JP2018190603A - 圧着端子、電線の接続構造、および端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バレル部の突き合わせ部分からの芯線のはみ出しを回避できる圧着端子、電線の接続構造、および端子付き電線の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】スプライス端子２０は、芯線１１Ａを備える本線１０Ａと、芯線１１Ｂを備える分岐線１０Ｂとを接続するための部材であって、芯線１１Ａ、１１Ｂが載置される底板部２２と、底板部２２から延び、向かい合って配置される一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂとを備える端子本体２１と、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂのうち一方のワイヤーバレル部２３Ａから延びる延出部２５とを備え、延出部２５のうち一方のワイヤーバレル部２３Ａに連なる一端部が、底板部２２とは反対側に延出された形状である。
【選択図】図６

Description

本明細書によって開示される技術は、圧着端子、電線の接続構造、および端子付き電線の製造方法に関する。

複数の電線をスプライス用の圧着端子を用いて接続する電線の接続構造が知られている（特許文献１参照）。このような接続構造では、２本の電線の芯線が圧着端子によって圧着されている。

ところで、電線の端末に圧着される端子金具において、ワイヤーバレルから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分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２参照）。ワイヤーバレルと第２バレル部とが重ねられた部分は、芯線を比較的強い圧縮力で圧縮することとなるため、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、端子金具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バレル部が重ねられていない部分は、比較的弱い圧縮力で芯線を圧縮することとなるため、芯線切れが回避される。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。

特開２０１０−１５９００号公報 特開２０１３−１１４９０８号公報

上記した、継手部を介して連なる第２バレル部を設ける構成を、スプライス用の圧着端子に適用すれば、芯線に対する保持力の確保と、芯線と圧着端子との間の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。しかし、このような構成では、第２バレル部が重ねられた部分において、第２バレル部の厚み分だけ、圧着端子の内部空間（芯線が配置される空間）が狭くなるため、ワイヤーバレルの突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことが懸念される。

本明細書によって開示される圧着端子は、芯線を備える複数の電線を接続するための圧着端子であって、前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、向かい合って配置される一対のバレル部とを備える端子本体と、前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から延びる延出部とを備え、前記延出部のうち前記一方のバレル部に連なる一端部が、前記底壁部とは反対側に延出された形状である。

上記の構成によれば、圧着端子を芯線に圧着する圧着工程の初期において、バレル部の湾曲に伴って、端子本体と延出部とで環が作られる。そして、この環の内部に芯線を閉じ込めるようして、バレル部と延出部とを芯線に巻き付けることができる。これにより、一対のバレル部の突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

上記の構成において、圧着端子が、前記延出部の先端部と前記バレル部との間に隙間を有していてもよい。
このような構成によれば、圧着作業の際に、延出部の先端部とバレル部との隙間から芯線を通して芯線配置面上に配置することができ、圧着端子に対して芯線を配置する作業を容易に行うことができる。

また、本明細書によって開示される電線の接続構造は、芯線を備える複数の電線と、前記複数の電線を接続する圧着端子とを備え、前記圧着端子が、前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、前記芯線に巻き付けられる一対のバレル部とを備え、前記芯線が当接する芯線配置面を有する端子本体と、前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から、前記端子本体と環を構成するように前記芯線配置面に沿って延び、前記芯線に巻き付けられる延出部とを備える。

上記の構成によれば、端子本体と延出部とで作られる環の内部に芯線が閉じ込められているから、一対のバレル部の突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

また、本明細書によって開示される端子付き電線の製造方法は、芯線を備える複数の電線に圧着端子を圧着して前記複数の電線を接続する端子付き電線の製造方法であって、前記圧着端子が、前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、向かい合って配置される一対のバレル部とを備える端子本体と、前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から延びる延出部とを備えており、前記延出部を前記端子本体の内側に配置し、かつ、前記端子本体と前記延出部とで環を構成するように前記圧着端子を湾曲してその内部に前記芯線が配置されるようにする第１湾曲工程と、前記第１湾曲工程の後に、前記圧着端子をさらに湾曲させて前記バレル部と前記延出部とを前記芯線に巻き付ける第２湾曲工程とを含む。

