JP5690538B2

JP5690538B2 - 繊維導体の接続構造

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Publication number: JP5690538B2
Application number: JP2010216768A
Authority: JP
Inventors: 恒花▲崎▼
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: CN103262346A; KR20130052613A; US9048549B2; KR101540983B1; EP2622687A4; CN103262346B; JP2012074180A; EP2622687B1; EP2622687A1; WO2012043422A1; RU2524523C1; US20130175089A1

Description

本発明は、繊維導体の接続構造に係り、特に、繊維の表面に導電性の金属をめっきした導体を複数撚って構成された繊維導体と、前記繊維導体に電気的に接続される端子部と、の接続構造に関するものである。

従来の電線は、複数本の銅線を撚って芯線としたものが主流である。この芯線として銅線を用いた電線に対して、引っ張り強度、軽量化及び屈曲性を高めるために、繊維の表面に銅等の導電性の金属をめっきした導体を複数本撚って構成された繊維導体を芯線とするものが考えられている。

そして、このような繊維導体の端部に端子金具を接続する方法としては、図７、図８に示すように、従来の銅線９２１と同様に、繊維導体を端子金具９０３に圧着する方法が考えられる（特許文献１）。

しかしながら、繊維電線は、引っ張り方向の力は強いが、一本、一本が極細のため、せん断方向の力に弱い。従って、従来の圧着による接続方法では、端子金具９０３の圧着片（エッジ）９０３ａによって、せん断方向に局所的に力がかかることとなり、よって、圧着時に繊維導体が切れてしまう虞れがあった。

特開２０１０−１４０８０７

そこで、本発明は、繊維導体のせん断方向に力がかかることが抑制されることで、電気的接続の信頼性の向上を図った繊維導体の接続構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、繊維の表面に導電性の金属をめっきした導体を複数撚って構成された繊維導体と、前記繊維導体の端部に取り付けられる棒状の軸部と前記軸部から外方向に延びた頭部とを備えたビスと、前記軸部が通される孔部が設けられ、前記ビスに接続される板状の端子部と、を備えた繊維導体の接続構造において、前記端子部に設けられた前記頭部に重ねられる重なり面と前記頭部との間に前記繊維導体が挟まれることで前記繊維導体と前記端子部とが電気的に接続され、前記繊維導体は、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部を通された状態で、前記重なり面と前記頭部との間に挟まれており、前記軸部及び前記底部の第１境界部と、前記重なり面及び前記孔部の内周面の第２境界部と、のうち少なくともいずれか一方は、角部を有さない曲面に形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記繊維導体が前記重なり面と前記頭部との間に挟まれた状態で、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部がプレスされて、前記底部がプレスされることで前記軸部が前記孔部から抜け出ることを防止する第２頭部が形成されることを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、繊維の表面に導電性の金属をめっきした導体を複数撚って構成された繊維導体と、前記繊維導体の端部に取り付けられる棒状の軸部と前記軸部から外方向に延びた頭部とを備えたビスと、前記軸部が通される孔部が設けられ、前記ビスに接続される板状の端子部と、を備えた繊維導体の接続構造において、前記端子部に設けられた前記頭部に重ねられる重なり面と前記頭部との間に前記繊維導体が挟まれることで前記繊維導体と前記端子部とが電気的に接続されているので、重なり面と頭部とは面同士が接触していることとなり、繊維導体は面と面との間に挟まれていることとなり、よって、繊維導体のせん断方向に力がかかることが抑制されることとなり、よって、これら繊維導体と端子部との電気的接続の信頼性の向上を図った繊維導体の接続構造を提供することができる。

また、前記繊維導体は、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部を通された状態で、前記重なり面と前記頭部との間に挟まれており、前記軸部と前記底部との第１境界部、及び、前記重なり面と前記孔部の内周面との第２境界部は、角部を有さない曲面に形成されているので、より一層、繊維導体のせん断方向に力がかかることが抑制されることとなり、よって、これら繊維導体と端子部と電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。

