特許 7408592 端子付き電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-22

(45)【発行日】2024-01-05

(54)【発明の名称】端子付き電線

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/2466 20180101AFI20231225BHJP

【ＦＩ】

H01R4/2466

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021048008

(22)【出願日】2021-03-23

(65)【公開番号】P2022146961

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2022-08-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 直樹

【審査官】松原 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１７２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００１５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２２５０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１５７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４６３３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４／０２、４／２４、４／２６

Ｈ０１Ｒ ４３／０２、４３／２８

Ｈ０１Ｂ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数本の素線から成る芯線が被覆で覆われた電線と、
前記電線に組み付けられる端子金具と、
を備え、
前記端子金具は、前記芯線に対して物理的且つ電気的に接続させる芯線接続体を有し、
前記芯線接続体は、底部と、前記底部から立設させ、かつ、互いに間隔を空けて対向配置させた一対の片持ちの側壁部と、前記一対の片持ちの側壁部の間で互いに間隔を空けて対向配置させ、かつ、前記一対の片持ちの側壁部におけるそれぞれの自由端の間の開口から差し入れられた前記電線の前記被覆を切り裂いて前記芯線の最外層の前記素線に圧接させる少なくとも１組の一対の圧接体と、を有し、
前記芯線は、前記電線の末端部の軸線方向における端面まで前記被覆で覆って、その端面で露出面を露出させ、
前記電線には、前記露出面を含む前記末端部の前記芯線の全ての素線同士を溶着させた溶着部を設け、
前記一対の圧接体は、前記芯線における前記溶着部の位置しない場所の最外層の前記素線に圧接させることを特徴とした端子付き電線。

【請求項2】

前記溶着部は、前記芯線の前記露出面へのレーザ照射によって全ての素線同士を溶着させたレーザ溶着部であることを特徴とした請求項１に記載の端子付き電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子付き電線に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数本の素線から成る芯線が被覆で覆われた電線と、この電線に組み付けられる端子金具と、を備えた端子付き電線が知られている。例えば、この端子付き電線においては、端子金具に設けた一対の圧接体を芯線に圧接させることによって、その芯線と端子金具とを物理的且つ電気的に接続させる。この種の端子付き電線については、例えば、下記の特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭６１－１１２５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この従来の端子付き電線においては、芯線に対して外表面側から一対の圧接体を圧接させるので、この芯線を成す素線の本数が多くなるほど、圧接体に直接接触している素線（接触素線）の本数に対して、圧接体に直接接触していない素線（非接触素線）の本数が増えてくる。そして、その芯線においてが、圧接体に対して、非接触素線が接触素線を介して間接的に電気接続される。このため、従来の端子付き電線においては、芯線の素線間で電気抵抗が高くなり、この芯線と端子金具との間の接続部分での電気抵抗の上昇を招いてしまう虞がある。よって、従来の端子付き電線は、芯線と端子金具の電気的な接続安定性を向上させる上で改善の余地がある。

【0005】

そこで、本発明は、芯線と端子金具の電気的な接続安定性を向上させることが可能な端子付き電線を提供することを、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成する為、本発明は、複数本の素線から成る芯線が被覆で覆われた電線と、前記電線に組み付けられる端子金具と、を備え、前記端子金具は、前記芯線に対して物理的且つ電気的に接続させる芯線接続体を有し、前記芯線接続体は、底部と、前記底部から立設させ、かつ、互いに間隔を空けて対向配置させた一対の片持ちの側壁部と、前記一対の片持ちの側壁部の間で互いに間隔を空けて対向配置させ、かつ、前記一対の片持ちの側壁部におけるそれぞれの自由端の間の開口から差し入れられた前記電線の前記被覆を切り裂いて前記芯線の最外層の前記素線に圧接させる少なくとも１組の一対の圧接体と、を有し、前記芯線は、前記電線の末端部の軸線方向における端面まで前記被覆で覆って、その端面で露出面を露出させ、前記電線には、前記露出面を含む前記末端部の前記芯線の全ての素線同士を溶着させた溶着部を設け、前記一対の圧接体は、前記芯線における前記溶着部の位置しない場所の最外層の前記素線に圧接させることを特徴としている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る端子付き電線の芯線においては、全ての素線が溶着部で直接接続されるので、素線間の電気抵抗の上昇を抑えることができる。従って、本発明に係る端子付き電線は、芯線と芯線接続体との間の接続部分での電気抵抗の上昇を抑制できるので、芯線と端子金具の電気的な接続安定性を向上させることができる。

