JP2014164807A - 圧着端子付き電線及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】クローズドバレル型の圧着端子を接続した圧着端子付き電線において、圧着端子の圧着部での圧縮ムラを抑制して、圧着状態が良好であるようにする。
【解決手段】導体３１を絶縁被覆３２で被覆した被覆電線１３の端末部に、圧着端子１２の圧着部２２を、導体３１と絶縁被覆３２に対してそれぞれ塑性変形により圧着して接続する圧着端子付き電線において、圧着部２２のうちの導体３１に圧着した導体圧着部２２ｂに、圧着端子１２の長手方向に沿って延びて導体３１に近づく内方に凹む４本の凹溝部２３と、この凹溝部２３の両側で凹溝部２３の底よりも外方に突出する４本の突出部２４とを備え、縦断面形状を十字形にする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばワイヤハーネスを構成する圧着端子付き電線に関し、より詳しくは、圧着端子と被覆電線との良好な圧着状態が得られるような圧着端子付き電線に関する。

圧着端子には、被覆電線に圧着する圧着部の形態から、オープンバレル型のものとクローズドバレル型のものがある。

オープンバレル型の圧着端子の圧着部は、上方が開放された縦断面略Ｕ字形に形成されている。接続に際しては、導体を剥き出しにした被覆電線の端末部を圧着部に入れたのち、圧着部における被覆電線より上方に飛び出ている部分を内側に折り曲げて、導体と絶縁被覆にそれぞれ圧着する。

クローズドバレル型の圧着端子の圧着部は、円筒状に形成されている。接続は、導体を剥き出しにした被覆電線の端末部を圧着部に挿入したのち、圧着部を縮径方向に塑性変形して圧着する。

オープンバレル型の場合、圧着部は開いているものを合わせるので、圧着部の周方向に隙間があるのに対して、クローズドバレル型の場合には、もともと開いていない形態のものを更に縮径変形するので、圧着部分を密閉できる利点がある。このため、防水性が必要とされる接続に有利である。

しかし、クローズドバレル型の圧着部は、下記特許文献１の図８に開示されているように、圧着部の１箇所を潰すように窪みを付ける塑性加工で圧着がなされる（特許文献１の段落［０００４］参照）。つまり潰した部分のみが大きく変形する。

この結果、大きな圧縮ムラが生じ、圧着部の塑性変形が適切に行われないと、圧着部の特定部分に割れが生じたりするおそれがある。圧着部と導体との間の密着度が低いと接続強度が悪くなるので、密着度は高いほうがよいが、高すぎると導体切れが生じて、却って通電性能が劣化してしまうことになる。また圧着部に割れが生じれば、防水性は得られない。

特開２０１１−２４３４６７号公報

そこで、この発明は、クローズドバレル型の圧着端子において、圧着部と導体との圧着がより良好に行え、不良の発生を抑制できるようにすることを主な目的とする。

この発明は、導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線の端末部に、圧着端子の圧着部を、前記導体と前記絶縁被覆に対してそれぞれ塑性変形により圧着して接続した圧着端子付き電線であって、前記圧着部が、前記被覆電線における剥き出しになった前記導体から前記絶縁被覆の端部までの全周を連続して覆い、前記圧着部のうちの前記導体に圧着した導体圧着部が、前記導体に近づく内方に凹む複数の凹溝部と、該凹溝部の両側で凹溝部の底よりも外方に突出する複数の突出部とを備えたことを特徴とする。

この発明では、被覆電線の導体から絶縁被覆の端部までの全周を覆う圧着部の導体圧着部の形状が、複数の凹溝部と突出部により、周方向で出入りの大きい形状となり、周長を確保しつつ圧縮される部分を複数個所に分散する。一部のみが大きく圧縮される圧縮ムラの発生を抑制し、導体に対する密着度の高い均質な圧着が実現できる結果、高品質の圧着部を有する圧着端子付き電線が得られる。

