JP2010140651A - アルミ電線への端子圧着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着部分の機械的接続信頼性の向上を図ることが可能な、アルミ電線への端子圧着構造を提供する。
【解決手段】ワイヤーバレル２９は、圧着状態が形成されると、この圧着部分３０に導通用圧着部分３０ａ及び導体保持用圧着部分３０ｂが形成されるようになっている。圧着部分３０は、この側面視形状が圧着離脱方向に凸の略湾曲形状３１となり、且つインシュレーションバレル２８から離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトＨが低くなる略湾曲形状３１となるように形成されている。略湾曲形状３１は、湾曲度合いが非一様となる形状であって、圧着力を厳密に調整することにより二次曲線のような形状になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミ電線（アルミ電線若しくはアルミ合金電線）の導体部と圧着端子のワイヤーバレルとの圧着に係る構造に関する。

例えば車両において、近年では軽量化及びリサイクル性の実現を目的として、アルミ電線の使用が要望されるようになってきている。アルミ電線は、それまで使用されてきた銅電線に比べて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することから、特定の撚り線にのみ電流が流れると集中抵抗が発生し易く、さらには、集中抵抗による溶断の発生や導通不良も懸念される。そこで、下記特許文献１に開示されるような技術の採用が検討されている。下記特許文献１の開示技術に関し、以下説明をする。

図３において、引用符号１は雌型の圧着端子を示している。圧着端子１は、アルミ電線２用の端子であって、箱形の電気接触部３と、この電気接触部３に連続する電線接続部４とを有している。電線接続部４は、アルミ電線２の被覆部５に圧着されるインシュレーションバレル６（圧着状態で示す）と、アルミ電線２の導体部７に圧着されるワイヤーバレル８（圧着状態で示す）とを有している。ワイヤーバレル８は、これが導体部７に圧着されると、圧着部分に導通用圧着部分９及び導体保持用圧着部分１０が形成されるようになっている。

導通用圧着部分９は電気接触部３側に配置され、導体保持用圧着部分１０はインシュレーションバレル６側に配置されている。導通用圧着部分９は、かなり強い力で圧着を施す（加締める）ことによりなる部分であって、酸化被膜を破壊して導体部７との十分な電気的導通を確保することができるようになっている。一方、導体保持用圧着部分１０は、導通用圧着部分９ほど強い力で圧着を施すことのない部分であって、導体部７を長期にわたって保持し続けることができるようになっている。導通用圧着部分９及び導体保持用圧着部分１０は、インシュレーションバレル６側に向けてクリンプハイトが高くなるような傾斜をした形状に形成されている（一様な角度で傾斜するような形状に形成されている。引用符号１１は傾斜を指している）。

導通用圧着部分９及び導体保持用圧着部分１０からなる圧着部分の端子長手方向端部には、ベルマウス１２、１２が形成されている。
特開２００５−５０７３６号公報 （第８頁、第９図）

ところで、上記従来技術にあっては、圧着部分の傾斜１１が図示の如く単純に真っ直ぐに傾斜する形状であることから、圧着部分の端子長手方向において、導体部７に対する圧着力（圧縮率）の厳密な調整をした上での圧着とはならず、従って圧着部分の機械的接続信頼性を確実に確保しているか否かは曖昧であった。つまり、上記従来技術にあっては、圧着部分の機械的接続信頼性の確保に関しての問題点を有していると考えられる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、圧着部分の機械的接続信頼性の向上を図ることが可能な、アルミ電線への端子圧着構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のアルミ電線への端子圧着構造は、多数の撚り線及び該撚り線を被覆する被覆部を有するアルミ電線に対し圧着端子を圧着するための構造であって、前記アルミ電線が電線端部から一定長さだけ前記被覆部を除去して導体部を有する一方、前記圧着端子は前記被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、該ワイヤーバレルが前記導体部に圧着されるとこの圧着部分に導通用圧着部分及び導体保持用圧着部分が形成される、アルミ電線への端子圧着構造において、前記圧着部分の全体、若しくは前記導通用圧着部分及び前記導体保持用圧着部分のそれぞれは、前記ワイヤーバレルを圧着するための圧着治具の圧着方向及び圧着離脱方向に対して直交する方向から見た圧着部分側面視形状が、前記圧着離脱方向に凸の略湾曲形状又は前記圧着方向に凸の略湾曲形状となり、且つ前記インシュレーションバレルから離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトが低くなる略湾曲形状となることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、圧着部分側面視形状を略湾曲形状とすることで、単純に真っ直ぐな傾斜となる形状よりも、アルミ電線の導体部に対する圧着力（圧縮率）を厳密に調整した状態にすることが可能になる。本発明では、湾曲度合いを調整しながら湾曲形状を決定することで最適な圧着を図り、以て圧着部分の機械的接続信頼性の向上を図る。

