JP5634788B2 - 圧着端子 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、自動車の電装系に使用される断面Ｕ字状の導体圧着部を有したオープンバレルタイプの圧着端子に関する。
図１１は、例えば特許文献１に記載された従来の圧着端子の構成を示す斜視図である。
この圧着端子１０１は、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の端子に接続される電気接続部１１０を備え、その後部に、電線（図示略）の端末の露出した導体に加締められる導体圧着部１１１を備え、さらにその後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部１１２を備えている。また、電気接続部１１０と導体圧着部１１１の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部１１３を備え、導体圧着部１１１と被覆加締部１１２の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部１１４を備えている。
導体圧着部１１１は、底板１１１Ａと、該底板１１１Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１１Ａの内面上に配された電線の導体を包むように加締められる一対の導体加締片１１１Ｂ、１１１Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１１２は、底板１１２Ａと、該底板１１２Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１２Ａの内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締められる一対の被覆加締片１１２Ｂ、１１２Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。
また、導体圧着部１１１の前後の第１の繋ぎ部１１３および第２の繋ぎ部１１４は、共に、底板１１３Ａ、１１４Ａと、該底板１１３Ａ、１１４Ａの左右両側縁から上方に起立した低背の側板１１３Ｂ、１１４Ｂと、で断面Ｕ字状に形成されている。
そして、前部の電気接続部１１０の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１１２までの範囲の底板（第１の繋ぎ部１１３の底板１１３Ａ、導体圧着部１１１の底板１１１Ａ、第２の繋ぎ部１１４の底板１１４Ａ、被覆加締部１１２の底板１１２Ａ）が、１枚の帯板状に連続して形成されている。また、第１の繋ぎ部１１３の低背の側板１１３Ｂの前後端は、電気接続部１１０の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部１１４の低背の側板１１４Ｂの前後端は、導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ｂの後端および被覆加締部１１２の被覆加締片１１２Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続している。
また、導体圧着部１１１の内面１１１Ｒ及び外面１１１Ｓのうち、電線の導体に接する側の内面１１１Ｒには、電線の導体の延びる方向（端子長手方向）と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーション１２０が設けられている。
図１２は導体圧着部１１１の内面に形成されたセレーション１２０の詳細図であり、図１２（ａ）は導体圧着部１１１を展開して示す平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）のＣ部の拡大図である。
凹溝状のセレーション１２０の断面形状は矩形状か逆台形状になっており、内底面１２０Ａは、導体圧着部１１１の外面１１１Ｓとほぼ平行に形成されている。また、内側面１２０Ｂと内底面１２０Ａの交わる内隅部１２０Ｃは、平面と平面が交わる角張った部分として形成され、内側面１２０Ｂと導体圧着部１１１の内面１１１Ｒの交わる孔縁１２０Ｄはエッジとして形成されている。
このようなセレーション１２０を持った導体圧着部１１１は、一般的に、図１３に示すように、凹溝状のセレーション１２０に対応した位置に凸部２２０を有した金型２００（これは、実際にはプレス金型の上型に組み付けられるセレーションコマと呼ばれるものである）を用いてプレス加工により作製されている。
また、この場合の金型２００は、図１４に示すように、凸部２２０が直線状のものであるので、回転砥石を用いてブロック２１０の上面に研削加工して製作されている。図１５はその金型２００の外観を示している。
このように構成された圧着端子１０１の導体圧着部１１１を電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０１を載せると共に、電線の導体を導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ａ間に挿入し、底板１１１Ａの上面に載せる。そして、上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片１１１Ｂの先端側を徐々に内側に倒して行く。
