JP7508408B2 - 端子付き電線、ワイヤハーネス、端子及び端子圧着刃型 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等に用いられる端子付き電線等に関するものである。

通常、自動車用ワイヤハーネスは、被覆導線の導体に圧着端子が接続された後に束ねられて、自動車等の信号線などとして配索される。一般的な被覆導線と圧着端子は、被覆導線の先端部の被覆が除去され、露出させた導体と導線圧着部とが圧着され、被覆部が被覆圧着部で圧着されて接続される。自動車用ワイヤハーネスはこの導線圧着部の接続強度と被覆圧着部の接続強度の合算で、圧着端子と被覆導線の接続強度の要求を満足させている。

ここで、使用される電線が細くなると、電線を構成する導体だけでは強度を保つのが難しいため、抗張力体入りの電線が検討されている。例えば、引張強度が３０Ｎ程度である導体からなる電線を使用する場合において、自動車用電線で要求される８０Ｎを超える引張強度を確保する為に、抗張力体入りの電線として、金属製や非金属製の抗張力体の外周に導線が螺旋状に巻かれているものが提案されている。このような電線は、導体を段剥きし、抗張力体を露出させてスリーブに挿入し、抗張力体を鋼製クランプで圧着し、さらに接着剤等の硬化性樹脂により一体化するとともに、導体部分をアルミニウム等のクランプで圧着する方法がある（特許文献１、２）。

実開昭６１－０４６８２７号公報 特開平８－２３７８３９号公報

近年、特に、自動車分野においては、ＣＡＳＥ等の対応により、ＥＣＵやセンサ類等が増加し、これに伴い使用する電線本数の増加が著しい。このような中、ワイヤハーネスの線径増大が課題となる。このため、自動車用電線のさらなる細径電線が求められている。例えば、従来の一般的な０．３５ｓｑ（ｓｑ：ｍｍ^２の意味）以下の細径の電線が求められている。

ここで、導線圧着部では、電線と端子の接続強度と、導体と端子の電気的な接続抵抗の両方の要求を満足する必要がある。このように、電線との接続強度と、導体との電気的な接続抵抗の両方に対して、要求仕様を満足するためには、導線圧着部の圧縮率を適切に設定する必要がある。しかし、電線径が細くなると、同じ圧縮率では、両者を満足することが困難となる。

例えば、太径の被覆導線を用いて従来の技術で圧着端子と接続を行う場合には、接続強度と接続抵抗が両立するような圧縮率で導線圧着部での圧着を行うことができるが、電線の径が細くなると、接続強度も電気抵抗も適切な圧着条件範囲が狭くなる。これは、接続強度を確保しようとすると導体が破断して接続抵抗が高くなり、接続抵抗を重視すると、接続強度を得ることができず、電線の抜けの要因となるためである。このように、電線径が細くなればなるほど、接続強度と電気抵抗の両立は難しくなる。

また、従来の抗張力体入り電線の接続の際には、段剥き作業や、抗張力体の圧着と導線の圧着のそれぞれの圧着工程が必要となる。このため、部品点数も多く、作業工数も増えて、高コストとなる。特に電線の径が細くなると、段剥き自体が困難になる。また、電線の径が細くなることで、端子の圧着部へ挿入する作業も困難となる。このように、従来の方法では、製造工程が複雑で困難となるため、加工コストが増加するという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、圧着作業性が良好であり、接続強度と接続抵抗を両立することが可能な端子付き電線等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、被覆導線と端子とが電気的に接続される端子付き電線であって、前記端子は、前記被覆導線の先端の被覆部から露出する導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、前記導線圧着部は、オープンバレル型であり、前記導線圧着部の先端側には電線保持部が設けられ、前記導線圧着部の後端側には前記導線との導通を得るための導通部が形成され、前記電線保持部と前記導通部との圧縮率が異なり、前記電線保持部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記導通部における圧縮率が６０％以上９０％以下であり、前記被覆圧着部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記被覆導線は、複数の前記導線と、少なくとも１本の抗張力体とを有し、前記電線保持部では、少なくとも一部が破断している前記導線と前記抗張力体の両方が保持されており、前記導通部では、前記導線は破断しておらず、前記導通部における前記導線の電気抵抗が前記電線保持部における前記導線の電気抵抗よりも低い、ことを特徴とする端子付き電線である。

前記導線圧着部の内面に凹凸が設けられてもよい。
また、前記抗張力体は繊維を含み、破断した前記導線の隙間に前記抗張力体の繊維の一部が入り込むようにしてもよい。

前記電線保持部における圧縮率が、前記導通部における圧縮率よりも小さいことが望ましい。

前記被覆導線の長手方向に垂直な断面において、前記抗張力体が前記被覆導線の略中心に位置し、前記導線が前記抗張力体の外周部に配置されていてもよい。さらに、前記導線が、前記被覆導線の長手方向に撚られていてもよい。