この発明の態様として、前記凹溝部を、前記導体の中心線を挟む左右両側に均等に備えることができる。

この発明により、圧着する際に導体にかかる負荷が左右で均質であるとともに、円筒形状の一点に押圧を行う場合と違って圧着する際に圧着部には不測の回転もない結果、導体に捩じれ力が作用した状態のまま圧着部が形成されないので、より高品質の圧着部を有する圧着端子付き電線が得られる。

この発明の態様として、前記突出部を、前記導体の中心線の直下位置に備えることができる。

この発明により、圧着する際に圧着部における導体の中心線の直下位置は金型の凹部に乗っていることになり、圧着部には不測の回転がない結果、導体に捩じれ力が作用した状態のまま圧着部が形成されないので、より高品質の圧着部を有する圧着端子付き電線が得られる。

この発明の態様として、前記導体圧着部の縦断面形状を、上下左右に前記突出部を有する十字形とすることができる。

この発明により、凹溝部と突出部が全周にわたって均等に配設されているので圧縮ムラの発生がより良く抑制されて高品質な圧着部となることに加えて、圧着に際しての圧着部や導体に対しての不要な動きが阻止されることから、より高品質の圧着部を有する圧着端子付き電線が得られる。

またこの発明は、前記の圧着端子付き電線を複数本備えたワイヤハーネスであることを特徴とする。

この発明により、前記のように圧着部の導体圧着部と被覆電線との圧着状態が良好であるので、接続状態や通電性能がよく、耐久性も高いワイヤハーネスとなる。

この発明によれば、接続状態や通電性能が良好な圧着部を有する圧着端子付き電線を確実に得られる。

圧着端子付き電線の斜視図。 ワイヤハーネスの斜視図。 圧着端子付き電線の圧着前の分解斜視図と断面図。 圧着端子付き電線の圧着前の断面図と金型の正面図。 圧着端子付き電線の導体圧着部の圧着状態を示す断面図。 圧着端子付き電線の絶縁被覆圧着部の圧着状態を示す断面図。 他の例に係る圧着端子付き電線の導体圧着部の圧着状態を示す断面図。 他の例に係る圧着端子付き電線の導体圧着部の圧着状態を示す断面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図面において、図１は圧着端子付き電線１１の先端側からみた斜視図と後端側からみた斜視図で、図２は圧着端子付き電線１１を備えたワイヤハーネス４４の斜視図である。図３は、接続前の圧着端子１２と被覆電線１３の斜視図と、圧着前における圧着端子１２の圧着部２２に被覆電線１１の端末部を挿入した状態の導体部分の断面図と絶縁被覆部分の断面図である。図４は、圧着に用いる金型５１を示す正面図で、図５はその金型５１を用いた導体圧着部２２ｂの圧着状態を示す断面図、図６はその金型５１を用いた絶縁被覆圧着部２２ｃの圧着状態を示す断面図である。図７、図８は、導体圧着部２２ｂの他の例を示す断面図である。

圧着端子付き電線１１は、圧着端子１２を被覆電線１３の端末部に接続したものであり、図示例では圧着端子１２として雌型の圧着端子（雌端子１２ａ）を接続している。

雌端子１２ａは、図２に示したような雌コネクタ４１のコネクタハウジング４２のキャビティ４３内に保持され、複数本の圧着端子付き電線１１を束ねた状態のワイヤハーネス４４を構成する。「ワイヤハーネス４４」とは、複数本の圧着端子付き電線１１を束ねた状態のワイヤハーネスがさらに束ねられた状態のものも含む意味である。前記雌コネクタ４１は、対になる雄コネクタ４５に対して着脱自在に接続される。

前記圧着端子１２は、図１に示したように、対になる他方の端子が接続される端子接続部２１と、被覆電線３１に対して電気的に接続すべくかしめて圧着される圧着部２２を一体に有する。図示例の圧着端子１２は雌型であるため端子接続部２１は四角筒状に形成されている。端子接続部の内部は、図２に示したように対なる他方の端子（雄端子１２ｂ）が挿入される端子挿入部で、端子挿入部には付勢ばね２１ａを備えている。

