(57)【要約】【課題】電線と簡単に接続できる端子を提供する。【解決手段】導電性金属板からなる基板の長さ方向の前側に電気接触部、後側に電線接続部を設けている端子において、前記電線接続部は平板形状の基板を備え、該基板の幅方向両側からバレルを突設しておらず、該基板の前部上面を芯線溶接部とすると共に基板の後部の幅方向の少なくとも一方の側面にバンド挿入用凹部を設け、該バンド挿入用凹部に挿入する締結バンドで電線の絶縁被覆を基板に締結する構成としている。【選択図】図４
2015153604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属板からなる基板の長さ方向の前側に電気接触部、後側に電線接続部を設けている端子において、
前記電線接続部は平板形状の基板を備え、該基板の幅方向両側からバレルを突設しておらず、該基板の前部上面を芯線溶接部とすると共に、該基板の後部の幅方向の少なくとも一方の側面にバンド挿入用凹部を設け、該バンド挿入用凹部に挿入する締結バンドで電線の絶縁被覆を前記基板に締結する構成としていることを特徴とする端子。
【請求項２】
前記電線接続部の基板の幅は、電線の絶縁被覆が基板の側面より突出しない幅とし、かつ、芯線断面積が８ｍｍ２以上の太物電線用では前記電線接続部に設けるバンド挿入用凹部は前記基板の両側面に対向して設けている請求項１に記載の端子。
【請求項３】
前記電線は車両に配線する電線で、かつ、芯線径が８ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の太物アルミニウム電線に共用で用いるものとしている請求項１または請求項２に記載の端子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の端子にアルミニウム電線の芯線が超音波溶接されていると共に、該電線の絶縁被覆が締結バンドで締結固定されている端子の電線接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端子および該端子の電線接続構造に関し、特に、車両に配索される太物電線、アルミニウム電線に接続する端子として好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線端末に接続する銅系金属板からなる端子１００は、図６に示すように、長さ方向の一側に電線接続部１０１、他側に電気接触部１０２を連続して備えている。電線接続部１０１に絶縁被覆バレル１０３と芯線バレル１０４を設けているとともに、電気接触部１０２は図示の平板形状としたタブ形状のオス端子あるいはボックス形状のメス端子としている。該端子１００に対して、電線２００の端末で露出した芯線２０１を芯線バレル１０４で加締め圧着し、絶縁被覆層２０２を絶縁被覆バレル１０３で加締め圧着している。
【０００３】
一方、特開２００３−３３８３２７号公報で、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電線２００の芯線２０１を端子３００のバレル３０２で挟まれた溶接部３０１上にセットして、上下超音波電極３１０Ａ、３１０Ｂで溶接し、その後、両側バレル３０２を溶接部に加締め圧着すると共に絶縁被覆層２０２を絶縁被覆バレル３０３で加締め圧着する端子が提供されている。電線の芯線を溶接した端子を、さらに、バレル３０２、絶縁被覆バレル３０３で加締め圧着しているのは、バレル３０２で溶接部を保護し、絶縁被覆バレル３０３により上下左右方向から電線２００に負荷される力で芯線２０１が溶接部３０１から引き剥がされるのを防止するためである。
【０００４】
この超音波溶接とバレルによる加締め圧着の異なる２種類の方法で端子と電線を接続すると電気接続信頼性を高めることができる。よって、特に、芯線が銅系金属からなる銅電線で且つ芯線断面積が８ｍｍ２以上の太物電線、あるいは芯線径が銅電線より大きくなるアルミニウム系金属からなるアルミ電線と端子との接続に好適に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記超音波溶接とバレルの加締め圧着を行う特許文献１の端子では、電気接続信頼性を高めることができるが、超音波溶接により電線の芯線と端子とを溶接する溶接工程と、端子のバレルを電線に加締める圧着工程が必要となる。よって、溶接装置で溶接をした後に、圧着装置へ搬送して圧着する２つの工程が必要であり、端子の電線接続に作業時間がかかると共に設備コストがかかる問題がある。
【０００７】
本発明は前記問題を解消せんとするもので、端子と電線との接続作業が簡単に行える端子および該端子の電線接続構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、導電性金属板からなる基板の長さ方向の前側に電気接触部、後側に電線接続部を設けている端子において、
