JP4158889B2 - Terminal structure with terminal and terminal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車内配線などに使用される端子付電線端末構造及び端子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車内配線などのために、端子に電線の端末を接続した端子付電線端末構造が使用されている。この電線端末構造を構成する端子としては、図5(a)に示すような圧接端子1が多用されている(例えば、特許文献1参照)。この圧接端子1は、一枚の金属薄板をプレス加工して形成され、相手側コネクタの端子に嵌合接触して電気的に接続される電気接触部2と、その後方側に形成された電線接続部3とを備え、電線接続部3は、下向きに凸の湾曲底壁4と、その両側部に湾曲底壁4とで断面U字形となるように立設された左右の側壁5、5と、両側壁5、5の一部を内側に切り起こして形成された一対の圧接刃6、6と、圧接刃6、6間に形成され、圧接刃6、6間に電線7(図5(b)参照)の端末が圧入されたときに、被覆7bを破って撚線の導体7aと接触することにより、圧接刃6、6と導体7a同士を電気的に導通させる圧接スリット8とより構成されている。なお、9は電線接続部3の後方側に形成され、電線7を把持する電線加締部で、下向きに凸の湾曲底壁4と、その両側部に湾曲底壁4とで断面U字形となるように立設された左右の押え片10、10とより構成される。
【0003】
この圧接端子1に電線7の端末を接続する場合には、該端子1の電線接続部3及び電線加締部9の真上に電線7の端末を位置させ、図5(b)に示すように、電線接続部3の圧接スリット8に電線7の端末を上方から圧入する。これにより、圧接刃6、6で電線7の被覆7bを破って、導体7aと接触させ、圧接刃6、6で導体を挟持して圧接刃6、6と導体7aを電気的に導通させる。一方、電線接続部3の圧接スリット8に電線7の端末を上方から圧入すると同時に、電線加締部9の押え片10、10間の断面U字形の凹部に電線7の端末を挿入する。次いで、図6に示すように、両押え片10、10の上端部を内側に折り曲げることにより電線7を締め付けて把持する。このようにして、図6に示すような端子付電線端末構造を形成する。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−50357号公報(段落0025乃至0034、0038の説明及び図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の端子付電線端末構造によると、前記端子1を構成する電線接続部3の圧接刃6、6に、電線7の導体7aの一部、即ち、外周面側の二箇所部分が接触して圧接刃6、6と導体7aが電気的に導通することになるが、導体7aは、電気抵抗が比較的小さくて表面に酸化皮膜が形成されにくい銅素線を撚り合わせて構成される場合が多いので、銅素線間の電気抵抗が大きくならず、圧接刃6、6に接触するかその近傍を含む一部の素線にだけ電流が流れて集中抵抗を発生するようなことが少ない。また、銅素線はその溶断温度が比較的高い。従って、端子に接続された電線7が通電使用中に発熱して溶断し、導通不良を引き起こすようなことが少ない。
【0006】
ところが、近年、地球環境保護の一環としてエネルギ消費量を減少させるため、自動車などの輸送機の軽量化を図る動きが活発化しており、これに伴い、自動車内配線などを軽量化するために、端子1及び電線7の導体をアルミニウム材で形成することが検討されている。そうすると、導体7は、銅材よりも電気抵抗が大きく、表面に酸化皮膜が形成され易いアルミニウム素線を撚り合わせて構成されることとなり、これら素線間の電気抵抗が大きくなって、圧接刃6、6に接触するかその近傍を含む一部の素線にだけ局部的に電流が集中して流れて集中抵抗を発生し易くなる。また、アルミニウム素線は銅素線よりも溶断温度が低い。このため、端子1に接続された電線7が通電使用中に発熱して溶断し易く、導通不良を引き起こす恐れがあり、端子付電線端末構造の品質及び信頼性を低下させる問題がある。
【0007】
このような問題を解決するために、端子1に電線7の端末を抵抗溶接により接合して接続することにより端子付電線端末構造を形成することも考えられる。しかしながら、該端子1の構造では、抵抗溶接に必要な平滑面がなく、また、端子1と電線7の接触面を抵抗溶接(接合)するのに必要な温度に効率よく発熱させることが容易でなく、良好な導通状態を保持した端子付電線端末構造を形成することができないという問題がある。
【0008】
本発明は上記課題を解決し、端子及び電線の導体がアルミニウム材で形成されるものに対しても、端子に電線の端末の導体を抵抗溶接強度が大きく、良好な導通状態を保持して接続することができる端子付電線端末構造及び端子を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された端子付電線端末構造は、底壁を有する電線接続部を備えた端子に電線の端末を接続してなる端子付電線端末構造において、前記電線の導体は複数本のアルミニウムまたはアルミニウム合金素線の撚り線からなり、前記端子はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、前記端子における電線接続部は、その底壁が平滑面に形成され、その平滑面に凸条体からなる凸部が接続すべき電線の長手軸線に対し傾斜して突設され、該凸部が電線の端末の導体と抵抗溶接により直接接続して構成されていて、前記素線の導体表面に酸化皮膜が形成された時の該導体の溶断が防止されることを特徴とするものである。
