JP2018190533A - 電線の接続構造、およびハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のバレル部の突き合わせ部分からの芯線のはみ出しを回避できる電線の接続構造を提供することを目的とする。【解決手段】ハーネス１は、複数の金属素線により構成された芯線１１と、芯線１１を被覆する絶縁被覆１２とを備える電線１０と、本体部２１と、本体部２１から延び、芯線１１に被せ付けられる電線固定部２３とを備える単芯線２０と、芯線１１が配置される底板部３１と、底板部３１から延び、電線固定部２３の外側から巻き付けられている一対のワイヤーバレル部３２とを備えるスプライス端子３０と、を備える。このような構成によれば、芯線１１とワイヤーバレル部３２との間に単芯線２０の電線固定部２３が介在することとなるため、一対のワイヤーバレル部３２の突き合わせ部分から芯線１１がはみ出してしまうことを回避できる。【選択図】図１２

Description

本明細書によって開示される技術は、電線の接続構造、およびハーネスの製造方法に関する。

従来、丸棒線と撚り線とが接続された電線の接続構造が知られている。丸棒線は、平板状の板体に成形された導体を有している。一方、撚り線は、複数本の素線を撚り合わせた導体を有している。丸棒線の導体に撚り線の導体を重ね合わせて超音波接合を行うことにより、接続箇所が形成される。

特開２０１３−２５９９７号公報

しかしながら、上記のような超音波による接合方法では、撚り線が上方に引っ張られた場合に、撚り線の導体が丸棒線の導体から引きはがされやすいという問題がある。かといって、一対のバレルによって撚り線の導体を巻き込む圧着では、素線のはみ出しが発生しやすく、はみ出した素線が他回路に接触する等して回路間で短絡するおそれがある。

本明細書によって開示される電線の接続構造は、複数の素線により構成された芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備える電線と、本体部と、前記本体部から延び、前記芯線に被せられるように配置される電線固定部とを備える接続導体と、前記芯線が配置される底壁部と、前記底壁部から延び、前記電線固定部の外側から巻き付けられている一対のバレル部とを備える圧着端子と、を備える。

上記の構成によれば、芯線とバレル部との間に接続導体の電線固定部が介在することとなるため、一対のバレル部の突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

上記の構成において、前記電線固定部が、前記芯線の周方向に沿って延び、他の部分よりも厚さの大きい厚肉部を備えていてもよい。

電線固定部が厚肉部を備える構成によれば、芯線のうち、厚肉部が介在している部分は、他の部分よりも高い圧縮率で圧縮された高圧縮部となっている。高圧縮部では、芯線が高い圧縮率で圧縮されることで、芯線の表面に形成された酸化被膜が破壊され、金属の新生面が露出する。この新生面と圧着端子および電線固定部が接触することにより、芯線と単芯線と圧着端子との間の接触抵抗を小さくすることができる。一方、他の部分では、芯線が高圧縮部よりも低い圧縮力で圧縮されているため、芯線の断線が防止される。

このように芯線に高圧縮部が存在する場合、この高圧縮部において、芯線のはみ出しが生じやすい。これを回避するため、芯線とバレル部との間に電線固定部が介在する構成を好ましく採用できる。

また、本明細書によって開示されるハーネスの製造方法は、電線と接続導体とを圧着端子により接続するハーネスの製造方法であって、前記電線が、複数の素線により構成された芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備え、前記接続導体が、本体部と、前記本体部から延びる板状の電線固定部とを備え、前記圧着端子が、前記芯線が配置される底壁部と、前記底壁部から延びる一対のバレル部とを備え、前記底壁部上に芯線をセットしたのち、この芯線上に前記電線固定部をセットするセット工程と、前記セット工程の後に、前記一対のバレル部を前記電線固定部の外側から前記芯線に巻き付ける圧着工程とを含む。

このような構成によれば、圧着工程において、バレル部と芯線との間に電線固定部が介在することとなるため、一対のバレル部の突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

