(57)【要約】【課題】加熱圧縮による成形で貫通孔を有する扁平な端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線において、対象物への端子の取付固定時や取付固定後に電線に生じる応力を、芯線と端子との境界部分以外の部分に分散させる。【解決手段】環状に折り返した芯線３の先端部分に圧接した電極間への通電による抵抗溶接で、中央に貫通孔５ａを有する扁平なＬＡ端子５を芯線３の先端に一体形成する。その際、ＬＡ端子５の裏面に、貫通孔５ａの周縁部から立設された環状のボス５ｂを形成する。対象物９へのＬＡ端子５の取付固定時に、対象物９の取付孔９ａにボス５ｂを挿入し、対象物９に対するＬＡ端子５の相対移動を貫通孔５ａの径方向について規制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱圧縮による成形で貫通孔を有する扁平な端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線において、
前記貫通孔に挿通したボルトの締結により前記端子を対象物に取付固定した状態で前記対象物の被係合部と係合する係合部が、前記端子に膨出形成されている、
ことを特徴とする端子化電線。
【請求項２】
前記係合部は、前記貫通孔の貫通方向における前記端子の両平面のうち一方の平面に立設されて内部を前記貫通孔が貫通する筒状のボスを有して構成されており、前記被係合部は、前記ボスの外形に対応する形状で前記対象物に貫設された取付孔を有して構成されており、前記ボスは、前記端子を前記対象物に取付固定した状態で前記取付孔に挿入されることを特徴とする請求項１記載の端子化電線。
【請求項３】
前記係合部は、前記貫通孔と同心円上に位置する前記端子の外周面から前記貫通孔の径方向に突設された係合片を有して構成されており、前記被係合部は、前記端子を前記対象物に取付固定した状態で前記係合片と係合する被係合片を有して構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の端子化電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の芯線の端部を成形して貫通孔を有する端子を芯線に一体に形成した端子化電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線の芯線を成形して端子を芯線に一体形成した端子化電線に関しては、本出願人も過去に、芯線の端部を加熱圧縮によりＬＡ端子形状に成形する提案を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上述した端子化電線は、部品としての端子を削減できる他、接触抵抗値が増加しないように端子を芯線に結合する工夫が不要になる等の点で、芯線に別体の端子を結合した端子付き電線よりも優れている。また、加熱により芯線を軟化させて圧縮するので、ＬＡ端子のような中心に貫通孔を有する端子でも、容易に一体形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２４９８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、貫通孔に挿通したボルトを用いた締結によりＬＡ端子を対象物に取付固定する際には、ボルトの頭部やボルトと併用するナットとの摩擦力で、ＬＡ端子がボルト頭部やナットと共に連れ回しされることがある。また、ＬＡ端子を対象物に取付固定した後には、芯線の延在方向への引張力や圧縮力等の外力が電線に加わることがある。このような現象は、対象物に対するＬＡ端子の相対移動をもたらし、端子化電線のＬＡ端子の部分に応力が加わる原因となる。
【０００６】
この応力に対しては、ＬＡ端子の部分の剛性を高めることが有効であるが、他にも、応力が加わる場所を集中させず分散させることも有効である。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、加熱圧縮による成形で貫通孔を有する扁平な端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線において、対象物に対する端子の取付固定時や取付固定後の両者の相対移動により応力がかかる場所を分散させることができる端子化電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の端子化電線は、
加熱圧縮による成形で貫通孔を有する扁平な端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線において、
