(57)【要約】【課題】止水性の高い被覆電線と端子との接合構造および被覆電線と端子との接合方法を安価に提供する。【解決手段】被覆電線と端子との接合構造３０は、被覆電線１０の端部から所定の範囲において被覆１２が撤去されて芯線１１が暴露した範囲と、前記範囲から所定の範囲における被覆１２とが端子２０の筒状部２３に開口部から挿入され、筒状部２３が電磁圧接法によって変形方向で均一に縮径されたもので、芯線１１が暴露している芯線圧着範囲１５および被覆１２の被覆圧着範囲１６とが筒状部２３に圧接されている。被覆電線と端子との接合方法は、被覆電線１０に芯線暴露範囲を形成する第１工程と、芯線暴露範囲および被覆２０の一部を筒状部２３に挿入する第２工程と、筒状部２３を断面略Ｃ字状の放電コイルに挿入する第３工程と、放電コイルに瞬間的に放電電流を流す第４工程とを有する。【選択図】図２
2020030909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の芯線および前記芯線の側面を包囲する絶縁性の被覆を具備する被覆電線と、一方の端部のみに開口部が形成されて閉塞した筒状部を具備する導電性の端子とが接合された被覆電線と端子との接合構造であって、
前記被覆電線の端部から所定の範囲において前記被覆が撤去され、前記芯線が暴露している芯線圧接範囲と、前記被覆の前記芯線圧接範囲から所定の範囲である被覆圧接範囲とがそれぞれ前記筒状部に圧接されていることを特徴とする被覆電線と端子との接合構造。
【請求項２】
前記筒状部は断面略Ｃ字状の放電コイルの内側に配置され、前記放電コイルに瞬間的に流された放電電流によって前記筒状部に生じた誘導電流と、前記誘導電流によって前記放電コイルと前記筒状部との間に生じた誘導磁界とに基づく電磁力によって縮径されたものであることを特徴とする請求項１記載の被覆電線と端子との接合構造。
【請求項３】
導電性の芯線および前記芯線の側面を包囲する絶縁性の被覆を具備する被覆電線と、一方の端部のみに開口部が形成されて閉塞した筒状部を具備する端子とを接合する被覆電線と端子との接合方法であって、
前記被覆電線の端部から所定の範囲において前記被覆を撤去して、前記芯線が暴露している芯線暴露範囲を形成する第１工程と、
前記芯線暴露範囲と、前記被覆の前記芯線暴露範囲から所定の範囲である被覆挿入範囲とを、前記開口部から前記筒状部に挿入する第２工程と、
前記芯線暴露範囲および前記被覆挿入範囲が挿入されている前記筒状部を、断面略Ｃ字状の放電コイルに挿入する第３工程と、
前記放電コイルに瞬間的に放電電流を流す第４工程とを有し、
前記放電電流によって前記筒状部に生じた誘導電流と、前記誘導電流によって前記放電コイルと前記筒状部との間に生じた誘導磁界とに基づく電磁力によって、前記筒状部を縮径して、前記芯線暴露範囲に対応する範囲の外面と前記被覆挿入範囲に対応する範囲の外面とをそれぞれ前記筒状部の内面に圧接することを特徴とする被覆電線と端子との接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆電線と端子との接合構造および被覆電線と端子との接合方法、特に、芯線を包囲する被覆の一部と共に芯線を端子に接合する被覆電線と端子との接合構造および被覆電線と端子との接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の芯線とかかる芯線を包囲する絶縁性の被覆とを具備する被覆電線が、銅製または銅合金製の端子に接続されている「被覆電線と端子との接合構造」は、端子の一部である筒状部に、被覆が撤去されて剥き出しになっている芯線の部分（以下「芯線暴露部分」と称す）と、芯線暴露部分に近い所定の範囲の被覆とを挿入して、筒状部を機械的に加締めていた。すなわち、略半円筒状の凹部が形成された一対の金型を互いに近接して、筒状部を扁平にする加締めを実施していた。
このため、筒状部の内面と芯線の外面および筒状部の内面と被覆の外面とは、加圧方向では圧接されるものの、加圧方向に垂直な方向では隙間（以下「側方隙間」と称す）が発生していた。
そうすると、筒状部の内面と被覆の外面との間に形成された側方隙間を通して、水が浸入するおそれがあり、筒状部と芯線との接触部が腐食するおそれがあった。特に、「水係り」が発生する部位に搭載された場合等には、何らかの防食処理あるいは防水処理が必要になっている。
