(57)【要約】【課題】端子ピンに接続された線材の張力を低減することができる線材の接続方法、線材の接続装置を提供する。【解決手段】線材の接続方法は、電気基板１に設けられた端子ピン２に線材Ｌを接続し、加熱することによって溶融する接続部材１０を、端子ピン２に配置する接続部材配置工程と、線材Ｌを端子ピン２の接続部材１０上に巻き付ける線材巻付工程と、接続部材１０及び線材Ｌのうち少なくとも一方を加熱して接続部材１０を溶融し、線材Ｌを端子ピン２に接続する接続部材溶融工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた端子ピンに線材を接続する線材の接続方法であって、
加熱することによって溶融する接続部材を、前記端子ピンに配置する接続部材配置工程と、
前記線材を前記端子ピンの前記接続部材上に巻き付ける線材巻付工程と、
前記接続部材及び前記線材のうち少なくとも一方を加熱して前記接続部材を溶融し、前記線材を前記端子ピンに接続する接続部材溶融工程と、
を備える線材の接続方法。
【請求項２】
請求項１に記載の線材の接続方法において、
前記線材巻付工程によって巻き付けられた前記線材を、前記接続部材に対して付勢する線材付勢工程を備えること、
を特徴とする線材の接続方法。
【請求項３】
請求項２に記載の線材の接続方法において、
前記線材付勢工程は、前記線材に張力を加えることによって、巻き付けた前記線材を前記接続部材に付勢すること、
を特徴とする線材の接続方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の線材の接続方法において、
前記接続部材配置工程は、前記接続部材を前記端子ピンの外周を覆うようにして配置すること、
を特徴とする線材の接続方法。
【請求項５】
基板に設けられた端子ピンに線材を接続する線材の接続装置であって、
加熱することによって溶融する接続部材を、前記端子ピンに配置する接続部材配置部と、
前記接続部材配置部によって前記端子ピンに配置された前記接続部材上に前記線材が巻き付けられた後に、前記接続部材及び前記線材のうち少なくとも一方を加熱して前記接続部材を溶融し、前記線材を前記端子ピンに接続する接続部材溶融部と、
を備える線材の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気基板の端子ピンに線材を接続する線材の接続方法、線材の接続装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気基板の端子ピンに線材を接続する場合、端子ピンに線材を巻き付けて接続する場合がある。この場合、線材は、一定の張力がかけられた状態で半田等によって接続されていた（例えば、特許文献１）。
しかし、このような線材の接続方法では、線材の接続後においても、常に線材に張力が加わった状態であるため、電気基板の温度変化等によって線材が断線してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２８３３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような線材の接続後の張力を低減するために、次のような方法を取ることも考えられる。まず、図４に示すように、スペーサＳを介して線材Ｌを電気基板１の端子ピン２に巻き付ける。そして、図５に示すように、線材Ｌの巻き付け後にスペーサＳを外して線材Ｌの張力を低減し、その状態で、図６に示すように、線材Ｌを半田Ｈ等によって端子ピン２に接続する。
しかし、この場合、電気基板１が小型であったり、端子ピン２の周囲に他の電気部品が密集して接続されていたりする場合等において、端子ピン２に対しスペーサＳを配置したり、外したりするのが困難となり、適正に線材Ｌを端子ピン２に接続できなかったり、線材Ｌの接続後の張力を十分に低減できなかったりする場合があった。
【０００５】
本発明の課題は、端子ピンに接続された線材の張力を低減することができる線材の接続方法、線材の接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、第１の発明は、基板（１）に設けられた端子ピン（２）に線材（Ｌ）を接続する線材の接続方法であって、加熱することによって溶融する接続部材（１０）を、前記端子ピンに配置する接続部材配置工程と、前記線材を前記端子ピンの前記接続部材上に巻き付ける線材巻付工程と、前記接続部材及び前記線材のうち少なくとも一方を加熱して前記接続部材を溶融し、前記線材を前記端子ピンに接続する接続部材溶融工程とを備える線材の接続方法である。