前記貫通孔に挿通したボルトの締結により前記端子を対象物に取付固定した状態で前記対象物の被係合部と係合する係合部が、前記端子に膨出形成されている、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載した本発明の端子化電線によれば、成形後の端子を対象物に取付固定する際に、端子の係合部が対象物の被係合部に係合する。このため、端子の対象物に対する取付固定中や取付固定後において、端子と電線（芯線）とが相対的に移動した際に応力がかかる場所を、対象物の被係合部に係合した係合部にも分散させることができる。これにより、端子化電線の剛性が低い場所に加わる応力を低減して、応力に対する端子化電線の耐性を高めることができる。また、係合部と被係合部との係合を利用して、端子を対象物の取付位置に位置決めできるようにすることも可能となる。
【００１０】
なお、係合部が端子に膨出形成されることから、例えば成形型を用いた加熱圧縮により芯線の端部を成形する際に、加熱により軟化した芯線材料が回り込んで成形後にバリとなって残るような型のわずかな隙間に連通するように、係合部に対応する凹部を型に設けることで、本来は不要なバリを係合部として積極的に活用することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載した本発明の端子化電線は、請求項１に記載した本発明の端子化電線において、前記係合部が、前記貫通孔の貫通方向における前記端子の両平面のうち一方の平面に立設されて内部を前記貫通孔が貫通する筒状のボスを有して構成されており、前記被係合部が、前記ボスの外形に対応する形状で前記対象物に貫設された取付孔を有して構成されており、前記ボスが、前記端子を前記対象物に取付固定した状態で前記取付孔に挿入されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載した本発明の端子化電線によれば、請求項１に記載した本発明の端子化電線において、成形後の端子を対象物に取付固定すると、端子の一方の平面に立設したボスが対象物の取付孔に挿入されて取付孔と係合する。ボスと取付孔との係合により端子は、対象物に対する貫通孔の径方向における相対移動が規制される。
【００１３】
したがって、例えば、端子に対して電線（芯線）が外力によって引っ張られた場合には、ボスと取付孔との係合部分にも応力が分散してかかるようになり、貫通孔に挿通したボルトを介して電線（芯線）の反対側に位置する端子部分や端子と芯線との境界部分のような剛性が低い場所に応力が集中しにくくなる。これにより、端子化電線の剛性の低い場所が応力により損傷する度合いを低減することができる。また、ボスと取付孔との係合を利用して、端子を対象物の取付位置に位置決めできるようにすることも可能となる。
【００１４】
さらに、請求項３に記載した本発明の端子化電線は、請求項１又は２に記載した本発明の端子化電線において、前記係合部が、前記貫通孔と同心円上に位置する前記端子の外周面から前記貫通孔の径方向に突設された係合片を有して構成されており、前記被係合部が、前記端子を前記対象物に取付固定した状態で前記係合片と係合する被係合片を有して構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載した本発明の端子化電線によれば、請求項１又は２に記載した本発明の端子化電線において、成形後の端子を対象物に取付固定すると、端子外周面の係合片が対象物の被係合片と係合する。係合片と被係合片との係合により端子は、対象物に対する貫通孔の周方向における相対移動が規制される。
【００１６】
したがって、例えば、貫通孔に挿通したボルトを用いた締結により端子を対象物に取付固定する際に、ボルトの頭部やボルトと併用するナットとの摩擦力で端子に、ボルト頭部やナットと共に連れ回しさせるような回転力が加わった場合には、係合片と被係合片との係合部分にも応力が分散してかかるようになり、端子と芯線との境界部分のような剛性が低い場所に応力が集中しにくくなる。これにより、端子化電線の剛性の低い場所が応力により損傷する度合いを低減することができる。また、係合片と被係合片との係合を利用して、端子を対象物の取付位置に位置決めできるようにすることも可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加熱圧縮による成形で貫通孔を有する扁平な端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線において、対象物に対する端子の取付固定時や取付固定後の両者の相対移動により応力がかかる場所を分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る端子化電線の側面図である。
