JP2014164838A - ワイヤハーネスおよび端子 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を確実に流動させることにより、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができるワイヤハーネスおよび端子を提供する。
【解決手段】筒状の圧着部５に被覆導線２３を挿入し、被覆導線２３の導線２５を導線圧着部７内に配置する。そして、下側圧着刃型３１に圧着部５を設置し、上側圧着刃型３３と下側圧着刃型３１とで圧着部５を挟み込み、圧着部５をＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる。導線圧着部７の下面側５３の内周面５７にはセレーション１３ａが高密度で設けられ、側面側５５の内周面５７にはセレーション１３ｂが低密度で設けられているので、圧着後の導線圧着部７の周方向断面の中央部３５には導線２５が流動しにくい強圧着領域が形成され、側部４９には強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域が形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワイヤハーネスおよび端子に関する。

従来、被覆導線に接続される端子として、圧着部と端子本体とからなる端子が用いられている。圧着部の圧着面には、導線の一部を係止するものとして、セレーションとよばれる係止部が長手方向に所定間隔を隔てて形成され、被覆導線は、圧着部によって端子に圧着される（例えば、特許文献１参照）。セレーションは、被覆導線の被覆から露出した導線に圧着時に食い込むことにより、圧着部からの導線の抜けを防ぐ。

しかし、被覆導線と端子とを接続する場合、導線と圧着部との間に隙間が生じやすく、導線が外気や水に曝されて腐食が発生することがある。また、近年、ワイヤハーネスを軽量化するためにアルミ製の導線が用いられているが、アルミ製の導線と銅製の端子とを接続する場合、異種金属である導線と端子との接触部に水が侵入し、電食が発生することがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−００９１７８号公報 特開２０１２−１９０６３５号公報

このような水分等の侵入を防ぐ目的で、断面中空形状で一端側が封止された圧着部を有する端子が検討されている。断面中空形状の圧着部を有する端子では、被覆導線を配置した圧着部をＵ字型形状等に変形させて、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を圧縮流動させることにより、端子と被覆導線とを圧着させる。また、被覆部が圧着部で圧着されることで、中空部に水が浸入することが防止される。ここで、導線がアルミ製である場合、圧着部にセレーションを設けることで、導線の抜けが防止されるだけでなく、アルミの酸化被膜を破壊する効果も得ることができる。

しかしながら、断面中空形状の圧着部を有する端子を用いる場合、圧縮流動の初期において、圧着部の断面の中央部付近での導線と圧着部との摩擦が大きいと、導線が外側に流れ難くなり、導線と圧着部との接触面において、良好な接触圧力分布を得ることが困難となる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、断面中空形状の圧着部を有し、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を確実に流動させることにより、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができるワイヤハーネスおよび端子を提供することである。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスであって、前記端子は、被覆線を圧着する被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線を圧着する導線圧着部とからなる筒状の圧着部と、端子本体とを有し、前記筒状の圧着部に前記被覆導線を挿入し、前記導線圧着部を変形させて前記導線を圧着させた際に、前記導線圧着部の中央部に前記導線が流動しにくい強圧着領域が形成され、側部に前記強圧着領域よりも前記導線が流動しやすい流動領域が形成されることを特徴とするワイヤハーネスである。

第１の発明では、例えば、前記導線圧着部には、周方向に線状の係止部が設けられ、前記圧着部の長手方向における単位長さあたりの係止部の本数である係止部の密度が、前記導線圧着部の周方向の位置によって異なり、前記強圧着領域は、前記導線圧着部の下面側の内周面に高密度の係止部が設けられることにより形成され、前記流動領域は、前記導線圧着部の側面側の内周面に前記下面側の内周面よりも低密度の係止部が設けられることにより形成される。

また、前記導線圧着部の上面側の内周面に、前記下面側の内周面と同等の密度の係止部が設けられる場合もある。
前記線状の係止部は、連続した溝、または、複数の凹部を所定の間隔で連続配置したものであることが望ましい。

第１の発明によれば、断面中空形状の導線圧着部を、例えば下面側が凸となるような形状に変形させて導線を圧着させる際に、導線圧着部の中央部に導線が流動しにくい強圧着領域を形成し、側部に強圧着領域よりも導線が流動しやすい流動領域を形成することにより、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を確実に流動させることができる。また、導線圧着部の下面側の内周面に高密度の係止部を設け、側面側の内周面に下面側の内周面よりも低密度の係止部を設けることにより、強圧着領域および流動領域を適切な位置に形成することができる。

