JP2002216864A - 電線の接続構造及び接続方法 - Google Patents
電線の接続構造及び接続方法Info
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Abstract
させる。 【解決手段】 端子1の一つ又は複数の筒状部13内で
総計二本ないしそれ以上の電線2の芯線部11が全周に
渡って均一に加締め接続されている。端子1が両側に一
対の筒状部13を有し、各筒状部内で一本ないしそれ以
上の電線2の芯線部11が全周に渡って均一に加締め接
続された。あるいは、端子が一つの筒状部を有し、筒状
部内で複数の電線2の芯線部11が合わされた状態で全
周に渡って均一に加締め接続されたことも可能である。
端子1の一つ又は複数の筒状部13内に総計二本ないし
それ以上の電線2の芯線部11を挿入し、筒状部を全周
に渡って均一に加締める。筒状部13の加締めをロータ
リスウェージ加工機で行う。
Description
ジ加工等により端子に複数本の電線をジョイント接続さ
せる電線の接続構造及び接続方法に関するものである。
び接続方法の一形態を示すものである(実開昭49−4
85号公報参照)。この接続構造及び接続方法は、ジョ
イント端子31を用いて、二本の電線32,32の各芯
線部(導体部)33同士を相互に加締(圧着)接続する
ものである。
を打抜き及び湾曲加工してカール状に形成され、長手方
向中間に左右一対の切欠部34を周方向に設けて、長手
方向の前後に左右各一対の湾曲状の加締片(圧着片)3
5,35を構成させたものである。なお、ジョイント端
子31の他の形態として、略平板状の基板部(図示せ
ず)と、基板部の左右両側に立上げられた各一対の加締
片(図示せず)とで成るものを用いてもよい。
後二本の電線32,32を挿入セットし、例えば端子圧
着機(図示せず)を用いて上側のクリンパ(上型)と下
側のアンビル(下型)との間で図8の如く各圧着片35
をカール状に加締めることで、両電線32,32の芯線
部33,33が相互に接続される。
35の間の開口からジョイント端子31内に挿通され
る。各電線32の絶縁被覆36を例えば電線圧着機側の
クリップ等で固定して、各電線32が前後に位置ずれし
ないようにした状態で上記加締作業を行う。前後各一対
の加締片35は例えば別々の(一体であっても前後すな
わち端子長手方向に分離している形態の)クリンパ(上
型)とアンビル(下型)とで加締められ、あるいは、前
側の一対の圧着片35を加締めた後、後側の圧着片35
を加締めることで、図8の如く各加締片35の前後端に
ベルマウス(盛り上がり部)37が形成される。
本以上でもよく、例えばジョイント端子31の前側に一
本、後側に二本というようにジョイントないし分岐接続
させることも可能である。分岐接続はジョイント接続の
一種であり、例えば一本の電源線から複数本の分岐線に
電源を分配するための接続形態を言う。
ではなく左右一対の加締片(圧着片)を有するもの(図
示せず)を用いて、二本の電線32,32を前後方向
(異なる方向)からではなく同一方向からセットして、
二本の電線32,32を並列に配置することも可能であ
る。この場合も三本ないしそれ以上の電線32を同時に
加締めることが可能である。
来の電線の接続構造及び接続方法にあっては、図9の如
くジョイント端子31で加締接続された二本の電線3
2,32の芯線部33,33が左右に分離された状態に
なりやすく、その場合に両芯線部33,33の間に隙間
38を生じて、接触性が悪くなることがあった。特に、
図9の如く左右一対ないし各一対の圧着片35を圧着機
のクリンパ(上型)とアンビル(下型)とでカール状に
加締める際に、上下方向(矢印H方向)の加締力が強
く、左右方向(矢印I方向)の加締力が弱くなる傾向が
あるために、左右の芯線部33,33の間や、左右の芯
線部33,33の外側面と加締片35の左右の部分の内
側面との間に隙間を生じやすいという問題があった。
