JP7143370B2 - 端子付き電線の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、端子付き電線の製造方法及びその製造装置に関する。

従来、端子金具を電線の端末に対して物理的且つ電気的に接続させた端子付き電線が知られている。そして、その端子付き電線については、端子金具の電線接続体と電線の端末の芯線とを物理的且つ電気的に接続させる技術として、これらをレーザ溶接させるものが知られている。例えば、この種の端子付き電線については、下記の特許文献１及び２に開示されている。

実開平６－５６９６９号公報 特許第６０３４０２９号公報

ところで、上記の特許文献１に記載の端子付き電線では、予め偏平に押し潰された電線の端末の芯線を電線接続体の底部に載せ置き、その芯線に対して折り曲げた端子金具の片体によって当該芯線を電線接続体に仮止めさせた上で、その芯線と電線接続体とがレーザ溶接されている。このため、この特許文献１に記載の端子付き電線においては、芯線の偏平化工程や片体による仮止め工程で芯線の素線が解れてしまうなど、電線接続体からの素線の食み出しが生じてしまう可能性がある。一方、上記の特許文献２に記載の端子付き電線では、電線の端末を押さえ込むことで素線の解れを抑えるガイド手段が端子金具に設けられており、そのガイド手段で素線の解れを抑えながらレーザ溶接される。しかしながら、この従来の端子付き電線においては、端子金具に素線解れ防止用の細工が必要になるので、端子金具の汎用性という観点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、素線解れ防止用の細工を端子金具に設けずとも素線の解れを抑え得る端子付き電線の製造方法及びその製造装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明に係る端子付き電線の製造方法は、底部及び前記底部の両端から突出させた一対の片部により成る芯線接続体を有する端子金具のそれぞれの前記片部の内壁面の間に、電線の端末の芯線露出部を挿入させる電線設置工程と、複数本の素線から成る前記芯線露出部及び前記芯線接続体のそれぞれの融点よりも高融点のレーザ光透過材料から成る押さえ治具でそれぞれの前記片部の自由端側から前記芯線露出部を押さえ込み、前記押さえ治具で前記芯線露出部を前記底部の内壁面に押し付ける電線押さえ工程と、前記芯線露出部が溶融するまでそれぞれの前記片部の前記自由端側から前記押さえ治具を介して前記芯線露出部にレーザ光を照射させる溶融工程と、前記レーザ光の照射を停止させると共に、前記押さえ治具を取り外し、前記レーザ光で溶融した前記芯線露出部を固化させながら当該芯線露出部を前記芯線接続体に接着させる固着工程と、を有し、前記電線押さえ工程では、前記芯線露出部の軸線方向でそれぞれの前記片部の長さ以上の長さを有し、かつ、それぞれの前記片部における前記内壁面の間隔と同等の幅を有する前記押さえ治具の溝部で前記芯線露出部を押さえ込むことを特徴としている。

ここで、前記電線設置工程では、それぞれの前記片部の前記内壁面の間に、それぞれの前記片部における前記底部の最下面からの突出高さよりも芯線径が小さい前記電線の前記芯線露出部を挿入させることが望ましい。

また、前記溶融工程では、前記押さえ治具のレーザ光通過部を通過した前記レーザ光が前記芯線露出部に照射されることが望ましい。

また、上記目的を達成する為、本発明に係る端子付き電線の製造装置は、底部及び前記底部の両端から突出させた一対の片部により成る芯線接続体を有する端子金具が載せ置かれる端子設置具と、前記芯線接続体及びそれぞれの前記片部の内壁面の間に挿入された電線の端末の芯線露出部のそれぞれの融点よりも高融点のレーザ光透過材料で成形され、それぞれの前記片部の自由端側から前記芯線露出部を押さえ込み、前記芯線露出部を前記底部の内壁面に押し付ける押さえ治具と、前記芯線露出部が溶融するまでそれぞれの前記片部の前記自由端側から前記押さえ治具を介して前記芯線露出部にレーザ光を照射させ、前記芯線露出部の溶融後における前記押さえ治具の取り外しの前に前記レーザ光の照射を停止させるレーザ装置と、を備え、前記押さえ治具は、前記芯線露出部の軸線方向でそれぞれの前記片部の長さ以上の長さを有し、かつ、それぞれの前記片部における前記内壁面の間隔と同等の幅を有し、かつ、前記芯線露出部を押さえ込む溝部を有することを特徴としている。

ここで、前記押さえ治具は、前記レーザ装置から出射された前記レーザ光を通過させ、その通過した前記レーザ光を前記芯線露出部に照射させるレーザ光通過部を有することが望ましい。

本発明に係る端子付き電線の製造方法及びその製造装置においては、溶融工程に入る前に押さえ治具で芯線露出部を押さえ込んでいるので、その芯線露出部が複数本の素線から成る場合、この芯線露出部で素線の解れがなく、その素線の芯線接続体からの食み出しがない状態で、その芯線露出部にレーザ光を照射させることができる。つまり、この端子付き電線の製造方法及びその製造装置においては、押さえ治具を用いることによって、素線の解れ防止用の細工を端子金具に設けずとも、その素線の解れの発生を抑えることができ、その状態で芯線露出部をレーザ光によって溶融させることができる。従って、本発明に係る端子付き電線の製造方法及びその製造装置は、素線の解れ防止用の細工を端子金具に設けなくても、芯線露出部と芯線接続体の接続状態が良好で且つ安定的なものとなり、電線と端子金具の間の通電品質を向上させることができる。そして、この端子付き電線の製造方法及びその製造装置は、端子金具に既存のものを用いることができるなど、汎用性に優れたものとなっている。