【0010】
このような構成によると、前記端子における電線接続部の底壁が平滑面に形成されているので、その平滑面に電線の端末の導体を大きな接合強度で抵抗溶接(接合)して接続することができる。また、その平滑面に凸部が突設されるので、その平滑面に電線の端末の導体を抵抗溶接する際、前記底壁の平滑面と導体との接触面の電気抵抗が大きくなって該接触面に集中抵抗が発生し易くなり、その部分で発生した熱が導体全体に速やかに伝達され、導体全体が効率よく発熱し、導体が電線接続部の底壁に確実に抵抗溶接されて接続される。特に、凸条体からなる凸部が接続すべき電線の長手軸線に対し傾斜して突設されていると、前記凸部が接続すべき電線の長手軸線に直交する方向に突設されているものよりも、端子が電線接続部の部位で折れ曲がりにくくなり、端子強度(剛性)が大きくなるほか、前記凸部が電線の長手軸線に平行な方向に突設されているものよりも、電線との接触電気抵抗が大きくなり、電線を効率よく発熱させることが可能になり、端子に電線をより確実に抵抗溶接させて、機械的、電気的に接続することができる。これにより、端子がアルミニウム材で形成され、導体が表面に酸化皮膜が形成され易いアルミニウム素線を撚り合わせて構成される場合において、これら素線間を電流がほぼ均等に流れ、導体の溶断による導通不良を減少することができる。更に、端子に電線の端末の導体を良好な導通状態を保持して接続することが可能になるので、端子付電線端末構造の品質及び信頼性を向上させることができる。
【0011】
本発明の請求項2記載の端子付電線端末構造は、請求項1記載のものにおいて、前記凸条体からなる凸部は、前記導体に離隔した複数箇所で接触していることを特徴とするものである。
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図1は本発明に係る端子付電線端末構造を構成する端子の一実施形態を示すもので、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【0015】
この端子20は、一枚のアルミニウム(アルミニウム合金を含む)材を成形加工して得られた薄板をプレス加工して形成され、相手側コネクタの端子に嵌合接触して電気的に接続される電気接触部22と、その後方側に形成された電線接続部24とを備える。電線接続部24は、平滑面に形成された底壁26と、その両側部に底壁26とで上部が開口する断面コ字形となるように立設された左右の側壁28、28と、両側壁28、28間における底壁26の平滑面に、図1(c)に示すように、該端子20に接続すべき電線30の長手軸線に対して、例えば、45度の角度で傾斜して、上方、即ち、電線30側に向けてプレス加工などにより突設され、電線30の導体30aと接触する複数条の凸条体からなる凸部(インデント)32とより構成される。
【0016】
図示のように、前記両側壁28、28が立設されていると、端子20が電線接続部24の部分で折れ曲がるのを防止して端子強度を高めることができるので好ましい。また、図示のように、両側壁28、28の高さが凸部32の高さと同じ高さになり、両側壁28、28と凸部32の高さ位置が揃うようになっていると、電線接続部24における底壁26に電線30の端末を、後記するように抵抗溶接するときの妨げにならず、溶接作業性が向上するので好ましい。
【0017】
前記凸部32は、電線30の長手軸線に直交する方向(90度の方向)に突設されるか、若しくは、電線30の長手軸線に平行な方向に突設されてもよいが、図1(b)に示すように、電線30の長手軸線に対して傾斜して突設されていると、電線30の長手軸線に直交する方向に突設されているものよりも、端子20が電線接続部24の部位で折れ曲がりにくくなり、端子強度(剛性)が大きくなる。また、電線30の長手軸線に平行な方向に突設されているものよりも、電線30との接触電気抵抗が大きくなり、電線30を効率よく発熱させることが可能になる。よって、端子に電線をより確実に抵抗溶接させて、機械的、電気的に接続することができ、端子付電線端末構造の品質及び信頼性をより向上させることができるので好ましい。
【0018】
また、前記構成のものでは、複数条の凸部32が突設されているが、一条の凸部32が突設されるようにしてもよい。また、一条又は複数条の凸部32が多数個の突起を長さ方向に断続的に配列させて全体的に連続する凸条体となるように形成してもよい。
【0019】
なお、34は電線接続部24の後方側に形成され、電線30を把持する電線加締部で、前記平滑面に形成された底壁26と、その両側部に上方に向けて外側に少し広がるように傾斜して立設された左右の押え片36、36とより構成される。
【0020】
次に、前記端子20に電線30の端末を接続して本発明に係る端子付電線端末構造を形成する方法を図2に基づいて説明すると、予め、該端子20に接続すべき電線30の端末における被覆30bを所定長さ剥ぎ取って導体30aを露出させておく。この導体30aは、複数本のアルミニウム(アルミニウム合金を含む)素線を撚り合わせて構成されている。
【0021】
次に、このように端末処理された電線30の端末を、その導体30aの露出されている部分が前記端子20の電線接続部24における底壁26の平滑面に突設された凸部32と接触するように、また、電線30の被覆30bの施されている部分が電線加締部34の押え片36、36間の凹部に挿入され、底壁26に接触するように載置する。
【0022】
次に、端子20の電線接続部24において、導体30aの露出されている部分が載置されている部位の底壁26の下部と、導体30aの露出されている部分の上部とを、抵抗溶接機の下方の電極38と上方の電極40との間に挟持し、油圧その他の加圧手段で、端子20の底壁26と電線30の導体30a同士を加圧すると共に、両電極38、40間に電源42により大きな溶接電流(直流)を流し、底壁26と導体30aとの接触面を抵抗による発熱で溶接温度に到達させて溶接(接合)する。
