JP2014164920A - 圧着端子及び圧着端子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電線挿入部における板材相互の突き合わせ部を高品質にレーザ溶接して密閉性の高い圧着端子を製造することができる圧着端子の製造方法を提供する。
【解決手段】電線挿入部８５の曲げ方向における板材の両端部に、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片８５ａ、８５ｂを形成し、嵌合片８５ａ、８５ｂ同士を嵌合させた状態で、電線挿入部８５の曲げ方向における板材の端部同士の突き合わせ部８６をレーザ溶接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状に曲げ加工した金属板材の端部同士をレーザ溶接する技術に関する。

自動車の車内配線にはワイヤハーネスが多用される。ワイヤハーネスは、車内配線の仕様に合わせて複数の被覆電線を集合部品化したものである。各被覆電線の端末には、接続用の端子（以下、圧着端子という。）が圧着されている。圧着端子をワイヤハーネスの電線端末に接続する場合、電線端末の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線を露出させ、芯線露出部に圧着端子の芯線バレルを加締め圧着することにより、電線端末と圧着端子との電気的接続がなされる。そして、圧着端子との接続部から電線内への水分の浸入による芯線の腐食を防止するべく、圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止される。（特許文献１、特許文献２）

特開２００１−１６７８２１号 特開２０１２−０６９４４９号

しかし、圧着端子と電線端末との接続部を樹脂封止することがワイヤハーネスの製造単価を増加させる要因となっている。これは使用される樹脂そのものが高価であることに加え、樹脂モールド処理或いはコーティング処理の工程で、樹脂の流し込みや硬化に時間を要することによる。

そこで、圧着端子の電線挿入部（圧着部）をプレス成型により筒状に曲げ加工し、その筒状に曲げ加工した部分にできる板材両端の突き合わせ部全体をレーザ溶接により接合して電線挿入部を密閉構造にする試みがなされている。

しかし、金属板材を筒状に曲げ加工した部分にできる板材両端の突き合わせ部には隙間が生じやすい。その原因として、スプリングバックすなわち材料自体の弾性により変形が若干もとに戻る現象が生じること、金型の劣化、気温など環境要因の変化、を挙げることができる。この突き合わせ部における隙間の存在がレーザ溶接による突き合わせ部の接合品質を低下させる原因になる。

また、隙間のない状態で突き合わせ部をレーザ溶接した場合でも、図７に示すように、突き合わせ部９６の端部には、溶接後における母材の収縮に伴う応力の影響により開き ９８が発生しやすい。圧着端子の電線挿入部９５に、このような開き９８が生じていると、電線挿入部９５を電線端末に圧着した際に溶接部に割れが発生する可能性が大きくなる。この割れの発生により、電線挿入部９５の密閉性が損なわれることになる。

本発明が解決しようとする課題は、従来よりも安価で密閉性の高い圧着端子を提供するとともに、電線挿入部における板材相互の突き合わせ部を高品質にレーザ溶接して密閉性の高い圧着端子を製造することができる圧着端子の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の圧着端子の製造方法は、
金属板材を曲げ加工することにより成型された筒状の電線挿入部を有する圧着端子の製造方法であって、
前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の両端部に、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片を形成する工程と、
前記嵌合片同士を嵌合させた状態で、前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の端部同士の突き合わせ部をレーザ溶接する工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法によれば、電線挿入部の曲げ方向における金属板材の両端部に形成された嵌合片同士を嵌合させることにより、溶接前における金属板材の両端部同士の突き合わせ部に隙間が発生するのを防止することができる。そして、隙間の発生を防止した状態で、当該突き合わせ部のレーザ溶接を行うことができる。したがって、この製造方法によれば、電線挿入部の板材両端の突き合わせ部を常に高品質にレーザ溶接して、密閉性の高い圧着端子を製造することができる。

本発明の圧着端子の製造方法において、前記嵌合片は、前記電線挿入部の開口端部に形成されていることが望ましい。嵌合片が電線挿入部の開口端部に形成されていることにより、溶接後の突き合わせ部の端部に開きが発生するのを防止して、より密閉性の高い圧着端子を製造することができる。

本発明の圧着端子の製造方法において、前記金属板材の端部同士を突き合わせる際に、前記金属板材の一方の端部に形成された嵌合片ともう一方の端部に形成された嵌合片とが互いに滑らかに案内し合った後に板厚方向に段差なく嵌合状態に至るように両嵌合片の形状及び寸法が選定されていることが望ましい。両嵌合片が互いに滑らかに案内し合った後に嵌合状態に至ることにより、両嵌合片の存在が電線挿入部の曲げ加工の障害になることがない。また、両嵌合片が互いに板厚方向に段差なく嵌合することにより、両嵌合片の存在により電線挿入部の内部に段差が生じることがなく、電線挿入部への電線端末の挿入を円滑に行うことができる。各嵌合片は、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁を有し、一方の嵌合片のガイド縁ともう一方の嵌合片のガイド縁とが互いに滑らかに案内し合あうように構成されていることが望ましい。上記Ｓ字形は、1周期のサイン波形様の点対称な形状であることが望ましい。両嵌合片同士が嵌合した部分の電線挿入方向における長さは、圧着装置により電線挿入部が電線端末に圧着される部分の電線挿入方向における長さよりも短いことが望ましい。

