JPH10149843A

JPH10149843A - 溶接端子

Info

Publication number: JPH10149843A
Application number: JP30806496A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tamura; 直樹田村
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接端子に電線を溶接する際、溶接される導
体剥きだし部にばらけや曲がりがあっても、溶接が確実
に行えることを手間なく効率的に実現できるようにする
ことである。【解決手段】溶接しろ２に設けたガイド壁４に、所定
の幅で溝５を設ける。この溝５に、溶接前に、上側のホ
ーン３１に併設されて移動する押さえ治具７によりばら
けた導体２３を挿入させ、溝５に沿って移動させる間に
そのばらけた状態を収束させて束にする。溝５を、その
深さ方向に幅狭となるテーパ形状にしておくと、その最
大幅と最小幅との間で規定される幾種もの径の電線２１
のばらけを収束でき、また、曲がりを直線に矯正するこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電器部品の溶接
端子に係り、詳しくは、電線が超音波溶接で接続される
ものの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電器部品の溶接端子に電線を超音波溶接
で接続するには、図７に示すように、電線２１端部の被
覆２２を剥がして導体２３を剥きだしにした部分と溶接
端子１の溶接しろ２を、溶接装置の一対のホーン３１
（図の溶接しろ２の上側）、４１（図の溶接しろ２の下
側）で挟み込み、その状態でホーン３１、４１から導体
２３と溶接端子１に超音波の振動エネルギーを与え、そ
の振動によって発生する局所的な振動発熱で溶接する。

【０００３】その際、導体部２３を押さえる上側のホー
ン３１は、導体２３の束を押さえ易いよう、図７、８に
示すように、その先端の押圧面３２が円弧状に窪んだ形
を成しており、この窪みで導体２３の束を包み込む形に
なっている。

【０００４】しかしながら、導体２３の部分が束になっ
ておらず、ばらけていると、図８に示すように、ばらけ
た導体２３の一部に、ホーン３１の幅よりはみ出すもの
が存在し、前記押圧面３２の窪みの中に空間が存在し、
導体２３の中には殆どホーン３１と溶接端子１の溶接し
ろ２との間に挟み込まれないものが存在する。

【０００５】そうなると、ホーン３１の押圧面３２、導
体２３、溶接しろ２の上面の接触が不均一になり、超音
波の振動が伝わりにくくなるので、そのような状態で溶
接しても全体としては接続強度が非常に弱いものとな
る。

【０００６】このような導体２３のばらけは、電線２１
の被覆２２を剥がす際に起こるものであるが、このばら
けを吸収するため、ホーン３１の幅寸法を大きくするこ
とが考えられるが、溶接しろ２の幅に規定され、ホーン
３１の幅寸法にも限界があるので、この方法は万全では
ない。

【０００７】そこで、従来では、この問題に対処するた
め、本溶接の前に、前記導体２３のばらけた部分を仮溶
接で仮止めし、その後、本溶接を行うようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように仮溶接で仮止めしていたのでは、その工程の分、
作業に手間がかかって効率が悪く、また、仮溶接用の設
備と本溶接の超音波溶接用の設備とでは、それぞれで仕
様が異なるので、これらを両方揃えると設備費もかさ
む。

【０００９】そこで、この発明の課題は、溶接端子に電
線を超音波溶接する際、その溶接箇所の導体の剥きだし
部にばらけがあっても、溶接が確実に行えることを手間
なく効率的に実現できるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の溶接端子では、前記電線端部の剥きだし
導体を、溶接位置に収束するガイドを設けたのである
（請求項１）。

【００１１】このようにしたことにより、導体の部分を
ガイドに挿入させ、溶接位置まで移動させると、その
間、ばらけがあってもガイドにより収束されるので、溶
接位置に達した時には束に収束される。

【００１２】この発明の溶接端子に電線を超音波溶接に
より接続するには、上記溶接端子のガイドで上記電線端
部の剥きだし導体を収束した後、その収束された導体
に、超音波溶接のホーンを押圧して溶接するようにする
（請求項４）。

【００１３】その場合、上記電線端部の剥きだし導体を
上記ガイドに収束させる手段を超音波溶接装置に併設す
ることができ（請求項５）、そうすれば装置がコンパク
トになる。

【００１４】この発明で、前記ガイドを、前記端部の剥
きだし導体が嵌まる溝とし、その溝を、その深さ方向に
幅峡となるテーパ形状にすれば（請求項２）、溝の最大
幅と最小幅との間で、そこに挿入可能な導体の束の寸法
について自由度ができるので、最大最小の溝幅の差の範
囲内で規定される複数の径の電線に対し、導体部のばら
けを収束することができる。

【００１５】また、このテーパを成すガイド溝は、導体
の部分が束になっていながら曲がっている電線に対して
も、その曲がった部分をテーパでガイドして直線に矯正
することができる。

