JP2010205621A

JP2010205621A - 高強度細径線用圧着端子

Info

Publication number: JP2010205621A
Application number: JP2009051306A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Hara; 敏孝原; Hisataro Abe; 久太郎阿部; Yukihiro Kawamura; 幸大川村
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: JP5290812B2

Abstract

【課題】線径が０．４５mm以下で、引張強度が圧着端子材料の引張強度より高い高強度細径線に対して、従来と同じ圧着端子材料を用いて、所要の圧着強度を得ることができる圧着端子を提供する。
【解決手段】線径０．４５mm以下で、圧着端子材料の引張強度より高い引張強度を有する高強度細径線６に、ワイヤーバレル３を圧着する圧着端子で、前記ワイヤーバレル３の両側壁部３ａの厚さＴを高強度細径線６の線径ｄの０．６５倍以上、好ましくは０．８倍以上とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のワイヤーハーネス等に用いられる電線で、特に線径が細く引張強度が高い高強度細径線に圧着される圧着端子に関するものである。

従来の圧着端子の一例を図６に示す。圧着端子１は一般に、相手方端子との接触部２と、電線の導体端部に圧着されるワイヤーバレル３と、電線の絶縁被覆端部に圧着されるインシュレーションバレル４とを有している（特許文献１、２参照）。ワイヤーバレル３の内面には圧着強度を高めるためセレーション（溝）５が形成されている。図示の例は接触部２が雌型の場合であるが、接触部２は雄型の場合もある。圧着端子１は１枚の導電性金属板からの打ち抜き加工、屈曲加工により形成される。

従来の圧着端子は、電線（銅撚線）よりも引張強度が高い金属板（銅合金板）で形成されている。

実開平５−７２０５３号公報実開平６−３６２１６号公報

最近、ワイヤーハーネスの軽量化、細径化の要請から、線径が細く引張強度が銅線より高い高強度細径線（例えばコルソン合金線）の使用が検討されている。検討されている高強度細径線は、線径が０．４５mm以下で、引張強度が従来の圧着端子材料の引張強度より高い。その結果、高強度細径線に従来の圧着端子を圧着した場合、高強度細径線の反発力が大きく、十分な圧着強度を得ることが困難である。

この問題を解決するためには、高強度細径線より引張強度の高い金属板で形成した圧着端子を使用することが考えられるが、そのような圧着端子はコストが高くなるだけでなく、圧着作業も難しくなる。

本発明の目的は、線径が０．４５mm以下で、引張強度が圧着端子材料の引張強度より高い高強度細径線に対して、従来と同じ圧着端子材料を用いて、所要の圧着強度を得ることができる圧着端子を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る高強度細径線用圧着端子は、線径０．４５mm以下で、圧着端子材料の引張強度より高い引張強度を有する高強度細径線に、ワイヤーバレルを圧着する圧着端子であって、前記ワイヤーバレルの少なくとも両側壁部の厚さを、高強度細径線の線径の０．６５倍以上としたことを特徴とするものである。

本発明に係る高強度細径線用圧着端子は、前記ワイヤーバレルの少なくとも両側壁部の厚さを、線径の０．８倍以上とすることが好ましい。

また、本発明に係る高強度細径線用圧着端子は、ワイヤーバレルの底部の厚さが両側壁部の厚さより薄い場合には、その底部の内周長を高強度細径線の外周長の半分以下とすることが好ましい。

本発明によれば、ワイヤーバレルの両側壁部の厚さを高強度細径線の線径の０．６５倍以上、好ましくは０．８倍以上としたことにより、ワイヤーバレルを高強度細径線に圧着したときのワイヤーバレルのスプリングバックが小さくなり、高強度細径線の反発力を押さえ込むことができるので、ワイヤーバレル圧着部の圧着強度を高めることができる。

また、ワイヤーバレルの底部の厚さが両側壁部の厚さより薄い場合には、その厚さの薄い底部の内周長を高強度細径線の外周長の半分以下とすることにより、ワイヤーバレル圧着部の圧着強度を確保することができる。

