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CN110011154A - 带端子的电线、以及带端子的电线的制造方法 - Google Patents

带端子的电线、以及带端子的电线的制造方法 Download PDF

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CN110011154A
CN110011154A CN201811571679.4A CN201811571679A CN110011154A CN 110011154 A CN110011154 A CN 110011154A CN 201811571679 A CN201811571679 A CN 201811571679A CN 110011154 A CN110011154 A CN 110011154A
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CN201811571679.4A
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高田孝太郎
中山治
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AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

本发明抑制线材从芯线脱落。带端子的电线(10)，其在电线(11)的端部连接有端子(12)，电线(11)具有由多个线材(13)成束而成的芯线(14)，端子(12)具有供在电线(11)的端部露出的芯线(14)连接的连接部(17)，载置于连接部(17)的芯线(14)具有焊接部(16)，焊接部(16)被超声波焊接于连接部(17)，焊接部(16)具有芯线(14)被压缩的高压缩部(21)和低压缩部(20)，低压缩部(20)在比高压缩部(21)靠芯线(14)的端部侧的位置且比高压缩部(21)低压缩。

Description

带端子的电线、以及带端子的电线的制造方法
技术领域
本说明书公开的技术涉及将电线和端子超声波焊接的技术。
背景技术
以往，作为在端子和电线的芯线的接合方法中利用超声波焊接的技术已知有专利文献1记载的技术。为了利用超声波焊接将芯线和端子接合，将端子的电线连接部载置于砧座上，并且将剥掉电线的末端而露出的芯线载置于该电线连接部的上表面。接着，通过以利用超声波焊头(horn)按压电线连接部上的芯线，在与砧座之间夹住芯线和端子的方式施加超声波振动，从而将芯线接合于端子的电线连接部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-107882号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在芯线焊接于端子时，有时成为芯线的前端部从超声波焊头突出的状态。在芯线为多个金属线材绞合而成的绞线的情况下，在芯线中的从超声波焊头突出的部分，有可能构成芯线的线材因从超声波焊头受到的压力而被切断。在这种情况下，有可能发生被切断的线材从端子脱落而与其他部件接触等的问题。
本说明书公开的技术是基于如上述的实情而完成的，其目的在于提供抑制线材的脱落的带端子的电线、以及带端子的电线的制造方法。
用于解决课题的手段
本说明书公开的技术为带端子的电线，其在电线的端部连接有端子，其中，所述电线具有由多个线材成束而成的芯线，所述端子具有供在所述电线的端部露出的所述芯线连接的连接部，载置于所述连接部的所述芯线具有焊接部，该焊接部被超声波焊接于所述连接部，所述焊接部具有所述芯线被压缩的高压缩部和低压缩部，所述低压缩部位于比所述高压缩部靠所述芯线的端部侧的位置且比所述高压缩部低压缩。
