JP2019212511A

JP2019212511A - 複合端子の締結構造

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Publication number: JP2019212511A
Application number: JP2018108609A
Authority: JP
Inventors: 洋和中井; Hirokazu Nakai
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: CN112219316B; CN112219316A; US11437741B2; WO2019235171A1; JP6939711B2; US20210203089A1

Abstract

【課題】複合端子の厚さの増大を抑制できる複合端子の締結構造を提供する。【解決手段】複合端子３０の締結構造は、複数の電線１０の端末がそれぞれ結合される複数の結合部２１と、複数の結合部２１からそれぞれ延在する複数の延在部２２と、複数の延在部２２の端縁２２Ａ，２２Ｂが互いに突き合わされた突き合わせ部２０ａに設けられ、摩擦攪拌接合にて接合された接合部３０ａとを有している。接合部３０ａには、当該摩擦攪拌接合にて用いられた工具により形成された締結孔３１が貫通して設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線の端末を締結対象に対して一括して締結する複合端子の締結構造に関する。

従来、例えば自動車などに配索される複数の電線の端末に設けられる複数の端子を車体のアース部などに対して一括して締結する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。同文献１に記載の締結構造は、ボルト挿通孔をそれぞれ有する２つの端子を備えている。各端子には、係合部が設けられており、各係合部を互いに係合させることで各端子のボルト挿通孔の位置合わせが行われる。そして、各ボルト挿通孔に対して挿通された共通のボルトにより、２つの端子がアース部に一括して締結される。

特開２０１７−１６８９４号公報

ところで、特許文献１に記載の締結構造においては、２つの端子がそれらの厚さ方向に重ね合わされる。そのため、端子の厚さ方向の体格が大きくなりやすい。
本発明の目的は、厚さの増大を抑制できる複合端子の締結構造を提供することにある。

上記目的を達成するための複合端子の締結構造は、複数の電線の端末を締結対象に対して一括して締結する複合端子の締結構造であって、前記複合端子は、複数の前記電線の端末がそれぞれ結合される複数の結合部と、複数の前記結合部からそれぞれ延在する複数の延在部と、複数の前記延在部の端縁または側縁が互いに突き合わされた部分に設けられ、摩擦攪拌接合にて接合された接合部と、を有しており、前記接合部には、当該摩擦攪拌接合にて用いられた工具により形成された締結孔が貫通して設けられている。

同構成によれば、複数の延在部の端縁または側縁が互いに突き合わされた部分に、摩擦攪拌接合にて接合された接合部が設けられている。このため、例えば複数の端子がそれらの厚さ方向に重ね合わされた構成と比較して、接合部の厚さを薄くすることができる。また、接合部には、摩擦攪拌接合にて用いられた工具により形成された締結孔が貫通して設けられているため、締結孔を別途形成する工程を省略することができる。

また、例えば複数の端子がそれらの厚さ方向に重ね合わされて締結対象に対して締結される構成の場合、端子同士の密着性が不足しやすく、端子間の接触抵抗が増大しやすい。
この点、上記構成によれば、複数の延在部の端縁または側縁が互いに突き合わされた部分が摩擦攪拌接合の工具により塑性流動されることで固相接合されている。したがって、上述したような接触抵抗の増大を好適に回避できる。

上記複合端子の締結構造において、前記締結孔は、長円形状または楕円形状をなしていることが好ましい。
同構成によれば、締結孔が長円形状または楕円形状をなしているため、締結孔及び締結対象の孔の製造公差や組立公差が締結孔によって吸収されやすくなり、ボルトなどの締結部材を締結孔及び締結対象の孔に挿通しやすくなる。したがって、複合端子を締結対象に対して締結する際の作業性を向上させることができる。

本発明によれば、複合端子の厚さの増大を抑制できる。

複合端子の締結構造の一実施形態について、各結合部に電線の端末が結合された状態の複合端子を示す平面図。同実施形態における複合端子の製造工程について、２つの接続端子の端縁同士を突き合わせた状態を示す平面図。同実施形態における複合端子の製造工程について、２つの接続端子の突き合わせ部が摩擦攪拌接合されている状態を示す断面図。同実施形態の複合端子が締結対象に締結されている状態を示す斜視図。第１変更例の複合端子を示す平面図。第２変更例の複合端子を示す平面図。

