JPH11114674A - 絶縁被覆電線の接続方法及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも導電部材を小型化することがで
き，また，安定的かつ耐久信頼性に優れた接続状態が得
られる絶縁被覆電線の接続方法及びその接続構造を提供
すること。 【解決手段】 導電部材２は，基部２１と基部２１に対
面する折り返し部２３とを曲面状のＲ部２２により連結
した状態に設けておき，また，基部２１又は折り返し部
２３の少なくとも一方には，対向面に向かって突出させ
た突起部２５を設けておく。基部２１と折り返し部２３
との間に絶縁被覆電線１を挟み込むと共に，基部２１と
折り返し部２３とを加圧して，突起部２５を対向面に当
接させて通電部３を形成する。次いで，導電部材２に通
電して，Ｒ部２２と通電部３とに電流を流して両者を発
熱させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，絶縁被覆電線と導電部材とを接
続する方法及びその接続構造に関する。

【０００２】

【従来技術】電気機器においては，電気絶縁性の被膜を
有する絶縁被覆電線が用いられている。そして，この絶
縁被覆電線は，各機能部分に配線するために，導電性の
導電部材と接続される。絶縁被覆電線と導電部材との接
続においては，電気的導通を図るために，絶縁被覆電線
の絶縁被膜を除去して電線自体と導電部材とを接続する
ことが必要とされる。

【０００３】従来，絶縁被覆電線と導電部材とを接続す
る方法としては，例えば図１８に示すごとく，絶縁被覆
電線１の被膜１２を予め機械的又は化学的手法によって
除去しておき，その後，剥き出し状態の電線１０と導電
部材９１とを電極８９を用いて抵抗溶接により接続する
方法がある。また，例えば図１９に示すごとく，上記と
同様に予め絶縁被覆電線１の被膜１２を除去しておい
て，電線１０を導電部材９２に噴流はんだ８８を用いて
はんだ付け構造８７により接続する方法もある。

【０００４】これらの場合には，絶縁被覆電線１の被膜
１２を除去する際に，電線自身も細くなるため，接続部
分における電線の強度が弱くなるという問題がある。ま
た，抵抗溶接又ははんだ付け作業の前に必ず絶縁被覆電
線の被膜除去作業が必要である。

【０００５】これに対し，図２０に示すごとく，断面略
Ｕ字形状の導電部材９３を用い，Ｕ字状の内部に絶縁被
覆電線１を挟み込んだ状態で，電極８５により導電部材
９３を上下から加圧すると共に通電する方法がある。こ
の場合には，図２１に示すごとく，上記通電によるジュ
ール熱によって絶縁被覆電線１の絶縁被膜１２が熱分解
され，これが上記の加圧力により排出され電線１０と導
電部材９３とが接合される。 それ故，この方法によれ
ば，予め絶縁被覆電線の被膜除去作業を行う必要がな
く，また被膜除去作業に伴う不具合の発生も回避するこ
とができる。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の絶
縁被覆電線の接続方法及び接続構造においては次の問題
がある。即ち，図２０に示すごとく，上記Ｕ字形状の導
電部材９３に通電した場合には，Ｒ部９３２に電流が集
中して流れ，この部分が局部的に発熱する。そして，Ｒ
部９３２からの熱伝導により絶縁被膜の温度を上昇させ
て分解し，加圧力により分解被膜を排出するというのが
基本的プロセスである。

【０００７】このようなプロセスにおいては，絶縁被覆
電線１の線径が太くその耐熱温度が高いほど発熱量が多
く必要となる。この発熱量を確保するためには，導電部
材９３にさらに多くの電流を流す必要がある。そのた
め，導電部材９３は，大電流に耐え得るように断面積を
大きくすることが必要となる。経験的には，接続しよう
とする絶縁被覆電線１の線径と同等以上の板厚と，線径
の２倍以上の板幅が必要となる。

