JP2013054854A - 接続スリーブ及び電線接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接続する対象の電線がアルミ電線である場合でも確実に接続でき、電気的な接続不良を低減できる接続スリーブを提供する。
【解決手段】リペアスリーブ１は、１組の電線を電気的かつ機械的に接続するために用いられる。このリペアスリーブ１は、本体１１と、セレーション１５と、位置表示部１６と、を備える。本体１１は導電体により円筒状に形成され、その長手方向両側からそれぞれ電線の露出導体部を差込可能である。セレーション１５は、本体１１の内部に形成される。位置表示部１６は、本体１１とそれぞれの電線とを固定するためのカシメ位置を表示するために、本体１１の外壁面に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として、１組の電線を電気的にかつ機械的に接続する場合に好適な接続スリーブに関する。

自動車のワイヤハーネスにおいて、コネクタの端子について電気的導通の不具合が発生した場合、通常は以下のようにしてリペア作業が行われる。即ち、修理作業者は、先ず不具合が発生した端子をコネクタハウジングから取り外し、当該端子に繋がっている電線を中途部で切断して、端子と電線とを除去する。次に、修理作業者は、端子が圧着されたリペアワイヤの電線と、切断された電線の残りの部分とを、圧着スリーブ（リペアスリーブ）を用いて圧着する。最後に、リペアワイヤの端子がコネクタハウジングに装着され、リペア作業が完了する。

ところで従来、自動車のワイヤハーネス等の分野では、銅又は銅合金製の電線（銅電線）が使用されていた。しかし近年では、リサイクル性の向上や軽量化の観点から、従来の銅電線に代えて、アルミニウム又はアルミニウム合金製の電線（以下、アルミ電線と呼ぶことがある）を使用したいという要望がある。このようなアルミ電線を使用したワイヤハーネスについても上記のリペア作業が必要になる場合があり、そのためのスリーブが従来から提案されている。

特許文献１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リペアスリーブに挿入し、リペアスリーブとともにアルミ芯線を圧縮してカシメる電線圧着方法を開示する。

また、特許文献２は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体部を絶縁体で被覆してなる電線について、一端部を剥離して露出させて露出導体部とし、当該露出導体部と他のワイヤハーネスの露出導体部とを、受け部と蓋部とで圧縮する方式のスリーブを介して接続する構成を開示する。

特開２０１０−１４６８８６号公報 特開２０１０−１９２２１３号公報

しかし、上記特許文献１及び２の構成は、接続不良の発生を一層低減し、確実な電気的接続を得る観点から改善の余地が残されていた。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、接続する対象の電線がアルミ電線である場合でも確実に接続でき、電気的な接続不良を低減できる接続スリーブを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、１組の電線を電気的にかつ機械的に接続するための接続スリーブについて、以下の構成が提供される。即ち、この接続スリーブは、本体と、セレーションと、位置表示部と、を備える。前記本体は、導電体により円筒状に形成され、その長手方向両側からそれぞれ電線の露出導体部を差込可能である。前記セレーションは、前記本体の内部に形成される。前記位置表示部は、前記本体とそれぞれの電線とを固定するためのカシメ位置を表示するために当該本体の外壁面に形成される。

これにより、作業者は、位置表示部によるカシメ位置の表示を目で直接的に確認しながらカシメ作業を行うことができる。従って、カシメ位置のバラツキが少なくなり、セレーションを形成した部分が露出導体部を確実に圧着するようにカシメることができるので、アルミ電線（即ち、導体部がアルミニウム製又はアルミニウム合金製である電線）を用いた場合でも酸化皮膜を確実に破壊して、良好な電気的接続を実現できる。

前記の接続スリーブにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、１組の前記電線は、前記接続スリーブの内部で露出導体部の端部同士が向き合うように配置される。前記セレーションは、それぞれの電線の露出導体部に対応する位置に配置される。前記位置表示部は、それぞれの電線の露出導体部に対応する前記カシメ位置を表示する。

