JP2009266469A

JP2009266469A - 端子の圧着構造

Info

Publication number: JP2009266469A
Application number: JP2008112493A
Authority: JP
Inventors: Hideto Kumakura; 秀人熊倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-11-12
Also published as: US20090269970A1; DE102009010654A1

Abstract

【課題】端子の圧着構造において、電線接続部における電線の固着力を向上させることにある。
【解決手段】電線接続部１１における電線１の固着力を向上させるため、端子接続部１３に連設されたワイヤバレル１６とインシュレーションバレル１８を有する電線接続部１１を備え、絶縁被覆された電線１の露出された芯線５を折り返してなる折り返し部９がワイヤバレル１６により圧着され、電線１の絶縁被覆部７がインシュレーションバレル１８により圧着されてなる端子３の圧着構造において、折り返した芯線５の先端１０は、電線１の絶縁被覆部７に重ねて配置されインシュレーションバレル１８により絶縁被覆と共に圧着されてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子と電線を圧着により電気的に接続する端子の圧着構造に係り、特に機械的な強度が低いアルミニウム細物電線に好適な端子の圧着構造に関する。

例えば、自動車の車内に配索されるワイヤーハーネスには、互いに嵌合し合うコネクタハウジングと、これらのコネクタハウジング内に挿入嵌合され、ワイヤーハーネスの電線を圧着接続した複数の圧着端子とから構成される電気コネクタが使用されている。

このようなワイヤーハーネスの電線として、アルミニウム電線を用いることが軽量化のために要請されているが、アルミニウム電線は機械的強度や溶断温度が低く、また、電線を構成する撚り線１本１本が酸化被膜を形成し易いという特性を有している。そのため、特定の撚り線にのみ電流が流れて集中抵抗が発生しやすく、かかる集中抵抗による溶断の発生や導通不良が懸念される。

そこで、各撚り線の酸化被膜を破壊するように、各撚り線間と圧着部材が極度に密着するほどアルミニウム電線を強く圧着すると、電気的導通特性は十分図れるが、電線の圧着部に作用する大きな応力により電線保持力が低下し、必要な圧着強度を得ることができない。一方、十分な電線保持力を得るために圧縮率を小さくすると、各撚り線表面の酸化被膜を破壊することができず、また、冷熱サイクルなどの環境試験にて接触抵抗の上昇が発生し、電気的導通特性の点では不十分となるという問題がある。

このような問題に対応するため、例えば、特許文献１は、絶縁被覆された電線の露出された芯線を第一の圧着部材により圧着し、電線の絶縁被覆部を第二の圧着部材により圧着するものにおいて、第一の圧着部材を芯線方向に２つに分け、端子側の圧着部材を大きな圧縮率で圧着し、端子から離れた圧着部材を小さな圧縮率で圧着するようにしている。これによれば、アルミニウム電線への過大な圧縮率に起因する電線保持力の低下や不十分な圧縮率に起因する導通不良なども一挙に解決できるとしている。

しかしながら、特許文献１の技術によれば、第一の圧着部材の２つの圧着部材の圧縮率を異ならせるために、段を付けた圧着治具が必要になるから、圧着型が複雑になるという問題がある。また、段階的な圧縮率で芯線を圧着していることから、圧縮率ごとに圧着後の高さを管理する必要があり、コスト上昇につながるという問題がある。

他方、段を付けた圧着治具を用いることなく、電気抵抗を小さく、かつ安定させるために、芯線を折り返して第一の圧着部材でかしめること提案されている（例えば、特許文献２）。これによれば圧着部材と芯線の折り返し部の接触面積が大きくなり、電気抵抗を小さく、かつ安定させることができる。

特開２００５―５０７３６号公報特開２００５―３０２４７６号公報

しかし、さらに、電線接続部の固着力を向上させることが要望されている。

本発明が解決しようとする課題は、端子の圧着構造において、電線接続部における電線の固着力を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本発明の端子の圧着構造は、端子接続部に連設された第一の圧着部材と第二の圧着部材を有する電線接続部を備え、絶縁被覆された電線の露出された芯線を折り返してなる折り返し部が第一の圧着部材により圧着され、電線の絶縁被覆部が第二の圧着部材により圧着されてなる端子の圧着構造において、折り返した芯線の先端は、電線の絶縁被覆部に重ねて配置され第二の圧着部材により前記絶縁被覆と共に圧着されてなることを特徴とする。

