JP2013073877A - 端子及び端子の電線接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】芯線が繊維導体である電線を接続するものにあって、電線との接続箇所の機械的強度が高い端子等を提供する。
【解決手段】芯線が繊維導体１である電線Ｗを接続する端子１０であって、繊維導体１が載置される底面壁１２と、繊維導体１の長さ方向に間隔を置いて底面壁１２の左右の側部より交互に設けられ、繊維導体１を加締める複数の加締め片部１３，１４，１５とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、芯線が繊維導体である電線を接続する端子及び端子の電線接続方法に関する。

電線に接続される端子としては、加締め部を加締めて電線の芯線を圧着力によって固定するものが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。加締め部の加締め過程で電線の芯線には剪断力が作用するが、銅製やアルミニウム製の芯線であれば加締め過程の剪断力によって接続箇所の電気的特性に悪影響（例えば導体の破断）を及ぼすようなダメージを受けることがない。

ところで、芯線が繊維導体で形成されている電線がある。繊維導体は、繊維の表面にメッキ処理を施したものを複数本縒ったものであり、超極細電線の芯線とすることができる。従って、繊維導体を使用した電線は、軽量化、引張強度、屈曲性に優れている。

特開２０１０−１１８３４７号公報

しかしながら、繊維導体は、１本１本の繊維が極細寸法であるため、剪断強度が低い。そのため、銅製やアルミニウム製の芯線と同様に加締め部を加締めて繊維導体を圧着すると、繊維の破断を引き起こし、接続箇所の機械的強度が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、芯線が繊維導体である電線を接続するものにあって、電線との接続箇所の機械的強度が高い端子、及び、その電線接続方法を提供することを目的とする。

本発明は、芯線が繊維導体である電線を接続する端子であって、前記繊維導体が載置される底面壁と、前記繊維導体の長さ方向に間隔を置いて前記底面壁の左右の側部より交互に設けられ、前記繊維導体を加締める複数の加締め片部とを備えたことを特徴とする端子である。

複数の前記加締め片部は、前記繊維導体の先端方向に向かって前記繊維導体を大きな加締め量で加締めることが好ましい。

前記底面壁の前記繊維導体が載置される面側で、且つ、前記繊維導体の幅方向の端面は、テーパ面であることが好ましい。

他の本発明は、繊維導体が載置される底面壁と、前記繊維導体の長さ方向に間隔を置いて前記底面壁の左右の側部より交互に設けられた複数の加締め片部とを備えた端子の電線接続方法であって、複数の前記加締め片部は、前記繊維導体の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に位置する順番で前記繊維導体への加締め作業を行い、且つ、前記繊維導体の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に行くに従って前記繊維導体を大きな加締め量で加締めることを特徴とする端子の電線接続方法である。

本発明によれば、複数箇所の加締め片部で繊維導体を加締めるため、剪断力を分散できる。その上、底面壁の加締め片部の反対側が開放されているため、この開放側を利用して加締め片部の加締め過程では、繊維導体が徐々に幅方向にばらけることができる。ここで、繊維導体の各繊維は、それ自体の屈曲性及び引っ張り強度によって破断することなく幅方向にばらけつつ加締め力を受ける。従って、加締め量の割には繊維導体には小さな剪断力しか作用しないため、各加締め片部からの加締め力によっても繊維導体の各繊維が破断しない。以上より、芯線が繊維導体である電線を接続する端子にあって、電線との接続箇所の機械的強度が高い。

また、繊維導体は、幅方向にばらけた状態で加締め固定されるために加締め片部と底面壁との接触面積が広くなり、電気的接続特性が向上する。

本発明の一実施形態を示し、繊維導体が接続された端子の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は繊維導体が圧縮接続された端子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図２（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 各比較例の端子と本実施形態の端子について引っ張り強度の実測データを示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施形態を示す。図１及び図２に示すように、電線Ｗは、芯線が繊維導体１である。この繊維導体１の外周は、絶縁性の被覆部２で被われている。繊維導体１は、各繊維の表面に導電性材のメッキ処理が施され、これら複数本の繊維を縒ることによって形成されている。電線Ｗの端部では、被覆部２が剥がされて繊維導体１が露出されている。この露出された繊維導体１が下記する電線接続部１１に圧縮接続されている。

