JP2011048929A - 端子付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】電線の芯線と端子金具との間の安定した電気的な接続を確実に得ることができる端子付き電線を提供する。
【解決手段】端子付き電線は、電線２と、該電線２の端末に取り付けられるＬＡ端子７と、を備えている。電線２は、導電性の芯線３と、該芯線３を被覆した絶縁性の被覆部と、を備えている。芯線３は、複数の素線５が撚られて、断面形状が丸形に形成されている。ＬＡ端子７は、電線２の端末で露出させた芯線３に接続される電線接続部９を備えている。そして、複数の素線５それぞれの外表面５ａと、電線接続部９と、の双方に錫鍍金６，１３が施されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えた電線と、この電線の端末に取り付けられて該電線と電気的に接続された端子金具と、を備えた端子付き電線に関する。

移動体としての自動車等には、種々の電子機器が搭載される。このため、前記自動車等は、前記電子機器にバッテリ等の電源からの電力やコンピュータ等からの制御信号等を伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、この電線の端末に取り付けられた端子金具などを備えている。

電線は、導電性を有する複数の素線が撚られて断面丸型に形成された芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。端子金具は、導電性の板金などからなり、電線が電気的及び機械的に接続される電線接続部と、前述した電子機器などと電気的及び機械的に接続する電気接触部とを備えている。

そして、前述したワイヤハーネスの軽量化を図るために、電線の芯線の素線がアルミニウム又はアルミニウム合金で構成された端子付き電線（例えば、特許文献１を参照）が提案されている。特許文献１に開示された端子付き電線は、電線の端末で被覆部が除去されて露出した芯線を端子金具の電線接続部の平板部に重ねて、これら芯線と平板部とに周知の超音波溶接機により超音波振動が付与されることで、芯線と平板部とが互いに溶接されて、電線の端末に端子金具が該電線と電気的に接続して取り付けられる。

特開２００５−５０７３６号公報

しかしながら、前述した特許文献１に開示された端子付き電線は、電線の芯線が複数の素線を撚り合わせて構成しているため、複数の素線のうち中央部に位置する素線が端子金具に接していない状態となる。このため、電線の芯線を構成する複数の素線のうち端子金具に接していない素線の電気的な抵抗が大きくなる傾向であった。また、素線がアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、一般的に、その表面に酸化膜を生じ易く且つ互いに変形する度合いが等しいため、前記複数の素線同士に摩擦が生じ難く、素線間の酸化膜を除去することが困難となり、複数の素線間の電気的な抵抗を低く保つことが困難であった。

このように、前述した特許文献１に示された端子付き電線では、電線の芯線と端子金具との間の安定した電気的な接続を得ることが困難であるという問題があった。

したがって、本発明は、上述した問題点に鑑み、電線の芯線と端子金具との間の安定した電気的な接続を確実に得ることができる端子付き電線を提供することを課題としている。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、導電性を有する素線が複数束ねられて構成された芯線と、前記芯線を被覆した絶縁性の被覆部と、を備えた電線と、前記電線の端末で露出させた前記芯線に接続される電線接続部を備えた端子金具と、を備えた端子付き電線において、前記複数の素線それぞれの外表面と前記電線接続部との双方に錫鍍金が施されていることを特徴とする端子付き電線である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記電線接続部は、前記電線の端末で露出させた前記芯線が表面に重ねられる底板部と、前記底板部の幅方向の両縁から立設し且つ前記底板部との間に前記芯線を挟持する一対の加締め片と、を備えているとともに、前記底板部の前記表面と前記一対の加締め片の互いに相対する面とに前記錫鍍金が施されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、電線の芯線を構成する複数の素線それぞれの外表面と端子金具の電線接続部との双方に錫鍍金が施されているので、複数の素線間の電気的な抵抗を小さくすることができるとともに、複数の素線と電線接続部との間の電気的な抵抗を小さくすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、電線接続部は、電線の端末で露出させた芯線が重ねられる底板部の表面と、該底板部の幅方向の両縁から立設し且つ底板部との間に芯線を挟持する一対の加締め片の互いに相対する面と、に錫鍍金が施されているので、錫鍍金を施す部分を少なくすることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、複数の素線間の電気的な抵抗を小さくすることができるとともに、複数の素線と電線接続部との電気的な抵抗を小さくすることができるので、電線の芯線と端子金具との間の安定した電気的な接続を確実に得ることができる。

