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WO2015025695A1 - 導電路及び電線 - Google Patents

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WO2015025695A1
WO2015025695A1 PCT/JP2014/070309 JP2014070309W WO2015025695A1 WO 2015025695 A1 WO2015025695 A1 WO 2015025695A1 JP 2014070309 W JP2014070309 W JP 2014070309W WO 2015025695 A1 WO2015025695 A1 WO 2015025695A1
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Definitions

  • Patent Document 1 As a method of performing pressure bonding by removing the oxide film, the oxide film is removed by sliding the strands by applying ultrasonic vibration, and then the strands by applying ultrasonic vibration. A technique is disclosed in which pressure bonding is performed by preliminarily joining together and then crimping a crimping portion of a terminal fitting to a conductor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

　導体を構成する素線間の接触信頼性を向上させる。　導電路（Ａ）は、酸化皮膜（１７）が除去された複数本のアルミニウム製の素線（１２）を撚り合わせて構成された導体（１１）と、複数本の素線（１２）同士の相対変位を規制するように導体（１１）に溶着された素線用ハンダ（１４）と、導体（１１）における素線用ハンダ（１４）の溶着領域を包囲して圧着させる圧着部（２１）が形成された端子金具（２０）とを備えている。

Description

導電路及び電線
　本発明は、導電路及び電線に関するものである。
　近年、軽量化を図るための電線として、アルミニウム製の素線を撚り合わせた導体を有するものが普及し始めている。しかし、アルミニウム製の素線の表面には、酸化皮膜が形成されるため、端子金具に圧着する際には、酸化皮膜を除去する必要がある。特許文献１には、酸化皮膜を除去して圧着を行う方法として、超音波振動を加えて素線同士を摺動させることにより酸化皮膜を除去し、引き続き、超音波振動を加えることにより素線同士を予備的に接合し、その後に、端子金具の圧着部を導体にカシメ付けることによって圧着を行う技術が開示されている。
特開２００９－２３１０７９号公報
　超音波振動を加えて素線同士を接合させる方法では、十分に高い接合強度が得られない。特に、車両への搭載により高温の環境下で使用される場合には、導体を包囲している圧着部の固着力が低下し、その結果、素線同士が離間して電気抵抗が増すことになる。
　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、導体を構成する素線間の接触信頼性を向上させることを目的とする。
　第１の発明の導電路は、
　複数本のアルミニウム製の素線からなり、端部において前記素線の表面の酸化皮膜が除去された導体と、
　前記酸化皮膜が除去された複数本の素線同士の相対変位を規制するように前記導体に溶着されたハンダと、
　前記導体における前記ハンダの溶着領域を包囲して圧着させる圧着部が形成された端子金具とを備えているところに特徴を有する。
　また、第２の発明の電線は、
　複数本のアルミニウム製の素線からなり、端部において前記素線の表面の酸化皮膜が除去された導体と、
　前記酸化皮膜が除去された複数本の素線同士の相対変位を規制するように前記導体に溶着されたハンダとを備え、
　前記導体における前記ハンダの溶着領域が、端子金具の圧着部に包囲された状態で圧着されるようになっているところに特徴を有する。
　第１の発明及び第２の発明によれば、ハンダの固着力により素線同士の離間が防止されるので、素線間の接触信頼性が高い。
実施例１の導電路を構成する電線において、素線用ハンダを導体に溶着する前の状態をあらわす平面図 図１のＸ－Ｘ線断面図 素線用ハンダを導体に溶着した状態をあらわす平面図 図３のＹ－Ｙ線断面図 電線の導体を端子金具に圧着した状態をあらわす平面図 図５のＺ－Ｚ線断面図
　（１）第１の発明の導電路は、前記ハンダが前記導体の外周を全周に亘って包囲するように溶着されていてもよい。この構成によれば、導体の拡がりが規制されるので、素線同士が離間することを確実に防止できる。
