JP2009175062A - 端子圧着部の接触抵抗測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端子圧着部の長さが変化しても端子圧着部の接触抵抗の測定をほぼ正確に行うことができるようにする。
【解決手段】端子圧着部５と、その端子圧着部から一定長さの電線１とを含む区間Ｄの抵抗を四端子法で測定し、測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める方法であって、四端子法の一対の電圧端子のうち、端子金具３に接触させる第一の電圧端子７Ａの位置は固定とし、電線１に接触させる第二の電圧端子７Ｂの位置はマイクロメーター２９により電線長さ方向に調節可能とし、端子付き電線１７を所定の位置に位置決めした状態で、端子圧着部５の電線側端Ｔの位置に応じて、第二の電圧端子７Ｂが当該端子圧着部の電線側端Ｔから前記一定長さだけ離れた位置で電線１に接触するように、第二の電圧端子７Ｂの位置を調節した後に、抵抗測定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線と端子金具の圧着部分である端子圧着部の、電線と端子金具間の接触抵抗を測定する方法と、それに用いる測定装置に関するものである。

一般に、自動車用ワイヤーハーネスなどに用いられる電線の端部には端子金具が圧着されている。この端子圧着部の良否を判定するために、端子圧着部の接触抵抗測定が行われる（引用文献１参照）。

従来、端子圧着部の接触抵抗測定は次のようにして行われている。まず、図５のように、電線１と端子金具３の圧着部分である端子圧着部５と、その端子圧着部５からある長さＡの電線１とを含む区間Ｂの抵抗を四端子法で測定する。

四端子法は、第一の電圧端子７Ａを区間Ｂの一端側で端子金具３に接触させ、第二の電圧端子７Ｂを区間Ｂの他端側で電線１（正確には絶縁被覆１ｂを剥いで露出させた導体１ａ、以下同じ）に接触させ、さらに、第一の電流端子９Ａを第一の電圧端子７Ａの外側で端子金具３に接触させ、第二の電流端子９Ｂを第二の電圧端子７Ｂの外側で電線１に接触させた状態で、抵抗測定器１１により、電流端子９Ａ、９Ｂ間に電流Ｉを流し、電圧端子７Ａ、７Ｂ間の電圧降下Ｖを測定して、Ｖ／Ｉ＝Ｒの式より区間Ｂの抵抗値を測定するものである。測定した抵抗値は表示部１３に表示される。

こうして測定した抵抗値から、別途測定してある基準となる電線の長さＡの抵抗値を差し引けば、端子圧着部５の接触抵抗を求めることができる。

特開平９−２１８３６号公報

従来は、一対の電圧端子７Ａ、７Ｂの間隔Ｂを一定に保って抵抗測定を行っていた。この測定方法によると、電線が単位長当たりの抵抗が小さい純銅線である場合には、端子圧着部の接触抵抗を比較的正確に測定できるが、電線が単位長当たりの抵抗が大きい銅合金線などになると、端子圧着部の接触抵抗の測定値に大きなバラツキが生じてしまい、正確な測定ができなくなることが判明した。電線の単位長当たりの抵抗が大きくなると測定値にバラツキが生じるのは、端子圧着部の接触抵抗に比べ電線の抵抗が相対的に大きくなることも一因であるが、バラツキの大きさはそれだけでは説明できないものであった。

そこで、その原因を究明した結果、端子圧着部５の長さが大きく関与していることが判明した。従来は、端子圧着部５の長さはほぼ一定なものと考え、一対の電圧端子７Ａ、７Ｂの間隔を一定に保って抵抗測定を行っていたが、端子金具のワイヤバレル部を電線端部に圧着した場合、圧着条件や電線の硬さ等によって端子圧着部５の長さＣにバラツキが生じるのである。例えば通常の端子金具のワイヤバレル部を比較的硬さの硬い銅合金線に圧着すると、圧着前に3mmのワイヤバレル部が圧着後に4.5mmにもなり、それに応じて端子圧着部の長さＣのバラツキも大きくなる。

電線の抵抗が小さい場合には、端子圧着部の長さＣに多少のバラツキがあっても、一定区間Ｂ内での電線の抵抗値の変動は相対的に小さいが、電線の抵抗が大きくなると、一定区間Ｂ内での電線の抵抗値の変動が相対的に大きくなるため、測定した端子圧着部の接触抵抗のバラツキが大きくなってしまうのである。例えば、一般にワイヤーハーネスに用いられる導体が純銅の電線は単位長当たりの抵抗値が0.2〜0.3mΩ／mm程度であるが、導体が銅合金の電線は単位長当たりの抵抗値が1.5 mΩ／mm程度になる。求める端子圧着部の接触抵抗値は2mΩ以下なので、端子圧着部の長さが1mm変動した場合、抵抗値が0.2〜0.3mΩ／mmの電線では約10〜15％の誤差であるが、抵抗値が1.5
mΩ／mmの電線では約75％の誤差となってしまう。

