JP7028736B2 - 端子付き電線およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、端子付き電線およびその製造方法に関する。

近年、自動車の多機能化および高性能化に伴い、自動車に様々な電装機器が搭載されてきている。そのため、自動車の電気回路は複雑化し、各電装機器に電力や電気信号を安定的に供給することが必要不可欠になっている。様々な電装機器が搭載された自動車には、複数本の被覆電線を束ねることによって形成されたワイヤーハーネスが配索される。自動車内においては、ワイヤーハーネスが回路基板に端子を介して接続されたり、ワイヤーハーネス同士がコネクタを介して接続されたりすることによって電気回路が形成される。

また、ワイヤーハーネス同士を接続するコネクタの内部に設けられた圧着端子に被覆電線が圧着接続されて構成された端子付き電線が提案されている。この端子付き電線は、端子圧着装置によって圧着端子が被覆電線に圧着される。

特許文献１、２には、被覆電線に対して圧着される圧着端子の圧着部を、被覆電線の端末部を挿入可能、かつ導体から絶縁被覆の先端部までを覆う長さの筒状に形成し、導体の先端部に対応する一端部に、止水を行う封止部を設けた構成が記載されている。

国際公開第２０１５／０５６６７２号 国際公開第２０１５／１９９０７８号

ところで、特許文献１、２の端子付き電線において、被覆電線の導体および圧着端子は、圧着の際に塑性変形されている。しかしながら、塑性変形後も、導体および圧着端子が有する弾性によって変形前の形状にある程度復元しようとする復元力が発生する。この復元力により導体部および圧着端子の形状がある程度復元すると、導体部と圧着端子との密着性が低下する場合がある。このように導体部および圧着端子の形状がある程度復元しようとする現象はスプリングバックとも呼ばれる。なお、このようなスプリングバックは、比較的太径の被覆電線を用いた場合に発生しやすい。スプリングバックが発生し、導体と圧着端子との密着性が低下すると、圧着部の導通性能が低下する場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧着部の導通性能の低下が抑制された端子付き電線およびその製造方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る端子付き電線は、長手方向に延伸する導体と該導体の外周に形成された絶縁性の被覆とを有し、先端部において前記導体の外周の被覆が除去されて該導体が露出している被覆電線と、前記被覆電線の先端部が管状部に挿入され、前記露出している導体と前記被覆の一部とに圧着接続された圧着端子と、を備え、前記圧着端子は、前記露出している導体と圧着される導体圧着部と、前記被覆と圧着される被覆圧着部と、を有し、前記導体圧着部は、前記長手方向に垂直な断面において、前記管状部の外周の一部が圧潰されて窪んだ窪み部を有する凹形状であり、かつ、前記導体圧着部は、前記長手方向に沿った断面において、前記長手方向に略直線状に延びるように該導体を圧着しているストレート圧着部と、前記ストレート圧着部よりも先端側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を前記ストレート圧着部側に有する隆起部とを有する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記導体圧着部は、前記長手方向に垂直な断面における前記窪み部の底部が、前記窪み部と対向する下部側に凹んだ２つの凹部と、前記２つの凹部の間に位置し前記下部側とは反対側に突出した凸部とを有する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記長手方向に垂直な断面における前記凸部の曲率半径をＲ１、前記２つの凹部の曲率半径の小さくない方をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２が成り立つ、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記導体圧着部の、前記長手方向に垂直な断面における前記窪み部と、前記窪み部に対して幅方向両側に位置する側部との接続部の曲率半径の大きくない方をＲ３とすると、Ｒ３≧Ｒ１≧Ｒ２が成り立つ、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記長手方向に垂直な断面における前記２つの凹部の外表面のそれぞれと前記凸部の外表面との接続点における、前記凹部の外表面のそれぞれの接線と前記凸部の外表面の接線のそれぞれとが、略一致する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記導体圧着部は、前記長手方向に沿った断面において、前記ストレート圧着部の上面を基準とした前記隆起部の高さをＨ１、前記ストレート圧着部よりも基端側の導体圧着部である基端側圧着部の最大高さをＨ２とすると、Ｈ１＜Ｈ２が成り立つ、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記基端側圧着部は、前記ストレート圧着部側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を有する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記隆起部における凹形状に反った側部の曲率半径をＲａ、前記基端側圧着部における凹形状に反った側部の曲率半径をＲｂとすると、Ｒａ≧Ｒｂが成り立つ、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線は、前記導体圧着部は先端側が封止されている、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線の製造方法は、長手方向に延伸する導体と該導体の外周に形成された絶縁性の被覆とを有し、先端部において前記導体の外周の被覆が除去されて該導体が露出している被覆電線の先端部を、圧着端子の管状部に挿入する挿入工程と、前記圧着端子の外周に圧力を加えて該圧着端子を前記露出している導体と前記被覆の一部とに圧着接続する圧着工程と、を含み、前記圧着工程において、前記圧着端子に対して、前記露出している導体と圧着する導体圧着部と、前記被覆と圧着する被覆圧着部と、を形成し、前記導体圧着部を、前記長手方向に垂直な断面において、前記管状部の外周の一部が圧潰されて窪んだ窪み部を有する凹形状に形成し、前記導体圧着部を、前記長手方向に沿った断面において、前記長手方向に略直線状に延びるように該導体を圧着しているストレート圧着部と、前記ストレート圧着部よりも先端側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を前記ストレート圧着部側に有する隆起部とを有するように形成する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る端子付き電線の製造方法は、前記圧着端子の管状部は、長手方向で径が略一定の等径管状部と、前記等径管状部に連続して前記等径管状部よりも先端側に位置し、外周の一部の高さが前記等径管状部から先端側に向かうにつれて低くなるように傾斜している傾斜管状部と、を有しており、前記圧着工程において、前記圧着端子に対して、歯型の先端が前記等径管状部の前記傾斜管状部側の先端の位置または前記傾斜管状部の上方に位置するように前記歯型を前記圧着端子に当接させて、前記歯型で前記圧着端子を圧潰する、ことを特徴とする。

