JP7636964B2 - How to join electric wires - Google Patents
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Description
本発明は、電線の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining electric wires.
従来、電線を超音波接合する技術がある。特許文献1には、保持体によって束ねられた複数の電線から延びる複数の芯線を、超音波溶接によって一体化する工程を備えた電線束の製造方法が開示されている。
Conventionally, there is a technology for ultrasonically joining electric wires.
電線の芯線を超音波接合する場合に、芯線に対するダメージを抑制できることが望ましい。例えば、超音波接合の工程において、電線には定在波が発生する。本願の発明者は、超音波振動する部材の近傍に定在波の腹が位置していると、芯線に過度の変形が生じやすいという課題を見出した。 When ultrasonically joining the core wire of an electric wire, it is desirable to be able to suppress damage to the core wire. For example, during the ultrasonic joining process, standing waves are generated in the electric wire. The inventors of the present application have discovered a problem in that if the antinode of the standing wave is located near the ultrasonically vibrating member, excessive deformation is likely to occur in the core wire.
本発明の目的は、芯線に対するダメージを抑制しつつ芯線を超音波接合することができる電線の接合方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a method for joining electric wires that can ultrasonically join the core wires while minimizing damage to the core wires.
本発明の電線の接合方法は、第一端部および第二端部を有する電線の一部を治具によって保持させる工程と、前記第一端部の芯線および接合対象物を接合部材によって挟み込み、前記接合部材から前記芯線および前記接合対象物に対して超音波振動を与えて前記芯線と前記接合対象物とを接合する工程と、を含み、前記接合する工程において、前記治具から前記接合部材までの間の前記電線の長さは、前記超音波振動によって前記電線に生じる定在波の半波長の倍数の長さであることを特徴とする。 The method for joining electric wires of the present invention includes the steps of holding a portion of an electric wire having a first end and a second end with a jig, and sandwiching the core wire of the first end and the object to be joined with a joining member, and applying ultrasonic vibrations from the joining member to the core wire and the object to be joined to join the core wire and the object to be joined, and is characterized in that in the joining step, the length of the electric wire from the jig to the joining member is a multiple of half the wavelength of the standing wave generated in the electric wire by the ultrasonic vibration.
本発明に係る電線の接合方法では、接合する工程において、治具から接合部材までの間の電線の長さは、超音波振動によって電線に生じる定在波の半波長の倍数の長さである。よって、接合部材の近傍に定在波の節が位置する。本発明に係る電線の接合方法によれば、芯線に対するダメージを抑制しつつ芯線を超音波接合することができるという効果を奏する。 In the electric wire joining method according to the present invention, in the joining process, the length of the electric wire from the jig to the joining member is a multiple of half the wavelength of the standing wave generated in the electric wire by ultrasonic vibration. Therefore, the node of the standing wave is located near the joining member. The electric wire joining method according to the present invention has the effect of being able to ultrasonically join the core wire while suppressing damage to the core wire.
以下に、本発明の実施形態に係る電線の接合方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Below, a method for joining electric wires according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Furthermore, the components in the following embodiment include those that a person skilled in the art would easily imagine or that are substantially the same.
[実施形態]
図1から図7を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電線の接合方法に関する。図1は、実施形態に係る電線接合装置を示す図、図2は、電線に発生する定在波を説明する図、図3は、芯線の変形を示す図、図4は、実施形態に係る電線の接合方法を説明する図、図5は、実験結果を示す図、図6は、治具本体の位置調整について説明する図、図7は、電線の長さを調節する方法について説明する図である。
[Embodiment]
An embodiment will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 7. The embodiment relates to a method for joining electric wires. Fig. 1 is a diagram showing an electric wire joining device according to the embodiment, Fig. 2 is a diagram explaining standing waves generated in an electric wire, Fig. 3 is a diagram showing deformation of a core wire, Fig. 4 is a diagram explaining a method for joining electric wires according to the embodiment, Fig. 5 is a diagram showing experimental results, Fig. 6 is a diagram explaining adjustment of the position of a jig main body, and Fig. 7 is a diagram explaining a method for adjusting the length of an electric wire.