そして、さらに上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片１１１Ｂの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１１１Ｂの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包むように導体加締片１１１Ｂを加締める。
以上の操作により、圧着端子１０１の導体圧着部１１１を電線の導体に圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１１２についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１１２Ｂを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１１２Ｂを電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。こうすることにより、圧着端子１０１を電線に電気的および機械的に接続することができる。
このような加締めによる圧着を行った際、加圧力により電線の導体は、導体圧着部１１１の内面のセレーション１２０の中に塑性変形しながら入り込み、それにより、圧着端子１０１と電線の接合が強化される。
ところで、上述した従来の圧着端子１０１では、導体圧着部１１１の内面１１１Ｒに、電線の延びる方向に直交する凹溝状のセレーション１２０が設けられていたが、必ずしも十分な接触導通性が得られないことがあった。
すなわち、導体圧着部１１１を電線の導体に圧着させた際には、押圧力により流動する導体の表面とセレーションの孔縁とが擦れ合ったり、セレーションの中に入り込む導体の表面とセレーションの内側面とが擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。この点、従来のセレーション１２０は直線状のものであるため、電線の導体が端子の長手方向に流動する場合には有効性を発揮するものの、それ以外の方向への導体の伸びに対してはあまり有効性を発揮することができなかった。そのため、必ずしも十分い高い接触導通性が得られないことがあった。
また、研削加工により製作した金型を用いる場合、プレス金型２００の凸部２２０の先端周縁のアールが小さくなりがちであり、それにより、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ワークである圧着端子１０１のセレーション１２０の内底面１２０Ａと内側面１２０Ｂとの交わる内隅部１２０Ｃが角張ってしまい、電線の導体に圧着した状態において、セレーション１２０の中に入り込んだ導体がその内隅部１２０Ｃにまで十分に行き渡らず、内隅部１２０Ｃに隙間が生じやすくなるという問題があった。そのため、内隅部１２０Ｃと電線の導体との間に隙間が大きく生じている場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響により、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子１０１の接触導通性が低下するおそれがあった。
また、研削加工により製作した金型を用いる場合、回転砥石の外周エッジを欠け防止のために先鋭化できないこと、あるいは、摩耗により使用するに従い徐々に角が取れてしまうことにより、プレス金型２００の凸部２２０の根元のアールが大きくなり、その結果として、ワークである圧着端子１０１のセレーション１２０の孔縁１２０Ｄのアールが大きくなりがちであった。孔縁１２０Ｄのアールが大きくなると、圧着後の状態において不具合が生じやすくなる。
すなわち、セレーション１２０の孔縁１２０Ｄは、前後方向に変形しようとする導体を押さえ付けて、導体が前後方向に動かないようにし、それにより、セレーション１２０内に流動する導体やセレーション１２０外で前後方向に伸びる導体と端子との間の擦れ合いを促進させて、酸化皮膜の剥離性を良くする働きがある。しかし、この孔縁１２０Ｄのアールが大きくなると、その働きが鈍化してしまい、熱衝撃や機械振動を受けたい際に、導体が動きやすくなり、その結果、端子と導体の接触抵抗が上がってしまうという問題がある。
本発明は、上記事情を考慮し、導体と端子の接触導通性を常に高く維持することができる圧着端子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項１の発明の圧着端子は、端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記多数の小円形の凹部が、放電加工により前記凹部に対応する位置に凸部を形成した金型を用いて前記導体圧着部をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする。
請求項２の発明の圧着端子は、端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記多数の小円形の凹部が、ブロックに形成されると共に孔縁に面取部を設けた圧入穴に先端周縁に面取部を設けたピンを圧入することで前記凹部に対応する位置に凸部を形成した金型を用いて前記導体圧着部をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする。