本発明によれば、圧着部の導通性能の低下が抑制された端子付き電線を実現することができるという効果を奏する。

図１は、圧着接続する圧着端子と被覆電線との概略構成を示す模式図である。 図２は、圧着端子の模式的なＡ－Ａ線断面図である。 図３は、端子付き電線の概略構成を示す模式図である。 図４は、図３のＢ－Ｂ線断面における端面図である。 図５は、図３のＣ－Ｃ線断面における主要部を示す端面図である。 図６は、圧着接続に用いる雌型歯型の概略構成を示す模式図である。 図７は、歯型による圧着を説明する模式図である。 図８は、雌型歯型の先端の位置の一例を説明する模式図である。 図９は、比較形態の雌型歯型の先端の位置の一例を説明する模式図である。 図１０は、雌型歯型の先端の位置の他の一例を説明する模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、必要に応じて、互いに直交する長手方向Ｘ、幅方向Ｙ、高さ方向Ｚによって方向を説明する。

（圧着端子および被覆電線の概略構成）
端子付き電線について説明する前に、図１を参照して、圧着端子および被覆電線の概略構成を説明する。被覆電線１０は、長手方向Ｘに延伸する導体である導体１１と、導体１１の外周に形成された絶縁性の被覆１２とを有している。被覆電線１０は、先端部において導体１１の外周の被覆１２が除去されて、所定の長さの導体１１が露出している。被覆電線１０は、長手方向Ｘにおいて、前方側が先端側であり、後方側が基端側である。

導体１１は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）からなる素線を撚って構成した芯線であるが、Ａｌ合金や銅（Ｃｕ）からなるものもよい。被覆１２は、絶縁性を有するたとえばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンやノンハロゲン材料などの樹脂からなる。この樹脂には、可塑剤等の添加材が添加されていてもよい。

圧着接続前の圧着端子２０Ａは、クローズバレル形式の端子であり、表面に錫メッキ（Ｓｎメッキ）処理が施された黄銅等の銅合金からなる板材を加工して形成したものである。圧着端子２０Ａは、先端側である長手方向Ｘの前方から基端側である後方に向かって順次接続された、端子接続部２１と、トランジション部２２と、傾斜管状部２３Ａと、等径管状部２４Ａと、段差部２５Ａと、等径管状部２６Ａと、被覆電線挿入口２７Ａとを有する。

図１と図２とを参照して圧着端子２０Ａの構成を説明する。図２は、圧着端子２０Ａの模式的なＡ－Ａ線断面図であり、圧着端子２０Ａの幅方向Ｙにおける略中心を通り、長手方向Ｘおよび高さ方向Ｚと平行な断面における断面図である。端子接続部２１は、本実施形態では雌型圧着端子の接続構造からなり、先端側である長手方向Ｘの前方から、基端側である後方に向かって延伸し、雄型圧着端子が有する挿入タブが挿入される中空四角柱体をなす。本実施形態では、四角柱体の対向する２面は幅方向Ｙに平行であり、他の対向する２面は高さ方向Ｚに平行である。なお、本実施形態では端子接続部２１は雌型圧着端子の接続構造であるが、接続構造はこれに限定されず、雄型圧着端子や丸型圧着端子などの他の形状の接続構造であってもよい。

トランジション部２２は、端子接続部２１と傾斜管状部２３Ａとを接続している部分である。傾斜管状部２３Ａと等径管状部２４Ａと段差部２５Ａと等径管状部２６Ａとは、被覆電線１０の先端部における、露出した導体１１および被覆１２の先端側の一部が挿入される管状部２８Ａを形成している。トランジション部２２には、傾斜管状部２３Ａの先端側を封止する封止部２２ａが形成されている。

等径管状部２４Ａは、図２に示すように長手方向Ｘにおける長さがＬ１であり、長手方向Ｘで内径が略一定の円管状の部分である。等径管状部２４Ａの内径Ｄ１は、被覆電線１０の露出した導体１１が挿入可能な値に設定されている。等径管状部２６Ａは、長手方向Ｘにおける長さがＬ２であり、長手方向Ｘで径が略一定の円管状の部分である。等径管状部２６Ａの中心軸と等径管状部２４Ａの中心軸とは略一致している。等径管状部２６Ａの内径Ｄ２は、被覆電線１０の被覆１２が挿入可能な値に設定されており、等径管状部２４Ａよりも径が太い。等径管状部２４Ａと等径管状部２６Ａとは段差部２５Ａを介して接続している。段差部２５Ａは等径管状部２４Ａと等径管状部２６Ａとを接続するように長手方向Ｘに置いて径が変化している部分である。

傾斜管状部２３Ａは、等径管状部２４Ａに連続して等径管状部２４Ａよりも先端側に位置している。傾斜管状部２３Ａは、高さ方向Ｚにおいて、外周の一部２３Ａａの高さが、等径管状部２４Ａから先端側に向かうにつれて低くなるように傾斜している。傾斜管状部２３Ａの先端側（被覆電線挿入口２７Ａとは反対側）は封止部２２ａによって閉塞している。

傾斜管状部２３Ａおよび等径管状部２４Ａの内面の一部、たとえば破線で示した領域Ｓｅには、溝や突起で構成された、セレ－ションとも呼ばれる係止部が形成されている。この係止部は、圧着端子２０Ａが被覆電線１０に圧着された際に、被覆電線１０の先端部に露出した導体１１に食い込み、圧着端子２０Ａと導体１１との導通性を良好な状態にするともに、被覆電線１０が圧着端子２０Ａから抜けにくくする。

