JP7654659B2 - 端子付き電線の製造方法、ワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等に用いられる端子付き電線の製造方法等に関するものである。

通常、自動車用ワイヤハーネスは、被覆導線の導体に圧着端子が接続された後に束ねられて、自動車等の信号線などとして配索される。一般的な被覆導線と圧着端子は、被覆導線の先端部の被覆が除去され、露出させた導体と導線圧着部とが圧着され、被覆部が被覆圧着部で圧着されて接続される。この際、導体の表面には導通性の悪い酸化膜ができるが、導線圧着部をかしめるときに強圧縮することで、この酸化膜を破壊することができる。このため、導体を構成する素線は、圧着端子の導線圧着部と接して圧着端子との間で導通が得られる。

しかし、特に自動車に用いられるワイヤハーネスにおいては、軽量化のため従来よりも細い電線が使用されることがあり、０．３５ｓｑ（ｓｑ：ｍｍ^２の意味）以下の細径の電線が求められている。このように、細い電線の場合においては過度の圧縮による素線の破断や、素線のダメージにより、接続部の引張強度が著しく低下してしまう問題がある。しかし、圧縮を弱めると、上述したように、酸化被膜の破壊が十分ではなく、接続部の抵抗増加の問題がある。

すなわち、強圧縮では、素線へのダメージが生じ、圧着部の強度が低下し易くなり、弱圧縮では、酸化膜の破壊が十分ではなく、圧着部抵抗が上昇するとともに、圧着が不十分なために引き抜きが発生するため、圧着部の強度も確保できない。このように、特に細径の被覆電線においては、導通性と引張強度のバランスを圧縮率のみで制御することが難しい。このため、一度の圧着で、導通性と引張強度のバランスを圧縮率で制御しやすい接続体が望まれている。

これに対し、抗張力体入りの電線が検討されている。例えば、引張強度が３０Ｎ程度である導体からなる電線を使用する場合において、自動車用電線で要求される８０Ｎを超える引張強度を確保する為に、抗張力体入りの電線として、金属製や非金属製の抗張力体の外周に導線が螺旋状に巻かれているものが提案されている。このような電線は、導体を段剥きし、抗張力体を露出させてスリーブに挿入し、抗張力体を鋼製クランプで圧着し、さらに接着剤等の硬化性樹脂により一体化するとともに、導体部分をアルミニウム等のクランプで圧着する方法がある（特許文献１）。

また、複数の素線が束ねられてなる導体部と、導体部の外周側かつ被覆材の内周側であって素線同士の間に存在する谷間に繊維状の抗張力体が配置された被覆電線が提案されている（特許文献２）。

実開昭６１－０４６８２７号公報 特開２０１２－３８５６号公報

しかし、特許文献１も特許文献２も、例えば、太径の被覆導線を用いて圧着端子と接続を行う場合には、接続強度と接続抵抗が両立するような圧縮率で導線圧着部での圧着を行うことができるが、電線の径が細くなると、接続強度も電気抵抗も適切な圧着条件範囲が狭くなる。これは、前述したように、接続強度を確保しようとすると導体が破断して接続抵抗が高くなり、接続抵抗を重視すると、接続強度を得ることができず、電線の抜けの要因となるためである。このように、電線径が細くなればなるほど、接続強度と電気抵抗の両立は難しくなる。

また、例えば、特許文献１では、圧着時の圧縮率が低いと（すなわち強圧縮）、抗張力体がダメージを受けて引張強度が低下し、圧着時の圧縮率が高いと（すなわち低圧縮）、圧着部抵抗が上昇する。特に、オープンバレル形状で圧着を行うと、圧着時に導体と抗張力体が散逸し、引張強度が低下し圧着部抵抗が上昇するという問題がある。また、従来の抗張力体入り電線の接続の際には、段剥き作業や、抗張力体の圧着と導線の圧着のそれぞれの圧着工程が必要となる。このため、部品点数も多く、作業工数も増えて、高コストとなる。特に電線の径が細くなると、段剥き自体が困難になる。このように、特許文献１では、製造工程が複雑となるため、加工コストが増加するという問題がある。

また、特許文献２には、導線間に繊維状の抗張力体を備えることで、電気的特性を低下させることなく強度を向上させた例が開示されている。しかし、特許文献２の電線を圧着したとき、導線と端子の間に抗張力体が入りこむため、圧着部抵抗が上昇するおそれがある。仮に抗張力体が導体であったとしても、温度変化が加わったときに、熱膨張率の差で、抗張力体と導線の間にギャップが生じるため、圧着抵抗が上昇する。このように、特許文献２も、特許文献１と同様に、圧着時の圧縮率が低いと、抗張力体にダメージを受けて引張強度が低下し、圧着時の圧縮率が高いと圧着部抵抗を上昇するという問題は解決されていない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、圧着作業性が良好であり、接続強度と接続抵抗を両立することが可能な端子付き電線の製造方法等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、端子付き電線を製造する方法であって、前記端子付き電線は、被覆導線と端子とが電気的に接続されており、前記被覆導線は、抗張力体と、前記抗張力体の外周に配置され複数の導体からなる導線と、を有し、前記導線の断面積は０．３５ｓｑ以下であり、前記抗張力体の引張強度は、前記導線の引張強度よりも高く、前記端子は、前記被覆導線の先端の被覆部から露出する前記導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、前記導線は、前記導線圧着部において、前記導線の周方向の全周から圧着されることを特徴とする端子付き電線であって、前記導線圧着部を圧着する際に、圧縮の初期段階では、前記導線の圧縮率の低下と前記抗張力体の見かけの圧縮率の両者が低下し、その後さらに圧縮を続けることで、前記抗張力体の見かけの圧縮率の低下が相対的に少なくなり、前記導線の圧縮率の低下が主に進行することを特徴とする端子付き電線の製造方法である。

