JP6182326B2 - 端子の製造方法、及び、電線接続構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
これらの問題を解決するために、従来、圧着部の端部露出領域及びその近傍領域の全外周を樹脂によってモールド成形する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電線の芯線露出部に金属製の中間キャップを取り付け後に端子を圧着し、電線と端子との圧着部を保護する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、特許文献2に記載の技術では、圧着前に個々の芯線露出部に中間キャップを装着する工程が煩雑であった。更には、圧着時に、ワイヤバレルにより中間キャップを破壊してしまうことにより芯線までの浸水経路が生じてしまい、防水性が損なわれるといった問題があった。
そこで、本発明は、芯線の腐食を抑制できる端子を複雑な工程を経ることなく容易に製造できる端子の製造方法、及び、電線接続構造体の製造方法を提供することを目的とする。
また、上記課題を解決するため、本発明の端子の製造方法は、条をプレス加工により打ち抜いて、複数の端子成形片を有する連鎖端子を形成する打ち抜き工程と、前記端子成形片の一部を管状に曲げて端部を付き合わせて接合することにより、電線と圧着される管状の圧着予定部を形成する加工を含む曲げ加工を施して、端子を形成する曲げ工程と、前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する閉鎖工程と、を含み、前記打ち抜き工程の前または後に、前記曲げ工程で前記圧着予定部の内面とされる位置に止水部材を配置し、前記曲げ工程で、前記端子成形片の端部に立ち上がり部を設け、前記立ち上がり部を付き合わせて前記端子の長手方向に沿って溶接することで前記圧着予定部を閉じた管状とし、前記閉鎖工程で前記圧着予定部の一端をレーザー溶接により閉鎖すること、を特徴とする。
また、上記方法において、前記止水部材は、管状の前記圧着予定部の軸方向における少なくとも一部に、前記圧着予定部の内周面に沿って環状に位置するように配置されてもよい。また、前記止水部材として硬化する合成樹脂を用い、前記打ち抜き工程の前または後に、硬化前の状態の前記止水部材を配置してもよい。
また、前記閉鎖工程で前記圧着予定部の一端をレーザー溶接により閉鎖する方法であってもよい。
また、上記方法において、前記端子成形片の一部を管状に曲げて溶接により接合を行うことにより前記圧着予定部を形成する工程を有する方法としてもよい。また、前記端子が銅または銅合金からなり、前記電線の芯線がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる構成としてもよい。
図1は、実施形態に係る管状端子11、及び、管状端子11に接合される電線13の斜視図である。
管状端子11は、雌型端子のボックス部20と管状部25とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部40を有する。管状部25は、トランジション部40から次第に大径となる拡径部26と、この拡径部26の縁部から筒状に延びる筒部27とからなる。管状部25は中空の管となっており、管状部25の一端には、電線13を挿入することができる電線挿入口31が開口している。また、管状部25の他端はトランジション部40に接続されている。トランジション部40側は、溶接等の手段によって閉口しており、トランジション部40側から水分等が浸入しないように形成されている。つまり、管状部25の内部の空間はトランジション部40側で閉鎖されている。電線挿入口31から管状部25に電線13を挿入し、筒部27を圧着工具によって圧縮することで管状端子11と電線13とが圧着接合され、後述する電線接続構造体10(図4)が構成される。
また、管状端子11は、端子としての種々の特性を担保するために、例えば管状端子11の一部あるいは全部にスズ、ニッケル、銀めっきまたは金等のめっき処理が施されていても良い。また、めっきのみならず、スズ等のリフロー処理を施しても良い。本実施形態で例示する管状端子11は、一部または全部にスズめっき等の処理が施されている。
