(57)【要約】【課題】作業性が向上し、かつ、組付けに用いられる単体部品の点数も削減できる電線の接続構造を提供する。【解決手段】単芯の導体１９を有する電線１１と、板状頭部の一方の板面から垂直に雄ねじ部２５が形成された雄ねじ部２５が電線１１の延在方向に対して直交する方向となるように、板状頭部が導体１９に固定された導電性のボルト１３と、接続端末４７が平板状に形成されて雄ねじ部２５が挿通される締結穴５１が穿設された相手電線１５と、締結穴５１を貫通した雄ねじ部２５に締結されて導体１９と相手電線１５の接続端末４７を固定するナット１７と、を備えた電線の接続構造。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単芯の導体を有する電線と、
板状頭部の一方の板面から垂直に形成された雄ねじ部が前記電線の延在方向に対して直交する方向となるように、前記板状頭部が前記導体に固定された導電性のボルトと、
接続端末が平板状に形成されて前記雄ねじ部が挿通される締結穴が穿設された相手導体部材と、
前記締結穴を貫通した前記雄ねじ部に締結されて前記導体と前記相手導体部材の前記接続端末を固定するナットと、
を備えることを特徴とする電線の接続構造。
【請求項２】
前記導体の延在方向に対して直交する導体端面には、横溝及び導体外周に開口する縦溝からなる断面逆Ｔ字形状のボルト嵌合溝が形成され、
前記板状頭部の側面には、圧入突起が形成され、
前記板状頭部が、前記横溝の横方向内壁を前記圧入突起により塑性変形させて前記横溝に離脱不能に圧入固定されたことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
【請求項３】
前記雄ねじ部が形成された一方の板面と反対側における前記板状頭部の他方の板面が、前記導体に形成した平板状の被接合部に接合されたことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
【請求項４】
前記導体が、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電線の接続構造。
【請求項５】
前記ボルトが、前記導体よりも高硬度の金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電線の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載される電線は、種々の構造で接続される。特許文献１に開示されたシールドフラットケーブル及びその接続構造では、平角導体の端末部に貫通孔が形成され、この貫通孔に通したネジが、接続相手となる接続部の孔に締結される。締結は、一般的にネジにナットを螺合して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１３９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のシールドフラットケーブル及びその接続構造は、平角導体の貫通孔と、接続相手となる接続部の孔との２つの孔を合わせながら、ネジを通さなければならない。そこで、孔同士がずれればネジが挿入できず、作業性が悪いという問題があった。また、（平角）導体と、接続相手と、ネジと、ナットとの４部品が必要となるため、組付けに用いられる単体の部品点数が多く、これによっても作業性が低下した。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、作業性が向上し、かつ、組付けに用いられる単体部品の点数も削減できる電線の接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  単芯の導体を有する電線と、板状頭部の一方の板面から垂直に形成された雄ねじ部が前記電線の延在方向に対して直交する方向となるように、前記板状頭部が前記導体に固定された導電性のボルトと、接続端末が平板状に形成されて前記雄ねじ部が挿通される締結穴が穿設された相手導体部材と、前記締結穴を貫通した前記雄ねじ部に締結されて前記導体と前記相手導体部材の前記接続端末を固定するナットと、を備えることを特徴とする電線の接続構造。
【０００７】
