WO2014148480A1

WO2014148480A1 - 圧着端子及び圧着端子の電線に対する圧着構造

Info

Publication number: WO2014148480A1
Application number: PCT/JP2014/057301
Authority: WO
Inventors: 健太郎大沼
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-09-25
Also published as: JP6060015B2; US20160006134A1; US10003136B2; JP2014182954A; US20170018858A1; CN105191020A; DE112014001524T5

Abstract

　圧着端子（１）は、底板部（５）と、該底板部の両側縁から上方に延長された一対の導体加締片（２１ａ，２１ｂ）と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、他方の導体加締片は、折り曲げられた屈曲部（２３）を有し、該屈曲部よりも先端側に位置する先端部（２５）が下方を向くように形成され、一対の導体加締片が、一方の導体加締片が他方の導体加締片の上側に重なるように、且つ接続すべき電線（５０）の導体（５１）を包み込むように内側に曲げられることで導体を底板部の上面に密着した状態となるように加締められる。したがって、加締め後に導体加締片が開いてしまうことを防止できる。

Description

圧着端子及び圧着端子の電線に対する圧着構造

　本発明は、一対の導体加締片を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備える圧着端子、及び当該圧着端子の電線に対する圧着構造に関する。

　従来より、一対の導体加締片が電線の導体を包み込むように内側に曲げられて該導体を加締めることによって電線に圧着される圧着端子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示されている圧着端子の電線に対する圧着構造では、一対の導体加締片が、一方の導体加締片が他方の導体加締片の上側に重なるように曲げられて導体を加締めている。即ち、両導体加締片がオーバーラップするように曲げられている。

特開２００９－１３５０２２号公報

　このような従来の圧着端子の電線に対する圧着構造の一例を、図７、図８に示す。
　図７は、従来の圧着端子が電線に圧着された圧着構造の外観を示す斜視図である。
　図８は、図７に示す圧着構造における圧着工程を示す図である。
　各図において、符号１００は圧着端子、符号１５０は電線、符号１４１，１４３は圧着治具の下型（アンビル）と上型（クリンパ）である。

　図７に示すように、圧着端子１００は、その長手方向（以下、この方向を「前後方向」、これと直交する方向を「左右方向」と記述する。）の一端部側（前側）に相手方端子等に接続する電気接続部１１０を備え、他端部側（後側）に電線１５０の先端部における露出導体１５１ａに加締められた導体圧着部１２０と、電線１５０の絶縁被覆１５３に加締められた被覆加締部１３０と、を備えている。
　上記構成において、露出導体１５１ａとは、撚線等の形態の複数の素線の束からなる導体１５１と、該導体１５１の外周を被覆するように形成された絶縁被覆１５３と、を備えた電線１５０の先端部において、絶縁被覆１５３から露出された部分をいうものとする。
　そして、これら電気接続部１１０と導体圧着部１２０と被覆加締部１３０は、共通の底板部１０５を含むものとして構成されている。

　図８（ａ）に示すように、導体圧着部１２０は、電気接続部１１０から連続する底板部１０５の左右方向両側縁に一対の導体加締片１２１ａ，１２１ｂが起立形成された部分であり、加締め前においては断面Ｕ字状に形成されている。

　この圧着端子１００の導体圧着部１２０を露出導体１５１ａに圧着する際には、まず、図８（ａ）に示すように、下型１４１に圧着端子１００を載せると共に、露出導体１５１ａを導体加締片１２１ａ，１２１ｂ間に挿入して底板部１０５上に載せる。そして、図８（ｂ）～図８（ｅ）に示すように、上型１４２を徐々に下降させることにより、上型１４２の内面で導体加締片１２１ａ，１２１ｂの先端部側を徐々に内側に傾倒させ、最終的には導体加締片１２１ａ，１２１ｂが露出導体１５１ａを包み込むように曲げられる。これにより、図８（ｆ）に示すように、電線１５０の露出導体１５１ａが、導体圧着部１２０により加締められて底板部１０５の上面及び導体加締片１２１ａ，１２１ｂに密着した状態となる。このとき、図８（ｆ）に示すように、一対の導体加締片１２１ａ，１２１ｂは、一方の導体加締片１２１ａが他方の導体加締片１２１ｂの上側に重なるように曲げられて露出導体１５１ａを加締めている。被覆加締部１３０については、導体圧着部１２０の加締めに先だって、予め前記と同様に電線１５０の絶縁被覆１５３に加締められる。