端子接続部２１は、図示例では圧着端子１２が雌型であるので四角筒状であるが、圧着端子１２は雄端子１２ｂであってもよい。雄端子１２ｂの場合には、端子接続部２１は四角筒状をなす前記端子接続部２１に挿入される細幅板状に形成されることになる。

被覆電線１３は、図３（ａ）に示したように、導体３１と、これを被覆する絶縁被覆３２とからなる。導体３１は複数本のアルミ又はアルミ合金製のアルミ線を引き揃えて構成した例を図示したが、導体３１は、複数本のアルミ線を撚った撚り線であっても、単線であってもよい。

このような被覆電線１３における剥き出しになった導体３１から絶縁被覆３２の端部までの全周が、圧着端子１２の前記圧着部２２で被覆される。

つまり圧着部２２は、図１に示したように、圧着端子１２の長手方向に長い筒状であり、図４に示したような金型５１を用いて形成される。

圧着部２２は、前記端子接続部２１側から順に、先端封止部２２ａ、導体圧着部２２ｂ、絶縁被覆圧着部２２ｃに分けられる。

前記先端封止部２２ａは、上下に押し潰されて止水状態に封止されている。先端封止部２２ａには必要に応じて溶接を行うことができる。

前記導体圧着部２２ｂは、圧着端子１２の長手方向に沿って延びて前記導体３１に近づく内方に凹む複数本の凹溝部２３と、この凹溝部２３の両側で凹溝部２３の底よりも外方に突出する複数本の突出部２４とを備えている。凹溝部２３と突出部２４の先端部の断面形状は、いずれも円弧状に湾曲している。

前記凹溝部２３と突出部２４の本数は共に４本であり、図５（ｂ）に示したように縦断面形状は、上下左右に前記突出部２４を有し、これら突出部２４の間に前記凹溝部を４個有する十字形である。このような導体圧着部２２ｂの縦断面形状は、換言すれば、前記凹溝部２３を前記導体３１の中心線を挟む左右両側と上下両側に均等に、つまり全周にわたって均等に備え、さらに前記突出部２４のうちの下の突出部２４を前記導体３１の中心線の直下位置に備えた形状である。

前記凹溝部２３は、前記導体３１の中心線を挟む左右両側のみにおいて均等に備えてもよい。

被覆電線１３の導体３１は、菱形の４辺を内側に湾曲させたような縦断面形状の中に、高い密着度で密に収まっている。

前記凹溝部２３と突出部２４の大きさは、圧着端子１２や被覆電線１３の寸法等により適宜設定される。

前記絶縁被覆圧着部２２ｃは、図１（ｂ）に示したように、内周面が絶縁被覆３２の外周面に圧接する縦断面円形であり、外周面は縦断面略円形である。

このような形状の圧着部２２は、図４に示したような金型５１を用いて、前記導体３１と前記絶縁被覆３２に対してそれぞれ塑性変形により圧着して形成される。図４では、便宜上、前記先端封止部２２ａを加工する部分を省略した金型５１を表している。

前記導体圧着部２２ｂと絶縁被覆圧着部２２ｃについて、製造の観点から説明すると、圧着部２２は被覆電線１３との接続前、つまり圧着加工前においては、図３（ａ）に示したように円筒状に形成されている。圧着部２２は、長手方向の全体にわたって被覆電線１３の端末部を挿入可能な同一の太さであり、かつ剥き出しにした導体３１から絶縁被覆３２の端部までを覆う長さである。

圧着加工に先だって、圧着部２２には被覆電線１３の端末部を挿入するが、挿入時には、導体３１を有する部分（導体圧着部２２ｂ）では図３（ｂ）に示したように、圧着部２２の中には導体３１のみが存在し、絶縁被覆３２を有する部分（絶縁被覆圧着部２２ｃ）では図３（ｃ）に示したように圧着部２２の中には導体３１を被覆している絶縁被覆３２が存在する。

