JP6782377B1 - 電線導体への端子圧着方法及び該方法に使用する圧着接続端子 - Google Patents

Abstract

【課題】空隙部を有する導体圧着部により、電線の導体部を部分的に強弱を付して圧着固定し、電気的接続の信頼性を確保する。【解決手段】圧着片３ｃ、３ｄに空隙部３ｇを有する導体圧着部３において、長手方向に沿って空隙部３ｇを３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分し、領域Ａ、Ｂ、Ｃに対応して圧着用金型の形状を違えて、圧着の形態を変えて圧着固定する。長手方向での前後端の領域Ａ、Ｃでは、空隙部３ｇの内容積を中央の領域Ｂの内容積よりも小さくなるように圧着する。これにより、領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける圧着力に強弱差が与えられ、特に領域Ａ、Ｃでは導体部９ｂを押し潰し、芯線同士も隙間がないように緊締され、導体部９ｂが引き抜きによる抜け出しの虞れが少なくなる。また、領域Ｂでは弾性的に圧着力が加えられる。【選択図】図６

Description

本発明は、例えばコネクタハウジングに内装し、相手側コネクタの接続端子と嵌合する圧着接続端子の圧着方法、及び該方法において好適に使用可能な圧着接続端子に関するものである。

近年の電気製品の小型化、軽量化、集積化に伴い、回路の接続に使用される接続端子には、より小型のものが要求されている。例えば、自動車のハーネス回路において、相手側接続端子に挿入される棒状の挿入部は、接続する電線よりも細径で、外径が０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度の四角形状のものが使用されることがある。また、多数本の極細径の芯線を有する繊維電線に取り付けて使用される接続端子もある。

繊維電線を接続端子に圧着する場合に、繊維電線の導体部は、極細の繊維芯線の周囲に銅メッキを形成して、多数本を撚り合わせているために、導体部は伸展性、可塑性に乏しく、小型の接続端子により繊維電線に対し、大きな信頼性を持って接続をすることがなかなか困難である。接続端子の繊維電線に対する固定が不十分な場合には、繊維電線が接続端子から引き抜かれ易く、また良好な導電性を得ることも難しい。

このように細線化された電線に対応して、本出願人は特許文献１に係る圧着接続端子を提案した。

特許第６５０６８７７号公報

この特許文献１に係る発明によれば、細径の電線に対して良好な弾性力を持って圧着可能ではあるが、電線導体への圧着が均等な力分布によりなされるために、繊維電線に対し十分な固定がされるとは限らず、強力な引き抜き力が加わると繊維電線が圧着接続端子から抜け出す虞れがある。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、極めて細径の電線であっても、その導体部を空隙部を介して長手方向に強弱を付けて加締め止めし、電気的接続の信頼性を確保し得る電線導体への端子圧着方法及び該方法に使用する圧着接続端子を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る電線導体への端子圧着方法は、相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた一対の圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って内容積が均一な空隙部を備えた導体圧着部を後方に配置した圧着接続端子を用いて、前記一対の圧着片により繊維電線である導体部を加締めて固定する電線導体への端子圧着方法であって、前記導体圧着部の前記空隙部を設けた前記圧着片の間に前記繊維電線を配置する第１工程と、圧着用金型を用いて前記圧着片を周囲から加締めて前記繊維電線を固定する第２工程とを有し、該第２工程により前記圧着片を加締める際に、前記空隙部を偏平に縮小すると共に、前記折り返し部に沿って前記空隙部の内容積を変化させることを特徴とする。
また、本発明に係る電線導体への端子圧着方法は、相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた一対の圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って内容積が変化している空隙部を備えた導体圧着部を後方に配置した圧着接続端子を用いて、前記一対の圧着片により電線の導体部を加締めて固定する電線導体への端子圧着方法であって、前記導体圧着部の前記空隙部を設けた前記圧着片の間に前記導体部を配置する第１工程と、圧着用金型を用いて前記圧着片を周囲から加締めて前記導体部を固定する第２工程とを有し、該第２工程により前記圧着片を加締める際に、前記空隙部を偏平に縮小すると共に、前記折り返し部に沿って前記空隙部の内容積を更に変化させることを特徴とする。

