JP2015115108A

JP2015115108A - 電線の接続構造及び接続方法

Info

Publication number: JP2015115108A
Application number: JP2013254293A
Authority: JP
Inventors: 直哉榊; Naoya Sakaki
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-22

Abstract

【課題】製造工程や部品点数の少ない低コストな構造で、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続する。【解決手段】導電性金属で形成される芯線２と、その芯線２の周囲を覆う絶縁被覆３とからなる複数の電線１，１・・に、芯線２と電気的接続される接続端子４をそれぞれ取り付け、接続端子４同士を互いに溶接することで、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用のワイヤハーネス等に使用される電線同士を接続するための構造及び方法に関する。

例えば銅電線とアルミニウム電線といった異種金属の電線同士を接続する場合、溶接のみで接続すると、十分な接合強度が得られないおそれがあることから、種々の対策が施されている。例えば特許文献１には、芯線同士を溶接で接続すると共に、導電性接着剤によって接着する構造が開示されている。また、特許文献２には、左右にかしめ片を備えたジョイント端子に複数の電線の芯線を配置してかしめ片をかしめることで、芯線同士を圧着して接続する構造が開示されている。さらに、特許文献３には、各電線に装着した電線側端子を、内部に短絡用導体を備えたジョイントコネクタに差し込み接続することで、短絡用導体を介して電線側端子同士を短絡させる構造が開示されている。

特開２０１３−１９６９８９号公報特開２００９−１２９８１２号公報特開２０１０−５５８０４号公報

しかし、特許文献１の構造においては、溶接に加えて接着工程が必要となるため、製造工程が増えてコストアップに繋がる。特許文献２の構造は、電線の数が多くなると一種類のジョイント端子で対応できず、電線の数に合わせて複数のジョイント端子を用意する必要が生じ、コストや管理の手間が増加する。特許文献３の構造は、電線側端子に加えてジョイントコネクタを用意する必要があるので、部品点数が多くなってやはりコストアップは避けられない。

そこで、本発明は、製造工程や部品点数の少ない低コストな構造で、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続することができる電線の接続構造及び接続方法を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する構造であって、各電線に、芯線と電気的接続される接続端子をそれぞれ取り付け、接続端子同士を互いに溶接することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、接続端子同士の溶接により接続された複数の電線の束に、非導電性のキャップを被せたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する構造であって、各電線に、芯線と電気的接続されるキャリア付きの接続端子をそれぞれ取り付け、キャリア同士を互いに溶接することを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、キャリア同士の溶接により接続された複数の電線の束に、非導電性のキャップを被せたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する方法であって、各電線に、芯線と電気的接続される接続端子をそれぞれ取り付け、接続端子同士を互いに溶接することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、接続端子同士の溶接により接続された複数の電線の束に、非導電性のキャップを被せることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する方法であって、各電線に、芯線と電気的接続されるキャリア付きの接続端子をそれぞれ取り付け、キャリア同士を互いに溶接することを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、キャリア同士の溶接により接続された複数の電線の束に、非導電性のキャップを被せることを特徴とするものである。

本発明によれば、接続端子やキャリア付きの接続端子を介して電線同士を接続するので、製造工程や部品点数の少ない低コストな構造で、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続することができる。

（Ａ）は形態１の電線及び接続端子の斜視図、（Ｂ）は接続端子の取り付け状態の斜視図である。（Ａ）は形態１の接続端子の溶接状態を示す説明図、（Ｂ）はキャップを装着した状態の説明図である。（Ａ）は電線及び変更例の接続端子の斜視図、（Ｂ）は接続端子の取り付け状態の斜視図である。（Ａ）は形態２の連端子の斜視図、（Ｂ）は連端子の取り付け状態の斜視図である。（Ａ）は形態２の連端子の溶接状態を示す説明図、（Ｂ）はキャップを装着した状態の説明図である。（Ａ）（Ｂ）は連端子の溶接状態の変更例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１（Ａ）は、電線及び接続端子の斜視図で、この電線１は、例えば銅やアルミニウム等の導電性金属で形成される芯線２と、その芯線２の周囲を覆う絶縁被覆３とからなる周知の構造で、端部の絶縁被覆３は剥ぎ取られて芯線２が露出している。
この電線１には、接続端子４が装着されている。この接続端子４は、溶着部５と、電線接続部６とを一体に形成した導電性金属（例えば黄銅）製で、電線接続部６には、電線１の芯線２を圧着させる芯線圧着部７と、絶縁被覆３を圧着させる被覆圧着部８とが設けられている。すなわち、芯線圧着部７に芯線２を、被覆圧着部８に絶縁被覆３をそれぞれセットしてカシメることで、図１（Ｂ）に示すように接続端子４が電線１に装着されて芯線２と接続端子４とが電気的接続される。
また、溶着部５は、電線接続部６から連続状に突出した薄肉帯状となっている。