圧着端子２０Ａは、たとえば以下のようにして製造する。まず、プレス加工によって所定の形状に打ち抜いた板材の一部を長手方向Ｘに沿って管状になるように丸め、端部を突き合わせて長手方向Ｘに沿ってレーザ溶接し、管状部とする。さらにこの管状部の前方側を押し潰して閉塞し、幅方向Ｙに沿ってレーザ溶接して封止し、封止部２２ａを形成する。これにより管状部２８Ａの形状が完成する。また、丸めた板材を長手方向Ｘに沿ってレーザ溶接した後に管状部の前方側を押し潰して閉塞するのではなく、プレス加工によって所定の形状に打ち抜いた板材の一部を長手方向Ｘに沿って管状になるように丸めるとともに、管状部の前方側を押し潰して閉塞した後に、管状部を長手方向Ｘに沿って溶接し、閉塞部を幅方向Ｙに沿って溶接してもよい。なお、図１に示すように、上記２箇所のレーザ溶接によって溶接ビードＢ１、Ｂ２が形成される。

なお、端子接続部２１は、板材の他の部分を、端子接続部２１の構造となるように折り曲げ加工して形成する。これにより、圧着端子２０Ａが製造される。

（端子付き電線の概略構成）
つぎに、端子付き電線の概略構成を説明する。端子付き電線は、被覆電線１０の先端部の露出した導体１１と被覆１２の一部とが、圧着端子２０Ａの被覆電線挿入口２７Ａから管状部２８Ａに挿入され、圧着端子２０Ａが露出している導体１１と被覆１２の一部とに圧着接続されたものである。図２を参照すると、被覆電線１０の先端部を管状部２８Ａに挿入すると、露出した導体１１は等径管状部２６Ａおよび段差部２５Ａを通過して、等径管状部２４Ａおよび傾斜管状部２３Ａに亘って挿入される。一方、被覆１２は等径管状部２６Ａに挿入されるが、被覆１２の先端部は段差部２５Ａによってそれ以上の挿入を規制される。この挿入状態にて圧着端子２０Ａの外周に圧力を加えて、露出している導体１１と被覆１２の一部とに圧着接続する。

図３は、端子付き電線の概略構成を示す模式図である。この端子付き電線１は、被覆電線１０と、圧着端子２０とを備える。圧着端子２０は、被覆電線１０に圧着接続した後の圧着端子２０である。

圧着端子２０は、先端側である長手方向Ｘの前方から基端側である後方に向かって順次接続された、端子接続部２１と、封止部２２ａが形成されているトランジション部２２と、導体圧着部２３と、被覆圧着部２５とを有する。端子接続部２１とトランジション部２２とは圧着端子２０Ａにおける対応する要素を同じなので説明を省略する。

導体圧着部２３は、露出している導体１１と圧着される部分であり、圧着端子２０Ａの傾斜管状部２３Ａと等径管状部２４Ａとの外周に圧力を加えることで塑性変形して形成されたものである。被覆圧着部２５は、等径管状部２６Ａに挿入された被覆と圧着される部分であり、圧着端子２０Ａの等径管状部２６Ａの外周に圧力を加えることで塑性変形して形成されたものである。導体圧着部２３は封止部２２ａによって先端側が封止されている。

つぎに、圧着端子２０の長手方向に垂直な断面（垂直断面）における導体圧着部２３の断面構造について説明する。図４は、図３のＢ－Ｂ線断面における端面図であり、圧着端子２０Ａの等径管状部２４Ａに対応する部分の断面における端面図である。

導体圧着部２３は、垂直断面において、露出した導体１１が収容される管状の内部空間Ｓを形成する下部２３１、側部２３２ａ、２３２ｂ、および窪み部２３３を有する。垂直断面において、下部２３１は窪み部２３３に対向して高さ方向Ｚの下側に位置し、略幅方向Ｙに延びている。なお、本明細書において、高さ方向Ｚにおける上側、下側は、構成要素間の相対的な位置関係を説明するために、便宜的に向きを特定したものである。側部２３２ａ、２３２ｂは幅方向Ｙの両側に位置し、略高さ方向Ｚに延びている。窪み部２３３は高さ方向Ｚの上側に位置する。窪み部２３３は高さ方向Ｚの下側（下部２３１側）に底部を有する逆台形状の形状を有する。なお、窪み部２３３の側部のそれぞれは側部２３２ａ、２３２ｂのそれぞれに対して傾斜しており、これにより内部空間Ｓにおける側部空間Ｓａ、Ｓｂが形成されている。

このような窪み部２３３は、等径管状部２４Ａの外周の一部（本実施形態では高さ方向Ｚの上側）を中心軸に向けて圧潰して窪ませることで、形成することができる。

さらに、導体圧着部２３は、垂直断面における窪み部２３３の底部が、下部２３１側に凹んだ２つの凹部２３３ａ、２３３ｂと、幅方向Ｙにおいて２つの凹部２３３ａ、２３３ｂの間に位置し下部２３１とは反対側に突出した凸部２３３ｃとを有している。すなわち、窪み部２３３の底部は略Ｗ字状になっている。本実施形態では、凸部２３３ｃは太線で示すように略円弧状であり、その曲率半径はＲ１である。また、凹部２３３ａ、２３３ｂもそれぞれ太線で示すように略円弧状であり、それぞれの曲率半径はＲ２ａ、Ｒ２ｂである。