更に、本発明に係る圧着接続端子は、相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、電線の導体部を加締めて圧着する一対の圧着片を有する導体圧着部を後方に配置した前記導体部への圧着前の圧着接続端子であって、前記導体圧着部には、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた前記圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って空隙部を形成し、前記圧着片同士の間に、前記導体部を上方から挿入可能とし、前記空隙部は前記折り返し部に沿ってその内容積が変化していることを特徴とする。

本発明に係る電線導体への端子圧着方法によれば、多数本の芯線が撚り合わされている細径の電線の導体部であっても、圧着接続端子の空隙部を設けた導体圧着部により、導体に対し確実に圧着接続し、良好な固定力と導電性とを得ることができる。

また、本発明に係る圧着接続端子によれば、電線の導体部に圧着する方法において、良好な圧着を可能とする。

実施例１の圧着接続端子の斜視図である。 導体圧着部の横断面図である。 打ち抜いた導電金属板の平面図である。 折曲工程の一過程での導体圧着部の断面図である。 絶縁被覆部を一部を先端縁部に残した状態の電線の斜視図である。 電線を固定した状態の圧着接続端子の斜視図である。 導体圧着部における圧着過程の説明図である。 導体部を固定した状態の領域Ａ、Ｃにおける導体圧着部の横断面図である。 導体部を固定した状態の領域Ｂにおける導体圧着部の横断面図である。 実施例２の圧着接続端子の斜視図である。 折曲工程の一過程での導体圧着部の断面図である。 折曲工程の一過程での導体圧着部の断面図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１で使用する圧着接続端子Ｔの斜視図である。この圧着接続端子Ｔは例えば厚さ０．１５ｍｍの薄肉の黄銅製であり、両表面に銅メッキ、スズメッキ等を施した１枚の導電金属板を打ち抜き、更に折曲して形成されている。

圧着接続端子Ｔの前方側には、相手側コネクタの接続端子と接続する例えば雄型の挿入部である接続部１が形成され、後方側に端縁圧着部２、導体圧着部３、被覆圧着部４が順次に配列されている。

接続部１においては、導電金属板を両側から折り返して、折返片１ａ、１ｂの両縁同士が突き合わされた二層の雄型の挿込端構造とされている。しかし、接続部１は雄型の他の形状や、或いは雌型の受接続部の場合もある。

端縁圧着部２においては、一対の圧着片２ａ、２ｂが、底部２ｃの両側から斜め上方に向けて断面Ｕ字状に立ち上げられている。

導体圧着部３では、図２の横断面図に示すように、内層板３ａと外層板３ｂとの積層構造による一対の圧着片３ｃ、圧着片３ｄが、底部３ｅから両側斜め上方に向けて断面Ｕ字状に立ち上げられている。

圧着片３ｃ、３ｄにおける内層板３ａは、外層板３ｂの上端部の折り返し部３ｆから内側に折り返され、折り返し部３ｆにおける内層板３ａ、外層板３ｂの間に、断面が例えば水滴形状、風船形状、円形状、楕円形状等の、好ましくは水滴形状の空隙部３ｇが形成されている。圧着片３ｃ、３ｄの先端部に沿って設けた空隙部３ｇは、内層板３ａの長手方向に対して内容積が均一である。

なお、内層板３ａの長手方向に前後する端縁部３ｈ同士は、導体圧着部３の底部において、互いに段違い状に配置しており、実施例１ではこれらの端縁部３ｈ同士は密接しているが、離間距離を大きくしてもよい。

被覆圧着部４においては、端縁圧着部２と同様に、一対の圧着片４ａ、４ｂが底部４ｃの両側から、斜め上方に向けて断面Ｕ字状に立ち上げられている。

実際の圧着接続端子には、コネクタハウジング内での姿勢を安定させるためのスタビライザや、コネクタハウジングに対する前後方向への抜け出しを防止するための係止部等が付設されることもあるが、これらの公知の機構の図示は省略している。

図３は図１に示す圧着接続端子Ｔに成型する前の導電金属板５を打ち抜いた状態の平面図である。接続部１では、二重構造の挿入端とするために、下板となる底部１ｃに両側から上板となる折返片１ａ、１ｂが設けられている。端縁圧着部２では、底部２ｃの両側に圧着片２ａ、２ｂとなる辺部２ｄ、２ｅが張り出されている。