【0023】
この際、底壁26の平滑面には凸部32が突設されているので、底壁26の平滑面と導体30aとの接触面の電気抵抗が大きくなって該接触面に集中抵抗が発生し易くなり、その部分で発生した熱が導体30a全体に速やかに伝達され、導体30a全体が効率よく発熱し、導体30aが電線接続部24の底壁26に確実に抵抗溶接されて接続される。これにより、端子20がアルミニウム材で形成され、且つ、導体30aが表面に酸化皮膜が形成され易いアルミニウム素線を撚り合わせて構成されるものにおいて、これら素線間を電流がほぼ均等に流れ、導体30aの溶断による導通不良を減少することができる。
【0024】
このようにして、端子20の電線接続部24における底壁26の平滑面に電線30の端末の導体30aを抵抗溶接して接続した後、電線加締部34の両押え片36、36の上端部を内側に折り曲げることにより電線30の被覆30bを締め付けて把持する。
【0025】
なお、端子20の底壁26に電線30の端末における導体30aを接続する前に、電線加締部34で電線30の被覆30bを締め付け固定するようにしてもよい。このようにすると、端子20に電線30を抵抗溶接する際、導体30aが位置ずれを起こすようなことがなく、導体30aを確実に溶接することができるので好ましい。
【0026】
このようにして、図3(a)、(b)に示すような端子付電線端末構造を形成する。このような電線端末構造によると、端子20に電線30の端末の導体30aを良好な導通状態を保持して接続することが可能になるので、端子付電線端末構造の品質及び信頼性を向上させることができる。
【0027】
前記実施形態においては、電線接続部24における底壁26の平滑面に一条又は複数条の凸条体からなる凸部32が突設されているが、凸部32に代えて、図4に示すような、底壁26の平滑面に、上方(電線30側)に突出する多数個の突起44aがランダムに配置されてなる凸部44が突設されるようにしてもよい。このように突設された凸部44でも凸部32と同様な作用効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載された端子付電線端末構造は、底壁を有する電線接続部を備えた端子に電線の端末を接続してなるものにおいて、前記電線の導体は複数本のアルミニウムまたはアルミニウム合金素線の撚り線からなり、前記端子はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、前記端子における電線接続部は、その底壁が平滑面に形成され、その平滑面に凸条体からなる凸部が接続すべき電線の長手軸線に対し傾斜して突設され、該凸部が電線の端末の導体と抵抗溶接により直接接続して構成されていて、前記素線の導体表面に酸化皮膜が形成された時の該導体の溶断が防止されるので、端子の底壁に電線の端末の導体を大きな接合強度で効率よく抵抗溶接して、機械的、電気的に接続することができる。また、端子及び電線の導体がアルミニウム材で形成されていても、導体の溶断による導通不良を減少することができる。更に、端子に電線の端末の導体を良好な導通状態を保持して接続することが可能になるので、端子付電線端末構造の品質及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る端子付電線端末構造を構成する端子の一実施形態を示すもので、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は(b)のX−X矢視断面図である。
【図2】図1の端子に電線の導体を抵抗溶接して接続する方法を示す概要図である。
【図3】本発明に係る端子付電線端末構造の一実施形態を示すもので、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図4】図1の端子の底壁に突設されている凸部の変形例を示す平面図である。
【図5】従来の端子付電線端末構造を構成する圧接端子を示すもので、(a)は斜視図、(b)は(a)のY−Y矢視部分を電線と共に示す断面図である。
【図6】図5の圧接端子に電線の端末を接続してなる従来の端子付電線端末構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
20 端子
22 電気接触部
24 電線接続部
26 底壁
28 側壁
30 電線
32 凸部
34 電線加締部
36 押え片
38 電極
40 電極
42 電源
44 凸部
44a 突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a terminal-attached electric wire terminal structure and a terminal used for automobile wiring and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric wire terminal structure with a terminal in which a terminal of an electric wire is connected to a terminal is used for wiring in an automobile or the like. As a terminal constituting the wire terminal structure, a press contact terminal 1 as shown in FIG. 5A is frequently used (for example, see Patent Document 1). The press contact terminal 1 is formed by pressing a single metal thin plate, and is electrically connected to the terminal of the mating connector to be electrically connected, and an electric wire formed on the rear side thereof. The left and
