JP4966130B2 - 圧着端子 - Google Patents

Description

本発明は、湾曲部の内側に挿入された圧着対象体を圧着可能に構成された圧着端子に関するものである。

この種の圧着端子として、特開昭６２−１５８１０号公報に開示された端子が知られている。この端子は、ヒュージング接続に用いられる端子であって、平板部および切起し片を備えて構成されている。この端子に圧着対象体としての巻線を接続する際には、平板部と切起し片との間に巻線の端部を挿入して、次いで、端子の切起し片を電極で上下方向から挟持して押圧（圧接）しつつ両電極間にヒュージング電流を流す。この際に、ヒュージング電流が流れることに伴う発熱により、巻線の絶縁被膜および端子表面の金属膜が溶けて、端子と巻線の銅線とが電気的機械的に接続される。
特開昭６２−１５８１０号公報（第３頁、第１図）

ところが、上記の端子を含むこの種の圧着端子には、以下の問題点がある。すなわち、この種の圧着端子は、図９に示すように（上記公報の図１も参照）、帯状部材の中央部を湾曲させるようにして一端部側（上記の端子における切起し片）を他端部側（上記の端子における平板部）に折り返すことによって形成した圧着部３１１を備えて構成されている。また、従来のこの種の圧着端子は、一般的に、一端部３１２側と他端部３１３との間の長さが、開口部３１４側（同図における左側）から湾曲部３１５側（同図における右側）に向かうに従って狭くなるように、つまり一端部３１２側が他端部３１３側に対して傾斜するように構成されている。このため、従来の圧着端子では、同図に示すように、圧着部３１１を上下に押圧したときに、その押圧力Ｆ０の水平方向の分力Ｆ１が開口部３１４側に向けて電線１００（圧着対象体）に作用する結果、図１０に示すように、電線１００が開口部３１４側に向けて移動して圧着部３１１から外れて、圧着を失敗することがある。したがって、従来の圧着端子には、圧着の失敗に起因して、その分、作業効率が低下するという問題点が存在する。また、圧着を失敗したときには、圧着端子自体が使用不可能となるため、その分のロスに起因して製造コストが上昇するという問題点も存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、圧着対象体を確実に圧着し得る圧着端子を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の圧着端子は、一端部および他端部間の中央部を曲げ返して形成される湾曲部の内側に圧着対象体を挿入可能に構成されると共に、前記湾曲部の内側に前記圧着対象体を圧着可能な圧着端子であって、前記一端部は、その中間部位でＶ字状に折り曲げられて、当該中間部位から当該一端部の先端に向かうに従って前記他端部から離間するように形成されると共に、前記中間部位に対向する前記他端部の一面を含む仮想平面Ａに平行で当該仮想平面Ａから最も離間する前記湾曲部の外周部を通過する仮想平面Ｂから前記先端までの最長の長さが、前記仮想平面Ａから前記中間部位までの長さよりも長くなるように形成されている。

また、請求項２記載の圧着端子は、請求項１記載の圧着端子において、前記一端部は、前記他端部に直交しかつ前記中間部位の折り目を通る仮想平面Ｃを挟んで、前記先端が前記湾曲部とは逆側に位置するように形成されている。

また、請求項３記載の圧着端子は、請求項１または２記載の圧着端子において、前記他端部と前記中間部位とを結ぶ最短の長さが当該最短の長さの方向に沿った前記湾曲部の内側における最長の長さよりも短くなるように構成されている。

請求項１記載の圧着端子によれば、中間部位でＶ字状に折り曲げられて中間部位から先端に向かうに従って他端部から離間するように一端部を形成したことにより、例えば、中間部位から先端までの長さを長くすることで、例えば、圧着機の押圧部が湾曲部に当接する以前に一端部の中間部位を他端部に当接または近接させることができる。このため、中間部位と他端部との間が大きく開いた状態のまま湾曲部が変形させられて圧着対象体が湾曲部の外に押し出される事態を確実に防止することができる結果、圧着対象体を確実に圧着することができる。また、この圧着端子によれば、仮想平面Ｂから先端までの最長の長さが、仮想平面Ａから中間部位までの長さよりも長くなるように一端部を形成したことにより、例えば、圧着機の押圧部が湾曲部に当接する以前に一端部の中間部位を他端部に確実に当接させることができる。このため、中間部位と他端部との間の隙間が閉じた状態で湾曲部が変形させられるため、圧着対象体が圧着端子の外に押し出される事態をより確実に防止することができる結果、圧着対象体をより確実に圧着することができる。