導体圧着部３では、中央に配置された外層板３ｂと、この外層板３ｂの両側に連続する内層板３ａとから構成されている。点線は後述するフォーミングプレスにおいて、外層板３ｂから内層板３ａが折り返される位置を示す内折線である。

被覆圧着部４では、底部５ｃの両側に圧着片４ａ、４ｂとなる辺部４ｄ、４ｅが張り出されている。

被覆圧着部４の更に後方には、打ち抜いた状態の導電金属板５同士を連結する送り片６が設けられており、各圧着接続端子Ｔの後端の被覆圧着部４が連結片７により送り片６に接続されている。なお、送り片６に設けられたパイロット孔８は、圧着接続端子Ｔの成型工程において導電金属板５を搬送するために使用される。

このように打ち抜かれた導電金属板５は、例えば必要に応じて面取りや表面処理が行われた後に、送り片６により搬送されながら、フォーミングプレスによる各成型工程において順次に折曲され、図１に示す圧着接続端子Ｔに成型され、リールに巻き取られる。電線への圧着時には、圧着接続端子Ｔはリールから繰り出されながら電線を圧着し、その後に連結片７が切断され、各圧着接続端子Ｔは電線を固定した状態で個々に分離される。

図４は折曲工程の一過程における導体圧着部３の断面図であり、圧着片３ｃ、３ｄが図２に示すような立ち上げられる直前の状態を示している。この段階において、圧着片３ｃ、３ｄの先端の内層板３ａからの外層板３ｂとの折り返し部３ｆの内側には、長手方向に内容積が均一である空隙部３ｇが形成されている。

図５は導体部９ｂから絶縁被覆部９ａを剥離した状態の電線９の斜視図である。使用される電線９は例えば所謂繊維電線であり、径が２０μｍ程度の例えばアラミド繊維フィラメントから成る個々の芯線に、厚さ１μｍ程度の金属メッキとして銅メッキを施し、例えば１３０本の芯線が撚り合わされている。このような電線９の導体部９ｂの径は０．３ｍｍ程度とされ、絶縁被覆部９ａを含めた電線９の外径は０．７〜０．８ｍｍ程度とされている。

導体部９ｂにおいて、絶縁被覆部９ａは円周状にカッタにより切断されて引き抜かれ、後端縁部分を導体部９ｂの先端に残留して、導体部９ｂからはみ出した前端縁部分は切断されている。従って、露出された導体部９ｂの先端には、絶縁被覆部９ａの一部であった残留部９ｃが付設されており、導体部９ｂがばらけることはない。

図６は図５に示す電線９を、電線圧着装置を用いて図１に示す圧着接続端子Ｔにより圧着し固定した状態の斜視図である。電線９の残留部９ｃは、導体部９ｂと共に端縁圧着部２により圧着固定する。導体圧着部３においては、残留部９ｃと絶縁被覆部９ａとの間に露出された導体部９ｂが圧着する。電線９の絶縁被覆部９ａは被覆圧着部４により圧着して固定する。

導体部９ｂに対する導体圧着部３における圧着過程では、図７の断面図に示すように、導体部９ｂが導体圧着部３の圧着片３ｃ、３ｄの間に挿入する。次いで、プレス上型Ｐｕとプレス下型Ｐｄから成る圧着用金型によって、圧着片３ｃ、３ｄにより、空隙部３ｇによる弾性力を伴いながら、導体部９ｂに対し強い圧着力を加え、空隙部３ｇ自体も偏平に縮小し、導体部９ｂを隙間なく強固に締め付けて加締める。

なお、導体圧着部３においては、図６に示すように、長手方向に沿って３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分して、領域Ａ、Ｂ、Ｃに対応して圧着用金型の形状を違えて、加締めの形態を変えている。つまり、長手方向での前後端の領域Ａ、Ｃでは、圧着片３ｃ、３ｄの空隙部３ｇの内容積を中央の領域Ｂの内容積よりも小さくなるように圧着する。

このように、領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける圧着力に強弱差を与え、特に領域Ａ、Ｃでは導体部９ｂを押し潰し、芯線同士も隙間がないように緊締され、導体部９ｂが引き抜きによる抜け出しの虞れが少なくなる。また、領域Ｂでは弾性的に圧着力が加えられ、導体部９ｂの圧着による断線は少ない。

