(57)【要約】【課題】圧着端子が電線に対して相対的に位置ずれすることを抑えることのできる技術を提供する。【解決手段】端子付き電線１は、電線１０と圧着端子２０とを備える。電線１０は、被覆端部１６から芯線１１が延び出た芯線露出部１５と、被覆端部１６において、周方向に沿う帯状の被覆溝部１６１とが形成されている。端子付き電線１は、圧着端子２０のインシュレーションバレル８１が被覆溝部１６１に嵌り込んで圧着されており、圧着端子２０のワイヤバレル６１が芯線露出部１５に圧着された構造を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線及びその周囲を覆う絶縁被覆を有し、前記絶縁被覆の端部に周方向に沿う帯状の溝が形成された電線と、
前記電線の端部に取り付けられ、前記電線の前記絶縁被覆に対し前記溝に嵌り込んで圧着された被覆圧着部及び前記電線の端部における前記絶縁被覆から延び出た前記芯線に圧着された芯線圧着部を有する圧着端子と、を備える端子付き電線。
【請求項２】
請求項１に記載の端子付き電線であって、
前記電線における前記被覆圧着部が圧着された部分から前記芯線の先端までの保護領域、及び前記圧着端子における前記電線の前記保護領域の周囲に位置する部分を覆う防食剤をさらに備える端子付き電線。
【請求項３】
請求項２に記載の端子付き電線であって、
前記芯線はアルミニウムを主成分とする金属で構成されている、端子付き電線。
【請求項４】
電線の端部における絶縁被覆を加工する電線加工装置であって、
前記電線における端から一定範囲を占める第１加工領域に対し間隔を空けた第２加工領域の前記絶縁被覆を挟んで圧縮しつつ保持する把持部と、
前記把持部を加熱する加熱部と、
前記把持部により保持された前記電線における前記第１加工領域の前記絶縁被覆を除去する被覆除去部と、
を備える電線加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される端子付き電線及び端子付き電線を作製するために電線を加工する電線加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、端子付き電線が作製される際には、まず、電線の先端部の被覆が剥がされて、導体である複数の素線によって構成される芯線を剥き出しの状態にする。そして、剥き出しになった芯線に、銅などの材料で構成される圧着端子が加締められる。圧着端子は、被覆電線端部の被覆に圧着される被覆圧着部（インシュレーションバレル）と、被覆電線端部の被覆から延び出ている芯線に圧着される芯線圧着部（ワイヤバレル）と、によって加締められる。このようにして、圧着端子が電線の端部に固定されることによって、端子付き電線が形成される。
【０００３】
ところで、近年自動車の軽量化の要求が益々厳しくなっている。従来、車載用のワイヤハーネスに使用される端子付き電線の芯線は銅又は銅合金が用いられてきたが、軽量化を図るため、アルミニウムを主成分とする金属線（アルミニウム線）を芯線に使用することが要求されている。
【０００４】
しかしながら、端子付き電線の芯線がアルミニウム線で、圧着端子が銅線である場合、電解質水溶液が圧着端子と芯線との接触部分に付着すると、標準電極電位の差異によって、標準電極電位の小さい金属、この場合はアルミニウム線に腐食（電食）が発生する。
【０００５】
この問題を解決するため、特許文献１では、防食剤が端子から露出した芯線と端子の少なくとも一部とを密閉して覆うように塗布されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、端子付き電線は曲げられたり、引っ張られたりすることによって、インシュレーションバレルに対する電線の相対的な位置ずれを起こす場合がある。この場合、隙間がインシュレーションバレルと電線との間に生じるおそれがある。また、特許文献１に開示されているように、防食剤が導体と端子との接続部に塗布されていると、割れが防食剤に生じるおそれがある。これらの結果、水分が隙間、又は防食剤の割れを通って圧着端子の内側に浸入し、芯線が腐食するおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、圧着端子の電線に対する相対的な位置ずれを抑えることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、端子付き電線であって、芯線及びその周囲を覆う絶縁被覆を有し、前記絶縁被覆の端部に周方向に沿う帯状の溝が形成された電線と、前記電線の端部に取り付けられ、前記電線の前記絶縁被覆に対し前記溝に嵌り込んで圧着された被覆圧着部及び前記電線の端部における前記絶縁被覆から延び出た前記芯線に圧着された芯線圧着部を有する圧着端子と、を備える。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に係る端子付き電線であって、前記電線における前記被覆圧着部が圧着された部分から前記芯線の先端までの保護領域、及び前記圧着端子における前記電線の前記保護領域の周囲に位置する部分を覆う防食剤をさらに備える。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明に係る端子付き電線であって、前記芯線はアルミニウムを主成分とする金属で構成されている。
