JP5119533B2 - 圧着端子、及びこの圧着端子を用いた圧着構造 - Google Patents
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Description
本発明は、圧着端子に関し、特に、導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線との圧着接続に好適な圧着端子、及びこの圧着端子を用いた圧着構造に関する。
端子と電線を接続する方法として、広く圧着という方法が用いられている。圧着は、端子本体に設けられた導体圧着部に電線の導体（例えば、電線の一端部から露出された導体等）を合わせて、この導体を包み込むように導体圧着部を圧着治具等で加締めることにより、電線と端子本体との接続を行うものであり、このような端子を一般的に圧着端子と呼ばれている。
図６は特許文献１等において一般に知られている電線への圧着端子の圧着方法の説明図、そして図７はこの圧着端子の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。
圧着端子１１０は、この圧着端子１１０の端子本体１１０ａ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」とも呼ぶ。）の一端部に相手方端子等に対して電気的に接続するための電気接続部１１２と、その前後方向の他端部には電線の被覆部１００ｂを有する部分を加締め付けるための被覆加締部１１４と、その前後方向の中間部には電線１００の一端部から露出された導体１００ａを加締め付けるための導体圧着部１１３と、を備えており、また、導体圧着部１１３及び被覆加締部１１４は、端子本体１１０ａの底板部１１１の左右方向両端部からそれぞれ延出されて設けられている。
即ち、導体圧着部１１３は、底板部１１１の中間部分の左右方向両端部から上方に向かって起立形成された一対の導体加締片１１３ａと、この一対の導体加締片１１３ａにより挟まれる部分の底板部１１１と、からなり、この導体圧着部１１３の内面には、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が左右方向に延びるように設けられている。また、被覆加締部１１４は、底板部１１１の他端部分の左右方向両端部から上方に向かって起立形成された一対の被覆加締片１１４ａと、この一対の被覆加締片１１４ａと、からなり、そして、導体圧着部１１３と被覆加締部１１４は、前後方向に所定の間隔をおいて配設されている。
この圧着端子１１０の導体圧着部１１３を電線１００の導体１００ａに圧着接続するには、下型１３１の載置面１３１ａ上に圧着端子１１０を載せると共に、導体１００ａを導体圧着部１１３の導体加締片１１３ａ間に配置されるように底板部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の先端を導体１００ａ側に折り返すように丸める。これにより、図７に示すように、それら先端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、予め前述と同様に電線１００の被覆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、端子本体１１０ａ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とを電気的及び機械的に強く結合することができる。
ここで、従来、圧着接続による接続性能の向上のために、例えば、特許文献２に示すように、圧着しようとする素線（導体）部分に、素線の材料よりも柔らかい金属粉（スズ、鉛等）を塗布しておき、その上で圧着することにより、圧着時の衝撃により金属粉を変形させて、素線の表面に凝着させながら素線間の隙間を金属粉で埋めるようにした方法が知られている。
また、このような金属粉の塗布といった面倒な手法を用いずに、端子本体にメッキを施しておき、これにより圧着接続の性能の向上を図ることも行なわれている。このようなメッキ端子本体を電線の導体に圧着した場合、メッキした金属が電線の導体と端子本体とを仲介することで、より圧着接続の性能の向上が図れることが知られている。
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り、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きている。
アルミニウム電線を使用する場合には、その導体を構成するアルミニウム又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、導体圧着部の圧着接続の性能をより高めることが必要となる。また、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体の表面には、通常、電気的に抵抗値の高い酸化被膜が生成されているので、圧着接続に際しては、酸化被膜を破りながら、導体同士（端子本体とアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体と）の十分な接触導通を図らなければならない。しかし、従来では、アルミニウム電線の使用が少ないために、それらの点の十分な検討がなされていないのが現状である。
