JP6301660B2 - 圧着端子、圧着端子付き電線およびワイヤハーネス - Google Patents

Description

この発明は、たとえば自動車用ワイヤハーネスに用いられるような圧着端子に関し、より詳しくは、強度を高めて導電性や止水性を確保できるような圧着端子に関する。

圧着端子は、接続相手に接続される端子接続部と、被覆電線に圧着する圧着部と、これらを連結する連結部を一体に備えている。雌型端子などの圧着端子では、端子接続部も圧着部も、金属板を曲げて立体的に形成されるので、それら自体は剛性を有する。しかし連結部は、端子接続部と圧着部の間の移行部分であるので、特別に何らかの構成が付与されるわけではなかった。つまり従来の連結部は、端子接続部と圧着部の形状に従っておのずと一定の形状になっているだけであった。

このような連結部は、基本的に他の部分よりも高さが低いので、応力が集中しやすく、他の部分と比べて高い剛性は得られない。

被覆電線の導体と圧着部との間に水分が侵入することを防止すべく、圧着部を筒状にして連結部の圧着部側の部分に止水可能な封止部を設ける場合には、下記特許文献１に開示されているように、厚み方向に押し潰して上下に重なり合う部分を互いに密着させることが行われている。封止部は上下に潰した偏平な形状であるので、前述のように他の部分と比べて高さが低いという点で同じであって、おのずと他の部分よりも剛性が低い状態であった。

しかも、被覆電線を接続した圧着端子は、端子接続部をコネクタハウジングのキャビティに固定して用いられるが、圧着部に接続される被覆電線は長く重量もあり、変形もする。

このため、コネクタの抜き差し時にかかる負荷や自動車走行等による振動によって、連結部にかかる応力は大きく、損傷してしまうおそれがある。この部分の損傷は、導電性や止水性の劣化をもたらすことになる。

特開２００４−７１４３７号公報

そこで、この発明は、連結部の強度を向上して、高耐久の圧着端子付き電線やワイヤハーネスを提供できるようにすることを主な目的とする。

この発明は、電線と圧着接続する圧着部と、接続相手と電気的接続する接続部とを連結する連結部を備えた圧着端子であって、前記連結部に、該連結部の一部を端子板厚方向に膨出させた膨出部分が備えられ、前記圧着部が筒状であるとともに、前記連結部の前記圧着部側の端部に前記圧着部を封止する封止部が形成され、前記封止部に、該封止部の内面を一体化するとともに、端子幅方向の一端側から他端側に向けて延びる溶接部が形成され、前記溶接部は、一部が前記膨出部分を通るように、又は、一部が前記膨出部分の近傍に沿うよう形成された圧着端子である。
膨出部分は、連結部の一部を膨出していれば、１つだけを形成するに限らず、複数形成してもよい。
この発明の膨出部分は、曲げや捩じれなどに対する耐性を連結部に付与して強度を高める。

またこの発明により、封止部が、圧着部に止水性を付与して、圧着部が腐食することを抑制する。
また、溶接部が、圧着部の止水性を向上させる。

この発明の態様として、前記膨出部分の周囲に、断面形状において屈曲する隅角輪郭線を有することができる。
この発明により、隅角輪郭線が、曲げや捩じれなどに対する耐性を向上させる。

またこの発明の態様として、前記溶接部が、端子幅方向と交差する方向に延びる線を有することができる。
この発明により、たとえば、端子幅方向における圧着端子の両側端部を結ぶＶ字状、円弧状、Ｕ字状、または曲線状である溶接部が、連結部に加わる負荷を多方向に分散させて、連結部が端子幅方向に沿って折れることを防止する。

またこの発明の態様として、上記の圧着端子と前記電線とを圧着接続することができる。
この発明により、連結部の曲げや捩じれに対する耐性と止水性とに優れた圧着端子で圧着端子付き電線を構成することができる。圧着端子付き電線を構成する圧着端子は、優れた止水性を有することにより、電線と圧着部との間に水が浸入して腐食することがないため、電気的接続性に優れている。

