WO2014030351A1 - リッツ線の端子接続方法及び端子金具付きリッツ線 - Google Patents

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terminal
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志朗 長谷川
森　正裕
賢治 上谷
市川　昌宏
聖 三浦
裕人 野崎
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昭和電線デバイステクノロジー株式会社
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    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/12—End pieces terminating in an eye, hook, or fork

Definitions

  • the present invention relates to a litz wire terminal connection method and a litz wire with a terminal fitting, and particularly to a technique suitable for connecting a terminal portion of a litz wire having a large number of twists to a closed barrel type terminal fitting.
  • the terminal fitting is connected to the terminal part of such a litz wire.
  • a closed barrel type terminal fitting (hereinafter referred to as a closed barrel terminal) having a cylindrical wire barrel portion is known.
  • the end portion of the litz wire is inserted into the wire barrel portion and fixed.
  • the terminal connection method by soldering as shown in FIG. 1, the insulating film at the end of the litz wire 1 is mechanically or chemically removed in advance and then inserted into the wire barrel portion 22 of the terminal fitting 2. Then, it is temporarily fixed (prevented from coming off) by compression. Then, by pouring high-temperature solder S from the distal end side of the wire barrel portion 22, the remaining insulating film (especially the insulating film at the center of the litz wire 1) is melted, and the litz wire 1 and the terminal fitting 2 are electrically connected. Connected to. Moreover, in order to make it easy to insert the terminal part of the litz wire 1 into the wire barrel part 22, the terminal part of the litz wire 1 may be preliminarily soldered.
  • the insulating film at the center portion of the litz wire 1 in the soldering process Need to be surely removed.
  • the litz wire 1 is exposed to the high-temperature solder S for a long time, and the solder S penetrates deeply in the longitudinal direction of the litz wire 1 due to a capillary phenomenon.
  • an insulating film having a length longer than necessary is welded and cured, and the flexibility in the vicinity of the terminal fitting is lost (see FIG. 1).
  • Such a litz wire with a terminal metal fitting is easily damaged by fatigue near the terminal metal fitting 2 (the rear end side of the wire barrel portion 21), and cannot meet the vibration resistance required in the industrial field of electric vehicles. Further, if soldering is performed excessively in order to improve electrical connectivity, the solder S is formed on the tip end side of the wire barrel portion 21 and the appearance is deteriorated, which is not preferable as a product.
  • Patent Document 1 discloses a terminal crimping structure for extra fine wires that can achieve both electrical connectivity and electric wire retainability by crimping at different compression rates at the front part and the rear part of the wire barrel part.
  • Patent Document 2 discloses that when a plurality of electric wires are connected using a splice terminal, crimping is performed at different compression ratios at a plurality of locations.
  • Patent Document 3 discloses a technique suitable for connecting a terminal fitting to an aluminum stranded wire in which a plurality of conductor strands (for example, aluminum strands) are twisted together.
  • the techniques described in any of the patent documents are not intended for litz wires, and naturally the above-described problems that occur when connecting terminal fittings to litz wires with a large number of twists cannot be solved.
  • the object of the present invention is to improve the connection reliability (electrical connectivity, electric wire retention, vibration resistance, etc.) between the litz wire and the terminal fitting, and to eliminate the appearance defect of the terminal connection part A method and providing a litz wire with terminal fittings.
  • a terminal fitting having a cylindrical crimping portion is electrically connected to a litz wire formed by twisting a plurality of conductor strands having an insulating film applied to the outer peripheral surface of a conductor.
  • a terminal connection method for a litz wire to be connected A first step of removing the insulating film having a predetermined length from one end of the litz wire; A second step of inserting the terminal portion of the litz wire from which the insulating film has been removed into the crimping portion; A third step of compressing the first portion of the crimping portion with a first compressive force, plastically deforming the entire crimping portion and temporarily fixing the terminal portion of the litz wire to the crimping portion; A fourth step of compressing a second portion, which is a part of the first portion, with a second compressive force higher than the first compressive force, and locally plastically deforming the crimping portion and the litz wire.
  • a fifth step of pouring molten solder from the front end side of the crimping portion and fixing the litz wire to the terminal fitting It is characterized by providing.
  • the litz wire with a terminal metal fitting according to the present invention is characterized in that the terminal metal fitting is connected to a terminal portion of the litz wire by the above method.
  • the terminal connection method of the litz wire according to the present invention, after the litz wire is temporarily fixed to the terminal fitting in the third step, the conductor strands are tightly joined by further compression in the fourth step. As a result, there are no gaps. Thereby, it is possible to effectively prevent the solder poured from the front end side of the terminal fitting in the fifth step from entering the rear end side by a capillary phenomenon. Therefore, it is possible to improve the reliability of connection between the litz wire and the terminal fitting (electrical connectivity, electric wire retention, vibration resistance, etc.) and eliminate the appearance defect of the terminal connection portion.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a litz wire and terminal fittings used in the embodiment.