端子１０は、導電性材より形成されている。端子１０は、相手端子が接続される端子接続部（図示せず）と、電線Ｗを接続する電線接続部１１を一体に備えている。

電線接続部１１は、底面壁１２と、底面壁１２より延設された３箇所の加締め片部１３，１４，１５とを備えている。

底面壁１２上に繊維導体１が載置されている。底面壁１２の繊維導体１が載置される面側で、且つ、繊維導体１の幅方向Ｄの端面は、テーパ面１２ａに形成されている。

３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、繊維導体の長さ方向Ｓに間隔を置いて底面壁１２の左右の側部より交互に設けられている。つまり、３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、底面壁１２の上面側に千鳥状に配置されている。３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、それぞれ側面壁１３ａ，１４ａ，１５ａと上面壁１３ｂ，１４ｂ，１５ｂよりほぼＬ字状である。底面壁１２の各加締め片部１３，１４，１５の反対側の側部は、開放されている。つまり、オープンバレル形態である。各加締め片部１３，１４，１５は、繊維導体１の上方から圧縮する方向に加締め変形されている。これにより、各加締め片部１３，１４，１５は、繊維導体１をそれぞれ加締め固定している。各加締め片部１３，１４，１５の繊維導体１が載置される面側で、且つ、繊維導体１の幅方向Ｄの端面は、テーパ面１３ａ，１４ａ，１５ａにそれぞれ形成されている。

３箇所の加締め片部１３．１４．１５は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、繊維導体１の先端方向に向かうに従って徐々に大きな加締め量で繊維導体１を加締めている。これにより、３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、底面壁１２からの高さ寸法がＨ１，Ｈ２，Ｈ３（Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３）となっている。そして、繊維導体１の先端方向に向かって繊維導体１が徐々に幅方向Ｄにばらけた（拡散）状態となって圧縮接続されている。

次に、端子１０の電線接続手順を説明する。先ず、端子１０の３箇所の加締め片部１３，１４，１５内に電線Ｗの繊維導体１を折り返しつつ挿入し、繊維導体１を底面壁１２上に載置する。

次に、３箇所の加締め片部１３，１４，１５に対して、繊維導体１の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に位置する順番で繊維導体１への加締め作業を行う。この加締め作業に際し、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、その最上流位置の加締め片部１３を最も小さい加締め量で、中間位置の加締め片部１４を中間の加締め量で、最下流位置の加締め片部１５を最も大きい加締め量で加締める。これで、完了する。

以上説明したように、端子１０は、繊維導体１が載置される底面壁１２と、繊維導体１の長さ方向Ｓに間隔を置いて底面壁１２の左右の側部より交互に設けられ、繊維導体１を加締める３箇所の加締め片部１３，１４，１５とを備えている。従って、３箇所の加締め片部１３，１４，１５で繊維導体１を加締固定するため、剪断力を分散できる。その上、底面壁１２の加締め片部１３，１４，１５の反対側が開放されているため、この開放側を利用して加締め片部１３，１４，１５の加締め過程では、繊維導体１が幅方向Ｄにばらけつつ加締め力を受けることになる。ここで、繊維導体１の各繊維は、それ自体の屈曲性及び引っ張り強度によって破断することなく幅方向Ｄにばらけることができる。従って、加締め量の割には繊維導体１には小さな剪断力しか作用しないため、各加締め片部１３，１４，１５からの加締め力によっても繊維導体１の各繊維が破断しない。以上より、芯線が繊維導体１である電線Ｗを接続する端子１０にあって、電線Ｗとの接続箇所の機械的強度が高い。

また、繊維導体１は、幅方向Ｄにばらけた状態で加締め固定されるため、加締め片部１３，１４，１５と底面壁１２との接触面積が広くなり、電気的接続特性が向上する。従来例と比較した場合、ほぼ２倍に接触面積が広くなる。

