JP6571977B2 - 端子化電線 - Google Patents

Description

本発明は、端子化電線に関する。

電線を他部材に電気的に接続するため、電線端末の被覆を除去し、露出した導体を端子金具に圧着し、この端子金具を介して接続を行う場合がある。この場合、端子金具が必要となるため、部品コストが高くなる。これに対し、端子金具を用いることなく導体（芯線）を溶着処理して環状端子部を形成する端子化電線が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような端子化電線を製造する際には、図５の（ａ）に示すように、電線５１１の被覆５１３を除去した導体５１５の先端側が環状に曲げられて根本部５１７に接触した環状導体とされる。そして、環状に曲げられた導体５１５が、抵抗溶接等によって溶融され、所望形状の環状端子部（端子部）５２０が形成される。これにより、環状端子部５２０にボルト締結穴（締結孔）５１９を備えた端子化電線５２１が得られる。

また、図５の（ｂ）に示す端子化電線５３１のように、環状に曲げられた導体５１５の先端側が根本部５１７に上下方向で重ねられることで、環状導体に隙間が生じるのを防止し、溶融導体が環状端子部５２０を形成する端子化部に充分に行き渡らず、成形品にひけ巣や外引けができるのを防止したものもある。
これら端子化電線５２１，５３１によれば、端子金具等の別部材を用いることなく導体５１５のみを使用するので、部品コストを低減することができる。また、導体５１５を環状に曲げて溶融することで締結孔が形成された環状端子部５２０を成形するので、引っ張り強度を高めることができる。

特開２０１１−１５０８４１号公報

しかしながら、上記した端子化電線５２１，５３１は、ボルト締結穴５１９が形成された環状端子部５２０から導体５１５までが連続してつながっている（圧着端子における圧着部等の接続部が無い）為、電線５１１に作用する引張荷重や屈曲応力、或いは環状端子部５２０をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力等が、導体５１５に伝わりやすい。そこで、これら引張荷重や屈曲応力、回転トルク力等が環状端子部５２０に加わった際に、導体５１５の先端部と根本部５１７とを接触した状態で固化させた接続部５３０や、溶融固化して成形された環状端子部５２０と導体５１５との境部５４０に応力が集中し、境部５４０近傍の導体５１５が曲がったり、切れたりする可能性があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、締結孔が形成された端子部と導体との境部にかかる応力集中を緩和し、十分な強度を有する端子化電線を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 導体が被覆によって覆われた電線本体部と、前記電線本体部の前記被覆が除去されて露出した前記導体が加圧及び加熱され溶融した後に固化して成形され、締結部材を挿通する締結孔が形成された端子部と、前記端子部と前記導体との境部を少なくとも覆う補強部材と、を備え、前記端子部は、前記締結孔が形成された円環部と、前記円環部から非成形の前記導体に向かって両側縁の間隔が徐々に狭まる台形状に形成された端子根元部とからなり、前記補強部材は、前記端子根元部から前記被覆の先端部までを覆うようにモールド成形されることを特徴とする端子化電線。

上記（１）の構成の端子化電線によれば、導体が溶融した後に固化して成形され、ボルト等の締結部材を挿通する締結孔が形成された端子部と導体との境部が補強部材により覆われる。そこで、電線に作用する引張荷重や屈曲応力、或いは端子部の締結孔をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力等が端子化電線に加わった場合には、境部を覆っている補強部材が力を受け、端子部と導体との境部への応力集中を緩和することができる。従って、境部近傍の導体が曲がったり、切れたりするのを防止できる。
更に、上記（１）の構成の端子化電線によれば、補強部材が被覆の先端部まで覆うことで、被覆が除去されて露出した導体が完全に覆われる。そこで、補強部材は、端子部をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力を効果的に受けることができ、端子部と導体との境部への応力集中をより緩和することができる。

（２） 導体が被覆によって覆われた電線本体部と、前記電線本体部の前記被覆が除去されて露出した前記導体が加圧及び加熱され溶融した後に固化して成形され、締結部材を挿通する締結孔が形成された端子部と、前記端子部と前記導体との境部を少なくとも覆う補強部材と、を備え、前記端子部は、前記締結孔が形成された円環部と、前記円環部から非成形の前記導体に向かって両側縁の間隔が略同じ矩形状に形成された端子根元部とからなり、前記補強部材は、前記円環部の外周部を覆う環状部と、前記端子根元部から前記被覆の先端部までを覆う矩形部とが一体にモールド成形され、前記環状部は、取付座面となる底面を除いた前記端子部の外表面を覆うと共に、前記環状部の上面には、ナット回転治具の挿入を可能とする直径を有する開口部が形成されていることを特徴とする端子化電線。