図１は、実施形態における端子付き電線の製造装置について説明する説明図である。 図２は、押さえ治具を端子付き電線と共に示す斜視図であって、電線押さえ工程の実施前の状態を表している。 図３は、押さえ治具を端子付き電線と共に示す斜視図であって、電線押さえ工程の実施後の状態を表している。 図４は、実施形態の端子金具を示す斜視図である。 図５は、図３のＸ－Ｘ線断面に相当する図であって、端子設置工程の実施後の状態を端子設置具と共に表している。 図６は、図３のＸ－Ｘ線断面に相当する図であって、電線設置工程の実施後の状態を表している。 図７は、図３のＸ－Ｘ線断面図である。 図８は、図３のＸ－Ｘ線断面に相当する図であって、溶融工程における芯線露出部の溶融前の状態を表している。 図９は、図３のＸ－Ｘ線断面に相当する図であって、溶融工程における芯線露出部の溶融後の状態で、かつ、固着工程における押さえ治具の取り外し前の状態を表している。 図１０は、図３のＸ－Ｘ線断面に相当する図であって、固着工程の実施後の状態を表している。 図１１は、変形例１の押さえ治具を示す斜視図である。 図１２は、変形例１の溶融工程における芯線露出部の溶融前の状態を表した説明図である。 図１３は、変形例１の固着工程の実施後の状態を表した説明図である。

以下に、本発明に係る端子付き電線の製造方法及びその製造装置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］
本発明に係る端子付き電線の製造方法及びその製造装置の実施形態の１つを図１から図１０に基づいて説明する。

図１から図３の符号１は、本実施形態における端子付き電線の製造装置を示す。また、図１から図３の符号５０１は、その製造装置１及び当該製造装置１による製造方法を用いて作り出される端子付き電線を示す。

その端子付き電線５０１は、互いに物理的且つ電気的に接続された電線５１０と端子金具５２０とを備える（図１から図３）。

電線５１０は、その端末において、被覆５１１が剥ぎ取られて、芯線５１２が剥き出しになっている（図２）。その芯線５１２は、導電性の金属の線材から成る素線５１２ａが円柱状に複数本束ねられたものである。但し、ここで示す端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１は、円柱状に成形された１本の棒状導体を芯線５１２とする電線５１０の適用を排除するものではない。この電線５１０においては、その芯線５１２の端末における被覆５１１が剥ぎ取られた部分を「芯線露出部５１３」と称する。

端子金具５２０は、金属板等の金属材料で成形される。この端子金具５２０は、相手方端子金具の端子接続体（図示略）に対して物理的且つ電気的に接続される端子接続体５３０と、電線５１０の端末の芯線露出部５１３に対して物理的且つ電気的に接続される芯線接続体５４０と、電線５１０の端末の被覆５１１に対して物理的に接続される被覆接続体５５０と、を有する（図２から図４）。この端子金具５２０においては、少なくとも芯線接続体５４０と被覆接続体５５０とが直列に配置されており、その直列配置方向に軸線を沿わせて電線５１０の端末が芯線接続体５４０と被覆接続体５５０とに接続され、かつ、その軸線方向に沿って電線５１０が被覆接続体５５０から引き出される。以下において、特段の言及も無く単に「軸方向」と称した場合には、その芯線接続体５４０と被覆接続体５５０の直列配置方向のことを示すものとする。

例えば、端子金具５２０の端子接続体５３０と相手方端子金具の端子接続体は、その内の一方が雌端子形状に形成され、かつ、その内の他方が雄端子形状に形成されて、互いに挿入嵌合させられる。この例示では、端子金具５２０の端子接続体５３０が雌端子形状に形成され、相手方端子金具の端子接続体が雄端子形状に形成されている。

芯線接続体５４０は、底部５４１と、この底部５４１の両端から突出させた一対の片部５４２，５４２と、によって構成される（図１から図６）。芯線露出部５１３は、その底部５４１と一対の片部５４２，５４２とで囲まれた空間内に収容される。ここで示す芯線接続体５４０は、芯線露出部５１３に対する接続前の形状（芯線露出部５１３に対して物理的且つ電気的に接続される前の形状）が、底部５４１と一対の片部５４２，５４２とにより成るＵ字の板状に形成されている。以下において特に言及が無ければ、芯線接続体５４０は、芯線露出部５１３に接続される前の形状を表している。

この芯線接続体５４０においては、例えば、それぞれの片部５４２，５４２における自由端５４２ａ，５４２ａの間の開口５４３から芯線露出部５１３が内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間に挿入される（図１）。その芯線露出部５１３は、被覆５１１の肉厚に応じて底部５４１の内壁面（底面）５４１ａから浮き上がっている場合もあれば（図１）、自重で底部５４１の内壁面５４１ａに載せ置かれている場合もある。この芯線露出部５１３は、底部５４１の内壁面５４１ａ側及びそれぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂ側で芯線接続体５４０に対して物理的且つ電気的に接続される。