前記抗張力体は、複数の素線からなってもよい。

前記導線の圧縮率が、前記抗張力体が配置される領域の見かけの圧縮率以下であることが望ましい。

前記導線は、前記抗張力体の外周で撚られていてもよい。

前記導線の少なくとも先端部が、外周側から圧縮されていてもよい。

前記導体には、めっき処理が施されていてもよい。

前記導線は、軸方向の所定の位置において、全周から前記導線圧着部において圧着されていることが望ましい。

前記導線圧着部は、前記抗張力体とは接触しないことが望ましい。

前記導線の断面積は０．３５ｓｑ以下であってもよい。

第１の発明によれば、被覆導線の長手方向に垂直な断面において、抗張力体の外周部に導線が配置されているため、導線圧着部で導線を圧着した際に、確実に導線と導体圧着部とを接触させて導通させることができる。また、導線圧着部において、導線の全周から圧着するため、圧着時に、導線へ局所的な応力（変形）が生じることを抑制することができると共に、導線と導線圧着部の接触面積を確保することができる。また、従来の端子付き電線と同様の工程によって、容易に、被覆導線と端子とを圧着することができる。例えば、抗張力体と導線の圧縮率は、圧縮初期は同時に下がっていくが、抗張力体が先に圧縮限界を迎え、それ以上、圧縮率が下がりにくくなるために、抗張力体と導線の圧縮率には差が生じやすい。このような圧縮率に差が出る圧着では、抗張力体が高い圧縮率を保持しつつ、導線の圧縮率を下げることができるため、圧着部抵抗を下げるために強圧着が必要な導線に対して特に効果的となる。なお、抗張力体と導線の圧縮率が等しい圧着であっても、抗張力体が過剰に潰れることがないため、従来技術よりも高い引張強度を発現できる。

また、中央部の抗張力体によって、導線の引張強度を確保することができる。この際、従来のように、抗張力体と導線を別々のクランプで接続する必要がないため、部品点数も少なくて済み、接続作業も容易である。

上述したような効果は、特に、導線の断面積が０．３５ｓｑ以下の細径の被覆導線、さらには導線の断面積が０．３ｓｑ以下の細径の被覆導線を用いるような場合に有効である。

また、抗張力体の引張強度が、導線の引張強度よりも高いため、圧縮時に、抗張力体の変形が抑制され、電線の引張強度の低下を抑制することができる。この際、抗張力体が複数の素線からなれば、圧縮時に、抗張力体の外周部に、素線により凹凸が形成される。このため、導線は、同じ変形量であっても、１本の抗張力体の外周面で変形する場合と比較して、凹凸に導線の一部が入り込みながら変形することができるため、導線が潰れ過ぎることを抑制することができる。

また、導線圧着部を圧着する際に、抗張力体の引張強度が大きいため、導線の圧縮率を、抗張力体が配置される領域の見かけの圧縮率以下とすることができる。このため、抗張力体の変形を抑えつつ、確実に導線の圧縮変形を行うことができる。

また、導線が、抗張力体の外周で撚られていれば、導線のばらけが生じることを抑制することができる。

同様に、導線の先端部を、外周側から圧縮して端末処理部を形成することで、導線の先端を管状の導線圧着部へ挿入する際に、導線がばらけてしまうことを抑制することができる。

また、導体の表面に導電性の金属でメッキすることで、導通性及び引張強度に対して効果的である。また、電線圧着時の作業時に導体素線のばらつきが小さくなるという作業性への改善効果もある。

また、導線圧着部の軸方向の所定に位置において、導線の全周から圧着することで、より確実に、圧着時における、導線へ局所的な応力が生じることを抑制することができると共に、導線と導線圧着部の接触面積を確保することができる。

また、導線圧着部が抗張力体とは接触しないように圧着することで、導線の配列乱れを抑制し、導線と導線圧着部とを確実に接触させることができるとともに、導線及び抗張力体の圧縮を確実に行うことができる。例えば、オープンバレル形状によって、バレル片が断面中央部に強く食い込むような圧着を行った場合に、電線の断面形状が大きく変化してしまい、導線および抗張力体ともに圧縮率が下がらず、所望の性能を確保することが困難となる。また、導線圧着部が抗張力体と接触しないようにすることで、抗張力体が導線圧着部で損傷することを抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる端子付き電線の製造方法で製造された複数の端子付き電線を一体化することを特徴とするワイヤハーネスの製造方法である。

