(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線挿入孔とその周壁及び底壁とを有する電線接続部を備え、該底壁から該電線挿入孔の中心に電線長手方向の接触用突部が設けられた全周加締め接続用端子を用いて、該電線挿入孔に電線の芯線部を挿入し、該接触用突部を該芯線部の内部に進入させた状態で、ロータリスウェージ加工機で該電線接続部を該接触用突部に向けて径方向に全周に渡って均一に加締めることで、該芯線部の各素線を該接触用突部の外周面に強く押圧密着させることを特徴とする全周加締め接続用端子の接続方法。
【請求項２】
前記接触用突部を円柱状に形成したことを特徴とする請求項１記載の全周加締め接続用端子の接続方法。
【請求項３】
前記接触用突部を前記電線挿入孔の１／３程度の初期長さとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の全周加締め接続用端子の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリスウェージ加工機を用いて電線接続部に電線の芯線部を全周に渡って均一に加締め接続させる全周加締め接続用端子の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源用や電気自動車用等の大径の電線に対して、その芯線部を円筒状の電線接続部内に挿入した状態で周方向等配に加締める形態の端子が採用されている。図８は、その端子の一形態として、特公昭５０−４３７４６号公報に記載された加締め接続用端子の電線接続部４１を上下一対の加締め型４２，４２で六角形状に加締めて電線の芯線部４３に接続させる状態を示すものである。
【０００３】
各加締め型４２の各辺には突部４４が設けられ、端子の電線接続部４１は加締め型４２の各辺で六角形状に加締められると共に、各突部４４で電線径方向に押圧されて、凹んだ状態に加締められる。これにより、端子と電線との電気的接続と固定とが行われる。端子の他方には、相手側の雄端子（図示せず）に対する雌型の電気接触部（図示せず）が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の加締め接続用端子とその接続方法（接続構造）にあっては、上下方向すなわち一対の加締め型４２の押圧方向の加締め力Ｐ1が大きいのに対し、左右両側の加締め力Ｐ2が減少しやすく、それによって端子の接続部の両側部分で電線の芯線部４３との間に隙間を生じやすく、電気的接触性が悪化するという懸念があった。その場合には、電気抵抗が増大し、通電効率が落ちると共に、接続部が加熱するといった問題を生じてしまう。
【０００５】
これらの問題を解消すべく、本出願人は先に特願２０００−３１７９８２で
スウェージ加工で全周加締め接続用端子（図示せず）の電線接続部を全周に渡って均一に加締める方法を提案しているが、スウェージ加工等によって電線の芯線部と端子の電線接続部との電気的接触性をさらに向上させると共に、電線の固定強度を向上させるべく、全周加締め接続用端子とその接続方法の改良が切望されていた。
【０００６】
本発明は、上記した点に鑑み、スウェージ加工等による全周加締めで電線の芯線部との電気的接触性及び固定強度を高めることのできる形態の全周加締め接続用端子とその接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る全周加締め接続用端子の接続方法は、電線挿入孔とその周壁及び底壁とを有する電線接続部を備え、該底壁から該電線挿入孔の中心に電線長手方向の接触用突部が設けられた全周加締め接続用端子を用いて、該電線挿入孔に電線の芯線部を挿入し、該接触用突部を該芯線部の内部に進入させた状態で、ロータリスウェージ加工機で該電線接続部を該接触用突部に向けて径方向に全周に渡って均一に加締めることで、該芯線部の各素線を該接触用突部の外周面に強く押圧密着させることを特徴とする。
