特開 2024-100333 超音波接合装置及び端子付き電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100333

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】超音波接合装置及び端子付き電線

(51)【国際特許分類】

   H01R 43/02 20060101AFI20240719BHJP

   H01R 43/048 20060101ALI20240719BHJP

   H01R 4/18 20060101ALI20240719BHJP

   H01R 4/62 20060101ALN20240719BHJP

【ＦＩ】

H01R43/02 B

H01R43/048 Z

H01R4/18 A

H01R4/62 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004266

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】鍋田 泰徳

【テーマコード（参考）】

5E051

5E063

5E085

【Ｆターム（参考）】

5E051LA04

5E051LA06

5E051LB03

5E063CC05

5E085BB03

5E085BB12

5E085CC03

5E085DD14

5E085EE09

5E085FF01

5E085HH11

5E085JJ03

(57)【要約】

【課題】単線化部の角部に位置する素線同士の接合度合いを向上することができる超音波接合装置及び端子付き電線を提供する。
【解決手段】超音波接合装置４は、電線２の芯線露出部１２に単線化部１３を形成する加工装置１００を備える。加工装置１００は、芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持して当該芯線露出部１２に超音波振動を加えて芯線同士を接合させる加圧部材１１２及び加振部材１１３を備える。加圧部材１１２は、芯線露出部１２を高さ方向Ｚの加振部材側に加圧する加圧面１２０を有する。加振部材１１３は、加圧部材１１２及び加振部材１１３が芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持した挟持状態で芯線露出部１２に対して超音波振動を加える加振面１３０を有する。加振面１３０は、挟持状態で芯線露出部１２側に向けて突出し、かつ軸線方向Ｘに延在して形成される突起部１３１を有する。突起部１３１は、芯線露出部１２側に向けて先細り形状を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に沿って延在し導電性を有する複数の素線からなる芯線と、前記芯線の端部を芯線露出部として露出させた状態で前記芯線を覆う絶縁被覆と、を有する電線の当該芯線露出部に対して、複数の前記素線を固めて単線化部を形成する加工装置を備え、
前記加工装置は、
前記軸線方向と直交する幅方向に対向して配置され、前記芯線露出部を前記幅方向に挟持する一対の保持部材と、
前記軸線方向及び前記幅方向と直交する高さ方向に対向して配置され、前記芯線露出部を前記高さ方向に挟持して当該芯線露出部に超音波振動を加えて前記芯線同士を接合させる加圧部材及び加振部材とを備え、
前記加圧部材は、
当該加圧部材及び前記加振部材が前記芯線露出部を前記高さ方向に挟持した挟持状態で前記芯線露出部を前記高さ方向の前記加振部材側に加圧する加圧面を有し、
前記加振部材は、
前記挟持状態で前記芯線露出部に対して前記超音波振動を加える加振面を有し、
前記加圧面及び前記加振面の少なくとも一方は、
前記挟持状態で前記芯線露出部側に向けて突出し、かつ前記軸線方向に延在して形成される少なくとも１つの突起部を有し、
前記突起部は、
前記芯線露出部側に向けて先細り形状を有する
ことを特徴とする超音波接合装置。

【請求項2】

前記加圧面及び前記加振面の前記一方は、
前記突起部が形成された領域と異なる領域に前記軸線方向に沿って凹凸状に形成された凹凸領域を有し、
前記突起部は、
前記凹凸領域における凸部より相対的に大きい
請求項１に記載の超音波接合装置。

【請求項3】

前記突起部は、
前記軸線方向と直交する方向の断面形状における前記芯線露出部側の頂点の角度が鈍角に形成される
請求項１または２に記載の超音波接合装置。

【請求項4】

軸線方向に沿って延在し導電性を有する複数の素線からなる芯線と、前記芯線の端部を芯線露出部として露出させた状態で前記芯線を覆う絶縁被覆と、を有する電線と、
前記芯線露出部に対して圧着される芯線圧着部を有する圧着端子と、を備え、
前記芯線露出部は、
複数の前記素線を固めて単線化され、かつ前記軸線方向と直交する方向の断面形状が矩形に形成され、前記芯線圧着部が圧着される単線化部を有し、
前記単線化部は、
前記軸線方向と直交する幅方向の両側に形成される一対の側面と、
前記軸線方向及び前記幅方向と直交する高さ方向の両側に形成される天面及び底面と、を有し、
前記天面及び底面の少なくとも一方は、
前記単線化部内側に向けて窪み、かつ前記軸線方向に延在して形成される少なくとも１つの窪み部を有し、
前記窪み部は、
前記単線化部内側に向けて先細り形状を有する
ことを特徴とする端子付き電線。

