JP2022187799A - 電線及びこれを用いた電気接続部品、端子付き電線並びに電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グラフェン膜を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線と電気的に接続することが可能な電線及び電気接続部品を提供する。【解決手段】電線１０は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを備え、導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。電気接続部品１は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを含む一対の電線１０を備え、一対の電線１０の各々における導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されており、一対の電線１０における各々のグラフェン膜１３同士が接触している。【選択図】図２

Description

本発明は、電線及びこれを用いた電気接続部品、端子付き電線並びに電線の製造方法に関する。

従来、コネクタ端子において、電気接点の導電性を確保しつつ母材を腐食から保護するために、金、銀及び錫等の金属めっきが施されている。また、コネクタ端子の母材と金属めっきとの反応を抑制するため、母材と金属めっきとの間にニッケル層のような反応抑制層が設けられる場合がある。

近年、電子機器の高機能化に伴い、数ＧＨｚ～数十ＧＨｚといった高周波のデジタル信号が用いられるようになってきている。特許文献１では、高周波信号の伝送において安定した低誘導リアクタンス化が可能になる電気接点の製造方法が開示されている。当該方法は、基材の表面に成膜された銅めっき膜の表面にニッケル－リン合金めっき膜を成膜する工程と、ニッケル－リン合金めっき膜の表面に表層めっき膜を成膜する工程とを有している。そして、ニッケル－リン合金めっき膜のリン含有量を所定の範囲内とすることにより、ニッケル－リン合金めっき膜を非磁性体としている。

特許第５９６６５０６号公報

従来技術の電気接点は、銅めっき膜、ニッケル－リン合金めっき膜及び表層めっき膜を含む多層構造を含んでおり、材料比率を綿密に制御してニッケル－リン合金めっき膜を非磁性体にしている。また、従来技術では、高価な金を表層めっき膜として用いている。そのため、従来の方法で製造した電気接点は、製造コストが高くなるおそれがある。

一方、金に代えて銀又は錫を表層めっき膜に用いた場合には、表層めっきの表面が不導体である自然酸化膜によって覆われる。そのため、導電性の観点から、自然酸化膜を大きな荷重をかけて破壊したり、はぎ取ったりするための機構を設けることが好ましい。しかしながら、このような機構を設けると、コネクタ端子の形状に起因し、高周波信号の品質が低下するおそれがある。

このように、電気接点に用いられる金属めっきは、導電性の確保及び母材の保護に有用であるものの、製造コストの増加又は高周波信号の品質低下などを招く場合がある。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、グラフェン膜を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線と電気的に接続することが可能な電線及びこれを用いた電気接続部品、端子付き電線並びに電線の製造方法を提供することにある。

本発明の態様に係る電線は、導体と、導体を被覆する絶縁層とを備え、導体の軸方向の端面はグラフェン膜で被覆されている。

本発明の他の態様に係る電気接続部品は、導体と、導体を被覆する絶縁層とを含む一対の電線を備え、一対の電線の各々における導体の軸方向の端面はグラフェン膜で被覆されている。そして、一対の電線における各々のグラフェン膜同士が接触している。

本発明の他の態様に係る端子付き電線は、導体と、導体を被覆する絶縁層とを含み、導体の軸方向の端面がグラフェン膜で被覆されている電線を備える。端子付き電線は、端面のグラフェン膜が相手方電線と接触して電線と相手方電線とが電気的に接続されるように電線に設けられた端子を備える。

本発明の他の態様に係る電線の製造方法は、導体と、導体を被覆する絶縁層とを備える電線の製造方法であって、上記方法では、電気泳動堆積法を用い、導体の軸方向の端面をグラフェン膜で被覆する。

本発明によれば、グラフェン膜を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線と電気的に接続することが可能な電線及びこれを用いた電気接続部品、端子付き電線並びに電線の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る電線の一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る電線の一例を示す断面図である。 一対の電線を接続する前の状態の一例を示す斜視図である。 一対の電線を接続した後の状態の一例を示す側面図である。 本実施形態に係る電線の製造方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る端子付き電線の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る端子付き電線の別の例を示す断面図である。 第１端子付き電線と第２端子付き電線とを接続する前の状態の一例を示す断面図である。 第１端子付き電線と第２端子付き電線とを接続した後の状態の一例を示す断面図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係る電線及びその製造方法、電気接続部品並びに端子付き電線について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