これにより、本体の長手方向両側にそれぞれ表示されたカシメ位置でカシメることで、２本の電線を直線状に繋げるコンパクトなレイアウトが実現できる。

前記の接続スリーブにおいては、前記本体には、長手方向のほぼ中央の位置で内部空間を少なくとも一部閉鎖する閉鎖部が形成されていることが好ましい。

これにより、電線の露出導体部を本体に差し込んだ状態で先端を閉鎖部に突き当てる簡単な作業により、露出導体部の位置を適切に定めながらカシメ作業を行うことができる。

前記の接続スリーブにおいては、当該接続スリーブの一端に接続される電線と、他端に接続される電線とで、導体部の種類が異なることが好ましい。

即ち、本発明の接続スリーブは露出導体部同士をオーバーラップさせた形でカシメ接続せず、それぞれの露出導体部を個別に本体にカシメ接続するようになっている。従って、本発明の構成は、露出導体部の硬さが異なる電線同士を接続する場合に、その影響を受けずに確実な電気導通を実現できる点で好適である。

前記の接続スリーブにおいては、前記セレーションは、細長い溝からなる第１凹部領域と、平行四辺形状の凹部が前記溝の長手方向に沿う向きに複数並べられて形成される第２凹部領域と、が交互に並べられた部分を含むことが好ましい。

これにより、電線の導体の種類を問わず、良好な電気的接続を実現することができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の電線接続構造が提供される。即ち、この電線接続構造は、前記の接続スリーブと、１組の電線と、接着剤入りの熱収縮チューブと、を備える。１組の電線の露出導体部同士は、前記接続スリーブによって電気的に接続される。熱収縮チューブは、前記電線の被覆部と前記接続スリーブとを覆うように配置される。

これにより、電線接続構造の絶縁処理及び防水処理を一度に行うことができ、作業効率を向上することができる。また、電線の接続スリーブへのカシメ作業を行ってから熱収縮チューブで被覆する構成になるので、カシメ作業時に位置表示部が熱収縮チューブにより隠れることがない。

本発明の一実施形態に係るリペアスリーブの全体的な構成を示す斜視図。 リペアスリーブの断面斜視図。 リペアスリーブを用いた電線の接続作業の前半を示す図。 リペアスリーブを用いた電線の接続作業の後半を示す図。 接着剤入りの熱収縮チューブにより絶縁及び防水を行った電線接続構造を示す断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はリペアスリーブ１の斜視図である。図２はリペアスリーブ１の断面斜視図である。

図１には、本実施形態のリペア作業に用いられるスリーブ（リペアスリーブ）１が示されている。このリペアスリーブ１は、細長い円筒状に形成された本体１１を備えている。本体１１には、円形の断面を有する差込孔１２が貫通状に形成されており、この差込孔１２の両端が、それぞれ円形の開口部１３を形成している。それぞれの開口部１３には、電線の被覆を剥離した導体露出部分を差し込むことができる。

本体１１には、その長手方向をほぼ２等分する位置において、差込孔１２の内側に向けて山形に突出する凸部（閉鎖部）１４が形成されている。この凸部１４は、本体１１の一部を変形させることで構成されており、差込孔１２の内部空間の一部を塞いでいる。

また、差込孔１２の内壁面には、図２に示すように、細かいセレーション１５が形成されている。このセレーション１５は、凸部１４によって区切られた差込孔１２の内部空間のそれぞれに配置されている。本実施形態では、セレーション１５は、周方向に細長い溝が形成される部分（第１凹部領域４１）と、平行四辺形の小さい凹部を周方向に多数並べた部分（第２凹部領域４２）とを、本体１１の長手方向に交互に並べて配置した構成となっている。

本体１１の外壁面には、位置表示部１６が形成されている。この位置表示部１６は、本体１１のほぼ全周にわたって形成されたリング状の細長い溝によって構成されている。位置表示部１６は２つで１組とされ、本体１１の長手方向両側に１組ずつ配置されている。１組分の位置表示部１６，１６は互いに間隔をあけて配置され、本体１１の長手方向において位置表示部１６，１６に挟まれた部分が、圧着用の工具（圧着プライヤ）によるカシメ箇所であることを示している。

位置表示部１６により示されるカシメ箇所は、前記凸部１４を挟んだ両側に設定されており、本体１１の内部に形成されたセレーション１５が配置された領域に実質的に対応している。