管状部25は、上記板材に曲げ加工を施してC字型断面となるように巻き、開放された両端部を突き合わせて溶接等によって接合することで形成される。管状部25の接合は、レーザー溶接が好ましいが、電子ビーム溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の溶接法でもかまわない。開口部をレーザー溶接により接合することにより、側面が閉じた管状に成形される。また、はんだ、ろう等、接続媒体を使っての接合でも良い。本実施形態ではレーザー溶接により管状部25が形成された例を示し、この例では図1に示すように、管状部25に、軸方向に伸びる溶接ビード43が形成される。トランジション部40は、管状部25の一端をプレスして閉じることにより形成される。トランジション部40は、溶接等の手段によって閉鎖されており、トランジション部40側から水分等が浸入しないように形成されている。また、管状部25の内部空間はトランジション部40において閉塞されている。管状部25は、上記したC字型断面の両端部を接合する方法に限らず、深絞り工法で形成されても良い。さらに、連続管を切断するとともに一端側を閉塞して、管状部25及びトランジション部40を形成しても良い。
なお、管状部25は管状であればよく、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はない。断面が楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化する形状であっても良い。
なお、芯線を構成する金属材料は、高い導電性を有する金属であればよく、アルミニウムまたはアルミニウム合金の他に、銅または銅合金を用いても良い。
図2(A)に示すように、管状部25の内周面にはセレーション33が形成されている。セレーション33は、管状部25の内周面において周方向に伸びる溝である。セレーション33は、管状部25の内周面を一周するように形成してもよいし、管状部25の内周面の周方向の一部にのみ設けてもよい。セレーション33は、管状部25の長手方向に複数並べて形成されている。これらのセレーション33は、管状部25において、後述する導体圧着縮径部35(図4)となって芯線14(図1)と圧着接合される部位に設けられている。導体圧着縮径部35では、絶縁被覆層15が剥離された芯線14と管状部25とが接合される。セレーション33によって芯線14は係止され、芯線14と管状部25との接触圧を高める効果がある。芯線14にアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合は、銅及び銅合金を用いる場合と比較すると接触抵抗が高いことが指摘されているが、セレーション33を設けることにより確実な導通を確保できる。
図2(B)に示すように、止水部材55は、管状部25の内周面を一周するように配置されており、溶接ビード43の内側にも止水部材55が配置される。管状部25に電線13を挿入した場合、この電線13の周囲が止水部材55により囲まれ、その外側を筒部27が囲む構成となる。
また、図4及び図5は、管状端子11に電線13を接合して構成される電線接続構造体10の構成を示す図であり、図4(A)は斜視図、図4(B)は管状かしめ部30の長手方向断面を示す断面図、図5は管状かしめ部30の径方向断面を示す横断面図である。
図3に示すように、管状端子11に電線13が挿入された状態で、受部104に管状端子11を載せて、図中矢印で示すようにクリンパ101を下降させることで、圧着壁102と受部104とにより管状部25が圧縮され、圧着接合される。
また、図3には筒部27の内径(止水部材55の内側の空間の径)と電線13の外径とがほぼ等しく、電線13の周囲に空間がほとんど無い例を示しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。電線13の外径が筒部27の内径(止水部材55の内側の空間の径)より小さく、電線13の周囲に隙間が存在する状態で、図3に示すように圧着することも可能である。この場合も、圧縮により筒部27が縮径して、筒部27、止水部材55及び絶縁被覆層15が密着するので、電線13を管状端子11に確実に接合できる。
導体圧着縮径部35は、図3に示した圧着工程により管状部25が塑性変形を起こして縮径されることで、芯線14の芯線先端部14bが管状端子11に接合される。図4(B)に示すように、芯線先端部14bにはセレーション33によって係止されており、より強固に接合されている。導体圧着縮径部35は、管状かしめ部30において最も縮径率が高くなっている部分である。
被覆圧着縮径部36では、図3に示した圧着工程により管状部25が塑性変形を起こして縮径され、電線13が止水部材55とともに圧縮され、管状端子11に接合される。