請求項１の発明の圧着端子によれば、次の効果を得ることができる。
すなわち、この圧着端子を使用して導体圧着部を電線の導体に圧着させた場合、導体圧着部の内面にセレーションとして設けられた小円形の各凹部の中に電線の導体が塑性変形しながら入り込むことで、端子と導体の接合が強化される。その際、押圧力により流動する導体の表面と各凹部の孔縁とが擦れ合ったり、凹部の中に入り込む導体の表面と凹部の内側面とが擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。しかも、この圧着端子では、多数の小円形の凹部が点在するように設けられていることにより、導体の伸び方向に拘わらず、凹部の孔縁のトータル長が酸化皮膜を削り取る上で有効性を発揮する。従って、従来例のように電線の導体の延びる方向に交差する直線状のセレーションが設けられている場合よりも、新生面の露出による接触導通効果を高めることができる。
また、従来例のような直線状のセレーションをプレス加工する場合は、プレス金型に直線状の凸部を形成しておかなくてはならないため、凸部を加工するのに研削加工に頼らざるを得なかったが、プレス金型に多数の小円形の凸部をセレーション加工用として作る場合は、研削加工以外の加工方法に頼ることが容易にできるようになる。
例えば、プレス金型に従来例のような直線状の凸部を形成する場合は、放電加工によってこの凸部を作ろうとすると、放電電極に直線状の凹部を形成しておく必要があるが、実際のところ、金属ブロックに直線状の凹部を形成することは非常に困難であるため、放電加工を行うには適さなかった。しかし、本発明のように、プレス金型に多数の小円形の凸部をセレーション加工用として作る場合は、この金型の凸部を放電加工によって簡単に作ることができる。すなわち、電極の母材ブロックに多数の小円形の凹部を丸穴としてドリル加工しておくだけで、金型に多数の小円形の凸部を転写することができる。
本発明の圧着端子は、上述の事情に鑑みて、セレーションとして設けられた多数の小円形の凹部が、放電加工により凹部に対応する位置に凸部を形成した金型を用いて導体圧着部をプレス加工することにより形成されているので、次のようなメリットを得ることができる。
すなわち、プレス金型の凸部に対応する位置にドリルで丸穴を開けた電極を用いて金型の母材ブロックに放電加工を施すことにより、各丸穴に対応した位置に凸部を有する金型を製作することができる。そして、この金型を用いて導体圧着部をプレス加工することにより、導体圧着部の内面に凸部の転写された小円形の凹部をセレーションとして有した圧着端子を得ることができる。この場合、放電加工により作製した金型の各凸部の先端周縁は、放電加工の特性により、アールが付いた形状に自然に加工される。また、放電加工により作製した金型の各凸部の根元外周は、丸穴の孔縁に対応した小さめのアールが付いた形状に加工される。
従って、この金型の凸部を転写した導体圧着部の小円形の凹部の孔縁は、凸部の根元外周に対応した小さいアールの付いた形状に加工され、小円形の凹部の内周隅部は、凸部の先端周縁に対応したアールの付いた形状に加工される。
その結果、圧着時においては、小円形の凹部の中に入り込んだ導体が、凹部の内周隅部の大きめのアールに沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部に生じる隙間を減少させることができる。それにより、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。
また、小円形の凹部の孔縁が、金型の凸部の根元外周に対応した小さいアールの付いた形状に加工されるので、圧着時に、その孔縁による導体への接触圧が高くなり、前後方向に変形しようとする導体を押さえる力が高くなり、凹部内に流動する導体や凹部外で前後方向に伸びる導体と端子との間の擦れ合いを促進させることができ、酸化皮膜の剥離性を良くする働きを果たすことができる。その結果、熱衝撃や機械的な振動を受けた際の接触抵抗の上昇を抑制することができ、安定した導通性能を維持することができる。
また、プレス金型に完全円形の凸部を形成することにより、凸部の欠けが生じにくくなり、金型の耐久性が向上する。また、研削加工により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁のアールが小さくなるが、放電加工により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁のアールが研削加工よりは大きくなる。このことにより、金型の凸部のチッピング（欠けた破片が飛ぶこと）を予防することができる。
また、放電加工にて作製したプレス金型を使って端子の導体圧着部を加工するので、導体圧着部の内面の表面粗さを粗くすることができ、端子と導体間の摩擦力を上昇さて、接触抵抗の上昇を抑制することができる。
請求項２の発明の圧着端子によれば、次の効果を得ることができる。