第２の発明は、第１の発明の線材の接続方法において、前記線材巻付工程によって巻き付けられた前記線材（Ｌ）を、前記接続部材（１０）に対して付勢する線材付勢工程を備えること、を特徴とする線材の接続方法である。
第３の発明は、第２の発明の線材の接続方法において、前記線材付勢工程は、前記線材（Ｌ）に張力を加えることによって、巻き付けた前記線材を前記接続部材（１０）に付勢すること、を特徴とする線材の接続方法である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの線材の接続方法において、前記接続部材配置工程は、前記接続部材（１０）を前記端子ピン（２）の外周を覆うようにして配置すること、を特徴とする線材の接続方法である。
【０００７】
第５の発明は、基板（１）に設けられた端子ピン（２）に線材（Ｌ）を接続する線材の接続装置（１００）であって、加熱することによって溶融する接続部材（１０）を、前記端子ピンに配置する接続部材配置部（１１０）と、前記接続部材配置部によって前記端子ピンに配置された前記接続部材上に前記線材が巻き付けられた後に、前記接続部材及び前記線材のうち少なくとも一方を加熱して前記接続部材を溶融し、前記線材を前記端子ピンに接続する接続部材溶融部（１２０）と、を備える線材の接続装置である。
以上、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明したが、これに限定されるものではない。なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、端子ピンに接続された線材の張力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】端子ピンに接続部材を配置した状態を示す図である。
【図２】端子ピンに線材を巻き付けた状態を示す図である。
【図３】接続部材によって端子ピンに接続された線材の状態を示す図である。
【図４】本発明による線材の接続方法の課題を説明する図である。
【図５】本発明による線材の接続方法の課題を説明する図である。
【図６】本発明による線材の接続方法の課題を説明する図である。
【図７】線材の接続装置の概要を説明する図である。
【図８】変形形態の接続部材配置部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、端子ピンに接続部材を配置した状態を示す図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、それぞれ接続部材を配置した端子ピン（電気基板）の平面図及び側面図である。図１（ｃ）は、接続部材の平面図である。
図２は、端子ピンに線材を巻き付けた状態を示す図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ線材を巻き付けた端子ピンの平面図及び側面図である。
図３は、接続部材によって端子ピンに接続された線材の状態を示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ線材が接続された端子ピンの平面図及び側面図である。
【００１１】
電気基板１は、コイル等の電気部品を固定する基板であり、図１に示すように、その基板上に端子ピン２を備えている。
端子ピン２は、線材Ｌを接続する円柱状の端子であり、電気基板１の表面側に突出するようにして配置される。
線材Ｌは、コイル等の電気部品の電力や、信号等を伝達する銅線であり、線材Ｌの一端は、その電気部品に配線されている。
【００１２】
接続部材１０は、加熱することによって溶融する半田であり、端子ピン２に対して線材Ｌを接続する。本実施形態では、接続部材１０は、図１（ｃ）に示すように、貫通孔１１を有し、また、その外周の一部に開口部１２を有するＣリング状に形成されている。この接続部材１０は、例えば、糸半田を曲げ加工することにより作製される。
貫通孔１１は、上述の端子ピン２に接続部材１０を挿入するために設けられた孔であり、その内径が、端子ピン２の外形と同等若しくはそれよりも若干大きい寸法で形成されている。
開口部１２は、Ｃリング状に形成された接続部材１０の外周の一部を切り欠いた部分であり、この開口部１２を形成することによって、接続部材１０の端子ピン２への挿入を容易にする。
