JP5556729B2 - 端子付き電線束 - Google Patents

Description

本発明は、端子付き電線束に関する。

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電動車両に搭載される電装機器間を接続するワイヤハーネスには大電流が流れる。このため、ワイヤハーネスを構成する被覆電線は、導体である芯線の断面積が比較的大きいものが用いられる。

しかしながら、被覆電線は、芯線の断面積が大きくなるにつれて曲がりにくくなる。このため、ワイヤハーネスは車両における配設位置について制約を受ける場合がある。これを解決するため、芯線の断面積の小さい被覆電線を複数本束ねることで、十分に大きな断面積を確保した電線束の使用が提案されている。

端子付き電線束は、このような電線束の両端に圧着端子などの端子が取り付けられることによって得られる。端子付き電線束において、端子は電線束を構成する複数の電線各々の芯線と接触することにより芯線と電気的に接続される。

また、特許文献１には、切り放し状の電線端部、又はＵターン状に折り返された電線部分に対して圧接コネクタが取り付けられた構造が開示されている。

特開平０７−２９４２０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように、バラバラの複数本の電線を束ね、その電線束の端部に端子などの電機部品を取り付ける作業においては、以下に示されるような問題が生じやすい。

即ち、第１の問題点は、電線の本数のカウントミスにより、束ねられる電線の本数に過不足が生じやすいことである。電線束における電線の本数が正規の本数よりも少ない場合、電流の通過によって過剰に発熱する恐れがある。また、電線束における電線の本数が正規の本数よりも多い場合、配線スペース、重量及びコストが増大する。

また、第２の問題点は、電線束における各電線の芯線と端子との接続不良が生じやすいことである。即ち、バラバラに構成された複数本の電線は、束ねられていても、それらの端部における裸芯線相互間において隙間が生じやすい。そのため、電線束の端部の裸芯線の部分に端子が取り付けられた場合、一部の裸芯線が、端子に対して電気的に十分に接続されない状況が生じやすい。

特に、電線束の端部に取り付けられる端子が圧着端子である場合、端子が溶接される場合に比べ、芯線に対する圧着部と芯線との接触不良により、端子と芯線との電気的な接続不良が生じやすい。

なお、端子に対して電気的に十分に接続されない状況には、以下の２つの状況が含まれる。その１つは、裸芯線が、端子及び端子と接触する他の裸芯線のいずれにも直接接触していない状況である。２つめは、裸芯線が、他の裸芯線を介して間接的に端子と接続されているに過ぎないため、金属の表面の酸化膜などに起因して、裸芯線と端子との間の電気抵抗が大きい状況である。

本発明は、上記課題に鑑みなされた発明であり、電線束に含める電線の本数の過不足と、電線の芯線と端子との電気的な接続不良と、を防止できる端子付き電線束を提供することを目的とする。

第１の発明は、端子付き電線束であって、１本の被覆電線からなり、２点を結ぶ一の線に沿って二重以上に折り返されるとともに、前記２点のいずれかに位置する前記被覆電線の両端部及び前記２点のいずれかに位置する１つ以上の折返し部において、芯線が絶縁被覆から露出した部分である芯線露出部が形成された電線束と、前記２点のそれぞれにおいて前記電線束の前記芯線露出部に取り付けられた端子と、を備える。

第２の発明は、第１の発明に係る端子付き電線束であって、前記端子は圧着端子である。

第３の発明は、第２の発明に係る端子付き電線束であって、前記芯線はアルミニウムで構成されている。

第１の発明によれば、電線束は、１本の被覆電線により構成されている。そのため、バラバラの複数本の電線が束ねられる場合とは異なり、電線束を作製する作業において、電線束に含める電線の本数の過不足は生じない。さらに、電線束の両端に形成された芯線露出部において、折返し部は往路を形成する第１の裸芯線と復路を形成する第２の裸芯線とが連なった構造を有している。そのため、折返し部ごとに、第１の裸芯線及び第２の裸芯線の少なくとも一方が端子と接触すれば、端子と、第１の裸芯線及び第２の裸芯線の両方との電気的な接続は十分に確保される。その結果、電線の芯線と端子との接続不良が生じにくい。

第２の発明によれば、芯線に対する圧着部と芯線との接触不良により、端子と芯線との電気的な接続不良が生じやすい端子である。そのため、本発明の適用は、電線束に取り付けられる端子が圧着端子である場合に特に有効である。

