JP2015156351A - 圧着端子および圧着端子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電食を防止し、強度を高めた圧着端子および圧着端子の製造方法を提供する。
【解決手段】筒状の圧着部２０と、前記圧着部２０の一端部に接続されたトランジション部２２と、前記圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて設けられた凸部３３４とを備える。前記トランジション部２２が、圧着部２０の高さ方向において、圧着部２０の下部と上部の間の位置に配置される。
【効果】圧着部が封止されて被覆電線に圧着されており、被覆電線との接続部分に水分が入らないため、電食が生じない。凸部を設けたことによって圧着端子の強度が増し、圧着端子の破壊や変形を防ぐことができる。圧着端子の製造において、凸部を製造するために複雑な装置などは使用していず、製造が複雑化しない。
【選択図】図９

Description

この発明は、例えば、自動車用ワイヤーハーネスの接続を担うコネクタ等に装着される圧着端子や、圧着端子の製造方法に関する。

従来、圧着端子は、被覆電線の導体を電気的に接続する圧着部を有しており、被覆電線を圧着部に挿入したのち圧着部をかしめて導体に圧着して、被覆電線を接続するものである。このような圧着端子は、例えば自動車の電装品間を接続するワイヤーハーネスに用いられる。ワイヤーハーネスは、複数の被覆電線が束ねられており、先端にコネクタが接続されている。また特許文献１のように、コネクタの内部では、被覆電線の先端部分に圧着端子を接続している。圧着端子が他の電装機器等の端子と接続される。

自動車に装備される電装機器の増加により被覆電線の本数も増加している。また、自動車の燃費を向上させることも必要である。そのため、ワイヤーハーネスの軽量化のために、被覆電線の芯線を銅からアルミニウムやその合金に変更することが注目されている。ワイヤーハーネスの全重量の中で、被覆電線の占める割合が６割以上の場合もあり、芯線をアルミニウム系材料に変更することによってかなりの軽量化が可能になる。

しかし、圧着端子は銅製であるので、銅導体からアルミニウム導体に置き換えを行うと圧着端子の圧着部は異種金属接触となる。つまり、水や水分と接触することで圧着部は容易に腐食してしまう。これを異種金属腐食（以下において電食という）という。このため、電食の防止を図って、導体のアルミニウム化が行えるようにするために、例えば下記特許文献２などに開示されているように、アルミニウム導体と圧着端子の接触界面を樹脂材料によって外部から遮断して止水する技術が開発されている。特許文献２に開示された防食構造は、圧着端子に被覆電線を接続した後に、圧着端子と被覆電線との接続部分に樹脂からなるモールド部を成形するというものである。

また、ワイヤーハーネスを自動車で使用するため、ワイヤーハーネスの使用環境が過酷になり、ワイヤーハーネスに水分や埃などが付着したり、温度が上昇したりする。また上記のように、芯線と圧着端子はそれぞれアルミニウム系材料と銅系材料であり、異種金属の接続になっている。このため、芯線と圧着端子の接続部分に水分などが付着すると異種金属接触腐食などの電食が生じやすい。電食によって、芯線と圧着端子の接触不良が生じる。電装機器の電気接続を確保するために、電食を避けなくてはならない。
ここで特許文献３のように、芯線を樹脂封止することが考えられる。

特開２００２−３６７７１４号公報 特開２０１２−３８５６号公報 特開２０１１−２３３３２８号公報

しかしながら、特許文献２に開示された防食構造は、金属製の圧着端子と樹脂性の被覆電線との接続部分を樹脂材料でモールドするため、モールドした樹脂材料が使用中に劣化して止水性が低下するおそれがあった。
また、特許文献２に開示された圧着端子は、被覆電線を結合する被覆電線接続部の他に、コネクタとして機能する嵌合部を備えており、従来の構成では、嵌合部と被覆電線接続部との接合強度が問題となっていた。

特許文献３のように、芯線を樹脂封止すると、材料が増加し、生産効率も低下する。また、上記のようにワイヤーハーネスの使用環境が過酷であり、温度が大きく変化すると各部材の膨張率の違いなどによって、封止部分にクラックが発生したり、部材同士の間に隙間が生じたりするおそれがある。芯線と圧着端子の接続部分に水分が到達し、電食が生じるおそれがある。また、圧着端子の強度が低いと、圧着端子が変形し易くなる。封止部分にクラックなどが生じ、電食が生じやすくなる。

この発明は、上記課題の解決のため、電食を防止し、強度を高めた圧着端子および圧着端子の製造方法を提供することにある。

本発明の圧着端子は、筒状の圧着部と、前記圧着部の一端部に接続されたトランジション部と、前記圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて設けられた凸部とを備える。圧着部に接続されたトランジション部が、板材が重なり合ように封止されている。また板材が重なり合った部分の長手方向中間部を端子幅方向に溶接している。これによって、圧着部の一端部が封止されており、その部分から前記圧着部の一部に凸部が形成されている。
前記トランジション部は、圧着部の高さ方向において、圧着部の下部と上部の間の位置に配置される。なお、トランジション部の位置は、この位置に限定されない。トランジション部が圧着部に対してくびれた部分になっている。トランジション部が圧着部に対してくびれ、凸部を備えない圧着端子であっても良い。
前記圧着部の内方に被覆電線が挿入されて圧着されており、被覆電線の芯線がアルミニウム系材料であり、圧着端子が銅系材料である。圧着端子と被覆電線の芯線が異種金属の接合になっている。

