JP2020053252A - 端子付電線及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電線の導体と端子との間で良好な電気的接続を実現することができる端子付電線を提供する。【解決手段】端子付電線1は、複数本の素線により構成される導体12と導体12を被覆する絶縁材14とを有する電線10と、電線10の端部で絶縁材14から露出した導体12の外周を少なくとも1周以上にわたり螺旋状に巻回する導電性のクリップ部材30を備える。クリップ部材30は半径方向に拡縮可能に構成される。端子付電線1は、電線10の導体12とクリップ部材30とを圧着する筒状バレル部26を有する導電性の端子20を備える。【選択図】図6C
Description
本発明は、端子付電線及びその製造方法に係り、特に電線にクローズドバレル型の端子が取り付けられた端子付電線に関するものである。
例えば、自動車などに配設される電線には曲げやすいことが要求されるため、このような電線の導体は、複数本の小径の素線から構成されることが多い。このような電線をクローズドバレル型の端子に取り付ける際には、導体を被覆している絶縁材を剥がして露出させた導体を端子に取り付けることになるが、導体が複数本の小径の素線から構成されているために、絶縁材を剥がした際に素線がばらけてしまい、すべての素線を端子のクローズドバレルに挿入するのが難しいという問題がある。このような問題を解決するために、電線の導体を露出させる際に、絶縁材を導体の端部に残しておいて素線がばらけないようにする提案もなされている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような方法では、導体の端部に絶縁材を残す必要があるために、導体が露出している領域を大きくすることができず、電線の導体と端子との間の電気的接続が十分に図れないことが考えられる。また、導体の端部に残す絶縁材の位置を端子のバレルに合わせて調整する必要があり、端子への電線の取付作業も煩雑である。さらに、作業者が電線を取り扱っている間に導体の端部に残しておいた絶縁材が脱落し易く、一度脱落してしまうと、上述のように素線がばらけるため、絶縁材を再度導体の端部に装着することが難しくなる。また、導体の端部に残した絶縁材が端子の圧着部の近傍に位置することとなるため、絶縁材が振動などにより移動すると絶縁材も導体とともに圧着されることとなり、導体に過度な力が作用して断線が生じることも考えられる。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、電線の導体と端子との間で良好な電気的接続を実現することができる端子付電線を提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、電線の導体露出部を端子の筒状バレル部に挿入する作業が簡単になり、電線の導体と端子との間の電気的接続を向上することができる端子付電線の製造方法を提供することを第2の目的とする。
本発明の第1の態様によれば、電線の導体と端子との間で良好な電気的接続を実現することができる端子付電線が提供される。この端子付電線は、複数本の素線により構成される導体と該導体を被覆する絶縁材とを有する電線を備える。また、上記端子付電線は、上記電線の端部で上記絶縁材から露出した上記導体の外周を少なくとも1周以上にわたり螺旋状に巻回する導電性のクリップ部材を備える。このクリップ部材は半径方向に拡縮可能に構成される。さらに、上記端子付電線は、上記電線の上記導体と該導体に巻回された上記クリップ部材とを圧着する筒状バレル部を有する導電性の端子を備える。
本発明の第2の態様によれば、電線の導体露出部を端子の筒状バレル部に挿入する作業が簡単になり、電線の導体と端子との間の電気的接続を向上することができる端子付電線の製造方法が提供される。この製造方法では、複数本の素線により構成される導体と該導体を被覆する絶縁材とを有する電線を用意し、上記電線の端部において上記絶縁材から上記導体を露出させて導体露出部を形成する。また、半径方向に拡縮できるように螺旋状に延びる導電性のクリップ部材を用意し、上記クリップ部材の少なくとも一方の端部を半径方向外側に拡げた状態で、上記クリップ部材の上記端部から上記電線の上記導体露出部を上記クリップ部材の半径方向内側に挿入する。そして、上記半径方向に拡大した上記クリップ部材の上記端部を半径方向内側に縮小して上記クリップ部材を上記電線の上記導体露出部に装着する。次に、上記クリップ部材が装着された上記電線の上記導体露出部を端子の筒状バレル部の内側に形成された収容空間に挿入し、上記端子の上記筒状バレル部を上記クリップ部材及び上記導体に圧着する。