【0008】

また、電線においては、素線がアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合、その素線の表面に酸化皮膜が形成される。しかしながら、芯線においては、溶着部が形成される際に、その酸化皮膜が取り除かれた状態で全ての素線同士が溶着される。このため、この芯線においては、素線がアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合でも、素線間の電気抵抗の上昇を抑えることができる。そして、一対の圧接体は、電線が押し込まれている最中に、芯線の最外層の素線の表面を擦りながら当該素線の酸化皮膜を削り取っていく。よって、芯線接続体は、一対の圧接体を芯線の最外層の素線に対して酸化皮膜を介在させることなく接触させることができる。従って、本発明に係る端子付き電線は、素線がアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合でも、芯線と芯線接続体との間の接続部分での電気抵抗の上昇を抑えることができる。

【0009】

このように、本発明に係る端子付き電線は、芯線と芯線接続体との間の接続部分で電気抵抗の上昇が抑えられるので、芯線と端子金具の電気的な接続安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態の端子付き電線を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、実施形態の端子付き電線を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施形態の端子付き電線を端子金具の開口側から見た平面図である。

【図4】図４は、図３のＸ－Ｘ線断面の模式図である。

【図5】図５は、溶着部の形成工程の一例を示す説明図である。

【図6】図６は、溶着部の形成工程の他の例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明に係る端子付き電線の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0012】

［実施形態］
本発明に係る端子付き電線の実施形態の１つを図１から図６に基づいて説明する。

【0013】

図１から図４の符号１は、本実施形態の端子付き電線を示す。この端子付き電線１は、電線１０と当該電線１０に組み付けられる端子金具２０とを備えており、これらが物理的且つ電気的に接続されている。

【0014】

この端子付き電線１は、電線１０の端末に端子金具２０が接続されたものであってもよく、電線１０の両端部の間の一部分に端子金具２０が接続されたものであってもよい。また、この端子付き電線１は、１本の電線１０に少なくとも１つの端子金具２０が接続されたものであってもよく、複数本の電線１０が少なくとも１つの端子金具２０で接続され、その端子金具２０を介して複数本の電線１０を電気的に接続させるものであってもよい。例えば、端子金具２０は、相手方端子金具への嵌合接続によって当該相手方端子金具に対して物理的且つ電気的に接続させるものとして、又は、相手方の電気接続部との間での螺子止め固定によって当該電気接続部に対して物理的且つ電気的に接続させるものとして形成される場合、少なくとも１本の電線１０の端末に接続される。また、例えば、端子金具２０は、複数本の電線１０を電気的に接続させるジョイント端子として形成される場合、電線１０の端末又は電線１０の両端部の間の一部分に接続される。この場合の端子金具２０は、複数本の電線１０を物理的且つ電気的に接続し、自身を介して全ての電線１０を電気的に接続させるジョイント端子であってもよく、複数本の電線１０の内の少なくとも２本を１つの組み合わせにして物理的且つ電気的に接続させるジョイント端子であり、その組み合わせ毎に設けたものであってもよい。ここで示す端子付き電線１においては、相手方端子金具に嵌合接続させる１つの端子金具２０が１本の電線１０の端末に接続されている。

【0015】

電線１０は、複数本の素線１１ａから成る芯線１１と、この芯線１１を覆う被覆１２と、を備える（図１、図３及び図４）。ここで示す電線１０は、導電性の金属の線材から成る素線１１ａが円柱状に複数本束ねられた芯線１１と、この芯線１１を同心上で外表面側から覆う円筒状の被覆１２と、を備えている。素線１１ａは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金で成形される。

【0016】

その芯線１１は、互いの軸線方向を合わせた複数本の素線１１ａが円柱状に束ねられたものであってもよく、その円柱状に束ねた複数本の素線１１ａを撚り合わせた撚り線であってもよい。更に、その撚り線としての芯線１１は、円柱状に束ねた全ての素線１１ａを一緒に撚り合わせたものであってもよく、１本の素線１１ａを中心に置き、この１本の素線１１ａの周りに残りの複数本の素線１１ａを巻き付けたものであってもよく、複数本の素線１１ａを撚り合わせた素線群を複数本形成し、この複数本の素線群を円柱状に束ねて一緒に撚り合わせたものであってもよい。芯線１１は、これらの如き如何様な形態を採るものであったとしても、最外層に複数本の素線１１ａが配置され、かつ、この最外層の複数本の素線１１ａの内側に複数本の素線１１ａが配置される。

