JP2016001542A - 端子付電線 - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具の剛性を確保しつつ芯線や熱収縮チューブの位置決めを安定して実現することができると共に、端子金具の大型化を招くことなく熱収縮チューブによる防食性も安定して確保することができる、新規な構造の端子付電線を提供すること。【解決手段】芯線１４が絶縁被覆１８で覆われた被覆電線１２と、接続部２０と、被覆電線１２に圧着された被覆バレル部２２と、芯線１４が超音波溶接された芯線溶接部２４を有する端子金具１６と、芯線溶接部２４と被覆バレル部２２に装着された熱収縮チューブ３８とを備え、接続部２０と芯線溶接部２４の間を延出する延出部３４の幅方向全長に亘って延在して芯線１４側に突出する突条部３６が、延出部３４の一部を切り起こすことなく突設されており、延出部３４の底面４２および両側面４４，４４と、突条部３６の上端面４６および両側面４８，４８に対して、熱収縮チューブ３８が密着固定されているようにした。【選択図】図３

Description

本発明は、被覆電線の端末に端子金具が取り付けられてなる端子付電線に関するものである。

従来から、自動車等の電装系では、被覆電線の端末において露出された芯線に対して端子金具が圧着等により取り付けられてなる端子付電線が広く採用されている。端子付電線の端子金具は、例えば、実開平５−３１１３０号公報（特許文献１）に記載されているように、先端側に設けられて相手方の端子に接続される接続部と、基端側に設けられて被覆電線の絶縁被覆の外周面に圧着される被覆バレル部と、それらの間に設けられて芯線に圧着される芯線バレル部を備えている。そして、防食の目的から、芯線バレル部と被覆バレル部の周囲には熱収縮チューブが装着されて加熱による熱収縮により密着固定されている。特に、接続部と芯線バレル部の間を延出する延出部には、切り起こしによる起立突起が設けられており、起立突起により芯線や熱収縮チューブの位置決めを行い、熱収縮チューブによる芯線バレル部の確実な被覆ができるようになっている。

ところで、近年の車両軽量化の要求に伴い、被覆電線の芯線を従来の銅や銅合金よりも軽量なアルミニウムやアルミニウム合金で構成した端子付電線の採用が拡大しつつある。ところが、芯線がアルミニウム等で形成された所謂アルミ電線を従来の端子金具に取り付ける場合、芯線バレル部における圧着による取り付けでは、芯線が芯線バレル部から抜け出るおそれがあり、芯線と端子金具の接続強度や信頼性が劣る場合があった。特に、アース用端子付電線等、比較的大径の被覆電線が端子金具に取り付けられる場合には、このような問題が顕著であり、芯線と端子金具を超音波溶接により取り付ける対策が取られている。

しかしながら、超音波溶接により芯線と端子金具を接続する際には、溶接時の高周波振動が端子金具に及ぼされることから、従来構造の如き切り起こしによる起立突起を設けた延出部に振動による応力が集中し、延出部に亀裂が生じる等の不具合が発生するおそれがあった。

また、銅や銅合金等の銅製の端子金具に対してアルミ電線を接続する異種金属接触の場合には、腐食が発生し易くなることから、より高度な防食が要求される。ところが、超音波溶接による溶接部分は、芯線バレル部による圧着部分に比べて端子金具からの突出高さが大きくなる傾向にある。それ故、熱収縮チューブと端子金具の間に隙間が生ずる可能性が大きくなることから、防食性の確保も難しくなる。かかる問題に対して、端子金具の溶接部分から接続部に至る延出部の長さを長く確保して、その分熱収縮チューブの長さ寸法を長くすることが提案されている。これにより、突出高さの大きな溶接部分から延び出す熱収縮チューブの端部を扁平な状態で延出部を挟んで密着することで、防食性を確保するものである。しかしながら、このような構造では、端子金具の大型化が避けられず、有効な対策とは言い難かった。