前記電線接続部は平板形状の基板を備え、該基板の幅方向両側からバレルを突設しておらず、該基板の前部上面を芯線溶接部とすると共に、該基板の後部の幅方向の少なくとも一方の側面にバンド挿入用凹部を設け、該バンド挿入用凹部に挿入する締結バンドで電線の絶縁被覆を前記基板に締結する構成としていることを特徴とする端子を提供している。
【０００９】
本発明は、電線の芯線は端子に溶接固着して電気接続し、該電線の絶縁被覆の部分を締結バンドで端子に巻き付け固定している。締結バンドにより電線を端子に巻き付け固定する作業は作業員が手作業で行うことができ、電線と端子を接続する工程で溶接装置が必要となるだけで、加締め圧着工程および加締め圧着装置を不要にできる。その結果、作業工程の簡素化による作業時間の短縮および設備コストの低減を図ることができる。かつ、締結バンドを電線と端子に巻き付けて締結するため、電線径が相違してもバンドの巻付量を調節することで対応出来、電線径が異なる場合にも共用で用いることができる。
【００１０】
前記締結バンドはワイヤハーネス結束具として汎用されている樹脂成形品の締結バンドが好適に用いられる。該締結バンドは貫通穴を設けたボックス状の本体から鋸刃状に係止溝を設けたバンドが突設し、バンドを電線および端子に巻き付けて本体の貫通穴に貫通して引っ張り、該貫通穴の内面から突設した係止片をバンドの係止溝に係止させて締結するものである。使用する締結バンドのバンド幅に対応して前記端子のバンド挿入用凹部を設けている。
従来の端子のバレルを圧着装置で電線に加締め圧着する場合、圧着のし過ぎ、圧着不足、圧着不良といったバレルによる電線の絶縁被覆及び芯線へのダメージが生じる恐れがあるが、本発明の端子はバレルによる加締め圧着は無いため、前記問題は生じない。
【００１１】
なお、従来、電線の芯線と端子とを溶接すると共に端子のバレルを加締め圧着しているのは、芯線の溶接部分は端子に強固に固着されるが、該端子と接続された電線が引張られて端子から電線が引き裂かれる力が作用した場合に電線を端子に強固に固定するためである。即ち、端子に対して斜め方向から電線が引っ張られた時に負荷される端子からの引き裂き力に対して、芯線溶接部の溶接は固着力は比較的強いが、端子の長さ方向の前後方向および直交する左右方向に電線に引っ張られた時に負荷される引き裂き力に対して芯線溶接部だけの溶接固着では抵抗力が弱く、引き裂かれる恐れがある。よって、電線の絶縁被覆を端子の絶縁被覆バレルで加締め圧着している。
芯線溶接部を芯線バレルで加締め圧着して芯線溶接部を覆っているのは、主として芯線溶接部を外部材から保護するためであり、かつ、芯線溶接部分への浸水防止を図るためである。しかしながら、芯線と端子とが接触する部分への浸水が阻止されると腐食は発生しないため、芯線を端子に対して隙間なく溶接すると浸水による腐食発生を防止できる。従って、外部材の干渉の恐れがない箇所に端子を配置する場合には芯線バレルで芯線溶接部を覆う必要はない。
【００１２】
前記のように、外部材の干渉がない箇所に配置する端子では芯線バレルによる加締め圧着は不要である。また、電線に負荷される引っ張り力により端子から引き裂かれるのを、該電線の絶縁被覆を端子に締結バンドを巻き付けて固定して防止しているため、絶縁被覆バレルによる加締め圧着も不要である。その結果、前記のように、端子の電線接続部は基板の幅方向両側からバレルを突設する必要はなく、簡単かつ小型化を図ることができる。
【００１３】
前記電線接続部の平板状の基板の幅は、電線の絶縁被覆が基板の側面より突出しない幅とし、かつ、芯線断面積が８ｍｍ２以上の太物電線用の端子では、前記電線接続部に設けるバンド挿入用凹部は前記基板の両側面に対向して設けることが好ましい。
言い換えれば、芯線断面積が８ｍｍ２未満の電線用の場合は基板の幅が小さくなるため、バンド挿入用凹部は一方側の側面に設ければよい。幅が小さい基板に両側面から凹部を設けると、該凹部に挟まれた中央部分は幅狭となり強度が低下する。
【００１４】
本発明の端子は、車両に配索される電線で、芯線断面積が８ｍｍ２以上の太物電線、および芯線がアルミニウム系金属からなるアルミニウム電線（以下、アルミ電線と略称する）に対して好適に用いられる。
これは、太物電線では、芯線を端子に溶接することで電気接続信頼性を高めることができることに因る。また、アルミニウム電線では、異種金属の銅系金属からなる端子との接触面に水分に因る腐食が発生しやすいため、該腐食の発生を防止できる溶接で端子と芯線とを接続して電気接続信頼性を高めることができる。
【００１５】
特に、本発明の端子は、電線接続部の幅を芯線断面積が４０ｍｍ２の電線外径より大とし、芯線断面積が８ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の太物のアルミ電線に対して共用で用いられるものとしていることが好ましい。
