JP2020119801A - 電線ジョイント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】導体が異種材料のものを含む複数の電線を共に確実に安定して接合できる電線ジョイント構造を提供する。【解決手段】電線ジョイント構造Ａは、間隔を置いて３つの仕切突起２が突設され、隣接する仕切突起２の間を領域とする２つの電線載置面３が設けられたベース部材１と、各電線載置面３にそれぞれ載置された銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２と、ベース部材１との間で銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２を圧着するキャップ１０とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線を電気的に接続する電線ジョイント構造に関する。

従来例（特許文献１）の電線ジョイント構造は、図９に示すように、アルミ電線Ｗ２と銅電線Ｗ１をジョイント端子５０によって接続する。ジョイント端子５０は、底板部５１と底板部５１の両側縁より延設された一対の加締め片部５２とを有する。図１０に示すように、底板部５１の上面にアルミ電線Ｗ２のアルミ導体７０と銅電線Ｗ１の銅導体６０を載置し、一対の加締め片部５２を加締める。銅導体６０とアルミ導体７０は、一体となって圧縮されることで接合される。

特開２００９−１２９８１２号公報

前記従来例のジョイント構造では、銅導体６０とアルミ導体７０をまとめて一体として圧着するため、銅導体６０とアルミ導体７０の間に接触部が形成されるが、圧縮過程で各導体６０，７０の素線が基本的に互いに自由に変移可能であることも相俟って、導体６０，７０同士の接触では凝着が発生しないため、接合が不安定になるという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、導体が異種材料のものを含む複数の電線を共に確実に安定して接合できる電線ジョイント構造を提供することを目的とする。

本発明は、間隔を置いて３つ以上の仕切突起が突設され、隣接する前記仕切突起の間を領域とする複数の電線載置面が設けられたベース部材と、前記各電線載置面にそれぞれ載置され、導体が異種材料のものを含む複数の電線と、前記ベース部材との間で複数の前記電線を圧着するキャップとを備えたことを特徴とする電線ジョイント構造である。

本発明によれば、複数の電線の各導体は、ベース部材及びキャップの異なる位置で別々に圧着されるため、導体同士の接触がなく、導体とベース部材及びキャップとの接触のみとなるため凝着が発生し、ジョイント端子に複数の電線を共に確実に安定して接合できる。

本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は電線ジョイント構造の斜視図、（ｂ）は電線ジョイント構造の前面図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はベース部材の斜視図、（ｂ）はベース部材の前面図、（ｃ）はキャップの底面図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はベース部材の各電線載置面にアルミ電線と銅電線を載置した状態を示す斜視図、（ｂ）はベース部材の各電線載置面にアルミ電線と銅電線を載置した状態を示す前面図である。 （ａ）は第１変形例のベース部材の斜視図、（ｂ）は第１変形例のベース部材の断面図である。 （ａ）第２変形例のベース部材の斜視図、（ｂ）は第２変形例のベース部材の断面図である。 第３変形例のベース部材の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、電線ジョイント構造の前面図である。 本発明の第３実施形態を示し、電線ジョイント構造の斜視図である。 従来例を示し、ジョイント端子にアルミ電線と銅電線を圧着して接合する前の状態を示す斜視図である。 従来例を示し、ジョイント端子にアルミ電線と銅電線を圧着して接合した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態））
図１〜図３は本発明の第１実施形態を示す。電線ジョイント構造Ａは、ベース部材１と、べ−ス部材１上に載置された銅電線Ｗ１及びアルミ電線Ｗ２と、銅電線Ｗ１及びアルミ電線Ｗ２をベース部材１との間で挟持することによって銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２を接合するキャップ１０とを備えている。つまり、電線ジョイント構造Ａは、導体が異種材料の銅電線Ｗ１とアルミＷ２間を接続する。

ベース部材１は、導電性材より形成されている。ベース部材１は、ほぼ扁平な直方体である。ベース部材１の上面には、等間隔で、且つ、それぞれ同一方向に延びる、つまり、平行に配置された３つの仕切突起２が設けられている。３つの仕切突起２は、共にベース部材１の両端にまで配置されている。ベース部材１の上面には、隣接する仕切突起２の間を領域とする２つの電線載置面３に設けられている。１本の銅電線Ｗ１の銅導体３０と１本のアルミ電線Ｗ２のアルミ導体４０は、各仕切突起２が突設された方向を電線軸方向として配置されている。

銅電線Ｗ１は、銅材若しくは銅合金材である銅導体３０と、銅導体３０の外周を被覆する絶縁外皮４１より形成されている。銅電線Ｗ１の端末部は、絶縁外皮４１が除去されて銅導体３０が露出されている。この露出された銅導体３０がベース部材１の一方の電線載置面３に配置されている。

アルミ電線Ｗ２は、アルミニウム材若しくはアルミ合金材であるアルミ導体４０と、アルミ導体４０の外周を被覆する絶縁外皮３１より形成されている。アルミ電線Ｗ２の端末部は、絶縁外皮３１が除去されてアルミ導体３０が露出されている。この露出されたアルミ導体３０がベース部材１の他方の電線載置面３に配置されている。