本発明に係る高強度細径線用圧着端子の一実施例を示す、ワイヤーバレル部分の断面図。本発明に係る高強度細径線用圧着端子の他の実施例を示す、ワイヤーバレル部分の断面図。（Ａ）は従来の圧着端子を高強度細径線に圧着した状態を、（Ｂ）は本発明に係る圧着端子を高強度細径線に圧着した状態を示す断面図。従来の圧着端子（通常端子）と、本発明の圧着端子を、それぞれ高強度細径線に圧着したときのスプリングバック量を測定した結果を示すグラフ。従来の圧着端子と、本発明の圧着端子を、それぞれ高強度細径線に圧着した圧着部の圧着強度を測定した結果を示すグラフ。従来の圧着端子の一例を示す斜視図。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る高強度細径線用圧着端子の一実施例を示す。この圧着端子１は、ワイヤーバレル３を高強度細径線６に圧着するものである。

高強度細径線６は、例えばコルソン合金素線を７本撚り合わせた撚線であり、その線径（直径）ｄは０．４５mm以下（断面積で０．１３mm^２以下）である。高強度細径線６の材料としては、コルソン合金以外に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金（コルソン合金）をベースに、微量元素（Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇなど）を添加した合金（例えば、Ｃｕ−2.3Ｎｉ−0.55Ｓｉ−0.15Ｓｎ−0.5Ｚｎ−0.1Ｍｇ合金、Ｃｕ−3.75Ｎｉ−0.9Ｓｉ−0.15Ｓｎ−0.5Ｚｎ−0.1Ｍｇ合金）や、ベリリウム銅合金（Ｃ１７２０Ｗ）などが使用されることもある。

このような高強度細径線６は、圧着端子１の材料（例えばＦＡＳ６８０（古河電気工業株式会社製の銅合金板、従来と同じ）の引張強度よりも高い引張強度を有しており、ワイヤーバレル３を圧着しても圧縮変形しにくい。ちなみに、圧着端子１の材料の引張強度は約６００〜７００ＭＰa程度であるのに対し、高強度細径線６の引張強度は８００ＭＰa以上であり、上記コルソン合金からなる７本撚りの線径０．３１mmの高強度細径線６では１２００ＭＰa程度である。なお、ここで圧着端子１の材料の引張強度は、当該材料でＪＩＳＺ２２０１に準拠したＪＩＳ５号形状のサンプルをＪＩＳＺ２２４１に準拠して測定したものである。高強度細径線６の引張強度も、ＪＩＳＺ２２４１に準拠して測定したものである。

この実施例の圧着端子１は、ワイヤーバレル３の両側壁部３ａの厚さＴを、高強度細径線６の線径ｄの０．６５倍以上、さらに好ましくは０．８倍以上とした点に特徴がある（理由は後述）。ワイヤーバレル３の底部３ｂの厚さｔは従来の圧着端子と同じである。なお線径０．４５mm超の電線に圧着される通常の圧着端子の板厚は０．１３〜０．１５mm程度である。これに対して、本発明による圧着端子１のワイヤーバレル３の両側壁部３ａの厚さＴは、線径ｄが例えば０．３１mmの場合、線径ｄの０．６５倍以上として、０．２０mm以上であり、より好ましくは線径ｄの０．８０倍以上として、０．２５mm以上となる。

図２は本発明に係る高強度細径線用圧着端子の他の実施例を示す。この圧着端子１は、ワイヤーバレル３の底部３ｂの厚さも、両側壁部３ａの厚さと同じく、線径ｄの０．６５倍以上としたものである。それ以外は実施例１の圧着端子と同じである。

このように、ワイヤーバレル３の両側壁部３ａの厚さＴを、高強度細径線６の線径ｄの０．６５倍以上にすると、高強度細径線より引張強度が低い従来の圧着端子材料を用いた場合でも、圧着強度を向上させることができる。このような知見は、次のような実験により確認されたものである。すなわち、線径０．３１mmの高強度細径線６に、通常の圧着端子（板厚０．１５mm）を圧着した場合（図３（Ａ）参照）と、ワイヤーバレルの両側壁部の厚さが０．２０mmの圧着端子を圧着した場合（図３（Ｂ）参照）について、圧着後のスプリングバック量（圧着時の圧着工具の下死点から圧着工具を解放したときにワイヤーバレルが線の膨らみにより戻った量）を測定したところ、図４のような結果が得られた。図４によれば、ワイヤーバレル３の板厚を厚くすることにより、スプリングバック量は約１２％減少することが分かる。スプリングバック量が小さくなったことにより、高強度細径線とワイヤーバレルとの間に働く圧力が高くなるので、圧着強度が向上するのである。