請求項２記載の圧着端子によれば、他端部に直交しかつ中間部位の折り目を通る仮想平面Ｃを挟んで先端が湾曲部とは逆側に位置するように一端部を形成したことにより、例えば、圧着機の押圧部によって押圧されたときに、一端部における先端側の部分と一端部における湾曲部側の部分とが折り重なるように変形させられる事態を確実に防止することができる。したがって、この圧着端子によれば、上記した両部分が折り重なった状態で変形させられることで中間部位と他端部との間が開いて圧着対象体が圧着端子から外れる事態を確実に防止することができる。また、上記した両部分が折り重なる事態を確実に防止することができるため、他端部と一端部とを確実に接触させることができる結果、圧着部分の強度が高く、しかも圧着部分が薄くて外観が良好な状態で圧着対象体を圧着することができる。

請求項３記載の圧着端子によれば、他端部と中間部位とを結ぶ最短の長さがその最短の長さに沿った湾曲部の内側における最長の長さよりも短くなるように構成したことにより、一端部における湾曲部側の部分が湾曲部から離間するに従って他端部に近接するように傾斜しているため、例えば、圧着機の押圧部からの押圧による変形に伴ってその部分が圧着対象体に接触したときに、押圧部からの押圧力の水平方向の分力を湾曲部側に向けて圧着対象体に作用させることができる。したがって、この圧着端子によれば、中間部位と他端部との間が開いている状態において一端部における湾曲部側の部分が圧着対象体に接触したとしても、圧着対象体を湾曲部に向けて移動させることができるため、圧着対象体が圧着端子から外れる事態を一層確実に防止することができる。

以下、本発明に係る圧着端子の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、圧着端子１の構成について説明する。図１に示す圧着端子１は、本発明に係る圧着端子の一例であって、本体部２および圧着部３を備えて、例えば電線１００を圧着して電気的に接続可能に構成されている。また、圧着端子１は、ヒュージング圧着機２００（図４参照）を用いて電線１００を圧着しつつヒュージング接続することも可能に構成されている。この場合、電線１００は、本発明における圧着対象体の一例であって、例えば、銅線と銅線の周囲に形成された絶縁被膜とで構成されている。一方、圧着端子１は、例えば、銅やアルミニウム等の導電性を有する金属で構成されると共に、表面に錫の薄膜が形成された板状部材１ａ（図２参照）を加工することによって製造される。

本体部２は、板状部材１ａにおける矩形部１１（図２における上側の部分）で構成されている。また、本体部２には、例えば、圧着端子１を端子台に固定する際に用いられる固定用孔２ａが形成されている。

圧着部３は、板状部材１ａにおける帯状部１２（図２における下側の部分）を曲げ加工することによって形成されている。また、圧着部３は、図４〜図８に示すように、後述する空間４２（本発明における湾曲部の内側）に電線１００を挿入可能に構成されると共に、ヒュージング圧着機２００の押圧部２０１ａ，２０１ｂ（以下、区別しないときには「押圧部２０１」ともいう）によって押圧されたときに、空間４２内に電線１００を圧着可能に構成されている。具体的には、圧着部３は、図２，３に示すように、帯状部１２の長さ方向（同図における左右方向）における一端部２３および他端部２２の中央部２４を湾曲させるようにして曲げ返すことによって形成されている（以下、この湾曲させられた中央部２４によって構成された部位を「湾曲部２１」ともいう）。