図1に示すように、本実施形態に係る電線接合装置1は、加振装置2および治具3を有する。加振装置2は、電線10の芯線11を接合対象物に対して接合する装置である。電線10は、芯線11および絶縁性の被覆12を有する。芯線11は、導電性を有する金属で形成された素線で構成されている。例示された芯線11は、複数の素線を有する。被覆12は、芯線11を外周側から覆っている。電線10は、第一端部10aおよび第二端部10bを有する。第一端部10aは、電線10における一方の端部であり、第二端部10bは、電線10における他方の端部である。
As shown in FIG. 1, the electric
芯線11は、第一端部10aにおいて被覆12から露出している。つまり、芯線11は、被覆12から露出した露出部11aを有している。露出部11aの長さは、例えば、10[mm]から20[mm]程度である。第二端部10bには、端子13が接続されている。例示された端子13は、筒状の接続部13aを有するメス端子である。端子13は、芯線11に対して加締められた芯線加締片13b、および被覆12に対して加締められた被覆加締片13cを有する。
The
加振装置2は、芯線11と接合対象物とを接合する接合部材20を有する。接合部材20は、アンビル21およびホーン22を含む。アンビル21およびホーン22の形状は、例えば、平板形状である。アンビル21は、芯線および接合対象物をホーン22に向けて押圧する。ホーン22は、超音波発振器によって加振されて超音波振動する。ホーン22は、芯線11および接合対象物に対して超音波振動を与えて芯線11と接合対象物とを接合する。
The
ホーン22の振動方向は、電線10の軸方向Xである。つまり、ホーン22は、芯線11および接合対象物に対して軸方向Xに沿った力を作用させる。より詳しくは、ホーン22は、芯線11に対して圧縮方向の力F1および引張方向の力F2を交互に作用させる。
The vibration direction of the
接合対象物は、例えば、図1に示す電線40である。電線40は、芯線41を有しており、かつ芯線41の端部が露出している。アンビル21は、芯線11および芯線41をアンビル21とホーン22との間に挟み込む。ホーン22は、芯線11,41に対して超音波振動を与えて芯線11,41を接合する。接合対象物としての電線40は、複数本であってもよい。この場合、加振装置2は、芯線11に対して複数の芯線41を接合することができる。
The object to be joined is, for example, an
治具3は、電線10の一部を保持する。治具3は、治具本体31と、アクチュエータ32と、を有する。治具3は、軸方向Xにおける接合部材20と治具本体31との間の距離が所望の距離となるように配置される。治具本体31は、電線10に接触して電線10を保持する部材である。治具本体31は、第一保持部33および第二保持部34を有する。第一保持部33および第二保持部34は、ウレタン等の樹脂で形成されてもよく、金属で形成されてもよい。第一保持部33および第二保持部34は、第一保持部33および第二保持部34によって挟み込まれた部分の電線10の振動を規制できる硬度を有する。
The
第一保持部33および第二保持部34は、互いに対向している。第一保持部33および第二保持部34の形状は、例えば、板状である。第一保持部33および第二保持部34は、互いに対向している対向方向Yに沿って相対移動可能である。言い換えると、第一保持部33および第二保持部34は、対向方向Yにおいて接近することおよび離間することができるように構成されている。
The first retaining
アクチュエータ32は、第一保持部33および第二保持部34を対向方向Yに沿って相対移動させる駆動機構である。本実施形態のアクチュエータ32は、治具本体31に対して第一保持部33および第二保持部34を接近させる力F3を与える。言い換えると、アクチュエータ32は、電線10を保持する保持力を治具本体31に対して作用させる。アクチュエータ32は、例えば、エアシリンダーや油圧シリンダーであってもよい。
The
本実施形態に係る電線の接合方法では、治具3によって電線10を保持した状態で、加振装置2による超音波接合が実行される。これにより、以下に説明するように、芯線11に対するダメージが抑制される。
In the electric wire joining method according to this embodiment, ultrasonic joining is performed by the
まず、図2を参照して、超音波接合において電線10に発生する定在波W3について説明する。図2に示す電線10は、治具3によって保持されていない。電線10が治具3によって保持されていない場合、図2に示すように、電線10の第二端部10bが自由端となる。ホーン22が振動すると、ホーン22から電線10に対して入射波W1が入力される。入射波W1は、電線10の自由端において反射されて反射波W2となる。入射波W1および反射波W2は、軸方向Xに沿った縦波である。入射波W1および反射波W2により、電線10に定在波W3が生じる。定在波W3は、入射波W1および反射波W2と同様の縦波である。
First, referring to FIG. 2, a standing wave W3 generated in the
