JP2018081819A - 圧着端子及び端子付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を複雑化させることなく、芯線に対する保持力の確保と芯線に係る電気抵抗を小さくすることとを両立させる。【解決手段】本線１１及び分岐線１２の双方に圧着されるスプライス端子２０であって、芯線１１Ａ，１２Ａが配置される底板部２１と、底板部２１の両側部からそれぞれ延出されると共に、芯線１１Ａ，１２Ａに巻き付くようにして芯線１１Ａ，１２Ａを圧縮しながら圧着される一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０と、底板部２１の両側部からそれぞれ延出されると共に、芯線１１Ａ，１２Ａに巻き付くようにして芯線１１Ａ，１２Ａを圧縮しながら圧着される一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０と、を備え、第１ワイヤーバレル部３０の底板部２１からの延出長さＬ１は、第２ワイヤーバレル部４０の底板部２１からの延出長さＬ２よりも大きいことに特徴を有する。【選択図】図３

Description

本明細書によって開示される技術は、圧着端子及び端子付き電線に関する。

電線に圧着される圧着端子として、ワイヤーバレルに対して継手部を介して連なる第２バレル部を設け、継手部を折り返して第２バレル部をワイヤーバレルの一部に重ねた状態で芯線に圧着する技術が考案されている（特許文献１参照）。ワイヤーバレルと第２バレル部とが重なる部分では、芯線を比較的強い圧縮力で圧縮することになるため、芯線の表面の酸化被膜が破壊され、新生面が露出する。これにより、圧着端子と芯線との間の電気抵抗を小さくすることができる。一方、ワイヤーバレルにおいて第２バレル部が重なっていない部分は、比較的弱い圧縮力で芯線を圧縮することとなるため、芯線の損傷をより確実に抑制することができる。これにより、ワイヤーバレルの芯線に対する保持力を確保することができる。

特許第５７４１４０９号公報

上記構成では、ワイヤーバレルと第２バレル部とを重ねる作業が必要となり、製造工程が複雑化してしまう。

本明細書によって開示される技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、製造工程を複雑化させることなく、芯線に対する保持力の確保と、芯線に係る電気抵抗を小さくすることとを両立させることを目的とする。

本明細書によって開示される圧着端子は、芯線と前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備える電線に圧着される圧着端子であって、前記電線において前記絶縁被覆から露出された前記芯線が配置される底板部と、前記底板部の両側部から前記芯線の延び方向と交差する方向にそれぞれ延出されると共に、前記芯線に巻き付くようにして前記芯線を圧縮しながら圧着される一対の第１ワイヤーバレル部と、前記底板部の両側部から前記芯線の延び方向と交差する方向にそれぞれ延出されると共に、前記芯線に巻き付くようにして前記芯線を圧縮しながら圧着される一対の第２ワイヤーバレル部と、を備え、前記第１ワイヤーバレル部の前記底板部からの延出長さは、前記第２ワイヤーバレル部の前記底板部からの延出長さよりも大きいことに特徴を有する。

上記構成の圧着端子において、一対の第１ワイヤーバレル部と一対の第２ワイヤーバレル部とを圧着冶具で一括して圧着すると、延出長さが大きい一対の第１ワイヤーバレル部が、一対の第２ワイヤーバレル部に比べて、芯線をより強く圧縮することになる。この結果、一対の第１ワイヤーバレル部によって圧縮される部分においては、芯線の表面の酸化被膜が破壊され、新生面が露出することで、芯線に係る電気抵抗を小さくすることができる。一方、一対の第２ワイヤーバレル部においては、比較的弱い圧縮力で芯線を圧縮することになるため、芯線の損傷をより確実に抑制することができ、芯線に対する保持力を確保することができる。このように、上記構成によれば、ワイヤーバレルと第２バレル部とを重ねる作業を行うことなく、芯線に対する保持力の確保と芯線に係る電気抵抗を小さくすることとを両立させることができる。

また、前記圧着端子がスプライス端子であるものとすることができる。

また、本明細書によって開示される端子付き電線は、前記電線と、前記圧着端子と、を備え、前記一対の第１ワイヤーバレル部は、前記一対の第２ワイヤーバレル部に比べて前記芯線を高圧縮する高圧縮部であることに特徴を有する。