【請求項5】

前記天面及び前記底面の前記一方は、
前記窪み部が形成された領域と異なる領域に前記軸線方向に沿って凹凸状に形成された凹凸領域を有し、
前記窪み部は、
前記凹凸領域における凹部より相対的に大きい
請求項４に記載の端子付き電線。

【請求項6】

前記窪み部は、
前記軸線方向と直交する方向の断面形状における前記単線化内側の頂点の角度が鈍角に形成される
請求項４または５に記載の端子付き電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波接合装置及び端子付き電線に関する。

【背景技術】

【0002】

端子付き電線は、例えば、複数の素線で構成される芯線が絶縁被覆で覆われた電線の端末を露出させた芯線露出部に対して、圧着端子の電線圧着部を圧着するものが知られている。例えば、アルミニウム製の素線を束ねた芯線を有する電線に圧着端子を圧着する場合、当該素線の表層に形成された酸化膜を効率的に破壊して素線同士の導通性能を確保すべく、端子の圧着前に芯線を超音波接合して単線化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１１５５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電線の芯線露出部において、複数の素線同士を固めて断面が矩形状の単線化部を形成する場合、単線化部の角部に位置する素線同士の接合度合いが不十分となるおそれがあることから、改善の余地がある。

【0005】

本発明は、単線化部の角部に位置する素線同士の接合度合いを向上することができる超音波接合装置及び端子付き電線を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る超音波接合装置は、軸線方向に沿って延在し導電性を有する複数の素線からなる芯線と、前記芯線の端部を芯線露出部として露出させた状態で前記芯線を覆う絶縁被覆と、を有する電線の当該芯線露出部に対して、複数の前記素線を固めて単線化部を形成する加工装置を備え、前記加工装置は、前記軸線方向と直交する幅方向に対向して配置され、前記芯線露出部を前記幅方向に挟持する一対の保持部材と、前記軸線方向及び前記幅方向と直交する高さ方向に対向して配置され、前記芯線露出部を前記高さ方向に挟持して当該芯線露出部に超音波振動を加えて前記芯線同士を接合させる加圧部材及び加振部材とを備え、前記加圧部材は、当該加圧部材及び前記加振部材が前記芯線露出部を前記高さ方向に挟持した挟持状態で前記芯線露出部を前記高さ方向の前記加振部材側に加圧する加圧面を有し、前記加振部材は、前記挟持状態で前記芯線露出部に対して前記超音波振動を加える加振面を有し、前記加圧面及び前記加振面の少なくとも一方は、前記挟持状態で前記芯線露出部側に向けて突出し、かつ前記軸線方向に延在して形成される少なくとも１つの突起部を有し、前記突起部は、前記芯線露出部側に向けて先細り形状を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る超音波接合装置及び端子付き電線によれば、単線化部の角部に位置する素線同士の接合度合いを向上することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る端子付き電線の主要部を模式的に表した図である。

【図2】図２は、実施形態に係る端子付き電線を構成する電線を模式的に表した図である。

【図3】図３は、図２に示す電線の加工装置の主要部を模式的に表した図である。

【図4】図４は、図３に示す加工装置に加工された状態の芯線を模式的に表した図である。

【図5】図５は、単線化部及び加振部材の特徴部分を幅方向から視て模式的に表した図である。

【図6】図６は、実施形態の第１変形例における単線化部及び加振部材の特徴部分を軸線方向から視て模式的に表した図である。

【図7】図７は、実施形態の第２変形例における単線化部及び加振部材の特徴部分を軸線方向から視て模式的に表した図である。

【図8】図８は、実施形態の第３変形例における単線化部及び加振部材の特徴部分を軸線方向から視て模式的に表した図である。

【図9】図９は、実施形態の第４変形例における単線化部及び加振部材の特徴部分を幅方向から視て模式的に表した図である。

【図10】図１０は、実施形態の第５変形例における単線化部及び加振部材の特徴部分を幅方向から視て模式的に表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記実施形態により本発明が限定されるものではない。すなわち、下記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、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0010】