［電線］
まず、本実施形態に係る電線１０について図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電線１０は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを備えている。

導体１１は軸方向に延在している。導体１１は、１本の素線のみで構成されていてもよく、複数の素線を撚り合わせた集合撚線であってもよく、複数の集合撚線を撚り合わせた複合撚線であってもよい。導体１１の径は、０．２ｍｍ以上であってもよく、１ｍｍ以上であってもよく、３ｍｍ以上であってもよく、５ｍｍ以上であってもよい。導体１１の径は、３０ｍｍ以下であってもよく、２５ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以下であってもよい。導体１１は、銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などからなる群より選択される少なくとも１つの金属を含んでいてもよい。

絶縁層１２は導体１１を被覆している。具体的には、絶縁層１２は、周方向に沿って導体１１の外表面を取り囲むように被覆している。また、絶縁層１２は導体１１を軸方向に沿って被覆している。導体１１の軸方向端部であって軸方向に垂直な径方向の外表面は、露出しないように絶縁層１２によって被覆されていてもよく、絶縁層１２の一部が剥ぎ取られて一部が露出していてもよい。本実施形態においては、導体１１の外表面は周方向に沿って導体１１の軸方向の端面に至るまで絶縁層１２で被覆されている。これにより、導体１１の端部を絶縁層１２で保護することができ、絶縁層１２の一部を剥ぎ取る必要がなくなる。

絶縁層１２の厚さは、０．２ｍｍ以上であってもよく、０．４ｍｍ以上であってもよく、０．６ｍｍ以上であってもよい。また、絶縁層１２の厚さは、２ｍｍ以下であってもよく、１．９ｍｍ以下であってもよく、１．８ｍｍ以下であってもよい。絶縁層１２は樹脂組成物を含んでいてもよい。

樹脂組成物は、ポリオレフィン及びポリ塩化ビニルの少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン共重合体及びプロピレン共重合体からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含んでいてもよい。樹脂組成物中の樹脂は放射線照射などによって架橋されていてもよい。樹脂組成物は、難燃剤及び酸化防止剤など各種添加剤を含んでいてもよい。

電線１０は、絶縁層１２を被覆するシールド層と、当該シールド層をさらに被覆するシース層とをさらに備えていてもよい。シールド層は、導体１１からの電磁波の放出を抑制することができる。シールド層は、金属箔又は網状金属部材であってもよい。シース層は樹脂組成物を含んでいてもよい。シース層の樹脂組成物の組成は、絶縁層１２の樹脂組成物と同じであってもよく、異なっていてもよい。

導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。グラフェン膜１３は、グラフェン又はグラフェンの積層体であってもよい。グラフェンは安価な炭素源を原料とした導電性の材料である。グラフェンは、炭素原子同士がｓｐ^２結合して構成された平面状の六角形格子構造を有する１原子の厚さの膜状物質である。グラフェンは、導電性の材料であり、強磁性を有しないことから、数ＧＨｚ～数十ＧＨｚといった高周波信号の品質低下を抑えることができる。また、グラフェンは、非金属であることから、酸化されにくく、電気接点として適している。

グラフェン膜１３に含まれるグラフェンの層数は３層以上であってもよい。グラフェンを３層以上とすることにより、酸素及び水の侵入を防ぎ、イオンマイグレーションによる金属原子の移動を抑制することができる。グラフェンの層数の上限は特に限定されない。グラフェンの層数は、１００層以下であってもよく、５０層以下であってもよく、３０層以下であってもよい。

グラフェン膜１３の厚さは、接触信頼性の観点から０．９ｎｍ～１０μｍであってもよい。グラフェン膜１３の厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によってグラフェン膜１３の断面を観察して厚さを測定することにより得ることができる。

次に、電線１０から電気接続部品１を製造する方法について図３及び図４を用いて説明する。図３は、一対の電線１０を接続する前の状態の一例を示す斜視図である。図４は、一対の電線１０を接続した後の状態の一例を示す側面図である。

