JPH0538542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、リード線の接続部に関し、詳しく
は、各種電気器具などで配線に用いられるリード
線を、溶着により端子板などに電気的かつ機械的
に接続するための接続部の構造に関する。

〔背景技術〕

照明器具などの電気器具の器具内配線では、リ
ード線を超音波溶着その他の溶着手段で、端子な
どに接続していることがある。

このようにして溶着されたリード線の接続部の
１例を、第３図および第４図に示している。これ
らの図にみるように、端子１の平坦面に、溶着に
よつて接続されたリード線２の溶着部２ａは、概
略偏平な板状をなしている。図の具体例では、さ
らに、中央に山伏の突部２ｂが連なり、所定間隔
をおいて、その山伏の突部２ｂから両側へ突部２
ｃが出ている。なお、リード線２自体は、断面円
形の銅線などからなるので、リード線２を溶着す
る際には、断面が円形のリード線２を、偏平に押
し潰すように加圧し、前記溶着部２ａの断面形状
に変形させて、溶着部２ａの下面を端子１の平坦
面にぴつたりと密着させて溶着している。

このように、溶着部２ａを偏平な形状にしてお
くのは、接続部における溶着部２ａと端子１との
接合面積を大きくして、接合面における電気的お
よび機械的な接続性能を高めようとしているので
ある。

ところが、このような偏平形状の溶着部２ａで
は、リード線２を端子１から引き剥がす方向に曲
げるような外力が加わると、リード線２のうち、
溶着部２ａと溶着されていない側との境界部分
で、偏平形状の上下面に、大きな曲げ応力が生じ
る。しかも、この境界部分では、溶着部２ａの偏
平な断面形状と、溶着されていない側の円形の断
面形状との間に急激な断面形状の変化があるの
で、応力集中が起こり易い。そのため、リード線
２に外力が加わつて、曲げ応力が繰り返し発生す
ると、前記リード線２の境界部分で破断し易くな
るのである。

その結果、溶着部２ａと端子１の接合強度が充
分に高く、溶着部２ａが端子１から剥がれること
はなかつたとしても、リード線２が容易に破断し
てしまうので、リード線２の接続強度が弱くなる
のである。

リード線２に加わる外力のうち、偏平な溶着部
２ａの厚み方向にリード線２を曲げる方向の力
が、前記境界部分の上下面に最も大きな曲げ応力
を発生させ、リード線の接続強度に与える影響が
大きい。

一般に、構造材の曲げに対する強さは、断面２
次モーメントの大きさに関係する。すなわち、同
じ材質であれば、曲げ方向における断面２次モー
メントが大きいほど、曲げに対して強いことにな
る。同じ断面積でも、その形状によつて、断面２
次モーメントの大きさは異なる。そして、何れの
方向に対しても同じ断面２次モーメントを有し、
何れの方向に対しても均等に曲げに強い断面形状
は、円形である。したがつて、円形断面のリード
線２自体は、曲げに対して充分な強度を有してい
ると言える。

しかし、前記したような偏平形状の溶着部２ａ
では、曲げ外力が最も加わり易い厚み方向の断面
２次モーメントが小さい。この溶着部２ａと溶着
していない側との境界部分では、溶着部２ａとほ
ぼ同じ断面２次モーメントを有しており、しか
も、この境界部分に最も応力が集中するので、外
力によるリード線２の破断が起こり易く、リード
線の接続強度が弱くなつていたのである。

〔考案の目的〕

この考案は、以上のことに鑑みて、接続強度に
優れたリード線の接続部を提供することを目的と
する。

〔考案の開示〕

この考案は、上記の目的を達成するために、リ
ード線が偏平に変形させられて溶着されたリード
線の接続部であつて、前記リード線の溶着部の断
面形状が、両側から中央にかけて徐々に厚みを増
すようになつていることを特徴とするリード線の
接続部を要旨とする。

以下に、この考案を、その実施例をあらわす図
面を参照しながら詳しく説明する。

第１図は、この考案の１実施例をあらわしてい
る。第２図は、その断面をあらわしている。両図
にみるように、超音波溶着などの方法により端子
１などに溶着されたリード線２は、その溶着部２
ａの断面形状が、偏平な五角形（家型）をなして
おり、溶着部２ａの両側から中央にかけて徐々に
厚みを増している。また、溶着部２ａの左右に傾
斜した上面には、中央から両側にかけて山伏の突
部２ｄが、左右交互に一定間隔毎に設けられてい
る。

リード線２は、溶着部２ａから離れた部分で
は、円形断面をなしており、この円形断面部分か
ら前記した溶着部２ａへと断面形状が変化してい
る。特に、リード線２が端子１から離れる個所、
すなわち溶着部２ａと溶着されていない側との境
界部分からリード線２の本体側にかけて、断面形
状が、偏平な五角形から背の高い三角形を経て円
形へとスムーズに変化している。断面形状が、五
角形から三角形に変化する個所、すなわち、前記
境界部分に隣接するリード線２の根元部分（第１
図中、矢印Ｃで指す部分）には傾斜がつけられて
おり、断面形状の変化による応力集中が生じ難い
ようになつている。

前記した溶着部２ａの断面形状は、溶着部２ａ
と端子１との接触面積を充分に確保しつつ、溶着
部２ａの厚み方向における断面２次モーメントが
出来るだけ大きくなるように設定されている。

