JP2008226671A - 自動車用極細電線の端子圧着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】銅又は銅合金を導体部に用いた極細電線であっても、導通と保持力とを共に満足させる。
【解決手段】端子１のワイヤーバレル５を、導体部断面積の圧着前後の面積比率が７５％以上９５％未満となる前方部分６と、当該面積比率が９５％以上９９％以下となる後方部分７との二段に分かれて形成されるように夫々圧着した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車内の配線に使用される電線、特に導体部に銅又は銅合金を使用してサイズが０．２２ｓｑ以下（導体部の径が０．５５ｍｍ以下）の極細電線に端子を圧着する際の端子圧着構造に関する。

自動車のワイヤハーネスに使用される電線は、導電性や強度等の特性を鑑み銅電線が使用されるのが一般的であるが、このような電線には、端子間接続部と電線接続部とからなる端子が圧着されて、当該端子の端子間接続部を電気コネクタに挿入嵌合する等して使用される。端子の電線接続部には、特許文献１に示すように、電線の絶縁被覆部を圧着するインシュレーションバレルと、そのインシュレーションバレルの前方にあって電線の導体部を圧着するワイヤーバレルとを備えた形態がよく知られている。この端子上に電線を位置決めした状態で、圧着治具を下降させて各バレルの両端を内側に屈曲させることで、インシュレーションバレルの先端を絶縁被覆部に、ワイヤーバレルの先端を導体部に夫々かしめて圧着するものである。
一方、特許文献２では、導体部にアルミを使用した場合、酸化被膜を形成して電気的導通特性が低下し、かといって圧縮率を大きくすると電線保持力が低下する等の特有の問題があることから、ワイヤーバレルを、電線保持用圧着バレルと電線導通用圧着バレルとに分けて形成し、且つ電線導通用圧着バレルが電線保持用圧着バレルよりも低い高さで圧着することで、後方の電線保持用バレルで電線を確実に保持しつつ、前方の電線導通用バレルを大きな圧縮率で圧着して酸化被膜を破壊し、十分な電気的導通を図れるようにした発明が開示されている。

特開２００５−１７４８９６号公報 特開２００５−５０７３６号公報

しかし、タフピッチ銅やスズ入り銅等の銅又は銅合金を導体部に用い、電線サイズが０．２２ｓｑ以下（導体部の径が０．５５ｍｍ以下）の極細電線を端子に圧着した場合、圧縮率を小さくすると端子圧着強度が非常に低くなる（すなわち導体が切れやすくなる）。かといって端子圧着強度を確保するために圧着前後の面積比率（圧着後の導体部断面積／圧着前の導体部断面積で、圧縮率や減面率ともいう。以下本発明においても同じ。）を９５％と大きくすると、環境変化によって圧着部の抵抗が上昇して導通に不具合が発生し、自動車用としての使用ができない。特許文献２のようにワイヤーバレルを保持用と導通用とに分けて形成することも考えられるが、後方が通常の圧縮率、前方がそれよりも高い圧縮率で夫々圧着されることになるため、アルミ電線には好適であっても、極細の銅電線に対しては十分な端子圧着強度が確保できない。
よって、現行では７５％〜９５％の範囲内で面積比率を管理し、使用制限を設けて特定の用途で使用されるにとどまっていた。

そこで、本発明は、このような銅又は銅合金を導体部に用いた極細電線であっても、導通と保持力とを共に満足させることができ、使い勝手に優れた端子圧着構造を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ワイヤーバレルを、導体部断面積の圧着前後の面積比率が７５％以上９５％未満となる前方部分と、前記面積比率が９５％以上９９％以下となる後方部分との二段に分かれて形成されるように夫々圧着したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、前後の面積比率の差を容易且つ正確に設定するために、ワイヤーバレルの前方部分と後方部分とが切り込みによって分離されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ワイヤーバレルの前方部分は、導体部を強く圧着しているので、導通性と保持性とが良好となる。一方、導体部を強く圧着する分、電線の引っ張りによって導体部が切れやすくなるが、ワイヤーバレルの後方部分が導体部をより緩く圧着しているため、前方部分に電線の引っ張りによる応力が加わるのを緩和できると共に、仮に前方部分で導体部が切れてしまったとしても、後方部分で導通性と保持性とが保たれることになる。
すなわち、極細電線であってもその導通と保持とが好適に行われ、圧着強度が高まって電線の破断のおそれも小さくなる。従って、使用範囲が広がって使い勝手も良好となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、切り込みによって前後での面積比率の差を容易且つ正確に設定でき、より安定した接続状態が維持可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の端子圧着構造の一例を示す説明図で、上が平面、下が側面を夫々示す。図１において、１は端子、１０は電線で、端子１は、図示しない電気コネクタに差込嵌合される端子間接続部２と、その後方（同図の右側）に連設され、電線１０が接続される電線接続部３とからなり、電線接続部３は、電線１０の絶縁被覆部１１を左右から圧着するインシュレーションバレル４と、そのインシュレーションバレル４の前方にあって電線１０の導体部１２を左右から圧着するワイヤーバレル５とを有する形態となっている。また、電線１０は、例えば導体部１２の径が０．５５ｍｍで、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金が好適に使用される。

また、圧着後のワイヤーバレル５には、前後方向の略中央部を境にして、前方部分６が後方部分７よりも上下高さが低くなる段差が付与されている。すなわち、前方部分６における導体部１２の圧着前後の面積比率を、従来の７５％以上９５％未満の範囲で設定し、後方部分７における導体部１２の面積比率を、９５％以上９９％以下の範囲で設定したものである。この前後の面積比率の設定により、前方部分６では導通と保持との機能が、後方部分７では保持の機能が夫々発揮されることになる。
なお、この面積比率は、一般的にクリンプハイト値と呼ばれる圧着部分の高さで管理される。図２は、左側が前方部分６の、右側が後方部分７の横断面を夫々示すもので、このように、前半部分６のクリンプハイト値Ｈａは小さく、後方部分７のクリンプハイト値Ｈｂは大きくなっている。