　このように導体加締片１２１ａ，１２１ｂを加締めることによって導体圧着部１２０を電線１５０の露出導体１５１ａに圧着した場合、圧着端子１００を構成する導電性金属と露出導体１５１ａとが凝着し、圧着端子１００と電線１５０とが電気的及び機械的に強く結合されることが期待される。

　ところが、従来の圧着端子や圧着方法では、加締め後の導体加締片１２１ａ，１２１ｂのスプリングバック等により導体加締片１２１ａ，１２１ｂに元の形状に戻る方向の力（復元力）が作用して、導体加締片１２１ａ，１２１ｂが開いてしまうことがあり、これが原因で、導体１５１に対する接圧が弱くなってしまう可能性があった。

　導体加締片１２１ａ，１２１ｂの露出導体１５１ａに対する接圧が確保できない場合には、締め付け力が弱くなり、圧着部の機械的強度が確保できない虞がある。また、圧着部の抵抗値を適正な値に確保できず、すなわち、接触抵抗値が大きくなって、電気的接続性能が低下してしまう虞もある。

　また、近年では、車両の軽量化やリサイクルの容易性を考慮して、電線の導体をアルミニウムにより構成したアルミ電線が用いられることもある。アルミニウムは銅に比べて強度や延性に劣り応力緩和を生じ易いため、アルミ電線を用いた場合には特に接圧が低下し易くなる。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加締め後に導体加締片が開いてしまうことを防止できる圧着端子、及び当該圧着端子の電線に対する圧着構造を提供することにある。

　前述した目的を達成するために、本発明に係る圧着端子は、下記の点を特徴としている。
（１）　底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長された一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、
　一方の導体加締片は、折り曲げられた屈曲部を有し、該屈曲部よりも先端側に位置する先端部が下方を向くように形成され、
　前記一対の導体加締片が、一方の導体加締片が他方の導体加締片の上側に重なるように、且つ接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締められる、
　こと。

　上記（１）の構成の圧着端子では、加締め後に一方の導体加締片の下側に位置するように曲げられる他方の導体加締片は、その先端部が下方を向くように形成されている。このため、他方の導体加締片の先端部が導体に突き刺さるように、導体加締片により導体が加締められる。これにより、他方の導体加締片と導体とがより強固に接続されるので、加締め後にスプリングバック等に起因して導体加締片に発生する復元力を小さくでき、導体加締片が開いてしまうことを防止できる。この結果、導体加締片の導体に対する接圧が弱くなることを防止でき、圧着部の機械的強度及び電気的接続性能を確保できる。

　また、前述した目的を達成するために、本発明に係る圧着端子の電線に対する圧着構造は、下記の点を特徴としている。
（２）　上記（１）に記載の圧着端子と、該圧着端子が圧着された前記電線と、を備える圧着端子の電線に対する圧着構造であって、
　前記一対の導体加締片が、前記他方の導体加締片の前記先端部が前記導体に突き刺さるように、前記導体を加締めている、
　こと。
（３）　上記（２）に記載の圧着端子の電線に対する圧着構造であって、
　前記他方の導体加締片の前記先端部が、前記屈曲部において略直角に折れ曲がった状態で前記導体に突き刺さっている、
　こと。
（４）　上記（２）及び（３）のいずれかに記載の圧着端子の電線に対する圧着構造であって、
　前記電線が、前記導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である、
　こと。

　上記（２）の構成の圧着端子の電線に対する圧着構造では、他方の導体加締片の先端部が導体に突き刺さるように導体が加締められている。これにより、他方の導体加締片と導体とがより強固に接続されているので、加締め後にスプリングバック等に起因して導体加締片に発生する復元力を小さくでき、導体加締片が開いてしまうことを防止できる。この結果、導体加締片の導体に対する接圧が弱くなることを防止でき、圧着部の機械的強度及び電気的接続性能を確保できる。
　上記（３）の構成の圧着端子の電線に対する圧着構造では、他方の導体加締片の先端部が、屈曲部において略直角に折れ曲がった状態で導体に突き刺さっている。このような構成とすれば、他方の導体加締片の先端部を導体のより深くまで突き刺すことができ、他方の導体加締片と導体とを更に強固に接続することができる。
　上記（４）の構成の圧着端子の電線に対する圧着構造では、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線に対して適用したので、銅製の導体に比べて強度や延性に劣るアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を用いた場合であっても、導体加締片の開きを防止できる。