前記導線の少なくとも先端部が、外周側から圧縮されているか、または、前記導線の外周から一括してめっき処理が施されていてもよい。

前記導線の断面積が０．３５ｓｑ以下であり、前記端子は、断面積が０．３５ｓｑ以下の前記導線を圧着可能であってもよく、さらに前記導線の断面積が０．３ｓｑ以下であり、前記端子は、断面積が０．５ｓｑ以下の前記導線を圧着可能であってもよい。

前記被覆圧着部における圧縮率が、前記導通部における圧縮率よりも小さくてもよい。

第１の発明によれば、導線圧着部を、接続強度を高くするために導線を保持する電線保持部と、接続抵抗を低くするために導線との導通を確保する導通部の二つの機能部に分けることで、接続強度と接続抵抗の両者を満足することができる。この際、従来と同様の手法で導線圧着部を圧着することができるため作業が容易である。

特に、導線圧着部がオープンバレル型であるため、導線を、端子の上方から容易に導線圧着部へ配置することができる。このため、端子と被覆導線との圧着作業が容易である。
また、被覆導線が、複数の前記導線と、少なくとも１本の抗張力体とを有することで、抗張力体によって導線の引張強度を確保することができる。この際、電線保持部で、導線と抗張力体の両方が保持されていれば、高い接続強度を確保することができる。また、従来のように、抗張力体と導線を別々のクランプで接続する必要がないため、部品点数も少なくて済み、接続作業も容易である。
また、電線保持部において、破断した導線の隙間に抗張力体の一部等が入り込むことで、導線の引き抜き抵抗を高めて、接続強度を確保することができる。一方、導線と圧着端子とは導通部で導通が確保される。

また、この場合において、電線保持部における圧縮率を、導通部における圧縮率よりも小さくすることで、すなわち、電線保持部を強圧縮することで、より確実に端子と被覆導線との接続強度を確保することができる。

また、被覆導線の長手方向に垂直な断面において、中心の抗張力体の外周部に導線が配置されていれば、確実に導線を圧着することができる。この際、抗張力体の外周部に、導線が長手方向に撚られていてもよい。

また、導線の先端部が、外周側から圧縮されているか、または、導線の外周から一括してめっき処理が施されているなど、端末処理部が形成されていることで、導線を導線圧着部へ挿入する際に、導線がばらけてしまうことを抑制することができる。

また、導線の断面積が０．３５ｓｑ以下の細径の被覆導線、さらには導線の断面積が０．３ｓｑ以下の細径の被覆導線を用いるような場合には、本発明は特に有効である。

また、被覆圧着部における圧縮率を、導通部における圧縮率よりも小さくすることで、確実に被覆部を保持することができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる端子付き電線を含む、複数の端子付き電線が一体化されたことを特徴とするワイヤハーネスである。

第２の発明によれば、細径の電線が複数束ねられたワイヤハーネスを得ることができる。

第３の発明は、被覆導線と電気的に接続される端子であって、前記被覆導線の先端の被覆部から露出する導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、前記導線圧着部は、オープンバレル形状であり、前記導線圧着部の先端側には電線保持部が設けられ、前記導線圧着部の後端側には前記導線との導通を得るための導通部が形成され、前記電線保持部と前記導通部とが分割されており、前記電線保持部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記導通部における圧縮率が６０％以上９０％以下であり、前記被覆圧着部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記被覆導線は、複数の前記導線と、少なくとも１本の抗張力体とを有し、前記電線保持部では、少なくとも一部が破断している前記導線と前記抗張力体の両方が保持されており、前記導通部では、前記導線は破断しておらず、前記導通部における前記導線の電気抵抗が前記電線保持部における前記導線の電気抵抗よりも低い、ことを特徴とする端子である。

第３の発明によれば、第１の発明にかかる端子付き電線を容易に得ることができる。

第４の発明は、第１の発明にかかる端子付き電線を製造するための端子圧着刃型であって、上刃型と下刃型とを具備し、前記上刃型と前記下刃型は、前記導線圧着部と前記被覆圧着部に対応するいずれの部位も、オープンバレル形状に対応した形状であり、前記電線保持部に対応する部位の前記上刃型と前記下刃型の間隔が、前記導通部に対応する部位の前記上刃型と前記下刃型の間隔よりも狭いことを特徴とする端子圧着刃型である。

第４の発明によれば、従来の端子付き電線と同様の工程によって、容易に、被覆導線と端子とを圧着することができる。

本発明によれば、圧着作業性が良好であり、接続強度と接続抵抗を両立することが可能な端子付き電線等を提供することができる。

端子付き電線１０を示す斜視図。 端子付き電線１０を示す断面図。 （ａ）から（ｃ）は、電線保持部７ａにおける断面図。 圧着前の端子１と被覆導線１１を示す図。 （ａ）は、導線１３の先端部を示す図、（ｂ）は、端末処理前の導線１３の先端部を示す図、（ｃ）、（ｄ）は、端末処理部１９の形態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他の端末処理部１９の形態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は圧着部５の圧着工程を示す図。 端子付き電線１０ａを示す斜視図。 （ａ）から（ｃ）は、電線保持部７ａにおける断面図。 圧着前の端子１ａと被覆導線１１を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他の被覆導線１１の断面を示す図。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、端子付き電線１０を示す斜視図であり、図２は、端子付き電線１０の断面図である。端子付き電線１０は、端子１と被覆導線１１とが電気的に接続されて構成される。

