JP2011222394A - 圧着端子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】導体圧着部の底板の幅方向の中央部や底板から導体加締片にかけての部分の剛性を効果的に高めることができ、厳しい熱衝撃環境下においても電線との接触抵抗の増大を極力抑制することができる圧着端子を提供する。
【解決手段】電線の導体Ｗに圧着して接続される導体圧着部１２を有し、該導体圧着部１２が、導体が内面に載る底板２１と、底板の左右両側に延設されて底板の内面上に載せられた導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端２２Ａが導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片２２，２２とにより、底板２１が湾曲した断面略Ｕ字状に形成された圧着端子において、少なくとも底板から導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板の外面からの凹状の打ち込みによって内面が凸部３１Ｔになったビード３１が形成されると共に、底板２１の幅方向の中央部に、潰し加工することで加工硬化させた加工硬化部Ｅが形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】電線の導体Ｗに圧着して接続される導体圧着部１２を有し、該導体圧着部１２が、導体が内面に載る底板２１と、底板の左右両側に延設されて底板の内面上に載せられた導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端２２Ａが導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片２２，２２とにより、底板２１が湾曲した断面略Ｕ字状に形成された圧着端子において、少なくとも底板から導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板の外面からの凹状の打ち込みによって内面が凸部３１Ｔになったビード３１が形成されると共に、底板２１の幅方向の中央部に、潰し加工することで加工硬化させた加工硬化部Ｅが形成されている。
【選択図】図２
Description
本発明は、例えば、自動車の電装系に使用される断面略Ｕ字状または断面略コ字状の導体圧着部を有したオープンバレルタイプの圧着端子、及び、その圧着端子の製造方法に関する。
図８（ａ）、（ｂ）は、一般的な圧着端子の導体圧着部５１２を電線の導体Ｗに加締めた状態の断面を示している（例えば、特許文献１参照）。
通常、圧着端子の導体圧着部５１２は、底板５２１と、該底板５２１の左右両側縁から上方に延設されて該底板５２１の内面上に配された電線の導体Ｗを包むように内側に丸められて、各先端が導体Ｗに食い込むように加締められる一対の導体加締片５２２，５２２とにより、底板５２１がやや湾曲した断面略Ｕ字状に形成されている。
この種の圧着端子は、車載される関係上、温度衝撃に充分に耐える必要性がある。例えば、サンプリング評価試験の段階では、導体圧着部５１２に対し、熱衝撃として、高温（約１２０℃）〜低温（常温）の繰り返しストレスを連続的にかけるテストを行っている。
図８（ａ）の実線で描いたものは高温時の変形形状、破線で描いたものは低温時の変形形状、また、図８（ｂ）の実線で描いたものは低温時の変形形状、破線で描いたものは高温時の変形形状をそれぞれ示している。
このように、環境温度が高温と低温を連続的に繰り返すに従い、導体圧着部５１２は、呼吸するように、図８（ａ）のような膨張と図８（ｂ）のような収縮を繰り返すことになる。ところが、ある端子では、このような熱衝撃が繰り返されることによって、導体と端子との接触抵抗が増加することが確認された。
その原因を探ってみると、外側から導体Ｗを覆っている端子（導体圧着部５１２）が、熱膨張と熱収縮を繰り返すうちに、導体Ｗに対して微妙に動くようになることがあり、それが原因で、圧着性が低下してくる可能性が高いことが分かってきた。特にその場合の導体圧着部５１２の動きを分析して見ると、導体圧着部５１２の底板５２１の幅方向中央部Ｇが起点となる底板５２１の曲げ変形や、底板５２１から導体加締片５２２にかけての部分の動きが重要性を握っており、この底板５２１の幅方向中央部Ｇを起点とする動きや、底板５２１から導体加締片５２２にかけての部分の変形が大きいと、導体Ｗと端子間の接触抵抗への影響が大きく出やすいことが分かってきた。
