JP2019040778A - 端子付電線 - Google Patents

Abstract

【課題】導体の素線切れが少ない端子付電線を提供する。【解決手段】端子付電線１は、被覆５５が一定の距離にわたって剥離されることにより導体５１が露出した導体露出部５３を＋Ｘ方向側端部に含む電線５０と、Ｘ方向に延びる端子１０とを備える。端子１０は、被覆５５が載置された被覆載置部１３と、導体露出部５３の一部が溶接された溶接部１２と、互いに対向しつつ被覆５５の周方向に延出して被覆５５に圧着された１対の加締片１４Ａ，１４Ｂとを含む。そして、被覆５５には、露出導体際５２からＸ方向に延びるスリット５６が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、端子付電線に係り、特に電線が端子に溶接されてなる端子付電線に関するものである。

従来このような端子付電線として、超音波溶接によって端子を電線に溶接したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この超音波溶接では、電線の露出導体の上側からホーンを押し当てて超音波振動を印加する。そして、これにより、露出導体が押し潰されて略矩形に変形し、該露出導体が端子に溶接される。

しかしながら、導体のうち被覆に覆われた部分（被覆導体）では、超音波溶接の際に導体の変形が被覆によって規制される。したがって、従来の端子付電線においては、超音波溶接の際に、変形が許容される露出導体と変形が規制される被覆導体との境界部である被覆際やその近傍において導体が急激に変形し、その結果、剪断力が生じて素線切れが発生してしまう問題があった。

特開２０１５−１８５２８３号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、導体の素線切れが少ない端子付電線を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、導体の素線切れが少ない端子付電線が提供される。この端子付電線は、被覆が一定の距離にわたって剥離されることにより露出した露出導体をその端部に含む電線と、上記電線の軸方向に延びる端子とを備える。上記端子は、上記被覆が載置された被覆載置部と、上記露出導体の一部が溶接された溶接部と、互いに対向しつつ上記被覆の周方向に延出して上記被覆に圧着された１対の加締片とを含む。そして、上記被覆には、上記被覆の露出導体際から上記軸方向に延びるスリットが形成されている。

このような端子付電線によれば、電線の被覆に露出導体際から軸方向に延びるスリットが形成されているため、超音波溶接の際に、被覆に覆われた導体が露出導体際及びその近傍で変形することが許容される。すなわち、本発明における端子付電線によれば、超音波溶接の際の露出導体際での導体の変形が緩やかになるため、導体の素線切れが効果的に抑制される。

ここで、上記被覆載置部又は上記１対の加締片は、上記被覆に食い込むことによって上記被覆が上記端子に対して相対移動することを規制する凸部を有していることが好ましい。このような構成により、電線の被覆が端子から抜けにくくなる。

ところで、上記スリットは、上記電線の導体と上記端子の上記被覆載置部との間に形成されていることが好ましい。また、上記スリットは、上記１対の加締片の間の中央部に位置していることがさらに好ましい。このような構成により、より確実に１対の加締片で被覆を圧着することができる。

また、上記スリットの全長が上記端子の内側に位置していることが好ましい。このような構成により、スリットからはみ出た導体と他の導電性部材との間の沿面距離や空間距離が短くなることが抑制されるため、他の導電性部材に対する絶縁性が損なわれにくい。

本発明によれば、被覆の露出導体際から軸方向に延びるスリットが被覆に形成されていることにより、超音波溶接の際に導体の素線が切れてしまうことが効果的に抑制されるため、素線切れの少ない端子付電線が提供されるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態における端子付電線を模式的に示す平面図である。 図２は、図１の端子付電線を模式的に示す背面透視図である。 図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 図４は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図５は、図１の端子付電線の製造方法を示す図であり、図１に対応する平面図である。 図６は、図１の端子付電線の製造方法を示す図であり、図２に対応する背面透視図である。 図７は、図１の端子付電線の製造方法を示す図であり、図５のＣ―Ｃ線断面図である。 図８は、図１の端子付電線の製造方法を示す図であり、超音波溶接装置のホーンを押し当てる前の状態を示す図である。 図９は、図１の端子付電線の製造方法を示す図であり、超音波溶接装置が動作している状態を示す図である。

以下、本発明に係る端子付電線の実施形態について図１から図９を参照して詳細に説明する。なお、図１から図９において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図９においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