【００１３】
次に、電気基板１の端子ピン２に線材Ｌを接続する方法について説明する。
まず、作業者は、接続部材１０を電気基板１の端子ピン２に配置する。具体的には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、接続部材１０の貫通孔１１を端子ピン２に挿入し、端子ピン２の付け根部分に接続部材１０を配置する（接続部材配置工程）。こうすることによって、接続部材１０は、加熱溶融されるまではスペーサとして役割を有する。
そして、作業者は、不図示の電気部品を電気基板１に配置し、端子ピン２に対して電気部品から配線される線材Ｌを巻き付ける（線材巻付工程）。線材Ｌは、図２に示すように、端子ピン２の付け根側に配置された接続部材１０上から端子ピン２の上端側に向かって複数回巻き付けられる。すなわち、線材Ｌは、スペーサとしての役割を有する接続部材１０によって、端子ピン２の付け根部分から一定の隙間を確保した状態で巻き付けられる。
このとき、線材Ｌは、所定の張力が加えられた状態で、端子ピン２に巻きつけられる（線材付勢工程）。これにより、端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌを接続部材１０に付勢することができる。
【００１４】
次に、作業者は、不図示の半田ごてを端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌに押し当てて、線材Ｌを介して接続部材１０を加熱し、溶融させる（接続部材溶融工程）。このとき、線材Ｌは、上述したように接続部材１０に対して付勢されているため、接続部材１０が溶け始めると、図３に示すように、徐々に端子ピン２の付け根側に移動し、線材Ｌの張力が低減されるとともに、線材Ｌが溶融した接続部材１０と密着して端子ピン２に強固に接続される。
接続部材１０が十分に溶融したら、作業者は、半田ごてを線材Ｌから離して、接続部材１０を冷却して固着させ、線材Ｌの接続作業が完了となる。
なお、作業者は、接続部材１０が溶融した場合に、半田ごての先端で端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌを、端子ピン２の付け根側（接続部材１０）へ付勢してもよい。そうすることで、線材Ｌの張力をより低減することができるとともに、線材Ｌと接続部材１０とがより密着しやすくなり、線材Ｌを端子ピン２に対してより強固に接続することが可能となる。
この線材の接続方法は、電気基板が小型であったり、端子ピンの周囲に他の電気部品が密集して配置されたりしている場合においても、線材Ｌに加わる張力を低減させて容易に線材Ｌを端子ピン２に接続することができる。例えば、端子ピン２の外径が０．８ｍｍ、接続部材１０の内径が１．０ｍｍ、外径が２．０ｍｍで形成されているような小型な場合においても、張力を低減させた状態で線材Ｌを端子ピン２に接続することができ、特に有効である。
【００１５】
次に、上述の線材の接続方法の接続部材配置工程及び接続部材溶融工程を自動で行う線材の接続装置について説明する。
図７は、線材の接続装置の概要を説明する図である。
線材の接続装置１００は、上述の線材の接続方法の接続部材配置工程及び接続部材溶融工程を自動で行う装置である。接続装置１００は、図７に示すように、接続部材配置部１１０と、接続部材溶融部１２０と、制御部１３０とを備えている。
【００１６】
接続部材配置部１１０は、上述の接続部材配置工程を自動で行う部分である。すなわち、接続部材配置部１１０は、電気基板１の端子ピン２に接続部材１０を配置する。接続部材配置部１１０は、マガジン部１１１、駆動機構部１１２、開閉部１１３等を備えている。
マガジン部１１１は、Ｃリング状の接続部材１０を複数積層させて保持する筒状の部材である。このマガジン部１１１は、筒形状の上端側に開口部１１１ａが設けられ、この開口部１１１ａから接続部材１０が補給される。
【００１７】
駆動機構部１１２は、マガジン部１１１を電気基板１の端子ピン２上に移動させる駆動アームである。駆動機構部１１２は、制御部１３０に接続されており、制御部１３０から送信される駆動信号に応じて駆動する。
開閉部１１３は、筒形状であるマガジン部１１１の下端側の開口部を開閉する機構であり、開閉蓋及びそれを駆動する駆動モータ（不図示）から構成されている。開閉部１１３は、駆動モータが制御部１３０に接続されており、制御部１３０から送信される駆動信号に応じて開閉駆動を行う。開閉部１１３は、一回の開閉駆動により、マガジン部１１１内に保持されている複数の接続部材１０のうち最下端に位置する接続部材１０をマガジン部１１１から落下させる。
