JP2010015900A - 電線の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着端子によって２本以上の電線を固定する際に、導線が破断することなく、かつ、電気特性を確保したまま、十分な圧着強度を得る。
【解決手段】底部と、前記底部との間で複数の導体を備えた２本以上の電線を固定する保持部とを備えた電線の接続構造であって、前記保持部は前記複数の導体を保持する第１導体保持部と、前記第１導体保持部よりも高密度で前記複数の導体を保持する第２導体保持部とを備えている。また、本発明の他の実施の形態に係る電線の接続構造は、前記第２導体保持部は、前記第１導体保持部と比して圧着高さが低いことを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線同士を圧着して固定する電線の接続構造に関し、特に少なくとも一方の導体がアルミニウムおよびその合金からなる電線を圧着して固定する電線の接続構造に関するものである。

従来、車両等の電気部品の配線処理において、配線の分岐接続や、コネクタ端子への接続には、金属をプレス成形した圧着端子がよく使用されている。

図１０に示すように、電線１８および１９を接続する構造として、端部にベルマウス２３が形成された圧着端子３０が開示されている。この圧着端子では、爪片の加締め工程によって、芯線部１９ａをくびれさせるベルマウス２３が圧着端子の端部に形成され、該ベルマウス２３によって、圧着接続した芯線部１９ａに対する軸線方向の固定強度が高められ、芯線部１９ａの圧着端子からの抜け防止効果を高めることができる。

特開平９−３３０７４８号公報

しかし、従来の圧着端子では、全体を一様な高さ、すなわち一様な密度で圧着しているため、電線の抜けを防止するために大きな応力で圧着した場合、圧着部分で導線が破断するおそれがあった。一方、圧着部分で電線が破断しないように、小さな応力で圧着した場合、端子から電線が抜ける等、機械特性が悪化し、また、電線間で抵抗が大きくなる等、電気特性も低下してしまうおそれがあり、圧着部分の応力の調整が難しいという問題があった。

更に近年、車両の軽量化やリサイクル性の観点から、従来の銅電線に替えて導体をアルミニウムあるいはアルミニウム合金としたアルミ電線を使用する要望が高まっている。しかし、アルミ電線は銅電線に比べて機械的強度や溶断温度が低く、また、導線表面に酸化皮膜が形成されやすいため、圧着による接続の場合、従来よりも強く加締めて酸化皮膜を破り電気的特性を向上させる必要がある一方、加締める力が強すぎると、導体の機械的強度が低下するという問題点があった。

本発明の目的は、圧着端子によって２本以上の電線を固定する際に、導線が破断することなく、かつ、電気特性を確保したまま、十分な圧着強度を得ることができる電線の接続構造を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の実施の形態に係る電線の接続構造は、電線の導体を保持する導体保持部を備えたスプライス端子によって２本以上の電線を長手方向に接続する、電線の接続構造であって、前記導体保持部は前記スプライス端子の長手方向端部側に形成され、前記導体を保持する第１導体保持部と、前記スプライス端子の略中央部に形成され、前記第１導体保持部よりも高密度で前記導体の端部を圧着し、保持する第２導体保持部とを備えることを特徴としている。

上記の構成により、本発明の電線の接続構造では、第１導体保持部によって電線を固定し、かつ、第２導体保持部では比較的高い応力で圧着されているため導体と端子との間の抵抗を低く保つことができる。

また、本発明の他の実施の形態に係る電線の接続構造は、前記第２導体保持部は、前記第１導体保持部と比して圧着高さが低いことを特徴としている。

また、本発明の他の実施の形態に係る電線の接続構造は、前記第１導体保持部と、前記第２導体保持部とが連続的に形成されていることを特徴としている。

また、本発明の他の実施の形態に係る電線の接続構造は、前記第２導体保持部は、前記第１導体保持部に対して前記電線の端部側に形成されていることを特徴としている。

図１は、本発明の１実施形態に係る電線の接続構造の側面図（ａ）および上面図（ｂ）である。図１に示すように、スプライス端子１００は、底部１０２と、第１導体保持部１０４および第２導体保持部１０６を備えた保持部１１０とで構成されている。圧着される電線１２０、１２２の導線１２０ａ、１２２ａは、スプライス端子１００の底部１０２と導体保持部１１０との間で保持されている。なお、導線１２０ａ、１２２ａの先端部は、スプライス端子１００の中で重ならないように突合せられ、または、所定距離を隔てて保持されている。

