JPH10228932A - 圧接端子の構造 - Google Patents
圧接端子の構造Info
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
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-
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Landscapes
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
であるスロット幅にまで素線を圧縮して圧接接続できる
ことを可能とした圧接端子の構造を提供する。 【解決手段】 複数の素線からなる導体2aと、この
導体2aの絶縁被覆2bとからなる電線2の上記導体2
aを圧接接続するための圧接端子5であって、所定のス
ロット幅WSに形成したスロット5aが設けられ、この
スロット5aの開口部に、電線挿入方向から順に、電線
2をガイドする第1の傾斜5bと、電線2の導体2aの
素線を圧縮・再配列させる第2の傾斜5cとが形成され
て、スロット幅WSと、第1の傾斜5bの開口幅WS1
と、第2の傾斜5cの開口幅WS2と、電線2の絶縁被
覆外径D及び導体外径dとの間に、WS1>D>d>W
S2>WS及び0.8≧WS2/d≧0.7の関係を満
たしている。
Description
線数が多い導体を安定に圧接接続できる圧接端子に関す
る。
ーネス等の電線の導体を圧接接続するために、図6
(A)に示すように、所定のスロット幅WSに形成した
スロット1aが設けられた圧接端子1が実用化されてい
る。この圧接端子1のスロット1aの開口部には、ワイ
ヤー(電線)受け角aと呼ばれる傾斜1bが形成されて
いる。このような圧接端子では、通常、電線の絶縁被覆
を剥がす時に最大の力を要し、これを絶縁被覆剥離力と
呼んでいる。
ヤー受け角aと絶縁被覆剥離力との関係を求めて、ワイ
ヤー受け角aを適宜に選定することで、圧接端子1ある
いは圧接工具が受ける力が最小となるように設定してい
る。また、導体の圧接接続の安定性を維持するために、
スロット幅WSについては、導体に素線切れが発生せず
に圧縮されて、あたかも単線のような挙動を示し、かつ
導体と圧接端子との接触抵抗が安定するように設定して
いる。即ち、図7(A)に示すように、スロット幅WS
は、素線切れが無く、接触抵抗が安定である許容領域内
に設定した設計がなされていた。
可動部に用いられる電線には高柔軟性が求められ、これ
を満たすものとしては、素線径が細くて素線数が多い導
体(以下、フレキシブル構成の導体という。)が適当で
ある。このようなフレキシブル構成の導体としては、例
えば、公称断面積及び素線数が、それぞれ、0.3平方
mmで15本以上、0.5平方mmで19本以上、0.
75平方mmで30本以上、1.25平方mmで37本
以上のもの等がある。
シブル構成の導体は、荷重を加えたときの素線の動きが
不規則で素線全体で安定しないから、公称断面積が同じ
でフレキシブル構成でない導体では接触抵抗が安定する
スロット幅WSにフレキシブル構成の導体を組み合わせ
ると、接触抵抗が安定しないという問題がある。
抗を安定させるために、スロット幅WSを狭くすること
が考えられるが、導体をスロット1aに挿入する際に、
ワイヤー受け角aの傾斜1bとスロット1aの直線との
交点のエッジbで素線の一部に素線切れが発生して、素
線が十分に圧縮されず、素線間、あるいは、素線と端子
間の接触荷重が上がらないために、やはり接触抵抗が安
定しない。
は、図7(B)に示すように、スロット幅WSを変化さ
せて接触抵抗の安定領域を見出そうとしても、スロット
幅WSが広い場合には素線の動きが不規則で素線全体が
不安定となり、スロット幅WSが狭い場合には素線切れ
が発生するために、接触抵抗が安定領域であるスロット
幅WSが存在しないことから、圧接接続が不可能である
というのが常識であった。
になされたもので、フレキシブル構成の導体を、素線切
れを発生させずに接触抵抗が安定領域であるスロット幅
にまで素線を圧縮して圧接接続できることを可能とした
圧接端子の構造を提供することを目的とするものであ
る。
に、本発明は、複数の素線からなる導体と、この導体の
絶縁被覆とからなる電線の上記導体を圧接接続するため
の圧接端子であって、所定のスロット幅WSに形成した
スロットが設けられ、このスロットの開口部に、電線挿
入方向から順に、電線をガイドする第1の傾斜と、電線
の導体の素線を圧縮・再配列させる第2の傾斜とが形成
されて、スロット幅WSと、第1の傾斜の開口幅WS1
と、第2の傾斜の開口幅WS2と、電線の絶縁被覆外径