実際に、通常板厚の圧着端子（板厚０．１５mm）と、通常板厚＋０．０５mmの圧着端子（板厚０．２０mm）と、通常板厚＋０．１０mmの圧着端子（板厚０．２５mm）の、３種類の圧着端子を、線径０．３１mmの高強度細径線に圧着して「圧着強度」の測定を行った結果は図５のとおりである。なお「圧着強度」とは、圧着端子を固定して線を引っ張ったときに線が破断するか引き抜けるときの力である。図５によれば、ワイヤーバレルの厚さが厚くなるほど圧着強度が高くなることが分かる。その効果は、通常板厚＋０．０５mmで圧着強度を約３％、通常板厚＋０．１０mmで圧着強度を約１４％向上させることができる、というものである。圧着強度は、ワイヤーハーネスの製造時及び自動車組立工程でのワイヤーハーネス組み付け作業時に加わる引張力を考慮し、５０Ｎ以上が要求されている。

以上の実験結果から、高強度細径線の線径が０．３１mmの場合、ワイヤーバレルの両側壁部の厚さは、通常の圧着端子の板厚＋０．０５mm＝０．２mmが最適下限値と考えられ、線径の０．６５倍以上とすれば、５０Ｎ以上の圧着強度が得られることが分かった。また、ワイヤーバレルの両側壁部の厚さを、通常の圧着端子の板厚＋０．１０mm＝０．２５mmすなわち線径の０．８倍以上とすれば、さらに高い圧着強度が得られることが分かった。なお、実験では、線径０．３１mmの高強度細径線を用いたが、圧着強度は断面積に比例するので、線径が異なる場合にも同じ結果が得られることは明らかである。

また、図１のように、ワイヤーバレル３の底部３ｂの厚さｔが両側壁部３ａの厚さＴより薄い場合には、その底部３ｂの内周長を高強度細径線６の外周長の半分以下にすることが好ましい。これは次のような理由による。すなわち、厚さが薄い底部３ｂの内周長を高強度細径線６の外周長の半分以下にしておけば、図３（Ｂ）のようにワイヤーバレル３を高強度細径線６に圧着したときに、圧着部の底辺の両側の角部Ｐの厚さが薄くなることがなく、ワイヤーバレル３全体の板厚が厚い場合と同様の圧着強度を確保することができる。これに対し、厚さが薄い底部３ｂの内周長が高強度細径線６の外周長の半分より長いと、圧着部の底辺の両側の角部Ｐの厚さが薄くなり、圧着された両側壁部３ａが開きやすくなって、圧着強度が低下するおそれがある。

１：圧着端子
２：接触部
３：ワイヤーバレル
３ａ：側壁部
３ｂ：底部
４：インシュレーションバレル
５：セレーション
６：高強度細径線

Claims

線径０．４５mm以下で、圧着端子材料の引張強度より高い引張強度を有する高強度細径線に、ワイヤーバレルを圧着する圧着端子であって、前記ワイヤーバレルの少なくとも両側壁部の厚さを、高強度細径線の線径の０．６５倍以上としたことを特徴とする高強度細径線用圧着端子。
線径０．４５mm以下で、圧着端子材料の引張強度より高い引張強度を有する高強度細径線に、ワイヤーバレルを圧着する圧着端子であって、前記ワイヤーバレルの少なくとも両側壁部の厚さを、線径の０．８倍以上としたことを特徴とする高強度細径線用圧着端子。
ワイヤーバレルの底部の厚さが両側壁部の厚さより薄く、その底部の内周長が高強度細径線の外周長の半分以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の高強度細径線用圧着端子。