この場合、図３に示すように、他端部２２は、本体部２と面一となる平らな板状に形成されている（つまり、曲げられていない状態に維持されている）。また、同図に示すように、一端部２３は、その中間部位２３ａでＶ字状に折り曲げられて中間部位２３ａから先端２３ｂに向かうに従って他端部２２から離間するように形成されている。具体的には、一端部２３のうちの中間部位２３ａよりも湾曲部２１側に位置する部位（以下、この部位を「傾斜部３１」ともいう）は、非押圧状態において、湾曲部２１から離間するに従って（つまり中間部位２３ａに向かうに従って）他端部２２に近接するように傾斜させられている。また、一端部２３のうちの中間部位２３ａよりも先端２３ｂ側（湾曲部２１とは逆側）に位置する部位（以下、この折り返された部位を「折り返し部３２」ともいう）は、非押圧状態において、中間部位２３ａから先端２３ｂに向かうに従って他端部２２から離間するように傾斜させられている。この場合、傾斜部３１に対する折り返し部３２の折り返し角度θは、一例として９０゜程度に規定されている。

また、一端部２３は、図３に示すように、非押圧状態において、他端部２２に直交しかつ中間部位２３ａの折り目Ｃを通る第１仮想平面（仮想平面Ｃ）Ｓ１を挟んで、先端２３ｂが湾曲部２１とは逆側（同図における左側）に位置するように形成されている。さらに、一端部２３は、非押圧状態において、中間部位２３ａに対向する他端部２２の上面２２ｂ（本発明における一面）を含む第２仮想平面（仮想平面Ａ）Ｓ２（同図参照）に平行でかつ第２仮想平面Ｓ２から最も離間する湾曲部２１の外周部（以下、この部分を「頂部２１ａ」ともいう）を通過する第３仮想平面（仮想平面Ｂ）Ｓ３（同図参照）よりも、先端２３ｂが上方（他端部２２から離間する方向）に突出するように形成されている。また、一端部２３は、第３仮想平面Ｓ３から先端２３ｂまでの最長の長さＬ３が、第２仮想平面Ｓ２から中間部位２３ａまで（以下、両者間の部分を「開口部４１」ともいう）の長さ（以下、この長さを開口部４１の「長さＬ１」ともいう）よりも長くなるように形成されている。

この場合、この圧着端子１では、上記した開口部４１の長さＬ１が圧着対象の電線１００の直径よりもやや長くなるように、言い替えれば、開口部４１の長さＬ１よりも直径がやや短い電線１００を圧着対象とするように、圧着部３が形成されている。また、この圧着端子１では、上記したように、湾曲部２１から離間するに従って他端部２２に近接するように傾斜部３１が傾斜させられている。このため、この圧着端子１では、図３に示すように、上記した長さＬ１（本発明における他端部と中間部位とを結ぶ最短の長さ）が、湾曲部２１、他端部２２および傾斜部３１（一端部２３）によって囲まれた空間（本発明における湾曲部の内側）４２における長さＬ１の方向に沿った最長の長さ、つまり空間４２における底部４２ａから頂部４２ｂまでの長さＬ２よりも短くなるように（長さＬ２が長さＬ１よりも長くなるように）、圧着部３が構成されている。

次に、ヒュージング圧着機２００を用いて、圧着対象体としての電線１００を圧着端子１に圧着してヒュージング接続する方法について図面を参照して説明する。

まず、図１，３に示すように、圧着端子１における圧着部３の開口部４１から空間４２内に電線１００の端部を挿入する。次いで、図４に示すように、ヒュージング圧着機２００の押圧部２０１ａ，２０１ｂで圧着部３を挟み込む。この場合、この圧着端子１では、一端部２３の先端２３ｂが湾曲部２１の頂部２１ａを通過する第３仮想平面Ｓ３よりも上方に突出している。このため、同図に示すように、押圧部２０１ａが折り返し部３２の先端２３ｂに当接し、押圧部２０１ｂが他端部２２の下面２２ａに当接した状態で圧着部３が挟み込まれる。