それぞれの片部５４２，５４２は、底部５４１の両端から各々同じ方向に突出させ、互いの内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間に間隔Ｓ１を空けて対向配置させる（図１）。ここで示す芯線接続体５４０は、その底部５４１と一対の片部５４２，５４２が各々矩形の平板状で且つ同じ板厚のものとして形成されている。以下において、特段の言及も無く単に「幅方向」と称した場合には、その一対の片部５４２，５４２の対向配置方向のことを示すものとする。

被覆接続体５５０は、バレル底部５５１と、このバレル底部５５１の両端から突出させた一対のバレル片部５５２，５５２と、によって構成される（図２から図４）。この被覆接続体５５０は、電線５１０の端末の被覆５１１に対する接続前の形状（電線５１０の端末の被覆５１１に対して物理的に接続される前の形状）が、バレル底部５５１と一対のバレル片部５５２，５５２とにより成るＵ字の板状に形成されている。この被覆接続体５５０においては、例えば、それぞれのバレル片部５５２，５５２における自由端５５２ａ，５５２ａの間の開口５５３から電線５１０の端末の被覆５１１部分が内方に挿入され、その被覆５１１部分がバレル底部５５１の内壁面（底面）５５１ａに載せ置かれる。電線５１０の端末の被覆５１１は、バレル底部５５１の内壁面５５１ａ側及びそれぞれのバレル片部５５２，５５２の内壁面５５２ｂ，５５２ｂ側で被覆接続体５５０に対して物理的に接続される。

それぞれのバレル片部５５２，５５２は、バレル底部５５１の両端から各々同じ方向に突出させ、互いの内壁面５５２ｂ，５５２ｂの間に間隔を空けて対向配置させる。ここで示す被覆接続体５５０は、そのバレル底部５５１と一対のバレル片部５５２，５５２が各々矩形の平板状で且つ同じ板厚のものとして形成されている。

この端子金具５２０は、底部５４１と一対の片部５４２，５４２とで囲まれた空間内に芯線露出部５１３が飛び出すことなく収容される大きさの芯線径Ｄ１の電線５１０を接続対象とするものであってもよく、その空間内から芯線露出部５１３が飛び出す大きさの芯線径Ｄ１の電線５１０を接続対象とするものであってもよい。但し、後述する押さえ治具２０による芯線露出部５１３の押さえ込み作業を容易ならしめるべく、ここで示す端子金具５２０は、それぞれの片部５４２，５４２における底部５４１の最下面５４１ａ_１からの突出高さＨよりも芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１が小さい電線５１０（つまり、前者における空間内に芯線露出部５１３が飛び出すことなく収容される大きさの電線５１０）を接続対象にしている（図１及び図６）。底部５４１の最下面５４１ａ_１とは、底部５４１の内壁面５４１ａにおいて、それぞれの片部５４２，５４２における自由端５４２ａ，５４２ａの間の開口５４３から最も離れている部分のことである。ここで示す底部５４１においては、内壁面５４１ａそのものが最下面５４１ａ_１になる。芯線接続体５４０は、芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１よりも底部５４１の最下面５４１ａ_１からのそれぞれの片部５４２，５４２の突出高さＨが高くなる形状のものとして形成される。また、この端子金具５２０は、その突出高さＨに関する要件に加えて、芯線径Ｄ１がそれぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間隔Ｓ１以下となる電線５１０を接続対象とする。よって、芯線接続体５４０は、それぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間隔Ｓ１が芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１以上の広さとなる形状のものとして形成される。

この端子付き電線５０１においては、電線５１０と端子金具５２０を組み付ける際に、端子金具５２０を端子設置具１０に載せ置いた後で（図５）、この端子金具５２０の芯線接続体５４０と被覆接続体５５０に電線５１０の端末を設置する（図６）。よって、その端子設置具１０は、この端子付き電線５０１の製造装置１の構成要素の１つとなる。そして、この端子付き電線５０１の製造方法は、端子金具５２０を端子設置具１０に載せ置く端子設置工程と、電線５１０の端末を芯線接続体５４０と被覆接続体５５０に設置させる電線設置工程を有している。

端子設置具１０は、芯線接続体５４０の底部５４１と被覆接続体５５０のバレル底部５５１とが載せ置かれる治具であってもよく、端子金具５２０が収容される収容箱等の合成樹脂製のハウジング（図示略）であってもよい。ここでは、前者の治具としての端子設置具１０を例示している。端子設置工程では、例えば、送出機（図示略）から送り出されてきた端子金具５２０が端子設置具１０に載せ置かれる（図５）。

電線設置工程では、芯線接続体５４０におけるそれぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間に芯線露出部５１３を挿入させる（図６）。ここで示す電線設置工程では、それぞれの片部５４２，５４２の突出高さＨよりも芯線径Ｄ１の小さい芯線露出部５１３を挿入させる。

ここで示す電線設置工程は、作業者に自らの手で実施させる。このため、ここで示す製造装置１は、電線５１０の端末を芯線接続体５４０と被覆接続体５５０に設置させるための電線設置装置を備えていない。その電線設置装置とは、例えば、電線５１０を掴んで、その端末を芯線接続体５４０と被覆接続体５５０まで運ぶアーム等がその動作の制御部などと共に設けられたものである。よって、作業者の手を煩わせることなく電線設置工程を実施する場合には、そのような電線設置装置を製造装置１の構成要素の１つとして具備させればよい。

