JP2014093173A - 端子付き電線、及び端子付き電線の製造方法 - Google Patents

端子付き電線、及び端子付き電線の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストを抑制しつつ電線端末部における防水、防食性能を満足することができる端子付き電線を提供する。
【解決手段】端子付き電線１０は、絶縁被覆１Ａの内部に導体１Ｂを有した電線１と、電線１の端末部１Ｃに圧着された端子金具２と、を備え、端子金具２は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部２２と、電線１の端末部１Ｃに接続される電線接続部２１と、を有し、電線接続部２１は、電線１の周方向に沿って端末部１Ｃを把持する把持部と、絶縁被覆１Ａを貫通する突起部２６と、を有し、突起部２６を介して導体１Ｂと端子金具２とが電気的に導通される。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子付き電線、及び端子付き電線の製造方法に関するものであって、絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、この電線の端末に圧着された端子金具と、を備えた端子付き電線、この端子付き電線の製造方法に関する。
従来、自動車等の車両には、多種多様な電子機器が搭載され、電子機器に電力や制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスが配索されている。ワイヤハーネスは、複数の電線と、電線の端末に取り付けられた端子金具と、端子金具を収容するコネクタとを備え、このコネクタを相手方コネクタに嵌合させることで、互いの端子金具同士が電気的に接続され、ワイヤハーネスによって電子機器間が接続されるようになっている。端子金具は、導電性の板金を折り曲げる等して形成され、電線と接続される電線接続部と、相手方のコネクタの端子金具と接続される電気接触部とを備えている。
また、電線の端末部に端子金具が取り付けられた端子付き電線としては、電線の端末における絶縁被覆を除去（皮剥き）して導体を露出させから、この導体を端子金具の前足部で加締めて固定するとともに、端子金具の後足部で絶縁被覆部分を加締めて固定することで、電線の導体と端子金具とが電気的に接続され、かつ電線と端子金具とが機械的に接続されるものが一般的である。一方、露出させた導体と端子金具の前足部とが互いに押圧状態で密接されることから、この接続部分に水や薬品が付着すると、導体や端子金具にガルバニック腐食が起き、端子付き電線を劣化させてしまうことから、接続部分の防水、防食構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された端子付き電線は、図９に示すように、絶縁被覆１Ａの内部に導体１Ｂを有した電線１と、この電線１の端末部１Ｃに圧着される端子金具２と、から以下の手順で製造される。先ず、図９（Ａ）に示すように、電線１の端末部における所定長さの絶縁被覆１Ａを皮剥きして除去し、端末部１Ｃの導体１Ｂを露出させる。次に、図９（Ｂ）に示すように、電線１の端末部１Ｃを端子金具２の後足部２Ａ及び前足部２Ｂに挿通し、絶縁被覆１Ａの外側から後足部２Ａで電線１を加締めるとともに、露出させた導体１Ｂを前足部２Ｂで加締める。これにより電線１と端子金具２とが電気的かつ機械的に接続される。さらに、図９（Ｃ）に示すように、後足部２Ａ及び前足部２Ｂによって加締めた電線１の端末部１Ｃを樹脂で覆って樹脂部Ｒを形成し、この樹脂部Ｒによって端末部１Ｃの防水及び防食がなされるようになっている。
特開２０１２−２８１５４号公報
しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の端子付き電線では、樹脂部Ｒによって電線１の端末部１Ｃを覆って防水や防食の機能を付加していたため、樹脂で端末部１Ｃを被覆するための工程や装置が必要となり、製造工程が冗長化するとともに装置コストや材料コストが増加してしまうという問題がある。
本発明は、製造コストを抑制しつつ電線端末部における防水、防食性能を満足することができる端子付き電線を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項１に記載の端子付き電線は、絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着された端子金具と、を備えた端子付き電線であって、前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部と一体又は別体に設けられて前記絶縁被覆を貫通する突起部と、を有し、該突起部を介して前記導体と前記把持部とが電気的に導通されることを特徴とする。