図１は本発明の一実施形態における端子付電線１を模式的に示す平面図であり、図２は端子付電線１を模式的に示す背面透視図であり、図３は端子付電線１を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、図４は端子付電線１を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２では、理解を容易にするために、電線５０が実線で、端子１０が破線で示されている。

図１から図３に示すように、端子付電線１は、電線５０と、電線５０の軸方向（Ｘ方向）を長手方向とする端子１０とを備えている。電線５０の被覆５５は、電線５０の＋Ｘ方向側端部から一定距離にわたって剥離されており、これにより、電線５０の導体５１が露出した導体露出部５３（露出導体）が形成されている。

図１、図３、及び図４に示すように、端子１０は、基部１１と、Ｙ方向における基部１１の両縁部から被覆５５の周方向に延出する１対の加締片１４Ａ，１４Ｂとを含んでいる。すなわち、端子１０は、Ｙ方向において互いに対向する１対の加締片１４Ａ，１４Ｂを含んでいる。基部１１の中央部１２（溶接部１２）には導体露出部５３の一部が超音波溶接により溶接されている。そして、これにより、端子１０と電線５０とが電気的に接続されている。また、溶接部１２よりも−Ｘ方向側の部分１３（被覆載置部１３）には、電線５０の被覆５５が載置されている。なお、上記超音波溶接については後に詳細に説明する。

図１及び図４に示すように、加締片１４Ａは、被覆載置部１３の＋Ｙ方向側縁部から被覆５５の周方向に延出し、加締片１４Ｂは、被覆載置部１３の−Ｙ方向側縁部から被覆５５の周方向に延出している。そして、これら１対の加締片１４Ａ，１４Ｂによって、電線５０（被覆５５）が加締められ圧着されている。また、被覆載置部１３の−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側には、＋Ｚ方向に突出する凸部１５Ａ，１５Ｂがそれぞれ形成され、これら凸部１５Ａ，１５Ｂが電線５０の被覆５５に食い込んだ状態になっている。

図１及び図３に示すように、基部１１の溶接部１２よりも＋Ｘ方向側の部分には、端子付電線１が接続される相手方機器の端子接続部（図示せず）への接続固定用のボルト（図示せず）を締結するためのボルト孔１１Ａが形成されている。すなわち、このボルト孔１１Ａにボルトを挿通し、相手方機器の端子接続部に螺合することによって、端子付電線１が相手方機器に電気的に接続されるようになっている。

ここで、図２の背面図を参照すると、被覆５５のうち裏側（−Ｚ方向側）の部分にはＸ方向に延びるスリット５６が形成されている。このスリット５６は、端子付電線１の加締片１４Ａ，１４Ｂの間の中央部に位置しており、被覆５５の＋Ｘ方向側縁部（すなわち、被覆５５の露出導体際５２）から基部１１の−Ｘ方向側縁部１６の近傍にわたって、すなわち、その全長が端子１０の内側に位置するように形成されている。そして、端子１０の被覆載置部１３には、このスリット５６を挟んで＋Ｙ方向側に凸部１５Ａが設けられており、−Ｙ方向側に凸部１５Ｂが設けられている。

図２に示すように、スリット５６は、＋Ｘ方向に向かって末広がりになっており、これに伴い、被覆５５のうち被覆載置部１３に載置されている部分５５Ａ（端子上被覆５５Ａ）も＋Ｘ方向に向かって末広がりになっている。このようにスリット５６及び端子上被覆５５Ａが＋Ｘ方向に末広がりになっているのは、後述する超音波溶接工程において導体露出部５３が押しつぶされた際に、導体５１のうち端子上被覆５５Ａに覆われている部分５１Ａ（被覆導体５１Ａ）がＹ方向に広がったためである（図２及び図４参照）。すなわち、スリット５６が形成されたことにより端子上被覆５５Ａの反発力が被覆５５の他の部分と比較して小さくなり、その結果、超音波溶接工程において被覆導体５１ＡがＹ方向に広がることが許容され、このような被覆導体５１Ａの変形に伴い、スリット５６及び端子上被覆５５Ａが＋Ｘ方向に末広がりになったものである。

このように、本実施形態によれば、スリット５６が形成されていることにより、超音波溶接工程の際に導体露出部５３（露出導体）だけでなく被覆導体５１ＡもＹ方向に広がることが許容される結果、露出導体際５２やその近傍における導体の変形が緩やかになるため、素線切れが効果的に抑制される。すなわち、本実施形態における端子付電線１によれば、従来の端子付電線と比較して素線切れが少なくなっている。

