JP2014164839A - ワイヤハーネスおよび端子 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】、筒状の圧着部５ａ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７ａ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。そして、底部１５に長手方向の凸部１７が設けられた下側圧着刃型３１に圧着部５ａを設置し、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、圧着部５ａを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の筒状の導線圧着部７ａの下面側５１に設けられた長手方向の凸条４１ａに下側圧着刃型３１の凸部１７が嵌まり込むため、導線２５が凸条４１ａに押し出されるようにして、導線圧着部７ａの断面の中央部４７から側部４９に向かって流動する。
【選択図】図５

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。また、圧着後の端子は、圧着高さ測定部分である上面側および下面側が平滑となるため、端子の寸法測定が困難となる。

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、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る際に、前記導線圧着部の下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向の凸条が形成されてい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、前記凸条付近が、前記導線圧着部の圧着時に高圧着部となる。
また、前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、周方向に線状の係止部が設けられる。

第１の発明によれば、断面中空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、導線圧着部の下面側に内周面方向に突き出すように長手方向の凸条が形成されていることにより、導線圧着部の断面の中心から外側への導線の流動性が向上し、導線と圧着部との接触面において良好な接触圧力分布が得られる。また、端子の内周面方向に凸条が形成されると同時に外周面に凹条が形成されていれば、圧着後に端子の圧着高さを測定する際に、端子の下面側における基準位置が明確になり、寸法測定が容易となる。

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、前記導線圧着部は、下面側に、内周面方向に突き出す長手方向の凸条を有することを特徴とする端子である。

前記凸条付近が、前記導線圧着部の圧着時に高圧着部となる。
また、前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、周方向に線状の係止部が設けられる。

第２の発明の端子は、下面側に、内周面方向に突き出す長手方向の凸条を有するので、断面中空の導線圧着部を例えば下面側が凸となるようなＵ字型形状に変形させて導線を圧着させる際に、導線圧着部の断面の中心から外側への導線の流動性が向上する。また、端子が、内周面方向に凸条を有すると同時に外周面に凹条を有するものであれば、圧着後に端子の圧着高さを測定する際に、端子の下面側における基準位置が明確になり、寸法測定が容易となる。

本発明によれば、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 他の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。展開した状態の導線圧着部７において、中央部にはセレーションが配置されず、中央部の両外側部にはセレーション１３が配置される。

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。下側圧着刃型３１の底部１５の中央付近には、導線圧着部７の長手方向に沿って凸部１７が設けられている。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、筒状の圧着部５の周方向に配置されることとなる。図３（ｂ）に示す導線圧着部７では、図１に示すセレーション１３の配置領域に相当する側面側５５および上面側５９の内周面５７に、セレーション１３が配置される。

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。上述したように、下側圧着刃型３１の底部１５の中央付近には凸部１７が設けられている。そのため、圧着部５と導線２５とを圧着させる際に、導線圧着部７の下面側３９の中央付近には、内周面５７方向に突き出すように長手方向の凸条４１が形成される。凸条４１付近は、導線圧着部７において、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線２５は、凸条４１に押し出されるようにして流動するため、導線圧着部７の断面の中央部３５では、導線２５の側部３７への流動性が向上する。これにより、導線圧着部７において、高圧着部である中央部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、下側圧着刃型３１の底部１５の中央付近に凸部１７を有する圧着金型を用いる。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の下面側３９の中央付近に内周面５７方向に突き出す長手方向の凸条４１を形成することができる。導線圧着部７を圧着する際には、凸条４１付近が高圧着部となり、導線２５の流動性が確保されるので、導線圧着部７の圧着部５の断面の中央部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。

また、導線圧着部７の下面側３９の中央付近には、内周面５７方向に突き出すように長手方向の凸条４１が形成されると同時に、外周面４３に長手方向の凹条が形成される。そのため、端子１と被覆導線２３とを圧着して得られるワイヤハーネス６１は、圧着高さ測定の際に、導線圧着部７の外周面４３の凹条を下面側における基準位置として用いることができ、基準位置が明確になって容易に寸法を測定できる。

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。
また、凸条４１の断面形状は、図３（ｃ）に示すものに限らない。例えば、側面がテーパになっていれば、凸条４１の部分の強度を上げることができるとともに、導線２５の流動性をより確実に確保することができる。