［実施形態］
まず、本実施形態の端子付き電線１について図１～図２を参照して説明する。なお、図１は、電線２に対して、後述する圧着端子３が圧着された状態を示す図であり、当該圧着端子３の一部が省略されている。図２は、圧着端子３が圧着される前に単線化された電線２の芯線露出部１２を示す図である。

【0011】

なお、以下の説明において、図１～図１０のＸ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向のうち、Ｘ方向を「軸線方向Ｘ」といい、Ｙ方向を「幅方向Ｙ」といい、Ｚ方向を「高さ方向Ｚ」という。軸線方向Ｘと幅方向Ｙと高さ方向Ｚとは、相互に直交する。軸線方向Ｘは、圧着端子３が設けられる電線２の軸線Ｏに沿う方向、当該電線２が延在する延在方向、圧着端子３と相手端子（不図示）との挿抜方向等に相当する。幅方向Ｙと高さ方向Ｚとは、軸線方向Ｘと直交する方向に含まれる。なお、高さ方向Ｚは、一方を「上側Ｚ１」、他方を「下側Ｚ２」という。また、以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向を表すものとする。

【0012】

端子付き電線１は、車両に使用されるワイヤハーネス等に適用されるものである。ここで、ワイヤハーネスは、例えば、車両に搭載される各装置間の接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線２を束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線２を各装置に接続するようにしたものである。

【0013】

端子付き電線１は、図１に示すように、電線２と、当該電線２の端末に圧着され導通接続される圧着端子３とを備える。

【0014】

電線２は、車両に配索され、各装置を電気的に接続するものである。電線２は、図２に示すように、導電性を有する線状の芯線１０と、当該芯線１０の外側を覆う絶縁性を有する絶縁被覆２０とを含んで構成される。電線２は、絶縁被覆２０によって芯線１０を被覆した絶縁電線である。

【0015】

芯線１０は、導電性を有する金属製の素線１１を複数束ねた芯線である。芯線１０は、導電性の金属、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の素線１１を複数束ねたものであるが、当該複数の素線１１を撚り合わせた撚り芯線であってもよい。絶縁被覆２０は、芯線１０の外周側を被覆する電線被覆である。絶縁被覆２０は、例えば、絶縁性の樹脂材料（ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、架橋ＰＥ（ポリエチレン）等。耐摩耗性や耐薬品性、耐熱性等に配慮して適宜選定される。）等を押出成形することによって形成される。

【0016】

電線２は、軸線Ｏに沿って線状に延在し、延在方向（軸線方向Ｘ）に対してほぼ同じ径で延びるように形成される。電線２は、全体として略円形状の断面形状に形成される。電線２は、芯線１０の断面形状（軸線方向Ｘと交差する方向の断面形状）が略円形状となり、絶縁被覆２０の断面形状が周方向に沿った略円環形状となっている。電線２は、少なくとも一方の端末において、絶縁被覆２０が剥ぎ取られており、芯線１０が絶縁被覆２０の端末から露出して芯線露出部１２が形成されている。電線２は、絶縁被覆２０の端末の近傍、及び、絶縁被覆２０の端末から露出している芯線露出部１２に圧着端子３が設けられる。

【0017】

芯線露出部１２は、図２に示すように、複数の素線１１を固めて単線化された単線化部１３を有する。

【0018】

単線化部１３は、例えば、後述する電線２の加工装置１００により芯線露出部１２の軸線方向Ｘの先端側を機械的に変形させた部分である。単線化部１３は、後述する圧着端子３の芯線圧着部３０が圧着される。単線化部１３は、当該単線化部１３の軸線方向Ｘの先端側に形成された端面１４と、単線化部１３の軸線方向Ｘ周りに沿う周方向に形成された外周面を構成する天面１５、底面１６、一対の側面１７，１７とを有する。