図4(A)及び(B)に示すように、管状かしめ部30においては導体圧着縮径部35と被覆圧着縮径部36の縮径率が異なっているが、圧着壁102(図3)及び受部104(図3)の奥行き方向の形状や深さを導体圧着縮径部35と被覆圧着縮径部36に合わせて調整することにより、一度の圧着工程により必要な縮径率で管状かしめ部30を構成できる。
部位37,37に対応する位置では、被覆圧着縮径部36から絶縁被覆層15への圧力が不足し、被覆圧着縮径部36の内面と絶縁被覆層15の表面との間に隙間が生じ、この隙間がリーク経路となって電線挿入口31側から管状かしめ部30内部に水分が浸入する懸念がある。
管状端子11の金属基材(銅または銅合金)と芯線14(アルミニウム又はアルミニウム合金)との接合部に水分が付着すると、両金属の起電力(イオン化傾向)の差から芯線14が腐食する。また、管状端子11と芯線14とがアルミニウム同士であっても微妙な合金組成の違いによって、それらの接合部は腐食しやすい。このため、電線接続構造体10において管状かしめ部30の内部に水分が侵入する構成では腐食の進行が心配される。
また、溶接ビード43と隣接し、溶接による熱影響を受ける部位の強度が低下することにより、圧着加工時に溶接ビード43及びその付近が不均質変形を受けるため、溶接ビード43付近の内面がリーク経路となる可能性も考えられる。
また、アンビル103とクリンパ101の上下方向からの圧着加工では、管状かしめ部30の下側(アンビル103側)が、上側(クリンパ101側)よりも、受ける圧力が強い傾向にあるため、圧着後の絶縁被覆層15の弾性反発力も、下側(アンビル103側)が上側(クリンパ101側)より強くなることがあった。このため、管状かしめ部30における上側(クリンパ101側)での弾性反発力が不足し、上側での絶縁被覆層15と管状かしめ部30との界面全域がリーク経路となる可能性がある。
また、電線13の絶縁被覆層15には、ポリ塩化ビニル樹脂や架橋ポリ塩化ビニル樹脂を用いることができる。また、絶縁被覆層15として、ポリオレフィン系樹脂、エチレンプロビレンゴム、珪素ゴム、ポリエステル、シリコン樹脂等を主成分とするハロゲンフリー樹脂(ノンハロゲン樹脂)を用いることもできる。これらのハロゲンフリー樹脂は金属水和物等の難燃化剤を混合したものであってもよい。
本実施形態では、被覆圧着縮径部36において、電線13の絶縁被覆層15と、被覆圧着縮径部36を構成する金属材料とが、止水部材55を介在させて圧着接合されている。そして、止水部材55は、可塑性または可撓性を有するものである。このため、例えば図5に示す部位37等のように、圧着工程において管状かしめ部30の内面と絶縁被覆層15との間に空隙が生じたとしても、この空隙が止水部材55により埋められる。これにより、被覆圧着縮径部36におけるシール性を高めることができ、管状かしめ部30の内部空間への水分の浸入を抑制できる。従って、芯線14の腐食を抑制できるので、より耐腐食性の高い電線接続構造体10を実現できる。
止水部材55は、図2(A)、(B)に例示した構成に限定されるものではない。以下、図6〜図8を参照して、止水部材55の他の具体例について説明する。
図6(A)〜(C)に示す変形例は、図3に示したように圧着工程において隙間を生じやすい部位37、37における止水性の向上を図った例である。
さらに、重なり部71Cは結果的に他の部位より厚いので、圧着工程においてパーティングラインに生じる隙間を埋める効果がある。これらの効果は上述の肉厚部70A、70Bと同様である。この構成によれば、圧着後の被覆圧着縮径部36が止水部材70と電線13により確実に閉鎖されるので、電線挿入口31の止水性が、より一層高められる。また、2枚の止水シート71A、71Bは、一定の厚さのシートをカットするだけで容易に製造できるので、電線接続構造体10の製造工程の簡略化と低コスト化を図ることができる。
図6(B)に示す構成は、例えば、3枚以上の止水シートを組み合わせて一つの止水部材とする場合にも適用できる。この場合、各止水シートの端部が重なり合うように筒部27に配置し、いずれかの端部が、圧縮工程において隙間を生じやすい位置(例えば、図5の部位37、37)に位置していれば、上記と同様の効果が得られる。
図7(A)には、止水部材55に代えて管状端子11に配置される止水部材73を示す。止水部材73は止水部材55と同様の材料により構成される。止水部材73は、筒部27の内周面に沿って配置される環状の部材である。止水部材73は、圧着工程において隙間を生じやすい部位である溶接ビード43に対応した位置に、肉厚部73Aを有する。肉厚部73Aは、他の部位(例えば、肉厚部73Aに対向する部位73B)よりも厚く形成されている。また、肉厚部73Aの近傍に位置する部分も、他の部位73Bよりも厚い肉厚部73Cとなっている。すなわち、止水部材73では、筒部27の周方向において溶接ビード43に対応する位置を含むほぼ半分の部分が、他方の半分の部分よりも厚い。このため、図3に示したように圧着工程において、肉厚部73Aにより筒部27及び電線13に対して強い圧縮力が加わる。このため、圧着後の被覆圧着縮径部36は止水部材70と電線13により確実に閉鎖されるので、電線挿入口31の止水性が、より一層高められる。
