JP2010153187A - 電線における圧着端子の接続方法及び圧着端子 - Google Patents

Abstract

【課題】 柔軟性がありばらけやすいという導電性繊維の導体の先端に圧着端子を容易に接続でき、かつ、圧着端子と導体との接続も強固な圧着端子の接続方法を提供する。
【解決手段】 導電性繊維の束からなる導体１１に絶縁被覆１２を施した電線１の先端に、圧着端子２を接続する圧着端子の接続方法において、電線１を挿通できる貫通孔２１ａが形成されたコンタクト部２１を備える圧着端子２を準備する工程と、圧着端子２のコンタクト部２１に電線１の先端を挿通させ、コンタクト部２１から電線１の先端を突出させる工程と、電線１の先端から絶縁被覆１２を除去して導体１１を露出させる工程と、導体１１の中にコア３を挿入し、導体１１及びコア３をコンタクト部２１の貫通孔２１ａ内に位置させる工程と、コンタクト部２１を導体１１及びコア３とともに加締る工程とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電線の先端に圧着端子を接続する圧着端子の接続方法及びこの方法に用いられる圧着端子に関し、特に、アラミド繊維等の高分子繊維に金属めっきを施して導電性を坦持させた導電性繊維からなる導体を芯線とする電線に好適な圧着端子の接続方法及び圧着端子に関する。

超臨界流体を用いて、高分子繊維材料に無電解めっき処理を施し、前記高分子繊維材料に導電性を坦持させた導電性繊維が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
導電性繊維は可撓性に優れ、繰り返し折曲しても容易に破断しないことから、導電性繊維を束ねて導体を絶縁性材料で被膜した電線は、ロボットや自動車等の分野で近年注目を集めている。
特開２００７−５６２８７号公報 特開２００７−２５４７６４号公報

ところで、通常の電線において圧着端子の取り付けは以下の手順で行われる。
(i) 電線先端の絶縁被膜を、約５ｍｍ程度剥離して導体を露出させる。
(ii) 露出させた前記導体の先端を圧着端子のコンタクト部の貫通孔に差し込む。
(iii) コンタクト部を専用工具で加締る。

ところで、圧着端子のコンタクト部における貫通孔の内径は、加締後にコンタクト部によって導体をしっかり保持できるように、導体を挿通させることができる程度に導体の外径よりも僅かに大きいだけである。そのため、一般の金属導体を芯線とする電線では、導体自体がある程度の剛性を有するためコンタクト部に差し込むのが容易だが、外径数μｍ程度の導電性繊維を数百本束にした導体は非常に柔かく、かつ、絶縁被覆を除去すると容易にばらけてしまい、コンタクト部の貫通孔に導体を差し込むのは容易でないという問題がある。
また、導電性繊維で形成された導体は、加締後における圧着端子の保持力が弱いという問題もある。

本発明は、導電性繊維で形成された導体を芯線とする電線が独自に有する問題を解決するためになされたもので、柔軟性がありばらけやすいという導電性繊維の導体の先端に圧着端子を容易に接続でき、かつ、圧着端子と導体との接続も強固な圧着端子の接続方法及び圧着端子の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、 導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、前記圧着端子のコンタクト部に前記電線の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記電線の先端を突出させる工程と、前記電線の先端から絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の貫通孔内に位置させる工程と、前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程とを有する接続方法である。

この方法によれば、コアを介在させて導体及びコアとともにコンタクト部を加締ることで、導電性繊維からなる導体を圧着端子に容易かつ強固に接続することができる。
本発明の他の形態としては、請求項２に記載するように、導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、前記電線の先端の前記絶縁被覆に、前記絶縁被覆を除去するための切り込みを形成する行程と、圧着端子のコンタクト部に前記電線の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記電線の先端を突出させる工程と、前記電線の先端から前記絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させる工程と、前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程とを有する接続方法である。
この方法では、絶縁被覆に切り込みを形成したセミストリップ状態の電線を、コンタクト部の貫通孔に挿通する。