請求項２記載の本発明のアルミ電線への端子圧着構造は、請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、前記略湾曲形状は、湾曲度合いが非一様となる形状であることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、圧着力を厳密に調整することにより、圧着部分側面視形状は二次曲線のような略湾曲形状になる。二次曲線としては、放物線を描くときのようなカーブや、楕円を描くときのようなカーブなどが一例として挙げられる（この他、例えばＱＣ７つ道具で用いられるパレート図のパレート曲線のようなカーブもあり得る）。

請求項３記載の本発明のアルミ電線への端子圧着構造は、請求項１又は請求項２に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、前記略湾曲形状は、前記圧着部分の端子長手方向端部にベルマウスを形成する場合、該ベルマウスを含まない範囲での形状であることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、例えば圧着方向に凸の略湾曲形状の場合、ベルマウスを形成することによって自然にこのベルマウスに連続するようにできてしまう湾曲した形状ではないことを意味する。

請求項１に記載された本発明によれば、圧着部分側面視形状を略湾曲形状とすることで、圧着部分の機械的接続信頼性を従来よりも向上させることができるという効果を奏する。また、請求項２、３に記載された本発明によれば、略湾曲形状に係るより良い形状の一例を提供することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明のアルミ電線への端子圧着構造に係る図であり、（ａ）は第一実施形態を示す側面図、（ｂ）は第二実施形態を示す側面図である。

図１（ａ）において、引用符号２１はアルミ電線、引用符号２２は圧着端子を示している。アルミ電線２１は、通常、アルミ電線若しくはアルミ合金電線と呼ばれる電線であって、多数の撚り線と、この撚り線を被覆する被覆部２３とを有している。アルミ電線２１は、電線端部から一定長さだけ被覆部２３を除去することにより導体部２４が形成されている。導体部２４は、上記撚り線にて構成されている。アルミ電線２１は、公知のものが用いられている。

圧着端子２２は、導電性を有する公知の金属板をプレス加工することにより製造されている。圧着端子２２は、アルミ電線２１の端末に圧着によって固定される端子であって、接続相手となる雄型の端子と電気的に接触する電気接触部２５と、この電気接触部２５に連続する電線接続部２６とを有している。本形態の圧着端子２２は雌型のものであるが、これに限らないものとする。圧着端子２２は、図示しないコネクタの一構成部品となっている。電気接触部２５は、図示の如く箱形であって、この内部には上記雄型の端子の電気接触部に接触する弾性接触片が形成されている。

圧着端子２２の圧着に関し、引用符号２７は圧着治具を示している。この圧着治具２７は、矢印Ｐ方向に移動して圧着を行う（加締めを行う）とともに、この後に矢印Ｑ方向に移動して元の位置に戻るようになっている。矢印Ｐ方向は特許請求の範囲に記載した圧着方向、矢印Ｑ方向は同じく特許請求の範囲に記載した圧着離脱方向に相当する。圧着方向（Ｐ）及び圧着離脱方向（Ｑ）に対して直交する方向、すなわち図１の紙面垂直方向Ｒは、圧着端子２２をこの側面から見る方向に相当する。

電線接続部２６は、アルミ電線２１の端末に圧着される部分であって、アルミ電線２１の被覆部２３に圧着されるインシュレーションバレル２８（圧着状態で示す）と、アルミ電線２１の導体部２４に圧着されるワイヤーバレル２９（圧着状態で示す）とを有している。インシュレーションバレル２８は、圧着前は一対の帯状片となる形状に形成されている。インシュレーションバレル２８は、圧着治具２７が圧着方向（Ｐ）に移動するとこれにより曲げられ、被覆部２３に対して巻き付くようにして（一例であるものとする。Ｍ字状に変形させる場合もある）圧着状態が形成されるようになっている。

ワイヤーバレル２９は、本発明の端子圧着構造の特徴となる部分であって、圧着前は一対の帯状片となる形状に形成されている（インシュレーションバレル２８よりも幅が広く、長さは短い形状に形成されている）。ワイヤーバレル２９は、圧着治具２７が圧着方向（Ｐ）に移動するとこれにより曲げられ、導体部２４に対し断面略Ｍ字状に変形して圧着状態が形成されるようになっている。ワイヤーバレル２９は、上記の如く圧着状態が形成されると、この圧着部分３０（本形態においては圧着状態のワイヤーバレル２９の端子長手方向全体が圧着部分３０となっている）に導通用圧着部分３０ａ及び導体保持用圧着部分３０ｂが形成されるようになっている。

圧着部分３０は、この側面視形状が圧着離脱方向（矢印Ｑ方向）に凸の略湾曲形状３１となり、且つインシュレーションバレル２８から離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトＨが低くなる略湾曲形状３１となるように形成されている。略湾曲形状３１は、図示の如く湾曲度合いが非一様となる形状であって、本発明では圧着力を厳密に調整することにより二次曲線のような形状になっている（例えば放物線を描くようなカーブ）。本発明では、圧着部分３０の側面視形状を略湾曲形状３１とすることにより、従来のような単純に真っ直ぐな傾斜１１（図３参照）よりも、アルミ電線２１の導体部２４に対する圧着力（圧縮率）を厳密に調整した状態にし、結果、最適な圧着を図ることができるようになっている。従って、本発明では、圧着部分３０の機械的接続信頼性の向上を図ることができるようになっている。