被覆導線１１は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である導線１３と、導線１３を被覆する被覆部１５からなる。すなわち、被覆導線１１は、被覆部１５と、その先端から露出する導線１３とを具備する。

端子１は、例えば銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。端子１には被覆導線１１が接続される。端子１は、端子本体３と圧着部５とがトランジション部４を介して連結されて構成される。

端子本体３は、所定の形状の板状素材を、断面が矩形の筒体に形成したものである。端子本体３は、内部に、板状素材を矩形の筒体内に折り込んで形成される弾性接触片を有する。端子本体３は、前端部から雄型端子などが挿入されて接続される。なお、以下の説明では、端子本体３が、雄型端子等の挿入タブ（図示省略）の挿入を許容する雌型端子である例を示すが、本発明において、この端子本体３の細部の形状は特に限定されない。例えば、雌型の端子本体３に代えて雄型端子の挿入タブを設けてもよいし、丸型端子のようなボルト締結部を設けても良い。

端子１の圧着部５は、被覆導線１１と圧着される部位であり、被覆導線１１の先端側に被覆部１５から露出する導線１３を圧着する導線圧着部７と、被覆導線１１の被覆部１５を圧着する被覆圧着部９とを有する。すなわち、被覆部１５が剥離されて露出する導線１３が、導線圧着部７により圧着され、導線１３と端子１とが電気的に接続される。また、被覆導線１１の被覆部１５は、端子１の被覆圧着部９によって圧着される。なお、本実施形態では、導線圧着部７と被覆圧着部９は、オープンバレル型である。

なお、導線圧着部７の内面の一部には、幅方向（長手方向に垂直な方向）に、図示を省略したセレーションが設けられてもよい。このようにセレーションを形成することで、導線１３を圧着した際に、導線１３の表面の酸化膜を破壊しやすく、また、導線１３との接触面積を増加させることができる。

導線圧着部７の先端側（端子本体３側）には、導線１３の保持力が相対的に強い電線保持部７ａが設けられる。また、導線圧着部７の後端側（被覆圧着部９側）には導線１３との導通を得るための導通部７ｂが形成される。すなわち、導線圧着部７は、電線保持部７ａと導通部７ｂとを有する。

電線保持部７ａにおける導線１３の引張強度（接続強度）は、導通部７ｂにおける導線１３の引張強度（接続強度）よりも強い。例えば、電線保持部７ａにおける圧縮率（圧縮後の導線１３の断面積／圧縮前の導線１３の断面積）は、導通部７ｂにおける圧縮率よりも小さい。すなわち、電線保持部７ａにおける圧縮量は、導通部７ｂにおける圧縮量よりも大きく、電線保持部７ａは、強圧着される。

このように、電線保持部７ａは強圧着されるため、導線１３の少なくとも一部が破断していてもよい。導線１３の一部が破断することで、電気抵抗は増大するが、破断した導線１３の隙間に抗張力体１７の繊維の一部等が入り込むことで、導線１３の引き抜き抵抗を高めて、接続強度を確保することができる。一方、導通部７ｂにおいては、電気抵抗を低く保つため、導線１３は破断していない。

なお、被覆圧着部９における圧縮率（圧縮後の被覆部１５における断面積／圧縮前の被覆部１５における断面積）は、導通部７ｂにおける圧縮率よりも小さくてもよい。すなわち、被覆圧着部９における圧縮量は、導通部７ｂにおける圧縮量よりも大きくてもよい。なお、この場合でも、被覆部１５の厚みによって、被覆圧着部９の外径は、導通部７ｂの外径よりも大きい。

図３（ａ）は、電線保持部７ａにおける断面を示す図である。図３（ａ）に示す例では、導線１３が７本の素線からなる。オープンバレル型の導線圧着部７では、導線圧着部７の上部において、対向する一対のバレル片が幅方向の略中央で突き合わせられて、導線圧着部７の内部側に折り込まれて導線１３が圧着される。

なお、導線１３の素線数は特に限定されない。例えば、図３（ｂ）に示すように、素線は１６本であってもよい。なお、素線同士は互いに撚り合わせられていることが望ましい。

また、被覆導線１１は、少なくとも１本の導線１３と、抗張力体とが被覆部１５で被覆されていてもよい。抗張力体は、引張加重に対して張力を受ける部材である。例えば、図３（ｃ）に示すように、被覆導線１１の長手方向に垂直な断面において、少なくとも１本の抗張力体１７が被覆導線１１の略中心に位置し、複数の導線１３が抗張力体１７の外周部に配置されていてもよい。この際、抗張力体１７の外周に配置されるそれぞれの導線１３（素線）が、同一断面積の同一形状の導線１３（素線）であってもよい。さらに、抗張力体１７の外周部に、導線１３が、被覆導線１１の長手方向に螺旋状に撚られていてもよい。この場合には、電線保持部７ａ及び導通部７ｂでは、導線１３と抗張力体１７の両方が圧着されて保持される。

