JP2017004975A - 被覆電線の接合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、例えば、特許文献2には、接合部分に圧力と、電流または超音波振動と、を与える接合(以下、「溶接接合」という)が記載されている。
すなわち、圧着接合は、多くの本数の被覆電線を接合する場合、電気的な接続信頼性に問題を生じるおそれがあった。
一方、溶接接合は、外観上、被覆電線の接合部分の固着が確実になされているか否かを判断することが難しく、機械的な接続信頼性に問題を生じるおそれがあった。
また、銅製導体部とアルミ製導体部とを混在して接合する場合、かつ、圧着接合端子に簡易な構成でありながらセレーションとしての機能をなす貫通孔を形成した場合、銅製導体部およびアルミ製導体部のほつれ等の乱れの影響で、アルミ製導体部を貫通孔に重なる位置に配置することが難しく、アルミ製導体部の酸化被膜を貫通孔によって破壊できず、結果的に、電気的な接続信頼性が低下するおそれがあった。
なお、図2では、銅製導体部11Cおよびアルミ製導体部11Aのそれぞれは、銅製素線13c、あるいは、アルミ製素線13を示さず、簡略化して示している。
本発明の実施例に係る被覆電線の接合方法は、例えば、自動車の電気回路を構成するワイヤハーネスの被覆電線10の分岐部分に用いる。この被覆電線の接合方法は、アルミニウム、または、アルミニウム合金からなるアルミ製導体部11Aを絶縁被覆12で被覆したアルミ電線10A、および、銅、または、銅合金からなる銅製導体部11Cを絶縁被覆12で被覆した銅電線10Cの2種類の被覆電線10が混在する複数の被覆電線10のアルミ製導体部11Aおよび銅製導体部11Cの2種類の導体部11同士を接合する。
銅電線10Cは、銅製導体部11Cと、銅製導体部11Cの外周を被覆する絶縁材である絶縁被覆12と、を有する。
銅製導体部11Cは、銅、あるいは銅合金の線材からなる複数の銅製素線13cを束ねてなる。
なお、銅製導体部11Cは、複数の銅製素線13cを束ねてなるものを例示したが、これに限らず、単芯線であっても構わない。
絶縁被覆12は、絶縁性の合成樹脂からなり、銅製導体部11Cの外周を包囲するように被覆することによって、銅製導体部11Cを外部から絶縁可能に保護するものである。
アルミ電線10Aは、アルミ製導体部11Aと、アルミ製導体部11Aの外周を被覆する絶縁材である絶縁被覆12と、を有する。
アルミ製導体部11Aは、アルミニウム、または、アルミニウム合金の線材からなる複数のアルミ製素線13aを束ねてなる。
なお、アルミ製導体部11Aは、複数のアルミ製素線13aを束ねてなるものを例示したが、これに限らず、単芯線であっても構わない。
絶縁被覆12は、絶縁性の合成樹脂からなり、アルミ製導体部11Aの外周を包囲するように被覆することによって、アルミ製導体部11Aを外部から絶縁可能に保護するものである。
圧着接合端子20は、複数のアルミ電線10Aおよび銅電線10Cの露出した導体部11同士を接合するように圧着するものである。
この圧着接合端子20は、銅、あるいは銅合金等の金属からなる板状部材を金型プレス加工等によって成形してなる。
このような圧着接合端子20を導体部11に圧着する場合、圧着前の略U字状の圧着接合端子20に複数の被覆電線10の導体部11を載置した状態で、いわゆるクリンパ、アンビルと称される不図示の圧着治具等によって、複数の被覆電線10の導体部11を包むように圧着接合端子20を圧着する。
このような貫通孔21は、圧着接合端子20の強度等を考慮するとその形成範囲を大きくすることはできないものの、凹凸形状のセレーションに比べて簡易な構成であり、加工が容易である。
図3は、(a)が、絶縁被覆12を中剥ぎして露出したアルミ電線10A、および、銅電線10Cを示した図であり、(b)が、複数の被覆電線10の露出した導体部11同士を圧着接合した状態を示した図である。図4は、(a)が溶接接合のため、電極Eを圧着接合端子に押し当てた状態を示した図であり、(b)が溶接接合後の圧着接合端子20を含む接合部分30を絶縁テープ40によって覆った状態を示した図である。