【００１２】
第４の発明は、電線の端部における絶縁被覆を加工する電線加工装置であって、前記電線における端から一定範囲を占める第１加工領域に対し間隔を空けた第２加工領域の前記絶縁被覆を挟んで圧縮しつつ保持する把持部と、前記把持部を加熱する加熱部と、前記把持部により保持された前記電線における前記第１加工領域の前記絶縁被覆を除去する被覆除去部と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
第１ないし第３の発明によれば、電線の被覆に形成された溝と圧着端子の被覆圧着部との嵌め合い構造により、圧着端子に対する電線の相対的な位置ずれが抑えられる。このため、引っ張り及び曲げの外力が端子付き電線に加わった場合でも、電線と被覆圧着部との間に隙間が生じて水分がその隙間から圧着端子と芯線との接触部分に浸入することを抑えられる。その結果、端子付き電線の耐久性が高まる。
【００１４】
特に第２の発明によれば、圧着端子と電線との相対的な位置ずれが抑えられるため、割れが防食剤に生じることを抑えられる。このため、水分が割れを介して圧着端子と芯線との接触部分に浸入することを抑えられる。
【００１５】
第４の発明によれば、加熱部によって加熱された把持部が、絶縁被覆の除去工程において電線を保持する工程と、電線の絶縁被覆に位置ずれ防止用の溝を形成する工程との両工程を並行して実行する。従って、第４の発明によれば、絶縁被覆に溝を形成する加工が絶縁被覆の除去を行う工程及び装置とは別個の工程及び装置で行われる場合に比べ、電線加工の工程及び装置が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る端子付き電線１の側面図である。
【図２】端子付き電線１を構成する電線１０の側面図である。
【図３】端子付き電線１を構成する圧着端子２０の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る端子付き電線１Ａの側面図である。
【図５】電線加工装置９の側面図である。
【図６】電線加工装置９による電線の加工の様子を示した概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１〜図３を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る端子付き電線１について説明する。
【００１９】
図１に示される端子付き電線１は、図２に示される電線１０と図３に示される圧着端子２０とを備える。端子付き電線１が複数本束ねられることによってワイヤハーネスが構成される。
【００２０】
図２に示される電線１０は、線状の導体である複数の素線が束ねられた芯線１１と、その芯線１１の周囲を覆う絶縁体である被覆１２とを備える。電線１０の端部には圧着端子２０が取り付けられる。このため、電線１０の端部は、被覆１２が一定の長さにわたって取り除かれて、芯線１１が露出した状態に加工されている。つまり、電線１０の端部では、芯線１１が被覆１２の端部から延び出ている。
【００２１】
以下、被覆１２の端部から延び出た芯線１１の部分を芯線露出部１５と称する。電線１０の端部の被覆１２は機械加工によって剥がされる。このため、芯線露出部１５は電線１０の端部に予め形成されている。また、以下の説明において、電線１０における被覆１２の端部の一定範囲を被覆端部１６と称する。
【００２２】
被覆溝部１６１は、被覆端部１６の周方向に沿って、被覆端部１６に形成された帯状の溝の部分である。この被覆溝部１６１は、被覆端部１６の外表面から芯線１１に到達しない程度の深さを有する。また、被覆溝部１６１は、後述する基軸方向におけるインシュレーションバレル８１の両縁と被覆溝部１６１の内側の側面とが接する程度の幅を有する。なお、図１では、被覆溝部１６１とインシュレーションバレル８１の両縁との間に隙間が形成されているが、あくまでも図示の都合である。被覆溝部１６１は、圧着端子２０が電線１０に圧着される前に機械加工によって予め形成されている。
【００２３】