また、ここで示す電線設置工程では、複数本の素線５１２ａから成る芯線露出部５１３をそれぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間に挿入させる。よって、この電線設置工程においては、素線５１２ａを解れさせないように、芯線露出部５１３を芯線接続体５４０の内方に挿入させる。

また、ここで示す電線設置工程では、芯線露出部５１３をそれぞれの片部５４２，５４２の内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間に挿入する際に、電線５１０の端末の被覆５１１をそれぞれのバレル片部５５２，５５２の内壁面５５２ｂ，５５２ｂの間に挿入し且つバレル底部５５１の内壁面５５１ａに載せ置く。

ここで示す端子金具５２０においては、芯線接続体５４０の底部５４１の内壁面５４１ａと被覆接続体５５０のバレル底部５５１の内壁面５５１ａとが同一平面上に存在している。このため、電線設置工程では、芯線露出部５１３の長さや重さにも依るが、少なくとも被覆５１１の肉厚の分だけ芯線露出部５１３が底部５４１の内壁面５４１ａから浮く可能性がある。この例示では、説明の便宜上、芯線露出部５１３を底部５４１の内壁面５４１ａから浮かせている。

この端子付き電線５０１においては、電線５１０と端子金具５２０を組み付ける際に、電線設置工程で素線５１２ａを解れさせないように芯線露出部５１３が芯線接続体５４０の内方に挿入されているので、その状態を保たせるべく、押さえ治具２０で芯線露出部５１３を押さえ付ける（図１から図３及び図７）。よって、その押さえ治具２０は、この端子付き電線５０１の製造装置１の構成要素の１つとなる。そして、この端子付き電線５０１の製造方法は、その押さえ治具２０でそれぞれの片部５４２，５４２の自由端５４２ａ，５４２ａ側から芯線露出部５１３を押さえ込み、この押さえ治具２０で芯線露出部５１３を底部５４１の内壁面５４１ａに押し付ける電線押さえ工程を有している。

押さえ治具２０は、芯線露出部５１３を壁面で押さえ付けるものであってもよく、芯線露出部５１３を壁体の端面で押さえ付けるものであってもよい。

例えば、押さえ治具２０は、方体状に成形される。よって、この押さえ治具２０は、それぞれの片部５４２，５４２における軸方向の一端側の第１壁面２１と、それぞれの片部５４２，５４２における軸方向の他端側の第２壁面２２と、を有している（図２）。また、この押さえ治具２０は、第１壁面２１及び第２壁面２２を芯線露出部５１３側とは逆側で連結させる第３壁面２３と、第１壁面２１及び第２壁面２２を一方の片部５４２側で連結させる第４壁面２４と、第１壁面２１及び第２壁面２２を他方の片部５４２側で連結させる第５壁面２５と、第１壁面２１及び第２壁面２２を芯線露出部５１３側で連結させる第６壁面２６と、を有している（図２）。

この押さえ治具２０においては、第６壁面２６で芯線露出部５１３を押さえ付ける。具体的に、この押さえ治具２０においては、第６壁面２６を凹ませ且つ軸方向に延在させた溝部２７が形成されており、その溝部２７の溝底側の壁面と２つの側壁面とで芯線露出部５１３における開口５４３側を押さえ付ける（図１から図３及び図７）。ここで示す溝部２７は、その延在方向に対する直交断面が溝底側を上底とする台形を成している。

この押さえ治具２０は、開口５４３から一対の片部５４２，５４２の間に挿入させる。このため、電線押さえ工程では、開口５４３から一対の片部５４２，５４２の間に押さえ治具２０を挿入させることによって、その押さえ治具２０の溝部２７で芯線露出部５１３を押さえ込み、この押さえ治具２０の溝部２７で芯線露出部５１３を底部５４１の内壁面５４１ａに押し付ける。

例えば、この押さえ治具２０は、第１壁面２１から第２壁面２２までの長さが少なくともそれぞれの片部５４２，５４２の軸方向の長さ以上となるように形成される。ここで示す押さえ治具２０は、その長さがそれぞれの片部５４２，５４２の軸方向の長さと同等になるように形成されている。また、ここで示す押さえ治具２０は、第４壁面２４から第５壁面２５までの長さ（幅）がそれぞれの片部５４２，５４２における内壁面５４２ｂ，５４２ｂの間隔Ｓ１と同等になるように形成されている。よって、この押さえ治具２０は、一方の片部５４２で第４壁面２４が係止され、かつ、他方の片部５４２で第５壁面２５が係止されるので、芯線接続体５４０に対する芯線露出部５１３の軸周りの相対回転を抑制することができる。

この押さえ治具２０は、芯線露出部５１３及び芯線接続体５４０のそれぞれの融点よりも高融点のレーザ光透過材料で成形されたものを用いる。そのレーザ光透過材料とは、そのような融点特性を有すると共に、レーザ光の透過率がレーザ光の吸収率と反射率の和よりも大きい材料のことである。