第２の発明は、端子本体と筒状の圧着部からなり、被覆導線に接続される端子であって、前記圧着部は、被覆線を圧着する被覆線圧着部と、前記被覆線から露出する導線を圧着する導線圧着部とからなり、前記導線圧着部には、周方向に線状の係止部が設けられ、前記圧着部の長手方向における単位長さあたりの係止部の本数である係止部の密度が、前記導線圧着部の周方向の位置によって異なり、前記導線圧着部の下面側の内周面に係止部が高密度に配置され、側面側の内周面に係止部が前記下面側の内周面よりも低密度に配置されることを特徴とする端子である。

第２の発明では、前記導線圧着部の上面側の内周面に、係止部が前記下面側の内周面と同等の密度で配置される場合もある。
前記線状の係止部は、連続した溝、または、複数の凹部を所定の間隔で連続配置したものであることが望ましい。

第２の発明の端子は、導線圧着部の下面側の内周面に係止部が高密度で配置され、側面側の内周面に係止部が下面側の内周面よりも低密度で配置されているので、断面中空形状の導線圧着部を、例えば圧着部を下面側が凸となるような形状に変形させて導線を圧着させる際に、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を確実に流動させることができる。

本発明によれば、圧着部の断面の中心から外側に向かって導線を確実に流動させることにより、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができるワイヤハーネスおよび端子を提供できる。

端子１の一部を展開した状態を示す図 端子１および被覆導線２３を示す図 ワイヤハーネス６１を形成する工程を示す図 他の圧着部５ａの展開図 ワイヤハーネスを形成する工程を示す図 端子１ｂの一部を展開した状態を示す図 圧着部５ｃの周方向断面図

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、端子１の一部を展開した状態を示す図である。図２は、端子１および被覆導線２３を示す図である。

図１、図２に示すように、端子１は、端子本体３と圧着部５とからなる。端子１は、銅製である。端子本体３は、所定の形状の板材を、図１に示すように、断面が矩形の筒体に形成したものである。端子本体３は、圧着部５と反対側の端部に、板材を矩形の筒体内に折り込んで形成される端子接触部１１を有する。

圧着部５は、図１に示す形状の板材を、図２に示すように、断面が円形の筒体となるように丸め、側縁部１９（図１）同士をレーザ溶接等による溶接部２１により一体化することにより形成される。圧着部５は、被覆線圧着部９、導線圧着部７からなる。被覆線圧着部９は、図２に示す被覆導線２３の被覆線２７を圧着する。導線圧着部７は、被覆線２７の被覆２９を剥がして露出させた導線２５を圧着する。

図１に示すように、導線圧着部７には、長手方向に所定の間隔をおいて、線状の係止部であるセレーション１３が設けられる。セレーション１３は、内面凹状に連続した溝である。圧着部５の長手方向における単位長さあたりのセレーション１３の本数であるセレーションの密度は、導線圧着部７の位置によって異なる。展開した状態の導線圧着部７において、中央部は、セレーション１３ａが密に配置される高密度部１５である。中央部の両外側部は、セレーション１３ｂが中央部よりも疎に配置される低密度部１７である。

図３は、ワイヤハーネス６１を形成する工程を示す図である。図３（ａ）は、筒状の圧着部５に被覆導線２３を挿入した状態を示す図である。図３（ａ）では、圧着部５の一部を長手方向に切断して図示している。ワイヤハーネス６１を形成するには、まず、図３（ａ）に示すように、筒状の圧着部５に被覆導線２３を挿入し、被覆導線２３の導線２５を導線圧着部７内に配置する。また、被覆線２７を被覆線圧着部９内に配置する。

図３（ｂ）は、圧着刃型に圧着部５を設置した状態を示す図である。図３（ｂ）は、導線圧着部７の位置での断面を図示している。図３（ｂ）に示す工程では、下側圧着刃型３１に圧着部５を設置する。圧着部５は、溶接部２１が上側圧着刃型３３と対向するように設置される。