【０００８】したがって，接続しようとする絶縁被覆電
線に応じた断面積を有していない導電部材を用いた場合
には，接続に必要な電流を導電部材に流すことができ
ず，不完全な接続状態となってしまう。一方，この場合
に無理に大電流を導電部材に流した場合には，導電部材
２のＲ部９３２が過剰に発熱してその溶融温度を超えて
溶損したり，軟化により座屈するという不具合が発生し
やすい。それ故，従来の断面略Ｕ字形状の導電部材９３
を用いた絶縁被覆電線の接続方法においては，絶縁被覆
電線の線径に応じて導電部材の断面積（板厚，板幅）を
選定することが不可欠であり，導電部材の小型化，統一
化等が非常に困難であった。

【０００９】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，従来よりも導電部材を小型化することが
でき，また，安定的かつ耐久信頼性に優れた接続状態が
得られる絶縁被覆電線の接続方法及びその接続構造を提
供しようとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，電線を被覆する
絶縁被膜を有する絶縁被覆電線と断面略Ｕ字形状の導電
部材とを接続する方法において，上記導電部材は，基部
と該基部に対面する折り返し部とを屈曲部により連結し
てなり，かつ，上記基部又は上記折り返し部の少なくと
も一方には，対向面に向かって突出させた突起部が形成
されており，上記基部と上記折り返し部との間に上記絶
縁被覆電線を挟み込むと共に，上記基部と上記折り返し
部とを加圧して，上記突起部を上記対向面に当接させて
通電部を形成し，次いで，上記導電部材の通電により，
上記屈曲部と上記通電部とに電流を流して両者を発熱さ
せると共に，その熱伝導と上記加圧力とにより，上記絶
縁被覆電線と上記導電部材とを接続することを特徴とす
る絶縁被覆電線の接続方法にある。

【００１１】本発明において最も注目すべきことは，上
記導電部材の基部又は折り返し部の少なくとも一方には
上記突起部を設けておき，加圧によって上記突起部を対
向面に当接させて通電部を形成し，上記屈曲部と上記通
電部とに通電して両者を発熱させることである。

【００１２】また，上記導電部材の基部は，当該導電部
材を配設する電気機器本体に接続する部分であり，電気
機器の構成に応じて種々の形態をとることができる。ま
た，上記基部又は折り返し部に設ける突起部としては，
後述する実施形態例にも示すごとく，種々の形態をとる
ことができる。この突起部は，少なくとも上記加圧時に
上記通電部を形成できるように突出していることが必要
とされる。

【００１３】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明においては，上記導電部材に上記突起部を設けてあ
る。そのため，導電部材に絶縁被覆電線を挟み込んで加
圧することにより，突起部が対向面に当接し，上記通電
部が形成される。そして，絶縁被覆電線は，基部と折り
返し部とに挟持されると共に，上記屈曲部と通電部とに
囲まれた状態となる。

【００１４】次いで，導電部材に通電した際には，基部
と折り返し部との間に流れる電流は，屈曲部と通電部と
の両方を通過する。即ち，従来屈曲部の１箇所だけであ
った電流通路が２箇所に増加する。そのため，導電部材
が許容できる電流は，電流通路が増加した分だけ増大さ
せることができる。

【００１５】また，通電による発熱（ジュール熱）は，
絶縁被覆電線の左右に位置する上記屈曲部と通電部との
２カ所においておこる。そして，絶縁被覆電線を挟持し
ている部分への熱伝導は，その左右から同時に進行して
くる。そのため，絶縁被覆電線への熱伝導は従来よりも
効率よく行うことができる。

【００１６】したがって，本発明においては，導電部材
に対して従来よりも大電流を流して発熱量を増大させる
ことができ，かつ，熱伝導を効率よく行わせることがで
きる。それ故，従来は接続できなかったような大径の絶
縁被覆電線であっても，従来よりも小型の導電部材に安
定的かつ高い信頼性をもって接続することができる。

【００１７】このように，本発明によれば，従来よりも
導電部材を小型化することができ，また，安定的かつ耐
久信頼性に優れた接続状態が得られる絶縁被覆電線の接
続方法を提供することができる。

