(57)【要約】【課題】電線の導体と端子との接触抵抗の低減と端子の圧着強度を維持しつつ、製造コストの低減を図ることができる電線への端子圧着構造を提供する。【解決手段】複数の素線を撚り合わせて複数の層を形成する導体を導体加締め部で加締めて端子に圧着する電線への端子圧着構造の複数の素線は、電線の長手方向への伸び量及び硬度が異なる第一の種類の素線と第二の種類の素線とからなり、第一の種類の素線は、導体の複数の層のうちの最外層に配置され、第二の種類の素線は、最外層よりも内側の層に第一の種類の素線と混在して配置されるとともに第二の種類の素線によって外周が包囲される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線を撚り合わせて形成され且つ該素線によって複数の層が構成される導体を有し、端末部にて該導体が露出する電線と、
前記導体が載置される底板部と、該底板部に連設され且つ該底板部に載置された前記導体を挟むように対向する一対の導体加締め部とを含む圧着部を有する端子とを備え、
前記導体加締め部の先端部を曲げて前記導体を包み込むようにして前記圧着部にて前記導体を圧着する電線への端子圧着構造において、
前記導体は、
前記複数の層のうち最外層に配置される第一の種類の素線と、該第一の種類の素線と比較して前記導体を圧着したときの前記電線の長手方向への伸び量及び硬度が異なる第二の種類の素線とからなり、
前記第二の種類の素線は、
前記最外層よりも内側の層に前記第一の種類の素線と混在して配置され且つ該第一の種類の素線によって外周が包囲されるように配置する
ことを特徴とする電線への端子圧着構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電線への端子圧着構造において、
前記第二の種類の素線は、
前記第一の種類の素線と比較して前記導体を圧着したときの前記電線の長手方向への伸び量及び硬度が相対的に大きくなる金属材料からなる
ことを特徴とする電線への端子圧着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線への好適な端子圧着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に配索される電線には、銅製の複数の素線を撚り合わせてなる銅電線が用いられていた。ところで近年、車両の軽量化を図るため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる素線を撚り合わせてなるアルミニウム電線が車両の配線材として用いられるようになっている。しかしながら、アルミニウム電線は、銅と比較して素線の表面に形成される酸化皮膜が厚く且つ硬質であり、さらに絶縁性を有している。そのため、導体に端子を圧着しても接触抵抗が高くなってしまう。
【０００３】
酸化皮膜を除去し導体と端子との接触抵抗を低くする手段として、端子の内面に端子の長手方向に交差して溝状のセレーションを設け、この端子を導体に圧着する構成が知られている。上記構成によれば素線が電線の長手方向に延伸しセレーションのエッジに摺接することにより、酸化皮膜が引き裂かれ破壊することができる。
【０００４】
しかしながら、端子を導体に強く圧着した場合、導体の断面積が圧縮し導体に作用する応力が高くなり端子の圧着強度が低下してしまう。一方で、力を弱めて圧着した場合、酸化皮膜を効果的に破壊することができなくなる。
【０００５】
そこで、下記特許文献１では、アルミニウム電線の導線と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保とを目的とした電線への端子圧着構造が提案されている。図６において電線１０１は、複数の素線１０２を撚り合わせてなる導体１０３を有しており、端末部において絶縁体１０４が剥がされ、導体１０３が露出している。
【０００６】
露出された導体１０３を下型１０７に形成された凹部１０８に載置する。そして、断面が略二山形の凹部１０６が形成された上型１０５を下降させ導体１０３を挟み込んで加圧するとともに超音波振動をあたえることにより、凹部１０６，１０８に接する素線１０２の表面の酸化皮膜が破壊され、素線１０２同士が溶接される。
【０００７】
素線１０４同士を溶接した導体１０３を図７における端子２００の底板部２０１に載置する。そして、加締め部２０２を徐々に内側に倒していき、加締め部２０２を導体１０３に巻き付けるように加締めていくことにより、電線の端子接続構造１００における電線１０１に対する端子２００の圧着が完了する（図８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−９０８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記従来技術にあっては、導体１０３に端子２００を圧着する作業に先立ち、導体１０３を上型１０５及び下型１０７によって挟み込んで加圧するとともに、超音波振動を与えて素線１０２の表面の酸化皮膜を破壊し、素線１０２同士を溶接する作業を必要とする。従って、作業工数の増加による製造コストの増加という問題点を有している。