【0017】

端子金具２０は、金属等の導電性材料で成形される。ここで示す端子金具２０は、金属板を母材にしたプレス成形によって形作られている。この端子金具２０は、相手方端子金具の端子接続体（図示略）に対して物理的且つ電気的に接続させる端子接続体２１と、電線１０の端末の芯線１１に対して物理的且つ電気的に接続させる芯線接続体２２と、電線１０の端末の被覆１２に対して物理的に接続される被覆接続体２３と、を有する（図１から図３）。

【0018】

例えば、端子金具２０の端子接続体２１と相手方端子金具の端子接続体は、その内の一方が雌端子形状に形成され、かつ、その内の他方が雄端子形状に形成されて、互いに挿入嵌合させられる。この例示では、端子金具２０の端子接続体２１が雌端子形状に形成され、相手方端子金具の端子接続体が雄端子形状に形成されている。

【0019】

芯線接続体２２は、底部２２ａと、この底部２２ａから立設させ、かつ、互いに間隔を空けて対向配置させた一対の片持ちの側壁部２２ｂ，２２ｂと、を有する（図１、図２及び図４）。電線１０の端末は、その底部２２ａと一対の側壁部２２ｂ，２２ｂとで囲まれた空間内に収容される。ここで示す芯線接続体２２においては、一対の矩形の側壁部２２ｂ，２２ｂが矩形の底部２２ａの両端から垂設されている。この芯線接続体２２においては、底部２２ａと一対の側壁部２２ｂ，２２ｂとで囲まれた空間内に、その一対の側壁部２２ｂ，２２ｂにおけるそれぞれの自由端２２ｂ_１，２２ｂ_１の間の開口２２ｃから電線１０の端末が差し入れられる（図１、図２及び図４）。

【0020】

更に、この芯線接続体２２は、一対の側壁部２２ｂ，２２ｂの間で互いに間隔を空けて対向配置させ、かつ、開口２２ｃから差し入れられた電線１０の被覆１２を切り裂いて芯線１１の最外層の素線１１ａに圧接させる一対の圧接体２４，２４を少なくとも１組有する（図１から図４）。ここで示す芯線接続体２２は、その一対の圧接体２４，２４を２組有している。この２組の一対の圧接体２４，２４は、芯線接続体２２に組み付けられた電線１０の軸線方向にて、互いに間隔を空けて配置される。

【0021】

この一対の圧接体２４，２４は、底部２２ａから開口２２ｃに向けて各々突出させたものであってもよく、一方の側壁部２２ｂから他方の側壁部２２ｂに向けて突出させたものと他方の側壁部２２ｂから一方の側壁部２２ｂに向けて突出させたものであってもよい。ここで示す圧接体２４は、側壁部２２ｂからその一部分を９０度折り曲げた片体として形成されている。

【0022】

この一対の圧接体２４，２４は、一対の側壁部２２ｂ，２２ｂの対向配置方向で互いに間隔を空けて対向配置させ、その間に電線１０を圧入させる圧接端部２４ａ，２４ａを有する（図４）。この一対の圧接体２４，２４においては、そのそれぞれの圧接端部２４ａ，２４ａで芯線１１を挟み込み、かつ、その芯線１１の最外層の素線１１ａに対してそれぞれの圧接端部２４ａ，２４ａから押圧力を作用させることによって、その最外層の素線１１ａに対して物理的且つ電気的に接続させる。このため、この一対の圧接体２４，２４においては、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの間隔を芯線１１の直径よりも狭めている。圧接端部２４ａは、電線１０の開口２２ｃからの挿入方向に沿う平面として形成されたものであってもよく、刃形の圧接刃として形成されたものであってもよい。ここで示す圧接端部２４ａは、母材の板厚分の厚さを有する平面として形成されている。

【0023】

また、この一対の圧接体２４，２４は、開口２２ｃ側の端部に、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの間に電線１０を圧入させる際の挿入開始点であり、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの間隔よりも間口の広い芯線導入部を有している。例えば、この一対の圧接体２４，２４は、各々、開口２２ｃ側の端部に、圧接端部２４ａ，２４ａに連なり、かつ、この圧接端部２４ａ，２４ａとの境界から開口２２ｃ側に向かうほど互いの間隔が拡がる傾斜部２４ｂ，２４ｂを有している（図４）。芯線導入部は、そのそれぞれの傾斜部２４ｂ，２４ｂによって形成される。傾斜部２４ｂは、母材の板厚分の厚さを有する平面として形成されたものであってもよく、刃形の圧接刃として形成されたものであってもよい。ここで示す傾斜部２４ｂは、圧接刃として形成されている。

