CN114128049B - 电线的连接结构及电线的连接方法 - Google Patents
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Abstract
线束(1)具备铜电线(10A)和铝电线(10B)。铜电线(10A)具备铜芯线(11A)。铝电线(10B)具备铝芯线(11B),铝芯线(11B)通过与铜芯线(11A)不同的材料构成,具有比铜芯线(11A)低的导体强度。铜芯线(11A)折回而形成为多重,顶端侧的一部分成为体积增加部(11AE)。线束(1)具备包括体积增加部(11AE)的铜芯线(11A)和铝芯线(11B)焊接而成的接合部(20)。接合部(20)具备第1层(21)和第2层(22),第1层(21)由包括体积增加部(11AE)的铜芯线(11A)构成,第2层(22)由铝芯线(11B)构成,与第1层(21)重叠地配置。
Description
技术领域
通过本说明书公开的技术涉及电线的连接结构及电线的连接方法。
背景技术
已知多条电线的芯线彼此接合的电线的连接结构。作为芯线的接合方法,例如有如下方法:将多条电线的芯线捆扎并扭在一起,利用超声波焊接进行接合(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-322544号公报
发明内容
发明要解决的课题
在如上述的接合方法中,在将芯线的材质不同的两种电线接合的情况下,有时产生接合强度不充足、接合部分剥离等的问题,要求改善。
用于解决课题的方案
通过本说明书公开的电线的连接结构,具备:第1电线,具备第1芯线;第2电线,具备第2芯线,所述第2芯线由与所述第1芯线不同的材料构成并且具有比所述第1芯线低的导体强度;体积增加部,由与所述第1芯线同种的材料构成;以及所述第1芯线、所述第2芯线以及所述体积增加部焊接而成的接合部,所述接合部具备第1层和第2层,所述第1层由所述第1芯线和所述体积增加部构成,所述第2层由所述第2芯线构成,与所述第1层重叠地配置。
另外,通过本说明书公开的电线的连接方法,将第1电线和第2电线连接,所述第1电线具备第1芯线,所述第2电线具备第2芯线,所述第2芯线由与所述第1芯线不同的材料构成并且具有比所述第1芯线低的导体强度,所述电线的连接方法包括:第1焊接工序,将所述第1芯线和体积增加部利用超声波焊接进行接合而形成第1层,所述体积增加部由与所述第1芯线同种的材料构成;和第2焊接工序,在所述第1层重叠所述第2芯线并利用超声波焊接进行接合而形成第2层。
根据上述的结构,第1层通过体积增加部而增加体积,所以在焊接时能够将第1层形成为具有某种程度的宽度和厚度的均匀的层,与该第1层重叠的第2层也能够形成为均匀的层。由此,能够抑制焊接强度的偏差,能够确保充足的接合强度。
在上述的结构中,所述体积增加部可以通过折回而形成为多重的所述第1芯线的一部分构成。或者,所述体积增加部也可以是与所述第1芯线分体的体积增加构件。
发明效果
根据通过本说明书公开的电线的连接结构及电线的连接方法,在将芯线的材质不同的多条电线接合的情况下,能够确保充足的接合强度。
附图说明
图1是实施方式1的线束的侧视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是示出实施方式1中、将铜芯线折回而安置在砧座上的情况的侧视图。
图4是示出实施方式1中、超声波焊接铜芯线而形成第1层的情况的侧视图。
图5是图4的B-B线剖视图。
图6是示出实施方式1中、在第1层上重叠铝芯线的情况的侧视图。
图7是示出实施方式1中、超声波焊接铝芯线而形成第2层的情况的侧视图。
图8是图7的C-C线剖视图。
图9是示出实施方式2中、将铜芯线和伪芯线安置于砧座上的情况的侧视图。
