JP2001135151A - 圧接用電線およびその製造方法 - Google Patents

圧接用電線およびその製造方法

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JP2001135151A
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Masuhiro Kiryu
益寛 桐生
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧接用電線において芯線と絶縁被覆材との固
着力を高める。 【解決手段】 電線の導体となる芯線12が絶縁樹脂か
らなる絶縁被覆材13で被覆されており、圧接端子6と
接続される圧接用電線であって、芯線12の絶縁被覆材
と接する部分の表面に、微小な溝11aが多数付されて
おり、これら溝に絶縁被覆材の絶縁樹脂が食い込むよう
に密着されて、芯線と絶縁被覆材との固着力を高めてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧接用電線および
その製造方法に関し、詳しくは、圧接端子と圧接接続さ
れる電線において、その芯線と絶縁被覆材との密着性を
高め、圧接端子との接続位置で分断される絶縁被覆材が
芯線からズレないようにするものである。
【0002】
【従来の技術】通常、図5に示すように、電線1は複数
本(図示の場合は7本)の素線3を撚り合わせてなる芯線
2の外周に塩化ビニル樹脂(PVC)などの絶縁樹脂から
なる絶縁被覆材4が被覆されている。なお、芯線2とし
て1本の太い芯線を用いる単芯線もある。撚り線あるい
は単芯線のいずれの場合も、素線3は複数段のダイスを
通して太線から細線へと伸線作業を行って形成されてい
るため、その外周面は鏡面状に平滑化されている。
【0003】電線に接続する端子としては圧着端子と圧
接端子とがあり、圧接端子は電線に対する端子の自動接
続が容易であるため、近時、汎用されている。例えば、
図6および図7に示すように、圧接コネクタ5内に取り
付けられた圧接端子6の圧接用スロット6aに電線1を
押し込むと、圧接用スロット6aの周面に形成した圧接
刃6bが、電線1の絶縁被覆材4を切断して、内部の芯
線2が圧接端子6と直接接触して電気的な導通が図られ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電線
1の芯線2を構成する素線3は、前記したように、その
表面が極めて平滑で表面粗さが小さいため、各素線3と
絶縁被覆材4との界面における密着性が不十分となって
いる。よって、上記のように、この電線1を圧接端子6
との接続時に、絶縁被覆材4が切断されて、圧接端子6
との接続部で絶縁被覆材4が分断された状態となると、
素線3と絶縁被覆材4との間で滑りが発生しやすい。そ
の結果、図6および図7に示すように、圧接端子6と絶
縁被覆材4の切断端面4aとの間に隙間Cが発生し、内
部の芯線2が外部に露出して、不良品となりやすい問題
があった。
【0005】上記のように、圧接端子6と絶縁被覆材4
との間に隙間Cが生じると、絶縁被覆材4で圧接端子6
の両側を挟み着けることによる把持力が無くなるので、
外部から機械的な振動等が加わったときには、電線1と
圧接端子6が外れ易くなり、電気接続信頼性が低下す
る。特に、AWG(American wiring gage)で0.1〜
0.08sqの細径電線では、芯線2の表面積が小さく
なるため絶縁被覆材との接触面積が少なく、よって、固
着力が劣り、芯線と絶縁被覆材とのズレが発生しやす
い。
【0006】また、圧接接続における接続強度の検査方
法として、圧接コネクタから引き出された電線1を電線
引き出し方向と直交する上方に引き上げ、その際の電線
1の外れ易さの難易度を調べる場合がある。この検査時
に、芯線2と絶縁被覆材4との間の密着性の悪さに起因
して、圧接端子6の接続箇所から電線1が圧接端子6か
ら離脱して、圧接コネクタから抜け出て、検査不合格と