電線１０の芯線１１と圧着端子２０とは、それぞれ異種の金属で構成されている。具体的に、芯線１１は、アルミニウムを主成分とする金属（アルミニウムまたはアルミニウム合金）の線材であるアルミニウム線の部材である。これに対して、圧着端子２０は、銅もしくは黄銅などの銅合金の部材、又はそれらの部材に錫（Ｓｎ）メッキもしくは錫に銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）などが添加された錫合金のメッキが施された部材である。
【００２４】
図３に示される圧着端子２０は電線１０に圧着される前の状態である。圧着端子２０は、相手側の圧着端子と直接接触する接続部２１と接続部２１に繋がる電線保持部４１とを有している。また、電線保持部４１は、先端側連結部５１、ワイヤバレル６１、根元側連結部７１及びインシュレーションバレル８１の４つの部分で構成されている。接続部２１、先端側連結部５１、ワイヤバレル６１、根元側連結部７１及びインシュレーションバレル８１は、直線方向に沿って一列に並んでいる。
【００２５】
以下、インシュレーションバレル８１からワイヤバレル６１及び接続部２１へ向かう直線方向を基軸方向と称する。基軸方向は、各図に示される座標軸のＸ軸方向である。また、基軸方向におけるインシュレーションバレル８１の側を根元側、その反対側（接続部２１の側）を先端側と称する。
【００２６】
圧着端子２０の一部を構成するワイヤバレル６１は、被覆端部１６から延び出た芯線露出部１５に対して圧着される部分（芯線圧着部）である。ワイヤバレル６１は、底板部６１２と、その底板部の両側に立設されて対向する一対の起立部６１１ａ，６１１ｂとを備えている。
【００２７】
圧着端子２０の一部を構成するインシュレーションバレル８１は、電線１０の被覆端部１６に形成された被覆溝部１６１に嵌り込んで圧着される部分（被覆圧着部）である。インシュレーションバレル８１は、底板部８１２と、その底板部８１２の両側に立設されて対向する一対の起立部８１１ａ，８１１ｂとを備えている。
【００２８】
圧着端子２０の一部を構成する根元側連結部７１は、インシュレーションバレル８１とワイヤバレル６１とを連結する部分である。根元側連結部７１は、底板部７１２と、その底板部７１２の両側に立設されて対向する一対の起立部７１１ａ，７１１ｂとを備えている。
【００２９】
圧着端子２０の一部を構成する先端側連結部５１は、ワイヤバレル６１と接続部２１とを連結する部分である。先端側連結部５１は、底板部５１２と、その底板部５１２の両側に立設されて対向する一対の起立部５１１ａ，５１１ｂとを備えている。
【００３０】
電線保持部４１における各底板部５１２，６１２，７１２，８１２は連なって全体として板状に形成されている。また、電線保持部４１における各起立部５１２ａ，６１２ａ，７１２ａ，８１２ａは連なって全体として板状に形成されている。同様に、電線保持部４１における他方の側の各起立部５１２ｂ，６１２ｂ，７１２ｂ，８１２ｂは、連なって全体として板状に形成されている。
【００３１】
接続部２１は、圧着端子２０の接続相手となる相手側の圧着端子と嵌り合うことによって相手側の圧着端子と直接接触し、相手側の圧着端子に接続される。このような接続部２１は、相手側の圧着端子が嵌め入れられる端子挿入孔２１１を有する筒状の部分である。図１に示される例では、接続部２１には、相手側の圧着端子との接続の際に、相手側の端子を支持する部材に当接する位置決め用の突起部２１４が形成されている。また、接続部２１における端子挿入孔２１１の内側には、相手側の圧着端子と接触して弾性変形する接触片２１３が設けられている。
【００３２】
以下において、電線１０と圧着端子２０とが組み合わされて端子付き電線１が形成される様子について説明する。まず、電線１０が圧着端子２０に対して特定の位置関係に配置される。具体的に、電線１０は、芯線露出部１５がワイヤバレル６１における一対の起立部６１１ａ，６１１ｂの間に位置するように配置される。さらに、電線１０は、被覆端部１６の被覆溝部１６１がインシュレーションバレル８１における一対の起立部８１１ａ，８１１ｂの間に位置するように配置される。
【００３３】
その配置の状態で、インシュレーションバレル８１の起立部８１１ａ，８１１ｂが底板部８１２側（内側）へ折り曲げられる。さらに、ワイヤバレル６１の起立部６１１ａ，６１１ｂが底板部６１２側（内側）へ折り曲げられる。これにより、インシュレーションバレル８１では、底板部８１２と２つの起立部８１１ａ，８１１ｂとが被覆端部１６に形成された被覆溝部１６１に嵌り込んで、被覆端部１６を把持する。また、ワイヤバレル６１では、底板部６１２と２つの起立部６１１ａ，６１１ｂとが芯線露出部１５を把持する。
【００３４】