上記構成により、電線挿入孔内に電線の芯線部（複数本の素線で構成されている）を挿入した際に、芯線部内に接触用突部が進入し、その状態で全周加締め手段で電線接続部を全周に渡って均一に径方向に加締めることで、芯線部の各素線が接触用突部の外周面に強く押圧されて密着し、芯線部と電線接続部との接触面積が増大する。芯線部は電線接続部と接触用突部との間の環状の空間内で強く挟持固定される。また、接触用突部が前記電線挿入孔の中心に位置することで、全周加締め手段で電線接続部を加締めた際に、接触用突部が芯線部を介して全周に渡って均一に押圧され、接触用突部と芯線部の各素線とが隙間を生じることなく均一な力で密着する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る全周加締め接続用端子の接続方法は、請求項１に係る全周加締め接続用端子の接続方法において、前記接触用突部を円柱状に形成したことを特徴とする。
上記構成により、芯線部の各素線の中心と接触用突部の中心と、素線と接触用突部との接点とが同一直線上に位置し、各素線が接触用突部の全周に渡って径方向に均一な力で密着する。
【００１０】
本発明の請求項３に係る全周加締め接続用端子の接続方法は、請求項１又は２に係る全周加締め接続用端子の接続方法において、前記接触用突部を前記電線挿入孔の１／３程度の初期長さとしたことを特徴とする。
上記構成により、電線挿入孔に芯線部を挿入した際に、芯線部内に接触用突部が各素線を分けてスムーズに進入し、且つ電線接続部の全周加締め時に接触用突部が各素線で径方向に押圧されて電線接続部と共に軸方向に伸長し、初期の電線挿入孔の１／２程度の長さになり、芯線部との十分な接触長さが確保される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、本発明に係る全周加締め接続用端子の一実施形態を示すものである。電線は接続前の挿入状態を鎖線で示している。
【００１３】
この全周加締め接続用端子１は、好ましくは銅やアルミ及びそれらの合金を材料として、長手方向の一方に円筒状の電線接続部２、他方に相手側の雄端子（図示せず）に対する円筒形の電気接触部３をそれぞれ形成し、それらの境部にくびれた小径部４を形成すると共に、電線接続部２の断面円形の電線挿入孔（内部空間）５の中央に円柱形の小径な接触用突部６を底面７ａから一体に突出形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
電線接続部２は円筒形の周壁８と、周壁８に続く小径部４の内側の基壁（底壁）７とで構成され、基壁７の底面７ａの中央に接触用突部６が突設されている。接触用突部６の軸中心は電線接続部８の軸心すなわち電線挿入孔５の中心と一致している。
【００１５】
一例として、電線接続前における電線挿入孔５の長さ（深さ）Ｌは１５ｍｍ、接触用突部６の長さＨは電線挿入孔５の長さＬの１／３である５ｍｍ、周壁８の外径は１１ｍｍ、周壁８の内径は７ｍｍ、接触用突部６の外径は周壁８の肉厚と同じ２ｍｍに設定される。
【００１６】
これはあくまでも一例であり、電線径の大小に応じて各部の寸法は適宜設定される。但し、接触用突部６の長さは電線挿入孔５の長さ以下であることが必要であり、好ましくは電線挿入孔５の長さの半分以下、電線挿入孔５の長さの１／３程度であることが、電線接続部２内への電線１０の芯線部１１の挿入性及び芯線部１１と接触用突部６との接触性の観点から好ましい。
【００１７】
電線１０の芯線部１１は必要に応じて予め撚りをほぐしておき、あるいは撚りのない芯線部１１を使用し、好ましくは芯線部１１の先端を末広がりに広げておくことで、接触用突部６が芯線部１１内にスムーズに進入可能である。電線接続部２の開口内周縁にはテーパ状のガイド面取り１３を形成しておき、必要に応じて内面テーパ状のガイド治具（図示せず）を用いて、電線接続部２内にスムーズに末広がりの芯線部１１を挿入可能である。
【００１８】