アルミニウム電線に対し圧着端子を圧着接続する場合にも、前述した金属粉の塗布やメッキ端子の使用は、接続性能の向上に寄与するが、それだけでは十分な圧着接続の性能向上は期待できない。それは、アルミニウム電線の導体表面に生成される酸化被膜は、通常の銅電線の導体表面に生成される酸化被膜に比べて、強固なものである上に、抵抗値が高いためである。
ここで、アルミニウム電線に対して、安定した低い抵抗値で圧着端子を圧着接続するためには、如何に端子本体とアルミニウム電線の導体の凝着面積を大きくするかが鍵である。凝着面積を大きくするには、大きな加圧力（即ち、圧着力）を加えて、端子本体と導体との接触面を大きく変形させて、酸化被膜を破壊することが有効であるが、従来の圧着端子を使用した場合には、導体圧着部を過圧着しないと、酸化被膜を十分に破壊することができず、電気的に十分な性能が得られないという問題があった。しかしながら、過圧着すると、アルミニウム電線の場合、反対に機械的強度が落ちるという別の問題が生じることが分かっている。また、強い圧着力を加えることで端子本体が予想しない変形を起こすと、コネクタハウジング等への装着性も悪化する嫌いがある。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子本体上の必要部位のみ圧着接続時に金属的に伸びやすくすることで、過圧着せず、予想しない変形を避けながら、圧着による導体との凝着性を促進させることができて、電気的接続性能の向上を図ることができる圧着端子、及びこの圧着端子を用いた圧着構造を提供することにある。
本発明の前述した目的は、下記の圧着端子の構成により達成される。
（１） 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分には、前記圧着接続時の加圧力により前記底板部を前記長手方向に金属的に伸びやすくするための開口部が設けられていることを特徴とする圧着端子。
（２） 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分の少なくとも一方には、前記圧着接続時の加圧力による前記底板部の前記長手方向の金属的伸びを吸収するための開口部がコ字状のスリットとして設けられており、且つ、
当該スリットのコ字の開き側の部分が前記導体圧着部側を向くように、当該スリットの向きが設定されている
ことを特徴とする上記（１）の圧着端子。
（３） 前記開口部は、ロ字状のスリットとして設けられており、且つ
当該スリットは、前記長手方向の幅に対し前記長手方向に交差する方向の幅が幅広になるように配設されていることを特徴とする上記（１）の圧着端子。
（４） 前記導体圧着部の内面には、少なくとも１つのセレーションが前記長手方向と交差する方向に延びるように設けられていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つの圧着端子。
（５） 前記端子本体の前記長手方向の中間部には、前記導体圧着部が設けられ、そして
前記端子本体の前記長手方向の一端部には、当該導体圧着部に対し第１の所定の間隔があけられて、相手方端子に電気的に接続するための電気接続部が設けられ、
前記端子本体の前記長手方向の他端部には、当該導体圧着部に対し第２の所定の間隔があけられて、前記電線の前記導体の外周を当該電線の径方向にわたって包囲する被覆部を加締め付けて前記端子本体に前記電線を固定するための被覆加締部が設けられることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つの圧着端子。
（１） 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分には、前記圧着接続時の加圧力により前記底板部を前記長手方向に金属的に伸びやすくするための開口部が設けられていることを特徴とする圧着端子。
（２） 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分の少なくとも一方には、前記圧着接続時の加圧力による前記底板部の前記長手方向の金属的伸びを吸収するための開口部がコ字状のスリットとして設けられており、且つ、
当該スリットのコ字の開き側の部分が前記導体圧着部側を向くように、当該スリットの向きが設定されている
ことを特徴とする上記（１）の圧着端子。
（３） 前記開口部は、ロ字状のスリットとして設けられており、且つ
当該スリットは、前記長手方向の幅に対し前記長手方向に交差する方向の幅が幅広になるように配設されていることを特徴とする上記（１）の圧着端子。
（４） 前記導体圧着部の内面には、少なくとも１つのセレーションが前記長手方向と交差する方向に延びるように設けられていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つの圧着端子。
（５） 前記端子本体の前記長手方向の中間部には、前記導体圧着部が設けられ、そして