第２の発明によれば、細径の電線が複数束ねられたワイヤハーネスを得ることができる。

本発明によれば、圧着作業性が良好であり、接続強度と接続抵抗を両立することが可能な端子付き電線の製造方法等を提供することができる。

端子付き電線１０を示す斜視図。 端子付き電線１０を示す軸方向の断面図。 導線圧着部７における径方向断面図。 圧着前の端子１と被覆導線１１を示す図。 導線１３の先端部を示す図。 端末処理部１９の形態を示す図。 端末処理部１９の形態を示す図。 端末処理部１９の形態を示す図。 端末処理部１９の他の形態を示す図。 圧着工程における、導線圧着部７の変化を示す概略図。 圧着工程における、導線圧着部７の変化を示す概略図。 圧着工程における、導線圧着部７の変化を示す概略図。 圧着後の導線圧着部７を示す概略図。 圧着前の端子１ａと被覆導線１１を示す図。 端子付き電線１０ａを示す平面図。 図９ＡのＡ－Ａ線断面図。 図９ＡのＢ－Ｂ線断面図。 導線圧着部７における他の径方向断面図。 導線圧着部７における他の径方向断面図。 導線圧着部７における他の径方向断面図。 他の被覆導線１１の断面を示す図。 他の被覆導線１１の断面を示す図。

（第１の実施形態）
以下、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。図１は、端子付き電線１０を示す斜視図であり、図２Ａは、端子付き電線１０の軸方向の断面図、図２Ｂは、導線圧着部７の径方向断面図である。端子付き電線１０は、端子１と被覆導線１１とが電気的に接続されて構成される。

被覆導線１１は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である導線１３と、導線１３を被覆する被覆部１５からなる。すなわち、被覆導線１１は、被覆部１５と、その先端から露出する導線１３とを具備する。

端子１は、例えば銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。端子１には被覆導線１１が接続される。端子１は、端子本体３と圧着部５とがトランジション部４を介して連結されて構成される。

端子本体３は、所定の形状の板状素材を、断面が矩形の筒体に形成したものである。端子本体３は、内部に、板状素材を矩形の筒体内に折り込んで形成される弾性接触片を有する。端子本体３は、前端部から雄型端子などが挿入されて接続される。なお、以下の説明では、端子本体３が、雄型端子等の挿入タブ（図示省略）の挿入を許容する雌型端子である例を示すが、本発明において、この端子本体３の細部の形状は特に限定されない。例えば、雌型の端子本体３に代えて雄型端子の挿入タブを設けてもよいし、丸型端子のようなボルト締結部を設けても良い。

端子１の圧着部５は、被覆導線１１と圧着される部位であり、被覆導線１１の先端側に被覆部１５から露出する導線１３を圧着する導線圧着部７と、被覆導線１１の被覆部１５を圧着する被覆圧着部９とを有する。すなわち、被覆部１５が剥離されて露出する導線１３が、導線圧着部７により圧着され、導線１３と端子１とが電気的に接続される。また、被覆導線１１の被覆部１５は、端子１の被覆圧着部９によって圧着される。なお、本実施形態では、導線圧着部７と被覆圧着部９は、それぞれ周方向に閉じた管状（略円筒状）に構成される。

なお、導線圧着部７の内面の一部には、幅方向（長手方向に垂直な方向）に、図示を省略したセレーションが設けられてもよい。このようにセレーションを形成することで、導線１３を圧着した際に、導線１３の表面の酸化膜を破壊しやすく、また、導線１３との接触面積を増加させることができる。

図２Ｂに示すように、被覆導線１１は、断面の略中央に配置される抗張力体１７と、抗張力体１７の外周に配置された複数の導体からなる導線１３とを有する。抗張力体１７は、引張荷重に対して張力を受ける部材である。なお、詳細は後述するが、抗張力体１７は、複数本の素線からなる。また、抗張力体１７の外周部において、導線１３が、被覆導線１１の長手方向に螺旋状に撚られていてもよい。この際、抗張力体１７の外周に配置されるそれぞれの導線１３（素線）が、同一断面積の同一形状の導線１３（素線）であってもよい。導線１３としては、例えば、軟銅線、硬銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線などでよいが、電線導通性の観点から、軟銅線が望ましい。

前述したように、導線圧着部７は、管状である。このため、導線圧着部７の軸方向の所定位置（所定位置の断面）において、導線１３を、その全周３６０°から導線圧着部７で圧着することができる。すなわち、導線１３は、導線圧着部７において、導線１３の周方向の全周から圧着される。このため、導線圧着部７の内面は、導線１３と全周にわたって接触し、圧着時に、導線１３へ局所的な応力（変形）が生じることも抑制することができる。