図2に示すように、定在波W3は、節Ndおよび腹Anを有する。節Ndは、軸方向Xに沿った振動幅が最も小さくなる位置であり、腹Anは、軸方向Xに沿った振動幅が最も大きくなる位置である。図2の定在波W3は、ホーン22の近くに腹Anを有する。軸方向Xにおける腹Anの位置は、例えば、ホーン22と被覆12の末端との間の位置である。ホーン22の近傍に腹Anが位置していると、芯線11がダメージを受けやすくなる。例えば、定在波W3による軸方向Xに沿った振動と、ホーン22から受ける力との相互作用により、腹Anの位置において芯線11に大きな変形が生じやすいと考えられる。
As shown in FIG. 2, the standing wave W3 has a node Nd and an antinode An. The node Nd is the position where the vibration amplitude along the axial direction X is the smallest, and the antinode An is the position where the vibration amplitude along the axial direction X is the largest. The standing wave W3 in FIG. 2 has an antinode An near the
図3には、超音波接合における芯線11の変形が示されている。アンビル21およびホーン22は、芯線11に自由区間11bが生じるように電線10を保持する。自由区間11bは、露出部11aの一部の区間であって、接合部材20によって拘束されておらず、かつ被覆12によって覆われていない区間である。自由区間11bでは、芯線11の他の区間と比較して素線14が撓み変形しやすい。
Figure 3 shows the deformation of the
芯線11の素線14は、定在波W3による振動と、ホーン22から受ける力と、の相互作用により軸方向Xと直交する方向に向けて撓む。定在波W3の腹Anの位置とホーン22との距離が短いと、素線14の変形量が大きくなりやすい。その結果、過剰な繰り返し応力により芯線11が座屈したり疲労破断したりする可能性がある。
The
本実施形態に係る電線接合装置1では、以下に説明するように、治具3を利用して定在波W3の腹Anの位置をホーン22から遠ざける。よって、本実施形態に係る電線接合装置1、および本実施形態に係る電線の接合方法は、超音波接合における芯線11に対するダメージを抑制することができる。
As described below, the electric
図4に示すように、治具3は、治具本体31によって電線10の一部を保持する。これにより、電線10に超音波振動が与えられた場合、治具本体31によって保持された部分を節Ndとする定在波W3が生じる。より詳しくは、定在波W3の節Ndの位置は、治具本体31の端面31aの位置である。端面31aは、治具本体31における加振装置2の側の端面である。定在波W3の波長λの値は、例えば、芯線11の材料によって異なる。定在波W3の半波長λ/2は、定在波W3における一つの節Ndから隣接する節Ndまでの長さである。なお、波長λおよび半波長λ/2は、電線10に沿った長さである。例えば、電線10が撓んでいる場合、波長λおよび半波長λ/2は、撓んでいる電線10に沿った長さである。
As shown in FIG. 4, the
以下の説明では、治具3によって電線10を保持させる工程を保持工程と称する。また、接合部材20によって芯線11を接合対象物に対して接合する工程を接合工程と称する。保持工程において、作業者は、治具3によって電線10を保持させる。保持工程は、第一端部10aの芯線11が接合部材20によって挟み込まれた状態で実行されてもよい。あるいは、第一端部10aが挟み込まれてない状態で保持工程が実行されてもよい。この場合、作業者は、保持工程の後に第一端部10aを接合部材20によって挟み込ませる。
In the following description, the process of holding the
接合工程は、例えば、図4に示すように、露出部11aの一部を自由区間11bとした状態で実行される。自由区間11bの芯線11は、接合部材20と被覆12との間で外部空間に露出している。接合工程における自由区間11bの長さは、例えば、2[mm]以下である。
The joining process is performed, for example, as shown in FIG. 4, with a part of the exposed
接合工程は、例えば、加振装置2に対する作業者の操作によって開始される。加振装置2は、接合部材20によって芯線11および接合対象物を挟み込んだ状態で、ホーン22を超音波振動させる。加振装置2は、接合部材20から芯線11および接合対象物に対して超音波振動を与えて芯線11と接合対象物とを接合する。
The joining process is started, for example, by an operator operating the
本実施形態の保持工程において、治具3が電線10を保持する位置は、図4に示す長さL1を半波長λ/2の倍数の長さとする位置である。長さL1は、治具3から接合部材20までの間の電線10の長さである。図4では、長さL1が定在波W3の波長λと等しい。
In the holding process of this embodiment, the position where the
