(57)【要約】【課題】アルミ電線のアルミ芯線部に電線接続端子を接続すると同時に酸化被膜を効率良く破壊しつつ電気的に接続可能な電線接続端子を提供すること。【解決手段】一端に相手側被接続部に導通接続される接続部を有するとともに他端にアルミ電線のアルミ芯線部が挿入される芯線挿入孔が形成された電線接続部を有し、この電線接続部の外周にはおねじ部が形成され、かつ、前記芯線挿入孔の壁面にはねじが形成されたおねじ側端子と、一端にこのおねじ側端子のおねじ部に螺嵌されるめねじ孔が形成された締め付け部を有するとともに他端にこの締め付け部から延設され、前記アルミ電線を支持固定する電線支持固定部を有するめねじ側端子とからなる電線接続端子とする。めねじ側端子に支持固定されたアルミ芯線部は、ねじを有する芯線挿入孔内に擦られながらねじり込まれるので、アルミ芯線部表面の酸化被膜を破壊しつつ電気的に接続することができる。【選択図】　図１
2004014216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に相手側被接続部に導通接続される接続部を有するとともに、他端にアルミ電線のアルミ芯線部が挿入される芯線挿入孔が形成された電線接続部を有し、この電線接続部の外周にはおねじ部が形成され、かつ、前記芯線挿入孔の壁面にはねじが形成されたおねじ側端子と、一端にこのおねじ側端子のおねじ部に螺嵌されるめねじ孔が形成された締め付け部を有するとともに、他端にこの締め付け部から延設され、前記アルミ電線を支持固定する電線支持固定部を有するめねじ側端子とからなることを特徴とする電線接続端子。
【請求項２】
前記おねじ側端子における電線接続部の芯線挿入孔の一開口端縁には、電線挿入方向に向かって漸次先細るテーパ状のテーパ面部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電線接続端子
【請求項３】
前記おねじ側端子における接続部は、締結手段を貫通可能な貫通孔が形成された締結部であることを特徴とする請求項１または２に記載の電線接続端子。
【請求項４】
前記電線接続端子は、車載用として用いられることを特徴とする請求項１ないし３に記載の電線接続端子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線接続端子に関し、さらに詳しくは、アルミ電線との接続に好適に用いられる電線接続端子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電所、架空送電線等の電力分野においては、軽量かつ電気伝導性に優れることから、アルミニウム系材料からなる芯線を有するアルミ電線が電力線として使用されている。一般に、電線を用いて各種電気装置等に配線を行う際には、電線の端末部分に電線接続端子が取付けられるが、上記アルミ電線に適用される電線接続端子としては、例えば、図６に示したものが知られている。
【０００３】
図６は、従来の電線接続端子とアルミ電線を示した外観斜視図である。電線接続端子５０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料から一体に形成されたものである。この電線接続端子５０は、先端にボルト等の締結手段（図示されず）を貫通可能な貫通孔５１が形成された締結部５２を有するとともに、基端にアルミ電線５３の端末部が挿入される挿入孔５４が形成された筒状の電線接続部５５を有している。
【０００４】
この電線接続端子５０にアルミ電線５３を接続するに当たっては、アルミ電線５３の端末部の外被５６を皮剥して露出させたアルミ芯線部５７を電線接続端子５０の挿入孔５４に挿入し、図略の工具等により電線接続部５５を外側から圧縮して加締める。これにより、図７に示すように、電線接続端子５０とアルミ電線５３とが分離不能に圧着される（図中、電線接続部５５は六角形状に圧着されている）。
【０００５】
一方、締結部５２を各種電気装置等に締結して電気的に接続するに当たっては、貫通孔５１にボルト等の締結手段を貫通し、その締結手段を各種電気装置等の被接続部に締め付け固定する。これにより、アルミ電線５３と各種電気装置等が電線接続端子５０を介して電気的に接続された状態となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した電力分野に対して、自動車、ＯＡ機器、家電製品等の分野においては、低コストで電気伝導性に優れた銅系材料からなる芯線を有する銅電線が信号線として使用されている。
【０００７】
中でも自動車分野においては、車両の高性能・高機能化が急速に進められてきていることから、車載される各種電気機器、制御機器等の増加に伴って、使用される銅電線も増加する傾向にあるのが現状である。また最近では、環境への負荷の少ない電気自動車や燃料電池自動車等の開発が盛んに行われており、この種の自動車においては、バッテリーや燃料電池等から大きな電気エネルギーを取り出す必要があることから、これらに接続される電線としては、従来の信号線に比べより太径の電力線が必要とされる。