例えば、ここでは、芯線露出部５１３の素線５１２ａがアルミニウム又はアルミニウム合金で成形され、かつ、芯線接続体５４０が銅又は銅合金で成形されているので、これらよりも融点の高いレーザ光透過材料で成形された押さえ治具２０を用いる。具体的に、レーザ光透過材料としては、赤外レーザを用いる場合、そのような融点特性を有すると共に、赤外領域を略透過させる（例えば、透過率９０％以上）材料を用いる。また、レーザ光透過材料としては、紫外レーザを用いる場合、先の融点特性を有すると共に、紫外領域を略透過させる（例えば、透過率９０％以上）材料を用いる。より具体的に示すならば、ここでは、これらの全ての要件を満たすものとして、石英ガラス又は非石英系のガラスとしてのフッ化物ガラスから成るレーザ光透過材料を用いればよい。また、赤外レーザを用いる場合には、カルコゲナイトガラスから成るレーザ光透過材料を用いればよい。

この端子付き電線５０１においては、押さえ治具２０で芯線露出部５１３を押さえ付けたまま芯線露出部５１３と芯線接続体５４０とを溶着させる。よって、この端子付き電線５０１の製造方法は、芯線露出部５１３と芯線接続体５４０とを溶着させる溶融工程と固着工程とを有している。また、この端子付き電線５０１においては、電線５１０の端末の被覆５１１と被覆接続体５５０とを圧着させる。よって、この端子付き電線５０１の製造方法は、これらの圧着を行う圧着工程を有している。

この製造方法においては、溶融工程及び固着工程と圧着工程のどちらを先に実施してもよい。例えば、圧着工程においては、後述するが如く電線５１０の端末の被覆５１１に対して被覆接続体５５０を加締め圧着させる際に、その電線５１０の端末の被覆５１１部分が軸線方向に伸びる。このため、この製造方法では、その電線５１０の伸びの発生を考慮して、圧着工程を先に実施した後で、溶融工程及び固着工程を実施してもよい。また、この端子付き電線５０１においては、被覆接続体５５０から電線５１０が軸線方向に沿って外方に引き出される。このため、圧着工程においては、その電線５１０の引出方向に端末の被覆５１１部分を伸ばすことができる。よって、この製造方法では、溶融工程及び固着工程を先に実施した後で、圧着工程を実施してもよい。

溶融工程では、レーザ装置３０を制御し、このレーザ装置３０からレーザ光ＬＢを押さえ治具２０に向けて出射させることによって、その押さえ治具２０を透過したレーザ光ＬＢを芯線露出部５１３に照射させる（図１及び図８）。そのレーザ光ＬＢは、幅方向にて、芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１以下の幅で照射させる（図８）。

この溶融工程では、芯線露出部５１３が溶融するまでそれぞれの片部５４２，５４２の自由端５４２ａ，５４２ａ側から押さえ治具２０を介して芯線露出部５１３にレーザ光ＬＢを照射させる。芯線露出部５１３は、レーザ光ＬＢが照射されている部分から溶融していく。その際、この溶融工程においては、例えば、押さえ治具２０の第１壁面２１側から第２壁面２２側へとレーザ光ＬＢを掃引させている。

この製造方法においては、それぞれの片部５４２，５４２の間の芯線露出部５１３が溶けきったタイミングで溶融工程を終了させ、その後、固着工程に移る（図９）。その固着工程では、レーザ装置３０を制御し、このレーザ装置３０からのレーザ光ＬＢの出射を停止させると共に、端子金具５２０から押さえ治具２０を取り外す。つまり、この固着工程においては、芯線露出部５１３の溶融後における押さえ治具２０の取り外しの前にレーザ光ＬＢの照射を停止させる。これにより、この固着工程においては、レーザ光ＬＢで溶融した芯線露出部５１３を固化させながら、この芯線露出部５１３を芯線接続体５４０に接着させることができる（図１０）。

圧着工程は、この技術分野で周知の構成の圧着機（図示略）を用いる。この圧着工程では、電線５１０の端末の被覆５１１が内方に収容された被覆接続体５５０を圧着機の上型と下型で挟み込んで加圧しながら、それぞれのバレル片部５５２，５５２を例えば上型の形状に合わせて電線５１０の端末の被覆５１１に巻き付けていく。

以上示したように、本実施形態の端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、溶融工程に入る前に押さえ治具２０で芯線露出部５１３を押さえ込んでいるので、その芯線露出部５１３が複数本の素線５１２ａから成る場合、この芯線露出部５１３で素線５１２ａの解れがなく、その素線５１２ａの芯線接続体５４０からの食み出しがない状態で、その芯線露出部５１３にレーザ光ＬＢを照射させることができる。つまり、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、押さえ治具２０を用いることによって、素線５１２ａの解れ防止用の細工を端子金具５２０に設けずとも、その素線５１２ａの解れの発生を抑えることができ、その状態で芯線露出部５１３をレーザ光ＬＢによって溶融させることができる。よって、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、例えば、レーザ光ＬＢの照射に伴う素線５１２ａの溶断の発生を抑えることができる。従って、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１は、素線５１２ａの解れ防止用の細工を端子金具５２０に設けなくても、芯線露出部５１３と芯線接続体５４０の接続状態が良好で且つ安定的なものとなり、電線５１０と端子金具５２０の間の通電品質を向上させることができる。そして、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１は、端子金具５２０に既存のものを用いることができるなど、汎用性に優れたものとなっている。