[0003]
When the terminal of the
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-50357 (Description of paragraphs 0025 to 0034, 0038 and FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the terminal-attached electric wire terminal structure having such a configuration, a portion of the
[0006]
However, in recent years, in order to reduce energy consumption as part of global environmental protection, there has been an active movement to reduce the weight of transport equipment such as automobiles. It has been studied to form the conductors of the terminal 1 and the
[0007]
In order to solve such a problem, it is also conceivable to form a terminal-attached electric wire terminal structure by joining and connecting the terminal of the
[0008]
The present invention solves the above-mentioned problems, and the terminal and the conductor of the electric wire are made of aluminum material, and the terminal conductor of the electric wire is connected to the terminal with high resistance welding strength and maintaining a good conduction state. It aims at providing the electric wire terminal structure with a terminal which can do, and a terminal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the terminal-attached electric wire terminal structure according to claim 1 of the present invention is a terminal-attached electric wire terminal structure formed by connecting an end of an electric wire to a terminal provided with an electric wire connecting portion having a bottom wall. The conductor of the electric wire is made of a plurality of strands of aluminum or aluminum alloy wires, the terminal is made of aluminum or an aluminum alloy, and the electric wire connecting portion of the terminal has a bottom wall formed on a smooth surface, A convex portion formed of a ridge on the smooth surface is provided to be inclined with respect to the longitudinal axis of the electric wire to be connected, and the convex portion is configured to be directly connected to the conductor of the end of the electric wire by resistance welding , The conductor is prevented from fusing when an oxide film is formed on the conductor surface of the strand .
