JP5650381B2 - 圧着端子 - Google Patents

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９は、例えば、特許文献１に記載されたものと類似の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２１０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２１１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２１２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２１３を備えている。また、電気接続部２１１と導体圧着部２１２の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部２１４を備え、導体圧着部２１２と被覆加締部２１３の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部２１５を備えている。

導体圧着部２１２は、底板２３１と、該底板２３１の左右両側縁から上方に延設されて該底板２３１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２３２，２３２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部２１３は、底板２６１と、該底板２６１の左右両側縁から上方に延設されて該底板２６１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２６２，２６２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部２１２の前後の第１の繋ぎ部２１４および第２の繋ぎ部２１５は、共に、底板２２１、２５１と、該底板２２１、２５１の左右両側縁から上方に起立した低背の側板２２２、２５２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２１１の底板（図示略）から最後部の被覆加締部２１３までの範囲の底板２２１、２３１、２５１、２６１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２１４の低背の側板２２２の前後端は、電線接続部２１１の側板（符号省略）の後端および導体圧着部２１２の導体加締片２３２の前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部２１５の低背の側板２５２の前後端は、導体圧着部２１２の導体加締片２３２の後端および被覆加締部２１３の被覆加締片２６２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２１２の内面には、電線の導体の長手方向（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２３５が設けられている。

この圧着端子２１０の導体圧着部２１２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２１０を載せると共に、電線の端末の導体を導体圧着部２１２の導体加締片２３２間に挿入し、底板２３１の上面に載せる。そして、上型（クリンパー）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２３２の先端側を徐々に内側に倒して行く。この際、左右の導体加締片２３２は、底板２３１の左右両端部２３１ａ付近を基準にして曲げ変形して行く。

そして、さらに上型（クリンパー）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２３２の先端を導体側に折り返すように丸めて、図１０（ａ）に示すように、導体加締片２３２の先端同士を擦り合わせながら導体Ｗａに食い込ませることにより、導体Ｗａを包むように導体加締片２３２を加締める。

以上の操作により、圧着端子２１０の導体圧着部２１２を電線の導体Ｗａに圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部２１３についても、同様に、下型と上型を用いて被覆加締片２６２を内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片２６２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２１０を電線に電気的および機械的に接続することができる。

特開２００４−３０３５２６号公報（図１）

ところで、このように圧着端子２１０を電線に接続した場合、その圧着部分の信頼性を評価しておく必要があり、そのためにサーマルショック試験（冷熱衝撃試験）が行われることがある。

サーマルショック試験とは、現実の使用条件を全てカバーし得るような厳しい条件で耐久性能を検査するものであり、例えば、自動車用の端子の圧着部については、低温条件と高温条件とを短時間で繰り返し課す。

このようなサーマルショック試験を行った場合、圧着端子２１０の導体圧着部２１２および電線の導体Ｗａが伸び縮み（膨張収縮）する。例えば、図１０（ａ）中の実線で示す形状が常温時の状態であるとすると、高温時には点線のような形状に膨張する。

導体圧着部２１２の剛性が充分に高い場合には、温度変化に応じて導体圧着部２１２や導体Ｗａが伸び縮みしたとしても、常温時に原形状に復元するのであるが、小型化や薄型化が図られた端子の場合は、端子の剛性が低くなりがちであるため、サーマルショック試験を経た後に原形状への戻りが悪くなり、図１０（ｂ）に示すように元の形状に戻り切らないことがある。つまり、左右の導体加締片２３２の先端の擦り合わせ部分が、開き気味になったまま戻らなくなってしまうことがある。

例えば、図１０（ａ）中の実線で示すように、圧着時において、導体圧着部２１２の導体加締片２３２の先端は導体Ｗａに食い込んた状態になっているが、その食い込み量ｅ１があまり大きくないような場合（食い込みが浅い場合）には、サーマルショック試験後に、導体加締片２３２がより原形状に戻り切らない現象が起こりやすく、その結果、図１０（ｂ）の寸法ｅ２に示すように、食い込みが一層浅くなった状態になってしまうことがある。

