JP2009123622A - アルミ電線用圧着端子 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができるアルミ電線用圧着端子を提供する。
【解決手段】アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線３が撚り合わされた導体部２を有するアルミ電線１に圧着されるアルミ電線用圧着端子１０は、導体部２が載置される底板部２０と、底板部２０に載置される導体部２を挟むように底板部２０に連設されて導体部２に加締められる一対の加締片２１と、を備えている。そして、各加締片２１の先端部は、加締片２１を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられており、導体部２と接触する各加締片２１の先端部の接触部位に、先鋭なエッジ２４ａが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子に関する。

自動車等の車両に配索されるワイヤハーネスには銅電線が一般に使用されている。そして、ワイヤハーネス同士、あるいはワイヤハーネスと車載機器との接続にあたり、ワイヤハーネスの銅電線には端子が取り付けられ、この種の端子は、一般に圧着によって銅電線に取り付けられている。

銅電線に圧着される端子は、典型的には、銅製の複数の素線を撚り合わせてなる銅電線の導体部が載置される底板部と、底板部に載置された導体部を挟むように底板部に連設された一対の加締片と、を備えている。そして、各加締片は、その先端部を導体部に差し込んで、導体部の一部の素線を抱き込んだ状態に導体部に加締められる。それにより、端子は銅電線の導体部に圧着される。

ところで近年、銅資源の不足に加え、車両の軽量化やリサイクルの容易性を考慮して、アルミ電線が注目されている。しかしながら、アルミニウムは銅に比べて表面に形成される酸化皮膜が厚く、よって、アルミ電線では、導体部と端子との間の接触抵抗が比較的高くなる傾向にある。この接触抵抗を低減することについて、端子の各加締片を導体部に強く加締め、導体部の圧縮率を高くする方法が知られている。これによれば、導体部を構成する各素線の酸化皮膜が破壊され、導体部と端子との間の接触抵抗が低減される。

しかしながら、導体部の圧縮率を高くすることに伴い、導体部に作用する応力も高くなる。そして、アルミニウムは銅に比べて機械的強度に劣る。そのため、アルミ電線では、導体部に過度の応力が作用すると端子の圧着強度が著しく低下してしまう。そこで、アルミ電線への端子の圧着において、導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を両立させることを目的としたアルミ電線への端子の圧着構造や圧着法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１に開示された圧着構造では、アルミ電線の導体部の断面積に応じて、導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を両立し得る導体部の圧縮率を規定している。例えば、導体部の断面積が１．５ｍｍ^２未満のものについては、導体部の圧縮率は５０〜７０％とされ、導体部の断面積が１．５ｍｍ^２以上のものについては、導体部の圧縮率は４０〜７０％とされている。尚、銅電線への端子の圧着における導体部の圧着率は、典型的には７５〜９５％である。

特許文献２に開示された圧着法では、図５に示すように、段差を有する圧着治具を用いて加締片２０４をアルミ電線２０１の導体部２０２に加締めている。端子がアルミ電線２０１に圧着された状態で、加締片２０４は、導体部２０２の先端側の部位に比べて基端側の部位で高くなっており、基端側の部位において導体部の圧縮率を比較的低くして圧着強度を確保し、先端側の部位において導体部の圧縮率を比較的高くして接触抵抗を低減するようにしている。さらに、特許文献２に開示された圧着法では、底板部２０３および加締片２０４の内表面に複数の凹凸部２０５を設けており、これらの凹凸部２０５により、導体部２０２を構成する素線の表面の酸化皮膜を除去するようにしている。
特開２００５−１７４８９６号公報 特公昭５８−４２９５１号公報

上記特許文献１に開示された圧着構造では、導体部の圧縮率が銅電線の場合に比べて総じて高くなっている。そのため、導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を両立し得るとしても、端子の圧着強度の低下は避けらない。さらに、導体部の圧縮率を高めることに伴って加締片の変形量も多くなっており、加締片の強度低下を招き、端子の圧着強度をさらに低下させる虞がある。

上記特許文献２に開示された圧着法では、導体部２０２の先端側と基端側とで加締片２０４の高さを異ならせるように加締片２０４を導体部２０２に加締めるために、専用の圧着治具が必要となり、また、先端側と基端側との２箇所で加締片２０４の高さを管理する必要があり、コストがかかる。さらに、底板部２０３および加締片２０４の内表面に設けられた凹凸部２０５は、一般にプレス加工により形成されるが、凹凸部２０５のエッジは、その加工方法に起因して丸まってしまう。そのため、これら凹凸部２０５による素線表面の酸化皮膜の除去効果はあまり望めない。

