JP2024018955A - 端子付き電線 - Google Patents
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Abstract
【課題】電線の芯線が溶接で端子に接続される端子付き電線において、接続の信頼性を向上させると共に接続作業を容易とする。【解決手段】端子付き電線1は、端末部の絶縁被覆23が除去されて複数の素線25からなる芯線21が露出した芯線露出部27を有する電線20と、相手端子と電気的に接続される端子接続部11と、電線20の端末部が電気的に接続される電線接続部13とが一体に形成された端子10と、電線接続部13の底壁14が前記絶縁被覆23の厚さt分だけ上方に突出するように形成されて芯線露出部27が溶接される電線溶接部16と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、端子付き電線に関する。
従来、電線の端末部に端子が電気的に接合されている端子付き電線が知られている。端子付き電線には、電線が圧接される圧接タイプの端子を有するものや、電線の露出している芯線(複数本の素線で構成されている導体)が超音波接合等で接合される接合タイプの端子を有するものがある。
特許文献1に開示された圧接タイプの端子金具(端子)は、側壁の後縁部を斜め前方へ突出させた後、外側へ湾曲させることにより弾性片部及び挟持部を形成し、さらにその弾性片部の先端を内側へ折り曲げて圧接刃を形成した電線保持部を有している。このような端子金具では、電線が後方に引っ張られても、圧接部に構成した電線保持部によって弾性片部が内側に弾性変形し、電線を挟持部によって強く挟み込むことができる。
これにより、この端子金具によれば、電線の引っ張り方向への動きを規制できるから、バレル片等で電線をかしめる必要がなくなり、バレル片等に対するかしめ作業を不要にできる。
これにより、この端子金具によれば、電線の引っ張り方向への動きを規制できるから、バレル片等で電線をかしめる必要がなくなり、バレル片等に対するかしめ作業を不要にできる。
特許文献2に開示された端子付き電線は、電線の導体が接合される導体被接合部と、電線の被覆が接する被覆被接触部とを備えた接合タイプの端子を有している。このような端子付き電線では、被覆で覆われていない導体の部位と端子の一部とを、アンビルとホーンとで挟み込み、ホーンを超音波振動させることで、導体被接合部への導体の接合(超音波接合)を行っている。そして、端子の導体被接合部に接合されている導体の部位には、各素線同士が接合された接合部が形成されている。
ところで、一般に超音波接合する際には、端子の平面状の部位に、導体(接合部)が接合されるとともに電線の被覆が接触している。これにより、接合部と被覆で覆われている部位との間に位置している中間部のうちで、ホーン側に位置している素線が特に大きく変形する。そして、超音波接合するときの加圧(アンビルとホーンとによる挟み込み)とホーンによる振動とによって素線が切れてしまい、接続の信頼性が低下することがある。
そこで、特許文献2に開示された端子付き電線では、導体被接合部が、被覆被接触部よりも、高さ方向で被覆被接触部に接している被覆の部位から導体側(上側)に、所定の高さだけ突出している。
これにより、この端子付き電線によれば、中間部における素線の変形量が上側と下側とに分散されて小さくなり、導体を構成している素線が切れてしまうことが防止される。
これにより、この端子付き電線によれば、中間部における素線の変形量が上側と下側とに分散されて小さくなり、導体を構成している素線が切れてしまうことが防止される。
しかしながら、上述した特許文献1に開示された端子金具の圧接刃は、芯線(導体)との電気的接続と、弾性片部を内方へ弾性変形させる荷重を与える電線保持の2つの機能を持っているが、電線が後方に引っ張られた場合、圧接刃の先端は芯線に食い込み、接点も微視的に動く。そこで、これが繰り返されると接点部が酸化し、圧接刃と芯線との接触抵抗が上昇する可能性がある。
また、上述した特許文献2に開示された端子付き電線では、電線の引っ張り荷重から接合部を保護するため、端子に設けたバレル片等で電線をかしめる必要があり、バレル片等に対するかしめ作業が発生する。
また、上述した特許文献2に開示された端子付き電線では、電線の引っ張り荷重から接合部を保護するため、端子に設けたバレル片等で電線をかしめる必要があり、バレル片等に対するかしめ作業が発生する。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電線の芯線が溶接で端子に接続される端子付き電線において、接続の信頼性を向上させると共に接続作業を容易とすることにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子付き電線は、下記を特徴としている。
(1) 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記電線接続部の底壁が前記絶縁被覆の厚さ分だけ上方に突出するように形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。
(2) 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記端子接続部に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面を有し、前記絶縁被覆の厚さより高い高さを有して上方へ突出するように前記電線接続部の底壁に形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。
(1) 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記電線接続部の底壁が前記絶縁被覆の厚さ分だけ上方に突出するように形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。