前記端子本体の前記長手方向の一端部には、当該導体圧着部に対し第１の所定の間隔があけられて、相手方端子に電気的に接続するための電気接続部が設けられ、
前記端子本体の前記長手方向の他端部には、当該導体圧着部に対し第２の所定の間隔があけられて、前記電線の前記導体の外周を当該電線の径方向にわたって包囲する被覆部を加締め付けて前記端子本体に前記電線を固定するための被覆加締部が設けられることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つの圧着端子。
上記（１）の構成の圧着端子によれば、導体圧着部の底板部の前後方向（長手方向）両側に位置する部分には、圧着接続時の加圧力により前記底板部を前記長手方向に金属的に伸びやすくするための開口部が設けられている。このため、圧着接続時に底板部を前後方向に金属的に伸びやすくすることができる。導体圧着部の底板部が前後方向に金属的に伸びやすくなると、この伸びにより底板部の表面の酸化被膜の破壊が促されることになり、これにより酸化被膜の下側に隠れていた新生面が露出しやすくなって、この状態で端子本体と電線の導体が摺動するため、端子本体と導体との凝着面積の拡大が図れる。したがって、過圧着しなくてよくなり、過圧着による固着力（機械的接続性能）の低下を招かずに、端子本体と導体の接触導通性（電気的接続性能）を高めることができる。また、導体圧着部の底板部の前後方向の金属的伸びが開口部により吸収されることになるので、圧着接続により予想しない変形が起きることもなく、コネクタハウジング等への装着性を損なうこともない。なお、この効果は、特に、電線がアルミニウム電線、端子本体が、表面がスズメッキされた銅又は銅合金とされた場合に顕著となる。
上記（２）の構成の圧着端子によれば、導体圧着部の底板部の前後方向（長手方向）両側に位置する部分の少なくとも一方には、前記圧着接続時の加圧力による前記底板部の前記長手方向の金属的伸びを吸収するための開口部がコ字状のスリットとして設けられ、且つ、このスリットのコ字の開き側の部分が導体圧着部側を向くように、このスリットの向きが設定されているので、コ字状のスリットで囲まれた部分が舌片として、導体圧着部の底板部に連続した形で残る。したがって、圧着接続時にその舌片の上に導体が載った状態で、導体圧着部の底板部が前後方向に金属的に伸びることになり、より凝着面積の拡大が図れる。
上記（３）の構成の圧着端子によれば、前記開口部として、左右方向に幅広となるロ字状のスリットが設けられているので、左右方向の広い範囲で、導体圧着部の底板部を金属的に伸びやすくすることができる。また、この場合には、スリットの前後方向の幅を、底板部の伸びを十分に吸収できる範囲で、できるだけ小さくすることにより、スリットを設けたことによる底板部の強度低下を最小限に抑えることができる。
上記（４）の構成の圧着端子によれば、導体圧着部の内面にセレーションが設けられているので、セレーションを起点に酸化被膜が効率的に破られることになり、さらに電気的接続性能を高めることができる。
上記（５）の構成の圧着端子によれば、電線接続部と被覆加締部に影響のない形で開口部を設けることができ、圧着端子としての性能を損なうことがない。
上記（２）の構成の圧着端子によれば、導体圧着部の底板部の前後方向（長手方向）両側に位置する部分の少なくとも一方には、前記圧着接続時の加圧力による前記底板部の前記長手方向の金属的伸びを吸収するための開口部がコ字状のスリットとして設けられ、且つ、このスリットのコ字の開き側の部分が導体圧着部側を向くように、このスリットの向きが設定されているので、コ字状のスリットで囲まれた部分が舌片として、導体圧着部の底板部に連続した形で残る。したがって、圧着接続時にその舌片の上に導体が載った状態で、導体圧着部の底板部が前後方向に金属的に伸びることになり、より凝着面積の拡大が図れる。
上記（３）の構成の圧着端子によれば、前記開口部として、左右方向に幅広となるロ字状のスリットが設けられているので、左右方向の広い範囲で、導体圧着部の底板部を金属的に伸びやすくすることができる。また、この場合には、スリットの前後方向の幅を、底板部の伸びを十分に吸収できる範囲で、できるだけ小さくすることにより、スリットを設けたことによる底板部の強度低下を最小限に抑えることができる。
上記（４）の構成の圧着端子によれば、導体圧着部の内面にセレーションが設けられているので、セレーションを起点に酸化被膜が効率的に破られることになり、さらに電気的接続性能を高めることができる。
上記（５）の構成の圧着端子によれば、電線接続部と被覆加締部に影響のない形で開口部を設けることができ、圧着端子としての性能を損なうことがない。
本発明の前述した目的は、下記の圧着構造の構成により達成される。
（６） 上記（１）〜（５）のいずれか１つの圧着端子の前記導体圧着部が、前記電線の前記導体に電気的に接続するように圧着された圧着構造であって、
前記圧着接続時の加圧力により、前記底板部が前記開口部に向けて金属的伸びをした状態で、前記導体圧着部が前記電線の前記導体に圧着されている
ことを特徴とする圧着構造。
（７） 前記電線が、前記導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である
ことを特徴とする上記（６）の圧着構造。