また、導体部に加締められた加締片には一般にスプリングバックが生じ得る。上記特許文献１に開示された圧着構造および上記特許文献２に開示された圧着法によっても、加締片にスプリングバックが生じ得る。そして、アルミニウムは銅に比べて応力緩和を生じ易く、アルミ電線の導体部は、加締片にスプリングバックが生じて応力が軽減されても復元しにくい。それにより、導体部と加締片との間に隙間が生じ、所望の接触抵抗および圧着強度を得られない虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができるアルミ電線用圧着端子を提供することを目的とする。

上記目的は、下記（１）〜（２）に記載のアルミ電線用圧着端子により達成される。
（１）アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子であって、前記導体部が載置される底板部と、前記底板部に載置される前記導体部を挟むように該底板部に連設されて該導体部に加締められる一対の加締片と、を備え、前記各加締片の先端部は、該加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられており、前記導体部と接触する前記各加締片の先端部の接触部位に、先鋭なエッジが設けられていることを特徴とするアルミ電線用圧着端子。
（２）前記各加締片の先端部に、貫通孔または切り欠きが形成されていることを特徴とする（１）に記載のアルミ電線用圧着端子。

上記（１）の構成の圧着端子によれば、加締片の先端部は、加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて厚みが大きくなっている。そのため、導体部を所定の圧縮率に圧縮する際に、単板の加締片に比べて加締片の変形量を少なくし、加締片の強度低下を回避することができる。そして、導体部と接触する加締片の先端部の接触部位に設けられた先鋭なエッジにより、導体部を構成する各素線の表面の酸化皮膜を除去することができる。それにより、導体部の圧縮率を高めなくとも導体部と端子との接触抵抗を低減することができ、導体部の圧縮率を銅電線の場合と同程度として端子の圧着強度を確保することができる。さらに、加締片の先端部は、加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて変形しにくくなっている。それにより、加締片のスプリングバックを抑制して、導体部と端子との接触抵抗および端子の圧着強度を維持することができる。
上記（２）の構成の圧着端子によれば、加締片の先端部の接触部位に先鋭なエッジを容易に形成することができる。

本発明に係るアルミ電線用圧着端子によれば、アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができる。

以下、本発明に係るアルミ電線用圧着端子の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係るアルミ電線用圧着端子の第１実施形態の斜視図、図２はアルミ電線に圧着された状態図１の端子の断面図である。

図１に示すように、アルミ電線１は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線３が撚り合わされた導体部２を有し、導体部２の外周は絶縁材料で形成されたシース４で被覆されている。アルミ電線１は、その端末部において、所定の長さでシース４が除去されて導体部２が露出している。このアルミ電線１に圧着される端子１０は、アルミ電線１の上記端末部に圧着される。尚、アルミニウム合金の好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。この合金を採用した場合、アルミニウム製の導体に比べて、延び易く、強度（特に引っ張り強度）を増すことができる。

端子１０は、その先端部に相手側端子（図示せず）との接続部１１が設けられ、その基端部にアルミ電線１を保持する保持部１２が設けられている。さらに保持部１２は、その先端側にアルミ電線１の導体部２を保持する導体保持部１３が設けられ、その基端側にアルミ電線１のシース４を保持するシース保持部１４が設けられている。

導体保持部１３は、アルミ電線１の端末部に露出した導体部２が載置される底板部２０と、底板部２０に連設された一対の導体加締片２１と、を備えている。導体保持部１３は、底板部２０に載置される導体部２の軸方向に対して垂直な断面において略Ｕ字状に成形され、底板部２０に載置された導体部２は、一対の導体加締片２１により挟まれる。

シース保持部１４は、アルミ電線１の端末部のシース４が載置される底板部２２と、底板部２２に連設された一対のシース加締片２３と、を備えている。シース保持部１４は、導体保持部１３と同様に断面略Ｕ字状に成形され、底板部２２に載置されたシース４は、一対のシース加締片２３により挟まれる。

この端子１０は、例えば銅合金等の導電性材料からなる一枚の板材を所定の形状に打ち抜き、これを折り曲げ加工して形成されている。そして、各導体加締片２１の先端部は、それを形成する板材を内側に折り返して板材が重ねられており、板材の略２倍の厚みとなっている。

