JP2013134850A - 端子付き電線およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続抵抗を小さくした端子付き電線およびその製造方法を提供する。
【解決手段】端子付き電線１０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線１４を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線１２を、絶縁被覆１３で覆った電線１１と、電線１１の端末１１Ａにおいて絶縁被覆１３の剥離により露出した露出芯線１２が圧着され接続される電線接続部２２、および相手方端子と接続される端子接続部２１を有する端子２０と、を備える。電線接続部２２の一端部２２Ａには、露出芯線１２の先端１２Ａが配され、露出芯線１２の先端１２Ａの端面には導電性板材２３が接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子付き電線およびその製造方法に関する。

複数本の金属素線を撚り合わせた撚り線からなる芯線を絶縁被覆で被覆するとともに、端末において芯線が露出する電線と、この電線の端末に接続される端子と、を備える端子付き電線としては、例えば、特許文献１に記載のものなどが知られている。

特許文献１に記載の端子付き電線においては、電線の端末において露出する芯線に端子のワイヤーバレルが圧着されて電気的に接続されるようになっている。

実開平５−７２０５３号公報

特許文献１に記載されているようなタイプの端子付き電線においては、芯線とワイヤーバレルの内面が接触することで、端子と電線とが電気的に接続される。

したがって、このようなタイプの端子付き電線では、芯線を構成する素線が細くて撚り本数が多い場合に、接続抵抗を小さくするために、ワイヤーバレルを高圧着すると、素線切れが発生して接続性能が低下することがある。
特に、端子に接続される電線が太い場合、芯線を構成する素線と端子との電気的な接触が不十分となることがある。

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、接続抵抗を小さくした端子付き電線およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が圧着され接続される電線接続部、および相手方端子と接続される端子接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線であって、前記電線接続部の一端部には、前記露出芯線の先端が配され、当該露出芯線の先端の端面には導電性板材が接合されている端子付き電線である。

また、本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が接続される電線接続部、および相手方端子と接続される端子接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、前記露出芯線を前記電線接続部に圧着し接続する圧着工程を経た後、前記電線接続部に圧着された前記露出芯線の先端の端面に導電性板材を接合する接合工程を実行する端子付き電線の製造方法である。

電線の芯線を構成する素線のうち、端子と接触しない素線は、端子と電気的に接続されないことがあるが、本発明においては、電線接続部に接続される露出芯線の先端には、導電性板材が接合されている。したがって、本発明によれば、芯線を構成する素線の全体が導電性板材により電気的に接続されているから、端子と電線との接続抵抗を小さくした端子付き電線およびその製造方法を提供することができる。

本発明は、以下の構成としてもよい。
前記電線接続部を構成する材料および前記導電性板材を構成する材料は、同じ金属材料を含む構成であってもよい。
このような構成とすると、電線接続部と導電性板材とが接触する部分において、異種金属間に発生する腐食が生じにくくなる。

前記導電性板材は、超音波溶接により前記露出芯線の先端に接合されていてもよい。このような構成とすると、熱の影響を受けにくい方法により、導電性板材を接合することができる。

本発明の製造方法において、前記圧着工程を経た後前記接合工程を実行する前に、前記露出芯線を構成する複数本の素線の先端および前記電線接続部の一端部を同一面に揃える研磨工程を実行してもよい。
このような構成とすると、接合工程の前に、露出芯線を構成する複数本の素線の先端が同一面に揃うとともに、芯線の酸化被膜が破壊される。その結果、上記のような構成によれば、ほとんどの素線の先端に接するように導電性板材を接合することができ、端子と電線との接続抵抗を確実に小さくすることができる。

本発明によれば、接続抵抗を小さくした端子付き電線およびその製造方法を提供することができる。

実施形態１の端子付き電線の斜視図 端子付き電線の断面図 端子の斜視図 電線を端子の電線接続部に配置した様子を示す斜視図 端子の電線接続部を圧着金型に配置した様子を示す斜視図 端子の電線接続部を圧着金型に配置した様子を示す断面図 端子の電線接続部を圧着する様子を示す斜視図 端子の電線接続部を圧着する様子を示す断面図 圧着工程を経た後の端子付き電線を示す斜視図 圧着工程を経た端子付き電線を固定治具に固定する様子を示す斜視図 研磨工程を実行する様子を示す斜視図 研磨工程を経た後の端子付き電線を示す斜視図 研磨工程を経た後の端子付き電線を固定治具に固定する様子を示す斜視図 接合工程を実行する様子を示す斜視図 図１４の断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１５によって説明する。実施形態１の端子付き電線１０は、図１に示すように、電線１１と電線１１の端末１１Ａにおいて露出する芯線１２（露出芯線１２）が接続される筒状の電線接続部２２と、相手方端子（図示せず）と接続される端子接続部２１を有する端子２０とからなる。以下の説明において、上下方向については、図２を基準とし、前後方向については、図２の左方を前方、右方を後方として説明する。