上記の構成によれば、端子本体と延出部とで作られる環の内部に芯線を閉じ込めるようにしつつ、圧着端子を芯線に圧着するから、一対のバレル部の突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

本明細書によって開示される技術によれば、一対のバレル部の突き合わせ部分からの芯線のはみ出しを回避できる。

実施形態のスプライス端子の斜視図 実施形態のスプライス端子の平面図 実施形態のスプライス端子の側面図 実施形態のスプライス端子の正面図 実施形態のハーネスの斜視図 図５のＡ−Ａ線断面図 図５のＢ−Ｂ線断面図 実施形態の連鎖端子の部分拡大平面図 実施形態においてスプライス端子と芯線とを圧着冶具にセットした様子を示す断面図 実施形態において圧着冶具によるスプライス端子と芯線との圧着途中の様子を示す断面図 実施形態において圧着冶具によるスプライス端子と芯線との圧着完了時の様子を示す断面図

実施形態を、図１〜図１１を参照しつつ説明する。本実施形態の電線の接続構造は、図５に示すように、スプライス端子２０（圧着端子に該当）を用いて２本の電線（本線１０Ａおよび分岐線１０Ｂ）が接続されたハーネス１の一部である。

本線１０Ａは、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線の複数本を撚り合わせた撚り線によって構成された芯線１１Ａと、この芯線１１Ａを被覆する合成樹脂製の絶縁被覆１２Ａとを備えた、周知の構成のアルミニウム電線である。この本線１０Ａにおいて、分岐線１０Ｂを接続したい部分においては、図５に示すように、絶縁被覆１２Ａが剥き取られて芯線１１Ａが露出されている。

分岐線１０Ｂは、本線１０Ａと同様に、芯線１１Ｂと絶縁被覆１２Ｂとを備えた周知の構成のアルミニウム電線である。分岐線１０Ｂの端末部においては、図５に示すように、絶縁被覆１２Ｂが剥き取られて芯線１１Ｂが露出されている。

本線１０Ａの芯線１１Ａと分岐線１０Ｂの芯線１１Ｂとは、図５に示すように、スプライス端子２０が圧着されることによって、電気的に接続されている。

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１〜図４に示すように、複数の溝部２４を有する端子本体２１と、この端子本体２１から延びる延出部２５とを備える。

スプライス端子２０が芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着される前の単体の状態では、端子本体２１は、図１に示すように、矩形の板材がＵ字状に湾曲された形状をなしている。Ｕ字の底部に相当する部分は、圧着作業の際に芯線１１Ａ、１１Ｂが載置される底板部２２（底壁部に該当）となっている。この底板部２２から連なる、Ｕ字の２つの縦辺に相当する部分は、向かい合って配される一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂ（バレル部に該当）となっている。端子本体２１の内側面は、スプライス端子２０が芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着される際に芯線１１Ａ、１１Ｂに当接する芯線配置面２１Ｆとなっている。

延出部２５は、図１に示すように、一方のワイヤーバレル部２３Ａの底板部２２とは反対側の端縁２３ＡＥから延びる、細長い帯状の部分である。延出部２５において端縁２３ＡＥに連なる一端部（基端部２５Ｂ）は、底板部２２とは反対側に凸となるアーチ状に湾曲している。また残りの部分（先端部２５Ａ）は、２つのワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの間に配置され、他方のワイヤーバレル部２３Ｂに向かって（先端側に行くほど他方のワイヤーバレル部２３Ｂに近接するように）斜めに延びている。先端部２５Ａは、図４に示すように、他方のワイヤーバレル部２３Ｂとの間に、芯線１１Ａ、１１Ｂを底板部２２に載置可能な程度の隙間を有して配置されている。一方のワイヤーバレル部２３Ａは、端縁２３ＡＥから底板部２２に向かって切れ込む２本のスリット２６を有している。２本のスリット２６は、延出部２５が接続されている部分の両側に配置されている。