請求項２に記載の本発明によれば、前記繊維導体が前記重なり面と前記頭部との間に挟まれた状態で、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部がプレスされて、前記底部がプレスされることで前記軸部が前記孔部から抜け出ることを防止する第２頭部が形成されるので、前記底部がプレスされることで、ビスとしてのリベットと端子部とが一体化することとなり、リベットと端子部とが一体化することで、前記リベットによって、これら繊維導体と端子部とがより密接した状態で接合されることとなり（即ち、リベット接合されることとなり）、よって、リベットと端子部との間に挟まれた繊維導体は、該端子部と半永久的に接続されることとなり、よって、より一層、電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。

本発明の参考例における繊維導体の接続構造を模式的に示す説明図である。（Ａ）は、図１に示された繊維導体の接続構造を構成する繊維導体の側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の正面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）に示す導体の斜視図である。（ａ）は、図２に示された繊維導体と端子部とが、接続される様子を示す説明図であり、（ｂ）は、繊維導体と端子部とが、接続された状態を示す説明図である。繊維導体と端子部とが接続された状態で、底部がプレスされた状態を模式的に示す説明図である。（ａ）は、本発明の一実施形態における繊維導体の接続構造を構成する繊維導体と端子部とが、接続される様子を示す説明図であり、（ｂ）は、繊維導体と端子部とが、接続された状態を示す説明図である。繊維導体と端子部とが接続された状態で、底部がプレスされた状態を模式的に示す説明図である。従来の繊維導体の接続構造を示す斜視図である。図７中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

以下、本発明の参考例にかかる繊維導体の接続構造１を、図１乃至図４に基づいて説明する。

上記繊維導体の接続構造１は、図１に示すように、繊維導体２１を備えた電線２と、この電線２の端部に取り付けられる棒状の軸部５と前記軸部５から外方向に延びた頭部６とを備えたビスとしてのリベット３と、前記軸部５が通される孔部８が設けられた板状の端子部４と、を備えている。また、図３（図５）に示された矢印Ｋは、軸部５が孔部８に通される（侵入する）方向を示している。

上記電線２は、移動体としての自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成する。上記電線２は、図２に示すように、導電性の繊維導体２１と、絶縁性の被覆部２２と、を備えている。前記繊維導体２１は、複数の導体２３が撚られて構成されている。この導体２３は、例えばパラ系アラミドやポリアリレートなど樹脂から成る繊維２３Ａと、この繊維２３Ａの表面にめっきされた導電性の金属としての銅２３Ｂと、から構成されている。

なお、本実施形態では、導電性の金属として銅２３Ｂを用いているが、本発明はこれに限ったものではなく、繊維２３の表面にめっきできるものであればよい。また、繊維２３Ａとしては、樹脂からなる化学繊維を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば天然繊維であってもよい。

上記リベット３は、導電性の金属で構成されている。

上記端子部４には、図３に示すように、当該端子部４を貫通し、前記軸部５が通される孔部８が設けられている。また、端子部４には、軸部５が孔部８に通された状態で、頭部６に重ねられる重なり面９が設けられている。この重なり面９は、平坦に形成されており、頭部６に設けられ該重なり面９に重なる面と、隙間なくぴったりと重ねられる。即ち、重なり面９と頭部６に設けられた前記面とが、面接触するように設けられている。

次に、上述した繊維導体の接続構造１の組み立て方法について、図３、図４を参照して、以下説明する。まず、電線２の端末の被覆部２２を剥いて、繊維導体２１を露出させる。次に、図３（ａ）に示すように、露出した繊維導体２１を曲げて輪を作って、繊維導体２１によって作られた輪を、端子部４の重なり面９に載置する。そして、リベット３を端子部４に近付けて、軸部５を、矢印Ｋに沿って孔部８に通すとともに、前記輪を端子部４（重なり面９）と頭部６との間に挟む（図３（ｂ）に示す）。こうして、電線２（繊維導体２１）と端子部４と、は電気的に接続される。