なお、上述したセレーション１３は、図３に示す状態では、筒状の導線圧着部７の周方向に配置されることとなる。また、セレーション１３の密度は、導線圧着部７の周方向の位置によって異なるものとなる。図３（ｂ）に示す導線圧着部７の下面側５３には、図１に示す高密度部１５が位置するため、下面側５３の内周面５７には、セレーション１３ａ（図１）が高密度で配置される。図３（ｂ）に示す導線圧着部７の側面側５５には、図１に示す低密度部１７が位置するため、側面側５５の内周面５７には、セレーション１３ｂ（図１）が下面側５３よりも低密度で配置される。

図３（ｃ）は、導線圧着部７を変形させた状態を示す図である。図３（ｃ）に示す工程では、上側圧着刃型３３と下側圧着刃型３１とで圧着部５を挟み込み、導線圧着部７を下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる。このとき、導線圧着部７の下面側５３の内周面５７（図３（ｂ））には高密度のセレーションが設けられている。導線２５は、セレーションに押し込まれるようにして流動するため、中央部３５では導線２５がセレーションに詰まり、流動性が悪化する。このため、導線圧着部７を下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させる際に通常よりも強い圧着力が必要となる。セレーション１３ａが高密度で配置された部分は、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線圧着部７の周方向断面の中央部３５に導線２５が流動しにくい強圧着領域が形成される。また、導線圧着部７の側面側５５の内周面５７（図３（ｂ））には低密度のセレーションが設けられているので、導線圧着部７の周方向断面の側部３７に強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域が形成される。これにより、導線圧着部７において、断面の中心から外側に向かって、すなわち、中央部３５から側部３７に向かって導線２５を確実に流動させ、導線圧着部７内に導線２５を適切に配置することができる。

図３（ｄ）は、ワイヤハーネス６１を示す図である。図３（ｄ）では、圧着部５の一部を長手方向に切断して図示している。図３（ｄ）に示す工程では、圧着刃型から圧着部５を取り外し、ワイヤハーネス６１を完成する。ワイヤハーネス６１では、導線圧着部７内に導線２５が適切に配置されているので、導線２５と圧着部５との接触面において良好な接触圧力分布を得ることができる。

このように、第１の実施の形態では、導線圧着部７の下面側５３の内周面５７にセレーション１３が高密度で配置され、側面側５５の内周面５７にセレーション１３が下面側５３よりも低密度で配置されている端子１を用いる。これにより、導線圧着部７を下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる際に、導線圧着部７の中央部３５に導線２５が流動しにくい強圧着領域を形成し、側部３７に強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域を形成することができ、導線圧着部７の断面の中心から外側に向かって導線２５を確実に流動させることができる。特に、このような効果は、導線２５がアルミニウム製であることで発揮される。

なお、図２、図３（ａ）、図３（ｄ）では、圧着部５の端子本体３側の端部６３の断面を導線圧着部７の断面と同じ形状で図示したが、端部６３の形状はこれに限らない。端部６３は、水分等の侵入による導線２５の腐食を防ぐために、開口が塞がるように潰して封止することが望ましい。

次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、他の圧着部５ａの展開図である。第２の実施の形態では、図１に示す圧着部５を有する端子１のかわりに、図４に示す圧着部５ａを有する端子を用いる。図４に示すように、圧着部５ａは、被覆線圧着部９、導線圧着部７ａからなる。

導線圧着部７ａには、長手方向に所定の間隔をおいて線状の係止部であるセレーション３９が設けられる。セレーション３９は、内面凹状に連続した溝である。圧着部５ａの長手方向における単位長さあたりのセレーション３９の本数であるセレーションの密度は、導線圧着部７ａの位置によって異なる。展開した状態の導線圧着部７ａにおいて、中央部は、セレーション３９ａが密に配置される高密度部４１である。中央部の両外側部は、セレーション３９ｂが高密度部４１よりも疎に配置される低密度部４３である。両外側のさらに外側の部分は、セレーション３９ｃが高密度部４１と同等に密に配置される高密度部４５である。

図５は、図４に示す圧着部５ａを有する端子を用いてワイヤハーネスを形成する工程を示す図である。図５（ａ）は、圧着刃型に圧着部５ａを設置した状態を示す図である。図５（ａ）は、導線圧着部７ａにおける断面を図示している。ワイヤハーネスを形成するには、まず、筒状の圧着部５ａに被覆導線を挿入し、被覆導線の導線２５を導線圧着部７ａ内に配置する。また、被覆線を被覆線圧着部９内に配置する。そして、図５（ａ）に示すように、下側圧着刃型３１に圧着部５ａを設置する。圧着部５ａは、溶接部２１が上側圧着刃型３３と対向するように設置される。