続いて、押圧部２０１ａを下向きに移動させると共に、押圧部２０１ｂを上向きに移動させる。この際に、図５に示すように、湾曲部２１が殆ど変形することなく、主として一端部２３（傾斜部３１および折り返し部３２）が、押圧部２０１ａ，２０１ｂからの押圧力によって開口部４１が閉じる向き（同図における下向き）に変形させられる。この場合、この圧着端子１では、湾曲部２１から離間する（中間部位２３ａに向かう）に従って他端部２２に近接するように傾斜部３１が傾斜させられている。このため、同図に示すように、変形に伴って傾斜部３１が電線１００に接触したときには、押圧部２０１ａからの押圧力Ｆ０の水平方向の分力Ｆ１が湾曲部２１側（開口部４１とは反対側であって空間４２の奥側）に向けて電線１００に作用する結果、電線１００を湾曲部２１に向けて移動させることができる。したがって、電線１００が圧着部３から外れる事態が確実に防止されている。

一方、例えば、非押圧状態において一端部２３の先端２３ｂが第１仮想平面Ｓ１よりも湾曲部２１側に位置している構成では、押圧部２０１ａ，２０１ｂによって押圧されたときに、図５に破線で示すように、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なるようにして変形させられる。このため、この変形に伴って、中間部位２３ａが他端部２２から離間する向きに移動して開口部４１が開き、その結果、電線１００が圧着部３から外れるおそれがある。また、この構成では、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なった状態でさらに変形させられたときには、電線１００の圧着が行われたとしても、他端部２２と一端部２３（折り返し部３２）とが十分には接触していないために圧着部分の強度が低下したり、圧着部分が厚くなって外観不良となるおそれもある。これに対して、この圧着端子１では、非押圧状態において、先端２３ｂが第１仮想平面Ｓ１を挟んで湾曲部２１とは逆側に位置するように一端部２３が形成されている。このため、押圧部２０１ａ，２０１ｂによって押圧されたときに、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なることなく、中間部位２３ａが他端部２２に近接する向き（開口部４１が閉じる向き）に変形させられる。その結果、開口部４１が開いて電線１００が圧着部３から外れる事態が確実に防止される。また、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なる事態が確実に防止されて、他端部２２と一端部２３とが確実に接触するため、圧着部分の強度が高く、しかも圧着部分が薄くて外観が良好な状態での圧着が可能となっている。

次いで、両押圧部２０１ａ，２０１ｂが上記した方向にさらに移動したときには、図６に示すように、一端部２３の中間部位２３ａが他端部２２の上面２２ｂに当接して、開口部４１が閉じられた状態となる。この場合、この圧着端子１では、非押圧状態において、第３仮想平面Ｓ３から先端２３ｂまでの最長の長さＬ３が開口部４１の長さＬ１よりも長くなるように一端部２３が形成されている。このため、図５，６に示すように、一端部２３の中間部位２３ａが他端部２２の上面２２ｂに当接または近接するまでの間、押圧部２０１ａが湾曲部２１の頂部２１ａに当接することなく、押圧部２０１ａからの押圧力が一端部２３の先端２３ｂに対して集中的に作用する。このため、開口部４１が閉じる以前に押圧部２０１ａが頂部２１ａに当接することが回避され、その結果、開口部４１が開いた状態のまま湾曲部２１が変形して電線１００が圧着部３（空間４２）の外に押し出される事態が確実に防止される。

続いて、両押圧部２０１ａ，２０１ｂが上記した方向にさらに移動したときには、図７に示すように、押圧部２０１ａが湾曲部２１の頂部２１ａにも当接して、湾曲部２１が一端部２３と共に変形させられる。次いで、両押圧部２０１ａ，２０１ｂが上記した方向にさらに移動したときには、図８に示すように、湾曲部２１および一端部２３がさらに変形させられて、その変形に伴い、電線１００が変形させられる。

