(57)【要約】【課題】第１導線及び第２導線のそれぞれの径が異なる場合であっても、第１導線の端部と第２導線の端部とを確実に結合できる電線結合構造、電線結合方法及びこれらに用いられる電線を提供する。【解決手段】本発明に係る電線結合構造１では、第１電線１０に設けられる第１導線１１の端部１１Ａと、第２電線２０に設けられるとともに、第１導線１１の径と異なる径を有する第２導線２１の端部２１Ａとが結合される。第２導線２１の端部２１Ａは、電線長手方向ＬＤに直交する電線短手方向ＳＤにおける第１導線１１の断面形状と一致した状態で第１導線１１の端部と加圧溶接により結合される。【選択図】図１
2013020833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電線に設けられる第１導線の端部と、第２電線に設けられるとともに前記第１導線の径と異なる径を有する第２導線の端部と、が結合される電線結合構造であって、
前記第２導線の端部は、電線長手方向に直交する電線短手方向における前記第１導線の断面形状と一致した状態で、前記第１導線の端部と加圧溶接により結合されることを特徴とする電線結合構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電線結合構造であって、
前記加圧溶接は、前記第１導線の端部と前記第２導線の端部とを加圧変形させることにより相互間で原子結合を起こす冷間圧接であることを特徴とする電線結合構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電線結合構造であって、
前記第２導線は、複数の導線によって構成されることを特徴とする電線結合構造。
【請求項４】
第１電線に設けられる第１導線の端部と、第２電線に設けられるとともに前記第１導線の径と異なる径を有する第２導線の端部と、を結合する電線結合方法であって、
電線長手方向に直交する電線短手方向における前記第１導線の断面形状と一致するように、前記第２導線の端部を加工するステップＡと、
前記第１導線の端部と前記第２導線の端部とを加圧溶接により結合するステップＢと
を含むことを特徴とする電線結合方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電線結合方法であって、
前記第２導線の端部を加工するステップＡでは、前記第２導線の端部を熱又は圧力によって前記第１導線の断面形状と一致させることを特徴とする電線結合方法。
【請求項６】
相手側の被結合導線の端部に結合されるとともに前記被結合導線の径と異なる径を有する結合導線を備えた電線であって、
前記結合導線の端部は、電線長手方向に直交する電線短手方向における前記被結合導線の断面形状と一致するように加工されていることを特徴とする電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線の端部同士を結合する電線結合構造、電線結合方法及びこれらに用いられる電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導線の端部同士、具体的には、第１電線に設けられる第１導線の端部と、第２電線に設けられる第２導線の端部とを冷間圧接により結合させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、冷間圧接とは、第１導線及び第２導線（金属材料）のそれぞれの端部を加圧変形させることにより相互間で原子結合（金属結合）を起こすことにより互いを結合させる方法である。つまり、第１導線及び第２導線のそれぞれの端部における端面には、空気中の酸素と結合して酸化膜が形成されている。この酸化膜を除去して、第１導線及び第２導線のそれぞれの端部で原子結合を起こすことにより互いに結合される。
【０００３】
ここで、冷間圧接を行う条件として、第１導線及び第２導線のそれぞれの径は、同一（同径）である必要がある。これにより、第１導線の端部と第２導線の端部とが冷間圧接により強固に結合できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−４０３８２号公報（第１〜第２頁、第１及び第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、第１導線及び第２導線のそれぞれの径が同一であるため、第１導線及び第２導線のそれぞれの径が異なる場合、酸化膜の除去や原子結合（金属結合）が完全に行われない箇所が生じてしまう。この結果、第１導線の端部と第２導線の端部とを結合し難いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、第１導線及び第２導線のそれぞれの径が異なる場合であっても、第１導線の端部と第２導線の端部とを確実に結合できる電線結合構造、電線結合方法及びこれらに用いられる電線の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１電線（第１電線１０）に設けられる第１導線（第１導線１１）の端部（端部１１Ａ）と、第２電線（第２電線２０）に設けられるとともに前記第１導線の径と異なる径を有する第２導線（第２導線２１）の端部（端部２１Ａ）と、が結合される電線結合構造（電線結合構造１）であって、前記第２導線の端部は、電線長手方向（電線長手方向ＬＤ）に直交する電線短手方向（電線短手方向ＳＤ）における前記第１導線の断面形状と一致した状態で前記第１導線の端部と加圧溶接により結合されることを要旨とする。
【０００８】
かかる特徴によれば、第２導線の端部は、第１導線の断面形状と一致した状態で第１導線の端部と加圧溶接により結合される。これにより、第１導線及び第２導線のそれぞれの径が異なる場合であっても、酸化膜の除去や原子結合（金属結合）が行われない箇所が生じることなく、第１導線の端部及び第２導線の端部とを確実に結合させることができる。この結果、自動車用のワイヤーハーネスにおいて、使用可能な部位が増大し、端部同士を結合するための部品（端子等）が不要になることによるコストの低減や軽量化、小型化などに寄与する。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記加圧溶接は、前記第１導線の端部と前記第２導線の端部とを加圧変形させることにより相互間で原子結合を起こす冷間圧接であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、前記第２導線は、複数の導線によって構成されることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、第１電線に設けられる第１導線の端部と、第２電線に設けられるとともに前記第１導線の径と異なる径を有する第２導線の端部と、を結合する電線結合方法であって、電線長手方向に直交する電線短手方向における前記第１導線の断面形状と一致するように、前記第２導線の端部を加工するステップ（ステップＡ）と、前記第１導線の端部と前記第２導線の端部とを加圧溶接により結合するステップ（ステップＢ）とを含むことを要旨とする。
【００１２】
