JP5105520B2 - 圧着端子、および、圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造 - Google Patents

Description

本発明は、Ｕ字状の導体圧着部を備えたオープンバレルタイプの圧着端子、および、その圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造に関するものである。

図２は従来の一般的なオープンバレルタイプの圧着端子とその圧着方法を説明するための図、そして図３は圧着端子を電線に圧着した部分の断面図である。図中１１０は圧着端子、１００は電線、１３１、１３２は圧着治具の下型と上型である。

図２に示すように、圧着端子１１０は、一枚の導電性金属製板体をプレス成形することによって形成され、その長手方向（以下、この方向を「前後方向」、これと直交する方向を「左右方向」と記述する。）の一端部側に相手方端子等に対する電気接続部１１２を備え、他端部側に電線１００の先端部の露出導体１００ａに加締められる導体圧着部１１３と、電線の絶縁被覆１００ｂを有する部分に加締められる被覆加締部１１４とを備えており、これら電気接続部１１２と導体圧着部１１３と被覆加締部１１４は、共通の底板部１１１を含むものとして構成されている。

導体圧着部１１３は、電気接続部１１２から連続する底板部１１１の左右方向両側縁に、一対の導体加締片１１３ａを起立形成した断面Ｕ字状の部分であり、その内面には、圧着端子１１０の左右方向に延びる複数本のセレーション（即ち、プレスにより線打ちした浅い溝）１１３ｂが設けられている。また、被覆加締部１１４は、底板部１１１の左右方向両側縁に、一対の被覆加締片１１４ａを起立形成した断面Ｕ字状の部分であり、導体圧着部１１３と被覆加締部１１４は、前後方向に適当な間隔をおいて配置されている。

この圧着端子１１０の導体圧着部１１３を電線１００の先端部の露出導体１００ａに圧着するには、下型１３１の載置面１３１ａ上に圧着端子１１０を載せると共に、電線１００の先端部の露出導体１００ａを導体圧着部１１３の導体加締片１１３ａ間に挿入し且つ底板部１１１上に載せる。そして、上型１３２を下降させることにより、上型１３２の案内斜面１３２ａで導体加締片１１３ａの先端部側を徐々に内側に倒し、さらに最終的には、案内斜面１３２ａから中央の山形部１３２ｂに連なる湾曲面で、導体加締片１１３ａの先端部を導体１００ａ側に折り返すように丸めて、図３に示すように、それら先端部同士を擦り合わせながら導体１００ａに食い込ませることにより、導体１００ａを包むように導体加締片１１３ａを加締める。被覆加締部１１４については、導体圧着部１１３の加締めに先だって、予め前記と同様に電線１００の絶縁被覆１００ｂを有する部分に加締められる。

このように導体加締片１１３ａを加締めることによって導体圧着部１１３を電線１００の導体１００ａに圧着した場合、圧着端子１１０を構成する導電性金属と電線１００の導体１００ａとが凝着（分子や原子レベルで結合）することになり、圧着端子１１０と電線１００とを電気的および機械的に強く結合することができる。

このような構成の圧着端子１１０は、特許文献１等において広く知られている。

ところで、自動車等の車両の内部に配索されるワイヤーハーネスには、銅電線を使用するのが一般的であって、導電性や強度等の特性（物性）に劣るアルミニウム電線は使用が困難であるために、従来ではあまり使われたことがなかった。しかしながら、近年、車両の軽量化およびそれによる低燃費化と、リサイクル性に鑑みて、アルミニウム電線の使用に関する要望が高まっている。

アルミニウム電線を使用する場合、その導体を構成するアルミニウムまたはアルミニウム合金が銅よりも機械強度や電気伝導度が劣ることから、圧着部の接続性能をより高めることが必要となる。例えば、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に対する圧着端子の圧着力（接触力）を強くしたり、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体の圧縮率が高くなるように導体圧着部を加締めておく必要がある。

特開平７−１３５０３１号公報（図８）

従来の圧着端子は、電気接続部１１２も導体圧着部１１３も被覆加締部１１４も、すべて一様な厚みの導電性金属製板体により成形されているため、特に導体圧着部１１３の導体加締片１１３ａを、アルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に加締めた際に、導体加締片１１３ａの剛性不足によって、加締め後のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体や導体加締片１１３ａのスプリングバック等により、一対の導体加締片１１３ａの相互の擦り合わせ部（先端部）が開いてしまうおそれがあり、これが原因で、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に対する締め付け力が弱くなり、機械的強度ばかりでなく、電気接続性能まで低下してしまう。

