JP2015005375A - 端子と電線の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子に接合された芯線の剥がれを防ぐこと。
【解決手段】電線２３から露出された芯線２７を端子１１に接合する電線と端子の接合構造であり、端子は、芯線２７の側面が接合される接合面２１と、接合面２１と連なる立ち上げ部１５と、立ち上げ部１５に形成され、芯線２７が挿通される貫通孔１７とを有し、貫通孔１７は、芯線２７の断面と同等の大きさに形成されること。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子と電線の接合構造に関する。

端子と電線の接合構造については、電線の絶縁被覆を剥がして露出させた芯線を超音波接合や抵抗溶接などの接合手段を用いて端子の表面に接合する技術が知られている。例えば、特許文献１には、端子面の一端側をＬ字状に折り曲げて立ち上げ面を形成し、この立ち上げ面に形成される貫通孔に芯線を通し、貫通孔に通された芯線の先端部を端子の上面と接合する方法が開示されている。

特許文献１の貫通孔は、端子面から離れた位置に形成される大径部と、その大径部と連なり端子面に向かって先細りする縦長の先細り部を有している。これによれば、大径部を利用して貫通孔に通した芯線を、先細り部に向かって移動させることにより、芯線の先端部を端子面の適正な位置（接合位置）に位置決めすることができ、接合の精度と信頼性を高めることができる。

特開２００８−１９３７６７号公報

ところで、電線は、何らかの外力が作用することにより、端子面に対して所定の角度で引っ張られることがある。特に、この種の端子は、端子面と芯線を接合する接合部に端子面から芯線を引き剥がす方向（以下、ピーリング方向という。）の力が作用した場合、芯線が端子面から引き剥がされるおそれがある。

この点、特許文献１の構造では、電線がピーリング方向に引っ張られたときに貫通孔内を芯線が移動して貫通孔の内面と当接される。このため、さらに電線がピーリング方向に引っ張られたとしても、接合部に引っ張り方向の力が伝わり難くなるため、芯線が引き剥がされるのを抑制する効果が期待できる。

しかしながら、特許文献１の貫通孔は、芯線の位置決め用として形成されるため、端子面の高さ方向に縦長に伸びている。このため、電線がピーリング方向に引っ張られたときには、先細り部に保持された芯線が大径部に向かって移動し、その移動の過程で、接合部には、芯線を引き剥がす方向の応力が発生する。したがって、特許文献１の構造は、芯線の剥がれを抑制する点で十分とはいえず、改善の余地がある。

本発明の課題は、端子に接合された芯線の剥がれを防ぐことにある。

上記課題を解決するため、本発明は、電線から露出された芯線を端子に接合する電線と端子の接合構造であって、端子は、芯線の側面が接合される接合面と、この接合面と連なる立ち上げ部と、この立ち上げ部に形成され、芯線が挿通される貫通孔とを有し、貫通孔は、芯線の断面と同等の大きさに形成されてなるものとする。

これによれば、貫通孔に挿通された芯線は、貫通孔内で移動することなく保持されるから、電線がピーリング方向に引っ張られたとしても、貫通孔に挿通された芯線が接合面から引き剥がされるのを防ぐことができる。ここで、貫通孔が、芯線の断面と同等の大きさとは、貫通孔の断面形状と芯線の断面形状が略同じであり、これらの大きさが略等しいこと、すなわち、貫通孔に挿入された芯線がガタつかない程度に、貫通孔と芯線との隙間が設定されることを意味する。

この場合において、貫通孔は接合面から高さ方向に離間させて設けられることが好ましい。

このように、貫通孔の位置を接合面に対して高さ方向にずらして設けることにより、貫通孔を通過した芯線の先を湾曲させて接合面と接合することができる。その結果、電線の引っ張り方向の外力が貫通孔を通過した芯線の先まで作用したとしても、芯線の湾曲部分によって外力を吸収することができるから、芯線が接合面から引き剥がされるのをより確実に防ぐことができる。

また、接合面は、線状又は網目状の加工痕が形成されていることが好ましい。これによれば、接合面の加工痕に芯線を強く食い付かせて接合することができるから、接合品質の安定化を図ることができる。