【0019】

端面１４は、軸線方向Ｘと直交する方向に略平坦に形成され、かつ軸線方向Ｘから視た形状が矩形に形成されている。

【0020】

天面１５は、単線化部１３の高さ方向Ｚの上側Ｚ１に形成され、高さ方向Ｚから視た形状が矩形に形成されている。天面１５と一対の側面１７，１７との間には、単線化部１３に形成される４つの角部１９のうち角部１９Ｂがそれぞれ形成される。天面１５は、軸線方向Ｘに沿って凹凸状に形成された凹凸領域１５ａを有する。凹凸領域１５ａにおける凹凸は、後述する加工装置１００の加圧部材１１２により形成される。

【0021】

底面１６は、単線化部１３の高さ方向Ｚの下側Ｚ２に形成され、高さ方向Ｚから視た形状が矩形に形成されている。底面１６と一対の側面１７，１７との間には、単線化部１３に形成される４つの角部１９のうち角部１９Ａがそれぞれ形成される。底面１６は、軸線方向Ｘに延在しかつ幅方向Ｙの略中央に形成された第１領域１６ａと、第１領域１６ａと異なる領域に形成され、軸線方向Ｘに沿って凹凸状に形成された第２領域１６ｂとを有する。第２領域１６ｂに形成される凹凸は、高さ（深さ）及び間隔において、略均等に形成されている。

【0022】

第１領域１６ａは、単線化部１３内側に向けて窪み、かつ軸線方向Ｘに延在して形成される窪み部４１を有する。

【0023】

本実施形態の窪み部４１は、軸線方向Ｘから視た断面形状が矩形状ではなく、単線化部１３内側に向けて先細り形状となっている。窪み部４１は、凹凸状に形成された第２領域１６ｂにおける凹部１６ｃより相対的に大きい。具体的には、窪み部４１は、軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状における単線化部１３内側の頂点４２が、最も単線化部１３内側に位置する場合において、凹部１６ｃの単線化部１３内側の頂点より深く形成されている。窪み部４１は、当該窪み部４１の軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状が、頂点４２を通って高さ方向Ｚに沿う仮想線（不図示）を中心に幅方向Ｙに対称に形成される。また、窪み部４１は、頂点４２を挟んで幅方向Ｙの両側に形成された一対の傾斜面４３が、凹部１６ｃの傾斜面より幅方向Ｙに幅広に形成されている。第１領域１６ａに形成される窪み部４１は、後述する加工装置１００の加振部材１１３により形成される。

【0024】

圧着端子３は、電線２が電気的に接続され、導電性を有する相手端子が接続される端子金具である。圧着端子３は、図１に示すように、芯線圧着部３０と、電気接続部３３と、被覆圧着部３４とを備える。芯線圧着部３０と電気接続部３３と被覆圧着部３４とは、全体が一体で導電性を有する金属部材によって構成される。例えば、圧着端子３は、一枚の板金を、芯線圧着部３０、電気接続部３３、被覆圧着部３４等の各部に対応した形状にあわせて、打ち抜き加工、プレス加工、折り曲げ加工等の各種加工によって成形することで各部が立体的に一体で形成される。圧着端子３は、軸線方向Ｘに沿って一方側から他方側に向かって、電気接続部３３、芯線圧着部３０、被覆圧着部３４の順で並んで相互に連結される。

【0025】

芯線圧着部３０は、芯線露出部１２における単線化部１３に圧着されることで、電線２と圧着端子３とを電気的に接続する部分である。芯線圧着部３０は、基部３１と、一対のバレル片３２，３２とを有する。基部３１は、芯線圧着部３０が、単線化部１３に圧着された圧着状態において、軸線方向Ｘに沿って延在する部分である。一対のバレル片３２，３２は、基部３１から周方向の両側にそれぞれ延在し、かつ上記圧着状態で、軸線方向Ｘと直交する方向に沿って単線化部１３を挟んで基部３１に対向して位置する部分である。一対のバレル片３２，３２は、幅方向Ｙに対向して設けられる。芯線圧着部３０は、基部３１と一対のバレル片３２，３２とによって電線２の芯線１０に対して加締められ圧着される。