（８） 前記端子本体は、銅又は銅合金よりなり、且つ当該端子本体の表面にはスズがメッキされている
ことを特徴とする上記（７）の圧着構造。
（６） 上記（１）〜（５）のいずれか１つの圧着端子の前記導体圧着部が、前記電線の前記導体に電気的に接続するように圧着された圧着構造であって、
前記圧着接続時の加圧力により、前記底板部が前記開口部に向けて金属的伸びをした状態で、前記導体圧着部が前記電線の前記導体に圧着されている
ことを特徴とする圧着構造。
（７） 前記電線が、前記導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である
ことを特徴とする上記（６）の圧着構造。
（８） 前記端子本体は、銅又は銅合金よりなり、且つ当該端子本体の表面にはスズがメッキされている
ことを特徴とする上記（７）の圧着構造。
上記（６）の構成の圧着構造によれば、導体圧着部の底板部が金属的に伸びやすくなっていることによって、底板部の表面の酸化被膜の破壊が促されるので、酸化被膜の下側に隠れていた新生面が露出しやすくなり、この状態での端子本体と導体の摺動により、端子本体と導体との凝着面積の拡大が図れる。したがって、過圧着しなくてよくなり、過圧着による固着力（機械的接続性能）の低下を招かずに、端子本体と導体の接触導通性（電気的接続性能）を高めることができる。また、導体圧着部の底板部の前後方向の伸びが開口部によって吸収されることになるので、圧着接続により予想しない変形が起きることもなく、コネクタハウジング等への装着性を損なうこともない。なお、この効果は、特に、電線がアルミニウム電線、端子本体が、表面がスズメッキされた銅又は銅合金とされた場合に顕著となる。
上記（７）の構成の圧着構造によれば、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線に対して適用したので、銅製の導体に比べて強度や延性に劣るアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体に対して、過度の負担をかけることなく、圧着作業を実施することができる。また、銅製の導体に比べて導電性の落ちるアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体に対しての端子本体の凝着力を高めることができ、電気接続性能の向上を図ることができる。
上記（８）の構成の圧着構造によれば、表面がスズメッキされた銅又は銅合金よりなる端子本体を使用しているので、端子本体表面のスズとアルミニウム電線の導体との凝着性を高めることができ、さらに電気接続性能の向上が図れる。特に、端子本体表面のスズが、圧着接続により、導体を構成する素線の表面に凝着しながら各素線間の隙間を埋めることになるため、素線間及び素線と端子間の接触面積を大きくすることができて、接触抵抗の低減を図ることができる。また、圧着接続時の塑性変形により、導体圧着部の表面の酸化被膜が破壊されて、メッキしたスズの新生面が電線の導体と凝着することになるため、ガスタイト構造が得られ、接触信頼性を高めることができる。なお、スズは銅又は銅合金よりも軟らかい金属であることはいうまでもない。
上記（７）の構成の圧着構造によれば、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線に対して適用したので、銅製の導体に比べて強度や延性に劣るアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体に対して、過度の負担をかけることなく、圧着作業を実施することができる。また、銅製の導体に比べて導電性の落ちるアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体に対しての端子本体の凝着力を高めることができ、電気接続性能の向上を図ることができる。
上記（８）の構成の圧着構造によれば、表面がスズメッキされた銅又は銅合金よりなる端子本体を使用しているので、端子本体表面のスズとアルミニウム電線の導体との凝着性を高めることができ、さらに電気接続性能の向上が図れる。特に、端子本体表面のスズが、圧着接続により、導体を構成する素線の表面に凝着しながら各素線間の隙間を埋めることになるため、素線間及び素線と端子間の接触面積を大きくすることができて、接触抵抗の低減を図ることができる。また、圧着接続時の塑性変形により、導体圧着部の表面の酸化被膜が破壊されて、メッキしたスズの新生面が電線の導体と凝着することになるため、ガスタイト構造が得られ、接触信頼性を高めることができる。なお、スズは銅又は銅合金よりも軟らかい金属であることはいうまでもない。
本発明によれば、端子本体上の必要部位のみ圧着接続時に金属的に伸びやすくすることで、過圧着せず、予想しない変形を避けながら、圧着による導体との凝着性を促進させることができて、電気的接続性能の向上を図ることができる。
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について、図面を参照しながら説明する。