請求項２に記載の発明は、錫鍍金を施す部分を少なくすることができるので、端子金具に錫鍍金を施すことによるコストの上昇を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかる端子付き電線の斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示された端子付き電線の側面図である。 図３に示された端子付き電線の端子金具を試験装置に取り付けた状態を示す説明図である。 比較例の端子付き電線の芯線と端子金具の電線接続部との接続箇所の抵抗及び固着力を示すグラフである。 本発明品の端子付き電線の芯線と端子金具の電線接続部との接続箇所の電気抵抗及び固着力を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態にかかる端子付き電線を図１乃至図３を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる端子付き電線１は、電線２と、該電線２の端末２ａに取り付けられる端子金具としてのＬＡ端子７と、を備えている。

電線２は、図１及び図３に示すように、導電性の芯線３と、絶縁性の被覆部４とを備えている。芯線３は、銅又は銅合金などの導電性を有する金属で構成された複数の素線５が撚られて、断面形状が丸形に形成されている。複数の素線５は、それぞれ、外表面５ａに錫鍍金６が形成されている。被覆部４は、絶縁性の合成樹脂で構成され、前述した複数の素線５即ち芯線３を被覆している。被覆部４の断面形状は、円環状である。

そして、電線２は、前述した芯線３と被覆部４とを備えて、断面丸形に形成されている。また、前記電線２は、その端末２ａで被覆部４が除去されて芯線３が露出している。

ＬＡ端子７は、厚手の板金などからなり、電気接触部８と、電線接続部９とを一体に備えている。電気接触部８は、リング状に形成されており、内側に図示しないボルトなどが通されて該ボルトにナットが螺合することで、図示しない相手側の端子などと電気的に接続する。

電線接続部９は、底板部１０と、一対の芯線加締め片１１と、一対の被覆部加締め片１２とを備えている。底板部１０は、板状に形成され且つ表面１０ａに錫鍍金１３が形成されている。底板部１０は、表面１０ａに形成された錫鍍金１３上に電線２の端末２ａが位置付けられる。

一対の芯線加締め片１１は、底板部１０の幅方向の両縁から立設している。一対の芯線加締め片１１は、底板部１０側に位置した互いに相対する相対面１１ａにそれぞれ錫鍍金が形成されている。一対の芯線加締め片１１は、底板部１０に向かって曲げられることで、端末２ａで露出した芯線３を加締める。そして、一対の芯線加締め片１１は、特許請求の範囲に記載の一対の加締め片に相当する。

一対の被覆部加締め片１２は、底板部１０の幅方向の両縁から立設している。一対の被覆部加締め片１２は、底板部１０に向かって曲げられることで、端末２ａに位置する被覆部４を加締める。このとき、被覆部加締め片１２の底板部１０から離れた側の先端部が互いに接触する。

前述した構成のＬＡ端子７は、電線接続部９の底板部１０の表面１０ａに形成された錫鍍金１３上に電線２の端末２ａを位置付けて、一対の芯線加締め片１１を底板部１０に向かって曲げて端末２ａで露出した芯線３を加締めるとともに、一対の被覆部加締め片１２を底板部１０に向かって曲げて端末２ａに位置する被覆部４を加締めることで、電線２の端末２ａに取り付けられる。

前述した構成の端子付き電線１は、電線２の端末２ａに位置する被覆部４が除去されて、前記端末２ａにＬＡ端子７が取り付けられる。そして、端子付き電線１は、ＬＡ端子７が図示しない相手側の端子などと電気的に接続する。

本実施形態によれば、電線２の芯線３を構成する複数の素線５それぞれの外表面５ａとＬＡ端子７の電線接続部９との双方に錫鍍金が施されているので、複数の素線５間の電気的な抵抗を小さくすることができるとともに、複数の素線５と電線接続部９との間の電気的な抵抗を小さくすることができる。このため、電線２の芯線３とＬＡ端子７との間の安定した電気的な接続を確実に得ることができる。

また、電線接続部９は、電線２の端末２ａで露出させた芯線３が重ねられる底板部１０の表面１０ａと、該底板部１０の幅方向の両縁から立設し且つ底板部１０との間に芯線３を挟持する一対の芯線加締め片１１の互いに相対する相対面１１ａと、に錫鍍金が施されているので、錫鍍金を施す部分を少なくすることができる。このため、ＬＡ端子７に錫鍍金を施すことによるコストの上昇を抑制することができる。

次に、本発明の発明者は、前述した実施形態の端子付き電線である本発明品と比較例とについて、後述する試験１及び試験２を行い、本発明の効果を確認した。その結果を図５及び図６に示す。

（本発明品）
本発明品の端子付き電線は、前述した実施形態の端子付き電線１で構成され、電線２の芯線３が、外表面５ａに錫鍍金が施された直径０．１８ｍｍの素線５を２０本撚り合わせて構成され、断面積が０.５ｍｍ²である。