【0026】

電気接続部３３は、相手端子と電気的に接続される部分である。なお、図１の電気接続部３３は、一部が省略されている。電気接続部３３は、雌型の端子形状であるが、雄型の端子形状であってもよい。電気接続部３３は、雌型の端子形状である場合、雄型の端子形状の相手端子と電気的に接続される。なお、電気接続部３３は、相手端子に限らず、アース部材等の種々の導電性の部材と電気的に接続される構成であってもよい。この場合、電気接続部３３は、例えばアース部材等に締結されるいわゆる丸形端子（ＬＡ端子）形状であってもよい。

【0027】

被覆圧着部３４は、絶縁被覆２０の端部に圧着されることで、電線２に対して圧着端子３を固定する部分である。被覆圧着部３４は、基部３１の一部、及び、一対のバレル片３２，３２によって構成される。

【0028】

次に、上記のように構成される電線２を製造する超音波接合装置４について図３～図５を参照しつつ、適宜他図を参照して説明する。

【0029】

本実施形態の超音波接合装置４は、電線２の芯線露出部１２に対して加工処理を行う加工装置１００を備える。なお、図３は、芯線露出部１２を加工装置１００に投入し、当該芯線露出部１２を単線化する前の状態を、電線２の軸線方向Ｘの先端側から視た図である。図４は、加工装置１００により単線化されつつある芯線露出部１２を、軸線方向Ｘから視た断面として模式的に表した図である。図５は、単線化部１３及び加振部材１１３の特徴部分を幅方向Ｙから視て模式的に表した図である。

【0030】

加工装置１００は、電線２に対して圧着端子３を圧着する前に、当該電線２の芯線露出部１２を構成する複数の素線１１を固めて単線化部１３を形成するものである。本実施形態の加工装置１００は、一対の保持部材１１０，１１０、加圧部材１１２、加振部材１１３を有し、これらによって単線化部１３が形成される。一対の保持部材１１０，１１０、加圧部材１１２、及び加振部材１１３は、軸線方向Ｘと直交し、かつ互いに直交する２方向それぞれに対向して配置されている。具体的には、一対の保持部材１１０，１１０は、幅方向Ｙに対向して配置され、加圧部材１１２と加振部材１１３は、高さ方向Ｚに対向して配置される。加工装置１００は、一対の保持部材１１０，１１０、加圧部材１１２、及び加振部材１１３が図３に示すように配置されることで、内側に芯線露出部１２を収容するための芯線収容空間１１４を形成する。

【0031】

一対の保持部材１１０，１１０は、芯線露出部１２を幅方向Ｙに挟持するものである。一対の保持部材１１０は、幅方向Ｙにおいて芯線露出部１２の外径に応じて一定の間隔を開けて配置され、図４に示すように、単線化部１３の形成時において当該単線化部１３の側面１７，１７を形成する。

【0032】

加圧部材１１２及び加振部材１１３は、芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持して当該芯線露出部１２に超音波振動を加えて芯線同士を接合させるものである。

【0033】

加圧部材１１２は、当該加圧部材１１２及び加振部材１１３が芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持した挟持状態で芯線露出部１２を高さ方向Ｚの加振部材側に加圧する加圧面１２０を有する。加圧面１２０は、単線化部１３の天面１５に形成される凹凸領域１５ａの凹凸に対応する凹凸領域１２０ａを有する。

【0034】

加振部材１１３は、図５に示すように、上記挟持状態で芯線露出部１２に対して超音波振動を加える加振面１３０を有する。加振面１３０は、上記挟持状態で芯線露出部１２側に向けて突出し、かつ軸線方向Ｘに延在して形成される突起部１３１と、突起部１３１が形成された第１領域１３０ａと異なる領域に軸線方向Ｘに沿って凹凸状に形成された第２領域１３０ｂとを有する。

