JP2022175204A - 端子付き電線，端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる、端子付き電線および端子付き電線の製造方法を開示する。【解決手段】端子付き電線１０は、芯線１６が絶縁被覆１８に覆われてなる電線１２と、筒状の芯線圧着部２２を有する端子１４と、を備え、電線１２の端末に露出した芯線である露出芯線２８が、芯線圧着部２２に挿通されて芯線圧着部２２の内周面に溶接されており、芯線圧着部２２の軸方向両側の開口端部３２，３４において、芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間が熱可塑性接着剤２６で充填されている。【選択図】図４

Description

本開示は、端子付き電線および端子付き電線の製造方法に関するものである。

特許文献１には、被覆電線の端末に露出した芯線が、端子に設けられた芯線圧着部に超音波溶接で接続されており、被覆電線の絶縁被覆から露出した芯線と芯線圧着部を筒状の熱収縮チューブで覆って防水する端子付き電線が開示されている。特許文献１の端子付き電線では、熱収縮チューブが熱収縮する際に、熱収縮チューブの先端部が端子の外周面の全域に密着し、熱収縮チューブの後端部が被覆電線の絶縁被覆の外周面の全域に密着することで、確実な防水性が確保されている。その結果、芯線がアルミニウムやアルミニウム合金で端子が銅や銅合金等など、端子付き電線に異種金属間の接続部位が含まれていても、被水による接続部位のガルバニック腐食の発生が有利に防止されている。

特開２０１９－１６５３５号公報

特許文献１の端子付き電線では、端子の芯線圧着部に被覆電線の芯線を溶接した後に、芯線圧着部に熱収縮チューブを被せて防水処理を行う必要があり、製造時の作業工数の増大が避けられなかった。

そこで、防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる、端子付き電線および端子付き電線の製造方法を開示する。

本開示の端子付き電線は、芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、筒状の芯線圧着部を有する端子と、を備え、前記電線の端末に露出した前記芯線が、前記芯線圧着部に挿通されて前記芯線圧着部の内周面に溶接されており、前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間が熱可塑性接着剤で充填されている、端子付き電線である。

本開示の端子付き電線の製造方法は、芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、筒状の芯線圧着部を有する端子と、を準備する工程と、前記電線の端末の前記絶縁被覆を剥いで前記芯線を露出させる芯線露出工程と、前記芯線圧着部の内周面を熱可塑性接着剤で覆う熱可塑性接着剤配置工程と、前記内周面が前記熱可塑性接着剤で覆われた前記芯線圧着部に、前記芯線を挿通させた状態で、前記芯線圧着部を一対の溶接電極で挟んで、前記芯線圧着部の内周面に前記芯線を溶接する溶接工程と、前記溶接工程により溶融して前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部側に押し出された前記熱可塑性接着剤を、冷却により硬化させて、前記芯線圧着部の各前記開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間を前記熱可塑性接着剤で封止する、冷却工程と、を含む、端子付き電線の製造方法である。

本開示によれば、防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる端子付き電線および端子付き電線の製造方法を提供できる。

図１は、実施形態１に係る端子付き電線を示す全体斜視図である。 図２は、図１に示す端子付き電線を構成する電線と端子と熱可塑性接着剤を示す斜視図である。 図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図であって、電線と端子と熱可塑性接着剤を組み付けた溶接前の状態を示す図である。 図４は、図１に示す溶接後の端子付き電線の断面図であって、図３に相当する図である。

＜本開示の実施形態の説明＞
最初に、本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の端子付き電線は、
（１）芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、筒状の芯線圧着部を有する端子と、を備え、前記電線の端末に露出した前記芯線が、前記芯線圧着部に挿通されて前記芯線圧着部の内周面に溶接されており、前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間が熱可塑性接着剤で充填されている、端子付き電線である。

この構造によれば、電線の端末に露出した芯線が溶接された端子の筒状の芯線圧着部において、芯線圧着部の軸方向両側の開口端部で、芯線圧着部と芯線の間の隙間が熱可塑性接着剤で充填されている。それゆえ、芯線圧着部の開口端部における芯線圧着部と芯線の対向面間の隙間からの水入りが抑制または防止されている。その結果、仮に、芯線と芯線圧着部が異種金属である場合でも、芯線圧着部と芯線の溶接部分が被水して、ガルバニック腐食が発生することが有利に抑制または防止されている。