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。

図４に示すように、導線圧着部７ａには、線状の係止部であるセレーション１３と凸条４１ａとが設けられる。セレーション１３は、内面凹状に連続した溝である。展開した状態の導線圧着部７ａにおいて、中央部には長手方向の凸条４１ａが配置され、中央部の両外側部には長手方向に所定の間隔をおいてセレーション１３が配置される。

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２３を挿入し、被覆導線２３の導線２５を導線圧着部７ａ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。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。下側圧着刃型３１の底部１５の中央付近には、導線圧着部７ａの長手方向に沿って凸部１７が設けられている。

なお、上述した凸条４１ａは、図５（ａ）に示す状態では、筒状の導線圧着部７ａの下面側５１に配置されることとなる。圧着部５ａは、溶接部２１が上側圧着刃型３３と対向し、凸条４１ａが下側圧着刃型３１の底部１５に設けられた凸部１７と対向するように設置される。

また、上述したセレーション１３は、図５に示す状態では、筒状の圧着部５ａの周方向に配置されることとなる。図５（ａ）に示す導線圧着部７ａでは、図１に示すセレーション１３の配置領域に相当する側面側５５および上面側５９の内周面５７に、セレーション１３が配置される。

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。導線圧着部７ａと導線２５とを圧着させる際には、導線圧着部７ａの下面側５１の凸条４１ａに、下側圧着刃型３１の凸部１７が嵌まり込む。凸条４１ａ付近は、導線圧着部７ａにおいて、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、導線２５は、凸条４１ａに押し出されるようにして流動するため、導線圧着部７ａの断面の中央部４７では導線２５の側部４９への流動性が向上する。これにより、導線圧着部７ａにおいて、高圧着部である中央部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５１の中央付近に内周面５７方向に突き出す長手方向の凸条４１ａが形成された端子を用いる。これにより、導線圧着部７ａを下面側が凸であるＵ字型形状に変形させて導線２５を圧着させる際に、凸条４１付近が高圧着部となり、導線２５の流動性が確保されるので、導線圧着部７ａの断面の中央部４７から側部４９に向かって導線２５を確実に流動させることができる。

また、導線圧着部７ａの下面側５１の中央付近には、内周面５７方向に突き出すように長手方向の凸条４１ａが形成されると同時に、外周面４３に長手方向の凹条が形成されている。そのため、端子と被覆導線２３とを圧着して得られるワイヤハーネスは、圧着高さ測定の際に、導線圧着部７ａの外周面４３の凹条を下面側における基準位置として用いることができ、基準位置が明確になって容易に寸法を測定できる。

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。
また、下側圧着刃型３１の凸部１７は、必須ではない。さらに、凸条４１ａの断面形状は、図５に示すものに限らない。例えば、側面がテーパになっていれば、凸条４１ａの部分の強度を上げることができるとともに、導線２５の流動性をより確実に確保することができる。

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。

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１３の代わりに、係止部６５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）に示す形状ではなく、他の形状に圧着してもよい。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、下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向の凸条４１ｃが形成されている。凸条４１ｃ付近は、導線圧着部７ｃにおいて、相対的に断面変形が大きい高圧着部となり、圧着によって、導線２５が高圧着部である中央部７７から側部７９に向かって流動する。

図７に示す導線圧着部７ｃは、上側が矢印Ａに示す２ヶ所から、下側が矢印Ｂに示す２ヶ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、５ｃ………圧着部
７、７ａ、７ｂ、７ｃ………導線圧着部
９………被覆線圧着部
１３………セレーション
１５………底部
１７………凸部
１９………側縁部
２１………溶接部
２３………被覆導線
２５………導線
２７………被覆線
２９………被覆
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
３９、５１………下面側
４１、４１ａ………凸条
４３………外周面
５５………側面側
５７………内周面
５９………上面側
６１………ワイヤハーネス
６３………端部
６５………係止部
６７………凹部

Claims (6)

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る際に、前記導線圧着部の下面側に、内周面方向に突き出すように長手方向の凸条が形成されていることを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記凸条は、前記導線圧着部の圧着時における高圧着部近傍に形成されことを特徴とする請求項１記載のワイヤハーネス。
3. 前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、周方向に線状の係止部が設けられることを特徴とする請求項１または請求項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、
   前記導線圧着部は、下面側に、内周面方向に突き出す長手方向の凸条を有することを特徴とする端子。
5. 前記凸条付近が、前記導線圧着部の圧着時に高圧着部となることを特徴とする請求項４記載の端子。
6. 前記導線圧着部の側面側および上面側の内周面に、周方向に線状の係止部が設けられることを特徴とする請求項４または請求項５記載の端子。

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