(2) 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記端子接続部に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面を有し、前記絶縁被覆の厚さより高い高さを有して上方へ突出するように前記電線接続部の底壁に形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。
本発明に係る端子付き電線によれば、電線の芯線が溶接で端子に接続される端子付き電線において、接続の信頼性を向上させると共に接続作業を容易とすることができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る端子付き電線1の斜視図である。図2は、図1に示した端子付き電線1の分解斜視図である。なお、本明細書中、前後方向、上下方向、左右方向は図1に示した矢印の方向に従うものとする。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る端子付き電線1の斜視図である。図2は、図1に示した端子付き電線1の分解斜視図である。なお、本明細書中、前後方向、上下方向、左右方向は図1に示した矢印の方向に従うものとする。
図1及び図2に示す端子付き電線1は、車両に使用されるワイヤハーネス等に適用されるものである。ここで、ワイヤハーネスは、例えば、車両に搭載される各装置間の電気的な接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線20を束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線20を各装置に接続するようにしたものである。
端子付き電線1は、図2に示すように、電線20と、この電線20の端末に接続される端子10とを備える。端子10は、後述するようにレーザ溶接によって電線に電気的に接続される。
電線20は、導電性を有する線状の芯線21と、この芯線21の外側を覆う絶縁性を有する絶縁被覆23とを含んで構成された絶縁電線である。
電線20は、導電性を有する線状の芯線21と、この芯線21の外側を覆う絶縁性を有する絶縁被覆23とを含んで構成された絶縁電線である。
芯線21は、例えば、導電性を有する銅合金やアルミニウム合金等の複数の素線25からなり、導体部を構成するものである。芯線21は、複数の素線25を束ねた芯線でもよいし、複数の素線25を撚り合わせた撚り芯線でもよい。絶縁被覆23は、芯線21の外周側を被覆する電線被覆である。絶縁被覆23は、例えば、絶縁性の樹脂材料(PPやPVC、架橋PE等)を押出成形することによって形成される。
電線20は、少なくとも一方の端末において、絶縁被覆23が剥ぎ取られて除去されており、芯線21が絶縁被覆23から露出している芯線露出部27を有している。電線20は、絶縁被覆23から露出している芯線21の芯線露出部27に端子10が電気的に接続される。
端子10は、電線20が電気的に接続され、導電性を有する相手端子が接続される導体である。端子10は、端子接続部11と電線接続部13とを備え、全体が一体で導電性を有する金属部材によって構成される。例えば、端子10は、一枚の板金を、端子接続部11及び電線接続部13の各部に対応した形状に合わせて、打ち抜き加工、プレス加工、折り曲げ加工等の各種加工によって成形することで各部が立体的に一体で形成される。端子10は、前後方向に沿って端子接続部11と電線接続部13とが相互に連結される。
端子接続部11は、図示しない相手端子と電気的に接続される部分であり、雌型の端子形状であってもよいし、雄型の端子形状であってもよい。本実施形態の端子接続部11は、雌型の端子形状として図示されており、雄型の端子形状の相手端子と電気的に接続される。
端子10は、電線接続部13を介して端子接続部11と電線20の芯線21とが電気的に接続され導通される。
電線接続部13は、芯線接続部15及び電線保持部17を含んで構成され、電線20の端末と端子10とを電気的に接続する部分である。電線接続部13は、端子接続部11に連設された底壁14の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁12,12を有する断面略U字状に形成されている。
電線接続部13は、芯線接続部15及び電線保持部17を含んで構成され、電線20の端末と端子10とを電気的に接続する部分である。電線接続部13は、端子接続部11に連設された底壁14の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁12,12を有する断面略U字状に形成されている。
芯線接続部15は、芯線露出部27が溶接される底壁14に、底面が上方に突出するよう略四角錐台状に絞り加工された電線溶接部16が形成されている。電線溶接部16の上面16aは、電線接続部13の底壁14が絶縁被覆23の厚さt分だけ上方に突出する高さhを有している(図4、参照)。芯線接続部15の電線溶接部16には、溶接工程の際に電線20の芯線露出部27が載置される。
電線保持部17は、芯線接続部15の後方における一対の側壁12,12からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成された複数対の刃部18を有する。複数対(本実施形態では、二対)の刃部18は、電線保持部17に電線20の端末部を圧入することで、電線20の中心線と交差する方向の両側からに絶縁被覆23に食い込んで電線20を保持する。
刃部18は、上部に電線20の中心線に向けて下降傾斜する刃付テーパ案内面18aが形成されている。刃部18は、刃付テーパ案内面18aから底壁14に向けて立ち下げられ、絶縁被覆23の直径よりも小さく、芯線21の直径よりも大きな対向間隔Wを以て各対の立ち下げ内側面18b,18bが対峙するように形成されている(図5、参照)。
