JP6248989B2 - 電線の端子取付方法および端子取付構造 - Google Patents

Description

本発明は電線の端子取付方法および端子取付構造に関し、詳しくは、車両等に配線する曲げにくい太物電線の両端末に端子金具を周方向の取付位置を変えて接続するものである。

自動車等の車両には、芯線断面積が８ｍｍ^２以上の太物電線が電源線やアース線等として配線されている。図５（Ａ）に示すように、太物電線１００の両端に端子金具１１１と１１２とを９０度位相させて接続しておき、図５（Ｂ）に示すように、機器１１０と１２０の間に太物電線１００を配線し、太物電線１００の下位置に接続した端子金具１１１を一方の機器１１０に固定する一方、太物電線１００を上向きに屈折した後に横向きに屈折し、該太物電線の他端の横位置に接続した端子金具１１２を固定する場合がある。

太物電線１００は捩れに対して剛性があり、よって、太物電線１００の一端に中心軸線Ｌ１に対して下方Ｙ１に端子金具１１１を圧着装置または溶接装置で接続した後に、該太物電線１００を９０度捩って前記圧着装置または溶接装置で太物電線１００の他端の一側方Ｙ２に端子金具１１２を接続することは容易でない。
そのため、図６に示すように、２組の上下型からなる電線固定治具１５０Ａ、１５０Ｂを設け、太物電線１００の端子接続側の一端を電線固定治具１５０Ａで固定した状態で圧着装置または溶接装置で端子金具１１１を接続し、次いで、該一端を電線固定治具１５０Ａで固定した状態を保持して、太物電線１００を９０度捩り、この捩った太物電線１００の他端を別の電線固定治具１５０Ｂで固定し、該９０度捩った太物電線の他端に圧着装置または溶接装置で端子金具１１２を接続している。

なお、従来、特開２００４−３２７２３４号公報で、電線の両端に端子金具の向き（周方向の取付位置）を変えて取り付けるために、電線の外表面に周方向にそって間隔をあけて印を設け、太物電線の両端で異なる位置の印を付した位置に端子を取り付けることにより、両端末に端子の向きを変えて取り付けることができる電線が提供されている。

特開２００４−３２７２３４号公報

前記図６に示すように、電線固定治具を用いて太物電線を捩った状態で固定する場合、太物電線の両端を固定する２つの電線固定治具１５０Ａと１５０Ｂが必要となり、コスト高になると共に作業手数がかかる問題がある。さらに、電線長さが長いと、両端の間で角度のずれが発生し、所定の角度間隔をあけて両端に端子を接続できなくなる場合がある。

また、特許文献１では電線の外表面に角度間隔をあけて印を付けているが、太物電線では所要の印の位置に捩っても剛性により戻りが発生し、所要の印の位置に端子金具を正確に接続することは困難である。よって、電線の外表面に印をつけても、太物電線では捩った状態で太物電線を固定する必要が生じ、その場合、前記のように、両端を固定する必要があるため、２つの電線固定治具が必要となる問題がある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、簡単な治具および簡単な取付方法で、捩りにくい太物電線の両端に端子金具を周方向の取付位置を変えて接続できる電線の端子取付方法および該方法で設けられた取付構造を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、芯線断面積が８ｍｍ^２以上の太物電線の外層の絶縁被覆の外周面の１箇所に、軸線方向に連続させて小突起を前記絶縁被覆の押出成形時に設け、かつ、
前記太物電線の外径に対応した型穴の内周面に前記小突起の嵌合溝を周方向に所定角度間隔をあけて複数凹設している電線固定治具を設け、
前記太物電線の両端末で絶縁被覆を皮剥ぎして露出させた芯線に端子金具を接続する工程で、該太物電線の一端に前記端子金具を接続した後、該太物電線を所要角度捩って前記小突起を前記嵌合溝から選択した１つの嵌合溝に嵌合固定して、該太物電線の他端に端子金具を向きを変えて接続する太物電線の端子接続方法を提供している。