图10是示出实施方式2中、超声波焊接铜芯线和伪芯线而形成第1层的情况的侧视图。
图11是示出实施方式2中、在第1层上重叠铝芯线的情况的侧视图。
图12是示出实施方式2中、超声波焊接铝芯线而形成第2层的情况的侧视图。
图13是示出现有例中、超声波焊接铜芯线而形成第1层的情况的侧视图。
图14是图13的D-D线剖视图。
图15是现有例中、与图13的D-D线在同一位置切断而示出在第1层上重叠铝芯线并进行超声波焊接而形成第2层的情况的剖视图。
具体实施方式
<实施方式1>
一边参照图1~图8一边说明实施方式1。本实施方式的电线的连接结构是多条铜电线10A(相当于第1电线)及铝电线10B(相当于第2电线)连接的线束1的一部分。
如图1所示,铜电线10A具备:铜芯线11A(相当于第1芯线),通过将铜制的多根线材绞合得到的绞线构成;和合成树脂制的第1绝缘包覆部12A,包覆该铜芯线11A。铜芯线11A具有在铜电线10A的末端部从第1绝缘包覆部12A露出的部分。
如图1所示,铝电线10B具备:铝芯线11B(相当于第2芯线),通过将铝制的多根线材绞合得到的绞线构成;和合成树脂制的第2绝缘包覆部12B,包覆该铝芯线11B。铝芯线11B具有在铝电线10B的末端部从第2绝缘包覆部12B露出的部分。
铝芯线11B的导体强度比铜芯线11低。
在此,所谓“导体强度”是指芯线的拉伸强度。更具体地讲,是指将芯线依照“JIS Z2241”提供给拉伸试验,将直至达到断裂为止的最大载荷除以负荷前的芯线截面积得到的值。
多根铜芯线11A及铝芯线11B相互接合,构成接合部20。
如图1所示,接合部20具备第1层21及与第1层21重叠的第2层22这两层。第1层21是通过多根铜芯线11A构成的层,第2层22是通过多条铝芯线11B构成的层。在图1中的上下方向(层积方向的一例),最下层(一方的最外层的一例)仅由第1层21形成,最上层(另一方的最外层的一例)仅由第2层22形成。
多根铜芯线11A的露出部分以捆扎的状态折回两次,以折叠成S字状的状态接合。铜芯线11A的两个部位的折回部分分别成为从第1层21的两端稍微突出的U字形的环部11AR1、11AR2。
将制造上述结构的线束1的方法的一例在以下示出。
首先,在多条铜电线10A各自的末端部,将第1绝缘包覆部12A剥皮而使铜芯线11A露出。关于多条铝电线10B各自也是同样,在末端部将第2绝缘包覆部12B剥皮而使铝芯线11B露出。铜电线10A的剥皮长度为铝电线10B的约3倍。
接着,使用超声波焊接装置30将铜芯线11A及铝芯线11B的露出部分接合。超声波焊接装置30是具备砧座31和焊接焊头32的公知结构的装置。
首先,形成第1层21(第1焊接工序)。将多根铜芯线11A的露出部分捆扎成一个。接着,如图3所示,将铜芯线11A的束在两个部位的折回位置(环部11AR1、11AR2)折回而折叠成三重,载置于砧座31上。在铜芯线11A中,比一方(图3的左侧)的环部11AR1靠顶端侧的部分成为体积增加部11AE。
接着,使焊接焊头32下降,一边按压铜芯线11A一边沿着铜电线10A的轴线方向施加超声波振动。焊接条件为适合铜芯线11A的条件。由此,如图4所示,多根铜芯线11A被焊接而形成第1层21。
接着,形成第2层22(第2焊接工序)。使焊接焊头32上升,在所形成的第1层21上如图6所示重叠多条铝芯线11B的束。接着,使焊接焊头32下降,一边将铝芯线11B朝向第1层21按压一边沿着铝电线10B的轴线方向施加超声波振动。焊接条件为适合铝芯线11B的条件。由此,如图7所示,在第1层21上被焊接铝芯线11B而形成第2层22。
这样,线束1完成。