図8(B)には、シート状の止水部材77を筒部27の内周面に沿って配置し、その端部を重ね合わせた構成を示す。止水部材77は止水部材55と同様の材料からなるシートであり、筒部27の内周の長さより長い。この止水部材77の端部は溶接ビード43に対応する位置で重なり合っている。止水部材77の重なり部77Aは、図8(A)の肉厚部76Aと同様に作用し、圧着工程において筒部27及び電線13に対して他の部位よりも強い圧縮力を与えるので、電線挿入口31の止水性の向上を図ることができる。図8(B)に示す構成は、例えば、2枚以上のシート状の止水部材を組み合わせて一つの止水部材とする場合にも適用できる。この場合、各止水部材の端部が重なり合うように筒部27に配置し、いずれかの端部が溶接ビード43に対応する位置にあれば、上記と同様の効果が得られる。
図8(C)には、筒部27の内周面に沿って環状の止水部材78A(環状部材)を配置し、止水部材78Aと筒部27の内周面との間に補助部材78Bを挟むように配置した例を示す。補助部材78Bは、例えば管状部25の長手方向に伸びる直方体の可塑性または可撓性を有する部材であり、止水部材55と同様の材料により構成される。また、止水部材78Aは止水部材55と同様の材料により構成され、止水部材55と同じものを用いてもよい。補助部材78Bは、溶接ビード43に対応する位置に配置され、止水部材78Aを筒部27の内部空間側に向けて押し出す。補助部材78Bは圧着工程において、筒部27及び電線13に対して他の部位よりも強い圧縮力を与える。さらに、補助部材78Bは圧着工程において圧縮力により変形し、溶接ビード43のヒケによる隙間を埋める効果がある。これにより、電線挿入口31の止水性の向上を図ることができる。
図9(A)は、図6(A)に示した構成と、図7(A)に示した構成とを組み合わせた例を示す。
図9(A)に示す止水部材81は、止水部材70(図6(A))と同様に、圧着工程において隙間を生じやすい部位(図3の部位37、37)に対応した位置に2つの肉厚部81A、81Bを有する。この止水部材81、及び、後述する止水部材82、83、84は、いずれも止水部材55と同様の材料により構成される。
また、止水部材81は、溶接ビード43に対応する位置にある部位81Bの厚みが、他の部位(例えば、部位81Bに対向する部位81C)よりも厚く形成されている。さらに、部位81Bの近傍に位置する部位81D、81Dも、他の部位81Cよりも厚く形成されている。すなわち、止水部材81では、筒部27の周方向において溶接ビード43に対応する位置を含むほぼ半分の部分が、他方の半分よりも厚く、さらに2つの肉厚部81A、81Aを有する。この構成によれば、止水部材70及び止水部材73が有する作用の両方が期待できる。このため、圧着工程において、クリンパ101とアンビル103との当接部に対応して生じる隙間、及び、溶接ビード43のヒケの影響で生じる隙間を密に接合することができ、より一層の止水性の向上を図ることができる。
図9(B)の止水部材82は、止水部材70(図6(A))と同様に、圧着工程において隙間を生じやすい部位(図3の部位37、37)に対応した位置に2つの肉厚部82A、82Aを有する。また、止水部材82は、溶接ビード43に対応する位置が他の部位より厚く、肉厚部82Bとなっている。この構成によれば、止水部材70及び止水部材76が有する作用の両方が期待できる。つまり、圧着工程において、クリンパ101とアンビル103との当接部に対応して生じる隙間が肉厚部82A、82Aの作用により埋められ、溶接ビード43のヒケの影響で生じる隙間が肉厚部82Bの作用により埋められるので、より一層の止水性の向上を図ることができる。
図10(A)に示す止水部材83は、止水部材73(図7(A))と同様に、溶接ビード43に対応する位置にある部位83Aの厚みが、他の部位(例えば、部位83Aに対向する部位83B)よりも厚く形成されている。さらに、部位83Aの近傍に位置する部位83C、83Cも、他の部位83Bよりも厚く形成されている。すなわち、止水部材83では、筒部27の周方向において溶接ビード43に対応する位置を含むほぼ半分の部分が、他方の半分よりも厚くなっている。そして、部位83Aは、近傍の83C、83Cよりもさらに厚く形成された肉厚部となっている。この構成によれば、溶接ビード43に対応する位置が他の部位より厚く形成された上に、肉厚部83Aが形成されていることから、溶接ビード43のヒケの影響で生じる隙間を密に接合することができ、より一層の止水性の向上を図ることができる。