上述するように、従来の圧着端子においては、導体圧着部５１２の剛性の不足により、高温と低温を繰り返すような熱衝撃を受けた際に、圧着端子と電線の導体との間に相対的な動きが生じやすく、そのために、端子と電線の接続部における接触抵抗が増大し、電気的な接続性能の低下を来すおそれがあった。特に、近年では端子の小型化や薄型化が求められるようになってきており、その傾向が進むにつれて、上記の問題の改善が望まれるようになってきた。
本発明は、上記事情を考慮し、導体圧着部の底板の幅方向の中央部や底板から導体加締片にかけての部分の剛性を効果的に高めることができ、厳しい熱衝撃環境下においても電線との接触抵抗の増大を極力抑制することができる圧着端子、及び、その製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項１の発明の圧着端子は、電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、該導体圧着部が、前記導体が内面に載る底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に載せられた前記導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端が前記導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片とにより、前記底板が湾曲した断面略Ｕ字状または前記底板が平板状になった断面略コ字状に形成された圧着端子において、少なくとも前記底板から前記導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板の外面からの凹状の打ち込みによって内面が凸部になったビードが形成されると共に、前記底板の幅方向の中央部に、潰し加工することで加工硬化させた加工硬化部が形成されていることを特徴とする。
請求項２の発明の圧着端子の製造方法は、電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、該導体圧着部が、前記導体が内面に載る底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に載せられた前記導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端が前記導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片とにより、前記底板が湾曲した断面略Ｕ字状または前記底板が平板状になった断面略コ字状に形成された圧着端子の製造方法において、１枚の金属板をプレス打ち抜きにより平らな展開状態の端子形状を形成し、その際、少なくとも前記底板から前記導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板を曲げて前記底板から前記導体加締片を加工する際に外面となる側からの凹状の打ち込みによって内面となる側が凸部になったビードを形成する工程と、該工程後、前記壁板をプレスにより、前記底板から前記導体加締片を前記断面略Ｕ字状または前記断面略コ字状に曲げ加工する際に、前記底板の幅方向中央を潰し金型で潰しながら、前記ビードはそのまま残して、前記底板の潰した部分を加工硬化部とした状態で前記底板から前記導体加締片を曲げ加工することを特徴とする。
請求項１の発明の圧着端子によれば、導体圧着部の底板の幅方向中央部に潰し加工による加工硬化部を設けているので、その底板の幅方向中央部を起点にした熱衝撃時の底板の動きを小さく抑えることができる。また、底板から導体加締片にかけての部分には、加工硬化の効果を受けているビードが存在するので、この部分のヤング率を小さく留めることができるようになり、熱衝撃時の変形を小さく抑えることができる。従って、熱衝撃に伴う変形の繰り返しによる、電線との圧着性の低下を小さく抑えることができ、長期にわたって端子と電線の接触抵抗の増加を安定して抑制することができる。
請求項２の発明の圧着端子の製造方法によれば、平らな端子形状の展開段階でプレス加工したビードとは別に、導体圧着部の曲げ加工時に、導体圧着部の底板の中央部に潰し加工による加工硬化部を形成するので、簡単に請求項１の発明の圧着端子を得ることができ、その効果を奏させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の圧着端子のプレス加工による展開時の形状と製品としての端子形状を共に示す平面図で、図１（ａ）〜（ｃ）で示す部分は圧着端子の中の導体圧着部の展開時の状態を示す平面図で、図１（ａ）はビードが端子の長手方向の中央に１本だけある例、図１（ｂ）はビードが端子の長手方向の両端に２本ある例、図１（ｃ）はビードが端子の長手方向の中央と両端に合計３本ある例をそれぞれ示す図である。図２は同圧着端子の導体圧着部の導体に対する加締め前の製品状態を示す断面図、図３は同圧着端子の導体圧着部の導体に対する加締め後の状態を示す断面図、図４は同圧着端子の導体圧着部の曲げ加工時の潰し型との関係を示す正面図、図５は同圧着端子の導体圧着部の曲げ加工時の潰し型との関係を示す斜視図である。