スプライス端子２０が芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着された状態では、図５に示すように、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂが、本線１０Ａの芯線１１Ａおよび分岐線１０Ｂの芯線１１Ｂに巻き付けられて、芯線１１Ａ、１１Ｂを圧縮しつつ保持している。

各ワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂは、図６および図７に示すように、底板部２２とは反対側に凸となるアーチ状に湾曲されている。より詳しくは、２つのワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂは、互いに近づくように湾曲されるとともに、端縁２３ＡＥ、２３ＢＥが芯線１１Ａ、１１Ｂに食い込むように、底板部２２に向かって曲げられている。２つのワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの端縁２３ＡＥ、２３ＢＥに近い先端部分は、互いに突き合わせられている。

延出部２５は、図６に示すように、端子本体２１の内側に、端子本体２１と環を作るように芯線配置面２１Ｆに重なって延び、芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付いている。より具体的には、延出部２５は、一方のワイヤーバレル部２３Ａから、まず他方のワイヤーバレル部２３Ｂの内側を通って延び、さらに底板部２２に沿って延び、芯線１１Ａ、１１Ｂに沿って巻き付けられている。

芯線１１Ａ、１１Ｂのうち、延出部２５が巻き付けられた部分は、他の部分（低圧縮部１１Ｌ）よりも高い圧縮率で圧縮された高圧縮部１１Ｈとなっている（図６参照）。高圧縮部１１Ｈでは、芯線１１Ａ、１１Ｂが、端子本体２１の内側に延出部２５が存在していることにより、高い圧縮率で圧縮されることで、芯線１１Ａ、１１Ｂの表面に形成された酸化被膜が破壊され、金属の新生面が露出する。この新生面とスプライス端子２０とが接触することにより、芯線１１Ａ、１１Ｂとスプライス端子２０との間の接触抵抗を小さくすることができる。一方、他の部分（低圧縮部１１Ｌ）では、延出部２５が存在しない分だけ、芯線１１Ａ、１１Ｂが高圧縮部１１Ｈよりも低い圧縮力で圧縮されている（図７参照）ため、芯線１１Ａ、１１Ｂの断線が防止される。
なお、図６および図７では、芯線１１Ａ、１１Ｂを、全体として模式的に図示している。

上記のようなスプライス端子２０の製造方法の一例を、以下に示す。

まず、金属板材（図示せず）を打ち抜き加工およびプレス加工して、図８に示すような連鎖端子３０を得る。連鎖端子３０は、一枚の帯状のキャリア３１と、このキャリア３１に接続された複数の端子素片３２とを備える。端子素片３２は、端子本体２１となる本体素片３３と、延出部２５となる延出素片３４とを備えている。端子素片３２には、プレス加工によって溝部２４が形成されている。

次に、各端子素片３２および各延出素片３４を曲げ加工して、スプライス端子２０を得る。なお、スプライス端子２０は、芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着される前には、図１に示すように、キャリア３１に接続されたままの状態で保管され、芯線１１Ａ、１１Ｂへの圧着の際にキャリア３１から切り離される。

このスプライス端子２０を芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着する工程の一例を、以下に示す。

スプライス端子２０を芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着するための圧着冶具４０は、図９に示すように、アンビル４１と、クリンパ４２とで構成されている。アンビル４１は、スプライス端子２０が載置される部材であり、クリンパ４２は、アンビル４１と対向して配され、アンビル４１との間でワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂを挟み付けて湾曲させ、芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付けるための部材である。

アンビル４１は、金属製の基台であって、図９に示すように、その上面が、スプライス端子２０が載置される載置面４１Ｐとなっている。載置面４１Ｐは、底板部２２の湾曲形状に沿う凹面となっている。

