(57)【要約】【課題】高い接合強度を安定して得ることができる良好な電線の超音波接合方法を提供する。【解決手段】接合装置１０によって、複数の芯線からなる電線１５の導体部分１６を、第１の押え部材１３の側端面１３ａと前記第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間で接合幅Ｗ１に規制した状態で、加圧部材１９により厚み方向から加圧しながら各芯線を接合して平板状に一体成型する。その後、平板状に一体成型された導体部分１６を溶接端子に超音波接合する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の芯線からなる電線の導体部分を接合幅に規制した状態で、厚み方向から加圧しながら各芯線を接合して平板状に一体成型した後、該導体部分を被接続部に超音波接合することを特徴とする電線の超音波接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複数の芯線を有する撚り線等を、端子等の被接続部に接合する電線の超音波接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の撚り線の超音波接続としては、撚り線の先端を予め例えば半円等の所定形状に固め、超音波溶接機により相手側に接合しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
即ち、図６（ａ）に示したように、撚り線１０１の先端部１０１ａを抵抗溶接機１０２の固定アーム１０４に取付けられている下部電極１０４ａに載置した状態で、可動アーム１０３に取付けられている上部電極１０３ａを下降させ、下部電極１０４ａとの間で撚り線１０１の先端部１０１ａを加圧通電する。これにより、図６（ｂ）に示すように撚り線１０１の先端部１０１ａを半円形状に固める。
【０００４】
次に、図７に示したように、超音波溶接機１０６のアンビル１１０上に被接続部である平角アルミ線１０５と撚り線１０１を載置し、その後、チップ１０９の溝１０９ａに前述のようにして一体化された撚り線１０１の先端部１０１ａを嵌めるように、チップ１０９をアンビル１１０側へ押圧する。
そして、超音波発生源１０７より超音波を、ホーン１０８、チップ１０９を介して印加し振動を加えて、図８に示すように撚り線１０１の先端部１０１ａと平角アルミ線１０５とを接合する。
【０００５】
しかしながら、上述したように撚り線１０１の先端部１０１ａを半円形状に固め、この半円形状部分に超音波溶接機１０６のチップ１０９の溝１０９ａを当てて接合を行うと、半円形上部分の上部が集中的にこすれて導体切れを引き起こす恐れがあるという問題がある。
このため、超音波のパワーを低く押えて導体切れを防止することが考えられるが、これでは相手側との接合強度が弱くなるという問題が残る。
【０００６】
又、撚り線の先端部を平板状に固めることも考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
即ち、図９に示したように、電線１２０の先端部の被覆１２１を剥がして導体１２２を露出させた後、電線１２０をホルダー１２３に固定して導体１２２の先端部１２２ａを一対の溶接電極１２４，１２５で上下から挟む。
そして、加圧しながら通電して、導体１２２の先端部１２２ａを扁平に固める。
【０００７】
（特許文献１）
特公昭５６−２７９９６号公報（第１−３頁、第１、２、４図）
（特許文献２）
特開２００１−６８２４４号公報（第５−７頁、第１、２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記電線１２０は、導体１２２の横断面形状が円形（丸線）であるので、この導体１２２の先端部１２２ａを上述したように加圧しながら扁平に固める際には、図１０においてハッチングで図示したように、導体１２２が扇状に拡がってしまう。
このため、例えば図１１に示すような溶接端子１２６に前記電線１２０の先端部を接合する場合には、導体１２２の先端部１２２ａの幅Ｗ３が、溶接端子１２６の一対の側壁１２７，１２７の間隔Ｗ４よりも大きくなって装着できなくなる虞がある。
【０００９】
また、前記側壁１２７，１２７の間に挿入できた場合でも、導体１２２の先端部１２２ａの幅Ｗが一定でない場合には、先端部１２２ａと溶接端子１２６との接触面積が変化してしまうため、超音波溶接による接合強度の制御が困難になるという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、高い接合強度を安定して得ることができる良好な電線の超音波接合方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、複数の芯線からなる電線の導体部分を接合幅に規制した状態で、厚み方向から加圧しながら各芯線を接合して平板状に一体成型した後、該導体部分を被接続部に超音波接合することを特徴とする電線の超音波接合方法により達成される。
【００１２】
このように構成された電線の超音波接合方法によれば、先ず、複数の芯線からなる電線の先端を一定の幅の平板状に固めてから被接続部に超音波接合機等を用いて超音波接合する。
即ち、電線の先端の被覆を剥いで導体部分を露出させた後、該導体部分を所望の接合幅に規制して左右に広がらない状態とする。この状態で、幅方向に直交する方向から加圧しながら各芯線を接合して平板状に一体成型する。その後、平板状に一体成型された前記導体部分を被接続部に超音波接合する。