また、本実施形態では、垂直断面における凸部２３３ｃの外表面と凹部２３３ａの外表面との接続点を接続点Ｃ３とすると、接続点Ｃ３における、凸部２３３ｃの外表面の接線と凹部２３３ａの外表面の接線とは略一致しており、接線ＴＬａで示される。この２つの接線が略一致するということは、凸部２３３ｃと凹部２３３ａとが略滑らかに接続していることを意味する。同様に、本実施形態では、垂直断面における凸部２３３ｃの外表面と凹部２３３ｂの外表面との接続点を接続点Ｃ４とすると、接続点Ｃ４における、凸部２３３ｃの外表面の接線と凹部２３３ｂの外表面の接線とは略一致しており、接線ＴＬｂで示される。このことは、凸部２３３ｃと凹部２３３ｂとが略滑らかに接続していることを意味する。

また、本実施形態では、垂直断面において、窪み部２３３と、その幅方向Ｙの両側に位置する側部２３２ａ、２３２ｂのそれぞれとの接続部Ｃ１、Ｃ２は、いずれも太線で示すように略円弧状であり、その曲率半径はそれぞれＲ３ａ、Ｒ３ｂである。

また、本実施形態では、導体圧着部２３の先端側が封止部２２ａによって封止されているので、導体圧着部２３の内部への水分に侵入に対する止水性を容易に確保することができる。特に、このように止水性を確保することによって、導体圧着部２３と導体１１とが互いに異なる金属材料系からなる場合に、導体圧着部２３の内部においていずれかに腐食が生じるという、いわゆる電食の発生を好適に防止することができる。

つぎに、圧着端子２０の長手方向に沿った断面（長手断面）における導体圧着部２３およびトランジション部２２の断面構造について説明する。図５は、図３のＣ－Ｃ線断面における主要部を示す端面図であり、端子付き電線１の幅方向Ｙにおける略中心を通り、長手方向Ｘおよび高さ方向Ｚと平行な断面における端面図である。

導体圧着部２３は、長手断面において、長手方向Ｘの後方から前方に向かって順次接続された、基端側圧着部２３ａと、ストレート圧着部２３ｂと、隆起部２３ｃとを有する。

基端側圧着部２３ａは、高さ方向Ｚにおいて、外周の一部２３ａａの高さが、先端側に向かうにつれて低くなるように傾斜している。本実施形態では、基端側圧着部２３ａの外周の一部２３ａａの形状は、略Ｓ字を傾けた形状になっており、基端側では略上に凸の形状であり、先端側では略下に凸の形状である。

ストレート圧着部２３ｂは、基端側圧着部２３ａに連続して基端側圧着部２３ａよりも先端側に位置している。ストレート圧着部２３ｂは、長手断面において、長手方向Ｘに略直線状に延びるように導体１１を圧着している部分である。長手方向におけるストレート圧着部２３ｂの長さはＬ３である。ストレート圧着部２３ｂは導体との接触面積が比較的広く、かつ密着性も安定しているので、導体１１と圧着端子２０との導通性を確保するために良好に寄与する導通確保エリアとして機能する。

隆起部２３ｃは、ストレート圧着部２３ｂに連続してストレート圧着部２３ｂよりも先端側に位置している。隆起部２３ｃは、ストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った側部２３ｃａをストレート圧着部２３ｂ側に有する。本実施形態では、側部２３ｃａは長手断面において太線で示すように略円弧状であり、その曲率半径はＲａである。なお、隆起部２３ｃにおける、側部２３ｃａとは反対側の側部２３ｃｂについては、その形状は特に限定されないが、本実施形態ではストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った形状を有している。

また、本実施形態では、長手断面において、図５に破線で示すストレート圧着部２３ｂの上面を基準とした、高さ方向Ｚにおける隆起部２３ｃの高さはＨ１である。また、基端側圧着部２３ａの最大高さはＨ２である。

また、本実施形態では、上述したように、基端側圧着部２３ａの外周の一部２３ａａの形状は、基端側では略上に凸の形状であり、先端側では略下に凸の形状である。したがって、基端側圧着部２３ａは、ストレート圧着部２３ｂ側において、ストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った側部２３ａｂを有する。本実施形態では、側部２３ａｂは長手断面において太線で示すように略円弧状であり、その曲率半径はＲｂである。

本実施形態では、圧着端子２０の導体圧着部２３における隆起部２３ｃが、ストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った側部２３ｃａをストレート圧着部２３ｂ側に有する。その結果、図５に示すように、凹形状に反った側部２３ｃａには、略矢印の方向に力Ｆ１が発生する。この力Ｆ１は、導体圧着部２３のスプリングバックを抑制する方向に作用する。これにより、導体１１と圧着端子２０との密着性の低下が抑制されるため、導体圧着部２３の導通性能の低下が抑制される。

なお、仮に、隆起部におけるストレート圧着側の側部が、ストレート圧着部側に凸形状に突出している場合は、スプリングバックを促進する力が発生するので、導体圧着部はよりスプリングバックしやすくなる。その結果、たとえば側部が徐々にめくり上がって導通確保エリアであるストレート圧着部にも次第に復元力の影響が及ぶおそれがあり、導通性能が低下するおそれがある。

ここで、ストレート圧着部が比較的長ければ、元々の導通確保エリアが広いため、仮にスプリングバックが発生しても導通性能の低下への影響は比較的小さい。しかしながら、比較的太径の被覆電線を用いて端子付き電線を構成する場合、圧着端子を構成する部材の厚さも比較的厚くなるため、スプリングバックの力が強くなる。さらには、圧着端子が挿入されるコネクタハウジングのキャビティのサイズの制約等の理由から、圧着端子はその外形に比して長手方向において短く作製される。その結果、ストレート圧着部の長さに制約が生じるため、スプリングバックの力が強くなることと合わせて、導通性能の低下が顕著になるおそれがある。