【００１８】次に，請求項２の発明のように，上記導電
部材への通電は，上記加圧力により上記通電部が形成さ
れた後に開始することが好ましい。これにより，上記の
大電流による発熱量の増大を，容易かつ確実に行うこと
ができる。

【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記突起
部と上記対向面とは，上記通電により抵抗溶接されるこ
とが好ましい。これにより，導電部材が断面にてリング
状に固定され，強固な接続構造を得ることができる。そ
して，折り返し部と基部とが開いて接続構造が破壊され
る等の不具合の発生を防止することができる。

【００２０】また，請求項４の発明のように，上記導電
部材の上記突起部と上記屈曲部との距離は，上記絶縁被
覆電線の直径の３〜６倍であることが好ましい。３倍未
満の場合には，絶縁被覆電線を導電部材内に挟持する作
業性がよくないという問題があり，一方，６倍未満の場
合には，屈曲部及び通電部からの熱伝導性が低下すると
いう問題がある。

【００２１】次に，請求項５の発明のように，請求項１
〜４のいずれか１項に記載の絶縁被覆電線の接続方法を
用いて接続したことを特徴とする絶縁被覆電線の接続構
造がある。本発明においては，上記優れた接続方法を用
いることとにより，導電部材を従来より小型化すること
ができ，かつ，安定した接続状態が得られる。それ故，
絶縁被覆電線の接続構造のコンパクト化を図ることがで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる絶縁被覆電線の接続方法及
びその接続構造につき，図１，図２を用いて説明する。
本例の絶縁被覆電線の接続方法は，図１に示すごとく，
電線１０を被覆する絶縁被膜１２を有する絶縁被覆電線
１と断面略Ｕ字形状の導電部材２とを接続する方法であ
る。

【００２３】図１に示すごとく，導電部材２は，基部２
１と基部２１に対面する折り返し部２３とを屈曲部とし
ての曲面状のＲ部２２により連結し，かつ，折り返し部
２２には，基部２１に向かって突出させた突起部２５が
形成されている。

【００２４】次いで，図２に示すごとく，基部２１と折
り返し部２３との間に絶縁被覆電線１を挟み込むと共
に，基部２１と折り返し部２３とを加圧して，突起部２
５を対向面に当接させて通電部３を形成する。次いで，
導電部材２の通電により，Ｒ部２２と通電部３とに電流
を流して両者を発熱させると共に，その熱伝導と上記加
圧力とにより，絶縁被覆電線１と導電部材２とを接続す
る。

【００２５】以下，これを詳説する。上記導電部材２
は，図１に示すごとく，板状の導電部材を用い，そのＲ
部２２となる部分を折り曲げてＵ字形状にすると共に，
その折り曲げ部２３の先端部に突起部２５を設けた。突
起部２５は，図１に示すごとく，折り曲げ部２２の先端
部を基部２１に向けて突出するようにプレス成形して設
けてある。

【００２６】また，導電部材２の加圧及び通電は，図２
に示すごとく，電極８１，８２により行う。導電部材２
の折り返し部２２を押圧する側の電極８１は，その接触
面を若干傾斜させており，突起部２５をＲ部２２よりも
深く押圧できるよう構成してある。また，電極８１，８
２は，導体８４を介して電源８３に電気的に接続してあ
る。

【００２７】そして，例えば２本の絶縁被覆電線１を導
電部材２に接続する場合には，図２に示すごとく，ま
ず，導電部材２の内部に２本の絶縁被覆電線１を挟み込
む。なお，絶縁被覆電線１を１本だけ接続する場合に
は，図１に示すごとく１本だけ挟み込む。

【００２８】次いで，同図に示すごとく，電極８１，８
２により，基部２１と折り返し部２２とを互いに接近す
る方向に加圧する。これにより，同図に示すごとく，絶
縁被覆電線１は，基部２１と折り返し部２２とに強固に
挟持されると共に，突起部２５が基部２１に当接して通
電部３を形成する。