另外，本说明书公开的技术带端子的电线的制造方法，包括如下步骤：将具有由多个线材成束而成的芯线的电线的所述芯线载置于带端子的电线的连接部；将载置有所述芯线的所述连接部夹在超声波焊头与砧座之间并施加超声波振动；以及通过将比较高的压力施加于所述芯线而形成高压缩部，并且将比较低的压力施加于比所述高压缩部靠所述芯线的端部侧的位置而形成低压缩部。
根据上述的构成，芯线在高压缩部与端子牢固地连接。另外，在低压缩部，芯线以施加了比高压缩部小的压力的状态被焊接。由此，在低压缩部，线材彼此相互焊接，其结果是即使假设一线材断裂，也因为与其他线材被焊接，所以能够防止线材从芯线脱落。
本说明书公开的技术的实施方式优选为如下方式。
优选地，所述低压缩部随着从所述高压缩部离开连续地被低压缩。
根据上述的构成，在高压缩部与低压缩部之间，施加到芯线的压力缓缓地变化。由此，因为在高压缩部和低压缩部的边界部分抑制线材断裂，所以能够进一步抑制线材脱落。
优选地，所述低压缩部随着从所述高压缩部离开阶段性地被低压缩。由此，由于在低压缩部抑制线材断裂，所以能够进一步抑制线材脱落。
优选地，将载置于所述连接部的所述芯线的端部使用芯线定位部从与所述超声波焊头按压所述芯线的方向交叉的方向夹持。由此，在将芯线和端子进行超声波焊接时，能够进行芯线的定位。
优选地，所述芯线的外周被绝缘包覆覆盖，并且在所述芯线载置于所述连接部的状态下，将所述绝缘包覆使用绝缘包覆定位部从与所述超声波焊头按压所述芯线的方向交叉的方向夹持。根据上述的构成，在将芯线和端子进行超声波焊接时，还能够定位芯线中的被绝缘包覆覆盖的部分，因此能够确实地进行电线的定位。
发明效果
根据本说明书公开的技术，能够抑制线材的脱落。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的带端子的电线的侧视图。
图2是示出带端子的电线的立体图。
图3是示出带端子的电线的俯视图。
图4是图3的IV-IV线剖视图。
图5是图3的V-V线剖视图。
图6是图3的VI-VI线剖视图。
图7是示出将端子以及电线载置于砧座上的状态的剖视图。
图8是图7的VIII-VIII线剖视图。
图9是图7的IX-IX线剖视图。
图10是示出将芯线和端子超声波焊接的状态的剖视图。
图11是示出将芯线和端子超声波焊接的状态的俯视图。
图12是图10的XII-XII线剖视图。
图13是图10的XIII-XIII线剖视图。
图14是示出实施方式2所涉及的带端子的电线的立体图。
图15是示出带端子的电线的侧视图。
图16是示出实施方式3所涉及的带端子的电线的立体图。
图17是示出带端子的电线的侧视图。
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1-图13对本说明书公开的技术的实施方式1进行说明。本实施方式所涉及的带端子的电线10具备电线11和与电线11的端部连接的端子12。在以下说明中，将Z方向作为上方，将Y方向作为前方，将X方向作为右方进行说明。另外，针对多个相同的部件，有时仅对一个部件标注符号，对于其他部件则省略符号。
1.电线11
如图1-图3所示，电线11具备：芯线14，其通过金属制的多个线材13绞合而成；以及合成树脂制的绝缘包覆15，其将芯线14的外周覆盖。芯线14的截面形状、以及电线11的截面形状均形成为圆形状。在电线11的端部，通过将绝缘包覆15剥掉而使得芯线14露出。构成芯线14的金属，可以根据需要适当地选择铜、铜合金、铝、铝合金等任意金属。
2.端子12
露出的芯线14被超声波焊接于端子12的连接部17。端子12通过将金属板材冲压加工成规定的形状而形成。本实施方式所涉及的端子12形成为在从上方观察时呈长方形状。端子12可以根据需要而形成为任意的形状。作为构成端子12的金属，可以根据需要适当地选择铜、铜合金、铝、铝合金等任意金属。
