JP2022113850A - Connection structure and connection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線やケーブルをコネクタと接続する接続構造及び接続方法に関する。 The present invention relates to a connection structure and connection method for connecting electric wires and cables to connectors.
電線・ケーブルの導体を端子台やブレーカーといった盤内の設備につなぐ際、導体先端に端子を取り付けてからつなぎ込むことが行われている(例えば、特許文献1~3、非特許文献1~4参照)。同じく、電線・ケーブルを延長するためには導体接続管(例えば、非特許文献5参照)が、分岐をとるためには分岐コネクタが用いられている(例えば、特許文献4参照)。以下、端子、導体接続管及び分岐コネクタを総称してコネクタという。 When connecting conductors of electric wires and cables to equipment in the board such as terminal blocks and breakers, it is common practice to connect terminals after attaching terminals to the tip of the conductor (for example, Patent Documents 1 to 3, Non-Patent Documents 1 to 4 reference). Similarly, a conductor connecting tube (see, for example, Non-Patent Document 5) is used to extend an electric wire/cable, and a branch connector is used to branch (see, for example, Patent Document 4). Terminals, conductor connecting tubes and branch connectors are hereinafter collectively referred to as connectors.
コネクタを導体に取り付ける際には、その導体挿入孔に電線・ケーブルの導体を差し込み、専用工具でかしめる。これにより、コネクタは、導体と電気的、機械的に接続することができる。
上記コネクタと電線・ケーブルの導体との接続は、導体とコネクタとの間でより厳格に導通が図られ、安定した電気性能を得られることが要求されている。
When attaching a connector to a conductor, insert the conductor of the wire/cable into the conductor insertion hole and caulk it with a special tool. This allows the connector to be electrically and mechanically connected to the conductor.
The connection between the connector and the conductor of the electric wire/cable is required to achieve more rigorous conduction between the conductor and the connector and to obtain stable electrical performance.
また、近年は、電線・ケーブルの導体やコネクタにアルミニウムの使用が増えつつある。アルミニウムは良導体だが、酸素に触れるとすぐにその表面に絶縁性の酸化皮膜が形成される。
電線・ケーブルの導体やコネクタにアルミニウムが使用された場合、導体表面はブラッシングで酸化皮膜を破壊することが出来るが、端子や導体接続管の導体挿入部内面にはブラッシングをすることが困難である。
また、アルミニウムからなる導体やコネクタの表面に錫めっきを施せば酸化皮膜の形成を防ぐことができるが、導体やコネクタの内側にまで錫めっきを施すことが難しかった。
これらの場合、導通不完全、電気性能の不安定化が特に顕著となるおそれがあった。
Moreover, in recent years, the use of aluminum for conductors and connectors of electric wires and cables is increasing. Aluminum is a good conductor, but an insulating oxide film forms on its surface as soon as it comes into contact with oxygen.
When aluminum is used for electric wire/cable conductors and connectors, it is possible to destroy the oxide film by brushing the surface of the conductor, but it is difficult to brush the inner surface of the conductor insertion part of the terminal or conductor connection tube. .
In addition, tin-plating the surfaces of conductors and connectors made of aluminum can prevent the formation of oxide films, but it has been difficult to apply tin-plating to the inside of the conductors and connectors.
In these cases, incomplete conduction and unstable electrical performance may become particularly noticeable.
本発明の目的は、導通が良好に得られ、電気性能の安定した接続構造及び接続方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a connection structure and connection method in which good electrical continuity is obtained and electrical performance is stable.
請求項1に記載の発明は、電線・ケーブルの導体とコネクタとの電気的な導通を図るための接続構造であって、
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分が前記導体よりも硬度の小さい材料で形成されており、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
かしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、合計断面積が38mm2以上の前記導体の19本以上であって外径が2mm以下の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊することを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a connection structure for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor inserting portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted through the opening from which the insulating layer covering the surface is removed is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. and
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
The inner part of the crimped conductor insertion part is the outermost outermost part of 19 or more of the conductors with a total cross-sectional area of 38 mm 2 or more and an outer diameter of 2 mm or less. It is characterized in that it deforms in accordance with the outer peripheral shape of the wires, penetrates into gaps between the wires, and destroys the oxide film.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の接続構造であって、前記導体挿入部は、圧縮によりかしめられていることを特徴とする。 Moreover, the invention according to claim 2 is the connection structure according to claim 1, wherein the conductor insertion portion is crimped by compression.