【００２９】次いで，この加圧状態を維持したまま，電
極８１，８２によって導電部材２に通電を行う。本例に
おいては，折り返し部２３から基部２１に電流が流れる
ように通電する。この通電により，電流は，Ｒ部２２に
流れる電流７１と通電部３に流れる電流７２とに分かれ
て基部２１に流れる。

【００３０】電流７１，７２は，ジュール熱によりＲ部
２２と通電部３とを発熱させる。そして，発生した熱
は，導電部材２の内部を伝導し，絶縁被覆電線１に伝え
られる。この伝導熱により，絶縁被覆電線１自体も温度
上昇し，その絶縁皮膜１２が分解する。分解した絶縁皮
膜１２は，上記加圧力により導電部材２との接触部から
流動排出される。これにより，絶縁被覆電線１の電線１
０自体と導電部材２との接続が接合が完了する。

【００３１】このように，本例においては，通電時の電
流通路として，Ｒ部２２と通電部２５との２箇所が得ら
れる。そのため，従来のＵ字形状の導電部材を使用する
場合よりも，大電流を通電することができる。それ故，
導電部材の上記２箇所において発生する熱量のトータル
は，従来よりも大幅に増大させることができる。

【００３２】また，導電部材２に挟持された絶縁被覆電
線１への熱伝導は，その両側から行われる。そのため，
本例における絶縁被覆電線１への熱伝導は従来よりも効
率よく行われる。即ち，本例においては，導電部材２に
対して従来よりも大電流を流して発熱量を増大させるこ
とができ，かつ，熱伝導を効率よく行わせることができ
る。それ故，従来は接続できなかったような大径の絶縁
被覆電線であっても，従来よりも小型の導電部材に安定
的かつ高い信頼性をもって接続することができる。

【００３３】また，本例においては，上記加圧・通電に
より，突起部２５と基部２１との間において，いわゆる
抵抗溶接が行われる。そのため，本例により得られる絶
縁被覆電線の接続構造においては，単に絶縁被覆電線１
をＵ字形状の導電部材により挟持しただけでなく，その
Ｕ字形状の開口部を閉塞してリング状に固着された状態
が得られる。それ故，従来よりも，接続状態の安定性，
信頼性をさらに向上させることができる。

【００３４】このように，本例においては，従来よりも
導電部材２を小型化することができ，また，安定的かつ
耐久信頼性に優れた接続状態が得られる絶縁被覆電線の
接続方法及びその接続構造を提供することができる。

【００３５】実施形態例２ 本例においては，実施形態例１における絶縁被覆電線の
接続構造の効果を定量的に評価すべく，１本の絶縁被覆
電線１の線径Ｄと接続可能な導電部材の最小板厚Ｔ（図
１）との関係を実験により求めた。

【００３６】具体的には，絶縁被覆電線１としては，ポ
リエステルイミド系の絶縁皮膜１２を有する種々の線径
Ｄのものを用いた。なお，絶縁皮膜１２としては，ポリ
アミドイミド系のものを用いることもできる。また，導
電部材２としては，黄銅（Ｃ２６００）に錫（Ｓｎ）め
っきを施した幅２ｍｍの板材を加工したものを用いた。
加工形状は，図１に示すごとく，実施形態例１と同様で
ある。

【００３７】また，実験は，図２に示すごとき電極８
１，８２として，純タングステン製の直径４ｍｍの電極
を用いた。そして，これらの電極により１本の絶縁被覆
電線１を挟持した導電部材２に加圧力を加え，１０００
〜３０００Ａの電流を１００〜２００ｍＳの間通電して
行った。

【００３８】また，接続構造の評価は，絶縁被覆電線の
外周の４０％以上の部分における絶縁皮膜１２が除去さ
れ，かつ，素線強度の６０％以上の接続強度が得られた
場合を正常な接続構造とした。ここで，素線強度とは，
絶縁被覆電線を２箇所において保持し，その軸方向に引
っ張るという試験方法により測定したものである。ま
た，接続強度とは，導電部材２の基部２１を保持し，絶
縁被覆電線１を軸方向に引っ張るという試験方法により
測定したものである。