【０００８】
このような状況の下、車両重量を軽くすることにより燃費効率等を向上させようとした場合、自動車一台当たりに使用される電線の総重量はばかにならず、決して軽視することができる重さではない。特に、近い将来普及が見込まれている電気自動車や燃料電池自動車等においては、車載されるバッテリーや燃料電池等それ自体が重いことから、少しでも車両を軽くしたいという要望が強い。そのため、より一層の軽量化を図る目的から、銅に比較して密度が約３分の１であるアルミニウムを芯線に用いたアルミ電線が最近自動車分野において特に注目されている（銅の密度８．９６ｇ／ｃｍ３対し、アルミニウムの密度は２．７０ｇ／ｃｍ３）。
【０００９】
しかしながら、このアルミ電線自体は、既に上述したように架空送電線等の電力分野において使用されてはいるものの、自動車分野においては今まで特にその必要性に乏しかったことから、それほど普及していなかったものであり、アルミ電線を自動車用として用いようとした場合には、次のような問題が発生する。
【００１０】
即ち、アルミニウムは非常に活性であることから、アルミ電線の端末部の外被が皮剥されてアルミ芯線部が露出されると、表面が外気に曝されて酸化され、酸化アルミニウムからなる酸化被膜が形成される。この酸化被膜は、約１００Å以下と極めて薄いものであるが、緻密で硬質、かつ、絶縁性であるため、アルミ芯線部と電線接続端子との間に介在したままの状態で電気的接続が行われると電気抵抗が大きくなる。
【００１１】
そのため、上述した電力分野等においては、この問題を回避するため、アルミ電線と電線接続端子とを接続する直前に、アルミ芯線部の酸化被膜を作業者等が予めワイヤブラシ等を用いて機械的に破壊・除去するといったことが一般に行われている。なぜなら、従来の電線接続端子の電線接続部を単に加締めただけでは、アルミ芯線部に形成された硬質な酸化被膜を破壊することができないからである。
【００１２】
しかしながら、多数の電線を使用する自動車分野においてこの種の作業を行っていたのでは、非常に効率が悪いばかりでなく、生産性を悪化せしめることこのうえない。また、作業者の違い等により酸化被膜の除去量も一定とならず、電気的接続ばらつきも大きくなるといった問題も生じる。
【００１３】
そこで本発明が解決しようとする課題は、アルミ電線のアルミ芯線部に電線接続端子を接続すると同時に酸化被膜を効率良く破壊しつつ電気的に接続可能な電線接続端子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に係る電線接続端子は、請求項１に記載のように、一端に相手側被接続部に導通接続される接続部を有するとともに、他端にアルミ電線のアルミ芯線部が挿入される芯線挿入孔が形成された電線接続部を有し、この電線接続部の外周にはおねじ部が形成され、かつ、前記芯線挿入孔の壁面にはねじが形成されたおねじ側端子と、一端にこのおねじ側端子のおねじ部に螺嵌されるめねじ孔が形成された締め付け部を有するとともに、他端にこの締め付け部から延設され、前記アルミ電線を支持固定する電線支持固定部を有するめねじ側端子とからなることを要旨とするものである。
【００１５】
上記電線接続端子によれば、めねじ側端子のめねじ孔に、電線支持固定部側からアルミ電線のアルミ芯線部を挿入した後、電線支持固定部によりアルミ電線を支持固定し、この状態を保ったまま、おねじ側端子のおねじ部にめねじ側端子のめねじ孔が螺嵌されると、支持固定されているアルミ電線のアルミ芯線部が芯線挿入孔の壁面に形成されたねじに擦られながらねじり込まれる。これによりアルミ芯線部の表面に形成されていた酸化被膜が破壊され、アルミ芯線部内部の新鮮な金属表面と芯線挿入孔の壁面とが接触して電気的に接続される。
【００１６】
したがって、アルミ電線のアルミ芯線部に電線接続端子を接続すると同時に酸化被膜を効率良く破壊しつつ電気的に接続することが可能となる。
【００１７】
この場合、請求項２に記載のように、前記おねじ側端子における電線接続部の芯線挿入孔の一開口端縁には、電線挿入方向に向かって漸次先細るテーパ状のテーパ面部が形成されていることが好ましい。電線接続部の芯線挿入孔の一開口端縁に電線挿入方向に向かって漸次先細るテーパ状のテーパ面部が形成されている場合には、めねじ側端子の電線支持固定部に支持固定されたアルミ電線のアルミ芯線部が、芯線挿入孔内に案内され易くなり、接続作業性が向上するためである。
【００１８】
