JP4247891B2 - アルミ電線への端子圧着構造及び端子付アルミ電線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アルミ電線に圧着されて使用される端子であってコネクタハウジング内に装着される端子のアルミ電線への圧着構造及び当該端子付アルミ電線の製造方法に関する。

従来、自動車の車内に配索されるワイヤーハーネスは銅電線が一般的であり、導通性・強度などの特性（物性）が劣るアルミ電線は使用が困難であまり使われたことがない。しかしながら、近年、車両の軽量化とリサイクル性に鑑みてアルミ電線の使用に関する要望が高まっている。一方、ワイヤーハーネス同士や車載用機器とワイヤーハーネスを接続するに当って電気コネクタが一般的に使用されている。かかる電気コネクタは互いに嵌合し合うコネクタハウジングとこれらのコネクタハウジング内に挿入嵌合され、ワイヤーハーネスの電線を圧着接続した複数の圧着端子とから構成されている。

ここで、従来の銅電線への端子圧着構造に基づいて当該端子をアルミ電線に仮に圧着した場合の圧着工程を説明する。図１２は、銅電線に圧着される従来の端子を示している。同図に示すように、端子５は端子間接続部５５０と電線接続部５６０とから構成され、電線接続部５６０は、端子長手方向にある程度の長さを有するワイヤーバレル５６１と、これと隣接して銅電線の被覆部に圧着されるインシュレーションバレル５６５とから構成されている。図１３は、このような端子５を銅電線の代わりにアルミ電線４０に圧着する工程について説明した図である。同図から明らかなように、この端子圧着に際して端子５のワイヤーバレル５６１とインシュレーションバレル５６５にそれぞれ対応する端子圧着部９６１，９６５を備えた段付きの圧着治具９６０を使用する。なお、圧着治具９６０には圧着する端子長手方向で見て逆Ｖ字型で先端がバレル先端を加締める方向に屈曲（カール）させるためにＭ字状をなした圧着溝が形成されている。そして、かかる圧着治具９６０を端子５の上方から下方に向かって移動させ（図中、端子圧着方向を示す矢印Ｘ参照）、圧着治具９６０の逆Ｖ字型の溝面に沿って端子５の各バレル５６１，５６５を変形させる（図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）参照）。圧着治具９６０の逆Ｖ字型の溝面は逆Ｖ字の先端がＭ字になっているので、治具９６０を端子５に向かってさらに押し付けることによって、各バレル５６１，５６５の端部がそれぞれバレル先端を加締める方向にアルミ電線４０に向かってカール（屈曲）される。これによって、各バレル５６１，５６５をアルミ電線４０の導体部４１と被覆部４２に圧着する（図１３（ｃ）及び図１４参照）。端子５がアルミ電線４０に圧着されると、圧着治具９６０を図中Ｙ方向に上昇させて端子圧着作業を完了する（図１３（ｄ）参照）。

なお、ワイヤーバレルが上述の端子５のように単一のバレルから構成されるのではなく、複数のバレルから構成された構造を有する端子がいくつか知られている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照。）。

また、ワイヤーバレルの内側に突起やセレーションを形成した端子もいくつか知られている（例えば、特許文献４乃至特許文献７参照。）。

実開平６−３６２１５号公報（第４−５頁、図２） 実開平６−３６２１６号公報（第４−５頁、図２） 特開平１１−２９７３７５号公報（第３−４頁、図１） 特開平７−２９６８６０号公報（第２−３頁、図１） 特開２００１−４３９０９号公報（第２−３頁、図１） 特開昭６３−１９８２６８号公報（第２−３頁、第１図） 特開平２−２２３１６４号公報（第３−５頁、図１）