ここで、領域Ａ、Ｃにおける圧着過程では、図８の断面図に示すように、金型であるプレス上型Ｐｕとプレス下型Ｐｄの間隔を狭めて、圧着片３ｃ、３ｄの空隙部３ｇの内容積が小さくなるように加締める。領域Ｂにおける圧着過程では、図９の断面図に示すように、プレス上型Ｐｕとプレス下型Ｐｄによって、圧着片３ｃ、３ｄの空隙部３ｇの内容積が稍々縮小される程度に加締める。このようにして、導体圧着部３の圧着片３ｃ、３ｄにより、導体部９ｂは領域Ａ、Ｂ、Ｃによって圧着の強弱が付された加締め止めがなされる。

なお、電線９を圧着した後の圧着接続端子の各部の例示的寸法については、端縁圧着部２の幅ａは０．９ｍｍ、高さｂは１．２ｍｍ、導体圧着部３の長さｃは４．５ｍｍ、幅ｄは１．０ｍｍ、領域Ｂの高さｅは０．７５ｍｍ、被覆圧着部４の幅ｆは１．１ｍｍ、高さｇは１．５ｍｍ程度である。また、導体圧着部３の領域Ａ、Ｂ、Ｃの長手方向の長さは、それぞれ例えば１．５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．５ｍｍ程度とされている。

このように、実施例１の方法によれば、多数本が撚り合わされている導体部９ｂを、導体圧着部３の空隙部３ｇの内容積を長手方向に分けて又は連続して変化させて加締めることによって、機械的に緊締して圧着する部分と、弾性的に力を加えて圧着する部分とに圧着固定することができる。

被覆圧着部４においては、電線９の絶縁被覆部９ａの外側を一対の圧着片４ａ、４ｂにより加締めることにより、被覆圧着部４の特に辺部４ｄ、４ｅが絶縁被覆部９ａに噛み込むようにして圧着されている。これにより、絶縁被覆部９ａを固定し、電線９に作用する引抜力に対抗することができる。

なお実施例１では、空隙部３ｇの内容積の変化を長手方向に領域Ａ、Ｂ、Ｃの３区分としたが、３つの領域に拘ることはなく、領域を区分できない程度に長手方向に連続して空隙部３ｇの内容積を変化させてもよい。なお、領域Ｂの両側の領域Ａ、Ｃの空隙部３ｇの内容積を小さくしたが、これは逆であってもよい。

また実施例では、圧着すべき電線は繊維電線について説明したが、繊維電線以外の導体に対しても有効に適用できる。

実施例１では、同一形状の空隙部３ｇを有する圧着接続端子を、導体部９ｂへの加締め圧着時に、空隙部３ｇにおける内容積を長手方向で変化させる。これに対し実施例２では、予め圧着接続端子Ｔ’の空隙部における内容積を長手方向で変化させておき、圧着時にはこの形状を助長して加締めて、空隙部における内容積を変化させる。

図１０は実施例２で使用する圧着接続端子Ｔ’の斜視図である。この圧着接続端子Ｔ’は実施例１の圧着接続端子Ｔとは同等の材料で作成されるが、導体圧着部３の構造が異なっている。圧着接続端子Ｔ’においては、接続部１、端縁圧着部２，被覆圧着部４は実施例１の圧着接続端子Ｔと同様の構成であり、図１と同じ符号は同じ部位を示している。

実施例２の導体圧着部３’は、長手方向に沿った内層板３ａと外層板３ｂとの積層構造とする一対の圧着片３ｉ、３ｊから成り、圧着片３ｉ、３ｊのそれぞれの上部における折り返し部３ｋには空隙部３ｍが形成されている。空隙部３ｍは実施例１と同様に、長手方向に沿って３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分されており、両側の領域Ａ、Ｃは内容積が小さい空隙部３ｍ’とされ、中央の領域Ｂは内容積が大きい空隙部３ｍ”とされている。

図１１は圧着接続端子Ｔ’の折曲工程の一過程での導体圧着部３’の断面図である。領域Ｂに相当する外層板３ｂの一部を、外側にプレス工程によって膨出させておき、これを図１２に示すように内側に折曲することにより、大径の空隙部３ｍ”が形成されている。なお図１２において、点線は空隙部３ｍ’を示している。

