JP2010140707A - 端子金具付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減することの可能な端子金具付き電線を提供する。
【解決手段】端子金具付き電線１０であって、複数の素線からなる芯線１２を含む電線１１と、電線１１の端部から露出する芯線１２に巻き付くように圧着されるワイヤーバレル２２を有する端子金具２０と、を備え、芯線は、芯線１２の径方向内側の位置に配された内側芯線１５と、内層よりも芯線１２の径方向外方の位置に配された外側芯線１６と、を有し、電線１１の端部から露出する芯線１２は、内側芯線１５が電線１１の端部とは反対側に折り返されて、内側芯線１５が露出した折り返し部１７と、折り返し部１７よりも電線１１の端部と反対側に位置して外側芯線１６が露出した基部１８と、を有し、ワイヤーバレル２２は折り返し部１７及び基部１８の双方に渡るように圧着されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、端子金具付き電線に関する。

従来より、電線から露出する芯線に端子金具に圧着してなる端子金具付き電線が知られている。
例えば、底板部の側縁から立ち上げた一対のバレル部を有するオープンバレル型の端子金具をアンビル上に載置して、その底板部に芯線を宛がい、端子金具の上方に配したクリンパを降下させる。すると、バレル部が芯線を包み込むように徐々に変形するとともに、バレル部の先端部が芯線を押し潰すように芯線に食い込み、圧着が行われる。（特許文献１参照）。
特開２００７−１２３４１公報

しかし、例えば電気自動車に使用される動力用の電線では、電線の屈曲性をよくするために、芯線を構成する素線の本数を多くすることが考えられる。すると、芯線の径方向の外側に位置する素線はバレル部と直接に接続できるのに対し、芯線の径方向の内側に位置する素線は、バレル部と直接には接続できない。このため、芯線の径方向の中心付近に位置する素線と端子金具との電気的導通が不十分になり易い。このため、電線と端子金具との間の電気抵抗が増大するという問題がある。

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、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減することの可能な端子金具付き電線を提供することを目的とするものである。

本発明は、端子金具付き電線であって、複数の素線からなる芯線を含む電線と、前記電線の端部から露出する前記芯線に巻き付くように圧着されるバレルを有する端子金具と、を備え、前記芯線は、前記芯線の径方向内側の位置に配された内側素線と、前記内層よりも前記芯線の径方向外方の位置に配された外側素線と、を有し、前記電線の端部から露出する前記芯線は、前記内側素線が前記電線の端部とは反対側に折り返されて、前記内側素線が露出した折り返し部と、前記折り返し部よりも前記電線の端部と反対側に位置して前記外側素線が露出した基部と、を有し、前記バレルは前記折り返し部及び前記基部の双方に渡るように圧着されている。

本発明によれば、芯線の径方向の内側に位置する内側素線、及び芯線の径方向の外側に位置する外側素線の双方を、バレルと電気的に接続することができる。これにより、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減させることができる。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
露出された前記芯線のうち、前記外側素線の端部寄りの領域が除去されており、その除去された領域を覆うように前記内側素線が折り返されることにより前記折り返し部が形成されていてもよい。

前記芯線の折り返し部および基部の長さ寸法の比が１：１とされていてもよい。

前記折り返し部は、前記芯線の径方向の中心近傍の領域を中心として、前記内側素線を前記芯線の径方向の外方に開くようにして折り返してなる態様としてもよい。

なお、上記芯線の径方向の中心近傍とは、正確な中心以外にも、中心とみなせる程度に中心に近接している場合を含む。

本発明によれば、芯線の径方向の内側に位置する内側素線、及び芯線の径方向の外側に位置する外側素線の双方を、バレルと電気的に接続することができる。これにより、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減させることができる。

また、電線から露出された芯線のうち、径方向の外側に配置されている素線の端部寄りの領域を予め除去して径方向の中心付近の素線を露出させ、その中心付近の素線が露出した領域を外側から覆うように芯線の先端部を折り返すことによって折り返し部を形成した場合には、外側の素線を除去しない場合と比較して、バレルの全体に渡ってほぼ均一な圧着力で芯線をかしめることができる。

本発明の一実施形態を図１ないし図６を参照しつつ説明する。
本実施形態の端子金具付き電線１０は、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置（図示せず）の間に配索されるものである。

図１は本実施形態の端子金具付き電線１０の分解斜視図であって、同図に示すように、電線１１は複数の金属製の素線からなる芯線１２と、芯線１２の外周を覆う合成樹脂製の絶縁被覆１３とを備える。芯線１２は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においては、アルミニウム又はアルミニウム合金が用いられている。