各導体加締片２１の先端部において内側に折り返されている折り返し部位２１ａには、その幅方向に並んで複数（図示の例では）の貫通孔２４が設けられている。これらの貫通孔２４は、例えば上記板材の打ち抜き加工で形成される。このように形成された貫通孔２４のエッジ２４ａは先鋭なものとなっている。

端子１０は、導体保持部１３の一対の導体加締片２１を、この導体保持部１３の底板部２０に載置されたアルミ電線１の導体部２に加締められ、また、シース保持部１４の一対のシース加締片２３を、このシース保持部１４の底板部２２に載置されたアルミ電線１のシース４に加締められて、電線１に圧着される。

一対の導体加締片２１は、図２に示すように、導体部２の軸を含み底板部２０に垂直な面に関して略対称に導体部２に加締められ、各導体加締片２１の先端部を導体部２に差し込んで、導体部２の一部の素線３を抱き込んだ状態に導体部２に加締められている。一対の導体加締片２１が加締められた導体部２の圧縮率は、５０〜９０％である。

ここで、導体加締片２１の先端部は、導体加締片２１を形成する板材が重ねられて厚みが大きくなっている。そのため、導体部２を上記圧縮率に圧縮する際の導体加締片２１の変形量、換言すれば、底板部２０に向けての押し下げ量は、単板の加締片に比べて少なくなる。さらに、導体加締片２１の先端部は、導体加締片２１を形成する板材が重ねられて変形し難くなっている。そのため、導体加締片２１のスプリングバックが抑制される。

尚、一対のシース加締片２３の加締めの形態は特に限定されない。例えば、各シース加締片２３の先端部をシース４に食い込ませるようにしてもよいし、あるいは、シース４の外周に巻き付けるだけでもよい。

導体部２に差し込まれた各導体加締片２１の先端部は、その折り返し部位２１ａにおいて導体部２に接触する。各導体加締片２１の折り返し部位２１ａに接触している導体部２の各素線３は、導体加締片２１が導体部２に加締められる過程で、折り返し部位２１ａに設けられた貫通孔２４のエッジ２４ａにより、その表面の酸化皮膜を削ぎ落とされる。それにより、これらの素線３は、その表面の酸化皮膜が除去されて、アルミニウムまたはアルミニウム合金の素地を露出させており、導体部２と端子１０との間に良好な導通が確保されている。

本実施形態のアルミ電線用圧着端子１０によれば、導体加締片２１の先端部は、加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて厚みが大きくなっている。そのため、導体部２を所定の圧縮率に圧縮する際に、単板の加締片に比べて導体加締片２１の変形量を少なくし、導体加締片２１の強度低下を回避することができる。そして、導体部２と接触する導体加締片２１の先端部の接触部位に設けられたエッジ２４ａにより、導体部２の各素線３の表面の酸化皮膜を除去することができる。それにより、導体部２の圧縮率を高めなくとも導体部２と端子１０との接触抵抗を低減することができ、導体部２の圧縮率を銅電線の場合と同程度として端子１０の圧着強度を確保することができる。さらに、導体加締片２１の先端部は、導体加締片２１を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて変形しにくくなっている。それにより、導体加締片２１のスプリングバックを抑制して、導体部２と端子１０との接触抵抗および端子１０の圧着強度を維持することができる。

（第２実施形態）
図３は本発明に係るアルミ電線用圧着端子の第２実施形態の斜視図、図４はアルミ電線に圧着された状態の図２の端子の断面図である。

図３に示すように、アルミ電線１の端末部に圧着される端子１１０は、接続部１１１と、導体保持部１１３と、シース保持部１１４と、が設けられている。

導体保持部１１３は、アルミ電線１の端末部に露出した導体部２が載置される底板部１２０と、底板部１２０に連設された一対の導体加締片１２１と、を備えている。導体保持部１１３は、底板部１２０に載置される導体部２の軸方向に対して垂直な断面において略Ｕ字状に成形され、底板部１２０に載置された導体部２は、一対の導体加締片１２０により挟まれる。

この端子１１０は、例えば銅合金等の導電性材料からなる一枚の板材を所定の形状に打ち抜き、これを折り曲げ加工して形成されている。そして、各導体加締片１２１の先端部は、それを形成する板材を内側に折り返して板材が重ねられており、板材の略２倍の厚みとなっている。

