JP2010146886A

JP2010146886A - 電線圧着方法

Info

Publication number: JP2010146886A
Application number: JP2008323773A
Authority: JP
Inventors: Hideto Kumakura; 秀人熊倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Also published as: DE102009055094A1; US20100154212A1; US8375578B2

Abstract

【課題】アルミ電線同士の圧着作業性を向上させられる電線圧着方法を提供する。
【解決手段】スリーブ１は、銅電線のカシメに用いられる樹脂製のリペアスリーブであり、銅製の本体の外側を樹脂製の絶縁体で覆って構成されている。スリーブ１は、左右の端部の何れか一方から絶縁体に挿入されたアルミ電線２のアルミ芯線２２を本体に収容した状態で、絶縁体の中央部１１を外側から挟み込まれ、アルミ芯線２２と共に圧縮される。スリーブ１を撚り合わされた２本のアルミ芯線２２に被せた後、スリーブ１の中央部１１を圧縮すると、アルミ芯線２２がスリーブ１内でカシメられ圧着される。カシメ位置３でのアルミ芯線２２の圧縮率は、５０％〜８５％の何れかの圧縮率で圧縮されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、２本の電線の備えるアルミ芯線を撚り合わせてスリーブに挿入し、前記スリーブと共に前記アルミ芯線を圧縮してカシメる電線圧着方法に関する。

銅電線と同様の条件でアルミ電線を圧着してカシメると、端子圧着部の強度を損ない、また、アルミ電線と端子との間での安定した導通接続を維持できなくなる虞がある。このため、下記の特許文献１では、多数の撚り線を被覆してなるアルミ電線に端子を圧着する端子圧着構造が提案されている。この端子圧着構造は、クローズドバレルタイプの端子が備えるワイヤーバレルをアルミ電線の導体部に圧着して、ワイヤーバレルの上部が端面視で略Ｗ字形を呈して潰れるように形成される。

特開２００５−３２７６９０号公報

上記端子圧着構造は、クローズドバレルの上部が端面視で略Ｗ字形を呈して潰れるように圧着を行うことから、圧着作業が煩雑であった。

本発明は斯かる課題に鑑みてなされたもので、上記課題を解決できる電線圧着方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の電線圧着方法は、２本のアルミ電線が備えるアルミ芯線同士を撚り合わせてスリーブに挿入し、前記スリーブと共に前記アルミ芯線を圧縮してカシメる電線圧着方法であって、前記スリーブが、銅または銅合金製の本体を備え、前記本体により、２本の前記アルミ芯線を５０％〜８５％の何れかの圧縮率で前記圧縮を行うことを特徴とする。

本発明によれば、アルミ芯線を挿入されたスリーブの銅または銅合金製の本体により、５０％〜８５％の何れかの圧縮率でアルミ芯線を圧縮することで、銅電線と同様に圧着作業を行うことができ、アルミ電線の圧着作業の作業性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の最良の形態を説明する。
図１は、本実施形態の電線圧着方法に用いられるスリーブ１を示す側面図である。

図１に示すスリーブ１は、銅電線のカシメに用いられるリペアスリーブであり、略円筒状を呈した樹脂製の絶縁体１０で、銅又は銅合金製の本体１３の外側を覆って構成されている。本体１３は、絶縁体１０の両端部１２に比べて縮経した中央部１１の内面に固着されている。本体１３の内面には、本体１３の周方向に環状を呈して延びたセレーション１４が、軸心方向に沿って複数配設されている。セレーション１４は、圧着対象の導体（この例ではアルミ電線２のアルミ芯線２２）との接触面積を確保し、酸化被膜を破壊するためのものである。スリーブ１は、一方の端部１２から絶縁体１０に挿入されたアルミ電線２のアルミ芯線２２（図２参照）を本体１３に収容した状態で、絶縁体１０の中央部１１を外側から挟み込まれ、アルミ芯線２２と共に圧縮される。

スリーブ１を用いたアルミ電線２の圧着方法について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、アルミ電線２の圧着方法を示す図である。また、図３は、スリーブ１を用いて圧着されたアルミ電線２を示す斜視図である。スリーブ１を用いてアルミ電線２同士を圧着する場合には、まず、図２（ａ）に示すように、先端部の被覆２１を剥いて露出した２本のアルミ電線２のアルミ芯線２２同士を撚り合わせる。次に、図２（ｂ）に示すように、撚り合わされたアルミ芯線２２に先端側からスリーブ１を被せた後、図２（ｃ）に示すように、スリーブ１の中央部１１を圧縮してカシメる。これにより、撚り合わされた２本のアルミ芯線２２が、図３に示すように、スリーブ１に一端側から挿入された状態で、カシメ位置３で圧着される。

このようにして構成されたアルミ芯線２２の圧着構造について、図４を用いて説明する。図４は、スリーブ１を用いて圧着されたアルミ芯線２２を示す図であり、図３（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。スリーブ１のカシメ位置３では、図４に示すように、スリーブ１と共に本体１３が圧縮されており、本体１３に収容された２本のアルミ芯線２２も共に圧縮されている。アルミ芯線２２は、５０％〜８５％の何れかの圧縮率で圧縮されている。
図４（ａ）に示す例では、アルミ芯線２２が高い圧縮率で圧縮されており、図４（ｂ）に示す場合に比べアルミ芯線２２の断面積が小さくなっている。ここで、圧縮率は「カシメ位置３でのアルミ芯線２２の断面積／圧着前のアルミ芯線２２の断面積」で定められる。