クリンパ４２は、アンビル４１の上方に、アンビル４１と対向して配置される、金属製の厚板状の部材であって、アンビル４１に対して縦置き（載置面４１Ｐに対して垂直となる向き）に配置されている。クリンパ４２は、図９に示すように、アンビル４１の湾曲面と対応する位置が凹み形成され、圧着の際に、スプライス端子２０およびアンビル４１の一部を内部に受け入れるトンネル状の部分を有しており、このトンネル状の部分の内壁は、圧着の際に一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂを押圧するバレル押圧壁４３となっている。

この圧着冶具４０を用いてスプライス端子２０を芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着する際には、まず、図９に示すように、芯線１１Ａ、１１Ｂを、延出部２５と他方のワイヤーバレル部２３Ｂとの隙間を通し、底板部２２に沿わせるようにして配置する。次に、芯線１１Ａ、１１Ｂを配置したスプライス端子２０を、アンビル４１の載置面４１Ｐ上に位置決めして配置する。

次いで、クリンパ４２をスプライス端子２０に向かって下降させる。圧着初期においては、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂのそれぞれが、バレル押圧壁４３に突き当たり、端縁２３ＡＥ、２３ＢＥから徐々に、内側に湾曲していく。すると、図１０に示すように、延出部２５の延出端がまず他方のワイヤーバレル部２３Ｂに対して内側から（芯線配置面２１Ｆに）当接し、端子本体２１と延出部２５とで作られる環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂが閉じ込められた状態となる（第１湾曲工程）。

さらにクリンパ４２が下降すると、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂがさらに内側に湾曲していく。延出部２５は、端子本体２１の湾曲形状に沿って湾曲しつつ、芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付いていく。クリンパ４２がさらに降下していくと、図１１に示すように、ワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂは、端縁２３ＡＥ、２３ＢＥが底板部２２に向かうように向きを変え、芯線１１Ａ、１１Ｂに食い込むようにして突き合わせられる（第２湾曲工程）。このようにして、芯線１１Ａ、１１Ｂにスプライス端子２０が圧着される。

このとき、延出部２５が巻き付いている部分においては、延出部２５の厚み分だけ、スプライス端子２０の内部空間（芯線１１Ａ、１１Ｂが配置される空間）が狭くなる。しかし、本実施形態では、端子本体２１と延出部２５とで作られる環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂが閉じ込められた状態となるから、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの突き合わせ部分から芯線１１Ａ、１１Ｂがはみ出してしまうことが回避される。

以上のように本実施形態によれば、スプライス端子２０は、芯線１１Ａを備える本線１０Ａと、芯線１１Ｂを備える分岐線１０Ｂとを接続するための部材であって、芯線１１Ａ、１１Ｂが載置される底板部２２と、底板部２２から延び、向かい合って配置される一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂとを備える端子本体２１と、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂのうち一方のワイヤーバレル部２３Ａから延びる延出部２５とを備え、延出部２５のうち一方のワイヤーバレル部２３Ａに連なる一端部が、底板部２２とは反対側に延出された形状である。

上記の構成によれば、スプライス端子２０を芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着する圧着工程の初期において、ワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの湾曲に伴って、端子本体２１と延出部２５とで環が作られる。そして、この環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂを閉じ込めるようして、ワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂと延出部２５とを芯線に巻き付けることができる。これにより、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの突き合わせ部分から芯線１１Ａ、１１Ｂがはみ出してしまうことを回避できる。

また、ハーネス１は、芯線１１Ａを備える本線１０Ａと、芯線１１Ｂを備える分岐線１０Ｂと、本線１０Ａと分岐線１０Ｂとを接続するスプライス端子２０とを備え、スプライス端子２０が、芯線１１Ａ、１１Ｂが載置される底板部２２と、底板部２２から延び、芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付けられる一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂとを備え、芯線１１Ａ、１１Ｂが当接する芯線配置面２１Ｆを有する端子本体２１と、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂのうち一方のワイヤーバレル部２３Ａから、端子本体２１と環を構成するように芯線配置面２１Ｆに沿って延び、前記芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付けられる延出部２５とを備える。