圧着端子の製造方法は、所定形状の金属条を折り曲げ加工し、筒状の圧着部および圧着部に接続されたトランジション部を形成する工程と、前記圧着部に被覆電線の先端部を挿入する工程と、前記圧着部と被覆電線とを金型によって圧着する工程とを備える。前記圧着する工程によって、圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて凸部を形成する。
前記圧着部およびトランジション部に対して溶接をおこなう工程を備える。溶接によって金属条を溶着および接合する。
トランジション部が圧着部に対してくびれさせ、凸部を形成しないようにしても良い。

この発明によれば、圧着部が封止されて被覆電線に圧着されており、被覆電線との接続部分に水分が入らないため、電食が生じない。凸部を設けたことによって圧着端子の強度が増し、圧着端子の破壊や変形を防ぐことができる。圧着端子の製造において、凸部を製造するために複雑な装置などは使用していず、製造が複雑化しない。

Ａ〜Ｆは、参考例による圧着端子を示す図である。 Ａ〜Ｄは、参考例による電線接続構造体を示す断面図である。 Ａ〜Ｅは、圧着端子の製造手順を示す図である。 圧着端子の封止部の製造手順を示す図である。 別参考例を示す図である。 Ａ〜Ｂは、別参考例による凹状封止部を示す断面図である。 別参考例による凹状封止部を示す断面図である。 Ａ〜Ｅは、別参考例による凹状封止部を示す断面図である。 本発明の一実施形態を示す断面図である。 金属条をカットした図である。 （ａ）は金属条を曲げ加工し、溶接する図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は圧着部に被覆電線を挿入する図であり、（ｂ）は金型による圧着前の図である。 金型を示す図である。 凸部が一方向に向いた圧着端子を示す断面図である。 トランジション部を金型で挟み込む図である。 トランジション部がボックス部と圧着部に対してくびれた圧着端子を示す断面図である。

この発明の参考例を以下図面に基づいて詳述する。
図１Ａ〜図１Ｆは、雌型圧着端子１０を示している。この雌型圧着端子１０は、雌型圧着端子１０の長手方向Ｘの先端側である前方から後方に向かって、図示省略する雄型コネクタにおける挿入タブの挿入を許容するボックス部（嵌合部）２０と、ボックス部２０の後方で、所定の長さのトランジション部２０ａを介して配置された圧着部（電線接続部）３０とを一体に構成している。なお、この明細書では、便宜上トランジション部２０ａと記載するが、本実施形態では、トランジション部２０ａは極めて短く、存在しないに等しく、後述のように板材の打ち抜きを行うために必要な最小限の寸法（例えば０．６ｍｍ）とされる。

上述の雌型圧着端子１０は、表面が錫メッキ（Ｓｎメッキ）された黄銅等の銅合金条（図示せず）で構成され、長手方向Ｘの前方側から見て中空四角柱体のボックス部２０と、後方側から見て断面環状の圧着部３０とからなるクローズバレル型の端子である。なお、ボックス部２０に挿入する挿入タブを備えた雄型圧着端子（図示せず）の圧着部３０も同様の構造で構成している。
ボックス部２０は、中空四角柱体の前方側内部に、長手方向Ｘの後方に向かって折り曲げられて、挿入される雄型コネクタの挿入タブ（図示省略）に接触する弾性接触片２０ｂ（図２Ａ参照、図１では不図示）を備えている。

ボックス部２０は、底面部２２の長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両側部に連設した側面部２３ａ，２３ｂを折り曲げて、長手方向Ｘの前方側から見て略矩形状に構成している（図１Ｄ参照）。圧着前の圧着部３０は、圧着底面３１の長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両端に連設され、長手方向Ｘの後方側から見て略環状のバレル片３２で構成している（図１Ｆ参照）。

図２Ａは、雌型圧着端子１０の圧着部３０に被覆電線２００を圧着接合した電線接続構造体1を示す縦断面図である。雌型圧着端子１０の圧着部３０は、後方側から見て断面環状（図１Ｆ参照）であり、後方側から被覆電線２００が挿入される。
つまり、被覆電線２００における絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより露出するアルミニウム芯線２０１の導体先端部２０１ａを、雌型圧着端子１０の圧着部３０に圧着接続して圧着接続構造体１が構成されている。