治具3の側において長さL1の基準とする位置は、例えば、端面31aである。端面31aは、治具本体31における接合部材20の側の端面である。治具本体31によって電線10が保持されると、端面31aの位置において入射波W1が反射される。つまり、端面31aの位置は、定在波W3の節Ndの位置である。
The position on the
第一端部10aの側において長さL1の基準とする位置は、例えば、アンビル21の端面21aであってもよく、ホーン22の端面22aであってもよい。端面21aは、アンビル21における治具本体31の側の端面である。端面22aは、ホーン22における治具本体31の側の端面である。第一端部10aの側において長さL1の基準とする位置は、接合部材20から被覆12の末端までの間の位置であってもよい。言い換えると、第一端部10aの側において長さL1の基準とする位置は、自由区間11bに対応する位置であってもよい。
The position on the
長さL1が半波長λ/2の倍数とされることにより、定在波W3の節Ndが接合部材20の近傍に位置する。これにより、接合部材20の近傍において定在波W3による振幅を低減させることができる。よって、本実施形態に係る電線の接合方法によれば、超音波接合の工程における芯線11の変形量を低減させることができる。例えば、図3に示すような露出部11aの変形を低減させることが可能である。よって、本実施形態に係る電線の接合方法によれば、芯線11に対するダメージを抑制しつつ超音波接合を行なうことが可能となる。
By making the length L1 a multiple of half the wavelength λ/2, the node Nd of the standing wave W3 is located near the joining
長さL1は、例えば、被覆12の末端と接合部材20との間に定在波W3の節Ndを発生させる長さとされてもよい。つまり、治具3は、露出部11aのうち、自由区間11bの何れかの位置に節Ndが位置するように電線10を保持してもよい。この場合、接合工程における長さL1は、被覆12の末端と接合部材20との間に定在波W3の節Ndを発生させる長さとされる。
The length L1 may be, for example, a length that generates a node Nd of the standing wave W3 between the end of the
また、節Ndを接合部材20に近づけるほど、芯線11の変形を低減させやすくなると考えられる。そこで、被覆12の末端と接合部材20との中間よりも接合部材20に近い位置で節Ndを発生させてもよい。言い換えると、接合工程において、長さL1は、被覆12の末端と接合部材20との中間よりも接合部材20に近い位置で節Ndを発生させる長さとされてもよい。この場合、節Ndの位置は、自由区間11bの中間よりも接合部材20に近い位置となる。
It is also believed that the closer the node Nd is to the joining
節Ndは、露出部11aのうち、接合部材20によって挟まれている部分に位置していてもよい。この場合、接合工程における長さL1は、接合部材20の位置において定在波W3の節Ndを発生させる長さである。
The node Nd may be located in a portion of the exposed
長さL1は、定在波W3の腹Anの位置に着目して定められてもよい。例えば、定在波W3の腹Anが露出部11aに位置していなければ、芯線11に対するダメージが発生しにくいと考えられる。よって、接合工程における長さL1は、芯線11における露出部11a以外の位置に定在波W3の腹Anを発生させる長さとされてもよい。接合工程における長さL1は、少なくとも自由区間11bに腹Anが位置しないように定められることが望ましい。
The length L1 may be determined with a focus on the position of the antinode An of the standing wave W3. For example, if the antinode An of the standing wave W3 is not located in the exposed
図5を参照して、長さL1の許容範囲について説明する。図5には、超音波接合の実験結果が示されている。実験に用いられた電線10は、10本の素線14を有している。この電線10における定在波W3の波長λは、148[mm]である。実験では、治具3から接合部材20までの長さL1を図5に示す各値に設定し、破断した素線14の有無が確認された。図5において、破断しなかった素線14には"○"印が付けられ、破断した素線14には"×"印が付けられている。図5の下段には、破断した素線14の割合(以下、単に「破断率」と称する。)が記載されている。
The allowable range of length L1 will be explained with reference to FIG. 5. FIG. 5 shows the results of an ultrasonic joining experiment. The
長さL1を波長λと同じ長さ(148[mm])とした場合、破断した素線14は0本であり、破断率は0[%]である。長さL1を波長λよりも短くした場合、L1=137[mm]では破断した素線14はなかった。つまり、長さL1を波長λの93.5[%]まで短くしても素線14の破断は生じない。長さL1を132[mm]とした場合、1本の素線14が破断した。つまり、長さL1を波長λの89.2[%]まで短くした場合、破断率が10[%]であった。以上の結果から、長さL1を波長λの90[%]以上とすれば、素線14が破断しないか、または破断率が10[%]未満になると考えられる。