在此,在焊接的铜芯线11A相对少的情况下,如图14所示,在第1焊接工序中形成的第1层71有时不会扩展到砧座31的整个宽度。在这样的情况下,在第2焊接工序中,如图15所示,第2层72的一部分向第1层71的侧方突出。第2层72中向第1层71的侧方突出的部分(图15的左端部)因为被焊接焊头32施加的载荷减小,所以焊接不足,而承载于第1层71上的部分因为被施加的载荷变大,所以变为过焊。这样,有可能第1层71和第2层72的界面处的焊接强度有偏差,焊接强度变得不稳定。
与此相对,在本实施方式的线束1的制造方法中,铜芯线11A折叠成三重,与没有折叠的情况比较,焊接部分体积增加。因此,如图5所示,在第1焊接工序中形成的第1层21扩展到砧座31及焊接焊头32的整个宽度,成为具有某种程度的宽度和厚度的均匀的层。由此,避免在接下来的第2焊接工序中与第1层21重叠的第2层22向第1层21的侧方突出,能够将第2层22形成为均匀的层。由此,能够抑制焊接强度的偏差。
如上所述,根据本实施方式,线束1具备铜电线10A和铝电线10B。铜电线10A具备铜芯线11A。铝电线10B具备铝芯线11B,铝芯线11B通过与铜芯线11A不同的材料构成,具有比铜芯线11A低的导体强度。铜芯线11A折回而形成为多重,一部分成为体积增加部11AE。线束1具备接合部20,在接合部20被焊接包括体积增加部11AE的铜芯线11A和铝芯线11B。接合部20具备:第1层21,由包括体积增加部11AE的铜芯线11A构成;和第2层22,由铝芯线11B构成,与第1层21重叠地配置。
另外,本实施方式的线束1的制造方法是将铜电线10A和铝电线10B连接的方法,铜电线10A具备铜芯线11A,铝电线10B具备铝芯线11B,铝芯线11B通过与铜芯线11A不同的材料构成,具有比铜芯线11A低的导体强度,所述制造方法包括第1焊接工序和第2焊接工序。第1焊接工序是通过将铜芯线11A折回而形成为多重,从而将比折回位置(环部11AR1)靠顶端侧的部分形成为体积增加部11AE,利用超声波焊接将包括该体积增加部11AE的铜芯线11A接合而形成第1层21的工序。第2焊接工序是在第1层21重叠铝芯线11B并利用超声波焊接进行接合而形成第2层22的工序。
根据上述的结构,因为第1层21通过体积增加部11AE而增加体积,所以在焊接时能够将第1层21形成为具有某种程度的宽度和厚度的均匀的层,与该第1层21重叠的第2层22也能够形成为均匀的层。由此,能够抑制焊接强度的偏差,能够确保充足的接合强度。
<实施方式2>
接着,一边参照图9~图12一边说明实施方式2。本实施方式的线束40具备多条铜电线50A(相当于第1电线)、多条铝电线10B以及伪芯线53(相当于体积增加部、体积增加构件)。
铜电线50A与实施方式1的铜电线10A同样,具备铜芯线51A(相当于第1芯线)和第1绝缘包覆部52A(参照图12)。铜芯线51A具有从第1绝缘包覆部52A露出的部分。
伪芯线53通过将多根线材绞合得到的绞线构成,具有与铜芯线51A的露出部分大致相等的长度(参照图9),该线材通过作为与铜芯线51A相同的材料的铜构成。
铜芯线51A、铝芯线11B以及伪芯线53通过超声波焊接而被焊接,构成接合部60。
如图12所示,接合部60具备第1层61及与第1层61重叠的第2层22这两层。第1层61是由多根铜芯线51A和伪芯线53构成的层,第2层22是由多条铝芯线11B构成的层。伪芯线53的末端从第1层21稍微突出,成为与铜电线50A和铝电线10B均不连接的断线部53E。
将制造上述结构的线束40的方法的一例在以下示出。
首先,形成第1层61(第1焊接工序)。如图9所示,将多根铜芯线51A的露出部分和伪芯线53捆扎成一个,载置于超声波焊接装置30的砧座31上。接着,使焊接焊头32下降,一边按压铜芯线51A和伪芯线53,一边沿着铜电线50A的轴线方向施加超声波振动。焊接条件设为适合铜芯线51A的条件。由此,如图10所示,铜芯线51A和伪芯线53被焊接而形成第1层61。