すなわち、この圧着端子を使用して導体圧着部を電線の導体に圧着させた場合、導体圧着部の内面にセレーションとして設けられた小円形の各凹部の中に電線の導体が塑性変形しながら入り込むことで、端子と導体の接合が強化される。その際、押圧力により流動する導体の表面と各凹部の孔縁とが擦れ合ったり、凹部の中に入り込む導体の表面と凹部の内側面とが擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。しかも、この圧着端子では、多数の小円形の凹部が点在するように設けられていることにより、導体の伸び方向に拘わらず、凹部の孔縁のトータル長が酸化皮膜を削り取る上で有効性を発揮する。従って、従来例のように電線の導体の延びる方向に交差する直線状のセレーションが設けられている場合よりも、新生面の露出による接触導通効果を高めることができる。
また、従来例のような直線状のセレーションをプレス加工する場合は、プレス金型に直線状の凸部を形成しておかなくてはならないため、凸部を加工するのに研削加工に頼らざるを得なかったが、プレス金型に多数の小円形の凸部をセレーション加工用として作る場合は、研削加工以外の加工方法に頼ることが容易にできるようになる。
例えば、プレス金型に従来例のような直線状の凸部を形成する場合は、長方形コマの圧入によってこの凸部を作ろうとすると、金型の母材ブラケットに直線状の凹部を形成しておく必要があるが、実際のところ、金属ブロックに直線状の凹部を形成することは非常に困難であるため、この加工方法を行うには適さなかった。しかし、本発明のようにプレス金型に多数の小円形の凸部をセレーション加工用として作る場合は、この金型の凸部を、母材ブロックに形成した円形の圧入穴に円柱形のピンを圧入することによって簡単に作ることができる。
本発明の圧着端子は、上述の事情に鑑みて、セレーションとして設けられた多数の小円形の凹部が、ブロックに形成した圧入穴にピンを圧入することで凸部を形成した金型を用いて導体圧着部をプレス加工することにより形成されているので、次のメリットを得ることができる。
すなわち、プレス金型の凸部に対応する位置にドリルで円形の圧入穴を開け、その圧入穴にピンの下半部を圧入するだけで、凸部を有する金型を簡単に製作することができる。そして、この金型を用いて導体圧着部をプレス加工することにより、導体圧着部の内面に凸部の転写された小円形の凹部をセレーションとして有した圧着端子を得ることができる。
この場合、ピンの先端周縁に面取部を設けると共に、凸部の根元に相当する圧入穴の孔縁に面取部を設けておくことにより、導体圧着部の小円形の凹部の内周隅部に、ピンの先端周縁の面取部により転写されたアールを形成することができるし、小円形の凹部の孔縁に、圧入穴の孔縁の面取部により転写された起立エッジを形成することができる。
その結果、圧着時においては、小円形の凹部の中に入り込んだ導体が、凹部の内周隅部の大きめのアールに沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部に生じる隙間を減少させることができる。それにより、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。
また、小円形の凹部の孔縁に起立エッジが形成されることにより、圧着時に、その起立エッジが導体に食い込むようになり、その部分が、前後方向に変形しようとする導体の伸びの起点となり、それにより、導体表面の酸化皮膜の剥離性を良くする働きを果たすことができる。その結果、熱衝撃や機械的な新藤を受けたい際の接触抵抗の上昇を抑制することができ、安定した導通性能を維持することができる。
また、プレス金型に完全円形のピンによる凸部を形成することにより、凸部の欠けが生じにくくなり、金型の耐久性が向上する。また、研削加工により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁のアールが小さくなるが、ピンの圧入により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁の面取形状を自由に大きめに設定できる。このことにより、金型の凸部のチッピング（欠けた破片が飛ぶこと）を予防することができ、金型の耐久性をアップさせることができる。
また、金型の凸部を構成するピンが万一欠けた場合や摩耗した場合は、そのピンだけを交換すればよいので、コストをほとんどかけずに金型のメンテナンスを行うことができる。
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の圧着端子の構成を示す斜視図、図２は同圧着端子の導体圧着部の圧着前の状態を示す図で、図２（ａ）は展開平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＣ部の拡大図である。
図１に示すように、この圧着端子１は、雌型のもので、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向つまり電線の延びる方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の雄端子に接続されるボックス型の電気接続部１０を備え、その後部に、電線（図示略）の端末の露出した導体Ｗａ（図６参照）に加締められる導体圧着部１１を備え、さらにその後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部１２を備えている。また、電気接続部１０と導体圧着部１１の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部１３を備え、導体圧着部１１と被覆加締部１２の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部１４を備えている。