ところで、上述のように、端子上被覆５５Ａの反発力は被覆５５の他の部分と比較して小さくなっており、また、端子上被覆５５ＡはＹ方向に広がった状態（大きく変形した状態）になっているため、加締片１４Ａ，１４Ｂが端子上被覆５５Ａに満足に圧着されない可能性がある。この場合、被覆５５が端子１０に対して相対移動して端子から抜けてしまうおそれがある。

しかしながら、本実施形態によれば、端子上被覆５５Ａが載置される被覆載置部１３に凸部１５Ａ，１５Ｂが設けられており、これらの凸部１５Ａ，１５Ｂが端子上被覆５５Ａに食い込んでいるため、被覆が端子に対して相対移動してしまうことが効果的に抑制される。したがって、本実施形態における端子付電線１によれば、素線切れが少ないことに加えて、被覆が端子から抜けてしまうことが防止される。

また、本実施形態によれば、図２に示すように、スリット５６が端子１０の内側に位置しているため、スリット５６からはみ出た導体５１から他の導電性部材までの空間距離や沿面距離が短くなってしまうことが抑制される。したがって、本実施形態によれば、端子付電線１と他の導電性部材との間の絶縁性が損なわれにくい。

次に、このような端子付電線１の製造方法の一例について説明する。ここで、図５は図１に対応する平面図であり、図６は図２に対応する背面透視図であり、図７は図５のＣ−Ｃ線断面図である。端子付電線１を製造するにあたり、まず、図５から図７に示すような電線５０を用意する。すなわち、被覆５５の露出導体際５２からＸ方向に延びるスリット５６が形成された電線５０を用意する。

次に、図５から図７に示すように、この電線５０を端子１０に載置する。より具体的には、下記（１）〜（３）を満たすように電線５０を端子１０に載置して溶接前端子付電線２を構成する。
（１）図５に示すように、導体露出部５３のＸ方向の全長が端子１０の内側に位置するように、かつ、被覆５５が１対の加締片１４Ａ，１４Ｂの間に位置するように電線５０を端子１０に載置する。
（２）図６及び図７に示すように、スリット５６が下側になるように（すなわち、スリット５６が導体５１と端子１０の基部１１との間に位置するように）、かつ、スリット５６が端子１０の加締片１４Ａ，１４Ｂの間の中央部に位置するように電線５０を端子１０に載置する。
（３）図６に示すように、スリット５６のＸ方向の全長が端子１０の内側に位置するように電線５０を端子１０に載置する。

次に、図８に示すように、溶接前端子付電線２を超音波溶接装置９０のアンビル９１に載置する。

次に、図９に示すように、超音波溶接装置９０のホーン９２を押し下げて導体露出部５３の中央部を押圧するとともに、ホーン９２を超音波振動させる（超音波溶接工程）。

この超音波溶接工程により、図１、図４及び図９に示すように、導体露出部５３の中央部及びその近傍がホーン９２の押圧や超音波振動によって押しつぶされてＹ方向に広がる。また、ホーン９２からの押圧や超音波振動によって、導体５１を構成する素線５４の酸化被膜や汚れと、端子１０の酸化被膜や汚れとが除去され、ホーン９２の超音波振動によって生じる金属原子の移動が金属原子間の強い引力を引き起こし、金属原子が互いに結びついて固相溶接状態となる。その結果、導体５１が端子１０の溶接部１２に溶接される（超音波溶接）。さらに、この超音波振動によって導体５１の複数の素線５４が互いに激しく擦れ合い一体化する。その結果、電線５０が端子１０に溶接された圧着前端子付電線３が形成される。

ところで、この超音波溶接工程では、導体露出部５３の中央部及びその近傍が大きく変形してＹ方向に広がり、これに伴って被覆導体５１ＡもＹ方向に広がろうとするため、端子上被覆５５Ａが被覆導体５１Ａによって内側から外側に押圧される（図４参照）。ここで、端子上被覆５５Ａには露出導体際５２からＸ方向に延びるスリット５６が形成されており、スリット５６が形成されていない他の部分に比べて反発力が低下しているため、端子上被覆５５Ａは被覆導体５１Ａからの押圧に抗しきれずにＹ方向に広がる。すなわち、導体露出部５３だけでなく、露出導体際５２近傍における被覆導体５１Ａの変形も許容される。このように、本実施形態によれば、露出導体際５２における導体５１の変形が緩やかになるため、素線切れが効果的に抑制される。