即ち、電線保持部17は、電線接続部13の底壁14に載置された電線20の絶縁被覆23に対して刃部18が食い込むことで、電線20に固定される。電線保持部17は、電線接続部13において後方側、即ち、端子接続部11とは反対側に設けられる。
上記のように構成された端子付き電線1は、電線接続部13に電線20が物理的かつ電気的に接続される。そして、端子付き電線1は、例えば、図示しないコネクタハウジング等に端子10が保持され、このコネクタハウジングが相手コネクタのコネクタハウジングと相互に嵌合しコネクタ嵌合されることで、端子接続部11において相手端子と電気的に接続され相互間に電気的な接点部位が形成される。この結果、端子付き電線1は、この接点部位を介して相手端子と導通接続される。
次に、図3~図7を参照して、上記のように構成される端子付き電線1の端子10に、電線20の端末部を電気的に接続する方法について説明する。
図3は、図2に示した電線20の端末部が端子10の電線保持部17に保持された状態を示す平面図である。図4及び図5は、図3におけるIV-IV断面矢視図及びV-V断面矢視図である。図6及び図7は、電線溶接部16の高さhが絶縁被覆23の厚さtより高い場合及び低い場合における参考例に係る端子付き電線1A,1Bの要部断面図である。
図3は、図2に示した電線20の端末部が端子10の電線保持部17に保持された状態を示す平面図である。図4及び図5は、図3におけるIV-IV断面矢視図及びV-V断面矢視図である。図6及び図7は、電線溶接部16の高さhが絶縁被覆23の厚さtより高い場合及び低い場合における参考例に係る端子付き電線1A,1Bの要部断面図である。
先ず、端末部における電線20の絶縁被覆23を除去し、複数の素線25からなる芯線21が露出した芯線露出部27を形成する。
次に、図3及び図4に示すように、端子10の電線接続部13に電線20の端末部が圧入される。この際、芯線21の芯線露出部27が芯線接続部15の電線溶接部16に対応し、芯線露出部27が電線保持部17に係わらない位置にセットするようにして、電線20の端末部を電線保持部17に圧入する。
次に、図3及び図4に示すように、端子10の電線接続部13に電線20の端末部が圧入される。この際、芯線21の芯線露出部27が芯線接続部15の電線溶接部16に対応し、芯線露出部27が電線保持部17に係わらない位置にセットするようにして、電線20の端末部を電線保持部17に圧入する。
この際、図5に示したように、立ち下げ内側面18b,18bが対峙する各対の刃部18,18は、矢印の方向に圧入される電線20に対し刃付テーパ案内面18a,18aによって、その外径を漸次圧縮、変形しながら絶縁被覆23を切り込み、そのまま電線20を押し込み続けることで、絶縁被覆23が破断される。
これら刃部18は、電線20の両側から絶縁被覆23に食い込んで電線20を保持するものであり、従来の圧接刃のような電気的接続の機能を持つ必要がないが、芯線21に達しても問題はない。
もしも、これら刃部18に電気的接続の機能を持たせようとすると、芯線21の直径に対して、対向間隔Wが小さすぎると芯線21を削ってしまい、大きすぎると芯線21と接触しない虞があり、対向間隔Wを厳しく管理する必要がある。しかし、上述した本実施形態の刃部18の機能は電線保持であり、立ち下げ内側面18b,18bが絶縁被覆23に食い込めばよく、芯線21との接触が必須ではないので、端子製造時の対向間隔Wの厳しい寸法管理は不要である。そこで、生産時の調整時間を短縮することができる。
もしも、これら刃部18に電気的接続の機能を持たせようとすると、芯線21の直径に対して、対向間隔Wが小さすぎると芯線21を削ってしまい、大きすぎると芯線21と接触しない虞があり、対向間隔Wを厳しく管理する必要がある。しかし、上述した本実施形態の刃部18の機能は電線保持であり、立ち下げ内側面18b,18bが絶縁被覆23に食い込めばよく、芯線21との接触が必須ではないので、端子製造時の対向間隔Wの厳しい寸法管理は不要である。そこで、生産時の調整時間を短縮することができる。
そして、絶縁被覆23が底壁14に接するまで電線20が押し込まれて圧入作業が完了すると、電線20の端末部が電線接続部13に保持される。この際、電線溶接部16は、図4に示すように、電線接続部13の底壁14からの上面16aの高さhが絶縁被覆23の厚さtと同じだけ高くなっている。そこで、芯線露出部27は、上方から押さえ付けられることなく電線溶接部16の上面16aと良好に接触することができる。
即ち、図6に示す参考例に係る端子付き電線1Aのように、電線溶接部16の上面16aの高さhが絶縁被覆23の厚さtより高い場合、絶縁被覆23が底壁14に接するまで電線20が押し込まれると、上面16aの端縁に接触した芯線露出部27は上方に傾き、先端部が電線溶接部16の上面16aと接触しない。そこで、例えば芯線露出部27の水平を保つように、電線20の押し込み量を管理する必要が生じる。
また、図7に示す参考例に係る端子付き電線1Bのように、電線溶接部16の高さhが絶縁被覆23の厚さtより低い場合、絶縁被覆23が底壁14に接するまで電線20が押し込まれても、芯線露出部27は電線溶接部16の上面16aと接触することができない。そこで、例えば芯線露出部27の先端部が下方に傾いた状態に電線20を保持しながら押し込み作業を行う必要が生じる。
これらに対し、図4に示す本第1実施形態の端子付き電線1は、電線接続部13の底壁14からの高さhが絶縁被覆23の厚さtと同じなので、絶縁被覆23が底壁14に接するまで電線20を押し込むだけで、芯線21に曲げ応力を加えることなく芯線露出部27を電線溶接部16の上面16aに良好に接触させることができる。そこで、端子10の電線接続部13に電線20の端末部を圧入する際の厳密な調整が不要となり、圧着のような作業後の検査も不要となる。