導体圧着部１１は、底板１１Ａと、該底板１１Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１Ａの内面上に配された電線の導体を包むように加締められる一対の導体加締片１１Ｂ、１１Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１２は、底板１２Ａと、該底板１２Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１２Ａの内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締められる一対の被覆加締片１２Ｂ、１２Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。
また、導体圧着部１１の前後の第１の繋ぎ部１３および第２の繋ぎ部１４は、共に、底板１３Ａ、１４Ａと、該底板１３Ａ、１４Ａの左右両側縁から上方に起立した低背の側板１３Ｂ、１４Ｂと、で断面Ｕ字状に形成されている。
そして、前部の電気接続部１０の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１２までの範囲の底板（第１の繋ぎ部１３の底板１３Ａ、導体圧着部１１の底板１１Ａ、第２の繋ぎ部１４の底板１４Ａ、被覆加締部１２の底板１２Ａ）が、１枚の帯板状に連続して形成されている。また、第１の繋ぎ部１３の低背の側板１３Ｂの前後端は、電気接続部１０の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１１の導体加締片１１Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部１４の低背の側板１４Ｂの前後端は、導体圧着部１１の導体加締片１１Ｂの後端および被覆加締部１２の被覆加締片１２Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続している。
また、導体圧着部１１が電線の導体に圧着される前の状態において、導体圧着部１１の内面１１Ｒ及び外面１１Ｓのうち、電線の導体に接する側の内面１１Ｒには、凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で、千鳥状に点在するように設けられている。
図２に示すように、各小円形の凹部２０の断面形状は矩形状か逆台形状になっており、凹部２０の内底面２０Ａは、導体圧着部１１の外面１１Ｓとほぼ平行に形成されている。また、凹部２０の内側面２０Ｂと内底面２０Ａの交わる内周隅部２０Ｃには、内底面２０Ａと内周側面２０Ｂとを滑らかな連続した曲面で繋ぐアールが設けられている。
この導体圧着部１１のセレーション（小円形の凹部２０）は、図３に示すように、凹部２０に対応した多数の円柱状の凸部７２、８５を有した金型７０、８０でプレス加工することにより製作されており、セレーションの凹部２０の内周隅部２０Ｃのアールは、金型７０、８０の円柱状の凸部７２、８５の先端周縁にアールを付けておくことで加工されされている。
ここで、第１実施形態で使用されているプレス金型７０は、放電加工により作られている。その場合は、図４（ａ）に示すように、電極５０として、母材ブロック５１の上面に、金型の円柱状の凸部７２を作るための円形の凹部５２（丸穴）をドリル６０で加工する。そして、図４（ｂ）に示すように、ドリル加工した凹部５２を多数持つ電極５０を用いて、ワークである金型の母材ブロック７１に放電加工を行い、不要部を溶融させることで、図４（ｃ）に示すように、多数の円柱状の凸部７２を有するプレス金型７０を作る。
その際、図５に示すように、放電加工の特性により、金型７０の凸部７２の先端周縁７２Ｃに自然にアールが形成される。また、金型７０の凸部７２の根元外周７２Ｄに、電極５０のドリル穴（凹部５２）の孔縁に対応した小さめのアールが形成される。
従って、図４（ｄ）に示すように、前記金型７０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより、小円形の凹部２０の内周隅部２０Ｃにアールを転写することができるし、小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄに小さめのアールを転写することができる。
この圧着端子１の導体圧着部１１を電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１を載せると共に、電線の端末の導体を導体圧着部１１の導体加締片１１Ａ間に挿入し、底板１１Ａの上面（内面１１Ｒ）に載せる。そして、上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片１１Ｂの先端側を徐々に内側に倒して行く。