本体１１は、電気の良導体である金属（例えば、銅）の板を円筒状になるように曲げ加工し、両端同士を溶接（ロウ付け）することにより形成される。本体１１の外側には絶縁被覆が配置されていないため、修理作業者は、位置表示部１６を直接目で視認することができる。

次に、図３及び図４を参照して、上記のリペアスリーブ１を使用した電線間の接続について説明する。図３及び図４には、リペアスリーブ１を用いた電線の接続作業が順を追って示されている。なお、ここでは、上述のワイヤハーネスのリペア作業においてアルミ電線５１と銅電線６１とを接続する場合について説明するが、互いに接続される電線の導体の種類について限定するものではなく、例えばアルミ電線同士の接続、銅電線同士の接続にもリペアスリーブ１を用いることができる。

まず、修理作業者は図３に示すように、リペアスリーブ１の本体１１に形成される一側の開口部１３にアルミ電線５１の露出導体部５２を差し込み、他側の開口部１３に銅電線６１の露出導体部６２を差し込む。なお、アルミ電線５１の露出導体部５２及び銅電線６１の露出導体部６２は、それぞれ電線５１，６１の被覆を所定長さで予め剥離することで構成されている。

上記の差込作業の結果、電線５１，６１の露出導体部５２，６２が差込孔１２へ十分に差し込まれ、その先端部同士が凸部１４を挟んで突き合わされる。このとき、露出導体部５２，６２の先端部を軽く凸部１４に突き当てるようにすることで、露出導体部５２，６２がセレーション１５との関係で正しく位置決めされる。なお、露出導体部５２，６２は十分な長さとされているので、電線５１，６１の被覆部分がリペアスリーブ１の内部に差し込まれることはない。

次に、修理作業者は図４に示すように、圧着工具１０１を一側の組の位置表示部１６，１６に合わせて位置決めを行い、カシメ作業を行う。これにより本体１１とアルミ電線５１の露出導体部５２とが圧着され、この結果、アルミ電線５１とリペアスリーブ１との電気的接続及び機械的接続が実現される。

上記のカシメ作業では、修理作業者は位置表示部１６，１６を目で確認しながら圧着工具１０１の位置を合わせることができるので、リペアスリーブ１の適切な位置を確実にカシメることができる。即ち、カシメられる位置のバラツキを効果的に抑えることができるので、アルミ電線５１の露出導体部５２の表面に形成されている酸化皮膜を、差込孔１２の内壁面に形成されているセレーション１５によって確実に破壊できる。この結果、接続部分の電気的な導通を良好に確保することができる。

その後、修理作業者は同様の方法で、他側の位置表示部１６により示されているカシメ箇所についてカシメ作業を行う。これにより本体１１と銅電線６１の露出導体部６２とが圧着され、この結果、銅電線６１とリペアスリーブ１との電気的接続及び機械的接続が実現される。

以上に示す２箇所のカシメ作業により、アルミ電線５１と銅電線６１とが電気的にかつ機械的に接続される。その後は、例えば接着剤入りの熱収縮チューブを用いることで、上記の接続部分に対する絶縁処理及び防水処理を行うことができる。

図５には接着剤入りの熱収縮チューブ２１により絶縁及び防水を行った様子が示されており、熱収縮チューブ２１は、電線５１，６１の被覆の端部と、リペアスリーブ１の全体と、を覆うように配置されている。熱収縮チューブ２１と、リペアスリーブ１及び電線５１，６１と、の間には接着剤２２が充填されて、水分の侵入を防止している。

なお、例えば前述の特許文献２に示すように、電線の導体部同士を互いにオーバーラップさせて配置し、１箇所をカシメて圧着する方法では、上記の例のようにアルミ電線と銅電線とを接続する場合に、アルミと銅の硬度の違いによって導体部の圧縮に不均衡が生じ、電気的な導通が不確実になるおそれがある。この点、本実施形態によれば、アルミ電線５１で１箇所、銅電線６１で１箇所をそれぞれ独立してカシメる構成であるので、上記の圧縮の不均衡が生じることがない。このように、本実施形態のリペアスリーブ１は、導体部が異なる素材からなる電線を互いに接続するのに好適である。