本発明の圧着端子は、金属板材を曲げ加工することにより成型された筒状の電線挿入部を有する圧着端子であって、前記電線挿入部は、その曲げ方向における金属板材の両端部に、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片を有し、前記嵌合片同士の境目が、前記電線挿入部の長手方向に延びる部分と、前記長手方向と交わる方向に延びる部分とを有し、前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の端部同士の突き合わせ部がレーザ溶接されていることを特徴とする。

本発明の圧着端子は、前記突き合わせ部に加えて、前記嵌合片同士の境目がレーザ溶接されていることが望ましい。また、前記嵌合片は、前記電線挿入部の開口端部に形成されていることが望ましい。また、前記金属板材の一方の端部に形成された嵌合片ともう一方の端部に形成された嵌合片とが板厚方向に段差なく嵌合していることが望ましい。各嵌合片は、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁を有し、一方の嵌合片のガイド縁ともう一方の嵌合片のガイド縁とが互いに嵌合していることが望ましい。

本発明の圧着端子の製造方法によれば、被加工物を高品質にレーザ溶接して、電線挿入部の圧着強度、密閉性が共に良好な高品質の圧着端子を従来よりも安価に製造することができる。

本発明の圧着端子は、電線挿入部の圧着強度、密閉性が共に良好であり、従来よりも安価に製造することができる。

本発明の製造方法により製造される圧着端子の一例を示す斜視図 図１の圧着端子の製造工程の概略を示す工程図 （ａ）本発明の製造方法により製造された圧着端子の電線挿入部の構造を例示する部分平面図 （ｂ）当該電線挿入部の開口端の構造を示す正面図 電線挿入部のレーザ溶接の形態を例示する部分平面図 電線挿入部のレーザ溶接の形態の別の例を示す部分平面図 電線挿入部のレーザ溶接の形態のさらに別の例を示す部分平面図 （ａ）従来の製造方法により製造された圧着端子の電線挿入部の構造を例示する部分平面図 （ｂ）電線挿入部の突き合わせ部の端部に開きが発生した状態を例示する拡大図

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明の製造方法により製造される圧着端子の一例を示す斜視図である。この圧着端子８０は、図２に示すように、（ａ）銅条（帯状銅板）８１をその長手方向（矢印Ａの向き）に一定のピッチで順送しつつ、（ｂ）キャリア部８２と展開状態の端子素材８３とを打ち抜き、（ｃ）端子素材８３を打ち抜き及び曲げ加工することにより箱状のコネクタ部８４と筒状の電線挿入部（圧着部）８５とを一体成型し、（ｄ）電線挿入部８５にできる板材両端の突き合わせ部８６をレーザ溶接により接合するとともに、電線挿入部８５のコネクタ部８４寄りの端部にできる重ね合わせ部９０をレーザ溶接により接合する、という一連の工程を経て製造される。突き合わせ部とは、電線挿入部を構成する板材の曲げ方向における一方の端面と、もう一方の端面とを突き合わせて接触させた部分のことを言う。

この実施形態の製造方法では、図２（ｂ）の打ち抜き工程において、展開状態の電線挿入部８５の曲げ方向における板材の両端部には、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片８５ａ、８５ｂが形成される。そして、図２（ｄ）のレーザ溶接工程において、嵌合片８５ａ、８５ｂ同士を嵌合させた状態で、電線挿入部８５の突き合わせ部８６及び重ね合わせ部８７にレーザ光を掃引しつつ照射することにより貫通溶接を行う。図１に示すように、嵌合片８５ａ、８５ｂは、電線挿入部８５の開口端部に形成されている。

図３（ａ）に示すように、各嵌合片８５ａ、８５ｂは、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁８５ｃを有し、板材の端部同士を突き合わせる際に、一方の嵌合片８５ａのガイド縁８５ｃともう一方の嵌合片８５ｂのガイド縁８５ｃとが互いに滑らかに案内し合った後に板厚方向に段差なく嵌合状態に至るように形状及び寸法が選定されている。嵌合片８５ａ、８５ｂが形成されている部分は、電線挿入部８５に挿入される電線端末の絶縁被覆部と重なる部分である。

図４乃至図６には、突き合わせ部８６のレーザ溶接の形態が例示されている。図４は、嵌合片８５ａ、８５ｂの部分を残し、突き合わせ部８６のみレーザ溶接した形態例である。図５は、突き合わせ部８６をレーザ溶接する際、嵌合片８５ａ、８５ｂの部分も突き合わせ部８６と同じく直線状にレーザ溶接した形態例である。図６は、突き合わせ部８６を直線状にレーザ溶接するとともに、嵌合片８５ａ、８５ｂ同士を両者の境目に沿ってレーザ溶接した形態例である。