したがって、比較的太径の被覆電線を用いて端子付き電線を構成する場合、本実施形態のように、隆起部２３ｃに、ストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った側部２３ｃａをストレート圧着部２３ｂ側に設けることによって、導体圧着部２３の導通性能の低下を抑制することが効果的である。本発明者らの検討によれば、導体の断面積が３ｍｍ^２（３ｓｑ）以上の被覆電線について、凹形状に反った側部２３ｃａを設けることの効果がより好適に発揮されるが、当該効果は導体の断面積や被覆電線の太さに依らずに発揮されることは言うまでも無い。

また、本実施形態では、図５に示すように、長手断面において、隆起部２３ｃの高さＨ１、基端側圧着部２３ａの最大高さＨ２について、Ｈ１＜Ｈ２が成り立つようにしている。これにより、基端側圧着部２３ａが隆起部２３ｃのスプリングバックを抑制する作用が強くなるので、導体圧着部２３の導通性能の低下をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、基端側圧着部２３ａが、ストレート圧着部２３ｂ側において、ストレート圧着部２３ｂ側から凹形状に反った側部２３ａｂを有している。上述したＨ１＜Ｈ２が成り立つ場合、基端側圧着部２３ａは塑性変形量が比較的大きいためスプリングバックはしにくいが、凹形状に反った側部２３ａｂを設けることによって、基端側圧着部２３ａのスプリングバックをより確実に抑制することができる。さらには、導通確保エリアであるストレート圧着部２３ｂを挟んだ基端側圧着部２３ａと隆起部２３ｃとの両方を、スプリングバックを抑制する形状とすることで、導体圧着部２３の形状がより一層安定することとなる。その結果、導体圧着部２３の導通性能の低下をより確実に抑制しつつ、導通性能を安定させることができる。

また、隆起部２３ｃにおける凹形状に反った側部２３ｃａの曲率半径Ｒａ、基端側圧着部２３ａにおける凹形状に反った側部２３ａｂの曲率半径Ｒｂについて、Ｒａ≧Ｒｂが成り立つようにすれば、隆起部２３ｃのスプリングバックをより確実に抑制することができるので好ましい。

また、本実施形態では、垂直断面における窪み部２３３の底部の外表面が、下部２３１側に凹んだ２つの凹部２３３ａ、２３３ｂと、幅方向Ｙにおいて２つの凹部２３３ａ、２３３ｂの間に位置し下部２３１とは反対側に突出した凸部２３３ｃとを有している。すなわち、窪み部２３３の底部は略Ｗ字状になっている。これにより、窪み部２３３がスプリングバックしようとしても、凹部２３３ａ、２３３ｂが凸部２３３ｃを曲げ戻さなければ、すなわち凸部２３３ｃの凸形状を解消するように変形させなければスプリングバックできないこととなる。すなわち凸部２３３ｃは窪み部２３３のスプリングバックを抑制するように機能する。これにより、窪み部２３３のスプリングバックが抑制されるので、導体圧着部２３の導通性能の低下をより確実に抑制することができる。

なお、本実施形態とは異なり、窪み部の底部に２つの凹部とその間の凸部が無く、略Ｕ字状になっている構造の場合は、当該構造は垂直断面において窪み部のスプリングバックを抑制する構造ではないこととなる。

また、凸部２３３ｃの曲率半径Ｒ１、凹部２３３ａの曲率半径Ｒ２ａ、凹部２３３ｂの曲率半径Ｒ２ｂについて、Ｒ１≧Ｒ２ａかつＲ１≧Ｒ２ｂが成り立てば、凸部２３３ｃは曲げ戻しにくくなるので、導体圧着部２３の導通性能の低下をより確実に抑制することができ、好ましい。なお、Ｒ２ａとＲ２ｂとは同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。したがって、Ｒ２ａとＲ２ｂとのうち小さくない方をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２が成り立つことが好ましい。

また、本実施形態では、凸部２３３ｃと凹部２３３ａ、および凸部２３３ｃと凹部２３３ｂが略滑らかに接続している。このことは、凸部２３３ｃと凹部２３３ａとの接続部、および凸部２３３ｃと凹部２３３ｂとの接続部に局所的に変形または変位している箇所が少ないまたは無いことを意味している。このように接続部に局所的な変形または変位がないと、凸部２３３ｃと凹部２３３ａ、２３３ｂによるスプリングバック抑制に寄与する力が、局所的な変形や変位によって意図しない方向に作用することが抑制される。その結果、スプリングバック抑制の作用を、より効果的に発揮させることができる。

また、好ましくは、垂直断面における窪み部２３３と側部２３２ａとの接続部Ｃ１の曲率半径Ｒ３ａについて、Ｒ１≧Ｒ２ａ≧Ｒ３ａが成り立てば、内部空間Ｓにおける側部空間Ｓａの断面積が十分に大きくなる。その結果、圧着時において、導体１１を構成する素線が側部空間Ｓａにわたって入り込みやすくなる。これにより、圧着後における導体圧着部２３と導体１１との接触面積がより大きくなり、密着性も安定する。その結果、導体圧着部２３の導通性能の向上と安定化を実現できる。同様に、好ましくは、垂直断面における窪み部２３３と側部２３２ｂとの接続部Ｃ２の曲率半径Ｒ３ｂについて、Ｒ１≧Ｒ２ｂ≧Ｒ３ｂが成り立てば、内部空間Ｓにおける側部空間Ｓｂの断面積が十分に大きくなる。その結果、導体圧着部２３の導通性能の向上と安定化を実現できる。なお、Ｒ３ａとＲ３ｂとは同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。したがって、Ｒ３ａとＲ３ｂとのうち大きくない方をＲ３とし、Ｒ２ａとＲ２ｂとのうち小さくない方をＲ２とすると、Ｒ３≧Ｒ１≧Ｒ２が成り立つことが好ましい。