なお、上述したセレーション３９（図４）は、図５に示す状態では、筒状の導線圧着部７ａの周方向に配置されることとなる。また、セレーション３９の密度は、導線圧着部７ａの周方向の位置によって異なるものとなる。図５（ａ）に示す導線圧着部７ａの下面側５３には、図４に示す高密度部４１が位置するため、下面側５３の内周面５７には、セレーション３９ａ（図４）が高密度で配置される。図５（ａ）に示す導線圧着部７ａの側面側５５には、図４に示す低密度部４３が位置するため、側面側５５の内周面５７には、セレーション３９ｂ（図４）が下面側５３よりも低密度で配置される。図５（ａ）に示す導線圧着部７ａの上面側５９の内周面５７には、図４に示す高密度部４５が位置するため、上面側５９の内周面５７には、セレーション３９ｃ（図４）が下面側５３と同等の高密度で配置される。

図５（ｂ）は、導線圧着部７ａを変形させた状態を示す図である。図５（ｂ）に示す工程では、上側圧着刃型３３と下側圧着刃型３１とで圧着部５ａを挟み込み、導線圧着部７ａを下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる。このとき、導線圧着部７ａの下面側５３および上面側５９の内周面５７（図５（ａ））には高密度でセレーションが設けられている。導線２５は、セレーションに押し込まれるようにして流動するため、中央部４７では導線２５がセレーションに詰まり、流動性が悪化する。このため、導線圧着部７ａを下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させる際に通常よりも強い圧着力が必要となる。セレーション１３ａが高密度で配置された部分は、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線圧着部７ａの周方向断面の中央部４７に導線２５が流動しにくい強圧着領域が形成される。また、導線圧着部７ａの側面側５５の内周面５７（図５（ａ））には低密度でセレーションが設けられているので、導線圧着部７ａの周方向断面の側部４９に強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域が形成される。これにより、導線圧着部７ａにおいて、断面の中心から外側に向かって、すなわち中央部４７から側部４９に向かって導線２５を確実に流動させ、導線圧着部７ａ内に導線２５を適切に配置することができる。

図５（ｂ）に示す工程の後、圧着刃型から圧着部５ａを取り外し、ワイヤハーネスを完成する。ワイヤハーネスでは、導線圧着部７ａ内に導線２５が適切に配置されているので、導線２５と圧着部５ａとの接触面において良好な接触圧力分布を得ることができる。

このように、第２の実施の形態では、導線圧着部７ａの下面側５３および上面側５９の内周面５７にセレーション１３が高密度で配置され、側面側５５の内周面５７にセレーション１３が下面側５３よりも低密度で配置されている端子を用いる。これにより、導線圧着部７ａを下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる際に、導線圧着部７ａの中央部４７に導線２５が流動しにくい強圧着領域を形成し、側部４９に強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域を形成することができ、導線圧着部７ａの断面の中心から外側に向かって導線２５を確実に流動させることができる。

なお、圧着部５ａの端子本体側の端部は、第１の実施の形態における端子１の圧着部５の端部６３と同様に、水分等の侵入による導線２５の腐食を防ぐために、開口が塞がるように潰してレーザ溶接等で封止することが望ましい。

第１および第２の実施の形態では、圧着部の一方の端部６３を溶接で封止することが望ましい旨を記載したが、本発明では、一方の端部６３が封止されていても、被覆導線２３が挿入される範囲の圧着部の側縁部１９同士の間に隙間が形成されていない場合は、「筒状」の圧着部と称する。

第１および第２の実施の形態では、端子の周方向の位置によってセレーションの密度を変えることによって強圧着領域と流動領域とを形成したが、セレーションの深さを変えることよっても同様の効果が得られる。例えば、強圧着領域のセレーションを深くし、流動領域のセレーションを相対的に浅くしてもよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明における線状の係止部は、連続した溝であるセレーションに限らない。図６は、端子１ｂの一部を展開した状態を示す図である。図６に示す端子１ｂは、図１に示す端子１の圧着部５の代わりに、圧着部５ｂを有する。図６に示すように、圧着部５ｂは、被覆線圧着部９、導線圧着部７ｂからなり、導線圧着部７ｂには、図１に示す導線圧着部７のセレーション１３ａ、１３ｂの代わりに、係止部６５ａ、６５ｂが設けられる。係止部６５は、複数の凹部６７を所定の間隔で線状に連続配置したものである。なお、図６では、凹部６７の平面形状を円形としたが、矩形や平行四辺形等の他の形状でもよい。