被覆溝部１６１は、基軸方向におけるインシュレーションバレル８１の両縁と被覆溝部１６１の内側の側面とが接する程度の幅を有している。従って、圧着された起立部８１１ａ，８１１ｂが被覆溝部１６１に嵌り込むことによって、端子付き電線１の圧着端子２０と電線１０とが相対的に位置ずれしようとしても、基軸方向における起立部８１１ａ，８１１ｂの端縁部が被覆溝部１６１の側面に接触する。つまり、圧着端子２０は電線１０に対して位置規制される。
【００３５】
以上に示したように、第１の実施形態に係る端子付き電線１は、圧着端子２０と電線１０との相対的な位置ずれを抑えることができる。これによって、インシュレーションバレル８１と電線１０との間に隙間が生じることを抑えられるため、水分が隙間を通って圧着端子２０の内側に浸入することを抑えることができる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図４には、第２の実施形態に係る端子付き電線１Ａが示されている。端子付き電線１Ａは、図２に示される電線１０と図３に示される圧着端子２０とで構成された端子付き電線１と、防食剤３０と、を備える。なお、第１の実施形態に開示されているため、電線１０、圧着端子２０、及び端子付き電線１の説明は省略する。
【００３７】
端子付き電線１Ａは、インシュレーションバレル８１が圧着された被覆端部１６の根元側の被覆１２の部分から、ワイヤバレル６１に圧着された芯線露出部１５の先端までの電線１０の保護領域、及び電線１０の保護領域の周囲に位置する圧着端子２０の部分に、防食剤３０が塗布された構造を有する。防食剤３０は、例えば、ポリアミド樹脂又はエポキシ樹脂などが用いられる。これによって、塩水などの電解質水溶液が圧着端子２０の内側に浸入することを防ぐことができる。
【００３８】
端子付き電線１は圧着端子２０と電線１０との相対的な位置ずれを抑えられる。このため、端子付き電線１Ａは、圧着端子２０と電線１０との相対的な位置ずれによって、防食剤３０に割れが生じることを抑えられる。
【００３９】
以上に示したように、第２の実施形態に係る端子付き電線１Ａは、圧着端子２０と電線１０との相対的な位置ずれを抑えられるため、防食剤３０に割れが生じることを抑えられる。従って、電解質水溶液の水分が、防食剤３０の割れを通って芯線１１と圧着端子２０との接触部分に付着することを抑えられる。
【００４０】
＜電線加工装置＞
以上に示された端子付き電線１，１Ａを作製するために、図２に示される被覆溝部１６１を備える電線１０を作製する必要がある。図５に示される電線加工装置９は加工される前の電線９０（以下、加工前電線９０とも称する。）を電線１０に加工する装置である。また、図６は、加工前電線９０の加工を行う一対のカッタ１０９、一対の固定ブロック１０５、及びヒータ１０７を概略的に示した図である。
【００４１】
加工前電線９０は、芯線１１が末端まで被覆１２で覆われ、被覆溝部１６１が被覆端部１６に形成される前段階の電線である。前工程にて作製された電線９０（加工前電線９０）が電線加工装置９に順次送り出されてくるため、電線加工装置９はその都度加工前電線９０を電線１０に加工していく。
【００４２】
電線加工装置９は、電線把持部１０１、加熱部１０２、及び被覆除去部１０３を備える。
【００４３】
電線把持部１０１は、電線加工装置９へと送り出されてきた加工前電線９０を固定するとともに、被覆端部１６に相当する加工前電線９０の位置に被覆溝部１６１を形成する。電線把持部１０１は、一対の固定ブロック１０５及び図示しない駆動機構を主に備える。一対の固定ブロック１０５は駆動機構によって駆動されて、側方から加工前電線９０を挟み込む。
【００４４】
一対の固定ブロック１０５の対向面、即ち加工前電線９０を挟み込む面は、加工前電線９０の外周部分全体に接触する湾曲した溝状の凹面１０６である。この凹面１０６は、挟み込む加工前電線９０の延在方向に直交する断面において半円形に形成されている。凹面１０６の曲率半径は、加工前電線９０の外周の半径よりも小さく、芯線１１の半径よりも大きい。また、固定ブロック１０５は、挟み込む加工前電線９０の延在方向における幅が、圧着端子２０のインシュレーションバレル８１の基軸方向の幅と同じ又はそれよりごくわずかに大きい寸法で形成されている。
【００４５】
加熱部１０２は一対のヒータ１０７及び図示しない電源部を主に備える。本実施形態では、ヒータ１０７は、一対の固定ブロック１０５各々の内部に埋め込まれている。電源部が電圧を印加することによって、ヒータ１０７による加熱が開始され、固定ブロック１０５が被覆１２の融解温度よりも若干低めの軟化温度であるおよそ１００度程度まで昇温される。
【００４６】