まず、図３に示すように、電線１０と相手方電線１０とを含む一対の電線１０を準備する。相手方電線１０は電線１０と同じであり、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを含んでいる。一対の電線１０の各々における導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。そして、一対の電線１０における各々のグラフェン膜１３が対向するように一対の電線１０を配置する。次に、図４に示すように、一対の電線１０同士を軸方向に近づけ、一対の電線１０における各々のグラフェン膜１３同士を接触させることにより、電気接続部品１が形成される。

以上説明したように、本実施形態に係る電線１０は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを備え、導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。

本実施形態に係る電気接続部品１は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを含む一対の電線１０を備えている。一対の電線１０の各々における導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。一対の電線１０の各々におけるグラフェン膜１３同士が接触している。

グラフェン膜１３は導電性を有していることから、グラフェン膜１３同士を直接接触させることにより、一対の電線１０の導体１１がグラフェン膜１３を介して電気的に接続される。そのため、本実施形態に係る電線１０によれば、グラフェン膜１３を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線１０と電気的に接続することができる。

通常、導体１１に用いられる銅及びアルミニウムのような金属は、表面に自然酸化膜が生成されているため、本実施形態のように導体１１の端面同士を突き当てるだけでは良好な電気的接続を得ることができない。また、導体１１の端面に銀めっき又は錫めっきを施した場合も、導体１１の端面同士を突き当てるだけでは自然酸化膜を破壊又は除去することが容易でないため、良好な電気的接続を得ることができない。さらに、自然酸化膜が生成されにくい金めっきでは、銅などのコネクタ端子母材との間に反応抑制層として強磁性のニッケル層が必要となり、高周波信号を劣化させてしまうおそれがある。

一方、本実施形態に係る電線１０では、金属めっきを施したコネクタ端子を用いなくても電気的な接続が可能になるため、金めっきのような高価な材料、並びに、銀及び錫のような金属めっきの自然酸化膜を除去する除去機構が不要になる。また、グラフェン膜１３は強磁性を有していないため、数ＧＨｚ～数十ＧＨｚといった高周波信号の品質劣化を抑えることができる。

［電線の製造方法］
次に、本実施形態に係る電線１０の製造方法について図５を用いて説明する。本実施形態に係る電線１０の製造方法では、電気泳動堆積法（ＥＰＤ法）を用い、導体１１の軸方向の端面をグラフェン膜１３で被覆する。

図５は、電気泳動堆積法に用いられる電気泳動装置５０を示している。電気泳動装置５０は、電気泳動槽５１と、分散液５２と、カソード５３と、アノード５４とを含んでいる。電気泳動槽５１には分散液５２が収容されている。分散液５２にはカソード５３及びアノード５４の少なくとも一部が浸されている。カソード５３及びアノード５４は直流電源５５に接続されている。本実施形態においては、アノード５４として電線１０の導体１１が用いられている。

分散液５２は、グラフェン又は酸化グラフェンを含んでいている。分散液５２の分散媒は水を含んでいてもよい。分散液５２中のグラフェン又は酸化グラフェンの濃度は、適度な厚みのグラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜を形成する観点から、０．００１ｍｇ／Ｌ以上５００ｍｇ／Ｌ以下であってもよい。なお、上記濃度は、０．００５ｍｇ／Ｌ以上であってもよく、５０ｍｇ／Ｌ以下であってもよい。分散液５２は、グラフェン又は酸化グラフェンの他に、ｐＨ緩衝液及び防腐剤等の種々の添加剤を含んでいてもよい。

カソード５３は、可溶性陰極であってもよく、不溶性陰極であってもよい。可溶性陰極は、含燐銅、電気銅若しくは無酸素銅等の銅含有金属、又はニッケル若しくはニッケル合金等のニッケル含有金属であってもよい。不溶性陰極は、カーボン、白金又は白金コーティングを施したチタン等であってもよい。