【００１８】
接続部材溶融部１２０は、上述の接続部材溶融工程を自動で行う部分である。具体的には、接続部材溶融部１２０は、端子ピン２に配置された接続部材１０上に線材Ｌが巻き付けられた後に、接続部材１０又は線材Ｌを加熱し、接続部材１０を溶融させて線材Ｌを端子ピン２に接続する。接続部材溶融部１２０は、半田ごて部１２１、駆動機構部１２２等を備えている。
半田ごて部１２１は、接続部材１０を溶融させる半田ごてである。
駆動機構部１２２は、半田ごて部１２１の先端部を接続部材１０又は線材Ｌに押し当てる駆動アームである。駆動機構部１２２は、制御部１３０に接続されており、制御部１３０から送信される駆動信号に応じて駆動する。
制御部１３０は、線材の接続装置１００の各部を統括制御する制御回路であり、例えばＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。制御部１３０は、不図示の記憶部に記憶された各種プログラム等を適宜読み出して実行することにより、前述した線材の接続装置１００を構成する各部と協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
【００１９】
次に、線材の接続装置の動作について説明する。
不図示の載置台に電気基板１が配置されたれら、線材の接続装置１００の制御部１３０は、図７に示すように、接続部材配置部１１０の駆動機構部１１２を駆動してマガジン部１１１を電気基板１の端子ピン２上に移動させる。具体的には、制御部１３０は、マガジン部１１１に保持されている接続部材１０の貫通孔１１が、電気基板１の端子ピン２に対応するようにしてマガジン部１１１を移動させる。
続いて、制御部１３０は、接続部材配置部１１０の開閉部１１３を駆動し、マガジン部１１１内に保持された複数の接続部材１０のうち最下端に位置する接続部材１０を電気基板１側へ落下させる。マガジン部１１１から落下した接続部材１０は、端子ピン２に挿入され、端子ピン２の付け根部分に配置される。
【００２０】
接続部材配置部１１０により端子ピン２に接続部材１０が適正に配置されたら、作業者は、上述の線材巻付工程及び線材付勢工程を行う。すなわち、作業者は、端子ピン２に配置された接続部材１０上に、電気部品から配線された線材Ｌを所定の張力を加えた状態で巻きつける。これにより、端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌは、接続部材１０に付勢された状態となる。
【００２１】
作業者により端子ピン２に線材Ｌが巻き付けられたら、線材の接続装置１００の制御部１３０は、接続部材溶融部１２０の駆動機構部１２２を駆動して半田ごて部１２１を、端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌに押し当てて加熱し、加熱した線材Ｌを介して接続部材１０を溶融させる。このとき、線材Ｌは、上述したように接続部材１０に対して付勢されているため、接続部材１０が溶け始めると、徐々に端子ピン２の付け根側に移動し、線材Ｌの張力が低減されるとともに、線材Ｌが溶融した接続部材１０と密着して端子ピン２に強固に接続される。
接続部材１０の溶融に必要な所定の時間が経過したら、制御部１３０は、駆動機構部１２２を駆動して半田ごて部１２１を線材Ｌから離す。溶融した接続部材１０が冷えて固着したら、線材Ｌの接続作業は完了となる。
【００２２】
なお、接続部材溶融部１２０は、接続部材１０を溶融する場合に、半田ごて部１２１の先端を、端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌの上端側を押し当てて、線材Ｌを端子ピン２の付け根側に付勢するようにしてもよい。これにより、接続部材１０が溶融した場合に、線材Ｌを端子ピン２の付け根側にずらすことができ、線材Ｌの張力をより低減することができるとともに、線材Ｌが接続部材１０とより密着しやすくなり、線材Ｌを端子ピン２に対してより強固に接続することができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態の線材の接続方法及び線材の接続装置には以下のような効果がある。