さらに、前記輪が端子部４（重なり面９）と頭部６との間に挟まれ、かつ、リベット３の軸部５が端子部４の孔部８に通された状態で、頭部６を端子部４に押し付けて、頭部６を端子部４に押し付けた状態で、軸部５の頭部６から離れた側の底部７を、端子部４に向かって叩いてプレスする。すると、図４に示すように、底部７がプレスされることで軸部５が孔部８から抜け出ることを防止する第２頭部１１が形成されるとともに、リベット３と端子部４とが一体化することとなり、リベット３と端子部４とが一体化することで、前記リベット３によって、これら繊維導体２１と端子部４とがより密接した状態で接合されることとなる（即ち、リベット接合されることとなる）。こうして、繊維導体の接続構造１は組み立てられる。

上述した実施形態によれば、繊維の表面に導電性の金属をめっきした導体を複数撚って構成された繊維導体２１と、前記繊維導体２１の端部に取り付けられる棒状の軸部５と前記軸部５から外方向に延びた頭部６とを備えたビスとしてのリベット３と、前記軸部５が通される孔部８が設けられ、前記リベット３に接続される板状の端子部４と、を備えた繊維導体の接続構造１において、前記端子部４に設けられた前記頭部６に重ねられる重なり面９と前記頭部６との間に前記繊維導体２１が挟まれることで前記繊維導体２１と前記端子部４とが電気的に接続されているので、重なり面９と頭部６とは面同士が接触していることとなり、繊維導体２１は面と面との間に挟まれていることとなり、よって、繊維導体２１のせん断方向に力がかかることが抑制されることとなり、よって、これら繊維導体２１と端子部４との電気的接続の信頼性の向上を図った繊維導体の接続構造１を提供することができる。

また、前記繊維導体２１によって輪が作られた状態で、前記重なり面９と前記頭部６との間に挟まれているので、繊維導体２１が、該繊維導体２１の長手方向に沿って引っ張られた際においても、該繊維導体２１が前記軸部５に巻き付けられていることとなり、よって、前記繊維導体２１が互いに接触した重なり面９と頭部６との間から引き抜かれてしまうことなく巻き付けられていることとなり、よって、より一層、電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。

また、前記重なり面９と前記頭部６との間に前記繊維導体２１が挟まれた状態で、前記軸部５の前記頭部６から離れた側の底部７がプレスされて、前記底部７がプレスされることで前記軸部５が前記孔部８から抜け出ることを防止する第２頭部１１が形成されるので、前記底部７がプレスされることで、ビスとしてのリベット３と端子部４とが一体化することとなり、リベット３と端子部４とが一体化することで、前記リベット３によって、これら繊維導体２１と端子部４とがより密接した状態で接合されることとなり（即ち、リベット接合されることとなり）、よって、リベット３と端子部４との間に挟まれた繊維導体２１は、該端子部４と半永久的に接続されることとなり、よって、より一層、電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態にかかる繊維導体の接続構造１０を、図５、図６を参照して説明する。なお、図５、図６において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

上記繊維導体の接続構造１０は、繊維導体２１を備えた電線２と、この電線２の端部に取り付けられる棒状の軸部５と前記軸部５から外方向に延びた頭部６とを備えたビスとしてのリベット３と、前記軸部５が通される孔部８が設けられた板状の端子部４と、を備えている。

上記軸部５には、図６に示すように、該軸部５と前記頭部６から離れた側の底部７と間に第１境界部Ｒ１が設けられており、該第１境界部Ｒ１は、角部を有さない曲面に形成されている。なお、図５においては、第１境界部Ｒ１は省略されている。