【００３９】そして，線径の異なる各絶縁被覆電線に対
して正常な接続構造が得られる導電部材の最小板厚を求
め，これを図４に本発明品Ｅ２として示した。なお，本
例においては，図３に示すごとく，比較のために，突起
部２５を有していないＵ字形状の導電部材９３を準備
し，同様に実験した。その結果も比較品Ｃ２として図４
に示す。

【００４０】図４は，横軸に絶縁被覆電線の線径Ｄ（ｍ
ｍ）を，縦軸に導電部材の最小板厚（ｍｍ）をとった。
同図より知られるごとく，本発明品Ｅ２の場合には，比
較品Ｃ２に比べて，導電部材の板厚を約４０％減少させ
ることができるということがわかる。即ち，実施形態例
１の方法により接続した接続構造は，信頼性の高い状態
を保持しつつ，従来よりも大幅な小型化を図ることがで
きる。

【００４１】実施形態例３ 本例は，図５〜図８に示すごとく，実施形態例１の接続
方法及び接続構造を電気機器４に応用した具体例であ
る。電気機器４は，図５，図６に示すごとく，その外周
に絶縁被覆電線１をコイル状に巻回して，その両端を導
電部材２０１，２０２に接続してなる。導電部材２０
１，２０２は，図７，図８に示すごとく，それぞれ基部
２１にコネクター２８，２９を延設してなる。このコネ
クター２８，２９は，図示しない他の機能部分に電気的
に接続される。

【００４２】また，導電部材２０１，２０２の折り返し
部２３は，いずれも実施形態例１と同様の突起部２５を
有している。また，折り返し部２３は，Ｒ部２２を介し
て基部２１と略直角状に設けておき，絶縁被覆電線１を
挟持する際に改めて折り返し部２３を深く折り込んでＵ
字形状にするよう構成してある。その他は，実施形態例
１と同様である。

【００４３】本例においては，実施形態例１と同様に，
導電部材２０１，２０２を従来よりも小型化することが
でき，しかも，安定的かつ信頼性の高い接続構造を得る
ことができる。そのため，電気機器４のコンパクト化及
び信頼性の向上を図ることができる。

【００４４】実施形態例４ 本例は，図９に示すごとく，実施形態例１における導電
部材２の突起部２５を，基部２１に設けた例である。そ
の他は，実施形態例１と同様である。この場合にも，実
施形態例１と同様の効果が得られる。

【００４５】実施形態例５ 本例は，図１０に示すごとく，実施形態例１における導
電部材２の突起部２５に代えて，折り返し部２２の先端
を半球状に突出させて形成したた突起部２５５を設けた
例である。その他は，実施形態例１と同様である。この
場合にも，実施形態例１と同様の効果が得られる。な
お，図１１に示すごとく，突起部２５５を基部２１に設
けた場合にも同様の効果が得られる。

【００４６】実施形態例６ 本例は，図１２に示すごとく，実施形態例１における導
電部材２の突起部２５を，折り返し部２２の先端を略９
０度折り曲げて突出させた突起部２５６に変えたもので
ある。その他は，実施形態例１と同様である。この場合
にも，実施形態例１と同様の効果が得られる。

【００４７】実施形態例７ 本例は，図１３に示すごとく，実施形態例１における導
電部材２の突起部２５に代えて，折り返し部２２の先端
側方に延設した側片２２７を１８０度Ｕ字状に折り返し
て形成した突起部２５７を設けた例である。その他は，
実施形態例１と同様である。この場合にも，実施形態例
１と同様の効果が得られる。なお，図１４に示すごと
く，突起部２５７を基部２１に設けた場合にも同様の効
果が得られる。

【００４８】実施形態例８ 本例は，図１５に示すごとく，実施形態例１における導
電部材２の突起部２５に代えて，折り返し部２２の先端
を１８０度Ｕ字状に折り返して形成した突起部２５８を
設けた例である。その他は，実施形態例１と同様であ
る。この場合にも，実施形態例１と同様の効果が得られ
る。なお，図１６に示すごとく，突起部２５８を基部２
１に設けた場合にも同様の効果が得られる。