なお、抗張力体１７の配置は、図３（ｃ）に示す例には限られない。例えば、導線１３と抗張力体１７とを撚り合わせるように配置してもよい。また、抗張力体１７を導体で被覆した導線１３を複数本撚り合わせてもよい。また、中央の抗張力体１７の外周に被覆するように導体を配置してもよい。すなわち、抗張力体入りの被覆導線１１の場合には、少なくとも１本の導線と少なくとも１本の抗張力体を有すれば、その断面形態は特に限定されない。なお、抗張力体１７は、１本（一体）の抗張力線であってもよく、複数の素線からなってもよい。

ここで、導線１３の断面積（素線の断面積の総計）は、０．３５ｓｑ以下であることが望ましく、この場合には、端子１は、断面積が０．３５ｓｑ以下の導線１３を圧着可能であることが望ましい。さらには、導線１３の断面積（素線の断面積の総計）は、０．３ｓｑ以下であることが望ましく、この場合には、端子１は、断面積が０．３ｓｑ以下の導線１３を圧着可能であることが望ましい。また、例えば導線１３が抗張力体１７とともに用いられる場合には、導線１３の断面積は０．０５ｓｑ以下であってもよい。導線１３の断面積が小さいほど、本実施形態の効果が大きい。

なお、抗張力体１７は、鋼線などの金属線であってもよく、樹脂や繊維強化樹脂であってもよい。また、前述したように、抗張力体１７としては、単線であってもよく、アラミド繊維などの複数の繊維を束ねたものであってもよい。このような抗張力体１７を用いることで、例えば、導線１３の断面積は０．０５ｓｑ以下であっても、電線保持部７ａにおける導線の引張強度として、５０Ｎ以上を確保することができる。

次に、端子付き電線１０の製造方法について説明する。図４は、圧着前の端子１と被覆導線１１を示す斜視図である。前述したように、端子１は、端子本体３と圧着部５とを有する。圧着部５は、略Ｕ字状に上方が開口したオープンバレル型の導線圧着部７と被覆圧着部９からなり、互いに分離されて構成される。

まず、前述したように、被覆導線１１の先端部の被覆部１５を剥離して、先端部の導線１３を露出する。次に、図５（ａ）に示すように、端子１の圧着部５へ挿入する前に、導線１３の先端部に端末処理部１９を形成してもよい。端末処理部１９は、導線１３の各素線がばらけないように一体化する処理部である。

図５（ｂ）は、端末処理前における導線１３の先端部の形態を示す図である。本実施形態では、被覆導線１１の先端から見た際に、抗張力体１７が略中央に配置され、その外周に導線１３が配置される。導線１３は複数の素線からなる。なお、本実施形態では、中央に抗張力体１７を有する場合について説明するが他の被覆導線でも同様である。

このような場合において、図５（ｃ）に示すように、導線１３の少なくとも先端部を、外周側から圧縮することで、端末処理部１９を形成することができる。このように、導線１３の先端部が外周側から圧縮されることで、素線がばらけることが抑制され、圧着部５への配置が容易である。

また、図５（ｄ）に示すように、導線１３の少なくとも先端部に、一括してめき処理を施して、めっき層２１によって端末処理部１９を形成してもよい。このように、導線１３の先端部に外周から一括してめっき処理が施されていることで、素線がばらけることが抑制され、圧着部５への配置が容易である。

なお、導線１３の外周から一括してめっき処理を施す際に、めっき方法によっては高温になる場合がある。このようなめっき方法によって、導線１３を撚った後に一括めっきを行うと、抗張力体１７が熱により劣化して、引張強度が低下する恐れがある。

このような場合には、図６（ａ）に示すように、それぞれの導体ごとにめっき層２１を形成してから抗張力体１７の外周に撚り合わせてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、それぞれの導体ごとにめっき層２１を形成し、さらに、複数の導体の先端部に外周から一括してめっき処理を施してもよい。この場合、導体ごとのめっきと、一括めっきの種類を変えてもよい。一括めっきを行うことで、導体のばらけを抑制することが可能であるが、導体を束ねて一括してめっき処理を行うと、導体の形状等の影響によって、部分的にめっきの厚い部分や薄い部分が生じてしまう恐れがある。これに対し、事前に導体ごとに下地めっき処置を行うことで、この影響を小さくして、略均一な一括めっきが可能となる。

なお、端末処理部１９は、圧縮やめっきによる方法には限られず、例えば、導線１３の先端を半田処理や溶接処理によって素線のばらけを抑制してもよい。また、外周からの圧縮と一括めっきなどの複数の端末処理を併用してもよい。