このように、芯線断面積が８ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の約９種類の太物アルミ電線に共用で用いることができるため、端子の種類を大幅に削減することができる。
【００１６】
端子の電気接触部の形状は、タブ形状のオス型、ボックス形状のメス型、ボルト穴を設けたボルト締めタイプのいずれもよい。
【００１７】
本発明の端子への電線の接続方法は、電線の端末で絶縁被覆を皮剥して芯線を露出させ、露出させた芯線を前記端子の電線接続部の芯線溶接部上に配置し、この状態で電線の絶縁被覆がバンド挿入用凹部を設けた端子の後部に位置し、締結バンドを端子のバンド挿入用凹部に通して電線の絶縁被覆を端子に巻き付けて締結固定し、ついで、芯線を端子の芯線溶接部に溶接する。
前記のように、溶接時には、電線を締結バンドで端子に位置決め固定しているため、電線の芯線を正確に端子の芯線溶接部上に位置させることができ、安定した状態で溶接を行うことができる。
【００１８】
端子への芯線の溶接は超音波溶接で行うことが好ましい。
溶接方法としては、抵抗溶接と超音波溶接のいずれも用いることが可能であるが、芯線がアルミニウム系金属のアルミ電線では、アルミニウム系金属の融点が高いため、抵抗溶接では加熱温度が高くなり、熱影響で絶縁被覆の熱劣化が発生する可能性があるため、アルミ系電線では超音波溶接が好適に用いられる。なお、電線が銅系電線の場合は抵抗溶接でもよい。
【００１９】
さらに、本発明は、前記端子にアルミニウム電線の芯線が超音波溶接されていると共に、該電線の絶縁被覆が締結バンドで締結固定されている端子の電線接続構造を提供している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の端子は、電線の芯線を端子に溶接し、電線の絶縁被覆を端子のバレルを加締め圧着する代わりに、締結バンドで巻き付けて電線を端子に固定する構成としているため、圧着設備による圧着工程を廃止することができ、作業工程の簡素化および設備コストの低減を図ることができる。かつ、端子自体の形状を簡単かつ小型化でき、端子のコスト低下も図ることができる。さらに、芯線を端子に溶接し、絶縁被覆を締結バンドで端子に固定するため、電線径が相違しても共用でき、電線径に応じて専用の端子を設ける必要はなく、端子の種類を減少できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の端子を示す斜視図である。
【図２】前記端子に接続する電線の正面図である。
【図３】前記端子と電線を固定する締結バンドを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は締結状態の断面図である。
【図４】前記端子に電線を接続した状態の斜視図である。
【図５】前記端子に電線を接続する方法を示す図面である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は他の従来例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。
図１に示す端子１は、銅系金属板を打ち抜き加工して形成している。端子１は平板形状の基板２の長さ方向の一側（後側）に電線接続部３を設けると共に他側（前側）に電気接触部４を設けている。電気接触部４は相手型端子（図示せず）の電気接触部と接触させて電気接続を行うものである。本実施形態では、図１に示すように、ボルト締め端子としているため、電気接触部４の基板２ａの幅を拡げ、その中央にボルト穴５を設けており、メス端子とする場合に必要な曲げ加工はしていない。また、電線接続部３にもバレルを設けていないため曲げ加工は不要で、打ち抜き加工だけで形成している。
【００２３】
前記のように、電線接続部３は長方形の平板からなる基板２ｂは、幅方向両側からバレルを突設しておらず、基板２ｂの前部上面を芯線溶接部６としている。該芯線溶接部６の後部の基板の幅方向の両側の側面にバンド挿入用凹部７（７ａ、７ｂ）を対向して切り欠いている。
【００２４】
前記バンド挿入用凹部７に図３に示す締結バンド８のバンド８ａを挿入し、電線１０に巻き付けて端子に固定するようにしている。締結バンド８はワイヤハーネス結束具として汎用されている樹脂成形品の締結バンドからなり、貫通穴８ｈを設けたボックス状の本体８ｂから鋸刃状に係止溝８ｍを設けたバンド８ａを突設している。図３（Ｂ）に示すように、バンド８ａを電線１０および端子１に巻き付けて本体８ｂの貫通穴８ｈに貫通して引っ張り、該貫通穴８ｈの内面から突設した係止片８ｎをバンド８ｂの係止溝８ｍに係止させて締結するものである。使用する締結バンド８のバンド８ａの幅に対応してバンド挿入用凹部７の幅（ｃ）を設定している。本実施形態では、該幅（ｃ）は６ｍｍであり、端子１の板厚（ａ）は２．３ｍｍである。
【００２５】