雌型圧着端子１０に圧着接続する被覆電線２００は、アルミニウム素線を束ねてなるアルミニウム芯線２０１を、絶縁樹脂で構成する絶縁被覆２０２で被覆して構成している。詳しくは、アルミニウム芯線２０１は、例えば、断面が０．７５ｍｍ²となるように、アルミニウム合金線を撚って構成している。圧着部３０は、アルミニウム芯線２０１の導体先端部２０１ａを圧着する電線圧着部３０ａと、絶縁被覆２０２を圧着する被覆圧着部３０ｂとを一体で構成しており、圧着部３０の内周は、絶縁被覆２０２の外径に応じた周長及び形状に形成している。電線圧着部３０ａの内面には、アルミニウム芯線２０１を圧着した状態において、アルミニウム芯線２０１が食い込む、幅方向Ｙの溝であるセレーション３３が、長手方向Ｘに所定間隔を隔てて３本形成している（図１Ｃ参照）。セレーション３３は、圧着底面３１からバレル片３２に至るまで連続する溝形状で形成している。

圧着部３０の先端部分には、図２に示すように、圧着部３０の内面同士を密着させる封止部３４を形成している。

次に、図３Ａ〜図３Ｅを参照して、雌型圧着端子１０の製造手順を説明する。
図３Ａは、表面が錫メッキ（Ｓｎメッキ）された一枚の黄銅等の銅合金条５を示している。雌型圧着端子１０は、この銅合金条５を所定形状に打ち抜いて、さらにプレスすることで製造される。
この銅合金条５は、図３Ｂに示すように、雌型圧着端子１０を展開した状態として、プレスで打ち抜かれる。
このプレスの際には、ボックス部２０の予定部２０Ａと、圧着部３０の予定部３０Ａとの間にスリット５Ａが形成されるが、スリット５Ａの幅Ｗは、銅合金条５の打ち抜きを行うために必要な最小限の寸法（例えば０．６ｍｍ）とされる。詳細には、スリット５Ａの幅Ｗは、銅合金条５の板厚の０．５〜２倍が望ましい。幅Ｗがあまり大きくなると、後述のようにトランジション部２０ａを曲げる際に、板厚１枚の部位が大きくできて、強度が低下するからである。

次に、図３Ｃに示すように、圧着部３０の予定部３０Ａが断面環状に曲げられ、端面同士が付き合わされ、例えば、ファイバーレーザ溶接され、後方側から見て断面環状の圧着部３０が形成される。
次いで、図３Ｄに示すように、断面環状の圧着部３０の先端が潰されて封止部３４が形成される。まず、導体先端部２０１ａ（図２Ａ）の先端よりも前方に突出する圧着部３０の先端側を、図４に示すように、幅方向Ｙに広い断面偏平状に変形させ、長手方向Ｘの前方側から見て断面偏平状に変形した偏平状封止部１３４を形成する。詳しくは、導体先端部２０１ａの先端よりも前方側において、圧着部３０の対向する圧着底面３１とバレル片３２との内面同士を密着した状態に変形させ、圧着部３０の先端側に、偏平状封止部１３４を形成する。そして、偏平状封止部１３４を形成した後、幅方向にレーザ溶接し、止水性を向上する。好ましくは、安定性、高信頼性を得られるファイバーレーザがよい。

本参考例では、偏平状封止部１３４をレーザ溶接した後、クリンパ治具等の型部材（図示せず）を用いて、折り線２，３に沿って加圧し、偏平状封止部１３４を凹形状に折ると同時に、図３Ｅに示すように、ボックス部２０が完成される。この際、折り線２，３のラインは、ボックス部２０と圧着部３０までの間で連続すれば、図５に示すように、圧着部３０側が広がるラインであってもよい。
ボックス部２０と圧着部３０との間を、トランジション部２０ａで連結した圧着端子１０の製造方法として、幾つかのパターンが考えられる。
（１）先に、ボックス部２０を完成させた後に、圧着部３０を完成させる手順。
（２）先に、圧着部３０を完成させた後、ボックス部２０を完成させる手順。
何れの手順においても、偏平状封止部１３４を凹形状に折るとなると、偏平状封止部１３４を凹形状に折る手順において、その手順に引きずられて、ボックス部２０や圧着部３０が変形しやすくなる。
なお、端子の製造方法については、上記実施形態に限定されるものではなく、プレス機の中でボックス部２０、トランジション部２０ａ、封止部１３４、圧着部３０を同時に成形しても良いことは勿論である。

本参考例では、偏平状封止部１３４を折ると同時に、図３Ｅに示すように、ボックス部２０が完成されるため、手順（１）（２）と異なり、偏平状封止部１３４の曲げ加工が、ボックス部２０や圧着部３０に影響を与えることがない。
ボックス部２０から偏平状封止部１３４までの間は、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄに示すように、曲げ起こしの形状が一様とされることが望ましい。
詳しくは、ボックス部２０から偏平状封止部１３４までの間において、底面は、図２Ｂ〜図２Ｄに示すように、連続して一様な略凹形状に形成されている。
なお、底面は、連続して一様でなくてもよい。たとえば、２枚重なっている一部分が凹形状であれば良いことは勿論である。