このようにして端子の圧着されたアルミ電線５の平面図を図１４（ａ）、側面図を図１４（ｂ）、XV-XV断面図を図１５に示す。

従来の端子圧着方法においては、図１５に示す端子圧着状態の断面図から分かるように、端子５とアルミ電線の導体部４１を構成する各撚り線とが全て接触することはない。これがアルミ電線の代わりに銅電線であるとしても、従来の電線と端子の接続方法（圧着及び圧接）においては、端子と電線を構成する各撚り線とが全て接触することはない。しかし、銅電線の機械的特性及び電気的特性上、このような接触状態であっても端子５を銅電線にその機能上特に問題なく接続でき、かかる端子を接続した銅電線をそのまま不都合なく使用できる。

しかしながら、アルミ電線４０は銅電線に比べて溶断温度が低く、また、電線を構成する撚り線１本１本が酸化皮膜を形成しやすい。従って、特定の撚り線にのみ電流が流れて集中抵抗が発生しやすく、かかる集中抵抗による溶断の発生や導通不良が懸念される。

銅電線と同様な条件においてアルミ電線を端子に実際に圧着すると、高温化や低温化などの環境の変化によって端子圧着部の抵抗が上昇し、導通に不具合が発生し、端子と電線との間に良好な接続状態が保てなくなる。

なお、特許文献１乃至特許文献３に記載された端子はインシュレーションバレルに加えて複数のワイヤーバレルが形成された構成を有している。しかしながら、これらのワイヤーバレルはそれぞれ異なる電線径を有する複数種類の電線に対して共通の端子を圧着できるようにして端子（部品）の共用化を図るものに過ぎない。

また、特許文献４に記載された端子にはワイヤーバレルの中心部に透孔が形成されてそのエッジが電線圧着方向に突出している。しかし、このエッジは、エナメル線のエナメルを剥離する作業を行うことなく端子接続可能なようにするための突起に過ぎない。また、特許文献５に記載された端子にはワイヤーバレルの内面全体に鋭利な突起が形成されているが、この突起も端子圧着時にケーブル先端の絶縁被覆部を破って直接圧着端子のワイヤーバレルの一部が芯線に接触できるようにして絶縁被覆部の剥がし取りの手間を省略するためのものに過ぎない。

さらには、特許文献６に記載された端子には圧着部の内底にセレーションが設けられているが、このセレーションは単に電線固着力を強化するためのものに過ぎない。同様に、特許文献７に記載された端子にも複数のバレルにそれぞれセレーションが設けられているが、このセレーションは単に各バレル表面間に複数の接触面を生じさせ、各バレル間の良好な係合を確保するためのものに過ぎない。

以上より、特許文献１乃至特許文献７には同一径のアルミ電線を構成する各撚り線に端子接触可能なように端子を圧着させる構成は何ら開示されていない。

本発明の目的は、端子をアルミ電線に接続するにあたって、アルミ電線を構成する各撚り線にできるだけ均一な電流が流れるようにして、アルミ電線の溶断（集中抵抗）や環境の変化で抵抗上昇が発生しないアルミ電線への端子圧着構造及び端子付アルミ電線の製造方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明にかかるアルミ電線への端子圧着構造は、
多数の撚り線と当該撚り線をまとめて被覆する被覆部からなるアルミ電線に端子を圧着するアルミ電線への端子圧着構造であって、
前記アルミ電線が、電線端部から一定長さだけ被覆部を除去した導体部を備え、
前記アルミ電線端部に圧着される端子が、前記アルミ電線の被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記アルミ電線の導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、
前記ワイヤーバレルが端子長手方向において当該ワイヤーバレルの起立形成方向に高さの異なる独立した第１乃至第３のワイヤーバレルからなり、前記第２のワイヤーバレルは、端子長手方向において前記第１及び第３のワイヤーバレル間に形成され、端子圧着前における前記第２のワイヤーバレルの起立高さが前記第１及び第３のワイヤーバレルよりも高くなっており、端子圧着時に前記第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線の断面で見て中心軸線から両側に偏倚した領域に押し込まれ、かつ前記第２のワイヤーバレル先端が前記中心軸線の近傍領域に押し込まれるようになったことを特徴としている。