一方、押圧部２０１ａ，２０１ｂが所定の長さだけ移動した時点（例えば、押圧部２０１ａが湾曲部２１の頂部２１ａに接触するまで押圧部２０１ａ，２０１ｂが移動した時点）で、押圧部２０１ａ，２０１ｂにヒュージング電流を供給する。この際に、押圧部２０１ａ，２０１ｂに供給されたヒュージング電流が圧着部３および電線１００に流れて、そのヒュージング電流によって圧着部３および電線１００が発熱する。この結果、電線１００の絶縁被膜が溶融して銅線が露出し、さらに圧着部３を構成している板状部材１ａの錫の薄膜が溶融して銅線と圧着部３とが溶着する。

続いて、押圧部２０１ａ，２０１ｂが所定の長さだけ移動した時点（電線１００が変形するまで押圧部２０１ａ，２０１ｂが移動した時点）で、押圧部２０１ａ，２０１ｂの移動を停止させると共に、ヒュージング電流の供給を停止させる。次いで、押圧部２０１ａ，２０１ｂを上記した方向とは逆の方向に移動させて、初期位置に位置させる。以上により電線１００の圧着が完了する。この場合、この圧着端子１では、上記したように、圧着時において電線１００が圧着部３から外れる事態が確実に防止されている。このため、この圧着端子１では、電線１００を確実に圧着することが可能となっている。

このように、この圧着端子１によれば、中間部位２３ａでＶ字状に折り曲げられて中間部位２３ａから先端２３ｂに向かうに従って他端部２２から離間するように一端部２３を形成したことにより、例えば、中間部位２３ａから先端２３ｂまでの長さを長くすることで、湾曲部２１に押圧部２０１ａが当接する以前に一端部２３の中間部位２３ａを他端部２２に当接または近接させることができる。このため、中間部位２３ａと他端部２２との間（開口部４１）が大きく開いた状態のまま湾曲部２１が変形させられて電線１００が圧着部３の外に押し出される事態を確実に防止することができる結果、電線１００を確実に圧着することができる。

また、この圧着端子１によれば、非押圧状態において他端部２２に直交しかつ中間部位２３ａの折り目Ｃを通る第１仮想平面Ｓ１を挟んで先端２３ｂが湾曲部２１とは逆側に位置するように一端部２３を形成したことにより、押圧部２０１によって押圧されたときに、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なるように変形させられる事態を確実に防止することができる。したがって、この圧着端子１によれば、両者が折り重なった状態で変形させられることで中間部位２３ａと他端部２２との間（開口部４１）が開いて電線１００が圧着部３から外れる事態を確実に防止することができる。また、折り返し部３２と傾斜部３１とが折り重なる事態を確実に防止することができるため、他端部２２と一端部２３とを確実に接触させることができる結果、圧着部分の強度が高く、しかも圧着部分が薄くて外観が良好な状態で電線１００を圧着することができる。

また、この圧着端子１によれば、第２仮想平面Ｓ２に平行で湾曲部２１の頂部２１ａを通過する第３仮想平面Ｓ３から先端２３ｂまでの長さＬ３が、第２仮想平面Ｓ２から中間部位２３ａまでの長さ（開口部４１の長さＬ１）よりも長くなるように一端部２３を形成したことにより、湾曲部２１に押圧部２０１ａが当接する以前に一端部２３の中間部位２３ａを他端部２２に確実に当接させることができる。このため、中間部位２３ａと他端部２２との間の隙間（開口部４１）が閉じた状態で湾曲部２１が変形させられるため、電線１００が圧着部３の外に押し出される事態をより確実に防止することができる結果、電線１００をより確実に圧着することができる。

さらに、この圧着端子１によれば、他端部２２と中間部位２３ａとを結ぶ最短の長さＬ１が空間４２の底部４２ａから頂部４２ｂまでの長さＬ２よりも短くなるように圧着部３を構成したことにより、空間４２を構成する傾斜部３１が湾曲部２１から離間するに従って他端部２２に近接するように傾斜しているため、変形に伴って傾斜部３１が電線１００に接触したときに、押圧部２０１ａからの押圧力Ｆ０の水平方向の分力Ｆ１を湾曲部２１側に向けて電線１００に作用させることができる。したがって、この圧着端子１によれば、開口部４１が開いている状態において傾斜部３１が電線１００に接触したとしても、電線１００を湾曲部２１に向けて移動させることができるため、電線１００が圧着部３から外れる事態を一層確実に防止することができる。