ここで、本発明は、導線１３の断面積（素線の断面積の総計）が、０．３５ｓｑ以下である場合に特に有効である。すなわち、端子１は、断面積が０．３５ｓｑ以下の導線１３を圧着可能である。さらには、導線１３の断面積（素線の断面積の総計）は、０．３ｓｑ以下であることが望ましく、この場合には、端子１は、断面積が０．３ｓｑ以下の導線１３を圧着可能であることが望ましい。また、導線１３は抗張力体１７とともに用いられるため、導線１３の断面積は０．０５ｓｑ以下であってもよい。導線１３の断面積が小さいほど、本実施形態の効果が大きい。なお、圧着強度を確保する観点からは、導線１３の断面積は０．０１ｓｑ以上が好ましく、０．０３ｓｑ以上がより好ましい。

なお、抗張力体１７は、鋼線などの金属線であってもよく、樹脂や繊維強化樹脂であってもよいが、複数の素線が束ねられて構成される。例えば、抗張力体１７を構成する素線としては、ＰＢＯ（ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール）繊維、アラミド繊維、炭素鋼線、ステンレス線、液晶ポリエステル繊維、ガラス繊維、炭素繊維などを適用可能であるが、防食性を考慮すると非金属線であることが望ましい。

また、抗張力体１７の引張強度は、導線１３の引張強度よりも高いことが望ましい。なお、引張強度とは、引張応力を受けた際に破断に至る最大応力を言うが、本実施形態においては、圧着時の材料の潰れによる破断のしやすさの相対的な指標とする。すなわち、抗張力体１７は、圧着時において、導線１３と比較して変形しにくい材質で構成される。なお、さらに、抗張力体１７のヤング率は、導線１３のヤング率よりも高いことが望ましく、抗張力体１７の降伏応力（又は耐力）は、導線１３の降伏応力（又は耐力）よりも高いことが望ましい。

次に、端子付き電線１０の製造方法について説明する。図３は、圧着前の端子１と被覆導線１１を示す斜視図である。前述したように、端子１は、端子本体３と圧着部５とを有する。圧着部５は、導線圧着部７と被覆圧着部９とが一体で略円筒状に構成される。圧着部５は、例えば、板部材を丸めて端部同士を突き合わせて、長手方向に溶接やロウ付けによって接合してもよく、管状部材を展開して端子１を形成してもよい。なお、導線圧着部７と被覆圧着部９は、同一径であってもよいが、図示したように、被覆圧着部９の内径を導線圧着部７の内径よりも大きくしてもよい。

まず、前述したように、被覆導線１１の先端部の被覆部１５を剥離して、先端部の導線１３を露出する。次に、図４Ａに示すように、端子１の圧着部５へ挿入する前に、導線１３の先端部に端末処理部１９を形成してもよい。端末処理部１９は、導線１３の各素線がばらけないように一体化する処理部である。

前述したように、抗張力体１７が略中央に配置され、その外周に導線１３が配置される。導線１３は複数の導体からなる。このような場合において、図４Ｂに示すように、導線１３の少なくとも先端部を、外周側から圧縮することで、端末処理部１９を形成することができる。このように、導線１３の先端部が外周側から圧縮されることで、素線がばらけることが抑制され、管状の圧着部５への挿入が容易である。

また、図４Ｃに示すように、導線１３の少なくとも先端部に、一括してめき処理を施して、めっき層２１によって端末処理部１９を形成してもよい。このように、導線１３の先端部に外周から一括してめっき処理が施されていることで、素線がばらけることが抑制され、管状の圧着部５への挿入が容易である。

なお、導線１３の外周から一括してめっき処理を施す際に、めっき方法によっては高温になる場合がある。このようなめっき方法によって、導線１３を撚った後に一括めっきを行うと、抗張力体１７が熱により劣化して、引張強度が低下する恐れがある。

このような場合には、図４Ｄに示すように、それぞれの導体ごとにめっき層２１を形成してから抗張力体１７の外周に撚り合わせてもよい。また、図５に示すように、それぞれの導体ごとにめっき層２１を形成し、さらに、複数の導体の先端部に外周から一括してめっき処理を施してもよい。この場合、導体ごとのめっきと、一括めっきの種類を変えてもよい。前述したように、一括めっきを行うことで、導体のばらけを抑制することが可能であるが、導体を束ねて一括してめっき処理を行うと、導体の形状等の影響によって、部分的にめっきの厚い部分や薄い部分が生じてしまう恐れがある。これに対し、事前に導体ごとに下地めっき処置を行うことで、この影響を小さくして、略均一な一括めっきが可能となる。

なお、端末処理部１９は、圧縮やめっき処理による方法には限られず、例えば、導線１３の先端を半田処理や溶接処理によって素線のばらけを抑制してもよい。また、外周からの圧縮と一括めっきなどの複数の端末処理を併用してもよい。

次に、このように先端部を処理した被覆導線１１を、端子１の管状の圧着部５の後端部側から挿入する。被覆導線１１の先端部を圧着部５へ挿入すると、導線圧着部７の内部には導線１３の露出部が位置し、被覆圧着部９の内部には被覆部１５が位置する。この際、導線１３の先端が導線圧着部７の先端からはみ出してもよい。