スリーブ１を用いて圧着されたアルミ芯線２２同士のピーリング強度と、アルミ芯線２２の圧縮率との関係を説明する。図５は、スリーブ１を用いて圧着されたアルミ芯線２２同士のピーリング強度の測定を複数回行った場合に得られた測定値のばらつきを示すグラフである。

図５のグラフには、５０％〜９５％の何れかの圧縮率で圧着した場合の測定値の最大値（ＭＡＸ），平均値（ＡＶＥ），最小値（ＭＩＮ），標準偏差をσとする平均値−３σ（ＡＶＥ−３σ）が示されている。図５に示すように、圧縮率が５０％を下回っている場合、及び、８５％を上回っている場合には、圧縮率が５０％〜８５％の範囲内にある場合に比べ、ピーリング強度の測定値のばらつきが大きくなっている。

例えば、圧縮率が５０％近くなると、値の最も小さな“平均値−３σ”と最も大きな“最大値”との間でのピーリング強度に３０Ｎ近くのばらつきが認められる。また、圧縮率が８５％〜９０％に達した場合にも、値の最も小さな“平均値−３σ”と最も大きな“最大値”との間でのピーリング強度に３０Ｎ近くのばらつきが認められる。これに対し、圧縮率が６８％近くでは、値の最も小さな“平均値−３σ”と最も大きな“最大値”との間でのピーリング強度のばらつきが、２０Ｎ近くに収まっている。

次に、スリーブ１を用いたスペアスリーブカシメ品の圧着部の強度と、アルミ芯線２２の圧縮率との関係を説明する。図６は、スリーブ１を用いてアルミ芯線２２同士を圧着されたスペアスリーブカシメ品のサーマルショック試験での低電圧電流抵抗の測定結果を示すグラフである。サーマルショック試験では、−４０℃の低温及び１２０℃の高温をそれぞれ１５分間継続してカシメ品に与えるサイクルを２４０サイクル繰り返し、各サイクル後に低電圧電流抵抗を測定した。試験では、測定電流を供給する定電流源にスペアスリーブカシメ品を接続していない端子開放時の電圧が２０（ｍＶ）となるように、電流値制御を行った。

図６のグラフには、５０％〜９５％の何れかの圧縮率で圧着した場合に測定された初期抵抗値の最大値（ＭＡＸ）（ｍΩ），平均値（ＡＶＥ）（ｍΩ），最小値（ＭＩＮ）（ｍΩ）と、２４０サイクル（ｃｙｃｌｅ）後の抵抗値の最大値（ＭＡＸ）（ｍΩ），平均値（ＡＶＥ）（ｍΩ），最小値（ＭＩＮ）（ｍΩ）とが示されている。図６に示すように、圧縮率が８５％を上回る場合には、圧縮率が８５％を下回る場合に比べ、初期抵抗値及び２４０サイクル後の抵抗値の最大値が大きくなっている。

例えば、圧縮率が８５％を上回って９０％近くになると、２４０サイクル後の抵抗値の最大値（ＭＡＸ）が３０（ｍΩ）を上回るのに対し、圧縮率が８５％を下回っている場合には、アルミ電線２４０サイクル後の抵抗値の最大値（ＭＡＸ）が５（ｍΩ）を下回るのが認められる。このように、圧縮率が５０％〜８５％となるように中央部１１を圧縮することで、カシメ後におけるアルミ電線２の接触抵抗を、安定領域である５ｍΩ以下に収められる。圧縮率は、アルミ電線２の接触抵抗が５ｍΩ以下のより好ましい安定領域に収まるように、５０％〜８５％の中の何れかから選択される。

以上説明したように、本実施形態によれば、アルミ芯線２２の圧縮率が５０％〜８５％となるように中央部１１を圧縮することで、アルミ電線２のカシメ品の接触抵抗を小さな値に収めつつ、十分なアルミ芯線２２の固着力を得ることができる。従って、銅電線と同様にアルミ電線２の圧着作業を行うことで、圧着作業性を向上させることができる。

また、複数の銅電線の接続に一般的に用いられる銅または銅金属（例えば、亜鉛メッキ）の端子（スリーブ１内の本体１３）を、アルミ芯線２２の圧縮率が５０％〜８５％に収まるようにカシメることで、電気特性の劣化を抑制することもできる。このため、例えば、修理業者等のメンテナンス時において、アルミ端子ではなく、すでに流通している銅又は銅合金製の端子を流用することができる。

なお、上記実施形態では、樹脂製の絶縁体１０及び銅又は銅合金製の本体１３をスリーブ１が備えている場合について説明した。しかしながら、スリーブ１が備える絶縁体１０の材質は任意であり、他の材質のものを用いることもできる。また、絶縁体１０の内面への本体１３の固着方法も任意である。

本発明の一実施形態の電線圧着方法に用いられるスリーブを示す側面図である。アルミ電線の圧着方法を示す図である。スリーブを用いて圧着されたアルミ電線を示す斜視図である。スリーブを用いて圧着されたアルミ芯線を示す図であり、図３（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。スリーブを用いて圧着されたアルミ芯線同士のピーリング強度の測定で得られた測定値のばらつきを示すグラフである。スリーブを用いたカシメ品のサーマルショック試験の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１スリーブ
１０絶縁体
１１中央部
１２端部
１３本体
１４セレーション
２アルミ電線
２１被覆
２２アルミ芯線

Claims

２本のアルミ電線が備えるアルミ芯線同士を撚り合わせてスリーブに挿入し、
前記スリーブと共に前記アルミ芯線を圧縮してカシメる電線圧着方法であって、
前記スリーブは、銅または銅合金製の本体を備え、
前記本体により、２本の前記アルミ芯線を５０％〜８５％の何れかの圧縮率で前記圧縮を行うことを特徴とする電線圧着方法。