次に、このように先端部を処理した被覆導線１１を、端子１の圧着部５に配置する。この際、圧着部５はオープンバレル型であるため、被覆導線１１は、端子１の上方から配置することができる。被覆導線１１の先端部を圧着部５へ配置すると、導線圧着部７には導線１３の露出部が位置し、被覆圧着部９には被覆部１５が位置する。この際、導線１３の先端が導線圧着部７の先端からはみ出してもよい。

図７（ａ）は、端子付き電線１０を製造するための端子圧着刃型の圧着前における上刃型３１ａ、下刃型３１ｂ等を示す断面図、図７（ｂ）は、圧着中の圧着部５を示す断面図である。上刃型３１ａ、下刃型３１ｂは、長手方向に延びる略半円柱状の空洞を有する。また、上刃型３１ａは、被覆圧着部９に対応するオープンバレル形状に対応した形状の被覆圧着刃型３４と、導線圧着部７に対応するオープンバレル形状に対応した形状の導線圧着刃型３２ａ、３２ｂとを備える。すなわち、上刃型３１ａ、下刃型３１ｂは、導線圧着部７と被覆圧着部９に対応するいずれの部位も、圧着後のオープンバレル形状に対応した形状となるように形成される。

なお、導線圧着刃型３２ａは、電線保持部７ａに対応する刃型であり、導線圧着刃型３２ｂは、導通部７ｂに対応する刃型である。すなわち、導線圧着刃型３２ａの径は、導線圧着刃型３２ｂの径よりも小さく、電線保持部７ａに対応する部位の上刃型３１ａと下刃型３１ｂの間隔が、導通部７ｂに対応する部位の上刃型３１ａと下刃型３１ｂの間隔よりも狭い。

なお、導通部７ｂは、被覆導線１１と端子１との導通性を確保するため、電線保持部７ａと比較して相対的に長さが長くてもよい。一方、電線保持部７ａは、長さが短くても、確実に導線１３もしくは抗張力体１７と端子１とが適切な圧力で密着していれば、両者の強度は十分高くなるため、電線保持部７ａは、導通部７ｂと比較して相対的に長さが短くてもよい。

図７（ｂ）に示すように、上刃型３１ａと下刃型３１ｂを噛み合わせて、圧着部５を圧縮すると、導線圧着部７が導線１３に圧着され、被覆圧着部９は、被覆部１５に圧着される。この際、電線保持部７ａが最も径が小さくなり、次いで導通部７ｂの径が小さく、被覆圧着部９の径が最も大きくなる。以上により、端子付き電線１０を得ることができる。さらに、得られた端子付き電線１０を含む、複数の端子付き電線が一体化されたワイヤハーネスを得ることができる。

なお、前述したように、電線保持部７ａの圧縮率は、導通部７ｂの圧縮率よりも小さく、被覆圧着部９の圧縮率は、導通部７ｂの圧縮率よりも小さい。ここで、圧着工程前の被覆部１５における断面積（被覆圧着部９の外周面に対する内側の全断面積）をＡ０とし、上刃型３１ａと下刃型３１ｂによって圧縮された後の被覆圧着部９の内部の断面積をＡ２とすると、被覆圧着部９の圧縮率＝Ａ２／Ａ０（％）である。

同様に、圧着工程前の導線１３における断面積（抗張力体が含まれる場合には、抗張力体を含む導線１３の全断面積）をＡ１とし、上刃型３１ａと下刃型３１ｂによって圧縮された後の導通部７ｂ及び電線保持部７ａの内部の断面積（抗張力体が含まれる場合には、抗張力体を含む導線１３の全断面積）をそれぞれＡ３、Ａ４とすると、電線保持部７ａの圧縮率＝Ａ４／Ａ１（％）であり、導通部７ｂの圧縮率＝Ａ３／Ａ１（％）である。

なお、抗張力体１７は、導線１３と比較して強度が高く変形しにくいため、圧縮時には、抗張力体１７の断面積は大きく低下せず、主に導線１３の変形（断面積減少）が進行する。

ここで、抗張力体１７が、複数の素線で形成される場合には、各素線が導線１３を構成する導体と比較して細かく、抗張力体素線と、抗張力体素線同士の間の隙間を明確に区別することが困難である。このため、圧着前における抗張力体１７の断面積としては、導線１３で囲まれた抗張力体の領域の面積とする。この場合、圧縮初期には、抗張力体素線の隙間が減少するように抗張力体が変形しながら導線１３の変形が進行し、圧縮後期では、抗張力体の断面積の減少はほとんど生じず、導線１３の断面減少が主に進行する。このため、圧着後における導線１３の圧縮率は、抗張力体１７が配置される領域の見かけの圧縮率以下である。なお、圧縮後の導線１３と抗張力体１７の面積比率は、電線全体の圧縮率により変化する。

また、圧縮時における抗張力体素線の移動によって、抗張力体１７の外形が凹凸形状となることで、導線１３と抗張力体１７の接触面積が増え、摩擦力が大きくなる。このため、引張に対して導線１３から抗張力体１７へ力が伝わりやすくなり、導線１３に引張力が付与された際の強度の上昇が見込める。