図１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、図２は第１実施形態の圧着端子の要部の平面図であり、（ａ）は圧着前の状態、（ｂ）は圧着後の状態をそれぞれ示す図、図３は第２実施形態の圧着端子の要部の平面図であり、（ａ）は圧着前の状態、（ｂ）は圧着後の状態をそれぞれ示す図であり、図４は、導体圧着部の底板部の前後に開口部を設けない比較例の場合の、圧着時の導体と端子の接触面の変化を示す図で、（ａ）は圧着前、（ｂ）は圧着初期、（ｃ）は圧着後期の様子を示す模式断面図であり、図５は導体圧着部の底板部の前後に開口部を設けた本発明の実施形態の、圧着時の導体と端子の接触面の変化を示す図で、（ａ）は圧着前、（ｂ）は圧着初期、（ｃ）は圧着後期の様子を示す模式断面図である。
図１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、図２は第１実施形態の圧着端子の要部の平面図であり、（ａ）は圧着前の状態、（ｂ）は圧着後の状態をそれぞれ示す図、図３は第２実施形態の圧着端子の要部の平面図であり、（ａ）は圧着前の状態、（ｂ）は圧着後の状態をそれぞれ示す図であり、図４は、導体圧着部の底板部の前後に開口部を設けない比較例の場合の、圧着時の導体と端子の接触面の変化を示す図で、（ａ）は圧着前、（ｂ）は圧着初期、（ｃ）は圧着後期の様子を示す模式断面図であり、図５は導体圧着部の底板部の前後に開口部を設けた本発明の実施形態の、圧着時の導体と端子の接触面の変化を示す図で、（ａ）は圧着前、（ｂ）は圧着初期、（ｃ）は圧着後期の様子を示す模式断面図である。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る第１実施形態について説明する。
図１において、Ｗはアルミニウム電線、１０は電線Ｗの端末に接続される圧着端子である。
アルミニウム電線Ｗは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体Ｗａの外周をアルミニウム電線Ｗの径方向にわたって包囲する絶縁被覆Ｗｂで被覆したものである。アルミニウム電線Ｗは、その一端部において、所定の長さで被覆Ｗｂが除去されて、導体Ｗａが露出されており、圧着端子１０は、この一端部に圧着されることになる。
なお、アルミニウム合金の好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。この合金を採用した場合には、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。
まず、本発明に係る第１実施形態について説明する。
図１において、Ｗはアルミニウム電線、１０は電線Ｗの端末に接続される圧着端子である。
アルミニウム電線Ｗは、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体Ｗａの外周をアルミニウム電線Ｗの径方向にわたって包囲する絶縁被覆Ｗｂで被覆したものである。アルミニウム電線Ｗは、その一端部において、所定の長さで被覆Ｗｂが除去されて、導体Ｗａが露出されており、圧着端子１０は、この一端部に圧着されることになる。
なお、アルミニウム合金の好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。この合金を採用した場合には、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。
図１に示すように、圧着端子１０は、底板部１３を有した銅又は銅合金製の端子本体１０ａの表面にスズ（Ｓｎ）メッキが施されたものであり、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」とも言う。）の前側部分（一端部）には相手方端子と嵌合接触して電気的に接続するための電気接続部１１とコネクタハウジングへの装着固定部１２を備え、後端部分（他端部）にアルミニウム電線Ｗを保持するための電線保持部１４が設けられている。
さらに電線保持部１４には、その前側（即ち、端子本体１０ａの中間部）にアルミニウム電線Ｗの導体Ｗａを加締め付けるための導体圧着部１５と、その後側（即ち、端子本体の１０ａの他端部）にアルミニウム電線Ｗの絶縁被覆Ｗｂを加締め付けて端子本体１０ａにアルミニウム電線Ｗを固定するための被覆加締部１６と、が設けられている。
なお、これら電気接続部１１、装着固定部１２、導体圧着部１５、被覆加締部１６は、底板部１３をそれぞれ含むものとして構成されている。
なお、これら電気接続部１１、装着固定部１２、導体圧着部１５、被覆加締部１６は、底板部１３をそれぞれ含むものとして構成されている。
即ち、導体圧着部１５は、底板部１３の左右方向両端部から上方に向かって延設されるように端子本体１０ａと一体的に形成され、且つアルミニウム電線Ｗの導体Ｗａを包み込むように端子本体１０ａの内側に曲げられることにより導体Ｗａを底板部１３の上面に密着した状態で加締め付けてアルミニウム電線Ｗを端子本体１０ａとの圧着接続を行うための一対の導体加締片１５ａ．１５ａと、この一対の導体加締片１５ａ．１５ａにより挟まれた底板部１３の一部分と、を有して断面Ｕ字状に形成されている。この導体圧着部１５の内面には、複数本（図示例では３本）のセレーション（即ち、プレスにより線打ちした浅い溝）１７が、圧着端子１０の左右方向に延びると共に前後方向に間隔をおいて設けられている。
