(57)【要約】【課題】  ヒュージング時に皮膜の発泡を防ぎ、不良品の発生を抑制する。【解決手段】  加圧により被覆電線１０を挟み込む１対の挟持部材２２を備え、当該挟持部材２２の少なくとも一方が先端に刃２４を備えた放熱部材２３又は凸部２７からなる放熱部材２３を備えた接合用補助治具２０を用い、被覆電線１０の放熱抵抗を下げてヒュージングにより発生する熱を放熱部材２３から放出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆電線と被接合部材をヒュージングによって接合する方法であって、
被覆電線のヒュージング位置よりも反線端側に位置するヒュージング位置近傍において、放熱部材を押し当て放熱部材から放熱させながらヒュージングを実施する被覆電線の接合方法。
【請求項２】
前記放熱部材を被覆電線の皮膜内に侵入させる請求項１に記載の被覆電線の接合方法。
【請求項３】
前記放熱部材を被覆電線に圧接して被覆電線の皮膜を薄膜化させる請求項１に記載の被覆電線の接合方法。
【請求項４】
被覆電線と被接合部材をヒュージングによって接合する際に用いられる接合用補助治具であって、
前記被覆電線に押し当て前記被覆電線を挟持する１対の挟持部材を備え、前記挟持部材の少なくとも一方が放熱部材からなる接合用補助治具。
【請求項５】
前記放熱部材は、前記被覆電線の皮膜に侵入する刃を備える請求項４に記載の接合用補助治具。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記被覆電線を圧接する凸部である請求項４に記載の接合用補助治具。
【請求項７】
前記放熱部材は、銅又は銅よりも熱伝導率がよい材質からなる請求項４〜６のいずれか１項に記載の接合用補助治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被覆電線の接合方法及び被覆電線の接合用補助治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
被覆電線を端子に接合する方法として、ヒュージング（熱カシメ）と言われる方法が知られている。ヒュージングは、図４（ａ）に示されるように被覆電線１０の線端を端子１に機械的に係止させた後、上下の電極２で端子１を加圧し電流を流すことにより行われる。端子１に電流が流れると、端子１と被覆電線１０の線端が発熱する。そして、被覆電線１０の皮膜１１が発熱と加圧により軟化し、線端の皮膜１１が端子１から押し出され、露出した被覆電線１０の芯線１２と端子１が導通する。その後、上下の電極２に通電する電流を大きくすれば芯線１２と端子１とが溶接される。こうした方法は、例えば特開２０００−８２５６０号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−８２５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、被覆電線１０をヒュージングする際に、端子１との接合部近傍にある被覆電線１０の皮膜１１がヒュージングの際に発生した熱によって発泡し、図４（ｂ）に示すように発泡した樹脂が樹脂の固まり１３となって残存したり、ひどい場合には皮膜１１が損傷したりして、不良品の発生を招いていた。
【０００４】
一方、近年では、ＡＩＷ（ポリアミドイミド銅線）やＰＩＷ（ポリイミド銅線）といった耐熱温度の高い皮膜１１を持った被覆電線１０が提供されているが、これらの被覆電線１０においても、上記現象を完全に防止することは困難であった。
【０００５】
また、発泡すると予想される箇所の被覆電線１０を治具（図示せず）で覆い、発泡を機械的（物理的）に抑えることも考えられるが、装置が大がかりとなるだけでなく、発泡を完全に抑えることは不可能である。
【０００６】
すなわち、本願発明は、ヒュージング時に皮膜の発泡を防ぎ、不良品の発生を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであって、治具などにより被覆電線の放熱抵抗を下げながらヒュージングを実施して皮膜の発泡を防ぐことにしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるとヒュージングの際に皮膜の発泡が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について各図を参照しながら詳細に説明する。もっとも、以下に示された実施形態は例示であって、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲及びこれと均等に含まれるすべての変更が本発明に含まれることが意図される。