（端子付き電線の製造）
つぎに、端子付き電線１の製造について説明する。まず、図１に示すように、先端部において導体１１が露出している被覆電線１０の先端部を、圧着端子２０Ａの管状部２８Ａに、被覆電線挿入口２７Ａから挿入する挿入工程を行う。つづいて、圧着端子２０Ａの外周に圧力を加えて、圧着端子２０Ａを露出している導体１１と被覆１２の一部とに圧着接続する圧着工程を行う。圧着工程においては、少なくとも導体圧着部２３と被覆圧着部２５とを形成する。また、導体圧着部２３を、少なくとも窪み部２３３を有する凹形状に形成する。さらに、導体圧着部２３を、ストレート圧着部２３ｂと隆起部２３ｃとを少なくとも有するように形成する。これにより端子付き電線１が完成する。

上記圧着接続に用いる歯型の一例について説明する。圧着接続を行う際には、クリンパとも呼ばれる雌型歯型と、アンビルとも呼ばれる雄型歯型とを組み合わせて用いる。図６は、圧着接続に用いる雌型歯型の概略構成を示す模式図である。

雌型歯型１００は、長手方向Ｘにおいて連結している導体加圧部１１０と被覆加圧部１２０とを有している。図６（ａ）は雌型歯型１００を導体加圧部１１０側から見た図であり、図６（ｂ）は雌型歯型１００を被覆加圧部１２０側から見た図である。

導体加圧部１１０は、主に等径管状部２４Ａの側面に圧力を加え、導体圧着部２３を形成するための部分である。導体加圧部１１０は、略立方体の一面に、長手方向Ｘに沿って延びる溝１１１が形成された形状を有している。溝１１１の底面には、幅方向Ｙの両側において長手方向Ｘに沿って延びるように２つの底部１１２、１１２が形成されている。さらに、２つの底部１１２、１１２の間には、長手方向Ｘに沿って延びるように２つの凸部１１３、１１３が形成されている。さらに、２つの凸部１１３、１１３の間は、長手方向Ｘに沿って延びるように凹部１１４が形成されている。

被覆加圧部１２０は、主に等径管状部２６Ａの側面に圧力を加え、被覆圧着部２５を形成するための部分である。被覆加圧部１２０は、略立方体の一面に、長手方向Ｘに沿って延びるＵ字形状の溝１２１が形成された形状を有している。

図７は、歯型による圧着を説明する模式図である。なお、図７は圧着端子２０Ａの等径管状部２４Ａの部分を長手方向Ｘに垂直な断面で切断した端面を示している。圧着を行う際には、圧着端子２０Ａに被覆電線１０の先端部を挿入した状態で、圧着端子２０Ａを雌型歯型１００と雄型歯型２００との間に配置する。雄型歯型２００は、雌型歯型１００の導体加圧部１１０と対向する位置において、所定の形状の当接面２０１を有している。そして、雌型歯型１００と雄型歯型２００とを互いに接近させ、雌型歯型１００と雄型歯型２００とを噛み合わせて圧着端子２０Ａに圧力を加え、圧着を行う。これにより、図３、４に示すような導体圧着部２３の形状が形成される。具体的には、雄型歯型２００の当接面２０１によって導体圧着部２３の下部２３１の形状が形成される。雌型歯型１００の２つの底部１１２、１１２によって側部２３２ａ、２３２ｂのそれぞれと窪み部２３３との接続部Ｃ１、Ｃ２の形状がそれぞれ形成される。２つの凸部１１３、１１３によって凹部２３３ａ、２３３ｂの形状がそれぞれ形成される。凹部１１４によって凸部２３３ｃの形状が形成される。

なお、雄型歯型２００は、雌型歯型１００の被覆加圧部１２０と対向する位置において、被覆加圧部１２０のＵ字形状の溝１２１と同様の形状のＵ字溝を有している。雌型歯型１００と雄型歯型２００とを噛み合わせて圧着端子２０Ａに圧力を加える際には、等径管状部２６Ａは、雌型歯型１００の溝１２１と雄型歯型２００のＵ字溝に挟まれて圧力が加えられ、図３に示すような被覆圧着部２５の形状が形成される。

ここで、導体圧着部２３の隆起部２３ｃを形成するためには、雌型歯型１００の先端の位置、すなわち雌型歯型１００の導体加圧部１１０の先端の位置に注意する必要がある。

図８は、雌型歯型の先端の位置の一例を説明する模式図である。図８（ａ）に示す例では、雌型歯型１００の導体加圧部１１０は、その先端１１５が傾斜管状部２３Ａ側の等径管状部２４Ａの先端２４Ａａの位置に位置するように当接される。この場合、図８（ｂ）に示すように、雌型歯型１００の導体加圧部１１０によって等径管状部２４Ａの外周に圧力を加えると、等径管状部２４Ａが圧潰されて、基端側圧着部２３ａとストレート圧着部２３ｂと隆起部２３ｃとが形成される。