  • the litz wire 1 has a configuration in which a jacket 12 is provided on the outer peripheral surface of a collective conductor 11 formed by twisting a plurality of conductor strands 111.
  • the side to which the terminal fitting 2 is connected is referred to as the front end side, and the opposite side is referred to as the rear end side.
  • the conductor wire 111 is an enameled wire obtained by baking an insulating film made of polyurethane on a conductor made of copper or a copper alloy, for example.
  • the conductor constituting the conductor wire 111 may be aluminum, an aluminum alloy, or a clad material of copper and aluminum.
  • the insulation film of the conductor wire 111 includes polyvinyl formal, polyurethane nylon, polyester, polyester nylon, polyester imide, polyamide imide, polyester imide / polyamide imide, polyimide, and the like. A resin material that melts with high-temperature solder when soldering can be applied.
  • the assembly conductor 11 is obtained by twisting a plurality of conductor strands 111. Although shown in a simplified manner in FIG. 2, the collective conductor 11 is formed by twisting 1200 conductor strands 111 having a strand diameter of 0.14 mm, for example.
  • the collective conductor 11 may be a composite twisted wire in which a plurality of conductor strands 111 are twisted to form a primary collective wire and a plurality of bundles are twisted.
  • the jacket 12 is made of, for example, polyvinyl chloride or crosslinked polyethylene, and is formed to have a predetermined finished outer diameter. In some cases, silk or polyester fiber (Tetron (registered trademark)) is wound horizontally on the collective conductor 11 instead of the jacket 12.
  • Tetron registered trademark
  • the wire diameter, the number of twists, the thickness of the jacket 12, the material, and the like of the conductor wire 111 are not limited to those described here, and can be arbitrarily selected.
  • the terminal connection method of the litz wire described in the present embodiment is that when the strand diameter of the litz wire 1 is 0.05 to 0.30 mm and the number of twists is 50 to 3000, that is, the conductor strand 111 Is composed of extra fine wires and is suitable when the number of twists is extremely large.
  • the terminal fitting 2 is made of copper or a copper alloy, and is subjected to tin plating to prevent surface oxidation.
  • the terminal fitting 2 includes a ring-shaped connection portion 21 connected to a power supply terminal or the like of an electronic device, and a so-called closed barrel type round crimp terminal including a cylindrical wire barrel portion 22 connected to the connection portion 21. It is.
  • the litz wire 1 and the electronic device are electrically connected via the terminal fitting 2 by fixing the connecting portion 21 to the device side by bolting.
  • the wire barrel portion 22 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter of 5 to 12 mm, an outer diameter of 7 to 14 mm, and a length of 5 to 10 mm, for example.
  • the wire barrel portion 22 is gripped so as to wrap around the collective conductor 11 at the end portion of the litz wire 1 by crimping and soldering. Further, the rear end edge of the wire barrel portion 22 is rounded in order to prevent the conductor strand 111 from being damaged due to the edge biting during compression.
  • the size of the terminal metal fitting 2 is appropriately selected according to the size of the litz wire 1 to be connected.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a litz wire terminal connection method according to the embodiment.
  • the outer cover 12 at the tip of the litz wire 1 is peeled off to expose the collective conductor 11 by a predetermined length.
  • the insulating film having a predetermined length is removed from one end (tip side) of the litz wire 1. The removal length of the insulating film is adjusted so as to substantially match the length of the wire barrel portion 22 of the terminal fitting 2.
  • a mechanical method of stripping with a wire brush or the like may be applied, or a chemical method of immersing and stripping in a solvent or the like may be applied.
  • a chemical method of immersing and stripping in a solvent or the like may be applied.
  • the insulating film to be removed is removed to some extent, and not all of the insulating film is removed. This is because the insulating film remaining in the first step is melted and removed by soldering in the fifth step.
  • the terminal portion 11a of the litz wire 1 from which the insulating film has been removed is inserted into the wire barrel portion 22 of the terminal fitting 2.
  • the tip of the terminal portion 11a of the litz wire 1 may be preliminarily soldered.
  • the first portion 22a of the wire barrel portion 22 is compressed with a first compressive force, and the terminal portion 11a of the litz wire 1 is temporarily fixed to the wire barrel portion 22.
  • the wire barrel part 22 is plastically deformed by sandwiching the wire barrel part 22 from above and below with a crimping device and applying pressure.
  • the first portion is, for example, the entire wire barrel portion 22.
  • the outer diameter of the wire barrel portion 22 is the length in the width direction of the first portion 22a before compression (a direction orthogonal to the longitudinal direction of the litz wire 1).
  • the first portion 22 a may be a region that is slightly smaller than the wire barrel portion 22.