そこで、本発明の目的は、端子圧着部の長さが変化しても端子圧着部の接触抵抗の測定をほぼ正確に行うことができる、端子圧着部の接触抵抗測定方法と、それに用いる測定装置を提供することにある。

本発明は、電線と端子金具の圧着部分である端子圧着部と、その端子圧着部から一定長さの電線とを含む区間の抵抗を四端子法で測定し、測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める端子圧着部の接触抵抗測定方法であって、
四端子法の一対の電圧端子のうち、前記端子金具に接触させる第一の電圧端子の位置は固定とし、前記電線に接触させる第二の電圧端子の位置は電線長さ方向に調節可能とし、
前記端子圧着部を有する端子付き電線を所定の位置に位置決めした状態で、前記端子圧着部の電線側端の位置に応じて、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、前記第二の電圧端子の位置を調節した後に、抵抗測定を行い、
こうして測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求めることを特徴とするものである。

また、本発明に係る端子圧着部の接触抵抗測定方法は、
四端子法の一対の電圧端子のうち、前記端子金具に接触させる第一の電圧端子の位置は固定とし、前記電線に接触させる第二の電圧端子の位置は電線長さ方向に調節可能とし、
前記端子圧着部を有する端子付き電線を所定の位置に位置決めした状態で、前記端子圧着部の電線側端の位置を検出し、検出した位置に基づき、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、前記第二の電圧端子の位置を調節した後に、抵抗測定を行い、
こうして測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求めるものであることが好ましい。

本発明に係る端子圧着部の接触抵抗測定方法は、前記第二の電圧端子の位置調節をマイクロメーターで行うことが好ましい。

また、本発明に係る測定方法に使用する抵抗測定装置は、電線の端部に端子金具のワイヤバレル部を圧着した端子圧着部と、その端子圧着部から一定長さの電線とを含む区間の抵抗を四端子法で測定するものであって、
前記端子圧着部を含む端子付き電線を所定に位置に保持する下側台と、前記四端子法の一対の電圧端子及び一対の電流端子を支持する上側台とを備え、前記下側台及び上側台の少なくとも一方は相手方に接近・離反する方向に移動可能となっており、
前記四端子法の一対の電圧端子及び一対の電流端子のうち、端子金具に接触させる第一の電圧端子及び第一の電流端子と、電線に接触させる第二の電流端子は前記上側台の所定の位置に支持され、電線に接触させる第二の電圧端子は、前記上側台上に設置されたマイクロメーターによって、電線長さ方向の位置を調節できるように支持されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る抵抗測定装置は、前記上側台に前記端子圧着部の電線側端の位置を検出する位置検出器を設け、さらに、この位置検出器で検出した位置に基づき、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、マイクロメーターを駆動制御するマイクロメーター制御部を設けたものであることが好ましい。

また、本発明に係る抵抗測定装置は、上記構成の抵抗測定装置に、さらに、基準となる電線の前記一定長さの抵抗を測定する第二の抵抗測定器と、この第二の抵抗測定器で測定した抵抗値を、上記構成の抵抗測定装置で測定した抵抗値から差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める演算手段とを付加したものであることが好ましい。

本発明によれば、端子圧着部の電線側端の位置に応じて、第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、第二の電圧端子の位置を調節した後に、抵抗測定を行うので、端子圧着部の長さが変化しても抵抗測定区間に含まれる電線の長さは常に一定となる。したがって測定した抵抗値から、基準となる電線の一定長さの抵抗値を差し引くことにより、端子圧着部の接触抵抗を正確に求めることができる。

また、第二の電圧端子の位置調節をマイクロメーターで行うことにより、μｍオーダーの微細な位置調節が行えるので、より正確な測定を行うことができる。

また、端子圧着部の電線側端の位置を検出する位置検出器を設けることにより、検出した位置信号に基づいてマイクロメーターを自動調節することが可能となり、測定作業を容易に効率よく行うことができる。

また、第二の抵抗測定器と演算手段をさらに付加すれば、端子圧着部を含む端子付き電線の抵抗測定と、基準となる電線の抵抗測定を同時に行い、両者の測定値から端子圧着部の接触抵抗を直ちに求めることができる。

＜実施形態１＞ 図１は本発明の一実施形態を示す。図１において、先に説明した図５と同一部分には同一符号を付してある。また、符号１５は電線１の端部に端子金具３を圧着した端子付き電線１７を載せる下側固定台、１９は四端子法の一対の電圧端子７Ａ、７Ｂ及び一対の電流端子９Ａ、９Ｂを支持する上側可動台、２１は上側可動台１９を上下方向（矢印Ｐ方向）に移動させるアクチュエータである。
下側固定台１５の上面には、端子付き電線１７をセットする位置決め溝２３が形成され、この位置決め溝２３の一端側にはストッパー２５が設けられている。これにより端子付き電線１７は、端子金具３の先端をストッパー２５に突き当てて、位置決め溝２３に落とし込むことで、四端子７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの真下の所定の位置にセットできるようになっている。

