(57)【要約】【課題】電線の芯線を端子に接合する際の出力を高めることなく、芯線の剥がれを防ぐこと。【解決手段】電線２３の芯線２７を端子１１に接続する電線と端子の接合構造であり、芯線２７の露出端部が端子１１に形成された貫通孔２１に挿通され、この貫通孔２１から突出した芯線２７の端部が加圧又は溶融により変形されて貫通孔２１の少なくとも周縁の端子面に接合されてなること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の芯線を端子に接続する電線と端子の接合構造であって、
前記芯線の露出端部が前記端子に形成された貫通孔に挿通され、該貫通孔から突出した前記芯線の露出端部が加圧又は溶融により変形されて前記貫通孔の少なくとも周縁の端子面に接合されてなる電線と端子の接合構造。
【請求項２】
前記芯線の露出端部は、前記貫通孔の内周面と接合されてなる請求項１に記載の電線と端子の接続構造。
【請求項３】
電線の芯線を端子に接続する電線と端子の接合方法において、
前記芯線の露出端部を前記端子に形成された貫通孔に挿通し、該貫通孔から突出した前記芯線の露出端部を超音波接合、抵抗溶接又はレーザ溶接のいずれか１つにより変形させて、前記貫通孔の少なくとも周縁の端子面に接合する電線と端子の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線と端子の接合構造及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線と端子の接合については、電線の絶縁被覆を剥がして複数の素線から形成される芯線を露出させ、この露出した芯線の端部を端子に超音波溶接により接合する手法が知られている。この超音波溶接では、端子の接合受け部に露出した芯線の端部を配置し、この芯線の端部に適度な圧力を加えながら超音波による振動を与えることで芯線と端子の接合受け部に金属結合を生じさせて接合を行う。
【０００３】
この種の技術としては、特許文献１の技術が知られている。特許文献１では、電線の露出させた芯線の端部を厚み方向から加圧して平板状にプレス成型した後、これを端子の接合受け部にセットして超音波溶接を行うことが開示されている。これによれば、超音波溶接する際に、芯線を形成する複数の素線が切れるのを防ぐことができ、接合部分の耐久性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７２９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、芯線と端子が接合される接合部には、例えば、電線の引っ張り方向の動きに応じて応力が発生する。この種の応力が接合部に発生すると、芯線が端子から剥がれるおそれがある。このため、芯線の剥がれを防ぐためには、例えば接合部の接合面積を大きく設定し、接合部の強度を高める必要がある。
【０００６】
しかしながら、接合部の強度を高めるには、超音波溶接時に高い出力（例えば加圧力や振動エネルギ）が必要になるため、使用できる設備や接合方法が制限されるという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、電線の芯線を端子に接合する際の出力を高めることなく、芯線の剥がれを防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、電線の芯線を端子に接続する電線と端子の接合構造であって、芯線の露出端部が端子に形成された貫通孔に挿通され、この貫通孔から突出した芯線の端部が加圧又は溶融により変形されて貫通孔の少なくとも周縁の端子面に接合されてなることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、貫通孔から突出して変形する芯線の端部と貫通孔の周縁の端子面との間に、芯線と端子を接合する接合部が形成されるから、電線に引っ張り方向の外力が作用したときに、接合部に発生する応力は、接合部を圧縮する方向に作用する。したがって、芯線と端子との接合部の強度を高めることなく、芯線の剥がれを抑制できるから、接合時の出力を高めなくても、端子から芯線が剥がれるのを防ぐことができる。
【００１０】
この場合において、芯線の露出端部は、貫通孔の内周面と接合されてなるものとする。
【００１１】
これによれば、芯線の露出端部と端子との接合面積を増やすことができるから、より確実に芯線の剥がれを防ぐことができる。
【００１２】
また、上記の接合構造を得るため、本発明は、芯線の露出端部を端子に形成された貫通孔に挿通し、この貫通孔から突出した芯線の端部を超音波接合、抵抗溶接又はレーザ溶接のいずれか１つにより変形させて貫通孔の少なくとも周縁の端子面に接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電線の芯線を端子に接合する際の出力を高めることなく、芯線の剥がれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される接合構造の端子の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の端子の挿通孔に電線の露出端部を挿通させた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明が適用される接合構造の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電線と端子の接続構造及び接続方法を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、説明を容易にするために、矩形の板材をＬ字状に折り曲げて形成される単純構造の端子を使用し、この端子に電線を接続するための電線の接続構造について説明する。なお、本実施形態の電線と端子の接続構造の用途は、特に限定されるものではないが、例えば自動車などの車両に搭載される電装品などに接続される電線の接続部分に用いることができる。
【００１６】