　本発明によれば、加締め後に導体加締片が開いてしまうことを防止できる圧着端子、及び当該圧着端子の電線に対する圧着構造を提供できる。

　以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係る圧着端子の圧着前における状態を電線と共に示す斜視図である。図２は、図１に示す圧着端子における導体圧着部の、電線をセットした状態におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は、図１の圧着端子が電線に圧着された圧着構造の外観を示す斜視図である。図４は、図３に示す圧着端子における導体圧着部のＩＶ－ＩＶ線断面図である。図５Ａは、公知のＢクリンプ形状を採用した圧着構造の説明図である。図５Ｂは、図７及び図８に示す従来のオーバーラップ形状を採用した圧着構造の説明図である。図５Ｃは、実施形態に係る圧着構造の説明図である。図５Ｄは、図５Ａ～図５Ｃに示した各圧着構造における固着力を比較、説明する図である。図６Ａは、変形例に係る導体圧着部を示す断面図である。図６Ｂは、変形例に係る導体圧着部を示す断面図である。図７は、従来の圧着端子が電線に圧着された圧着構造の外観を示す斜視図である。図８は、図７に示す圧着構造における圧着工程を示す図である。

　以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。以下、本明細書中では、図１中に矢印で示すように前側、後側、上側、下側、左側、右側を規定して説明する。

　図１に示すように、圧着端子１は、導電性金属製の板体をプレス成形することにより形成されたものであって、その長手方向（前後方向）の一端部側（前側）に相手方端子等に接続する電気接続部１０を備えている。また長手方向の他端部側（後側）に電線５０の露出導体５１ａに加締め付けるための導体圧着部２０と、電線５０の絶縁被覆５３に加締め付けるための被覆加締部３０と、を備えている。
　上記構成において、露出導体５１ａは、撚線等の形態の複数の素線の束からなる導体５１と、該導体５１の外周を被覆するように形成された絶縁被覆５３と、を備えた電線５０の先端部において、絶縁被覆５３から露出された部分をいう。
　これら電気接続部１０、導体圧着部２０、及び被覆加締部３０は、共通の底板部５を含むものとして構成されている。

　電線５０は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である。尚、電線５０は、銅製の導体を有する銅電線であっても構わない。

　導体圧着部２０は、電気接続部１０から連続する底板部５の左右方向両側縁に、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂが上方に延長されるように起立形成された断面Ｕ字状の部分である。導体圧着部２０の内面には、左右方向に延びる複数本のセレーション（図示せず。）が設けられている。ここで、上方とは、底板部１５の露出導体５１aに接する面から離間する方向（図１の上方向）である。

　導体圧着部２０の一対の導体加締片２１ａ，２１ｂのうちの、一方の導体加締片２１ａは、底板部５から上方に向けて、屈曲部を有することなく、平坦に延長されている。これに対して、図２によく表れているように、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂのうちの、他方の導体加締片２１ｂは、折り曲げられて屈曲部２３を有し、当該屈曲部２３よりも基端側の基端部２４と、屈曲部２３よりも先端側の先端部２５とを有している。そして、他方の導体加締片２１ｂは、屈曲部２３よりも先端側に位置する先端部２５が下方（底板部５方向あるいは導体加締片２１ａ方向であって、導体加締片２１ａの先端より底板部５方向）を向くように形成されている。即ち、他方の導体加締片２１ｂは、先端部２５の延在方向が底板部５の延在方向と交差するように形成されている。また、換言すれば、他方の導体加締片２１ｂは、屈曲部２３から先端までの間に、該屈曲部２３よりも下方に位置する部分を有するように形成されている。また、先端部２５が露出導体５１ａに向くように形成されていると、後述する圧着工程において先端部２５が露出導体５１ａに突き刺さり易く、好ましい。

　導体圧着部２０は、後述する圧着工程によって、図３に示すように、電線５０の露出導体５１ａを加締める。このとき、図４に示すように、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂは、一方の導体加締片２１ａが他方の導体加締片２１ｂの上側に重なるように、且つ接続すべき電線５０の露出導体５１ａを包み込むように内側に曲げられることで露出導体５１ａを底板部５の上面に密着した状態となるように、露出導体５１ａを加締める。

　再び図１、図２を参照して圧着端子１の構造を説明する。
　被覆加締部３０は、導体圧着部２０から連続する底板部５の左右方向両側縁に、一対の被覆加締片３１，３１が上方に延長されるように起立形成された断面Ｕ字状の部分である。導体圧着部２０の被覆加締部３０とは、前後方向に適当な間隔をおいて配置されている。