最後に、この圧着前端子付電線３の１対の加締片１４Ａ，１４Ｂを図示しない加締め具を用いて加締める。これにより、加締片１４Ａ，１４Ｂが被覆５５に圧着されるとともに、被覆載置部１３に設けられた凸部１５Ａ，１５Ｂが被覆５５に食い込み、被覆５５（端子上被覆５５Ａ）が端子１０にしっかりと固定される（加締め工程）。

以上の工程により、本実施形態における端子付電線１が完成する。

ところで、スリット５６が被覆５５の上側（＋Ｚ方向側）に形成されていると、超音波溶接工程における超音波振動によって素線がスリットから端子の上側（外側）にはみ出したり、加締め工程のおける加圧により被覆がめくれ上がったりする可能性がある。また、スリット５６が被覆５５の横側（＋Ｙ方向側又は−Ｙ方向側）に形成されていると、スリットからはみ出した素線によって加締め工程における加締め圧が左右（＋Ｙ方向側又は−Ｙ方向側）で不均一になってしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態によれば、図４及び図７に示すように、スリット５６が被覆５５の下側に形成されているため、素線が端子の外側にはみ出すことや被覆がめくれ上がることが防止される。また、加締め工程における加締め圧が左右で不均一になることが抑制される。

また、本実施形態によれば、図７に示すように、スリット５６が端子１０の加締片１４Ａ，１４Ｂの間の中央部に位置しているため、超音波溶接工程において素線がスリット５６からはみ出した場合でも、これらはみ出した素線は端子１０のＹ方向における中央部に位置した状態となる。したがって、加締め工程における加締め圧が電線の左右で不均一になってしまうことがより効果的に抑制される。

なお、図７に示すように、本実施形態における凸部１５Ａ，１５Ｂは被覆載置部１３に形成されているが、加締片１４Ａ，１４Ｂの先端部近傍に設けられていてもよい。この場合、加締片１４Ａ，１４Ｂを加締めて被覆５５の周方向に湾曲させた際、これら凸部１５Ａ，１５Ｂを容易に被覆に食い込ませることができる。

なお、スリットのＸ方向の全長及び露出導体際においてスリットを形成する位置は適宜変更できることは言うまでもない。また、凸部の寸法や形状及び加締片において凸部を設ける位置も適宜変更できることは言うまでもない。

本明細書において使用した用語「下」、「上」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 端子付電線
２ 溶接前端子付電線
３ 圧着前端子付電線
１０ 端子
１１ 基部
１１Ａ ボルト孔
１２ 溶接部
１３ 被覆載置部
１４Ａ，１４Ｂ 加締片
１５Ａ，１５Ｂ 凸部
１６ −Ｘ方向側縁部
５０ 電線
５１ 導体
５１Ａ 被覆導体
５２ 露出導体際
５３ 導体露出部（露出導体）
５４ 素線
５５ 被覆
５５Ａ 端子上被覆
５６ スリット
９０ 超音波溶接装置
９１ アンビル
９２ ホーン

Claims (5)

1. 被覆が一定の距離にわたって剥離されることにより露出した露出導体をその端部に含む電線と、前記電線の軸方向に延びる端子とを備えた端子付電線であって、
   前記端子は、
   前記露出導体の一部が溶接された溶接部と、
   前記被覆が載置された被覆載置部と、
   互いに対向しつつ前記被覆の周方向に延出して前記被覆に圧着された１対の加締片と
   を含み、
   前記被覆には、前記被覆の露出導体際から前記軸方向に延びるスリットが形成されている、
   端子付電線。
2. 前記被覆載置部又は前記１対の加締片は、前記被覆に食い込むことによって前記被覆が前記端子に対して相対移動することを規制する凸部を有している、請求項１に記載の端子付電線。
3. 前記スリットは、前記電線の導体と前記端子の前記被覆載置部との間に形成されている、請求項１又は２に記載の端子付電線。
4. 前記スリットは、前記１対の加締片の間の中央部に位置している、請求項１から３のいずれか一項に記載の端子付電線。
5. 前記スリットの全長が前記端子の内側に位置している、請求項１から４のいずれか一項に記載の端子付電線。

Images