更に、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、例えば、押さえ治具２０が石英ガラスを原材料にして成形されている場合、この押さえ治具２０の熱伝導率が低く抑えられ、レーザ光ＬＢが透過する際に押さえ治具２０で奪われる熱が少ないので、そのレーザ光ＬＢで発生する熱を有効活用することができる。よって、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、レーザ光ＬＢの透過が可能で且つ熱伝導率の高い他の材料から成る押さえ治具と比較して、レーザ光ＬＢの出力を低く抑えることもできる。

また更に、この端子付き電線５０１の製造方法及びその製造装置１においては、芯線露出部５１３だけにレーザ光ＬＢを照射させるので、被覆５１１への熱影響を抑えることもできる。

［変形例１］
本変形例の端子付き電線の製造方法及び製造装置１は、前述した実施形態の端子付き電線の製造方法及び製造装置１において、押さえ治具２０を下記の押さえ治具１２０（図１１及び図１２）に置き換えたものである。その押さえ治具１２０は、前述した実施形態の端子付き電線５０１を作り出すためにも使用可能である。但し、ここでは、この押さえ治具１２０を下記の端子金具６２０（図１２）に適用する。つまり、本変形例の端子付き電線の製造方法及び製造装置１では、その端子金具６２０を電線５１０の端末に取り付けた端子付き電線５０２を作り出す（図１２）。よって、本変形例の端子設置具１１０は、その端子金具６２０の形状に合わせたものに置き換えられている（図１２及び図１３）。

本変形例の端子金具６２０は、例えば、前述した実施形態の端子金具５２０において、少なくとも芯線接続体５４０を下記の芯線接続体６４０に置き換えたが如きものに相当する（図１２）。その芯線接続体６４０は、弧状の底部６４１と、この底部６４１の両端から突出させた一対の片部６４２，６４２と、によって構成される。この芯線接続体６４０は、芯線露出部５１３に対する接続前の形状（芯線露出部５１３に対して物理的且つ電気的に接続される前の形状）が、底部６４１と一対の片部６４２，６４２とにより成るＵ字の板状に形成されている。以下において特に言及が無ければ、芯線接続体６４０は、芯線露出部５１３に接続される前の形状を表している。また、本変形例においても、特段の言及も無く単に「軸方向」と称した場合には、その芯線接続体６４０と被覆接続体５５０の直列配置方向のことを示すものとする。

この芯線接続体６４０においては、実施形態の芯線接続体５４０と同じように、それぞれの片部６４２，６４２における自由端６４２ａ，６４２ａの間の開口６４３から芯線露出部５１３が内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間に挿入される（図１２）。その芯線露出部５１３は、被覆５１１の肉厚に応じて底部６４１の内壁面（底面）６４１ａから浮き上がっている場合もあれば、自重で底部６４１の内壁面６４１ａに載せ置かれている場合もある。この芯線露出部５１３は、底部６４１の内壁面６４１ａ側及びそれぞれの片部６４２，６４２の内壁面６４２ｂ，６４２ｂ側で芯線接続体６４０に対して物理的且つ電気的に接続される。

底部６４１は、その弧状の内壁面６４１ａが芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１と同径の円弧状を成すものとして形成されてもよく、芯線露出部５１３が弧状の内壁面６４１ａに載せ置かれた際に、この芯線露出部５１３の軸線に対する直交断面がその内壁面６４１ａに対する内接円となる形状のものとして形成されてもよい。その芯線露出部５１３の直交断面が内接円となる場合、芯線接続体６４０の内方においては、それぞれの片部６４２，６４２の内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間隔Ｓ１よりも芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１が小さくなっており、それぞれの片部６４２，６４２の内壁面６４２ｂ，６４２ｂと芯線露出部５１３の間に隙間を作り出すことができる。

それぞれの片部６４２，６４２は、底部６４１の両端から各々同じ方向に突出させ、互いの内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間に間隔Ｓ１を空けて対向配置させる（図１２）。ここで示す芯線接続体６４０は、底部６４１が弧状で且つ板状のものとして形成され、それぞれの片部６４２，６４２が各々矩形の平板状のものとして形成されており、それぞれが同じ板厚になっている。本変形例においても、特段の言及も無く単に「幅方向」と称した場合には、その一対の片部６４２，６４２の対向配置方向のことを示すものとする。

この端子金具６２０は、底部６４１と一対の片部６４２，６４２とで囲まれた空間内に芯線露出部５１３が飛び出すことなく収容される大きさの芯線径Ｄ１の電線５１０を接続対象とするものであってもよく、その空間内から芯線露出部５１３が飛び出す大きさの芯線径Ｄ１の電線５１０を接続対象とするものであってもよい。但し、本変形例においても、後述する押さえ治具１２０による芯線露出部５１３の押さえ込み作業を容易ならしめるべく、ここで示す端子金具６２０は、それぞれの片部６４２，６４２における底部６４１の最下面６４１ａ_１からの突出高さＨよりも芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１が小さい電線５１０（つまり、前者における空間内に芯線露出部５１３が飛び出すことなく収容される大きさの電線５１０）を接続対象にしている（図１２）。底部６４１の最下面６４１ａ_１とは、実施形態と同じように定義されるものであり、底部６４１の内壁面６４１ａにおいて、それぞれの片部６４２，６４２における自由端６４２ａ，６４２ａの間の開口６４３から最も離れている部分のことである。芯線接続体６４０は、芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１よりも底部６４１の最下面６４１ａ_１からのそれぞれの片部６４２，６４２の突出高さＨが高くなる形状のものとして形成される。また、この端子金具６２０は、その突出高さＨに関する要件に加えて、芯線径Ｄ１がそれぞれの片部６４２，６４２の内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間隔Ｓ１以下となる電線５１０を接続対象とする。よって、芯線接続体６４０は、それぞれの片部６４２，６４２の内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間隔Ｓ１が芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１以上の広さとなる形状のものとして形成される。