図10(B)の止水部材84は、止水部材70(図6(A))と同様に、圧着工程において隙間を生じやすい部位(図3の部位37、37)に対応した位置に2つの肉厚部84A、84Aを有する。
また、止水部材81は、止水部材73(図7(A))と同様に、溶接ビード43に対応する位置にある部位84Bの厚みが、他の部位(例えば、部位84Bに対向する部位84C)よりも厚く形成されている。さらに、部位84Bの近傍に位置する部位84D、84Dも、他の部位84Cよりも厚く形成されている。すなわち、止水部材84では、筒部27の周方向において溶接ビード43に対応する位置を含むほぼ半分の部分が、他方の半分よりも厚くなっている。
そして、部位84Bは、その近傍の84D、84Dよりもさらに厚く形成された肉厚部となっている。この構成によれば、溶接ビード43に対応する位置が他の部位より厚く形成された上に、肉厚部84Bが形成されていることから、溶接ビード43のヒケの影響で生じる隙間を密に接合することができる。加えて、クリンパ101とアンビル103との当接部に対応して生じる隙間が肉厚部84A、84Aの作用により埋められる。従って、より一層の止水性の向上を図ることができる。
管状端子11の製造方法は、打ち抜き工程、曲げ工程(止水部材55の塗布)、曲げ工程の後の溶接工程、切出工程を含む。
打ち抜き工程では、長手形状の金属板である条150がプレス加工により打ち抜かれ、連鎖端子151が形成される。条150は、予め、金属材料(本実施形態では、銅または銅合金)にメッキや表面塗装等の処理が施された、例えば厚さ0.25mmのテープ状材料である。条150から打ち抜かれる連鎖端子151は、図11(B)に示すように、それぞれが一つの管状端子11となる端子成形片160が複数並び、各端子成形片160が連結テープ164により連結された形状となっている。連鎖端子151は、条150を打ち抜いたものであるため、平板である。また、条150から連鎖端子151が打ち抜かれる際には、同時に、各々の端子成形片160の位置を示す位置決め穴165が連結テープ164において打ち抜かれる。
曲げ工程では、ボックス成形部161を略直角に複数回折り曲げてボックス部20を形成する加工と、スプリング成形部162を折り曲げてボックス部20内部に収める加工とが並行して行われ、さらに、管状成形部163を丸める曲げ加工が行われる。この工程で、管状成形部163は、まず、連結テープ164の面に対する上下方向からのプレス加工により断面U字形状に曲げられ、その後、U字の先端側を丸める加工により、断面C字形状に成形される。ボックス成形部161及びスプリング成形部162に対する曲げ加工と、管状成形部163に対する加工とは、個別に実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。すなわち、管状成形部163を丸める工程を、曲げ工程の後の工程としてもよい。そして、曲げ工程または曲げ工程の後の工程で丸められた管状成形部163の両端を突き合わせ溶接により接合する溶接工程が行われ、管状端子11が形成される。
上記方法において、連結テープ164により連結された複数の端子成形片160に対して同時に曲げ加工及び溶接を行って、複数の管状端子11を形成してもよい。
このようにして製造された管状端子11に対し、電線13を電線挿入口31から挿入して、図3に示したように圧着接合することにより、電線接続構造体10が製造される。なお、管状端子11を連結テープ164から切り出す工程を、電線13と管状端子11とを圧着する工程と同時的に行うことも可能である。
止水材料50を連鎖端子151に付着させる段階で、止水材料50が液体、ゾル、またはゲル状である場合には、止水材料50は塗布や滴下の方法により配置される。
また、止水材料50が固体である場合には、止水材料50を所定厚さのシート状に形成し、このシートを連鎖端子151に貼り付けけることができる。この方法では、止水材料50が粘着性を有しない場合に、止水材料50を連鎖端子151に付着させるために合成樹脂製の粘着剤(接着剤)を用いてもよい。この粘着剤は、電線13が圧着接合されるまでの間に止水材料50が連鎖端子151から脱落しないよう、止水材料50を保持可能な程度の粘着性を有することが望ましい。ここで、止水材料50が粘着性を有する場合、止水材料50の粘着性により連鎖端子151に止水材料50を付着させることができる。また、止水材料50が加熱により溶融するホットメルト系の合成樹脂である場合には、止水材料50を連鎖端子151に付着させる前に止水材料50を加熱して溶融させ、溶融状態で連鎖端子151に付着させてもよいし、シート状の止水材料50を連鎖端子151に載せてから加熱して溶融させ、連鎖端子151に止水材料50を密着させてもよい。
