JP2010073345A - 端子金具の接続構造、端子金具付き電線、および端子金具付き電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させる。
【解決手段】本発明は、芯線４２を被覆してなる被覆電線４０における芯線４２の端末に接続される端子金具１０の接続構造であって、芯線４２の端末を圧着する圧着部３０と、圧着部３０と別体に設けられ、芯線４２を構成する金属素線４１の束の内部に差し込まれて圧着されることにより金属素線４１の束の内部と圧着部３０の内周とを導通可能に接続する導通部材３５とを備えた構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末に接続される端子金具の接続構造、端子金具付き電線、および端子金具付き電線の製造方法に関する。

従来、自動車のワイヤハーネス等の端子金具として、例えば下記特許文献１に記載の端子金具が知られている。この端子金具は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末を圧着する圧着部を備えて構成されている。ところで、圧着に際して芯線の表面に絶縁性の被膜が形成されていると、この被膜が絶縁層となるため、芯線と圧着部との間で導通がとれなくなるという問題がある。そこで、できるだけ高い圧縮率で圧着することにより、被膜を削り取って導通をとることが考えられている。
特開２００３−２４９２８４公報

しかしながら、太物の被覆電線を使用すると、芯線を構成する金属素線の本数が増えるため、圧着部からの圧力が分散しやすくなる。このため、圧着部に接触しない径方向内側の金属素線に被膜が残った状態となり、導通をとることができなくなることで、接触抵抗が増加する。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることを目的とする。

本発明は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末に接続される端子金具の接続構造であって、芯線の端末を圧着する圧着部と、圧着部と別体に設けられ、芯線を構成する金属素線の束の内部に差し込まれて圧着されることにより金属素線の束の内部と圧着部の内周とを導通可能に接続する導通部材とを備えた構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、導通部材を金属素線の束の内部に差し込んで芯線の端末を圧着部に配置して圧着することにより、導通部材が金属素線の束の内部で被膜を削り取り、被膜が削り取られた金属素線と導通部材とが導通可能に接触する。したがって、圧着部に接触しない径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
導通部材は導電性を有する金属平板であって、底壁と対向状態をなして金属素線の束の内部に差し込まれて圧着されることにより導通部材の両側縁部が圧着部の内周に接触する構成としてもよい。
このような構成によると、導通部材を金属素線の束の内部に差し込みやすくなり、導通部材の両側縁部を圧着部の内周に接触させることができる。

圧着部は、芯線の端末が配置される底壁と、底壁の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片とを備えて構成され、圧着により金属素線の束の内部に入り込んだ一対のかしめ片の先端部が導通部材の中央部に接触する構成としてもよい。
このような構成によると、両かしめ片の先端部を導通部材の中央部に接触させることができる。

圧着部における芯線の端末が圧着される圧着面に、圧着により芯線が食い込む複数の凹部が形成されている構成としてもよい。
また、導通部材における表裏両側に、複数の凹部が施されている構成としてもよい。
このような構成によると、圧着により芯線が凹部に食い込むとともに、凹部の開口縁部が芯線の被膜を削り取って導通をとることができる。

芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における芯線の端末に、上記いずれかの端子金具の接続構造を適用することで端子金具が接続されている端子金具付き電線としてもよい。
その際、芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる構成としてもよい。

また、本発明は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末に端子金具が接続されている端子金具付き電線の製造方法であって、芯線の端末を圧着する圧着部と別体に設けた導通部材を、芯線の端末において芯線を構成する金属素線の束の内部に差し込み、導通部材が差し込まれた芯線の端末を圧着することにより金属素線の束の内部と圧着部の内周とが導通部材によって導通可能に接続される端子金具付き電線の製造方法としてもよい。

本発明によれば、径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子金具１０は、図１に示すように、角筒形状をなす本体部２０と、本体部２０の後方に形成された圧着部３０とを備えている。この端子金具１０は、圧着部３０によって被覆電線４０の端末に圧着されている。この端子金具１０は、銅合金からなる金属平板を金型で所定の形状に打ち抜いて展開状態にある端子金具１０を形成した後、この展開状態にある端子金具１０を折り曲げ加工することによって形成されている。なお、本実施形態では端子金具１０として本体部２０を有する雌端子金具を例示しているものの、本発明によると、タブ状をなす雄端子金具としてもよい。