上記（１）の構成の電線の接続構造によれば、電線における単芯の導体に、ボルトの板状頭部が固定される。ボルトが固定された電線は、電線の延在方向に対して直交する方向に雄ねじ部が突出する。電線は、相手導体部材と接続する際に、雄ねじ部が相手導体部材の接続端末に穿設された締結穴に挿通される。締結穴を貫通した雄ねじ部には、ナットが締結される。このため、電線と相手導体部材の接続作業は、導体に固定されているボルトの雄ねじ部を一つの締結穴に一回通すのみで挿通が完了する。従来の接続構造のように、２つの孔を合わせながらネジを通す必要がなく、孔同士がずれて挿入作業性が低下することがない。また、組付け作業には、ボルトが予め導体に固定された電線が用いられるので、電線と、相手導体部材と、ナットの３部品で接続が行える。これにより、組付けに用いられる単体の部品点数を削減できる。
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の電線の接続構造であって、前記導体の延在方向に対して直交する導体端面には、横溝及び導体外周に開口する縦溝からなる断面逆Ｔ字形状のボルト嵌合溝が形成され、前記板状頭部の側面には、圧入突起が形成され、前記板状頭部が、前記横溝の横方向内壁を前記圧入突起により塑性変形させて前記横溝に離脱不能に圧入固定されたことを特徴とする電線の接続構造。
【０００９】
上記（２）の構成の電線の接続構造によれば、板状頭部が、電線の導体端面に形成されたボルト嵌合溝に圧入されて、ボルトが電線に一体固定される。固定されたボルトは、ボルト嵌合溝の横方向内壁に、板状頭部の圧入突起が食い込み、脱落が規制される。これにより、簡単な圧入設備及び圧入工程によりボルト付電線を組立でき、ボルト付電線を安価に量産できる。
【００１０】
（３）  上記（１）に記載の電線の接続構造であって、前記雄ねじ部が形成された一方の板面と反対側における前記板状頭部の他方の板面が、前記導体に形成した平板状の被接合部に接合されたことを特徴とする電線の接続構造。
【００１１】
上記（３）の構成の電線の接続構造によれば、雄ねじ部が形成されている一方の板面と反対側における板状頭部の他方の板面が、導体に形成した平板状の被接合部の表裏面何れかに接合される。接合は、例えば抵抗溶接、摩擦溶接、或いは超音波溶接等により行うことができる。この溶接による固定構造によれば、部材相互を融着できるので通電断面積を確実に、かつ、大きく確保できる。また、被接合部は、導体を平板状に加工するのみでよいので、電線の加工を簡素にできる。
【００１２】
（４）  上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の電線の接続構造であって、前記導体が、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする電線の接続構造。
【００１３】
上記（４）の構成の電線の接続構造によれば、導体がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることにより、車両配索時における電線の軽量化を図ることができる。また、板状頭部を固定するためのボルト嵌合溝を電線の導体端面に形成する加工が容易となる。
【００１４】
（５）  上記（１）〜（４）の何れか１つに記載の電線の接続構造であって、前記ボルトが、前記導体よりも高硬度の金属材料で形成されていることを特徴とする電線の接続構造。
【００１５】
上記（５）の構成の電線の接続構造によれば、ボルトとナットとの締結による固定を確実にすることができる。また、ナットは、材料を鉄鋼材料とすることにより安価に入手が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電線の接続構造によれば、作業性が向上し、かつ、組付けに用いられる単体部品の点数も削減できる。
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電線の接続構造を表す側面図である。
【図２】図１に示したボルトが取り付けられた電線の斜視図である。
【図３】図２に示したボルトと電線の分解斜視図である。
【図４】図１に示した相手導体部材の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電線の接続構造を表す側面図である。
【図６】図５に示したボルトが接合された電線の斜視図である。
【図７】図６に示したボルトと電線の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る電線の接続構造を表す側面図、図２は図１に示したボルト１３が取り付けられた電線１１の斜視図、図３は図２に示したボルト１３と電線１１の分解斜視図、図４は図１に示した相手電線１５の斜視図である。
本第１実施形態に係る電線の接続構造は、図１に示すように、電線１１と、電線１１の導体１９に固定されたボルト１３と、電線１１に接続される相手導体部材である相手電線１５と、ボルト１３に螺合するナット１７と、を主要な構成として有する。