【図２】（ａ）は図１の端子化電線の上方から見た斜視図、（ｂ）は同じく下方から見た斜視図である。
【図３】図１の端子化電線の成形工程の説明図である。
【図４】図３の成形工程における抵抗溶接中における電極、治具、芯線の状態を示す断面図である。
【図５】図１の端子化電線の対象物に対する取付固定作業途中の状態を示す斜視図である。
【図６】図５の対象物の取付孔に端子化電線のボスを挿入した状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る端子化電線の上方から見た斜視図である。
【図８】図７の端子化電線の成形工程の説明図である。
【図９】図８の成形工程における抵抗溶接中における電極、治具、芯線の状態を示す断面図である。
【図１０】図８の端子化電線の対象物に対する取付固定作業途中の状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例に係る端子化電線の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について図面を参照して説明する。なお、説明に用いる各図面の寸法や寸法比は、実際のものとは異なる場合がある。以下の図面で示すのは、あくまで本発明の実施形態の概念である。
【００２０】
まず、図１乃至図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る端子化電線について説明する。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態の端子化電線１は、芯線３の先端部分に扁平なＬＡ端子５（請求項中の端子に相当）を一体に形成したもので、ＬＡ端子５は、図２（ａ），（ｂ）に上側と下側からそれぞれ示すように、表裏両面（請求項中の両平面に相当）を貫通する貫通孔５ａを中心に有している。また、ＬＡ端子５の裏面（請求項中の一方の平面に相当）には、図２（ｂ）に示すように、貫通孔５ａの周縁部から環状のボス５ｂ（請求項中の係合部に相当）が立設されている。
【００２２】
ＬＡ端子５は、端子化電線１の絶縁被覆７を除去して露出させた芯線３の先端部分を環状に折り返して加熱圧縮により成形することで形成される。環状に折り返した芯線３の先端部分の加熱圧縮による成形は、例えば、抵抗溶接によって行うことができる。図３は抵抗溶接による成形の工程を示す説明図である。
【００２３】
図３に示すように、ＬＡ端子５を形成するための抵抗溶接では、端子化電線１の先端部分の絶縁被覆７を除去して露出させた芯線３の先端部分を環状に折り返す。そして、芯線３の折り返し部分３ａに、ＬＡ端子５の貫通孔５ａの内径に対応する外径の孔形成治具１５ａを挿通し、さらに、芯線３の折り返し部分を、ＬＡ端子５の外形に対応する電線押さえ治具１５ｂの凹部１５ｃに配置する。この状態で、上下の電極１５ｄ，１５ｅを芯線３の折り返し部分に上下から圧接させる。
【００２４】
芯線３の折り返し部分に上下の電極１５ｄ，１５ｅを圧接させた状態が、図４の断面図に示す状態であり、この状態では、芯線３の折り返し部分３ａから突出する孔形成治具１５ａの上下端を、電極１５ｄ，１５ｅの逃がし穴１５ｆ，１５ｇに挿入させている。図３に示すように、下側の電極１５ｅの逃がし穴１５ｇの開口部周縁には、一回り大きい内径で環状凹部１５ｈが形成されている。
【００２５】
そして、不図示の電源により電極１５ｄ，１５ｅ間に通電すると、芯線３の折り返し部分３ａがジュール熱で軟化し、孔形成治具１５ａ、電線押さえ治具１５ｂの凹部１５ｃ、上側の電極１５ｄ、及び、下側の電極１５ｅで画成される空間の外形に成形される。この空間は、ＬＡ端子５の外形に対応する形状を有しており、成形後には、図１及び図２に示す形状のＬＡ端子５が芯線３の先端部分に一体形成される。
【００２６】
即ち、ＬＡ端子５の形成には、孔形成治具１５ａ、電線押さえ治具１５ｂ、上側の電極１５ｄ、及び、下側の電極１５ｅで構成される成形型が用いられる。なお、孔形成治具１５ａや電線押さえ治具１５ｂには、芯線３よりも溶融温度が高い絶縁又は高抵抗材料を使用する。
【００２７】
上述した成形の際、仮に、下側の電極１５ｅに環状凹部１５ｈが形成されておらず、逃がし穴１５ｇが上面までストレートに形成されていると、軟化した芯線３の材料が逃がし穴１５ｇと孔形成治具１５ａとのわずかな隙間に回り込む可能性がある。この隙間に回り込んだ材料は、成形後のＬＡ端子５の裏面に、貫通孔５ａの周縁部に沿ったバリとなって残り、成形後にバリ（の有無の）検査やバリ取り作業を行って除去する必要が生じてしまう。