构成芯线14的金属和构成端子12的金属可以采用同一种金属，还可以采用不同的金属。构成芯线14的金属和构成端子12的金属的组合可以任意地选择。例如，可以连接铜合金制的芯线14和铜合金制的端子12，还可以连接铝合金制的芯线14和铝合金制的端子12。另外，可以连接铝合金制的芯线14和铜合金制的端子12，还可以连接铜合金制的芯线14和铝合金制的端子12。
端子12具有通过焊接连接于电线11的芯线14的连接部17。芯线14利用超声波焊接、电阻焊等公知的方法而连接于连接部17。在本实施方式中，芯线14被超声波焊接于连接部17。
芯线14和端子12以芯线14搭载于端子12的连接部17上的状态夹持于后述的砧座18与超声波焊头19之间并在压缩状态下施加超声波振动，从而进行焊接(参照图10)。
3.焊接部16
如图3所示，芯线14中的与连接部17焊接的部分成为焊接部16。焊接部16具有低压缩部20和高压缩部21，低压缩部20形成于靠芯线14的端部的位置，以比较低的低压缩状态被焊接，高压缩部21与低压缩部20在后方相连，并且形成于比低压缩部20靠绝缘包覆15的位置。在高压缩部21，芯线14以比低压缩部20高的高压缩状态被焊接。
4.高压缩部21
在高压缩部21的上表面以在前后方向上隔开间隔地排列的方式形成有向上方突出的多个(本实施方式中为3个)突部22。各突部22形成为沿左右方向细长地延伸。
如图4所示，在高压缩部21，多个线材13通过焊接而形成为一体。各线材13的边界变得不清楚。高压缩部21的截面形状模仿成后述的超声波焊头19的槽部23的形状。在本实施方式中，高压缩部21的截面形状形成为半圆形状。
5.低压缩部20
如图1所示，低压缩部20在从侧方观察时随着从高压缩部21朝向芯线14的端部逐渐被扩径。芯线14和连接部17也可以在低压缩部20中的芯线14的端部离开。
低压缩部20中的靠近高压缩部21的部分成为比高压缩部21低的压缩状态，且比靠芯线14的端部的部分高的压缩状态。如图5所示，在低压缩部20内靠近高压缩部21的部分，多个线材13没有形成为一体，具有相互分开的部分。线材13彼此可以具有相互熔接的部分，另外还可以具有相互分开的部分。各线材13的外形状通过被超声波焊头19压缩而变形。在本实施方式中，各线材13的截面形状成为角部呈圆角的四角形状。
如图6所示，在低压缩部20中的靠芯线14的端部的部分，各线材13的截面形状形成为圆形状。线材13彼此具有相互熔接的部分，另外还可以具有相互分开的部分。
6.砧座18
如图7所示，砧座18固定设置于超声波焊接装置的装置主体(未图示)。端子12载置于砧座18的上表面。为了抑制端子12滑动，也可以在砧座18的上表面槽形成有凸部、凹部等的防滑结构。
7.超声波焊头19
超声波焊头19以在超声波焊接装置的装置主体能够相对于砧座18沿上下方向移动的方式安装。超声波焊头19大致形成为长方体形状。超声波焊头19的前后方向的长度尺寸设定为与从绝缘包覆15露出的芯线14的长度尺寸相同或者稍短。另外，超声波焊头19的前后方向的长度尺寸也可以设定为与从绝缘包覆15露出的芯线14的长度尺寸相同或者稍长。
如图13所示，超声波焊头19的靠前端部的部分以在左右方向向内方凹陷的方式形成有退避凹部24，用于避免与后述的定位夹具干扰。
如图8所示，在超声波焊头19的下表面以沿前后方向延伸的方式形成有向上方凹陷的凹部25。在与电线11的延伸方向(前后方向)正交的平面中的凹部25的截面形状大致呈半圆形状。
如图7所示，凹部25具有低加压部26和高加压部27，低加压部26从前端部朝后方延伸，高加压部27形成于低加压部26的后方。低加压部26的上表面形成为随着朝向前方逐渐向上倾斜。
高加压部27在低加压部26的后方处沿前后方向延伸而形成。高加压部27的上下方向的高度尺寸设定为与低加压部26的后端部的高度尺寸相同。
在高加压部27的上表面以在前后方向上隔着间隔的方式形成有多个(本实施方式中为3个)槽部23。槽部23以沿着高加压部的内表面并朝左右方向延伸的方式形成。通过在该槽部23内嵌入芯线14，从而突部22形成于芯线14的上表面。
8.定位夹具28