本発明のさらに他の形態としては、導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、前記電線の先端から絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、圧着端子のコンタクト部に前記導体の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記導体の先端を突出させる工程と、前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させる工程と、前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程とを有する接続方法である。
導体は、柔らかい導電性繊維の束であるため、導体の先端をコンタクト部の貫通孔の中心に位置合わせし、この状態で電線をコンタクト部に向けて押すことで、導体を容易に変形させながら貫通孔に挿通させることができる。
上記の各発明においては、前記導体の中にコアを挿入した後、前記電線を引き戻して前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させるようにしてもよいし、前記コンタクト部に対する前記電線の挿入方向と同じ側から前記導体の中に前記コアを挿入するようにしてもよい。

請求項５に記載するように、表面に一つ又は複数の凹部又は凸部を有する前記コアを準備し、前記凹部又は前記凸部を前記導電性繊維が横断するように前記コアを前記導体に挿入してもよい。
この方法によれば、加締時に凹部又は凸部と導体とが係合することで、コアに対する導体の滑りを強固に抑止でき、より強固に導体を圧着端子に接続することが可能になる。
また、請求項６に記載するように、長尺のコアを準備し、このコアを前記導体の中に挿入した後、所定の長さに切断するようにしてもよい。
長尺のコアは取り扱いが容易で作業性が向上する。コアの余剰長さ分は、加締め前後に切断するようにすればよい。

上記接続方法に用いられる圧着端子は、請求項７に記載するように、導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に接続される圧着端子において、前記電線を挿通させる貫通孔を有するコンタクト部と、前記導体とは別体に形成され、前記貫通孔の内部に配置されるコアとを有する構成としてある。そして、前記貫通孔を挿通させ、前記絶縁被覆の被覆を除去した導体の中に前記コアを挿入して、前記コアと前記導体とを前記コンタクト部の貫通孔内に位置させた後、前記コア及び前記導体とともに前記コンタクト部を加締める。
請求項８に記載するように、前記コアに一つ又は複数の凹部又は凸部を設けてもよい。

本発明の接続方法及び圧着端子によれば、導電性繊維で形成された導体を芯線とする電線において、柔軟性がありばらけやすいという性質を有する導体の先端に圧着端子を容易に接続することができる。また、圧着端子と導体との接続も強固にすることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明の接続方法の第一の実施形態にかかり、接続の手順を説明する斜視図である。
まず、図１（ａ）に示すように、電線１と圧着端子２とを準備する。
電線１は、導電性繊維の束からなる導体１１（図１（ｃ）参照）を絶縁被覆１２で被覆したものである。
圧着端子２は、リング状の頭部２２と、この頭部２２と一体に形成され、電線１の外径より僅かに大きい内径の貫通孔２１ａを有する筒状のコンタクト部２１とを有する。

次いで、図１（ｂ）に示すように、圧着端子２のコンタクト部２１に電線１の先端を挿通させ、コンタクト部２１から電線１の先端を突出させる。
そして、図１（ｃ）に示すように、電線１の先端の絶縁被覆１２を除去して導体１１を所定長さ露出させる。露出させる長さは、コンタクト部２１の幅よりも若干長い程度でよい。導体１１の余剰分は、コンタクト部２１の加締め後に、必要に応じて切断すればよい。

この後、図１（ｃ）（ｄ）に示すようにコア３を準備し、コア３を導体１１の中に挿入する。このとき、コア３を挿入しやすいように、導体１１を予め拡げておくとよい。
なお、コア３は、予め必要長さに切断したものを用いてもよいが、図示するような長尺のコア３を用い、加締め後又は加締め前に必要長さに切断するようにしてもよい。このようなコア３を用いることで、コア３の挿入作業が容易になる。
コア３の挿入の後、図１（ｅ）に示すように、電線１を引っ張って、コア３を挿入した導体１１をコア３とともにコンタクト部２１の貫通孔２１ａ内に位置させる。この状態で、図１（ｄ）に示すように、コンタクト部２１を加圧し、コンタクト部２１を導体１１及びコア３とともに専用工具で加締る。