【0035】

突起部１３１は、単線化部１３の底面１６に形成される第１領域１６ａの窪み部４１に対応するものである。突起部１３１は、軸線方向Ｘから視た断面形状が矩形状ではなく、芯線露出部１２側に向けて先細り形状を有する。突起部１３１は、凹凸状に形成された第２領域１３０ｂにおける凸部１３０ｃより相対的に大きい。具体的には、突起部１３１は、軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状における芯線露出部１２側の頂点１３２が、最も芯線露出部１２側に位置する場合において、凸部１３０ｃの芯線露出部１２側の頂点より高く形成されている。突起部１３１は、当該突起部１３１の軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状が、頂点１３２を通って高さ方向Ｚに沿う仮想線（不図示）を中心に幅方向Ｙに対称に形成される。また、突起部１３１は、頂点１３２を挟んで幅方向Ｙの両側に形成された一対の傾斜面１３３が、凸部１３０ｃの傾斜面より幅広に形成されている。

【0036】

加圧部材１１２及び加振部材１１３は、芯線露出部１２の素線１１同士を超音波接合して単線化する超音波接合治具を構成する。ここで、超音波接合とは、上記挟持状態において、超音波接合装置４の振動子を構成するホーンとしての加振部材１１３によって接続対象に対して超音波振動を付加し、当該付加された超音波振動を用いて行われる金属間接合である。この場合、接続対象である芯線露出部１２の複数の素線１１は、当該芯線露出部１２が、受け治具を構成するアンビルとしての加圧部材１１２と加振部材１１３によって挟持され、かつ一対の保持部材１１０，１１０によって挟持される。

【0037】

本実施形態の端子付き電線１の製造方法は、例えば、加工工程と、圧着工程とを含むものである。

【0038】

まず、加工工程では、加工装置１００により、芯線露出部１２において複数の素線１１を固めて単線化部１３を形成する。なお、電線２は、この加工工程の前に、不図示の皮剥き装置により電線２の一端において、絶縁被覆２０が剥ぎ取られ、芯線１０の外周面が露出され、芯線露出部１２が形成されているものとする。具体的に、加工工程では、加工装置１００は、図３に示すように、芯線収容空間１１４に収容された芯線露出部１２に対して、加圧部材１１２を加振部材１１３側に向けて移動させながら加圧する。加工装置は、芯線露出部１２の断面形状が円形から矩形に加圧変形された状態で、加圧部材１１２及び加振部材１１３を用いて超音波接合を行う。加工装置１００は、芯線露出部１２に対して加振部材１１３により超音波振動が付加される。この結果、電線２は、芯線露出部１２を構成する素線１１同士が超音波振動によって互いに擦れ合うことで塑性変形が生じ、固相状態で接合され、単線化部１３が形成される。

【0039】

次に、圧着工程では、単線化部１３に芯線圧着部３０を圧着させると共に、絶縁被覆２０の端末の近傍に被覆圧着部３４を圧着させる。この圧着工程では、電線２が配置された芯線圧着部３０及び被覆圧着部３４を、高さ方向Ｚに対向する一対の加工治具（不図示）を用いて加工する。一対の加工治具が、芯線圧着部３０及び被覆圧着部３４を高さ方向Ｚの両側から挟み込むように加圧することで、電線２に対して圧着端子３が圧着される。

【0040】

以上説明したように、本実施形態に係る超音波接合装置４は、電線２の芯線露出部１２に単線化部１３を形成する加工装置１００を備える。加工装置１００は、芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持して当該芯線露出部１２に超音波振動を加えて芯線同士を接合させる加圧部材１１２及び加振部材１１３を備える。加圧部材１１２は、芯線露出部１２を高さ方向Ｚの加振部材側に加圧する加圧面１２０を有する。加振部材１１３は、加圧部材１１２及び加振部材１１３が芯線露出部１２を高さ方向Ｚに挟持した挟持状態で芯線露出部１２に対して超音波振動を加える加振面１３０を有する。加振面１３０は、挟持状態で芯線露出部１２側に向けて突出し、かつ軸線方向Ｘに延在して形成される突起部１３１を有する。突起部１３１は、芯線露出部１２側に向けて先細り形状を有する。