電線１０の導体１１は、分散液５２に浸漬する前において、端面の自然酸化膜が除去されてもよい。自然酸化膜は、研磨などによって物理的に除去してもよく、薬液によって化学的に除去してもよい。薬液は、自然酸化膜の特性に応じて適宜選択することができる。薬液は、例えば、硫酸、塩酸又は硝酸等の酸性溶液であってもよい。

電気泳動堆積法では、直流電源５５によってカソード５３とアノード５４との間に電圧を印加すると、分散液５２中のグラフェン又は酸化グラフェンが、アノード５４である導体１１に向かって泳動し、導体１１の軸方向の端面に堆積する。これにより、導体１１の端面にグラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜が形成される。

導体１１の端面にグラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜を形成した後は、電線１０を分散液５２から引き上げ、その後乾燥してもよい。グラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜を乾燥させる際の乾燥温度は、８０℃～１２０℃であってもよい。乾燥時間は、５分～３０分であってもよい。乾燥雰囲気は、電線１０の導体１１の酸化を防ぐため、窒素などの不活性ガス雰囲気であってもよい。

導体１１の端面に酸化グラフェン膜を形成した場合には、酸化グラフェン膜を還元してグラフェン膜１３を生成してもよい。酸化グラフェン膜は、化学還元処理、熱還元処理、又は光還元処理等の公知の方法により還元してもよい。

グラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜の厚さは、分散液５２中のグラフェン又は酸化グラフェンの濃度、カソード５３及びアノード５４の電極間の電圧及び電圧の印加時間を調整することで制御することができる。例えば、電極間の電圧を高くしたり、電圧の印加時間を長くしたりすることにより、グラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜の厚さを厚くすることができる。一方、電極間の電圧を低くしたり、電圧の印加時間を短くしたりすることにより、グラフェン膜１３又は酸化グラフェン膜の厚さを薄くすることができる。

なお、本実施形態では、電線１０の導体１１をアノード５４とし、電気泳動堆積法によって導体１１の端面にグラフェン膜又は酸化グラフェン膜を形成した。しかしながら、分散液５２のｐＨを調整し、分散液５２中のグラフェン又は酸化グラフェンのゼータ電位を負から正に変えることにより、電線１０の導体１１をカソード５３とすることができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る電線１０の製造方法は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを備える電線１０の製造方法であって、電気泳動堆積法を用い、導体１１の軸方向の端面をグラフェン膜１３で被覆する。

電気泳動堆積法は、熱処理を必要とせず、非真空、常温で成膜可能なため、導体１１の端面にグラフェン膜１３を低コストで容易に形成することができる。

なお、本実施形態では、電気泳動堆積法を用い、導体１１の端面をグラフェン膜１３で被覆する例について説明したが、導体１１の端面をグラフェン膜１３で被覆する方法はこれに限定されない。例えば、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、転写法、合成法を用い、導体１１の端面をグラフェン膜１３で被覆してもよい。転写法では、グラフェン膜１３が表面に配置された押圧用部材を導体１１の端面に押圧し、グラフェン膜１３を導体１１の端面に転写してもよい。合成法では、ポリメタクリル酸メチルなどの有機材料及び酸化グラフェンなどの炭素源が配置された導体１１の端面をレーザで加熱することによりグラフェン膜１３を合成してもよい。これらの方法により、導体１１の端面をグラフェン膜１３で被覆することができる。

［端子付き電線］
次に、本実施形態に係る端子付き電線１００について図６及び図７を用いて説明する。図６は、端子付き電線１００の一例である第１端子付き電線２００を示す断面図である。図７は、端子付き電線１００の一例である第２端子付き電線３００を示す断面図である。

まず、本実施形態に係る第１端子付き電線２００について図６を用いて説明する。図６に示すように、第１端子付き電線２００は、電線１０と、端子２１０（端子１１０）とを備えている。端子２１０は、端面のグラフェン膜１３が第２端子付き電線３００の電線１０である相手方電線１０と接触して電線１０と相手方電線１０とが電気的に接続されるように電線１０に設けられている。具体的には、グラフェン膜１３は端子２１０と接触しないように導体１１の端面に設けられている。そして、端子２１０は、グラフェン膜１３が端子２１０の外側から視認可能なように電線１０に設けられている。また、電線１０は端子２１０に対して軸方向に揺動可能なように設けられている。端子２１０は、第１保持部２２０と、第１ハウジング２３０とを含んでいる。