如图11所示，定位夹具28能在左右方向上移动地装配于超声波焊接装置。定位夹具28的左夹具28A和右夹具28B形成为左右对称的形状。在左夹具28A以及右夹具28B的前端部形成有芯线定位部29，芯线定位部29在左右方向上向内方突出。另外，在左夹具28A以及右夹具28B的后端部形成有绝缘包覆定位部30，绝缘包覆定位部30在左右方向上向内方突出。通过芯线14保持于左夹具28A的芯线定位部29与右夹具28B的芯线定位部29之间，并且绝缘包覆15保持于左夹具28A的绝缘包覆定位部30与右夹具28B的绝缘包覆定位部30之间，从而在超声波焊接时电线11被保持于预定的位置。
芯线定位部29与绝缘包覆定位部30之间的区域在左右方向上设置有间隙。间隙在左右方向上的宽度尺寸形成为比超声波焊头19的左右方向的宽度尺寸大。在超声波焊接时，超声波焊头19从上方进入到该间隙，由此避免超声波焊头19与定位夹具28干扰。
9.焊接工序的一个例子
接着，对电线11和端子12的焊接工序的一个例子进行说明。在电线11的端部，通过将绝缘包覆15剥掉而使得芯线14露出。如图7-图9所示，将露出的芯线14载置于端子12上，将处于载置了芯线14的状态的端子12载置于砧座18上。
使左右的定位夹具28向左右方向的内方移动，使用绝缘包覆定位部30夹持电线11的绝缘包覆15，使用芯线定位部29夹持电线11的芯线14(参照图11)。
如图10所示，使超声波焊头19从上方朝向芯线14移动，而使超声波焊头19的凹部25从上方抵接于芯线14。并且，通过使超声波焊头19向下方移动，从而端子12和芯线14夹持于砧座18与超声波焊头19之间。通过设置于超声波焊头19的凹部25的低加压部26以及高加压部27，预定的压力施加于芯线14(参照图12以及图13)。
由高加压部27施加到芯线14的压力比由低加压部26施加到芯线14的压力大。
通过利用超声波焊头19对芯线14施加超声波振动，从而产生摩擦热，由此芯线14和端子12被焊接。
10.本实施方式的作用效果
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。本实施方式所涉及的带端子的电线10为在电线11的端部连接有端子12的带端子的电线10，电线11具有由多个线材13成束而形成的芯线14，端子12具有供在电线11的端部露出的芯线14连接的连接部17，载置于连接部17的芯线14具有焊接部16，焊接部16被超声波焊接于连接部17，焊接部16具有芯线14被压缩的高压缩部21和低压缩部20，低压缩部20在比高压缩部21靠芯线14的端部侧的位置且比高压缩部21低压缩。
另外，本实施方式所涉及的带端子的电线10的制造方法包括如下步骤：将具有由多个线材13成束而成的芯线14的电线11的芯线14载置于带端子的电线10的连接部17；将载置有芯线14的连接部17夹在超声波焊头19与砧座18之间并施加超声波振动；以及通过将比较高的压力施加于芯线14而形成高压缩部21，通过将比较低的压力施加于比高压缩部21靠芯线14的端部侧的位置而形成低压缩部20。
根据上述构成，芯线14在高压缩部21与端子12牢固地连接。另外，在低压缩部20，芯线14以施加了比高压缩部21小的压力的状态被焊接。由此，在低压缩部20，线材13彼此相互焊接，其结果是即使假设一线材13断裂，也因为与其他线材13焊接，所以能够抑制线材13从芯线14脱落。
另外，根据本实施方式，低压缩部20随着从高压缩部21离开连续地被低压缩。
根据上述的构成，在高压缩部21与低压缩部20之间，施加于芯线14的压力缓缓地变化。由此，因为在高压缩部21和低压缩部20的边界部分抑制线材13断裂，所以能够进一步抑制线材13脱落。
根据本实施方式，将载置于连接部17的芯线14的端部使用芯线定位部29从与超声波焊头19按压芯线14的方向交叉的方向夹持。由此，在将芯线14和端子12进行超声波焊接时，能够进行芯线14的定位。