また、請求項3に記載の発明は、電線・ケーブルの導体とコネクタとの電気的な導通を図るための接続構造であって、
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分が前記導体よりも硬度の小さい材料で形成されており、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
圧着によりかしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、前記導体の複数の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊することを特徴とする。
Further, the invention according to claim 3 is a connection structure for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor inserting portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted through the opening from which the insulating layer covering the surface is removed is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. and
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
The inner portion of the conductor insertion portion crimped by crimping is deformed according to the outer peripheral shape of each strand of the conductor at the outermost side of the plurality of strands of the conductor, and each of the strands of the conductor is deformed. It is characterized by penetrating into gaps between wires and destroying the oxide film.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の接続構造であって、前記導体挿入部の内側部分は、それぞれの前記素線の外周面に対して摺動しながらそれぞれの前記素線の隙間に侵入している
ことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 is the connection structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner part of the conductor insertion part is formed on the outer peripheral surface of each of the wires. It is characterized by intruding into the gaps between the respective wires while sliding against each other.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の接続構造であって、前記コネクタは、端子又は導体接続管であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the connection structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the connector is a terminal or a conductor connection tube.
また、請求項6に記載の発明は、電線・ケーブルの導体とコネクタとの電気的な導通を図るための接続方法であって、
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分を前記導体よりも硬度の小さい材料で形成し、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
前記導体を挿入した状態で前記コネクタの導体挿入部をダイスによりかしめて接続し、
かしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、合計断面積が38mm2以上の前記導体の19本以上であって外径が2mm以下の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊した状態とすることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 6 is a connection method for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor insertion portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted from the opening, from which the insulating layer covering the surface is removed, is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. ,
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
With the conductor inserted, the conductor insertion portion of the connector is crimped with a die for connection,
The inner part of the crimped conductor insertion part is the outermost outermost part of 19 or more of the conductors with a total cross-sectional area of 38 mm 2 or more and an outer diameter of 2 mm or less. It is characterized in that it deforms according to the shape of the outer circumference of the wires, enters the gaps between the wires, and destroys the oxide film.
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の接続方法であって、前記導体挿入部は、圧縮によりかしめられている
ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項8に記載の発明は、電線・ケーブルの導体とコネクタとの電気的な導通を図るための接続方法であって、
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分を前記導体よりも硬度の小さい材料で形成し、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
前記導体を挿入した状態で前記コネクタの導体挿入部をダイスによりかしめて接続し、
圧着によりかしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、前記導体の複数の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊した状態とすることを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の接続方法であって、
前記ダイスとして、第一のダイスを第二のダイスに挿入して圧着を行うことを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の接続方法であって、
前記第一のダイスは先端部に凸部を備えることを特徴とする。
また、請求項11に記載の発明は、請求項6から請求項10のいずれか一項に記載の接続方法であって、
前記導体挿入部の内側部分を、それぞれの前記素線の外周面に対して摺動しながらそれぞれの前記素線の隙間に侵入させることを特徴とする。
また、請求項12に記載の発明は、請求項6から請求項11のいずれか一項に記載の接続方法であって、
前記コネクタは、端子又は導体接続管であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 8 is a connection method for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor insertion portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted from the opening, from which the insulating layer covering the surface is removed, is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. ,
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
With the conductor inserted, the conductor insertion portion of the connector is crimped with a die for connection,
The inner portion of the conductor insertion portion crimped by crimping is deformed according to the outer peripheral shape of each strand of the conductor at the outermost side of the plurality of strands of the conductor, and each of the strands of the conductor is deformed. It is characterized by penetrating into gaps between wires and destroying the oxide film.
Further, the invention according to claim 9 is the connection method according to claim 8,
As the dies, the first die is inserted into the second die for crimping.
Further, the invention according to
The first die is characterized in that it has a protrusion at its tip.
Further, the invention according to
The inner portion of the conductor insertion portion is inserted into the gap between the wires while sliding against the outer peripheral surface of each wire.
Further, the invention according to
The connector is characterized by being a terminal or a conductor connecting tube.
本発明は、コネクタの導体挿入部の少なくとも内側部分を導体よりも硬度の小さい材料で形成しているので、コネクタと電線・ケーブルの導体の良好な接続を図り、導通が良好に得られ、電気性能の安定した接続構造及び接続方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, since at least the inner portion of the conductor inserting portion of the connector is made of a material having a hardness lower than that of the conductor, good connection is achieved between the connector and the conductor of the electric wire/cable, good conduction can be obtained, and electrical It is possible to provide a connection structure and connection method with stable performance.