被覆電線４０はアルミ電線であって、複数本の金属素線４１からなる芯線４２を絶縁性の合成樹脂からなる被覆４３で覆った構成である。本実施形態の被覆電線４０は太物の被覆電線であって、３７本の金属素線４１を束ねたものであり、これらの金属素線４１を束ねた総断面積は３ｍｍ^２である。なお、図面の簡略化のため、図１ないし図３においては、金属素線４１の総本数を実際の本数（３７本）よりも少なめにして描いている。金属素線４１は、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金など任意の金属を用いることができる。なお、本実施形態の金属素線４１は、アルミニウム合金によって構成されている。

本体部２０は、底面部２２と、底面部２２の両側縁から立ち上がる一対の側面部２３と、一方の側面部２３の上縁から他方の側面部２３の上縁に向けて互いに折り曲げることにより二重に形成された天井部２４とを備えている。

本体部２０の内部には、弾性変位可能な弾性接触片２１が本体部２０の底面部２２の前縁からの折り返しによって形成されている。本体部２０の内部において弾性接触片２１と対向する対向面（天井部２４の下面）と弾性接触片２１との間には、タブ状をなす相手側導体（図示せず）が挿入可能となっている。

自然状態にある弾性接触片２１と対向面との距離は、相手側導体の板厚よりも小さめとされている。このため、相手側導体が弾性接触片２１を撓ませつつ対向面との間に挿入されると、相手側導体と弾性接触片２１とは弾性的に接触し電気的に接続される。

圧着部３０は、ワイヤバレル部３１と、ワイヤバレル部３１の後方に配置されたインシュレーションバレル部３２とを備えている。圧着部３０は、本体部２０の底面部２２と連続して前後方向（芯線４２の軸線方向）に延びる底壁３３を有している。

ワイヤバレル部３１は、底壁３３と、この底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３１Ａとを備えて構成されている。ワイヤバレル部３１は、底壁３３上に前後方向に沿って芯線４２の端末を配置し、両かしめ片３１Ａによって芯線４２の端末をかしめることにより芯線４２を圧着可能である。

インシュレーションバレル部３２は、底壁３３と、この底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３２Ａとを備えて構成されている。インシュレーションバレル部３２は、底壁３３上に被覆４３の部分を配置し、両かしめ片３２Ａによって被覆４３の部分をかしめることにより被覆４３と芯線４２とを圧着可能である。

ここで、芯線４２の表面には、空気中の水や酸素と反応することにより絶縁性の被膜（例えば水酸化アルミや酸化アルミなど）が形成されている。そして、芯線４２とワイヤバレル部３１との間に被膜が介在したまま両者４２，３１が接続されると、接触抵抗が大きくなるという問題がある。その点、本実施形態では銅合金からなる芯線を使用する場合よりも高い圧縮率に設定し、ワイヤバレル部３１の圧着面にセレーション（本発明の「凹部」の一例）３４を凹設することにより、被膜を削り取って導通をとるようにしている。つまり、圧着によって芯線４２がセレーション３４に食い込み、セレーション３４の開口縁部が被膜を削り取ることで導通がとられる。このセレーション３４は全体として網目状をなし、ワイヤバレル部３１において芯線４２を圧着する圧着面に、芯線４２の軸線方向に対して斜め方向に溝を形成することで構成されている。

しかし、本実施形態のように太物の被覆電線を使用した場合、金属素線４１の本数が多くなるため、かしめ片３１Ａからの圧力が分散しやすくなる。よって、かしめ片３１Ａと接触しない径方向内側の金属素線４１には、被膜が残りやすくなり、導通がとれなくなることで接触抵抗が増加する。このため、径方向内側の金属素線４１と導通をとるには、その前提として被膜を除去する必要がある。

そこで、本実施形態では、ワイヤバレル部３１と別体に設けた導通部材３５を芯線４２の端末において芯線４２を構成する金属素線４１の束の内部に差し込み、導通部材３５が差し込まれた芯線４２の端末を圧着することにより金属素線４１の束の内部と両かしめ片３１Ａの内周とが導通部材３５によって導通可能に接続されるようにしている。

この導通部材３５は、銅や銅合金などの導電性を有する金属平板によって構成されている。このため、芯線４２の端末において導通部材３５を金属素線４１の束の内部に差し込みやすくなっている。

導通部材３５の表裏両側には、ワイヤバレル部３１の圧着面に形成されたセレーション３４と同じ形状をなすセレーション３６が施されている。これにより、導通部材３５が内部に差し込まれた金属素線４１の束を圧着することによって金属素線４１がセレーション３６に食い込み、セレーション３６の開口縁部が被膜を削り取って導通をとることができる。したがって、導通部材３５によって金属素線４１同士を導通可能に接続することができる。