さらに、芯線圧着部の軸方向両側の開口端部において、芯線圧着部と芯線の対向面間を熱可塑性接着剤で充填することは、容易に実現できる。芯線圧着部の内面を熱可塑性接着剤で覆った状態で、芯線圧着部に芯線を挿通させて、芯線圧着部を一対の溶接電極で挟んで、芯線圧着部の内周面に芯線を溶接すればよい。すなわち、このような溶接工程により、熱可塑性接着剤が溶融して芯線圧着部の軸方向両側の開口端部側に押し出されると、熱可塑性接着剤が冷却により硬化することにより、芯線圧着部の各前記開口端部において、芯線圧着部と芯線の対向面間を熱可塑性接着剤で充填して封止できる。このように、溶接工程を行うだけで、従来構造では別工程でおこなっていた防食処理も同時に行うことができる。それゆえ、防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる、端子付き電線を提供することが可能となる。

なお、芯線圧着部は、全体として筒状に構成されていればよく、継ぎ目のないシームレスな筒体に構成されていてもよく、一対の周壁の端部同士が重なり合って筒状に形成されていてもよい。

（２）前記芯線圧着部の前記電線から離隔する側に位置する前記開口端部に位置する前記芯線の端面が前記熱可塑性接着剤で覆われている、ことが好ましい。端子の先端側から伝わる水が、芯線圧着部の開口端部に露出する芯線間の隙間から芯線圧着部の内部に浸入することが有利に抑制または防止できるからである。

（３）前記芯線圧着部の前記軸方向において、前記芯線圧着部の前記電線に近接する側に位置する前記開口端部と前記電線の前記絶縁被覆の端面との軸方向隙間が、前記熱可塑性接着剤で充填されている、ことが好ましい。電線をつたって芯線圧着部の開口端部から芯線圧着部の内部に水が入り込むことが有利に抑制または防止できるからである。

（４）前記芯線圧着部の外周面が外部に露出している、ことが好ましい。従来構造のように、芯線圧着部の外周面全体を熱収縮チューブで覆う必要がないことから、芯線圧着部の外周面を外部に露出でき、端子付き電線の小型化を図ることができる。

（５）本開示の端子付き電線の製造方法は、芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、筒状の芯線圧着部を有する端子と、を準備する工程と、前記電線の端末の前記絶縁被覆を剥いで前記芯線を露出させる芯線露出工程と、前記芯線圧着部の内周面を熱可塑性接着剤で覆う熱可塑性接着剤配置工程と、前記内周面が前記熱可塑性接着剤で覆われた前記芯線圧着部に、前記芯線を挿通させた状態で、前記芯線圧着部を一対の溶接電極で挟んで、前記芯線圧着部の内周面に前記芯線を溶接する溶接工程と、前記溶接工程により溶融して前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部側に押し出された前記熱可塑性接着剤を、冷却により硬化させて、前記芯線圧着部の各前記開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間を前記熱可塑性接着剤で封止する、冷却工程と、を含む、端子付き電線の製造方法である。

この製造方法によれば、本開示の端子付き電線を有利に製造することができ、上述の本開示の端子付き電線と同様の作用効果を享受することができる。すなわち、防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる、端子付き電線の製造方法を提供できる。

＜本開示の実施形態の詳細＞
本開示の端子付き電線および端子付き電線の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
以下、本開示の実施形態１の端子付き電線１０について、図１から図４を用いて説明する。端子付き電線１０は、電線１２と、端子１４と、を備えている。なお、端子付き電線１０は、任意の向きで配置することができるが、以下では、上下方向，左右方向，前後方向を、図中に示す上下方向，左右方向および前後方向を基準として説明する。また、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材については符号を省略する場合がある。

＜電線１２＞
電線１２はアルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系材料からなる素線の複数を束ね合わせた芯線１６が、エチレン系樹脂やスチレン系樹脂等の電気絶縁性を有する絶縁被覆１８で覆われた構造とされている。

＜端子１４＞
端子１４は、平板状の金属平板を所定の形状にプレス加工してなる。金属平板を構成する金属としては、銅、銅合金等の電気抵抗が低い金属を適宜に選択することができる。端子１４には、錫もしくはニッケルメッキが施されていることが好ましい。端子１４は、長手方向の一端部（前端部）に接続部２０が設けられ、長手方向の他端部（後端部）に芯線圧着部２２が設けられている。接続部２０は円形平板形状を有しており、中央部にボルト挿通孔２４が貫設されている。図示しない機器に接続された接続端子に対して接続部２０をボルト締結することにより、端子１４が機器に対して電気的に接続されるようになっている。芯線圧着部２２は、前後方向に開口する円筒形状を有しており、後述するように電線１２の端末に露出した芯線１６が芯線圧着部２２に挿通されて芯線圧着部２２の内周面に溶接されることにより、端子１４と電線１２が電気的に接続されるようになっている。