図２はより詳細な電線１１の断面図であって、このものは、複数の金属素線を撚り合わせてなる撚線１４が複数本（本実施形態では７本）束ねられて内側芯線１５（特許請求の範囲に記載の内側素線に相当）を構成しているとともに、この内側芯線１５を取り巻く複数本（本実施形態では１２本）の撚線１４によって、外側芯線１６（特許請求の範囲に記載の外側素線に相当）を構成している。内側芯線１５は、外側芯線１６よりも芯線１２の径方向の内側の位置に配されており、外側芯線１６は芯線１２の径方向の外方の位置に配されている。そして、これらの内側芯線１５および外側芯線１６の外周を絶縁被覆１３により一括に被覆することにより、電線１１を構成している。

一方、端子金具２０は一般的に使用されているものであり、金属板材を所定形状にプレス加工することにより形成されている。金属板材は銅又は銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態では銅又は銅合金が用いられる。また、金属板材にはスズ、ニッケル等任意の金属によるメッキが施されていてもよい。本実施形態ではスズメッキが施されている。

図１に示すように、この端子金具２０は、電線１１の端部側で露出された芯線１２に巻き付くように圧着されるワイヤーバレル（特許請求の範囲に記載のバレルに相当）２２と、電線１１の軸方向に沿ってワイヤーバレル２２と並んで設けられ、外周面にネジ山が形成された取付ボルト（図示せず）を挿通するための取付孔２３が開口された略環状形で扁平な板状接続部２４とを備える。また、ワイヤーバレル２２には、電線１１の延びる方向と直交する方向に延びる複数の凹部２５が、電線１１の延びる方向に間隔を空けて並んで形成されている。

次に、本実施形態の端子金具付き電線１０の製造方法について説明する。まず、図３に示すように、電線１１の端部から露出された芯線１２のうち先端側に位置する外側芯線１６を除去し、内側芯線１５を露出させる。このとき、除去する外側芯線１６の長さ寸法は、露出している芯線１２全体の長さ寸法の約３分の２程度とする。なお、絶縁被覆１３寄りに残されている外側芯線１６の領域を、以下基部１８と表記する。

次に、専用の治具３０を用いて、内側芯線１５の先端を折り返す（図３参照）。治具３０は、本体３１の先端に略椀状で断面が略Ｍ字形状となった穴部３２を設けてなる。穴部３２の径方向の中心位置には突起３３が形成されている。

図３に示すように、治具３０の穴部３２の内部に、電線１１の端部を進入させる。このとき、電線１１（内側芯線１５）の径方向の中心近傍の領域と、治具３０の突起３３と、が整合するようにして、電線１１の先端側から相対的に近づける。そして、さらに両者を近づけて突起３３と内側芯線１５とを当接させることにより、内側芯線１５を治具３０の穴部３２の略椀状の内壁に沿って、芯線１２の径方向の中心近傍の領域を中心として、芯線１２の径方向の外方に開くようにして内側芯線１５を折り返す（図４参照）。このとき、所定の位置に治具３０のストッパ３５を設置しておくことにより、内側芯線１５の折り返し長さを設定することができる。本実施形態においては、図４に示すように、内側芯線１５の先端が外側芯線１６の先端と重なる折り返し長さとなるように設定した場合を示している。

このように内側芯線１５を所定の位置まで折り返したら、次に、芯線１２を端子金具２０のワイヤーバレル２２の上に載置する。この時、折り返された内側芯線１５の先端部と外側芯線１６の先端部とが、ワイヤーバレル２２の幅方向（電線の延びる方向）の中心付近となるように載置する。そして、端子金具３０を圧着装置（図示せず）のアンビル上に位置決めし、端子金具２０の上方に配されたクリンパを下降させる。

すると、端子金具２０のワイヤーバレル２２が、クリンパの内面形状に応じて芯線１２を包み込むような形状に変形していく。このとき、内側芯線１５の折り返された部分は、ワイヤーバレル２２に押圧されながら、同じく内側芯線１５の露出された領域上に折り重ねられる（以下、この部分を折り返し部１７と表記する）。さらにクリンパを下降させ、ワイヤーバレル２２を芯線１２に巻き付けるように湾曲させることにより、電線１１（芯線１２）が離脱や位置ずれしないように保持する。ワイヤーバレル２２は、折り返し部１７および基部１８の双方に渡るように圧着されている。換言すれば、ワイヤーバレル２２は、折り返し部１７及び基部１８の双方と接触している。

このように、本実施形態によれば、径が太い電線１１であっても、芯線１２のうちその径方向の中心付近に位置する内側芯線１５が外側に折り返されて外部に露出する構成であるので、この外部に露出された部分（折り返し部１７）を外側芯線１６（基部１８）と一括に端子金具２０に圧着することにより、内側芯線１５，外側芯線１６ともに、端子金具２０と確実に電気的に導通させることが可能となる。従って、電気的特性に優れた端子金具付き電線１０を得ることができる。