ただし、上記の例に限らず、本実施形態のリペアスリーブ１は、同種の電線同士（例えば、銅電線同士、あるいはアルミ電線同士）の接続に適用しても全く問題ない。このように、リペアスリーブ１は、銅とアルミの電線の両方に幅広く対応できる利点がある。

特に、本実施形態では、前記セレーション１５は凸部１４を挟んで両側に設けられている。このため、上記のようにアルミ電線５１と銅電線６１とを接続する場合でも、リペアスリーブ１のどちらの開口部１３にアルミ電線５１を差し込むかを管理する必要がない。また、アルミ電線同士を突き合わせて接続する場合にも、両側の導体部の酸化皮膜を適切に破壊して電気的接続を確実にすることができる。なお、セレーション１５は上記のように第１凹部領域４１と第２凹部領域４２とが交互に並べて配置された構成になっているので、アルミ電線５１の酸化被膜を良好に破壊できる。

更に、本実施形態では、電線５１，６１の露出導体部５２，６２のみをカシメる構成であり、被覆で覆われた部分についてはカシメ作業を行わない。これにより、カシメ箇所を少なくでき、リペア作業の効率を向上させることができる。

以上に説明したように、本実施形態のリペアスリーブ１は、１組の電線５１，６１を電気的にかつ機械的に接続することが可能に構成される。このリペアスリーブ１は、本体１１と、セレーション１５と、位置表示部１６と、を備える。本体１１は、導電体により円筒状に形成され、その長手方向両側からそれぞれ電線５１，６１の露出導体部５２，６２を差込可能である。セレーション１５は、本体１１の内部に形成される。位置表示部１６は、本体１１とそれぞれの電線５１，６１とを固定するためのカシメ位置を表示するために当該本体１１の外壁面に形成される。

これにより、修理作業者は、位置表示部１６によるカシメ位置の表示を目で直接的に確認しながらカシメ作業を行うことができる。従って、カシメ位置のバラツキが少なくなり、セレーション１５を形成した部分が露出導体部５２，６２を確実に圧着するようにカシメることができるので、アルミ電線５１を用いた場合でも酸化皮膜を確実に破壊して、良好な電気的接続を実現できる。

また、本実施形態のリペアスリーブ１において、１組の電線５１，６１は、リペアスリーブ１の内部で露出導体部５２，６２の端部同士が向き合うように配置される。セレーション１５は、それぞれの電線５１，６１の露出導体部５２，６２に対応する位置に配置される。位置表示部１６は、それぞれの電線５１，６１の露出導体部５２，６２に対応する前記カシメ位置を表示する。

これにより、本体１１の長手方向両側にそれぞれ表示されたカシメ位置でカシメることで、２本の電線５１，６１を直線状に繋げるコンパクトなレイアウトが実現できる。

また、本実施形態のリペアスリーブ１において、本体１１には、長手方向のほぼ中央の位置で内部空間を少なくとも一部閉鎖する凸部１４が形成されていることが好ましい。

これにより、電線５１，６１の露出導体部５２，６２を本体１１に差し込んだ状態で先端を凸部１４に突き当てる簡単な作業により、露出導体部５２，６２の位置を適切に定めながらカシメ作業を行うことができる。

また、本実施形態において、リペアスリーブ１の一端に接続される電線５１はアルミ電線であり、他端に接続される電線６１は銅電線であり、導体部の種類が互いに異なっている。

即ち、本実施形態のリペアスリーブ１は露出導体部５２，６２同士をオーバーラップさせた形でカシメ接続せず、それぞれの露出導体部５２，６２を個別に本体１１にカシメ接続するようになっている。従って、露出導体部５２，６２の硬さが異なる電線同士を接続する場合でも、その影響を受けずに確実な電気導通を実現できる。

また、本実施形態のリペアスリーブ１において、セレーション１５は、第１凹部領域４１と、第２凹部領域４２と、が交互に並べられた部分を含んでいる。第１凹部領域４１は、細長い溝から構成される。第２凹部領域４２は、平行四辺形状の凹部が第１凹部領域４１（細長い溝）の長手方向に沿う向きに複数並べられることで構成される。