【００１０】
図１は本発明の接合方法の一実施形態を示す説明図、図２は当該接合方法に用いられる接合用補助治具２０の概略図である。本発明の接合方法は、被覆電線１０からの放熱抵抗を下げながらヒュージングを実施して被覆電線１０と被接合部材とを接合する方法であって、例えば、被覆電線１０のヒュージング位置よりも反線端側に位置するヒュージング位置近傍部位に放熱部材２３を圧接し、放熱部材２３から放熱させながらヒュージングを行うことが例示される。
【００１１】
被覆電線１０は導電性のある芯線１２の周りを樹脂皮膜１１で被覆した電線である。芯線１２は単線や撚り線を問わず、被覆電線１０は断面円形のいわゆる丸線や断面が略矩形状のいわゆる平角線のいずれでもよい。また、ヒュージング可能である限り、皮膜１１の材質も限定されるものではない。
【００１２】
図１は被覆電線１０と端子１を接合する場合を示しているが、被接合部材としては、端子１に限らず、例えば特許文献１に示したように、複数の被覆電線１０を束ねる口金を例示することができる。
【００１３】
本発明においては、ヒュージング時に放熱部材２３を被覆電線１０に押し当て、放熱部材２３から被覆電線１０に伝わる熱を放熱させる。放熱部材２３は効率よく放熱できる構造のものであれば、その構造は特に限定されない。この放熱部材２３を備えた接合用補助治具２０の一例が図２に示される。この接合用補助治具２０は、左右一対のアーム部材２１の中央部が開閉部材２５によって支持されたものである。このアーム部材２１はその先端に被覆電線１０に押し当て被覆電線１０を挟持する挟持部材２２を備えており、アーム部材２１及び挟持部材２２は一体として作製されている。挟持部材２２及びアーム部材２１は放熱材料からなり、図示例のものはアーム部材２１及び挟持部材２２全体が放熱部材２３となっている。挟持部材２２はその先端に刃２４を備え、被覆電線１０に当接する部位は挟持した被覆電線１０の皮膜１１に侵入可能な程度に鋭利に加工されている。また、力点となるアーム部材２１の後端には、ねじ機構やバネ機構を利用した開閉維持手段２６が備えられている。この開閉維持手段２６を駆動して、被覆電線１０を挟持した状態に保持することができる。
【００１４】
放熱部材２３は、被覆電線１０に加えられた熱を効率よく放熱させることが要求される。この要求を満たす限りにおいてはその材質に制約を受けることはないが、好ましくは芯線１２の材質と熱伝導率が同じかそれよりも大きいものがよく、例えば芯線１０が銅であれば、銅や銀が例示される。また、図示した例では、アーム部材２１を含めた挟持部材２２全体を放熱部材２３とする必要はなく、後述するように被覆電線１０と接触する部分を放熱部材２３としても差し支えない。
【００１５】
接合用補助治具２０は、ヒュージングに先だって被覆電線１０に装着される。被覆電線１０への装着は、開閉維持手段２６を駆動することによって、一対の挟持部材２２で被覆電線１０を挟持する（図１（ｂ）参照）。このとき、被覆電線１０を挟持する程度の押圧力では不十分であって、挟持部材２２の先端、つまり挟持部材２２の刃２４が被覆電線１０の皮膜１１に侵入し、好ましくは芯線１２に接触する程度にまで圧接させることが必要となる。この点において、例えば、トランジスタの端子１を配線基板に半田付けする際に、端子１をバネの復元力を利用して当接させる放熱用の治具とは異なるものである。また、刃２４の一部が皮膜１１を切断できればよく、刃２４の先端が芯線１２に接触する必要はない。
【００１６】
ヒュージングにおける皮膜１１の発泡は、ヒュージング箇所から線端側と反対側、具体的には、図のような端子１を接合する場合においては、端子１の端から線端側とは反対に向かって５〜１０ｍｍ程度の箇所において起きやすいことが分かっている。従って、被覆電線１０を挟持する箇所は、それよりもヒュージング箇所に近い位置、つまり、端子端から５ｍｍ程度までの位置である。もっとも、この位置は例示であって、被覆電線１０の種類など発泡の具体的状況に応じて、適宜決められる。