本明細書によって開示される電線の接続構造、およびハーネスの製造方法によれば、一対のバレル部の突き合わせ部分からの芯線のはみ出しを回避できる。

実施形態のハーネスの斜視図 図１のＡ−Ａ線断面図 図１のＢ−Ｂ線断面図 実施形態のスプライス端子の斜視図 実施形態の単芯線の斜視図 実施形態の単芯線の平面図 実施形態の単芯線の正面図 実施形態の単芯線の側面図 実施形態において、スプライス端子に電線および単芯線をセットした様子を示す斜視図 実施形態において、スプライス端子と電線と単芯線とを圧着冶具にセットした様子を示す断面図 実施形態において圧着冶具によるスプライス端子と芯線と単芯線との圧着途中の様子を示す断面図 実施形態において圧着冶具によるスプライス端子と芯線と単芯線との圧着完了時の様子を示す断面図

実施形態を、図１〜図１２を参照しつつ説明する。本実施形態の電線の接続構造は、図１に示すように、スプライス端子３０（圧着端子に該当）を用いて電線１０と単芯線２０（接続導体に該当）とが接続されたハーネス１の一部である。

電線１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線の複数本を撚り合わせた撚り線によって構成された芯線１１と、この芯線１１を被覆する合成樹脂製の絶縁被覆１２とを備えた、周知の構成のアルミニウム電線である。この電線１０の端末部においては、図１に示すように、絶縁被覆１２が剥き取られて芯線１１が露出されている。

単芯線２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であって、図５に示すように、中実の丸棒状をなす本体部２１と、本体部２１の一端に、連結部２２を介して連なる電線固定部２３とを備えている。連結部２２は、本体部２１の一端から本体部２１の軸方向に沿う方向に延び、電線固定部２３は、連結部２２の延出端から、本体部２１とは反対側に、本体部２１の軸方向に沿う方向に延びている。

単芯線２０が芯線１１に接続される前の単体の状態では、電線固定部２３は、本体部２１の軸方向に沿う方向に延びる一対の側縁間の中央部分が凸となるように、半円筒状に湾曲した板状をなしており、その内側面が、芯線１１と接触する芯線接触面２３Ｆとなっている。電線固定部２３は、連結部２２に隣接する一端部に、内側に突出する突出部分を有しており、この一端部が、先端側の残りの部分（薄肉部２３Ａ）よりも厚さの大きい厚肉部２３Ｂとなっている。言い換えると、厚肉部２３Ｂは、電線固定部２３において、連結部２２に隣接する位置に配され、幅方向（本体部２１の軸方向と垂直方向）の全幅にわたって延びている。連結部２２は、本体部２１の丸棒形状から電線固定部２３の半円筒形状まで緩やかに変形しながら延びる部分である。このような単芯線２０は、金属棒材の先端部をプレス加工することによって形成することができる。

電線１０の芯線１１と単芯線２０の電線固定部２３とは、図１に示すように、スプライス端子３０が圧着されることによって、電気的に接続されている。

スプライス端子３０は、銅または銅合金製の板材からなり、その表面に錫めっきが施されている。芯線１１に圧着される前の単体の状態では、スプライス端子３０は、図４に示すように、矩形の板材がＵ字状に湾曲された形状をなしている。Ｕ字の底部に相当する部分は、圧着する際に芯線１１が載置される底板部３１（底壁部に該当）となっている。この底板部３１から連なる、Ｕ字状の２つの縦辺に相当する部分は、互いに対向して配される一対のワイヤーバレル部３２（バレル部に該当）となっている。

スプライス端子３０が芯線１１および電線固定部２３に圧着された状態では、図２および図３に示すように、底板部３１上に配置された芯線１１に、底板部３１との間で芯線１１を囲い込むようにして電線固定部２３が被せられ、さらにその外側から一対のワイヤーバレル部３２が巻き付けられている。このように、芯線１１と一対のワイヤーバレル部３２との間に電線固定部２３が介在した状態となっている。電線固定部２３は、連結部２２からの延び方向（本体部２１の軸方向に沿う方向）が芯線１１の延び方向に沿うようになっており、薄肉部２３Ａおよび厚肉部２３Ｂは、それぞれ、芯線１１の周方向に沿って延びている。

各ワイヤーバレル部３２は、底板部３１とは反対側に凸となるアーチ状に湾曲されている。より詳しくは、２つのワイヤーバレル部３２は、互いに近づくように湾曲されるとともに端縁３２Ｅが芯線１１に食い込むように、底板部３１に向かって曲げられている。２つのワイヤーバレル部３２の端縁３２Ｅに近い先端部は、電線固定部２３の外側（電線固定部２３に対して芯線１１とは反対側）で、互いに突き合わせられている。