線部33の各素線間(複数本の素線で一つの芯線部が構
成されている)に隙間を生じたり、素線とジョイント端
子31の内面との間に隙間を生じたりして、接触性が悪
くなることがあった。特に、三本ないしそれ以上の電線
32を用いたり、あるいは電源用等の太物の電線32を
用いたりして、トータルの素線数が増えた場合に、これ
らの隙間を生じやすくなるという問題があった。このよ
うに芯線部33の間や各素線の間に隙間を生じた場合に
は、電気的接触性能が悪化するばかりでなく、ジョイン
ト端子31を含む接続部とその近傍が加熱して悪影響を
受けるという問題を生じた。
線32の芯線部33にアルミ材を用いた場合には、ジョ
イント端子31の内面及び/又は各芯線部33の表面に
経時的に酸化皮膜が付着しやすく、特にジョイント端子
31と芯線部33との間や芯線部33の各素線の間に隙
間がある場合はその隙間部分に酸化皮膜が付着しやす
く、導通抵抗が増大して通電性が悪化するという問題が
あった。
て、特に大電流用のジョイント端子として筒状部(図示
せず)を有するものを用い、筒状部内に電線32の芯線
部33を挿入して、筒状部を周上の四点ないし六点で加
締めて芯線部33と接続させる構造及び方法があるが、
この場合には、筒状部の四点ないし六点の加締め部分に
応力が集中し、それ以外の部分と芯線部33との接触性
や芯線部33内の密着性が悪くなりやすいという問題が
あった。
み、分岐接続を含む電線のジョイント接続に際して、端
子と芯線部との間や、各芯線部の間や、芯線部を構成す
る各素線の間に隙間を生じることがなく、電気的接続の
信頼性を向上させることができ、しかもアルミ材の端子
や芯線部を使用した場合でも良好な電気的接続性を得る
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
とを目的とする。
に、本発明は、端子の一つ又は複数の筒状部内で総計二
本ないしそれ以上の電線の芯線部が全周に渡って均一に
加締め接続されたことを特徴とする電線の接続構造を採
用する(請求項1)。前記端子が両側に一対の前記筒状
部を有し、各筒状部内で一本ないしそれ以上の前記電線
の芯線部が全周に渡って均一に加締め接続されたことも
有効である(請求項2)。請求項1記載の電線の接続構
造において、前記端子が一つの筒状部を有し、該筒状部
内で複数の前記電線の芯線部が合わされた状態で全周に
渡って均一に加締め接続されたことも有効である(請求
項3)。また、上記目的を達成するために、端子の一つ
又は複数の筒状部内に総計二本ないしそれ以上の電線の
芯線部を挿入し、該筒状部を全周に渡って均一に加締め
ることを特徴とする電線の接続方法を併せて採用する
(請求項4)。請求項4記載の電線の接続方法におい
て、前記筒状部の加締めをロータリスウェージ加工機で
行うことも有効である(請求項5)。
を用いて詳細に説明する。図1〜図4は、本発明に係る
電線の接続構造及び接続方法の第一の実施形態を示すも
のである。
前後に電線挿入用の一対の孔部8,8を有する略円筒状
のジョイント端子(端子)1を用い、各孔部8内に前後
から各電線2,2の芯線部11,11を挿入した状態
で、例えば図2に示すロータリスウェージ加工機10を
用いて、図3,図4の如くジョイント端子1の前後の筒
状部13,13を全周に渡って均一に加締めて圧縮変形
(塑性変形)させることを特徴とするものである。
やアルミ合金といったアルミ材等を材料として、図1
(a) の如く全長に渡って外周面が同一径に形成され、外
周面と同心に図1(b) の如く円形の前記孔部8,8が前
後に形成され、前後の各孔部8の底面の間には隔壁14
が形成されている。各孔部8の内径は各電線2の芯線部
11の外径よりも大径に形成され、各芯線部11を各孔
部8内に容易に挿入可能である。各孔部8の深さは各芯
線部11の露出長さと同一かそれよりも深く設定されて
いる。本形態で中央の隔壁14の板厚は各筒状部13の