続いて、この導体圧着部３’を図１０に示すように折曲することにより、圧着接続端子Ｔ’が完成する。圧着時においては、領域Ａ、Ｃと領域Ｂとで形状が異なる圧着用金型を用いて、空隙部３ｍ’、空隙部３ｍ”の内容積がそれぞれ小さくなるように加締める。これにより、領域Ａ、Ｃにおける空隙部３ｍ’の断面は図８の空隙部３ｆ’と同様に縮小され、領域Ｂにおける空隙部３ｍ”は図９の空隙部３ｆ”と同様に縮小される。

なお、空隙部３ｍ’、３ｍ”の内容積は段階的に変化させても、連続的に変化させてもよい。また、空隙部３ｍ’、３ｍ”同士の配置は実施例２に限定されない。

１ 接続部
２ 端縁圧着部
３、３’ 導体圧着部
３ａ 内層板
３ｂ 外層板
３ｃ、３ｄ、３ｉ、３ｊ 圧着片
３ｆ、３ｋ 折り返し部
３ｇ、３ｍ 空隙部
４ 被覆圧着部
５ 導電金属板
９ 電線
９ａ 絶縁被覆部
９ｂ 導体部
Ａ、Ｂ、Ｃ 領域

Claims (8)

1. 相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた一対の圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って内容積が均一な空隙部を備えた導体圧着部を後方に配置した圧着接続端子を用いて、前記一対の圧着片により繊維電線である導体部を加締めて固定する電線導体への端子圧着方法であって、
   前記導体圧着部の前記空隙部を設けた前記圧着片の間に前記繊維電線を配置する第１工程と、圧着用金型を用いて前記圧着片を周囲から加締めて前記繊維電線を固定する第２工程とを有し、
   該第２工程により前記圧着片を加締める際に、前記空隙部を偏平に縮小すると共に、前記折り返し部に沿って前記空隙部の内容積を変化させることを特徴とする電線導体への端子圧着方法。
2. 相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた一対の圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って内容積が変化している空隙部を備えた導体圧着部を後方に配置した圧着接続端子を用いて、前記一対の圧着片により電線の導体部を加締めて固定する電線導体への端子圧着方法であって、
   前記導体圧着部の前記空隙部を設けた前記圧着片の間に前記導体部を配置する第１工程と、圧着用金型を用いて前記圧着片を周囲から加締めて前記導体部を固定する第２工程とを有し、
   該第２工程により前記圧着片を加締める際に、前記空隙部を偏平に縮小すると共に、前記折り返し部に沿って前記空隙部の内容積を更に変化させることを特徴とする電線導体への端子圧着方法。
3. 前記第２工程では前記折り返し部に沿って形状を違えた前記圧着用金型により、前記空隙部の内容積を前記折り返し部に沿って変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電線導体への端子圧着方法。
4. 前記第２工程では前記空隙部の内容積を前記折り返し部に沿って、段階的に又は連続的に変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電線導体への端子圧着方法。
5. 前記第２工程により加締めた後の前記空隙部の内容積は、前記折り返し部中央の前記空隙部の内容積よりも、その両側の前記空隙部の内容積を小さくすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電線導体への端子圧着方法。
6. 相手側コネクタの接続端子と接続する接続部を前方に配置し、電線の導体部を加締めて圧着する一対の圧着片を有する導体圧着部を後方に配置した前記導体部への圧着前の圧着接続端子であって、
   前記導体圧着部には、底部から断面Ｕ字状に両側に立ち上げた前記圧着片を上部で内側に折り返し、該折り返し部に沿って空隙部を形成し、前記圧着片同士の間に、前記導体部を上方から挿入可能とし、
   前記空隙部は前記折り返し部に沿ってその内容積が変化していることを特徴とする圧着接続端子。
   
7. 前記空隙部の内容積は前記折り返し部に沿って、段階的に又は連続的に変化させたことを特徴とする請求項６に記載の圧着接続端子。
8. 前記空隙部の内容積は、前記折り返し部中央の前記空隙部の内容積よりも、その両側の前記空隙部の内容積を小さくしたことを特徴とする請求項６又は７に記載の圧着接続端子。

Images