なお、以下に示す作業は、装置を用いて自動で行ってもよいし、治具等を用いて手作業によって行ってもよい。
なお、接合部分30で奇数本の被覆電線10を分岐する場合、使用しない分岐電線をダミーの電線として処理すればよい。
また、この絶縁被覆中剥ぎ工程は、複数の被覆電線10の各被覆電線10の延在方向での絶縁被覆12の除去区間を略等しく調整している。
また、この作業では、アルミ製導体部11Aを圧着接合端子20に形成した貫通孔21の少なくとも一部に重なる位置に配置して2種類の導体部11同士を圧着接合端子20によって圧着接合する。
ここで、絶縁被覆12を中剥ぎすることによって露出したアルミ製導体部11Aおよび銅製導体部11Cのそれぞれは、ほつれ等の乱れを防止できるので、アルミ製導体部11Aを貫通孔21の少なくとも一部に重なる位置に配置し易い(図2参照)。このため、アルミ製導体部11Aと銅製導体部11Cとが混在して接合する場合であっても、圧着接合によって、アルミ製導体部11Aの酸化被膜を貫通孔21によって確実に破壊することができる。
なお、導体部接合工程は、複数の被覆電線10を、絶縁被覆12の除去区間を揃えて接合する。
図5および図6は、アルミ製導体部11Aの圧着接合端子20に対する配置位置の違い、および、圧着接合後溶接接合有り無しの違いによる接合部分30における接触抵抗の比較を行うためのグラフである。図7は、(a)が本発明の実施例に係る被覆電線の接続方法での圧着接合端子に対する2種類の被覆電線の配置関係を示した図であり、(b)が(a)の比較対象となる配置関係を示した図である。
なお、図5、および、図6に示したグラフは本発明者が発明の効果を確認するために実施した試験の結果である。
また、耐久試験は、複数の被覆電線10の接合部分30に120℃、138時間の熱処理を行って接触抵抗の値を評価する。
なお、図5および図6では、縦軸が接触抵抗(mΩ)を示し、横軸が圧着接合後(記号Aで示す)、圧着接合後さらに溶接接合を行った後(記号Bで示す)、耐久試験実施後(記号Cで示す)の接触抵抗の測定データを並べて示している。また、グラフ中の「ひし形印」が圧着接合後溶接接合有りの場合の測定データを示し、「正方形印」が圧着接合後溶接接合無しの場合の測定データを示している。
10A アルミ電線(被覆電線)
10C 銅電線
11 導体部
11A アルミ製導体部(導体部)
11C 銅製導体部(導体部)
12 絶縁被覆
13a アルミ製素線
13c 銅製素線
20 圧着接合端子
20a 底部
21 貫通孔
30 接合部分
40 絶縁テープ
Claims (2)
- アルミニウム、または、アルミニウム合金からなるアルミ製導体部を絶縁被覆で被覆したアルミ電線、および、銅、または、銅合金からなる銅製導体部を絶縁被覆で被覆した銅電線の2種類の被覆電線が混在する複数の前記被覆電線の前記アルミ製導体部および前記銅製導体部の2種類の導体部同士を接合する被覆電線の接合方法であって、
前記アルミ電線および前記銅電線のそれぞれの前記絶縁被覆を前記アルミ電線および前記銅電線のそれぞれの端部から離れた位置で延在方向の所定区間だけ除去することによって前記アルミ製導体部、あるいは前記銅製導体部を露出する絶縁被覆中剥ぎ工程と、
前記アルミ製導体部を圧着接合端子に形成した貫通孔の少なくとも一部に重なる位置に配置して2種類の前記導体部同士を前記圧着接合端子によって圧着接合した後、さらに、前記圧着接合端子に圧力と、熱と、を与えることによって溶接接合する導体部接合工程と、
を含むことを特徴とする被覆電線の接合方法。 - 前記導体部接合工程は、
前記アルミ製導体部を圧着完了状態の前記圧着接合端子の底部に形成した前記貫通孔の少なくとも一部に重なる位置に配置する
ことを特徴とする請求項1に記載の被覆電線の接合方法。
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