周壁の肉厚よりも厚く設定されている。各筒状部13の
肉厚は各電線2の外径に応じて適宜設定される。図1〜
図4で示す筒状部13の肉厚はあくまでも説明上のもの
であり、実際は図示よりも薄くて構わない。
11は銅合金又はアルミ材を材料とした複数本の素線で
構成されている。芯線部11は各素線を撚ったもので
も、あるいは撚らずに真直に延ばしたものであってもよ
い。絶縁被覆12はビニル等の柔軟な絶縁樹脂材料で形
成され、各電線2は容易に屈曲可能である。各芯線部1
1は端末側の絶縁被覆12を所要長さに皮剥きすること
で露出される。皮剥き作業は図示しない自動皮剥き機等
のカッタで絶縁被覆12の周上に切れ目を入れて電線2
を引っ張る等することで行われる。
である場合、ジョイント端子1の前後の各筒状部13の
外径や各孔部8の内径は同一に設定される。たとえ前後
の各芯線部11の外径が少し異なる場合でも、各筒状部
13内に芯線部11を挿入できさえすれば、後述のロー
タリスウェージ加工機10によって筒状部13を圧縮変
形させることで、同じ内外径の各筒状部13で容易に対
応可能である。各芯線部11の外径が大きく異なる場合
は圧縮変形量を変えることで(後述のダイス7を変える
ことで)、容易に対応できる。なお、ダイス7を変えず
に対応したい場合には、各芯線部11の径に応じて各筒
状部13の外径と各孔部8の内径を規定し、前後の筒状
部13,13の外周面を異径に形成することも可能であ
り、あるいは各孔部8の内径のみを変えて各筒状部13
の外径は同一とすることも可能である。
13内に各電線2の芯線部11を挿入した状態で、各筒
状部13を順に(前側を加締めたら後側を加締める)、
あるいは同時に、例えば図2に示すロータリスウェージ
加工機10の加工部(モータ等を除く主要部分)で全周
に渡って均一に加締める。「全周に渡って均一に加締め
る」とは筒状部13の外周面のどの部分も余す所なく均
一に加締めるという意味である。これにより、各筒状部
13内で各電線2の芯線部11が全周に渡って均一に加
締め接続される。各電線2の芯線部11は図1における
ほぼ露出した長さの範囲で均一に加締め接続される。
の周方向に回転する複数のダイス7でジョイント端子1
の筒状部13(図1)を径方向に徐々に圧縮塑性変形さ
せるものである。図2は全周加締装置の一例としてロー
タリスウェージ加工機10の一形態を用いた例を示すも
のである。
の塑性加工分野の一形態として古くから取り入れられて
おり、古くはハンマで叩いて塑性加工していたものを、
加工能率、加工精度、作業性、安全性等の観点から、ハ
ンマで被加工物を叩き変形加工する動作を機械的・物理
的に合理化させたものである。
(正確にはジョイント端子1の円筒部13)、2は電線
(正確には電線2の芯線部11)の芯線部、3は金属製
のアウタリング、5は同じくスピンドル、6は同じくハ
ンマ(バッカ)、7は同じくダイス、4は同じくガイド
ローラをそれぞれ示す。
動される。内側のダイス7と外側のハンマ6は一体化し
て90°間隔で配置され、矢印D,Eの如く電線径方向
にスライド式に進退自在である。アウタリング3の内周
に沿ってガイドローラ4が接し、ガイドローラ4の内側
面に沿ってハンマ6の山型状のカム面6aが接する。ガ
イドローラ4は加工部本体に軸支されている。各ダイス
7は円弧状の内周面7aを有している。
が回転すると、ダイス7とハンマ6が一体に回動しつ
つ、ハンマ7のカム面6aがローラ4の外周に摺接し、
カム面6aの頂部がローラ4に接した際に、各ダイス7
が矢印D方向に閉じ、カム面6aの裾部がローラ4に摺
接しつつ、ハンマ6とダイス7が遠心力で矢印Eの如く
外側にスライド移動することで、各ダイス7が開く。こ
のようにして複数のダイス7が回動しながら開閉する。
の筒状部13(図1)がダイス7の内周面7aで叩かれ
て径方向に圧縮され、ダイス7が開いた時に、ダイス7
の内周面7aとジョイント端子1の筒状部13との間に