また、少なくとも２本の前記電線と、２組の前記一対の第２ワイヤーバレル部と、を備え、前記圧着端子は、前記２本の前記電線のうち一方の電線の中間部において露出された前記芯線と、前記２本の前記電線のうち他方の電線の前記芯線と、を接続するスプライス端子とされ、前記一対の第２ワイヤーバレル部は、前記一方の電線の前記芯線の延び方向において、前記一対の第１ワイヤーバレル部の両側に１組ずつ配されているものとすることができる。

上記構成のように、比較的弱い圧縮力で芯線を圧縮する一対の第２ワイヤーバレル部を一対の第１ワイヤーバレル部の両側に配することで、一方の電線における延び方向の両側からそれぞれ荷重が作用した場合において、芯線の損傷をより確実に抑制することができる。

本明細書によって開示される技術によれば、製造工程を複雑化させることなく、芯線に対する保持力の確保と、芯線に係る電気抵抗を小さくすることとを両立させることができる。

実施形態１の端子付き電線を示す斜視図 端子付き電線を示す側面図 展開状態のスプライス端子を示す平面図 スプライス端子を示す斜視図 スプライス端子を示す平面図 圧着治具にセットされた状態の第１ワイヤーバレル部及び芯線を示す断面図 圧着治具によって圧着された状態の第１ワイヤーバレル部及び芯線を示す断面図（図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した図に対応） 圧着治具にセットされた状態の第２ワイヤーバレル部及び芯線を示す断面図 圧着治具によって圧着された状態の第２ワイヤーバレル部及び芯線を示す断面図（図２のＩＸ−ＩＸ線で切断した図に対応） 実施形態２の端子付き電線を示す側面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図９によって説明する。本実施形態の端子付き電線１０は、図１に示すように、２本の電線（本線１１及び分岐線１２）と、本線１１及び分岐線１２に圧着されるスプライス端子２０（圧着端子）と、を備える。本線１１は、芯線１１Ａと、この芯線１１Ａを被覆する合成樹脂製の絶縁被覆１１Ｂとを備えた周知の構成のアルミニウム電線である。芯線１１Ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線１１Ｃを複数本撚り合わせた撚り線によって構成されている。本線１１（２本の電線のうち一方の電線）の中間部では、絶縁被覆１１Ｂが剥き取られて芯線１１Ａが露出されている。

分岐線１２は、芯線１２Ａと合成樹脂製の絶縁被覆１２Ｂとを備えた周知の構成のアルミニウム電線である。芯線１２Ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線１２Ｃの複数本を撚り合わせた撚り線によって構成されている。分岐線１２の端末部においては、絶縁被覆１２Ｂが剥き取られて芯線１２Ａが露出されている。本線１１の芯線１１Ａと分岐線１２の芯線１２Ａとは、互いに並列に配されており、スプライス端子２０によって接続されている。

スプライス端子２０は、銅または銅合金製の板材からなり、その表面に錫めっきが施されている。このスプライス端子２０は、図４及び図５に示すように、底板部２１と、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０と、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０と、を備える。

芯線１１Ａ、１２Ａに圧着される前の単体の状態（図４及び図５の状態）では、スプライス端子２０は、板材が正面視Ｕ字形状に湾曲された形状をなしている。底板部２１は、Ｕ字の底部に相当する部分であり、芯線１１Ａ、１２Ａの長さ方向に沿って延びる長手状をなしている。底板部２１には、芯線１１Ａ、１２Ａが載置されている。

一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０は、図４に示すように、底板部２１の両側部から底板部２１（ひいては芯線１１Ａ，１２Ａ）の延び方向と直交する方向にそれぞれ延出されている（図３の展開図も参照）。一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０は、図７に示すように、芯線１１Ａ、１２Ａに巻き付くようにして芯線１１Ａ、１２Ａを圧縮しながら圧着される。具体的には、芯線１１Ａを主に一方の第１ワイヤーバレル部３０でかしめ、芯線１２Ａを主に他方の第１ワイヤーバレル部３０でかしめる構成となっている。

一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は、図３及び図４に示すように、底板部２１の両側部から底板部２１（ひいては芯線１１Ａ，１２Ａ）の延び方向と直交する方向にそれぞれ延出されている。一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は、図９に示すように、芯線１１Ａ、１２Ａに巻き付くようにして芯線１１Ａ、１２Ａを圧縮しながら圧着される。具体的には、芯線１１Ａを主に一方の第２ワイヤーバレル部４０でかしめ、芯線１２Ａを主に他方の第２ワイヤーバレル部４０でかしめる構成となっている。