本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記第２導線の端部を加工するステップでは、前記第２導線の端部を熱又は圧力によって前記第１導線の断面形状と一致させることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第６の特徴は、相手側の被結合導線（第１導線１１）の端部（端部１１Ａ）に結合されるとともに前記被結合導線の径と異なる径を有する結合導線（第２導線２１）を備えた電線（第２電線２０）であって、前記結合導線の端部（端部２１Ａ）は、電線長手方向に直交する電線短手方向における前記被結合導線の断面形状と一致するように加工されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の特徴によれば、第１導線及び第２導線のそれぞれの径が異なる場合であっても、第１導線の端部と第２導線の端部とを確実に結合できる電線結合構造、電線結合方法及びこれらに用いられる電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る電線結合構造１を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本実施形態に係る第１電線１０のみを示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係る第１導線１１を示す正面図（図２（ａ）のＡ矢視図）である。
【図３】図３（ａ）は、本実施形態に係る第２電線２０のみを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係る第２導線２１を示す正面図（図３（ａ）のＢ矢視図）である。
【図４】図４（ａ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理前を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理中を示す斜視図であり、図４（ｃ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理中を示す断面図であり、図４（ｄ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理後を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、加工処理前の第２導線２１を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、加工処理後の第２導線２１を示す斜視図であり、図５（ｃ）は、第１導線１１と第２導線２１とを示す側面図であり、図５（ｄ）は、第１導線１１と第２導線２１との結合を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る電線結合構造の実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）電線結合構造の構成、（２）第２導線の端部の加工処理、（３）電線結合方法、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。
【００１７】
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１８】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。
【００１９】
（１）電線結合構造の構成
まず、本実施形態に係る電線結合構造１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電線結合構造１を示す斜視図である。図２（ａ）は、本実施形態に係る第１電線１０のみを示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係る第１導線１１を示す正面図（図２（ａ）のＡ矢視図）である。図３（ａ）は、本実施形態に係る第２電線２０のみを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係る第２導線２１を示す正面図（図３（ａ）のＢ矢視図）である。
【００２０】
図１に示すように、電線結合構造１では、第１電線１０に設けられる第１導線１１の端部１１Ａと、第２電線２０に設けられる第２導線２１の端部２１Ａとが結合される。
【００２１】
第１電線１０は、図１及び図２に示すように、単線からなる「相手側の被結合導線」としての第１導線１１と、第１導線１１を被覆する第１絶縁体１２とによって形成されている。また、電線長手方向ＬＤに直交する電線短手方向ＳＤにおける第１導線１１の断面形状は、略円形状をなしている。この第１導線１１の端部１１Ａは、第２電線２０（第２導線２１の端部２１Ａ）に結合される。
【００２２】
第２電線２０は、図１及び図３に示すように、複数（本実施形態では、７本）の導線が撚られることによって構成される「結合導線」としての第２導線２１と、第２導線２１を被覆する第２絶縁体２２とによって形成されている。また、第２導線２１は、第１導線１１の径と異なる径を有している。さらに、電線短手方向ＳＤにおける第２導線２１の断面形状は、加工処理前において上述した第１導線１１の断面形状と異なっている（図３（ｂ）及び図４（ａ）参照）。このため、図１及び図３に示すように、第２導線２１の端部２１Ａは、加工処理（熱又は圧力）によって第１導線１１の断面形状と一致するように加工される。つまり、第２導線２１の端部２１Ａは、第１導線１１の断面形状と一致した状態で第１導線１１の端部１１Ａと加圧溶接により結合される。
【００２３】
なお、ここで示す「一致」とは、必ずしも第２導線２１の端部２１Ａが第１導線１１の断面形状と完全に一致するものに限らず、多少の誤差（±１０ｍｍ）を含む範囲内であればよい。
【００２４】
また、加圧溶接（圧接）とは、結合面（接合面）を溶融させずに結合部（溶接継手）に機械的圧力や熱を加えることで溶接する溶接法の総称を示す。例えば、加圧溶接には、摩擦圧接、鍛接、拡散接合、熱間圧接、冷間圧接、爆発圧接、ガス圧接などの圧接方法が挙げられる。
【００２５】
本実施形態では、加圧溶接として、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとを加圧変形させることにより相互間で原子結合を起こす冷間圧接であるものとする。すなわち、本実施形態では、第１導線１１及び第２導線２１は、冷間圧接が可能な材料（例えば、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛、銀、金、ニッケル、真鍮、マグネシウム、鉛）によって形成される。
【００２６】
（２）第２導線の端部の加工処理
