JP2010044996A - 電線と端子金具との接続構造及び電線への端子金具の接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウム電線において、芯線が跳ね上がるのを防止するとともに、芯線の表面に形成された酸化被膜を効果的に除去する。
【解決手段】電線１０は、アルミニウム系材料からなる芯線１１とその周りを覆う絶縁性被覆１２とを備えている。端子金具２０は、電線１０の前端部にて露出された芯線１１にかしめ付けられるワイヤバレル２１と、その後方において絶縁性被覆１２にかしめ付けられるインシュレーションバレル２２とを備えている。絶縁性被覆１２には、インシュレーションバレル２２によってねじり力の付与されたねじり部２７が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線と端子金具との接続構造及び電線への端子金具の接続方法に関する。

特許文献１には、従来における電線と端子金具との接続構造が開示されている。これは、電線に対して端子金具のワイヤバレル及びシンシュレーションバレルを圧着接続するものであって、電線の前端部にて露出された芯線にはワイヤバレルがかしめ付けられ、その後方における電線の絶縁性被覆にはインシュレーションバレルがかしめ付けられるようになっている。端子金具と電線とは、ワイヤバレルによって互いに導通接続され、インシュレーションバレルによって互いに保持されるようになっている。
特開平１１−２１９７３５号公報

ところで、電線の軽量化などを目的として、一般的に用いられる銅電線の代わりに、アルミニウム素線を撚り合わせて芯線を構成したアルミニウム電線を用いることがある。しかし、アルミニウム素線の表面には酸化アルミニウムからなる酸化被膜が形成され易いという事情があり、この酸化被膜は絶縁性であるため、電線と端子金具との良好な接続状態を実現するには、ワイヤバレルが芯線の表面にかしめ付けられるときに、銅電線の場合よりも高いかしめ力を付与してやって芯線の表面に形成された酸化被膜を機械的に除去する必要がある。このため、ワイヤバレルよりも前方で露出された芯線部分がその反動として跳ね上がり、跳ね上がった芯線部分によって端子金具の抜け止めをなすリテーナの進入経路が妨げられるという問題が起こり得る。

さらに、ワイヤバレルの圧着時に芯線の表面に形成された酸化被膜が十分に除去されず、そのまま残存するおそれもある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、アルミニウム電線において、芯線が跳ね上がるのを防止するとともに、芯線の表面に形成された酸化被膜を効果的に除去することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電線と端子金具との接続構造であって、前記電線は、アルミニウム系材料からなる芯線とその周りを覆う絶縁性被覆とを備え、前記端子金具は、前記電線の前端部にて露出された前記芯線にかしめ付けられるワイヤバレルと、その後方において前記絶縁性被覆にかしめ付けられるインシュレーションバレルとを備えており、前記絶縁性被覆には、前記インシュレーションバレルによってねじり力の付与されたねじり部が形成されている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記インシュレーションバレルは、一対の圧着片を有し、一方の圧着片が他方の圧着片よりも長尺とされることで全体として非対称形をなしているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、電線の前端部にて露出されたアルミニウム系材料からなる芯線に端子金具のワイヤバレルをかしめ付けるとともに、その後方において前記電線の絶縁性被覆に前記端子金具のインシュレーションバレルをかしめ付けることにより、前記電線に前記端子金具を接続する方法であって、前記ワイヤバレルが前記芯線を正規のかしめ力よりも小さい力で把持する第１工程と、前記インシュレーションバレルが前記絶縁性被覆に正規のかしめ力でかしめ付けられつつ前記絶縁性被覆にねじり力を付与する第２工程と、前記ワイヤバレルが前記芯線に正規のかしめ力でかしめ付けられる第３工程とを順次実行するところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
絶縁性被覆にねじり力を付与してねじり部が形成されると、芯線がそのねじり方向に撚りをかけられながらワイヤバレルの内面を摺動するため、芯線の表面に形成された酸化被膜がワイピングにより効果的に除去される。また、撚られた芯線は短尺化されるため、ワイヤバレルよりも前方で露出された芯線の前端部がワイヤバレル内へ引っ込む向きに後退変位し、芯線の跳ね上がりが防止される。