一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は２組設けられている。一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は、図１及び図２に示すように、芯線１１Ａ，１２Ａの延び方向（図２の左右方向）において、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０の両側に１組ずつ配されている。また、図３に示すように、第１ワイヤーバレル部３０の底板部２１からの延出長さＬ１（展開時において底板部２１の長さ方向と直交する方向の長さ）は、第２ワイヤーバレル部４０の底板部２１からの延出長さＬ２よりも大きい値で設定されている。

第１ワイヤーバレル部３０と第２ワイヤーバレル部４０の板厚は同じ値で設定されている。第１ワイヤーバレル部３０の幅Ｂ１は、例えば、第２ワイヤーバレル部４０の幅Ｂ２よりも小さい値で設定されている。また、第１ワイヤーバレル部３０と第２ワイヤーバレル部４０とは、芯線１１Ａ，１２Ａの延び方向において隙間Ｓ１を空ける形で配されている。

次に、端子付き電線１０の製造方法の一例を示す。
（端子成形工程）
まず、図３に示すように、金属板材を打ち抜き加工することで、一枚の帯状のキャリア５１と、キャリア５１に接続された複数の端子素片５２とを得る。次にキャリア５１から、端子素片５２をそれぞれ切り離す。その後、各端子素片５２をＵ字状に曲げ加工することでスプライス端子２０を得る。

（圧着工程）
次に、図６に示す圧着治具６０（アンビル６１及びクリンパ６２）を用いて、本線１１及び分岐線１２に対してスプライス端子２０を圧着する。圧着冶具６０を用いて本線１１及び分岐線１２にスプライス端子２０を圧着する際には、まず、本線１１における中間部の絶縁被覆１１Ｂを剥がして芯線１１Ａの一部を露出させ、分岐線１２における端末部の絶縁被覆１２Ｂを剥がして芯線１２Ａの一部を露出させる。

次に、図６に示すように、スプライス端子２０をアンビル６１上に配置すると共に、露出された芯線１１Ａ及び芯線１２Ａをスプライス端子２０の底板部２１の上方に配置する。圧着される前の状態では、図６に示すように、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０は、互いに対向する姿勢で底板部２１からクリンパ６２に向かって立ち上がっている。また、圧着される前の状態では、図８に示すように、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は、互いに対向する姿勢で底板部２１からクリンパ６２に向かって立ち上がっている。

次にクリンパ６２を下降させると一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０及び一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０の各々が、クリンパ６２の側壁部６２Ａ及び天壁部６２Ｂに突き当たり、天壁部６２Ｂに形成された２つのＵ字溝６２Ｃ，６２Ｃに沿う形に湾曲していく。ワイヤーバレル部３０，４０が湾曲することで、ワイヤーバレル部３０，４０の立ち上がり端部が芯線１１Ａ，１２Ａ側に向きを変え、芯線１１Ａ，１２Ａに食い込む（図７及び図９参照）。

これと同時に、芯線１１Ａ，１２Ａは、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０と底板部２１によって圧縮されると共に、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０と底板部２１によって圧縮される。このようにして、芯線１１Ａ，１２Ａに第１ワイヤーバレル部３０及び第２ワイヤーバレル部４０がそれぞれ圧着される。

本実施形態では、アンビル６１及びクリンパ６２の各断面形状は、図７及び図９に示すように、スプライス端子２０の長手方向の全長に亘って同じ形状となっている。このため、圧着工程においてアンビル６１とクリンパ６２の間に形成される成形空間Ｓ２の断面形状は、スプライス端子２０の長手方向（芯線１１Ａ，１２Ａの長さ方向）の全長に亘って同じ形状となっている。

圧着後の一対の第１ワイヤーバレル部３０及び一対の第２ワイヤーバレル部４０の外形は、成形空間Ｓ２の形状に倣う形状となる。つまり、圧着後の一対の第１ワイヤーバレル部３０の外形及び一対の第２ワイヤーバレル部４０の外形は、ほぼ同じである。これに対して、本実施形態では、第１ワイヤーバレル部３０の延出長さＬ１は第２ワイヤーバレル部４０の延出長さＬ２に比べて大きい値で設定されている。