上記端子部４には、重なり面９と孔部８の内周面との間に第２境界部Ｒ２が設けられており、該第２境界部Ｒ２は、角部を有さない曲面に形成されている。

次に、上述した繊維導体の接続構造１０の組み立て方法について、図５、図６を参照して、以下説明する。まず、電線２の端末の被覆部２２を剥いて、繊維導体２１を露出させる。次に、図５（ａ）に示すように、露出した繊維導体２１を、端子部４の表面を矢印Ｋ方向に対して交差する方向に沿って該孔部８を横断するように載置する。そして、リベット３を端子部４に近付けて、軸部５を、矢印Ｋに沿って孔部８に通す。すると、繊維導体２１は、図５（ｂ）に示すように、頭部６と重なり面９（端子部４）との間、軸部５と孔部８の内周面の間、軸部５の底部７を通り、軸部５と孔部８の内周面の間、頭部６と重なり面９（端子部４）との間を通された状態で、リベット３と端子部４との間に挟まれる。この際、繊維導体２１は、該繊維導体２１の長手方向に沿って力がかけられている状態であるが、第１境界部Ｒ１、及び、第２境界部Ｒ２が設けられていることで、該繊維導体２１のせん断方向に力がかけられることなく、端子部４に接続されている。こうして、電線２（繊維導体２１）と端子部４と、は電気的に接続される。

さらに、繊維導体２１が、軸部５の頭部６から離れた側の底部７を通された状態で、リベット３に設けられた頭部６を端子部４に押し付けて、頭部６を端子部４に押し付けた状態で、軸部５の頭部６から離れた側の底部７を、端子部４に向かって叩いてプレスする。すると、図６に示すように、底部７がプレスされることで軸部５が孔部８から抜け出ることを防止する第２頭部１１が形成されるとともに、リベット３と端子部４とが一体化することとなり、リベット３と端子部４とが一体化することで、前記リベット３によって、これら繊維導体２１と端子部４とがより密接した状態で接合されることとなる（即ち、リベット接合されることとなる）。こうして、繊維導体の接続構造１０は組み立てられる。

上述した実施形態によれば、前記繊維導体２１は、前記軸部５の前記頭部６から離れた側の底部７を通された状態で、前記ビスとしてのリベット３と前記端子部４との間に挟まれており、前記軸部５と前記底部７との第１境界部Ｒ１、及び、前記重なり面９と前記孔部８の内周面との第２境界部Ｒ２は、角部を有さない曲面に形成されているので、より一層、繊維導体２１のせん断方向に力がかかることが抑制されることとなり、よって、これら繊維導体２１と端子部４と電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態として、ビスとしてのリベット３が用いられているが、本発明はこれに限ったものではなく、端子部４の孔部８に通される棒状の軸部５と、前記軸部５から外方向に延びた頭部６と、を備えていれば、リベット３でなくてもよい。

また、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１、１０繊維導体の接続構造
２１繊維導体
２１Ａ繊維
２１Ｂ銅（金属）
３リベット（ビス）
４端子部
５軸部
６頭部
７底部
８孔部
９重なり面
１１第２頭部
Ｒ１第１境界部
Ｒ２第２境界部

Claims

繊維の表面に導電性の金属をめっきした導体を複数撚って構成された繊維導体と、
前記繊維導体の端部に取り付けられる棒状の軸部と前記軸部から外方向に延びた頭部とを備えたビスと、
前記軸部が通される孔部が設けられ、前記ビスに接続される板状の端子部と、を備えた繊維導体の接続構造において、
前記端子部に設けられた前記頭部に重ねられる重なり面と前記頭部との間に前記繊維導体が挟まれることで前記繊維導体と前記端子部とが電気的に接続され、
前記繊維導体は、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部を通された状態で、前記重なり面と前記頭部との間に挟まれており、
前記軸部及び前記底部の第１境界部と、前記重なり面及び前記孔部の内周面の第２境界部と、のうち少なくともいずれか一方は、角部を有さない曲面に形成されていることを特徴とする繊維導体の接続構造。
前記重なり面と前記頭部との間に前記繊維導体が挟まれた状態で、前記軸部の前記頭部から離れた側の底部がプレスされて、前記底部がプレスされることで前記軸部が前記孔部から抜け出ることを防止する第２頭部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の繊維導体の接続構造。