本発明によれば、端子に接合された芯線の剥がれを防ぐことができる。

本発明が適用される接合構造の端子と、端子に接続される電線の先端部分の外観を示す斜視図である。 本発明が適用される接合構造の側面図であり、（ａ）は、電線に外力が作用していない状態、（ｂ）は、電線にピーリング方向の外力が作用する状態を示している。 本発明が適用される他の接合構造の側面図であり、（ａ）は、電線に外力が作用していない状態、（ｂ）は、電線にピーリング方向の外力が作用する状態を示している。 本発明が適用される他の接合構造の端子を示す斜視図である。

以下、本発明に係る電線と端子の接合構造を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、説明を容易にするために、矩形の板材をＬ字状に折り曲げて形成される単純構造の端子を使用し、この端子に電線を接続するための電線の接合構造について説明する。本実施形態の電線と端子の接合構造の用途は、特に限定されるものではないが、例えば自動車などの車両に搭載される電装品などに接続される電線の接続部分に用いることができる。

図１に、本実施形態の接合構造に用いられる端子と、電線の先端部分の外観を示す。ここでは、端子に電線が接合される前の状態を表している。なお、以下の説明では、図１の矢印Ｘが示す方向を前後方向、矢印Ｙが示す方向を幅方向、矢印Ｚが示す方向を上下方向とする。

本実施形態の端子１１は、平板状の矩形の板材で形成され、ボルトやねじなどが挿通される取付孔１３を有している。取付孔１３は、端子１１の幅方向の略中央に配置される。端子１１は、一端側を上方向に折り曲げることにより、立ち上げ部１５が形成される。立ち上げ部１５には、電線から露出された芯線（後述）が挿通される貫通孔１７が設けられる。貫通孔１７は、立ち上げ部１５の幅方向の略中央に配置される。

端子１１の上方に位置する上面１９は、芯線が接合される接合面２１を有している。接合面２１は、図１の点線で示すように、取付孔１３よりも立ち上げ部１５側に位置し平面をなして形成される。接合面２１は、立ち上げ部１５と略直角に連なって形成される。なお、図１の接合面２１は、端子１１の上面１９と同一平面上に形成されているが、上面１９と高さを異ならせて形成されていてもよい。

貫通孔１７は、上面１９（接合面２１）から上方に離間させて位置をずらして設けられる。貫通孔１７には、電線２３の絶縁被覆２５を剥ぎ取って露出された芯線２７が挿通される。この芯線２７は、図示しない複数の素線を束ねて断面が略円形に形成される。また、貫通孔１７は、軸方向から見たときの孔が円形になっている。貫通孔１７の内径は、芯線２７の挿入時の作業性を考慮して、芯線２７の外径よりも僅かに大きく設定されており、挿入された芯線２７がガタつかない程度に設定される。このように、貫通孔１７は、芯線２７の断面と同等の大きさ、つまり、断面形状とその大きさが略同じになるように設定されている。

図２（ａ）に示すように、電線２３は、貫通孔１７に通された芯線２７の先端部２９が接合面２１と接合されるとともに、基端側の露出部３１が貫通孔１７に挿入（収容）された状態で端子１１に固定される。先端部２９は、芯線２７の軸方向の側面が接合面２１と接合される。先端部２９の接合手段としては、超音波接合、抵抗溶接、レーザ溶接などの周知の工法が用いられる。芯線２７は、先端部２９と露出部３１との間が、端子１１の上面１９から浮いた状態で保持される。

次に、このように構成される接合構造の作用について、電線２３が端子１１の上方（ピーリング方向）に引っ張られた場合を想定して説明する。

図２（ａ）は、電線２３に外力が作用する前の状態を示す。この状態では、芯線２７の露出部３１は、貫通孔１７の内周面と当接しておらず、或いは、当接していても、内周面から力を受けていない。

次に、電線２３がピーリング方向に引っ張られると、図２（ｂ）に示すように、電線２３が端子１１の上方に持ち上げられる。ここで、貫通孔１７は、既に述べたように、芯線２７の断面と同等の大きさに形成されている。このため、貫通孔１７に収容された露出部３１は、貫通孔１７内を上方に移動することなく、基端側が上方に傾くに留まる。

このようにして貫通孔１７内で僅かに傾いた露出部３１は、貫通孔１７の開口端Ｂと当接されるため、貫通孔１７から前方（図２の左側）に突出する芯線２７に電線２３の外力が伝わるのを抑制することができる。すなわち、貫通孔１７は、芯線２７の動きを規制するストッパとして機能する。その結果、芯線２７の先端部２９においては、接合面２１と接合する部位の基端Ａにピーリング方向の応力が発生するのを抑制することができるため、芯線２７が接合面２１から引き剥がされるのを防ぐことができる。