【0041】

従来の電線２の加工装置では、芯線露出部１２を単線化した場合、芯線１０の断面形状が円形から矩形に変形する。この場合、単線化部の断面において、例えば、幅方向Ｙにおける中央と、その両側の角部とでは、素線同士の密着度合いが異なる。従来の単線化部における素線同士の密着度合いは、中央側に位置する部分に対して角部側に位置する部分が相対的に粗状態になる。

【0042】

そこで、本実施形態に係る加工装置１００は、上記構成により、突起部１３１により単線化部１３の中央側に位置する部分が加圧されることで、素線１１が各角部側に流れ込み、角部側に位置する部分が相対的に粗状態から密状態に遷移する。また、単線化部１３の中央側に位置する部分は、突起部１３１により加圧されることで、角部側に位置する部分が密状態に遷移しても、密状態が維持される。この結果、加工装置１００は、単線化部の角部に位置する素線同士の接合度合いを向上することができると共に、単線化部１３全体の素線同士の接合度合いを略均一にすることができる。

【0043】

また、加工装置１００は、突起部１３１が、第２領域１３０ｂにおける凸部１３０ｃより相対的に大きい。これにより、加工装置１００は、突起部１３１により単線化部１３の中央側に位置する部分が加圧されることで、素線１１が各角部側に流れ込む度合いを、凸部１３０ｃにより制限させないようにすることができる。

【0044】

また、本実施形態に係る端子付き電線１は、単線化部１３における底面１６が、単線化部１３内側に向けて窪み、かつ軸線方向Ｘに延在して形成される窪み部４１を有する。この窪み部４１は、単線化部１３内側に向けて先細り形状を有する。

【0045】

端子付き電線１は、上記構成により、窪み部４１が形成されていない従来の単線化部と比較して、単線化部１３の各角部１９Ａに位置する素線同士の接合度合いを向上することができる。また、窪み部４１は、単線化部１３内側に向けて先細り形状を有するので、例えば、断面形状が矩形状のものと比較して、単線化部１３の中央側に位置する部分から各角部側への素線１１の流れを緩やかにすることができる。

【0046】

また、端子付き電線１は、窪み部４１が、第２領域１６ｂにおける凹部１６ｃより相対的に大きい。これにより、端子付き電線１は、単線化部１３に窪み部４１が形成されることで、単線化部１３の中央側に位置する部分から各角部側への素線１１の流れを、凹部１６ｃにより制限させないようにすることができる。

【0047】

次に、上記実施形態の変形例について図６～図１０を参照して説明する。

【0048】

図６に示す実施形態の第１変形例に係る加工装置１００は、突起部１３１Ａが、軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状における芯線露出部１２側の頂点１３２の角度が鈍角に形成される。これにより、加工装置１００は、突起部１３１Ａの頂点１３２の角度が鋭角に形成されるものとの相対的な比較において、素線１１を中央部分から離間している角部側に流れやすくすることが可能となる。

【0049】

また、実施形態の第１変形例に係る端子付き電線１は、窪み部４１Ａが、軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状における単線化内側の頂点４２の角度が鈍角に形成されていてもよい。これにより、端子付き電線１は、窪み部４１Ａの頂点４２の角度が鋭角に形成されるものとの相対的な比較において、素線１１が中央部分から離間している角部側に流れやすくなる。

【0050】

図７に示す実施形態の第２変形例に係る加工装置１００は、突起部１３１Ｂが、加振面１３０において幅方向Ｙに２つ形成されている。各突起部１３１Ｂは、上述した突起部１３１と同一である。これにより、加工装置１００は、突起部１３１が１つ形成されたものと比較して、素線１１を中央部分から離間している角部側に流れやすくすることが可能となる。

【0051】

図７に示す実施形態の第２変形例に係る端子付き電線１は、窪み部４１Ｂが、底面１６において幅方向Ｙに２つ形成されている。各窪み部４１Ｂは、上述した窪み部４１と同一である。これにより、端子付き電線１は、窪み部４１が１つ形成されたものと比較して、素線１１を中央部分から離間している角部側に流れやすくすることが可能となる。