前記金型５１は、上下二分割の上型５２と下型５３とからなり、前記のような縦断面形状を得るため、上型５２と下型５３の絶縁被覆圧着部２２ｃに対応する部分５４，５５の内面形状は、上型５２と下型５３を合わせた時に縦断面円形となるように円弧状に形成されている。下型５３の内面形状５５の左右両側は、平坦部５５ａを有する。平坦部５５ａの存在により、圧縮により塑性変形する肉の逃げ部を得られる。

上型５２と下型５３の導体被覆部２２ｂに対応する部分５６，５７の内面形状は、左右方向の中間に上方または下方に入り込む凹部５６ａ，５７ａと、上型５２と下型５３を合わせた時に上下方向の中間に左方と右方に入り込む凹部５６ｂ，５７ｂと、これら凹部５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂの間で、導体３１の中心線位置に対応する金型５１の中心に向かって突出する４個の凸部５６ｃ，５７ｃを有する。凹部５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂも凸部５６ｃ，５７ｃも、縦断面円弧状に湾曲している。凹部５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂや凸部５６ｃ，５７ｃの大きさや縦断面形状は、加工対象である圧着部２２や被覆電線１３の大きさ等に応じて適宜設定される。

このような金型５１を用いて圧着加工を行うと、上型５２と下型５３の導体圧着部２２ｂに対応する部分５６，５７が、図５（ａ）に示したように圧着部２２を圧縮して塑性変形をするので、前記のように図５（ｂ）に示したような縦断面十字形の前記導体圧着部２２ｂを形成できる。導体３１のない左右両側部分のクリンプハイトは導体３１のある中間部のクリンプハイトよりも低い。

この導体圧着部２２ｂは、４本の凹溝部２３と突出部２４とにより、周方向で複数の出入りがある形状であり、これにより周長を確保するとともに、圧縮される部分を分散している。圧縮される部分が複数であるため、圧縮される部分の１箇所当たりの圧縮率を低くできる。しかも、圧縮される部分の分散は均等になされる。

圧縮ムラの発生を抑制できるうえに、導体３１に対しては密着度の高い圧着が行えるので、高品質の圧着部２２を有する圧着端子付き電線１１が得られる。

上型５２と下型５３の絶縁被覆圧着部２２ｃに対応する部分５４，５５は、図６（ａ）に示したように圧着部２２を圧縮して塑性変形をするので、前記のように図６（ｂ）に示したような、内周面が縦断面円形で、外周面が縦断面略円形の前記絶縁被覆圧着部２２ｃを形成できる。

このようにして形成された圧着部２２は、被覆電線１３の端末部の導体３１から絶縁被覆３２の端部までの全周を連続して覆うものであり、前記のように圧着部２２における導体圧着部２２ｂよりも端子接続部側の先端封止部２２ａは水密状に封止されており、絶縁被覆圧着部２２ｃは絶縁被覆３２に対して密着している。この結果、導体３１を水分から守る防水性が得られ、例えば前記のように被覆電線１３の導体３１をアルミ系の材料で構成したことにより圧着端子１２との間で異種金属接触となった場合でも、腐食しにくくすることができる。

導体圧着部２２ｂは、前記のように大きな圧縮ムラが発生しないように圧縮して形成するので、絶縁被覆３２がないぶん絶縁被覆圧着部２２ｃに対する圧縮率よりも高い圧縮率が必要となる導体圧着部２２ｂを、同一太さの筒状をなす圧着前の圧着部２２から、絶縁被覆圧着部２２ｃと同時に一体に形成しても、導体圧着部２２ｂと絶縁被覆圧着部２２ｃとの双方において密着度の高い圧着状態となる。