上記の構成によれば、端子本体２１と延出部２５とで作られる環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂが閉じ込められているから、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの突き合わせ部分から芯線がはみ出してしまうことを回避できる。

また、スプライス端子２０が、延出部２５の先端部２５Ａとワイヤーバレル部２３Ｂとの間に隙間を有している。
このような構成によれば、圧着作業の際に、延出部２５の先端部２５Ａとワイヤーバレル部２３Ｂとの隙間から芯線１１Ａ、１１Ｂを通して芯線配置面２１Ｆ上に配置することができ、スプライス端子２０に対して芯線１１Ａ、１１Ｂを配置する作業を容易に行うことができる。

また、上記の構成のスプライス端子２０を用いて複数の電線（本線１０Ａおよび分岐線１０Ｂ）を接続するハーネス１の製造方法は、延出部２５を端子本体２１の内側に配置し、かつ、端子本体２１と延出部２５とで環を構成するようにスプライス端子２０を湾曲して環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂが配置されるようにする第１湾曲工程と、スプライス端子２０をさらに湾曲させてワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂと延出部２５とを芯線１１Ａ、１１Ｂに巻き付ける第２湾曲工程とを含む。

上記の構成によれば、端子本体２１と延出部２５とで作られる環の内部に芯線１１Ａ、１１Ｂを閉じ込めるようにしつつ、スプライス端子２０を芯線１１Ａ、１１Ｂに圧着するから、一対のワイヤーバレル部２３Ａ、２３Ｂの突き合わせ部分から芯線が１１Ａ、１１Ｂはみ出してしまうことを回避できる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、端子本体２１が溝部２４を有していたが、端子本体は溝部を有していなくても構わない。

（２）上記実施形態では、スプライス端子２０が本線１０Ａと分岐線１０Ｂとを接続していたが、圧着端子によって接続される電線の構成は上記実施形態の限りではなく、例えば、２本の電線の端末同士が圧着端子によって接続されていても構わない。

１０Ａ…本線（電線）
１０Ｂ…分岐線（電線）
１１Ａ、１１Ｂ…芯線
２０…スプライス端子（圧着端子）
２１…端子本体
２１Ｆ…芯線配置面
２２…底板部（底壁部）
２３Ａ、２３Ｂ…ワイヤーバレル部（バレル部）
２５…延出部

Claims (4)

1. 芯線を備える複数の電線を接続するための圧着端子であって、
   前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、向かい合って配置される一対のバレル部とを備える端子本体と、
   前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から延びる延出部とを備え、
   前記延出部のうち前記一方のバレル部に連なる一端部が、前記底壁部とは反対側に延出された形状である、圧着端子。
2. 前記延出部の先端部と前記バレル部との間に隙間を有する、請求項１に記載の圧着端子。
3. 芯線を備える複数の電線と、前記複数の電線を接続する圧着端子とを備える電線の接続構造であって、
   前記圧着端子が、
   前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、前記芯線に巻き付けられる一対のバレル部とを備え、前記芯線が当接する芯線配置面を有する端子本体と、
   前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から、前記端子本体と環を構成するように前記芯線配置面に沿って延び、前記芯線に巻き付けられる延出部とを備える電線の接続構造。
4. 芯線を備える複数の電線に圧着端子を圧着して前記複数の電線を接続する端子付き電線の製造方法であって、
   前記圧着端子が、前記芯線が載置される底壁部と、前記底壁部から延び、向かい合って配置される一対のバレル部とを備える端子本体と、前記一対のバレル部のうち一方のバレル部から延びる延出部とを備えており、
   前記延出部を前記端子本体の内側に配置し、かつ、前記端子本体と前記延出部とで環を構成するように前記圧着端子を湾曲してその内部に前記芯線が配置されるようにする第１湾曲工程と、
   前記第１湾曲工程の後に、前記圧着端子をさらに湾曲させて前記バレル部と前記延出部とを前記芯線に巻き付ける第２湾曲工程とを含む、端子付き電線の製造方法。

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