[発明の実施形態の概要]
以下、図面を参照して、本発明に係る図の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
なお、以下に述べる電線・ケーブルに関する技術は、電線にもケーブルにも適用できる技術である。
[Overview of Embodiments of the Invention]
Embodiments of the drawings according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations are attached to the embodiments described below in order to carry out the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
It should be noted that the technology related to wires and cables described below is a technology that can be applied to both wires and cables.
電線・ケーブルの接続構造100は、電線・ケーブル10と、当該電線・ケーブル10の導体11を端子台等に接続するためのコネクタとしての端子20とを備えている。
図1は電線・ケーブルの接続構造100の断面図、図2は電線・ケーブル10の導体11の断面図、図3は端子20の平面図である。
A wire/
1 is a sectional view of a wire/
[電線・ケーブル]
電線・ケーブル10の導体11の材料には、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金が用いられている。
導体11は、複数の素線12が撚り合わされてなる。図2に示すように、導体11は、φ2.0[mm]に満たない素線12を19本撚り合わせた導体である。この導体11は絶縁材料(例えば、架橋ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、ポリ塩化ビニル)からなる導体被覆層としての絶縁層13で覆われている。
なお、絶縁層13の外周は図示しないシースにより覆われていてもよい。
また、各部の上記数値は例示であり、寸法については任意に変更可能である。
[Electric wire/cable]
Copper or a copper alloy, or aluminum or an aluminum alloy is used as the material of the
The
The outer periphery of the insulating
Moreover, the above numerical values of each part are examples, and the dimensions can be changed arbitrarily.
[端子]
コネクタとしての端子20は、電線・ケーブル10の導体11を挿入可能な円筒状の導体挿入部21と、板状の接続部22とを備えている。
端子20は、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金からなる円筒体の一端部に板状部を設け、当該板状部を接続部22とし、円筒体を導体挿入部21としている。なお、図1では、端子20をパイプの一端を潰して板状部を成形する場合を例示しているが、鋳型に金属を流し込んで端子20を形成したり、丸棒を型で叩いて所定の形に成型したり、別体からなる円筒状の導体挿入部21と板状の接続部22とを固着して端子20を形成してもよい。
上記接続部22は、端子台等に接続を行うために貫通孔221が形成されており、ネジにより固定することができる。
導体挿入部21は、接続部22側の端部が閉塞され、その逆端部が開口して、導体11が挿入可能となっている。
[Terminal]
A terminal 20 as a connector includes a cylindrical
The terminal 20 has a plate-like portion at one end of a cylindrical body made of copper, a copper alloy, aluminum, or an aluminum alloy. FIG. 1 exemplifies the case where the terminal 20 is formed into a plate-like portion by crushing one end of a pipe. Alternatively, the terminal 20 may be formed by fixing the cylindrical
The
The
端子20は、電線・ケーブル10の導体11と同様に、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されているが、電線・ケーブル10の導体11よりも硬度の小さいものが使用されている。
特に、端子20は、ビッカース硬度80以下、より望ましくは65以下の銅または銅合金(但し、下限値は40とする)、ビッカース硬度50以下、より望ましくは35以下のアルミニウム又はアルミニウム合金(但し、下限値は15とする)から形成されている。
The terminal 20 is made of copper or a copper alloy, or aluminum or an aluminum alloy like the
In particular, the terminal 20 is made of copper or a copper alloy with a Vickers hardness of 80 or less, more preferably 65 or less (however, the lower limit is 40), or aluminum or an aluminum alloy with a Vickers hardness of 50 or less, more preferably 35 or less (however, with a lower limit of 15).
[端子と導体の接続]
上記端子20の導体挿入部21に対する電線・ケーブル10の導体11の接続について説明する。
導体挿入部21に対する導体11の接続は、導体挿入部21に対して導体11を挿入した状態で、導体挿入部21を外部からかしめることで行われる。
かしめには、圧縮による方法と圧着による方法とがある。
[Connection of terminal and conductor]
The connection of the
The connection of the
There are two types of crimping: a compression method and a crimping method.