接触用突部６の加工方法としては、一例として、先ず大径のドリル（図示せず）を用いて電線接続部２の電線挿入孔５を長手方向中間部まで切削加工し、次いで小径のドリル（図示せず）を用いて電線接続孔５を基壁７の底面７ａまで環状に切削加工し、環状の空間５ａの内側に円柱状の接触用突部６を形成させる。その他、鋳造や鍛造等の手法で電線接続部２内に接触用突部６を一体成型することも可能である。
【００１９】
以下に全周加締め接続用端子１の接続方法の一形態を説明する。
先ず、図１に鎖線で示す如く電線１０の芯線部１１を端子１の電線接続部２内に挿入する。電線１０は絶縁被覆電線であり、銅製の芯線部１１と、芯線部１１を覆う絶縁樹脂製の被覆部１２とで構成されている。芯線部１１は複数本の素線で構成されている。所望長さに切断された電線１０の端末の絶縁被覆部１２をカッタ等で皮剥きして芯線部１１の一部を露出させ、その露出部を電線接続部２内に挿入する。
【００２０】
その状態で回転鍛造機であるロータリスウェージ加工機を用いて電線接続部２を全周に渡って均一に電線径方向に加締める。図２にロータリスウェージ加工機の加工部１５の一形態を示す。このロータリスウェージ加工による接続方法は先に出願人が特願２０００−３１７９８２で提案したものであり、図２で符号２は端子１の円筒状の電線接続部、１１は電線１０の芯線部、１６は外周リング、１７はローラ、１８はスピンドル、１９はハンマ（バッカ）、２０はダイスをそれぞれ示している。
【００２１】
図２で図示しないモータの駆動でスピンドル１８が回転し、それに伴ってダイス２０とハンマ１９が矢印Ｃ方向に一体に回転し、ハンマ１９の山型のカム面１９ａの頂部がローラ１７に接した時に、ダイス２０が矢印Ｄの如く内向きに閉じて端子１の電線接続部２を径方向に叩き（圧縮し）、カム面１９ａの裾部がローラ１７に接しつつダイス２０が遠心力で矢印Ｅの如く外側に開く。
【００２２】
この動作が短いピッチで繰り返されることにより、電線接続部２の加締めが全周に渡って均一に行われ、電線１０の芯線部１１に対して電線接続部２の内向きの内部応力が均一に作用する。これにより、芯線部１１を構成する各素線がほぼハニカム状に変形して相互に隙間なく密着し、且つ芯線部１１と電線接続部２との間が隙間なく周方向に均一に密着する。
【００２３】
上記ロータリスウェージ加工機はあくまでも一形態であり、例えばハンマ１９やダイス２０の数を上下一対にしたり、ボール１７の数を増やしたりすることは適宜行われる。また、これらロータリスウェージ加工は接続方法の一例であり、それ以外の手法で端子１と電線１０を全周方向から塑性変形させて加圧接続するようにしてもよい。
【００２４】
図２のスウェージ加工で端子１と電線１０を接続した状態を図３に示す。
図３の如く端子１の電線接続部２は径方向に圧縮されて図１（ｂ）の初期状態よりも小径化されると共に、長手方向に伸長して電線接続部２の全長Ｌ1が少し長くなる。電線１０の芯線部１１は電線接続部２の周壁８で径方向に圧縮され、それに伴って中心の接触用突部６が径方向に圧縮されてやや小径化されつつ長手方向に延ばされる。接触用突部６の長さＨ1は例えば初期の電線挿入孔５の長さＨの１／２程度になる。接触用突部６の外周面に芯線部２の各素線が食い込むようにして密着し、芯線部１１に対する接触面積が増大すると共に、電線１０の機械的な抜き出し強度が高まる。
【００２５】
これにより、接触用突部６を用いない周壁８だけの電線接続部２の場合に較べて電気抵抗が低減され、通電効率が高まると共に、電線１０の引張力に対する電線固定力が高まり、電気的接続の信頼性が向上する。
【００２６】
図４（ａ）の如く接触用突部６を用いた場合と図４（ｂ）の如く接触用突部６を用いない場合とで、電線１０の芯線部１１に対する電線接続部２，２’の接触面積を同一とした場合には、接触用突部６の表面積の分だけ周壁８の長さをＬ3からＬ2の如く短くすることができ、端子１の全長の短縮による小型化が可能となる。図４（ｂ）の電線接続部２’の長さＬ3よりも図４（ａ）の電線接続部２の長さＬ2を短く設定できる訳である。
【００２７】