最後に、図4に示すように、レーザ照射装置51を用いて、芯線露出部27の先端にレーザ光53を照射し、複数の素線25を溶融させる。なお、レーザ光53を少なくとも芯線露出部27の先端に照射することによって、レーザ光53による熱が芯線21を伝って芯線露出部27の前方に逃げるのを防止し、目視しながら複数の素線25同士を確実に溶融させることができる。
その後、レーザ照射装置51を制御して、レーザ光53の照射を停止させ、溶融した素線25を芯線接続部15の電線溶接部16に固着させて溶融固着部30を形成させる。
その後、レーザ照射装置51を制御して、レーザ光53の照射を停止させ、溶融した素線25を芯線接続部15の電線溶接部16に固着させて溶融固着部30を形成させる。
溶融固着部30は、芯線21において、レーザ光53で溶融した素線25が電線溶接部16の上面16aに固着して導通された部分である。芯線21は、この溶融固着部30においては、複数の素線25が溶融し一体化され単線化された上で芯線接続部15の電線溶接部16と導通接続される。
上述した本第1実施形態に係る端子付き電線1によれば、電線20の芯線露出部27が溶接される端子10の電線溶接部16は、電線接続部13の底壁14からの上面16aの高さhが絶縁被覆23の厚さtと同じとされる。そこで、溶接するため電線20の中心線に沿って芯線露出部27を電線溶接部16の上面16aに沿わせた際、芯線21には曲げ応力が加わることなく良好に電線溶接部16の上面16aに接触した状態となる。
即ち、レーザ光53で溶融した素線25を電線溶接部16に固着する際、芯線露出部27は電線溶接部16の上面16aと良好に接触している。そこで、芯線露出部27を電線溶接部16にレーザ溶接する際には、芯線露出部27を上方から強く押さえ付ける必要がなく、芯線21を構成している素線25が切れてしまうことが防止される。また、芯線露出部27を電線溶接部16の上面16aにレーザ溶接した際には、芯線露出部27が電線溶接部16の上面16aから浮き上がって溶接不良が生じたりすることが抑制され、接続の信頼性を向上させることができる。
また、電線接続部13の底壁14からの高さhが絶縁被覆23の厚さtと同じなので、絶縁被覆23が底壁14に接するまで電線20を押し込むだけで、芯線露出部27を電線溶接部16の上面16aに良好に接触させることができる。そこで、端子10の電線接続部13に電線20の端末部を圧入する際の厳密な調整が不要となり、圧着のような作業後の検査も不要となる。
更に、本第1実施形態に係る端子付き電線1によれば、複数の刃部18が、電線接続部13の底壁14の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁12,12からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成されている。そこで、複数の刃部18を端子10の電線接続部13に一体で形成することができ、端子10の製造コストを抑制することができる。
更に、本第1実施形態に係る端子付き電線1によれば、少なくとも芯線露出部27の先端が、電線溶接部16の上面16aに溶接されている。そこで、少なくとも芯線露出部27の先端を電線溶接部16の上面16aに溶接することによって、溶接による熱が芯線21を伝って芯線露出部27の前方に逃げるのを防止し、目視しながら複数の素線25同士を確実に溶接することができる。
従って、本第1実施形態に係る端子付き電線1によれば、電線20の芯線21がレーザ溶接で端子10に接続されている端子付き電線1において、接続の信頼性を向上させると共に接続作業を容易とすることができる。
[第2実施形態]
図8は、本発明の第2実施形態に係る端子付き電線61の斜視図である。図9は、図8に示した端子付き電線61の分解斜視図である。なお、本明細書中、前後方向、上下方向、左右方向は図8に示した矢印の方向に従うものとする。
図8は、本発明の第2実施形態に係る端子付き電線61の斜視図である。図9は、図8に示した端子付き電線61の分解斜視図である。なお、本明細書中、前後方向、上下方向、左右方向は図8に示した矢印の方向に従うものとする。
図8及び図9に示す端子付き電線61は、車両に使用されるワイヤハーネス等に適用されるものである。ここで、ワイヤハーネスは、例えば、車両に搭載される各装置間の電気的な接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線20を束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線20を各装置に接続するようにしたものである。
端子付き電線61は、図9に示すように、電線20と、この電線20の端末に接続される端子40とを備える。端子40は、後述するようにレーザ溶接によって電線に電気的に接続される。
電線20は、導電性を有する線状の芯線21と、この芯線21の外側を覆う絶縁性を有する絶縁被覆23とを含んで構成された絶縁電線である。
電線20は、導電性を有する線状の芯線21と、この芯線21の外側を覆う絶縁性を有する絶縁被覆23とを含んで構成された絶縁電線である。
芯線21は、例えば、導電性を有する銅合金やアルミニウム合金等の複数の素線25からなり、導体部を構成するものである。芯線21は、複数の素線25を束ねた芯線でもよいし、複数の素線25を撚り合わせた撚り芯線でもよい。絶縁被覆23は、芯線21の外周側を被覆する電線被覆である。絶縁被覆23は、例えば、絶縁性の樹脂材料(PPやPVC、架橋PE等)を押出成形することによって形成される。
電線20は、少なくとも一方の端末において、絶縁被覆23が剥ぎ取られて除去されており、芯線21が絶縁被覆23から露出している芯線露出部27を有している。電線20は、絶縁被覆23から露出している芯線21の芯線露出部27に端子40が電気的に接続される。
