JP5733220B2 - 端子および端子付き電線 - Google Patents

Description

本発明は、端子および端子付き電線に関する。

導体を絶縁被覆で被覆するとともに、端末において導体が露出する電線と、この電線の端末に接続される端子と、を備える端子付き電線としては、例えば、特許文献１に記載のものなどが知られている。

特許文献１に記載の端子付き電線においては、電線の端末において露出する導体に端子のワイヤーバレルが圧着されて電気的に接続されるようになっている。

実開平５−７２０５３号公報

上述したような端子付き電線では、クリープ現象や振動等の影響により、電線に圧着したバレルが圧着前の状態に戻って、バレルと電線の露出導体との接触荷重が低下することで、接続状態が悪化し接続抵抗が増大することがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電線と端子との接続信頼性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、導体および前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線の端末において露出させた露出導体に接続される電線接続部を有する端子であって、前記電線接続部は、前記露出導体が載置される載置部と、前記載置部の両側縁から突出するとともに、ねじ部が形成された一対の板部材と、前記一対の板部材のねじ部に螺合するナットと、前記ナットを前記ねじ部に螺合させることにより、前記載置部に載置された前記露出導体に押さえつけられる押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、前記一対の板部材と一体に形成されている端子である。

また、本発明は、導体および前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体に接続される電線接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線であって、前記端子の前記電線接続部は、前記露出導体が載置される載置部と、前記載置部の両側縁から突出するとともに、ねじ部が形成された一対の板部材と、前記一対の板部材のねじ部に螺合するナットと、前記ナットを前記ねじ部に螺合させることにより、前記載置部に載置された前記露出導体に押さえつけられる押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、前記一対の板部材と一体に形成されている端子付き電線である。

本発明において、端子に電線を接続する際には、端子の電線接続部の載置部に、電線の端末（露出導体）を載置し、載置部の両側縁から突出する一対の板部材のねじ部にナットを螺合させる。本発明においては、電線接続部の載置部に載置された露出導体は、一対の板部材に挟持された状態で、一対の板部材に形成されたねじ部にナットを螺合させることにより押圧された押圧部材に押さえつけられる。つまり、本発明によれば、電線の端末の露出導体は、一対の板部材による挟持力とナットの押圧力の双方により端子に対して締め付けられ接続されるので、接触荷重の低下を防止して良好な接続状態を保持することができ、電線と端子との接続信頼性を向上させることができる。

また、部品点数を減らすことができ、一対の板部材と押圧部材を一の導電性板材から作製することができる。

前記ねじ部が導電性板材をプレス成形することにより形成されていてもよい。
このような構成とすると、導電性板材を端子の形状にプレス成形する際にねじ部を形成することができるので、別途ねじ部を形成する工程が不要となる。

前記載置部は前記露出導体の形状に沿った形状をなしていてもよい。
電線の導体を構成する金属素線のうち、端子と接触しない金属素線は、端子と電気的に接続されないことがあるが、上記のような構成とすると載置部（端子）と露出導体との接触面積を増やすことができる。

前記載置部には、前記露出導体側に突出する凸部が形成されていてもよい。
露出導体を構成する金属素線の表面に金属酸化膜が形成されている場合には、金属素線が端子と接触していたとしても、接触抵抗が大きくなるという問題がある。しかしながら、上記のような構成とすると、載置部の凸部と露出導体との接触により露出導体を構成する金属素線の表面に形成された金属酸化膜の破壊が促進されるので接触抵抗の増大を防止することができる。

前記押圧部材には、前記露出導体側に突出する押圧突部が形成されていてもよい。
このような構成とすると、露出導体のうち押圧突部と接触する部分は、他の部分よりも断面積が小さくなるように圧縮されるとともに、押圧突部との接触により露出導体を構成する金属素線の表面に形成された金属酸化膜の破壊が促進される。

前記導体は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であってもよい。
アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を備える電線では、端子との熱膨張率の差が大きいため、クリープ現象による影響を受けやすく接続状態が悪化しやすいという問題があるうえに、導体を構成する金属素線の表面に、硬い酸化アルミニウム膜が形成されやすく接触抵抗が上昇するという問題があった。そこで、上記のような構成とするとアルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を備える電線において、押圧部材と露出導体との接触荷重の低下を防止できるとともに、押圧部材と金属素線との接触により素線の表面に形成される金属酸化膜の破壊が促進されるので、端子との接続信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、電線と端子との接続信頼性を向上させることができる。

実施形態１の端子付き電線の斜視図 端子付き電線の長手方向における一部断面図 図２のＡ−Ａ線における断面図 端子の斜視図 ナットを外した状態の端子の斜視図 図５の状態の端子の平面図 図５の状態の端子の側面図 端子の展開図 電線を配置した状態の端子の斜視図 図９の状態の端子の長手方向における一部断面図 図１０のＢ−Ｂ線における断面図 図９の状態の端子の側面図 実施形態２の端子付き電線の斜視図 他の実施形態で説明する端子付き電線の斜視図