このため、筒状部の内面と被覆の外面との間に止水のための「粘着部材」を設ける発明が開示されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−６１６０号公報（第６−７頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された発明は、被覆の外面に粘着部材を巻き付け、被覆の外面に巻き付けられた粘着部材ごと被覆を筒状部に挿入してから、筒状部を加締めるものである。このとき、粘着部材は柔軟性を具備する基材と、基材の一方の面に配置され被覆に粘着する粘着剤と、基材の他方の面に配置され筒状部に粘着する粘着剤と、筒状部への挿入を可能にするために他方の面の粘着剤を覆う離型紙とを具備していた。
このため、粘着部材は４層の複雑構造であることから製造コストが高くなるという問題があった。また、筒状部に挿入した後加締める前に、離型紙のみを撤去する必要があり、作業が繁雑で困難になり施工コストが高くなるという問題があった。このとき、筒状部への挿入や離型紙のみの撤去を容易にするために粘着部材を薄くすると、止水性が劣り、止水性を高めるために粘着部材を厚くすると、作業が困難になっていた。
【０００５】
本発明は、前記問題を解消するものであり、止水性の高い被覆電線と端子との接合構造および被覆電線と端子との接合方法を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る被覆電線と端子との接合構造は、導電性の芯線および前記芯線の側面を包囲する絶縁性の被覆を具備する被覆電線と、一方の端部のみに開口部が形成されて閉塞した筒状部を具備する導電性の端子とが接合された被覆電線と端子との接合構造であって、前記被覆電線の端部から所定の範囲において前記被覆が撤去され、前記芯線が暴露している芯線圧接範囲と、前記被覆の前記芯線圧接範囲から所定の範囲である被覆圧接範囲とがそれぞれ前記筒状部に圧接されていることを特徴とする。
また、前記筒状部は断面略Ｃ字状の放電コイルの内側に配置され、前記放電コイルに瞬間的に流された放電電流によって前記筒状部に生じた誘導電流と、前記誘導電流によって前記放電コイルと前記筒状部との間に生じた誘導磁界とに基づく電磁力によって縮径されたものであることを特徴とする。
さらに、本発明に係る被覆電線と端子との接合方法は、導電性の芯線および前記芯線の側面を包囲する絶縁性の被覆を具備する被覆電線と、一方の端部のみに開口部が形成されて閉塞した筒状部を具備する端子とを接合する被覆電線と端子との接合方法であって、前記被覆電線の端部から所定の範囲において前記被覆を撤去して、前記芯線が暴露している芯線暴露範囲を形成する第１工程と、前記芯線暴露範囲と、前記被覆の前記芯線暴露範囲から所定の範囲である被覆挿入範囲とを、前記開口部から前記筒状部に挿入する第２工程と、前記芯線暴露範囲および前記被覆挿入範囲が挿入されている前記筒状部を、断面略Ｃ字状の放電コイルに挿入する第３工程と、前記放電コイルに瞬間的に放電電流を流す第４工程とを有し、前記放電電流によって前記筒状部に生じた誘導電流と、前記誘導電流によって前記放電コイルと前記筒状部との間に生じた誘導磁界とに基づく電磁力によって、前記筒状部を縮径して、前記芯線暴露範囲に対応する範囲の外面と前記被覆挿入範囲に対応する範囲の外面とをそれぞれ前記筒状部の内面に圧接することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る被覆電線と端子との接合構造は、芯線暴露範囲および被覆圧接範囲と筒状部とが圧接されているから、粘着部材等が不要になるため、安価になる。また、電磁圧接法によって圧接されているから、通電性および止水性が保証される。
さらに、本発明に係る被覆電線と端子との接合構造は電磁圧接法によるから、電磁力によって筒状部が円周方向で均等に縮径するため、芯線暴露範囲および被覆圧接範囲と筒状部とが円周方向で均一に圧接され、良好な通電性および止水性が安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る被覆電線と端子との接合構造を説明するものであって、図１の（ａ）は一部（電線）を示す斜視図、図１の（ｂ）は一部（端子）を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る被覆電線と端子との接合構造を説明するものであって、図２の（ａ）は斜視図、図２の（ｂ）は断面図である。
【図３】実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法を説明するフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法を説明するものであって、図４の（ａ）は第２工程を示す斜視図、図４の（ｂ）は第２工程を示す断面図である。