被覆除去部１０３は、一対のカッタ１０９及び図示しない駆動機構を主に備える。被覆除去部１０３は、加工前電線９０の被覆１２を除去して芯線露出部１５を形成する。一対のカッタ１０９は、Ｚ軸方向に沿って設けられている。駆動機構によって、一対のカッタ１０９が加工前電線９０を挟み込むことによって、被覆１２には切れ目が入る。カッタ１０９には、各々に半円形に凹んだ湾曲刃１１０が設けられている。湾曲刃１１０の曲率半径は、加工前電線９０の芯線１１の半径よりもやや大きい。カッタ１０９が加工前電線９０を挟み込むことによって、一対のカッタ１０９の湾曲刃１１０が、芯線１１に傷を付けることなくその外側の被覆１２のみに切れ目を入れる。
【００４７】
一対のカッタ１０９は、駆動機構の駆動により、Ｚ軸方向に沿って移動するだけでなく、加工前電線９０の端部に向けてＸ軸方向に沿って移動することも可能である。従って、加工前電線９０の被覆１２を除去するときは、カッタ１０９が、加工前電線９０を挟み込んで被覆１２に切れ目を入れた状態で、加工前電線９０の先端に向けて移動する。これによって、切れ目の入った被覆１２は、カッタ１０９のＸ軸方向への移動により、カッタ１０９の側面に押し当てられて加工前電線９０の先端から抜け出る。カッタ１０９の湾曲刃１１０が対応するため、取り除かれた被覆１２の内側の芯線１１はカッタ１０９に接触しない。従って、取り除かれた被覆１２の内側の芯線１１は残された状態となる。このように、加工前電線９０の先端部における被覆１２のみが取り除かれて、芯線露出部１５が形成される。
【００４８】
具体的な加工前電線９０の加工工程について説明する。図５に示されるように、前加工にて作製された加工前電線９０は、電線加工装置９の載置台９５の上面に載置されて送り出されてくる。
【００４９】
送り出されてきた加工前電線９０は、一対の固定ブロック１０５の間を通って、先端部から一定範囲の部分が、載置台９５の近傍に設けられた一対のカッタ１０９の間を通過する位置まで進行する。加工前電線９０における一対のカッタ１０９よりも先へ通過した先端の領域は、被覆１２の除去の対象となる被覆除去領域である。加工前電線９０の先端部から一定範囲を占める被覆除去領域が一対のカッタ１０９の間を通過した段階で、固定ブロック１０５が加工前電線９０を側方から挟み込む。その際、固定ブロック１０５は、被覆除去領域から間隔を空けた領域、即ち、後工程において、圧着端子２０のインシュレーションバレル８１が圧着される領域を挟み込んで保持する。
【００５０】
そして、カッタ１０９は、固定ブロック１０５により位置が固定された加工前電線９０の被覆除去領域における被覆１２をカット及び除去する。これにより、加工前電線９０に芯線露出部１５が形成される。
【００５１】
固定ブロック１０５に備え付けられたヒータ１０７は、事前に昇温が開始されており、固定ブロック１０５の温度は高まっている。このような昇温された固定ブロック１０５が加工前電線９０の被覆１２を挟み込むため、挟み込まれた被覆１２の部分は高熱で軟化された状態で圧縮される。従って、挟み込まれた被覆１２の部分は元の半径よりも小さい半径の円柱状に成形される。
【００５２】
芯線露出部１５が形成されると、一対の固定ブロック１０５は、離隔移動することによって加工前電線９０を挟み込む状態を解除する。固定ブロック１０５の凹面１０６によって加熱及び圧縮されていた部分が周辺の空気により冷却され、凹面１０６に挟まれていた被覆１２の一部の領域が被覆溝部１６１となる。このようにして、加工前電線９０は電線１０に加工される。
【００５３】
以上に示したように、電線加工装置９を採用することによって、加熱された固定ブロック１０５が、被覆１２の除去工程において加工前電線９０を保持する工程と、加工前電線９０の被覆１２に位置ずれ防止用の被覆溝部１６１を形成する工程との両工程を並行して実行する。従って、被覆１２に被覆溝部１６１を形成する加工が、被覆１２の除去を行う工程及び装置とは別個の工程及び装置で行われる場合に比べて、電線加工の工程及び装置が簡素化される。
【００５４】
なお、電線加工装置９は、加工前電線９０を加工して電線１０を作製した後で、さらに圧着端子２０を電線１０に圧着させる圧着端子接続部を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  端子付き電線
９  電線加工装置
１０  電線
１１  芯線
１２  被覆
２０  圧着端子
３０  防食剤
６１  ワイヤバレル（芯線圧着部）
８１  インシュレーションバレル（被覆圧着部）
９０  電線（加工前電線）
１０１  把持部
１０２  加熱部
１０３  被覆除去部
１０５  固定ブロック
１０７  ヒータ
１０９  カッタ
１６１  被覆溝部
【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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