また、導通部材３５は、図３に示すように、底壁３３と対向状態をなして金属素線４１の束の内部に差し込まれる。このため、両かしめ片３１Ａをかしめることにより両かしめ片３１Ａの先端部が金属素線４１の束の内部に入り込み、図４に示すように、両かしめ片３１Ａの先端部が導通部材３５の中央部３５Ａに接触する。このとき、導通部材３５の中央部３５Ａは、両かしめ片３１Ａの先端部に押圧されて下側に変形し、両かしめ片３１Ａの先端部と導通可能に接続される。

一方、導通部材３５の両側縁部３５Ｂは、両かしめ片３１Ａをかしめることにより両かしめ片３１Ａの間隔が狭まり、両かしめ片３１Ａの内周に接触する。このとき、導通部材３５の両側縁部３５Ｂは、両かしめ片３１Ａの内周からの圧力を受けて上側に変形し、両かしめ片３１Ａの内周と導通可能に接続される。したがって、径方向内側の金属素線４１が導通部材３５を通じて両かしめ片３１Ａの内周および先端部と導通可能に接続され、芯線４２に対する接触面積を稼ぐことができ、接触抵抗を低下させることができる。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、被覆電線４０の端末において被覆４３を皮剥ぎし、芯線４２を露出させる。次に、図３に示すように、金属素線４１の束の内部に導通部材３５を差し込み、導通部材３５が差し込まれた芯線４２の端末をワイヤバレル部３１の底壁３３上に配置し、被覆４３をインシュレーションバレル部３２の底壁３３上に配置する。この後、圧着機（図示せず）によって圧着を行うと、両かしめ片３１Ａ，３２Ａの先端がクリンパ（図示せず）に接触して内側に曲げられる。ワイヤバレル部３１の両かしめ片３１Ａの先端部は、金属素線４１の束をかき分けて内部に入り込み、インシュレーションバレル部３２の両かしめ片３２Ａは、被覆４３の外周に沿って配置される。そして、クリンパが下死点に到達すると、図４に示すように、ワイヤバレル部３１の両かしめ片３１Ａによって芯線４２が圧着される。一方、被覆４３は、インシュレーションバレル部３２の両かしめ片３２Ａによって芯線４２とともに圧着される。また、これとほぼ同時に、スライドカッタ（図示せず）によって底壁３３の後端がカットされ、端子金具付き電線が完成する。

上記圧着により、両かしめ片３１Ａと接触する径方向外側の金属素線４１は、セレーション３４によって被膜が削り取られるとともに両かしめ片３１Ａと導通可能に接続される。一方、径方向内側の金属素線４１は、セレーション３６によって被膜が削り取られるとともに導通部材３５と導通可能に接続される。また、導通部材３５の中央部３５Ａは、両かしめ片３１Ａの先端部と導通可能に接続され、導通部材３５の両側縁部３５Ｂは、両かしめ片３１Ａの内周と導通可能に接続される。これにより、径方向内側の金属素線４１同士は、導通部材３５を通じて導通可能に接続され、径方向内側の金属素線４１は、導通部材３５を通じて両かしめ片３１Ａの内周および先端部と導通可能に接続される。したがって、径方向外側の金属素線４１のみならず、径方向内側の金属素線４１に対しても導通をとることができ、芯線４２に対する接触面積が増加し、接触抵抗を低下させることができる。

以上のように本実施形態では、芯線４２の端末を圧着した際に、両かしめ片３１Ａと接触しない径方向内側の金属素線４１に対し、セレーション３６で被膜を削り取ることができ、導通部材３５と導通可能に接続することができる。特に、断面積が３ｍｍ^２もある太物の被覆電線４０を使用した場合には、金属素線４１の本数が多くなり、導通に寄与しない径方向内側の金属素線４１の本数も多くなる。しかし、本実施形態では、導通部材３５により径方向内側の金属素線４１を導通に寄与させることができるため、導通可能な金属素線４１の接触面積を大幅に稼ぐことができ、接触抵抗を低下させることができる。

また、両かしめ片３１Ａの先端部を導通部材３５の中央部３５Ａに接触させることができ、両かしめ片３１Ａの内周と導通部材３５の両側縁部３５Ｂとを接触させることができる。また、セレーション３４，３６を設けたから、これらのセレーション３４，３６の開口縁部によって被膜を削り取ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では平板状をなす導通部材３５を使用しているものの、本発明によると、蛇腹状をなす導通部材３５を使用することにより金属素線４１との接触面積をより増加させてもよい。