また、それを防止するために、圧着端子を構成する導電性金属製板体に厚い板厚のものを採用すると、材料コストが増加する上に、例えば、電気接触部１１２に板バネがある場合、板バネの弾性が強くなり過ぎる等の問題もあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導体圧着部を構成する導体加締片の剛性を高めることができ、加締め後に導体加締片の先端部が開いてしまうことがなく、アルミニウム電線に適用した場合にも、機械的な接続性能と電気的な接続性能の両方を満足することができる圧着端子、および、その圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る圧着端子は、下記（１）および（２）を特徴としている。
（１） 底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、一枚の導電性金属製板体をプレス成形することにより形成された圧着端子であって、
前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する前記導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の前記導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されていること。
（２） 上記（１）の構成の圧着端子において、
前記一対の導体加締片の外側面の先端部に面取りが施されていること。

上記（１）の構成の圧着端子によれば、前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されているので、導体圧着部全体の剛性を高めることができ、それにより、加締め後のスプリングバック等による導体加締片の開きを防止することができ、電線に対する高い接続力を発揮することができる。また、圧着端子を形成する導電性金属製板体全体の板厚を大きくするわけではないので、コストアップを抑えることができると共に、電気接続部に板バネがあるような場合にも、適正な弾性を容易に付与することができる。
上記（２）の構成の圧着端子によれば、導体加締片の外側面の先端部に面取りが施されているので、導体加締片を加締める際に、両導体加締片の先端部の擦り合わせをスムーズに行なわせることができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造は、下記（３）を特徴としている。
（３） 底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべきアルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、一枚の導電性金属製板体をプレス成形することにより形成された圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造であって、
前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する前記導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の前記導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されており、そして
前記一対の導体加締片の間に前記アルミニウム電線の前記導体が配置された状態で前記一対の導体加締片が加締められることで、前記アルミニウム電線の前記導体に前記導体圧着部が圧着されていること。

上記（３）の構成の圧着構造によれば、前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されており、一対の導体加締片の間にアルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体が配置された状態で一対の導体加締片が加締められることで、アルミニウム電線の導体に導体圧着部が圧着されているので、導体圧着部全体の剛性を高めることができ、それにより、加締め後のスプリングバック等による導体加締片の開きを防止することができ、よってアルミニウム電線に対する高い接続力を発揮することができる。また、圧着端子を形成する導電性金属製板体全体の板厚を大きくするわけではないので、コストアップを抑えることができると共に、電気接続部に板バネがあるような場合にも、適正な弾性を付与することができる。

本発明によれば、加締め後に導体加締片の先端部が開いてしまうことがなく、アルミニウム電線に適用した場合にも、機械的な接続性能と電気的な接続性能の両方を満足することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）は本発明の実施形態である圧着端子の構成を示す斜視図、そして図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図である。

図１（ａ）に示すように、この圧着端子１０は、一枚の導電性金属製板体（例えば、母材にスズをメッキしたもの）をプレス成形することにより形成されたものであって、その長手方向（以下、この方向を「前後方向」、これと直交する方向を「左右方向」と記述する。）の一端部側に相手方端子と接触して電気的に接続するための電気接続部１２を備え、他端部側にアルミニウム電線Ｗの先端部のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の露出導体Ｗａ（即ち、撚線等の形態の複数のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の素線の束からなる導体と、該導体の外周を被覆するように形成された絶縁被覆Ｗｂと、を備えたアルミニウム電線の先端部において、絶縁被覆Ｗｂから露出された導体の部分のことである。）に加締め付けるための導体圧着部１３と、アルミニウム電線Ｗの、導体および絶縁被覆Ｗｂを有する部分に加締め付けるための被覆加締部１４と、を備えている。これら電気接続部１２と導体圧着部１３と被覆加締部１４は、共通の底板部１１を含むものとして構成されている。

導体圧着部１３は、底板部１１の左右方向両側縁に、一対の導体加締片１３ａを上方に延長するように起立形成した断面Ｕ字状の部分である。導体圧着部１３の内面には、必要に応じて圧着端子１０の前後方向と直交する左右方向に延びる複数本のセレーション（即ち、プレスにより線打ちした浅い溝）が設けられる。また、被覆加締部１４は、底板部１１の左右方向両側縁に、一対の被覆加締片１４ａを上方に延長するように起立形成した断面Ｕ字状の部分である。導体圧着部１３と被覆加締部１４は、圧着端子１０の前後方向に適当な間隔をおいて配置されている。