端子40は、電線20が電気的に接続され、導電性を有する相手端子が接続される導体である。端子40は、端子接続部41と電線接続部43とを備え、全体が一体で導電性を有する金属部材によって構成される。例えば、端子40は、一枚の板金を、端子接続部41及び電線接続部43の各部に対応した形状に合わせて、打ち抜き加工、プレス加工、折り曲げ加工等の各種加工によって成形することで各部が立体的に一体で形成される。端子40は、前後方向に沿って端子接続部41と電線接続部43とが相互に連結される。
端子接続部41は、図示しない相手端子と電気的に接続される部分であり、雌型の端子形状であってもよいし、雄型の端子形状であってもよい。本実施形態の端子接続部41は、雌型の端子形状として図示されており、雄型の端子形状の相手端子と電気的に接続される。
端子40は、電線接続部43を介して端子接続部41と電線20の芯線21とが電気的に接続され導通される。
電線接続部43は、芯線接続部45及び電線保持部47を含んで構成され、電線20の端末と端子40とを電気的に接続する部分である。電線接続部43は、端子接続部41に連設された底壁44の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁42,42を有する断面略U字状に形成されている。
電線接続部43は、芯線接続部45及び電線保持部47を含んで構成され、電線20の端末と端子40とを電気的に接続する部分である。電線接続部43は、端子接続部41に連設された底壁44の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁42,42を有する断面略U字状に形成されている。
芯線接続部45は、芯線露出部27が溶接される底壁44に、電線溶接部46が形成されている。電線溶接部46は、端子接続部41に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面46aを有し、絶縁被覆23の厚さtより高い高さh1を有して上方へ突出するように絞り加工されている(図11、参照)。芯線接続部45の電線溶接部46には、溶接工程の際に電線20の芯線露出部27が載置される。
電線保持部47は、芯線接続部45の後方における一対の側壁42,42からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成された複数対の刃部48を有する。複数対(本実施形態では、二対)の刃部48は、電線保持部47に電線20の端末部を圧入することで、電線20の中心線と交差する方向の両側からに絶縁被覆23に食い込んで電線20を保持する。
刃部48は、上部に電線20の中心線に向けて下降傾斜する刃付テーパ案内面48aが形成されている。刃部48は、刃付テーパ案内面48aから底壁44に向けて立ち下げられ、絶縁被覆23の直径よりも小さく、芯線21の直径よりも大きな対向間隔Wを以て各対の立ち下げ内側面48b,48bが対峙するように形成されている(図12、参照)。
即ち、電線保持部47は、電線接続部43の底壁44に載置された電線20の絶縁被覆23に対して刃部48が食い込むことで、電線20に固定される。電線保持部47は、電線接続部43において後方側、即ち、端子接続部41とは反対側に設けられる。
上記のように構成された端子付き電線61は、電線接続部43に電線20が物理的かつ電気的に接続される。そして、端子付き電線61は、例えば、図示しないコネクタハウジング等に端子40が保持され、このコネクタハウジングが相手コネクタのコネクタハウジングと相互に嵌合しコネクタ嵌合されることで、端子接続部41において相手端子と電気的に接続され相互間に電気的な接点部位が形成される。この結果、端子付き電線61は、この接点部位を介して相手端子と導通接続される。
次に、図10~図14を参照して、上記のように構成される端子付き電線61の端子40に、電線20の端末部を電気的に接続する方法について説明する。
図10は、図9に示した電線20の端末部が端子40の電線保持部47に保持された状態を示す平面図である。図11及び図12は、図10におけるXI-XI断面矢視図及びXII-XII断面矢視図である。図13及び図14は、芯線露出部27が真っ直ぐな電線20を電線溶接部46にセットする場合及び芯線露出部27が曲がっている電線20を電線溶接部46にセットする場合における本第2実施形態に係る端子付き電線61の要部断面図である。
図10は、図9に示した電線20の端末部が端子40の電線保持部47に保持された状態を示す平面図である。図11及び図12は、図10におけるXI-XI断面矢視図及びXII-XII断面矢視図である。図13及び図14は、芯線露出部27が真っ直ぐな電線20を電線溶接部46にセットする場合及び芯線露出部27が曲がっている電線20を電線溶接部46にセットする場合における本第2実施形態に係る端子付き電線61の要部断面図である。
先ず、端末部における電線20の絶縁被覆23を除去し、複数の素線25からなる芯線21が露出した芯線露出部27を形成する。
次に、図10及び図11に示すように、端子40の電線接続部43に電線20の端末部が圧入される。この際、芯線21の芯線露出部27の先端が芯線接続部45の電線溶接部46に接し、芯線露出部27が電線保持部47に係わらない位置にセットするようにして、電線20の端末部を電線保持部47に圧入する。
次に、図10及び図11に示すように、端子40の電線接続部43に電線20の端末部が圧入される。この際、芯線21の芯線露出部27の先端が芯線接続部45の電線溶接部46に接し、芯線露出部27が電線保持部47に係わらない位置にセットするようにして、電線20の端末部を電線保持部47に圧入する。
この際、図12に示したように、立ち下げ内側面48b,48bが対峙する各対の刃部48,48は、矢印の方向に圧入される電線20に対し刃付テーパ案内面48a,48aによって、その外径を漸次圧縮、変形しながら絶縁被覆23を切り込み、そのまま電線20を押し込み続けることで、絶縁被覆23が破断される。