導体圧着部２２ｂは、前記のように縦断面十字形であるので、凹溝部２３と突出部２４の配置は周方向においても均等で、高品質の圧着部２２を得るという効果をさらに高め、不良の発生を確実に抑制することができる。すなわち、上型５２と下型５３の凸部５７ｃは導体３１の中心線に対応する位置を挟む左右両側で均等に配置されているので、圧着加工において、導体３１に係る荷重は左右で均等であるうえに、円筒状の周方向の一点を押圧する場合とは違って圧縮力がかかった時に圧着部２２が金型５１内で回転してしまうことを阻止できる。これにより導体３１に不要な力が作用しない状態で圧着加工が行われるため、より高品質の圧着部２２を有する圧着端子付き電線１１が得られる。

導体圧着部２２ｂの縦断面形状は十字形であるため、下型５３における導体３１の中心線に対応する位置の直下位置には凹部５７ａを備えることになるので、圧着する際に圧着部２２は下型５３の凹部５７ａに乗っていることになり、このことからも圧着部２２には不測の回転がない。これによっても、圧着加工時に導体３１に捩じれ等の不要な力が作用しないので、より高品質の圧着部２２を有する圧着端子付き電線１１が得られることとなる。

また、このように高品質の圧着部２２を有する圧着端子付き電線１１からなるワイヤハーネス４４は、通電性能がよく、耐久性も高いワイヤハーネス４４となる。

以下、その他の例を説明する。この説明において、前記構成と同一又は同等の部位については、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図７（ａ）は圧着部２２における導体圧着部２２ｂの縦断面図であり、このように縦断面Ｘ字形に形成することもできる。つまり凹溝部２３は縦断面における上下左右の４カ所に配置し、突出部２４は凹溝部２３間から斜めに延びるように形成している。

このような導体圧着部２２ｂの形成は、図７（ｂ）に示したような四方に分割した金型で行える。

図８（ａ）は圧着部２２における導体圧着部２２ｂの縦断面図であり、このように縦断面Ｙ字形に形成することもできる。つまり凹溝部２３は縦断面における上方と右下と左下の３箇所に配置し、突出部２４は凹溝部２３間から、下方と右上と左上の３箇所に延びるように形成している。

これのように構成された圧着端子付き電線１１でも、前記同様の作用効果を得られる。

以上の構成はこの発明を実施するための一形態の構成であって、この発明はその他の構成を採用することができる。

例えば、凹溝部２３と突出部２４は４個ずつ、３個ずつのほか、更に多く備えてもよい。

また、前記の例では、凹溝部２３と突出部２４を圧着端子１２の長手方向に沿って延びた形状に形成したが、これらの双方又はいずれか一方を、圧着端子１２長手方向に長くない点状に形成してもよい。さらに、その凹溝部２３や突出部２４を、圧着端子１２の長手方向に複数配設することも可能である。

１１…圧着端子付き電線
１２…圧着端子
１３…被覆電線
２２…圧着部
２２ａ…先端封止部
２２ｂ…導体圧着部
２２ｃ…絶縁被覆圧着部
２３…凹溝部
２４…突出部
３１…導体
３２…絶縁被覆
４４…ワイヤハーネス

Claims (5)

1. 導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線の端末部に、圧着端子の圧着部を、前記導体と前記絶縁被覆に対してそれぞれ塑性変形により圧着して接続した圧着端子付き電線であって、
   前記圧着部が、前記被覆電線における剥き出しになった前記導体から前記絶縁被覆の端部までの全周を連続して覆い、
   前記圧着部のうちの前記導体に圧着した導体圧着部が、前記導体に近づく内方に凹む複数の凹溝部と、該凹溝部の両側で凹溝部の底よりも外方に突出する複数の突出部とを備えた
   圧着端子付き電線。
2. 前記凹溝部を、前記導体の中心線を挟む左右両側に均等に備えた
   請求項１に記載の圧着端子付き電線。
3. 前記突出部を、前記導体の中心線の直下位置に備えた
   請求項１または請求項２に記載の圧着端子付き電線。
4. 前記導体圧着部の縦断面形状が、上下左右に前記突出部を有する十字形である
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の圧着端子付き電線。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の圧着端子付き電線を複数本備えた
   ワイヤハーネス。

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