なお、抗張力体１７は、導線１３と比較して変形量が少ないため、断面積の減少による破断は生じにくい。特に、導線１３が全周から圧縮され、抗張力体１７と導線圧着部７との間に導線１３が配置され、抗張力体１７と導線圧着部７が接触しないため、抗張力体１７が損傷することもない。

なお、圧縮時に、抗張力体１７を構成する素線の一部が、導線１３間に入り込み、抗張力体１７の一部が導線圧着部７と接触する場合がある。前述したように、抗張力体１７と導線圧着部７は接触しないことが望ましいが、抗張力体１７の一部が導線圧着部７とわずかに接触してもよい。例えば、任意の断面において、抗張力体１７の総外周長の内、導線圧着部７と接触している抗張力体１７の周長が３０％以下であれば、抗張力体１７の損傷抑制効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、導線圧着部７が、電線保持部７ａと導通部７ｂとを有するため、接続強度を確保するのに適した圧縮率で電線保持部７ａを圧着し、導通を確保するのに適した圧縮率で導通部７ｂを圧着することができる。すなわち、電線保持部７ａと導通部７ｂのそれぞれの圧縮率（圧縮量）を異なるようにすることができるため、各部を目的に適した圧縮率で圧着を行うことができる。

より詳細には、導線圧着部７の先端部側（端子本体３側）を電線保持部７ａとすることで、より強い圧着を行い、高い接続強度を確保することができる。この際、導線１３の一部が破断してもよい。一方、導通部７ｂは、導線圧着部７の後端部側（被覆部１５側）に配置されるため、仮に電線保持部７ａにおいて、導線１３の一部が破断しても、被覆導線１１と端子１との導通を確保することができる。

また、通常の端子付き電線の圧着と同様の作業で圧着作業を行うことができるため、作業が容易である。特に、抗張力体１７を含む被覆導線１１であれば、細径の被覆導線１１であっても、高い接続強度を確保することができる。

この際、抗張力体１７と導線１３の両方が一括して電線保持部７ａで圧着されるため、抗張力体１７と導線１３とを別々に圧着する必要がなく、圧着作業も容易である。なお、抗張力体１７を含む被覆導線１１の場合において、断面の略中央に抗張力体１７を配置し、外周に導線１３を配置することで、圧着時に端子１と導線１３とを確実に圧着し、端子１と導線１３とを接触させることができる。

また、導線圧着部７がオープンバレル型であるため、例えば導線１３を管状の圧着部へ挿入する必要がなく、端子１の導線圧着部７へ導線１３を容易に配置することができる。このため、圧着作業が容易である。

ここで、抗張力体１７の周囲に導線１３が配置された被覆導線１１の導線圧着部７においては、圧着された際に、導線圧着部７の内部には径方向に圧縮応力が作用する。この圧縮応力が小さい場合には、導線１３と抗張力体１７との接触面における摩擦力が、端子１と導線１３との接触面における摩擦力よりも小さくなる。このために、端子付き電線１０に引張荷重を与えた場合に、導線１３に荷重が集中し、導線１３が破断しやすくなる。

一方、導線１３と抗張力体１７との接触面においては滑りが生じ、抗張力体１７に圧縮応力が作用せず、抗張力体１７は切断することなく抜ける現象が生じ、抗張力体１７による引張強度が十分に発現しないおそれがある。上記のような現象を防ぎ、圧着により十分な圧縮応力を得るために、導線１３と抗張力体１７との間の摩擦力を増大させても良い。例えば、導線圧着部７の内面に凹凸を設けることで、部分的に抗張力体１７への圧縮応力を高め、引き抜けを防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態にかかる端子付き電線１０ａを示す斜視図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の機能を奏する構成については、図１～図７と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

端子付き電線１０ａは端子付き電線１０と略同様の構成であるが、圧着部５の形態が異なる。図９（ａ）は、端子付き電線１０ａの電線保持部７ａにおける断面を示す図である。図９（ａ）に示す例では、導線１３が７本の素線からなる。本実施形態では、導線圧着部７の上部において、対向する一対のバレル片が互いに重なり合うように丸められて導線１３が圧着される。すなわち、電線保持部７ａは、導線１３が略円形に圧縮されて圧着される。

なお、この場合でも、導線１３の素線数は特に限定されない。例えば、図９（ｂ）に示すように、素線は１６本であってもよい。また、図９（ｃ）に示すように、被覆導線１１の長手方向に垂直な断面において、少なくとも１本の抗張力体１７が被覆導線１１の略中心に位置し、複数の導線１３が抗張力体１７の外周部に配置されていてもよい。さらに、抗張力体１７の外周部に、導線１３が、被覆導線１１の長手方向に螺旋状に撚られていてもよい。この場合には、電線保持部７ａ及び導通部７ｂでは、導線１３と抗張力体１７の両方が圧着されて保持される。