例えば図12(A)及び(B)に示すように、打ち抜き工程前の条150に、止水材料50を付着させてもよい。図12(A)の例では、条150において、曲げ工程で管状成形部163に成形される予定の位置に、止水材料50を付着させる。この方法を用いれば、止水材料50を無駄なく使用できる。また、止水材料50が粘着性を有する材料である場合には、打ち抜き工程で金型に止水材料50が付着しにくいという利点がある。液状、ゾル状またはゲル状の止水材料50を塗布、滴下、吹き付け等の方法により付着させる場合に、図12(A)に例示する方法が好適である。
一方、図12(B)の例では、端子成形片160の位置にかかわらず条150の長手方向に伸びる領域に止水材料50を付着させる。この場合、止水材料50を付着させる位置は、条150の幅方向における位置を調整すればよく、条150の長手方向における位置決めは不要である。このため、止水材料50を付着させる処理を速やかに処理できるという利点がある。図12(B)に例示する方法は、例えば、長尺のシート状に加工された止水材料50を条150に貼り付ける場合に、好適である。
図13は、第2実施形態に係る管状端子11Aの構成を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は要部断面図である。
管状端子11Aは、上記第1実施形態で説明した管状端子11と同様のボックス部20を有する。なお、理解の便宜のためボックス部20を仮想線で示す。
管状端子11は、ボックス部20と管状部25Aとを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部40Aを有する。管状部25Aは、トランジション部40Aから次第に大径となる拡径部26Aと、この拡径部26Aの縁部から筒状に延びる筒部27Aとからなる。管状部25Aは中空の管となっており、管状部25Aの一端には、電線13を挿入することができる電線挿入口31が開口している。また、管状部25Aの他端はトランジション部40Aに接続されている。
そして、電線挿入口31から管状部25Aに電線13を挿入し、筒部27Aを圧着工具によって圧縮することで管状端子11と電線13とが圧着接合され、電線接続構造体が構成される。
立ち上がり部45、45をレーザー溶接により接合する場合、レーザーの照射方向においては接合部となる立ち上がり部45の深さがあるので、図13(B)に示すように、溶接ビード43Aは管状部25Aの外側にとどまり、管状部25Aの内表面に達しない。
立ち上がり部45を設けた場合、トランジション部40Aにおいて管状部25Aの先端部が確実に閉塞された構成とするため、トランジション部40Aにレーザー溶接加工を施して、先端溶接部44を形成してもよい。
図14は、第3実施形態に係る管状端子11Bの構成を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は要部断面図である。
管状端子11Bは、上記第1実施形態で説明した管状端子11と同様のボックス部20を有する。なお、理解の便宜のためボックス部20を仮想線で示す。
管状端子11は、ボックス部20と管状部25Bとを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部40Bを有する。管状部25Bは、トランジション部40Bから次第に大径となる拡径部26Bと、この拡径部26Bの縁部から筒状に延びる筒部27Bとからなる。管状部25Bは中空の管となっており、管状部25Bの一端には、電線13を挿入することができる電線挿入口31が開口している。また、管状部25Bの他端はトランジション部40Bに接続されている。
そして、電線挿入口31から管状部25Bに電線13を挿入し、筒部27Bを圧着工具によって圧縮することで管状端子11と電線13とが圧着接合され、電線接続構造体が構成される。
重ね合わせ部46を設けた場合、トランジション部40Bにおいて管状部25Bの先端部が確実に閉塞された構成とするため、トランジション部40Bにレーザー溶接加工を施して、先端溶接部44を形成してもよい。
(実施例1)