以下、図１〜図４を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、複合端子３０は、２本の電線１０の端末を締結対象に対して一括して締結する際に用いられる。

電線１０は、芯線１１と芯線１１の外周を覆う筒状の絶縁被覆１２とを有している。芯線１１は、例えば、銅合金からなる複数の金属素線により構成されている。絶縁被覆１２は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの絶縁材料を押出成形することにより形成されている。

複合端子３０は、各電線１０の芯線１１の端末がそれぞれ結合される２つの結合部２１と、２つの結合部２１からそれぞれ延在する２つの延在部２２と、２つの延在部２２の端縁２２Ａ，２２Ｂ同士が互いに突き合わされた突き合わせ部２０ａに設けられ、摩擦攪拌接合にて接合された接合部３０ａとを有している。

各結合部２１は、略円筒状をなしており、互いに間隔をおいて同一軸線上に配置されている。各結合部２１は、結合部２１の周方向の一部において結合部２１の軸線方向全体にわたって延在する切れ目２１ａを有している。

各延在部２２は、平板状をなしており、結合部２１における周方向の一部から結合部２１の軸線方向に沿って延在している。
結合部２１及び同結合部２１から延在する延在部２２は、金属板材をプレス加工することにより一体形成されている。

接合部３０ａには、円形状をなす締結孔３１が貫通して設けられている。
図１及び図４に示すように、電線１０の芯線１１の端末が結合部２１に挿通された状態で結合部２１をかしめて切れ目２１ａを閉塞させることにより、芯線１１の端末が結合部２１に結合されている。

図４に示すように、複合端子３０の締結孔３１（図１参照）にボルト５０を挿通し、ボルト５０を締結対象６０のねじ孔（図示略）に螺入することにより、複合端子３０を介して２本の電線１０が締結対象６０に締結される。

次に、２つの既存の接続端子２０から複合端子３０を製造する工程について説明する。
図２に示すように、各接続端子２０は、断面Ｕ字状をなす１つの結合部２１と、結合部２１から延在する１つの延在部２２とを有している。

まず、各接続端子２０の各延在部２２の端縁２２Ａ，２２Ｂ同士を互いに突き合わせることにより突き合わせ部２０ａを形成する。
続いて、図３に示すように、突き合わせ部２０ａの幅方向における中央部に対して摩擦攪拌接合用の工具４０を回転させつつ押し付ける。なお、工具４０は、図示しない駆動部により回転駆動される円柱状のショルダー４１と、ショルダー４１の下面４１ａの中央部から突設されたプローブ４２とを備えている。なお、ショルダー４１の直径は、接続端子２０の延在部２２の幅（図２における上下方向の長さ）よりも大きい。また、プローブ４２の外周面は凹凸形状を有している。

ここで、回転するプローブ４２の先端を押し付けることにより、上記突き合わせ部２０ａには摩擦熱が発生し、塑性流動されることで円形状の孔（以下、締結孔３１）が形成される。

更に、突き合わせ部２０ａには、回転するプローブ４２の外周面によって摩擦熱が発生することに加えて、回転するショルダー４１の下面４１ａによって摩擦熱が発生する。これにより、突き合わせ部２０ａが塑性流動されることで固相接合される。なお、ショルダー４１の直径は、接続端子２０の延在部２２の幅よりも大きいため、突き合わせ部２０ａの幅方向全体が接合される。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）複合端子３０の締結構造は、２本の電線１０の端末がそれぞれ結合される２つの結合部２１と、２つの結合部２１からそれぞれ延在する２つの延在部２２と、２つの延在部２２の端縁２２Ａ，２２Ｂ同士が互いに突き合わされた突き合わせ部２０ａに設けられ、摩擦攪拌接合にて接合された接合部３０ａとを有している。接合部３０ａには、当該摩擦攪拌接合にて用いられた工具４０により形成された締結孔３１が貫通して設けられている。

こうした構成によれば、複数の延在部２２の端縁２２Ａ，２２Ｂが互いに突き合わされた突き合わせ部２０ａに、摩擦攪拌接合にて接合された接合部３０ａが設けられている。このため、例えば複数の端子がそれらの厚さ方向に重ね合わされた構成と比較して、接合部３０ａの厚さを薄くすることができる。また、接合部３０ａには、摩擦攪拌接合にて用いられた工具４０により形成された締結孔３１が貫通して設けられているため、締結孔３１を別途形成する工程を省略することができる。