【図５】実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法を説明する第３工程を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法を説明する第４工程（電磁圧着法）を示す正面視の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る被覆電線と端子との接合構造および実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法について説明する。なお、各図面に描かれている各部材の形状や大きさ、あるいは部材間の隙間や位置関係は図示された形態に限定されるものではない。
【００１０】
［実施の形態１］
図１および図２は、実施の形態１に係る被覆電線と端子との接合構造を説明するものであって、図１の（ａ）は一部（電線）を示す斜視図、図１の（ｂ）は一部（端子）を示す斜視図、図２の（ａ）は被覆電線と端子との接合構造の斜視図、図２の（ｂ）は被覆電線と端子との接合構造の断面図である。
【００１１】
（被覆電線）
図１の（ａ）において、被覆電線１０は導電性の芯線１１と、芯線１１の側面を包囲する絶縁性の被覆１２とを具備し、端部から所定の範囲において被覆１２が撤去され、芯線１１が暴露している範囲（以下「芯線暴露範囲１３」と称す）が形成されている。そして、芯線暴露範囲１３から所定の範囲にある被覆１２を「被覆挿入範囲１４」と称す。
なお、芯線１１はアルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線１７（数量は限定されない）が束ねられたものであるが、本発明はこれに限定するものではない。
【００１２】
（端子）
図１の（ｂ）において、端子２０は、一方の端面２１に開口部２２（破線にて示す）が形成された断面円形の筒状部２３と、筒状部２３の他方の端部につながって徐々に扁平になる扁平部２４と、扁平部２４につながった二枚板状の平板部２５と、平板部２５に形成された貫通孔２６とを具備している。すなわち、筒状部２３は扁平部２４によって閉塞されている。
なお、端子２０は管体を成形した「一体物」であるが、本発明はこれに限定するものではなく、同一または相違する材質からなる複数の部材を組み合わせたものでもよい。また、平板部２５に代えて立体的な部位を具備してもよい。また、端子２０は銅製または銅合金製であるが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、芯線１１を銅製または銅合金製にして、端子２０をアルミニウム製またはアルミニウム合金製にしてもよい。
【００１３】
（被覆電線と端子との接合構造）
図２の（ａ）および（ｂ）において、被覆電線と端子との接合構造(以下「接合構造」と略称する場合がある)３０は、被覆電線１０と端子２０とが接合したものである。
すなわち、被覆電線１０の芯線暴露範囲１３および被覆挿入範囲１４が、開口部２２から筒状部２３に挿入され、筒状部２３が電磁圧接法（これについては別途詳細に説明する）によって縮径されている。このため、芯線暴露範囲１３に対応した芯線１１の範囲（以下「芯線圧接範囲１５」と称す）の外面および被覆挿入範囲１４に対応した被覆１２の範囲（以下「被覆圧接範囲１６」と称す）の外面がそれぞれ、筒状部２３の内面に圧接している。
なお、筒状部２３の縮径に伴って、被覆挿入範囲１４は半径方向に圧縮されると共に、軸方向に伸張されるため、被覆圧接範囲１６は被覆挿入範囲１４よりも長くなり、反対に、芯線圧接範囲１５は芯線暴露範囲１３よりも短くなる。そして、筒状部２３において、芯線圧接範囲１５と被覆圧接範囲１６との境界は、端面２１に近づく程徐々に拡径し、被覆圧接範囲１６の端面２１に近い範囲は、端面２１になる程より大きな角度で僅かに拡径した円錐台状を呈している。なお、筒状部２３は、被覆圧接範囲１６の外面が筒状部２３の内面に密着した後も縮径されるから、内部には圧縮空気が封入されていると考えられる。
【００１４】
（作用効果）
接合構造３０は電磁圧接法によって製造され、筒状部２３を円周方向で均一に縮径しているから、芯線１１は芯線圧接範囲１５において筒状部２３に均一に圧接されるため、良好な導電性が得られる。また、被覆１２は被覆圧接範囲１６において筒状部２３に均一に圧接されるため、良好な止水性が得られる。このとき、被覆１２は、芯線１１を形成する素線１７同士の間にも侵入するから、素線１７の外面と被覆１２の内面との密着度も向上している。