[0010]
According to such a configuration, since the bottom wall of the electric wire connection portion in the terminal is formed on a smooth surface, the conductor of the end of the electric wire is connected to the smooth surface by resistance welding (bonding) with a large bonding strength. Can do. In addition, since the convex portion protrudes from the smooth surface, when resistance welding the conductor of the end of the electric wire to the smooth surface, the electrical resistance of the contact surface between the smooth surface of the bottom wall and the conductor increases. Concentrated resistance is likely to occur on the contact surface, and the heat generated in that part is quickly transmitted to the entire conductor, the entire conductor is efficiently heated, and the conductor is reliably resistance welded to the bottom wall of the wire connection part. Is done. In particular, when the convex portion formed of a ridge is inclined and protruded with respect to the longitudinal axis of the electric wire to be connected, the convex portion is protruded in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the electric wire to be connected. The terminal is less likely to be bent at the portion of the electric wire connection than the one, the terminal strength (rigidity) is increased, and the protruding portion is protruded in a direction parallel to the longitudinal axis of the electric wire. The contact electrical resistance increases, the electric wire can be efficiently heated, and the electric wire can be resistance-welded to the terminal more securely and mechanically and electrically connected. As a result, when the terminals are formed of an aluminum material and the conductor is formed by twisting aluminum wires on which the oxide film is easily formed on the surface, the current flows between these wires almost evenly, and the conductor is blown out. It is possible to reduce conduction failure. Furthermore, since it becomes possible to connect the conductor of the terminal of an electric wire to a terminal, maintaining a favorable conduction | electrical_connection state, the quality and reliability of the electric wire terminal structure with a terminal can be improved.
[0011]
The terminal-attached electric wire terminal structure according to
[0012]
[0013]
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of a terminal constituting a terminal-attached electric wire terminal structure according to the present invention, wherein (a) is a front view and (b) is a plan view.
[0015]
The terminal 20 is formed by pressing a thin plate obtained by molding a single aluminum (including aluminum alloy) material, and is electrically connected by fitting contact with a terminal of a mating connector. The
[0016]
As shown in the drawing, it is preferable that the
[0017]
The
[0018]
Moreover, in the thing of the said structure, although the several
[0019]
Incidentally, 34 is formed on the rear side of the
[0020]
Next, a method of connecting the terminal of the
[0021]
Next, the end of the
[0022]
Next, in the
[0023]
At this time, since the
[0024]
In this manner, after the
[0025]
In addition, before connecting the
[0026]
In this way, a terminal-attached electric wire terminal structure as shown in FIGS. 3A and 3B is formed. According to such an electric wire terminal structure, since it becomes possible to connect the
[0027]
In the embodiment, the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the terminal-equipped wire terminal structure according to claim 1 of the present invention is a made by connecting the end of a wire to a terminal having a wire connecting portion having a bottom wall, a conductor of the electric wire Is made of stranded wires of a plurality of aluminum or aluminum alloy wires, the terminal is made of aluminum or an aluminum alloy, and the electric wire connection portion of the terminal has a bottom wall formed on a smooth surface, and a convex line on the smooth surface. A convex portion made of a body is provided to be inclined with respect to the longitudinal axis of the electric wire to be connected, and the convex portion is configured to be directly connected to the conductor of the end of the electric wire by resistance welding, and the conductor surface of the element wire Since the fusing of the conductor is prevented when an oxide film is formed on the wire, the conductor of the end of the electric wire is efficiently resistance-welded with a large bonding strength to the bottom wall of the terminal and mechanically and electrically connected. Can do. Moreover, even if the conductor of a terminal and an electric wire is formed with the aluminum material, the conduction | electrical_connection defect by melting of a conductor can be reduced. Furthermore, since it becomes possible to connect the conductor of the terminal of an electric wire to a terminal, maintaining a favorable conduction | electrical_connection state, the quality and reliability of the electric wire terminal structure with a terminal can be improved .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a terminal constituting a terminal structure with terminal according to the present invention, in which (a) is a front view, (b) is a plan view, and (c) is an X- It is X arrow sectional drawing.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method of connecting a conductor of an electric wire to the terminal of FIG. 1 by resistance welding.
FIGS. 3A and 3B show an embodiment of a terminal-attached electric wire terminal structure according to the present invention, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a plan view.
4 is a plan view showing a modified example of a convex portion projecting from the bottom wall of the terminal of FIG. 1; FIG.
5A and 5B show a pressure contact terminal constituting a conventional terminal-attached electric wire terminal structure, in which FIG. 5A is a perspective view, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing a YY arrow portion of FIG. .
6 is a perspective view showing a conventional terminal-attached electric wire terminal structure formed by connecting a terminal of an electric wire to the press contact terminal of FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
20
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