  • the first compressive force means that the wire barrel portion 22 is mainly plastically deformed so that the wire barrel portion 22 and the litz wire 1 (collective conductor 11) are in close contact with each other, and the gap between the conductor strands 111 is almost eliminated. Is the compression force. That is, the compressive force is such that the litz wire 1 cannot be removed from the terminal fitting 2 without excessive plastic deformation of the conductor wire 111.
  • the first compression force is preferably 100 MPa or more and 1000 MPa or less.
  • the second compressive force to be described later is represented by a value obtained by dividing the load applied to the second portion 22b by the area of the second portion 22b in plan view.
  • the first portion 22a A load of 6 kN or more and 60 kN or less is applied.
  • the litz wire 1 By setting the first compression force to 100 MPa or more, the litz wire 1 can be appropriately held. Further, by setting the first compressive force to 1000 MPa or less, it is possible to prevent the conductor wire 111 from being plastically deformed as a whole and significantly reducing the strength of the litz wire 1 at the terminal connection portion.
  • the 2nd part 22b of the wire barrel part 22 is compressed with a 2nd compressive force, and the litz wire 1 (collection conductor 11) is localized with the wire barrel part 22 locally. To plastic deformation.
  • the second portion 22b is a portion that is smaller than the first portion 22a compressed in the third step, for example, a rectangular portion in plan view.
  • the length in the width direction of the second portion 22b is preferably 60% or more of the length in the width direction of the first portion 22a before compression (the outer diameter of the wire barrel portion 22).
  • the second compressive force is a compressive force such that the litz wire 1 (individual conductor strands 111) is plastically deformed together with the wire barrel portion 22, and the gap between the conductor strands 111 is partially eliminated completely. It is. Specifically, the second compressive force is preferably 1000 MPa or more and 10,000 MPa or less. By setting the second compressive force to 1000 MPa or more, the conductor strands 111 can be surely tightly bonded across the width direction. Moreover, it can prevent that the conductor strand 111 fractures
  • the rear end edge of the second portion 22b is located 1 to 2 mm inside from the rear end of the wire barrel portion 22 (see FIG. 4). This is because if the rear end edge of the second portion 22b is too close to the rear end of the wire barrel portion 22, the conductor strand 111 may be damaged at the rear end edge of the wire barrel portion 22 during compression.
  • the front end edge of the second portion 22b is preferably located at least 2 mm or more inside from the front end of the wire barrel portion 22, and more preferably located on the rear end side from the center portion (see FIG. 4). . This is because if the tip edge of the second portion 22b is too close to the tip of the wire barrel portion 22, the solder S cannot be filled between the conductor strands 111, and there is a possibility that good electrical connectivity may be impaired. .
  • molten high-temperature (eg, 200 ° C.) solder S is poured from the distal end side of the wire barrel portion 22 to fix (solder) the litz wire 1 to the terminal fitting 2. Since the remaining insulating film is melted and removed by the high-temperature solder S, all the conductor wires 111 are reliably electrically connected to the terminal fitting 2. In this way, a litz wire with a terminal is produced (see FIG. 4).
  • the poured solder S tries to enter the gap between the conductor strands 111 by a capillary phenomenon, but is blocked by the locally compressed second portion 22b. Therefore, the remaining insulating film can be efficiently melted and removed in a short time, and the litz wire 1 can be soldered to the terminal fitting 2. Since the litz wire 1 and the terminal fitting 2 can be electrically connected with the minimum amount of solder S, the heating time is shortened, and the solder S rises in the terminal connection portion and the appearance is not deteriorated. Moreover, since the insulating film is not melted more than necessary, the flexibility in the vicinity of the terminal fitting 2 is not lost, and desired vibration resistance can be realized.
  • the litz wire terminal connection method includes the first step of removing the insulating film having a predetermined length from one end of the litz wire 1 and the terminal portion 11a of the litz wire 1 from which the insulating film has been removed.
  • the fourth step of locally plastically deforming the wire barrel portion 22 and the litz wire 1, and the molten solder S is poured from the tip side of the wire barrel portion 22 to fix the litz wire 1 to the terminal fitting 2.
  • this litz wire terminal connection method After the litz wire 1 is temporarily fixed to the terminal fitting 2 in the third step, it is further compressed in the fourth step, so that the conductor strands 111 are in close contact with each other. As a result, there are no gaps. Thereby, it is possible to effectively prevent the solder S poured in from the front end side of the terminal fitting 2 in the fifth step from entering the rear end side by a capillary phenomenon. Therefore, it is possible to produce a litz wire with a terminal having good connection reliability (electrical connection property, electric wire holding property, vibration resistance, etc.) and having no problem in appearance.
  • a standard 22-6R round crimp terminal as a terminal fitting 2 was connected to a litz wire 1 in which 200 urethane insulated copper wires (UEW) having a wire diameter of 0.2 mm were twisted.
  • first portion 22a the entire wire barrel portion 22 (first portion 22a) was compressed with 500 MPa (first compression force).