前記端子１に接続する図２に示す電線１０は、車両に配線する電線で、芯線断面積が８ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の太物のアルミ電線からなる電源線である。該電源線とする電線１０は電気接続箱内の電源用バスバー（図示せず）とボルト締め接続される。太物の電線１０と接続した端子１は電源用バスバーと接続した状態で電気接続箱内に収容されるため、該端子１には外部材が干渉しないと共に芯線との溶接部に水がかかる恐れがない端子である。
【００２６】
前記電線１０は、端末で絶縁被覆１２が皮剥され、アルミニウム系金属からなる素線の撚ったアルミ芯線１１を絶縁被覆の皮剥端１２ｅから露出させている。該アルミ芯線１１を端子１の芯線溶接部６上にセットして超音波溶接している。また、絶縁被覆１２の皮剥端１２ｅをバンド挿入用凹部７より前側に位置させ、バンド挿入用凹部７に通した締結バンド８で端子１と電線の絶縁被覆１２を巻き付けて固定している。
【００２７】
本実施形態のボルト締めの端子１は、電線接続部３の基板２ｂの幅（ｂ）は１４ｍｍとしている。前記電線１０は芯線断面積が８ｍｍ２の電線で絶縁被覆１２の外径が５．９ｍｍ、芯線断面積が４０ｍｍ２の電線で絶縁被覆１２の外径が１２．５ｍｍである。よって、芯線断面積が４０ｍｍ２の最大径の電線１０を端子１の電線接続部３上に搭載しても端子１の側面から外方へ飛び出さず、使用可能である。一方、芯線断面積が８ｍｍ２の場合は端子１の電線接続部３上で締結バンド８を巻き付けて締結することで端子１上に電線１０を固定できる。
アルミ電線では、芯線断面積が８ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の電線は、芯線断面積８ｍｍ２、１０ｍｍ２、１２ｍｍ２、１６ｍｍ２、２０ｍｍ２、２５ｍｍ２、３０ｍｍ２、３５ｍｍ２、４０ｍｍ２と９種類あるため、この９種類のアルミ電線に対して端子１を共用の端子としている。
【００２８】
前記端子１は電線１０に図５に示す方法で接続している。
端末でアルミ芯線１１を露出させた電線１０を端子１上にセットし、アルミ芯線１１を端子の芯線溶接部６上に位置させ、絶縁被覆１２の皮剥端１２ｅをバンド挿入用凹部７より前方に位置させる。ついで、バンド挿入用凹部７に締結バンド８のバンド８ａを通し、端子１の下面側から電線１０の絶縁被覆１２の上面側にバンド８ａを巻き付けて本体８ｂの貫通穴８ｈに挿通して引っ張り、締結バンド８で電線１０の絶縁被覆１２の部分を端子１に強固に固定する。該締結バンド８の取付は作業員が行う。
【００２９】
このように、締結バンド８により端子１に位置決め固定した後に、端子１を超音波溶接装置２０の固定台２１（アンビル）上に固定した後に、上方から超音波を負荷するホーン２２を下降してアルミ芯線１１に押し当て、超音波溶接でアルミ芯線１１を端子１の芯線溶接部６に溶接固定（溶着）する。  
なお、端子１を固定台２１の所定位置にセットした状態で、端子１のバンド挿入用凹部７に締結バンド８を通して絶縁被覆１２に巻き付けて端子１に締結固定してもよい。
【００３０】
前記接続方法により、図４に示すように、アルミ芯線１１を端子１の芯線溶接部６に溶接固定し、絶縁被覆１２を締結バンド８で電線接続部３に固定している。このように、締結バンド８で電線１０をしっかりと端子１に固定するため、図４中に矢印で示す電線１０および端子１の長さ方向の前後方向Ｐ１、前後方向Ｐ１と直交する左右幅方向Ｐ２、さらに斜め方向Ｐ３に電線１０が引っ張られても、アルミ芯線１１の溶接部は端子１の芯線溶接部６から引き剥がされることはなく、引張強度および引裂強度は所要値以上になる。
【００３１】
かつ、前記方法によれば、従来必要とした端子のバレルを芯線および絶縁被覆に加締め圧着する必要がないため、超音波溶接工程後に圧着工程へ搬送する必要はなく、電線と端子の接続作業の効率化を図ることができる。
【００３２】
本発明の要旨を越えない範囲で種々に変更することができる。例えば、前記アルミニウム電線に変えて銅電線を端子に接続してもよい。また、端子はボルト締め端子に変えて、電気接触部をタブ状としてオス端子としても良いし、ボックス状としてメス端子にしてもよい。さらに、銅電線の場合は、超音波溶接に代えて抵抗溶接でもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  端子
２  基板
３  電線接続部
４  電気接触部
６  芯線溶接部
７（７ａ、７ｂ）  バンド挿入用凹部
８  締結バンド
８ａ  バンド
１０  電線
１１  アルミ芯線
１２  絶縁被覆
【図１】
2015153604.tif 000003
【図２】
2015153604.tif 000004
【図３】
2015153604.tif 000005
【図４】
2015153604.tif 000006
【図５】
2015153604.tif 000007
【図６】
2015153604.tif 000008
【図７】
2015153604.tif 000009