第３の発明によれば、芯線がアルミニウムで構成されている。アルミニウムは、表面が酸化膜で覆われやすいため、端子と芯線との電気的な接続不良が生じやすい。そのため、本発明の適用は、芯線がアルミニウムで構成されている場合に特に有効である。

本発明の実施形態に係る端子付き電線束１の側面図である。 圧着端子が圧着される前の端子付き電線束１における圧着端子部分の断面図である。 端子付き電線束１が備える電線束１９を製造する製造装置９０を示す図である。 電線束１９の斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

図１は、本実施形態に係る端子付き電線束１の側面図である。図１に示されるように、端子付き電線束１は、電線１０と、圧着端子２０とで構成されている。なお、図１において、構成の理解を容易にするため、電線束１９が簡略的に記載されている。

圧着端子２０は、取付部２１と芯線接続部２２とを備えている。取付部２１は、端子付き電線束１が連結される電装機器に取り付けられる部分である。例えば、ボルトネジなどが、取付部２１に設けられたボルト孔２３に通されて、電装機器に締め付けられることによって、端子付き電線束１と電装機器とが連結される。

芯線接続部２２は、電線１０の端部の芯線１１に接続される部分である。芯線接続部２２は、芯線１１が芯線接続部２２に嵌め入れられた状態で圧着される。これによって、圧着端子２０が電線１０に対して固定されるとともに、電気的に接続される。本実施形態における圧着端子２０と電線１０との接続については、後に詳述する。

本実施形態では、圧着端子２０が端子として採用される。しかしながら、端子は、必ずしも圧着端子２０に限られるものではなく、端子が圧着されることによって、端子と電線１０とが接続される形態に限らない。例えば、端子の接続部に嵌め入れられた電線１０と端子との隙間が、熱により液化した半田によって埋められ、半田が固化することで、電線１０と端子とが接続される形態であっても構わない。また、端子と電線１０とが溶接によって接続される形態であっても構わない。

電線１０は、線状の導体である複数の素線が束ねられた芯線１１と、その芯線１１の周囲を覆う絶縁体で構成された絶縁被覆１２とを有する。なお、絶縁被覆１２の代わりにエナメルで構成された絶縁被膜が芯線１１に施されていても構わない。また、芯線１１は、一般的に銅又は銅合金で構成されるが、アルミニウムで構成されていてもよい。芯線１１がアルミニウムで構成されることによって、端子付き電線束１の軽量化を図ることができる。

本実施形態では、１本の電線１０が、二重以上に折り返されることによって、電線束１９を構成する。換言すれば、電線束１９は１本の電線１０で構成された一続きの構造を有する。

このような電線束１９の構造を実現するため、絶縁被覆１２の一部を除去して芯線１１を露出させる皮むき加工が、１本の電線１０における両端部及びその他の部位に対して行われる。これらの皮むき加工は、後に詳述する皮むき部９２によって行われる。また、皮むき加工が行われることによって、芯線１１が露出する電線１０の部分は、以下において芯線露出部１６と称する。芯線露出部１６は、電線１０の両端部１７、及び電線１０の両端部１７に挟まれた電線１０の中間部分の１箇所以上の部位に形成される。

電線１０の両端部１７以外の中間部分に形成された１つ以上の芯線露出部１６各々が、折り返して曲げられることによって、１つ以上の折返し部１４が電線１０に形成される。電線１０の両端部１７における芯線露出部１６（以下において、「芯線露出部１６ａ」と称する場合がある。）は、折返し部１４に相当する電線１０の芯線露出部１６（以下において、「芯線露出部１６ｂ」と称する場合がある。）のおよそ半分の長さになるように、皮むき加工が行われる。これは、後工程において芯線露出部１６ｂが折り返されたときに、折り返された芯線露出部１６ｂの長さと、両端部１７における芯線露出部１６ａの長さとを同程度に揃えるためである。

電線束１９は、折返し部１４を１つ以上有しており、折返し部１４が両端に位置する構造を有する。なお、芯線露出部１６ａは、折り返されることなく、電線束１９の両端を構成する折返し部１４のいずれかに位置する。