本発明によれば、電線の導体を端子に取り付ける際に、電線の導体露出部の外周を半径方向に拡縮可能なクリップ部材により容易に保持することができるので、導体露出部を端子の筒状バレル部の収容空間に挿入する際に、導体露出部の素線がばらけることが抑制され、電線の導体露出部を筒状バレル部の収容空間に挿入することが容易になる。また、クリップ部材は導電性の材料から構成されるため、電線の導体露出部とともにクリップ部材を圧着して良好な電気的接続を実現することができる。したがって、従来の方法のように、導体の端部に残しておく絶縁材によって導体露出部の領域が制限されることもない。また、導体の端部に残しておく絶縁体の位置を調整する必要もなく、またそのような絶縁材の脱落に伴う問題も生じない。
上記クリップ部材の中心軸を含む平面で上記クリップ部材を切断したときの断面形状を矩形としてもよい。このようにすれば、電線の導体がアルミニウム又はアルミニウム合金である場合に、導体の表面に形成される酸化皮膜を突き破るセレーションとしてクリップ部材を機能させることができ、電線の導体とクリップ部材及び端子との間の電気的導通を良好なものとすることができる。
クリップ部材と電線の導体露出部との間の接触面積を効率的に増加させるために、上記クリップ部材の中心軸に垂直な方向の厚さを、上記電線の上記導体を構成する上記素線の直径以下とすることが好ましい。
本発明によれば、電線の導体を端子に取り付ける際に、電線の導体露出部の外周をクリップ部材により保持することができるので、導体露出部を端子の筒状バレル部の収容空間に挿入する際に、導体露出部の素線がばらけることが抑制され、電線の導体露出部を筒状バレル部の収容空間に挿入することが容易になる。また、クリップ部材は導電性の材料から構成されるため、電線の導体露出部とともにクリップ部材を圧着して良好な電気的接続を実現することができる。
以下、本発明に係る端子付電線の実施形態について図1から図6Cを参照して詳細に説明する。なお、図1から図6Cにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図1から図6Cにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
図1は、本発明の一実施形態における端子付電線1を模式的に示す平面図、図2は、図1のA−A線断面図である。図1及び図2に示すように、本実施形態における端子付電線1は、軸方向に沿って延びる電線10と、電線10の端部に取り付けられる端子20とを含んでいる。電線10は、導体12と、導体12の外周を被覆する絶縁材14とを含んでいる。
電線10の導体12は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金(以下、これらを総称して「アルミニウム材料」という)からなる複数本の素線により構成されている。これらの素線は、柔軟性と耐ねじれ性を高めるために所定の方向に撚られていてもよい。電線10の端部の絶縁材14は一定の距離にわたって除去されており、これによって絶縁材14から導体12が露出する導体露出部16が形成されている。
端子20は、例えば銅又は銅合金(以下、これらを総称して「銅材料」という)などの導電性の材料から形成されている。端子20は、ボルト孔22が形成された板部24と、板部24の端部に形成された筒状バレル部26とを有しており、いわゆるクローズドバレル型の端子として構成されている。板部24のボルト孔22には、端子20が接続される相手方機器の端子接続部(図示せず)に締結されるボルトが挿通される。
図1及び図2に示すように、電線10の導体露出部16の外周には導電性のクリップ部材30が装着されている。このクリップ部材30は、電線10の導体露出部16とともに、端子20の筒状バレル部26の内部に位置し、この筒状バレル部26により圧着されている。また、導電性のクリップ部材30は、導体12と端子10との良好な導通性を確保しつつ導体12のガルバニック腐食を抑制するために、内周側がアルミニウム材料からなり外周側が銅材料からなる二層構造の銅/アルミクラッド材によって形成されている。
なお、電線10の導体12が銅材料からなる複数本の素線により構成されている場合は、例えば銅材料からなるクリップ部材30を装着することが好ましい。
図3は、電線10の導体露出部16に装着される前のクリップ部材30を模式的に示す斜視図、図4は平面図、図5は図4のB−B線断面図である。図3から図5に示すように、クリップ部材30は、中心軸Cを中心として螺旋状に延びる板材32により構成されている。螺旋状に延びる板材32の長さは、板材32が電線10の導体露出部16の外周を少なくとも1周以上にわたって巻回できるような長さであればよい。