【００１３】
そこで、複数の芯線を被接続部の接合幅に合わせて所望の幅で平板状に一体成型することができ、芯線のばらけや解れを生じることなく、確実に被接続部に接合することができる。
また、超音波接合される電線の導体部分と被接続部との接触面積を所定の面積とすることができるので、超音波接合機により適切な超音波接合を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法を詳細に説明する。
図１乃至図３は本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法を説明する概略図であり、図４（ａ），（ｂ）は先端が平板状に一体成型された導体部分の成型例を示す拡大斜視図であり、図５は平板状に一体成型された導体部分を被接続部に接続する工程を説明する斜視図である。
【００１５】
先ず、図１乃至図３を参照し、本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法において、電線の導体部分を平板状に一体成型するための接合装置１０について説明する。
この接合装置１０は、図１に示したように、断面矩形状の振動ホーン１２を備えた超音波接合機１１と、前記振動ホーン１２の上面１２ａに沿って水平方向（図中、左右方向）に移動自在な第１の押え部材１３と、前記振動ホーン１２の側面１２ｂに沿って第１の押え部材１３の移動方向に直交する方向（図中、上下方向）へ移動する第２の押え部材１４とを備えている。
【００１６】
そこで、前記第１の押え部材１３を振動ホーン１２の上面１２ａに沿って移動させることにより、該第１の押え部材１３の側端面１３ａと前記第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間隔Ｗ１を調整することができ、電線１５の導体部分１６を平板状に固める際の幅が決定される。
【００１７】
この幅は、例えば溶接端子１７の一対の側壁１８，１８の間隔Ｗ２に対応した接合幅とすることができる（図５参照）。
なお、前記第１の押え部材１３は、振動ホーン１２の上面１２ａに対して位置決めされた所定位置に適宜固定することができる調整機能付きの固定手段（図示せず）を備えている。
【００１８】
前記第２の押え部材１４には、該第２の押え部材１４の上面１４ｂに沿って前記第１の押え部材１３の移動方向と同方向に移動可能な加圧部材（可動アンビル）１９が載置されており、該加圧部材１９は前記第２の押え部材１４と一体的に上下方向へ移動するようになっている。
【００１９】
即ち、所定幅Ｗ１に設定された第１の押え部材１３の側端面１３ａと第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間に、電線１５の導体部分１６を挿入した後、前記加圧部材１９を第２の押え部材１４の上面１４ｂに沿って第１の押え部材１３の側端面１３ａに当接するまで図中の左方へ移動させ、その後、第２の押え部材１４を振動ホーン１２の側面１２ｂに沿って図中の下方へ移動させることにより、前記加圧部材１９が一体的に移動し、電線１５の導体部分１６を振動ホーン１２の上面１２ａに対して加圧するようになっている。
【００２０】
次に、本発明に係る電線の超音波接合方法について説明する。
まず、準備工程において、図１（ａ）に示すように、第１の押え部材１３を適宜矢印Ｘ方向へ移動させて、該第１の押え部材１３の側端面１３ａと第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間隔Ｗ１を所望の幅に設定した後、該第１の押え部材１３を移動不能に固定する。
一方、図１（ｂ）に示すように、電線１５は、先端部の被覆１５ａを剥いで複数の芯線から成る導体部分１６を露出させておく。この状態では、撚り線である導体部分１６は、撚られた断面円形状となっている。
【００２１】
次いで、電線挿入工程において、図２（ａ）に示すように、間隔Ｗ１に設定された第１の押え部材１３の端面１３ａと第２の押え部材１４の端面１４ａとの間に、露出した導体部分１６を挿入する。この際、導体部分１６は、図２（ｂ）に示すように、撚りが解けた状態となるが、三方を振動ホーン１２、第１の押え部材１３、第２の押え部材１４により規制されているので、ばらけや解れを生じることはない。
【００２２】
そして、電線加圧工程において、図３（ａ）に示すように、加圧部材１９を第２の押え部材１４の上面１４ｂに沿って矢印Ｙ方向へ移動させ、該加圧部材１９の先端面を第１の押え部材１３の側端面１３ａに当接させる。
その後、第２の押え部材１４を振動ホーン１２の側面１２ｂに沿って矢印Ｚ方向へ移動させる。
【００２３】
これにより、加圧部材１９が第２の押え部材１４と一体的に矢印Ｚ方向へ移動するので、第１の押え部材１３の側端面１３ａと第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間に挿入されている導体部分１６の一面（図３（ａ）において上面）を加圧し、該導体部分１６を断面矩形状に成型する。
この時、複数の芯線からなる束状の導体部分１６を厚み方向から加圧すると、導体部分１６の先端部は幅方向へ広がろうとするが、両側が第１の押え部材１３及び第２の押え部材１４によって規制されているので、広がることはできない。
【００２４】