これら刃部48は、電線20の両側から絶縁被覆23に食い込んで電線20を保持するものであり、従来の圧接刃のような電気的接続の機能を持つ必要がないが、芯線21に達しても問題はない。
もしも、これら刃部48に電気的接続の機能を持たせようとすると、芯線21の直径に対して、対向間隔Wが小さすぎると芯線21を削ってしまい、大きすぎると芯線21と接触しない虞があり、対向間隔Wを厳しく管理する必要がある。しかし、上述した本実施形態の刃部48の機能は電線保持であり、立ち下げ内側面48b,48bが絶縁被覆23に食い込めばよく、芯線21との接触が必須ではないので、端子製造時の対向間隔Wの厳しい寸法管理は不要である。そこで、生産時の調整時間を短縮することができる。
もしも、これら刃部48に電気的接続の機能を持たせようとすると、芯線21の直径に対して、対向間隔Wが小さすぎると芯線21を削ってしまい、大きすぎると芯線21と接触しない虞があり、対向間隔Wを厳しく管理する必要がある。しかし、上述した本実施形態の刃部48の機能は電線保持であり、立ち下げ内側面48b,48bが絶縁被覆23に食い込めばよく、芯線21との接触が必須ではないので、端子製造時の対向間隔Wの厳しい寸法管理は不要である。そこで、生産時の調整時間を短縮することができる。
そして、絶縁被覆23が底壁44に接するまで電線20が押し込まれて圧入作業が完了すると、電線20の端末部が電線接続部43に保持される。この際、電線溶接部46は、図11に示すように、端子接続部41に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面46aを有し、絶縁被覆23の厚さtより高い高さh1を有して底壁44から上方へ突出している。
そこで、図13に示すように、芯線露出部27が真っ直ぐな電線20は、絶縁被覆23が電線接続部43の底壁44に接するまで押し込まれると、電線溶接部46の傾斜面である上面46aに沿う芯線露出部27には強い曲げ応力が加わることはなく、芯線露出部27の先端が良好に上面46aに接触した状態となる。
更に、図14に示すように、芯線露出部27の先端が上方に反り曲がっている電線20であっても、絶縁被覆23が底壁44に接するまで押し込まれると、電線溶接部46に沿う芯線露出部27の先端が、端子接続部41に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面46aに対して良好に接触することができる。そこで、電線20を電線接続部43にセットする前に、芯線露出部27の向きを矯正する作業が不要となる。
従って、本第2実施形態の端子付き電線61は、電線溶接部46の底壁44からの高さh1が絶縁被覆23の厚さtよりも高く、上面46aが端子接続部41に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びている。そこで、絶縁被覆23が底壁44に接するまで電線20を押し込むだけで、芯線21に強い曲げ応力を加えることなく芯線露出部27の先端を電線溶接部46の上面46aに良好に接触させることができる。従って、端子40の電線接続部43に電線20の端末部を圧入する際の厳密な調整が不要となり、圧着のような作業後の検査も不要となる。
最後に、図11に示すように、レーザ照射装置51を用いて、芯線露出部27の先端にレーザ光53を照射し、複数の素線25を溶融させる。なお、レーザ光53を少なくとも芯線露出部27の先端に照射することによって、レーザ光53による熱が芯線21を伝って芯線露出部27の前方に逃げるのを防止し、目視しながら複数の素線25同士を確実に溶融させることができる。
その後、レーザ照射装置51を制御して、レーザ光53の照射を停止させ、溶融した素線25を芯線接続部45の電線溶接部46に固着させて溶融固着部30を形成させる。
その後、レーザ照射装置51を制御して、レーザ光53の照射を停止させ、溶融した素線25を芯線接続部45の電線溶接部46に固着させて溶融固着部30を形成させる。
溶融固着部30は、芯線21において、レーザ光53で溶融した素線25が電線溶接部46の上面46aに固着して導通された部分である。芯線21は、この溶融固着部30においては、複数の素線25が溶融し一体化され単線化された上で芯線接続部45の電線溶接部46と導通接続される。
上述した本第2実施形態に係る端子付き電線61によれば、電線20の芯線露出部27が溶接される端子40の電線溶接部46は、端子接続部41に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面46aを有し、絶縁被覆23の厚さtより高い高さh1を有して上方へ突出するように電線接続部43の底壁44に形成されている。そこで、溶接するため電線20の中心線に沿って芯線露出部27を電線溶接部46の上面46aに沿わせた際に、芯線露出部27の先端が上方に反り曲がった状態であっても、電線溶接部46の上面46aには芯線露出部27の先端が良好に接触した状態となる。
即ち、レーザ光53で溶融した素線25を電線溶接部46に固着する際、芯線露出部27の先端は、反り曲がり状態に係わらず電線溶接部46の上面46aと良好に接触している。そこで、芯線露出部27を電線溶接部46にレーザ溶接する際には、芯線露出部27を上方から強く押さえ付ける必要がなく、芯線21を構成している素線25が切れてしまうことが防止される。また、芯線露出部27の先端を電線溶接部46の上面46aにレーザ溶接した際には、芯線露出部27が電線溶接部46の上面46aから浮き上がって溶接不良が生じたりすることが抑制され、接続の信頼性を向上させることができる。