このため、芯線１１Ａ，１２Ａにおいて、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０によって圧縮された部分の断面積（図７参照）は、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０によって圧縮された部分の断面積（図９参照）よりも小さくなる。つまり、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０は、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０（低圧縮部）に比べて芯線１１Ａ，１２Ａを高圧縮する高圧縮部となっている。なお、ここで言う高圧縮とは、（圧縮後の芯線の断面積）／（圧縮前の芯線の断面積）×１００（％）を圧縮率とした場合において、圧縮率の値がより小さいことを意味する。

次に、本実施形態の効果について説明する。一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０と一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０とを圧着冶具６０で一括して圧着すると、延出長さが大きい一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０が、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０に比べて、芯線１１Ａ，１２Ａをより強く圧縮することになる。この結果、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０（高圧縮部）によって圧縮される部分においては、芯線１１Ａ，１２Ａの表面の酸化被膜が破壊され、新生面が露出することで、芯線１１Ａ，１２Ａ間の電気抵抗、及び芯線１１Ａ，１２Ａとスプライス端子２０との間の電気抵抗を小さくすることができる。一方、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０（低圧縮部）においては、比較的弱い圧縮力で芯線１１Ａ，１２Ａを圧縮することになるため、芯線の損傷をより確実に抑制することができ、スプライス端子２０の芯線１１Ａ，１２Ａに対する保持力を確保することができる。

このように、上記構成によれば、従来の圧着工程と同様の工程で高圧縮部を設けることができる。このため、高圧縮部を設けるためにワイヤーバレルに他のバレル部を重ねる作業を行うことなく、芯線に対する保持力を確保しつつ、芯線に係る電気抵抗を小さくすることができる。また、ワイヤーバレルに他のバレル部を重ねる構成では、ワイヤーバレルと他のバレル部とを継手部で連結する必要がある。このため、ワイヤーバレルにおいて継手部が重なる部分は、高圧縮部になってしまう。つまり、所定の箇所のみに高圧縮部を設けることが困難となる。これに対して、本実施形態では、所定の箇所のみを高圧縮部にすることができる。

また、本実施形態のスプライス端子２０は、本線１１の中間部において露出された芯線１１Ａと、分岐線１２の芯線１２Ａと、を接続するものであって、一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０は、芯線１１Ａの延び方向において、一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０の両側に１組ずつ配されている。

本線１１の中間部に分岐線１２を接続した場合、接続部分である芯線１１Ａ，１２Ａには、本線１１における延び方向の両側からそれぞれ荷重が作用することが考えられる。上記構成のように、比較的弱い圧縮力で芯線を圧縮する一対の第２ワイヤーバレル部４０，４０を一対の第１ワイヤーバレル部３０，３０の両側に配することで、本線１１における延び方向の両側からそれぞれ荷重が作用した場合において、芯線の損傷をより確実に回避することができる。

また、芯線１１Ａ，１２Ａがアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、芯線の表面には酸化被膜（絶縁性の被膜）が比較的形成されやすい。本実施形態では高圧縮部を設けることで酸化被膜を破壊することができるため、芯線１１Ａ，１２Ａがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合に有効である。

また、本実施形態では、第１ワイヤーバレル部３０と第２ワイヤーバレル部４０の間に隙間Ｓ１が生じ、その分だけスプライス端子２０の長さが大きくなる。スプライス端子は、ハウジングに収容せずに用いる場合が多く、ハウジングに収容することを前提とした圧着端子に比べて長さの制約が少ないことから、本実施形態の構成を容易に適用することができる。

また、圧着端子において高圧縮部を形成する方法としては、例えば、高圧縮部にしたい部分においては、アンビルとクリンパの間隔を部分的に小さくする方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、クリンパの構造が複雑になってしまいコストが増大する。本実施形態では、第１ワイヤーバレル部３０の長さを変えることで高圧縮部を設けることができるから、クリンパの構造を変える必要がなく、好適である。

＜実施形態２＞
実施形態２を図１０によって説明する。本実施形態に係る端子付き電線１１０は、図１０に示すように、電線１１１と、電線１１１の端末に接続された雌端子１２０（圧着端子）と、を備える。電線１１１は、芯線１１１Ａと、この芯線１１Ａを被覆する合成樹脂製の絶縁被覆１１１Ｂとを備えた周知の構成のアルミニウム電線である。

雌端子１２０は、底板部１２１と、絶縁被覆１１１Ｂに外側から巻き付くように圧着される一対のインシュレーションバレル部１２２と、一対の第１ワイヤーバレル部１３０と、一対の第２ワイヤーバレル部１４０と、雄端子（図示せず）と嵌合して電気的に接続される接続部１２３と、を備える。なお、図１０では、一対のバレル部１２２，１３０，１４０のうち一方側のバレル部１２２，１３０，１４０のみを図示している。