このワイヤーバレル５における段差の付与は、図３に示すような圧着工程によって行われている。まず、同図（Ａ）に示すように、圧着機の基台２０上に端子１を固定して、電線１０を、導体部１２がＵ字状のワイヤーバレル５の間に、絶縁被覆部１１がインシュレーションバレル４の間に位置する所定位置に位置決めする。
次に、圧着治具２１を上方から下降させる。この圧着治具２１は、断面が逆Ｖ字状となり、最深部がＭ字状に突出する圧着溝が形成された周知の構造であるが、ここでは夫々ワイヤーバレル５の前方部分６及び後方部分７、インシュレーションバレル４に対応して深さが三段階に異なる圧着溝を有する３つの圧着部２２〜２４が形成されている。よって、同図（Ｂ）のように圧着治具２１が下降すると、各バレルの端部が夫々対応する圧着部２２〜２４の圧着溝によって中央へ導かれて内側にカールし、圧着が完了すると、同図（Ｃ）のように、ワイヤーバレル５において高さが異なる前方部分６及び後方部分７が形成されることになる。

このように、上記形態の端子圧着構造によれば、ワイヤーバレル５を、圧着前後の面積比率が７５％以上９５％未満となる前方部分６と、当該面積比率が９５％以上９９％以下となる後方部分７との二段に分かれて形成されるように夫々圧着したことで、ワイヤーバレル５の前方部分６は、導体部１２を強く圧着し、導通性と保持性とが良好となる。一方、導体部１２を強く圧着する分、電線１０の引っ張りによって導体部１２が切れやすくなるが、ワイヤーバレル５の後方部分７が導体部１２をより緩く圧着しているため、前方部分６に電線１０の引っ張りによる応力が加わるのを緩和できると共に、仮に前方部分６で導体部１２が切れてしまったとしても、後方部分７で導通性と保持性とが保たれることになる。すなわち、極細電線であってもその導通と保持とが好適に行われ、圧着強度が高まって電線の破断のおそれも小さくなる。従って、使用範囲が広がって使い勝手も良好となる。

なお、上記形態では、従来と同様の端子を用いてワイヤーバレルを二段の高さで圧着する構造としているが、図４（Ａ）に示す端子１ａのように、ワイヤーバレル５の略中間部に上方から切り込み８を設けて、予め前方部分６と後方部分７との二股に形成しておくこともできる。他の構成は先の形態と同じである。
よって、この変更例においても、同図（Ｂ）に示すように同様に夫々圧着溝の深さが異なる３つの圧着部２２〜２４を備えた圧着治具２１を下降させ、ワイヤーバレル５の前方部分６及び後方部分７、インシュレーションバレル４を夫々圧着させると、同図（Ｃ）及び図５に示すように、前方部分６の面積比率を従来の７５％以上９５％未満の範囲で設定し、後方部分７の面積比率を９５％以上９９％以下の範囲で設定することができる。

このように、上記変更例の端子圧着構造においても、極細電線であってもその導通と保持とが好適に行われ、圧着強度が高まって電線の破断のおそれも小さくなり、使用範囲が広がって使い勝手が良好となる。特にここでは、ワイヤーバレル５の前方部分６と後方部分７とが切り込み８によって分離されているため、前後での面積比率の差を容易且つ正確に形成でき、より安定した接続状態が維持可能となる。

また、上記形態や変更例では、ワイヤーバレルの前方部分と後半部分とを略等分に分けたものとしているが、導体部の径やワイヤーバレルの長さ等に応じて前方部分を後方部分よりも長くしたり、或いはこれと逆にしたりすることは勿論可能である。
その他、電線のサイズや導体部の径は上記形態に限らず、電線サイズが０．２２ｓｑ以下（導体部の径が０．５５ｍｍ以下）であれば適宜変更可能で、端子の形態も、例えば端子間接続部をオス形状とする等、上記形態に限定されない。

端子圧着構造の説明図で、上が平面、下が側面を夫々示す。 ワイヤーバレルの断面図で、左が前方部分、右が後方部分を夫々示す。 （Ａ）〜（Ｃ）は夫々端子圧着工程を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は夫々変更例における端子圧着工程を示す説明図である。 変更例における端子圧着構造の説明図で、上が平面、下が側面を夫々示す。

符号の説明

１，１ａ・・端子、２・・端子間接続部、３・・電線接続部、４・・インシュレーションバレル、５・・ワイヤーバレル、６・・前方部分、７・・後方部分、８・・切り込み、１０・・電線、１１・・絶縁被覆部、１２・・導体部、２０・・基台、２１・・圧着治具、２２〜２４・・圧着部。

Claims (2)

1. 銅又は銅合金を導体部に使用し、その導体部の径が０．５５ｍｍ以下となる自動車用の極細電線を、電線の絶縁被覆部を圧着するインシュレーションバレルと、そのインシュレーションバレルの前方にあって前記導体部を圧着するワイヤーバレルとを有する端子に圧着する自動車用極細電線の端子圧着構造であって、
   前記ワイヤーバレルを、前記導体部断面積の圧着前後の面積比率が７５％以上９５％未満となる前方部分と、前記面積比率が９５％以上９９％以下となる後方部分との二段に分かれて形成されるように夫々圧着したことを特徴とする自動車用極細電線の端子圧着構造。
2. ワイヤーバレルの前方部分と後方部分とが切り込みによって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用極細電線の端子圧着構造。

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