上記実施形態においては、接触用突部６を円柱形として、芯線部１１の各素線との密着性を高めているが、接触用突部６を四角柱や三角柱等の角柱形とすることも可能である。また、接触用突部６の先端をテーパ状に尖らせて、芯線部１１内への挿入性を高めることも可能である。また、電線接続部２内に電線１０の芯線部１１と絶縁被覆部１２とを同時に挿入した状態で全周加締めすることも可能である。この場合は、電線接続孔５を二段に形成することが好ましい。
【００２８】
図５（ａ）は本発明に係る全周加締め接続用端子の他の実施形態（参考例）を図５（ｂ）の既存例（特願２０００−３１７９８２で提示のもの）と比較して示すものである。（ａ）（ｂ）共に電線を加締め接続する前の端子の初期状態を示している。
【００２９】
図５（ａ）の全周加締め接続用端子２１は、図５（ｂ）の全周加締め接続用端子２２に較べて電線接続部２３内の電線挿入孔２４の底部のテーパ部２５が深いことを特徴とするものである。テーパ部２５は円錐形に形成され、周壁２６の内周面に交差して続いている。テーパ部２５と周壁２６の内周面との交差角θは例えば６０゜程度ないしそれ以上であることが好ましい。
【００３０】
通常、孔明け用のドリル（図示せず）の刃先角度（交差角に対応する角度）は３０゜程度であるから、特殊形状のドリルを用いてテーパ部２５を加工するか、あるいは鍛造や鋳造で電線挿入孔２４と一体的にテーパ部２５を形成することが好ましい。既存の端子２２のテーパ部２５’の交差角度θ1は３０゜程度である。
【００３１】
テーパ部２５は後半の電線接続部２３と前半の電気接触部２７との境の小径な基壁２８に穿設されている。電気接触部２７は内部に相手側の雄端子（図示せず）に対する例えば別体の弾性接触部（図示せず）を有している。この構成は前記図１の実施形態と同様である。
【００３２】
図５（ａ）の端子２１の電線接続部２３を前述のロータリスウェージ加工機の加工部１５（図２）で全周に渡って均一に圧縮すると、図６（ａ）の如く電線２９の芯線部３０が電線接続部２３のテーパ部２５内に進入し、芯線部３０が矢印Ｆの如く軸方向の前後両側に伸長する。
【００３３】
図５（ｂ）の端子２２の電線接続部２３’を同じくロータリスウェージ加工機で全周に渡って均一に圧縮した場合には、図６（ｂ）の如く電線２９の芯線部３０の先端３０ａがすぐに電線挿入孔２４のテーパ部２５’の底面に当接し、芯線部３０の伸びが矢印Ｆの如く一方向（電線挿入孔２４’の開口方向）のみに規制される。
【００３４】
このように、図６（ａ）の形態によれば、芯線部３０が電線接続部２３と一体的に軸方向の前後両側に伸びるから、図６（ｂ）の形態に較べて芯線部３０と電線接続部２３との接触面積が増大し、前記実施形態と同様に電気抵抗が低減され、通電効率が高まり、電気的接続の信頼性が向上する。
【００３５】
そして、図７（ａ）（ｂ）の如く、深いテーパ部２５の電線挿入孔２４を有する電線接続部２３と、浅いテーパ部２５’ないしは全くテーパ部のない電線挿入孔２４’を有する電線接続部２３’とを電線２９の芯線部３０に同一の接触面積で接触させた場合に、図７（ａ）の如く深いテーパ部２５の電線接続部２３の長さＧを図７（ｂ）の電線接続部２３の長さＧ1よりも短くすることができ、端子２１の長手方向の小型化を図ることができる。
【００３６】
なお、図１の接触用突部６を用いた電線接続部２に図５の深いテーパ部２５を形成するようにすることも可能である。この場合、テーパ部２５の最も深い底部から接触用突部６が電線長手方向に突出することになる。この形態によれば、二つの実施形態の相乗効果で電線１０の芯線部１１に対する電線接続部２の接触面積が一層増大し、上記実施形態の効果が一層確実に発揮される。