また、被覆加締部１６は、底板部１３の左右方向両端部から上方に向かって延設されるように端子本体１０ａと一体的に形成され、且つアルミニウム導線Ｗの被覆Ｗｂを包み込むように端子本体１０ａの内側に曲げられることによりアルミニウム電線Ｗを加締め付けて固定する一対の被覆加締片１６ａ，１６ａと、この一対の被覆加締片１６ａ，１６ａにより挟まれた底板部１３の一部分と、を有して断面Ｕ字形状に形成されている。
導体圧着部１５と、その後側の被覆加締部１６との間には、適当な間隔（第１の所定の間隔）が繋ぎ部分として開いている。また、導体圧着部１５とその前側の装着固定部１２との間にも、適当な間隔（第２の所定の間隔）が繋ぎ部分として開いている。
そして、これら繋ぎ部分を構成する底板部１３上、即ち、導体圧着部１５の前側と後側との両側には、圧着接続時の加圧力による導体圧着部１５の底板部１３の前後方向の金属的な伸びを吸収するための開口部２０，２０が２つ設けられている。開口部２０は、左右方向に適当な幅を有するロ字状のスリットとして設けられており、そして、このスリットは、前後方向の幅に対し左右方向の幅が幅広となるように配設されている。
この圧着端子１０の導体圧着部１５をアルミニウム電線Ｗの導体Ｗａに圧着接続するには、図６に示すように下型１３１の上に圧着端子１０を載せると共に、導体Ｗａが導体圧着部１５の導体加締片１５ａ間に配置されるように底板部１３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の案内斜面で導体加締片１５ａの先端部側を内側に倒して導体Ｗａに加締め、これにより、導体Ｗａに導体圧着部１５が圧着接続した圧着構造が得られる。また、被覆加締部１６については、導体圧着部１５の加締めに先立って、予め前記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。
この圧着接続過程において、次の作用効果を奏する。
即ち、導体圧着部１５の底板部１３の前後にロ字状の開口部２０が形成されていることにより、図２に示すように、圧着接続時の加圧力による導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に金属的に伸びやすくなっている。導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に金属的に伸びやすくなっていると、この伸びにより底板部１３の表面の酸化被膜の破壊が促されることになり、これにより酸化被膜の下側に隠れていた新生面が露出しやすくなって、この状態で端子と導体が摺動するため、端子と導体との凝着面積が拡大する。
即ち、導体圧着部１５の底板部１３の前後にロ字状の開口部２０が形成されていることにより、図２に示すように、圧着接続時の加圧力による導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に金属的に伸びやすくなっている。導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に金属的に伸びやすくなっていると、この伸びにより底板部１３の表面の酸化被膜の破壊が促されることになり、これにより酸化被膜の下側に隠れていた新生面が露出しやすくなって、この状態で端子と導体が摺動するため、端子と導体との凝着面積が拡大する。
図４は開口部２０がない場合の圧着接続過程の変化を示す模式断面図であり、図５は開口部２０がある場合の圧着接続過程の変化を示す模式断面図である。
図４及び図５において、Ａは端子本体１０ａ、Ｂはアルミニウム電線Ｗの導体Ｗａを表している。ここでは、図４、図５の各（ａ）に示すように、端子本体Ａ側は、銅ａ１の表面にスズａ２がメッキされ、その上に酸化被膜ａ３が形成されている。また、導体Ｂ側は、アルミニウムｂ１の表面に酸化被膜ａ３が形成されている。
図４及び図５において、Ａは端子本体１０ａ、Ｂはアルミニウム電線Ｗの導体Ｗａを表している。ここでは、図４、図５の各（ａ）に示すように、端子本体Ａ側は、銅ａ１の表面にスズａ２がメッキされ、その上に酸化被膜ａ３が形成されている。また、導体Ｂ側は、アルミニウムｂ１の表面に酸化被膜ａ３が形成されている。
加圧力Ｆをかけて圧着接続すると、図４、図５の各（ｂ）に示すように、銅ａ１に比べてアルミニウムｂ１の方が軟らかいため、まず、アルミニウムｂ１が矢印Ｙｂに示すように先に伸び、アルミニウムｂ１の表面の酸化被膜ｂ２が破壊されて、アルミニウムｂ１の新生面Ｐｂが露出する。
次に、図４、図５の各（ｃ）に示すように、Ａ側の銅ａ１の伸びにより、Ａ側の酸化被膜ａ３が破壊されて、スズａ２の新生面Ｐａが露出する。そして、予め露出していたアルミニウムｂ１の新生面Ｐｂと摺動することで、境界面に摩擦が起こり、アルミニウムｂ１とスズａ２の凝着Ｐが発生する。このとき、銅ａ１の伸び（矢印Ｙａ）は、開口部２０がない図４（ｃ）の場合と、開口部２０がある図５（ｃ）の場合とを比べたとき、開口部２０がある方がその金属的伸び大きくなるので、摺動距離が長くなり、凝着面積が拡大することになる。