図６Ａの中央の図は、圧着前における導線圧着部７における断面概略図であり、左図は抗張力体１７の領域の形態を示す図であり、右図は抗張力体１７の領域の拡大図である。前述したように、抗張力体１７は、複数の抗張力体素線１７ａが束ねられて形成される。導線１３は、抗張力体素線１７ａの外周に配置される。

なお、圧着前における導線１３の断面積は、全ての導体の断面積の総和である。すなわち、被覆導線１１の製品規格であり、断面における画像解析でも、比較的容易に総断面積を算出することができる。一方、抗張力体素線１７ａは、導線１３を構成する導体と比較して細かく、抗張力体素線１７ａと抗張力体素線１７ａ同士の間の隙間とを明確に区別することが困難である。このため、圧着前における抗張力体１７の断面積としては、導線１３で囲まれた抗張力体の領域の面積（図６Ａ中のＡ）とする。

図６Ｂは、圧縮途中における図６Ａに対応する図である。圧縮を開始すると、導線１３の変形と、抗張力体素線１７ａの変形が進行する。この際、変形初期においては、抗張力体素線１７ａの総断面積自体は大きく変化していなくても、抗張力体素線１７ａ同士の隙間が減少するため、見かけの抗張力体１７の領域の断面積（図６Ｂ中のＡ１）が減少する。すなわち、導線圧着部７を圧着する際に、圧縮の初期段階では、導線１３の変形による圧縮率と抗張力体１７の見かけの圧縮率の両者が低下する。

図６Ｃは、完全に圧着が完了した状態における図６Ａに対応する図である。前述したように、抗張力体素線１７ａは、導線１３と比較して強度が高く変形しにくいため、隙間が減少した後は、抗張力体１７の断面積（図６Ｃ中のＡ２）は大きく低下せず、主に導線１３の変形（断面積減少）が進行する。なお、圧縮後の抗張力体１７の見かけの断面積は、導線圧着部７の内部の断面積から、導線１３の断面積を差し引いたものとなる。このように、図６Ｂの状態から、その後さらに圧縮を続けることで、抗張力体１７の見かけの圧縮率の低下が相対的に少なくなり、導線１３の圧縮率の低下が主に進行する。

ここで、圧着後における導線１３の圧縮率は、抗張力体１７が配置される領域の見かけの圧縮率以下である。なお、圧着工程前の導線１３における総断面積をＡ０（図６Ａ）とし、圧縮された後の導線１３の総断面積をＡ３（図６Ｃ）とすると、導線１３の圧縮率＝Ａ３／Ａ０（％）である。また、圧着工程前の抗張力体領域の断面積をＡ（図６Ａ）とし、圧縮された後の抗張力体領域の断面積をＡ２（図６Ｃ）とすると、抗張力体１７が配置される領域の見かけの圧縮率＝Ａ２／Ａ（％）である。したがって、Ａ３／Ａ０≦Ａ２／Ａとなる。なお、圧縮後の導線１３と抗張力体１７の面積比率Ａ３／Ａ２は、電線全体の圧縮率により変化する。

前述したように、導線１３は、導線圧着部７において、導線１３の周方向の全周から圧着される。また、図６Ｃに示すように、抗張力体１７が、複数の抗張力体素線１７ａによって形成されるため、抗張力体１７（領域）の外周部には凹凸が形成される。このため、抗張力体１７と導線１３との界面において、導線１３は、抗張力体素線１７ａによる凹凸に応じて変形する。抗張力体１７の外形が凹凸になることで、導線１３と抗張力体１７の接触面積が増え、摩擦力が大きくなる。このため、引張に対して導線１３から抗張力体１７へ力が伝わりやすくなり、導線１３に引張力が付与された際の強度の上昇が見込める。

例えば、抗張力体１７が単線であると、抗張力体１７と導線１３との界面はほぼ平滑となる。この際、抗張力体１７は、導線１３に対して変形しにくいため、導線１３は、抗張力体１７の表面に沿って潰れるように変形する。このため、導線１３が薄くなりすぎて断線する恐れがある。これに対し、抗張力体１７の外周面に凹凸が形成されれば、導線１３がこの凹凸に嵌るように変形可能であるため、過剰に潰れすぎることがなく、断線を抑制することができる。

なお、抗張力体１７（抗張力体素線１７ａ）は、導線１３と比較して変形量が少ないため、断面積の減少による破断は生じにくい。特に、導線圧着部７が管状であるため、導線１３が全周から圧縮され、抗張力体１７と導線圧着部７との間に導線１３が配置され、抗張力体１７と導線圧着部７が接触しないため、抗張力体１７が損傷することもない。

なお、図７に示すように、抗張力体１７（抗張力体素線１７ａ）が、導線１３間に入り込み、抗張力体１７の一部が導線圧着部７と接触する場合がある（図中Ｃ部）。前述したように、抗張力体１７と導線圧着部７は接触しないことが望ましいが、図示したように、抗張力体１７の一部が導線圧着部７とわずかに接触してもよい。例えば、任意の断面において、抗張力体１７の総外周長の内、導線圧着部７と接触している抗張力体１７の周長が３０％以下であれば、抗張力体１７の損傷抑制効果を得ることができる。