一方、露出部３１は、貫通孔１７の径方向、つまり、上方向の動きが抑制されるが、電線２３の角度や角度の変化によっては、前後方向に多少動くことも考えられる。しかし、貫通孔１７は、接合面２１から上方に位置をずらして設けられ、芯線２７の基端Ａと露出部３１との間が湾曲しているから、貫通孔１７の軸方向（前後方向）に露出部３１が多少動いたとしても、その動きを芯線２７の湾曲部分によって吸収することができる。これにより、基端Ａに外力が作用するのを抑制することができるから、電線２３がピーリング方向に動いたとしても、基端Ａに応力が発生するのを防ぐことができ、芯線２７が接合面２１から引き剥がされるのを防ぐことができる。

また、貫通孔１７は、図２のように、接合面１２から上方に位置をずらして設けられる場合に限らず、図３（ａ）のように、端子１１の上面１９に沿って形成し、接合面１２と同じ高さ位置に形成することもできる。この場合も、貫通孔１７は、図２の貫通孔１７と同様に、芯線２７の断面と同等の大きさに形成する。

図３（ａ）において、電線２３が端子１１の上方に持ち上げられた場合、図３（ｂ）に示すように、貫通孔１７に収容された芯線２７の露出部３１は、貫通孔１７内を上方に移動することなく、その基端側が僅かに上方に傾く。そして、傾いた露出部３１が、貫通孔１７の開口端Ｂと当接することにより、貫通孔１７から先端部２９に向かって突出する芯線２７の動きが抑制される。

図３（ａ）のように構成しても、貫通孔１７において、露出部３１の上方への動きを抑制することができるため、図２（ａ）と同じように、基端Ａにピーリング方向の応力が発生するのを抑制することができ、芯線２７が接合面２１から引き剥がされるのを防ぐことができる。なお、図３（ａ）は、図２（ａ）のように、芯線２７を湾曲させることができないため、芯線２７の前後方向の動きを吸収する効果は期待できないが、接合面２１と芯線２７との接合部分は、もともと横方向（ずれ方向）の応力に対して比較的強いため、芯線２７が接合面２１から引き剥がされるような問題は生じない。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記の実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、立ち上げ部１５は、端子１１を折り曲げて形成する場合に限らず、２枚の平板同士を互いに接合させて形成することもできる。

また、貫通孔１７は、円形に限られるものではない。例えば、芯線２７は、接合面２１との接合品質をより安定化するために、その断面を予め矩形にプレフォーミングしてから接合することがあるが、このような場合、貫通孔１７の断面形状も、芯線２７の断面形状に対応させて、同等の矩形に形成する。すなわち、貫通孔１７の形状は、芯線２７の断面の形状と同等の形状、例えば、相似形となるように形成することが好ましい。

また、接合面２１は、平坦面に限られるものではない。例えば、端子１１の上面１９の接合面２１に、セレーション加工やローレット加工など周知の加工を施して、所望の形状の加工痕（凹凸面など）を線状又は網目状に形成することもできる。図４は、接合面２１に線状のセレーション３３を形成する端子３５を示す。これによれば、例えば、接合面２１に芯線２７を超音波接合する際に、芯線２１の位置ずれを防ぐとともに、接合面２１に形成されたセレーションに芯線２７を強く食い付かせて接合することができるから、接合強度を高め、接合品質をより安定化することができる。なお、加工痕は、図４のように端子３５の幅方向に亘って形成する場合に限られず、図１の接合面２１を含む所定の領域に形成されていればよい。

１１ 端子
１３ 取付孔
１５ 立ち上げ部
１７ 貫通孔
１９ 上面
２１ 接合面
２３ 電線
２５ 絶縁被覆
２７ 芯線
２９ 先端部
３１ 露出部
３３ セレーション

Claims (3)

1. 電線から露出された芯線を端子に接合する端子と電線の接合構造であって、
   前記端子は、前記芯線の側面が接合される接合面と、前記接合面と連なる立ち上げ部と、該立ち上げ部に形成され、前記芯線が挿通される貫通孔とを有し、前記貫通孔は、前記芯線の断面と同等の大きさに形成されてなる端子と電線の接合構造。
2. 前記貫通孔は、前記接合面から高さ方向に離間させて設けられる請求項１に記載の端子と電線の接合構造。
3. 前記接合面は、線状又は網目状の加工痕が形成されてなる請求項１又は２に記載の端子と電線の接合構造。

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