【００１０】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、電線の導体と端子との接触抵抗の低減と端子の圧着強度を維持しつつ、製造コストの低減を図ることができる電線への端子圧着構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の電線への端子圧着構造は、複数の素線を撚り合わせて形成され且つ該素線によって複数の層が構成される導体を有し、端末部にて該導体が露出する電線と、前記導体が載置される底板部と、該底板部に連設され且つ該底板部に載置された前記導体を挟むように対向する一対の導体加締め部とを含む圧着部を有する端子とを備え、前記導体加締め部の先端部を曲げて前記導体を包み込むようにして前記圧着部にて前記導体を圧着する電線への端子圧着構造において、前記導体は、前記複数の層のうち最外層に配置される第一の種類の素線と、該第一の種類の素線と比較して前記導体を圧着したときの前記電線の長手方向への伸び量及び硬度が異なる第二の種類の素線とからなり、前記第二の種類の素線は、前記最外層よりも内側の層に前記第一の種類の素線と混在して配置され且つ該第一の種類の素線によって外周が包囲されるように配置することを特徴とする。
【００１２】
このような特徴を有する本発明によれば、導体を構成する複数の素線は、複数の層の最外層に配置される第一の種類の素線と、第一の種類の素線と比較して導体を圧着したときの電線の長手方向への伸び量及び硬度が異なる第二の種類の素線であるため、素線間で伸び量及び硬度に差異が生じる。また、第二の種類の素線は、最外層よりも内側の層において第一の種類の素線と混在して配置され且つ該第一の種類の素線によって外周が包囲されるため、導体を圧着したとき、第二の種類の素線と、この外周を包囲する第一の種類の素線との間で伸び量の相対的な差による素線同士の擦れ合いが生じる。素線同士が擦れ合うと素線間の硬度の差異により引き裂きが生じ、最外層より内側の層において素線同士の間で効率的に酸化皮膜が破壊される。
【００１３】
請求項２記載の本発明の電線への端子圧着構造は、請求項１に記載の電線への端子圧着構造において、前記第二の種類の素線は、前記第一の種類の素線と比較して前記導体を圧着したときの前記電線の長手方向への伸び量及び硬度が相対的に大きくなる金属材料からなることを特徴とする。
【００１４】
このような特徴を有する本発明によれば、第一の種類の素線と第二の種類の素線との間で金属材料の相違により、第二の種類の素線の方が相対的に伸び量及び硬度が大きくなる。第一の種類の素線は、第二の種類の素線の外周を包囲しているため、導体を圧着したとき、伸び量及び硬度が相対的に大きい第二の種類の素線が擦れ合うことにより引き裂きが生じる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載された本発明によれば、導体を圧着したとき第一の種類の素線と第二の種類の素線との間で伸び量及び硬度の差異による素線同士の擦れ合い、引き裂きが生じ、酸化皮膜が破壊される。これにより、導体に超音波振動を与え素線同士を溶接する工程を必要とせず酸化皮膜を破壊することができる。従って、電線の導体と端子との接触抵抗の低減と端子の圧着強度を維持しつつ、製造コストを低減できるという効果を奏する。
【００１６】
請求項２に記載された本発明によれば、第一の種類の素線と比較して相対的に第二の種類の素線の伸び量及び硬度が大きくなる。これにより、最外層よりも内側の層に配置された第二の種類の素線が、その外周を包囲する第一の種類の素線と擦れ合い、効率的に酸化皮膜を破壊することができる。従って、素線同士の間の接触抵抗を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る電線への端子圧着構造の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１における電線の断面図である。
【図３】図１における電線と端子との圧着方法を説明する図である。
【図４】電線と端子とが圧着された状態を示す斜視図、及び圧着部の断面図である。
【図５】電線と端子とを圧着したときの作用を説明する図である。
【図６】従来技術における電線と端子との圧着方法を説明する図である。
【図７】図６に続く図である。
【図８】図７に続く図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１−図５には、本発明に係る電線への端子圧着構造の実施例が示されている。
図１は本発明に係る電線への端子圧着構造の実施例を示す分解斜視図、図２は図１における電線のＡ−Ａ間断面図、図３は図１における電線と端子との圧着方法を説明する図、図４（ａ）は電線と端子とが圧着された状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）における圧着部のＡ−Ａ間断面図、図５は電線と端子とを圧着したときの素線の表面に形成される酸化皮膜が破壊される作用を説明する図であって、図４（ｂ）におけるＡ−Ａ間断面図である。なお、図中には、適宜、上下方向、左右方向、及び前後方向を示す矢印を図示している。