請求項２に記載の端子付き電線は、請求項１に記載された端子付き電線において、前記把持部は、加締められることで前記電線の端末部を把持する一対の足部を有して構成され、該電線を把持した状態において、前記一対の足部の先端同士が前記電線の周方向に沿って互いに円形又はフラットに連続して設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の端子付き電線は、請求項１又は２に記載の端子付き電線において、前記突起部は、前記把持部の内面から突出して該把持部と一体に形成されるか、又は、前記把持部と別体に設けられて前記電線の端末部に装着された有底筒状かつ導電性のキャップ部材の内面から突出して形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の端子付き電線の製造方法は、絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着される端子金具と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部の内面から突出して設けられた突起部と、を有し、前記電線の端末部を前記把持部に挿通させてから、前記把持部を加締めて前記電線の端末部を押圧するとともに、前記突起部で前記絶縁被覆を貫通することで、該突起部を介して前記導体と前記把持部とを電気的に導通させることを特徴とする。
請求項５に記載の端子付き電線の製造方法は、絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着される端子金具と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部とは別体に設けられた有底筒状かつ導電性のキャップ部材と、を有し、該キャップ部材には、その内面から突出した突起部が設けられ、前記電線の端末部に前記キャップ部材を装着し、該電線及びキャップ部材を前記把持部に挿通させてから、前記把持部を加締めて前記キャップ部材及び前記電線の端末部を押圧するとともに、前記突起部で前記絶縁被覆を貫通することで、前記キャップ部材を介して前記導体と前記把持部とを電気的に導通させることを特徴とする。
請求項１に記載された発明によれば、端子金具の電線接続部が把持部と突起部とを有し、絶縁被覆を貫通した突起部によって電線の導体と端子金具とが電気的に導通されるので、電線の端末部の絶縁被覆を除去する必要がなくなり、絶縁被覆に覆われた状態の端末部を把持部で把持することから、絶縁被覆内部への水等の浸入を防止することができる。従って、絶縁被覆を貫通した突起部と導体との接触部分に対する水等の付着が防止できるので、導体や突起部、端子金具の腐食を防いで端子付き電線の製品寿命を長期化することができる。さらに、把持部によって電線の端末部を把持することで、導体を構成する素線同士を圧縮して密接させることができ、電線の端末先端部からの水等の浸入も防止することができる。
請求項２に記載された発明によれば、電線を把持した一対の足部の先端同士が連続するとともに、足部の圧縮により絶縁体と導体とを密接させかつ導体の素線同士を密接させ、これにより各々の隙間を潰すことで、これらの足部の先端間からの水等の浸入を防止することができる。従って、絶縁被覆を貫通した突起部の位置まで水等が到達しにくくできるので、電線内部の導体に対する防水性能を高めて、防食性能をさらに向上させることができる。
請求項３に記載された発明によれば、把持部と一体に内面から突出して形成された突起部か、又は、把持部と別体のキャップ部材の内面から突出して形成された突起部か、のいずれかの形態から、端子付き電線の用途に応じて適宜に形態を選択することができる。従って、水等の付着が懸念される被水部に端子付き電線が設置される場合には、キャップ部材を用いることで防水、防食性能を高めることができ、水等の付着が少ない部位に端子付き電線が設置される場合には、突起部が一体に形成された把持部を有する端子金具を用いることで、製造コストを抑制することができる。
請求項４に記載された発明によれば、前述と同様に、絶縁被覆を貫通した突起部と導体との接触部分に対する水等の付着を防止して、導体や端子金具の腐食を防いで端子付き電線の製品寿命を長期化することができるとともに、端子付き電線の製造コストを抑制することができる。
請求項５に記載された発明によれば、前述と同様に、絶縁被覆を貫通した突起部と導体との接触部分に対する水等の付着を防止して、導体や端子金具の腐食を防いで端子付き電線の製品寿命を長期化することができるとともに、防食性能を一層向上させることができる。
