JP2020053252A - 端子付電線及びその製造方法 - Google Patents

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。

特開２０１４−１６０５９５号公報

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。

図１は、本発明の一実施形態における端子付電線を模式的に示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、図１の端子付電線の電線に装着される前のクリップ部材を模式的に示す斜視図である。 図４は、図３のクリップ部材の平面図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図６Ａは、図１に示す端子付電線を製造する工程を説明するための斜視図である。 図６Ｂは、図１に示す端子付電線を製造する工程を説明するための斜視図である。 図６Ｃは、図１に示す端子付電線を製造する工程を説明するための斜視図である。

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

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
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。

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