　続いて、圧着端子１の圧着工程について説明する。この圧着工程は、図示しないが、基本的には先に述べた図８（ａ）～図８（ｆ）に示した従来の圧着構造における第１圧着工程～第６圧着工程を援用して説明することができる。
　以下の説明においては、上型及び下型について、図８（ａ）に示した下型１４１及び上型１４３を援用して説明する。
　即ち、圧着端子１の導体圧着部２０を露出導体５１ａに圧着する際には、まず、下型（アンビル）１４１に圧着端子１を載せると共に、露出導体５１ａを導体加締片２１ａ，２１ｂ間に挿入して底板部５上に載せる。そして、上型（クリンパ）１４３を徐々に下降させることにより、上型の内面で導体加締片２１ａ，２１ｂの先端部側を徐々に内側に傾倒させ、最終的には導体加締片２１ａ，２１ｂが露出導体５１ａを包み込むように曲げられる。より具体的には、平坦に形成された一方の導体加締片２１ａが、下方に向いた先端部２５を有する他方の導体加締片２１ｂの上側に位置した状態で、導体加締片２１ａ，２１ｂが徐々に曲げられる。そして、まず、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５の先端が露出導体５１ａに接触し、該露出導体５１ａに食い込んで突き刺さる。その後、図４に示すように、電線５０の露出導体５１ａが、導体圧着部２０により加締められて底板部５の上面及び導体加締片２１ａ，２１ｂに密着した状態となる。被覆加締部３０については、導体圧着部２０の加締めに先だって、予め前記と同様に一対の被覆加締片３１，３１が電線５０の絶縁被覆５３に加締められる。

　この結果、図４に示すように、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂは、一方の導体加締片２１ａが他方の導体加締片２１ｂの上側に重なるように曲げられて露出導体５１ａを加締めた状態となる。また、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂは、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５が露出導体５１ａに突き刺さるように、露出導体５１ａを加締めた状態となる。本実施形態では、当該先端部２５は、屈曲部２３において基端部２４に対して略直角に折れ曲がった状態で露出導体５１ａに突き刺さっている。即ち、先端部２５は、当該先端部２５の延在方向が底板部５に沿う平面に対して略直交するように、露出導体５１ａに食い込んでいる。

　このように、実施形態に係る圧着構造では、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５が露出導体５１ａに突き刺さるように形成されている。このため、他方の導体加締片２１ｂと露出導体５１ａとが強固に接続されている。特に、本実施形態では、先端部２５が、屈曲部２３において略直角に折れ曲がった状態で露出導体５１ａに突き刺さっているため、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５を露出導体５１ａのより深くまで突き刺すことができ、他方の導体加締片２１ｂと露出導体５１ａとを更に強固に接続されている。

　図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄは、図３に示す圧着構造における圧着部の固着力を、他の圧着構造との比較として示す説明図である。
　図５Ａは、公知のＢクリンプ形状を採用した圧着構造の説明図である。
　また、図５Ｂは、図７及び図８に示した従来のオーバーラップ形状を採用した圧着構造の説明図である。
　図５Ｃは、実施形態に係る圧着構造の説明図である。
　図５Ｄは、図５Ａ～図５Ｃに示した各圧着構造における固着力を比較、説明する図である。
　図５Ｄに示すように、図５Ｃに示した実施形態に係る圧着構造は、図５Ａに示したＢクリンプ形状を採用した圧着構造及び図５Ｂに示した従来のオーバーラップ形状を採用した圧着構造と比較して、導体圧着部２０による圧着における固着力が大きい。

　このように、他方の導体加締片２１ｂと露出導体５１ａとが従来例と比較して強固に接続されるので、加締め後にスプリングバック等に起因して導体加締片２１ａ，２１ｂに発生する復元力を小さくでき、導体加締片２１ａ，２１ｂが開いてしまうことを防止できる。即ち、変形量（復元力）をイメージ的に表す図５Ｂの矢印Ａ及び図５Ｃの矢印Ｂに示すように、本実施形態では、変形量が比較的小さく、他方の導体加締片２１ｂと露出導体５１ａとが強固に接続されているために、図５Ｂに示す従来のオーバーラップ形状を採用した圧着構造を採用した場合よりも、上側の導体加締片２１ａに作用する復元力が小さい。この結果、導体加締片２１ａ，２１ｂの露出導体５１ａに対する接圧が弱くなることを防止でき、圧着部の機械的強度及び電気的接続性能を確保できる。また、本実施形態に係る圧着構造によれば、本実施形態のようにアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線を用いた場合であっても、導体加締片の開きを防止できる。