以上により、端子付き電線１０を得ることができる。さらに、得られた端子付き電線１０を含む、複数の端子付き電線が一体化されたワイヤハーネスを得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、導線圧着部７において、導線１３は、全周３６０°方向から圧着が行われるため、圧着時に、導線１３へ局所的な応力（変形）が生じることを抑制することができる。また、圧着時に、中心の抗張力体１７と周囲に撚り合わせられた導線１３の構造を大きく崩すことなく圧着が可能となる。また、導線圧着部７が導線１３の全周にわたって接触するため、抵抗の悪化も抑制することができる。

また、抗張力体１７の引張強度が導線１３の引張強度よりも高いため、より強い圧着を行うことができる。すなわち、強圧着を行ったとしても、抗張力体１７にダメージが入らないため、被覆導線１１が導線圧着部７で破断することを抑制することができる。また、強圧着を行うことで、導線１３の酸化膜を破壊し、導線１３と端子１とをより確実に密着させることができるため、圧着部の低い抵抗と、高い引張強度とを両立することができる。このため、特に０．３５ｓｑ以下の細い電線に対して有効である。

また、抗張力体１７が、抗張力体素線１７ａからなるため、圧着初期においては、導線１３の変形と、抗張力体素線１７ａ同士の隙間がなくなるような変形とが進行する。このため、導線１３のみに圧縮力が加わらず、導線１３に適度は圧縮変形を起こさせることができる。また、抗張力体１７の外周面に凹凸が形成され、導線１３が、この凹凸形状に沿うように変形するため、導線１３の過剰な潰れが抑制される。

なお、導線圧着部７においては、端子１（導線圧着部７）が内部の導線１３へ圧着され、導線１３は、内部の抗張力体１７（抗張力体素線１７ａ）と圧着される。この際、導線圧着部７に十分な圧縮量があれば、端子１（導線圧着部７）と導線１３との摩擦力も、導線１３と抗張力体１７（抗張力体素線１７ａ）との摩擦力も充分であるため、高い引き抜き力を得ることができる。一方、十分な圧縮量がないと、端子１（導線圧着部７）と導線１３との摩擦力は比較的容易に確保することができるが、導線１３と抗張力体１７（抗張力体素線１７ａ）との摩擦力が十分確保できないため、高い引き抜き力を得ることができない。したがって、導線圧着部７においては、導線１３が破断しない範囲で、十分に大きな圧縮量（低い圧縮率）を確保することが望ましい。

さらには、本実施形態のように導線圧着部７が筒状であり、接合部にロウ付け部分がある場合には、硬度の低いロウ付け部は、導線１３への圧縮応力が小さくなるため、抗張力体１７が引き抜け易くなる。このため、ロウ付け部を除去するか、あるいは、ロウ付け部分がなく、導線圧着部７に形成される接合部の硬さを、導線圧着部７における材料の硬さと同等とすることが望ましい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態にかかる端子１ａの被覆導線１１が圧着される前の斜視図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の機能を奏する構成については、図１～図６Ｃと同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

端子１ａは、端子１と略同様の構成であるが、圧着部５の形態がオープンバレル型である点で異なる。端子１ａも端子１等と同様に圧着することができる。図９Ａは、端子１ａと被覆導線１１とを圧着した端子付き電線１０ａを示す平面図である。

ここで、オープンバレル型の導線圧着部７では、対向する少なくとも一対のバレル片が折り込まれて、導線１３が圧着される。この際、本実施形態では、互いに対向するバレル片同士が、導線圧着部７の軸方向に対して互いにずれて千鳥状に配置される。なお、被覆圧着部９は、対向するバレル片同士が突き合わせられてもよく、又は、導線圧着部７と同様に、バレル片同士が軸方向にずれて配置されてもよい。

このように、千鳥状にずれて配置されたバレル片を有するオープンバレル型の圧着部は、一般的に、圧着対象を傷つけることなく、確実にバレル片と圧着対象とを密着させて圧着することが可能である。

なお、千鳥状に配置されたバレル片による圧着では、完全に導線１３の外周を全周にわたって圧着することができない場合がある。図９Ｂは、図９ＡのＡ－Ａ線断面図であり、図９Ｃは、図９ＡのＢ－Ｂ線断面図である。図９Ｂ、図９Ｃに示すように、導線圧着部７の軸方向の所定の位置の断面においては、周方向の一部に、導線圧着部７によって圧着されていない隙間２３が形成される。

しかし、この場合でも、隙間２３は、導線圧着部７の軸方向に直線状には並ばず、それぞれの断面位置において、周方向の異なる位置に形成される。このため、導線１３は、導線圧着部７の軸方向のいずれかの位置において、必ず周方向の全周が圧着されているといえる。例えば、図９Ｂにおける隙間２３の周方向位置は、図９Ｃにおける断面位置では導線圧着部７で圧着されており、図９Ｃにおける隙間２３の周方向位置は、図９Ｂにおける断面位置では導線圧着部７で圧着されている。このように、導線１３の周方向の全周が、導線圧着部７のいずれかの位置において圧着されていてもよい。