圧縮は、図4に示す導体挿入部21に対する導体11の挿入状態で、径に応じて一回又は複数回に分けて、図5に示すダイス301,302などの工具を用いて周囲全体から均等に加圧して、断面形状が多角形(例えば六角形)となるように圧縮変形させて導体挿入部21と導体11を機械的、電気的に接続する方法である。
The compression is performed once or more depending on the diameter of the
圧着は、図6に示すように、第一のダイス201を第二のダイス203に挿入する工具を用いて接続を行う。
第二のダイス203は、導体11を挿入された状態の導体挿入部21を納める凹部204を備えている。第一のダイス201は、先端部に凸部202を備え、凹部204内に押し込むことができる。第一のダイス201の押し込み圧は、人力、モーター、油圧等から得ることができ、一回の押し込み作業により圧着が行われる。
For crimping, as shown in FIG. 6, connection is made using a tool that inserts the
The
図7(A)は、六角圧縮により導体挿入部21に対する導体11の接続が行われた状態を示す断面図、図7(B)は導体挿入部21の硬度が導体11よりも高い場合の領域Pの拡大断面図、図7(C)は導体挿入部21の硬度が導体11よりも低い場合の領域Pの拡大断面図である。
導体挿入部の硬度が導体よりも高い場合、図7(B)に示すように、導体挿入部21の内周面は素線12の隙間にまで十分に入り込まない。一方、導体挿入部21の硬度が導体11よりも低い場合、かしめにより外部から強く圧力が付与されると、端子20の導体挿入部21の内側部分である内周面は、導体11のそれぞれの素線12の外周形状に応じて変形を生じ、導体挿入部21の内周面の変形部分が図7(C)の矢印に示すように、各素線12の外周面に対して摺動しながらそれぞれの素線12の隙間に侵入する。
そして、導体挿入部21の内周面が素線12間の隙間に入り込むことで、素線表面との接点が増え、電気的に良好な導通を図ることが出来る。
7A is a cross-sectional view showing a state in which the
When the hardness of the conductor insertion portion is higher than that of the conductor, the inner peripheral surface of the
By inserting the inner peripheral surface of the
アルミニウム又はアルミニウム合金は、その表面が酸素に触れると絶縁性の酸化皮膜がすぐに形成される。但し、この酸化皮膜はもろいので、材料の変形や材料同士の摺動で比較的容易に破壊することができる。
このため、端子20や導体11にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用した場合であっても、導体挿入部21の内側部分が変形し、摺動しながらそれぞれの素線12の隙間に侵入することで、相互の酸化皮膜を効果的に破壊し、電気的に良好な導通を図ることが可能となる。
また、導体挿入部21の内側部分が変形して各素線12の隙間に侵入することで、これらの接触面積をより広く確保することができ、この面からも、電気的に良好な導通を図ることが可能である。
Aluminum or an aluminum alloy immediately forms an insulating oxide film when its surface comes into contact with oxygen. However, since this oxide film is fragile, it can be destroyed relatively easily by deformation of the material or sliding between materials.
Therefore, even when aluminum or an aluminum alloy is used for the terminal 20 and the
In addition, since the inner portion of the
また、アルミニウム又はアルミニウム合金により良好に電気的な導通を図る場合には、導電性を有する金属微粒子(例えば、亜鉛微粒子)と粘性を有するグリス(鉱物油性のグリス、シリコーングリスその他のグリス全般又は鉱油)を含んだ混合物からなる導電性のコンパウンドを表面に塗布することで、酸化皮膜の破壊、再生防止、水分の浸入防止を図ることができる。
上記端子20と電線・ケーブル10とからなる接続構造100では、導体挿入部21の内側部分の変形の作用により、導体挿入部21と導体11の良好な導通を図ることが可能である。
但し、導体挿入部21と導体11のさらなる良好な導通状態の実現や、より長期間に渡る導体挿入部21と導体11の良好な導通状態の維持を図るために、上記導電性のコンパウンドを使用しても良い。
その場合、電線・ケーブル10の導体11を挿入する前の端子20の導体挿入部21の内側に導電性のコンパウンドを封入若しくは塗布、又は、導体11に導電性のコンパウンドを塗布しておくことが望ましい。
In addition, in order to achieve good electrical conduction with aluminum or aluminum alloy, conductive metal fine particles (for example, zinc fine particles) and viscous grease (mineral oil grease, silicone grease and other greases in general or mineral oil ) can be applied to the surface to prevent destruction and regeneration of the oxide film and to prevent moisture from entering.