芯線１１のうち、電線固定部２３の厚肉部２３Ｂが被せられている部分は、他の部分（低圧縮部１１Ｌ）よりも高い圧縮率で圧縮された高圧縮部１１Ｈとなっている（図２参照）。高圧縮部１１Ｈでは、芯線１１が、厚肉部２３Ｂの存在により高い圧縮率で圧縮されることで、芯線１１の表面に形成された酸化被膜が破壊され、金属の新生面が露出する。この新生面とスプライス端子３０とが接触することにより、芯線１１と単芯線２０とスプライス端子３０との間で所望の電気接続が得られる。一方、芯線１１のうち、電線固定部２３の薄肉部２３Ａが被せられている部分（低圧縮部１１Ｌ）では、芯線１１が高圧縮部１１Ｈよりも低い圧縮力で圧縮されている（図３参照）ため、芯線１１の断線が抑制される。
なお、図２および図３では、芯線１１を、全体として模式的に図示している。

このスプライス端子３０を芯線１１および電線固定部２３に圧着する工程の一例を、以下に示す。

スプライス端子３０を芯線１１および電線固定部２３に圧着するための圧着冶具４０は、図１０に示すように、アンビル４１と、クリンパ４２とで構成されている。アンビル４１は、スプライス端子３０が載置される基台であり、クリンパ４２は、アンビル４１と対向して配され、アンビル４１との間でワイヤーバレル部３２を挟み付けて湾曲させ、芯線１１および電線固定部２３に巻き付けるための部材である。

アンビル４１は、金属製の基台であって、図１０に示すように、その上面が、スプライス端子３０が載置される載置面４１Ｐとなっている。載置面４１Ｐは、底板部３１の湾曲形状に沿う凹面となっている。

クリンパ４２は、アンビル４１の上方に、アンビル４１と対向して配置される、金属製の厚板状の部材であって、アンビル４１に対して縦置き（載置面４１Ｐに対して垂直となる向き）に配置されている。クリンパ４２は、図１０に示すように、アンビル４１の湾曲面と対応する位置が凹み形成され、圧着の際に、スプライス端子３０およびアンビル４１の一部を内部に受け入れるトンネル状の部分を有しており、このトンネル状の部分の内壁は、圧着の際に一対のワイヤーバレル部３２を押圧するバレル押圧壁４３となっている。

この圧着冶具４０を用いてスプライス端子３０を芯線１１および電線固定部２３に圧着する際には、図１０に示すように、まず、スプライス端子３０を、アンビル４１の載置面４１Ｐ上に位置決めして配置する。次に、芯線１１を、底板部３１上に配置し、さらに、電線固定部２３を、芯線接触面２３Ｆが芯線１１の方を向くようにして、底板部３１との間で芯線１１を挟むように芯線１１上に配置する（セット工程）。なお、図１０〜図１２においては、図面の見易さを考慮し、単芯線２０については、電線固定部２３のみを模式的に示している。

次いで、クリンパ４２をスプライス端子３０に向かって下降させる。すると、一対のワイヤーバレル部３２のそれぞれが、バレル押圧壁４３に突き当たり、端縁３２Ｅから徐々に、内側に湾曲していく。さらにクリンパ４２が下降すると、図１１および図１２に示すように、一対のワイヤーバレル部３２がさらに内側に湾曲していき、電線固定部２３に食い込むようにして突き合わせられる。電線固定部２３も、ワイヤーバレル部３２の湾曲形状にしたがって、芯線１１に巻き付くように湾曲する。このようにして、芯線１１および電線固定部２３にスプライス端子３０が圧着される（圧着工程）。

このとき、芯線１１と一対のワイヤーバレル部３２との間に電線固定部２３が介在しているから、スプライス端子３０の応力変形に伴って一対のワイヤーバレル部３２の突き合わせ部分から芯線１１がはみ出してしまうことが回避される。