実開平５−３１１３０号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、被覆電線の芯線が端子金具に超音波溶接される構造において、端子金具の剛性を確保しつつ芯線や熱収縮チューブの位置決めを安定して実現することができると共に、端子金具の大型化を招くことなく熱収縮チューブによる防食性も安定して確保することができる、新規な構造の端子付電線を提供することにある。

本発明の第一の態様は、芯線が絶縁被覆により覆われてなる被覆電線と、先端側に設けられて相手方の端子に接続される接続部と、基端側に設けられて被覆電線の絶縁被覆の外周面に圧着された被覆バレル部と、前記接続部と前記被覆バレル部の間に設けられて前記被覆電線の前記芯線が超音波溶接された芯線溶接部を有する端子金具と、前記芯線溶接部と前記被覆バレル部の周囲に装着された熱収縮チューブと、を備え、前記接続部と前記芯線溶接部の間を延出する延出部に対して、該延出部の幅方向全長に亘って延在して前記芯線側に突出する突条部が、前記延出部の一部を切り起こすことなく突設されており、前記延出部の底面および両側面と、前記突条部の上端面および両側面に対して、前記熱収縮チューブが密着固定されていることを特徴とする。

本態様によれば、端子金具の接続部と芯線溶接部の間を延出する延出部に対して、延出部の一部を切り起こすことなく突条部が突設されていることから、延出部に切り起こし用の切欠部や孔を設けることがない。従って、従来構造の如き切り起こしにより起立突起等を設ける場合に比して、延出部の剛性が確保されており、超音波溶接時の高周波振動により端子金具の延出部に応力が集中して亀裂等が生じるおそれを無くすことができる。それ故、芯線が端子金具に超音波溶接される端子金具に要求される剛性を十分且つ安定して確保することができる。なお、従来の起立突起により得られた芯線や熱収縮チューブの位置決め効果は、突条部により同様に得ることができる。

しかも、突条部は延出部の幅方向全長に亘って延在して芯線側に突出していることから、熱収縮チューブが加熱により収縮する際に、延出部の底面および両側面と、突条部の上端面および両側面に対して熱収縮チューブの内周面が、密着固定される。このように、延出部の幅方向全長に延びる突条部を利用することで、延出部の周囲で熱収縮される熱収縮チューブに対する端子金具の接触面積を、端子金具の延出部の全周において増大させることができる。それ故、熱収縮チューブの先端部を延出部の板厚方向両側から扁平状に密接させることのみに頼って防食性を確保する必要がなくなる。その結果、延出部の長さ寸法を熱収縮チューブの端部の密封性を確保するために長くする必要性を低減でき、端子の大型化を招くことなく、熱収縮チューブによる防食性を安定して確保することも可能となる。

なお、突条部は、端子金具とは別途形成して、端子金具の延出部に対して溶接により一体的に固着してもよいし、型成型により端子金具の延出部に一体成形してもよい。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記突条部が、一定の矩形断面形状で前記延出部の前記幅方向全長に亘って延在しているものである。

本態様によれば、突条部が一定の矩形断面で延出部の幅方向全長に亘って設けられていることから、端子金具の延出部の突条部形成部位における、上下両面および両側面の面積をそれぞれ等しく確保することができる。それ故、延出部の突条部形成部位の周囲から収縮する熱収縮チューブの端子金具の突条部形成部位における密接を上下両面および両側面のそれぞれにおいて均等に確保でき、熱収縮チューブによる防水性を一層安定して実現することができる。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記突条部が、前記延出部からの突出高さが、前記芯線の前記延出部からの突出高さの１／３〜２／３の範囲に設定されているものである。

本態様によれば、突条部の延出部からの突出高さが、芯線の延出部からの突出高さの１／３〜２／３の範囲に設定されていることから、熱収縮チューブによる防水性を一層安定して実現することができる。すなわち、１／３よりも小さいと、突条部による接触面積の増大効果を十分には得難く、２／３よりも大きいと、熱収縮チューブの収縮初期時から熱収縮チューブが突条部と当接してしまい、熱収縮チューブの収縮に伴って突条部との干渉により熱収縮チューブが破断するおそれがある。