また、請求項３に記載のように、前記おねじ側端子における接続部は、締結手段を貫通可能な貫通孔が形成された締結部であることが好ましく、また、請求項４に記載のように、前記電線接続端子は、車載用として用いられることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照にして詳細に説明する。尚、図略の相手側被接続部との接続側を前方として説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る電線接続端子とこの電線接続端子に接続されるアルミ電線を示した分解斜視図、図２は、めねじ側端子にアルミ電線を支持固定する前の状態を示した外観斜視図、図３は、めねじ側端子にアルミ電線を支持固定した状態を示した外観斜視図、図４は、めねじ側端子に支持固定されたアルミ電線をおねじ側端子に接続する様子を示した断面図、図５は、電線接続端子にアルミ電線を接続した後の状態を示した外観斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、アルミ電線１０は、アルミニウム素線若しくはアルミニウム合金素線又はこれらと他の金属材料からなる素線とが複数本撚り合わされて形成されたアルミ芯線部１１を有しており、このアルミ芯線部１１の外周には、絶縁樹脂からなる外被１２が被覆されている。なお、図においては、アルミ電線１０の端末部の外被１２が皮剥されてアルミ芯線部１１が所定長さ露出されている。
【００２２】
電線接続端子１３は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、黄銅、黄銅にＳｎメッキを施したもの等の金属材料から形成されたもので、アルミ電線１０のアルミ芯線部１１に電気的に接続されるおねじ側端子１４と、アルミ電線１０を支持固定するとともにおねじ側端子１４に螺嵌されるめねじ側端子１５とから構成されている。
【００２３】
おねじ側端子１４は、その先端に図略の相手側被接続部に接続される接続部としての締結部１６を有するともに、基端にアルミ電線１０に接続される電線接続部１７を有している。
【００２４】
締結部１６は、その外形が略直方体状とされ、中央にはボルト等の締結手段（図示されず）を貫通可能な貫通孔１８が形成されており、この貫通孔１８にボルト等の締結手段を貫通して相手側被接続部に締め付け固定することができるようになっている。
【００２５】
また、電線接続部１７は、その外形が一端が開口した略円筒状とされ、内部にはアルミ電線１０のアルミ芯線部１１が挿入される芯線挿入孔１９が形成されている。この際、芯線挿入孔１９の直径は、アルミ芯線部１１の外径よりわずかに小さく形成されている。また、この芯線挿入孔１９の壁面には、ねじ２０が刻設されている。このねじ２０は、芯線挿入孔１９内に挿入されたアルミ芯線部１１の表面に形成された酸化被膜を破壊するためのものである。
【００２６】
また、芯線挿入孔１９の一開口端縁には、電線挿入方向に向かって漸次先細るテーパ状のテーパ面部２１が形成されている。また、電線接続部１７の外周には、電線接続部の長手方向の途中部位から一開口端に向かっておねじ部２２が形成されている。
【００２７】
他方、めねじ側端子１５は、締め付け部２３と、電線支持固定部２４とを有している。締め付け部２３は、その外形が六角形状とされ、中央にはおねじ側端子１４のおねじ部２２に螺嵌されるめねじ孔２５が形成されている。電線支持固定部２４は、締め付け部２３のめねじ孔２５の周縁より延設されたもので、アルミ電線１０の外被１２の外形に沿って略湾曲形状に形成された電線支持部２６と、この電線支持部２６の端部に立設された一対の固定片２７ａ、２７ｂからなる電線固定部２８とを有している。
【００２８】
次に、上記構成を有する本発明の一実施形態に係る電線接続端子にアルミ電線を接続する組み付け操作について説明する。
【００２９】
図２に示すように、めねじ側端子１５のめねじ孔２５に、電線支持固定部２４側からアルミ電線１０のアルミ芯線部１１を挿通し、アルミ電線１０の外被１２が電線支持部２６上に位置するように配置する。その後、図３に示すように、固定片２７ａ、２７ｂを加締め、アルミ電線１０にめねじ側端子１５を抜き脱不能に固定する。
【００３０】
次いで、この状態を保ったまま、図４（ａ）に示すように、めねじ側端子１５のめねじ孔２５より前方に突出したアルミ芯線部１１をおねじ側端子１４の芯線挿入口１９内に挿入し、図略の工具等を用いてめねじ側端子１５の締め付け部２３を締め付け、おねじ側端子１４のおねじ部２２にめねじ側端子１５のめねじ孔２５を螺嵌していく。
【００３１】
このようにしておねじ部２２にめねじ孔２５が螺嵌されていくと、図４（ｂ）に示すように、めねじ側端子１５に支持固定されているアルミ電線１０のアルミ芯線部１１は、芯線挿入孔１９の壁面に形成されたねじ２０に擦られながらねじり込まれていく。これにより、アルミ芯線部１１の表面に形成されていた酸化被膜が破壊され、アルミ芯線部１１内部の新鮮な金属表面と芯線挿入孔１９の壁面とが接触して電気的に接続された状態となる（接続後の外観は図５参照）。
【００３２】