図5に示すように、クリップ部材30の中心軸Cを含む平面でクリップ部材30を切断したときの断面形状は矩形状となっている。本実施形態のクリップ部材30は、中心軸Cに沿った方向の辺の長さLが、中心軸Cに垂直な方向に沿った辺の長さ(厚さ)Tよりも長い扁平形状の断面形状を有している。
上述のように、クリップ部材30は螺旋状に延びる板材32により構成されているため、半径方向に弾性を有するようになっている。すなわち、クリップ部材30に対して半径方向外側に力を作用させると板材32が半径方向に拡がり、この作用させていた力を除去すると板材32が元の形状に戻るようになっている。
電線10の導体露出部16に装着される前のクリップ部材30の内径D(図5参照)は、電線10の導体露出部16の外径以下となっている。クリップ部材30に対して半径方向外側に力を作用させて板材32を半径方向に拡げた状態で、クリップ部材30の半径方向内側に電線10の導体露出部16を位置させ、その後板材32を元の形状に戻すことで、クリップ部材30の復元力によりクリップ部材30を導体露出部16の外周に密着固定することができる。
次に、上述した端子付電線1の製造方法について図6Aから図6Cを参照して説明する。上述した端子付電線1を製造する際は、まず、図6Aに示すように、電線10の端部の絶縁材14を一定の距離にわたって除去し、絶縁材14から導体12(素線12A)が露出する導体露出部16を形成する。
そして、電線10の導体露出部16の外径以下の内径を有するクリップ部材30を用意し、このクリップ部材30の電線10側の端部31に、例えば図6Bに示すような漏斗状の工具40を矢印Pで示すように挿入して電線10側のクリップ部材30の端部31の板材32を半径方向外側に拡げる。この状態で、図6Bの矢印Qに示すように、漏斗状の工具40の開口42を通じて電線10の導体露出部16をクリップ部材30の半径方向内側に挿入する。
電線10の導体露出部16をクリップ部材30の半径方向内側に挿入した後、漏斗状の工具40を取り外すと、半径方向外側に拡げられていたクリップ部材30の板材32が、弾性によって半径方向内側に縮小して元の形状に戻り、図6Cに示すように、クリップ部材30が電線10の導体露出部16に密着固定される。
次に、図6Cの矢印Rに示すように、端子20の筒状バレル部26の内側に形成された収容空間Sに、クリップ部材30が装着された電線10の導体露出部16を挿入する。そして、筒状バレル部26内の収容空間Sのクリップ部材30及び電線10の導体露出部16が位置した状態で筒状バレル部26を加締めることにより、筒状バレル部26によって導体露出部16及びクリップ部材30を圧着する。これにより、図1及び図2に示すような端子付電線1が完成する。
このように、本実施形態によれば、電線10の導体12を端子20に取り付ける際に、電線10の導体露出部16の外周を半径方向に拡縮可能なクリップ部材30により容易に保持することができるので、導体露出部16を端子20の筒状バレル部26の収容空間Sに挿入する際に、導体露出部16の素線12Aがばらけることが抑制され、電線10の導体露出部16を筒状バレル部26の収容空間Sに挿入することが容易になる。
また、クリップ部材30は導電性の材料から構成されるため、電線10の導体露出部16とともにクリップ部材30を圧着して良好な電気的接続を実現することができる。したがって、従来の方法のように、導体の端部に残しておく絶縁材によって導体露出部の領域が制限されることもない。また、導体の端部に残しておく絶縁体の位置を調整する必要もなく、またそのような絶縁材の脱落に伴う問題も生じない。
また、工具を用いてクリップ部材30を半径方向に拡縮することができるので、導体の外径が異なっていてもクリップ部材30の拡縮範囲にあれば同一のクリップ部材30を用いて導体露出部を保持することができる。したがって、電線の外径ごとに異なるクリップ部材30を用意する必要がなく、端子付電線のコストを低減することができる。
自動車に用いられる電線などにおいては、軽量化の観点などから導体としてアルミニウム材料が用いられることが多くなっているが、導体としてアルミニウム材料を用いた場合には、導体との電気的導通を図るために導体の表面に形成される酸化皮膜を突き破る必要がある。本実施形態では、導体としてアルミニウム材料を用いた場合であっても、クリップ部材30の矩形状の断面形状の角部33(図5参照)が酸化皮膜に突き刺さるセレーションとして機能するため、電線10の導体12とクリップ部材30及び端子20との間の電気的導通を良好なものとすることができる。