本発明の第一実施形態に係る端子付き電線を示す側面図及び断面図である。 前記端子付き電線の製造手順を説明する図である。 前記端子付き電線の変形例を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る端子付き電線を示す分解斜視図である。 前記端子付き電線の製造手順を説明する図である。 前記端子付き電線の変形例に係る端子金具を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る端子付き電線を示す側面図及び断面図である。 前記端子付き電線の製造手順を説明する図である。 従来の端子付き電線の製造手順を説明する図である。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係る端子付き電線を図１〜３を用いて説明する。本実施形態の端子付き電線１０は、例えば、自動車等に搭載される電子機器同士を接続するワイヤハーネスを構成するものであって、絶縁被覆１Ａの内部に導体１Ｂを有した電線１と、この電線１の端末部１Ｃに圧着された端子金具２と、を備えて構成されている。電線１の導体１Ｂは、例えば、複数の素線を撚り合わせた撚り線から構成され、素線としては、例えば、銅、銅合金を素材とした軟銅線、錫めっき銅線又はニッケルめっき銅線や、アルミニウム合金を素材としたアルミニウム線等が例示できる。
端子金具２は、図１、２に示すように、銅や銅合金等の導電性の板金を折り曲げる等して形成された雌端子であって、電線１と接続される電線接続部２１と、図示しない相手方のコネクタの端子金具（雄端子）と接続される電気接触部２２と、これらの電線接続部２１と電気接触部２２とを連結する連結部２３と、を備えている。電線接続部２１は、それぞれ連結部２３から延びた前足部２４と、その後方に設けられた後足部２５と、を有して構成されている。電気接触部２２は、角筒状に形成され、雄端子を挿通させるとともに、この雄端子と接触して電気的に接続可能に構成されている。
電線接続部２１の前足部２４は、図２（Ｂ）に示すように、連結部２３から延びて互いに対向する一対で構成され、これら一対の前足部２４と連結部２３とが電線１を囲んで加締められることで、電線１の端末部１Ｃを把持するように構成されている。即ち、連結部２３及び前足部２４によって把持部が構成されており、この把持部は、図１（Ｂ）に示すように、電線１の端末部１Ｃを周囲から圧縮して導体１Ｂの素線同士を密接させつつ、端末部１Ｃを把持するようになっている。このように電線１の端末部１Ｃを把持した状態において、前足部２４の先端同士が互いに近づき、電線１の周方向に沿って互いに円形又はフラットに連続して設けられている。
また、一対の前足部２４間における連結部２３には、その内面から突出した一対の突起部２６が形成されている。即ち、連結部２３及び前足部２４によって構成される把持部と、突起部２６とが一体に形成されている。これらの突起部２６は、先端が鋭利に形成され、電線１の絶縁被覆１Ａを突き破って貫通し、導体１Ｂに食い込むように構成されており、この突起部２６により、端子金具２と導体１Ｂとが電気的に接続されるようになっている。なお、突起部２６としては、連結部２３の内面から突出したものに限らず、図３（Ａ）に示すように、前足部２４の途中位置から内方に突出して形成されたものでもよいし、図３（Ｂ）に示すように、前足部２４の先端位置から内方に突出して形成されたものでもよい。
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。先ず、図２に示すように、前足部２４及び後足部２５が真直ぐに延びた状態で、一対の前足部２４間及び一対の後足部２５間に、絶縁被覆１Ａを有したままの電線１の端末部１Ｃを挿入する。この際、加締められる前の電線１においては、導体１Ｂの素線同士の間に若干の隙間が形成され、素線同士が互いに密接されていない状態となっている。次に、図示しない加締め装置を用いて、前足部２４及び後足部２５をそれぞれ加締めて電線１の端末部１Ｃを圧接する。この際、特に、一対の前足部２４の先端同士が互いに近づく方向に前足部２４を屈曲させるとともに、前足部２４を連結部２３に向かって押圧しながら加締めることで、図１に示すように、電線１の端末部１Ｃに突起部２６を突き刺して絶縁被覆１Ａを貫通させ、さらに、前足部２４によって電線１の端末部１Ｃを圧縮して導体１Ｂの素線同士を互いに密接させ、この導体１Ｂに突起部２６を食い込ませる。
以上の本実施形態によれば、端子金具２に形成した突起部２６が電線１の絶縁被覆１Ａを貫通し、この突起部２６によって電線１の導体１Ｂと端子金具２とが電気的に導通されるので、電線１の端末部１Ｃの絶縁被覆１Ａを除去する必要がなくなり、絶縁被覆１に覆われた状態の端末部１Ｃを前足部２４及び連結部２３で把持することから、絶縁被覆１Ａ内部への水等の浸入を防止することができる。さらに、前足部２４を加締める際に電線１の端末部１Ｃを圧縮して導体１Ｂの素線同士を密接させることで、電線１の端末部１Ｃ先端部からの水等の浸入も防止することができる。従って、絶縁被覆１Ａを貫通した突起部２６と導体１Ｂとの接触部分に対する水等の浸入が防止できるので、導体１Ｂや突起部２６の腐食を防いで端子付き電線１０の製品寿命を長期化することができる。