【００１７】
また、ヒュージングは少ない電流値で皮膜１１を軟化する第１段階と、それよりも電流値を高めて芯線１２と端子１を接合する第２段階の２つのステップにて行われる場合がある。皮膜１１の発泡は第２段階で生じるため、接合用補助治具２０をこの第２段階の直前に装着することでも差し支えない。
【００１８】
このように、被覆電線１０を挟持した接合用補助治具２０が被覆電線１０の放熱抵抗を下げ、ヒュージングによって発生した熱は放熱部材２３から外部に逃げる。こうして皮膜１１の発泡が防止される。この接合用補助治具２０は挟持部材２２の先端が刃物状となっているので、皮膜１１の一部が切断される結果、反線端側への熱の伝播が著しく弱められる。また、挟持部材２２の先端が芯線１２に当接することで、より一層放熱効果が高められる。
【００１９】
図３は本発明の別な実施形態を示す説明図である。図３に示す接合用補助治具２０の放熱部材２３は先端が刃２４ではなく、丸みを帯びた凸部２７となっている。この凸部２７となった放熱部材２３は、アーム部材２１と一体ではなく別体に作製されており、熱伝導性の接着剤などによってアーム部材２１に接合され、挟持部材２２を構成している。本発明においては、被覆電線１０の放熱抵抗を下げることができればよいため、必ずしも皮膜１１を切断する必要がなく、皮膜１１を薄膜化させ、その箇所から放熱させてもよい。上述したように、ヒュージングは皮膜１１が軟化する第１段階と芯線１２と端子１が接合される第２段階の２つのステップによって行われる。従って、この第１段階において、一対の挟持部材２２を強く挟み凸部２７である放熱部材２３を被覆電線１０に圧接すると、軟化した皮膜１１が薄膜化し、被覆電線１０に伝播した熱は放熱部材２３を通じて放出される。この結果、ヒュージングによる発泡が防止される。
【００２０】
なお、上記実施例においては、一対の挟持部材２２の双方に鋭利である刃２４に形成された放熱部材２３や凸部２７に形成された放熱部材２３を設けた構成したが、必ずしも挟持部材２２の双方を放熱部材２３とする必要はなく、何れか一方の挟持部材２２にのみ刃２４を設け放熱部材２３としたり、凸部２７とした放熱部材２３としても差し支えない。
【００２１】
また、放熱部材２３からの熱放出を促進するために、図示はしないが、外部から送風をする、水やエチレングリコールなどの冷媒を流す冷却管をアーム部材２１や挟持部材２２に取り付けてもよい。
【００２２】
このように、本発明においては、被覆電線１０に押し当て被覆電線１０を挟持する１対の挟持部材２２を備えた接合用補助治具２０を用い、補助治具２０の放熱部材２３から放熱させて被覆電線１０の放熱抵抗を下げることにより、ヒュージング時における皮膜１１の発泡を抑えることができる。
【００２３】
なお、皮膜１１の耐熱性は約２００〜３００℃であって、ヒュージング時の温度は約６００〜８００℃であり、皮膜１１が熱に耐えられず発泡が生じるものと考えられる。したがって、本発明においては、ヒュージングのような６００〜８００℃と言った高温が生じないような接合方法、例えば半田を用いた場合などのように、皮膜１１の耐熱温度以上の熱が加わった結果、皮膜１１の発泡が生じるような接合方法にも適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態である接合方法を示す説明図である。
【図２】上記接合方法に用いられる接合用補助治具の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の別な実施形態である接合方法を示す説明図である。
【図４】従来のヒュージングによる接合方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  被覆電線
２０  接合用補助治具
２２  挟持部材
２３  放熱部材
２５  開閉部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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