【0024】

電線１０は、開口２２ｃから底部２２ａと一対の側壁部２２ｂ，２２ｂとで囲まれた空間内へと差し入れられていく。これに伴い、一対の圧接体２４，２４は、押し込まれた電線１０の被覆１２をそれぞれの傾斜部２４ｂ，２４ｂによって切り裂き、その被覆１２の中の芯線１１における最外層の素線１１ａを露出させる。電線１０は、更に奥へと押し込まれることによって、剥き出しになった芯線１１の最外層の素線１１ａがそれぞれの圧接端部２４ａ，２４ａに沿って擦られながら、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの間に圧入されていく。これにより、この電線１０においては、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの間で芯線１１が圧接状態になり、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａを介して芯線１１の最外層の素線１１ａが端子金具２０に物理的且つ電気的に接続される。

【0025】

このように、芯線接続体２２は、芯線１１の最外層の素線１１ａに対して一対の圧接体２４，２４を直接接触させるものである（図４）。このため、この芯線接続体２２は、原則として、芯線１１における最外層よりも内側の素線１１ａに対して直接接触させることができない。更に、この芯線接続体２２は、最外層の複数本の素線１１ａの全てに一対の圧接体２４，２４を直接接触させるものではない。つまり、芯線１１においては、圧接体２４に直接接触して電気接続される最外層の素線（以下、「接触素線」という。）１１ａと、この接触素線１１ａを介して圧接体２４に間接的に電気接続される残りの素線（以下、「非接触素線」という。）１１ａと、に大別される。そして、この芯線１１においては、素線１１ａの本数が増えたとしても、その増加分の全てが圧接体２４に直接接触する訳ではなく、素線１１ａの本数が増えるほど、接触素線１１ａの増加率よりも非接触素線１１ａの増加率の方が高くなり、これに伴い、芯線１１の素線間の電気抵抗が高くなる。

【0026】

そこで、この端子付き電線１においては、芯線１１の素線間の電気抵抗を低下させることによって、芯線１１と端子金具２０の電気的な接続安定性を向上させる。ここでは、芯線１１の全ての素線同士を物理的且つ電気的に接続させることによって、この芯線１１の素線間の電気抵抗を低下させる。このために、電線１０には、芯線１１の全ての素線同士を溶着させた溶着部１１ｂを設ける（図１から図３及び図５）。

【0027】

これにより、芯線１１においては、全ての素線１１ａが溶着部１１ｂで直接接続されるので、素線間の電気抵抗の上昇を抑えることができる。従って、本実施形態の端子付き電線１は、芯線１１と芯線接続体２２との間の接続部分での電気抵抗の上昇を抑えることができる。

【0028】

また、電線１０においては、素線１１ａがアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合、その素線１１ａの表面に酸化皮膜が形成される。しかしながら、芯線１１においては、溶着部１１ｂが形成される際に、その酸化皮膜が取り除かれた状態で全ての素線同士が溶着される。このため、この芯線１１においては、素線１１ａがアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合でも、素線間の電気抵抗の上昇を抑えることができる。そして、一対の圧接体２４，２４は、電線１０が押し込まれている最中に、それぞれの圧接端部２４ａ，２４ａで芯線１１の最外層の素線１１ａの表面を擦りながら当該素線１１ａの酸化皮膜を削り取っていく。よって、芯線接続体２２は、一対の圧接体２４，２４を芯線１１の最外層の素線１１ａに対して酸化皮膜を介在させることなく接触させることができる。従って、本実施形態の端子付き電線１は、素線１１ａがアルミニウム又はアルミニウム合金で成形されている場合でも、芯線１１と芯線接続体２２との間の接続部分での電気抵抗の上昇を抑えることができる。

【0029】

具体的に、溶着部１１ｂは、電線１０の端末に設けてもよく、電線１０の両端部の間に設けてもよい。また、溶着部１１ｂは、芯線１１が被覆１２によって覆われた状態で形成してもよく、被覆１２で覆われる前の芯線１１に対して形成してもよい。例えば、この溶着部１１ｂは、電線１０の端末に設ける場合、この電線１０の端末の末端部１０ａにおける芯線１１の露出部分に設ける。この場合、溶着部１１ｂは、芯線１１が被覆１２によって覆われた状態のまま、この芯線１１の露出部分に形成される。また、例えば、この溶着部１１ｂは、電線１０の両端部の間に設ける場合、この被覆１２で覆われる前の芯線１１に対して形成される。