本発明の第四の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記被覆電線の前記芯線の端部が、前記突条部の表面に当接されているものである。

本態様によれば、芯線の端部が突条部の表面に当接されていることから、突条部を利用して芯線の端部の位置決めを確実に行うことができる。しかも、かかる当接状態で芯線が芯線溶接部に超音波溶接されていることから、芯線と突条部との超音波溶接による接合も可能であり、導通安定性の向上も併せて達成することができる。

本発明によれば、端子金具の接続部と芯線溶接部の間を延出する延出部に対して、延出部の一部を切り起こすことなく突条部が突設されていることから、従来構造の如き切り起こしにより起立突起等を設ける場合に比して、延出部の剛性が確保されており、超音波溶接時の高周波振動により端子金具の延出部に応力が集中して亀裂等が生じるおそれを無くすことができる。なお、従来の起立突起により得られた芯線や熱収縮チューブの位置決め効果は、突条部により同様に得ることができる。しかも、突条部は延出部の幅方向全長に亘って延在して芯線側に突出していることから、熱収縮チューブが加熱により収縮する際に、延出部の底面および両側面と、突条部の上端面および両側面に対して熱収縮チューブの内周面が、密着固定される。それ故、熱収縮チューブの先端部を延出部の板厚方向両側から扁平状に密接させることのみに頼って防食性を確保する必要がなくなるので、端子の大型化を招くことなく、熱収縮チューブによる防食性を安定して確保できる。

本発明の一実施形態としての端子付電線の熱収縮チューブによる被覆前を示す平面図。 図１に示す端子付電線の側面図。 図２に示す端子付電線の熱収縮チューブによる被覆後を示す側面図。 図３のＩＶ−ＩＶ断面拡大図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１及び図２には、本発明の一実施形態としての端子付電線１０の後述する熱収縮チューブ３８による被覆前の状態が示されている。端子付電線１０は、被覆電線１２と、被覆電線１２の端末に露呈された芯線１４が超音波溶接された端子金具１６とを含んで構成されている。なお、被覆電線１２は、導体である銅やアルミニウムその他の金属線の複数を束ね合わせた芯線１４が、エチレン系樹脂やスチレン系樹脂等の電気絶縁性を有する絶縁被覆１８で覆われた構造とされている。理解を容易とするため、熱収縮チューブ３８は仮想線で、また芯線１４は撚線でなく単線で記載されている。さらに、以下の説明において、前方とは、図１中の上方、後方とは、図１中の下方、また上方とは、図２中の右方、下方とは、図２中の左方を言うものとする。

端子金具１６は、先端側に設けられて図示しない相手方の端子に接続される接続部２０と、基端側に設けられて被覆電線１２の絶縁被覆１８の外周面に圧着された被覆バレル部２２と、接続部２０と被覆バレル部２２の間に設けられて被覆電線１２の芯線１４が超音波溶接された芯線溶接部２４を含んで構成されている。なお、端子金具１６は、導電性を有し且つプレス加工等の型成型が可能な種々の金属材料、例えば真鍮や銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を用いて一体的に形成されている。

接続部２０は、略矩形の平板形状を有していると共に、中央部分に略円形断面形状の貫通孔２６が貫設されている。この貫通孔２６は、図示しない相手方の端子に対して螺着される端子ボルトを挿通するために利用される。

被覆バレル部２２は、長手状の略矩形平板形状を有し且つ被覆電線１２の絶縁被覆１８が載置される載置部２８と、この載置部２８の幅方向の両側縁部に設けられた一対の被覆電線加締め部３０，３０を含んで構成されている。一方、芯線溶接部２４は、長手状の略矩形平板形状を有し且つ被覆電線１２の芯線１４が載置される載置部３２を含んで構成されている。