またこの発明の態様として、上記の圧着端子付き電線における前記圧着端子をコネクタハウジング内に挿嵌することができる。
この発明により、連結部の曲げや捩じれに対する耐性と止水性に優れた圧着端子でワイヤハーネスを構成することができる。ワイヤハーネスを構成する圧着端子は、優れた耐性を有する連結部によって、たとえば、コネクタ同士の着脱に伴う相手側端子との着脱する際の振動や負荷、またはエンジンの振動や自動車の走行時の振動などで電線が揺動する際の付加などに耐え得る。

この発明によれば、連結部の強度が向上するので、高耐久の圧着端子付き電線やワイヤハーネスを得ることができる。

圧着端子付き電線の斜視図。 雌型圧着端子および被覆電線の斜視図。 雌型圧着端子の断面図。 ワイヤハーネスの斜視図。 封止部分の加工工程を示す断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。 他の実施例における連結部周辺の平面図と封止部分の断面図。

この発明の一実施例を以下図面用いて説明する。
図１は、斜視方向からの圧着端子付き電線１を示し、図２は、斜視方向からの被覆電線１０と雌型圧着端子２０とを示し、図３は、端子長手方向に沿った雌型圧着端子２０の中央の縦断面図を示し、図４は、斜視方向からのワイヤハーネス１Ａを示し、図５は、封止部分２３ａを形成する様子をあらわす縦断面図を示している。図６から図１３は、他の実施形態における連結部２３部周辺の平面図と、封止部分２３ａにおける端子長手方向の中央で端子幅方向に沿って切断した断面図を示している。

圧着端子付き電線１は、図１に示すように、被覆電線１０と雌型圧着端子２０とを導通可能に圧着接続して構成している。

被覆電線１０は、図２に示すように、アルミニウムやアルミニウム合金製であるアルミニウム系の素線１１ｂを複数引き揃えて構成した導体１１を絶縁被覆１２で被覆している。

この被覆電線１０の先端側である電線先端部１０ａは、雌型圧着端子２０と圧着接続される部分であり、被覆電線１０の先端側における絶縁被覆１２を所定長さ剥いで導体１１を露出させた導体先端部１１ａと、絶縁被覆１２の該導体先端部１１ａ側である被覆先端部１２ａとで構成している。

雌型圧着端子２０は、図１および図２に示すように、電線先端部１０ａと圧着接続する筒状の圧着部２１と、図示しない雄型圧着端子の接続タブを挿通して、雄型圧着端子と電気的に接続する箱状の接続部２２と、これら圧着部２１と接続部２２とを連結する連結部２３とを備えている。

この雌型圧着端子２０は、雌型圧着端子２０を平面展開した形状に打ち抜いた銅や銅合金製である端子基材を曲げて、上記各部を形成している。

圧着部２１は、導体先端部１１ａと圧着する導体圧着部分２１ａと、被覆先端部１２ａと圧着する被覆圧着部分１２ｂとを備えている。
導体圧着部分２１ａの内径を、導体先端部１１ａの外径よりもわずかに大きく形成するとともに、被覆圧着部分２１ｂの内径を、被覆先端部１２ａの外径よりもわずかに大きく形成している。つまり、圧着部２１は、導体圧着部分２１ａと被覆圧着部分２１ｂが段差状になるように形成されている。

接続部２２は、雄型圧着端子の接続タブの挿通を許容するとともに、図４に示すコネクタ２５のキャビティ２５ａへ挿嵌可能に形成されている。

連結部２３は、圧着部２１側の端部に、筒状に曲げられた端子基材を偏平状に押し潰して、圧着部２１を封止するように、端子基材が重合する封止部分２３ａを備えている。

封止部分２３ａには、図１から図３に示すように、封止部分２３ａの中央に端子基材の一部をプレスして端子板厚方向上側に膨らませた円形の膨出部分２３ｂと、該膨出部分２３ｂを避けるように、端子幅方向と交差する方向に延びる線を有する溶接個所２３ｃとを形成している。
本実施例における溶接個所２３ｃは、端子幅方向における中央の接続部２２側を頂点し、端子幅方向における封止部分２３ａの両端を結ぶＶ字状である。