更に、底面壁１２の加締め片部１３，１４，１５の反対側が開口されたオープンバレル形態であるため、繊維導体１特有の現象であるバラバラの繊維状態となっても導体繊維１を容易に底面壁１２の上面に載置でき、作業性が良い。又、オープンバレル形態であるため、加締め固定後の導体加締め状態を容易に目視確認でき、仮に繊維導体１に繊維破断がある場合には容易に発見できる。

図４には、比較例１〜比較例３の各端子と本実施形態の端子１０について、電線Ｗの引っ張り強度を測定したデータ結果が示されている。比較例１〜比較例３は、従来例に基づく加締め加工によって電線Ｗの繊維導体１を加締め片部（クローズドバレル部）に圧着したものである。比較例１は圧縮率５０％、比較例２は圧縮率７５％、比較例３は圧縮率１００％に圧着した。ここで、圧縮率は、加締め加工後における加締め片部（クローズドバレル部）内の断面積に対する繊維導体１の断面積比率をいう。図４に示すように、比較例１〜比較例３では、電線Ｗの引っ張り強度である設計目標値（５０Ｎ）を下回るが、本実施形態では、最小実測値でさえ設計目標値（５０Ｎ）を上回ることが確認できた。

３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、繊維導体１の先端方向に向かって繊維導体１を徐々に大きな加締め量で加締めている。３箇所の加締め片部１３，１４，１５の引っ張り強度と電気的接続特性を比較すると、引っ張り強度については、最上流側が最も強く下流側に行くに従って弱くなる。電気的接続特性については、最下流側が最も良く、上方側に向かうに従って悪くなる。このように、引っ張り強度と電気的接続特性について３つの加締め片部１３，１４，１５に分割担当させることができる。

底面壁１２の繊維導体１が載置される面側で、且つ、繊維導体１の長さ方向Ｓに直交する端面は、テーパ面１２ａである。従って、繊維導体１が底面壁１２のエッジと干渉して損傷するような事態を極力防止できる。

３箇所の加締め片部１３，１４，１５は、繊維導体１の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に位置する順番で繊維導体１への加締め作業を行い、且つ、繊維導体１の先端方向の上流側から下流側に行くに従って繊維導体１を大きな加締め量で加締めている。従って、加締め作業の過程にあって、各加締め作業が完了するごとに繊維導体１が大きな外力を受けることなくに徐々に横方向にばらされつつ加締められる（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。これにより、繊維導体１を極力損傷させることなく所定の引っ張り力と所定の電気接続特性を得ることができる。

この実施形態では、端子１０には、加締め片部１３，１４，１５が３箇所設けられたが、２箇所でも、４箇所以上でも良い。

Ｗ 電線
１ 繊維導体
１０ 端子
１２ 底面壁
１２ａ テーパ面
１３、４，１５ 加締め片部

Claims (4)

1. 芯線が繊維導体である電線を接続する端子であって、
   前記繊維導体が載置される底面壁と、前記繊維導体の長さ方向に間隔を置いて前記底面壁の左右の側部より交互に設けられ、前記繊維導体を加締める複数の加締め片部とを備えたことを特徴とする端子。
2. 請求項１記載の端子であって、
   複数の前記加締め片部は、前記繊維導体の先端方向に向かって前記繊維導体を大きな加締め量で加締めていることを特徴とする端子。
3. 請求項１又は請求項２記載の端子であって、
   前記底面壁の前記繊維導体が載置される面側で、且つ、前記繊維導体の幅方向の端面は、テーパ面であることを特徴とする端子。
4. 繊維導体が載置される底面壁と、前記繊維導体の長さ方向に間隔を置いて前記底面壁の左右の側部より交互に設けられた複数の加締め片部とを備えた端子の電線接続方法であって、
   複数の前記加締め片部は、前記繊維導体の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に位置する順番で前記繊維導体への加締め作業を行い、且つ、前記繊維導体の先端方向に向かう方向の上流側から下流側に行くに従って前記繊維導体を大きな加締め量で加締めることを特徴とする端子の電線接続方法。

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