こうして接続端子４を装着した複数の電線１，１・・同士を接続する際には、図２（Ａ）に示すように、各接続端子４を溶着部５の厚み方向で重ね合わせ、溶着部５，５・・を溶接によって接続する。この溶接としては抵抗溶接や超音波溶接、レーザー溶接等が採用できる。
そして、接続端子４を介して接続された電線１，１・・の束に、図２（Ｂ）に示すように、先端が閉塞された非導電性で筒状のキャップ９を装着して、電線１からキャップ９に跨がって図示しないテープを巻き付けて固定すれば、電線１，１・・同士の接続作業が完了する。この場合、芯線２が銅とアルミニウム等、異種金属の電線１，１・・が混在しても、同じ材質の接続端子４を介して接続されるため、接続強度の低下のおそれは生じない。また、電線１に圧着した接続端子４同士を溶接する工程で済むため、製造工程や部品点数の増加は抑えられる。

このように、上記形態１の電線１の接続構造及び接続方法によれば、各電線１に、芯線２と電気的接続される接続端子４をそれぞれ取り付け、接続端子４同士を互いに溶接することで、製造工程や部品点数の少ない低コストな構造で、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続することができる。

なお、接続端子は、芯線圧着部と被覆圧着部とを備えたものとしているが、テープ巻によって十分な固定が可能であれば、被覆圧着部を省略して芯線圧着部のみで接続端子を形成することも可能である。
そして、接続する電線の数は上記形態に限らず、適宜変更可能である。

また、上記形態１では、接続端子はいわゆるオープンバレル構造となっているが、図３（Ａ）に示す接続端子４Ａのように、電線接続部６を筒状としたクローズドバレル構造としてよい。この場合、電線接続部６に電線１を差し込んで電線接続部６を圧着工具等で潰せば、図３（Ｂ）に示すように、接続端子４Ａが電線１に装着されると共に、芯線２と電線接続部６とが電気的接続される。この接続端子４Ａの溶着部５同士を重ねて溶接すれば、図２と同様に異種金属の電線同士でも十分な強度で接続することができる。
このような接続端子４Ａであれば、電線１の防水性が得られ、オープンバレル式のように取り付け後に防水処理を施す必要がなくなる利点がある。特にアルミ電線を使う際に、別の金属との結合部に水分が浸入すると、電食（腐食）の進行が加速するので、クローズドバレル構造は必須となる。

この接続端子４Ａにおいては、端子形状に打ち抜いた銅合金条を丸めると共に、長手方向の前端部分を潰して、電線接続部６の形状に予め形成し、丸めて突き合わされる端部同士を長手方向の溶接箇所Ｐ１に沿って溶接（例えばファイバレーザー溶接）すると共に、前端部分において幅方向の溶接箇所Ｐ２に沿って溶接して封止して電線接続部６を完成させることになる。
なお、接続端子４，４Ａに共通して、溶着部５の形態は薄肉帯状に限らず、丸や角の棒状とすることもできる。また、キャップを省略してテープ巻のみ行ってもよい。

［形態２］
図４（Ａ）は、電線及び接続端子の他の形態を示す斜視図で、接続端子４は、芯線圧着部７と被覆圧着部８とからなる電線接続部６を備えることは先の形態１と同じであるが、ここでは溶着部５に代えて、接続端子４を製造する際に設けられるキャリア１１をそのまま残すことで、複数の接続端子４，４がキャリア１１を介して繋がる連端子１０として使用する。