  • second portion 22b) of the wire barrel portion 22 was compressed at 5000 MPa (second compressive force).
  • 220 ° C. solder was poured from the tip end side of the wire barrel portion 5 for 5 minutes, and the litz wire 1 and the terminal fitting 2 were soldered.
  • the structure is less susceptible to fatigue failure than the litz wire with terminal fittings obtained by the conventional terminal connection method by soldering, and is expected to satisfy the vibration resistance required in the industrial field of electric vehicles. .
  • work to the electronic device side and the routing of the litz wire 1 become easy is also acquired.
  • the shape of the second portion 22b of the wire barrel portion 22 that is compressed in the fourth step is not limited to a strip shape that is long in the width direction shown in FIG. 4, but the first shape of the wire barrel portion 22 as shown in FIG. It may be a rectangular shape or a circular shape (including an oval shape and an oval shape) included in one portion 22a.
  • the pressing surface of the compression device (the surface in contact with the wire barrel portion 22) may be formed in a convex shape, and the third step and the fourth step may be performed simultaneously.

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Abstract

　リッツ線の一端から所定長の絶縁皮膜を除去する第１の工程と、絶縁皮膜が除去されたリッツ線の端末部を圧着部に挿入する第２の工程と、圧着部の第１の部分を第１の圧縮力で圧縮し、圧着部を全体的に塑性変形させてリッツ線の端末部を圧着部に仮固定する第３の工程と、第１の部分の一部である第２の部分を第１の圧縮力より高い第２の圧縮力で圧縮し、圧着部及びリッツ線を局所的に塑性変形させる第４の工程と、溶融した半田を圧着部の先端側から流し込んでリッツ線を端子金具に固着する第５の工程と、を備える端子接続方法により、リッツ線にクローズドバレル型の端子金具を接続する。

Description

リッツ線の端子接続方法及び端子金具付きリッツ線
　本発明は、リッツ線の端子接続方法及び端子金具付きリッツ線に関し、特に撚り本数の多いリッツ線の端末部をクローズドバレル型の端子金具に接続する場合に好適な技術に関する。
　近年、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）の充電方法の一つとして、コイルを用いた電磁誘導方式の非接触給電が検討されている。電磁誘導方式の非接触給電で用いられるコイルには、導体を絶縁皮膜で被覆したエナメル線が巻回されるが、ＥＶ用非接触給電の場合は高周波の大電流を流す必要があるため、複数本のエナメル線（素線）を撚り合わせたリッツ線が用いられる。リッツ線を用いることで、高周波特有の表皮効果や近接効果による交流抵抗の増大を抑制できるためである。
　このようなリッツ線の端末部には、端子金具が接続される。端子金具には多様な種類があるが、一例として、円筒状のワイヤーバレル部を有するクローズドバレル型の端子金具（以下、クローズドバレル端子）が知られている。リッツ線にクローズドバレル端子を接続する場合、リッツ線の端末部がワイヤーバレル部に挿通され、固着される。