膨出部分２３ｂは、図３に示すように、偏平状に重合した端子基材が、ともに端子板厚方向上側に膨らまされ、図１および図２に示すように、膨出部分２３ｂの周囲に、断面形状において屈曲する隅角輪郭線２３ｄを、封止部分２３ｄの上面および下面に有している。
溶接個所２３ｃは、図示しないファイバーレーザ溶接装置によって端子板厚方向上側から、重合された端子基材の隙間を塞ぐように、内面を一体にファイバーレーザ溶接する箇所である。

ワイヤハーネス１Ａは、図４に示すように、上記の圧着端子付き電線１を構成する雌型圧着端子２０をコネクタ２５のキャビティ２５ａに保持した構成である。

続いて、雌型圧着端子２０、該雌型圧着端子２０を備えた圧着端子付き電線１およびワイヤハーネス１Ａの製造方法について説明する。
まず、雌型圧着端子２０を平面展開した形状に打ち抜いた端子基材を曲げて、雌型圧着端子２０を形成する。

詳しくは、端子基材の圧着部２１に相当する箇所を、端子長手方向まわりに端子基材を筒状に曲げて、対向端部同士を突き合せて形成するとともに、端子基材の接続部２２に相当する箇所を、図示しない雄型圧着端子における接続タブの挿通を許容する箱状に曲げて形成する。
端子基材を曲げて各部を形成した雌型圧着端子２０の圧着部２１は、対向端部同士をファイバーレーザ溶接装置によってファイバーレーザ溶接する。

次に、連結部２３は、図５に示すように、圧着部２１側の端部における端子基材を筒状から偏平状にプレスして、端子基材が重合する封止部分２３ａを形成する。
この際に用いる金型３０は、上型３１と下型３２を、封止部分２３ｂの上下方向に対向配置して構成している。

上型３１のプレス面には、円形の凹部３１ａを形成しており、該凹部３１ａの周囲に、断面形状において屈曲する角部輪郭線３１ｂが形成されている。
下型３２のプレス面には、円形の凸部３２ａを形成しており、該凸部３２ａの周囲に、断面形状において屈曲する隅部輪郭線３２ｂが形成されている。

凹部３１ａと凸部３２ａは、上型３１と下型３２とのプレス面を合わせると、凹部３１ａと凸部３２ａとが組み合うように形成されている。

このため、金型３０によって封止部分２３ａをプレスする際において、封止部分２３ａの中央に、重合する端子基材の一部が端子板厚方向上側に向けて円形に膨らむ膨出部分２３ｂと、該２３ｂの周囲に、断面形状において屈曲する隅角輪郭線２３ｄとが形成される。
封止部分２３ａを形成した連結部２３は、封止部分２３ａをファイバーレーザ溶接装置によってファイバーレーザ溶接して、上述するようなＶ字状の溶接個所２３ｃが封止部分２３ａに形成される。

圧着端子付き電線１は、雌型圧着端子２０の圧着部２１の内部に被覆電線１０の電線先端部１０ａを挿入し、導体先端部１１ａを導体圧着部分２１ａで圧着するとともに、被覆先端部１２ａを被覆圧着部分２１ｂで圧着して形成する。
圧着接続した導体圧着部分２１ａは、図１に示すように、内部で圧着された導体先端部１１ａとともに断面Ｕ字状に圧着されているが、他の形状でもよい。

ワイヤハーネス１Ａは、圧着端子付き電線１の雌型圧着端子２０をコネクタ２５のキャビティ２５ａに挿嵌して構成する。

続いて、雌型圧着端子２０、該雌型圧着端子２０を備えた圧着端子付き電線１およびワイヤハーネス１Ａの作用効果について説明する。
連結部２３に、該連結部２３の一部を端子板厚方向に膨出させた膨出部分２３ｂを備えたことにより、雌型圧着端子２０は、連結部２３における封止部分２３ａの曲げや捩じれなどに対する耐性を封止部分２３ａに付与して、連結部２３の強度を高めることができる。