＜実施形態１＞
実施形態１の端子２０を備える端子付き電線１０を図１ないし図１２によって説明する。実施形態１の端子付き電線１０は、図１に示すように、２本の電線１１と各電線１１の端末において露出する導体１２（露出導体１２）が接続される電線接続部２１を有する端子２０とからなる。以下の説明において、上下方向については、図２を基準とし、前後方向については、図２の左方を前方、右方を後方として説明する。

各電線１１は、それぞれ導体１２の周囲が合成樹脂の絶縁被覆１３で覆われている。各電線１１の端末においては、図１に示すように、絶縁被覆１３が剥ぎ取られ導体１２が露出している（露出導体１２）。導体１２は、多数（複数）の金属素線１４が撚り合わされた撚り線からなる。金属素線１４（素線１４ともいう）は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。

以下の説明において、本実施形態の端子２０に接続される２本の電線１１を区別するときは、図１および図２に示す左方（前方）の電線１１を第１電線１１Ａとし、図示右方（後方）の電線１１を第２電線１１Ｂとする。

第１電線１１Ａの端末において露出する露出導体１２は、図２に示すように、端子２０の載置部２２の上面に接するように載置されている。第２電線１１Ｂの端末において露出する露出導体１２は、第１電線１１Ｂの露出導体１２の上に重なるように載置されるとともに押圧部材２６の下側面と接触している。

本実施形態の端子２０は、図１に示すように、２本の電線１１の露出導体１２が接続される電線接続部２１を有する。端子２０の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、およびアルミニウム合金などの導電性の板材があげられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。本実施形態において、端子２０は、銅製または銅合金製である。

なお、端子２０を構成する金属材料の表面には、メッキ層が形成されていてもよい。メッキ層を構成する金属としては、例えば、スズ、ニッケル等が挙げられ、必要に応じて任意の金属材料の中から適宜選択される。

さて、本実施形態の端子２０の電線接続部２１は、電線１１の端末において露出する露出導体１２が載置される載置部２２と、載置部２２の両側縁から上方に突出する一対の板部材２４と、一対の板部材２４のねじ部２５に螺合するナット３０と、ナット３０の螺合により、下方に押される押圧部材２６と、を有する。

電線接続部２１の載置部２２は、図３および図７に示すように、電線１１の露出導体１２の形状に沿って弧状の形状をなしている。載置部２２の上面（露出導体１２が載置される面、露出導体１２側の面）は、図４および図５に示すように、凸部２３Ａと凹部２３Ｂとが交互に形成された凸凹状をなしている。載置部２２の上面に形成された凸部２３Ａおよび凹部２３Ｂが露出導体１２と接触することで、導体１２を構成する素線１４の表面に形成された金属酸化膜（本実施形態では酸化アルミニウム被膜）の破壊が促進される。

一対の板部材２４は、図３〜図５に示すように、載置部２２から連なって突出形成されている。一対の板部材２４の端面には、図５に示すように、ナット３０が螺合可能な雄ネジ構造を有するねじ山２５（ねじ部２５の一例）が形成されている。

ナット３０には、図４に示すように、一対の板部材２４に形成されたねじ山２５に螺合可能なねじ溝３１が形成されており、ナット３０をねじ山２５に螺合させるとナット３０が下方に移動するようになっている。

ナット３０の下方には押圧部材２６が配されている。押圧部材２６は一対の板部材２４のうち図５に示す右側の板部材２４Ａの後端部から連なり、側面視において弧状をなしている（図７を参照）。本実施形態において、押圧部材２６は、図８に示すように、載置部２２および一対の板部材２４と一体に形成されている。

押圧部材２６の略中央には、図５〜図７に示すように、下方（露出導体１２側）に突出する押圧突部２７が設けられている。押圧突部２７により、露出導体１２の押圧突部２７と接触する部分は他の部分よりも断面積が小さくなるように圧縮される。また、押圧突部２７が露出導体１２に接触することで、導体１２を構成する素線１４の表面に形成された金属酸化膜の破壊が促進される。

次に、本実施形態の端子２０の製造方法について説明する。
銅または銅合金製の板材（導電性板材の一例）を用いて、図８に示すような展開形状の端子板材２０Ａをプレス成形する。このとき一対の板部材２４に相当する部分の端面にねじ部２５を形成する。端子板材２０Ａに折り曲げ加工を施すことにより、載置部２２、一対の板部材２４および押圧部材２６を備えた図５〜図７に示すような形状の端子２０が得られる。この端子２０の一対の板部材２４のねじ山２５にナット３０を螺合させると図４に示す本実施形態の端子２０が得られる。