キャップ１０は、導電性材より形成されている。キャップ１０は、銅導体３０とアルミ導体４０が載置されたベース部材１の上方を覆っている。キャップ１０には、銅導体３０とアルミ導体４０に接触する側の面（底面）に多数のセレーション１１が設けられている（図２（ｃ）参照）。多数のセレーション１１は、キャップ１０の面全域に亘って点在された複数の円溝より形成されている。各円溝は、互いに連通しない独立溝である。

キャップ１０は、ベース部材１との間で銅導体３０とアルミ導体４０をそれぞれ圧縮し、その両端部１０ａがベース部材１の両端部を挟み込む（抱え込む）形状に加締められている。銅導体３０とアルミ導体４０は、キャップ１０からの圧縮力をそれぞれ受けると、高さ方向を低くしつつ横方向に広がろうとするが、横方向の広がりが各仕切突起２に規制されることによって銅導体３０とアルミ導体４０が接触することがない。又、銅導体３０とアルミ導体４０は、横方向の広がりが各仕切突起２に規制されることによって楕円形状を保持し、外周面のほぼ全域がベース部材１とキャップ１０のいずれかに接触する状態で圧着される。

次に、電線ジョイント構造Ａの製造手順を説明する。図３に示すように、ベース部材１の各電線載置面３に銅導体３０とアルミ導体４０を平行に載置する。次に、銅導体３０とアルミ導体４０が載置したベース部材１の上方からキャップ１０を被せる。このキャップ１０を加圧治具（図示せず）で加圧しつつ加締める。具体的には、キャップ１０の銅導体３０の位置とアルミ導体４０の位置を円弧状となるよう加圧し、且つ、キャップ１０の両端部１０ａをベース部材１の両端部に挟み込む（抱え込む）形状に加締め変形させる。これで、完了する。

以上説明したように、電線ジョイント構造Ａは、間隔を置いて３つの仕切突起２が突設され、隣接する仕切突起２の間を領域とする複数の電線載置面３が設けられたベース部材１と、各電線載置面３にそれぞれ載置された銅電線Ｗ１及びアルミ電線Ｗ２と、ベース部材１との間で銅電線Ｗ１及びアルミ電線Ｗ２を圧着するキャップ１０とを備えている。

従って、銅導体３０とアルミ導体４０は、ベース部材１及びキャップ１０の異なる位置で別々に圧着されるため、銅導体３０とアルミ導体４０間の接触がなく、銅導体３０とベース部材１及びキャップ１０との接触、及び、アルミ導体４０とベース部材１及びキャップ１０との接触のみとなるため凝着が発生し、銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２を共に確実に安定して接合できる。

銅電線Ｗ１の銅導体３０とアルミ電線Ｗ２のアルミ導体４０は、圧縮時に、横方向の広がりが各仕切突起２に規制されることによって楕円形状を保持し、そのほぼ全外周面がベース部材１及びキャップ１０に接触するため、銅導体３０及びアルミ導体４０が共にベース部材１及びキャップ１０に接触する面積が広くなり、銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２を共に確実に安定して接合できる。

各電線載置面３は、その両側端に仕切突起２が突設されているので、銅電線Ｗ１の銅導体３０とアルミ電線Ｗ２を各電線載置面３に載置することにより、銅導体３０とアルミ導体４０を互いに離れた所定位置に載置できるため、電線載置作業が容易である。

各電線載置面３は、その両側端に仕切突起２が突設されているので、キャップ１０による圧縮過程において、高さ方向を低くしつつ横方向に広がろうとする銅導体３０とアルミ導体４０の横方向の広がりを各仕切突起２が規制するため、銅導体３０とアルミ導体４０の各楕円形を保持しつつ圧着され、銅導体３０とアルミ導体４０の各外周面のほぼ全域がベース部材１とキャップ１０のいずれかに接触する状態で圧着されることに寄与する。

ベース部材１の電線載置面３の数を増やすことによって、多数の電線Ｗ１，Ｗ２間の接続に対応可能である。しかも、多数の電線Ｗ１，Ｗ２を個別に圧縮するため、各電線Ｗ１，Ｗ２を確実に安定して接合できる。

キャップ１０には、銅導体３０とアルミ導体４０に接触する側の面に多数のセレーション１１が設けられている。従って、キャップ１０と銅導体３０とアルミ導体４０との間の接触面積を増やすことができ、且つ、ベース部材１及びキャップ１０と銅電線Ｗ１の固着力、ベース部材１及びキャップ１０とアルミ電線Ｗ２の固着力が増すため、接合が更に安定する。

（ベース部材の変形例）
図４には、ベース部材１の第１変形例が示されている。第１変形例では、ベース部材１の仕切突起２は、同一方向に沿って間欠的に配置された複数の突起２ａより構成されている。各突起２ａは、ベース部材１の下面側からスポット的に押圧力を作用させ、上面（電線載置面）側を隆起させることによって形成されている。