　（２）第１の発明の導電路は、（１）において、前記圧着部が、片持ち状に延出して前記導体を包囲する一対のカシメ片を備えて構成されており、前記カシメ片の延出端部が、前記導体を包囲するハンダを貫通して前記素線に直接接触していてもよい。この構成によれば、端子金具と導体が、ハンダを介さずに直接接触するので、電気抵抗の上昇を回避することができる。
　（３）第１の発明の導電路は、（２）において、圧着済みの前記カシメ片に圧着用ハンダが溶着されていてもよい。この構成によれば、カシメ片の拡開変形が、圧着用ハンダによって規制されている。これにより、素線間の離間を、より確実に防止できる。
　（４）第１の発明の導電路は、前記ハンダが、前記酸化皮膜が除去されて束ねられた複数本の素線の端面を覆うように溶着されていてもよい。この構成によれば、素線同士の隙間にハンダが浸透するので、導体の内部における酸化皮膜の生成を防止することができる。
　（５）第１の発明の導電路は、前記導体の長さ方向において、前記圧着部が前記導体を加圧する範囲は、前記導体のうち前記ハンダが溶着されている領域の一部のみであってもよい。この構成によれば、ハンダが溶着されている領域のうち圧着部で加圧されない領域では、ハンダにクラックが生じる虞がないので、素線同士の離間を、より確実に防止できる。
　（６）第２の発明の電線は、前記ハンダが前記導体の外周を全周に亘って包囲するように溶着されていてもよい。この構成によれば、導体の拡がりが規制されるので、素線同士が離間することを確実に防止できる。
　（７）第２の発明の電線は、前記ハンダが、前記酸化皮膜が除去されて束ねられた複数本の素線の端面を覆うように溶着されていてもよい。この構成によれば、素線同士の隙間にハンダが浸透するので、導体の内部における酸化皮膜の生成を防止することができる。
　＜実施例１＞
　以下、本発明を具体化した実施例１を図１～図６を参照して説明する。本実施例の導電路Ａは、図５に示すように、電線１０と、端子金具２０とを備えて構成されている。
　図３，４に示すように、電線１０は、導体１１と、導体１１を包囲する合成樹脂製の絶縁被覆１３と、導体１１のうち絶縁被覆１３が除去されて露出した端部（以下、「露出端部１１Ｅ」という）に溶着された素線用ハンダ１４（請求項に記載のハンダ）とを備えて構成されている。導体１１は、複数本のアルミニウム製の素線１２を撚り合わせて構成され、全体として円形断面に成形されている。導体１１の露出端部１１Ｅにおいては、全ての素線１２が、隣り合う他の素線１２のうちいずれかの素線１２に、直接、接触している。図４，６に示すように、素線用ハンダ１４は、導体１１の露出端部１１Ｅの外周を全周に亘って包囲する外層部１５と、素線１２同士の隙間を埋める埋設部１６とを構成する。導体１１の露出端部１１Ｅのうち外層部１５で包囲された領域では、素線１２が外気に直接触れることはない。
　電線１０は、次の手順で製造される。電線１０に素線用ハンダ１４を溶着する前の状態では、図１に示すように、導体１１の露出端部１１Ｅは、素線１２の撚りが解けて素線１２が外気に接触している。そのため、図２に示すように、露出端部１１Ｅにおける素線１２の表面には、酸化皮膜１７が形成されている。この露出端部１１Ｅの酸化皮膜１７は、電気抵抗を上昇させるため、素線用ハンダ１４を溶着する前に、除去される。酸化皮膜１７を除去する手段として、導体１１の露出端部１１Ｅを皮膜除去剤（図示省略）に浸漬させる。
　酸化皮膜を除去した後は、速やかに、全ての素線１２を略円形断面となるように束ねる。このとき、素線１２は、捻って撚り合わせる必要はなく、ほぼ真っ直ぐの状態で一纏めに束ねればよい。このとき、各素線１２は、隣り合う他の素線１２のうちいずれかの素線１２に対し、直接、接触させるようにすることが好ましい。但し、一部の素線１２同士の間では、互いに非接触状態で並ぶような位置関係になっていてもよい。いずれの素線１２も、その外周面のうち少なくとも一部は、他の素線１２と非接触となっている。
　複数本の全ての素線１２を束ねた後は、その外周面に酸化皮膜１７が生成されないうちに速やかに、図３に示すように、素線用ハンダ１４を、露出端部１１Ｅ（つまり、導体１１のうち素線１２の表面から酸化皮膜１７を除去した領域）に溶着する。このとき、素線用ハンダ１４は、素線１２間の隙間に浸透し、各素線１２の外周面のうち他の素線１２と非接触の領域の全体に密着する。つまり、素線１２の外周面のうち酸化皮膜１７が生成し得る領域全体が素線用ハンダ１４で覆われる。また、素線用ハンダ１４は、露出端部１１Ｅの外周面だけでなく、露出端面の先端面も覆い隠すように溶着する。つまり、酸化皮膜１７が生成し得る各素線１２の先端面も、素線用ハンダ１４で覆い隠される。
　端子金具２０は、所定形状に打ち抜いた銅製の板材に曲げ加工等を施して成形されている。図５に示すように、端子金具２０の後端部には、オープンバレル状の圧着部２１が形成されている。図６に示すように、圧着部２１は、底板部２２と、一対のカシメ片２３とを備えて構成されている。カシメ片２３は、底板部２２の左右両側縁から周方向へ片持ち状に延出した形態である。圧着部２１には、導体１１の露出端部１１Ｅが導通可能に圧着される。