一方、図９は、比較形態の雌型歯型の先端の位置の一例を説明する模式図である。図９（ａ）に示す例では、雌型歯型１００の導体加圧部１１０は、その先端１１５が等径管状部２４Ａの途中の位置に位置するように当接される。この場合、図９（ｂ）に示すように、雌型歯型１００の導体加圧部１１０を等径管状部２４Ａの外周に当接すると、等径管状部２４Ａの先端２４Ａａから所定の長さの部分２４Ａｂには導体加圧部１１０が当接しないこととなる。この状態で導体加圧部１１０によって等径管状部２４Ａを圧潰すると、部分２４Ａｂは十分に圧潰されずに隆起部１２３ｃとして残る。この隆起部１２３ｃはストレート圧着部１２３ｂ側に凸形状に突出した側部１２３ｃａをストレート圧着部１２３ｂ側に有するものとなる。このような形状の隆起部１２３ｃの場合、図９（ｃ）に示すように側部１２３ｃａにはスプリングバックを促進する方向に力Ｆ２が生じる。その結果、スプリングバックによる導通性能の低下を引き起こすおそれがある。

図１０は、雌型歯型の先端の位置の他の一例を説明する模式図である。図１０（ａ）に示す例では、雌型歯型１００の導体加圧部１１０は、その先端１１５が傾斜管状部２３Ａの上方に位置するように当接される。この場合、図１０（ｂ）に示すように、雌型歯型１００の導体加圧部１１０によって等径管状部２４Ａの外周に圧力を加えると、等径管状部２４Ａおよび傾斜管状部２３Ａの一部が圧潰されて、基端側圧着部２３ａとストレート圧着部２３ｂと隆起部２３ｃとが形成される。

（実施例１～３および比較例１～３）
導体がアルミニウムからなり断面積が５ｍｍ^２（５ｓｑ）以上の被覆電線と、厚さが約０．４ｍｍの銅合金板材を加工して形成した圧着端子とを用いて、端子付き電線を作製した。なお、圧着端子については、等径管状部（等径管状部２４Ａに相当）の長さが２．３ｍｍまたは４ｍｍのものを用いた。また、雌型歯型については、図６に示すように導体加圧部の溝の底面に２つの底部と２つの凸部と１つの凹部が形成されているもの（第１雌型歯型とする）、または１つの凹部が存在せずに２つの凸部が一体となって台形状となっているもの（第２雌型歯型とする）を用いた。また、雌型歯型の先端位置（導体加圧部の先端位置）については、傾斜管状部の途中から等径管状部の先端までの間（等径管状部の先端も含む）、または等径管状部の途中とした。

そして、製造した端子付き電線に導通試験を行った。この導通試験では、まず製造後の各端子付き電線の電気抵抗値を測定した。その後、各端子付き電線に温度サイクル試験を行った。温度サイクル試験は、各端子付き電線に、環境温度１４０℃で１５分、－４０℃で１５分を１サイクルとして２４０サイクルを行う環境下に置く試験とした。温度サイクル試験後、再び各端子付き電線の電気抵抗値を測定し、試験前後での電気抵抗値の差が１．５ｍΩ以内のものを、導通試験の合格と判定した。

表１に、実施例１～３および比較例１～３の端子付き電線の特徴と導通試験の合格数とを示す。ここで、垂直断面形状とは、導体圧着部の垂直断面における窪み部の底部の形状である。Ｗ型は図４に示すように２つの凹部の間に１つの凸部が存在する形状であり、第１雌型歯型を用いて圧着接続したものである。Ｕ形状は、窪み部の底部に２つの凹部とその間の凸部が存在しない形状であり、第２雌型歯型を用いて圧着接続したものである。また、隆起部基端側形状とは、導体圧着部の隆起部におけるストレート圧着部側の側部の形状であって、凹形状とはストレート圧着部側から凹形状に反った形状であり、凸形状はストレート圧着部側に凸形状に突出した形状である。また、等径部長さとは、等径管状部（等径管状部２４Ａに相当）の長さである。また、歯型先端位置は、雌型歯型の先端位置であり、傾斜部は傾斜管状部であり、等径部は等径管状部である。

表１に示すように、歯型先端位置が傾斜部の途中から等径部先端までの間の場合は、隆起部基端側形状は凹形状となった（実施例１～３）。また、歯型先端位置が等径部の途中場合は、隆起部基端側形状は凸形状となった（比較例１～３）。実施例１の場合は、等径部長さが２．３ｍｍと短いが、導通試験合格数は１０本中１０本であり、導通性能が導通試験後も良好でありかつ導通試験前後で安定であることが確認された。また、実施例２の場合は、等径部長さが４ｍｍと短いが、導通試験合格数は１０本中１０本であり、導通性能が導通試験後も良好でありかつ導通試験前後で安定であることが確認された。また、実施例３の場合は、等径部長さが４ｍｍと短いが、導通試験合格数は１０本中８本であり、導通性能が導通試験後も良好でありかつ導通試験前後で安定であることが確認された。ただし、実施例３の場合は等径部長さが同じ４ｍｍである実施例２の場合よりも合格数は少なかった。この理由は、垂直断面形状がＵ形状であるためと考えられる。

比較例１の場合は、導通試験合格数は１０本中３本であった。この理由は、垂直断面形状はＷ形状であるものの、隆起部基端側形状が凸形状であるためと考えられる。比較例２の場合は、導通試験合格数は１０本中５本であった。比較例２が比較例１よりも合格数が多い理由は、等径部長さが４ｍｍと比較例１の２．３ｍｍよりも長く、そのためストレート圧着部も長くなるためであると考えられる。比較例３の場合は、導通試験合格数は１０本中１本と最も少なかった。この理由は、垂直断面形状はＵ形状かつ隆起部基端側形状が凸形状であり、スプリングバックが最も発生しやすい形状であるためと考えられる。