【００２０】
電線１１は、単芯の導体１９を有する。本実施形態において、導体１９は、アルミニウムやアルミニウム合金製の導体である。導体１９は、長尺の円柱形状に形成されている。導体１９の外周には、絶縁被覆２１が設けられている。導体１９は、アルミニウム又はアルミニウム合金を選択することにより、後述するボルト嵌合溝３９や被接合部５３の鍛造等を容易とすることができる。この他、導体１９には、銅や銅合金等の他の導電性金属が用いられてもよい。
【００２１】
本第１実施形態に係る電線１１は、図２に示すように、導体１９にボルト１３が固定されることにより、ボルト付電線２３となる。電線１１に固定されたボルト１３は、雄ねじ部２５が電線１１の延在方向に対して直交する方向となるように、導体１９から突出する。雄ねじ部２５の突出する位置は、導体端面２７から若干後退した位置となる。なお、雄ねじ部２５の突出位置は、ボルト１３に形成される板状頭部２９の形状を変えることにより、雄ねじ部２５の外径が導体端面２７と一致する位置まで、導体先端側に移動して設けることも可能となる。
【００２２】
ボルト１３は、図３に示すように、板状頭部２９を有する。本実施形態において、板状頭部２９は、略正方形で形成される。雄ねじ部２５は、この板状頭部２９の一方の板面の中央から垂直に突出して形成されている。板状頭部２９の平行な一対の側面３１には、楔形状の圧入突起である返し突起３３がそれぞれ形成されている。返し突起３３は、板状頭部２９の側面３１から垂直に突出する板厚方向に沿う垂直係止面３５と、この垂直係止面３５の突出先端から傾斜して側面３１に接続する挿入側傾斜面３７と、を有する。ボルト１３は、この板状頭部２９が導体１９に圧入固定されることになる。
【００２３】
本実施形態のボルト１３は、導体１９よりも高硬度の金属材料で形成されている。高硬度の金属材料としては、例えば鉄鋼材料とすることができる。後述するナット１７も、同様に鉄鋼材料とすることが好ましい。
【００２４】
導体１９の延在方向に対して直交する導体端面２７には、図３に示すように、断面逆Ｔ字形状のボルト嵌合溝３９が形成される。ボルト嵌合溝３９は、横溝４１と、この横溝４１の横方向中央に下端が接続し、上端が導体外周に開口する縦溝４３と、からなる。横溝４１の横方向の長さは、返し突起３３が設けられる一対の側面３１の離間距離（両側の返し突起３３の突出長は含まない距離）と略同一に形成される。横溝４１の溝高さは、板状頭部２９の厚みと略同一に形成される。また、縦溝４３の溝幅は、雄ねじ部２５の外径と略同一に形成される。
【００２５】
ボルト１３は、図３に示すように、ボルト嵌合溝３９に先端側から挿入されて電線１１に固定される。ボルト１３は、横溝４１に板状頭部２９が挿入され、雄ねじ部２５が縦溝４３に挿入される。このとき、ボルト１３は、両側の返し突起３３が、横溝４１の両側の横方向内壁４５を塑性変形させて、板状頭部２９が横溝４１に圧入される。横溝４１に圧入された板状頭部２９は、返し突起３３の垂直係止面３５が横溝４１の両側の横方向内壁４５に食い込むことにより、図２に示したように、導体１９に離脱不能に固定されることになる。なお、圧入突起としての返し突起３３は、板状頭部２９の一方の側面にだけ形成されてもよい。
【００２６】
なお、導体１９は、板状頭部２９の返し突起３３が横溝４１に圧入されることにより、横溝４１に沿う横方向に拡径される場合がある。この場合、拡径後の導体１９は、再び元の外径まで縮径されることが好ましい。これにより、返し突起３３をより深く両側の横方向内壁４５に食い込ますことが可能となる。その結果、ボルト嵌合溝３９に対するボルト１３の固定強度を更に高めることができる。
【００２７】
相手電線１５は、図４に示すように、接続端末４７が四角形の平板状に形成される。本第１実施形態において、相手導体部材における接続端末４７は、相手電線１５の導体４９によって形成される。導体４９は、電線１１の導体１９と同一の外径を有する長尺の円柱形状で形成される。接続端末４７は、導体４９の延在方向に沿って、２辺が平行となる正方形または長方形の平板状となる。
なお、本実施形態に係る相手導体部材は、相手電線１５のような電線に限定されない。相手導体部材としては、後述するように、端子等であってもよい。
【００２８】
相手電線１５の接続端末４７には、雄ねじ部２５の挿通される締結穴５１が、板面の略中央部で板厚方向に貫通して穿設されている。相手電線１５は、この締結穴５１に雄ねじ部２５が挿通される。
【００２９】