本参考例では、トランジション部２０ａが極めて短く形成され（例えば０．６ｍｍ）、ボックス部２０や圧着部３０の間の封止部３４は、板材２枚を重ねて曲げた形態となる。板材２枚を重ねて曲げたことにより、他の部分と比べて断面係数が向上し、雌型圧着端子１０の強度を確保することができる。この結果、圧着部３０の先端側から水分が浸入することを防止でき、中折れ等に耐え得る強度を持った封止部３４を形成できる。したがって、被覆電線２００に対する圧着状態において、長期に亘って優れた止水性を維持することができる。

図６に示すように、封止部３４の幅Ｗ、高さＨとしたとき、高さＨは、幅Ｗの６５％以内に設定される。望ましくは、５５％以内である。また、高さＨの下限値は、板材２枚の厚さ以上に設定される。
高さＨが、板材２枚の厚さ以上に設定されるため、十分な首強度が得られ、中折れ等に耐え得る強度を持った端子を形成できる。

表１は、試験結果を示す。
供試端子は、図６Ａに示すように、封止部３４を略Ｕ字状に曲げた端子と、図６Ｂに示すように、封止部３４を略Ｃ字状に曲げた端子としている。また、図７に示すように、封止部３４を逆Ｖ字状に曲げた端子としている。Ｗ１を封止部３４の幅、Ｈ１を高さ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を曲げ半径、θを開き角度としている。
端子サイズは、０．６４（０２５）サイズ、１．５（０６０）サイズ、２．３（０９０）サイズとしている。
図６Ａ、Ｂは、０．６４（０２５）サイズ端子において、Ｗ１＝１．４ｍｍ、Ｈ１＝０．７ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．４ｍｍ、Ｒ３＝０．８ｍｍとしている。１．５（０６０）サイズ端子において、Ｗ１＝２．３ｍｍ、Ｈ１＝１．０ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．８ｍｍ、Ｒ３＝１．３ｍｍとしている。２．３（０９０）サイズ端子において、Ｗ１＝３．０ｍｍ、Ｈ１＝１．２５ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．８ｍｍ、Ｒ３＝１．３ｍｍとしている。
図７は、２．３（０９０）サイズ端子において、Ｗ１＝３．０ｍｍ、Ｈ１＝０．７５ｍｍ、θ＝１５０°としている。
いずれのサイズ端子であっても、図２Ａに示す封止部３４のＸ方向長さは、０．６〜１．３ｍｍが望ましい。この長さがあまり短いと、プレス後に戻りが発生し、封止部３４の重なっている板同士の間に隙間ができ、溶接不良が起こる恐れがある。そうすると止水性が保てない恐れがある。この長さがあまり長いと、端子長が増す。封止部３４の最も好ましいＸ方向長さは、１ｍｍ程度である。

表１において、○は「良」、△は「可」、×は「不可」である。
試験結果によると、幅Ｗに対する高さＨの割合が、６５％を超えると、順送金型での端子のプレス時（偏平状封止部１３４の曲げ加工時）にクラックが入り易くなり、プレス性が低下し、止水性低下のおそれが発生する。また、幅Ｗに対する高さＨの割合が、６５％を超えると、曲げが大きくなるため、見かけ上の板厚が厚くなり、溶接性が低下し、２枚重ねの重ね合わせ部分を溶接し難くなる。または、溶接装置が複雑になって、溶接時間が長くなり、生産性が低下する。幅Ｗに対する高さＨの割合が、５５％以内のときには、すべての試験結果が「良」となった。

本参考例では、ボックス部２０から偏平状封止部１３４までの間において、底面は、図２Ｂ〜図２Ｄに示すように、連続して一様な略凹形状に形成したが、これに限定されず、例えば、Ｕ字状やＶ字状に形成できる。
このように、ボックス部２０から偏平状封止部１３４までの間において、底面を、連続して一様な略凹形状に形成すれば、断面形状に変曲点がなくなり、外力作用時の応力集中を防ぐことができる。したがって、ボックス部２０から偏平状封止部１３４までの間において、変形や破断が抑制される。断面形状は、各部ですべて同じか、又は相似形などが望ましい。

上記構成の圧着接続構造体１は、圧着部３０における先端側を凹状封止部３４で、被覆電線２００のアルミニウム芯線２０１が外部に露出されないように完全封止しているため、圧着後において、圧着部３０の内部に、圧着部３０の先端側から水分が浸入することを防止できる。よって、銅や銅合金等の貴な金属である銅あるいは銅合金製の雌型圧着端子１０と、卑な金属であるアルミニウムあるいはアルミニウム合金製のアルミニウム芯線２０１との接触部分に水分が付着することで生じる電食の発生を防止することができる。

したがって、アルミニウム芯線２０１の表面が腐食し、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１との導電性が低下することを防止でき、止水状態を長期に亘って維持することができるので、高い信頼性を得ることができる。
つまり、上述した所望の圧着形状で圧着することで、銅系材料による導体を有する被覆電線に比べて軽量化を図りながら、電食を防止できる。この結果、圧着端子１０と、被覆電線２００の導体を構成する金属種によらず、安定した導電性を確保した接続状態の圧着接続構造体１を構成ができる。