更に、本第2実施形態に係る端子付き電線61によれば、複数の刃部48が、電線接続部43の底壁44の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁42,42からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成されている。そこで、複数の刃部48を端子40の電線接続部43に一体で形成することができ、端子40の製造コストを抑制することができる。
また、本第2実施形態に係る端子付き電線61によれば、少なくとも芯線露出部27の先端が、電線溶接部46の上面46aに溶接されている。そこで、少なくとも芯線露出部27の先端を電線溶接部46の上面46aに溶接することによって、溶接による熱が芯線21を伝って芯線露出部27の前方に逃げるのを防止し、目視しながら複数の素線25同士を確実に溶接することができる。
従って、本第2実施形態に係る端子付き電線61によれば、電線20の芯線21がレーザ溶接で端子40に接続されている端子付き電線61において、接続の信頼性を向上させると共に接続作業を容易とすることができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
上記実施形態では、芯線21にレーザ光53を照射して融解することにより端子10,40に電線20をレーザ溶接する例について説明したが、レーザ光53によりはんだを溶融して芯線21を端子10,40にはんだ付けするレーザはんだ付けを適用することもできる。更に、芯線21を端子10,40に超音波接合することも可能である。
上記実施形態では、芯線21にレーザ光53を照射して融解することにより端子10,40に電線20をレーザ溶接する例について説明したが、レーザ光53によりはんだを溶融して芯線21を端子10,40にはんだ付けするレーザはんだ付けを適用することもできる。更に、芯線21を端子10,40に超音波接合することも可能である。
ここで、上述した本発明に係る端子付き電線の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 端末部の絶縁被覆(23)が除去されて複数の素線(25)からなる芯線(21)が露出した芯線露出部(27)を有する電線(20)と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部(11)と、前記電線(20)の端末部が電気的に接続される電線接続部(13)とが一体に形成された端子(10)と、
前記電線接続部(13)の底壁(14)が前記絶縁被覆(23)の厚さ(t)分だけ上方に突出するように形成されて前記芯線露出部(27)が溶接される電線溶接部(16)と、
を備えた端子付き電線(1)。
[1] 端末部の絶縁被覆(23)が除去されて複数の素線(25)からなる芯線(21)が露出した芯線露出部(27)を有する電線(20)と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部(11)と、前記電線(20)の端末部が電気的に接続される電線接続部(13)とが一体に形成された端子(10)と、
前記電線接続部(13)の底壁(14)が前記絶縁被覆(23)の厚さ(t)分だけ上方に突出するように形成されて前記芯線露出部(27)が溶接される電線溶接部(16)と、
を備えた端子付き電線(1)。
上記[1]の構成の端子付き電線(1)によれば、電線(20)の芯線露出部(27)が溶接される端子(10)の電線溶接部(16)は、電線接続部(13)の底壁(14)からの高さ(h)が絶縁被覆(23)の厚さ(t)と同じとされる。そこで、溶接するため電線(20)の中心線に沿って芯線露出部(27)を電線溶接部(16)に沿わせた際、芯線(21)には曲げ応力が加わることなく良好に電線溶接部(16)に接触した状態となる。
したがって、芯線露出部(27)を電線溶接部(16)に溶接した際、芯線(21)を構成している素線(25)が切れたり、溶接不良が生じたりすることがなく、接続の信頼性を向上させることができる。
したがって、芯線露出部(27)を電線溶接部(16)に溶接した際、芯線(21)を構成している素線(25)が切れたり、溶接不良が生じたりすることがなく、接続の信頼性を向上させることができる。
[2] 端末部の絶縁被覆(23)が除去されて複数の素線(25)からなる芯線(21)が露出した芯線露出部(27)を有する電線(20)と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部(41)と、前記電線(20)の端末部が電気的に接続される電線接続部(43)とが一体に形成された端子(40)と、
前記端子接続部(41)に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面(46a)を有し、前記絶縁被覆(23)の厚さ(t)より高い高さ(h1)を有して上方へ突出するように前記電線接続部(43)の底壁(44)に形成されて前記芯線露出部(27)が溶接される電線溶接部(46)と、
を備えた端子付き電線(61)。
相手端子と電気的に接続される端子接続部(41)と、前記電線(20)の端末部が電気的に接続される電線接続部(43)とが一体に形成された端子(40)と、
前記端子接続部(41)に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面(46a)を有し、前記絶縁被覆(23)の厚さ(t)より高い高さ(h1)を有して上方へ突出するように前記電線接続部(43)の底壁(44)に形成されて前記芯線露出部(27)が溶接される電線溶接部(46)と、
を備えた端子付き電線(61)。