このように、導線圧着部７において、圧着部５をオープンバレル型としても、第１の実施形態等と同様の効果を得ることができる。また、圧着部５をオープンバレル型とすることで、圧着部５への導線１３の配置が容易である。

このように、導線圧着部７において、導線１３が全周から圧縮されれば、導線圧着部７は、必ずしも管状でなくてもよい。また、オープンバレル型の導線圧着部７であっても、バレル片を千鳥配置せずに、バレル片同士を、導線圧着部７の軸方向に対して、同一位置で対向する位置に配置してもよい。

例えば、図１０Ａは、バレル片同士が対向する位置に配置されたオープンバレル型の導線圧着部７で圧着した例を示す断面図である。図１０Ａに示す例では、導線圧着部７の軸方向に対して、同一位置で互いに対向する位置にバレル片を配置し、バレル片同士がラップするように圧着される。すなわち、対向するバレル片同士が重ね合わせられ、一方のバレル片が他方のバレル片を包み込むように圧着される。

また、図１０Ｂに示すように、互いに対向する位置に配置されるバレル片の先端同士が突き合わせられてもよい。なお、この場合には、図１０Ｃに示すように、バレル片の先端が内部に食い込んで、抗張力体１７と接触すると、導線１３の配置が乱れ、抗張力体１７が破断する恐れもあるため望ましくない。このように、オープンバレル型の導線圧着部であっても、導線１３を全周から圧着できるが、バレル片が抗張力体１７に接触するまで食い込まないようにすることが望ましい。

各種の端子付き電線を作成し、圧着部の電気特性（圧着部抵抗性能）、機械的特性（引張強度性能）及び防食性能を評価した。なお、被覆導線としては、全て断面中央に抗張力体が配置され、外周に導線が撚り合わせられたものを用いた。電気特性としては、端子と被覆導線との電気抵抗値を測定して評価した。機械的特性としては、端子から被覆導線を引っ張り、被覆導線が引き抜かれる際の荷重によって引張強度を測定した。また、防食性は、塩水噴霧試験によって評価した。使用した各材料を表１に示し、各条件及び評価結果を表２～表１０に示す。

電線の断面積は、導体の総断面積である。導線材は、導線を構成する材質であり、抗張力体は、抗張力体を構成する材質である。なお、抗張力体において「繊維」とあるのは、複数の細い素線（繊維）が束ねられて形成されていることを示し、「単線」とあるのは、１本の太い抗張力体であることを示す。

導線処理は、導線の端末の処理であり、「スズメッキ」は、図４Ｃに示すように、個々の導体にスズメッキを施したものであり、「一括メッキ」は、図４Ｂに示すように、全体を一括してスズメッキしたものである。

端子形状の「管」は、図１に示す端子１と同様に管状の形態である。また、「オープンバレル ラップ」は、図１０Ａに示す形態であり、「オープンバレル 千鳥」は、図９Ａに示す形態であり、「オープンバレル （食い込みなし）」は、図１０Ｂに示す形態であり、「オープンバレル（食い込みあり）」は、図１０Ｃに示す形態である。

導体圧縮率は、導体圧着部における、圧縮前の導体の総断面積に対する圧縮後の導体の総断面積である。また、抗張力体圧縮率は、抗張力体の領域の見かけの圧縮率であり、導体圧着部における、圧縮前の導線で囲まれた領域の断面積に対する、圧縮後の導線で囲まれた領域の断面積である。

圧着部抵抗値は、端子の先端と、１００ｍｍ長さの被覆導線の後端と間の電気抵抗である。圧着部抵抗値が１ｍΩ未満を「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」とし、１ｍΩ～２ｍΩを「ｇｏｏｄ」とし、２ｍΩ超を「ｂａｄ」とした。引張強度は、端子から被覆導線を引き抜く際の荷重である。引張強度性能は、５０Ｎ以上を「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」とし、４０Ｎ以上５０Ｎ未満を「ｇｏｏｄ」とし、４０Ｎ未満を「ｂａｄ」とした。また、防食性能は、温度３５℃、塩水濃度５ｍａｓｓ％の塩水を６８．６～１７６．５ｋＰａで９６時間噴霧させ、その後、温度８０℃湿度９０～９５％で９６時間放置した。その後、常温で乾燥後、通電可否を確認し、通電可であったのものを「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」とした。

表２～表８より分かるように、導線材よりも抗張力体の引張強度が高く、抗張力体が複数の素線で構成されているものは、電線断面積が０．０５ｓｑ～０．３５ｓｑの全てにおいて、圧着部抵抗性能及び引張強度性能が「ｇｏｏｄ」以上であった。特に、導線材がコルソン合金線以外のものは、全て圧着部抵抗性能が「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」であった。また、抗張力体が炭素繊維以外の樹脂繊維製のものは、全て引張強度性能が「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」であった。

一方、比較例１、３は、抗張力体を有さず、中～強圧着をしたため、圧着時に導線が破断して、引張強度性能が「ｂａｄ」となった。これに対し、比較例２は、弱圧着とすることで、引張強度性能は「ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」となったが、十分に導線の表面の酸化被膜が破壊されず、圧着部抵抗性能が「ｂａｄ」となった。