　以下では、実施形態に係る圧着端子１について纏める。

　（ｉ）実施形態に係る圧着端子１は、底板部５と、該底板部５の両側縁から上方に延長された一対の導体加締片２１ａ，２１ｂと、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部２０を備えている。また、圧着端子１は、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂが、一方の導体加締片２１ａが他方の導体加締片２１ｂの上側に重なるように、且つ接続すべき電線５０の導体５１を包み込むように内側に曲げられることで導体５１を底板部５の上面に密着した状態となるように加締める圧着端子である。そして、他方の導体加締片２１ｂは、折り曲げられて屈曲部２３を有し、該屈曲部２３よりも先端側に位置する先端部２５が下方を向くように形成されている。

　（ｉｉ）実施形態に係る圧着端子の電線に対する圧着構造は、上記（ｉ）の構成を有する圧着端子１と、該圧着端子１が圧着された電線５０と、を備えている。そして、一対の導体加締片２１ａ，２１ｂは、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５が導体５１（露出導体５１ａ）に突き刺さるように、導体５１を加締めている。

　（ｉｉｉ）実施形態に係る圧着端子の電線に対する圧着構造では、さらに、他方の導体加締片２１ｂの先端部２５が、屈曲部２３において略直角に折れ曲がった状態で導体５１に突き刺さっている。

　（ｉｖ）実施形態に係る圧着端子の電線に対する圧着構造では、さらに、電線５０が、導体５１としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である。

　尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で種々の変形や改良等を伴うことができる。

　例えば、下記のような変形例が考えられる。
　図６Ａ及び図６Ｂは、変形例に係る導体圧着部を示す断面図である。
　尚、図６Ａ及び図６Ｂでは、構造の把握を容易にするために、露出導体５１ａを省略して示している。上述した実施形態では、先端部２５が、屈曲部２３において基端部２４に対して略直角に折れ曲がった状態で露出導体５１ａに突き刺さっている構成としたが、先端部２５が露出導体５１ａに突き刺さる角度はこれに限られない。例えば、図６Ａに示すように、屈曲部２３において基端部２４に対して鋭角に折れ曲がった状態で露出導体５１ａに突き刺さっている構成としても構わない。即ち、先端部２５の基端部２４に対する角度θ１が９０°よりも小さい構成としても構わない。或いは、図６Ｂに示すように、屈曲部２３において基端部２４に対して鈍角に折れ曲がった状態で露出導体５１ａに突き刺さっている構成としても構わない。即ち、先端部２５の基端部２４に対する角度θ２が９０°よりも大きい構成としても構わない。

　　１　圧着端子
　　５　底板部
　１０　電気接続部
　２０　導体圧着部
　２１ａ　導体加締片（一方の導体加締片）
　２１ｂ　導体加締片（他方の導体加締片）
　２３　屈曲部
　２４　基端部
　２５　先端部
　３０　被覆加締部
　３１　被覆加締片
　５０　電線
　５１　導体
　５１ａ　露出導体
　５３　絶縁被覆

Claims

　底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長された一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状の導体圧着部を備え、
　一方の前記導体加締片は、折り曲げられた屈曲部を有し、該屈曲部よりも先端側に位置する先端部が下方を向くように形成され、
　前記一対の導体加締片が、前記一方の導体加締片が他方の導体加締片の上側に重なるように、且つ接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締められる、
　ことを特徴とする圧着端子。
　請求項１に記載の圧着端子と、該圧着端子が圧着された前記電線と、を備える圧着端子の電線に対する圧着構造であって、
　前記一対の導体加締片が、前記他方の導体加締片の前記先端部が前記導体に突き刺さるように、前記導体を加締めている、
　ことを特徴とする圧着端子の電線に対する圧着構造。
　前記他方の導体加締片の前記先端部が、前記屈曲部において略直角に折れ曲がった状態で前記導体に突き刺さっている、
　ことを特徴とする請求項２に記載の圧着端子の電線に対する圧着構造。
　前記電線が、前記導体としてアルミニウム製又はアルミニウム合金製の導体を有するアルミニウム電線である、
　ことを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれかに記載の圧着端子の電線に対する圧着構造。