そして、さらに上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片１１Ｂの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１１Ｂの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包むように導体加締片１１Ｂを加締める。
以上の操作により、圧着端子１の導体圧着部１１を電線の導体に圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１２についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１２Ｂを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１２Ｂを電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。こうすることにより、圧着端子１を電線に電気的および機械的に接続することができる。
この圧着端子１によれば、次の効果を得ることができる。
すなわち、この圧着端子１を使用して導体圧着部１１を電線の導体に圧着させた場合、導体圧着部１１の内面１１Ｒにセレーションとして設けられた小円形の各凹部２０の中に電線の導体が塑性変形しながら入り込むことで、端子と導体の接合が強化される。その際、押圧力により流動する導体の表面と各凹部２０の孔縁２０Ｄとが擦れ合ったり、凹部２０の中に入り込む導体の表面と凹部２０の内側面２０Ｂとが擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。しかも、この圧着端子１では、多数の小円形の凹部２０が点在するように設けられていることにより、導体の伸び方向に拘わらず、凹部２０の孔縁２０Ｄのトータル長が酸化皮膜を削り取る上で有効性を発揮する。従って、従来例のように電線の導体の延びる方向に交差する直線状のセレーションが設けられている場合よりも、新生面の露出による接触導通効果を高めることができる。
また、従来例のような直線状のセレーションをプレス加工する場合は、プレス金型に直線状の凸部を形成しておかなくてはならないため、凸部を加工するのに研削加工に頼らざるを得なかったが、プレス金型７０に多数の小円形の凸部７２をセレーション加工用として作る場合は、研削加工以外の加工方法に頼ることが容易にできるようになる。
例えば、プレス金型に従来例のような直線状の凸部を形成する場合は、放電加工によってこの凸部を作ろうとすると、放電電極に直線状の凹部を形成しておく必要があるが、実際のところ、金属ブロックに直線状の凹部を形成することは非常に困難であるため、放電加工を行うには適さなかった。
しかし、本実施形態のようにプレス金型７０に多数の小円形の凸部７２をセレーション加工用として作る場合は、このプレス金型７０の凸部７２を放電加工によって簡単に作ることができる。すなわち、電極５０の母材ブロック５１に多数の小円形の凹部５２を丸穴としてドリル加工しておくだけで、プレス金型７０に多数の小円形の凸部７２を転写することができる。
この実施形態の圧着端子１は、上述のように、セレーションとして設けられた多数の小円形の凹部２０が、放電加工により凹部２０に対応する位置に凸部７２を形成したプレス金型７０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより形成されているので、次のようなメリットを得ることができる。
すなわち、プレス金型７０の凸部７２に対応する位置にドリル６０で丸穴（円形の凹部５２）を開けた電極５０を用いて金型７０の母材ブロック７１に放電加工を施すことにより、各丸穴（円形の凹部５２）に対応した位置に凸部７２を有するプレス金型７０を製作することができる。そして、このプレス金型７０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより、導体圧着部１１の内面に凸部７２の転写された小円形の凹部２０をセレーションとして有した圧着端子１を得ることができる。この場合、放電加工により作製したプレス金型７０の各凸部７２の先端周縁７２Ｃは、放電加工の特性により、アールが付いた形状に自然に加工される。また、放電加工により作製したプレス金型７０の各凸部７２の根元外周７２Ｄは、丸穴（円形の凹部５２）の孔縁に対応した小さめのアールが付いた形状に加工される。
従って、このプレス金型７０の凸部７２を転写した導体圧着部１１の小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄは、凸部７２の根元外周７２Ｄに対応した小さいアールの付いた形状に加工され、小円形の凹部２０の内周隅部２０Ｃは、凸部７２の先端周縁７２Ｃに対応したアールの付いた形状に加工される。
その結果、圧着時においては、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、小円形の凹部２０の中に入り込んだ導体Ｗａが、凹部２０の内周隅部２０Ｃのアールに沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部２０Ｃに生じる隙間を減少させることができる。それにより、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。