導体保持部１１０は、第１導体保持部１０４および第２導体保持部１０６とで構成されているため、第１導体保持部１０４によって導線１２０a、１２２ａを圧着して固定し、第１導体保持部１０４よりも大きな応力で高密度に圧着された第２導体保持部１０６によって導線１２０a、１２２ａとの密着性を高めることができるので、電気特性を確保しながら確実に電線１２０、１２２を固定することができる。

次に、本発明のスプライス端子１００を用いた電線の接続構造における、電線１２０、１２２を圧着し、固定する工程について説明する。

図２は、本発明のスプライス端子を用いて電線を固定する工程を示す側面図および長手方向断面図である。
図２（ａ）に示すように、まず、スプライス端子１００を基台１５０に固定し、電線１２０、１２２をスプライス端子１００の適所に位置決めする。すなわち、電線１２０、１２２の導線１２０ａ，１２２ａをスプライス端子１００に関して概ね対称に位置決めする。この状態で、スプライス端子１００の長手方向から見て逆Ｖ字形状で、該逆Ｖ字の最深部がＭ字形状の圧着溝を有する圧着治具１６０を端子上方から矢印Ｘの方向に接近させる。図２（ａ）から明らかなように、圧着治具１６０には、第１導体保持部１０４および第２導体保持部１０６に対応する第１圧着部１６２、第２圧着部１６４が形成されており、第２圧着部１６４は、第１圧着部１６２よりも突出して形成されている。

そして、この圧着治具１６０を図示しないアクチュエータによって矢印Ｘの方向に下降させると、スプライス端子１００の短手方向の端部が圧着治具１６０の圧着溝に沿って次第に屈曲され、更に圧着治具の最深部のＭ字形状部において図２（ｂ）に示すようにスプライス端子の端部が電線１２０、１２２の中心軸方向に変形（カール）する。そして、圧着治具１６０を更に下降することで、導線１２０ａ，１２２ａにスプライス端子１００が圧着される。この圧着の後、図２（ｃ）に示すように、圧着治具１６０を矢印Ｙの方向に上昇させて、圧着工程が完了する。

このように圧着されたスプライス端子は、第２導体保持部１０６が第１導体保持部１０４よりも高い密度で圧着されている。このような圧着によって、導線１２０ａ、１２２ａは、第１導体保持部１０４で保持されると共に、第２導体保持部１０６においては、比較的高い応力でスプライス端子１００と密着しているため、電気特性を確保しながら確実に電線１２０、１２２を固定することができる。

続いて、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子に関する様々な変形例を図３〜図７の図面に基づいて説明する。なお、図３に示したスプライス端子１００と同一の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

図３は、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第１の変形例を示す長手方向断面図（ａ）、上面図（ｂ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ’断面図（ｃ）である。図３に示すように、スプライス端子２００は、底部２０２が導線１２０ａ、１２２ａに対応する形状に湾曲した凹部を形成し、また、その短手端部には、導体を保持する保持部２１０が形成されている。このような形状によって、圧着後のスプライス端子の長手方向断面を略円形状にすることができるため、圧着後にスプライス端子を外部と絶縁するための絶縁テープ等を容易に巻回することができる。

図４は、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第２の変形例を示す側面図である。図４に示すように、スプライス端子３００は、保持部３１０の長手方向の概ね中央部にスリット３４０が形成されている。このスリット３４０により、電線をスプライス端子３００へ圧着する際にそれぞれの電線を独立して圧着することができ、互いの圧着強度に対する影響を軽減することができる。

図５は、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第３の変形例を示す上面図（ａ）およびＢ−Ｂ’断面図（ｂ）である。図５（ａ）に示すように、スプライス端子４００は、図４に記載のスプライス端子３００に加え、スプライス端子の底部および／または保持部の内壁に凹、凸、またはそれらを組合せたセレーション４３０を設けるようにしている。このセレーション４３０によって、電線をスプライス端子４００に圧着した際、導線とスプライス端子４００との密着性を高め、電線をより強固に保持することができる。

図６は、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第４の変形例を示す側面図である。図６に示すように、スプライス端子５００は、図４に記載のスプライス端子３００に加え、スプライス端子の長手方向両端に電線を保持する電線保持部５５０を更に備えている。この電線保持部５５０は、電線を圧着する際、保持部５１０よりも小さい応力で圧着され、電線の被覆を固定することができる。

図７は、本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第５の変形例を示す長手方向断面図（ａ）、上面図（ｂ）、（ｂ）におけるＣ−Ｃ’断面図（ｃ）およびである。図７に示すように、スプライス端子６００は、円筒形状であるため、圧着のために圧着治具に設置する際、スプライス端子６００の向きを調整する必要がなく、作業が容易になる。また、スプライス端子６００は、長手方向の中央部の一部にスリット６４０を設けていてもよい。