一方、四端子のうち、端子金具３に接触させる第一の電圧端子７Ａ及び第一の電流端子９Ａと、電線１に接触させる第二の電流端子９Ｂは、上側可動台１９の所定の位置に支持され、電線１に接触させる第二の電圧端子７Ｂは、上側可動台１９上に電線長さ方向（矢印Ｑ方向）に移動可能に設置されたスライダ２７に支持されている。そしてスライダ２７は、上側可動台１９上に設置されたマイクロメーター２９によって電線長さ方向の位置を調節できるようになっている。

上記のように構成された装置で抵抗測定を行う場合には、まず、図１のように端子付き電線１７をセットした状態で、端子圧着部５の電線側端Ｔから第二の電圧端子７Ｂまでの長さＤが予め定められた一定の長さ（例えば100mm）となるように、マイクロメーター２９により第二の電圧端子７Ｂの位置を調節する。なお、端子圧着部５の電線側端Ｔの位置は、例えば端子金具３の先端から端子圧着部５の電線側端Ｔまでの長さを測定すること等により、予め基準位置からのズレとして求めておく。マイクロメーター２９は、そのズレに相当する量の位置調節を行う。

次に上側可動台１９を下降させ、第一の電圧端子７Ａと第一の電圧端子９Ａを端子金具３に接触させると共に、第二の電圧端子７Ｂと第二の電流端子９Ｂを電線１に接触させて、抵抗測定を行う。このようにすれば、端子圧着部５の長さの変化に関係なく、抵抗測定区間（７Ａ、７Ｂ間）に含まれる電線１の長さは常に一定となるから、測定した抵抗値は、端子圧着部５の接触抵抗と、端子圧着部５の電線側端Ｔから一定長さの電線１の抵抗を合わせたものとなる。したがって測定した抵抗値から、基準となる電線の一定長さの抵抗値を差し引くことにより、端子圧着部の接触抵抗を正確に求めることができる。

なお、この実施形態では、上側可動台１９の周辺に下向きに壁３１が形成されている。この壁３１は、上側可動台１９を下降させたときに下側固定台１５の上面に接触して、抵抗測定時に空気の流れや温度変化により測定値がバラツクのを防止するためのものである。

＜実施形態２＞ 図２は本発明の他の実施形態を示す。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は省略する。この実施形態が実施形態１と異なる点は、上側可動台１９に端子圧着部５の電線側端Ｔを含む領域を撮影するカメラ３３を取り付け、このカメラ３３で撮影した画像を位置検出器３５で画像処理して、端子圧着部５の電線側端Ｔの位置（基準位置からのズレ）を検出し、その検出信号をマイクロメーター２９の制御部３７に入力して、マイクロメーター２９を駆動制御するようにしたものである。

このようにすれば、自動で、第二の電圧端子７Ｂが端子圧着部の電線側端Ｔから一定長さＤだけ離れた位置で電線１に接触するように、第二の電圧端子７Ｂの位置を制御することができる。

＜実施形態３＞ 図３及び図４は本発明のさらに他の実施形態を示す。図３及び図４において、図２と同一部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は省略する。この実施形態は、図４に示すように、下側固定台１５上に、実施形態１、２と同じ位置決め溝２３と、これとは別にもう１本の位置決め溝３９を形成し、位置決め溝２３には実施形態１、２と同様に端子圧着部５を有する端子付き電線１７をセットし、もう１本の位置決め溝３９には基準となる電線４１をセットして、端子付き電線１７と電線４１の抵抗測定を同時に行うものである。図３において、矢印Ａの部分（下半部分）は端子圧着部５を含む端子付き電線１７の抵抗を測定する部分であり（この部分の構成は図２と同じ）、矢印Ｂの部分（上半部分）は基準となる電線４１の抵抗を測定する部分である。

上側可動台１９には、電線４１の抵抗を四端子法で測定するための、一対の電圧端子４３Ａ、４３Ｂ及び一対の電流端子４５Ａ、４５Ｂが取り付けられている。一対の電圧端子４３Ａ、４３Ｂの間隔Ｅは予め定められた一定の長さ（例えば100mm）に固定されている。第二の抵抗測定器４７は、実施形態１、２の抵抗測定１１と同様にして抵抗を測定するものである。