上述した説明では、圧着端子の圧着部を、アルミニウムやアルミニウム合金等の卑な金属からなる電線導体に圧着接続する例を説明したが、その卑な金属以外に、例えば、銅や銅合金等の貴な金属からなる電線導体に圧着接続してもよく、前記実施形態と略同等の作用及び効果を奏する。
また、凹状封止部３４の断面形状を、上述した断面略Ｕ字状や略Ｖ字状の他に、断面略楕円状、略半円状、略Ｗ字状、あるいは上向きコ字状等としたり、上下逆向きに反転した断面形状等に形成してもよい。
また、雌型圧着端子１０において、ボックス部２０がなく、凹状封止部３４を形成した圧着部３０のみで構成してもよい。

上述の説明では、偏平状封止部１３４を幅方向にレーザ溶接してから、Ｕ字状に変形させて凹状封止部３４を形成したが、Ｕ字状に変形させて凹状封止部３４を形成してからレーザ溶接してもよい。圧着部３０の先端側を幅方向Ｙに広い断面偏平状に変形させ、長手方向Ｘの前方側から見て、断面偏平状に変形させて偏平状封止部１３４を形成してから、断面略Ｕ字状に変形させて凹状封止部３４を形成したが、圧着底面３１とバレル片３２との内面同士を密着させると共に、断面略Ｕ字状に変形させて凹状封止部３４を形成してもよい。

詳しくは、凹状封止部３４の断面形状を、図８Ａに示すように、幅方向Ｙの両側を、寝位状態略Ｙ型となるように上下斜め方向に突出させた突出部３５ｃａを有する凹状封止部３５ｃとして形成してもよい。また、図８Ｂに示すように、幅方向Ｙの両側を、寝位状態略Ｌ型となるように上方向にのみ突出させた突出部３５ｄａを有する凹状封止部３５ｄとして形成してもよい。
また、封止部を、図８Ｃに示すように、幅方向Ｙの両側付近を上下方向に平行に偏心させる屈曲部３５ｅａを有する凹状封止部３５ｅとして形成してもよく、図８Ｄに示すように、略Ｗ字状の凹状封止部３５ｆとして形成してもよい。また、図８Ｅに示すように、上述の凹状封止部３４を上下さかさまにして、上に凸な逆Ｕ字状の凹状封止部３５ｈを形成してもよく、同様に、封止部３５（３５Ａ〜３５Ｄ）も上下逆向きで形成してもよい。このように、逆向きの凹状封止部であっても、上下いずれの向きであっても、上述の封止部３５（３５Ａ〜３５Ｄ）は、上述の凹状封止部３４によって達成される効果と同様の効果を奏する。
上記参考例では、被覆電線２００に、アルミニウム素線を束ねてなるアルミニウム芯線２０１を用いたが、これに限定されるものではなく、銅電線にも適用が可能であることは云うまでもない。
また、上述した雌型圧着端子１０と被覆電線２００とを接続した電線接続構造体を、複数本束ねて、各圧着端子１０を多芯コネクタ（不図示）に連結して例えば自動車用ワイヤーハーネスを構成してもよい。

次に、本発明の一実施形態について図面を使用して説明する。各図において、圧着端子や被覆電線の長手方向をｘ軸方向、トランジション部の金属条の厚み方向や図における圧着部等の高さ方向をｙ軸方向、トランジション部の幅方向をｚ軸方向とする。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに垂直方向である。
図９に示すように、圧着端子１１０に接続される被覆電線１１２は、芯線１１４を絶縁被覆１１６で被覆したものである。図９では芯線１１４を１本で示しているが、実際の芯線１１４は複数のアルミニウム素線が束ねられている。なお、アルミニウム素線が太くなり、芯線１１４が１本になっても良い。芯線１１４の直径は例えば約１ｍｍである。アルミニウム素線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などのアルミニウム系材料で構成されている。絶縁被覆１１６は絶縁樹脂より構成され、絶縁樹脂としてハロゲンフリーのポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。絶縁被覆１１６の厚みは例えば約０．３ｍｍである。被覆電線１１２の先端部分は絶縁被覆１１６を取り除き、芯線１１４のみになっている。

図９に示す本実施形態の圧着端子１１０は、ボックス部１１８、圧着部１２０、ボックス部１１８および圧着部１２０の間のトランジション部（首部）１２２を備える。圧着端子１１０は、図１０のように金属条１３６を所定形状にカットし、曲げ加工などによって形成している。金属条１３６は、例えば、銅や銅合金などの銅系材料からなり、具体的には、表面に錫メッキをおこなった黄銅が挙げられる。
ボックス部１１８は、外形が箱形になっており、内部にバネ部１２４を備える。ボックス部１１８は雌型端子であり、他の電装機器の雄型端子がボックス部１１８の中に挿入され、電気接続される。雄型端子は、バネ部１２４によってボックス部１１８の内壁に押圧される。ボックス部１１８は、他の電装機器の雌型端子に接続できるように、雄型端子であっても良い。