上記[2]の構成の端子付き電線(61)によれば、電線(20)の芯線露出部(27)が溶接される端子(40)の電線溶接部(46)は、端子接続部(41)に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面(46a)を有し、絶縁被覆(23)の厚さ(t)より高い高さ(h1)を有して上方へ突出するように電線接続部(43)の底壁(44)に形成される。そこで、溶接するため電線(20)の中心線に沿って芯線露出部(27)を電線溶接部(46)の上面(46a)に沿わせた際に、芯線露出部(27)の先端が上方に反り曲がった状態であっても、電線溶接部(46)の上面(46a)には芯線露出部(27)の先端が良好に電線溶接部(46)に接触した状態となる。そこで、芯線露出部(27)を電線溶接部(46)に溶接する際には、芯線露出部(27)を上方から強く押さえ付ける必要がない。したがって、芯線(21)を構成している素線(25)が切れたり、溶接不良が生じたりすることがなく、接続の信頼性を向上させることができる。更に、電線(20)を電線接続部(43)にセットする前に、芯線露出部(27)の向きを矯正する作業が不要となる。
[3] 前記電線接続部(13,43)は、前記電線(20)を圧入することで前記電線(20)の両側から前記絶縁被覆(23)に食い込んで保持する複数の刃部(18,48)が設けられた電線保持部(17,47)を有する、
上記[1]又は[2]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[1]又は[2]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[3]の構成の端子付き電線(1)によれば、電線保持部(17)は、電線接続部(13,43)の底壁(14,44)に載置された電線(20)の絶縁被覆(23)に対して刃部(18,48)が食い込むことで、電線(20)に固定される。
そして、絶縁被覆(23)が底壁(14,44)に接するまで電線(20)を押し込むだけで、芯線露出部(27)を電線溶接部(16,46)に良好に接触させることができる。そこで、端子(10,40)の電線接続部(13,43)に電線(20)の端末部を圧入する際の厳密な調整が不要となり、圧着のような作業後の検査も不要となる。したがって、電線(20)を端子(10,40)に固定する際の作業工数を削減することができる。
そして、絶縁被覆(23)が底壁(14,44)に接するまで電線(20)を押し込むだけで、芯線露出部(27)を電線溶接部(16,46)に良好に接触させることができる。そこで、端子(10,40)の電線接続部(13,43)に電線(20)の端末部を圧入する際の厳密な調整が不要となり、圧着のような作業後の検査も不要となる。したがって、電線(20)を端子(10,40)に固定する際の作業工数を削減することができる。
[4] 前記複数の刃部(18,48)が、前記電線接続部(13,43)の底壁(14,44)の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁(12,12;42,42)からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成された、
上記[3]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[3]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[4]の構成の端子付き電線(1,61)によれば、複数の刃部(18,48)を端子(10,40)の電線接続部(13,43)に一体で形成することができ、端子(10,40)の製造コストを抑制することができる。
[5] 少なくとも前記芯線露出部(27)の先端が、前記電線溶接部(16,46)に溶接された、
上記[1]又は[2]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[1]又は[2]に記載された端子付き電線(1,61)。
上記[5]の構成の端子付き電線(1,61)によれば、少なくとも芯線露出部(27)の先端を電線溶接部(16,46)に溶接することによって、溶接による熱が芯線(21)を伝って芯線露出部(27)の前方に逃げるのを防止し、目視しながら複数の素線(25)同士を確実に溶接することができる。
1…端子付き電線
10…端子
11…端子接続部
13…電線接続部
14…底壁
16…電線溶接部
20…電線
21…芯線
23…絶縁被覆
25…素線
27…芯線露出部
10…端子
11…端子接続部
13…電線接続部
14…底壁
16…電線溶接部
20…電線
21…芯線
23…絶縁被覆
25…素線
27…芯線露出部
Claims (5)
- 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記電線接続部の底壁が前記絶縁被覆の厚さ分だけ上方に突出するように形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。 - 端末部の絶縁被覆が除去されて複数の素線からなる芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、前記電線の端末部が電気的に接続される電線接続部とが一体に形成された端子と、
前記端子接続部に近づくにつれて高くなるように傾斜して延びる上面を有し、前記絶縁被覆の厚さより高い高さを有して上方へ突出するように前記電線接続部の底壁に形成されて前記芯線露出部が溶接される電線溶接部と、
を備えた端子付き電線。 - 前記電線接続部は、前記電線を圧入することで前記電線の両側から前記絶縁被覆に食い込んで保持する複数の刃部が設けられた電線保持部を有する、
請求項1又は2に記載された端子付き電線。 - 前記複数の刃部が、前記電線接続部の底壁の左右側縁部から上方に沿って立ち上がった一対の側壁からそれぞれ切り起こされた切り起こし片により構成された、
請求項3に記載された端子付き電線。 - 少なくとも前記芯線露出部の先端が、前記電線溶接部に溶接された、
請求項1又は2に記載された端子付き電線。
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