また、内側芯線１５、外側芯線１６の双方を端子金具２０により確実に導通接続させるには、折り返し部１７と基部１８の長さ寸法の比を１対１とすることが有効である。

また、折り返し部１７は、芯線１２の径方向の中心近傍の領域を中心として、径方向の外方に開くようにして内側芯線１５が折り返されている。これにより、折り返し部１７の径方向の中心位置と、基部１８の径方向の中心位置とがずれることを抑制できる。これにより、ワイヤーバレル２２の圧着時において折り返し部１７及び基部１８に対してワイヤーバレル２２から加わる圧力に差が生じることを抑制できる。

＜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）上記実施形態では、外側芯線１６の一部を除去した形態を示したが、外側芯線１６は必ずしも除去する必要はなく、外側芯線１６を残したまま内側芯線１５を折り返す形態としてもよい。

（２）上記実施形態においては、芯線１２の折り返し部１７および基部１８の長さ寸法の比を約１対１としたが、必要に応じて任意の寸法とすることができる。

（３）上記実施形態においては、芯線１２の先端部を全周方向にわたって折り返す構成としたが、これに限らず、二方向や三方向等、任意の方向に折り返して内側芯線１５を露出させる構成とすることも可能である。

（４）本実施形態の端子金具２０においては、ワイヤーバレル２２のみを有するものとしたが、例えば図７に示すように、インシュレーションバレル２６を有する端子金具４０に適用可能であることはもちろんである。

（５）本実施形態においては、端子金具２０は金属板材に貫通孔が形成されたＬＡ端子としたが、これに限らず、角筒状の接続部を有する雌端子金具や、雄タブを有する雄端子金具等、必要に応じて任意の形状の端子金具とすることができる。

（６）本実施形態においては、電線１１は、芯線１２の外周を絶縁被覆１３で覆う被覆電線としたが、これに限られず、シールド電線を用いてもよく、必要に応じて任意の電線を用いることができる。

（７）本実施形態においては、複数本の撚線１４により、内側芯線１５及び外側芯線１６が形成される構成としたが、これに限られず、複数本の金属素線が撚り合わされて形成された芯線のうち、芯線の径方向の内側に配された素線によって内側素線が形成され、この内側素線よりも芯線の径方向の外方の位置に、外側素線が配される構成としてもよい。

（８）本実施形態においては、芯線１２の径方向の中心近傍に治具３０の突起３３を当接させて、内側芯線１５を、芯線１２の径方向の外方に開くように折り返す構成としたが、これに限られず、内側芯線１５を任意の位置で折り返すことにより折り返し部１７を形成してもよい。

本発明の一実施形態の端子金具付き電線の分解斜視図 同じく電線の断面図 同じく電線および治具の一部拡大断面図 同じく芯線を治具を用いて折り返す過程を示す一部拡大断面図 同じく端子金具付き電線の一部拡大断面図 同じく端子金具付き電線の断側面図 他の実施形態の端子金具付き電線の断側面図

符号の説明

１０…端子金具付き電線
１１…電線
１２…芯線
１３…絶縁被覆
１４…撚線
１５…内側芯線
１６…外側芯線
１７…折り返し部
１８…基部
２０…端子金具
２２…ワイヤーバレル
２４…接続部

Claims (4)

1. 複数の素線からなる芯線を含む電線と、前記電線の端部から露出する前記芯線に巻き付くように圧着されるバレルを有する端子金具と、を備え、
   前記芯線は、前記芯線の径方向内側の位置に配された内側素線と、前記内層よりも前記芯線の径方向外方の位置に配された外側素線と、を有し、
   前記電線の端部から露出する前記芯線は、前記内側素線が前記電線の端部とは反対側に折り返されて、前記内側素線が露出した折り返し部と、前記折り返し部よりも前記電線の端部と反対側に位置して前記外側素線が露出した基部と、を有し、
   前記バレルは前記折り返し部及び前記基部の双方に渡るように圧着されている端子金具付き電線。
2. 露出された前記芯線のうち、前記外側素線の端部寄りの領域が除去されており、その除去された領域を覆うように前記内側素線が折り返されることにより前記折り返し部が形成されている請求項１に記載の端子金具付き電線。
3. 前記芯線の折り返し部および基部の長さ寸法の比が１：１とされている請求項１または請求項２に記載の端子金具付き電線。
4. 前記折り返し部は、前記芯線の径方向の中心近傍の領域を中心として、前記内側素線を前記芯線の径方向の外方に開くようにして折り返してなる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子金具付き電線。

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