図９、図１１（ｂ）に示すように、圧着部１２０は筒状であり、一端部１２６が傾斜部分１２８になっており、他端部１３０が開口部１３２になっている。
圧着部１２０の断面の内周が円形になっているが、被覆電線１１２の外形に応じた形状にすることが好ましい。
トランジション部１２２は、平面状になっている。トランジション部１２２に接続される圧着部１２０が筒状になっているため、トランジション部１２２は、金属条１３６を曲げ加工したときに、図１１（ｃ）のように金属条１３６を折り曲げて重ね合わせる。トランジション部１２２において、ｚ軸方向に溶接されることにより、重ね合わされた金属条１３６が互いに溶着され、固定されている。したがって、圧着部１２０の一端部１２６はトランジション部１２２によって封止される。

傾斜部分１２８に隣接するトランジション部１２２によって圧着部１２０の一端部１２６が外部に露出されることはない。他端部１３０から圧着部１２０の内方に被覆電線１１２の先端部が挿入されている。被覆電線１１２は、圧着部１２０の傾斜部分１２８の付近で絶縁被覆１１６が無く、他端部１３０の付近で絶縁被覆１１６を有する。圧着部１２０と絶縁被覆１１６とを圧着によって、隙間無く密着させることにより、圧着部１２０の内方への止水効果が得られる。圧着部１２０の肉厚は例えば０．２５ｍｍである。

また、トランジション部１２２は、ボックス部１１８と圧着部１２０の間におけるくびれた部分である。ボックス部１１８と圧着部１２０のｙ軸方向における上部および下部に対する中間位置にトランジション部１２２が設けられている。例えば、トランジション部１２２が圧着部１２０の下部に設けられると、金属条１３６を上部から下部まで到達させなくてはならず、被覆電線１１２の直径が大きくなると難しくなる。トランジション部１２２を圧着部１２０のｙ軸方向の中間位置に配置することによって、金属条１３６を曲げ加工してトランジション部１２２を形成する際に、金属条１３６を上方と下方から重ね合わせやすくなる。被覆電線１１２の直径が大きくなっても、トランジション部１２２を形成しやすくなる。図９ではトランジション部１２２が圧着部１２０におけるｙ軸方向の中心に設けられているが、上部および下部でなければ他の位置であっても良い。

圧着部１２０の傾斜部分１２８の先端に、圧着部１２０の外方を向いた凸部３３４を設けている。凸部３３４は一部がトランジション部１２２の溶接された部分の付近にまで到達する場合がある。被覆電線１１２の長手方向（ｘ軸方向）において凸部３３４の断面形状を見た場合、凸部３３４は三角形状や円弧状になっている。三角形状であっても、その角が湾曲していても良い。
凸部３３４が形成された部分やその周辺は、断面二次モーメントが高まり、図９のｙ軸方向に対する強度が増す。従来より圧着端子１１０の強度を高めることができ、圧着端子１１０の破壊や変形を抑えることができる。圧着端子１１０の破壊や変形を抑えることで、圧着端子１１０やワイヤーハーネスの歩留まり改善効果がある。

次に上述した圧着端子１１０の製造方法について説明する。
（１）図１０のように金属条１３６を所定形状にカットし、曲げ加工によってボックス部１１８、圧着部１２０およびトランジション部１２２を形成する。ボックス部１１８は箱形、圧着部１２０は管状、トランジション部１２２は平面状であり、ボックス部１１８と圧着部１２０の間でくびれている。
図１０では、圧着端子１１０になる部分１３７はブリッジ部１３８ｂを介してキャリア部１３８ａに接続されている。キャリア部１３８ａは図１０のｚ軸方向に連続しており、複数のブリッジ部１３８ｂが等間隔に形成され、各ブリッジ部１３８ｂに圧着端子１１０になる部分１３７が接続されている。１枚の金属条１３６から複数の圧着端子１１０が製造される。圧着端子１１０の製造途中で、圧着端子１１０になる部分１３７がブリッジ部１３８ｂから切り離される。

（２）図１１（ａ）、（ｂ）のように、金属条１３６の端部同士が接続されるように、圧着部１２０およびトランジション部１２２を溶接する。
また図１１（ｃ）のように、トランジション部１２２を横切るように溶接をおこない、重ねられた金属条１３６の溶接部分が溶着される。圧着部１２０の一端部１２６がトランジション部１２２によって封止される。
溶接としては、レーザ溶接が挙げられる。例えば、ファイバーレーザＬであれば、理想的なガウスビームであり、回折限界まで集光可能である。ファイバーレーザＬは、ＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザでは実現できなかった３０μｍ以下のスポット径にすることができるため、エネルギー密度の高い溶接を容易に実現できる。

トランジション部１２２は上述したように２方向からくびれており、圧着端子１１０の高さ方向（ｙ軸方向）の中心またはその付近である。これにより、一方向のみにくびれさせて封止した圧着端子と比べて圧着部１２０とトランジション部１２２との段差が小さくなる。その段差が大きくなるとレーザの焦点を変更する必要が生じるが、段差が小さいと焦点の変更が不要になる。本発明では、レーザ溶接する際に、レーザ焦点を変えずに高さの異なる圧着部１２０とトランジション部１２２の溶接が可能になる。