　撚り本数の少ないリッツ線の場合には、リッツ線の端末部をワイヤーバレル部に挿通した後、端子金具に通電加熱して、絶縁皮膜を気化させながら圧着するヒュージング（熱かしめ）を適用することができる。しかし、ＥＶ用非接触給電のコイルに用いられる撚り本数の多いリッツ線（例えば銅リッツ線で８ｍｍ2、アルミリッツ線で１３ｍｍ2程度）は、熱容量が大きいため、ヒュージングを適用することができない。ヒュージングではリッツ線の中心部の絶縁皮膜まで除去することが困難であり、中心部の絶縁皮膜を除去しうる程度に加熱すると、導体が溶融しかねないためである。
　そこで従来は、リッツ線の端末部を端子金具のワイヤーバレル部に半田付けする手法が適用されている。この半田付けによる端子接続手法においては、図１に示すように、リッツ線１の端末部の絶縁皮膜が機械的又は化学的に予め除去された後、端子金具２のワイヤーバレル部２２に挿通され、圧縮により仮固定（抜け止め）される。そして、ワイヤーバレル部２２の先端側から高温の半田Ｓを流し込むことにより、残存する絶縁皮膜（特にリッツ線１の中心部の絶縁皮膜）が溶融されつつ、リッツ線１と端子金具２が電気的に接続される。
　また、リッツ線１の端末部をワイヤーバレル部２２に挿通しやすくするために、リッツ線１の端末部が予備的に半田付けされる場合もある。
特開２００８－２２６６７１号公報 特開２００９－２９５３３３号公報 特開２０１０－２２５５２９号公報
　ところで、従来の半田付けによる端子接続方法において、リッツ線１と端子金具２との電気的接続性（導通性）を安定させるためには、半田付けする工程でリッツ線１の中心部の絶縁皮膜まで確実に除去する必要がある。しかしながら、この場合、高温の半田Ｓにリッツ線１が長時間曝されることとなり、また、毛細管現象により半田Ｓがリッツ線１の長手方向に奥深く浸入する。その結果、必要以上の長さの絶縁皮膜が溶着して硬化することとなり、端子金具の近傍の柔軟性が失われてしまう（図１参照）。
　このような端子金具付きリッツ線は、端子金具２の近傍（ワイヤーバレル部２１の後端側）で疲労破壊しやすく、電気自動車の産業分野等で要求される耐振動性に応えることができない。
　また、電気的接続性を向上させるべく過度に半田付けを行うと、ワイヤーバレル部２１の先端側に半田Ｓが盛り上がって形成され、外観が悪化するため、製品としても好ましくない。
　なお、電線の端子接続方法に関する技術としては、例えば特許文献１～３が挙げられる。特許文献１には、ワイヤーバレル部の前方部分と後方部分において異なる圧縮率で圧着することにより、電気接続性と電線保持性を両立できる極細線用の端子圧着構造が開示されている。特許文献２には、スプライス端子を用いて複数の電線を接続する際に、複数箇所において異なる圧縮率で圧着することが開示されている。特許文献３には、複数の導体素線（例えばアルミ素線）が撚り合わされたアルミ撚り線に端子金具を接続する場合に好適な技術が開示されている。
　しかしながら、いずれの特許文献に記載の技術もリッツ線を対象とするものではなく、当然に撚り本数の多いリッツ線に端子金具を接続する場合に生じる上述した問題を解決することもできない。
　本発明の目的は、リッツ線と端子金具との接続信頼性（電気的接続性、電線保持性、耐振動性等）を向上できるとともに、端子接続部の外観不良を解消できるリッツ線の端子接続方法及び端子金具付きリッツ線を提供することである。
　本発明に係るリッツ線の端子接続方法は、導体の外周面に絶縁皮膜が施された複数の導体素線を撚り合わせてなるリッツ線に、円筒形の圧着部を有する端子金具を電気的に接続するリッツ線の端子接続方法であって、
　前記リッツ線の一端から所定長の前記絶縁皮膜を除去する第１の工程と、
　前記絶縁皮膜が除去された前記リッツ線の端末部を前記圧着部に挿入する第２の工程と、
　前記圧着部の第１の部分を第１の圧縮力で圧縮し、前記圧着部を全体的に塑性変形させて前記リッツ線の端末部を前記圧着部に仮固定する第３の工程と、
　前記第１の部分の一部である第２の部分を前記第１の圧縮力より高い第２の圧縮力で圧縮し、前記圧着部及び前記リッツ線を局所的に塑性変形させる第４の工程と、
　溶融した半田を前記圧着部の先端側から流し込んで前記リッツ線を前記端子金具に固着する第５の工程と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明に係る端子金具付きリッツ線は、上記の方法により、前記リッツ線の端末部に前記端子金具が接続されていることを特徴とする。
　本発明に係るリッツ線の端子接続方法によれば、第３の工程においてリッツ線が端子金具に仮固定された後、第４の工程においてさらに圧縮されることにより、導体素線同士が密着接合して部分的に隙間がなくなる。これにより、第５の工程において端子金具の先端側から流し込まれた半田が、毛細管現象により後端側へ侵入するのを効果的に防止できる。
　したがって、リッツ線と端子金具との接続信頼性（電気的接続性、電線保持性、耐振動性等）を向上できるとともに、端子接続部の外観不良を解消できる。
従来の半田付けによる端子接続方法で作製される端子金具付きリッツ線を示す平面図である。 実施の形態で用いるリッツ線と端子金具を示す斜視図である。 実施の形態に係るリッツ線の端子接続方法を示す工程図である。 実施の形態に係るリッツ線の端子接続方法で作製される端子金具付きリッツ線を示す平面図である。 変形例に係る端子金具付きリッツ線を示す平面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図２は、実施の形態で用いるリッツ線と端子金具を示す斜視図である。図２に示すように、リッツ線１は、複数の導体素線１１１を撚り合わせてなる集合導体１１の外周面に外被１２が施された構成を有する。以下の説明において、端子金具２が接続される側を先端側、反対側を後端側と称する。