このように導体加締片２３２の原形状への戻りが悪くなり、導体加締片２３２の先端の擦り合わせ部分が開き気味になったり、導体加締片２３２の導体Ｗａへの食い込みが浅くなったりすると、圧着端子２１０による導体Ｗａへの締め付けが弱くなって、導体加締片２３２による導体Ｗａへの接圧（接触荷重）Ｆが減少することになり、接圧Ｆが減少すると、圧着端子２１０と電線の接続部の固着力（機械的接続力）や導電性（電気的接続性能）が低下することになる。

一方、最近では、ワイヤーハーネスの軽量化のために、銅電線からアルミ電線への転換が検討されるようになってきており、アルミ電線に銅端子を接続する場面も多くなってきた。そのような場合は、圧着端子と電線の導体の間に熱膨張差があることにより、サーマルショック試験後に、圧着端子と導体の接圧が一層減少しやすいことが分かってきた。

また、サーマルショック試験を行った場合の問題の発生以前に、図示例のようなオープンバレルタイプの一般的な構造の圧着端子２１０の場合、導体加締片２３２の剛性不足により、加締め後の電線の導体Ｗａや導体加締片２３２のスプリングバック等により、一対の導体加締片２３２，２３２の相互の擦り合わせ部（先端部）が開いてしまうことがあり、これが原因で、導体Ｗａ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という問題があった。

本発明は、上記事情を考慮し、圧着時のスプリングバックやサーマルショック試験等による導体加締片の擦り合わせ部の開きの問題や導体に対する食い込み不足の問題を有効に防ぐことができ、それにより導体圧着部の特に両サイドの接圧を効果的に高めることができて、その結果、電気的接続性能と機械的接続性能の両方を向上させることの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の発明は、電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、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た一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成され、前記底板の内面上に前記導体を配し、該導体を包むように前記一対の導体加締片を内側に曲げ、更に該一対の導体加締片の両先端部を、該両先端部外面を互いに擦り合わせながら、該両先端部が前記底板に向くように丸めることで、前記導体に加締められる圧着端子において、前記導体加締片の先端を含む先端部外面に、相手側の導体加締片の先端部外面と擦れ合うことで該相手側の導体加締片の先端部外面が食い込む凹部が設けられ、一方の前記導体加締片と他方の前記導体加締片の先端を含む各先端部外面に、互いに位置をずらして前記凹部が設けられていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、両先端部外面を互いに擦り合わせながら左右一対の導体加締片を導体に対して加締めた際に、一方の導体加締片の先端部外面に形成した凹部に、他方の導体加締片の先端部外面が食い込むので、食い込みによる結合力が発生するようになり、導体加締片の擦り合わせ部が互いに離れ難くなる。そのため、圧着後のスプリングバックによる導体加締片の先端の開きを抑制することができると共に、左右の導体加締片を電線の導体に加締めた状態での、サーマルショック試験による導体加締片の緩みを防止することができる。

即ち、電線の導体に端子の導体加締片を加締めた部分に対してサーマルショック試験を行った場合、導体圧着部の剛性が不足気味であると、熱膨張と熱収縮の繰り返しにより、常温状態にしたときに導体加締片の先端が原形状に戻り切らずに、導体加締片の先端が開き気味になったり、導体に対する導体加締片の先端の食い込みが浅くなったりすることがある。特に端子材料と導体材料が異なり両者間に熱膨張差があると、その現象が顕著に起こりやすくなる。そうなると、電線に対する端子による締め付け力が低下し、電気接続抵抗が大きくなったり、機械的結合力が弱くなったりする。

その点、本発明では、導体加締片の先端部外面に設けた凹部の存在により、導体加締片の先端の擦り合わせ部を互いに離れ難くすることができるので、サーマルショック試験を行った場合の緩み（つまり、導体加締片が原形状に戻り切らずに、導体加締片の先端が開き気味になったり、導体加締片の先端の導体に対する食い込みが浅くなったりする現象）を防止することができ、それにより、電気的接続性能の向上と機械的接続性能の向上を図ることができる。また、導体加締片の先端部外面に凹部を設けるだけであるから、簡単に加工することができる。