また、本発明では、圧着部を、図３（ｃ）に示す断面形状ではなく、他の断面形状となるように圧着してもよい。図７は、圧着部５ｃの周方向断面図を示す。図７に示す圧着部５ｃの導線圧着部７ｃは、圧着刃型によって矢印Ａおよび矢印Ｂに示す４か所から圧着され、下面側が凸となるような形状に変形される。導線圧着部７ｃでは、圧着によって、中央部７７に導線２５が流動しにくい強圧着領域が形成され、側部７９に強圧着領域よりも導線２５が流動しやすい流動領域が形成される。圧着によって、導線２５は、導線圧着部７ｃの断面の中心から外側に向かって流動する。

図７に示す導線圧着部７ｃは、上側が中央近傍の矢印Ａに示す２か所と、下側が側端部近傍の矢印Ｂに示す２か所から押圧されるので、圧着時に端子の回転を防ぐことができる。また、導線圧着部７ｃは、下面が平坦となるので、圧着高さの測定が容易となる。

１、１ｂ………端子
３………端子本体
５、５ａ、５ｂ………圧着部
７、７ａ、７ｂ………導線圧着部
９………被覆線圧着部
１３、１３ａ、１３ｂ、３９、３９ａ、３９ｂ、３９ｃ………セレーション
１５、４１、４５………高密度部
１７、４３………低密度部
２１………溶接部
２３………被覆導線
２５………導線
２７………被覆線
３１………下側圧着刃型
３３………上側圧着刃型
３５、４７、７７………中央部
３７、４９、７９………側部
５１………上部
５３………下面側
５５………側面側
５７………内周面
５９………上面側
６１………ワイヤハーネス
６３………端部
６５、６５ａ、６５ｂ………係止部
６７………凹部

Claims (5)

1. 被覆導線と端子とが接続されるワイヤハーネスであって、
   前記端子は、被覆線を圧着する被覆線圧着部と前記被覆線から露出する導線を圧着する導線圧着部とからなる筒状の圧着部と、端子本体とを有し、
   前記筒状の圧着部に前記被覆導線を挿入し、前記導線圧着部を変形させて前記導線を圧着させた際に、前記導線圧着部の中央部に前記導線が流動しにくい強圧着領域が形成され、側部に前記強圧着領域よりも前記導線が流動しやすい流動領域が形成されることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記導線圧着部には、周方向に線状の係止部が設けられ、
   前記圧着部の長手方向における単位長さあたりの係止部の本数である係止部の密度が、前記導線圧着部の周方向の位置によって異なり、
   前記強圧着領域は、前記導線圧着部の下面側の内周面に高密度の係止部が設けられることにより形成され、
   前記流動領域は、前記導線圧着部の側面側の内周面に前記下面側の内周面よりも低密度の係止部が設けられることにより形成されることを特徴とする請求項１記載のワイヤハーネス。
3. 前記導線圧着部の上面側の内周面に、前記下面側の内周面と同等の密度の係止部が設けられることを特徴とする請求項２記載のワイヤハーネス。
4. 端子本体と筒状の圧着部からなり、被覆導線に接続される端子であって、
   前記圧着部は、被覆線を圧着する被覆線圧着部と、前記被覆線から露出する導線を圧着する導線圧着部とからなり、
   前記導線圧着部には、周方向に線状の係止部が設けられ、
   前記圧着部の長手方向における単位長さあたりの係止部の本数である係止部の密度が、前記導線圧着部の周方向の位置によって異なり、
   前記導線圧着部の下面側の内周面に係止部が高密度に配置され、側面側の内周面に係止部が前記下面側の内周面よりも低密度に配置されることを特徴とする端子。
5. 前記導線圧着部の上面側の内周面に、係止部が前記下面側の内周面と同等の密度に配置されることを特徴とする請求項４記載の端子。

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