（１）線材の接続方法及び線材の接続装置は、端子ピン２の接続部材１０上に線材Ｌを巻き付けて、接続部材１０を溶融させている。そのため、線材Ｌは、接続部材１０が溶融した後に、接続部材１０側に移動した上で端子ピン２に接続される。これにより、線材Ｌは、端子ピン２に接続された後において、線材Ｌにかかる張力が低減され、電気基板の温度変化等によって線材Ｌが断線してしまうのを抑制することができる。また、電気基板が小型であったり、端子ピンの周囲に他の電気部品が密集して配置されたりしている場合においても、線材Ｌに加わる張力を低減させて容易に線材Ｌを端子ピン２に接続することができる。
（２）線材の接続方法は、端子ピン２に巻き付けた線材Ｌが接続部材１０に対して付勢されているので、巻き付けられた線材Ｌを接続部材１０側により多く移動させることができる。これにより、線材Ｌは、接続後において、線材Ｌにかかる張力をより低減させることができ、線材Ｌの断線抑制効果を向上することができる。
（３）線材の接続方法は、線材Ｌに張力を加えることによって、巻き付けた線材Ｌを接続部材１０に付勢するので、接続部材１０に対する線材Ｌの付勢を簡易な方法で実現することができる。
（４）線材の接続方法及び線材の接続装置は、Ｃリング状に形成された接続部材１０を端子ピン２に挿入して配置し、端子ピン２の外周（周囲）を覆うようにしている。そのため、接続部材１０を溶融させたときに、溶融した接続部材１０を端子ピン２に巻き付けられた線材Ｌの全周囲に密着させることができ、線材Ｌと端子ピン２との接続をより強固にすることができる。
（５）線材の接続装置は、線材の接続方法の接続部材配置工程及び接続部材溶融工程を自動で行うので、線材の接続作業を行う作業者の負担を軽減することができるとともに、短時間でより多くの端子ピン２に対して張力を低減させた状態で線材Ｌを接続することができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００２５】
（変形形態）
図８は、変形形態の接続部材配置部の構成を説明する図である。
（１）実施形態において、接続部材１０が端子ピン２に対して一つ配置される例を示したが、これに限定されるものでなく、線材Ｌと端子ピン２との接続に必要となる半田の量に応じて、複数個の接続部材１０を端子ピン２に配置するようにしてもよい。
（２）実施形態において、Ｃリング状の接続部材１０を使用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、ドーナッツ状の半田や、バネワッシャ状の半田、直方体等のブロック状の半田を使用することも可能である。
（３）実施形態において、線材Ｌを介して接続部材１０を加熱させる例を示したが、接続部材１０を直接加熱したり、接続部材１０及び線材Ｌの両方を加熱したりするようにしてもよい。
（４）実施形態において、端子ピン２は、円柱状の端子の例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、角柱（多角柱）や楕円柱等であってもよい。
（５）実施形態において、線材の接続装置１００の接続部材配置部１１０は、複数のＣリング状の接続部材１０がマガジン部１１１に保持され、開閉部１１３によって、１つずつ電気基板１側に落下させる例を示したが、これに限定されるものでない。
例えば、図８に示すように、接続部材１０が複数個連接したコイル状に巻かれた巻き線体Ｓをマガジン部１１１に挿入し、マガジン部１１１の下端部に開閉部１１３を設ける代わりにカッター部１１４を設け、カッター部１１４によって巻き線体Ｓの１巻分を切断して接続部材１０として電気基板１側に落下させるようにしてもよい。
これにより、上述の実施形態の接続部材配置部１１０のように複数の接続部材１０を個々に装填する必要がなくなり、１つの巻き線体Ｓを一括して装填することができ、接続部材１０（巻き線体Ｓ）のマガジン部１１１への補給をより容易にし、作業効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１：電気基板、２：端子ピン、１０：接続部材、１１：貫通孔、１２：開口部、１００：線材の製造装置、１１０：接続部材配置部、１１１：マガジン部、１１２：駆動機構部、１１３：開閉部、１２０：接続部材溶融部、１２１：半田ごて部、１２２：駆動機構部、１３０：制御部、Ｌ：線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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