When the length L1 is the same as the wavelength λ (148 mm), no
長さL1を波長λよりも長くした場合、L1=174[mm]としても破断した素線14はなかった。つまり、長さL1を波長λの117.6[%]まで長くしても素線14の破断は生じない。以上の結果から、長さL1を波長λの110[%]以下とすれば、素線14が破断しないと考えられる。そこで、図5に示す範囲R2を長さL1の許容範囲としてもよい。範囲R2は、例えば、波長λに対して±10[%]の範囲である。長さL1について、範囲R2よりも下側の範囲R1、および上側の範囲R3では、素線14が破断する可能性が高まると考えられる。
When the length L1 is longer than the wavelength λ, even when L1 = 174 [mm], no
なお、波長λの値は、芯線11の材料によって異なる。芯線11の材料としては、例えば、銅やアルミニウムが挙げられる。図6には、第一の電線10Aの波長λ1、および第二の電線10Bの波長λ2が示されている。第一の電線10Aの材料と第二の電線10Bの材料とは互いに異なる。このように波長λの長さが異なる場合、治具本体31の位置が調整されてもよい。図6に示す治具3は、治具本体31の位置を調整する調整機構を有している。治具本体31は、軸方向Xに沿って移動可能に構成されている。
The value of the wavelength λ varies depending on the material of the
作業者は、保持工程において、芯線11の材料に応じて定められた位置に治具本体31を位置付ける。例えば、治具3によって第一の電線10Aを保持させる場合、作業者は、治具3から接合部材20までの長さL1が波長λ1となるように治具本体31を移動させる。治具3によって第二の電線10Bを保持させる場合、作業者は、治具3から接合部材20までの長さL1が波長λ2となるように治具本体31を移動させる。その後、作業者は、治具3を操作し、治具本体31によって電線10を保持させる。
In the holding process, the worker positions the
なお、作業者は、保持工程において、電線10を湾曲させることにより長さL1を調節してもよい。図7には、撓ませた状態で治具3によって保持された電線10が示されている。電線10は、治具3と接合部材20との間で湾曲している。この場合、長さL1は、電線10の湾曲形状に沿った長さである。作業者は、治具3によって第一の電線10Aを保持させる場合、長さL1が波長λ1の長さとなるように第一の電線10Aを湾曲させる。作業者は、治具3によって第二の電線10Bを保持させる場合、長さL1が波長λ2の長さとなるように第二の電線10Bを湾曲させる。
The worker may adjust the length L1 by bending the
電線接合装置1は、所望の湾曲形状を有するガイド部材を有していてもよい。この場合、作業者は、電線10をガイド部材に沿って撓ませることにより、電線10の形状を容易に所望の湾曲形状とすることができる。
The electric
以上説明したように、本実施形態に係る電線の接合方法は、保持させる工程と、接合する工程と、を含む。保持させる工程では、第一端部10aおよび第二端部10bを有する電線10の一部を治具3によって保持させる。接合する工程では、第一端部10aの芯線11および接合対象物を接合部材20によって挟み込み、接合部材20から芯線11および接合対象物に対して超音波振動を与えて芯線11と接合対象物とを接合する。
As described above, the method for joining electric wires according to this embodiment includes a holding step and a joining step. In the holding step, a portion of the
接合する工程において、治具3から接合部材20までの間の電線10の長さL1は、超音波振動によって電線10に生じる定在波W3の半波長λ/2の倍数の長さである。本実施形態に係る電線の接合方法によれば、芯線11に対するダメージを抑制しつつ電線10と接合対象物とを接合させることができる。
In the joining process, the length L1 of the
本実施形態に係る電線の接合方法では、接合する工程において、電線10の被覆12の末端と接合部材20との間に芯線11が露出している露出部11aが存在し、かつ治具3から接合部材20までの間の電線10の長さL1は、被覆12の末端と接合部材20との間に定在波W3の節Ndを発生させる長さである。よって、露出部11aの芯線11において過大な変形が生じにくい。
In the electric wire joining method according to this embodiment, during the joining process, an exposed
接合する工程において、治具3から接合部材20までの間の電線10の長さL1は、被覆12の末端と接合部材20との中間よりも接合部材20に近い位置で節Ndを発生させる長さであってもよい。これにより、露出部11aの芯線11における変形を適切に抑制することが可能となる。