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る端子付き電線を図４〜６を用いて説明する。本実施形態の端子付き電線１０は、前記第一実施形態のものと比較して、端子金具２の前足部２４に切り込みを入れて折り曲げることによって突起部２６が形成される点が相違している。以下、相違点について詳しく説明する。
図４に示すように、端子金具２における一対の前足部２４には、互いの対向位置にそれぞれ２つずつの切り込み２７が形成され、これらの切り込み２７は、前足部２４の先端側に向かって頂点が位置する二等辺三角形の二辺によって形成されている。そして、二辺の切り込み２７間を前足部２４対向方向の内側に折り曲げることによって、突起部２６が形成されている。この端子金具２を用いて端子付き電線１０を製造する製造方法としては、図５に示すように、下型Ｄ１と上型Ｄ２とを使用し、電線１を端子金具２に接続する。
具体的な手順としては、先ず、図５（Ａ）に示すように、互いに離れる側に一対の前足部２４を開いた端子金具２に対して、前足部２４及び連結部２３で囲まれた内部に電線１の端末部１Ｃを挿入する。次に、図５（Ｂ）に示すように、端子金具２及び電線１をＵ字形の下型Ｄ１に挿入すると、下型Ｄ１の側壁に摺接した前足部２４が互いに近づく内側に押圧されて内傾し、電線１の端末部１Ｃに前足部２４を沿わせるとともに、突起部２６の先端を電線１の絶縁被覆１Ａに当接させる。次に、図５（Ｃ）に示すように、上型Ｄ２を下型Ｄ１に挿入し、前足部２４を電線１の端末部１Ｃに向かって押圧することで、突起部２６によって電線１の絶縁被覆１Ａを貫通するとともに、突起部２６を導体１Ｂ内部に進入させ、前足部２４を端末部１Ｃに沿って加締めることで電線１と端子金具２とを圧接する。
なお、本実施形態における端子金具２としては、前述したものに限らず、電線１の導体１Ｂとの導通を高めるために突起部２６の数を適宜に増やしてもよいし、導体１Ｂに対して深く突き刺すために突起部２６の長さを長く形成してもよい。ここで、突起部２６を長く形成する場合には、図６に示すように、一対の前足部２４における互いの突起部２６先端が干渉しないように、一方の前足部２４と他方の前足部２４とで電線１の長手方向に沿った異なる位置に突起部２６を形成すればよい。このように突起部２６の数を増やすとともに、長い突起部２６を導体１Ｂに深く突き刺すことで、導体１Ｂと端子金具２との導通をより一層高めることができる。
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態に係る端子付き電線を図７、８に基づいて説明する。本実施形態の端子付き電線１０は、前記第一、二実施形態のものと比較して、端子金具２に突起部２６が形成されず、端子金具２とは別体のキャップ部材３を備え、このキャップ部材３に突起部３３が形成されるとともに、キャップ部材３の突起部３３を介して電線１の導体１Ｂと端子金具２とが電気的に接続される点が相違している。以下、相違点について詳しく説明する。
キャップ部材３は、導電性の金属から成形され、電線１の端末部１Ｃを挿通可能な円筒状のキャップ本体３１と、キャップ本体３１の一端部を塞ぐ底部３２と、キャップ本体３１の内面から突出した複数の突起部３３と、を有して形成されている。このキャップ部材３は、キャップ本体３１に電線１の端末部１Ｃが挿通された状態において、端子金具２の前足部２４とともに加締められることで、突起部３３が電線１の絶縁被覆１Ａを突き破って貫通し、導体１Ｂに食い込むように構成されており、この突起部３３及びキャップ本体３１により、端子金具２と導体１Ｂとが電気的に接続されるようになっている。
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。先ず、図８に示すように、キャップ部材３に電線１の端末部１Ｃを挿通し、このキャップ部材３及び電線１を端子金具２の一対の前足部２４間及び一対の後足部２５間に挿入する。次に、図示しない加締め装置を用いて、前足部２４及び後足部２５をそれぞれ加締め、これとともにキャップ部材３も加締め、前足部２４及びキャップ部材３と電線１の端末部１Ｃとを圧接する。この際、前足部２４とともにキャップ部材３が加締められることで、図７に示すように、電線１の端末部１Ｃに突起部２２を突き刺して絶縁被覆１Ａを貫通させ、さらに、キャップ部材３によって電線１の端末部１Ｃを圧縮して導体１Ｂの素線同士を互いに密接させ、この導体１Ｂに突起部３３を食い込ませる。