隙間が生じる。このダイス7の回転と開閉との繰り返し
によって、図3の如くジョイント端子1の筒状部13が
全周に渡って均一な力で真円形状に加締められ、筒状部
13の内周面すなわち孔部8(図1)の内面に電線2の
芯線部11が隙間なく密着し、且つ芯線部11の各素線
同士が隙間なく密着する。
際、ダイス7は180°等配とし、各ダイス7は半円状
の内周面を有する)。また、ローラ4の数は四つでなく
八つ等配としてもよい。
(a) の如く各筒状部13は縮径されつつ長手方向に伸長
する。各芯線部11は筒状部13によって径方向に圧縮
され、すなわち全周に渡って均一な力で圧縮され、各芯
線部11の外周面は各筒状部13の孔部8(図1)の内
周面に強い力で押圧されて隙間なく密着する。各芯線部
11の外周側の各素線は各筒状部13の内周面に食い込
んで隙間なく密着する。これにより、各芯線部11と各
筒状部13との間の隙間がゼロになる。各素線同士は縮
径方向に強い力で押圧されて例えば断面略ハニカム状に
変形して隙間なく密着する。
子1との間の隙間及び各素線間の隙間が完全になくな
り、電気的接触性能が格段に向上する。すなわち、各芯
線部11とジョイント端子1との間の電気抵抗が低減
し、通電性能が高まると共に、ジョイント端子1を含む
ジョイント接続部の加熱が防止される。それにより、前
後の各電線2が通電ロスなく相互にジョイント接続され
る。
の芯線部11にアルミ材を用いた場合でも、ジョイント
端子1の各筒状部13と各電線2の芯線部11との間や
各芯線部11の素線間に隙間を生じないから、酸化皮膜
が付着せず、たとえ初期的に酸化皮膜が付着していた場
合でも、各芯線部11の外周側の各素線が各筒状部13
の内周面に食い込むことで、筒状部13の内面及び/又
は芯線部11の表面の酸化皮膜が剥れて、芯線部11の
母材が筒状部13の母材に直接密着する。これにより、
ジョイント端子1と各電線2の芯線部11との導通抵抗
が低減し、上記同様に電気的接続の信頼性が高まる。
端との間の隙間は図3(a) の如く各筒状部13の塑性変
形で殆どあるいは完全に埋められる。各芯線部11は各
筒状部13で全周に渡って均一な力で強く圧縮され、芯
線部11に加わる応力が均一となり、芯線部11の内部
応力が均一化してその反撥力でもって筒状部13に強く
密着し、電気的接触性が高まると共に、芯線部11の抜
け出しが防止される。本形態では芯線部11のみを加締
めているが、絶縁被覆12を筒状部13で同時に加締め
て防水性・防塵性を高めることも可能である。
全な断面真円形に塑性変形される。各筒状部13の間の
隔壁14(図1)の外周部は加締めないので、環状に外
側に突出する。この環状部16は例えば絶縁カバーや絶
縁ハウジング(図示せず)を係止させる部分等としても
利用できる。
4(図1)を筒状部13の肉厚と同程度かそれ以下に薄
肉に形成し、隔壁14の外周も同時に加締めることも可
能である。こうすれば、ダイス7(図2)の軸方向長さ
にもよるが、一回の加締め操作で前後二本の電線2,2
を同時に加締めることができる。両電線2,2は同一直
線上に位置する。隔壁14(図1)をなくして前後の孔
部8,8(図1)を連通させることも可能である。
の筒状部13(図1)に例えば二本、他方の筒状部13
に一本というように、三本あるいはそれ以上の本数を適
宜組み合わせて使用可能である。この場合、他方の一本
の電線2を電源線として、一方の二本の電線2を電源分
岐用とすることができる。
つの筒状部13で全周に渡って均一に加締めることで、
各芯線部11に加わる応力が均一となり、各芯線部11
の間の隙間がなくなり、且つ各芯線部11と各筒状部1
3との間の隙間や芯線部11の素線間の隙間がなくな
り、電線2の本数を一対一にした場合と同様に良好な電
気的接触性が得られる。
線2,2の各芯線部11の各材料の組み合わせ方として
は、銅合金とアルミ材による三通りの組み合わせ方があ
る。すなわち、ジョイント端子1が銅合金、一方の電線