【００１６】この発明の溶接端子をワイヤーハーネスの
コネクタに用いることができる（請求項３）。

【００１７】

【実施の形態】図１〜図６にこの発明の実施の形態を示
し、従来例と同一部分については同一符号を付して説明
を省略する。

【００１８】（第１の実施形態）第１の実施形態の溶接
端子は、図１に示すように、本体３が矩形筒状を成し、
その筒状の一側面の延長部が溶接しろ２となっている。
この溶接しろ２の幅方向にガイド壁４が垂直に設けられ
ており、ガイド壁４の幅方向中央には、上縁から所定の
幅の溝５が溶接しろ２の上面に達する深さで設けられて
いる。溝５の左右上端には、面取り６が設けてある。

【００１９】この溝５は、以下、図２に基づいて説明す
るように、ここにばらけた導体２３を挿入させ、溝５に
沿って移動させる間にそのばらけた状態を収束させ、束
にしようとするものである。

【００２０】そのため、この実施形態の超音波溶接装置
には、導体２３を溶接する前に、それを前記溝５に挿入
して束に整えるための押さえ治具７が併設されている。
（以下、この押さえ治具については、図の煩雑さを避け
るため、端部の押さえ部だけを図示するにとどめる）。

【００２１】この押さえ治具７は、図２（ｂ）に示すよ
うに、上側のホーン３１と前記溶接端子１のガイド壁４
との間で、上側のホーン３１に併設され、ホーン３１と
ともに移動するが、ホーン３１に固定されているのでは
なく、ホーン３１に設けられた図示しないガイド構造に
より、ホーン３１に対してその移動方向と同じ方向に移
動可能となっており、ホーン３１に一端が固定された図
示しないバネの他端に接続され、そのバネで常に下方に
付勢され、ホーン３１が溶接端子１の上方に待機してい
る際には、ホーン３１の最下端（押圧面３２）より下方
に突出した状態にあり、ホーン３１が下方へ移動する
際、ホーン３１とともに下降するが、ホーン３１より先
に導体２３に当接し、そのまま導体２３を押し下げる動
きをなすものである。

【００２２】このような押さえ治具７を有した溶接装置
によって、前記の溶接端子１に電線２１を溶接する際に
は、先ず、図２（ａ）に示すように、溶接端子１に対
し、電線２１を、その軸中心を前記ガイド溝５の幅中心
に合わせ、長さ方向には、導体２３が剥きだしとなった
部分の端部が、前記ガイド壁４を越え、本体３側に入り
込む形に位置させる。

【００２３】その状態で、図２（ｂ）に示すように、上
下一対のホーン３１、４１を溶接端子１に向かって移動
させる。

【００２４】ホーン３１が移動すると、前述したよう
に、押さえ治具７が先に導体２３に当接し、それを押さ
えて下降して行くが、その途中で導体２３の先端が前記
ガイド溝５に挿入され、溝５内を下降して行く。そのこ
とにより、ばらけていた単位の導体２３が溝５にガイド
され、収束されて行く。

【００２５】そして、図２（ｃ）に示すように、押さえ
治具７が所定の下死点に達して導体２３を溶接しろ２上
面に押さえつけた際、導体２３の剥きだし部は、ばらけ
ていたもの全てが一つの束となる。

【００２６】続いて、遅れて移動してくる上側のホーン
３１が溶接しろ２上面に導体２３を押さえ込み、同時に
下側のホーン４１も溶接しろ２の下面に当接し、上下の
ホーン３１、４１で導体２３と溶接しろ２を挟み込む。

【００２７】ここで、上側のホーン３１の先端形状は、
束になった導体２３を全て包み込めるよう、幅Ｗ₁は導
体２３の束の最大幅Ｗ₂に対し、Ｗ₁≧Ｗ₂となるよう
にし、押圧面３２の円弧形状も、導体２３の束を押圧し
た際に溶接効率が最大になるような当接形状を予め実験
で求めて作製する。

【００２８】こうして、この実施形態では、導体２３部
にばらけのある電線２１が前工程から流れて来ても、前
記溶接端子１のガイド溝５で束に収束されるので、上側
のホーン３１が導体２３を包み込み、ホーン３１の押圧
面３２、導体２３、溶接しろ２が密に接触し、導体２３
と溶接しろ２に超音波振動が効率良く伝搬するので、溶
接が確実に行われ、強度の保証された信頼性の高い接続
状態を得ることができる。

【００２９】また、仮溶接の必要がないので手間も省
け、余分な設備費もかからない。

【００３０】なお、電線２１が接続された後の溶接端子
１について、それをコネクタハウジングに挿入する際、
電線２１部に座屈を起こすことのないよう、図３（ａ）
に示すように、本体３を仮挿入治具５１で仮挿入した
後、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、突起２６等、押
圧部分を有する溶接端子Ｔについて、押圧子５３を有す
る挿入治具５２により、その押圧部分（２６）を押圧し
てコネクタハウジングＣに挿入しようとする装置５４に
おいては、この実施形態の溶接端子１の前記ガイド壁４
を押圧部分として利用すれば有効である。