＜端子付き電線１０の製造方法＞
図２から図４を用いて、端子付き電線１０の製造方法について説明する。まず、図２に示すように、芯線１６が絶縁被覆１８に覆われてなる電線１２と、筒状の芯線圧着部２２を有する端子１４を準備する工程が実行される。続いて、電線１２の端末の絶縁被覆１８を剥いで芯線１６を露出させる芯線露出工程が実行される。次に、芯線圧着部２２の内周面を円筒形状の熱可塑性接着剤２６で覆うように熱可塑性接着剤２６を芯線圧着部２２内に挿入し配置する熱可塑性接着剤配置工程が実行される。熱可塑性接着剤２６としては、熱収縮チューブで通常使われるホットメルトすなわちＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）系やＰＯ（ポリオレフィン）系などのような熱可塑性接着剤の他、公知の各種熱可塑性接着剤が採用可能である。そして、図３に示すように、芯線圧着部２２の内周面が熱可塑性接着剤２６で覆われた芯線圧着部２２に、電線１２の端末に露出させた芯線である露出芯線２８を挿通する。この状態で、芯線圧着部２２を一対の溶接電極３０，３０間に所定の圧力で挟み込んで一対の溶接電極３０，３０間に電圧を印加する。なお、特に図示しないが、この一対の溶接電極３０，３０は、電源や制御部を含む電圧印加装置に電気的に接続されている。また、端子１４は、接続部２０に図示しない放熱用の治具を接触させることにより、抵抗溶接時に生じる熱が放熱されるようになっている。これにより、芯線圧着部２２の内周面に電線１２の露出芯線２８を溶接する溶接工程が実行される。

最後に、溶接工程により溶融して芯線圧着部２２の軸方向（前後方向）両側の前方開口端部３２および後方開口端部３４側に押し出された熱可塑性接着剤２６を、冷却により硬化させる冷却工程が実行される。このようにして、本実施形態の端子付き電線１０が完成される。この結果、図４に示すように、芯線圧着部２２の前方開口端部３２および後方開口端部３４において、芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ａ，ｂである芯線圧着部２２の内周面と露出芯線２８の外周面の間（図４参照）が全周にわたって熱可塑性接着剤２６によって充填され封止されている。さらに、芯線圧着部２２の軸方向（前後方向）において、電線１２から離隔する側である芯線圧着部２２の前方開口端部３２に位置する露出芯線２８の端面３６が全面において熱可塑性接着剤２６によって覆われ封止されている。また、芯線圧着部２２の軸方向（前後方向）において、芯線圧着部２２の電線１２に近接する側に位置する後方開口端部３４と電線１２の絶縁被覆１８の端面３８との間の軸方向隙間４０が、熱可塑性接着剤２６によって充填され封止されている。この状態で、芯線圧着部２２の外周面は他部材に覆われることなく外部に露出している。

このような構造とされた本開示の端子付き電線１０によれば、電線１２から離隔する側である芯線圧着部２２の前方開口端部３２において、芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ａが熱可塑性接着剤２６に充填されている。しかも、露出芯線２８の端面３６が全面にわたって熱可塑性接着剤２６によって覆われ封止されている。これにより、端子１４の先端側である接続部２０側から伝わる水が、芯線圧着部２２の前方開口端部３２の芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ａや、前方開口端部３２に露出する露出芯線２８の素線間の隙間から芯線圧着部２２の内部に浸入することが有利に抑制または防止できる。また、芯線圧着部２２の電線１２に近接する側に位置する後方開口端部３４の芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ｂや、後方開口端部３４と電線１２の絶縁被覆１８の端面３８との間の軸方向隙間４０が、熱可塑性接着剤２６によって充填され封止されている。それゆえ、電線１２をつたって芯線圧着部２２の後方開口端部３４から芯線圧着部２２の内部に水が入り込むことが有利に抑制または防止できる。これにより、端子付き電線１０のように、露出芯線２８がアルミニウム系材料からなる素線によって構成されており、芯線圧着部２２が銅系材料からなる場合であっても、これらの異種金属間の接続部位が被水することにより、ガルバニック腐食が発生することが有利に抑制または防止されている。このように、芯線圧着部２２の前方開口端部３２と後方開口端部３４の防水性が確保されていることから、従来構造のように、芯線圧着部２２の外周面全体を熱収縮チューブで覆う必要がない。したがって、芯線圧着部２２の外周面を外部に露出することができ、端子付き電線１０の小型化を図ることができる。