端子圧着時に異なる高さを有するワイヤーバレルがそれぞれアルミ電線の異なる撚り線間に押し込まれることで、アルミ電線の各撚り線を端子と接触させることができる。その結果、特定の撚り線に電流が集中することがなくなり、集中抵抗による溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能になる。

また、本発明の請求項２に記載のアルミ電線への端子圧着構造は、請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、
前記ワイヤーバレルの起立形成方向には端子圧着時に前記アルミ電線と当該ワイヤーバレルとを共に平らな状態に圧着するための補強用凸部が少なくとも１つ形成されていることを特徴としている。

端子のワイヤーバレルがこのような構成を有しているので、アルミ電線圧着時にアルミ電線の圧着部が平らな状態につぶれて圧着される。その結果、アルミ電線を構成する各撚り線が端子の底板部又はワイヤーバレルに接触することになり、特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。これによって、集中抵抗によるアルミ電線の溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能となる。

また、本発明の請求項３に記載のアルミ電線への端子圧着構造は、請求項２に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、平らな状態に圧着されたワイヤーバレルが端子幅方向においてさらに略Ｕ字状に屈曲形成されることを特徴としている。

平らに圧着されたワイヤーバレルとアルミ電線の導体部を端子幅方向において略Ｕ字状に屈曲形成することで、端子幅方向の寸法を小さくして従来の端子と同等の寸法とすることができる。その結果、圧着された端子を従来使用していたコネクタハウジングの端子収容スペースに挿入することができ、これによってコネクタハウジングの共用化を図ることが可能となる。

また、本発明の請求項４に記載のアルミ電線への端子圧着構造は、、請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造において、
前記ワイヤーバレルが形成された端子の底板部に前記端子の底板部を打ち出して切り上げられた複数のくさび状突起部が端子長手方向中心軸線に関して互い違いに偏倚して形成され、端子圧着時において前記アルミ電線の各撚り線が前記ワイヤーバレル、端子の底板部、各くさび状突起部のいずれかに接触することを特徴としている。

アルミ電線に端子を圧着すると、端子の底板部に端子長手方向に沿って千鳥状に形成されたくさび状突起部がアルミ電線の撚り線間に押し込まれていく。その結果、アルミ電線を構成する各撚り線が端子のワイヤーバレル、端子の底板部、くさび状突起部の何れかに接触することになり、特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。これによって、集中抵抗によるアルミ電線の溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能となる。
また、くさび状突起部を打ち出し形成で端子と一体に作れるので、アルミ電線の各撚り線と接触できる特別な構造の端子を廉価に作ることができる。

また、本発明の請求項５に記載の端子付アルミ電線の製造方法は、
多数の撚り線と当該撚り線をまとめて被覆する被覆部からなるアルミ電線に端子を圧着して端子付アルミ電線を製造する端子付アルミ電線の製造方法であって、
電線端部から一定長さだけ被覆部を除去した導体部を備えたアルミ電線を用意し、
前記アルミ電線の被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記アルミ電線の導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、前記ワイヤーバレルが端子長手方向において当該ワイヤーバレルの起立形成方向に高さの異なる独立した第１乃至第３のワイヤーバレルからなり、前記第２のワイヤーバレルは、端子長手方向において前記第１及び第３のワイヤーバレル間に形成され、端子圧着前における前記第２のワイヤーバレルの起立高さが前記第１及び第３のワイヤーバレルよりも高くなった端子を用意し、
端子圧着時に第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線の断面で見て中心軸線から両側に偏倚した領域に押し込まれ、前記第２のワイヤーバレル先端が前記中心軸線の近傍領域に押し込まれるように前記アルミ電線端部に前記端子を圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴としている。

また、本発明の請求項６に記載の端子付アルミ電線の製造方法は、、請求項５に記載の端子付アルミ電線の製造方法において、
前記ワイヤーバレルの起立形成方向には補強用凸部が少なくとも１つ形成され、
端子圧着時に前記ワイヤーバレルを、前記アルミ電線と共に平らな状態になるように圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴としている。

また、本発明の請求項７に記載の端子付アルミ電線の製造方法は、請求項６に記載の端子付アルミ電線の製造方法において、
前記平らな状態に圧着すると同時か前記平らな状態に圧着した後にワイヤーバレルを端子幅方向において略Ｕ字形状に屈曲形成することを特徴としている。

また、本発明の請求項８に記載の端子付アルミ電線の製造方法は、請求項５に記載の端子付アルミ電線の製造方法において、
前記ワイヤーバレルが形成された端子の底板部に前記端子の底板部を打ち出して切り上げられた複数のくさび状突起部が端子長手方向中心軸線に関して互い違いに偏倚して形成され、
端子圧着時に前記アルミ電線の各撚り線が前記ワイヤーバレル、端子の底板部、各くさび状突起部のいずれかに接触するように圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴としている。

以上述べたように、本発明は、アルミ電線の全ての撚り線を端子と接触させることによって特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。その結果、集中抵抗によるアルミ電線の溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持できるアルミ電線用接続端子を提供可能となる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造及び端子付アルミ電線の製造方法について、図面に基いて説明する。

本発明の第１の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子１は、図１に示すように端子接続部１１０と電線接続部１２０によって構成されており、さらに電線接続部１２０は導体部を圧着するためのワイヤーバレル１２１とアルミ電線を樹脂皮膜ごと圧着するインシュレーションバレル１２５によって構成されている。

また、ワイヤーバレル１２１は端子長手方向においてワイヤーバレル１２１の起立形成方向に高さの異なる３つのワイヤーバレルから構成されている。すなわち、ワイヤーバレル１２１の両端には高さの低い第１及び第３のワイヤーバレル１２１ａ，１２１ｃと、当該第１及び第３のワイヤーバレル１２１ａ，１２１ｃに対してある程度高さの高い第２のワイヤーバレル１２１ｂから構成されている。また第１のワイヤーバレル乃至第３のワイヤーバレル間には幅の極めて狭いスリットが形成され、第１乃至第３のワイヤーバレル１２１ａ〜１２１ｃがそれぞれ独立して屈曲可能となっている。

一方、第１のワイヤーバレル乃至第３のワイヤーバレル１２１ａ〜１２１ｃを圧着する圧着治具９１０は、図４（ａ）乃至図４（ｃ）の二点鎖線に相当する溝断面形状を対応して有している。そして、かかる端子圧着治具９１０でワイヤーバレル１２１をアルミ電線４０に圧着すると、第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線４０の断面で見て中心軸線からかなり両側に偏倚した領域に押し込まれ、第２のワイヤーバレル先端がアルミ電線の断面で見て中心軸線近傍の領域に押し込まれるようになっている。これによって、第１乃至第３のワイヤーバレル１２１ａ〜１２１ｃがそれぞれアルミ電線４０の異なる撚り線に接触して結果的にワイヤーバレル１２１が多数の撚り線に接触するようになっている。