本変形例の端子付き電線５０２の製造方法及び製造装置１においては、前述した実施形態と同じようにして端子設置工程と電線設置工程とが実施され、その後、本変形例の押さえ治具１２０を用いて電線押さえ工程が実施される。

前述した実施形態の押さえ治具２０は、レーザ光ＬＢを透過させるものである。一方、本変形例では、レーザ光ＬＢを通過させるように押さえ治具１２０が形成される。その押さえ治具１２０は、レーザ装置３０から出射されたレーザ光ＬＢを通過させ、その通過したレーザ光ＬＢを芯線露出部５１３に照射させるレーザ光通過部１２８を有する（図１１及び図１２）。ここで例示する押さえ治具１２０は、前述した実施形態の押さえ治具２０において、第３壁面２３側と第６壁面２６側とを連通させる貫通孔が形成されたものであり、その貫通孔をレーザ光通過部１２８として利用する。

ここで示すレーザ光通過部１２８は、第１壁面２１側と第２壁面２２側とに亘って延在させている。また、このレーザ光通過部１２８は、第４壁面２４側と第５壁面２５側との間の幅がレーザ光ＬＢの幅に応じて決められる。例えば、レーザ光通過部１２８の幅は、レーザ光ＬＢの通過が可能で、かつ、通過して照射されたレーザ光ＬＢで芯線露出部５１３を溶融させることが可能な大きさに設定される。

この押さえ治具１２０は、実施形態の押さえ治具２０と同じように、第１壁面２１から第２壁面２２までの長さが少なくともそれぞれの片部６４２，６４２の軸方向の長さ以上となるように形成される。ここで示す押さえ治具１２０は、その長さがそれぞれの片部６４２，６４２の軸方向の長さと同等になるように形成されている。また、ここで示す押さえ治具１２０は、芯線接続体５４０に対する相対回転を避けるべく、実施形態の押さえ治具２０と同じように、第４壁面２４から第５壁面２５までの長さ（幅）がそれぞれの片部６４２，６４２における内壁面６４２ｂ，６４２ｂの間隔Ｓ１と同等になるように形成されている。

本変形例の電線押さえ工程では、開口６４３から一対の片部６４２，６４２の間に押さえ治具１２０を挿入させることによって、その押さえ治具１２０における第１壁面２１側の溝部２７と第２壁面２２側の溝部２７とで芯線露出部５１３を押さえ込み、この押さえ治具２０のそれぞれの溝部２７で芯線露出部５１３を底部６４１の内壁面６４１ａに押し付ける。これにより、その芯線露出部５１３は、レーザ光通過部１２８から直接的に視認可能な状態で押さえ治具１２０によって押さえ付けられている。

本変形例の溶融工程では、レーザ装置３０からレーザ光ＬＢを押さえ治具１２０のレーザ光通過部１２８に向けて出射させることによって、そのレーザ光通過部１２８を通過したレーザ光ＬＢが芯線露出部５１３に照射される（図１２）。例えば、本変形例のレーザ光ＬＢは、幅方向にてレーザ光通過部１２８の幅と同等の幅で照射させることによって、レーザ光通過部１２８を通過した全てを芯線露出部５１３に照射させてもよい。また、本変形例のレーザ光ＬＢは、幅方向にてレーザ光通過部１２８の幅よりも狭い幅で照射させることによって、レーザ光通過部１２８を通過した全てを芯線露出部５１３に照射させてもよい。また、本変形例のレーザ光ＬＢは、幅方向にてレーザ光通過部１２８の幅よりも広く且つ芯線露出部５１３の芯線径Ｄ１以下の幅で照射させてもよい。この場合、芯線露出部５１３には、レーザ光通過部１２８を通過したものと、押さえ治具１２０における第４壁面２４側及び第５壁面２５側を透過したものと、が照射される。

この溶融工程では、前述した実施形態と同じように、芯線露出部５１３が溶融するまで芯線露出部５１３にレーザ光ＬＢを照射させる。そして、この溶融工程においては、前述した実施形態と同じように、例えば、押さえ治具１２０の第１壁面２１側から第２壁面２２側へとレーザ光ＬＢを掃引させている。

その後、本変形例の端子付き電線５０２の製造方法及び製造装置１においては、前述した実施形態と同じようにして固着工程と圧着工程が実施される。図１３には、固着工程を終えた芯線露出部５１３と芯線接続体６４０の固着状態の一例を表している。

本変形例の端子付き電線５０２の製造方法及び製造装置１は、ここで示した押さえ治具１２０を用いたとしても、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