In the
However, the above conductive compound is used in order to realize a better conduction state between the
In that case, it is possible to enclose or apply a conductive compound inside the
なお、上記電線・ケーブルの接続構造100では、端子20の全体をビッカース硬度50以下(より望ましくは35以下)のアルミニウム又はアルミニウム合金から形成した場合とビッカース硬度80以下(より望ましくは65以下)の銅又は銅合金から形成した場合を例示したが、端子20の導体挿入部21のみ、さらには、導体挿入部21の内側部分のみを、上記硬度のアルミニウム又はアルミニウム合金又は上記硬度の銅又は銅合金から部分的に形成しても良い。
導体挿入部21の内側部分のみを上記硬度のアルミニウム又はアルミニウム合金又は上記硬度の銅又は銅合金から形成する場合には、図4の二点鎖線に示すように、内周面から所定の厚さの範囲、例えば、電線・ケーブル10の導体11の素線12の半径程度の厚さ又はそれ以上の範囲を対象とすることが望ましい。
In the wire/
When only the inner portion of the
また、上記接続構造100では、端子20の導体挿入部21の少なくとも内側部分が電線・ケーブル10の導体11よりも硬度が小さければ、導体挿入部21や導体11について、アルミニウム、アルミニウム合金以外の金属材料で形成しても良い。
例えば、電線・ケーブル10の導体11は、銅や銅合金からなる導体を使用しても良い。
また、端子20については、端子20全体、導体挿入部21のみ、導体挿入部21の内側部分のみについて、アルミニウム、アルミニウム合金以外の金属材料で形成しても良い。
なお、端子20の一部分をアルミニウム又はアルミニウム合金とし、他の部分をアルミニウム、アルミニウム合金以外の金属材料で形成する場合には、異種金属腐食の問題が生じ難い方法によりそれぞれのパーツを接合することが望ましい。
また、導体挿入部21の少なくとも内側部分と導体11のいずれか一方のみをアルミニウム又はアルミニウム合金で形成する場合には、異種金属接触腐食の原因となる水分の浸入を防止するために、導体挿入部21の内側又は導体11に前述したコンパウンドを封入又は塗布することが望ましい。
Further, in the
For example, the
Further, the terminal 20 as a whole, only the
If a portion of the terminal 20 is made of aluminum or an aluminum alloy and the other portion is made of a metal material other than aluminum or an aluminum alloy, the respective parts can be joined by a method that is unlikely to cause the problem of dissimilar metal corrosion. desirable.
Further, when at least one of the inner portion of the
[コネクタの他の例(1)]
上記電線・ケーブルの接続構造100では、コネクタとして端子20を例示したが、コネクタを導体接続管とする電線・ケーブルの接続構造にも本発明は適用可能である。図8はコネクタを導体接続管30とする電線・ケーブルの接続構造の断面図である。
導体接続管30は、二本の電線・ケーブル10の導体11同士を接続するコネクタである。
図示のように、この導体接続管30は、両端が開口した円筒体であり、両端部がそれぞれ導体挿入部31となっている。なお、中央部分は閉塞されていても良い。
[Other examples of connectors (1)]
In the electric wire/
The
As shown in the figure, the
この導体接続管30も、全体又は導体挿入部31のみ又は導体挿入部31の内側部分のみは、導体11よりも硬度が小さく、ビッカース硬度80以下、より望ましくは65以下(下限値は40)の銅又は銅合金、又はビッカース硬度50以下、より望ましくは35以下(下限値は15)のアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。
そして、導体接続管30のそれぞれの導体挿入部31に、各電線・ケーブル10の導体11が挿入され、かしめにより導体接続管30と導体11の接続が行われている。
This
The
図8の電線・ケーブルの接続構造の場合も、導体11、導体接続管30全体、導体挿入部31又は導体挿入部31の内側部分における金属材料の変更については、前述した電線・ケーブルの接続構造100と同じである。
また、導電性のコンパウンドの使用についても、前述した電線・ケーブルの接続構造100と同じである。
In the case of the electric wire/cable connection structure of FIG. 8 as well, regarding the change of the metal material in the
In addition, the use of a conductive compound is the same as in the wire/
[コネクタの他の例(2)]
上記電線・ケーブルの接続構造100では、コネクタとして端子20を例示したが、コネクタを分岐コネクタとする電線・ケーブルの接続構造にも本発明は適用可能である。図9はコネクタを分岐コネクタ40とする電線・ケーブルの接続構造の断面図である。
分岐コネクタ40は、第一の電線・ケーブル50の途中部分において第二の電線・ケーブル60の一端部を接続するコネクタである。
[Other examples of connectors (2)]
In the electric wire/
The