以上のように本実施形態によれば、ハーネス１は、複数の金属素線により構成された芯線１１と、芯線１１を被覆する絶縁被覆１２とを備える電線１０と、本体部２１と、本体部２１から延び、芯線１１に被せられるように配置される電線固定部２３とを備える単芯線２０と、芯線１１が配置される底板部３１と、底板部３１から延び、電線固定部２３の外側から巻き付けられている一対のワイヤーバレル部３２とを備えるスプライス端子３０と、を備える。

上記の構成によれば、芯線１１とワイヤーバレル部３２との間に単芯線２０の電線固定部２３が介在しているため、一対のワイヤーバレル部３２の突き合わせ部分から芯線１１がはみ出してしまうことを回避できる。

また、電線固定部２３が、芯線１１の周方向に沿って延び、他の部分よりも厚さの大きい厚肉部２３Ｂを備えている。
電線固定部２３が厚肉部２３Ｂを備える構成によれば、芯線１１のうち、厚肉部２３Ｂが介在している部分は、他の部分よりも高い圧縮率で圧縮された高圧縮部１１Ｈとなっている。高圧縮部１１Ｈでは、芯線１１が高い圧縮率で圧縮されることで、芯線１１の表面に形成された酸化被膜が破壊され、金属の新生面が露出する。この新生面とスプライス端子３０および電線固定部２３が接触することにより、芯線１１と単芯線２０とスプライス端子３０との間で所望の電気接続が得られる。一方、他の部分では、芯線１１が高圧縮部１１Ｈよりも低い圧縮力で圧縮されているため、芯線１１の断線が抑制される。

このように芯線１１に高圧縮部１１Ｈが存在する場合、この高圧縮部１１Ｈにおいて、芯線１１のはみ出しが生じやすい。これを回避するため、芯線１１とワイヤーバレル部３２との間に電線固定部２３が介在する構成を好ましく採用できる。

また、上記のようなハーネス１の製造方法は、底板部３１上に芯線１１を載置したのち、この芯線１１上に電線固定部２３を載置するセット工程と、セット工程の後に、ワイヤーバレル部３２を電線固定部２３の外側から芯線１１に巻き付ける圧着工程とを含む。

このような構成によれば、圧着工程において、ワイヤーバレル部３２と芯線１１との間に電線固定部２３が介在することとなるため、一対のワイヤーバレル部３２の突き合わせ部分から芯線１１がはみ出してしまうことを回避できる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、電線固定部２３において、連結部２２に隣接する一部分が、先端側の残りの部分（薄肉部２３Ａ）よりも厚さの大きい厚肉部２３Ｂとなっているが、厚肉部の構成は上記実施形態の限りではなく、例えば、先端側の一部分が厚肉部となっていても構わない。あるいは、本体部側の端縁と先端側の端縁との中央部分が厚肉部となっていても構わない。

（２）上記実施形態では、本体部２１が丸棒状であったが、本体部の形状は上記実施形態の限りではなく、例えば、角棒状であっても構わない。

１…ハーネス
１０…電線
１１…芯線
１２…絶縁被覆
２０…単芯線（接続導体）
２１…本体部
２３…電線固定部
２３Ａ…厚肉部
３０…スプライス端子（圧着端子）
３１…底板部（底壁部）
３２…ワイヤーバレル部（バレル部）

Claims (3)

1. 複数の素線により構成された芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備える電線と、
   本体部と、前記本体部から延び、前記芯線に被せられるように配置される電線固定部とを備える接続導体と、
   前記芯線が配置される底壁部と、前記底壁部から延び、前記電線固定部の外側から巻き付けられている一対のバレル部とを備える圧着端子と、を備える電線の接続構造。
2. 前記電線固定部が、前記芯線の周方向に沿って延び、他の部分よりも厚さの大きい厚肉部を備えている、請求項１に記載の電線の接続構造。
3. 電線と接続導体とを圧着端子により接続するハーネスの製造方法であって、
   前記電線が、複数の素線により構成された芯線と、前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備え、
   前記接続導体が、本体部と、前記本体部から延びる板状の電線固定部とを備え、
   前記圧着端子が、前記芯線が配置される底壁部と、前記底壁部から延びる一対のバレル部とを備え、
   前記底壁部上に芯線をセットしたのち、この芯線上に前記電線固定部をセットするセット工程と、
   前記セット工程の後に、前記一対のバレル部を前記電線固定部の外側から前記芯線に巻き付ける圧着工程とを含む、ハーネスの製造方法。

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