前記太物電線の外面に設ける前記小突起は直径０．８〜２．０ｍｍの断面半円形状とし、前記電線固定治具に設ける嵌合溝は断面半円形に凹設し、該電線固定治具に設ける嵌合溝は２〜４個設けていることが好ましい。
前記電線固定治具に設ける嵌合溝は、例えば、９０度間隔をあけて４個設けている。
該電線固定治具は上型と下型との上下型で構成し、下型に太物電線の下半周を嵌合した後に上型で上半周を嵌合して上下型を型締めする構成としている。

本発明の太物電線の端子接続方法によれば、端子金具を接続する太物電線の端末を所要の向きに固定できる１つの電線固定治具を用いているため、太物電線を捩った状態で該電線固定治具で固定するだけでよく、２つの電線固定治具が不要であると共に捩った状態で両端をそれぞれ電線固定治具に固定する必要もなく、作業手数を簡素化できると共にコスト低下を図ることができる。

前記太物電線の両端と端子金具の接続は、両端で露出させた芯線を端子金具に抵抗溶接または超音波溶接からなる溶接、端子金具に設けたバレルによる加締め圧着、端子金具に設けた圧接刃による圧接のいずれの方法で接続してもよい。
なお、芯線断面積が８ｍｍ^２以上の太物電線では、電気接続信頼性の観点から芯線と端子金具との溶接による接続が好ましい。よって、溶接装置の側面に前記電線固定治具を設置し、太物電線を捩った状態で前記電線固定治具で固定し、溶接装置で芯線と端子金具とを溶接接続することが好ましい。

さらに、本発明は前記端子接続方法により形成した太物電線の端子接続構造を提供している。
太物電線の長さ方向の両端に接続する端子金具の周方向の取付位置を相違させる必要がある場合、本発明の端子取付構造では精度良く所定の位置に端子金具を接続できている。よって、例えば、太物電線の一端の下位置に端子金具を上向きに接続し、捩った状態で他端に端子金具を接続し、該太物電線を直線に戻した状態で端子金具を太物電線の側面に横向きに接続しておくと、太物電線の一端の端子金具を一方の機器に上向きに固定し、該太物電線を捩って上向きに屈折した後に横向きに屈折し、該太物電線の他端に接続した端子金具を他方の機器に上向き状態で無理なく固定することができる。其の際、他方の機器に端子金具を上向きで固定しているが、先固定した一端側から見ると横向きの状態に端子金具は接続されている。

前記本発明に係わる端子接続方法は、上型と下型とからなり、該上型と下型とを型締めした状態で電線の外径に対応した型穴を備え、該型穴の内周面に２個以上の半円形状の嵌合溝を周方向に所定角度間隔をあけると共に長さ方向に連続させて備えている電線固定治具を用いることが好ましい。

前記電線固定治具の嵌合溝は開口断面の直径が１．０〜２．５ｍｍで、９０度間隔をあけて４個設けることが好ましい。このように、４個の嵌合溝を設ける場合は、上下頂点位置と左右両端位置に設け、該左右両端位置では上型の下端と下型の上端に設けた円弧溝を合わせて半円弧溝となるようにしている。

該電線固定治具は、前記太物電線の端末に端子金具を接続する場合に好適に用いられるが、電線の長さ方向の中間位置または電線の端末に、端子金具等の電気部品を所要の向きに取り付ける場合にも好適に用いることができる。

本発明の太物電線の端子接続方法によれば、端子金具を接続する太物電線の端末を所要の向きに固定できる１つの電線固定治具を用いているため、太物電線を捩った状態で該電線固定治具で固定するだけでよく、２つの電線固定治具が不要であると共に捩った状態で両端をそれぞれ電線固定治具に固定する必要もなく、作業手数を簡素化できると共にコスト低下を図ることができる利点がある。