各導体加締片１２１の先端部において内側に折り返されている折り返し部位１２１ａには、その突端から導体加締片１２１の長さ方向に延びる切り欠き１２４が設けられている。この切り欠き１２４は、例えば上記板材の打ち抜き加工で形成される。このように形成された切り欠き１２４のエッジ１２４ａは先鋭なものとなっている。

端子１１０は、導体保持部１１３の一対の導体加締片１２１を、この導体保持部１１３の底板部１２０に載置されたアルミ電線１の導体部２に加締められ、また、シース保持部１１４の一対のシース加締片１２３を、このシース保持部１１４の底板部１２２に載置されたアルミ電線１のシース４に加締められて、電線１に圧着される。

一対の導体加締片１２１は、図４に示すように、導体部２の軸を含み底板部１２０に垂直な面に関して略対称に導体部２に加締められ、各導体加締片１２１の先端部を導体部２に差し込んで、導体部２の一部の素線３を抱き込んだ状態に導体部２に加締められている。一対の導体加締片１２１が加締められた導体部２の圧縮率は、５０〜９０％とされる。

ここで、導体加締片１２１の先端部は、導体加締片１２１を形成する板材が重ねられて厚みが大きくなっている。そのため、導体部２を上記圧縮率に圧縮する際の導体加締片１２１の変形量、換言すれば底板部１２０に向けての押し下げ量は、単板の加締片に比べて少なくなる。さらに、導体加締片１２１の先端部は、導体加締片１２１を形成する板材が重ねられて変形し難くなっている。そのため、導体加締片１２１のスプリングバックが抑制される。

導体部２に差し込まれた各導体加締片１２１の先端部は、その折り返し部位１２１ａにおいて導体部２に接触する。各導体加締片１２１の折り返し部位１２１ａに接触している導体部２の各素線３は、導体加締片１２１が導体部２に加締められる過程で、折り返し部位１２１ａに設けられた切り欠き１２４のエッジ１２４ａにより、その表面の酸化皮膜を削ぎ落とされる。それにより、これらの素線３は、その表面の酸化皮膜が除去されて、アルミニウムまたはアルミニウム合金の素地を露出させており、導体部２と端子１１０との間に良好な導通が確保されている。

本実施形態のアルミ電線用圧着端子１１０によれば、導体加締片１２１の先端部は、加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて厚みが大きくなっている。そのため、導体部２を所定の圧縮率に圧縮する際に、単板の加締片に比べて導体加締片１２１の変形量を少なくし、導体加締片１２１の強度低下を回避することができる。そして、導体部２と接触する導体加締片１２１の先端部の接触部位に設けられたエッジ１２４ａにより、導体部２の各素線３の表面の酸化皮膜を除去することができる。それにより、導体部２の圧縮率を高めなくとも導体部２と端子１１０との接触抵抗を低減することができ、導体部２の圧縮率を銅電線の場合と同程度として端子１１０の圧着強度を確保することができる。さらに、導体加締片１２１の先端部は、導体加締片１２１を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられおり、単板の加締片に比べて変形しにくくなっている。それにより、導体加締片１２１のスプリングバックを抑制して、導体部２と端子１１０との接触抵抗および端子１１０の圧着強度を維持することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係るアルミ電線用圧着端子の第１実施形態の斜視図である。 アルミ電線に圧着された状態の図１の端子の断面図である。 本発明に係るアルミ電線用圧着端子の第２実施形態の斜視図である。 アルミ電線に圧着された状態の図３の端子の断面図である。 従来のアルミ電線への端子の圧着法を示す断面図である。

符号の説明

１ アルミ電線
２ 導体部
３ 素線
１０ 端子
２０ 底板部
２１ 導体加締片（加締片）
２４ 貫通孔
２４ａ エッジ
１１０ 端子
１２０ 底板部
１２１ 導体加締片（加締片）
１２４ 切り欠き
１２４ａ エッジ

Claims (2)

1. アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子であって、
   前記導体部が載置される底板部と、
   前記底板部に載置される前記導体部を挟むように該底板部に連設されて該導体部に加締められる一対の加締片と、
   を備え、
   前記各加締片の先端部は、該加締片を形成する板材が折り返されて該板材が重ねられており、
   前記導体部と接触する前記各加締片の先端部の接触部位に、先鋭なエッジが設けられていることを特徴とするアルミ電線用圧着端子。
2. 前記各加締片の先端部に、貫通孔または切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミ電線用圧着端子。

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