【００４９】実施形態例９ 本例は，図１７に示すごとく，実施形態例１における導
電部材２に代えて，基部２１と折り返し部２２の先端を
肉厚状に設けて突起部２５９，２５９を両者に設けた例
である。その他は，実施形態例１と同様である。この場
合にも，実施形態例１と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１の絶縁被覆電線の接続構造を示す
説明図。

【図２】実施形態例１における，加圧・通電状態を示す
説明図。

【図３】実施形態例２における，比較品の絶縁被覆電線
の接続構造を示す説明図。

【図４】実施形態例２における，絶縁被覆電線線径と導
電部材の必要板厚との関係を示す説明図。

【図５】実施形態例３における，電気機器の正面図。

【図６】実施形態例３における，電気機器の平面図。

【図７】実施形態例３における，導電部材の平面図。

【図８】実施形態例３における，他の導電部材の平面
図。

【図９】実施形態例４の絶縁被覆電線の接続構造を示す
説明図。

【図１０】実施形態例５の絶縁被覆電線の接続構造を示
す説明図。

【図１１】実施形態例５の別の絶縁被覆電線の接続構造
を示す説明図。

【図１２】実施形態例６の絶縁被覆電線の接続構造を示
す説明図。

【図１３】実施形態例７の絶縁被覆電線の接続構造を示
す説明図。

【図１４】実施形態例７の別の絶縁被覆電線の接続構造
を示す説明図。

【図１５】実施形態例８の絶縁被覆電線の接続構造を示
す説明図。

【図１６】実施形態例８の別の絶縁被覆電線の接続構造
を示す説明図。

【図１７】実施形態例９の絶縁被覆電線の接続構造を示
す説明図。

【図１８】従来例における，絶縁被覆電線の接続方法を
示す説明図。

【図１９】従来例における，他の絶縁被覆電線の接続方
法を示す説明図。

【図２０】従来例における，Ｕ字形状導電部材を用いた
場合の接続方法を示す説明図。

【図２１】図２０における，矢印Ａ方向から見た説明
図。

【符号の説明】

１．．．絶縁被覆電線， １０．．．電線， １２．．．絶縁被膜， ２，２０１，２０２．．．導電部材， ２１．．．基部， ２２．．．Ｒ部（屈曲部）， ２３．．．折り返し部， ２５．．．突起部， ３．．．通電部， ４．．．電気機器，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川井 一秀 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線を被覆する絶縁被膜を有する絶縁被
   覆電線と断面略Ｕ字形状の導電部材とを接続する方法に
   おいて，上記導電部材は，基部と該基部に対面する折り
   返し部とを屈曲部により連結してなり，かつ，上記基部
   又は上記折り返し部の少なくとも一方には，対向面に向
   かって突出させた突起部が形成されており，上記基部と
   上記折り返し部との間に上記絶縁被覆電線を挟み込むと
   共に，上記基部と上記折り返し部とを加圧して，上記突
   起部を上記対向面に当接させて通電部を形成し，次い
   で，上記導電部材の通電により，上記屈曲部と上記通電
   部とに電流を流して両者を発熱させると共に，その熱伝
   導と上記加圧力とにより，上記絶縁被覆電線と上記導電
   部材とを接続することを特徴とする絶縁被覆電線の接続
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記導電部材への通
   電は，上記加圧力により上記通電部が形成された後に開
   始することを特徴とする絶縁被覆電線の接続方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記突起部と
   上記対向面とは，上記通電により抵抗溶接されることを
   特徴とする絶縁被覆電線の接続方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
   上記導電部材の上記突起部と上記Ｒ部との距離は，上記
   絶縁被覆電線の直径の３〜６倍であることを特徴とする
   絶縁被覆電線の接続方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶
   縁被覆電線の接続方法を用いて接続したことを特徴とす
   る絶縁被覆電線の接続構造。