【００１９】
以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができるものとする。
【００２０】
図１において、引用符号１は、本発明の実施例に係る電線への端子圧着構造を示している。電線への端子圧着構造１は、複数の素線４を撚り合わせてなる導体３を有する電線２と、導体３を圧着する圧着部６を有する端子５とを備えている。以下、先ず電線２の各構成部材について説明する。
【００２１】
電線２は、導体３と、導体３を被覆する絶縁体７とを備えて構成されている
絶縁体７は、絶縁性を有するポリ塩化ビニル樹脂により形成されている（材料は一例であるものとする。公知の被覆材料から適宜選択したものを用いてもよいものとする）。絶縁体７は、導体２を保護することが可能な所定の厚さを有するように設けられている。すなわち、電線２は、絶縁体７によって導体３が保護された状態となっている。
【００２２】
次に、図２を用いて電線２の導体３の構造についてより詳細に説明する。なお、図２において、複数の素線４のうち、以下に説明する第一の種類の素線８と第二の種類の素線９との区別を明確にするため、第一の種類の素線８にはハッチングを施さず、第二の種類の素線９にはハッチングを施すものとする。
導体３は、導電性を有する金属材料からなる複数の素線４を撚り合わせて、断面が略円形となる形状に形成されている。複数の素線４は、第一の種類の素線８と、第二の種類の素線９とに分けられる。第一の種類の素線８と、第二の種類の素線９とは、導体３が圧着される際の荷重によって電線２の長手方向（図１参照）に延伸する伸び量及び硬度が異なっている。
【００２３】
本実施例において、第二の種類の素線９は、電線２の長手方向に延伸する伸び量及び硬度が第一の種類の素線８と比較して相対的に大きくなる金属材料によって形成されている。
ここで、第一の種類の素線８は、具体例としてアルミニウムにより形成されている。また、第二の種類の素線９は、アルミニウムの他、アルミニウムを含む金属、例えば鉄、マグネシウム等のアルミニウム合金により形成されている。このアルミニウム合金のうち好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を例示することができる。この合金を採用した場合、純アルミニウムの素線と比較して伸び易く、強度（特に引張強度）を増すことができて好適である。
【００２４】
本実施例において、導体３の中心素線１０として、第二の種類の素線９が配置されている。そして、中心素線１０として配置される第二の種類の素線９の外周を包囲するように複数の素線４が配置され、この複数の素線４によって、第一層Ａ、第二層Ｂ及び第三層Ｃの各層が形成されている（層の数は一例であるものとする）。本実施例において、第三層Ｃが複数の層の最外層１１に相当するものである。
ここで、第一層Ａには、第一の種類の素線８（本実施例においては６本）が配置されている。また、第二層Ｂには、第一の種類の素線８（本実施例においては６本）と、第二の種類の素線９（本実施例においては６本）とが、交互に配置されている。さらに、第三層Ｃ（最外層１１）には、第一の種類の素線８（本実施例においては１８本）が配置されている。
【００２５】
このように第一の種類の素線８と、第二の種類の素線９とを配置することにより、第二の種類の素線９は、最外層１１よりも内側に配置される構成となっている。さらに、最外層１１よりも内側の層には、第一の種類の素線８と第二の種類の素線９とが混在して配置される構成となっている。
そして、中心素線１０として配置されている第二の種類の素線９は、第一層Ａに配置された第一の種類の素線８によって外周を包囲されるように配置されている。また、第二層Ｂに配置された第二の種類の素線９は、第一層Ａに配置された第一の種類の素線８と、第二層Ｂに配置された第一の種類の素線８と、最外層１１に配置された第一の種類の素線８とによって、外周を包囲されるように配置されている。
【００２６】
次に、図１に戻り、端子５の構成について説明する。
端子５は、導電性を有する金属材料からなる一定板厚の板材を所定形状にプレス加工することにより形成されている。本実施例において、板材は、銅又は銅合金によって形成されている。また、本実施例において、板材の表面にはスズメッキが施されているものとする。
【００２７】
端子５は、導体３が載置される底板部１２と、底板部１２の左右方向の両側から連続し且つ上下方向における上側に突出して形成される一対の導体加締め部１３とを有している。底板部１２と導体加締め部１３の内側には、端子５の左右方向に複数条（本実施例においては３条）のセレーション１４が設けられている。セレーション１４は、プレスにより溝状に形成されている。底板部１２と導体加締め部１３は、導体３を圧着する圧着部６とされている。
【００２８】
端子５は、さらに、底板部１２の前後方向における前端から連続して設けられ、略円形の取付孔１６が貫通形成されている端子接続部１５と、導体加締め部１３の前後方向の後側において、底板部１２の左右方向の両側から連続し且つ上下方向における上側に突出して形成される一対の絶縁体加締め部１７とを有している。