ところで、前述した実施形態や変形例では中実の押さえ治具２０，１２０を例示しているが、押さえ治具は、図示しないが、次のような形状のものであってもよい。この押さえ治具は、第１壁面２１を有する矩形の平板状の第１壁体と、第２壁面２２を有する矩形の平板状の第２壁体と、を有しており、その第１壁体と第２壁体のそれぞれの端面で芯線露出部５１３を押さえ付けるものとして成形されている。そして、この押さえ治具は、その第１壁体と第２壁体とを連結させる連結壁体を少なくとも１つ有する。例えば、この押さえ治具は、その連結壁体として、第３壁面２３を有する矩形の平板状の壁体であり、第１壁体及び第２壁体を芯線露出部５１３側とは逆側で連結させる第１連結壁体と、第４壁面２４を有する矩形の平板状の壁体であり、第１壁体及び第２壁体を一方の片部５４２（６４２）側で連結させる第２連結壁体と、第５壁面２５を有する矩形の平板状の壁体であり、第１壁体及び第２壁体を他方の片部５４２（６４２）側で連結させる第３連結壁体と、を有している。更に、この押さえ治具は、第１壁体と第２壁体のそれぞれの芯線露出部５１３側の端面を第３連結壁体側に凹ませた凹部であって、押さえ治具１２０のそれぞれの溝部２７に相当するものを有している。この押さえ治具は、第１壁体と第２壁体のそれぞれの芯線露出部５１３側の端面における凹部の部分で芯線露出部５１３における開口５４３（６４３）側を押さえ付ける。また、この押さえ治具は、レーザ光ＬＢが第１連結壁体を透過するものであってもよく、その第１連結壁体にレーザ光通過部として貫通孔を設け、そのレーザ光通過部をレーザ光ＬＢが通過するものであってもよい。

１ 端子付き電線の製造装置
１０ 端子設置具
２０ 押さえ治具
３０ レーザ装置
１２０ 押さえ治具
１２８ レーザ光通過部
５０１，５０２ 端子付き電線
５１０ 電線
５１２ 芯線
５１２ａ 素線
５１３ 芯線露出部
５２０，６２０ 端子金具
５４０，６４０ 芯線接続体
５４１，６４１ 底部
５４１ａ，６４１ａ 内壁面
５４１ａ_１，６４１ａ_１ 最下面
５４２，６４２ 片部
５４２ａ，６４２ａ 自由端
５４２ｂ，６４２ｂ 内壁面
Ｄ１ 芯線径
Ｈ 突出高さ
ＬＢ レーザ光

Claims (5)

1. 底部及び前記底部の両端から突出させた一対の片部により成る芯線接続体を有する端子金具のそれぞれの前記片部の内壁面の間に、電線の端末の芯線露出部を挿入させる電線設置工程と、
   複数本の素線から成る前記芯線露出部及び前記芯線接続体のそれぞれの融点よりも高融点のレーザ光透過材料から成る押さえ治具でそれぞれの前記片部の自由端側から前記芯線露出部を押さえ込み、前記押さえ治具で前記芯線露出部を前記底部の内壁面に押し付ける電線押さえ工程と、
   前記芯線露出部が溶融するまでそれぞれの前記片部の前記自由端側から前記押さえ治具を介して前記芯線露出部にレーザ光を照射させる溶融工程と、
   前記レーザ光の照射を停止させると共に、前記押さえ治具を取り外し、前記レーザ光で溶融した前記芯線露出部を固化させながら当該芯線露出部を前記芯線接続体に接着させる固着工程と、
   を有し、
   前記電線押さえ工程では、前記芯線露出部の軸線方向でそれぞれの前記片部の長さ以上の長さを有し、かつ、それぞれの前記片部における前記内壁面の間隔と同等の幅を有する前記押さえ治具の溝部で前記芯線露出部を押さえ込むことを特徴とした端子付き電線の製造方法。
2. 前記電線設置工程では、それぞれの前記片部の前記内壁面の間に、それぞれの前記片部における前記底部の最下面からの突出高さよりも芯線径が小さい前記電線の前記芯線露出部を挿入させることを特徴とした請求項１に記載の端子付き電線の製造方法。
3. 前記溶融工程では、前記押さえ治具のレーザ光通過部を通過した前記レーザ光が前記芯線露出部に照射されることを特徴とした請求項１又は２に記載の端子付き電線の製造方法。
4. 底部及び前記底部の両端から突出させた一対の片部により成る芯線接続体を有する端子金具が載せ置かれる端子設置具と、
   前記芯線接続体及びそれぞれの前記片部の内壁面の間に挿入された電線の端末の芯線露出部のそれぞれの融点よりも高融点のレーザ光透過材料で成形され、それぞれの前記片部の自由端側から前記芯線露出部を押さえ込み、前記芯線露出部を前記底部の内壁面に押し付ける押さえ治具と、
   前記芯線露出部が溶融するまでそれぞれの前記片部の前記自由端側から前記押さえ治具を介して前記芯線露出部にレーザ光を照射させ、前記芯線露出部の溶融後における前記押さえ治具の取り外しの前に前記レーザ光の照射を停止させるレーザ装置と、
   を備え、
   前記押さえ治具は、前記芯線露出部の軸線方向でそれぞれの前記片部の長さ以上の長さを有し、かつ、それぞれの前記片部における前記内壁面の間隔と同等の幅を有し、かつ、前記芯線露出部を押さえ込む溝部を有することを特徴とした端子付き電線の製造装置。
5. 前記押さえ治具は、前記レーザ装置から出射された前記レーザ光を通過させ、その通過した前記レーザ光を前記芯線露出部に照射させるレーザ光通過部を有することを特徴とした請求項４に記載の端子付き電線の製造装置。

Images