図２には、一方の圧着端子２０において、折返し部１４が芯線接続部２２に嵌め入れられ、芯線接続部２２が圧着される前の状態が示されている。一方の芯線接続部２２が圧着されると、折返し部１４が芯線接続部２２において圧着端子２０と接触する。また、他方の圧着端子２０では、折返し部１４及び電線１０の両端部１７が芯線接続部２２に嵌め入れられている。他方の芯線接続部２２が圧着されることによって、折返し部１４及び電線１０の両端部１７が芯線接続部２２において圧着端子２０と接触する。このように、圧着端子２０が折返し部１４及び両端部１７における芯線露出部１６ａ，１６ｂに接続されることによって、図１に示されるような端子付き電線束１が構成される。

上述のように、折返し部１４は、例えばＵ字状もしくはＶ字状に折り返して曲げられた構造を有している。具体的には、折返しの経路における往路を形成する第１の芯線露出部１６と復路を形成する第２の芯線露出部１６とが端部において連なっている。折返し部１４がこのような構造を有しているため、第１の芯線露出部１６と第２の芯線露出部１６との少なくとも一方が圧着端子２０に接続されることによって、圧着端子２０と、第１の芯線露出部１６及び第２の芯線露出部１６と、の電気的な接続が確保される。

このような端子付き電線束１を構成する電線束１９の製造装置及び製造の流れの一例について説明する。図３には電線束１９の製造装置９０の一例が示されている。製造装置９０は、供給ボビン９１、皮むき部９２、及び巻き取りボビン９３を、主たる構成として有する。

供給ボビン９１は、皮むき部９２及び巻き取りボビン９３に向けて電線１０を送り出す部分である。供給ボビン９１は円筒形状の構造を有している。初期状態において、電線１０は供給ボビン９１の外周面に巻かれた状態である。

皮むき部９２は供給ボビン９１から送り出された電線１０に対して皮むき加工を行う装置である。皮むき部９２は、電線１０の両端部１７の絶縁被覆１２、及び両端部１７の間の電線１０の中間部分の絶縁被覆１２を取り除く。

巻き取りボビン９３は、皮むき部９２で皮むき加工が施された電線１０を巻き取る部分である。巻き取りボビン９３は、供給ボビン９１と同様に円筒形状の構造を有しており、図示しないモータなどの動力源と連結されている。従って、電線１０は、動力源の駆動に伴う巻き取りボビン９３の回転によって巻き取りボビン９３の外周面に巻き取られる。

続いて、製造装置９０による電線束１９の製造の流れについて説明する。電線１０は、初期状態において、供給ボビン９１の外周面に巻かれた状態である。このような供給ボビン９１から、電線１０の一方の端部１７が取り出される。取り出された電線１０の端部１７が、皮むき部９２によって皮むき加工を施されることで、芯線露出部１６ａが電線１０の端部１７に形成される。端部１７の皮むき加工が施された電線１０は、皮むき部９２に取り付けられるとともに、巻き取りボビン９３の外周面に固定保持される。

電線１０の端部１７が巻き取りボビン９３に固定保持されると、モータなどの動力源の駆動が開始される。これによって、巻き取りボビン９３が回転し、供給ボビン９１は巻き取りボビン９３に従動する。このため、電線１０は供給ボビン９１から巻き取りボビン９３へと順次送り出され、巻き取りボビン９３は巻き取りボビン９３の外周面に電線１０を巻きつかせる。

皮むき部９２は、供給ボビン９１から巻き取りボビン９３に送り出される電線１０に対して、電線１０の皮むき加工を、一定間隔をおきつつ、電線１０の複数位置で行う。これによって、芯線露出部１６ｂが電線１０の複数位置に形成される。

皮むき部９２による電線１０の中間部の皮むき加工は、様々な方法を採用することが可能である。以下において、その一例を挙げる。皮むき部９２に設けられた刃が、供給ボビン９１から送り出されてきた電線１０の絶縁被覆１２を円周方向に沿って切り込むことによって、第１の切り込み部が電線１０に設けられる。そして、この第１の切り込み部を一方の端部として、一方の端部から電線１０の延在方向に沿って第２の切り込み部が電線１０の絶縁被覆１２に設けられる。さらに、第２の切り込み部の他方の端部側において、第３の切り込み部が、電線１０の円周方向に沿って、電線１０の絶縁被覆１２に設けられる。このような複数の切り込み部が電線１０の絶縁被覆１２に設けられることによって、電線１０の中間部の絶縁被覆１２を部分的に取り除くことが可能となる。電線１０の中間部の皮むき加工は一例としてこのように行われる。