【００２９】
次に、図３を用いて導体３を端子５の圧着部６に圧着する方法について説明する。
図３は、一対の導体加締め部１３の先端部を内側に曲げるための凹状型面１８ａを有する上型１８と、底板部１２を載置するために底板部１２と係合可能に形成された載置面１９ａを有する下型１９とが開いた状態を示している。先ず、電線２の端末部の絶縁体７を予め剥離し、導体３を露出させる。
【００３０】
次に、下型１９の載置面１９ａ上に底板部１２を載置するとともに、電線２の端末部にて露出された導体２を一対の導体加締め部１３の間に挟まれるように底板部１２上に載置する。
【００３１】
次に、上型１８を下型１９に対して下降させることにより圧着部６をプレス成形する。すなわち、上型１８の凹状型面１８ａによって導体加締め部１３を徐々に内側に倒していき、最終的に凹状型面１８ａから山形部１８ｂに連なる湾曲面で導体加締め部１３の先端部を折り返すように曲げ、先端部を導体３に食い込ませる。これにより、導体３を包み込むようにして導体加締め部１３を加締める。そして、上型１８を上昇させ、端子５が圧着された電線２を取り出す。以上により、導体３と圧着部６との圧着が完了する。
【００３２】
上記圧着作業により、図４（ａ）に示す、導体３が圧着部６に圧着された電線２を製造することができる。なお、絶縁体加締め部１７は、導体３と圧着部６との圧着に先立って、予め電線２の絶縁体７を有する部分に加締められる。
【００３３】
導体３と圧着部６とが圧着されることにより、図４（ｂ）に示す如く、圧着部６を構成する底板部１２と導体３とが凝着され、導体３と端子５とを電気的及び機械的に強く結合させることができる。
【００３４】
次に、図５を用いて導体３と圧着部６との圧着によって複数の素線４の表面に形成された酸化皮膜が破壊される作用について説明する。
図５に示す矢印Ａの方向に圧着による荷重が加わると、第一の種類の素線８と第二の種類の素線９は、電線２の長手方向に延伸変形する。そうすると、第一の種類の素線８は、セレーション１４に摺接し、第一の種類の電線８とセレーション１４との間に摩擦や、セレーション１４のエッジによる引き裂きが生じる。これにより、第一の種類の素線８の表面に形成された酸化皮膜を破壊することができる。
【００３５】
図５において、矢印Ｂ１は、第一の種類の素線８の伸び量を表している。また、矢印Ｂ２は、第二の種類の素線９の伸び量を表している。
第二の種類の素線９は、第一の種類の素線８と比較して伸び量及び硬度が大きいため、第二の種類の素線９は、第一の種類の素線８の伸び量（矢印Ｂ１）と比較して相対的に大きな伸び量（矢印Ｂ２）をもって電線２の長手方向に延伸変形する。これにより、第一の種類の素線８と、第二の種類の素線９との間で伸び量の差異に基づいて延伸する距離に相対的な差が生じる。そして、第二の種類の素線９と、この外周を包囲する第一の種類の素線８とが擦れ合うことで素線同士の間で摩擦が生じる。また、相対的に硬度の大きい第二の種類の素線９が第一の種類の素線８と擦れ合うことによって引き裂き作用が生じる。これにより、最外層１１よりも内側の層において第二の種類の素線９と、第二の種類の素線９の外周を包囲する第一の種類の素線８との間で、表面に形成された酸化皮膜を破壊することができる。
【００３６】
以上、図１−図５に基づいて説明してきたとおり、本実施例によれば、導体３を圧着したとき第一の種類の素線８と第二の種類の素線９との間で伸び量及び硬度の差異による素線同士の擦れ合い、引き裂きが生じ、酸化皮膜が破壊される。これにより、導体３に超音波振動を与え素線同士を溶接する工程を必要とせず酸化皮膜を破壊することができる。従って、電線２の導体３と端子５との接触抵抗の低減と端子５の圧着強度を維持しつつ、製造コストを低減できる。
【００３７】
また、本実施例によれば、第一の種類の素線８と比較して相対的に第二の種類の素線９の伸び量及び硬度が大きくなる。これにより、最外層１１よりも内側の層に配置された第二の種類の素線９が、その外周を包囲する第一の種類の素線８すべてと擦れ合い、効率的に酸化皮膜を破壊することができる。従って、素線同士の間の接触抵抗を低減できる。
【００３８】
この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１…電線への端子圧着構造、  ２…電線、  ３…導体、  ４…素線、  ５…端子、  ６…圧着部、  ７…絶縁体、  ８…第一の種類の素線、  ９…第二の種類の素線、  １０…中心素線、  １１…最外層、  １２…底板部、  １３…導体加締め部、  １４…セレーション、  １５…端子接続部、  １６…取付孔、  １７…絶縁体加締め部、  １８…上型、  １８ａ…凹状型面、  １８ｂ…山形部、  １９…下型、  １９ａ…載置面
【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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