接合工具の表面形状が転写された超音波接合部が形成されていることを特徴とする端子付き電線。
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