D及び導体外径dとの間に、WS1>D>d>WS2>
WS及び0.8≧WS2/d≧0.7の関係を満たして
いることを特徴とする圧接端子の構造を提供するもので
ある。
続される過程でのフレキシブル構成の導体の挙動を解明
して、これを鋭意検討した結果、安定に圧接接続できる
圧接端子の構造を発明するに至ったものである。
ら絶縁被覆2bを剥いだフレキシブル構成の導体2aを
上下方向から圧縮Pして行くと、導体2aに素線切れを
発生しないで接触抵抗が安定領域となるスロット幅WS
が存在することが明らかになった。
め剥いでおく必要があり、絶縁被覆2bを剥がないまま
では、圧縮しても導通が得られないので、圧接接続され
ることがない。
絶縁被覆2bがどのように剥がされているかを調査した
ところ、圧接過程では、ワイヤー受け角aの傾斜1bと
スロット1aの直線との交点のエッジbに絶縁被覆2b
が接触して、局部的に大きな荷重が絶縁被覆2bに加わ
るために、絶縁被覆2bの接触部分に破断が生じ、つい
で、その破断がエッジbに食い込んで行くに従って広が
ることで、絶縁被覆2bが剥がされることがわかった。
ット幅WSの狭いスロット1aに圧接する際に、素線切
れがどの過程で発生するかを調査したところ、素線を急
激に狭いスロット1aに押し込もうとするために、エッ
ジbで急激に素線を変形させようとする力がエッジbと
接触した素線を中心に加わることで、素線切れが発生す
ることがわかった。
で、絶縁被覆2bを剥がすと同時に導体2a素線を急激
に狭いスロット1aに押し込むこと自体に無理があっ
て、絶縁被覆2bを剥がす過程と、素線をスロット1a
に押し込む過程とを分けることが可能な圧接端子の構造
であれば、フレキシブル構成の導体2aの圧接接続が可
能になるという結論に達した。
圧接端子の構造を採用することにより、圧接過程におい
ては、まず、第1の傾斜と第2の傾斜との交点のエッジ
で絶縁被覆を剥がし、ついで、第2の傾斜によって導体
の素線を徐々に両側から圧縮して再配列させながら、狭
いスロット幅のスロットに押し込むようにした。
トとの間で曲率が連続して変化する滑らかな曲線である
と、導体の素線を徐々に両側から圧縮して再配列させな
がら、狭いスロット幅のスロットに押し込む作業がスム
ーズに行えると共に、第2の傾斜とスロットの直線との
交点にエッジが無くなるので、このエッジで素線切れが
発生するおそれもなくなる。
及び素線数は、それぞれ、0.3平方mmで15本以
上、0.5平方mmで19本以上、0.75平方mmで
30本以上、1.25平方mmで37本以上が、現在の
実作業で用いられているフレキシブル構成の導体である
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
を参照して詳細に説明する。なお、図6以下の従来技術
と同一構成・作用の箇所は、同一番号を付して詳細な説
明を省略する。
2aと、この導体2aの絶縁被覆2bとからなり、導体
2aは、素線径が細くて素線数が多いフレキシブル構成
である。
は、公称断面積及び素線数が、それぞれ、0.3平方m
mで15本以上、0.5平方mmで19本以上、0.7
5平方mmで30本以上、1.25平方mmで37本以
上が、現在の実作業で用いられている。
し、導体2aの外径をdとする。なお、導体2aの外径
dは、最外周に位置する素線群に外接する最小の外接円
の直径とする。
体2の素線の接触抵抗が安定領域である所定のスロット
幅WSに形成したスロット5aが設けられて、このスロ
ット5aの開口部に、電線挿入方向Aから順に、電線2
をガイドする第1の傾斜5bと、電線2の導体2bの素
線を圧縮・再配列させる第2の傾斜5cとが形成されて
いる。そして、第1の傾斜5bの開口部の開口幅をWS
1とし、第2の傾斜5cの開口部の開口幅をWS2とす
る。
接続する過程において、まず、第1の傾斜5bでガイド
された電線2が第1の傾斜5bと第2の傾斜5cとの交
点のエッジ5d(第2の傾斜5cの開口幅WS2に相
当)により、絶縁被覆2aが剥がされるように設定す
る。
の素線が徐々に両側から圧縮されて再配列され、そのま
ま狭いスロット幅WSのスロット5aに押し込まれるよ
うに設定する。
線に素線切れが発生することなしに狭いスロット5aに
押し込むことができる。また、第2の傾斜5cとスロッ
ト5aとで、接触抵抗が安定領域であるスロット幅WS
にまで素線を十分に圧縮できるようになる。
めには、第1の傾斜5bの開口幅WS1と電線2の絶縁
被覆外径Dとの間に、WS1>Dの関係が必要である。
また、第1の傾斜5bと第2の傾斜5cとの交点のエッ
ジ5dで電線2の絶縁被覆2bが剥がされるためには、
第2の傾斜5cの開口幅WS2と電線2の絶縁被覆外径