2が銅合金、他方の電線2が銅合金である場合と、ジョ
イント端子1がアルミ材、一方の電線2が銅合金、他方
の電線2がアルミ材である場合と、ジョイント端子1が
アルミ材、一方の電線2がアルミ材、他方の電線2がア
ルミ材である場合とである。
によるジョイント端子1の全周加締時に電線2の芯線部
11の外周側が筒状部13の内周面に食い込むことで、
アルミ材の表面の酸化皮膜がその摩擦で剥がされ、良好
な通電性能が発揮されるから、上記組み合わせの如く所
望のアルミ材のジョイント端子1や芯線部11を使用す
ることができる。
やアルミ材の芯線部11の表面に導電メッキを施すこと
も無論可能である。また、芯線部11として複数の素線
ではなく一本の太い銅線又はアルミ線を用いることも可
能である。
造及び接続方法の第二の実施形態を示すものである。こ
の接続構造及び接続方法は、二本の電線2,2を並列に
配置して各芯線部11を略筒状のジョイント端子(端
子)21内に挿入した状態で、ジョイント端子21を上
記ロータリウェージ加工機10(図2)により全周に渡
って均一に加締めて圧縮塑性変形させることを特徴とす
るものである。
様に銅合金やアルミ材といった導電金属材を材料とし
て、図5(a)(b)の如く初期状態において略キャップ状に
形成され、環状の周壁で成る筒状部22と、筒状部22
に続き、筒状部22内の電線挿入用の孔部23の底部側
を封止する円形の封止壁24とで構成されている。
部11のトータル外径よりも少し大きい。筒状部(周
壁)22の肉厚は封止壁24の板厚と同程度である。封
止壁24は主に加締後に芯線部11内に水滴や塵等が侵
入することを防止するものである。孔部23の深さは芯
線部11の露出長さと同等かそれ以上である。芯線部1
1は前記実施形態と同様に銅合金又はアルミ材等で形成
された複数本の素線で構成されている。
11を並列にジョイント端子21の孔部23内に挿入
し、例えば前記図2のロータリウェージ加工機10の加
工部でジョイント端子21をその全長において全周に渡
って均一に加締めて圧縮塑性変形させる。
子21が全長に渡って縮径され、図6(b) の如く両芯線
部11,11が径方向に強く押圧されつつ合体し、両芯
線部11,11が全周に渡って、且つ露出のほぼ全長に
渡って均一に加締め接続される。両芯線部11,11は
断面円形に圧縮され、筒状部22の内周面に隙間なく密
着し、且つ初期形状断面円形の各素線同士が略ハニカム
状に変形して隙間なく密着する。これにより、経時的な
酸化皮膜の付着が防止される。また、芯線部11の外周
側の各素線が筒状部22の内周面に食い込んで強く密着
し、それと同時に例えばアルミ材のジョイント端子21
や芯線部11の表面の初期的な酸化皮膜が摩擦で剥がさ
れる。
且つ隙間なく緊密に密着することで、第一の実施形態に
較べてジョイント端子21の通電抵抗が全く無視でき、
通電性能が一層高まる。また、一回のスウェージ加工操
作で確実に二本の電線2をジョイントさせることができ
るから、作業が容易で、製造効率がよい。また、ジョイ
ント端子21の形状も簡素化され、低コスト化される。
4は筒状部22と一体に縮径されて、全長に渡って同一
外径の略円柱状に変形する。これにより、変形後の形状
も簡素化され、例えば図示しない絶縁キャップの装着も
容易化する。二本の電線2,2の絶縁被覆12は相互に
接して並列に位置する。電線2の配線方向に応じて第一
の実施形態と第二の実施形態を選択して使用可能であ
る。
なく密着し、且つ両芯線部11がジョイント端子21に
隙間なく密着することで、通電性能が向上し、且つ加熱
が防止されることは第一の実施形態と同様である。
数を三本ないしそれ以上とすることも可能である。何れ
の場合でも、複数の芯線部11がウェージ加工により隙
間なく一体化して、良好な通電性能が得られる。一本の
電線2を電源線として他の一本ないし複数の電線2を分
岐線とすることも可能である。