In the joining process, the length L1 of the
なお、接合される電線10は、端子13を有する端子付き電線には限定されない。例えば、電線10は、第二端部10bに端子13が取り付けられていない電線であってもよい。この場合、第二端部10bにおいて芯線11の端部が外部空間に露出していてもよい。
The
本実施形態に係る電線の接合方法によって接合された電線10は、治具3によって保持された保持痕を有していてもよい。例えば、被覆12は、治具3によって保持されたことにより形成された保持痕を有する。
The
[実施形態の第1変形例]
実施形態の第1変形例について説明する。図8は、実施形態の第1変形例に係る治具を示す図である。図8に示す治具3は、波長λの長さが異なる二つの電線10A,10Bを適切な位置で保持することができるように構成されている。図8の治具3は、第一保持部33、第二保持部34、第三保持部35、第四保持部36、第一載荷板37、第二載荷板38、および第三載荷板39を有する。
[First Modification of the Embodiment]
A first modified example of the embodiment will be described. Fig. 8 is a diagram showing a jig according to the first modified example of the embodiment. The
第一保持部33、第二保持部34、第一載荷板37、および第二載荷板38は、第一の載荷ユニットを構成している。第三保持部35、第四保持部36、第二載荷板38、および第三載荷板39は、第二の載荷ユニットを構成している。
The
第一載荷板37、第二載荷板38、および第三載荷板39は、互いに平行な板状の部材である。第二載荷板38は、第一載荷板37と第三載荷板39との間に位置している。第一載荷板37は、第二載荷板38に対して対向方向Yの一方側に配置されており、第二載荷板38と対向している。第三載荷板39は、第二載荷板38に対して対向方向Yの他方側に配置されており、第二載荷板38と対向している。第二載荷板38は、固定されていてもよい。この場合、第一載荷板37および第三載荷板39は、第二載荷板38に対して対向方向Yに沿って相対移動可能に構成される。
The
第一保持部33は、第一載荷板37に配置されており、第一載荷板37によって押圧される。第一保持部33は、第一載荷板37に対して軸方向Xに沿って相対移動可能であってもよい。第二保持部34は、第二載荷板38に配置されており、第二載荷板38によって支持される。第二保持部34は、第二載荷板38に対して軸方向Xに沿って相対移動可能であってもよい。第一保持部33および第二保持部34は、軸方向Xに沿って一体となって移動できるように互いに連結されていてもよい。
The
第三保持部35は、第二載荷板38に配置されており、第二載荷板38によって支持される。第三保持部35は、第二載荷板38に対して軸方向Xに沿って相対移動可能である。第四保持部36は、第三載荷板39に配置されており、第三載荷板39によって押圧される。第四保持部36は、第三載荷板39に対して軸方向Xに沿って相対移動可能である。第三保持部35および第四保持部36は、軸方向Xに沿って一体となって移動できるように互いに連結されていてもよい。
The
第三保持部35および第四保持部36は、第一の位置P1および第二の位置P2の間で軸方向Xに沿って移動可能である。第一の位置P1は、第一の電線10Aの波長λ1に対応する位置である。図8における第一保持部33および第二保持部34の位置は、第一の位置P1である。第一の位置P1において保持部33,34,35,36が電線10を保持した場合の電線10の長さL11は、第一の電線10Aの波長λ1に基づいて定められている。より詳しくは、長さL11は、波長λ1の半波長の倍数である。つまり、第一の位置P1は、第一の電線10Aで発生する定在波W3が接合部材20の近傍に節Ndを発生させるように定められている。
The
第二の位置P2において保持部35,36が電線10を保持した場合の電線10の長さL12は、第二の電線10Bの波長λ2に基づいて定められている。より詳しくは、長さL12は、波長λ2の半波長の倍数である。つまり、第二の位置P2は、第二の電線10Bで発生する定在波W3が接合部材20の近傍に節Ndを発生させるように定められている。
The length L12 of the
アクチュエータ32は、第一載荷板37および第三載荷板39に対して電線10を保持する保持力を作用させる。つまり、アクチュエータ32は、第一載荷板37を第三載荷板39に向けて押圧し、第三載荷板39を第一載荷板37に向けて押圧する。図8では、第一保持部33および第二保持部34が第一の位置P1において第一の電線10Aを保持している。また、第三保持部35および第四保持部36が第二の位置P2において第二の電線10Bを保持している。第1変形例の治具3は、異なる振動特性を有する電線10を適切な位置で保持することができる。
The
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。 The contents disclosed in the above embodiments and variations can be implemented in any suitable combination.