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１０ 被覆電線
１１ 導体
１２ 被覆
２０、２０Ａ 圧着端子
２１ 端子接続部
２２ トランジション部
２２ａ 封止部
２３ 導体圧着部
２３ａ 基端側圧着部
２３ｂ ストレート圧着部
２３ｃ 隆起部
２３ｃａ、２３ｃｂ 側部
２３Ａ 傾斜管状部
２３Ａａ 一部
２５Ａ 段差部
２４Ａ、２６Ａ 等径管状部
２４Ａａ 先端
２４Ａｂ 部分
２５ 被覆圧着部
２７Ａ 被覆電線挿入口
２８Ａ 管状部
１００ 雌型歯型
１１０ 導体加圧部
１１１ 溝
１１２ 底部
１１３、２３３ｃ 凸部
１１４、２３３ａ、２３３ｂ 凹部
１１５ 先端
１２０ 被覆加圧部
１２１ 溝
１２３ｂ ストレート圧着部
１２３ｃ 隆起部
１２３ｃａ 側部
２００ 雄型歯型
２０１ 当接面
２３１ 下部
２３２ａ、２３２ｂ 側部
２３３ 窪み部
Ｂ１、Ｂ２ 溶接ビード
Ｃ１、Ｃ２ 接続部
Ｃ３、Ｃ４ 接続点
Ｆ１、Ｆ２ 力
Ｓ 内部空間
Ｓａ、Ｓｂ 側部空間

Claims (11)

1. 長手方向に延伸する導体と該導体の外周に形成された絶縁性の被覆とを有し、先端部において前記導体の外周の被覆が除去されて該導体が露出している被覆電線と、
   前記被覆電線の先端部が管状部に挿入され、前記露出している導体と前記被覆の一部とに圧着接続された圧着端子と、
   を備え、前記圧着端子は、前記露出している導体と圧着される導体圧着部と、前記被覆と圧着される被覆圧着部と、を有し、
   前記導体圧着部は、前記長手方向に垂直な断面において、前記管状部の外周の一部が圧潰されて窪んだ窪み部を有する凹形状であり、かつ、
   前記導体圧着部は、前記長手方向に沿った断面において、前記長手方向に略直線状に延びるように該導体を圧着しているストレート圧着部と、前記ストレート圧着部よりも先端側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を前記ストレート圧着部側に有する隆起部とを有する、
   ことを特徴とする端子付き電線。
2. 前記導体圧着部は、前記長手方向に垂直な断面における前記窪み部の底部が、前記窪み部と対向する下部側に凹んだ２つの凹部と、前記２つの凹部の間に位置し前記下部側とは反対側に突出した凸部とを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線。
3. 前記長手方向に垂直な断面における前記凸部の曲率半径をＲ１、前記２つの凹部の曲率半径の小さくない方をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２が成り立つ、
   ことを特徴とする請求項２に記載の端子付き電線。
4. 前記導体圧着部の、前記長手方向に垂直な断面における前記窪み部と、前記窪み部に対して幅方向両側に位置する側部との接続部の曲率半径の大きくない方をＲ３とすると、Ｒ３≧Ｒ１≧Ｒ２が成り立つ、
   ことを特徴とする請求項３に記載の端子付き電線。
5. 前記長手方向に垂直な断面における前記２つの凹部の外表面のそれぞれと前記凸部の外表面との接続点における、前記凹部の外表面のそれぞれの接線と前記凸部の外表面の接線のそれぞれとが、略一致する、
   ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の端子付き電線。
6. 前記導体圧着部は、前記長手方向に沿った断面において、前記ストレート圧着部の上面を基準とした前記隆起部の高さをＨ１、前記ストレート圧着部よりも基端側の導体圧着部である基端側圧着部の最大高さをＨ２とすると、Ｈ１＜Ｈ２が成り立つ、
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の端子付き電線。
7. 前記基端側圧着部は、前記ストレート圧着部側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の端子付き電線。
8. 前記隆起部における凹形状に反った側部の曲率半径をＲａ、前記基端側圧着部における凹形状に反った側部の曲率半径をＲｂとすると、Ｒａ≧Ｒｂが成り立つ、
   ことを特徴とする請求項７に記載の端子付き電線。
9. 前記導体圧着部は先端側が封止されている、
   ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の端子付き電線。
10. 長手方向に延伸する導体と該導体の外周に形成された絶縁性の被覆とを有し、先端部において前記導体の外周の被覆が除去されて該導体が露出している被覆電線の先端部を、圧着端子の管状部に挿入する挿入工程と、
    前記圧着端子の外周に圧力を加えて該圧着端子を前記露出している導体と前記被覆の一部とに圧着接続する圧着工程と、
    を含み、
    前記圧着工程において、
    前記圧着端子に対して、前記露出している導体と圧着する導体圧着部と、前記被覆と圧着する被覆圧着部と、を形成し、
    前記導体圧着部を、前記長手方向に垂直な断面において、前記管状部の外周の一部が圧潰されて窪んだ窪み部を有する凹形状に形成し、
    前記導体圧着部を、前記長手方向に沿った断面において、前記長手方向に略直線状に延びるように該導体を圧着しているストレート圧着部と、前記ストレート圧着部よりも先端側において、前記ストレート圧着部側から凹形状に反った側部を前記ストレート圧着部側に有する隆起部とを有するように形成する、
    ことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
11. 前記圧着端子の管状部は、長手方向で径が略一定の等径管状部と、前記等径管状部に連続して前記等径管状部よりも先端側に位置し、外周の一部の高さが前記等径管状部から先端側に向かうにつれて低くなるように傾斜している傾斜管状部と、を有しており、
    前記圧着工程において、前記圧着端子に対して、歯型の先端が前記等径管状部の前記傾斜管状部側の先端の位置または前記傾斜管状部の上方に位置するように前記歯型を前記圧着端子に当接させて、前記歯型で前記圧着端子を圧潰する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の端子付き電線の製造方法。
    

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