ナット１７は、締結穴５１を貫通した雄ねじ部２５に締結される。本実施形態に係る電線の接続構造では、図１に示すように、ナット１７の締結により、電線１１の導体１９と相手電線１５の接続端末４７とが固定されて導通接続される。
【００３０】
なお、導通接続された電線１１と相手電線１５とは、接続後、絶縁被覆２１が除去されて露出した導体１９及び導体４９、並びに接続端末４７、雄ねじ部２５、ナット１７が、不図示の絶縁テープや熱収縮チューブ等に覆われて電気的に絶縁されることが望ましい。
【００３１】
次に、上記した構成の作用を説明する。
本第１実施形態に係る電線の接続構造では、図２に示したように、電線１１における単芯の導体１９に、ボルト１３の板状頭部２９が固定される。ボルト１３が固定された電線１１は、電線１１の延在方向に対して直交する方向に雄ねじ部２５が突出する。
【００３２】
そして、ボルト付電線２３は、相手電線１５と接続する際に、雄ねじ部２５が相手電線１５の接続端末４７に穿設された締結穴５１に挿通される。締結穴５１を貫通した雄ねじ部２５には、ナット１７が締結される。このため、電線１１と相手電線１５の接続作業は、導体１９に固定されているボルト１３の雄ねじ部２５を一つの締結穴５１に一回通すのみで挿通が完了する。
【００３３】
このため、本第１実施形態に係る電線の接続構造によれば、従来の接続構造のように、２つの孔を合わせながら、ネジを通す必要がなく、孔同士がずれてボルト挿入作業性が低下することがない。
【００３４】
また、組付け作業には、ボルト１３が予め導体１９に固定されたボルト付電線２３が用いられるので、ボルト付電線２３と、相手電線１５と、ナット１７の３部品で接続が行える。これにより、組付けに用いられる単体の部品点数を従来の４部品から３部品に削減することができる。
【００３５】
また、本第１実施形態に係る電線の接続構造では、板状頭部２９が、電線１１の導体端面２７に形成されたボルト嵌合溝３９に圧入されて、ボルト１３が電線１１に一体固定される。固定されたボルト１３は、ボルト嵌合溝３９の両側の横方向内壁４５に、板状頭部２９の返し突起３３が食い込み、脱落が規制される。これにより、簡単な圧入設備及び圧入工程によりボルト付電線２３を組立でき、ボルト付電線２３を安価に量産することができる。
【００３６】
更に、本第１実施形態に係る電線の接続構造では、導体１９がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることにより、車両配索時における電線１１の軽量化を図ることができる。また、板状頭部２９を固定するためのボルト嵌合溝３９を電線１１の導体端面２７に形成する加工が容易となる。
【００３７】
また、本第１実施形態に係る電線の接続構造では、ボルト１３とナット１７が、導体１９よりも高硬度の金属材料で形成される。これにより、ボルト１３とナット１７との締結による固定を確実にすることができる。また、ナット１７は、材料を鉄鋼材料とすることにより安価に入手が可能となる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図５は本発明の第２実施形態に係る電線の接続構造を表す側面図、図６は図５に示したボルト１３の接合された電線５５の斜視図、図７はボルト１３と電線５５の分解斜視図である。
本第２実施形態に係る電線の接続構造は、図５に示すように、雄ねじ部２５が形成された一方の板面と反対側における板状頭部２９の他方の板面２９ａ（図５中、下側の面）が、導体１９に形成した平板状の被接合部５３に接合される。ボルト１３は、上記第１実施形態で用いたものと同一とすることができる。他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３９】
本第２実施形態に係る電線５５は、図６に示すように、導体１９にボルト１３が接合されることにより、ボルト付電線５７となる。ボルト１３の板状頭部２９は、被接合部５３の表裏面何れかに接合される。即ち、ボルト１３は、板状頭部２９の他方の板面２９ａが、被接合部５３に、板厚方向に重ねられて接合される。板状頭部２９が被接合部５３に接合されたボルト１３は、雄ねじ部２５が導体１９の延在方向に対して直交する方向に突出する。板状頭部２９と被接合部５３との接合は、例えば抵抗溶接、摩擦溶接、或いは超音波溶接等により行うことができる。
【００４０】
被接合部５３は、図７に示すように、四角形の平板状に形成される。被接合部５３は、導体１９の延在方向に、２辺が平行となる正方形または長方形の平板状となる。なお、被接合部５３は、導体端面２７の直径部（最大幅部）に突出して形成されるが、直径部から外れる偏芯位置に形成されてもよい。例えば、被接合部５３は、図５に示す位置よりも下側に偏芯して形成されることにより、相手電線１５と電線５５との軸ずれを抑制することができる。