本発明の実施形態の太物電線を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は太物電線の両端に端子金具の向きを変えて接続した状態を示す斜視図、（Ｄ）は太物電線を捩って両端端子金具を機器に接続する状態を示す斜視図である。 電線固定治具を示し、（Ａ）は上下型を開いている状態の断面図、（Ｂ）は型閉状態の斜視図である。 前記電線固定治具と超音波溶接装置の位置関係を示す概略図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は太物電線の両端に端子金具を接続する工程を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例を示す斜視図である。 従来の方法を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
自動車に配索する電源線またはアース線からなる図１（Ａ）（Ｂ）に示す太物電線１の長さ方向の一端で、図１（Ｃ）に示すように、太物電線１の中心軸線Ｌ１に対して下位置に第１端子金具２Ａを上向きに接続し、長さ方向の他端に中心軸線Ｌ１に対して側面に第２端子金具２Ｂを横向きに接続している。該太物電線１を自動車内において、図１（Ｄ）に示すように、第１端子金具２Ａを第１機器３Ａのバスバー等の導体４Ａにボルト締結し、太物電線１を水平配線した後に上向きに屈折し、さらに、その上端を横向きに屈折し、該太物電線１の他端の第２端子金具２Ｂを上向き状態で第２機器３Ｂのバスバー等の導体４Ｂにそれぞれボルト締結している。

前記太物電線１は芯線１ａの断面積が８ｍｍ^２以上で、該芯線１ａの外周を絶縁樹脂からなる絶縁被覆１ｂで被覆しており、該絶縁被覆１ｂの被覆は芯線１ａの外周面に押出成形で設けている。該絶縁被覆１ｂの外周面に１つの小突起１ｃを長さ方向に中心軸線Ｌ１に沿って連続的に押出成形時に設けている。該小突起１ｃは断面半円形で、直径ｄ１を０．８〜２．０ｍｍとし、本実施形態では１．０ｍｍとしている。該太物電線１の芯線１ａは多数の素線の撚線からなり、銅系金属またはアルミニウム系金属からなる。

太物電線１の両端末から露出させた芯線１ａに接続する両端の端子金具２（２Ａ、２Ｂ）は、銅系金属からなるボルト締め端子であり、芯線１ａを平板状の基板２ｃの一側に溶接で接続し、該基板２ｃの他側にボルト穴２ｈを設けている。
なお、芯線１ａと端子金具２とを、該端子金具２に設けたバレルで加締め圧着で接続しても良いし、該端子金具２に設けた圧接刃を用いて圧接接続してもよい。

前記のように、両端に接続する端子金具２Ａと２Ｂは、太物電線１の両端で９０度向きを変えて接続している。該両端の端子金具２Ａと２Ｂの接続は、図２に示す電線固定治具１０を用いて、図３に示す方法で行っている。

電線固定治具１０は、金属製の上型１１と下型１２とからなり、該上型１１と下型１２にそれぞれ半円形状の型穴１１ａ、１２ａがあり、図２（Ｂ）に示すように、上下型を型締めした状態で太物電線１の外径に対応した型穴１３となる設定としている。該型穴１３の内周面に４個の断面半円形状の嵌合溝１５（１５Ａ〜１５Ｄ）を周方向に９０度間隔をあけて長さ方向に連続して設けている。

嵌合溝１５は開口断面の直径ｄ２が１．０〜２．５ｍｍで、本実施形態では、太物電線１の直径１．０ｍｍの小突起１ｃを嵌合出来る大きさの１．１ｍｍとしている。
４個の嵌合溝１５Ａ〜１５Ｄは、上型１１の上頂点位置に嵌合溝１５Ａを設け、下型１２の下頂点位置に嵌合溝１５Ｃを設け、型穴の左右両端位置に当たる上型１１の下端と下型１２の上端に９０度円弧溝１５ｘを設け、合わせて半円状の嵌合溝１５Ｂ、１５Ｄを設けている。図３に示すように、１つの前記電線固定治具１０を超音波溶接装置２０の側方に設置している。

次に、超音波溶接装置２０と電線固定治具１０を用いて、図４に示す工程で、太物電線１の両端末に端子金具２Ａ、２Ｂを取付方向を９０度異ならせて接続する方法を説明する。

まず、図４（Ａ）に示すように、太物電線１の長さ方向の一端の絶縁被覆１ｂの皮剥ぎ端の近接位置で、小突起１ｃを上頂点に位置させた状態で、電線固定治具１０の下型１２の型穴に太物電線１を挿入して上型１１を被せ、該上型１１の嵌合溝１５Ａに太物電線１の小突起１ｃを嵌合させ、該状態で型締めして太物電線１の向きを保持固定する。
続いて、図３に示すように超音波溶接装置２０で露出させた芯線１ａに端子金具２Ａを溶接する。これにより、太物電線１の一端には下位置に端子金具２Ａが上向き接続される。太物電線１に設けた小突起１ｃは上頂点に位置する。