このように、芯線を折り返して形成された折り返し部を第一の圧着部材で圧着していることから、芯線と圧着部材の接触面積を大きくでき、電線接続部の固着力を大きくするとともに、電気抵抗を小さく、かつ、安定化できる。

さらに、折り返した芯線の先端を絶縁被覆部に重ねて配置し、第二の圧着部材で芯線と絶縁被覆部を共に圧着していることから、電線接続部の固着力を一層向上できるとともに、電気抵抗を一層小さく、かつ、安定化できる。

この場合において、電線の芯線としてアルミニウムを用いることができる。

また、第一の圧着部材と第二の圧着部材は、それぞれ端子接続部に連設された帯状部材の両側縁から折り曲げて対向する一対の突出片を形成させ、この突出片を圧着部材として使用してもよい。

本発明によれば、端子の圧着構造において、電線接続部における電線の固着力を向上させることができる。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の端子の圧着構造部の上面図であり、図２は図１の側面図であり、図３は端子の圧着構造に用いる端子及び電線の分解図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。

図３に示すように、本実施形態の端子３には、一端に図示しない相手方の端子が接続される端子接続部１３が備えられ、他端には端子接続部１３に連設される電線接続部１１が備えられている。電線接続部１１は、帯状部材８と、帯状部材８に形成された第一の圧着部材としてのワイヤバレル１６と、第二の圧着部材としてのインシュレーションバレル１８を備えている。

ワイヤバレル１６は、帯状部材８の両側縁から折り曲げられて形成される一対の対向する突出片１６ａ、１６ｂを有している。ワイヤバレル１６は、芯線の折り返し部９を収納できるよう、断面がＵ字状に形成されている。

インシュレーションバレル１８は、帯状部材８の両側縁から折り曲げられて形成される一対の対向する突出片１８ａ、１８ｂを有している。一対の突出片１８ａ、１８ｂは略三角形に形成され、帯状部材８の長手方向に互いに位置をずらして配置されている。インシュレーションバレル１８は、図４に示すとおり、絶縁被覆部７が収納できるように断面がＵ字状に形成されている。

本実施形態の電線１は、芯線５に絶縁被覆部７を覆い被せて形成されている。芯線５は、アルミニウム製であり、絶縁被覆部７は、例えば、弾性を有するポリエチレン製又はポリ塩化ビニル製の絶縁被覆部７が用いられる。電線１の先端は、絶縁被覆部７から芯線５が露出して形成され、露出した芯線５は、折り返されて折り返し部９が形成されている。折り返した芯線５の先端１０は、電線１の絶縁被覆部７に重ねられて配置されている。

次に、本実施形態の特徴である端子の圧着構造を、図１及び図２に基づいて説明する。折り返し部９は、突出片１６ａと１６ｂの間に挿入され、図示しない圧着治具により、突出片１６ａと１６ｂの先端が近接するようにかしめられ、折り返し部９を圧着する。絶縁被覆部７は、芯線５が重ねられた状態で突出片１８ａと１８ｂの間に挿入され、図示しない圧着治具により、突出片１８ａと１８ｂがかしめられ、絶縁被覆部７と共に芯線５が圧着される。

このように、ワイヤバレル１６で折り返し部９を圧着し、インシュレーションバレル１８で絶縁被覆部７と芯線５を圧着して、端子の圧着構造を形成している。

これによれば、芯線５を折り返して形成された折り返し部９をワイヤバレル１６で圧着していることから、芯線５とワイヤバレル１６の接触面積を大きくでき、電線接続部１１における電線１の固着力を大きくするとともに、電気抵抗を小さく、かつ、安定化できる。