加えて、端子金具１６には、接続部２０と芯線溶接部２４の間を延出する略矩形平板形状の延出部３４が設けられており、かかる延出部３４の基端側には、一定の矩形断面形状で延出部３４の幅方向全長に亘って延在して芯線１４側に突出する突条部３６が形成されている。突条部３６の表面には、被覆電線１２の芯線１４の端部が当接されており、突条部３６を利用して芯線１４の端部の位置決めを確実に行うことができるようになっている。しかも、かかる当接状態で芯線１４が芯線溶接部２４に超音波溶接されていることから、芯線１４と突条部３６との超音波溶接による接合も可能であり、導通安定性の向上も併せて達成されている。また、突条部３６の延出部３４からの突出高さ：Ｌ１は、芯線１４の端部の延出部３４からの突出高さ：Ｌ２の１／３〜２／３の範囲に設定されている（図２参照）。なお、本実施形態では、突条部３６は、別途形成して、端子金具１６の延出部３４に対して溶接により一体的に固着したものである。すなわち、突条部３６は、延出部３４の一部を切り起こすことなく構成されている。

次に、本実施形態の端子付電線１０の製造方法について説明する。先ず、被覆電線１２の端末側の絶縁被覆１８を剥いで芯線１４を露出させる。続いて、この被覆電線１２の外周側に熱収縮チューブ３８を遊挿して、端末よりも後方側（図１及び図２中、下側）に移動させておく。そして、芯線１４が露出された被覆電線１２の端末を突条部３６の表面に当接するように位置決めして配設する。これにより、簡便且つ確実に、端子金具１６の被覆バレル部２２の載置部２８に絶縁被覆１８を載置でき、且つ芯線溶接部２４の載置部３２に芯線１４が載置できる。

かかる状態下で、例えば特許文献（実開平５−２３３８９）に示されるような公知の加締め装置を用いて、被覆電線加締め部３０，３０に加締め加工を施す。これにより、被覆電線加締め部３０，３０を備えた被覆バレル部２２が塑性変形して、被覆電線１２を外周面から包み込むようにして圧着される。

次に、芯線溶接部２４の載置部３２に載置された芯線１４を、超音波溶接を用いて芯線溶接部２４に溶接する。この結果、芯線１４すなわち被覆電線１２が端子金具１６に対して電気的に接続される。

続いて、熱収縮チューブ３８を被覆電線１２に沿ってスライドさせ、突条部３６が形成された延出部３４の基端側と芯線溶接部２４と被覆バレル部２２の周囲を覆うように熱収縮チューブ３８を被覆電線１２に位置決めして装着する。この状態で、電熱器などの加熱手段を用いて熱収縮チューブ３８を加熱する。

この結果、図３に示されているように、熱収縮チューブ３８は熱収縮されて、被覆電線１２の端末を載置部２８，３２とともに締め付ける。これに伴って溶融したホットメルト４０は、熱収縮チューブ３８の収縮力によって、延出部３４の基端側と、芯線溶接部２４と、被覆バレル部２２に亘って広がってそれらと熱収縮チューブ３８の間を密着する。しかも、加熱により溶融したホットメルト４０は、粘度が低下して流動化しているので、上述した各部材との間に大きな隙間を空けることなく満遍なく埋めることができ、上述した各部材に対して液密状態で密着させることができる。これにより、図４に示されているように、延出部３４の底面４２および両側面４４，４４と、突条部３６の上端面４６および両側面４８，４８に対して、熱収縮チューブ３８が密着固定されるようになっている。そして、熱収縮チューブ３８のホットメルト４０を冷却固化することにより、本実施形態の端子付電線１０が完成する。

このような構造とされた端子付電線１０によれば、突条部３６が端子金具１６すなわち延出部３４と一体的に形成されていることから、従来構造の如き切り起こしにより起立突起等を設ける場合に比して、突条部３６が形成された延出部３４の剛性が確保されており、超音波溶接時の高周波振動により端子金具１６の延出部３４に応力が集中して亀裂等が生じるおそれを無くすことができる。なお、従来の起立突起により得られる芯線や熱収縮チューブに対する位置決め効果は、突条部３６においても同様に得ることができる。