電線１１は、芯線１２の周囲が合成樹脂の絶縁被覆１３で覆われている。電線１１の端末１１Ａにおいては、図１に示すように、絶縁被覆１３が剥ぎ取られ芯線１２が露出している。

芯線１２は、多数（複数）の金属素線１４が撚り合わされた撚り線である。金属素線１４は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。

端子２０は、相手側の端子と接続される平板状の端子接続部２１と、電線１１が接続される電線接続部２２と、を有する。

端子２０の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、およびアルミニウム合金などの導電性の板材があげられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。本実施形態において、端子２０は、銅製または銅合金製である。

なお、本実施形態の端子２０を構成する金属材料の表面は、メッキ層が形成されていてもよい。メッキ層を構成する金属としては、例えば、スズ、ニッケル等が挙げられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。

本実施形態において、電線接続部２２は、全体として筒状をなしており、その内部には電線１１の端末１１Ａにおいて露出する芯線１２（露出芯線１２）が挿通されている。露出芯線１２は電線接続部２２に圧着されている。

さて、本実施形態では、電線接続部２２の前端部２２Ａ（一端部２２Ａ）は端子接続部２１に対して傾斜する傾斜面とされ、その表面には導電性板材２３が接合されている。この導電性板材２３の下側には、露出芯線１２の先端１２Ａ（素線１４の先端１２Ａ）が同一面上に揃って配置されている。

導電性板材２３の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、およびアルミニウム合金などの導電性材料があげられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。導電性板材２３の表面には、スズやニッケル等のメッキ層が形成されていてもよい。本実施形態において、導電性板材２３は、銅または銅合金製の金属板材であり、その表面にはスズメッキ層が形成されている。

導電性板材２３の板厚は、大きいほうが、抵抗値が小さくなるので好ましいが、芯線１２の太さ等を考慮して適宜決定することができる。

次に、本実施形態の端子付き電線１０の製造方法について説明する。
図３に示すような端子２０を用意し、電線１１の端末１１Ａの絶縁被覆１３を剥離除去して芯線１２を露出させておく。次に、図４に示すように、電線１１の端末１１Ａにおいて露出している芯線１２（露出芯線１２）を筒状の電線接続部２２に挿入する。

電線１１の露出芯線１２を挿入した電線接続部２２を、図５に示すように、一対の圧着金型３０の間に配置する。このとき、電線接続部２２および電線接続部２２に挿通されている露出芯線１２の断面形状は、図６に示すように、略円形状である。

次に、図７に示すように、電線接続部２２を芯線１２に圧着する（圧着工程）。圧着工程を実行することにより、図８に示すように、電線接続部２２および電線接続部２２に挿通されている露出芯線１２は、圧縮されて、その断面形状が略方形状となる。圧着工程を経ると電線１１に端子２０が圧着される（図９を参照）。

次に、圧着工程を経た端子付き電線２５を、図１０に示すように、固定治具３１に固定し、図１１に示すように、エンドミル３２などを用いて電線接続部２２の前端部２２Ａを研磨し芯線１２の先端１２Ａ（素線１４の先端１２Ａ）を揃える（研磨工程）。このとき電線接続部２２の前端部２２Ａおよび露出芯線１２の先端１２Ａの端面が端子接続部２１に対して傾斜する傾斜面となるように研磨をおこなう。

研磨工程を実行することにより、電線接続部２２の前端部２２Ａにおいて芯線１２を構成するほとんどの素線１４の先端１２Ａを露出させることができる（図１２を参照）。またこのとき、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線１４の表面に形成されている酸化膜（酸化アルミニウム被膜）が破られ、新生面が露出する。

次に、図１３〜図１５に示すように、研磨工程を実行した後の端子付き電線２７を固定治具４１に固定し、超音波溶接装置４０を用いて、電線接続部２２の前端部２２Ａにおいて傾斜面状をなしている部分（芯線１２の先端１２Ａおよび電線接続部２２の端面）に、導電性板材２３を接合する（接合工程）。以上のようにして、図１に示すような端子付き電線１０が得られる。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態においては、電線接続部２２に接続される露出芯線１２の先端１２Ａには、導電性板材２３が接合されているから、芯線１２を構成する素線１４の全体が導電性板材２３により電気的に接続されている。その結果、本実施形態によれば、端子２０と電線１１との接続抵抗を小さくした端子付き電線１０およびその製造方法を提供することができる。