よって、筒状部２３は完全に閉塞されて浸水が防止され、芯線１１と筒状部２３との間に腐食が生じない。
【００１５】
［実施の形態２］
図３〜図６は、実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法を説明するものであって、図３はフローチャート、図４の（ａ）は第２工程を示す斜視図、図４の（ｂ）は第２工程を示す断面図、図５は第３工程を示す斜視図、図６は第４工程（電磁圧着法）を示す断面図である。なお、実施の形態１における部位と同じ部位または相当する部位には同じ名称および符号を付して一部説明を省略する。
【００１６】
（被覆電線と端子との接合方法）
図３〜図６において、実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法は、被覆電線１０と端子２０とを電磁圧接法によって接合するものであって、以下の工程を有する。
すなわち、被覆電線１０の端部から所定の範囲において被覆１２を撤去して、芯線１１が暴露している芯線暴露範囲１３を形成する第１工程（Ｓ１、図１の（ａ）参照）と、芯線暴露範囲１３と、被覆１２の芯線暴露範囲１３から所定の範囲である被覆挿入範囲１４とを、開口部２２から筒状部２３に挿入する第２工程（Ｓ２、図４参照）と、芯線暴露範囲１３および被覆挿入範囲１４が挿入されている筒状部２３を、断面略Ｃ字状の放電コイル９０に挿入する第３工程（Ｓ３、図５参照）と、放電コイル９０に瞬間的に放電電流ｉ９を流す第４工程（Ｓ４、図６参照）とを有している。
【００１７】
（電磁圧接法）
図６において、放電コイル９０に放電電流ｉ９（図６において反時計回りの方向）が流れると、放電電流ｉ９によって外側の放電コイル９０と内側の筒状部２３との間に磁界Ｈ（図９において紙面に垂直方向）が生じる（アンペールの右ねじの法則）。このとき、筒状部２３には電磁誘導によって誘導電流ｉ２（図９において時計回りの方向）が生じる（レンツの法則、アンペールの右ねじの法則）。
このため、筒状部２３には、磁界Ｈおよび誘導電流ｉ２に基づく縮径方向の電磁力Ｆが働くことになる（フレミングの左手の法則）。そうすると、筒状部２３は電磁力Ｆによって円周方向で均一に縮径する。このとき、被覆挿入範囲１４における被覆１２は半径方向で圧縮されると共に、軸方向に伸張されるため、被覆１２は被覆挿入範囲１４よりも長い範囲である被覆圧接範囲１６において筒状部２３に圧接され、一方、芯線１１は芯線暴露範囲１３よりも短い範囲である芯線圧接範囲１５において筒状部２３に圧接される。
【００１８】
（作用効果）
以上のように、実施の形態２に係る被覆電線と端子との接合方法は前記工程を有するから、導電性および止水性に優れた接合構造３０が提供する。すなわち、芯線１１は芯線圧接範囲１５において筒状部２３に均一に圧接されるから、良好な導電性が得られ、被覆１２は被覆圧接範囲１６において筒状部２３に均一に圧接されるから、良好な止水性が得られる。このとき、被覆１２は、芯線１１を形成する素線１７同士の間にも侵入するから、素線１７の外面と被覆１２の内面との密着度も向上している。よって、筒状部２３は完全に閉塞されて浸水が防止されるから、芯線１１と筒状部２３との間に腐食が生じない。
【００１９】
以上、本発明を実施の形態１、２をもとに説明した。この実施の形態１、２は例示であり、それらの各構成要素およびその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は以上であるから、様々な被覆電線と端子との接合構造および様々な被覆電線と端子との接合方法として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１０：被覆電線
１１：芯線
１２：被覆
１３：芯線暴露範囲
１４：被覆挿入範囲
１５：芯線圧接範囲
１６：被覆圧接範囲
１７：素線
２０：端子
２１：端面
２２：開口部
２３：筒状部
２４：扁平部
２５：平板部
２６：貫通孔
３０：被覆電線と端子との接合構造
９０：放電コイル
Ｆ  ：電磁力
Ｈ  ：磁界
ｉ２：誘導電流
ｉ９：放電電流
【図１】
2020030909.tif 000003
【図２】
2020030909.tif 000004
【図３】
2020030909.tif 000005
【図４】
2020030909.tif 000006
【図５】
2020030909.tif 000007
【図６】
2020030909.tif 000008