また、例えば複数の端子がそれらの厚さ方向に重ね合わされて締結対象に対して締結される構成の場合、端子同士の密着性が不足しやすく、端子間の接触抵抗が増大しやすい。
この点、上記構成によれば、複数の延在部２２の突き合わせ部２０ａが摩擦攪拌接合の工具４０により塑性流動されることで固相接合されている。したがって、上述したような接触抵抗の増大を好適に回避できる。

（２）複合端子３０は、既存の接続端子２０が互いに摩擦攪拌接合されることにより構成されている。
同構成によれば、複合端子３０の製造に際して、既存の接続端子２０同士を摩擦攪拌接合すればよいため、複数の電線１０の端末が結合可能な新規の複合端子を起工する必要がない。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、以下の図５及び図６にそれぞれ示す第１変更例及び第２変更例において、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、対応する構成については、それぞれ「１００」、「２００」を加算した符号を付すことにより、重複した説明を省略する。

・上記実施形態では、各接続端子２０の端縁２２Ａ，２２Ｂ同士を接合するようにしたが、各接続端子２０の側縁２３Ａ，２３Ｂ同士を摩擦攪拌接合するようにしてもよい。
この場合、例えば図５に示すように、結合部１２１と、結合部１２１の直径の略半分の幅の延在部１２２とを有する複数の接続端子１２０とで構成される複合端子１３０を採用することもできる。同構成によれば、接続端子２０の側縁２３Ａ，２３Ｂ同士を接合する構成と比較して、複合端子１３０の幅方向の体格の増大を抑制することができる。

・図６に示すように、直線状に延在する延在部２２２の両端に２本の電線１０の各芯線１１が結合される２つの結合部２２１を有する接続端子２２０に対して、延在部２２２の側縁２２３Ａに、接続端子２０の端縁２２Ａを突き合わせて摩擦攪拌接合するようにしてもよい。

・図５及び図６に示すように、締結孔１３１，２３１は、長円形状にすることもできるし、楕円形状にすることもできる。この構成によれば、締結孔１３１が長円形状または楕円形状をなしているため、締結孔１３１及び締結対象の孔の製造公差や組立公差が締結孔１３１によって吸収されやすくなり、ボルトなどの締結部材を締結孔１３１，２３１及び締結対象の孔に挿通しやすくなる。したがって、複合端子１３０，２３０を締結対象に対して締結する際の作業性を向上させることができる。

またこの場合、摩擦攪拌接合用の工具４０により形成される円形状の締結孔を切削などの後加工により拡大することで長円形状又は楕円形状にすることもできる。
・突き合わせ部２０ａの側縁に１つ以上の別の接続端子２０を突き合わせて、これらを摩擦攪拌接合することもできる。

１０…電線、１１…芯線、１２…絶縁被覆、２０，１２０，２２０…接続端子、２０ａ，１２０ａ，２２０ａ…突き合わせ部、２１，１２１，２２１…結合部、２１ａ，１２１ａ，２２１ａ…切れ目、２２，１２２，２２２…延在部、２２Ａ，２２Ｂ…端縁、２３Ａ，２３Ｂ，２２３Ａ…側縁、３０，１３０，２３０…複合端子、３０ａ，１３０ａ，２３０ａ…接合部、３１，１３１，２３１…締結孔、４０…工具、４１…ショルダー、４１ａ…下面、４２…プローブ、５０…ボルト、６０…締結対象。

Claims

複数の電線の端末を締結対象に対して一括して締結する複合端子の締結構造であって、
前記複合端子は、複数の前記電線の端末がそれぞれ結合される複数の結合部と、複数の前記結合部からそれぞれ延在する複数の延在部と、複数の前記延在部の端縁または側縁が互いに突き合わされた部分に設けられ、摩擦攪拌接合にて接合された接合部と、を有しており、
前記接合部には、当該摩擦攪拌接合にて用いられた工具により形成された締結孔が貫通して設けられている、
複合端子の締結構造。
前記締結孔は、長円形状または楕円形状をなしている、
請求項１に記載の複合端子の締結構造。