ト端子21の封止壁24をなくして孔部23を貫通さ
せ、孔部23の前後両側から各電線2を挿入して、両電
線2の芯線部11を重ねた状態で筒状部22を全周加締
することも可能である。
1の筒状部13を三つ又は四つと言うように三つ以上形
成して、各筒状部13内で電線2の芯線部11を全周に
渡って均一に加締めることも可能である。
によれば、各電線の芯線部が全周に渡って均一な応力で
加締め接続されるから、各芯線部と端子の筒状部との
間、及び各芯線部内に隙間を生じることがなく、各芯線
部が筒状部の内面に隙間なく密着し、且つ各芯線部を構
成する複数の素線同士が隙間なく密着して、各芯線部が
相互に小さな通電抵抗で確実に接続される。これによ
り、電線のジョイント接続の信頼性が向上する。
材を用いた場合でも、端子と各芯線部との間や各芯線部
の各素線間に隙間を生じないから、酸化皮膜の発生が防
止され、また各芯線部の外周側の素線が筒状部の内面に
食い込むことで、アルミ材表面の初期的な酸化皮膜が除
去され、これにより確実な電気的接触が行われ、ジョイ
ント接続の信頼性が向上する。
の前後両側に各電線の芯線部が接続され、各電線はそれ
ぞれ反対方向に導出されて、少なくとも二本の電線の芯
線部が端子を介して接続される。特に各芯線部は各筒状
部の内面に隙間なく密着し、且つ各芯線部の各素線同士
が隙間なく密着するから、端子を介しても各芯線部が極
めて小さな通電抵抗で通電ロスなく確実にジョイント接
続される。また、一対の筒状部へ挿入する各芯線部の径
が異なる場合でも、各筒状部の内外径は同一とし、各筒
状部の圧縮変形量を変えることで対応でき、それにより
端子の形状が簡素化・低コスト化される。
くとも二本の芯線部が並列に重ねられた状態で全周に渡
って均一な応力で加締め接続され、各芯線部と筒状部の
内面との間及び各芯線部の各素線間の隙間なく確実に密
着するから、通電性能が高まり、ジョイント接続の信頼
性が向上する。各電線は同一方向に導出され、請求項2
記載の発明における接続構造とは異なる配線方向に対応
できる。また、筒状部が一つであるから、加締め作業が
一回で済み、作業が容易である。
タリスウェージ加工機によって端子の筒状部を全周に渡
って叩きながら確実に且つ容易に加締めることができ、
電線のジョイント接続作業が容易化・確実化する。
一の実施形態を示し、(a) は一部(端子)を断面とした
平面図、(b) は(a) のA−A断面図である。
す正面図である。
を示し、(a) は一部を断面とした平面図、(b) は(a) の
B−B断面図である。
二の実施形態を示し、(a) は一部(端子)を断面とした
平面図、(b) は(a) のF−F断面図である。
を示し、(a) は一部を断面とした平面図、(b) は(a) の
G−G断面図である。
示す分解斜視図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 端子の一つ又は複数の筒状部内で総計二
本ないしそれ以上の電線の芯線部が全周に渡って均一に
加締め接続されたことを特徴とする電線の接続構造。 - 【請求項2】 前記端子が両側に一対の前記筒状部を有
し、各筒状部内で一本ないしそれ以上の前記電線の芯線
部が全周に渡って均一に加締め接続されたことを特徴と
する請求項1記載の電線の接続構造。 - 【請求項3】 前記端子が一つの筒状部を有し、該筒状
部内で複数の前記電線の芯線部が合わされた状態で全周
に渡って均一に加締め接続されたことを特徴とする請求
項1記載の電線の接続構造。 - 【請求項4】 端子の一つ又は複数の筒状部内に総計二
本ないしそれ以上の電線の芯線部を挿入し、該筒状部を
全周に渡って均一に加締めることを特徴とする電線の接
続方法。 - 【請求項5】 前記筒状部の加締めをロータリスウェー
ジ加工機で行うことを特徴とする請求項4記載の電線の
接続方法。
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