【００２８】
そこで、本実施形態のＬＡ端子５では、下側の電極１５ｅに環状凹部１５ｈを形成して逃がし穴１５ｇと孔形成治具１５ａとの隙間を拡張し、ＬＡ端子５の裏面に、貫通孔５ａの周縁部に沿って、バリよりも強固なボス５ｂが膨出形成されるようにした。このボス５ｂは、後述するように、端子化電線１が外力によって変位する際に生じる応力を、端子化電線１の複数の部分に分散させるのに利用される。このボス５ｂをＬＡ端子５に設けることにより、成形後のバリ検査やバリ取り作業によりバリを除去する手間が不要になる。
【００２９】
このようにして芯線３の先端部分にＬＡ端子５を一体形成した端子化電線１は、図５に示すように、取付孔９ａ（請求項中の被係合部に相当）を有する対象物９に取付固定される。ここで、対象物９の取付孔９ａは、ＬＡ端子５のボス５ｂの外径に対応する内径で形成されており、ＬＡ端子５のボス５ｂを取付孔９ａに挿入することで、図６に示すように、ＬＡ端子５の裏面が対象物９の表面に当接し、対象物９に対する取付位置にＬＡ端子５が位置決めされる。この状態で、図１に示すように、貫通孔５ａに挿通したボルト１１とナット１３の締結によりＬＡ端子５を対象物９に取付固定することができる。
【００３０】
ところで、貫通孔５ａに挿通したボルト１１にナット１３を締結してＬＡ端子５を対象物９に取付固定した後には、外力が端子化電線１に加わることがある。このような外力は、対象物９に対するＬＡ端子５の相対移動をもたらす。特に、端子化電線１に加わる外力が、芯線３の延在方向への引張力や圧縮力であると、芯線３とＬＡ端子５との境界部分における応力の負担が大きくなる。
【００３１】
一方、対象物９に取付固定したＬＡ端子５は、図６に示すように、取付孔９ａに対するボス５ｂの係合により、対象物９に対する相対移動が貫通孔５ａの径方向について規制される。したがって、芯線３の延在方向への引張力や圧縮力が外力として端子化電線１に加わると、その応力がＬＡ端子５のボス５ｂにも加わる。
【００３２】
このため、例えば図６の白抜き矢印Ｘで示す芯線３の延在方向に沿った向きＸの引張力が端子化電線１に加わった場合の応力は、ＬＡ端子５の芯線３との境界部分やボルト１１よりも先端側の半周部分の他に、ボス５ｂと取付孔９ａとの係合部分にも分散してかかるようになる。したがって、ＬＡ端子５の上述した境界部分や先端側半周部分の引張力Ｘに対する耐性が、仮に他の部分よりも低くても、それらの部分に応力が集中しにくくなるようにして、端子化電線１の剛性の低い場所が応力により損傷する度合いを低減することができる。
【００３３】
次に、図７乃至図１１を参照して、本発明の第２実施形態とその変形例に係る端子化電線について説明する。
【００３４】
図７に示す第２実施形態の端子化電線１Ａは、第１実施形態の端子化電線１と同様に、芯線３の先端部分にＬＡ端子５Ａ（請求項中の端子に相当）を一体に形成したものである。ＬＡ端子５Ａは、図１及び図２に示す第１実施形態のＬＡ端子５と同じく、中心に貫通孔５ａを有している。
【００３５】
また、第２実施形態のＬＡ端子５の貫通孔５ａと同心円上に位置する外周面には、貫通孔５ａの径方向に係合片５ｃ（請求項中の係合部に相当）が突設されている。なお、第１実施形態のＬＡ端子５に立設した図１及び図２（ｂ）のボス５ｂは、本実施形態のＬＡ端子５Ａでは省略されている。
【００３６】
本実施形態のＬＡ端子５Ａも、第１実施形態のＬＡ端子５と同様に、端子化電線１の絶縁被覆７を除去して露出させた芯線３の先端部分を環状に折り返して加熱圧縮により成形することで形成される。本実施形態のＬＡ端子５Ａを形成するための抵抗溶接では、図８に示すように、図３に示したのと同様の孔形成治具１５ａと上下の電極１５ｄ，１５ｅが用いられる。但し、図３に示した下側の電極１５ｅの環状凹部１５ｈは省略されている。
【００３７】
また、本実施形態のＬＡ端子５Ａを形成するための抵抗溶接には、図３に示す電線押さえ治具１５ｂに代えて、図８に示す電線押さえ治具１５ｉが用いられる。電線押さえ治具１５ｉは、ＬＡ端子５Ａの外形に対応する凹部１５ｊを有しており、凹部１５ｊには、係合片５ｃに対応する係合片形成用凹部１５ｋが形成されている。そして、電線押さえ治具１５ｉも図３の電線押さえ治具１５ｂと同じく、芯線３よりも溶融温度が高い絶縁又は高抵抗材料が使用される。
【００３８】
抵抗溶接に際しては、芯線３の環状の折り返し部分３ａに、ＬＡ端子５の貫通孔５ａの内径に対応する外径の孔形成治具１５ａを挿通し、さらに、芯線３の折り返し部分を、ＬＡ端子５の外形に対応する電線押さえ治具１５ｉの凹部１５ｊに配置する。この状態で、図９の断面図に示すように、上下の電極１５ｄ，１５ｅを芯線３の折り返し部分に上下から圧接させ、孔形成治具１５ａの上下端を電極１５ｄ，１５ｅの逃がし穴１５ｆ，１５ｇに挿入させる。