Dとの間に、D>WS2の関係が必要である。
接触した後に、絶縁被覆2bを完全に剥がすためには、
エッジ5dが導体2aの最外周まで食い込まなければな
らないので、導体2aの外径dと第2の傾斜5cの開口
幅WS2との間に、d>WS2の関係が必要である。し
たがって、上記圧接端子5によって導体2aの素線切れ
を発生させずに絶縁被覆2bを剥がすためには、WS1
>D>d>WS2>WSの関係が必要となる。
上記WS1,WS2,D,dの関係を満たす種々のWS
を有する端子を作成し、その接続特性から決定するか、
あるいは簡易的に図6(B)に示した方法を用いて、導
体2aに素線切れを発生しないで接触抵抗が安定領域と
なる挙動を観察することで決定する。
線)受け角aは、従来と同様の方法で決定するか、ある
いは、第1の傾斜5bと第2の傾斜5cとの交点のエッ
ジ5dが確実に電線2の絶縁被覆2bと接触するように
決定する。
とのなす角度bは、その交点が正確にエッジ5dを形成
するように、例えば160度以下に設定するのが好まし
い。
ト5aに圧接接続される導体2aの導体外径dと第2の
傾斜5cの開口幅WS2との関係を実験により検証した
ところ、第2の傾斜5cの開口幅WS2と導体外径dと
の間に、下記の関係があるときに、素線切れが発生する
ことなく、接触抵抗が安定領域まで素線を圧縮できるこ
とが判明した。
に、0.8≧WS2/d≧0.7の関係があることであ
る。そして、0.8<WS2/dであると、電線2の絶
縁被覆2bの剥がれ(切断)が不十分になって、導体2
aの素線がスロット5aに安定に接触しにくくなる。ま
た、WS2/d<0.7であると、素線切れが発生しや
すくなる。
d>WS2>WSの関係に加えて、0.8≧WS2/d
≧0.7の関係が必要となるのである。
ト5aの直線部分の交点のエッジ5fは特に必要がない
ことから、図2に示すように、第2の傾斜5cを、スロ
ット5aとの間で曲率が連続して変化する滑らかな曲線
にすることができる。この構成であれば、エッジ5fで
素線切れが発生するおそれがなくなる。
に、底壁に前後一対の圧接端子5,5を平行に設けたタ
イプ、図3(B)に示すように、側壁に前後一対の圧接
端子5,5を設けたタイプ、さらには、図4に示すよう
に、U字状の部材の底壁から前後一対の圧接端子5,5
を切り起こしたタイプのように、種々のタイプに応用す
ることができる。
明の圧接端子の構造は、圧接過程においては、まず、第
1の傾斜と第2の傾斜との交点のエッジで絶縁被覆を剥
がし、ついで、第2の傾斜によって導体の素線を徐々に
両側から圧縮して再配列させながら、狭いスロット幅の
スロットに押し込むようにしたものであるから、素線切
れが発生することなく素線を狭いスロットに押し込むこ
とができると共に、接触抵抗が安定領域であるスロット
幅にまで素線を十分に圧縮できるようになって、低コス
ト化や小型化という圧接接続のメリットを、フレキシブ
ル構成の導体にも適用できるようになった。
率が連続して変化する滑らかな曲線であると、狭いスロ
ット幅のスロットに導体を押し込む作業がスムーズに行
えると共に、第2の傾斜とスロットの直線との交点にエ
ッジが無くなるので、このエッジで素線切れが発生する
おそれもなくなる。
斜視図である。
図である。
フレキシブル構成の導体を圧縮実験した装置の斜視図で
ある。
れ及び接触抵抗との関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の素線からなる導体と、この導体の
絶縁被覆とからなる電線の上記導体を圧接接続するため
の圧接端子であって、 所定のスロット幅WSに形成したスロットが設けられ、
このスロットの開口部に、電線挿入方向から順に、電線
をガイドする第1の傾斜と、電線の導体の素線を圧縮・
再配列させる第2の傾斜とが形成されて、スロット幅W
Sと、第1の傾斜の開口幅WS1と、第2の傾斜の開口
幅WS2と、電線の絶縁被覆外径D及び導体外径dとの
間に、WS1>D>d>WS2>WS及び0.8≧WS
2/d≧0.7の関係を満たしていることを特徴とする
圧接端子の構造。 - 【請求項2】 第2の傾斜は、スロットとの間で曲率が
連続して変化する滑らかな曲線である請求項1に記載の
圧接端子の構造。 - 【請求項3】 上記導体の公称断面積及び素線数は、そ
れぞれ、0.3平方mmで15本以上、0.5平方mm
で19本以上、0.75平方mmで30本以上、1.2
5平方mmで37本以上である請求項1又は請求項2に
記載の圧接端子の構造。
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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