JP2010146903A - 端子金具付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】電線と端子金具との間の接触抵抗を低くして良好な電気的性能を確保しながらも、機械的強度にも優れる端子金具付き電線を提供する。
【解決手段】芯線１１を絶縁被覆してなる電線１２と、電線１２の端部から露出された芯線１１に圧着される端子金具１３とを備えた端子金具付き電線１０であって、端子金具１３は、芯線１１に巻き付くように圧着されるワイヤーバレル１６と、ワイヤーバレル１６から延びて相手側端子と接続される接続部１７とを備えており、電線１２の端部から露出された芯線１１は、その端部を電線１２の絶縁被覆１４側に折り返してなる折り重ね部１１Ａと、その折り重ね部１１Ａよりも電線１２の絶縁被覆１４側に露出して位置する基部１１Ｂとを形成しており、ワイヤーバレル１６が芯線１１の折り重ね部１１Ａおよび基部１１Ｂの双方に渡るように圧着されている。
【選択図】図３

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、端子金具に形成されたバレルを金型によって圧着してなる端子金具付き電線が知られている。

上記の芯線の表面に酸化膜が形成されると、電線と端子金具との接触抵抗が上昇することが懸念される。接触抵抗を低くするためには、圧着後におけるバレルの高さ（圧着高さ）を低くすることにより芯線に対して大きな圧力でバレルを圧着することが考えられる。この結果、芯線の表面に形成された酸化膜が破れて芯線の新生面が露出し、この新生面と端子金具とが接触することにより接触抵抗が低くなることが期待された。

しかしながら上記の手法によると、芯線の断面積が大きく減少するため、機械的強度、特に衝撃的な荷重に対する引張強度（より具体的には圧着端子が電線を保持する強度）が低下する。

上記の問題を解決するため、特許文献１では、芯線が接触するバレルの内表面に、芯線の表面に形成される酸化膜よりも硬度が高く、且つ導電性に優れたメッキ層を設ける構成とし、バレルを圧着した際に芯線の酸化膜を破壊して良好な接続状態を形成する技術が開示されている。また特許文献２では、バレルと芯線との間に導電性を有する圧着部材を介在させることにより、芯線と端子金具との接触面積を大きくして、電気的性能を安定させる技術が開示されている。
特開２００４−１９３０７３公報 特開２００５−３０２４７５公報

しかし、上述した従来の技術では、手間が増えたりコストがかかる等の問題により、実用化が困難であるという事情がある。

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接触抵抗を低くして良好な電気的性能を確保しながらも、機械的強度にも優れる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、芯線を絶縁被覆してなる電線と、前記電線の端部から露出された前記芯線に圧着される端子金具と、を備えた端子金具付き電線であって、前記端子金具は、前記芯線に巻き付くように圧着されるバレルと、前記バレルから延びて相手側端子と接続される接続部と、を備え、前記電線の端部から露出された芯線は、その端部を前記電線の絶縁被覆側に折り返してなる折り重ね部と、その折り重ね部よりも前記電線の絶縁被覆側に露出して位置する基部とを形成しており、前記バレルが前記芯線の折り重ね部および基部の双方に渡るように圧着されていることを特徴とする。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記芯線の折り重ね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。

前記芯線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる構成としてもよい。

本発明によれば、芯線の折り重ね部と基部とが端子金具のバレルによって一括に圧着されることにより、その圧着部分のうち芯線の長さ方向の先端側が高圧縮部分、絶縁被覆側が低圧縮部分とされる。高圧縮部分では芯線が充分に潰されて酸化膜が破壊されるから、端子金具と芯線とが良好な電気的接続状態とされ、低圧縮部分では機械的強度を確保できる。よって、電気的特性と機械的強度の双方の特性に優れた端子金具付き電線を得ることができる。

また、このような端子金具付き電線は、端子金具を電線の芯線にかしめる前に芯線を折り返すという簡単な作業を行うだけで、汎用の端子金具を従来通りに使用することができるから、作業の手間やコスト的な負担も極めて少ないという効果を奏する。

本発明の一実施形態を図１ないし図３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、図１に示すように、芯線１１を含む電線１２と、この電線１２の端部から露出する芯線１１に圧着される雌端子金具１３（特許請求の範囲に記載の端子金具に相当）とを備えるものである。

電線１２は、複数の金属細線を撚り合わせてなる芯線１１と、芯線１１の外周を覆う合成樹脂製の絶縁被覆１４とを備える。芯線１１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。

雌端子金具１３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、雌端子金具１３は、電線１２の端部側で露出された芯線１１に巻き付くようにかしめられる概ね矩形状をなすワイヤーバレル１６（特許請求の範囲に記載のバレルに相当）と、ワイヤーバレル１６から電線１２の長さ方向に延びて図示しない雄端子金具（特許請求の範囲に記載の相手側端子に相当）と接続される接続部１７と、を備える。

接続部１７は角筒状をなしており、雄端子金具が挿入可能になっている。接続部１７の内部には弾性変形可能な弾性接触片１８が形成されており、この弾性接触片１８が雄端子金具と弾性的に接触することにより、雄端子金具と雌端子金具１３とが電気的に接続される。

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２に示すように、露出された芯線１１の先端部を電線１２の絶縁被覆１４側に折り返して、芯線１１を重ね合わせる（以下、この折り重ねられた部分を折り重ね部１１Ａと表記する）。このとき、露出された芯線１１のうち電線１２の絶縁被覆１４側に位置する部分には、折り返された芯線１１が重ね合わされていない部分（以下、基部１１Ｂと表記する）を残すようにしておく。本実施形態においては、折り重ね部１１Ａと基部１１Ｂの長さ寸法の比が、約１対１となるように設定してある。