第１保持部２２０は、電線１０の外周面を挟持して電線１０を保持している。第１保持部２２０は、挟持部２２１と、規制部２２２と、押部２２３とを含んでいる。

挟持部２２１は、第２端子付き電線３００の調芯部３２１を挟持するように設けられている。挟持部２２１は、グラフェン膜１３が設けられた導体１１の端部近傍に配置されている。挟持部２２１は、電線１０の周方向に沿って電線１０と空間を空けて電線１０を取り囲んでいる。挟持部２２１は、電線１０との間の空間に第２端子付き電線３００の調芯部３２１の筒状壁部が挿入可能なように設けられている。調芯部３２１が挟持部２２１によって挟持されることにより、第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００との径方向の位置が調整される。

挟持部２２１は、電線１０と対向する位置に配置され、電線１０に向かって突出するように設けられた突起部２２１ａを含んでいてもよい。突起部２２１ａは、調芯部３２１の外表面と接触することによって第１端子付き電線２００から第２端子付き電線３００が抜けないように第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００との接続を確実にしている。

規制部２２２は、第１端子付き電線２００の電線１０の外表面に沿って電線１０を取り囲んでいる。そのため、規制部２２２は、第１端子付き電線２００の電線１０が第２端子付き電線３００の相手方電線１０によって軸方向に押圧された場合に第１端子付き電線２００の電線１０が屈曲することを抑制することができる。

押部２２３は、第１保持部２２０の挟持部２２１とは反対側の端部に設けられている。押部２２３は、電線１０が相手方電線１０によって軸方向に押圧された場合に、電線１０に相手方電線１０を押し返す力を付与する。具体的には、押部２２３は、収容部２２３ａと、収容部２２３ａに収容された弾性体２２３ｂとを含んでいる。収容部２２３ａは、電線１０の外周を取り囲んでおり、内部に電線１０及び弾性体２２３ｂが配置された空間を有している。本実施形態では弾性体２２３ｂとしてコイルバネを用いており、コイルバネは電線１０に巻き付くように設けられている。コイルバネの一端は弾性体固定部２２３ｃを介して電線１０に固定されている。

図８に示すように、第１端子付き電線２００の電線１０が相手方電線１０に押圧されていない場合には、コイルバネは収容部２２３ａの軸方向に対向する一対の内壁と当接している。弾性体固定部２２３ｃは、一対の対向する内壁のうちグラフェン膜１３側に設けられた内壁に近い位置に配置されている。

図９に示すように、第１端子付き電線２００の電線１０が相手方電線１０に押圧されている場合には、コイルバネの一端は、一対の内壁のうちグラフェン膜１３から離れている内壁と当接している。一方、コイルバネのもう一端は弾性体固定部２２３ｃを介して電線１０に固定されている。そのため、電線１０が軸方向に押圧されることにより、コイルバネが圧縮される。弾性体の復元力により、押部２２３は、電線１０によって相手方電線１０を押し返すため、電線１０と相手方電線１０とがグラフェン膜１３を介して押し付けられた状態を維持することができる。

第１ハウジング２３０は、第１保持部２２０の外表面を覆っている。第１ハウジング２３０の第２接合部２３１は、第１保持部２２０の径方向外表面に設けられた第１接合部２２４と接合している。

次に、本実施形態に係る第２端子付き電線３００について図７を用いて説明する。図７に示すように、第２端子付き電線３００は、電線１０と、端子３１０（端子１１０）とを備えている。端子３１０は、端面のグラフェン膜１３が第１端子付き電線２００の電線１０である相手方電線１０と接触して電線１０と相手方電線１０とが電気的に接続されるように電線１０に設けられている。具体的には、グラフェン膜１３は端子３１０と接触しないように導体１１の端面に設けられている。そして、端子３１０は、グラフェン膜１３が端子３１０の外側から視認可能なように電線１０に設けられている。端子３１０は、電線１０と、第２保持部３２０と、第２ハウジング３３０とを備えている。