　導体素線１１１は、例えば銅又は銅合金からなる導体にポリウレタンからなる絶縁皮膜を焼き付けたエナメル線である。導体素線１１１を構成する導体は、アルミニウム、アルミニウム合金、又は銅とアルミニウムのクラッド材等であってもよい。また、導体素線１１１の絶縁皮膜には、ポリウレタンの他、ポリビニルホルマール、ポリウレタンナイロン、ポリエステル、ポリエステルナイロン、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド／ポリアミドイミド、ポリイミド等、リッツ線１を端子金具２に半田付けする際に高温の半田により溶融する樹脂材料を適用できる。
　集合導体１１は、複数本の導体素線１１１を撚り合わせたものである。図２では簡略化して示しているが、集合導体１１は、例えば素線径が０．１４ｍｍの導体素線１１１を１２００本撚り合わせたものである。なお、集合導体１１は、複数本の導体素線１１１を撚り合わせて一次集合線とし、さらにこれを複数束撚り合わせた複合撚線であってもよい。
　外被１２は、例えばポリ塩化ビニルや架橋ポリエチレンで構成され、所定の仕上がり外径となるように形成される。集合導体１１上に、外被１２の代わりに絹やポリエステル繊維（テトロン（登録商標））が横巻きされる場合もある。
　なお、導体素線１１１の素線径、撚り本数、外被１２の厚さ、材質等は、ここで説明したものに限定されず、任意に選択することができる。ただし、本実施の形態で説明するリッツ線の端子接続方法は、リッツ線１の素線径が０．０５～０．３０ｍｍで、撚り本数が５０～３０００本である場合、すなわち導体素線１１１が極細線で構成され、撚り本数が極めて多い場合に好適である。
　端子金具２は、銅又は銅合金で構成され、表面の酸化を防止するために錫めっき処理が施される。端子金具２は、電子機器の給電端子等に接続されるリング状の接続部２１と、接続部２１に連設される円筒状のワイヤーバレル部２２を備える、いわゆるクローズドバレル型の丸形圧着端子である。接続部２１をボルト締めにより機器側に固定することにより、リッツ線１と電子機器とが端子金具２を介して電気的に接続される。
　ワイヤーバレル部２２は、例えば、内径が５～１２ｍｍ、外径が７～１４ｍｍ、長さが５～１０ｍｍの円筒状に形成される。ワイヤーバレル部２２は、圧着及び半田付けによりリッツ線１の端末部の集合導体１１を包み込むように把持する。また、圧縮時にエッジが食い込むことにより導体素線１１１が損傷するのを防止するために、ワイヤーバレル部２２の後端縁には丸め加工が施される。
　なお、端子金具２のサイズは、接続されるリッツ線１のサイズに応じて適宜に選択される。
　図３は、実施の形態に係るリッツ線の端子接続方法について示す図である。
　第１の工程では、図３Ａに示すように、リッツ線１の先端部の外被１２を皮剥ぎして、集合導体１１を所定長だけ露出させる。そして、リッツ線１の一端（先端側）から所定長の絶縁皮膜を除去する。絶縁皮膜の除去長は、端子金具２のワイヤーバレル部２２の長さと略一致するように調整される。
　導体素線１１１の絶縁皮膜の除去には、ワイヤブラシ等で剥ぎ取る機械的な方法を適用してもよいし、溶剤等に浸漬して剥離する化学的な方法を適用してもよい。また、第１の工程では、除去すべき絶縁皮膜がある程度除去されていればよく、すべて除去されていなくてもよい。第１の工程で残存した絶縁皮膜は、第５の工程における半田付けにより溶融、除去されるためである。
　第２の工程では、図３Ｂに示すように、絶縁皮膜が除去されたリッツ線１の端末部１１ａを端子金具２のワイヤーバレル部２２に挿入する。このとき、リッツ線１をワイヤーバレル部２２に挿入しやすくするために、リッツ線１の端末部１１ａの先端を予備的に半田付けしておいてもよい。
　第３の工程では、図３Ｃに示すように、ワイヤーバレル部２２の第１の部分２２ａを第１の圧縮力で圧縮し、リッツ線１の端末部１１ａをワイヤーバレル部２２に仮固定する。具体的には、圧着装置によりワイヤーバレル部２２を上下から挟み込み、加圧することにより、ワイヤーバレル部２２を塑性変形させる。第３の工程を行うことにより、適切な電線保持性を確保するとともに、後述する第４の工程で局所的に強い圧縮を行った際の変形や歪みを小さくすることができる。
　ここで、第１の部分とは、例えばワイヤーバレル部２２の全体である。この場合、ワイヤーバレル部２２の外径が、圧縮前の第１の部分２２ａの幅方向（リッツ線１の長手方向と直交する方向）の長さとなる。第１の部分２２ａは、ワイヤーバレル部２２より一回り小さい領域であってもよい。
　また、第１の圧縮力とは、主としてワイヤーバレル部２２が塑性変形して、ワイヤーバレル部２２とリッツ線１（集合導体１１）とが密着し、導体素線１１１同士の隙間もほとんどなくなる程度の圧縮力である。すなわち、導体素線１１１が過度に塑性変形することなく、端子金具２からリッツ線１が抜去できなくなる程度の圧縮力である。