本実施形態では、低圧縮部である一対の第２ワイヤーバレル部１４０が、一対の第１ワイヤーバレル部１３０に比べて、電線１１１が引き出される側（図１０の右側）に配されている。これにより、電線１１１に荷重が作用した場合において、芯線の損傷をより確実に回避することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）芯線及び圧着端子の材質は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。例えば、芯線を銅電線としてもよい。また、圧着端子を例えばアルミニウム又はアルミニウム合金としてもよい。また、圧着端子がスプライス端子である場合には、絶縁物であってもよい。
（２）上記実施形態では、第１ワイヤーバレル部３０の幅が第２ワイヤーバレル部４０の幅よりも小さいものを例示したが、これに限定されない。第１ワイヤーバレル部３０の幅と第２ワイヤーバレル部４０の幅とが同じ値で設定されていてもよいし、第１ワイヤーバレル部３０の幅が第２ワイヤーバレル部４０の幅よりも大きくてもよい。
（３）電線の数は、上記実施形態で例示したものに限定されず、３本以上であってもよい。また、スプライス端子を基準として一方側に延びる電線と、他方側に延びる電線とを互いに接続する構成としてもよい。
（４）上記実施形態では、第１ワイヤーバレル部３０及び第２ワイヤーバレル部４０が底板部２１の両側部から芯線１１Ａ，１２Ａの延び方向と直交する方向にそれぞれ延出されている構成を例示したが、これに限定されない。第１ワイヤーバレル部３０及び第２ワイヤーバレル部４０の延設方向は、芯線１１Ａ，１２Ａの延び方向に対して交差していればよい。
（５）圧着端子の種類は、上記実施形態で例示したものに限定されない。例えば、圧着端子を雄タブを有する雄端子や、金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよい。
（６）上記実施形態で例示した圧着端子にセレーションが設けられていてもよい。

１０，１１０：端子付き電線
１１：本線（２本の電線のうち一方の電線）
１１Ａ，１２Ａ，１１１Ａ：芯線
１１Ｂ，１２Ｂ，１１１Ｂ：絶縁被覆
１２：分岐線（２本の電線のうち他方の電線）
２０：スプライス端子（圧着端子）
２１，１２１：底板部
３０，１３０：第１ワイヤーバレル部
４０，１４０：第２ワイヤーバレル部
１１０：電線
１２０：雌端子（圧着端子）
Ｌ１：第１ワイヤーバレル部の底板部からの延出長さ
Ｌ２：第２ワイヤーバレル部の底板部からの延出長さ

Claims (4)

1. 芯線と前記芯線を被覆する絶縁被覆とを備える電線に圧着される圧着端子であって、
   前記電線において前記絶縁被覆から露出された前記芯線が配置される底板部と、
   前記底板部の両側部から前記芯線の延び方向と交差する方向にそれぞれ延出されると共に、前記芯線に巻き付くようにして前記芯線を圧縮しながら圧着される一対の第１ワイヤーバレル部と、
   前記底板部の両側部から前記芯線の延び方向と交差する方向にそれぞれ延出されると共に、前記芯線に巻き付くようにして前記芯線を圧縮しながら圧着される一対の第２ワイヤーバレル部と、を備え、
   前記第１ワイヤーバレル部の前記底板部からの延出長さは、前記第２ワイヤーバレル部の前記底板部からの延出長さよりも大きい、圧着端子。
2. 前記圧着端子がスプライス端子である請求項１に記載の圧着端子。
3. 前記電線と、
   請求項１又は請求項２に記載の圧着端子と、を備え、
   前記一対の第１ワイヤーバレル部は、前記一対の第２ワイヤーバレル部に比べて前記芯線を高圧縮する高圧縮部である端子付き電線。
4. 少なくとも２本の前記電線と、
   ２組の前記一対の第２ワイヤーバレル部と、を備え、
   前記圧着端子は、前記２本の前記電線のうち一方の電線の中間部において露出された前記芯線と、前記２本の前記電線のうち他方の電線の前記芯線と、を接続するスプライス端子とされ、
   前記一対の第２ワイヤーバレル部は、前記一方の電線の前記芯線の延び方向において、前記一対の第１ワイヤーバレル部の両側に１組ずつ配されている請求項３に記載の端子付き電線。

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