＜請求項２の発明＞
一方の圧着片が他方の圧着片よりも長尺とされるため、絶縁性被覆にねじり部を容易に形成することができる。

＜請求項３の発明＞
ワイヤバレルが芯線に一挙にかしめ付けられることなく、第１工程と第３工程とに分かれて行われ、第１工程では芯線を正規のかしめ力よりも小さい力で把持するから、第２工程の実行により、ワイピング作用が良好に発揮されるとともに、芯線の前端部がワイヤバレル内へ引っ込む向きに円滑に後退変位する。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。まず、電線１０と端子金具２０との接続構造について説明する。
電線１０は、アルミニウム素線からなる芯線１１と、芯線１１の周りを覆う絶縁性被覆１２とによって構成されている。アルミニウム素線はアルミニウム又はアルミニウムを多く含むアルミニウム合金によって形成されている。絶縁性被覆１２は樹脂材によって形成されている。電線１０の前端部は、絶縁性被覆１２の切除によって露出された芯線１１からなる芯線部１３とされている。

端子金具２０は、銅又は銅合金からなる導電性の金属板を曲げ加工等して形成され、相手側端子金具と接続可能な図示しない接続部と、接続部の後方に位置するワイヤバレル２１と、ワイヤバレル２１の後方に位置するインシュレーションバレル２２とから一体に構成されている。また、端子金具２０には、前後方向（軸方向）に延びて端子金具２０全体の底面を構成する基部２３が、接続部、ワイヤバレル２１及びインシュレーションバレル２２に共用して形成されている。

ワイヤバレル２１はオープンバレル状をなす一対の前側圧着片２４を有し、インシュレーションバレル２２は同じくオープンバレル状をなす一対の後側圧着片２５を有している。両前側圧着片２４は、いずれも同形同大であって左右対称形をなし、両後側圧着片２５は、一方が他方よりも長尺であって左右非対称形をなしている。ワイヤバレル２１は芯線部１３に圧着され、インシュレーションバレル２２は芯線部１３の後方における絶縁性被覆１２に圧着される。

図１に示すように、ワイヤバレル２１が芯線部１３に正規圧着されるに伴い、両前側圧着片２４の先端が電線１０の幅方向中央の軸線Ａに沿って互いに突き合わされる。こうしてワイヤバレル２１が芯線部１３に正規圧着されることにより、芯線部１３の前端がワイヤバレル２１の前端とほぼ同じ位置に至る。また、インシュレーションバレル２２が絶縁性被覆１２に正規圧着されるに伴い、両後側圧着片２５のうちの一方の先端部が上記軸線Ａを横切って他方の先端部にオーバーラップして当接する。こうしてインシュレーションバレル２２が絶縁性被覆１２に正規圧着されると、絶縁性被覆１２の表面（外周面）には、図４に示すように、インシュレーションバレル２２と対応する位置に、ねじる力の付与されたねじり部２７が形成されることとなる。

次に、電線１０への端子金具２０の接続方法について説明する。
まず、第１工程として、図示しないかしめ治具に端子金具２０を支持させ、その状態で電線１０の芯線部１３にワイヤバレル２１の両前側圧着片２４を正規のかしめ力よりも小さい力で軽くかしめ付ける。すると、両前側圧着片２４が芯線部１３を外周方向から把持するようにして芯線部１３の表面に沿って当接される。図２に示すように、この状態では、芯線部１３の前端部分はワイヤバレル２１の前端よりも前方に露出されている。

続く第２工程として、芯線部１３の直後方に位置する電線１０の絶縁性被覆１２にインシュレーションバレル２２の両後側圧着片２５を正規のかしめ力でかしめ付け、それと同時に、図１及び図４に示す矢線方向に沿って一方の後側圧着片２５を他方の後側圧着片２５へ向けてねじり上げる。すると、両後側圧着片２５が絶縁性被覆１２に緊密に圧着されるとともに、絶縁性被覆１２の表面にねじり方向にひねりの入ったねじり部２７が形成される。絶縁性被覆１２へのインシュレーションバレル２２の圧着過程では、ねじり力の付与によって芯線１１に撚りがかかり、これに伴って芯線部１３の表面がワイヤバレル２１における両前側圧着片２４の内面を摺動しながら接触する。したがって、芯線部１３の表面に酸化アルミニウムからなる酸化被膜がたとえ形成されていたとしても、ワイピングによって除去される。また、ねじり力の付与によって芯線１１の全長が短尺化され、これにより、図１に示すように、芯線部１３の前端部分が引っ込み、ワイヤバレル２１の内側に収容される。