また、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１導体保持部と第２導体保持部の間に対応する部分の円周にわたって溝が設けられていてもよい。この溝６６０によって、第１導体保持部１０４と第２導体保持部１０６の間の圧着による変形が容易になると共に、スプライス端子６００を圧着のために基台に配置する際の位置決めに用いることができ、スプライス端子６００の位置決めが容易になる。

図８は、本発明のスプライス端子を用いた電線固定構造の他の実施形態を示す側面図（ａ）、スプライス端子のＩ−Ｉ’断面図（ｂ）、ＩＩ−ＩＩ’断面図（ｃ）である。図８（ａ）に示すように、スプライス端子７００の第１導体保持部７０４および第２導体保持部７０６は、段差をつけずに傾斜を設けるようにして形成してもよい。このような構成では、第１導体保持部７０４と第２導体保持部７０６の間で段差がある場合と比較して、導線およびスプライス端子自体にかかる応力が小さくなり、導線の断線や、スプライス端子に亀裂が入ることによる固定強度の劣化を防止することができる。

また、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、スプライス端子の第２導体保持部７０６の断面は、第１導体保持部７０４の断面よりも圧縮率が高く、電線との密着性が高くなっているため、電気特性を確保しながら確実に電線を固定することができる。

このようなスプライス端子７００は、圧着する圧着治具を、スプライス端子７００の長手方向に渡って連続的に高さが変化する凸構造とすることで、特殊な治具を用いることなく容易に製造することができる。

図９は、本発明の電線の接続構造の他の実施形態を示す側面図である。図９に示すように、本実施形態の電線の接続構造では、スプライス端子８００の第１導体保持部８０４と第２導体保持部８０６とは、段差をつけずに傾斜を設けるようにして形成され、かつ、第１導体保持部８０４および第２導体保持部８０６も傾斜して形成されているため、全体として比較的高い圧縮率の部分と低い圧縮率の部分を形成することができ、電気特性を確保しながら確実に電線を固定することができる。

本願発明のスプライス端子およびそれを用いた電線の接続構造は、上記の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適用が可能である。

本発明の１実施形態に係る電線の接続構造の側面図（ａ）および上面図（ｂ）である。 本発明の電線の接続構造における、電線を固定する工程を示す側面図および長手方向断面図である。 本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第１の変形例を示す長手方向断面図（ａ）、上面図（ｂ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ’断面図（ｃ）である。 本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第２の変形例を示す側面図である。 本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第３の変形例を示す上面図（ａ）およびＢ−Ｂ’断面図（ｂ）である。 本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第４の変形例を示す側面図である。 本発明の電線の接続構造に用いることができるスプライス端子の第５の変形例を示す長手方向断面図（ａ）、上面図（ｂ）、（ｂ）におけるＣ−Ｃ’断面図（ｃ）である。 本発明の電線の接続構造の他の実施形態を示す側面図（ａ）、スプライス端子のＩ−Ｉ’断面図（ｂ）、ＩＩ−ＩＩ’断面図（ｃ）である。 本発明の電線の接続構造の他の実施形態を示す側面図である。 従来の電線の接続構造を示す側面図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００ スプライス端子
１０２ 底部
１０４、７０４、８０４ 第１導体保持部
１０６、７０６、８０６ 第２導体保持部
１１０ 導体保持部
１２０、１２２ 電線
１２０a、１２２ａ 導線
１５０ 基台
１６０ 圧着治具
１６２ 第１圧着部
１６４ 第２圧着部
２１０、３１０、４１０、５１０ 保持部
３４０、４４０、５４０、６４０、７４０ スリット
４３０ セレーション
５５０ 電線保持部

Claims (4)

1. 電線の導体を保持する導体保持部を備えたスプライス端子によって２本以上の電線を長手方向に接続する、電線の接続構造であって、前記導体保持部は
   前記スプライス端子の長手方向端部側に形成され、前記導体を保持する第１導体保持部と、
   前記スプライス端子の略中央部に形成され、前記第１導体保持部よりも高密度で前記導体の端部を圧着し、保持する第２導体保持部と
   を備えることを特徴とする電線の接続構造。
2. 前記第２導体保持部は、前記第１導体保持部と比して圧着高さが低いことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
3. 前記第１導体保持部と、前記第２導体保持部とが連続的に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線の接続構造。
4. 前記第２導体保持部は、前記第１導体保持部に対して前記電線の端部側に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電線の接続構造。

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