【００３１】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
前記第１の実施形態のガイド溝５の形状を変え、図４に
示すように、その深さ方向に幅狭となるテーパ形状の溝
５’を採用した。ガイド溝５’をこのようなテーパ形状
にしておくと、溝５’の最大幅と最小幅との間で、そこ
に挿入可能な導体２３の束の寸法について自由度ができ
るので、最大最小の溝幅の差の範囲内で規定される複数
の径の電線２１に対し、ばらけ収束のガイド役を果たす
ことができる。因みに、０９０溶接端子１については
０．３ｓｑ〜２．０ｓｑの間の径の撚り線が数種存在す
る。

【００３２】また、溶接不良は、これまで述べてきた導
体２３部のばらけによるものだけでなく、図５（ａ）に
示すように、導体２３の部分が、束になっていながら曲
がっているような場合にも、ガイドがなければ、その導
体２３の曲がった部分２３’がホーン３１からはみ出
し、所定の押圧領域全体を押圧しないことでも発生する
が、第２の実施形態のこのテーパ溝５’を採用すれば、
図５（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、電線２２が図示し
ない押圧治具によってテーパ溝５’内を下降してゆく間
に、その曲がった部分２３’がテーパにガイドされて直
線に矯正されるので、そうなれば、ホーン３１の押圧面
３２が導体２３の束全体を包み込む形になり、前記した
のと同じ理由で溶接が確実に行われる。

【００３３】このように、このテーパ溝５’は、導体２
３部のばらけの収束について、種々の径の電線２１に対
応できるということだけでなく、ばらけはないものの、
導体２３部に曲がりのある電線２１に対して、その曲が
りを矯正して直線状にし、溶接不良を防止するという機
能も有する。

【００３４】以上の両実施形態の溶接端子１をワイヤー
ハーネスのコネクタに用いれば、溶接端子１と電線２１
との接続状態の信頼性が非常に高い電装品を得ることが
できる。

【００３５】なお、導体２３が剥きだしになった部分が
長い電線２１では、図６（ａ）に示すように、収束位置
から端部までの距離が長くなるので、収束位置で束にな
っても先端がホーン３１の幅方向に広がって、剥きだし
部全長に亘って均一に収束しない場合がある。その場合
には、図６（ｂ）に示すように、前記両実施形態のそれ
ぞれにおいて、そのガイド溝５付きの壁４に対向して、
同じガイド溝５付きの壁４’をもう一面設け、導体２３
剥きだし部の両端をそれぞれの壁４、４’の溝５に挿入
するようにしてガイドすればよい。その際には、図６
（ｃ）に示すように、前記押さえ治具７ももう一つ用意
し、二つ目の押さえ治具７’を二つの壁４、４’の間に
位置させ、その位置で導体２３を押さえるようにすれば
よい。

【００３６】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、電線を超音波溶接によって溶接端子に接続する際、
溶接される導体部にばらけや曲がりがあっても、それら
が束に収束され、あるいは直線に矯正され、ホーンが確
実に導体全体を押圧できるようになるので、超音波の振
動が効率よく伝わり、従って、溶接が確実に行えるの
で、信頼性の高い電線と溶接端子の接続状態を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示す斜視図

【図２】（ａ）乃至（ｃ）で、実施形態の溶接工程の流
れを示した斜視図

【図３】実施形態の溶接端子を応用した、溶接端子のコ
ネクタ挿入法を紹介する図

【図４】第２の実施形態を示す斜視図

【図５】（ａ）に第２の実施形態の他の対象となる曲げ
を有する電線を、（ｂ）乃至（ｄ）にその曲げを矯正す
る流れを斜視で示した図

【図６】（ａ）に導体剥きだし部の長い電線についての
不具合を、（ｂ）、（ｃ）にその対処を斜視で示した図

【図７】従来例を示す斜視図

【図８】（ａ）に平面で、（ｂ）に（ａ）の線Ａ−Ａに
よる断面で示した従来例の不具合を示す図

【符号の説明】

１溶接端子２溶接しろ３本体４、４’ 壁５、５’ ガイド溝７押さえ治具２１電線２３導体３１、４１ホーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の導体を絶縁被覆した電線を、その
端部の導体を剥きだした部分で超音波溶接して接続する
溶接端子において、前記端部の剥きだし導体を、溶接位置に収束するガイド
を有する溶接端子。
【請求項２】上記ガイドは、上記端部の剥きだし導体
が嵌まる溝を有し、その溝は、その深さ方向に幅峡とな
っていることを特徴とする請求項１に記載の溶接端子。
【請求項３】請求項１又は２に記載の溶接端子をコネ
クタに備えたワイヤーハーネス。
【請求項４】上記請求項１又は２に記載の溶接端子に
電線を超音波溶接により接続するに際し、上記溶接端子
のガイドで上記電線端部の剥きだし導体を収束した後、
その収束された導体に、超音波溶接のホーンを押圧して
溶接することを特徴とする溶接端子と電線の接続方法。
【請求項５】上記請求項４に記載の超音波溶接を行う
超音波溶接装置であって、上記電線端部の剥きだし導体
を、上記ガイドに収束させる手段を有することを特徴と
する超音波溶接装置。