これにより、連結部２３ａは、曲げや捩じれなどで曲がったり、折れたりすることがないため、亀裂が入ることもなく、これらに伴って雌型圧着端子２０の導電性や止水性が低下することはない。

膨出部分２３ｂの周囲に、断面形状において屈曲する隅角輪郭線２３ｄを有することにより、該隅角輪郭線２３ｄが、曲げや捩じれなどに対する連結部２３の強度を向上させることができる。

連結部２３の圧着部２１側の端部に圧着部２１を封止する封止部分２３ａを形成したことにより、圧着部２１に止水性を付与して、互いが異種金属である導体先端部１１ａと圧着部２１との接触部分が腐食することを抑制し、雌型圧着端子２０の導電性を維持することができる。

封止部分２３ａに、該封止部分２３ａの内面を一体化する溶接個所２３ｃを形成したことにより、溶接個所２３ｃが、圧着部２１の止水性を向上させ、腐食によって雌型圧着端子２０の導電性が低下することがない。

溶接個所２３ｃを、膨出部分２３ｂを避けるように、端子幅方向と交差する方向に延びる線を有するＶ字状に形成したことにより、連結部２３に加わる負荷を多方向に分散させて、連結部２３が端子幅方向まわりに曲がって折れることを防止することができる。

被覆電線１０と雌型圧着端子２０とを圧着接続したことにより、高い強度を有する連結部２３を備えた雌型圧着端子２０を備えた圧着端子付き電線１を得ることができる。これにより、圧着端子付き電線１には、優れた導電性と止水性が付与される。

圧着端子付き電線１における雌型圧着端子２０を図示しないコネクタ２５のキャビティ２５ａに挿嵌したことにより、高い強度を有する連結部２３を備えた雌型圧着端子２０を備えたワイヤハーネス１Ａを得ることができる。これにより、ワイヤハーネス１Ａには、圧着端子付き電線１と同様に、優れた導電性と止水性が付与される。

圧着部２１を、導体圧着部分２１ａと被覆圧着部分２１ｂが段差状になるように形成したことにより、導体先端部１１ａと圧着する導体圧着部分２１ａは、圧着する際に、導体圧着部分２１ａにおける端子基材の余肉を発生させることがない。これにより、余肉によって導体圧着部分２１ａの内面にしわなどが形成されずに、密着した状態で電線先端部１０ａと導体圧着部分２１ａとを圧着接続することができる。

溶接個所２３ｃを、ファイバーレーザ溶接装置を用いてファイバーレーザ溶接を行ったことにより、溶接装置は、小型化を図ることができるとともに、安定性と信頼性を得ることができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の電線は、実施形態の被覆電線１０に対応し、
以下同様に、
圧着端子は、雌型圧着端子２０に対応し、
封止部は、封止部分２３ａに対応し、
溶接部は、溶接個所２３ｃに対応し、
コネクタハウジングは、コネクタ２５に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

たとえば、本実施例における膨出部分２３ｂは、封止部分２３ａの中央で端子板厚方向上側に膨らむ円形に形状したが、本発明の膨出部分２３ｂはこれに限らず、図６から図１３に示すように、様々な形状、数、または位置に適宜設定することができる。

詳述すると、膨出部分２３ｂは、図６に示すように、端子板厚方向下側に膨出するような形状、図７に示すような楕円形、図８に示すような矩形、図９および図１０に示すようなブーメラン（三日月）型の形状でもよく、また、図１１に示すように、重合する端子基材をそれぞれ対向する端子板厚方向に膨らませて、端子基材同士の間に空間が形成されるように形成してもよい。さらに、膨出部分２３ｂは、図７に示すように、封止部分２３ａの中央から外れた位置でも、図示しないが、連結部２３であれば、封止部分２３ａ以外の位置、封止部分２３ａを跨ぐ位置でもよい。これらの場合においても、本実施例で挙げた効果と同様の効果を奏することができる。

また、膨出部分２３ｂは、図１２に示すように、封止部分２３ａに２つ形成しても、図１３に示すように、３つ形成してもよい。この場合においては、膨出部分２３ｂおよび隅角輪郭線２３ｄの数が増加することにより、本実施例で挙げた効果以上の効果を期待することができる。