なることがある。
【0007】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、圧接端子と接続する電線(以下、圧接
用電線と称す)において、芯線と絶縁被覆材との固着力
を高め、絶縁被覆材が芯線から移動あるいは剥離しない
ようにすることを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、電線の導体となる芯線が絶縁樹脂から
なる絶縁被覆材で被覆されており、上記絶縁被覆材が圧
接端子の圧接刃で切断されて芯線と圧接刃が接触して電
気接続される圧接用電線であって、上記芯線の絶縁被覆
材と接する部分の表面に、微小な溝が多数付されてお
り、これら溝に絶縁被覆材の絶縁樹脂が食い込むように
密着されて、芯線と絶縁被覆材との固着力を高めている
ことを特徴とする圧接用電線を提供している。
【0009】上記溝は軸線方向に延在する条痕状であ
り、また、上記導体は1本の芯線あるいは複数本の素線
を撚り合わせたものからなり、素線を撚り合わせたもの
では撚り合わせた状態で外周面となる位置に上記溝を付
している。
【0010】特に、本発明が対象とする圧接用電線は細
径電線に好適に適用される。この細径電線とは、素線直
径が0.1〜0.2mm程度で、素線を撚り合わせた芯
線直径が0.4〜0.5mm程度である。よって、素線
の表面に付される溝の深さは、10〜90μm程度とし
ている。
【0011】このように、芯線の外周面に微小な溝を多
数設けていることにより、芯線の外周面の実質的な面積
が、溝を設ける前と比較して大きくなり、芯線と絶縁樹
脂との接触面積を増大させると共に、溝に絶縁樹脂が充
填されるため、芯線と絶縁被覆材との密着性を高めるこ
とができる。したがって、この圧接用電線を圧接端子に
接続した場合、芯線と絶縁被覆材との間の滑りが生じに
くくなり、圧接端子と分断された両側の絶縁被覆材との
間に隙間が発生して芯線が露出することが防止できると
共に、両側の絶縁被覆材で圧接端子の両側を挟み着ける
ことができて接続強度が大きくなり、電気接続信頼性を
高めることができる。
【0012】また、本発明は、上記圧接用電線の製造方
法として、上記絶縁樹脂による被覆工程よりも前の工程
で、内周に微小を溝を設けたダイス内を通過させて、芯
線の外周面に微小な溝を多数付して、絶縁樹脂による被
覆工程で、絶縁樹脂を芯線との接触面で上記微小な溝に
食い込むように密着させている圧接用電線の製造方法を
提供している。
【0013】上記内周面に微小を溝を設けたダイスは、
例えば、その内周面に軸線方向の凸条を周方向に間隔を
あけて形成しており、芯線が上記ダイスを通ることによ
り、その外周面に軸線方向の条痕状の溝が形成されるよ
うにしている。これにより、大掛かりな設備を設けなく
ても、極めて簡単に芯線の表面に微小を溝を多数設ける
ことができ、その後に絶縁樹脂で被覆する工程での芯線
と絶縁被覆材との密着性を高めることができる。
【0014】上記絶縁樹脂による被覆工程より前で、上
記ダイスへの通過前あるいは通過後に、芯線を予熱し
て、射出する絶縁樹脂との温度差を小さくすると共に、
芯線を柔らかくして抵抗を減少し、上記溝への充填を確
実なものとしている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。本発明の圧接用電線10
は、図1の断面図に示すように、銅線などの素線11の
複数本(図示の場合は7本)を撚り合わせてなる芯線12
の外周に塩化ビニル樹脂(PVC)などの絶縁被覆材13
を被覆して構成されている。
【0016】上記圧接用電線10の各素線11は、外径
が0.1mm〜0.08mm程度のもので、撚り合った状態で
絶縁被覆材13と接する外周面には、軸線方向に延びる
条痕状の溝11aが周方向に沿って多数形成され、断面
で見ると微細な鋸歯状をした凹凸が多数存在し、素線1
1の外周面の表面粗さが大きくなっている。このよう
に、素線11の鏡面を粗らすことにより、素線3の周方