次に、本実施形態の端子２０に電線１１を接続する。図４に示す端子２０と、２本の電線１１を用意する。各電線１１の端末の絶縁被覆１３を剥離除去して芯線１２を露出させる。

次に、端子２０に、第１電線１１Ａの露出導体１２および第２電線１１Ｂの露出導体１２を載置する。このとき、端子２０の載置部２２と押圧部材２６との間に、２本の電線１１の露出導体１２を円滑に挿入できるように、ナット３０を一対の板部材２４に対して緩めに取り付けておく。

第１電線１１Ａの露出導体１２を電線接続部２１の前端（図１０における左端）から挿入して載置部２２に載置すると、導体１２が載置部２２に沿って配されるとともに、載置部２２の凸部２３Ａと露出導体１２を構成する素線１４とが接触して素線１４の表面に形成されている金属酸化膜が破壊され金属新生面が形成される。

次に、第２電線１１Ｂの露出導体１２を電線接続部２１の後端（図１０における右端）から挿入して第２電線１１Ｂとともに載置部２２に載置する（図９および図１０を参照）。ここで、図９〜図１２に示す状態においては、露出導体１２は、一対の板部材２４により両側から挟持されてはいるが、押圧部材２６による押圧力はかかっていない（特に図１０と図１１を参照）。

ナット３０を、図９に示す状態からさらに下方に移動させると、ナット３０の下端部と当接している押圧部材２６が下方に押しこまれ、押圧突部２７が露出導体１２を構成する素線１４と接触して、素線１４の表面に形成された金属酸化膜が破壊され金属新生面が形成される。さらにナット３０を下方にねじ込むことにより、露出導体１２は一対の板部材２４により挟持されつつ、押圧部材２６により押圧される。そして、露出導体１２のうち、押圧部材２６の押圧突部２７が接触する部分では、断面積が他の部分よりも小さくなるように圧縮される（図２を参照）。ナット３０の螺合が完了すると、図１〜図３に示す端子付き電線１０が得られる。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態によれば、電線１１の端末で露出する露出導体１２は、一対の板部材２４による挟持力とナット３０の押圧力の双方により端子２０に対して締め付けられ接続されるので、接触荷重の低下を防止して良好な接続状態を保持することができ、電線１１と端子２０との接続信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、押圧部材２６は、一対の板部材２４と一体に形成されているから、部品点数を減らすことができ、一対の板部材２４と押圧部材２６とを一の導電性板材から作製することができる。

また、本実施形態によれば、ねじ山２５（ねじ部２５）が導電性板材をプレス成形することにより形成されているから、導電性板材を端子２０の形状にプレス成形する際にねじ部２５を形成することができるので、別途ねじ部２５を形成する工程が不要となる。

また、本実施形態によれば、載置部２２は露出導体１２の形状に沿った形状をなしているから、載置部２２（端子２０）と露出導体１２との接触面積を増やすことができ、接続状態を良好なものとすることができる。

また、本実施形態によれば、載置部２２には、露出導体１２側に突出する凸部２３Ａが形成されているから、載置部２２の凸部２３Ａと露出導体１２との接触により露出導体１２を構成する金属素線１４の表面に形成された金属酸化膜の破壊が促進されるので接触抵抗の増大を防止することができる。

さらに、本実施形態によれば、押圧部材２６には、露出導体１２側に突出する押圧突部２７が形成されているから、露出導体１２のうち押圧突部２７と接触する部分は、断面積が他の部分よりも小さくなるように圧縮されるとともに、押圧突部２７との接触により露出導体１２を構成する金属素線１４の表面に形成された金属酸化膜の破壊が促進される。

また、本実施形態によれば、導体１２は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であるから、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体１２を備える電線１１において、押圧部材２６と露出導体１２との接触荷重の低下を防止できるとともに、押圧部材２６と金属素線１４との接触により素線１４の表面に形成される金属酸化膜の破壊が促進されるので、端子２０との接続信頼性を向上させることができる。

＜実施形態２＞
実施形態２の端子４１を備える端子付き電線４０を図１３によって説明する。本実施形態の端子付き電線４０は、端子４１の形状および、電線接続部４２に接続される電線１１が１本であるという点で実施形態１と相違する。実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し重複した説明は省略する。

電線１１は導体１２の周囲が合成樹脂の絶縁被覆１３で覆われており、その端末においては、図１３に示すように、絶縁被覆１３が剥ぎ取られ導体１２が露出している（露出導体１２）。

端子４１は、電線１１の露出導体１２が接続される電線接続部４２と、電線接続部４２から連なり相手側の端子（図示せず）と接続される平板状の端子接続部４７と、を備える。端子接続部４７の略中央部には、相手側の端子を接続する端子接続孔４７Ａが設けられている。