上記（２）の構成の端子化電線によれば、締結孔が形成された端子部の外周部を覆っている補強部材が、端子部をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力を効果的に受けることができ、端子部と導体との境部への応力集中をより緩和することができる。

本発明に係る端子化電線によれば、締結孔が形成された端子部と導体との境部にかかる応力集中を緩和し、十分な強度を有する端子化電線を提供することができる。

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。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る端子化電線の要部斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した端子化電線の縦断面である。 （ａ）〜（ｃ）は図１に示した端子化電線の製造方法を説明するための概略斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は図１に示した端子化電線の変形例を説明する平面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る端子化電線の要部斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した端子化電線の縦断面である。 従来の端子化電線を説明する説明図であり、（ａ）は導体の先端側が環状に曲げられて根本部に接触した環状導体から環状端子部が形成される場合の説明図、（ｂ）は、環状に曲げられた導体の先端側が根本部に上下方向で重ねられた環状導体から環状端子部が形成される場合の説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る端子化電線１１は、電線本体部１３と、導体１５と、環状端子部（端子部）１７と、補強部材３０と、を有する。

電線本体部１３は、導体１５が絶縁性の被覆２１によって覆われて成る電線である。電線本体部１３の少なくとも一端側には、導体１５を加圧及び加熱することによって環状端子部１７が成形されている。なお、本実施形態では、電線本体部１３が一本である場合を例に説明するが、電線本体部１３は、複数本であってもよい。この場合、複数の導体１５は、一括して纏められて成形される。

電線本体部１３の被覆２１が除去されて露出される導体１５は、単線、複数の素線が撚られた撚り線であってもよい。導体１５の材質としては、例えばアルミニウム合金や銅合金等が挙げられる。本実施形態では、電線本体部１３の端末における被覆２１が除去されて、アルミニウム合金からなる撚り線の導体１５が露出される。この他、導体１５は、電線本体部１３の途中部分の被覆２１が除去されて露出されたものであってもよい。この場合、導体１５は、被覆２１に覆われた両側の電線本体部１３が同方向となるように纏められて環状に曲げられる。

環状端子部１７は、被覆２１が除去されて露出した導体１５を加圧及び加熱することによって成形される。すなわち、環状端子部１７は、図２の（ａ）に示すように、露出された導体１５が、先ず、環状に曲げられる。この際、導体１５は、先端側が根本部１９に、上下方向で重ねられる。環状に曲げられた導体１５は、図示しない端子化電線用金型の上下型によって挟持された状態で、加圧加熱される。導体１５は、溶融した後に固化して、図２の（ｂ）に示す環状端子部１７として成形される。

環状端子部１７は、中央の穴がボルト等の締結部材を挿通する締結孔２３が形成された平板状丸端子として形成される。環状端子部１７と非成形の導体１５との間は、上述したように導体１５の先端側と根本部１９とが重ねられた部分を溶融した後に固化することで、環状端子部１７の円環部から非成形の導体１５に向かって両側縁の間隔が徐々に狭まる台形状に形成された端子根本部２５となる。また、締結孔が形成される端子部は、環状に曲げられた導体を端子化電線用金型によって挟持された状態で加圧及び加熱して溶融固化するものに限らず、束にした導体をプレス機により冷間圧縮成形して締結孔を有する所定形状に形成するものでもよい。

補強部材３０は、環状端子部１７の端子根本部２５から被覆２１の先端部２１ａまでを一体に覆っている。補強部材３０は、例えば、環状端子部１７が形成された電線本体部１３の一端側をモールド成形型内に配置し、キャビティ内に溶融樹脂を充填することにより、図２の（ｃ）に示すように端子根本部２５から被覆２１の先端部２１ａまでを覆うようにモールド成形される。

なお、補強部材３０は、上記モールド成形に限らず、熱収縮チューブを収縮させて硬化させる等により形成することもできる。また、補強部材３０の材質としては、硬化後に所定以上の剛性を有すると共に、導体１５の材質との接着性が良好なものが好ましい。
また、本第１実施形態の端子化電線１１では、補強部材３０が端子根本部２５から被覆２１の先端部２１ａまでを一体に覆っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶融固化して成形された環状端子部１７と導体１５との境部４０が、少なくとも補強部材３０により覆われていればよい。