このような構成にすると、上側可動台１９を下降させることにより、端子圧着部５を含む端子付き電線１７の抵抗と、基準となる電線４１の抵抗を同時に測定することができる。したがって、二つの抵抗測定器１１、４７で測定した抵抗値を演算部４９に入力し、演算部４９で端子圧着部５を含む端子付き電線１７の抵抗値から基準となる電線４１の抵抗値を引算すれば、直ちに端子圧着部５の接触抵抗を求めることができる。求めた接触抵抗値は表示部５１に表示される。

本発明に係る端子圧着部の接触抵抗測定方法に使用する測定装置の一実施形態を示す断面図。 同じく他の実施形態を示す断面図。 同じくさらに他の実施形態を示す断面図。 図３の装置の下側固定台上に端子付き電線及び基準となる電線をセットした状態を示す平面図。 従来の端子圧着部の接触抵抗測定方法を示す説明図。

符号の説明

１：電線
３：端子金具
５：端子圧着部
７Ａ、７Ｂ：電圧端子
９Ａ、９Ｂ：電流端子
１１：抵抗測定器
１３：表示部
１５：下側固定台
１７：端子付き電線
１９：上側可動台
２１：アクチュエータ
２３：位置決め溝
２５：ストッパー
２７：スライダ
２９：マイクロメーター
３１：壁
３３：カメラ
３５：位置検出器
３７：マイクロメーター制御部
３９：位置決め溝
４１：基準となる電線
４３Ａ、４３Ｂ：電圧端子
４５Ａ、４５Ｂ：電流端子
４７：第二の抵抗測定器
４９：演算部
５１：表示部

Claims (6)

1. 電線と端子金具の圧着部分である端子圧着部と、その端子圧着部から一定長さの電線とを含む区間の抵抗を四端子法で測定し、測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める端子圧着部の接触抵抗測定方法であって、
   四端子法の一対の電圧端子のうち、前記端子金具に接触させる第一の電圧端子の位置は固定とし、前記電線に接触させる第二の電圧端子の位置は電線長さ方向に調節可能とし、
   前記端子圧着部を有する端子付き電線を所定の位置に位置決めした状態で、前記端子圧着部の電線側端の位置に応じて、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、前記第二の電圧端子の位置を調節した後に、抵抗測定を行い、
   こうして測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求めることを特徴とする端子圧着部の接触抵抗測定方法。
2. 電線と端子金具の圧着部分である端子圧着部と、その端子圧着部から一定長さの電線とを含む区間の抵抗を四端子法で測定し、測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める端子圧着部の接触抵抗測定方法であって、
   四端子法の一対の電圧端子のうち、前記端子金具に接触させる第一の電圧端子の位置は固定とし、前記電線に接触させる第二の電圧端子の位置は電線長さ方向に調節可能とし、
   前記端子圧着部を有する端子付き電線を所定の位置に位置決めした状態で、前記端子圧着部の電線側端の位置を検出し、検出した位置に基づき、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、前記第二の電圧端子の位置を調節した後に、抵抗測定を行い、
   こうして測定した抵抗値から、電線の前記一定長さの抵抗値を差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求めることを特徴とする端子圧着部の接触抵抗測定方法。
3. 前記第二の電圧端子の位置調節をマイクロメーターで行うことを特徴とする請求項１又は２記載の端子圧着部の接触抵抗測定方法。
4. 電線の端部に端子金具のワイヤバレル部を圧着した端子圧着部と、その端子圧着部から一定長さの電線とを含む区間の抵抗を四端子法で測定する装置であって、
   前記端子圧着部を含む端子付き電線を所定に位置に保持する下側台と、前記四端子法の一対の電圧端子及び一対の電流端子を支持する上側台とを備え、前記下側台及び上側台の少なくとも一方は相手方に接近・離反する方向に移動可能となっており、
   前記四端子法の一対の電圧端子及び一対の電流端子のうち、端子金具に接触させる第一の電圧端子及び第一の電流端子と、電線に接触させる第二の電流端子は前記上側台の所定の位置に支持され、電線に接触させる第二の電圧端子は、前記上側台上に設置されたマイクロメーターによって、電線長さ方向の位置を調節できるように支持されていることを特徴とする抵抗測定装置。
5. 前記上側台に前記端子圧着部の電線側端の位置を検出する位置検出器を設け、さらに、この位置検出器で検出した位置に基づき、前記第二の電圧端子が当該端子圧着部の電線側端から前記一定長さだけ離れた位置で電線に接触するように、マイクロメーターを駆動制御するマイクロメーター制御部を設けたことを特徴とする請求項４記載の抵抗測定装置。
6. 請求項４又は５記載の抵抗測定装置に、さらに、基準となる電線の前記一定長さの抵抗を測定する第二の抵抗測定器と、この第二の抵抗測定器で測定した抵抗値を、請求項４又は５記載の抵抗測定装置で測定した抵抗値から差し引いて端子圧着部の接触抵抗を求める演算手段とを付加したことを特徴とする端子圧着部の接触抵抗測定装置。

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