ここで重要なことは、導体圧着部１３を構成する左右一対の導体加締片１３ａの断面を図１（ｂ）に示すように、一対の導体加締片１３ａを形成する導電性金属製板体の部分が、その他の導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されていることである。即ち、電気接続部１２を始めとして、共通の底板部１１から被覆加締部１４の被覆加締片１４ａまでの範囲の全体が、厚さｔ２の導電性金属製板体により形成されるが、導体圧着部１３の導体加締片１３ａだけが、ｔ２よりも大きな厚さｔ１となっている。
例えば、ｔ１が１．２０ｍｍであるとすると、ｔ２は０．７ｍｍに設定されている。この厚さの違いは、プレス成形の際に設定することができる。また、厚さが増した導体加締片１３ａの外側面の先端部には、斜めの面取り１３ｃが施されている。

この圧着端子１０の導体圧着部１３をアルミニウム電線Ｗの先端部に圧着するには、図２に示した場合と同様に、下型１３１の上に圧着端子１０を載せると共に、アルミニウム電線Ｗの先端部の露出導体Ｗａが導体圧着部１３の一対の導体加締片１３ａ間に配置されるように底板部１１上に載せる。そして、上型１３２を下降させることにより、上型１３２の案内斜面１３２ａで導体加締片１３ａの先端部側を内側に倒し、さらに最終的には、案内斜面１３２ａから中央の山形部１３２ｂに連なる湾曲面で、導体加締片１３ａの先端部を露出導体Ｗａ側にカールを描いて折り返すように曲げて、それら先端部同士を擦り合わせながら露出導体Ｗａに食い込ませることにより、露出導体Ｗａを包むように導体加締片１３ａを加締める。その際に、導体加締片１３ａの外側面の先端部に面取り１３ｃが設けられているので、両導体加締片１３ａの先端部の擦り合わせをスムーズに行なわせることができる。被覆加締部１４については、導体圧着部１３の加締めに先だって、予め前述と同様にアルミニウム電線Ｗの絶縁被覆Ｗｂを有する部分に加締める。

このように加締めることにより、厚みの増加した導体加締片１３ａが露出導体Ｗａに圧着した圧着構造が得られる。

従って、厚みの増加によって導体加締片１３ａの剛性が高まるので、加締め後のスプリングバック等による導体加締片１３ａの開きを有効に防止することができ、アルミニウム電線Ｗのアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に対する高い接続力を発揮することができる。また、圧着端子１０を形成する導電性金属製板体全体の板厚を大きくするわけではないので、コストアップを抑えることができると共に、電気接続部１２に板バネがあるような場合にも、適正な弾性を容易に付与することができる。尚、アルミニウム合金の具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。当該アルミニウム合金を採用した場合、アルミニウム製の導体に比べて、延び易く、強度（特に引っ張り強度）を増すことができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、導体圧着部１３の導体加締片１３ａだけを、他の部分よりも厚く設定した場合を示したが、それに加えて、導体圧着部１３を構成する底板部１１の部分の厚みも、導体加締片１３ａと同様の厚みに設定し、導体圧着部１３全体を厚くしてもよい。

（ａ）は本発明の一実施形態である圧着端子の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図である。 一般的な圧着端子と電線の圧着方法の説明図である。 圧着部の断面図である。

符号の説明

１０：圧着端子
１１：底板部
１３：導体圧着部
１３ａ：導体加締片
１３ｃ：面取り
Ｗ：アルミニウム電線
Ｗａ：露出導体

Claims (3)

1. 底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、一枚の導電性金属製板体をプレス成形することにより形成された圧着端子であって、
   前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する前記導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の前記導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されていることを特徴とする圧着端子。
2. 前記一対の導体加締片の外側面の先端部に面取りが施されていることを特徴とする請求項１に記載した圧着端子。
3. 底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべきアルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、一枚の導電性金属製板体をプレス成形することにより形成された圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造であって、
   前記断面Ｕ字状の導体圧着部を形成する前記導電性金属製板体の部分が、プレス成形の際にその他の前記導電性金属製板体の部分の板厚よりも厚く形成されており、そして
   前記一対の導体加締片の間に前記アルミニウム電線の前記導体が配置された状態で前記一対の導体加締片が加締められることで、前記アルミニウム電線の前記導体に前記導体圧着部が圧着されていることを特徴とする圧着端子のアルミニウム電線に対する圧着構造。

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