なお、非押圧状態において、先端２３ｂが湾曲部２１の頂部２１ａよりも上方に突出し、かつ上記した長さＬ３が上記した長さＬ１よりも長くなるように一端部２３を構成した例について上記したが、これには限定されず、非押圧状態において、中間部位２３ａが他端部２２に近接しかつ先端２３ｂに向かうに従って他端部２２から離間するようにＶ字状に折り返す限り、長さＬ３の長さ（つまり折り返し部３２の長さ）や傾斜部３１に対する折り返し部３２の折り返し角度θを任意に規定することができる。具体的には、先端２３ｂが湾曲部２１の頂部２１ａよりも上方に突出しないように折り返し部３２の長さや折り返し角度θを規定することもできるし、長さＬ３が長さＬ１以下となるように折り返し部３２の長さや折り返し角度θを規定することもできる。また、開口部４１の長さＬ１や空間４２の長さＬ２も任意に規定することができる。

また、板状部材１ａの材料としては、銅やアルミニウムに限定されず、導電性を有する各種の材料で形成することができる。また、板状部材１ａの表面に形成する薄膜の材料についても、錫に限定されず導電性を有する各種の材料を用いることができるし、薄膜が形成されていない板状部材１ａを採用することもできる。また、ヒュージング圧着機２００を用いて電線１００を圧着しつつヒュージング接続する使用例について上記したが、ヒュージング電流を流すことなく圧着のみによって電線１００を電気的に接続することもでき、この場合においても、上記した各効果と同様の効果を実現することができる。さらに、上記した電線１００に限定されず各種の圧着対象体を圧着する場合においても、上記した各効果と同様の効果を実現することができるのは勿論である。

圧着端子１の構成を示す斜視図である。 加工前の板状部材１ａ平面図である。 図１における矢印Ａの方向で見た圧着端子１の正面図である。 圧着方法を説明するための第１の説明図である。 圧着方法を説明するための第２の説明図である。 圧着方法を説明するための第３の説明図である。 圧着方法を説明するための第４の説明図である。 圧着方法を説明するための第５の説明図である。 従来の圧着端子に電線１００を圧着している状態を説明するための第１の説明図である。 従来の圧着端子に電線１００を圧着している状態を説明するための第２の説明図である。

符号の説明

１ 圧着端子
３ 圧着部
１２ 帯状部
２１ 湾曲部
２１ａ 頂部
２２ 他端部
２３ 一端部
２３ａ 中間部位
２３ｂ 先端
２４ 中央部
４２ 空間
１００ 電線
Ｃ 折り目
Ｌ１〜Ｌ３ 長さ
Ｐ 直線
Ｓ１ 第１仮想平面
Ｓ２ 第２仮想平面
Ｓ３ 第３仮想平面

Claims (3)

1. 一端部および他端部間の中央部を曲げ返して形成される湾曲部の内側に圧着対象体を挿入可能に構成されると共に、前記湾曲部の内側に前記圧着対象体を圧着可能な圧着端子であって、
   前記一端部は、その中間部位でＶ字状に折り曲げられて、当該中間部位から当該一端部の先端に向かうに従って前記他端部から離間するように形成されると共に、前記中間部位に対向する前記他端部の一面を含む仮想平面Ａに平行で当該仮想平面Ａから最も離間する前記湾曲部の外周部を通過する仮想平面Ｂから前記先端までの最長の長さが、前記仮想平面Ａから前記中間部位までの長さよりも長くなるように形成されている圧着端子。
2. 前記一端部は、前記他端部に直交しかつ前記中間部位の折り目を通る仮想平面Ｃを挟んで、前記先端が前記湾曲部とは逆側に位置するように形成されている請求項１記載の圧着端子。
3. 前記他端部と前記中間部位とを結ぶ最短の長さが当該最短の長さの方向に沿った前記湾曲部の内側における最長の長さよりも短くなるように構成されている請求項１または２記載の圧着端子。

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