　圧着の際には、アプリケータと称される自動機が用いられる。自動機においては、導体１１の露出端部１１Ｅが底板部２２に載置され、その後、一対のカシメ片２３が露出端部１１Ｅの外周に巻き付くように変形させられる。この一対のカシメ片２３のカシメ付けにより、図６に示すように、圧着部２１が露出端部１１Ｅを全周に亘って加圧した状態で包囲する。圧着された状態では、底板部２２の内面と一対のカシメ片２３の内面が、素線用ハンダ１４の外層部１５に面当たり状態で接触する。また、一対のカシメ片２３の延出端部２３Ｅが、その外面同士を面接触させた状態で素線用ハンダ１４の外層部１５を貫通し、素線１２に直接、接触している。
　また、圧着工程においては、カシメ片２３が導体１１の外周を加圧する。本実施例では、図５に示すように、導体１１の長さ方向において、カシメ片２３が導体１１（露出端部１１Ｅ）を加圧する範囲は、露出端部１１Ｅのうち素線用ハンダ１４が溶着されている領域の全体ではなく、一部（前後方向における中央領域）だけである。つまり、露出端部１１Ｅにおいて素線用ハンダ１４が溶着されている領域の前端部と後端部は、圧着部２１によって加圧されていない。
　また、一対のカシメ片２３は、その延出端部２３Ｅ同士を周方向に突き合わせるようにして導体１１を包囲しているため、スプリングバックにより周方向に離間することが懸念される。一対のカシメ片２３が離間すると、圧着部２１が拡開し、圧着部２１の一部が素線用ハンダ１４の外層部１５から離間したり、素線１２同士が離間したりすることが懸念される。そこで、圧着済みの圧着部２１の外周のうち、一対のカシメ片２３の延出端部２３Ｅ同士が突き合わされる領域には、両カシメ片２３を周方向に繋ぐように圧着用ハンダ２４が溶着されている。この圧着用ハンダ２４の固着力により、一対のカシメ片２３の周方向への離間が規制され、圧着部２１の拡開変形が防止されている。これにより、素線１２同士の離間が確実に防止されるとともに、電線１０と端子金具２０との接触信頼性が確保されている。
　本実施例の導電路Ａは、酸化皮膜１７が除去された複数本のアルミニウム製の素線１２を撚り合わせて構成された導体１１と、複数本の素線１２同士の相対変位を規制するように導体１１に溶着された素線用ハンダ１４と、導体１１における素線用ハンダ１４の溶着領域を包囲して圧着させる圧着部２１が形成された端子金具２０とを備えている。そして、素線用ハンダ１４の固着力により、素線１２同士が離間しないように保持されている。したがって、素線１２間の接触信頼性に優れている。
　また、本実施例の導電路Ａは、素線用ハンダ１４が導体１１の外周を全周に亘って包囲するように溶着されているので、導体１１の拡がりが確実に規制される。これにより、素線１２同士が離間することを確実に防止できる。また、導電路Ａは、素線用ハンダ１４が、酸化皮膜１７が除去されて束ねられた複数本の素線１２の端面を覆うように溶着されているので、素線１２同士の隙間に素線用ハンダ１４が浸透し、導体１１の内部における酸化皮膜１７の生成を防止することができる。
　また、本実施例の導電路Ａは、圧着部２１が、片持ち状に延出して導体１１を包囲する一対のカシメ片２３を備えて構成されており、カシメ片２３の延出端部２３Ｅが、導体１１を包囲する素線用ハンダ１４の外層部１５を貫通して素線１２に直接接触している。この構成によれば、端子金具２０と導体１１が、素線用ハンダ１４を介さずに直接接触するので、電気抵抗の上昇を回避することができる。
　また、本実施例の導電路Ａは、導体１１の長さ方向において、圧着部２１が導体１１を加圧する範囲は、導体１１のうち素線用ハンダ１４が溶着されている領域の一部のみである。この構成によれば、素線用ハンダ１４が溶着されている領域のうち圧着部２１で加圧されない領域では、素線用ハンダ１４にクラックが生じる虞がないので、素線１２同士の離間を、より確実に防止できる。
　＜他の実施例＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）上記実施例では、ハンダが、導体の外周を全周に亘って包囲するように溶着したが、ハンダは、導体の外周のうち一部のみを包囲するように溶着してもよい。
　（２）上記実施例では、導体に対する圧着部の加圧範囲を、ハンダ溶着領域の一部のみとしたが、ハンダ溶着領域の全領域を圧着部で加圧してもよい。
　（３）上記実施例では、圧着部のカシメ片の延出端部が、ハンダ層を貫通して導体の素線に直接接触するようにしたが、カシメ片の延出端部は、ハンダ層の内部に留め、カシメ片と素線が直接接触しない形態であってもよい。
　（４）上記実施例では、圧着部の圧着後における拡開変形を規制する手段として、圧着部の外周にハンダを溶着したが、圧着部の外周にハンダを溶着しない形態であってもよい。
　（５）上記実施例では、圧着部をオープンバレル状としたが、圧着部は筒状、つまりクローズドバレル状であってもよい。
　Ａ…導電路
　１０…電線
　１１…導体
　１２…素線
　１４…素線用ハンダ（ハンダ）
　１７…酸化皮膜
　２０…端子金具
　２１…圧着部
　２３…カシメ片
　２３Ｅ…カシメ片の延出端部
　２４…圧着用ハンダ