第一の電線・ケーブル50は導体51とこれを被覆する絶縁層53とを備えており、これらの構造及び形成材料は前述した電線・ケーブル10と同一である。
第二の電線・ケーブル60は導体61とこれを被覆する絶縁層63とを備えており、これらの構造及び形成材料も前述した電線・ケーブル10と同一である。
The first electric wire/
The second electric wire/
第一の電線・ケーブル50は、途中部分で絶縁層53が部分的に除去されて導体51が露出しており、第二の電線・ケーブル60は、接続端部で絶縁層63が除去されて導体61が露出している。
分岐コネクタ40は、二つの断面U字状又はC字状の溝からなる導体挿入部41,42が形成されており、一方の導体挿入部41に第一の電線・ケーブル50の露出した導体51が挿入され、他方の導体挿入部42に第二の電線・ケーブル60の露出した導体61が挿入される。
The first electric wire/
The
この分岐コネクタ40も、全体又は導体挿入部41,42の内側部分のみは、導体51,61よりも硬度が小さく、ビッカース硬度80以下、より望ましくは65以下(下限値は40)の銅又は銅合金、もしくはビッカース硬度50以下、より望ましくは35以下(下限値は15)のアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。
そして、分岐コネクタ40のそれぞれの導体挿入部41,42に、溝が内側に収縮するように、かしめが行われ、分岐コネクタ40と第一の電線・ケーブル50の導体51と第二の電線・ケーブル60の導体61の接続が行われている。
This
Then, the
図9の電線・ケーブルの接続構造の場合も、導体51,61、分岐コネクタ40全体、導体挿入部41,42の内側部分における金属材料の変更については、前述した電線・ケーブルの接続構造100と同じである。
また、導電性のコンパウンドの使用についても、前述した電線・ケーブルの接続構造100と同じである。
In the case of the electric wire/cable connection structure of FIG. 9 as well, the metal materials of the
In addition, the use of a conductive compound is the same as in the wire/
[電線・ケーブルの素線の外径と本数について]
電線・ケーブル10の導体11を同じ外径の素線12の撚り合わせから構成した場合、断面形状の円形の収まりの良さから、一本の素線12を中心としてその周囲に六本の素線12を配置した場合(合計七本の素線12で導体11を構成する場合)と、当該七本の素線12からなる配置の外側にさらに十二本の素線12を配置した場合(合計十九本の素線12で導体11を構成する場合)と、当該十九本の素線12からなる配置の外側にさらに十八本の素線12を配置した場合(合計三十七本の素線12で導体11を構成する場合、図10参照)と、当該三十七本の素線12からなる配置の外側にさらに二十四本の素線12を配置した場合(合計六十一本の素線12で導体11を構成する場合)の構成となる。
一方、導体11は、各素線12の断面積の合計によって導電性又は電気抵抗が決まるので、この合計断面積について、段階的に38[mm2]、60[mm2]、100[mm2]、150[mm2]と設定されている。
[Regarding the outer diameter and number of strands of wires and cables]
When the
On the other hand, the conductivity or electrical resistance of the
図11は上記段階的な合計断面積のそれぞれの値について、従来から定められていた素線の本数とその外径(本数/外径で表記)の値を「通常」の欄に記載し、これらよりもより適正な素線の本数とその外径の例について「素線構成の例」の欄に記載している。
ここに記載のように、合計断面積38[mm2]の場合には、従前は外径2.6[mm]の素線12を七本使用して導体11を構成していたが、外径1.65[mm]の素線12を一段階増やして19本で導体11を構成することが望ましい。
また、合計断面積60[mm2]の場合には、従前は外径2.0[mm]の素線12を十九本使用して導体11を構成していたが、外径1.45[mm]の素線12を一段階増やして37本で導体11を構成することが望ましい。
また、合計断面積100[mm2]の場合には、従前は外径2.6[mm]の素線12を十九本使用して導体11を構成していたが、外径1.85[mm]の素線12を一段階増やして37本で導体11を構成することが望ましい。
また、合計断面積150[mm2]の場合には、従前は外径2.3[mm]の素線12を三十七本使用して導体11を構成していたが、外径1.92[mm]の素線12を一段階増やして61本で導体11を構成することが望ましい。
なお、それぞれの断面積について、素線12の本数を従前よりも一段階増やす場合を例示したが、更にもう一段階増やして外径がより小さい素線12を使用しても良い。
なお、いずれの場合も、素線12の外径は2[mm]未満の範囲とすることが望ましい。
また、図11に例示した素線の本数とその外径の関係は、第一の電線・ケーブル50及び第二の電線・ケーブル60についても同様のことがいえる。
In FIG. 11, for each value of the stepwise total cross-sectional area, the number of strands and the outer diameter (expressed as number/outer diameter) of the conventionally determined number of strands are described in the "Normal" column, More appropriate examples of the number of strands and their outer diameters are described in the column "Examples of Strand Configuration".