特に、一方の導体加締片と他方の導体加締片の各先端部外面に、互いに位置をずらして凹部が設けられているので、より強固に導体加締片の先端の擦り合わせ部を互いに離れ難くすることができる。

本発明の第１実施形態の圧着端子の構成を示す斜視図である。 図１のＡ矢視図である。 図１のＢ矢視図である。 同圧着端子の導体圧着部の圧着時の状態を示す平面図である。 図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図５のＥ−Ｅ矢視断面図である。 図４のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図７のＦ−Ｆ矢視断面図である。 従来の圧着端子の構成を示す斜視図である。 従来の圧着端子の導体圧着部を電線の導体に圧着させた部分を示す断面図で、（ａ）は圧着時の状態を示す図、（ｂ）はサーマルショック試験後に原形状に戻り切らなくなった状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態の圧着端子の構成を示す斜視図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢ矢視図、図４は同圧着端子の導体圧着部の圧着時の状態を示す平面図、図５は図４のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は図５のＥ−Ｅ矢視断面図、図７は図４のＤ−Ｄ矢視断面図、図８は図７のＦ−Ｆ矢視断面図である。

図１に示すように、この圧着端子１０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１１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５、図７参照）に加締められる導体圧着部１２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１３を備えている。また、電気接続部１１と導体圧着部１２の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部１４を備え、導体圧着部１２と被覆加締部１３の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部１５を備えている。

導体圧着部１２は、底板３１と、該底板３１の左右両側縁から上方に延設されて該底板３１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３２，３２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１３は、底板６１と、該底板６１の左右両側縁から上方に延設されて該底板６１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６２，６２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部１２の前後の第１の繋ぎ部１４および第２の繋ぎ部１５は、共に、底板２１、５１と、該底板２１、５１の左右両側縁から上方に起立した低背の側板２２、５２と、で断面Ｕ字状に形成されている。

ここでは、前部の電線接続部１１の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１３までの範囲の底板２１、３１、５１、６１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１４の低背の側板２２の前後端は、電気接続部１１の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１２の導体加締片３２の前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部１５の低背の側板５２の前後端は、導体圧着部１２の導体加締片３２の後端および被覆加締部１３の被覆加締片６２の前端の各下半部にそれぞれ連続している。

そして、この圧着端子１０では、図１〜図３に示すように、導体加締片３２の先端を含む先端部外面に、相手側の導体加締片３２の先端部外面と擦れ合うことで相手側の導体加締片３２の先端部外面が食い込む複数の凹部４０が設けられている。これらの凹部４０は、断面矩形の溝状のものであり、一方および他方の導体加締片３２の擦れ合い部で交互に間隔をあけて並ぶように配置されている。

この凹部４０があることにより、図５〜図８に示すように、底板３１上の導体を包むように一対の導体加締片３２を内側に曲げ、更に一対の導体加締片３２の両先端部を、該両先端部外面を互いに擦り合わせながら、該両先端部が底板３１に向くように丸めた際に、凹部４０に相手側の導体加締片３２の先端部外面が食い込むことになる。

また、導体圧着部１２の内面には、端子長手方向に直交する方向に延びる凹溝状のセレーション３５が３本設けられている。

この圧着端子１０の導体圧着部１２を電線の端末の導体Ｗａに圧着する場合は、まず、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０を載せると共に、電線の端末の導体Ｗａを導体圧着部１２の導体加締片３２間に挿入し、底板３１の上面に載せる。そして、上型を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の左右の案内斜面で導体加締片３２の先端側を徐々に内側に倒して行く。

そして、さらに上型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、上型の左右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３２の先端部を導体Ｗａ側（底板３１側）に折り返すように丸めて、図５および図７に示すように、導体加締片３２の先端部の外面同士を擦り合わせながら、電線Ｗの導体Ｗａに食い込ませることにより、導体Ｗａを包むように導体加締片３２を加締める。