次に、上記の構成を有する端子化電線１１の作用を説明する。
本第１実施形態に係る端子化電線１１では、導体１５が溶融した後に固化して成形された環状端子部１７と導体１５との境部４０が補強部材３０により覆われる。そこで、電線本体部１３に作用する引張荷重や屈曲応力、或いは環状端子部１７をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力等が端子化電線１１に加わった場合には、境部４０を覆っている補強部材３０が力を受け、環状端子部１７と導体１５との境部４０への応力集中を緩和することができる。従って、境部４０近傍の導体１５が曲がったり、切れたりするのを防止できる。

また、本第１実施形態に係る端子化電線１１によれば、補強部材３０が被覆２１の先端部２１ａまで覆うことで、被覆２１が除去されて露出した導体１５が完全に覆われる。そこで、補強部材３０は、端子部１７をボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力を効果的に受けることができ、端子部と導体との境部への応力集中をより緩和することができる。また、補強部材３０の樹脂材として、導体１５の金属材との接着性がよい樹脂を選定することで、電線本体部１３の被覆２１内に水等の流体が浸入するのを防止することも可能である。

従って、本第１実施形態に係る端子化電線１１によれば、締結孔２３が形成された環状端子部１７と導体１５との境部４０にかかる応力集中を緩和し、十分な強度を有する端子化電線１１を提供することができる。

次に、本発明の第１実施形態に係る端子化電線１１の変形例について図３を参照して説明する。
図３の（ａ）に示す端子化電線１１Ａにおいて、環状端子部１７Ａと非成形の導体１５との間は、環状端子部１７Ａの円環部から非成形の導体１５に向かって両側縁の間隔が略同じ矩形状に形成された端子根本部２５Ａとなっている。そして、環状端子部１７Ａの端子根本部２５Ａから被覆２１の先端部２１ａまでを一体に補強部材３０Ａが覆っている。
この様な端子化電線１１Ａによれば、導体１５が溶融した後に固化して成形された環状端子部１７Ａと導体１５との境部４０が補強部材３０Ａにより覆われるので、電線本体部１３に作用する引張荷重や屈曲応力が端子化電線１１Ａに加わった場合には、境部４０を覆っている補強部材３０Ａが力を受け、環状端子部１７Ａと導体１５との境部４０への応力集中を緩和することができる。しかしながら、矩形状の端子根本部２５Ａから被覆２１の先端部２１ａまでを一体に覆った補強部材３０Ａでは、ネジ締め時の回転トルク力が環状端子部１７Ａに加わった場合には過大な曲げ力が補強部材３０Ａに作用し、境部４０へ回転トルク力が伝わらないようにすることが困難である。

そこで、図３の（ｂ）に示す端子化電線１１Ｂのように、端子根本部２５Ａを含む環状端子部１７Ａの円環部端から被覆２１の先端部２１ａまでを補強部材３０Ｂが一体に覆うように構成すれば、ネジ締め時の回転トルク力が境部４０へ伝わらないようにできる。しかしながら、この場合は補強部材３０Ｂが補強部材３０Ａよりも広い範囲を覆わなければならず、端子化電線１１Ｂが大型化してしまう。

これに対し、上述した端子化電線１１は、図３の（ｃ）に示すように、環状端子部１７と非成形の導体１５との間は、環状端子部１７の円環部から非成形の導体１５に向かって両側縁の間隔が徐々に狭まる台形状に形成された端子根本部２５となっている。そこで、ネジ締め時の回転トルク力が環状端子部１７に加わった場合、台形状の端子根本部２５を介して補強部材３０に回転トルク力が作用し、過大な曲げ力が補強部材３０には作用しないので、補強部材３０が広い範囲を覆う必要がなく、端子化電線１１は大型化することがない。

次に、本発明の第２実施形態に係る端子化電線５１について図４を参照して説明する。なお、本第２実施形態に係る端子化電線５１において、上記第１実施形態に係る端子化電線１１と同じ構成部材については、同符号を付して詳細な説明は省略する。
環状端子部１７Ｂは、被覆２１が除去されて露出した導体１５を加圧及び加熱して溶融した後に固化して平板状丸端子として形成される。環状端子部１７Ｂと非成形の導体１５との間は、環状端子部１７Ｂの円環部から非成形の導体１５に向かって両側縁の間隔が略同じ矩形状に形成された端子根本部２５Ａとなっている。