【0030】

この溶着部１１ｂは、例えば、芯線１１における束ねられた全ての素線１１ａの一部分に対してレーザを照射し、このレーザ照射で芯線１１の全ての素線同士を溶着させることによって形成される。

【0031】

ここで示す溶着部１１ｂは、電線１０の末端部１０ａにおける芯線１１の露出部分に設けている（図５）。例えば、ここで示す芯線１１は、電線１０の末端部１０ａの軸線方向における端面１０ｂまで被覆１２で覆われている。そして、この芯線１１は、その電線１０の末端部１０ａの端面１０ｂで露出させた露出面１１ｃを有している（図５の上図及び中図）。従って、ここで示す溶着部１１ｂは、その芯線１１の露出面１１ｃに対してレーザを照射し、この芯線１１の露出面１１ｃへのレーザ照射によって全ての素線同士を溶着させることによって形成される（図５の中図及び下図）。つまり、この溶着部１１ｂは、その芯線１１の露出面１１ｃへのレーザ照射によって形成されたレーザ溶着部である。そのレーザ照射は、例えば、治具に配置した１本の電線１０に対して行うものであってもよく、治具に並べて配置した複数本の電線１０に対して順番に行うものであってもよい。

【0032】

被覆接続体２３は、底部２３ａと、この底部２３ａの両端から突出させた一対のバレル片部２３ｂ，２３ｂと、によって構成される（図１及び図２）。この被覆接続体２３においては、例えば、それぞれのバレル片部２３ｂ，２３ｂにおける自由端２３ｂ_１，２３ｂ_１の間の開口２３ｃ（図１）から電線１０の端末が差し入れられ、その被覆１２が底部２３ａの内壁面（底面）に載せ置かれる。この被覆接続体２３は、例えば、それぞれのバレル片部２３ｂ，２３ｂを加圧して変形させながら電線１０の端末の被覆１２に巻き付けていく。

【0033】

以上示したように、本実施形態の端子付き電線１は、芯線１１と芯線接続体２２との間の接続部分で電気抵抗の上昇が抑えられるので、芯線１１と端子金具２０の電気的な接続安定性を向上させることができる。

【0034】

ところで、ここで示した電線１０においては、溶着部１１ｂを形成する際に、被覆１２を部分的に剥ぎ取ることなく、末端部１０ａの端面１０ｂの露出面１１ｃに対してレーザを照射させる。このため、この端子付き電線１においては、被覆１２の剥き取り作業を必要としないので、作業工程の増加を抑えることができる。

【0035】

しかしながら、電線１０においては、末端部１０ａの被覆１２を剥ぎ取ることによって、この末端部１０ａで芯線１１を柱状に露出させることがある（図６の上図及び中図）。本実施形態の端子付き電線１は、このような柱状の芯線１１の露出部分を有する電線１０にも適用できる。例えば、この電線１０においては、端子金具２０に組み付ける前に、治具に配置し、柱状の芯線１１の露出部分に外周部側からレーザを照射して、全ての素線同士を溶着させる（図６の中図及び下図）。また、例えば、この電線１０においては、端子金具２０に組み付けた後で、この端子金具２０を治具として利用し、柱状の芯線１１の露出部分に外周部側からレーザを照射して、全ての素線同士を溶着させてもよい。

【0036】

尚、本発明に係る端子金具は、複数本の電線１０を接続する場合、例えば、一対の圧接体２４，２４のそれぞれの圧接端部２４ａ，２４ａの長さを接続対象となる電線１０の本数に応じて長くして、少なくとも１組の一対の圧接体２４，２４に複数本の電線１０を接続してもよい。また、本発明に係る端子金具は、複数本の電線１０を接続する場合、例えば、少なくとも１組の一対の圧接体２４，２４を電線１０毎に設けたものであってもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 端子付き電線
１０ 電線
１０ａ 末端部
１０ｂ 端面
１１ 芯線
１１ａ 素線
１１ｂ 溶着部
１１ｃ 露出面
１２ 被覆
２０ 端子金具
２２ 芯線接続体
２２ａ 底部
２２ｂ 側壁部
２２ｂ_１ 自由端
２２ｃ 開口
２４ 圧接体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】