本実施例における溶接個所２３ｃは、上述のように端子幅方向における封止部分２３ａの両端を結ぶＶ字状に形成したが、本発明の溶接個所２３ｃはこれに限らず、様々な形状に適宜設定することができる。

詳述すると、溶接個所２３ｃは、図６に示すように、Ｖ字状の頂点が圧着部２１側に位置するように形成しても、図９に示すように、封止部分２３ａを通過するように形成しても、図１０に示すように、膨出部分２３ｂに沿うように形成してもよく、また、図８および９に示すような円弧状、図１３に示すような膨出部分２３ｂを避ける曲線状でもよい。さらに、溶接個所２３ｃは、図示しないが、複数の溶接個所２３ｃを形成しても、直線状に形成してもよい。これらの場合においても、本実施例で挙げた効果と同様の効果を奏することができる。

素線１１ｂは、アルミニウム系の素線１１ｂだけに限らず、銅や銅合金製である銅系の素線でも、導電性を有する他の材料で形成した素線でもよい。
導体１１は、複数の素線１１ｂを撚って構成した撚り線でもよく、また、複数の素線１１ｂで構成するだけに限らず単線でもよいし、アルミニウム系と銅系の素線を引き揃えた異種混合導体でもよい。

雌型圧着端子２０は、接続タブを有する雄型圧着端子でもよいし、たとえば、丸型の接続部を有するアース端子などでもよい。
端子基材は、銅や銅合金製の端子基材に限らず、導電性を有する他の材料で形成した端子基材でもよい。

圧着部２１は、導体圧着部分２１ａの内径を被覆圧着部分２１ｂの内径に合わせて形成した直管状でもよい。
封止部分２３ｂは、偏平状に重合する端子基材をそれぞれ端子板厚方向に対向する方向に膨らませて、封止部分２３ｂの内部のみに空間を有するものでもよい。

溶接する方法は、ファイバーレーザ溶接装置を用いたファイバーレーザ溶接に限らず、電気抵抗溶接装置を用いた電気抵抗溶接などを行ってもよい。

１…圧着端子付き電線
１Ａ…ワイヤハーネス
１０…被覆電線
１０ａ…電線先端部
１１…導体
１１ａ…導体先端部
１２…絶縁被覆
１２ａ…被覆先端部
２０…雌型圧着端子
２１…圧着部
２１ａ…導体圧着部分
２１ｂ…被覆圧着部分
２２…接続部
２３…連結部
２３ａ…封止部分
２３ｂ…膨出部分
２３ｃ…溶接個所
２３ｄ…隅角輪郭線
２５…コネクタ
２５ａ…キャビティ
３０…金型
３１…上型
３１ａ…凹部
３１ｂ…角部輪郭線
３２…下型
３２ａ…凸部
３２ｂ…隅部輪郭線

Claims (5)

1. 電線と圧着接続する圧着部と、接続相手と電気的接続する接続部とを連結する連結部を備えた圧着端子であって、
   前記連結部に、該連結部の一部を端子板厚方向に膨出させた膨出部分が備えられ、
   前記圧着部が筒状であるとともに、前記連結部の前記圧着部側の端部に前記圧着部を封止する封止部が形成され、
   前記封止部に、該封止部の内面を一体化するとともに、端子幅方向の一端側から他端側に向けて延びる溶接部が形成され、
   前記溶接部は、一部が前記膨出部分を通るように、又は、一部が前記膨出部分の近傍に沿うよう形成された
   圧着端子。
2. 前記膨出部分の周囲に、断面形状において屈曲する隅角輪郭線を有した
   請求項１に記載の圧着端子。
3. 前記溶接部が、端子幅方向と交差する方向に延びる線を有する
   請求項１又は請求項２に記載の圧着端子。
4. 請求項１から３のうちいずれか一項に記載の圧着端子と前記電線とを圧着接続した
   圧着端子付き電線。
5. 請求項４に記載の圧着端子付き電線における前記圧着端子をコネクタハウジング内に挿嵌した
   ワイヤハーネス。

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