この実施形態の製造方法によれば、嵌合片８５ａ、８５ｂ同士を嵌合させることにより、溶接前における電線挿入部８５の突き合わせ部８６に隙間が発生するのを防止することができる。そして、隙間の発生を防止した状態で、突き合わせ部８６のレーザ溶接を行うことができる。したがって、この製造方法によれば、電線挿入部８５の突き合わせ部８５を常に高品質にレーザ溶接して、密閉性の高い圧着端子８０を製造することができる。嵌合片８５ａ、８５ｂが電線挿入部８５の開口端部に形成されていることにより、溶接後の突き合わせ部８５の端部に開きが発生するのを防止して、密閉性の高い圧着端子８０をより確実に製造することができる。

各嵌合片８５ａ、８５ｂが、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁８５ｃを有し、電線挿入部８５を構成する板材の端部同士を突き合わせる際に、両嵌合片８５ａ、８５ｂのガイド縁８５ｃ同士が滑らかに案内し合った後に嵌合状態に至ることにより、両嵌合片８５ａ、８５ｂの存在が電線挿入部８５の曲げ加工の障害になることがない。また、両嵌合片８５ａ、８５ｂが互いに板厚方向に段差なく嵌合することにより、両嵌合片８５ａ、８５ｂの存在により電線挿入部８５の内部に段差が生じることがなく、電線挿入部８５への電線端末の挿入を円滑に行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、各嵌合片８５ａ、８５ｂが、最も好ましい形であるＳ字形に打ち抜かれたガイド縁８５ｃを有しているが、ガイド縁８５ｃの形状はＳ字形に限らない。両嵌合片８５ａ、８５ｂが嵌合する際の案内性が要求されないならば、ガイド縁８５ｃの形状は曲線形状である必要はない。

また、上記実施形態では、嵌合片８５ａ、８５ｂが、電線挿入部８５の開口端部に形成されているが、電線挿入部８５の長手方向中間部又は開口端とは反対側の端部に形成されてもよい。また、電線挿入部８５の開口端部と長手方向中間部の両方に形成にされてもよい。電線挿入部８５の長手方向中間部又は開口端とは反対側の端部に嵌合片が形成されている場合は、図6のような、嵌合片同士を両者の境目に沿ってレーザ溶接することで、電線挿入部８５の密閉性を確保することができる。

８０ 圧着端子
８１ 銅条
８５ 電線挿入部
８５ａ、８５ｂ 嵌合片
８５ｃ ガイド縁
８６ 突き合わせ部
９０ 重ね合わせ部

Claims (9)

1. 金属板材を曲げ加工することにより成型された筒状の電線挿入部を有する圧着端子の製造方法であって、
   前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の両端部に、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片を形成する工程と、
   前記嵌合片同士を嵌合させた状態で、前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の端部同士の突き合わせ部をレーザ溶接する工程と、を含むことを特徴とする圧着端子の製造方法。
2. 前記嵌合片は、前記電線挿入部の開口端部に形成されている、請求項１記載の圧着端子の製造方法。
3. 前記金属板材の端部同士を突き合わせる際に、前記金属板材の一方の端部に形成された嵌合片ともう一方の端部に形成された嵌合片とが互いに滑らかに案内し合った後に板厚方向に段差なく嵌合状態に至るように両嵌合片の形状及び寸法が選定されている、請求項１又は２記載の圧着端子の製造方法。
4. 各嵌合片は、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁を有し、一方の嵌合片のガイド縁ともう一方の嵌合片のガイド縁とが互いに滑らかに案内し合あうように構成されている、請求項３記載の圧着端子の製造方法。
5. 金属板材を曲げ加工することにより成型された筒状の電線挿入部を有する圧着端子であって、
   前記電線挿入部は、その曲げ方向における金属板材の両端部に、互いに嵌合して当該両端部間の開きを防止する嵌合片を有し、
   前記嵌合片同士の境目が、前記電線挿入部の長手方向に延びる部分と、前記長手方向と交わる方向に延びる部分とを有し、
   前記電線挿入部の曲げ方向における金属板材の端部同士の突き合わせ部がレーザ溶接されていることを特徴とする圧着端子。
6. 前記突き合わせ部に加えて、前記嵌合片同士の境目がレーザ溶接されている、請求項５記載の圧着端子。
7. 前記嵌合片は、前記電線挿入部の開口端部に形成されている、請求項５又は６記載の圧着端子。
8. 前記金属板材の一方の端部に形成された嵌合片ともう一方の端部に形成された嵌合片とが板厚方向に段差なく嵌合している、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の圧着端子。
9. 各嵌合片は、Ｓ字形に打ち抜かれたガイド縁を有し、一方の嵌合片のガイド縁ともう一方の嵌合片のガイド縁とが互いに嵌合している、請求項８記載の圧着端子。

Images