以上の操作により、圧着端子１０の導体圧着部１２を電線Ｗの導体Ｗａに接続することができる。この際、図５〜図８に示すように、擦り合わせ部において交互に並ぶ凹部４０に、相手側の導体加締片３２の先端部外面が食い込むことになる。なお、被覆加締部１３についても、同様に、下型と上型を用いて被覆加締片６２を内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片６２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１０を電線に電気的および機械的に接続することができる。

このように圧着を行う本実施形態の圧着端子１０によれば、両先端部外面を互いに擦り合わせながら左右一対の導体加締片３２を導体Ｗａに対して加締めた際に、導体加締片３２の先端部外面に形成した凹部４０に、相手側の導体加締片３２の先端部外面が食い込むので、食い込みによる結合力が発生するようになり、導体加締片３２の擦り合わせ部が互いに離れ難くなる。

そのため、圧着後のスプリングバックによる導体加締片３２の先端の開きを抑制することができると共に、左右の導体加締片３２を電線Ｗの導体Ｗａに加締めた状態での、サーマルショック試験による導体加締片３２の緩みを防止することができる。

即ち、電線Ｗの導体Ｗａに圧着端子１０の導体加締片３２を加締めた部分に対してサーマルショック試験を行った場合、導体圧着部１２の剛性が不足気味であると、熱膨張と熱収縮の繰り返しにより、常温状態にしたときに導体加締片３２の先端が原形状に戻り切らずに、導体加締片３２の先端が開き気味になったり、導体Ｗａに対する導体加締片３２の先端の食い込みが浅くなったりすることがある。特に端子材料と導体材料が異なり両者間に熱膨張差があると、その現象が顕著に起こりやすくなる。そうなると、電線Ｗに対する圧着端子１０による締め付け力が低下し、電気接続抵抗が大きくなったり、機械的結合力が弱くなったりする。

その点、本実施形態の圧着端子１０では、導体加締片３２の先端部外面に設けた凹部４０の存在により、導体加締片３２の先端の擦り合わせ部を互いに離れ難くすることができるので、サーマルショック試験を行った場合の緩み（つまり、導体加締片３２が原形状に戻り切らずに、導体加締片３２の先端が開き気味になったり、導体加締片３２の先端の導体Ｗａに対する食い込みが浅くなったりする現象）を防止することができ、それにより、電気的接続性能の向上と機械的接続性能の向上を図ることができる。また、導体加締片３２の先端部外面に凹部４０を設けるだけであるから、簡単に加工することができる。

また、本実施形態の圧着端子１０では、一方の導体加締片３２と他方の導体加締片３２の先端を含む各先端部外面に、互いに位置をずらして凹部４０が設けられているので、より強固に導体加締片３２の先端の擦り合わせ部を互いに離れ難くすることができる。

なお、凹部４０の個数は任意であり、最低でも１個をいずれかの導体加締片３２に設けておけば、ある程度の効果を得ることができる。

また、上記実施形態において、圧着端子に接続する電線の導体は、アルミ電線の導体の他に、銅電線の導体等でもよい。

１０ 圧着端子
１１ 電気接続部
１２ 導体圧着部
１３ 被覆加締部
３１ 底板
３２ 導体加締片
４０ 凹部
Ｗ 電線
Ｗａ 導体

Claims (1)

1. 電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、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た一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成され、前記底板の内面上に前記導体を配し、該導体を包むように前記一対の導体加締片を内側に曲げ、更に該一対の導体加締片の両先端部を、該両先端部外面を互いに擦り合わせながら、該両先端部が前記底板に向くように丸めることで、前記導体に加締められる圧着端子において、
   前記導体加締片の先端を含む先端部外面に、相手側の導体加締片の先端部外面と擦れ合うことで該相手側の導体加締片の先端部外面が食い込む凹部が設けられ、
   一方の前記導体加締片と他方の前記導体加締片の先端を含む各先端部外面に、互いに位置をずらして前記凹部が設けられていることを特徴とする圧着端子。
   

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