このように、第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、オープンバレル型の圧着部５を有すれば、圧着後の断面形状は特に限定されない。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態にかかる端子１ａの圧着前の斜視図である。端子１ａは、端子１と略同様の構成であるが、圧着部５の形態が異なる。端子１ａは、圧着前において、導線圧着部７の先端側には電線保持部７ａが設けられ、導線圧着部７の後端側には導線との導通を得るための導通部７ｂが形成され、電線保持部７ａと導通部７ｂとがスリットを介して分割されている。

端子１ａも端子１等と同様に圧着することができる。なお、導線圧着部７の圧着後の形態は、図３に示したような突合せ型であってもよく、図９に示したようなラップ型であってもよい。このように、導線圧着部７において、電線保持部７ａと導通部７ｂを形成して圧着することで、第１の実施形態等と同様の効果を得ることができる。

各種の端子付き電線を作成し、圧着部の電気特性（電気抵抗）、機械的特性（接続強度）及び製造作業性を評価した。電気特性としては、端子と被覆導線との電気抵抗値を測定して評価した。機械的特性としては、端子から被覆導線を引っ張り、被覆導線が引き抜かれる際の荷重によって引張強度を測定した。また、製造作業性は、端子に被覆導線を挿入する際の挿入性によって評価した。各条件及び評価結果を表１～表６に示す。

電線の断面積は、導体の総断面積である。また、素線数は導線の本数である。抗張力体が「－」のものは、図３（ａ）、図３（ｂ）、図９（ａ）、図９（ｂ）のように、抗張力体を有さないものであり、「あり」の電線は、断面が図３（ｃ）、図９（ｃ）に示すように、抗張力体を中央に有し、抗張力体の外周に導線が配置されたものである。なお、いずれの場合も、複数の軟銅製の導線が撚り合わせられたものを用いた。

端末処理部の「円形圧縮」は、図５（ｃ）のように、導線を外周から圧縮したものであり、「円形圧縮＋一括メッキ」は、さらに外周から一括してめっき層を形成したものである。

端子はいずれもオープンバレル型であり、端子形状の「分割」は、図１０に示す端子１ａと同様に、電線保持部７ａと導通部７ｂとが分離したものであり、「一体」は、図４に示す端子１と同様に、導線圧着部７が一体のものである。また、「突合せ型」は、図３に示すような圧着形態であり、「ラップ型」は、図９に示すような圧着形態である。

圧着刃型は、導線圧着部と被覆圧着部を同時に圧着する刃型であり、導線圧着部が「強圧縮／弱圧縮（２段）」となっているものは、図７に示すように、導線圧着刃型３２ａ、３２ｂの２段を有して、一方（先端側）が強圧縮、他方（後端側）が弱圧縮となるようにしたものである。これに対し、「１段」となっているものは、導線圧着部が一定の圧縮率で圧着されるものであり、圧縮率に応じて「弱圧縮」、「中圧縮」、「強圧縮」とした。なお、圧縮率が４０％以上５０％未満を強圧縮とし、圧縮率が５０％以上６０％未満を中圧縮とし、圧縮率が６０％以上９０％以下を弱圧縮とした。

抵抗値は、端子の先端と、１００ｍｍ長さの被覆導線の後端と間の電気抵抗である。引張強度は、端子から被覆導線を引き抜く際の荷重である。また、圧着作業性は、被覆導線を端子の圧着部に配置する作業が容易であったものを○とし、やや難しかったものを△とした。

表１～表５より分かるように、導線圧着部がオープンバレル型であるため、いずれの端子付き電線も圧着作業性が○であった。また、導線圧着部を２段で圧着した実施例１～２９は、いずれも、抵抗値がと引張強度を両立することができた。例えば、導線断面積が１．２５ｓｑであれば、抵抗値が２ｍΩ／１００ｍｍ以下であり、引張強度が３００Ｎ以上を確保することができた。また、導線断面積が０．３５ｓｑであれば、抵抗値が１０ｍΩ／１００ｍｍ以下であり、引張強度が７０Ｎ以上を確保することができた。また、導線断面積が０．１３ｓｑであれば、抵抗値が３０ｍΩ／１００ｍｍ以下であり、３０Ｎ以上の引張強度を確保することができた。また、導線断面積が０．０８ｓｑであれば、抵抗値が５０ｍΩ／１００ｍｍ以下であり、３０Ｎ以上の引張強度を確保することができた。さらに、抗張力体を有する場合であれば、０．０５ｓｑでも、抵抗値が４０ｍΩ／１００ｍｍ以下であり、６０Ｎ以上の引張強度を確保することができた。

一方、導線断面積が１．２５ｓｑの比較例１は、実施例１、８と比較して、導線圧着部の全体を強圧縮したため、導線の破断によって抵抗値が２．７ｍΩ／１００ｍｍと高くなった。また、導線断面積が０．３ｓｑの比較例２は、実施例３、１０と比較して、導線圧着部の全体を弱圧縮したため、導線の保持力が弱く、引張強度は５５Ｎと低くなった。また、導線断面積が０．１３ｓｑの比較例３は、実施例４、１１、１５、１６、２０、２１、２５、２６と比較して、導線圧着部の全体を中圧縮としたため、抵抗値が３４ｍΩ／１００ｍｍと高くなり、引張強度は１９Ｎと低くなった。また、抗張力体を有する導線断面積が０．０５ｓｑの比較例４、５は、実施例５～７、１２～１４と比較して、導線圧着部の全体を強圧縮したため、抵抗値が１００ｍΩ／１００ｍｍ以上と高くなった。