【００３７】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、電線挿入孔内に電線の芯線部を挿入した際に、芯線部内に接触用突部が進入し、その状態で全周加締め手段で電線接続部を全周に渡って均一に径方向に加締めることで、芯線部の各素線が接触用突部の外周面に強く押圧されて密着し、芯線部と電線接続部との接触面積が増大するから、端子と電線との接続部の電気抵抗が低減され、通電効率が高まり、より高い電圧の電流を流すことができるようになる。また、芯線部に対して既存の全周加締め接続用端子と同じ接触面積とすれば、接触用突部の接触面積の分だけ電線接続部の長さを短くでき、端子の長手方向の小型化が可能となる。また、芯線部が電線接続部と接触用突部との間の環状の空間内で挟持されるから、電線の固定力が増大し、たとえ電線に強い引張力が作用しても、芯線部が電線接続部から抜け出すことがない。これらにより、電気的接続の信頼性が向上する。
【００３８】
また、全周加締め手段で電線接続部を加締めた際に、接触用突部が芯線部を介して全周に渡って均一に押圧され、接触用突部と芯線部の各素線とが隙間を生じることなく均一な力で密着するから、接触用突部を無理に変形させたり、素線を破断させることなく、電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００３９】
請求項２記載の発明によれば、芯線部の各素線の中心と接触用突部の中心と、素線と接触用突部との接点とが同一直線上に位置し、各素線が接触用突部の全周に渡って径方向に均一な力で隙間なく密着するから、電気的接続の信頼性が高まる。
【００４０】
請求項３記載の発明によれば、電線挿入孔に芯線部を挿入した際に、芯線部内に接触用突部が各素線を分けてスムーズに進入するから、接続作業が容易化する。また、電線接続部の全周加締め時に接触用突部が各素線で径方向に押圧されて電線接続部と共に軸方向に伸長し、初期の電線挿入孔の１／２程度の長さになり、芯線部との十分な接触長さが確保されるから、電気的接触性と電線保持強度が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る全周加締め接続用端子の一実施形態を示す斜視図、（ｂ）は同じく要部を断面とした側面図である。
【図２】全周加締め接続用端子をロータリスウェージ加工機で電線と接続する状態の一形態を示す正面図である。
【図３】全周加締め接続用端子を電線に接続した状態を示す要部を断面とした側面図である。
【図４】（ａ）の本発明の全周加締め接続用端子と（ｂ）の既存の全周加締め接続用端子とを同じ接触面積で電線の芯線部に接続させた場合の長さの比較例を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）は全周加締め接続用端子の他の実施形態（参考例）を示す要部を断面とした側面図、（ｂ）は既存の全周加締め接続用端子を示す要部を断面とした側面図である。
【図６】（ａ）は他の実施形態の全周加締め接続用端子を電線に接続した状態を示す要部を断面とした側面図、（ｂ）は既存の全周加締め接続用端子を電線に接続した状態を示す要部を断面とした側面図である。
【図７】（ａ）の他の実施形態の全周加締め接続用端子と（ｂ）の既存の全周加締め接続用端子とを同じ接触面積で電線の芯線部に接続させた場合の長さの比較例を示す要部断面図である。
【図８】従来の加締め接続用端子とその接続方法の一形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    全周加締め接続用端子
２    電線接続部
５    電線挿入孔
６    接触用突部
１０  電線
１１  芯線部
１５  ロータリスウェージ加工機の加工部（全周加締め手段）
【図１】
0003971138.tif 000002
【図２】
0003971138.tif 000003
【図３】
0003971138.tif 000004
【図４】
0003971138.tif 000005
【図５】
0003971138.tif 000006
【図６】
0003971138.tif 000007
【図７】
0003971138.tif 000008
【図８】
0003971138.tif 000009