その後、図４（Ｂ）に示すように、該太物電線１の長さ方向で反転させて、長さ方向の他端側を電線固定治具１０および超音波溶接装置側に配置する。該太物電線１を所要角度（本実施形態では９０度）捩り、図４（Ｃ）に示すように、電線固定治具１０の下型１２の図中左端の９０度円弧溝１５ｘに太物電線１の小突起１ｃを挿入し、ついで、上型１１を嵌合して、小突起１ｃを嵌合溝１５Ｄに嵌合した状態で、上下型を型締めして太物電線１の皮剥ぎ端の近傍を固定する。

続いて、超音波溶接装置で芯線１ａを端子金具２Ｂに溶接する。これにより、太物電線１の他端には、小突起１ｃを左頂点位置に位置させた状態（太物電線１を直線状とした状態）で太物電線１に端子金具２Ｂが接続される。両端に接続する端子金具２Ａ、２Ｂは太物電線１に対して９０度離れた位置に接続され、端子金具２Ｂを下位置とすると、端子金具２Ａは一側面の横位置に接続される。よって、図１（Ｃ）に示すように、端子金具２Ａが太物電線１の一端に下位置に上向きに接続されると、端子金具２Ｂが太物電線１の他端の一側面に横向きに接続される。

なお、太物電線１の他端に端子金具２Ｂを接続する工程で、該太物電線１の小突起１ｃを電線固定治具１０の図中右側の嵌合溝１５Ｂに嵌合すると、端子金具２Ｂは前記図１（Ｃ）と反対側の側面位置に横向きに接続できる。

前記のように、本発明では、太物電線１の外面に小突起１ｃを長さ方向に連続させて設けると共に、太物電線１を捩った状態で小突起１ｃを嵌合できる嵌合溝を設けた電線固定治具１０を用いることで、太物電線１の両端末に周方向の取付位置を相違させて端子金具を接続することができる。このように、電線固定治具を超音波溶接装置等の接続装置に隣接して１つ設置しておくだけでよく、接続設備のコスト低下を図ることが出来ると共に作業手数も簡素化できる。

前記実施形態では、端子金具を太物電線の端末に超音波溶接で固定しているが、抵抗溶接でもよい。さらに、端子金具にバレルを設けて圧着接続しても良いし、圧接刃を設けて圧接接続してもよい。

１ 太物電線
１ａ 芯線
１ｂ 絶縁被覆
１ｃ 小突起
２（２Ａ、２Ｂ） 端子金具
１０ 電線固定治具
１１ 上型
１２ 下型
１５（１５Ａ〜１５Ｄ） 嵌合溝
２０ 超音波溶接装置

Claims (3)

1. 芯線断面積が８ｍｍ^２以上の太物電線の外層の絶縁被覆の外周面の１箇所に、軸線方向に連続させて小突起を前記絶縁被覆の押出成形時に設け、かつ、
   前記太物電線の外径に対応した型穴の内周面に前記小突起の嵌合溝を周方向に所定角度間隔をあけて複数凹設している電線固定治具を設け、
   前記太物電線の両端末で絶縁被覆を皮剥ぎして露出させた芯線に端子金具を接続する工程で、該太物電線の一端に前記端子金具を接続した後、該太物電線を所要角度捩って前記小突起を前記嵌合溝から選択した１つの嵌合溝に嵌合固定して、該太物電線の他端に端子金具を向きを変えて接続する太物電線の端子接続方法。
2. 前記太物電線の外面に設ける前記小突起は直径０．８〜２．０ｍｍの断面半円形状とし、前記電線固定治具に設ける嵌合溝は断面半円形に凹設し、該電線固定治具に設ける嵌合溝は２〜４個設けている請求項１に記載の太物電線の端子接続方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の端子接続方法により形成した太物電線の端子接続構造。

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