管状端子11の基材として、古河電気工業製の銅合金FAS−680(厚さ0.25mm、H材)を用いた。FAS−680の合金組成は、ニッケル(Ni)を2.0〜2.8質量%、シリコン(Si)を0.45〜0.6質量%、亜鉛(Zn)を0.4〜0.55質量%、スズ(Sn)を0.1〜0.25質量%、およびマグネシウム(Mg)を0.05〜0.2質量%含有し、残部が銅(Cu)および不可避不純物である。
管状部25は、曲げ加工されたC字型断面の両端部を突き合わせ、内径3.2mmとなるようにレーザー溶接した。
圧着後、被覆圧着縮径部36を160℃で5分間加熱した。
電線13の一端と管状端子11とをそれぞれ把持し、管状端子11の端部にて電線13を屈曲させる動作を繰り返して、屈曲負荷を100回与えた。
次に、管状端子11をキャビティに挿入し、電線側が天井、端子側が地面向きになるようにして、キャビティが中空に浮くように試験装置にセットし、塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験は、5質量%塩水を35℃に調整し、連続で1000時間噴霧した。
その後、四端子法を用いて、導体圧着縮径部35と、芯線14の管状端子11が取り付けられていない側の端部との電気抵抗を測定した。更に、電気抵抗を測定した後に、管状端子11を解体して管状かしめ部30内の芯線14の腐食(劣化)状況を目視で確認・評価した。なお、上記の四端子法による電気抵抗の測定は環境試験前にも実行し、環境試験前後の電気抵抗の変化を評価した。
止水材料として、オレフィン系ホットメルト接着剤をシート形状(0.03mm厚)に成形した東亞合成株式会社製 アロンメルト(登録商標)HMP−3を用い(Type2)、このシートを連鎖端子151に付着させた。シートの厚みは均一であるため、曲げ工程により作られる止水部材は、止水部材55(図3)と同様の形状となった。
圧着後に被覆圧着縮径部36を190℃で5分間加熱した。
これらの点を除く他の条件及び環境試験は実施例1と同一とした。
止水材料として、ポリアミド系ホットメルト接着剤であるヘンケル株式会社製 Macromelt(登録商標)OM673を用いた。このホットメルト接着剤を0.1mm厚のシート形状に成形したもの(Type3)を、連鎖端子151に付着させた。シートの厚みは均一であるため、曲げ工程により作られる止水部材は、止水部材55(図3)と同様の形状となった。
圧着後に被覆圧着縮径部36を160℃で5分間加熱した。
これらの点を除く他の条件及び環境試験は実施例1と同一とした。
止水材料として、タイガースポリマー株式会社製 シリコーンゴムシート(0.1mm厚)を用い(Type4)、このシートを連鎖端子151に貼り付けた。シートの厚みは均一であるため、曲げ工程により作られる止水部材は、止水部材55(図3)と同様の形状となった。
圧着後の被覆圧着縮径部36に対する加熱処理は行っていない。
これらの点を除く他の条件及び環境試験は実施例1と同一とした。
止水材料として、藤倉ゴム工業株式会社製 シリコーンゴムシート(0.05mm厚)を用い(Type5)、このシートを連鎖端子151に貼り付けた。シートの厚みは均一であるため、曲げ工程により作られる止水部材は、止水部材55(図3)と同様の形状となった。
圧着後の被覆圧着縮径部36に対する加熱処理は行っていない。
これらの点を除く他の条件及び環境試験は実施例1と同一とした。
止水材料を設けなかった。その他の条件及び環境試験は実施例1と同一とした。
この表1では、腐食試験観察評価、及び、圧着部の電気抵抗評価について、それぞれ4段階に区分けして評価した。
<腐食試験観察評価>
管状かしめ部30内の芯線14の腐食状況を目視によりA〜Dの4段階の評価をした。
A…腐食なし。
B…芯線の一部に表面の変色が見られる。
C…芯線の一部に腐食が見られる。
D…芯線の大部分が腐食している。
なお、この評価において、露出した導体(芯線)表面の80%以上が変色(腐食)したものを大部分、10%を下回ったものを一部とする。
<圧着部の電気抵抗評価>
環境試験前に計測した抵抗値からの増分に基づき、◎、○、△、×の4段階の評価をした。
◎…抵抗値の増分が1mΩ未満。
○…抵抗値の増分が3mΩ未満。
△…抵抗値の増分が3mΩ以上10mΩ未満。
×…抵抗値の増分が10mΩ以上。
11、11A、11B 管状端子(端子)
13 電線
14 芯線
15 絶縁被覆層
20 ボックス部
25、25A、25B 管状部(圧着予定部)
27、27A、27B 筒部
30 管状かしめ部
35 導体圧着縮径部
36 被覆圧着縮径部
40、40A、40B トランジション部
43、43A、43B 溶接ビード
50 止水材料
55、70〜78、81〜84 止水部材
71A、71B 止水シート