また、本実施形態によれば、電線接続部２２を構成する材料および導電性板材２３を構成する材料は、同じ金属材料を含む構成としたから、電線接続部２２と導電性板材２３とが接触する部分において、異種金属間に発生する腐食が生じにくくなる。

また、本実施形態によれば、導電性板材２３は、超音波溶接により露出芯線１２の先端１２Ａに接合されているから、熱の影響を受けにくい方法により、導電性板材２３を接合することができ、芯線１２が熱溶融することを防止することができる。

また、本実施形態によれば、圧着工程を経た後接合工程を実行する前に、露出芯線１２を構成する複数本の素線１４の先端および電線接続部２２の一端部２２Ａを同一面に揃える研磨工程を実行するから、接合工程の前に、露出芯線１２を構成する複数本の素線１４の先端が同一面に揃うとともに、芯線１２の酸化被膜が破壊される。その結果、本実施形態によれば、ほとんどの素線１４の先端に接するように導電性板材２３を接合することができ、端子２０と電線１１との接続抵抗を確実に小さくすることができる。

＜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）上記実施形態では、銅製または銅合金製の端子２０を示したが、端子２０はアルミニウム製またはアルミニウム合金製などであってもよい。端子２０がアルミニウム製の場合、芯線１２を構成する素線１４と同じ金属から構成されるので、端子２０と芯線１２との接触部分（電線接続部２２）における異種金属間に発生する腐食が生じにくくなる。
（２）上記実施形態では、銅または銅合金製の導電性板材２３を示したが、導電性板材はアルミニウムまたはアルミニウム合金製の板材であってもよい。
（３）上記実施形態では電線接続部２２の前端部２２Ａを研磨する研磨工程を含む製造方法を示したが、研磨工程を実行しないで、圧着工程の後、電線接続部の一端部に導電性板材を接合してもよい。
（４）上記実施形態では、電線接続部２２の前端部２２Ａおよび露出芯線１２の先端を端子接続部２１に対する角度が鋭角となるような傾斜面状に研磨した例を示したが、電線接続部の一端部および露出芯線の先端を端子接続部に対する角度が９０°以下（垂直または鋭角状）となるように研磨してもよい。
（５）上記実施形態では、接合工程を超音波溶接により実行する例を示したが、ロウ接、レーザー溶接やＴＩＧ溶接などの溶接、冷間圧接などにより接合工程を実行してもよい。

１０…端子付き電線
１１…電線
１１Ａ…電線の端末
１２…芯線（露出芯線）
１２Ａ…芯線（素線）の先端
１３…絶縁被覆
１４…素線
２０…端子
２１…端子接続部
２２…電線接続部
２２Ａ…前端部（一端部）
２３…導電性板材

Claims (7)

1. アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、
   前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が圧着され接続される電線接続部、および相手方端子と接続される端子接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線であって、
   前記電線接続部の一端部には、前記露出芯線の先端が配され、
   当該露出芯線の先端の端面には導電性板材が接合されている端子付き電線。
2. 前記電線接続部を構成する材料および前記導電性板材を構成する材料は、同じ金属材料を含む請求項１に記載の端子付き電線。
3. 前記導電性板材は、超音波溶接により前記露出芯線の先端に接合されている請求項１または請求項２に記載の端子付き電線。
4. アルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線からなる芯線を、絶縁被覆で覆った電線と、
   前記電線の端末において前記絶縁被覆の剥離により露出した露出芯線が接続される電線接続部、および相手方端子と接続される端子接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、
   前記露出芯線を前記電線接続部に圧着し接続する圧着工程を経た後、
   前記電線接続部に圧着された前記露出芯線の先端の端面に導電性板材を接合する接合工程を実行する端子付き電線の製造方法。
5. 前記電線接続部を構成する材料および前記導電性板材を構成する材料は、同じ金属材料を含む請求項４に記載の端子付き電線の製造方法。
6. 前記接合工程を、超音波溶接により実行する請求項４または請求項５に記載の端子付き電線の製造方法。
7. 前記圧着工程を経た後前記接合工程を実行する前に、前記露出芯線を構成する複数本の素線の先端および前記電線接続部の一端部を同一面に揃える研磨工程を実行する請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の端子付き電線の製造方法。

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