　具体的には、第１の圧縮力は、１００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましい。ここで、第１の圧縮力は、第１の部分２２ａに印加される荷重を第１の部分２２ａの平面視での面積（＝長さ×外径）で除した値で表すこととする。後述する第２の圧縮力も同様に、第２の部分２２ｂに印加される荷重を第２の部分２２ｂの平面視での面積で除した値で表すこととする。例えば、ワイヤーバレル部２２の全体を第１の部分２２ａとし、ワイヤーバレル部２２の長さが１０ｍｍ、外径が６ｍｍである場合（平面視での面積：６０ｍｍ2）、第１の部分２２ａに６ｋＮ以上６０ｋＮ以下の荷重を印加することになる。
　第１の圧縮力を１００ＭＰａ以上とすることにより、リッツ線１を適切に保持することができる。また、第１の圧縮力を１０００ＭＰａ以下とすることにより、導体素線１１１が全体的に塑性変形して、端子接続部におけるリッツ線１の強度が著しく低下するのを防止することができる。
　第４の工程では、図３Ｄに示すように、ワイヤーバレル部２２の第２の部分２２ｂを、第２の圧縮力で圧縮し、ワイヤーバレル部２２とともにリッツ線１（集合導体１１）を局所的に塑性変形させる。
　ここで、第２の部分２２ｂとは、第３の工程で圧縮した第１の部分２２ａよりも小さい、例えば平面視で矩形状の部分である。第２の部分２２ｂの幅方向の長さは、圧縮前の第１の部分２２ａの幅方向の長さ（ワイヤーバレル部２２の外径）の６０％以上であることが好ましい。これにより、導体素線１１１同士が幅方向にわたって密着接合するので、毛細管現象により半田Ｓが後端側へ浸入するのを効果的に堰き止めることができる。
　また、第２の圧縮力とは、ワイヤーバレル部２２とともにリッツ線１（個々の導体素線１１１）が塑性変形して、導体素線１１１同士の隙間が部分的に完全になくなる程度の圧縮力である。
　具体的には、第２の圧縮力は１０００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましい。第２の圧縮力を１０００ＭＰａ以上とすることにより、導体素線１１１同士を幅方向わたって確実に密着接合させることができる。また、第２の圧縮力を１００００ＭＰａ以下とすることにより、導体素線１１１が破断するのを防止することができる。
　また、第２の部分２２ｂの後端縁は、ワイヤーバレル部２２の後端から１～２ｍｍ内側に位置することが好ましい（図４参照）。第２の部分２２ｂの後端縁がワイヤーバレル部２２の後端に近すぎると、圧縮時にワイヤーバレル部２２の後端縁で導体素線１１１が損傷する虞があるためである。
　さらには、第２の部分２２ｂの先端縁は、ワイヤーバレル部２２の先端から少なくとも２ｍｍ以上内側に位置することが好ましく、中央部よりも後端側に位置することがより好ましい（図４参照）。第２の部分２２ｂの先端縁がワイヤーバレル部２２の先端に近すぎると導体素線１１１間に半田Ｓを充填させることができなくなり、良好な電気的接続性が損なわれる虞があるためである。
　第５の工程では、図３Ｅに示すように、溶融した高温（例えば２００℃）の半田Ｓをワイヤーバレル部２２の先端側から流し込んでリッツ線１を端子金具２に固着（半田付け）する。残存する絶縁皮膜は高温の半田Ｓによって溶融、除去されるので、端子金具２に対してすべての導体素線１１１が確実に電気的に接続される。このようにして、端子付きリッツ線が作製される（図４参照）。
　第５の工程において、流し込まれた半田Ｓは、毛細管現象により導体素線１１１間の隙間に浸入しようとするが、局所的に圧縮された第２の部分２２ｂによって堰き止められる。そのため、残存する絶縁皮膜を短時間で効率よく溶融、除去することができるとともに、リッツ線１を端子金具２に半田付けすることができる。
　必要最少量の半田Ｓでリッツ線１と端子金具２を電気的に接続することができるので、加熱時間が短縮されるとともに、端子接続部に半田Ｓが盛り上がって外観が悪化することもない。また、必要以上に絶縁皮膜が溶融されることもないので、端子金具２の近傍の柔軟性が失われず、所望の耐振動性を実現することができる。
　このように、実施の形態に係るリッツ線の端子接続方法は、リッツ線１の一端から所定長の絶縁皮膜を除去する第１の工程と、絶縁皮膜が除去されたリッツ線１の端末部１１ａをワイヤーバレル部２２（圧着部）に挿入する第２の工程と、ワイヤーバレル部２２の第１の部分２２ａを第１の圧縮力で圧縮し、ワイヤーバレル部２２を全体的に塑性変形させてリッツ線１の端末部１１ａをワイヤーバレル部２２に仮固定する第３の工程と、第１の部分２２ａの一部となる第２の部分２２ｂを第１の圧縮力より高い第２の圧縮力で圧縮し、ワイヤーバレル部２２及びリッツ線１を局所的に塑性変形させる第４の工程と、ワイヤーバレル部２２の先端側から溶融した半田Ｓを流し込んでリッツ線１を端子金具２に固着する第５の工程と、を備える。