図１に示すように、圧着端子１０は、例えば、一側縁がキャリア１７で繋がれた状態で、１枚の金属板上に連鎖状にプレス加工されて製造される。図１中符号１０で示すものが圧着端子、あるいは、圧着端子となる部分である。この圧着端子となる部分１０は、１枚の金属板をプレス打ち抜きすることで、平らな展開状態の端子形状に形成されている。
圧着端子１０は、接続電線の延びる方向（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」と呼ぶ）の前端側に相手端子等に対する電気接続部１１を備え、後端側に、電線の先端の露出させられた導体Ｗ（例えば、図３参照）に加締められる導体圧着部１２と、電線の被覆を有する部分に加締められる被覆加締部１３とを備えており、これら電気接続部１１と導体圧着部１２と被覆加締部１３は、共通の底板を有するものとして連続して形成されている。図１中で符号１４で示す部分は、電気接続部１１と導体圧着部１２の繋ぎ部、符号１５で示す部分は、導体圧着部１２と被覆加締部１３の繋ぎ部である。
導体圧着部１２は、電線に加締める前の製品段階では、図２及び図３に示すように、電線の導体Ｗが内面に載る底板２１と、底板２１の左右両側に延設されて底板２１の内面上に載せられた導体Ｗを包むように内側に向けて丸められ、各先端２２Ａが導体にＷ食い込むように加締められる左右一対の導体加締片２２，２２とにより、底板２１が湾曲した断面略Ｕ字状の形状に成形されている。
また、図１に示すように、プレス加工により平らな展開状態の端子形状に形成される段階で、少なくとも底板２１から導体加締片２２までの範囲のいずれかの部位の壁板に、壁板の外面からの凹状の打ち込み（打ち込んだ凹部を図２及び図３中で符号３１Ｓで示す）によって内面が凸部３１Ｔになったビード３１が形成されている。
そして、平面形状でのプレス加工が終わった段階で、次のプレス工程で、電気接続部１１や導体圧着部１２や被覆加締部１３の曲げ加工を行う。その際、導体圧着部１２の底板２１から導体加締片２２を断面略Ｕ字状に曲げ加工（図２中の矢印Ａで示す曲げ加工）するときに、図４及び図５に示すように、敢えて用意した潰し金型１００の先端押圧部１０２で底板２１の幅方向中央を強く矢印Ｂのように潰しながら、ビード３１はそのまま残して、底板２１の潰した部分を加工硬化部Ｅとした状態で、底板２１から導体加締片２２を曲げ加工する。この場合、ビード３１の凸部３１Ｔを導体圧着部１２の内面に残す必要性がある関係から、潰し金型１００の本体１０１の外周面には、ビード３１の凸部３１Ｔを受け入れる凹部１０５が必要数だけ必要箇所に設けられている。本図示例では、６つのビード３１が点在するので、それに対応する位置に凹部１０５が設けられた潰し金型１００が使用されている。また、潰し金型１００の下向き力を受ける受台１５０も必要である。
この圧着端子の導体圧着部１２を電線の先端の導体Ｗを圧着するには、図示しない下型の載置面上に圧着端子１０を載せると共に、電線の先端の露出した導体Ｗを導体圧着部１２の左右の導体加締片２２の間に挿入し、底板２１上に載せる。そして、図示しない上型を下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片２２の先端２２Ａ側を徐々に内側に丸めて行き、さらに最終的には、案内面の働きにより、導体加締片２２の先端２２Ａを導体Ｗ側に折り返すように丸めて、図３に示すように、同先端２２Ａ同士を擦り合わせながら導体Ｗの中に食い込ませることにより、導体Ｗを包むように導体加締片２２を加締める。このように導体加締片２２を加締めることによって、導体圧着部１２を電線の導体Ｗに圧着することができ、圧着端子１０を構成する金属と電線の導体Ｗとを凝着（分子や原子レベルで結合）させることができて、圧着端子１０と電線とを電気的及び機械的に強く結合することができることになる。
以上のように圧着した場合、この圧着端子１０には、導体圧着部１２の底板２１の幅方向中央部に潰し加工による加工硬化部Ｅを設けているので、その底板２１の幅方向中央部を起点にした熱衝撃時の底板２１の動きを小さく抑えることができる。また、底板２１から導体加締片２２にかけての部分には、加工硬化の効果を受けているビード３１が存在するので、この部分のヤング率を小さく留めることができるようになり、熱衝撃時の変形を小さく抑えることができる。従って、熱衝撃に伴う変形の繰り返しによる、電線との圧着性の低下を小さく抑えることができて、長期にわたって圧着端子１０と電線の接触抵抗の増加を安定して抑制することができる。また、ビード３１の凸部３１Ｔの引っ掛かり代（底板２１や導体加締片２２の内面に対する段差）により、摩擦で導体Ｗの動きを規制する作用ばかりでなく、引っ掛かりによる動き抑制効果が期待できるので、軸線方向の電線と端子の相対的な動きを規制する効果も大きくなる。