（２）本実施形態では金属製の導通部材３５を使用しているものの、本発明によると、樹脂の表面に導電性を有する金属をめっきした導通部材を使用してもよいし、樹脂の表面に導電性を有する金属を蒸着した導通部材を使用してもよい。

（３）本実施形態では導通部材３５が両かしめ片３１Ａの内周に接触しているものの、本発明によると、Ｖ字状をなす導通部材を金属素線４１の束の内部に差し込んでＶ字の折り返し端部を底壁３３の内周に接触させてもよい。

（４）本実施形態では両かしめ片３１Ａの先端部を導通部材３５の中央部３５Ａに押圧して導通部材３５を変形させているものの、本発明によると、導通部材３５の中央部３５Ａに貫通孔を設け、この貫通孔に両かしめ片３１Ａの先端部を挿通させることにより両かしめ片３１Ａの先端部と導通部材３５とが非接触となるようにしてもよい。

（５）本実施形態ではワイヤバレル部３１の圧着面および導通部材３５の表裏両側にセレーション３４，３６を設けているものの、本発明によると、必ずしもセレーション３４，３６を設けなくてもよいし、両セレーション３４，３６のいずれか一方のみを設けてもよい。

（６）本実施形態では金属素線４１の束の内部に１枚の導通部材３５を差し込んでいるものの、本発明によると、金属素線４１の束の内部に複数枚の導通部材３５を差し込んでもよい。

（７）本実施形態では断面積が３ｍｍ^２の太物の被覆電線４０を使用しているものの、本発明によると、この被覆電線４０に限定されることはなく、これ以外の断面積の被覆電線を使用してもよい。例えば、以下の被覆電線が挙げられる。
アルミ電線１ サイズ：１．２５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１６本）
アルミ電線２ サイズ：２ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）
アルミ電線３ サイズ：２．５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）

本実施形態における端子金具付き電線の側面図 図１の端子金具付き電線の圧着前における分解斜視図 本実施形態において金属素線の束の内部に導通部材が差し込まれて圧着される前の状態を示した断面図 本実施形態において金属素線の束の内部に導通部材が差し込まれて圧着された後の状態を示した断面図

符号の説明

１０…端子金具
３０…圧着部
３１Ａ…かしめ片
３３…底壁
３４…セレーション（凹部）
３５…導通部材
３５Ａ…導通部材の中央部
３５Ｂ…導通部材の両側縁部
３６…セレーション（凹部）
４０…被覆電線
４１…金属素線
４２…芯線

Claims (8)

1. 芯線を被覆してなる被覆電線における前記芯線の端末に接続される端子金具の接続構造であって、
   前記芯線の端末を圧着する圧着部と、
   前記圧着部と別体に設けられ、前記芯線を構成する金属素線の束の内部に差し込まれて圧着されることにより前記金属素線の束の内部と前記圧着部の内周とを導通可能に接続する導通部材とを備えた端子金具の接続構造。
2. 前記導通部材は導電性を有する金属平板であって、前記底壁と対向状態をなして前記金属素線の束の内部に差し込まれて圧着されることにより前記導通部材の両側縁部が前記圧着部の内周に接触する請求項１に記載の端子金具の接続構造。
3. 前記圧着部は、前記芯線の端末が配置される底壁と、前記底壁の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片とを備えて構成され、圧着により前記金属素線の束の内部に入り込んだ前記一対のかしめ片の先端部が前記導通部材の中央部に接触する請求項１または請求項２に記載の端子金具の接続構造。
4. 前記圧着部において前記芯線の端末が圧着される圧着面に、圧着により前記芯線が食い込む複数の凹部が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子金具の接続構造。
5. 前記導通部材における表裏両側に、前記複数の凹部が施されている請求項４に記載の端子金具の接続構造。
6. 芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末に、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の端子金具の接続構造を適用することで端子金具が接続されている端子金具付き電線。
7. 前記芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項６に記載の端子金具付き電線。
8. 芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末に端子金具が接続されている端子金具付き電線の製造方法であって、
   前記芯線の端末を圧着する圧着部と別体に設けた導通部材を、前記芯線の端末において前記芯線を構成する金属素線の束の内部に差し込み、前記導通部材が差し込まれた前記芯線の端末を圧着することにより前記金属素線の束の内部と前記圧着部の内周とが前記導通部材によって導通可能に接続される端子金具付き電線の製造方法。

Images