図４は、加締後のコンタクト部２１と導体１１及びコア３の状態を示すコンタクト部２１の断面図である。
図４（ａ）に示すように、コア３とコンタクト部２１とで挟持された状態で、導体１１が保持される。
コア３を形成する材料としては、加締時の圧力により塑性変形するものを用いるのが好ましい。例えばアルミや銅、真鍮等の導電性を有する軟質金属の他、シリコン等の樹脂を用いることができる。
このような材料を用いることで、例えば図４（ｂ）に示すように、加締時にコア３が塑性変形し、導体１１とコア３との接触面積を増大させ、圧着端子２に対する導体１１の保持性を高めることができる。

また、コア３の形状は、図１に示すような断面円形状のものには限られない。
例えば、図５（ａ）に示すように楕円柱状のもの、図５（ｂ）に示すように角柱状のもの（図示の例は四角柱状だが、三角柱状や、五角以上の多角柱状のものを含む）、図５（ｃ）に示すように断面眼鏡形状のもの、図５（ｄ）に示すように、表面に凹凸を有するもの等を挙げることができる。なお、コア３の表面に溝状の凹凸を形成する場合は、図５（ｄ）に示すようにコア３の軸線と交叉する方向に凹部又は凸部を形成し、導体１１が凹部又は凸部を横断するようにする。また、凹凸はローレット加工のようなものであってもよい。このようにすることで、導体１１を構成する導電性繊維が加締後に凹部又は凸部と強固に係合して、導体１１がコア３に対して容易に滑らないようにできる。

［第二の実施形態］
次に、図２を参照しながら本発明の第二の実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、図１，図４及び図５を参照しつつ説明した第一の実施形態と異なる点についてのみ説明し、第一の実施形態と共通する部分については第一の実施形態の説明を援用するものとする。
この実施形態では、図２（ａ）に示すように、電線１をコンタクト部２１の貫通孔２１ａに挿通させる前に、電線１の絶縁被覆１２の先端に切り込みを入れて、絶縁被覆１２を半除去の状態にする。

そして、図２（ｂ）に示すように、この状態で電線１の先端をコンタクト部２１の貫通孔２１ａに挿通させる。
この後、半除去状態の絶縁被覆１２を電線１の先端から除去して導体１１を露出させる。以後の行程は第一の実施形態における図１（ｃ）以下と同じである。

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［第三の実施形態］
次に、図３を参照しながら本発明の第三の実施形態について説明する。
この実施形態においても、図１，図４及び図５を参照しつつ説明した第一の実施形態と異なる点についてのみ説明し、第一の実施形態と共通する部分については第一の実施形態の説明を援用するものとする。

この実施形態では、図３（ａ）に示すように、コンタクト部２１の貫通孔２１ａ内に導体１１を位置させた後、コンタクト部２１に対する電線１の挿入方向と同方向からコア３を挿入する。この実施形態で使用するコア３は長尺状のものであるのが好ましい。
そして、コア３を挿入して加締めた後又は加締め前に、コア３を必要長さに切断する。

この第三の実施形態では、絶縁被覆１２を除去して導体１１を所定長さ露出させた後、導体１１をコンタクト部２１の貫通孔２１ａを挿通させる。導体１１は、柔らかい導電性繊維の束であるため、導体１１の先端を貫通孔２１ａの中心に位置合わせし、この状態で電線１をコンタクト部２１に向けて押すことで、導体１１を容易に変形させながら貫通孔２１ａに挿通させることができる。
もちろん、この第三の実施形態においても、第一及び第二の実施形態と同様に、絶縁被覆１２を除去せず又は半除去の状態で貫通孔２１ａに電線１を挿通させ、絶縁被覆１２を除去して導体１１を貫通孔２１ａの中に位置させた後に、コア３を図３に示す方向から導体１１の中に挿入するようにしてもよい。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態で圧着端子２は、リング状の頭部２２と筒状のコンタクト部２１をそれぞれ一つずつ有するものとして説明したが、本発明の接続方法及び圧着端子は上記の実施形態に示したものに限らず広範に適用が可能である。例えば、リング状の頭部を有するものに限らずＵ字状の頭部を有するものであってもよいし、一つ又は複数の頭部２２と複数のコンタクト部２１を有するものであってもよい。また、頭部２２を有せず一つ又は複数のコンタクト部２１のみから構成されるものであってもよい。