　このリッツ線の端子接続方法によれば、第３の工程においてリッツ線１が端子金具２に仮固定された後、第４の工程においてさらに圧縮されることにより、導体素線１１１同士が密着接合して部分的に隙間がなくなる。これにより、第５の工程において端子金具２の先端側から流し込まれた半田Ｓが、毛細管現象により後端側へ侵入するのを効果的に防止できる。
　したがって、良好な接続信頼性（電気的接続性、電線保持性、耐振動性等）を有し、外観上も問題のない端子付きリッツ線を作製することができる。
［実施例］
　実施例では、素線径が０．２ｍｍのウレタン絶縁銅線（ＵＥＷ）を２００本撚り合わせたリッツ線１に、端子金具２として標準的な２２－６Ｒの丸形圧着端子を接続した。
　第３の工程では、５００ＭＰａ（第１の圧縮力）でワイヤーバレル部２２の全体（第１の部分２２ａ）を圧縮した。
　第４の工程では、５０００ＭＰａ（第２の圧縮力）で、ワイヤーバレル部２２の中央の部分(第２の部分２２ｂ）を圧縮した。
　第５の工程では、２２０℃の半田をワイヤーバレル部２２の先端側から５分間流し込んで、リッツ線１と端子金具２を半田付けした。
　得られた端子金具付きリッツ線においては、端子金具２の後端近傍でのリッツ線１の溶着、硬化は観察されなかった。したがって、従来の半田付けによる端子接続方法により得られる端子金具付きリッツ線に比較して疲労破壊しにくい構造といえ、電気自動車の産業分野等で要求される耐振動性を満たすことが期待される。また、電子機器側へのボルト締結作業やリッツ線１の引き回しが容易になるという利点も得られる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
　例えば、第４の工程で圧縮されるワイヤーバレル部２２の第２の部分２２ｂの形状は、図４に示す幅方向に長い帯状に限定されず、図５に示すようにワイヤーバレル部２２の第１の部分２２ａに内包される矩形状又は円形状（楕円形、長円形を含む）であってもよい。
　また例えば、圧縮装置の加圧面（ワイヤーバレル部２２と接触する面）を凸状に形成し、第３の工程と第４の工程を同時に行うようにしてもよい。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　２０１２年８月２４日出願の特願２０１２－１８５６８３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　１　リッツ線
　１１　集合導体
　１１１　導体素線
　１２　外被
　２　端子金具
　２１　接続部
　２２　ワイヤーバレル部
　２２ａ　第１の部分
　２２ｂ　第２の部分
 

Claims (8)

  1. 　導体の外周面に絶縁皮膜が施された複数の導体素線を撚り合わせてなるリッツ線に、円筒形の圧着部を有する端子金具を電気的に接続するリッツ線の端子接続方法であって、
    　前記リッツ線の一端から所定長の前記絶縁皮膜を除去する第１の工程と、
    　前記絶縁皮膜が除去された前記リッツ線の端末部を前記圧着部に挿入する第２の工程と、
    　前記圧着部の第１の部分を第１の圧縮力で圧縮し、前記圧着部を全体的に塑性変形させて前記リッツ線の端末部を前記圧着部に仮固定する第３の工程と、
    　前記第１の部分の一部である第２の部分を前記第１の圧縮力より高い第２の圧縮力で圧縮し、前記圧着部及び前記リッツ線を局所的に塑性変形させる第４の工程と、
    　溶融した半田を前記圧着部の先端側から流し込んで前記リッツ線を前記端子金具に固着する第５の工程と、
    　を備えることを特徴とするリッツ線の端子接続方法。
  2. 　前記第１の圧縮力が１００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であり、
    　前記第２の圧縮力が１０００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリッツ線の端子接続方法。
  3. 　前記第２の部分の幅方向の長さが、圧縮前の前記第１の部分の幅方向の長さの６０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリッツ線の端子接続方法。
  4. 　前記第２の部分の後端縁が、前記圧着部の後端から１～２ｍｍ内側に位置することを特徴とする請求項１に記載のリッツ線の端子接続方法。
  5. 　前記第２の部分の先端縁が、前記圧着部の先端から２ｍｍ以上内側に位置することを特徴とする請求項１のリッツ線の端子接続方法。
  6. 　前記リッツ線は、素線径が０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下、撚り本数が５０本以上３０００本以下であることを特徴とする請求項１に記載のリッツ線の端子接続方法。
  7. 　前記絶縁皮膜は、前記第５の工程で除去しうる樹脂材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載のリッツ線の端子接続方法。
  8. 　請求項１に記載の方法により、前記リッツ線の端末部に前記端子金具が接続されていることを特徴とする端子金具付きリッツ線。
     
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