しかも、熱収縮チューブ３８が熱収縮される際に、延出部３４の底面４２および両側面４４，４４と、突条部３６の上端面４６および両側面４８，４８に対して熱収縮チューブ３８が密着固定されるようになっていることから、突条部３６を利用して熱収縮チューブ３８の先端部を液密状態で密封することができる。それ故、熱収縮チューブ３８の先端部を延出部３４の板厚方向両側から扁平状に密接させることのみに頼って防食性を確保する必要がなくなることから、延出部３４の長さ寸法を短くすることが可能となり、端子金具１６の大型化を防止できる。

また、突条部３６が一定の矩形断面で延出部３４の幅方向全長に亘って設けられていることから、端子金具１６の延出部３４の突条部３６形成部位における、上下両面４２，４６、および両側面４４，４８の面積をそれぞれ等しく確保することができる。それ故、延出部３４の突条部３６形成部位の周囲から収縮する熱収縮チューブ３８の端子金具１６の突条部３６形成部位における密接を上下両面４２，４６および両側面４４，４８のそれぞれにおいて均等に確保できることから、熱収縮チューブ３８による防水性を一層安定して実現することができる。

加えて、突条部３６の延出部３４からの突出高さ：Ｌ１が、芯線１４の端部の延出部３４からの突出高さ：Ｌ２の１／３〜２／３の範囲に設定されていることから、熱収縮チューブ３８による防水性を一層安定して実現することができる。すなわち、１／３よりも小さいと、突条部３６によって熱収縮チューブ３８の先端部を液密状態で密封することが困難となり、一方２／３よりも大きいと、熱収縮チューブ３８の収縮初期時から熱収縮チューブ３８が突条部３６と当接してしまうことから、熱収縮チューブ３８の収縮に伴って突条部３６との干渉により熱収縮チューブ３８が破断するおそれがあるのである。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。例えば、本実施形態では、突条部３６は、端子金具１６とは別途形成して、端子金具１６の延出部３４に対して溶接により一体的に固着されていたが、型成型によって端子金具１６と一体的に形成されていてもよい。また、突条部３６の表面には被覆電線１２の芯線１４の端部が当接されていたが、被覆電線１２の芯線１４の端部が突条部３６の表面に対して隙間を隔てて配設されていてもよい。さらに、突条部３６は、一定の矩形断面形状で延出部３４の幅方向全長に亘って延在していたが、突条部３６は延出部３４の幅方向全長に亘って延在していればよく、断面形状が一定である必要はない。

１０：端子付電線、１２：被覆電線、１４：芯線、１６：端子金具、１８：絶縁被覆、２０：接続部、２２：被覆バレル部、２４：芯線溶接部、３４：延出部、３６：突条部、３８：熱収縮チューブ、４２：底面、４４：側面、４６：上端面、４８：側面

Claims (4)

1. 芯線が絶縁被覆により覆われてなる被覆電線と、
   先端側に設けられて相手方の端子に接続される接続部と、基端側に設けられて被覆電線の絶縁被覆の外周面に圧着された被覆バレル部と、前記接続部と前記被覆バレル部の間に設けられて前記被覆電線の前記芯線が超音波溶接された芯線溶接部を有する端子金具と、
   前記芯線溶接部と前記被覆バレル部の周囲に装着された熱収縮チューブと、
   を備え、
   前記接続部と前記芯線溶接部の間を延出する延出部に対して、該延出部の幅方向全長に亘って延在して前記芯線側に突出する突条部が、前記延出部の一部を切り起こすことなく突設されており、
   前記延出部の底面および両側面と、前記突条部の上端面および両側面に対して、前記熱収縮チューブが密着固定されている
   ことを特徴とする端子付電線。
2. 前記突条部が、一定の矩形断面形状で前記延出部の前記幅方向全長に亘って延在している請求項１に記載の端子付電線。
3. 前記突条部が、前記延出部からの突出高さが、前記芯線の前記延出部からの突出高さの１／３〜２／３の範囲に設定されている請求項１又は２に記載の端子付電線。
4. 前記被覆電線の前記芯線の端部が、前記突条部の表面に当接されている請求項１に記載の端子付電線。

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