比較例４、５は、抗張力体が単線であり、かつ、外面がほとんど変形しなかったため、圧着時に導線が潰れすぎて断線し、圧着部抵抗性能が「ｂａｄ」となった。一方、比較例６は、比較例４、５に対して弱圧着とすることで、導線の潰れを抑制し、圧着部抵抗性能は「ｇｏｏｄ」となったが、圧着が不十分であるため、引張強度性能が「ｂａｄ」となった。同様に、比較例７も抗張力体が単線であり、かつ、外面がほとんど変形しなかったため、圧着部抵抗性能が「ｂａｄ」であるとともに、銅線とステンレス線の異種金属の接触による電食により、防食性が「ｂａｄ」となった。

また、比較例８は、抗張力体が樹脂繊維製ではあるが、抗張力体の引張強度が導線材の引張強度よりも低いため、圧着時に抗張力体が潰れてしまい、引張強度性能が「ｂａｄ」となった。また、比較例９は、導線圧着部におけるバレル片が抗張力体にまで食い込んでいるため、導体同士の配列が乱れ、圧着部抵抗性能が「ｂａｄ」となるとともに、抗張力体が損傷したため、引張強度性能も「ｂａｄ」となった。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した説明では、抗張力体１７の外周に、導線１３が１層配置された例を示したが、導線１３の配置はこれには限定されない。導線１３が抗張力体１７の外周側に配置されていれば、図１１Ａに示すように、抗張力体１７の周囲に２層で導線１３が配置されてもよく、図１１Ｂに示すように、抗張力体１７の周囲に３層で導線１３が配置されてもよい。また、導線１３の本数は、導線１３自体の導電性や強度などの観点から、抗張力体１７に接する層では３本以上あればよく、２０本以下が好ましい。例えば、図４Ｂ～図４Ｄ、図５、図１１Ａ、図１１Ｂ等に図示されるように１２本でも１４本でもよく、６本や８本などであってもよい。

また、上述した説明では、抗張力体１７は、複数の抗張力体素線１７ａからなる例について説明したが、抗張力体１７が単線であっても、圧縮時に導線１３と共に外形が変形可能であり、圧縮後に外周部に凹凸形状が形成されれば、単線であってもよい。例えば、前述した比較例４～７は、抗張力体が単線であり、不合格となったが、単線であっても、導線の圧縮時に外面がわずかに変形すれば、圧着部抵抗性能の低下は抑制可能である。但し、抗張力体１７が導線１３よりも変形しやすいと、抗張力体１７として機能しないため、圧縮時には、導線１３が優先して潰れて、軸方向へ延びる際に、導線１３からの圧力で、抗張力体の表面にわずかな凹凸が形成される程度であることが望ましい。

１、１ａ………端子
３………端子本体
４………トランジション部
５………圧着部
７………導線圧着部
９………被覆圧着部
１０、１０ａ……端子付き電線
１１………被覆導線
１３………導線
１５………被覆部
１７………抗張力体
１７ａ………抗張力体素線
１９………端末処理部
２１………めっき層
２３………隙間

Claims (10)

1. 端子付き電線を製造する方法であって、
   前記端子付き電線は、
   被覆導線と端子とが電気的に接続されており、
   前記被覆導線は、抗張力体と、前記抗張力体の外周に配置され複数の導体からなる導線と、を有し、
   前記導線の断面積は０．３５ｓｑ以下であり、
   前記抗張力体の引張強度は、前記導線の引張強度よりも高く、
   前記端子は、前記被覆導線の先端の被覆部から露出する前記導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆導線の前記被覆部が圧着される被覆圧着部と、を具備し、
   前記導線は、前記導線圧着部において、前記導線の周方向の全周から圧着されることを特徴とする端子付き電線であって、
   前記導線圧着部を圧着する際に、圧縮の初期段階では、前記導線の圧縮率の低下と前記抗張力体の見かけの圧縮率の両者が低下し、その後さらに圧縮を続けることで、前記抗張力体の見かけの圧縮率の低下が相対的に少なくなり、前記導線の圧縮率の低下が主に進行することを特徴とする端子付き電線の製造方法。
2. 前記抗張力体は、複数本の素線からなることを特徴とする請求項１記載の端子付き電線の製造方法。
3. 前記導線の圧縮率が、前記抗張力体が配置される領域の見かけの圧縮率以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子付き電線の製造方法。
4. 前記導線は、前記抗張力体の外周で撚られていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
5. 前記導線の少なくとも先端部が、外周側から圧縮されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
6. 前記導体には、めっき処理が施されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
7. 前記導線は、軸方向の所定の位置において、全周から前記導線圧着部において圧着されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
8. 前記導線圧着部は、前記抗張力体とは接触しないことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
9. 前記導線の断面積が０．３ｓｑ以下であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法で製造された複数の端子付き電線を一体化することを特徴とするワイヤハーネスの製造方法。

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