第２保持部３２０は、電線１０の外周面を挟持して電線１０を保持している。第２保持部３２０は、調芯部３２１と、電線固定部３２２とを含んでいる。

調芯部３２１は、電線１０の外周を取り囲み、かつ、相手方電線１０を軸方向において電線１０に近づけて接触させた場合に相手方電線１０が電線１０と電気的に接続されるように電線１０に対して相手方電線１０の径方向の位置を調整する。調芯部３２１により、電線１０と相手方電線１０の接続位置が調整されるため、電線１０と相手方電線１０との電気的な接続をより確実にすることができる。

調芯部３２１は、電線１０の外表面に沿って軸方向に延在し、電線１０の外径よりも大きい内径を有する円筒状部材である。調芯部３２１は、被覆部３２１ａと、被覆部３２１ａに対して軸方向に連続して形成された非被覆部３２１ｂとを含んでいる。被覆部３２１ａは、電線１０の周方向の外表面を被覆して電線１０が調芯部３２１内で径方向に動くのを抑制している。非被覆部３２１ｂは相手方電線１０が挿入可能なように設けられており、非被覆部３２１ｂで囲われた空間内には第２端子付き電線３００の電線１０は配置されていない。調芯部３２１は被覆部３２１ａと非被覆部３２１ｂとが軸方向に連続して形成されている。そのため、相手方電線１０が調芯部３２１に挿入されることにより、相手方電線１０の径方向の位置が第２端子付き電線３００の電線１０の径方向の位置と同じになるように調整される。

電線固定部３２２は、電線１０を外表面から挟持することによって第２端子付き電線３００の電線１０が端子３１０に対して軸方向に揺動しないように固定している。これにより、相手方電線１０によって第２端子付き電線３００の電線１０が押圧されても軸方向に移動しにくい。そのため、第２端子付き電線３００の電線１０が、相手方電線１０を軸方向に押圧した状態を維持することが容易になる。

第２ハウジング３３０は、第２保持部３２０の外表面を覆っている。第２ハウジング３３０の第４接合部３３１は、第２保持部３２０の径方向外表面に設けられた第３接合部３２３を介して接合している。

次に、図８及び図９を用いて第１端子付き電線２００及び第２端子付き電線３００から電気接続部品１を製造する方法について説明する。図８は、第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００とを接続する前の状態の一例を示す断面図である。図９は、第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００とを接続した後の状態の一例を示す断面図である。

まず、図８に示すように、第１端子付き電線２００の電線１０と第２端子付き電線３００の電線１０とを含む一対の端子付き電線１００を準備する。一対の端子付き電線１００の各々における導体１１の軸方向の端面はグラフェン膜１３で被覆されている。そして、一対の電線１０における各々のグラフェン膜１３が対向するように第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００とを配置する。

次に、図９に示すように、第１端子付き電線２００と第２端子付き電線３００とを軸方向に近づけることにより、電気接続部品１が形成される。具体的には、一対の電線１０における各々のグラフェン膜１３同士を接触させることにより、第１端子付き電線２００の導体１１と、第２端子付き電線３００の導体１１とが、グラフェン膜１３を介して電気的に接続される。このように、本実施形態に係る端子付き電線１００によれば、グラフェン膜１３を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線１０と電気的に接続することができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る端子付き電線１００は、電線１０と、端子１１０とを備えている。電線１０は、導体１１と、導体１１を被覆する絶縁層１２とを含み、導体１１の軸方向の端面がグラフェン膜１３で被覆されている。端子１１０は、端面のグラフェン膜１３が相手方電線１０と接触して電線１０と相手方電線１０とが電気的に接続されるように電線１０に設けられている。

本実施形態に係る端子付き電線１００は端面のグラフェン膜１３が相手方電線１０と接触して電線１０と相手方電線１０とが電気的に接続されるように電線１０に設けられた端子１１０を備えている。そのため、電線１０の取り扱いを容易にするとともに、グラフェン膜１３を用いることで、電気接点に金属めっきを用いなくても相手方電線１０と電気的に接続することができる。