【００４１】
本第２実施形態に係る電線の接続構造によれば、雄ねじ部２５が形成されている一方の板面と反対側における板状頭部２９の他方の板面２９ａが、導体１９に形成した平板状の被接合部５３の表裏面何れかに接合される。接合は、例えば抵抗溶接、摩擦溶接、或いは超音波溶接等により行うことができる。この溶接による固定構造によれば、部材相互を融着できるのでボルト１３と導体１９との通電断面積を確実に、かつ、大きく確保できる。また、被接合部５３は、導体１９を平板状に加工するのみでよいので、電線５５の加工を簡素にできる。
【００４２】
なお、上記各実施形態に係る電線の接続構造においては、ボルト１３の材質を導体１９と同一材料（例えばアルミニウム又はアルミニウム合金、或いは銅又は銅合金）としてもよい。例えば、ボルト１３がアルミニウム合金製のボルトとされることにより、アルミニウム合金製の導体１９との接合を容易とすることができる。また、異種金属の接合時に生じやすい電食（異種金属接触腐食）も防止できる。
【００４３】
従って、上記各実施形態に係る電線の接続構造によれば、作業性が向上し、かつ、組付けに用いられる単体部品の点数も削減できる。
【００４４】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００４５】
例えば、上記各実施形態では、相手導体部材が円柱形状の導体４９を有する電線である場合を説明したが、本発明に係る相手導体部材は、平角導体を有する電線や、分岐ボックスや端子ボックス（端子台を含む）等の電気接続箱に設けられた端子部であってもよい。この場合においても、相手導体部材としての平角導体や端子部には、締結穴５１が穿設された平板状の接続端末４７が形成されることになる。
【００４６】
ここで、上述した本発明に係る電線の接続構造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］  単芯の導体（１９）を有する電線（１１）と、
板状頭部（２９）の一方の板面から垂直に形成された雄ねじ部（２５）が前記電線（１１）の延在方向に対して直交する方向となるように、前記板状頭部（２９）が前記導体（１９）に固定された導電性のボルト（１３）と、
接続端末（４７）が平板状に形成されて前記雄ねじ部（２５）が挿通される締結穴（５１）が穿設された相手導体部材（相手電線１５）と、
前記締結穴（５１）を貫通した前記雄ねじ部（２５）に締結されて前記導体（１９）と前記相手導体部材（相手電線１５）の前記接続端末（４７）を固定するナット（１７）と、
を備えることを特徴とする電線の接続構造。
［２］  前記導体（１９）の延在方向に対して直交する導体端面（２７）には、横溝（４１）及び導体外周に開口する縦溝（４３）からなる断面逆Ｔ字形状のボルト嵌合溝（３９）が形成され、
前記板状頭部（２９）の側面には、圧入突起（返し突起３３）が形成され、
前記板状頭部（２９）が、前記横溝（４１）の横方向内壁（４５）を前記圧入突起（返し突起３３）により塑性変形させて前記横溝（４１）に離脱不能に圧入固定されたことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
［３］  前記雄ねじ部（２５）が形成された一方の板面と反対側における前記板状頭部（２９）の他方の板面（２９ａ）が、前記導体（１９）に形成した平板状の被接合部（５３）に接合されたことを特徴とする請求項１に記載の電線の接続構造。
［４］  前記導体（１９）が、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電線の接続構造。
［５］  前記ボルト（１３）が、前記導体（１９）よりも高硬度の金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電線の接続構造。
【符号の説明】
【００４７】
１１…電線
１３…ボルト
１５…相手電線（相手導体部材）
１７…ナット
１９…導体
２５…雄ねじ部
２７…導体端面
２９…板状頭部
３１…側面
３３…返し突起（圧入突起）
３９…ボルト嵌合溝
４１…横溝
４３…縦溝
４５…横方向内壁
４７…接続端末
５１…締結穴
５３…被接合部
５５…電線
【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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