以上の本実施形態によれば、キャップ部材３の内面に形成した突起部３３が電線１の絶縁被覆１Ａを貫通し、この突起部３３によって電線１の導体１Ｂと端子金具２とが電気的に導通されるので、電線１の端末部１Ｃの絶縁被覆１Ａを除去する必要がなくなり、絶縁被覆１に覆われた状態の端末部１Ｃを前足部２４及び連結部２３で把持することから、絶縁被覆１Ａ内部への水等の浸入を防止することができる。さらに、前足部２４を加締める際に電線１の端末部１Ｃを圧縮して導体１Ｂの素線同士を密接させることで、電線１の端末部１Ｃ先端部からの水等の浸入も防止することができる。従って、絶縁被覆１Ａを貫通した突起部３３と導体１Ｂとの接触部分に対する水等の浸入が防止できるので、導体１Ｂや突起部３３の腐食を防いで端子付き電線１０の製品寿命を長期化することができる。また、キャップ部材３で電線１の端末部１Ｃを覆うことで、電線１の先端からの水の浸入を防ぐことができ、防水、防食性能を一層高めることができる。
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、前記実施形態の端子付き電線１０は、電線１と端子金具２としての雌端子とを備えていたが、端子金具としては、雄端子であってもよいし、板状端子であってもよい。また、前記実施形態では、端子金具２が前足部２４と後足部２５とを有したものであったが、これらが連続した足部で電線１の端末部１Ｃを加締めるものでもよいし、一対の足部に代えて環状の把持部を有した端子金具であってもよい。また、前記実施形態では、電線１の導体１Ｂが複数の素線を撚った撚り線で構成されていたが、導体が単線から構成されたものでもよい。
１ 電線
１Ａ 絶縁被覆
１Ｂ 導体
１Ｃ 端末部
２ 端子金具
３ キャップ部材
２１ 電線接続部
２２ 電気接触部
２３ 連結部（把持部）
２４ 前足部（把持部）
２６，３３ 突起部

Claims (5)

  1. 絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着された端子金具と、を備えた端子付き電線であって、
    前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、
    前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部と一体又は別体に設けられて前記絶縁被覆を貫通する突起部と、を有し、該突起部を介して前記導体と前記把持部とが電気的に導通されることを特徴とする端子付き電線。
  2. 前記把持部は、加締められることで前記電線の端末部を把持する一対の足部を有して構成され、該電線を把持した状態において、前記一対の足部の先端同士が前記電線の周方向に沿って互いに円形又はフラットに連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線。
  3. 前記突起部は、
    前記把持部の内面から突出して該把持部と一体に形成されるか、又は、
    前記把持部と別体に設けられて前記電線の端末部に装着された有底筒状かつ導電性のキャップ部材の内面から突出して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子付き電線。
  4. 絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着される端子金具と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、
    前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、
    前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部の内面から突出して設けられた突起部と、を有し、
    前記電線の端末部を前記把持部に挿通させてから、前記把持部を加締めて前記電線の端末部を押圧するとともに、前記突起部で前記絶縁被覆を貫通することで、該突起部を介して前記導体と前記把持部とを電気的に導通させることを特徴とする端子付き電線の製造方法。
  5. 絶縁被覆の内部に導体を有した電線と、該電線の端末部に圧着される端子金具と、を備えた端子付き電線の製造方法であって、
    前記端子金具は、相手方の端子金具に電気的に接続される電気接触部と、該電気接触部に連続して前記電線の端末部に接続される電線接続部と、を有し、
    前記電線接続部は、前記電線の周方向に沿って該電線の端末部を把持する把持部と、該把持部とは別体に設けられた有底筒状かつ導電性のキャップ部材と、を有し、該キャップ部材には、その内面から突出した突起部が設けられ、
    前記電線の端末部に前記キャップ部材を装着し、該電線及びキャップ部材を前記把持部に挿通させてから、前記把持部を加締めて前記キャップ部材及び前記電線の端末部を押圧するとともに、前記突起部で前記絶縁被覆を貫通することで、前記キャップ部材を介して前記導体と前記把持部とを電気的に導通させることを特徴とする端子付き電線の製造方法。
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