（３）図１２（ａ）、（ｂ）のように、先端の絶縁被覆１１６を除去した被覆電線１１２を圧着部１２０の他端部１３０の開口部１３２から挿入し、それらを金型１４０で圧着する。被覆電線１１２は、圧着部１２０の傾斜部分１２８には配置されず、一定の大きさの筒状になった部分に配置される。圧着する際、ボックス部１１８を把持し、圧着部１２０が所定の位置で固定されるようにする。
図１２（ｂ）、図１３のように、金型１４０は第１金型１４２ａ、１４２ｂと第２金型１４４ａ、１４４ｂから構成される。それらの金型１４２ａ、１４２ｂ、１４４ａ、１４４ｂには、凹部１４６、１４８が形成されており、凹部１４６、１４８の中に被覆電線１１２の挿入された圧着部１２０を入れて圧着すると、圧着部１２０の外形は凹部１４６、１４８の形状に合わせた形状になる。例えば、圧着部１２０の外形が円筒形またはほぼ円筒形になるようにする。

また第１金型１４２ａ、１４２ｂと第２金型１４４ａ、１４４ｂは、被覆電線１１２の絶縁被覆１１６の有る位置と無い位置とで分割し、凹部１４６、１４８の形状を異ならせる。絶縁被覆１１６の無い位置では、絶縁被覆１１６の有る位置よりも凹部１４６、１４８によって形成される空間が小さくなるようにする。
金型１４０は、圧着部１２０の他端部１３０から被覆電線１１２の先端に対応する位置または傾斜部分１２８の一部まで配置される。圧着によって、被覆電線１１２の芯線１１４が圧着部１２０に電気的に接続される。圧着部１２０の他端部１３０の付近では、圧着部１２０と被覆電線１１２の絶縁被覆１１６が隙間無く圧着される。圧着部１２０の内方に水分が浸入できず、電食を防止することができる。

圧着する際、ボックス部１１８を把持し、圧着端子１１０を固定している。また、溶接によって、トランジション部１２２で重ね合わされた金属条１３６が互いに溶着されて固定されている。さらに、圧着によって、圧着部１２０の一部がトランジション部１２２に向けて押し出したり、圧着部１２０の傾斜部分１２８の一部を押しつぶしてトランジション部１２２に向けて移動させる。したがって、圧着によって、圧着部１２０の傾斜部分１２８の先端またはトランジション部１２２の溶着された部分の付近から圧着部１２０にかけて凸部３３４を形成することができる。
この凸部３３４は、いわゆる傾斜部分１２８を押しつぶす際に残った、傾斜部分１２８の一部または全部であり、言い換えれば、傾斜部分１２８が圧着された後に残る、傾斜部分１２８の一部または全部である。
この凸部３３４を形成することにより、圧着時に重ね合わせ部分の溶接部分に力がかかりにくくなり、圧着時の首折れなどを防止できる。また、圧着時には芯線１１４の先端が凸部３３４の空間に入り込んで圧着されるため、電線先端もいわゆるベルマウス形状になり、電線が抜けにくくなる。

（４）圧着後、金型１４２ａ、１４２ｂ、１４４ａ、１４４ｂ同士を互いに分離し、金型１４２ａ、１４２ｂ、１４４ａ、１４４ｂから圧着端子１１０を取り出す。被覆電線１１２に圧着端子１１０が取り付けられており、所定本数の被覆電線１１２を束ねて、圧着端子１１０を縦横に配列したコネクタを形成することによってワイヤーハーネスを構成することができる。
以上のように、本実施形態は、凸部３３４を設けることによって、凸部３３４を設けた位置やその周辺の強度が増す。従来に比べて圧着端子１１０の変形や破断を防止でき、所望のワイヤーハーネスのコネクタを形成しやすくなる。凸部３３４を設けるために複雑な工程を設けていず、製造が複雑化することはない。
圧着部１２０と被覆電線１１２が圧着されており、圧着部１２０の他端部１３０は被覆電線１１２の絶縁被覆１１６と圧着部１２０の間に隙間を有さない。圧着部１２０の一端部１２６はトランジション部１２２によって封止されている。筒状になった圧着部１２０の内部に水分が入らないため、電食を生じさせない。

以上、本発明について実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。図９の凸部３３４は上下方向（ｙ軸方向）に対称に設けたが、図１４の圧着端子１６０のように、凸部３３４が一方向を向くように形成されていても良い。一方の凸部３３４が圧着部１２０の内方を向いている。
トランジション部１２２の溶接された位置から圧着部１２０の傾斜部分１２８までの位置であれば、凸部３３４はいずれの場所に形成されても良い。トランジション部１２２において、溶接されていない位置のみに凸部３３４が形成されても良い。トランジション部１２２から圧着部１２０にかけて形成されても良い。