また、小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄが、プレス金型７０の凸部７２の根元外周７２Ｄに対応した小さいアールの付いた形状に加工されるので、圧着時に、その孔縁２０Ｄによる導体Ｗａへの接触圧が高くなり、前後方向に変形しようとする導体Ｗａを押さえる力が高くなり、凹部内に流動する導体Ｗａや凹部２０外で前後方向に伸びる導体Ｗａと端子１との間の擦れ合いを促進させることができ、酸化皮膜の剥離性を良くする働きを果たすことができる。その結果、熱衝撃や機械的な新藤を受けたい際の接触抵抗の上昇を抑制することができ、安定した導通性能を維持することができる。
また、プレス金型７０に完全円形の凸部７２を形成することにより、凸部７２の欠けが生じにくくなり、プレス金型７０の耐久性が向上する。また、研削加工により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁のアールを別工程で形成する必要があるが、放電加工によりプレス金型７０の凸部７２を形成した場合は、凸部７２の先端周縁７２Ｃのアールを同時に加工できる。
また、放電加工にて作製したプレス金型７０を使って端子１の導体圧着部１１を加工するので、導体圧着部１１の内面の表面粗さを粗くすることができ、端子１と導体Ｗａ間の摩擦力を上昇さて、接触抵抗の上昇を抑制することができる。
以上においては、放電加工により作製したプレス金型７０を用いて圧着端子１を成形する第１実施形態の場合について説明したが、別の構造の金型を用いて圧着端子１を成形することもできる。
図７に示す圧着端子１の導体圧着部１１では、前記セレーションとして設けられた多数の小円形の凹部２０が、母材ブロック８１に形成した圧入穴８２にピン８３の下半部を圧入することで前記凹部２０に対応する位置に凸部８５を形成した金型８０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより形成されている。
ここで、使用されているプレス金型８０は、図７（ａ）に示すように、金型の母材ブロック８１の上面にドリル６１で所定深さの円形の圧入穴８２を穿設し、次に、図７（ｂ）に示すように、それら圧入穴８２に円柱状のピン８３の下半部を圧入することで、図７（ｃ）に示すように、多数のピン８３よりなる凸部８５を持つプレス金型８０を作製する。その際、図８に示すように、圧入穴８２の孔縁８２Ｄに面取りを施し、ピン８３の先端周縁８３Ｃに面取りを施す。
従って、図７（ｄ）、図９に示すように、プレス金型８０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより、小円形の凹部２０の内周隅部２０Ｃに大きめのアール（または面取り）を転写することができるし、小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄに起立エッジ２０Ｅを転写することができる。
次に、この圧着端子１の導体圧着部１１を電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１を載せると共に、電線の端末の導体を導体圧着部１１の導体加締片１１Ａ間に挿入し、底板１１Ａの上面（内面１１Ｒ）に載せる。そして、上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片１１Ｂの先端側を徐々に内側に倒して行く。
そして、さらに上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片１１Ｂの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１１Ｂの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包むように導体加締片１１Ｂを加締める。
以上の操作により、圧着端子１の導体圧着部１１を電線の導体に圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１２についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１２Ｂを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１２Ｂを電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。こうすることにより、圧着端子１を電線に電気的および機械的に接続することができる。
このようにピン圧入式の金型を用いて形成した圧着端子１によれば、次の効果を得ることができる。
すなわち、プレス金型に従来例のような直線状の凸部を形成する場合は、長方形コマの圧入によってこの凸部を作ろうとすると、金型の母材ブラケットに直線状の凹部を形成しておく必要があるが、実際のところ、金属ブロックに直線状の凹部を形成することは非常に困難であるため、この加工方法を行うには適さなかった。