接着,形成第2层22(第2焊接工序)。使焊接焊头32上升,如图11所示,在第1层61上重叠多条铝芯线11B的露出部分的束。接着,使焊接焊头32下降,一边按压第1层61和铝芯线11B一边沿着铝电线10B的轴线方向施加超声波振动。焊接条件设为适合铝芯线11B的条件。由此,如图12所示,在第1层61上焊接铝芯线11B而形成第2层22。
这样,线束40完成。
在第1焊接工序中,因为焊接部分通过伪芯线53而增加体积,所以与实施方式1同样,通过焊接形成的第1层61扩展到砧座31及焊接焊头32的整个宽度,成为均匀的层。由此,能够避免在接下来的第2焊接工序中与第1层61重叠的第2层22向第1层61的侧方突出,能够将第2层22形成为均匀的层。由此,能够抑制焊接强度的偏差。
如上所述,根据本实施方式也起到与实施方式1同样的作用效果。
<其他实施方式>
通过本说明书公开的技术并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式,例如也包括如下各种方式。
(1)在上述实施方式1中,铜芯线11A在两个部位折回而折叠成三重,但是第1芯线也可以折回一次而折叠成双重,还可以折回三次以上而折叠成四重以上。
(2)在上述实施方式2中,伪芯线53没有形成为多重,但是体积增加构件也可以折回而形成为多重。
(3)在上述实施方式2中,体积增加构件是伪芯线53,但是体积增加构件的种类并不限于上述实施方式,例如也可以是通过与第1芯线同种的材料构成的棒状或者板状的构件。
符号说明
1、40:线束(电线的连接结构)
10A、50A:铜电线(第1电线)
10B:铝电线(第2电线)
11A、51A:铜芯线(第1芯线)
11AE:体积增加部
11B:铝芯线(第2芯线)
20、60:接合部
21、61:第1层
22:第2层
53:伪芯线(体积增加部、体积增加构件)
Claims (5)
1.一种电线的连接结构,具备:
第1电线,具备第1芯线;
第2电线,具备第2芯线,所述第2芯线由与所述第1芯线不同的材料构成并且具有比所述第1芯线低的导体强度;
体积增加部,由与所述第1芯线同种的材料构成;以及
接合部,由所述第1芯线、所述第2芯线以及所述体积增加部焊接而成,
所述接合部具备第1层和第2层,所述第1层由所述第1芯线和所述体积增加部构成,所述第2层由所述第2芯线构成,与所述第1层重叠地配置,
由所述第1芯线和所述体积增加部构成作为一个层的所述第1层,
所述第1芯线比所述第2芯线相对地少。
2.根据权利要求1所述的电线的连接结构,其中,在所述第1层和所述第2层的层积方向上,一方的最外层仅由所述第1层形成,另一方的最外层仅由所述第2层形成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电线的连接结构,其中,所述体积增加部通过折回而形成为多重的所述第1芯线的一部分构成。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的电线的连接结构,其中,所述体积增加部是与所述第1芯线分体的体积增加构件。
5.一种用于权利要求1至权利要求4中任一项所述的电线的连接结构的电线的连接方法,
将第1电线和第2电线连接,所述第1电线具备第1芯线,所述第2电线具备第2芯线,所述第2芯线由与所述第1芯线不同的材料构成并且具有比所述第1芯线低的导体强度,
所述电线的连接方法包括:
第1焊接工序,将所述第1芯线和体积增加部利用超声波焊接进行接合而形成第1层,所述体积增加部通过与所述第1芯线同种的材料构成;和
第2焊接工序,在所述第1层重叠所述第2芯线并利用超声波焊接进行接合而形成第2层。
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