向の実質的な表面積が単なる円形状の場合よりも大きく
なり、しかも、凹凸を設けているため、芯線12と絶縁
被覆材13との密着性を高めることができる。
【0017】上記図1に示す圧接用電線10は、図2
(A)に示す工程で製造している。図中、20は集合ダ
イス、21はセラミックヒータなどを備えた円筒形状の
予熱器、22は溝形成用ダイス、23は絶縁樹脂供給用
ホッパ、24は押し出し機である。上記溝形成用ダイス
22は、図2(B)に示すように、内周面に細長い軸線
方向の線条の凸部22aを周方向に密に形成している。
【0018】図2(A)に示すように、まず、複数本の
素線11が集合ダイス20で集合されると共に撚り合わ
され、集合ダイス20を通過させることで撚り線からな
る芯線12が形成される。次に、この芯線12を予熱器
21に通して加熱する。この場合の加熱温度は、たとえ
ば、210℃程度に設定される。これにより芯線12の
温度が絶縁被覆材13の押し出し温度に近付いて両者の
温度差を小さくして、芯線12の外周に絶縁被覆材13
を被覆する際の密着性を高めている。
【0019】続いて、溝形成用ダイス22内に予熱後の
芯線12を通過させる。このとき、芯線12を構成する
各素線11の絶縁被覆材13と接する表面には、軸線方
向に延びる条痕状の溝11aが周方向に沿って多数形成
されて表面粗さが大きくなる。このため、その後に絶縁
被覆材13を被覆したときの密着性を高めることができ
る。しかも、このような溝形成用ダイス22を用いるこ
とで、大掛かりな設備を設けなくても、極めて簡単に芯
線12の表面に微小な溝を多数設けることができる。
【0020】次いで、ホッパ23から絶縁樹脂からなる
絶縁被覆材13を供給し、これを押し出し機15で押し
出して芯線12の外周に絶縁被覆材3を被覆することで
図1に示した圧接用電線10が得られる。
【0021】なお、本発明の製造方法は上記実施形態に
限定されず、溝形成用ダイス22を予熱器21の入口側
に設け、芯線12の表面を粗した後に予熱して、絶縁被
覆材13で被覆しても良い。さらに、溝形成用ダイス2
2と集合ダイス20とを合体させ、集合ダイス20の出
口側に溝形成用ダイス22を連続して設けた構成とする
ことも可能である。さらにまた、溝形成用ダイス22の
入口側と出口側の双方に予熱器21を設けてもよい。い
ずれにしても、集合ダイス20から押し出し機23まで
の距離は100m以下で、400m/分で芯線12を搬
送するため、芯線12の表面に絶縁被覆材13を被覆す
る工程よりも前の工程で、芯線12を予熱するようにす
れば、絶縁被覆材13を被覆する際の温度差が少なくな
って密着性を高めることができる。
【0022】また、上記の実施の形態では、複数本の素
線11から芯線12を撚って形成しているが、1本の素
線から芯線12を構成して、単芯線としてもよい。この
単芯線とする場合には、その外周面全体に溝が付され
る。
【0023】上記のように製造された図1に示す圧接用
電線10は、図3および図4に示すように、前記図6、
7と同様に、圧接コネクタ5の内部に固定された圧接端
子6と圧接接続される。この圧接端子6との圧接接続
時、圧接用電線10は芯線12と絶縁被覆材13との密
着性が高いため、絶縁被覆材13が圧接端子6の圧接刃
で切断されて分断された状態となっても、芯線12と絶
縁被覆材13との間の滑りが発生せず、芯線12と絶縁
被覆材13との間に隙間が発生して芯線12が露出する
ことを防止できる。かつ、絶縁被覆材4が圧接端子6の
両側を密着挟持するため、圧接端子6と圧接用電線10
との接続強度を高めて信頼性を向上することができる。
【0024】また、圧接強度の検査のために、圧接コネ
クタ5から引き出された圧接用電線10を電線引き出し
方向と直交する上方に引き上げた場合でも、絶縁被覆材
13と芯線12との密着度が高いため、従来のように電
線1が圧接端子6から容易に離脱することがない。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の圧接用電線は、絶縁被覆材と接する芯線の外周面に多