図４の（ａ）に示すように、本第２実施形態の補強部材５５は、締結孔２３が形成された環状端子部１７Ｂの外周部を覆う環状部５４と、端子根本部２５Ａから被覆２１の先端部２１ａまでを覆う矩形部５２とが一体にモールド成形されている。
補強部材５５の環状部５４は、図４の（ｂ）に示すように、ボルト固定される際の取付座面となる底面１７ａを除いた環状端子部１７Ｂの外表面を覆うと共に、環状部５４の上面には、ボルト固定する際のナットと伴にナット回転治具の挿入を可能とする直径Ｄを有する開口部５６が形成されている。

次に、上記の構成を有する端子化電線５１の作用を説明する。
本第２実施形態に係る端子化電線５１では、導体１５が溶融した後に固化して成形され、締結孔２３が形成された環状端子部１７Ｂの外周部と、境部４０とが補強部材５５により一体に覆われる。そこで、補強部材５５は、環状端子部１７Ｂをボルト固定する際に作用するネジ締め時の回転トルク力を効果的に受けることができ、環状端子部１７Ｂと導体１５との境部４０への応力集中をより緩和することができる。
従って、本第２実施形態に係る端子化電線５１によれば、特に、ネジ締め時の回転トルク力により環状端子部１７Ｂと導体１５との境部４０にかかる応力集中を効果的に緩和し、小型で十分な強度を有する端子化電線５１を提供することができる。

ここで、上述した本発明に係る端子化電線の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 導体（１５）が被覆（２１）によって覆われた電線本体部（１３）と、前記電線本体部（１３）の前記被覆（２１）が除去されて露出した前記導体（１５）が加圧及び加熱され溶融した後に固化して成形され、締結部材（ボルト）を挿通する締結孔（２３）が形成された端子部（環状端子部１７）と、前記端子部（環状端子部１７）と前記導体（１５）との境部（４０）を少なくとも覆う補強部材（３０）と、を備えることを特徴とする端子化電線（１１）。
［２］ 上記［１］の構成の端子化電線であって、
前記補強部材（５５）が、前記端子部（環状端子部１７Ｂ）の外周部を覆っていることを特徴とする端子化電線（５１）。
［３］ 上記［１］又は［２］の構成の端子化電線であって、
前記補強部材（３０，５５）が、前記被覆（２１）の先端部（２１ａ）まで覆っていることを特徴とする端子化電線（１１，５１）。

なお、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。

１１…端子化電線
１３…電線本体部
１５…導体
１７…環状端子部（端子部）
２３…締結孔
３０…補強部材

Claims (2)

1. 導体が被覆によって覆われた電線本体部と、前記電線本体部の前記被覆が除去されて露出した前記導体が加圧及び加熱され溶融した後に固化して成形され、締結部材を挿通する締結孔が形成された端子部と、前記端子部と前記導体との境部を少なくとも覆う補強部材と、を備え、
   前記端子部は、前記締結孔が形成された円環部と、前記円環部から非成形の前記導体に向かって両側縁の間隔が徐々に狭まる台形状に形成された端子根元部とからなり、
   前記補強部材は、前記端子根元部から前記被覆の先端部までを覆うようにモールド成形されることを特徴とする端子化電線。
2. 導体が被覆によって覆われた電線本体部と、前記電線本体部の前記被覆が除去されて露出した前記導体が加圧及び加熱され溶融した後に固化して成形され、締結部材を挿通する締結孔が形成された端子部と、前記端子部と前記導体との境部を少なくとも覆う補強部材と、を備え、
   前記端子部は、前記締結孔が形成された円環部と、前記円環部から非成形の前記導体に向かって両側縁の間隔が略同じ矩形状に形成された端子根元部とからなり、
   前記補強部材は、前記円環部の外周部を覆う環状部と、前記端子根元部から前記被覆の先端部までを覆う矩形部とが一体にモールド成形され、
   前記環状部は、取付座面となる底面を除いた前記端子部の外表面を覆うと共に、前記環状部の上面には、ナット回転治具の挿入を可能とする直径を有する開口部が形成されていることを特徴とする端子化電線。