また、このような構造は、芯線圧着部２２の内面を熱可塑性接着剤２６で覆った状態で芯線圧着部２２に露出芯線２８を挿通させ、芯線圧着部２２を一対の溶接電極３０，３０で挟んで芯線圧着部２２の内周面に露出芯線２８を溶接することで容易に実現できる。すなわち、溶接工程において熱可塑性接着剤２６が溶融して芯線圧着部２２の軸方向両側の前方開口端部３２および後方開口端部３４側に押し出される。そして、冷却によって芯線圧着部２２の前方開口端部３２および後方開口端部３４において芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ａ，ｂや、露出芯線２８の端面３６、さらには、絶縁被覆１８の端面３８と後方開口端部３４の軸方向隙間４０が熱可塑性接着剤２６で充填して封止される。このように、溶接工程を行った後に冷却するだけで、従来構造では別工程でおこなっていた防食処理も同時に行うことができる。それゆえ、防水性能を確保しつつ、製造時の作業工数の低減を図ることができる、端子付き電線１０を提供することが可能となる。

＜変形例＞
以上、本開示の具体例として、実施形態１について詳述したが、本開示はこの具体的な記載によって限定されない。本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。例えば次のような実施形態の変形例も本開示の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１の端子付き電線１０では、芯線圧着部２２は円筒形状として説明を行ったが、これに限定されない。芯線圧着部２２は、全体として筒状に構成されていればよく、軸方向全長に延びるスリットによって周方向に分割されていてもよいし、継ぎ目のないシームレスな筒体で構成されていてもよい。あるいは、芯線圧着部２２は、一対の周壁の端部同士が重なり合って筒状（σ状）に形成されていてもよい。

（２）熱可塑性接着剤２６は、少なくとも芯線圧着部２２の前方開口端部３２と後方開口端部３４において、芯線圧着部２２と露出芯線２８の対向面間ａ，ｂの隙間を充填していればよい。端子付き電線１０が求められる防水性能によっては、露出芯線２８の端面３８や、後方開口端部３４と電線１２の絶縁被覆１８の端面３８との間の軸方向隙間４０まで必ずしも充填していなくてもよい。

（３）芯線圧着部２２と露出芯線２８の溶接方法は、芯線圧着部２２と露出芯線２８を溶接しつつ熱可塑性接着剤２６を溶融し得る方法であれば任意の方法が採用され得る。

１０ 端子付き電線（実施形態１）
１２ 電線
１４ 端子
１６ 芯線
１８ 絶縁被覆
２０ 接続部
２２ 芯線圧着部
２４ ボルト挿通孔
２６ 熱可塑性接着剤
２８ 露出芯線（芯線）
３０ 溶接電極
３２ 前方開口端部（開口端部）
３４ 後方開口端部（開口端部）
３６ 端面
３８ 端面
４０ 軸方向隙間
ａ 対向面間
ｂ 対向面間

Claims (5)

1. 芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、
   筒状の芯線圧着部を有する端子と、を備え、
   前記電線の端末に露出した前記芯線が、前記芯線圧着部に挿通されて前記芯線圧着部の内周面に溶接されており、
   前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間が熱可塑性接着剤で充填されている、
   端子付き電線。
2. 前記芯線圧着部の前記電線から離隔する側に位置する前記開口端部に位置する前記芯線の端面が前記熱可塑性接着剤で覆われている、請求項１に記載の端子付き電線。
3. 前記芯線圧着部の前記軸方向において、前記芯線圧着部の前記電線に近接する側に位置する前記開口端部と前記電線の前記絶縁被覆の端面との軸方向隙間が、前記熱可塑性接着剤で充填されている、請求項１または請求項２に記載の端子付き電線。
4. 前記芯線圧着部の外周面が外部に露出している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の端子付き電線。
5. 芯線が絶縁被覆に覆われてなる電線と、筒状の芯線圧着部を有する端子と、を準備する工程と、
   前記電線の端末の前記絶縁被覆を剥いで前記芯線を露出させる芯線露出工程と、
   前記芯線圧着部の内周面を熱可塑性接着剤で覆う熱可塑性接着剤配置工程と、
   前記内周面が前記熱可塑性接着剤で覆われた前記芯線圧着部に、前記芯線を挿通させた状態で、前記芯線圧着部を一対の溶接電極で挟んで、前記芯線圧着部の内周面に前記芯線を溶接する溶接工程と、
   前記溶接工程により溶融して前記芯線圧着部の軸方向両側の開口端部側に押し出された前記熱可塑性接着剤を、冷却により硬化させて、前記芯線圧着部の各前記開口端部において、前記芯線圧着部と前記芯線の対向面間を前記熱可塑性接着剤で封止する、冷却工程と、
   を含む、端子付き電線の製造方法。

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