尚、圧着部分３０の断面形状は、ワイヤーバレル２９がＭ字状に変形する公知の形状であるものとする。

図１（ｂ）において、圧着端子２２′は、圧着部分３０′の形状のみが図１（ａ）と異なっている。圧着部分３０′は、導通用圧着部分３０ａ′及び導体保持用圧着部分３０ｂ′のそれぞれに湾曲形状３１′が形成されている。すなわち、圧着部分３０′は、導通用圧着部分３０ａ′及び導体保持用圧着部分３０ｂ′のそれぞれが、圧着力（圧縮率）を調整した状態になっている。各湾曲形状３１′は、圧着離脱方向（矢印Ｑ方向）に凸となり、且つインシュレーションバレル２８から離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトＨが低くなるように形成されている。図１（ｂ）の形態では、導通用圧着部分３０ａ′及び導体保持用圧着部分３０ｂ′のそれぞれに対して最適な圧着を図ることができるようになっている。本発明は、図１（ｂ）の形態でも機械的接続信頼性の向上を図ることができるようになっている。

導通用圧着部分３０ａ′及び導体保持用圧着部分３０ｂ′のそれぞれの湾曲形状３１′は、曲線で連続するように形成されている。尚、曲線で連続する二つの湾曲形状３１′は、ここでは略Ｓ字状、若しくは略クランク状となる形状に見えている。

図２において、圧着端子２２″は、圧着部分３０″の形状のみが図１（ａ）と異なっている。圧着部分３０″は、圧着状態のワイヤーバレル２９の端子長手方向のほぼ全体が該当するようになっている（本形態では形成してないが、圧着部分３０″に該当しない引用符号３２の部分にベルマウスを形成しても良いものとする）。圧着部分３０″は、導通用圧着部分３０ａ″及び導体保持用圧着部分３０ｂ″を有している。このような圧着部分３０″には、湾曲形状３１″が形成されている。湾曲形状３１″は、圧着方向（矢印Ｐ方向）に凸となり、且つインシュレーションバレル２８から離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトＨが低くなるように形成されている。略湾曲形状３１″は、図示の如く湾曲度合いが非一様となる形状であって、本発明では圧着力を厳密に調整することにより二次曲線のような形状になっている（例えば図１（ａ）の略湾曲形状３１対して逆となる放物線のカーブ）。

図２においても最適な圧着を図ることができるようになっている。従って、圧着部分３０″の機械的接続信頼性の向上を図ることができるようになっている。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明のアルミ電線への端子圧着構造に係る図であり、（ａ）は第一実施形態を示す側面図、（ｂ）は第二実施形態を示す側面図である。 本発明のアルミ電線への端子圧着構造に係る第三実施形態を示す側面図である。 従来例のアルミ電線への端子圧着構造に係る側面図である。

符号の説明

Ｈ クリンプハイト
Ｐ 圧着方向
Ｑ 圧着離脱方向
２１ アルミ電線
２２ 圧着端子
２３ 被覆部
２４ 導体部
２５ 電気接触部
２６ 電線接続部
２７ 圧着治具
２８ インシュレーションバレル
２９ ワイヤーバレル
３０、３０′、３０″ 圧着部分
３０ａ、３０ａ′、３０ａ″ 導通用圧着部分
３０ｂ、３０ｂ′、３０ｂ″ 導体保持用圧着部分
３１、３１′、３１″ 略湾曲形状

Claims (3)

1. 多数の撚り線及び該撚り線を被覆する被覆部を有するアルミ電線に対し圧着端子を圧着するための構造であって、前記アルミ電線が電線端部から一定長さだけ前記被覆部を除去して導体部を有する一方、前記圧着端子は前記被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、該ワイヤーバレルが前記導体部に圧着されるとこの圧着部分に導通用圧着部分及び導体保持用圧着部分が形成される、アルミ電線への端子圧着構造において、
   前記圧着部分の全体、若しくは前記導通用圧着部分及び前記導体保持用圧着部分のそれぞれは、前記ワイヤーバレルを圧着するための圧着治具の圧着方向及び圧着離脱方向に対して直交する方向から見た圧着部分側面視形状が、前記圧着離脱方向に凸の略湾曲形状又は前記圧着方向に凸の略湾曲形状となり、且つ前記インシュレーションバレルから離れるに連れて圧縮率が高まるとともにクリンプハイトが低くなる略湾曲形状となる
   ことを特徴とするアルミ電線への端子圧着構造。
2. 請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、
   前記略湾曲形状は、湾曲度合いが非一様となる形状である
   ことを特徴とするアルミ電線への端子圧着構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、
   前記略湾曲形状は、前記圧着部分の端子長手方向端部にベルマウスを形成する場合、該ベルマウスを含まない範囲での形状である
   ことを特徴とするアルミ電線への端子圧着構造。

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