図５には、ベース部材の第２変形例が示されている。第２変形例では、ベース部材１の仕切突起２は、同一方向に沿って間隔を置いて配置された２つの突起２ｂより設けられている。各突起２ｂは、ベース部材１の下面側より打ち抜き力を作用させ、上面（電線載置面）側に切り起こしを設けることによって形成されている。

図６には、ベース部材１の第３変形例が示されている。第３変形例では、ベース部材１の上面には、２つの電線載置面３をも含めて全領域に多数のセレーション４が設けられている。従って、ベース部材１とアルミ導体４０及び銅導体３０との間の接触面積を増やすことができ、且つ、ベース部材１及びキャップ１０と銅電線Ｗ１の固着力、ベース部材１及びキャップ１０とアルミ電線Ｗ２の固着力が増すため、接合が更に安定する。

セレーション１１，４は、第１実施形態のようにキャップ１０側と、第３変形例のようにベース部材１側とのいずれか一方に設けても良く、ベース部材１とキャップ１０の双方に設けても良い。

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態では、加圧治具（図示せず）の銅導体３０への加圧とアルミ導体４０への加圧を調整し、アルミ導体４０を圧縮するキャップ１０の部位の高さが銅導体３０を圧縮するキャップ１０の部位の高さよりｈだけ低くなっている。つまり、加圧治具（図示せず）は、アルミ導体４０への圧縮力を強く、銅導体３０への圧縮力を弱く設定している。アルミ導体４０と銅導体３０を比較した場合に、アルミ導体４０が延び易いために、同じ圧縮力を作用させるとアルミ導体４０の方が銅導体３０より弱い圧着力でしかキャップ１０及びベース部材１と接合しない。そのため、アルミ導体４０への圧縮力を強く、銅導体３０への圧縮力を弱くすることによって、アルミ導体４０と銅導体３０がキャップ１０及びベース部材１に圧着する圧着力の均等化を図ることができる。

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態では、銅導体３０とアルミ導体４０の各先端面もキャップ１０によって覆われている。

他の構成は、第１実施形態と同一であるため、重複説明を省略する。図面の同一構成箇所には、同一符号を付して明確化を図る。

銅導体３０とアルミ導体４０がほぼキャップ１０とベース部材１で覆われるため、防水性が向上し、腐食（特に、ガルバニック腐食）を極力防止できる。

（その他）
前記各実施形態では、ベース部材１の仕切突起２は３つであったが、４つ以上であっても良い。

前記各実施形態では、ベース部材１に仕切突起２が設け、キャップ１０に仕切突起が設けられていないが、キャップ１０にも仕切突起を設けても良い。

前記各実施形態では、銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２は、ベース部材１及びキャップ１０から同一方向に引き出されているが、異なる方向に引き出しても良い。つまり、複数の電線の引出方向は、自由である。

前記各実施形態では、導体３０，４０の材料が異なる２本の電線Ｗ１，Ｗ２同士を接続する構成であるが、３本以上の電線Ｗ１，Ｗ２間を接続することにも本発明は適用可能である。

前記各実施形態では、導体３０，４０の材料が異なる複数の電線Ｗ１，Ｗ２は、銅電線Ｗ１とアルミ電線Ｗ２であったが、これら以外の種類の電線の組み合わせであっても本発明は適用可能である。

Ａ 電線ジョイント構造
１ ベース部材
２ 仕切突起
３ 電線載置面
１０ キャップ
Ｗ１ 銅電線
Ｗ２ アルミ電線
銅導体 ３０
アルミ導体 ４０

Claims (5)

1. 間隔を置いて３つ以上の仕切突起が突設され、隣接する前記仕切突起の間を領域とする複数の電線載置面が設けられたベース部材と、
   前記各電線載置面にそれぞれ載置され、導体が異種材料のものを含む複数の電線と、
   前記ベース部材との間で複数の前記電線を圧着するキャップとを備えたことを特徴とする電線ジョイント構造。
2. 請求項１記載の電線ジョイント構造であって、
   前記各仕切突起は、同一方向に向かって突設され、前記各仕切突起が突設された方向を電線軸方向として前記各電線を前記各電線載置面にそれぞれ載置されていることを特徴とする電線ジョイント構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の電線ジョイント構造であって、
   前記ベース部材の前記電線載置面と前記キャップの電線接触側の面の少なくともいずれか一方には、セレーションが設けられていることを特徴とする電線ジョイント構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電線ジョイント構造であって、
   複数の前記電線の各導体を圧縮するキャップの部位の高さが異なることを特徴とする電線ジョイント構造。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電線ジョイント構造であって、
   複数の前記電線は、前記導体が銅材若しくは銅合金の銅電線と、前記導体がアルミニウム材若しくはアルミ合金材のアルミ電線とを有することを特徴とする電線ジョイント構造。

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