なお、スズは銅又は銅合金よりも軟らかい金属であることはいうまでもない。
なお、スズは銅又は銅合金よりも軟らかい金属であることはいうまでもない。
したがって、本実施形態の圧着端子１０によれば、過圧着しなくてよくなり、過圧着による固着力（機械的接続性能）の低下を招かずに、アルミニウム電線Ｗの導体Ｗａと端子本体１０ａの接触導通性（電気的接続性能）を高めることができる。また、導体圧着部１５の底板部１３の前後方向の金属的伸びが開口部２０により吸収されることになるので、圧着接続により予想しない変形が起きることもなく、コネクタハウジング等への装着性を損なうこともない。また、導体圧着部１５の内面にセレーション１７がある場合は、セレーション１７を起点に酸化被膜が効率的に破られることになるため、より電気的に良好な接触状態が得られるようになる。
また、本実施形態の圧着端子１０において、開口部２０として、左右方向に幅広となるロ字状のスリットが設けられているので、左右方向の広い範囲で、導体圧着部１５の底板部１３を金属的に伸びやすくすることができる。また、この場合、スリットの前後方向の幅を底板部１３の伸びを十分に吸収できる範囲で、できるだけ小さくすることにより、スリットを設けたことによる底板部の強度低下を最小限に抑えることができる。
また、本実施形態によれば、導体圧着部１５と、その後側の被覆加締部１６との間には、適当な間隔（第１の所定の間隔）が繋ぎ部分として開いていると共に、導体圧着部１５とその前側の装着固定部１２との間にも、適当な間隔（第２の所定の間隔）が繋ぎ部分として開いているので、開口部２０の影響が電線接続部１１及び装着固定部１２、或いは被覆加締部１６に及ばず、圧着端子１０としての本来の性能を損なうことがない。
また、本実施形態に係る圧着構造によれば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体Ｗａを有するアルミニウム電線Ｗに対して適用したので、銅製の導体に比べて強度や延性に劣るアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体Ｗａに対して、過度の負担をかけることなく、圧着作業を実施することができる。また、銅製の導体に比べて導電性の落ちるアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体Ｗａに対しての端子本体１０ａの凝着力を高めることができ、電気接続性能の向上が図れる。
また、本実施形態に係る圧着構造によれば、表面がスズメッキされた銅又は銅合金よりなる端子本体１０ａを使用しているので、端子本体１０ａ表面のスズとアルミニウム導体との凝着性を高めることができ、電気接続性能の向上が図れる。特に、端子本体１０ａ表面のスズが、圧着接続により、導体Ｗｂを構成する素線の表面に凝着しながら各素線間の隙間を埋めることになるため、素線間および素線と端子間の接触面積を大きくすることができて、接触抵抗の低減を図ることができる。また、圧着接続時の塑性変形により、導体圧着部の表面の酸化被膜が破壊されて、メッキしたスズの新生面が電線の導体と凝着することになるため、ガスタイト構造が得られ、接触信頼性が向上する。
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、図２に示すように、第１実施形態の圧着端子では、導体圧着部１５の前側と後側との両側に、即ち、３本のセレーション１７の前側と後側の両側にロ字状の開口部２０を設けた構成であるが、本実施形態の圧着端子では、３本のセレーション１７の前側と後側の両側に、コ字状のスリットとして開口部２１が形成され、このコ字状の開口部（スリット）２１のコ字の開き側の部分が互いに導体圧着部１５側を向くように、スリット２１の向きが設定されている。このようにコ字状のスリット２１を設けた場合は、コ字状のスリット２１で囲まれた部分が舌片２２として、導体圧着部１５の底板部１３に連続した形で残ることになる。それ以外の態様は、第１実施形態と同様であるので、共通する部分については説明を省略する。
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、図２に示すように、第１実施形態の圧着端子では、導体圧着部１５の前側と後側との両側に、即ち、３本のセレーション１７の前側と後側の両側にロ字状の開口部２０を設けた構成であるが、本実施形態の圧着端子では、３本のセレーション１７の前側と後側の両側に、コ字状のスリットとして開口部２１が形成され、このコ字状の開口部（スリット）２１のコ字の開き側の部分が互いに導体圧着部１５側を向くように、スリット２１の向きが設定されている。このようにコ字状のスリット２１を設けた場合は、コ字状のスリット２１で囲まれた部分が舌片２２として、導体圧着部１５の底板部１３に連続した形で残ることになる。それ以外の態様は、第１実施形態と同様であるので、共通する部分については説明を省略する。
本実施形態においても、図３に示すように、導体圧着部１５の底板部１３の前後にコ字状のスリット２１が存在することにより、圧着接続時の加圧力による導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に金属的に伸びやすくなっている。