また、端子１１０は、電線１０が相手方電線１０によって軸方向に押圧された場合に、電線１０に相手方電線１０を押し返す力を付与する押部２２３を含んでいてもよい。押部２２３により、第１端子付き電線２００の電線１０が、第２端子付き電線３００の電線１０を軸方向に押圧した状態で接続される。また、第２端子付き電線３００が第１端子付き電線２００に対して離れる方向に移動した場合であっても、第１端子付き電線２００の電線１０が押し戻されるため、第２端子付き電線３００の電線１０に追従する。そのため、第１端子付き電線２００の電線１０と第２端子付き電線３００の電線１０との電気的接続が良好に維持される。

また、端子１１０は調芯部３２１を含んでいてもよい。調芯部３２１は、電線１０の外周を取り囲み、かつ、相手方電線１０を軸方向において電線１０に近づけて接触させた場合に相手方電線１０が電線１０と電気的に接続されるように電線１０に対して相手方電線１０の径方向の位置を調整する。調芯部３２１により、電線１０と相手方電線１０の接続位置が調整されるため、電線１０と相手方電線１０との電気的な接続をより確実にすることができる。

なお、上記実施形態では、第１端子付き電線２００の端子２１０が押部２２３を含み、第２端子付き電線３００の端子３１０が調芯部３２１を含む例について説明した。しかしながら、端子付き電線１００は、押部２２３及び調芯部３２１を含む端子１１０を備えていてもよい。

また、上記実施形態では、調芯部３２１が電線１０の外径よりも大きい内径を有する円筒状部材を含む場合について説明した。しかしながら、調芯部３２１の円筒状部材は電線１０の外径よりも小さい内径を有しており、調芯部３２１にはスリットが軸方向に設けられていてもよい。このように、調芯部３２１を割りスリーブとし、円筒の中心部に向かって弾性力のような応力を発生させてもよい。調芯部３２１が割りスリーブ構造を有することにより、導体１１同士を高精度に調芯することができる。

また、上記実施形態では、端子付き電線１００が１本の電線１０を備える例について説明した。しかしながら、端子付き電線１００は、１本の電線１０に代え、複数本の電線１０を束ねたケーブルを用いてもよい。複数本の電線１０を束ねたケーブルとしては、２本の電線を束ねたツイストペアケーブルなどが挙げられる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 電気接続部品
１０ 電線
１１ 導体
１２ 絶縁層
１３ グラフェン膜
１００ 端子付き電線
２００ 第１端子付き電線
２１０ 端子
２２３ 押部
３００ 第２端子付き電線
３１０ 端子
３２１ 調芯部

Claims (7)

1. 導体と、
   前記導体を被覆する絶縁層と、
   を備え、
   前記導体の軸方向の端面はグラフェン膜で被覆されている、電線。
2. 前記導体の外表面は周方向に沿って前記軸方向の前記端面に至るまで前記絶縁層で被覆されている、請求項１に記載の電線。
3. 導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを含む一対の電線を備え、
   前記一対の電線の各々における前記導体の軸方向の端面はグラフェン膜で被覆されており、
   前記一対の電線における各々の前記グラフェン膜同士が接触している、電気接続部品。
4. 導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを含み、前記導体の軸方向の端面がグラフェン膜で被覆されている電線と、
   前記端面の前記グラフェン膜が相手方電線と接触して前記電線と前記相手方電線とが電気的に接続されるように前記電線に設けられた端子と、
   を備える、端子付き電線。
5. 前記端子は、前記電線が前記相手方電線によって前記軸方向に押圧された場合に、前記電線に前記相手方電線を押し返す力を付与する押部を含んでいる、請求項４に記載の端子付き電線。
6. 前記端子は、前記電線の外周を取り囲み、かつ、相手方電線を前記軸方向において前記電線に近づけて接触させた場合に前記相手方電線が前記電線と電気的に接続されるように前記電線に対して前記相手方電線の径方向の位置を調整する調芯部を含んでいる、請求項４又は５に記載の端子付き電線。
7. 導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備える電線の製造方法であって、
   電気泳動堆積法を用い、前記導体の軸方向の端面をグラフェン膜で被覆する、電線の製造方法。

Images