根据本实施方式，芯线14的外周被绝缘包覆15覆盖，在芯线14载置于连接部17的状态下将绝缘包覆15使用绝缘包覆定位部30从与超声波焊头19按压芯线14的方向交叉的方向夹持。由此，在对芯线14和端子12进行超声波焊接时，还能够定位芯线14中的被绝缘包覆15覆盖的部分，因此能够确实地进行电线11的定位。
<实施方式2>
接着，参照图14-图15对实施方式2所涉及的带端子的电线40进行说明。在本实施方式中，芯线14的低压缩部41形成为在前后方向上从端子12的上表面突出的高度尺寸相同。低压缩部41的从端子12的上表面突出的高度尺寸设定为比高压缩部21的从端子12的上表面突出的高度尺寸大。施加到芯线14的压力在高压缩部21和低压缩部41分为两阶段变化。
由于除上述以外的构成与实施方式1大致相同，所以对相同的部件标注相同的符号，省略重复的说明。
根据上述构成，能够在高压缩部21和低压缩部41的边界部分抑制线材13断裂。由此，能够抑制线材13脱落。
<实施方式3>
接着，参照图16-图17对实施方式3所涉及的带端子的电线50进行说明。在本实施方式中，低压缩部51随着从高压缩部21侧离开，从端子12突出的高度尺寸阶段性地变大。换句话讲，在从侧方观察时，低压缩部51的上部随着朝向前方台阶状地变高。由此，在低压缩部51中，随着从高压缩部21离开，被低压缩。
对于除上述以外的构成，因为与实施方式1大致相同，所以对相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
根据上述的构成，在低压缩部51，施加于芯线14的压力阶段性地变小。由此，在低压缩部51抑制线材13断裂，因此能够进一步抑制线材13脱落。
<其他实施方式>
本说明书公开的技术不限定为上述描述以及附图说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含于本说明书公开的技术范围。
(1)在上述实施方式中，构成定位夹具28的左夹具28A和右夹具28B分别采用了具有芯线定位部29和绝缘包覆定位部30的构成，但不限于此，也可以将具有芯线定位部29的芯线定位部29和将具有绝缘包覆定位部30的绝缘包覆定位部30形成为独立的部件。
(2)在上述实施方式中，在超声波焊接时，为了定位电线11而使用了定位夹具28，但是也可以不使用定位夹具28而对电线11和端子12进行超声波焊接。
(3)在实施方式3中，形成于低压缩部51的台阶为2级，但不限于此，形成于低压缩部51的台阶也可以是3级以上。
附图标记说明
10、40、50：带端子的电线
11：电线
12：端子
13：线材
14：芯线
15：绝缘包覆
16：焊接部
17：连接部
18：砧座
19：超声波焊头
20、41、51：低压缩部
21：高压缩部
29：芯线定位部
30：绝缘包覆定位部

Claims (4)

1.一种带端子的电线，其在电线的端部连接有端子，其中，
所述电线具有由多个线材成束而成的芯线，
所述端子具有供在所述电线的端部露出的所述芯线连接的连接部，
载置于所述连接部的所述芯线具有焊接部，该焊接部被超声波焊接于所述连接部，
所述焊接部具有所述芯线被压缩的高压缩部和低压缩部，所述低压缩部位于比所述高压缩部靠所述芯线的端部侧的位置且比所述高压缩部低压缩。
2.根据权利要求1所述的带端子的电线，其中，
所述低压缩部随着从所述高压缩部离开连续地被低压缩。
3.根据权利要求1所述的带端子的电线，其中，
所述低压缩部随着从所述高压缩部离开阶段性地被低压缩。
4.一种带端子的电线的制造方法，包括如下步骤：
将具有由多个线材成束而成的芯线的电线的所述芯线载置于带端子的电线的连接部；
将载置有所述芯线的所述连接部夹在超声波焊头与砧座之间并施加超声波振动；以及
通过将比较高的压力施加于所述芯线而形成高压缩部，并且将比较低的压力施加于比所述高压缩部靠所述芯线的端部侧的位置而形成低压缩部。
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