【００３９】
この状態で電極１５ｄ，１５ｅ間に通電することで、芯線３の折り返し部分３ａがジュール熱で軟化し、成形型を構成する孔形成治具１５ａ、電線押さえ治具１５ｉの凹部１５ｊ、上側の電極１５ｄ、及び、下側の電極１５ｅによって画成された空間の外形に成形される。この空間は、ＬＡ端子５Ａの外形に対応する形状を有しており、係合片５ｃに対応する係合片形成用凹部１５ｋにも、軟化した芯線３の折り返し部分３ａが充填される。したがって、成形後には、図７に示す形状のＬＡ端子５Ａが芯線３の先端部分に一体形成される。
【００４０】
このようにして芯線３の先端部分にＬＡ端子５Ａを一体形成した端子化電線１Ａは、図１０に示すように、段差部９ｂの端面に凹部９ｃ（請求項中の被係合片に相当）を有する対象物９Ａに取付固定される。ここで、対象物９Ａの凹部９ｃは、ＬＡ端子５Ａの係合片５ｃに対応して形成されており、ＬＡ端子５Ａの係合片５ｃを凹部９ｃに係合することで、ＬＡ端子５Ａの貫通孔５ａが対象物９Ａの不図示の貫通孔の位置と一致する取付位置に、ＬＡ端子５Ａが対象物９Ａに対して位置決めされる。この状態で、貫通孔５ａと対象物９Ａの不図示の貫通孔とに挿通したボルトとナット（いずれも図示せず）の締結により、ＬＡ端子５Ａを対象物９Ａに取付固定することができる。
【００４１】
ところで、不図示のボルト及びナットの締結によりＬＡ端子５Ａを対象物９Ａに取付固定する際には、ＬＡ端子５Ａとこれに当接するボルトの頭部やナットとの摩擦力で、ＬＡ端子５Ａがボルト頭部やナットと共に連れ回しされることがある。このような現象は、対象物９Ａに対するＬＡ端子５Ａの相対移動をもたらし、芯線３とＬＡ端子５Ａとの境界部分における応力の負担が大きくなる原因となる。
【００４２】
しかし、本実施形態のＬＡ端子５Ａは、対象物９Ａの凹部９ｃに対する係合片５ｃの係合により、対象物９Ａに対する相対移動が貫通孔５ａの周方向について規制される。したがって、ナットと共にＬＡ端子５Ａが連れ回しされそうになると、その応力がＬＡ端子５Ａの係合片５ｃにも加わる。
【００４３】
このため、不図示のボルトに対する回転方向の外力がＬＡ端子５Ａを通じて端子化電線１に加わった場合の応力は、ＬＡ端子５Ａの芯線３との境界部分の他に、係合片５ｃと凹部９ｃとの係合部分にも分散してかかるようになる。したがって、不図示のボルトに対するＬＡ端子５Ａの回転方向の外力に対する上述した境界部分の耐性が、仮に他の部分よりも低くても、その部分に応力が集中しにくくなるようにして、端子化電線１の剛性の低い場所が応力により損傷する度合いを低減することができる。
【００４４】
なお、ＬＡ端子５Ａに突設する係合片５ｃの位置は、図７に示す芯線３との境界部分の反対側（端子化電線１の先端側）に限らず、例えば、図１１の変形例に示すように、芯線３との境界部分とその反対側との間の位置であってもよい。
【００４５】
また、上述した各実施形態やその変形例では、ボルトを用いた締結によってＬＡ端子５，５Ａを取付固定する対象物９，９Ａについて説明した。しかし、例えば車両のバッテリポストのように、アダプタを介してＬＡ端子を取付固定する対象物の場合にも、本発明を適用した端子化電線を用いることができる。
【００４６】
さらに、第１実施形態のＬＡ端子５に、第２実施形態やその変形例のＬＡ端子５Ａのような係合片５ｃをさらに設けてもよく、それに合わせて、第１実施形態の対象物９に、第２実施形態やその変形例の対象物９Ａのような段差部９ｂ及び凹部９ｃをさらに設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、加熱圧縮による成形で中心に貫通孔を有する端子を芯線の端部に一体形成した端子化電線に適用して極めて有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１，１Ａ  端子化電線
３  芯線
３ａ  折り返し部分
５，５Ａ  ＬＡ端子
５ａ  貫通孔
５ｂ  ボス
５ｃ  係合片
７  絶縁被覆
９，９Ａ  対象物
９ａ  取付孔
９ｂ  段差部
９ｃ  凹部
１１  ボルト
１３  ナット
１５ａ  孔形成治具
１５ｂ，１５ｉ  電線押さえ治具
１５ｃ，１５ｊ  凹部
１５ｄ，１５ｅ  電極
１５ｆ，１５ｇ  逃がし穴
１５ｈ  環状凹部
Ｘ  引張力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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