しかし、本実施形態のようにプレス金型８０に多数の小円形の凸部８５をセレーション加工用として作る場合は、プレス金型８０の凸部８２に対応する位置にドリル６１で円形の圧入穴８２を開け、その圧入穴８２にピン８３の下半部を圧入することで、凸部８５を有するプレス金型８０を簡単に製作することができる。そして、このプレス金型８０を用いて導体圧着部１１をプレス加工することにより、導体圧着部１１の内面に凸部８５の転写された小円形の凹部２０をセレーションとして有した圧着端子１を得ることができる。
この場合、図９に示すように、ピン８３の先端周縁８３Ｃに大きめの面取部を設けると共に、凸部８５の根元に相当する圧入穴８２の孔縁８２Ｄに適当な大きさの面取部を設けておくことにより、導体圧着部１１の小円形の凹部２０の内周隅部２０Ｃに、ピン８３の先端周縁８３Ｃの面取部により転写されたアール（または面取部）を形成することができるし、小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄに、圧入穴８２の孔縁８２Ｄの面取部により転写された起立エッジ２０Ｅを形成することができる。
その結果、圧着時においては、図１０に示すように、小円形の凹部２０の中に入り込んだ導体Ｗａが、凹部２０の内周隅部２０Ｃのアールに沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部２０Ｃに生じる隙間を減少させることができる。それにより、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体Ｗａと端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。
また、小円形の凹部２０の孔縁２０Ｄに起立エッジ２０Ｅが形成されることにより、圧着時に、その起立エッジ２０Ｅが導体Ｗａに食い込むようになり、その部分が、前後方向に変形しようとする導体Ｗａの伸びの起点となり、それにより、導体Ｗａ表面の酸化皮膜の剥離性を良くする働きを果たすことができる。その結果、熱衝撃や機械的な新藤を受けたい際の接触抵抗の上昇を抑制することができ、安定した導通性能を維持することができる。
また、プレス金型８０に完全円形のピン８３による凸部８５を形成することにより、凸部８５の欠けが生じにくくなり、金型８０の耐久性が向上する。また、研削加工により金型の凸部を形成した場合は、凸部の先端周縁のアールが小さくなるが、ピン８３の圧入によりプレス金型８０の凸部８５を形成した場合は、凸部８５の先端周縁８３Ｃの面取形状を自由に設定できる。このことにより、プレス金型８０の凸部８５のチッピング（欠けた破片が飛ぶこと）を予防することができ、プレス金型８０の耐久性をアップさせることができる。
また、プレス金型８０の凸部８５を構成するピン８３が万一欠けた場合や摩耗した場合は、そのピン８３だけを交換すればよいので、コストをほとんどかけずに金型８０のメンテナンスを行うことができる。
なお、前記実施形態においては、圧着端子１はボックス型の電気接続部１０を有する雌端子金具としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、また金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよく、必要に応じて任意の形状の圧着端子とすることができる。
１ 圧着端子
１０ 電気接続部
１１ 導体圧着部
１１Ａ 底板
１１Ｂ 導体加締片
２０ 小円形の凹部
２０Ａ 内底面
２０Ｂ 内周側面
２０Ｃ 内周隅部
２０Ｄ 孔縁
５０ 電極
７０ 金型
７２ 凸部
８０ 金型
８２ 圧入穴
８２Ｄ 孔縁
８３ ピン
８３Ｃ 先端周縁
８５ 凸部
Ｗａ 導体
１０ 電気接続部
１１ 導体圧着部
１１Ａ 底板
１１Ｂ 導体加締片
２０ 小円形の凹部
２０Ａ 内底面
２０Ｂ 内周側面
２０Ｃ 内周隅部
２０Ｄ 孔縁
５０ 電極
７０ 金型
７２ 凸部
８０ 金型
８２ 圧入穴
８２Ｄ 孔縁
８３ ピン
８３Ｃ 先端周縁
８５ 凸部
Ｗａ 導体
Claims (2)
- 端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、
前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、
前記多数の小円形の凹部が、放電加工により前記凹部に対応する位置に凸部を形成した金型を用いて前記導体圧着部をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする圧着端子。 - 端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、
前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、
前記多数の小円形の凹部が、ブロックに形成されると共に孔縁に面取部を設けた圧入穴に先端周縁に面取部を設けたピンを圧入することで前記凹部に対応する位置に凸部を形成した金型を用いて前記導体圧着部をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする圧着端子。
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