さらに、折り返した芯線５の先端１０を絶縁被覆部７に重ねて配置し、インシュレーションバレル１８で芯線５と絶縁被覆部７を共に圧着していることから、電線接続部１１の固着力を一層向上できるとともに、電気抵抗を一層小さく、かつ、安定化できる。
（実施例）
ここで、図５及び図６に、芯線５を圧着したワイヤバレル１６の圧着後の高さ（Ｃ／Ｈ）と、抵抗値及び固着力の関係を示す。図５は、断面積７５ｍｍ２のアルミニウム製の芯線５を使用した本実施形態の実施例であり、図６は、断面積７５ｍｍ２のアルミニウム製の芯線５を折り返さずに圧着した比較例である。なお、図中の○は電線接続部１１の固着力（端子圧着部強度）であり、△はサーマルショック試験後の実施例及び比較例の抵抗値（２４０サイクル抵抗）であり、□はサーマルショック試験を行っていない実施例及び比較例の抵抗値（初期抵抗）である。なお、サーマルショック試験は、図７に示すとおりの温度パターンで行われ、１２０℃の雰囲気中に３０分間放置し、室温で５分間放置した後、−４０℃の雰囲気中に３０分間放置し、室温で５分間放置する。このサイクルを１サイクルとして、２４０サイクル行った。

これによれば、いずれの圧着後の高さ（Ｃ／Ｈ）においても、本実施例は、比較例よりも抵抗値が小さく、かつ、安定化していることがわかる。これは、芯線５を折り返して圧着したことから、ワイヤバレル１６に挿入される芯線５の断面積が２倍になり、ワイヤバレル１６と芯線５の接触面積が大きくなったことによる。

また、いずれの圧着後の高さ（Ｃ／Ｈ）においても、本実施例の電線接続部１１の固着力は比較例よりも大きくなり、全体的に固着力が底上げされていることがわかる。これは、芯線５をインシュレーションバレル１８で圧着していることから、芯線５を強固に圧着でき、電線接続部１１の固着力が維持されていることによる。

上述した本実施形態において、使用する電線１の絶縁被覆部７として弾性を有する絶縁被覆部材を使用すると、インシュレーションバレル１８による圧着に加えて、絶縁被覆部７の弾性力や復元力により芯線５をより強固に圧着できる。

また、上述の本実施形態では、一対のワイヤバレル１６のみで折り返し部９を圧着しているが、これに限らず、ワイヤバレル１６を複数対配置して折り返し部９を圧着するようにしてもよい。

また、上述の本実施形態に使用される電線１の芯線５は、アルミニウム製として説明したが、本発明はこれに限らず、銅製を用いてもよい。

また、上述の本実施形態のインシュレーションバレル１８の突出片１８ａ、１８ｂは、帯状部材８の長手方向に互いに位置をずらして配置されているが、突出片１８ａ、１８ｂを帯状部材８の長手方向の同じ位置に対向させて設けてもよい。

端子の圧着構造部の上面図である。図１の側面図である。端子の圧着構造に用いる端子及び電線の分解図である。図３のＡ−Ａ断面図である。実施例の圧着後の高さと抵抗値及び固着力の関係を示す図である。比較例の圧着後の高さと抵抗値及び固着力の関係を示す図である。サーマルショック試験の温度パターンを示す図である。

符号の説明

１電線
３端子
５芯線
７絶縁被覆部
８帯状部材
９折り返し部
１１電線接続部
１３端子接続部
１６ワイヤバレル
１８インシュレーションバレル

Claims

端子接続部に連設された第一の圧着部材と第二の圧着部材を有する電線接続部を備え、絶縁被覆された電線の露出された芯線を折り返してなる折り返し部が前記第一の圧着部材により圧着され、前記電線の絶縁被覆部が第二の圧着部材により圧着されてなる端子の圧着構造において、
折り返した前記芯線の先端は、前記電線の絶縁被覆部に重ねて配置され前記第二の圧着部材により前記絶縁被覆と共に圧着されてなることを特徴とする端子の圧着構造。
請求項1に記載の端子の圧着構造において、
前記第一の圧着部材と前記第二の圧着部材は、それぞれ前記端子接続部に連設された帯状部材の両側縁から折り曲げて形成された対向する一対の突出片であることを特徴とする端子の圧着構造。
請求項1に記載の端子の圧着構造において、
前記電線の芯線は、アルミニウムであることを特徴とする端子の圧着構造。