このように、芯線露出部１６が形成された電線１０は順次巻き取りボビン９３に巻き取られる。形成された芯線露出部１６は、巻き取りボビン９３断面における円周の半分の長さと同等の間隔で形成される。従って、巻き取りボビン９３に巻き取られた電線１０は、電線１０の一方の端部１７から偶数番目の芯線露出部１６が重なるとともに、電線１０の一方の端部１７から奇数番目の芯線露出部１６が重なる配置となる。

続いて、皮むき部９２が、巻き取りボビン９３によって所定周回数分巻かれた電線１０に、端部１７に相当する芯線露出部１６ａを形成する。そして、電線１０における芯線露出部１６ａと絶縁被覆１２との境界部分がカットされ、電線１０は、所定周回数分巻かれた状態を維持しながら、巻き取りボビン９３から外される。

電線１０における一方の端部１７から偶数番目の芯線露出部１６、奇数番目の芯線露出部１６各々において、芯線露出部１６が折り返される。なお、電線１０の端部１７における芯線露出部１６ａは折り返されることなく、折返し部１４に沿って配置される。このようにして、図４に示される電線束１９が１本の電線１０で構成される。

このような電線束１９において、電線１０の両端部１７における芯線露出部１６ａ及び１つ以上の折返し部１４における芯線露出部１６ｂが圧着端子２０に接続される。これによって、端子付き電線束１が構成される。

以上のように、本実施形態に係る端子付き電線束１では、電線束１９が１本の電線１０によって構成されている。このため、バラバラの複数本の電線が束ねられる場合と異なり、電線束１９を作製する作業において、電線束１９に含める電線１０の本数の過不足が生じない。

また、電線束１９の両端に形成された芯線露出部１６において、折返し部１４は、往路を形成する第１の芯線露出部１６と復路を形成する第２の芯線露出部１６とが連なった構造を有している。このため、折返し部１４ごとに、第１の芯線露出部１６及び第２の芯線露出部１６の少なくとも一方が圧着端子２０と接触すれば、圧着端子２０と第１の芯線露出部１６及び第２の芯線露出部１６との電気的な接続が十分に確保される。この結果、電線１０の芯線１１と圧着端子２０との電気的な接続不良が生じにくい。

また、本実施形態に係る端子付き電線束１の端子は、圧着端子２０が採用される。圧着端子２０は、芯線１１に対する芯線接続部２２と芯線１１との接触不良により、圧着端子２０と芯線１１との電気的な接続不良が生じやすい端子である。このため、端子付き電線束１の端子として圧着端子２０が取り付けられる場合に、本発明を適用することは特に有効である。

また、本実施形態に係る端子付き電線束１を構成する電線１０の芯線１１は、アルミニウムを採用することができる。アルミニウムは表面が酸化膜で覆われやすいため、酸化膜に起因して、アルミニウムの電気抵抗が大きくなる。このため、芯線露出部１６が他の芯線露出部１６を介して間接的に圧着端子２０に接続されていても、芯線露出部１６と圧着端子２０との電気的な接続不良が生じやすい。このため、端子付き電線束１の芯線１１としてアルミニウムが採用される場合に、本発明を適用することは特に有効である。

１ 端子付き電線束
１０ 電線
１１ 芯線
１４ 折返し部
１６ 芯線露出部
１７ 端部
１９ 電線束
２０ 圧着端子

Claims (3)

1. １本の被覆電線からなり、２点を結ぶ一の線に沿って二重以上に折り返されるとともに、前記２点のいずれかに位置する前記被覆電線の両端部及び前記２点のいずれかに位置する１つ以上の折返し部において、芯線が絶縁被覆から露出した部分である芯線露出部が形成された電線束と、前記２点のそれぞれにおいて前記電線束の前記芯線露出部に取り付けられた端子と、
   を備える端子付き電線束。
2. 請求項１に記載の端子付き電線束であって、
   前記端子は圧着端子である、端子付き電線束。
3. 請求項２に記載の端子付き電線束であって、
   前記芯線はアルミニウムで構成されている、端子付き電線束。

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