したがって、本実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様な作用効果を奏し、特に、コ字状のスリット２１で囲まれた部分が舌片２２として、導体圧着部１５の底板部１３に連続した形で残ることになるので、圧着接続時にその舌片２２の上に導体Ｗａが載った状態で、導体圧着部１５の底板部１３が前後方向に伸びることになり、より凝着面積の拡大が図れる。
なお、本発明は、前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、前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、前述した実施形態では、ロ字状の開口部２０とコ字状の開口部２１を設けた場合を示したが、その他の形状の開口部を設けてもよい。
また、前述した実施形態では、導体圧着部１５の底板部１３の前後に開口部２０、２１を設けた場合を示したが、どちらか一方に開口部を設けた場合にも、同様な効果を奏することができる。なお、この場合、前側に開口部を設けた方が高い効果を期待できる。
１０ 圧着端子
１０ａ 端子本体
１１ 電気接続部
１２ 装着固定部
１３ 底板部
１５ 導体圧着部
１５ａ 導体加締片
１６ 被覆加締部
１７ セレーション
２０ 開口部
２１ 開口部
２２ 舌片部
Ａ 端子本体
ａ１ 銅
ａ２ スズ
ａ３ 酸化被膜
Ｂ 導体
ｂ１ アルミニウム
ｂ２ 酸化被膜
Ｗ アルミニウム電線
Ｗａ 導体
Ｗｂ 絶縁被覆
１０ａ 端子本体
１１ 電気接続部
１２ 装着固定部
１３ 底板部
１５ 導体圧着部
１５ａ 導体加締片
１６ 被覆加締部
１７ セレーション
２０ 開口部
２１ 開口部
２２ 舌片部
Ａ 端子本体
ａ１ 銅
ａ２ スズ
ａ３ 酸化被膜
Ｂ 導体
ｂ１ アルミニウム
ｂ２ 酸化被膜
Ｗ アルミニウム電線
Ｗａ 導体
Ｗｂ 絶縁被覆
Claims (8)
- 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分には、前記圧着接続時の加圧力により前記底板部を前記長手方向に金属的に伸びやすくするための開口部が設けられていることを特徴とする圧着端子。 - 底板部を有した導電金属性の端子本体と、
電線の導体と当該端子本体との圧着接続を行うため、当該底板部の、当該端子本体の長手方向に交差する方向の、両端部の少なくとも一部から上方に向かって延設形成された一対の導体加締片と、当該一対の導体加締片により挟まれた前記底板部の一部分と、からなる導体圧着部と、を備えた圧着端子であって、
前記底板部の、前記導体圧着部に対し前記長手方向の両側に位置する部分の少なくとも一方には、前記圧着接続時の加圧力による前記底板部の前記長手方向の金属的伸びを吸収するための開口部がコ字状のスリットとして設けられており、且つ、
当該スリットのコ字の開き側の部分が前記導体圧着部側を向くように、当該スリットの向きが設定されていることを特徴とする圧着端子。 - 前記開口部は、ロ字状のスリットとして設けられており、且つ
当該スリットは、前記長手方向の幅に対し前記長手方向に交差する方向の幅が幅広になるように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の圧着端子。 - 前記導体圧着部の内面には、少なくとも１つのセレーションが前記長手方向と交差する方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の圧着端子。
- 前記端子本体の前記長手方向の中間部には、前記導体圧着部が設けられ、そして
前記端子本体の前記長手方向の一端部には、当該導体圧着部に対し第１の所定の間隔があけられて、相手方端子に電気的に接続するための電気接続部が設けられ、
前記端子本体の前記長手方向の他端部には、当該導体圧着部に対し第２の所定の間隔があけられて、前記電線の前記導体の外周を当該電線の径方向にわたって包囲する被覆部を加締め付けて前記端子本体に前記電線を固定するための被覆加締部が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧着端子。 - 請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧着端子の前記導体圧着部が、前記電線の前記導体に電気的に接続するように圧着された圧着構造であって、
前記圧着接続時の加圧力により、前記底板部が前記開口部に向けて金属的伸びをした状態で、前記導体圧着部が前記電線の前記導体に圧着されていることを特徴とする圧着構造。 - 前記電線が、前記導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線であることを特徴とする請求項６に記載の圧着構造。
- 前記端子本体は、銅又は銅合金よりなり、且つ当該端子本体の表面にはスズがメッキされていることを特徴とする請求項７に記載の圧着構造。
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