このように、導線圧着部を電線保持部と導通部との二つに区分してそれぞれ異なる条件で圧着することで、電気抵抗と接続強度の両方の要求を満足することができる。なお、電線保持部の接続強度が導通部と比較して高くなるように圧着できれば、圧縮率を変える方法には限定されない。例えば、導線圧着部を電線保持部の圧着後の断面形状を変えるなど、他の方法であってもよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した説明では、抗張力体１７の外周に、導線１３が１層配置された例を示したが、導線１３の配置はこれには限定されない。導線１３が抗張力体１７の外周側に配置されていれば、図１１（ａ）に示すように、抗張力体１７の周囲に２層で導線１３が配置されてもよく、図１１（ｂ）に示すように、抗張力体１７の周囲に３層で導線１３が配置されてもよい。また、導線１３の本数は、導線１３自体の導電性や強度などの観点から、抗張力体１７に接する層では３本以上あればよく、２０本以下が好ましい。例えば、図５、図６、図１１等に図示されるように１２本でも１４本でもよく、６本や８本などであってもよい。

１、１ａ………端子
３………端子本体
４………トランジション部
５………圧着部
７………導線圧着部
７ａ………電線保持部
７ｂ………導通部
９………被覆圧着部
１０、１０ａ……端子付き電線
１１………被覆導線
１３………導線
１５………被覆部
１７………抗張力体
１９………端末処理部
２１………めっき層
３１ａ………上刃型
３１ｂ………下刃型
３２ａ、３２ｂ………導線圧着刃型
３４………被覆圧着刃型

Claims (10)

1. 被覆導線と端子とが電気的に接続される端子付き電線であって、
   前記端子は、前記被覆導線の先端の被覆部から露出する導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、
   前記導線圧着部は、オープンバレル型であり、
   前記導線圧着部の先端側には電線保持部が設けられ、前記導線圧着部の後端側には前記導線との導通を得るための導通部が形成され、前記電線保持部と前記導通部との圧縮率が異なり、
   前記電線保持部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記導通部における圧縮率が６０％以上９０％以下であり、前記被覆圧着部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、
   前記被覆導線は、複数の前記導線と、少なくとも１本の抗張力体とを有し、
   前記電線保持部では、少なくとも一部が破断している前記導線と前記抗張力体の両方が保持されており、
   前記導通部では、前記導線は破断しておらず、
   前記導通部における前記導線の電気抵抗が前記電線保持部における前記導線の電気抵抗よりも低い、
   ことを特徴とする端子付き電線。
2. 前記導線圧着部の内面に凹凸が設けられることを特徴とする請求項１記載の端子付き電線。
3. 前記抗張力体は繊維を含み、
   破断した前記導線の隙間に前記抗張力体の繊維の一部が入り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子付き電線。
4. 前記被覆導線の長手方向に垂直な断面において、前記抗張力体が前記被覆導線の略中心に位置し、前記導線が前記抗張力体の外周部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の端子付き電線。
5. 前記導線が、前記被覆導線の長手方向に撚られていることを特徴とする請求項４記載の端子付き電線。
6. 前記導線の少なくとも先端部が、外周側から圧縮されているか、または、前記導線の外周から一括してめっき処理が施されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の端子付き電線。
7. 前記導線の断面積が０．３５ｓｑ以下であり、前記端子は、断面積が０．３５ｓｑ以下の前記導線を圧着可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の端子付き電線。
8. 前記導線の断面積が０．３ｓｑ以下であり、前記端子は、断面積が０．３ｓｑ以下の前記導線を圧着可能であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の端子付き電線。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の端子付き電線を含む、複数の端子付き電線が一体化されたことを特徴とするワイヤハーネス。
10. 被覆導線と電気的に接続される端子であって、
    前記被覆導線の先端の被覆部から露出する導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、
    前記導線圧着部は、オープンバレル形状であり、
    前記導線圧着部の先端側には電線保持部が設けられ、前記導線圧着部の後端側には前記導線との導通を得るための導通部が形成され、前記電線保持部と前記導通部とが分割されており、
    前記電線保持部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、前記導通部における圧縮率が６０％以上９０％以下であり、前記被覆圧着部における圧縮率が４０％以上５０％未満であり、
    前記被覆導線は、複数の前記導線と、少なくとも１本の抗張力体とを有し、
    前記電線保持部では、少なくとも一部が破断している前記導線と前記抗張力体の両方が保持されており、
    前記導通部では、前記導線は破断しておらず、
    前記導通部における前記導線の電気抵抗が前記電線保持部における前記導線の電気抵抗よりも低い、
    ことを特徴とする端子。

Images