As described here, in the case of a total cross-sectional area of 38 [mm 2 ], seven
Further, in the case of a total cross-sectional area of 60 [mm 2 ], the
Further, in the case of a total cross-sectional area of 100 [mm 2 ], the
Also, in the case of a total cross-sectional area of 150 [mm 2 ], the
For each cross-sectional area, the case where the number of
In any case, it is desirable that the outer diameter of the
The relationship between the number of wire strands and the outer diameter illustrated in FIG.
[発明の実施形態の技術的効果]
上記電線・ケーブルの接続構造100は、端子20の導体挿入部21の少なくとも内側部分を電線・ケーブル10の導体11よりも硬度の小さい材料で形成している。
また、これらは導体挿入部21に対する導体11の挿入状態でダイス201,203又は301,302によりかしめて接続が行われている。
このため、端子20と導体11の接続において、導体挿入部21の内側部分が導体11の外周形状に応じて摺動しながら変形し、相互間をより広い範囲で密着させ、接点を増やすことができる。このため、導体11と端子20の導通を良好とし、安定した電気性能を得ることが可能となる。
特に、導体挿入部21の少なくとも内側部分を、銅又は銅合金の場合はビッカース硬度80以下、アルミニウム又はアルミニウム合金の場合はビッカース硬度50以下とすることで、導体挿入部21の内側部分の変形をより円滑に行わせることができ、導体11と端子20の導通をさらに良好とし、より安定した電気性能を得ることが可能となる。
[Technical effect of the embodiment of the invention]
In the wire/
Further, these are connected by crimping with dies 201, 203 or 301, 302 in a state where the
Therefore, in connection between the terminal 20 and the
In particular, at least the inner portion of the
また、導体挿入部21の少なくとも内側部分をアルミニウム又はアルミニウム合金とした場合、アルミニウム又はアルミニウム合金は、良導体であって軽量であること、更に、軟質であるために適正なビッカース硬度を容易に得ることができることから、導通が良好であって、安定した電気性能を有する電線・ケーブルの接続構造100を得ることが可能となる。
また、端子20と導体11の接続において、導体挿入部21の内側部分が導体11の外周形状に応じて摺動しながら変形するので、導体挿入部21の内側部分に酸化皮膜が生じていた場合でも、その摺動と変形により酸化皮膜が効果的に破壊され、導体11と良好に導通を図り、安定した電気性能を得ることが可能となる。
In addition, when at least the inner portion of the
Further, in connection between the terminal 20 and the
また、導体11を、外径が2[mm]未満の素線12の撚り合わせから形成することにより、撚り合わせ本数を増やすことができ、導体挿入部21の内側部分との接触面積を拡大することが可能となる。さらに、各素線12が導体挿入部21の内側部分を効果的に変形させて適正に密着させることができるので、導体11と端子20の導通をさらに良好とし、より安定した電気性能を得ることが可能となる。
導体挿入部21の少なくとも内側部分をアルミニウム又はアルミニウム合金とした場合には、導体挿入部21の内面や導体11の表面に酸化皮膜が生じていた場合でも、導体11と導体挿入部21の内側部分との摺動により相互の酸化皮膜が効果的に破壊され良好に導通を図り、安定した電気性能を得ることが可能となる。特に、酸化皮膜の除去作業が困難な導体挿入部21の内面について、容易に破壊することが可能となる。
また、外径がより小さい素線12を使用してより多くの素線12からなる導体11を使用した場合には、導体11の外周の凹凸の数が増えるので、より効果的に導体挿入部21の内面の酸化皮膜を破壊することが可能となる。
In addition, by forming the
When at least the inner portion of the
In addition, when the
なお、上記各技術的効果は、コネクタを導体接続管30又は分岐コネクタ40とした場合や電線・ケーブル10に替えて電線・ケーブル50,60を使用する場合にも、同様に得ることが可能である。
The technical effects described above can be similarly obtained when the connector is the
なお、上記各実施形態において、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。 It goes without saying that in each of the above-described embodiments, specific detailed structures and the like can be changed as appropriate.