また、クリップ部材30と電線10の導体露出部16との間の接触面積を効率的に増加させるためには、クリップ部材30の厚さT(図5参照)を電線10の素線12Aの直径以下とすることが好ましい。
さらに、電線10の導体12を構成する素線12Aが柔軟性と耐ねじれ性を高めるために所定の方向に撚られていている場合には、素線12Aの撚りをしっかりと維持するために、クリップ部材30の螺旋の巻き方向を素線12Aの撚り方向と交差させることが好ましい。例えば、図示した例のように、素線12AがZ巻きであれば、クリップ部材30をS巻きとすることが好ましく、これとは逆に、素線12AがS巻きであれば、クリップ部材30をZ巻きとすることが好ましい。
上述の例では、クリップ部材30の端部31を半径方向外側に拡げるために漏斗状の工具40を用いているが、クリップ部材30の端部31を半径方向外側に拡げる工具はこれに限られるものではなく、半径方向外側に拡がるアームを備えた工具など各種の工具を用いることができる。また、クリップ30の一端部31側だけではなく、クリップ部材30の全長にわたって半径方向外側に拡げてもよい。
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
1 端子付電線
10 電線
12 導体
12A 素線
14 絶縁材
16 導体露出部
20 端子
22 ボルト孔
24 板部
26 筒状バレル部
30 クリップ部材
31 端部
32 板材
33 角部
40 工具
C 中心軸
S 収容空間
10 電線
12 導体
12A 素線
14 絶縁材
16 導体露出部
20 端子
22 ボルト孔
24 板部
26 筒状バレル部
30 クリップ部材
31 端部
32 板材
33 角部
40 工具
C 中心軸
S 収容空間
Claims (5)
- 複数本の素線により構成される導体と該導体を被覆する絶縁材とを有する電線と、
前記電線の端部で前記絶縁材から露出した前記導体の外周を少なくとも1周以上にわたり螺旋状に巻回する導電性のクリップ部材であって、半径方向に拡縮可能に構成されたクリップ部材と、
前記電線の前記導体と該導体に巻回された前記クリップ部材とを圧着する筒状バレル部を有する導電性の端子と
を備えた、端子付電線。 - 前記クリップ部材の中心軸を含む平面で前記クリップ部材を切断したときの断面形状は矩形である、請求項1に記載の端子付電線。
- 前記クリップ部材の中心軸に垂直な方向の厚さは、前記電線の前記導体を構成する前記素線の直径以下である、請求項1又は2に記載の端子付電線。
- 前記クリップ部材の螺旋の巻き方向は、前記電線の前記導体を構成する素線の撚り方向と交差する、請求項1から3のいずれか一項に記載の端子付電線。
- 複数本の素線により構成される導体と該導体を被覆する絶縁材とを有する電線を用意し、
前記電線の端部において前記絶縁材から前記導体を露出させて導体露出部を形成し、
半径方向に拡縮できるように螺旋状に延びる導電性のクリップ部材を用意し、
前記クリップ部材の少なくとも一方の端部を半径方向外側に拡げた状態で、前記クリップ部材の前記端部から前記電線の前記導体露出部を前記クリップ部材の半径方向内側に挿入し、
前記半径方向に拡大した前記クリップ部材の前記端部を半径方向内側に縮小して前記クリップ部材を前記電線の前記導体露出部に装着し、
前記クリップ部材が装着された前記電線の前記導体露出部を端子の筒状バレル部の内側に形成された収容空間に挿入し、
前記端子の前記筒状バレル部を前記クリップ部材及び前記導体に圧着する
端子付電線の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2018181205A JP2020053252A (ja) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | 端子付電線及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018181205A Pending JP2020053252A (ja) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | 端子付電線及びその製造方法 |
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- 2018-09-27 JP JP2018181205A patent/JP2020053252A/ja active Pending
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