数の微小な溝を形成しているため、芯線の実質的な表面
積が単なる円形状の場合よりも大きくなり、かつ、凹凸
があるため絶縁被覆材を食い込むように密着させること
ができ、よって、芯線と絶縁被覆材との固着力を高める
ことができる。したがって、この圧接用電線を圧接端子
に接続した時、従来発生していた芯線から絶縁被覆材が
移動し、圧接端子と分断された絶縁被覆材の切断端面と
の間に隙間が発生することを防止できる。よって、絶縁
被覆材で圧接端子の両側を挟み着けることができるため
に、接続強度が大きくなり、圧接接続した場合の電気接
続信頼性を高めることができる。
【0026】また、本発明の圧接用電線の製造方法にお
いては、導体となる芯線の表面に絶縁被覆材を被覆する
工程よりも前の工程で溝形成用ダイスに芯線を通過させ
るため、大掛かりな設備を設置しなくても、極めて簡単
に芯線の表面粗さを大きくすることができ、その後に絶
縁被覆材を被覆する工程で、芯線と絶縁被覆材との密着
性を高めることが可能となる。
【0027】さらに、芯線を絶縁被覆材を被覆する前の
工程で芯線を予熱すると、芯線が柔らかくなって抵抗が
減少し、かつ、芯線に絶縁被覆材を被覆する際の両者の
温度差が小さくなり、一層、芯線と絶縁被覆材との密着
性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における圧接用電線の断面
図である。
【図2】 (A)は図1の圧接用電線の製造方法を示す
概略図、(B)は溝形成用ダイスの斜視図である。
【図3】 図1の圧接用電線を圧接コネクタ内の圧接端
子に圧接接続した場合の平面図である。
【図4】 図4の要部拡大斜視図である。
【図5】 従来の電線の断面図である。
【図6】 図5の従来の電線を圧接コネクタ内の圧接端
子に圧接接続した場合の平面図である。
【図7】 図6の要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
1 電線 5 圧接コネクタ 6 圧接端子 10 圧接用電線 11 素線 11a 溝 12 芯線 13 絶縁被覆材 20 集合ダイス 21 予熱器 22 溝形成用ダイス 24 押し出し機

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電線の導体となる芯線が絶縁樹脂からな
    る絶縁被覆材で被覆されており、上記絶縁被覆材が圧接
    端子の圧接刃で切断されて、該圧接刃が上記芯線と接触
    して電気接続される圧接用電線であって、 上記芯線の絶縁被覆材と接する部分の表面に、微小な溝
    が多数付されており、これら溝に絶縁被覆材の絶縁樹脂
    が食い込むように密着されて、芯線と絶縁被覆材との固
    着力を高めていることを特徴とする圧接用電線。
  2. 【請求項2】 上記溝は軸線方向に延在する条痕状であ
    り、また、上記導体は1本の芯線あるいは複数本の素線
    を撚り合わせたものからなり、素線を撚り合わせたもの
    では撚り合わせた状態で外周面となる位置に上記溝を付
    している請求項1に記載の圧接用電線。
  3. 【請求項3】 導体となる芯線の外周に絶縁樹脂を射出
    して、芯線外周に絶縁被覆材を形成する圧接用電線の製
    造方法において、 上記絶縁樹脂による被覆工程よりも前の工程で、内周面
    に微小な溝を設けたダイス内に芯線を通して、芯線の外
    周面に微小な溝を多数付し、後工程の絶縁樹脂の被覆工
    程で、絶縁樹脂を芯線との接触面で上記微小な溝に食い
    込むように密着させている圧接用電線の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記絶縁樹脂による被覆工程より前で、
    上記ダイスへの通過前あるいは通過後に、芯線を予熱し
    ている請求項3に記載の圧接用電線の製造方法。
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