10 電線・ケーブル
11 導体
12 素線
13 絶縁層
20 端子(コネクタ)
21 導体挿入部
22 接続部
30 導体接続管(コネクタ)
31 導体挿入部
40 分岐コネクタ(コネクタ)
41,42 導体挿入部
50 第一の電線・ケーブル
51 導体
53 絶縁層
60 第二の電線・ケーブル
61 導体
63 絶縁層
100 接続構造
10 Electric wire/
21
31
41, 42
Claims (12)
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分が前記導体よりも硬度の小さい材料で形成されており、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
かしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、合計断面積が38mm2以上の前記導体の19本以上であって外径が2mm以下の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊することを特徴とする接続構造。 A connection structure for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor inserting portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted through the opening from which the insulating layer covering the surface is removed is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. and
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
The inner part of the crimped conductor insertion part is the outermost outermost part of 19 or more of the conductors with a total cross-sectional area of 38 mm 2 or more and an outer diameter of 2 mm or less. A connecting structure characterized in that deformation occurs in accordance with the outer peripheral shape of the strands of wire and penetrates into gaps between the strands of wire to destroy the oxide film.
ことを特徴とする請求項1に記載の接続構造。 2. The connection structure according to claim 1, wherein said conductor insertion portion is crimped by compression.
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分が前記導体よりも硬度の小さい材料で形成されており、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
圧着によりかしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、前記導体の複数の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊することを特徴とする接続構造。 A connection structure for achieving electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor inserting portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted through the opening from which the insulating layer covering the surface is removed is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. and
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
The inner portion of the conductor insertion portion crimped by crimping is deformed according to the outer peripheral shape of each strand of the conductor at the outermost side of the plurality of strands of the conductor, and each of the strands of the conductor is deformed. A connection structure characterized by penetrating into gaps between wires and destroying an oxide film.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の接続構造。 4. The inner portion of the conductor inserting portion enters into the gap between the wires while sliding against the outer peripheral surface of each wire. or the connection structure according to item 1.
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分を前記導体よりも硬度の小さい材料で形成し、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
前記導体を挿入した状態で前記コネクタの導体挿入部をダイスによりかしめて接続し、
かしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、合計断面積が38mm2以上の前記導体の19本以上であって外径が2mm以下の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊した状態とすることを特徴とする接続方法。 A connection method for establishing electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor insertion portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted from the opening, from which the insulating layer covering the surface is removed, is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. ,
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
With the conductor inserted, the conductor insertion portion of the connector is crimped with a die for connection,
The inner part of the crimped conductor insertion part is the outermost outermost side of 19 or more of the conductors with a total cross-sectional area of 38 mm 2 or more and an outer diameter of 2 mm or less. A connection method characterized in that deformation is generated according to the outer peripheral shape of the wires, and the oxide film is destroyed by entering the gaps between the wires.
ことを特徴とする請求項6に記載の接続方法。 7. The connection method according to claim 6, wherein said conductor insertion portion is crimped by compression.
表面を覆う絶縁層が除去された、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる前記導体が開口部から挿入される前記コネクタの円筒状の導体挿入部の少なくとも内側部分を前記導体よりも硬度の小さい材料で形成し、
前記導体挿入部の少なくとも内側部分がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、
前記導体を挿入した状態で前記コネクタの導体挿入部をダイスによりかしめて接続し、
圧着によりかしめられた状態の前記導体挿入部の内側部分は、前記導体の複数の素線の最も外周側において、前記導体のそれぞれの素線の外周形状に応じて変形を生じ、それぞれの前記素線の隙間に侵入して酸化被膜を破壊した状態とすることを特徴とする接続方法。 A connection method for establishing electrical continuity between a conductor of an electric wire/cable and a connector,
At least an inner portion of a cylindrical conductor insertion portion of the connector into which the conductor made of aluminum or an aluminum alloy is inserted from the opening, from which the insulating layer covering the surface is removed, is made of a material having a hardness lower than that of the conductor. ,
At least the inner portion of the conductor insertion portion is made of aluminum or an aluminum alloy,
With the conductor inserted, the conductor insertion portion of the connector is crimped with a die for connection,
The inner portion of the conductor insertion portion crimped by crimping is deformed according to the outer peripheral shape of each strand of the conductor at the outermost side of the plurality of strands of the conductor, and each of the strands of the conductor is deformed. A connection method characterized by penetrating into gaps between wires to destroy the oxide film.
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