次に、上述した第２導線２１の端部２１Ａの加工処理について、図面を参照しながら説明する。図４（ａ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理前を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理中を示す斜視図であり、図４（ｃ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理中を示す断面図であり、図４（ｄ）は、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理後を示す斜視図である。
【００２７】
第２導線２１の端部２１Ａの加工処理は、端部加工用装置１００を用いて行われる。この端部加工用装置１００は、図４に示すように、第２導線２１の端部２１Ａの一側を加工するダイス１１０と、ダイス１１０に嵌合されるとともに第２導線２１の端部２１Ａの他側を加工するパンチ１２０とによって構成される。
【００２８】
ダイス１１０には、パンチ１２０が挿入される略矩形状の溝部１１１が形成される。この溝部１１１の底面には、第２導線２１の端部２１Ａの一側を加工する半円状の加工溝１１２が形成される。また、パンチ１２０の一端（ダイス１１０に嵌合される側）には、第２導線２１の端部２１Ａの他側を加工する半円状の加工溝１２１が形成される。
【００２９】
まず、図４（ａ）に示すように、ダイス１１０の加工溝１１２に第２導線２１の端部２１Ａをセットする。このとき、第２導線２１の断面形状は、第１導線１１の断面形状と異なっている。
【００３０】
次いで、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、ダイス１１０の溝部１１１内にパンチ１２０が嵌合し、加工溝１１２及び加工溝１２１は、一致することによって断面円形状となる。この加工溝１１２及び加工溝１２１内において、第２導線２１の端部２１Ａに加工処理（熱又は圧力）が施され、第２導線２１の端部２１Ａを第１導線１１の断面形状と一致するような円形状に圧縮する。
【００３１】
そして、図４（ｄ）に示すように、第２導線２１の端部２１Ａに加工処理が施された後、ダイス１１０の溝部１１１からパンチ１２０が外れて、第２導線２１を端部加工用装置１００（加工溝１１２）から引き抜く。これにより、第１導線１１の断面形状と一致する第２導線２１の端部２１Ａが形成される。
【００３２】
（３）電線結合方法
次に、上述した第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとを結合する電線結合方法について、図面を参照しながら説明する。図５（ａ）は、加工処理前の第２導線２１を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、加工処理後の第２導線２１を示す斜視図であり、図５（ｃ）は、第１導線１１と第２導線２１とを示す側面図であり、図５（ｄ）は、第１導線１１と第２導線２１との結合を示す側面図である。
【００３３】
電線結合方法には、第２導線２１の端部２１Ａを加工するステップＡと、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとを結合するステップＢとが少なくとも含まれる。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、第２導線２１の断面形状は、加工処理前において第１導線１１の断面形状と異なっている。このため、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、ステップＡにおいて、上述した加工処理（熱又は圧力）によって第２導線２１の断面形状と一致するように、第２導線２１の端部２１Ａを加工する。
【００３５】
次いで、図５（ｄ）に示すように、ステップＢにおいて、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとを加圧溶接（本実施形態では、冷間圧接）により結合する。具体的には、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとには、空気中の酸素と結合して酸化膜が形成されている。この酸化膜を除去して、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとで原子結合を起こすことにより互いに結合される。
【００３６】
（４）作用・効果
以上説明した本実施形態では、第２導線２１の端部２１Ａは、第１導線１１の断面形状と一致した状態で第１導線１１の端部１１Ａと加圧溶接により結合される。これにより、第１導線１１及び第２導線２１のそれぞれの径が異なる場合であっても、酸化膜の除去や原子結合（金属結合）が行われない箇所が生じることなく、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとを確実に結合させることができる。この結果、自動車用のワイヤーハーネスにおいて、使用可能な部位が増大し、端部同士を結合するための部品（端子等）が不要になることによるコストの低減や軽量化、小型化などに寄与する。
【００３７】
また、本実施形態では、加圧溶接として、冷間圧接である。これにより、第１導線１１の端部１１Ａと第２導線２１の端部２１Ａとの結合における信頼性をより高めることができる。さらに、第２導線２１が複数の導線が撚られることによって構成される場合など、第１導線１１の径や断面形状と異なる場合において特に有効となる。
【００３８】
（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００３９】
例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、加圧溶接として、冷間圧接であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、その他の圧接方法であってもよい。
【００４０】
また、第２導線２１は、複数（本実施形態では、７本）の導線によって構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、加工処理前に第２導線２１の端部２１Ａが第１導線１１の径や断面形状と異なっていればよく、単線であってもよい。
【００４１】
また、第２導線２１の端部２１Ａの加工処理は、端部加工用装置１００を用いて行われるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第２導線２１の端部２１Ａを圧縮加工できればよく、その他の装置や治具であってもよい。
【００４２】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【符号の説明】
【００４３】
１…電線結合構造
１０…第１電線
１１…第１導線（被結合導線）
１１Ａ…第１導線の端部
１２…第１絶縁体
２０…第２電線（電線）
２１…第２導線（結合導線）
２１Ａ…第２導線の端部
２２…第２絶縁体
ＬＤ…電線長手方向
ＳＤ…電線短手方向
【図１】
2013020833.tif 000003
【図２】
2013020833.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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