断面２次モーメントとは、断面を無数の微小面
積dAに分け、１つの軸（たとえばｘ軸）からの
距離をｙとするとき、微小面積と距離の２乗との
積を断面全部について加え合わせたものをいい、 Ｉ＝Σy²・dA （Ｉは断面２次モーメント） であらわされる。同じ材質の材料であれば、断面
２次モーメントが大きい形状のものの方が、より
曲げにくいこと、すなわち、曲げに強いことが判
つている。また、同じ断面積であつても、断面形
状によつて、断面２次モーメントの大きさは変わ
る。

前記第２図で、一点鎖線で示す軸に関する断面
２次モーメントは、リード線２に、端子１の表面
と平行な方向に外力を加えて曲げようとした場合
の、曲げに対する強さを示す。この方向について
は、前記したように、溶着部２ａと端子１の接触
面積を増やすために偏平な断面形状を採用してい
れば、断面２次モーメントも大きくなり、曲げに
対して強くなる。この点では、断面形状が単なる
矩形状のものであつても、第２図の実施例であつ
ても、それほど大きな違いはない。

ところが、前記一点鎖線で示す軸とは直交する
方向、すなわち、端子１の表面と平行な軸に関し
ては、偏平な矩形状断面の溶着部２ａでは、前記
断面２次モーメントは小さく、曲げに対して非常
に弱くなるのである。

これに対し、第２図の実施例では、溶着部２ａ
の両側から中央にかけて厚みが分厚くなつてお
り、この厚みのある部分の存在によつて、断面２
次モーメントが大きくなる。その結果、リード線
の接続強度が向上する。

しかも、溶着部２ａと端子１の接合面積は、充
分に確保されているので、溶着部２ａと端子１の
接合強度を低下させることなく、曲げに対する強
度を向上させることができる。

これは、リード線２の断面積は一定であるか
ら、矩形断面の溶着部２ａで断面２次モーメント
を大きくしようとして、矩形の高さを増やすと、
矩形の幅が狭くなり、溶着部２ａと端子１の接合
面積が少なくなつて、接合強度が低下し、結局、
リード線の接続強度が低下する。

しかし、前記した実施例の構造では、溶着部２
ａと端子１の接合面積を減らすことなく、断面２
次モーメントを大きくすることができるのであ
る。

また、溶着部２ａの断面形状が、前記した家型
五角形のように、両側から中央にかけて徐々に厚
みが増している形状であれば、溶着部２ａの断面
形状から、リード線２の溶着されていない側の円
形断面部分への断面形状の変化が滑らかに行わ
れ、応力集中が生じ難い。

すなわち、例えば、偏平な矩形断面の溶着部か
ら、リード線の円形断面へと、短い距離で滑らか
に断面形状を変化させるのは、極めて難しく、断
面が急激に変化する個所で、応力集中が発生し
て、その部分で強度が低下する可能性がある。ま
た、第３図に示した従来技術のような凸形の断面
であれば、このような複雑な出入りのある断面形
状と円形の断面形状の間には、どうしても、極端
な断面変化が生じ、応力集中が起きて、強度が低
下してしまうのである。

これに対し、溶着部２ａの断面形状が、前記し
た家型五角形のように中央が高く両側へと低くな
る形状であれば、この五角形の高さが増えるよう
に断面形状を変化させれば、比較的スムーズに円
形断面へと変化させることができ、大きな段差や
極端な断面変化が生じないのである。

さらに、溶着部２ａの断面形状が、中央が高く
両側へと低くなる形状であれば、溶着工程で、断
面円形のリード線２を押圧して変形させるのが容
易で、端子１への溶着強度も高くなる。

これは、リード線２を押圧変形させるときの荷
重は、溶着部２ａの左右の傾斜面と直交する方
向、すなわち、リード線２に対して左右から斜め
下向きに中央に向けて加わるので、荷重が外側に
分散されず、中央に向けて集中的に作用する。そ
の結果、荷重が効率的に作用してリード線２の変
形がスムーズに行われる。荷重が効率的に作用す
れば、溶着部２ａを端子１に圧接する力も強くな
り、溶着部２ａと端子１の溶着強度が高まる。

考案者の確かめたところ、リード線の接続部
に、第２図に示したような溶着部２ａの構造を採
用したところ、単純な矩形板状の溶着部に比べ
て、リード線の接続強度が25％向上した。但し、
この考案の範囲内で、溶着部２ａの構造を種々変
更すれば、前記25％以上の接続強度の向上を果た
すことも可能である。

この考案にかかるリード線の接続部は、照明器
具などの電気器具の器具内配線において、リード
線を端子などに接続するときに使われるが、この
ような用途に限定されるものではない。

なお、この考案は上記の実施例に限られない。
溶着は、超音波溶着以外の方法で行つてもよい。
リード線は、絶縁物で覆われた電線の芯線、裸
線、単線、束線など種々あり、特に限定されな
い。

〔考案の効果〕

この考案にかかるリード線の接続部は、以上に
みるように、溶着部の断面形状が、両側から中央
にかけて徐々に厚みを増すようになつていること
により、リード線に外力が加わつても、溶着部と
溶着されていない側との境界部分で、リード線が
破断され難くなり、その結果、リード線の接続強
度を大幅に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例をあらす斜視
図、第２図はそのＡ−A′断面図、第３図は第４
図のＢ−B′断面図、第４図は従来の１例をあら
わす斜視図である。 １……端子、２……リード線、２ａ……溶着
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. リード線が偏平に変形させられて溶着されたリ
   ード線の接続部であつて、前記リード線の溶着部
   の断面形状が、両側から中央にかけて徐々に厚み
   を増すようになつていることを特徴とするリード
   線の接続部。