従って、キャリア１１を介して繋がる接続端子４，４に対して、接続する電線１，１をそれぞれ接続端子４の電線接続部６にセットして、芯線圧着部７と被覆圧着部８とをそれぞれカシメると同時にキャリア１１を切断して連端子１０を電線１，１と共に取り出せば、図４（Ｂ）のように複数の電線１，１が連端子１０を介して接続された電線群が得られる。この電線群同士は、図５（Ａ）のように連端子１０，１０を横並びに配置してキャリア１１，１１同士を溶接すれば、異種金属の電線群同士を同じ材質の連端子１０を介して接続することができる。その後、図５（Ｂ）に示すように、連端子１０を介して接続された電線１，１・・の束に、非導電性で扁平なキャップ１２を被せてテープ巻きを行えば、電線１，１・・同士の接続作業は完了する。

なお、連端子１０同士の接続は、横並びに限らず、図６（Ａ）に示すように、連端子１０，１０を厚み方向に重ね合わせてキャリア１１，１１同士を溶接するようにしたり、図６（Ｂ）に示すように、連端子１０，１０を突き合わせて対向するキャリア１１，１１同士を溶接するようにしたりもできる。この場合、対向するキャリア１１，１１を厚み方向に重ねて溶接することもできる。

このように、上記形態２の電線の接続構造及び接続方法においても、各電線１に、芯線２と電気的接続されるキャリア１１付きの接続端子４をそれぞれ取り付け、キャリア１１同士を互いに溶接することで、製造工程や部品点数の少ない低コストな構造で、異種金属の電線同士でも十分な強度で接続することができる。特にここでは、接続端子４の製造時に設けられるキャリア１１をそのまま使用するので、形態１のような溶着部を設ける必要がなく、接続端子４の構造が簡略化する利点がある。

なお、形態２においても、接続端子は、芯線圧着部と被覆圧着部とを備えたものとしているが、テープ巻によって十分な固定が可能であれば、被覆圧着部を省略して芯線圧着部のみで接続端子を形成することも可能である。また、オープンバレル式に限らず、形態１の変更例で説明したクローズドバレル式としてもよい。
さらに、接続する電線の数は上記形態に限らず、適宜変更可能である。また、キャップを省略してテープ巻のみ行ってもよい。

１・・電線、２・・芯線、３・・絶縁被覆、４，４Ａ・・接続端子、５・・溶着部、６・・電線接続部、７・・芯線圧着部、８・・被覆圧着部、９，１２・・キャップ、１０・・連端子、１１・・キャリア。

Claims

導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する構造であって、
各前記電線に、前記芯線と電気的接続される接続端子をそれぞれ取り付け、前記接続端子同士を互いに溶接することを特徴とする電線の接続構造。
前記接続端子同士の溶接により接続された複数の前記電線の束に、非導電性のキャップを被せたことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する構造であって、
各前記電線に、前記芯線と電気的接続されるキャリア付きの接続端子をそれぞれ取り付け、前記キャリア同士を互いに溶接することを特徴とする電線の接続構造。
前記キャリア同士の溶接により接続された複数の前記電線の束に、非導電性のキャップを被せたことを特徴とする請求項３に記載の電線の接続構造。
導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する方法であって、
各前記電線に、前記芯線と電気的接続される接続端子をそれぞれ取り付け、前記接続端子同士を互いに溶接することを特徴とする電線の接続方法。
前記接続端子同士の溶接により接続された複数の前記電線の束に、非導電性のキャップを被せることを特徴とする請求項５に記載の電線の接続方法。
導電性金属で形成される芯線と、その芯線の周囲を覆う絶縁被覆とからなる複数の電線同士を接続する方法であって、
各前記電線に、前記芯線と電気的接続されるキャリア付きの接続端子をそれぞれ取り付け、前記キャリア同士を互いに溶接することを特徴とする電線の接続方法。
前記キャリア同士の溶接により接続された複数の前記電線の束に、非導電性のキャップを被せることを特徴とする請求項７に記載の電線の接続方法。