本発明は、主として導線性繊維からなる導体を芯線とする電線への圧着端子の接続に好適だが、他の電線、例えば、金属導体を芯線とする一般的な電線への圧着端子の接続にも適用が可能である。

本発明の接続方法の第一の実施形態にかかり、接続の手順を説明する斜視図である。 本発明の接続方法の第二の実施形態にかかり、接続の手順を説明する斜視図である。 本発明の接続方法の第三の実施形態にかかり、接続の手順を説明する斜視図である。 加締後のコンタクト部と導体及びコアの状態を示す図で、コンタクト部を電線の軸線上から見た平面図である。 コアの他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電線
１１ 導体
１２ 絶縁被覆
２ 圧着端子
２１ コンタクト部
２１ａ 貫通孔
２２ 頭部
３ コア

Claims (8)

1. 導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、
   前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、
   前記圧着端子のコンタクト部に前記電線の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記電線の先端を突出させる工程と、
   前記電線の先端から絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、
   前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の貫通孔内に位置させる工程と、
   前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程と、
   を有することを特徴とする圧着端子の接続方法。
2. 導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、
   前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、
   前記電線の先端の前記絶縁被覆に、前記絶縁被覆を除去するための切り込みを形成する行程と、
   圧着端子のコンタクト部に前記電線の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記電線の先端を突出させる工程と、
   前記電線の先端から前記絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、
   前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させる工程と、
   前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程と、
   を有することを特徴とする圧着端子の接続方法。
3. 導電性繊維の束からなる導体に絶縁被覆を施した電線の先端に、圧着端子を接続する圧着端子の接続方法において、
   前記電線を挿通できる貫通孔が形成されたコンタクト部を備える圧着端子を準備する工程と、
   前記電線の先端から絶縁被覆を除去して前記導体を露出させる工程と、
   圧着端子のコンタクト部に前記導体の先端を挿通させ、前記コンタクト部から前記導体の先端を突出させる工程と、
   前記導体の中にコアを挿入し、前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させる工程と、
   前記コンタクト部を前記導体及び前記コアとともに加締る工程と、
   を有することを特徴とする圧着端子の接続方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の圧着端子の接続方法において、前記導体の中にコアを挿入した後、前記電線を引き戻して前記導体及び前記コアを前記コンタクト部の孔内に位置させるか、又は、前記コンタクト部に対する前記電線の挿入方向と同じ側から前記導体の中に前記コアを挿入することを特徴とする圧着端子の接続方法。
5. 表面に一つ又は複数の凹部又は凸部を有する前記コアを準備し、前記凹部又は前記凸部を前記導電性繊維が横断するように前記コアを前記導体に挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧着端子の接続方法。
6. 長尺のコアを準備し、このコアを前記導体の中に挿入した後、所定の長さに切断することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧着端子の接続方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の圧着端子の接続方法に使用される圧着端子において、
   前記電線を挿通させる貫通孔を有するコンタクト部と、
   前記導体とは別体に形成され、前記貫通孔の内部に配置されるコアとを有し、
   前記貫通孔を挿通させ、前記絶縁被覆の被覆を除去した導体の中に前記コアを挿入して、前記コアと前記導体とを前記コンタクト部の貫通孔内に位置させた後、前記コア及び前記導体とともに前記コンタクト部を加締めること、
   を特徴とする圧着端子。
8. 前記コアに一つ又は複数の凹部又は凸部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の圧着端子。

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