【0052】

図８に示す実際形態の第３変形例に係る加工装置１００は、突起部１３１Ｃが、加振面１３０において幅方向Ｙに２つ形成され、かつ各突起部１３１Ｃの軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状が、頂点１３２を通って高さ方向Ｚに沿う仮想線Ｐを中心に幅方向Ｙに非対称に形成される。各突起部１３１Ｃは、頂点１３２を挟んで幅方向Ｙの両側に形成された一対の傾斜面１３３Ｃ，１３３Ｃを有する。一対の傾斜面１３３Ｃ，１３３Ｃのうち、一方が他方より幅方向Ｙにおいて相対的に長く形成されている。具体的には、各突起部１３１Ｃは、外側の傾斜面１３３Ｃが、中央側の傾斜面１３３Ｃより幅方向Ｙにおいて相対的に長く、かつ傾斜度合いが緩やかに形成されている。これにより、加工装置１００は、図７に示す突起部１３１Ｂが仮想線を中心に幅方向Ｙに対称に形成されたものと比較して、単線化部１３が突起部１３１Ｃにより加圧されたときに、素線１１を中央部分から角部側に徐々に流れやすくすることが可能となる。

【0053】

図８に示す実際形態の第３変形例に係る端子付き電線１は、窪み部４１Ｃが、底面１６において幅方向Ｙに２つ形成され、かつ各窪み部４１Ｃの軸線方向Ｘと直交する方向の断面形状が、頂点４２を通って高さ方向Ｚに沿う仮想線Ｐを中心に幅方向Ｙに非対称に形成される。各窪み部４１Ｃは、頂点４２を挟んで幅方向Ｙの両側に形成された一対の傾斜面４３Ｃ，４３Ｃを有する。一対の傾斜面４３Ｃ，４３Ｃのうち、一方が他方より幅方向Ｙにおいて相対的に長く形成されている。具体的には、各窪み部４１Ｃは、角部１９Ｂ側の傾斜面４３Ｃが、中央側の傾斜面４３Ｃより幅方向Ｙにおいて相対的に長く、かつ傾斜度合いが緩やかに形成されている。これにより、端子付き電線１は、図７に示す窪み部４１Ｂが仮想線を中心に幅方向Ｙに対称に形成されたものと比較して、単線化部１３が突起部１３１Ｃにより加圧されたときに、素線１１を中央部分から角部側に徐々に流れやすくすることが可能となる。

【0054】

また、図８に示す実際形態に係る加工装置１００は、突起部１３１が、第１領域１３０ａの軸線方向Ｘの全面に形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、実施形態の第４変形例として、図９に示すように、突起部１３１Ｄが第１領域１３０ａの軸線方向Ｘの一部に形成されていてもよい。図示の突起部１３１Ｄは、図５に示す突起部１３１に対して相対的に短く、軸線方向Ｘの略中央に形成されている。また、実施形態の第５変形例として、図１０の示すように、突起部１３１Ｅは、第１領域１３０ａの軸線方向Ｘにおいて２つ形成されていてもよい。

【0055】

また、上記実施形態及び変形例では、加工装置１００は、突起部１３１が加振部材１１３に形成されているが、これに限定されず、突起部１３１が加圧部材１１２に形成されていてもよい。または、突起部１３１が、加圧部材１１２及び加振部材１１３の両方に形成されていてもよい。

【0056】

また、上記実施形態及び変形例では、端子付き電線１は、窪み部４１が単線化部１３の底面１６に形成されているが、これに限定されず、窪み部４１が天面１５に形成されていてもよい。または、窪み部４１が、天面１５及び底面１６の両方に形成されていてもよい。

【0057】

上記実施形態及び変形例では、素線１１は、アルミニウム、アルミニウム合金等で構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、銅、銅合金等で構成されていてもよい。芯線１０は、複数の素線１１の撚線であってもよい。

【符号の説明】

【0058】

１ 端子付き電線
２ 電線
３ 圧着端子
４ 超音波接合装置
１００ 加工装置
１１０ 保持部材
１１２ 加圧部材
１１３ 加振部材
１３０ 加振面
１３１ 突起部
１３２ 頂点
１３３ 傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】