このようにセレーション１５を構成することにより、接続する電線がアルミ電線、銅電線の何れであっても、より信頼性の高い電気的接続を実現することができる。

また、本実施形態において、リペアスリーブ１と、当該リペアスリーブ１によって露出導体部５２，６２が電気的に接続される１組の電線５１，６１と、により、電線接続構造が構成される。この電線接続構造において、電線５１，６１の被覆部と、リペアスリーブ１と、を覆うように、接着剤入りの熱収縮チューブ２１が配置される。

これにより、電線接続構造の絶縁及び防水を一度に行うことができ、作業効率を向上することができる。また、電線５１，６１のリペアスリーブ１へのカシメ作業を行ってから熱収縮チューブ２１で被覆する構成になるので、カシメ作業時に位置表示部１６が熱収縮チューブ２１により隠れることがない。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記の実施形態では、位置表示部１６は実質的なリング状の溝（凹部）として形成されているが、凸部によりカシメ位置を表示するように構成しても良い。また、形状をリング状とすることに代えて、例えば、円、多角形、文字等の図形によってカシメ位置を表示しても良い。

上記実施形態では、本体１１において、金属板を円筒状に曲げ加工した両端部はロウ付けにより溶接されているが、上記のようなシーム部の溶接を省略しても良い。この場合、図４のようにシーム部を上に向けた状態（圧着工具１０１が有する凸部にシーム部が対面する状態）でカシメ作業を行うことで、電線とリペアスリーブとの電気的接続及び機械的接続を問題なく実現することができる。なお、位置表示部１６は本体１１の全周にわたって形成されているのではなく、図１等に示すようにシーム部の部分で一部途切れたような形状になっているので、修理作業者はシーム部の向きを目で容易に確認することができる。ただし、上記実施形態のようにシーム部の溶接を行ったリペアスリーブ１を用いると、カシメ作業を行うときにシーム部の向きを管理しなくて良いので、作業を効率化できる点で有利である。

セレーション１５の形状及び配置は、図２に示す形状に限られず、他の様々な形状に変更することができる。

１ リペアスリーブ（接続スリーブ）
１１ 本体
１２ 差込孔
１３ 開口部
１４ 凸部（閉鎖部）
１５ セレーション
１６ 位置表示部
２１ 熱収縮チューブ
２２ 接着剤
５１ アルミ電線（電線）
５２ 露出導体部
６１ 銅電線（電線）
６２ 露出導体部

Claims (6)

1. １組の電線を電気的にかつ機械的に接続するための接続スリーブであって、
   導電体により円筒状に形成され、その長手方向両側からそれぞれ電線の露出導体部を差込可能な本体と、
   前記本体の内部に形成されたセレーションと、
   前記本体とそれぞれの電線とを固定するためのカシメ位置を表示するために当該本体の外壁面に形成された位置表示部と、
   を備えることを特徴とする接続スリーブ。
2. 請求項１に記載の接続スリーブであって、
   １組の前記電線は、前記接続スリーブの内部で露出導体部の端部同士が向き合うように配置され、
   前記セレーションは、それぞれの電線の露出導体部に対応する位置に配置され、
   前記位置表示部は、それぞれの電線の露出導体部に対応する前記カシメ位置を表示することを特徴とする接続スリーブ。
3. 請求項２に記載の接続スリーブであって、
   前記本体には、長手方向のほぼ中央の位置で内部空間を少なくとも一部閉鎖する閉鎖部が形成されていることを特徴とする接続スリーブ。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の接続スリーブであって、
   当該接続スリーブの一端に接続される電線と、他端に接続される電線とで、導体部の種類が異なることを特徴とする接続スリーブ。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の接続スリーブであって、
   前記セレーションは、
   細長い溝からなる第１凹部領域と、
   平行四辺形状の凹部が前記溝の長手方向に沿う向きに複数並べられて形成される第２凹部領域と、
   が交互に並べられた部分を含むことを特徴とする接続スリーブ。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の接続スリーブと、
   前記接続スリーブによって露出導体部同士が電気的に接続される１組の電線と、
   前記電線の被覆部と前記接続スリーブとを覆うように配置される接着剤入りの熱収縮チューブと、
   を備えることを特徴とする電線接続構造。

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