Claims (9)

  1. 　複数本のアルミニウム製の素線からなり、端部において前記素線の表面の酸化皮膜が除去された導体と、
    　前記酸化皮膜が除去された複数本の素線同士の相対変位を規制するように前記導体に溶着されたハンダと、
    　前記導体における前記ハンダの溶着領域を包囲して圧着させる圧着部が形成された端子金具とを備えていることを特徴とする導電路。
  2. 　前記ハンダが前記導体の外周を全周に亘って包囲するように溶着されていることを特徴とする請求項１記載の導電路。
  3. 　前記圧着部が、片持ち状に延出して前記導体を包囲する一対のカシメ片を備えて構成されており、
    　前記カシメ片の延出端部が、前記導体を包囲する前記ハンダを貫通して前記素線に直接接触していることを特徴とする請求項２記載の導電路。
  4. 　圧着済みの前記カシメ片に圧着用ハンダが溶着されていることを特徴とする請求項３に記載の導電路。
  5. 　前記ハンダが、前記酸化皮膜が除去されて束ねられた複数本の素線の端面を覆うように溶着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の導電路。
  6. 　前記導体の長さ方向において、前記圧着部が前記導体を加圧する範囲は、前記導体のうち前記ハンダが溶着されている領域の一部のみであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の導電路。
  7. 　複数本のアルミニウム製の素線からなり、端部において前記素線の表面の酸化皮膜が除去された導体と、
    　前記酸化皮膜が除去された複数本の素線同士の相対変位を規制するように前記導体に溶着されたハンダとを備え、
    　前記導体における前記ハンダの溶着領域が、端子金具の圧着部に包囲された状態で圧着されるようになっていることを特徴とする電線。
  8. 　前記ハンダが前記導体の外周を全周に亘って包囲するように溶着されていることを特徴とする請求項７記載の電線。
  9. 　前記ハンダが、前記酸化皮膜が除去されて束ねられた複数本の素線の端面を覆うように溶着されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の電線。
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