（比較例）
比較例の端子付き電線は、電線２の芯線３を構成する２０本の素線５の外表面５ａと、ＬＡ端子７の電線接続部９の底板部１０の表面１０ａ及び一対の芯線加締め片１１の相対面１１ａと、の双方に錫鍍金が形成されていない構成である。

（試験１）
前述した本発明品と比較例とに、それぞれ、高温（１２０℃）と低温（−４０℃）とを各１５ｍｉｎで交互に２４０サイクル行って製品の信頼性を評価するサーマルショック試験（熱冷衝撃試験）を行って、試験をしていない初期（未試験品）と試験後（試験品）とを作成する。

次に、本発明品の試験をしていない初期（未試験品）及び試験後（試験品）と、比較例の試験をしていない初期（未試験品）及び試験後（試験品）とを、それぞれ、電線２の芯線３の素線５の本数ごとに、２０±５ｍＡの電流を通電して、電線２の芯線３とＬＡ端子７の電線接続部９との接続箇所から１００ｍｍ間（図３中に示す）の電圧降下を測定した。さらに、前記測定値から電線２の電圧降下分を差し引いた値を接続箇所の抵抗として調べた。

そして、比較例の結果を図５のグラフに示し、本発明品の結果を図６のグラフに示す。また、図５及び図６のグラフは、それぞれ、横軸が素線５の本数を示し、図中左側の縦軸が抵抗（ｍΩ）を示している。

図５のグラフによれば、比較例では、素線５の各本数において、抵抗が０．５ｍΩ以上となる結果が明らかとなった。図６のグラフによれば、本発明品では、素線５の各本数において、抵抗が０．５ｍΩ以下となる結果が得られた。これにより、本発明品は、抵抗（ｍΩ）が比較例よりも小さく（少なく）なる結果が明らかとなった。即ち、本発明品は、比較例よりも、複数の素線５間の電気的な抵抗及び複数の素線５とＬＡ端子７の電線接続部９との間の電気的な抵抗を小さくすることができることが明らかとなった。

（試験２）
前述した本発明品と比較例とを、それぞれ、図４に示すように、ＬＡ端子７を試験装置２０に取り付けて、電線２をその軸方向に沿って２００ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で引張った。そして、電線２の芯線３の素線５の本数ごとに、電線２の破断又は電線２のＬＡ端子７の電線接続部９からの脱離時の荷重を測定した。そして、比較例の測定結果を図５のグラフに示し、本発明品の測定結果を図６のグラフに示す。なお、図５及び図６のグラフは、それぞれ、横軸が素線５の本数を示し、図中右側の縦軸が固着力（Ｎ）を示している。

図５のグラフによれば、比較例では、素線５の各本数において、固着力が１２０Ｎ以下となる結果が得られた。図６のグラフによれば、本発明品では、素線５の各本数において、固着力が１２０Ｎ以上となる結果が得られた。これにより、本発明品は、固着力（Ｎ）が比較例よりも高くなる結果が明らかとなった。

前述した実施形態では、端子付き電線１が、複数の素線５を撚り合わせてなる芯線３を有する電線２の端末２ａにＬＡ端子７を取り付けて構成されていた。しかしながら、本発明では、複数の前記電線２の端末２ａにＬＡ端子７を取り付けて構成していても良いことは勿論である。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 端子付き電線
２ 電線
２ａ 端末
３ 芯線
４ 被覆部
５ 素線
５ａ 外表面
６ 錫鍍金
７ ＬＡ端子（端子金具）
９ 電線接続部
１０ 底板部
１０ａ 表面
１１ 芯線加締め片（加締め片）
１１ａ 相対面（面）
１３ 錫鍍金

Claims (2)

1. 導電性を有する素線が複数束ねられて構成された芯線と、前記芯線を被覆した絶縁性の被覆部と、を備えた電線と、
   前記電線の端末で露出させた前記芯線に接続される電線接続部を備えた端子金具と、
   を備えた端子付き電線において、
   前記複数の素線それぞれの外表面と前記電線接続部との双方に錫鍍金が施されていることを特徴とする端子付き電線。
2. 前記電線接続部は、前記電線の端末で露出させた前記芯線が表面に重ねられる底板部と、前記底板部の幅方向の両縁から立設し且つ前記底板部との間に前記芯線を挟持する一対の加締め片と、を備えているとともに、
   前記底板部の前記表面と前記一対の加締め片の互いに相対する面とに前記錫鍍金が施されていることを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線。

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