図１５のように、トランジション部１２２を挟み込む金型１５０ａ、１５０ｂを使用してもよい。トランジション部１２２を挟み込んで圧着時のトランジション部１２２の位置を固定する。上記のように圧着時に圧着部１２０の金属条１３６が移動するため、トランジション部１２２の位置を固定することによって、凸部３３４を形成しやすくする。金型１５０ａ、１５０ｂで挟み込んだ部分に隣接する位置に凸部３３４が形成される。トランジション部１２２を強く圧着すると厚みが薄くなりトランジション部１２２の強度が下がるので、トランジション部１２２の位置が固定できる程度に挟み込む。

上記の実施形態は凸部３３４が形成されていたが、図１６の圧着端子１８０のように、凸部３３４を形成されていなくても良い。トランジション部１２２が圧着部１２０とボックス部１１８の高さ方向（ｙ軸方向）の上部と下部の中間位置に配置され、圧着端子１８０がトランジション部１２２でくびれたことにより、傾斜部分１２８にかかる力が圧着部１２０の一端部１２６に集中する。また、トランジション部１２２が圧着端子１８０の中央またはその付近に配置されることによって、種々の方向の外力に対して対応できるようになる。したがって、トランジション部１２２をｙ軸方向の上部または下部に設けるよりも強度が増す。

図１６の圧着端子１８０の製造は、上記の実施例と同様であるが、金型１４０による圧着をおこなう際、凸部３３４が生じないようにする。例えば、圧着部１２０の外方に向かう凸部（バリ）を生じさせて、トランジション部１２２に向けて圧着部１２０の金属条１３６の一部が移動しないようにする。
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１ 電線接続構造体
１０ 雌型圧着端子
３０ 圧着部
３４ 凹状封止部
１１０、１６０、１８０ 圧着端子
１１２ 被覆電線
１１４ 芯線
１１６ 絶縁被覆
１１８ ボックス部
１２０ 圧着部
１２２ トランジション部
１２４ バネ部
１２６ 一端部
１２８ 傾斜部分
１３０ 他端部
１３２ 開口部
１３６ 金属条
１３７ 圧着端子になる部分
１３８ａ キャリア部
１３８ｂ ブリッジ部
１４０ 金型
１４２ａ、１４２ｂ 第１金型
１４４ａ、１４４ｂ 第２金型
１４６、１４８ 凹部
２００ 被覆電線
２０１ アルミニウム芯線
２０２ 絶縁被覆
３３４ 凸部

本発明の圧着端子は、筒状の圧着部と、前記圧着部の一端部に接続されたトランジション部と、前記圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて設けられた凸部とを備える。圧着部に接続されたトランジション部が、板材が重なり合ように封止されている。また板材が重なり合った部分の長手方向中間部を端子幅方向に溶接している。これによって、圧着部の一端部が封止されており、その部分から前記圧着部の一部に凸部が形成されている。
前記トランジション部は、圧着部の高さ方向において、圧着部の下部と上部の間の位置に配置される。なお、トランジション部の位置は、この位置に限定されない。トランジション部が圧着部に対してくびれた部分になっている。トランジション部が圧着部に対してくびれない圧着端子であっても良い。
前記圧着部の内方に被覆電線が挿入されて圧着されており、被覆電線の芯線がアルミニウム系材料であり、圧着端子が銅系材料である。圧着端子と被覆電線の芯線が異種金属の接合になっている。

圧着端子の製造方法は、所定形状の金属条を折り曲げ加工し、筒状の圧着部および圧着部に接続されたトランジション部を形成する工程と、前記圧着部に被覆電線の先端部を挿入する工程と、前記圧着部と被覆電線とを金型によって圧着する工程とを備える。前記圧着する工程によって、圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて凸部を形成する。
前記圧着部およびトランジション部に対して溶接をおこなう工程を備える。溶接によって金属条を溶着および接合する。
トランジション部が圧着部に対してくびれないようにしても良い。

Claims (6)

1. 筒状の圧着部と、
   前記圧着部の一端部に接続されたトランジション部と、
   を備え
   前記トランジション部が、圧着部の高さ方向において、圧着部の下部と上部の間の位置に配置されたことを特徴とする圧着端子。
2. 前記圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて設けられた凸部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧着端子。
3. 前記圧着部の内方に被覆電線が挿入されて圧着されており、被覆電線の芯線がアルミニウム系材料であり、圧着端子が銅系材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧着端子。
4. 所定形状の金属条を折り曲げ加工し、筒状の圧着部および圧着部に接続されたトランジション部を形成する工程と、
   前記圧着部に被覆電線の先端部を挿入する工程と、
   前記圧着部と被覆電線とを金型によって圧着する工程と、
   を備え、
   前記圧着部の高さ方向において、トランジション部を圧着部の下部と上部の間に配置することを特徴とする圧着端子の製造方法。
5. 前記圧着する工程によって、圧着部、トランジション部、またはトランジション部から圧着部にかけて凸部を形成することを特徴とする請求項４に記載の圧着端子の製造方法。
6. 前記圧着部およびトランジション部に対して溶接をおこなう工程を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の圧着端子の製造方法。

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