1 電線接合装置
2 加振装置
3 治具
10:電線、 10a:第一端部、 10b:第二端部、
11:芯線、 11a:露出部、 12:被覆
13:端子、 13a:接続部、 13b:芯線加締片、 13c:被覆加締片
14:素線
20:接合部材、 21:アンビル、 21a:端面
22:ホーン、 22a:端面
31:治具本体、 32:アクチュエータ、 33:第一保持部、 34:第二保持部
35:第三保持部、 36:第四保持部、 37:第一載荷板、 38:第二載荷板
39:第三載荷板
40:電線
F1:圧縮方向の力、 F2:引張方向の力
W1:入射波、 W2:反射波、 W3:定在波
Nd:節、 An:腹
X:軸方向、 Y:対向方向
λ:波長
REFERENCE SIGNS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Core wire, 11a: Exposed portion, 12: Coating 13: Terminal, 13a: Connection portion, 13b: Core wire clamping piece, 13c: Coating clamping piece 14: Wire 20: Joining member, 21: Anvil, 21a: End face 22: Horn, 22a: End face 31: Jig body, 32: Actuator, 33: First holding portion, 34: Second holding portion 35: Third holding portion, 36: Fourth holding portion, 37: First loading plate, 38: Second loading plate 39: Third loading plate 40: Electric wire F1: Compressive force, F2: Tensile force, W1: Incident wave, W2: Reflected wave, W3: Standing wave, Nd: Node, An: Antinode, X: Axial direction, Y: Opposite direction, λ: Wavelength
Claims (3)
前記第一端部の芯線および接合対象物を接合部材によって挟み込み、前記接合部材から前記芯線および前記接合対象物に対して超音波振動を与えて前記芯線と前記接合対象物とを接合する工程と、
を含み、
前記接合する工程において、前記治具から前記接合部材までの間の前記電線の長さは、前記超音波振動によって前記電線に生じる定在波の半波長の倍数の長さである
ことを特徴とする電線の接合方法。 holding a portion of an electric wire having a first end and a second end with a jig;
a step of sandwiching the core wire at the first end portion and the object to be joined by a joining member, and applying ultrasonic vibration from the joining member to the core wire and the object to be joined to join the core wire and the object to be joined;
Including,
a length of the electric wire between the jig and the joining member being a multiple of a half wavelength of a standing wave generated in the electric wire by the ultrasonic vibration,
前記芯線は、前記電線の被覆の末端と前記接合部材との間で外部空間に向けて露出している区間を有し、
前記治具から前記接合部材までの間の前記電線の長さは、前記被覆の末端と前記接合部材との間に前記定在波の節を発生させる長さである
請求項1に記載の電線の接合方法。 In the joining step,
The core wire has a section exposed toward an external space between an end of the coating of the electric wire and the joining member,
The method for joining electric wires according to claim 1 , wherein a length of the electric wire between the jig and the joining member is a length that generates a node of the standing wave between an end of the coating and the joining member.
請求項2に記載の電線の接合方法。 3. The method for joining electric wires according to claim 2, wherein in the joining step, a length of the electric wire between the jig and the joining member is a length that generates the node at a position closer to the joining member than a midpoint between the end of the coating and the joining member.
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