図１に、本実施形態の接続構造に用いる端子の外観を示す。本実施形態の端子１１は、全体が略矩形に形成された金属製の平板をＬ字状（例えば略直角）に折り曲げて形成される。この端子１１は、折り曲げ部１３を介して互いに連なる２つの折り曲げ端子部１５，１７を有しており、一方の折り曲げ端子部１５には、ボルト又はねじを挿通する取付孔１９が貫通して設けられ、他方の折り曲げ端子部１７には、電線の端末部を接続するための貫通孔２１が設けられる。なお、端子１１は、本実施形態のように折り曲げて形成されていてもよいし、平板状の部材の端面同士を互いに溶接して形成されていてもよい。
【００１７】
図２に、本実施形態の電線の構造を示す。本実施形態の電線２３は、複数の素線２５から形成される芯線２７を絶縁被覆２９で被覆した構造になっている。貫通孔２１には、電線２３の絶縁被覆２９を剥ぎ取って露出させた芯線２７の端部が挿通される。貫通孔２１に挿通された芯線２７は、加圧又は溶融されることによって変形され、図３に示すように、例えば半球状（リベット状）の鍔部３１となる。この鍔部３１は、貫通孔２１の周縁の端子面（折り曲げ端子部１７）と当接可能に形成される。
【００１８】
鍔部３１の折り曲げ端子部１７と当接する面は、折り曲げ端子部１７と接合される接合面３３となり、芯線２７は、この接合面３３を介して端子１１と接合される。接合面３３は、周方向に連続的に形成されていることが好ましいが、これに限らず、周方向に断続的に形成又は部分的に形成されていてもよい。
【００１９】
次に、本実施形態の電線と端子の接続方法について説明する。まず、図１に示すように、取付孔１９と貫通孔２１が形成されたＬ字状の端子１１を用意する。一方、これに前後して、絶縁被覆２９の端部が剥ぎ取られ、芯線２７の端部を露出させた電線２３を用意する。
【００２０】
次いで、図２に示すように、電線２３の露出された芯線２７を端子１１の貫通孔２１に挿入する。その後、端子１１と貫通孔２１から突出された芯線２７の位置、つまり、端子１１と芯線２７の相互位置が動かないように、端子１１と電線２３をそれぞれ固定する。
【００２１】
続いて、超音波接合装置の加圧加振ホーンを少なくとも貫通孔２１から突出された芯線２７の端面に押し当て、芯線２７に貫通孔２１の軸方向（図３の矢印方向）に所定の圧力を加えながら超音波振動を与える。これにより、芯線２７を形成する素線２５の多くは芯線２７の径方向へ変形し、芯線２７は全体として拡径された形状になる。その結果、芯線２７の端部には、貫通孔２１の周縁の端子面（折り曲げ端子部１７）と当接する接合面３３が形成され、この接合面３３が超音波振動によって折り曲げ端子部１７と接合される。
【００２２】
このように、接合面３３と折り曲げ端子部１７とが接合されると、両者の間には、表面同士が金属結合した接合部が形成される。これにより、電線２３に引っ張り方向（図３の右方向）の外力が作用するとき（引っ張り方向が動くときを含む）には、鍔部３１が貫通孔２１の周縁を押し付ける方向に力が作用する。つまり、接合部には、圧縮方向の応力が発生する。これにより、電線２３が引っ張られることによる接合部の強度低下を抑制することができるから、超音波接合時の出力を増やして、接合部の強度を高めなくても、芯線２７が端子１１から剥がれるのを防ぐことができる。
【００２３】
なお、超音波接合が終了したときに、芯線２７の端部に形成される鍔部３１は必ずしも半球状である必要はなく、例えば円柱状に形成されていてもよい。要は、鍔部３１を貫通孔２１の周縁に固定できる所定の接合領域（面積）を有する接合面３３が、鍔部３１に形成されていればよい。また、芯線２７は、鍔部３１が貫通孔２１の周縁の折り曲げ端子部１７と接合されるだけでなく、貫通孔２１の内周面と接合されていてもよい。この貫通孔２１の内周面との接合は、例えば、貫通孔２１の内周面と芯線２７との隙間量を適宜設定することにより可能となる。これによれば、芯線２７と折り曲げ端子部１７との接合面積を増やすことができるから、接合強度を高めることができ、芯線２７の剥がれをより確実に防ぐことができる。
【００２４】
本実施形態では、端子１１をＬ字状に形成し、取付孔１９と貫通孔２１を互いに略直交する異なる面にそれぞれ設けているから、電線２３が取り付けられた端子１１を被取付部に取り付ける作業を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態では、端子１１と芯線２７を超音波により接合する例を説明したが、接合方法は、これに限られるものではなく、周知の抵抗溶接により接合することもできる。この場合、例えば、貫通孔２１から突出する芯線２７に貫通孔２１の軸方向に所定の圧力を加えながら端子１１と芯線２７に電流を流し、芯線２７を変形させて形成される鍔部を端子１１の貫通孔２１の周縁と接合する。
【００２６】
また、これらに代えて、レーザ溶接により、端子１１と芯線２７を接合することもできる。この場合、例えば、貫通孔２１から突出する芯線２７にレーザ光を照射し、芯線２７の端部を部分的に溶融させて変形させた状態で貫通孔２１の周縁と接合する。この方法を用いた場合も、芯線２７の端部には、結果として鍔部３１に相当する形状が形成され、この鍔部の接合面が端子１１と接合された状態となる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００２８】
例えば、上記の実施形態では、貫通孔２１から突出する芯線２７を加圧しながら超音波溶接することで、鍔部３１の形成と、鍔部３１の接合面３３と貫通孔２１の周縁の端子面との接合を連続的に行う例を説明したが、別々の工程として行うことも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  端子
１７  折り曲げ端子部
１９  取付孔
２１  貫通孔
２３  電線
２７  芯線
３１  鍔部
３３  接合面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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