電線接続部４２は、実施形態１と同様に、電線１１が載置される載置部４３、載置部４３の両側縁から突出する一対の板部材４４、押圧部材４６、および一対の板部材４４に形成されたねじ部４５（ねじ山４５）に螺合されるナット３０を備える。その他の構成は概ね実施形態１と同様である。本実施形態によっても実施形態１と同様の効果が得られる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１では、端子２０の電線接続部２１の前方と後方にそれぞれ電線１１を１本ずつ接続した例を示したが、例えば図１４に示すように２本の電線１１を端子２０の電線接続部２１の一方（前方）のみに接続してもよい。また、電線接続部に挿入される電線は３本以上であってもかまわない。
図１４に示す端子付き電線５０においては端子２０および電線１１の構成は実施形態１と同様であり実施形態１と同様の構成については同じ符号を付している。
（２）実施形態２では相手方の端子と接続される端子接続部４７を有する端子４１に１本の電線１１を接続する例を示したが、実施形態２のような構成の端子に２本以上の電線を接続してもよい。
（３）上記実施形態では、導電性板材をプレス成形することにより形成されているねじ部２５を備える一対の板部材２４を示したが、導電性板材を所定形状にプレスした後に一対の板部材にねじ部を形成してもよい。
（４）上記実施形態では、露出導体１２の形状に沿って弧状をなす載置部２２を備える端子２０を示したが、露出導体の形状に沿っていない載置部を備える端子であってもよい。
（５）上記実施形態では、露出導体１２側に突出する凸部２３Ａが形成されている載置部２２を備える端子２０を示したが、載置部には凸部が形成されていなくてもよい。
（６）上記実施形態では、露出導体１２側に突出する押圧突部２７が形成されている押圧部材２６を示したが、押圧突部が形成されていないものであってもよい。
（７）上記実施形態では、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線１４を複数本撚り合わせた撚り線からなる導体１２を備える電線１１を示したが、銅または銅合金製の素線を備える導体を有する電線であってもよい。
（８）上記実施形態では、銅または銅合金製の端子２０を示したが、アルミニウムやアルミニウム合金製の端子であってもよい。

１０，４０，５０…端子付き電線
１１…電線
１１Ａ…第１電線
１１Ｂ…第２電線
１２…導体（露出導体）
１３…絶縁被覆
２０，４１…端子
２１，４２…電線接続部
２２，４３…載置部
２３Ａ…凸部
２４，４４…一対の板部材
２５，４５…ねじ山（ねじ部）
２６，４６…押圧部材
２７…押圧突部
３０…ナット
３１…ねじ溝

Claims (11)

1. 導体および前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線の端末において露出させた露出導体に接続される電線接続部を有する端子であって、
   前記電線接続部は、前記露出導体が載置される載置部と、
   前記載置部の両側縁から突出するとともに、ねじ部が形成された一対の板部材と、前記一対の板部材のねじ部に螺合するナットと、
   前記ナットを前記ねじ部に螺合させることにより、前記載置部に載置された前記露出導体に押さえつけられる押圧部材と、を備え、
   前記押圧部材は、前記一対の板部材と一体に形成されている端子。
2. 前記ねじ部が導電性板材をプレス成形することにより形成されている請求項１に記載の端子。
3. 前記載置部は前記露出導体の形状に沿った形状をなしている請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の端子。
4. 前記載置部には、前記露出導体側に突出する凸部が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子。
5. 前記押圧部材には、前記露出導体側に突出する押圧突部が形成されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の端子。
6. 導体および前記導体を覆う絶縁被覆を有する電線と、前記電線の端末において露出させた露出導体に接続される電線接続部を有する端子と、を備えた端子付き電線であって、
   前記端子の前記電線接続部は、前記露出導体が載置される載置部と、
   前記載置部の両側縁から突出するとともに、ねじ部が形成された一対の板部材と、前記一対の板部材のねじ部に螺合するナットと、
   前記ナットを前記ねじ部に螺合させることにより、前記載置部に載置された前記露出導体に押さえつけられる押圧部材と、を備え、
   前記押圧部材は、前記一対の板部材と一体に形成されている端子付き電線。
7. 前記ねじ部が導電性板材をプレス成形することにより形成されている請求項６に記載の端子付き電線。
8. 前記載置部は前記露出導体の形状に沿った形状をなしている請求項６または請求項７のいずれか一項に記載の端子付き電線。
9. 前記載置部には、前記露出導体側に突出する凸部が形成されている請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の端子付き電線。
10. 前記押圧部材には、前記露出導体側に突出する押圧突部が形成されている請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の端子付き電線。
11. 前記導体は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載の端子付き電線。

Images