上記電線接続端子によれば、めねじ側端子のめねじ孔に、電線支持固定部側からアルミ電線のアルミ芯線部を挿入した後、電線支持固定部によりアルミ電線を支持固定し、この状態を保ったまま、おねじ側端子のおねじ部にめねじ側端子のめねじ孔が螺嵌されると、支持固定されているアルミ電線のアルミ芯線部が芯線挿入孔の壁面に形成されたねじに擦られながらねじり込まれる。
【００３３】
これにより、アルミ芯線部の表面に形成されていた酸化被膜が破壊され、アルミ芯線部内部の新鮮な金属表面と芯線挿入孔の壁面とが接触して電気的に接続される。したがって、アルミ電線のアルミ芯線部に電線接続端子を接続すると同時に酸化被膜を効率良く破壊しつつ電気的に接続することが可能となる。
【００３４】
そのため、アルミ電線と電線接続端子とを接続する直前に、アルミ芯線部の酸化被膜を作業者等が予めワイヤブラシ等を用いて機械的に破壊・除去するといった作業を行う必要がなくなり、生産性を向上させることできる。また、酸化被膜の除去量の管理等も比較的行い易く、電気的接続ばらつきも小さくすることができる。
【００３５】
また、電線接続部の芯線挿入孔の一開口端縁に電線挿入方向に向かって漸次先細るテーパ状のテーパ面部が形成されているので、めねじ側端子の電線支持固定部に支持固定されたアルミ電線のアルミ芯線部を容易に芯線挿入孔内に案内することが可能となり、接続作業性が向上する。
【００３６】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明に係る電線接続端子は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施の形態においては、電線接続端子に接続される電線としてアルミ電線を用いたが、それ以外の銅電線等にも適用可能なものである。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、おねじ側端子として、相手側被接続部に接続される接続部として締結部を有する場合について説明したが、これ以外にも、例えば、相手側メス端子の嵌合部に挿入される先細状のタブ部を有していても良いし（この場合オス端子となる）、相手側オス端子のタブ部が挿入される筒状の嵌合部を有していても良い（この場合メス端子となる）。即ち、接続部の形状は、相手側被接続部の形状に合わせて種々変更可能なものであり、特に限定されるものではない。
【００３８】
また、めねじ側端子としては、その外形を六角形としたものを例示したが、それ以外の多角形形状に形成することができることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係る電線接続端子によれば、アルミ電線のアルミ芯線部に電線接続端子を接続すると同時に酸化被膜を効率良く破壊しつつ電気的に接続可能な電線接続端子を得ることができる。
【００４０】
そのため、この電線接続端子を多数の電線を使用する自動車分野に用いた場合には、アルミ電線と電線接続端子とを接続する直前に、アルミ芯線部の酸化被膜を作業者等が予めワイヤブラシ等を用いて機械的に破壊・除去する等といった作業を行う必要がないので、非常に効率が良くなり、生産性も向上する。また、酸化被膜の除去量もワイヤブラシ等による除去量に比べ均一となり、電気的接続ばらつきを小さくすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電線接続端子とこの電線接続端子に接続されるアルミ電線を示した分解斜視図である。
【図２】めねじ側端子にアルミ電線を支持固定する前の状態を示した外観斜視図である。
【図３】めねじ側端子にアルミ電線を支持固定した状態を示した外観斜視図である。
【図４】めねじ側端子に支持固定されたアルミ電線をおねじ側端子に接続する様子を示した断面図である。
【図５】電線接続端子にアルミ電線を接続した後の状態を示した外観斜視図である。
【図６】従来の電線接続端子とアルミ電線を示した外観斜視図である。
【図７】従来の電線接続端子にアルミ電線を接続した後の状態を示した外観斜視図である。
【符号の説明】
１０　　アルミ電線
１１　　アルミ芯線部
１３　　電線接続端子
１４　　おねじ側端子
１５　　めねじ側端子
１６　　締結部
１７　　電線接続部
１８　　貫通孔
１９　　芯線挿入孔
２０　　ねじ
２１　　テーパ面部
２２　　おねじ部
２３　　締め付け部
２４　　電線支持固定部
２５　　めねじ孔
２６　　電線支持部
２７ａ　固定片
２７ｂ　固定片
２８　　電線固定部
【図１】
2004014216.tif 000003
【図２】
2004014216.tif 000004
【図３】
2004014216.tif 000005
【図４】
2004014216.tif 000006
【図５】
2004014216.tif 000007
【図６】
2004014216.tif 000008
【図７】
2004014216.tif 000009