そして、前記超音波接合機１１を作動させて、振動ホーン１２を振動させる（図中、手前奥方向）ことにより、導体部分１６の芯線を超音波接合すると、図４（ａ）に示したように、該導体部分１６は所望の幅Ｗ１を有する平板状に一体的に形成される。
その後、超音波接合工程において、図５に示すように、例えば被接続部である溶接端子１７の一対の側壁１８，１８の間に前記導体部分１６をセットし、超音波接合機の振動ホーン２０で該導体部分１６を加圧しながら振動させて、溶接端子１７に超音波接合する。
【００２５】
即ち、上述した電線の超音波接合方法によれば、複数の芯線から成る電線１５の導体部分１６を溶接端子１７との接合幅である一対の側壁１８，１８の間隔Ｗ２に合わせて、予め平板状に一体成型することができるので、導体部分１６が一対の側壁１８，１８の間隔Ｗ２よりも大きくなって装着できなくなる虞がなく、確実に溶接端子１７に接合することができる。
尚、前記第１の押え部材１３の側端面１３ａと前記第２の押え部材１４の側端面１４ａとの間隔を調整することで、図４（ｂ）に示したように、平板状に一体成型される導体部分１６の幅Ｗ３は適宜変更することができ、異なるサイズの溶接端子１７に対しても容易に対応することができる。
【００２６】
また、前記電線１５の導体部分１６は、接合幅が規制された状態で予め平板状に一体成型されるので、超音波接合される該電線１５の導体部分１６と前記溶接端子１７との接触面積を一定に維持することが容易であり、超音波接合機による超音波パワーを効率良く確実に付与することで適切な超音波接合を行うことができる。
【００２７】
即ち、導体部分１６と溶接端子１７との接触面積にバラツキがあると、超音波パワーを適切に付与することができず、接合部が十分に溶融しなかったり、溶け過ぎたりといった接合不良を生じる虞があるが、上述の如く接触面積を一定に維持することで、このような接合不良をも防止することができる。
【００２８】
尚、本発明の電線の超音波接合方法は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることができる。
例えば、前述した実施形態においては、被接続部として溶接端子１７を用い、該接続端子１７に電線１５を接合する場合について説明したが、本発明の被接続部はこれに限らず、予め導体部分を平板状に一体成型した他の電線やバスバー等の他の被接続部に適用することもできる。
また、上述した実施形態においては、複数の芯線を撚り線として有する１本の電線１５を溶接端子に超音波接合する場合について説明したが、複数本の電線を同時に超音波接合する場合についても同様に適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電線の超音波接合方法によれば、複数の芯線からなる電線の先端を一定の幅の平板状に固めてから被接続部に超音波接合機等を用いて超音波接合するので、複数の芯線を被接続部の接合幅に合わせて所望の幅で平板状に一体成型することができ、芯線のばらけや解れを生じることなく、確実に被接続部に接合することができる。
【００３０】
更に、超音波接合される電線の導体部分と被接続部との接触面積を所定の面積とすることができるので、接触面積のバラツキによって超音波パワーを適切に付与することができずに接合不良を生じる虞がなく、超音波接合機により適切な超音波接合を行うことができる。
従って、高い接合強度を安定して得ることができる良好な電線の超音波接合方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法における準備工程を説明する概略図であり、（ｂ）はこの時の電線の状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法における電線挿入工程を説明する概略図であり、（ｂ）はこの時の電線の状態を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法における電線加圧工程を説明する概略図であり、（ｂ）はこの時の電線の状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は平板状に一体形成された電線の導体部分を示す拡大斜視図であり、（ｂ）は導体部分の変形例を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電線の超音波接合方法における超音波接合工程を説明する要部斜視図である。
【図６】（ａ）は電線の先端部を一体に固める従来の製作工程を示す概略図であり、（ｂ）は先端が一体化された電線を示す斜視図である。
【図７】図６に示した電線の先端部を超音波接合する工程を示す概略図である。
【図８】図６及び図７に示した製作工程により得られた完成品を示す斜視図である。
【図９】従来より行われている電線の導体部分を平板状に加工する工程を説明する正面図である。
【図１０】図９に示した導体部分の平面図である。
【図１１】図１０に示した導体部分の問題点を説明する為の斜視図である。
【符号の説明】
１０　接合装置
１１　超音波接合機
１２　振動ホーン
１３　第１の押え部材
１４　第２の押え部材
１５　電線
１６　導体部分
１７　溶接端子（被接続部）
１９　加圧部材
Ｗ１　接合幅
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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