最後に、第３工程として、電線１０の芯線部１３にワイヤバレル２１の両前側圧着片２４を正規のかしめ力でかしめ付ける。すると、芯線部１３が撚りをかけられた状態のままワイヤバレル２１に正規圧着され、電線１０と端子金具２０とが導通可能に接続される。

以上説明したように本実施形態によれば、絶縁性被覆１２にねじり部２７が形成されるに伴い、芯線部１３がそのねじり方向に撚りをかけられながらワイヤバレル２１の内面を摺動するため、芯線部１３の表面に形成された酸化被膜がワイピングにより効果的に除去される。また、撚られた芯線１１は短尺化されるため、芯線部１３の前端部分がワイヤバレル２１内へ引っ込む向きに変位し、芯線部１３の跳ね上がりが防止される。この場合、一方の後側圧着片２５が他方の後側圧着片２５よりも長尺とされるため、絶縁性被覆１２にねじり部２７を容易に形成することができる。

さらに、ワイヤバレル２１が芯線部１３に一挙にかしめ付けられることなく、第１工程と第３工程とに分かれて行われ、第１工程では芯線部１３を正規のかしめ力よりも小さい力で把持するから、第２工程を実行する過程で、ワイピング作用が良好に発揮されるとともに、芯線部１３の前端部分がワイヤバレル２１内へ円滑に後退変位する。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）両後側圧着片が互いにオーバーラップしない構成であってもよい。
（２）芯線が予め撚られており、ねじり力の付与によってさらに撚りがかけられる構成であってもよい。

本発明の実施形態１に係る電線と端子金具との接続構造を示す平面図である。 ワイヤバレルが芯線部を正規のかしめ力よりも小さい力で把持する状態を示す平面図である。 ワイヤバレルが芯線部に正規のかしめ力でかしめ付けられた状態を示す断面図である。 インシュレーションバレルが絶縁性被覆に正規のかしめ力でかしめ付けられた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…電線
１１…芯線
１２…絶縁性被覆
２０…端子金具
２１…ワイヤバレル
２２…インシュレーションバレル
２４…前側圧着片
２５…後側圧着片
２７…ねじり部

Claims (3)

1. 電線と端子金具との接続構造であって、
   前記電線は、アルミニウム系材料からなる芯線とその周りを覆う絶縁性被覆とを備え、
   前記端子金具は、前記電線の前端部にて露出された前記芯線にかしめ付けられるワイヤバレルと、その後方において前記絶縁性被覆にかしめ付けられるインシュレーションバレルとを備えており、
   前記絶縁性被覆には、前記インシュレーションバレルによってねじり力の付与されたねじり部が形成されていることを特徴とする電線と端子金具との接続構造。
2. 前記インシュレーションバレルは、一対の圧着片を有し、一方の圧着片が他方の圧着片よりも長尺とされることで全体として非対称形をなしている請求項１記載の電線と端子金具との接続構造。
3. 電線の前端部にて露出されたアルミニウム系材料からなる芯線に端子金具のワイヤバレルをかしめ付けるとともに、その後方において前記電線の絶縁性被覆に前記端子金具のインシュレーションバレルをかしめ付けることにより、前記電線に前記端子金具を接続する方法であって、
   前記ワイヤバレルが前記芯線を正規のかしめ力よりも小さい力で把持する第１工程と、
   前記インシュレーションバレルが前記絶縁性被覆に正規のかしめ力でかしめ付けられつつ前記絶縁性被覆にねじり力を付与する第２工程と、
   前記ワイヤバレルが前記芯線に正規のかしめ力でかしめ付けられる第３工程とを順次実行する電線への端子金具の接続方法。

Images