また、上述した工程順に圧着端子１０の製造することによって、導体圧着部の底板の中央部に潰し加工による加工硬化部Ｅを形成するので、簡単に所望の圧着端子１０を得ることができるので、製造もたやすい。
なお、上述した実施形態の圧着端子１０は、導体圧着部１２の底板２１が断面Ｕ字状に湾曲しているものであったが、図６及び図７に示すように、導体圧着部２１２の底板２１が平板状になった断面略コ字状に形成された圧着端子の場合にも、本発明は当然適用することができる。
図６はそのような圧着端子の導体圧着部２１２の導体Ｗに対する加締め前の製品状態を示す断面図、図７は同圧着端子の導体圧着部の導体に対する加締め後の状態を示す断面図である。
この場合は、潰し金型２００の先端の形状や受台２５０の受面の形状を、導体圧着部２１２の底板２１のフラット形状に合わせて形成しておけばよい。そうすれば、図１〜図５に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、上述した実施形態では、最初にビード３１を形成する箇所を、後から潰し加工する予定の底板２１の幅方向の中央部を避けた位置に設定しておいたが、潰し加工予定部にビード３１の凸部を最初から形成しておいて、後の潰し加工で、そのビードの凸部を潰して加工硬化部を形成することも可能である。その場合は、１回作ったビードを敢えて潰すことで、より高い加工効果を期待することも可能である。
１０ 圧着端子
１２，２１２ 導体圧着部
２１ 底板
２２，２２ 一対の導体加締片
３１ ビード
３１Ｔ 凸部
１００，２００ 潰し金型
１０５ ビードを逃げる凹部
Ｅ 加工硬化部
１２，２１２ 導体圧着部
２１ 底板
２２，２２ 一対の導体加締片
３１ ビード
３１Ｔ 凸部
１００，２００ 潰し金型
１０５ ビードを逃げる凹部
Ｅ 加工硬化部
Claims (2)
- 電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、該導体圧着部が、前記導体が内面に載る底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に載せられた前記導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端が前記導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片とにより、前記底板が湾曲した断面略Ｕ字状または前記底板が平板状になった断面略コ字状に形成された圧着端子において、
少なくとも前記底板から前記導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板の外面からの凹状の打ち込みによって内面が凸部になったビードが形成されると共に、前記底板の幅方向の中央部に、潰し加工することで加工硬化させた加工硬化部が形成されていることを特徴とする圧着端子。 - 電線の導体に圧着して接続される導体圧着部を有し、該導体圧着部が、前記導体が内面に載る底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に載せられた前記導体を包むように内側に向けて丸められ、各先端が前記導体に食い込むように加締められる左右一対の導体加締片とにより、前記底板が湾曲した断面略Ｕ字状または前記底板が平板状になった断面略コ字状に形成された圧着端子の製造方法において、
１枚の金属板をプレス打ち抜きにより平らな展開状態の端子形状を形成し、その際、少なくとも前記底板から前記導体加締片までの範囲のいずれかの部位の壁板に、該壁板を曲げて前記底板から前記導体加締片を加工する際に外面となる側からの凹状の打ち込みによって内面となる側が凸部になったビードを形成する工程と、
該工程後、前記壁板をプレスにより、前記底板から前記導体加締片を前記断面略Ｕ字状または前記断面略コ字状に曲げ加工する際に、前記底板の幅方向中央を潰し金型で潰しながら、前記ビードはそのまま残して、前記底板の潰した部分を加工硬化部とした状態で前記底板から前記導体加締片を曲げ加工することを特徴とする圧着端子の製造方法。
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