次に、上記電線１２の芯線１１を端子金具１３のワイヤーバレル１６上に載置する。この時、折り重ね部１１Ａと基部１１Ｂとの境界部分が、ワイヤーバレル１６の幅方向（ワイヤーバレル１６の電線１２の延びる方向の寸法）の中心付近となるように載置する。そして、ワイヤーバレル１６を芯線１１側に巻き付けるように湾曲させることにより、電線１２（芯線１１）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１６は、芯線１１の折り重ね部１１Ａ及び基部１１Ｂの双方に渡るように圧着されている。換言すれば、芯線１１の折り重ね部１１Ａ及び基部１１Ｂの双方は、ワイヤーバレル１６によって一括に圧着されている。

このように電線１２に雌端子金具１３が圧着された状態においては、図３に示すように、ワイヤーバレル１６の圧着後の高さ寸法Ｈ（圧着高さ）は、電線１２の延びる方向（図３における矢線Ａで示す方向）に亘って実質的に同じに設定されている。実質的に同じとは、圧着高さが同じ場合を含むと共に、圧着高さが異なっている場合でも、実質的に同じとみなせる程度に圧着高さが近接している場合を含む。

すなわち、図３に示すように、芯線１１の折り重ね部１１Ａ側は基部１１Ｂ側と比較して高圧縮されることとなる。これにより、折り重ね部１１Ａ側では、芯線１１の表面に形成された酸化膜が破れて芯線１１の新生面が露出し、芯線１１同士の電気的な接続が確実になされ、接触抵抗が低く良好な電気的性能を確保することができる。

さらに、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線１１の新生面と、雌端子金具１３の表面に形成されたスズメッキ層とが、圧力を受けて摺接することにより合金層が形成されるから、これによっても、電線１２と雌端子金具１３との接触抵抗をより低くすることができる。

一方、芯線１１の基部１１Ｂ側は、折り重ね部１１Ａ側と比較して低圧縮されることとなるから、機械的強度、特に衝撃的な荷重に対する引張強度（より具体的には圧着端子が電線１２を保持する強度）が確保されるようになっている。

このように、本実施形態によれば、ワイヤーバレル１６が電線１２の延びる方向（図３における矢線Ａで延びる方向）に亘って均一な圧着高さＨで芯線１１に圧着されても、芯線１１が折り返されて重ねられた領域（折り重ね部１１Ａ）においては、芯線１１は、それ以外の領域（基部１１Ｂ）に比べて高圧縮されることになる。このため、電線１２の先端側の圧縮率（圧着前の芯線１１の断面積に対する圧着後の芯線１１の断面積の比率）は、電線１２の基部側の圧縮率に比べて低くなっている。これにより、芯線１１の先端側部分での高圧縮による圧着が芯線１１とワイヤーバレル１６との間の接触抵抗を有効に低減させる一方、芯線１１の基部側での抑制された圧縮によって、端子金具付き電線１０の引張強度、より具体的にはワイヤーバレル１６による芯線１１の保持強度を高く確保することが可能となる。つまり、接触抵抗の低減と、高い機械的強度の確保との両立が可能となるのである。
また、電気的特性と機械的強度の両立のためには、折り重ね部１１Ａと基部１１Ｂとの比を１対１とすることが有効である。

また、本実施形態においては、芯線１１はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる。このように、芯線１１がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、芯線１１の表面には酸化膜が形成されやすい。本発明は、芯線１１の表面に酸化膜が形成されやすい場合に有効である。

＜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）上記実施形態においては、芯線１１の折り重ね部１１Ａおよび基部１１Ｂ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。

（２）上記実施形態においては、芯線１１の先端部を一方向に折り返す構成としたが、これに限らず、例えば芯線１１の撚りを解いて複数に分け、複数方向に折り返したり、あるいは、全周方向にわたって折り返したりすることも可能である。

（３）本実施形態の端子金具１３においては、ワイヤーバレル１６のみを有するものとしたが、インシュレーションバレルを有する端子金具に適用可能であることはもちろんである。

（４）本実施形態においては、端子金具は角筒状の接続部１７を有する雌端子金具１３としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、また金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよく、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。

（５）本実施形態においては、電線１２は、芯線１１の外周を絶縁被覆１４で覆う被覆電線としたが、これに限られず、シールド電線など、必要に応じて任意の電線を用いることができる。また、芯線１１は単芯線でもよい。

本発明の一実施形態の端子金具付き電線の断側面図 同じく電線の側面図 同じくかしめ部分の一部拡大断面図

符号の説明

１０…端子金具付き電線
１１…芯線
１１Ａ…折り重ね部
１１Ｂ…基部
１２…電線
１３…端子金具
１４…絶縁被覆
１６…ワイヤーバレル
１７…接続部

Claims (3)

1. 芯線を絶縁被覆してなる電線と、前記電線の端部から露出された前記芯線に圧着される端子金具と、を備えた端子金具付き電線であって、
   前記端子金具は、前記芯線に巻き付くように圧着されるバレルと、前記バレルから延びて相手側端子と接続される接続部と、を備え、
   前記電線の端部から露出された芯線は、その端部を前記電線の絶縁被覆側に折り返してなる折り重ね部と、その折り重ね部よりも前記電線の絶縁被覆側に露出して位置する基部とを形成しており、
   前記バレルが前記芯線の折り重ね部および基部の双方に渡るように圧着されていることを特徴とする端子金具付き電線。
2. 前記芯線の折り重ね部および基部の長さ寸法の比が１：１とされていることを特徴とする請求項１に記載の端子金具付き電線。
3. 前記芯線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項１または請求項２に記載の端子金具付き電線。

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