72B、78B 補助部材
74B 止水部材(補助部材)
101 クリンパ(圧着工具)
103 アンビル(圧着工具)
150 条
151 連鎖端子(板材)
160 端子成形片
163 管状成形部
Claims (10)
- 条をプレス加工により打ち抜いて、複数の端子成形片を有する連鎖端子を形成する打ち抜き工程と、
前記端子成形片に対し、電線と圧着される圧着予定部を管状に形成する加工を含む曲げ加工を施して、端子を形成する曲げ工程と、
前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する閉鎖工程と、を含み、
前記打ち抜き工程の前または後に、前記曲げ工程で前記圧着予定部の内面とされる位置に止水部材を配置し、
前記曲げ工程において、前記圧着予定部は前記端子成形片の一部を管状に曲げて溶接により接合して形成され、
前記止水部材は、前記曲げ工程で前記溶接により形成される溶接ビードに対応する部位が他の部位より厚い形状で配置されること、
を特徴とする端子の製造方法。 - 前記閉鎖工程は、前記圧着予定部の一端をプレスにより閉じる工程と、プレスにより閉じられた前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載の端子の製造方法。
- 条をプレス加工により打ち抜いて、複数の端子成形片を有する連鎖端子を形成する打ち抜き工程と、
前記端子成形片の一部を管状に曲げて端部を付き合わせて接合することにより、電線と圧着される管状の圧着予定部を形成する加工を含む曲げ加工を施して、端子を形成する曲げ工程と、
前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する閉鎖工程と、を含み、
前記打ち抜き工程の前または後に、前記曲げ工程で前記圧着予定部の内面とされる位置に止水部材を配置し、
前記曲げ工程で、前記端子成形片の端部に立ち上がり部を設け、前記立ち上がり部を付き合わせて前記端子の長手方向に沿って溶接することで前記圧着予定部を閉じた管状とし、
前記閉鎖工程で前記圧着予定部の一端をレーザー溶接により閉鎖することを特徴とする端子の製造方法。 - 前記止水部材は、管状の前記圧着予定部の軸方向における少なくとも一部に、前記圧着予定部の内周面に沿って環状に位置するように配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の端子の製造方法。
- 前記止水部材として硬化する合成樹脂を用い、前記打ち抜き工程の前または後に、硬化前の状態の前記止水部材を配置することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の端子の製造方法。
- 条をプレス加工により打ち抜いて、複数の端子成形片を有する連鎖端子を形成する打ち抜き工程と、
前記端子成形片に対し、電線と圧着される圧着予定部を管状に形成する加工を含む曲げ加工を施して、端子を形成する曲げ工程と、
前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する閉鎖工程と、
前記打ち抜き工程の前または後に、前記曲げ工程で前記圧着予定部の内面とされる位置に止水部材を配置する工程と、
前記連鎖端子から前記端子を切り出す切出工程と、
前記圧着予定部に可撓性の絶縁被覆層を有する電線を挿入する工程と、
前記端子と前記電線を圧着接合する工程とを有し、
前記止水部材は、前記端子と前記電線を圧着接合する際に用いる一対の圧着工具の当接位置に対応する部位が他の部位より厚い形状で配置される電線接続構造体の製造方法。 - 前記閉鎖工程は、前記圧着予定部の一端をプレスにより閉じる工程と、プレスにより閉じられた前記圧着予定部の一端を溶接により閉鎖する工程とを含むことを特徴とする請求項6記載の電線接続構造体の製造方法。
- 前記閉鎖工程で前記圧着予定部の一端をレーザー溶接により閉鎖することを特徴とする請求項6または7記載の電線接続構造体の製造方法。
- 前記曲げ工程の後に、前記端子成形片の一部を管状に曲げて溶接により接合を行うことにより前記圧着予定部を形成する工程を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の電線接続構造体の製造方法。
- 前記端子が銅または銅合金からなり、前記電線の芯線がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の電線接続構造体の製造方法。
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