続いて、本実施形態にかかるアルミ電線圧着端子１をアルミ電線４０に圧着する工程について説明する。図２（ａ）に示すように、最初にアルミ電線圧着端子１を基台９００に固定し、アルミ電線４０をアルミ電線圧着端子１の適所に位置決めする。即ち、アルミ電線４０の被覆部４２（図２（ａ）及び図３（ａ），（ｂ）参照）をインシュレーションバレル１２５で挟まれた領域に位置決めすると共に、アルミ電線４０の導体部４１（図２（ａ）及び図３（ａ），（ｂ）参照）をワイヤーバレル１２１で挟まれた領域に位置決めする。この状態で、端子長手方向で見て特別な形状の圧着溝を有する圧着治具９１０を端子の上方から接近させる（図２（ａ）の端子圧着方向を示す矢印Ｘ２参照）。上述したように、圧着治具９１０には圧着するワイヤーバレル１２１及びインシュレーションバレル１２５に対応する圧着部が形成されている。即ち、端子の第１及び第３のワイヤーバレル１２１ａ，１２１ｃに対応する位置に図４（ａ）及び図４（ｃ）に二点鎖線で示す圧着部が形成され、端子の第２のワイヤーバレル１２１ｂに対応する位置に図４（ｂ）の二点鎖線で示す断面溝形状を備えた端子圧着部９１１が形成され、さらには、端子のインシュレーションバレル１２５に対応する位置には端子圧着部９１５が形成されている。そして、この圧着治具９１０を図示しないアクチュエータによって端子側に向かって下降させる。この下降動作によって、各バレル１２１ａ〜１２１ｃ，１２５の端部が圧着治具９１０の圧着部の各圧着溝に沿ってしだいに屈曲され、やがては、圧着治具９１０において各バレル端部がアルミ電線４０の中心軸線方向に変形（カール）する（図２（ｃ）参照）。

そして、圧着治具９１０をさらに下降することによって第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線の中心軸線に対してかなり偏倚した領域の撚り線間に押し込まれていくと共に、第２のワイヤーバレル先端がアルミ電線の中心軸線近傍にある撚り線間に押し込まれていく。これと同時に、アルミ電線４０の被覆部４２にもインシュレーションバレル１２５が圧着される。この端子圧着作業が終わると、圧着治具を上昇させて端子圧着作業を完了する（図２（ｄ）参照）。

続いて、図３に本実施形態にかかる端子をアルミ電線に圧着した状態の平面図（図３（ａ））及び側面図（図３（ｂ））として示す。また、図４に図３における断面IVA-IVA、断面IVB-IVB、及び断面IVC-IVCの３カ所の圧着断面を示す。

このように、端子圧着時に異なる高さを有するワイヤーバレル端部がアルミ電線の異なる撚り線間に押し込まれることで、図４（ａ）乃至図４（ｃ）に示すように異なった圧着断面構造を実現することができる。これによって、同図から分かるようにアルミ電線４０の各撚り線が端子底板部又はワイヤーバレル１２１ａ〜１２１ｃの何れかと接触した状態となり、端子１とアルミ電線４０との間で安全な接続を維持することができる。

このように、アルミ電線４０の各撚り線を端子と接触させることによって、特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。その結果、集中抵抗によるアルミ電線の溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能となる。

続いて、本発明の第２の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造及び端子付アルミ電線の製造方法について、図面に基いて説明する。なお、第１の実施形態と同等の構造及び端子圧着工程については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明の第２の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子２は、図５に示すように端子接続部２１０と電線接続部２２０によって構成されており、更に電線接続部２２０は導体部を圧着するワイヤーバレル２２１とアルミ電線を被覆部ごと圧着するインシュレーションバレル２２５によって構成されている。

また、ワイヤーバレル２２１には端子長手方向においてワイヤーバレル２２１の起立形成方向に本実施形態の場合３本の補強用凸部２２１ａ〜２２１ｃが形成されている。なお、補強用凸部２２１ａ〜２２１ｃは端子をプレス加工するときに同時に形成され、アルミ電線圧着時にアルミ電線４０の圧着部を当該ワイヤーバレル２２１と共に平らな状態に圧着するための役目を果たす。

一方、後述する端子圧着治具においてワイヤーバレルを圧着する部分の端子圧着部９２１は、図８（ａ）の二点鎖線示す断面形状となっており、アルミ電線圧着時にアルミ電線の圧着部を平らな状態につぶして圧着するのに適した構造となっている。

以下、本実施形態にかかるアルミ電線圧着端子２をアルミ電線４０に圧着する工程について説明する。なお、圧着工程は図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示す圧着工程と等価的なのでここでは図示を省略する。

第１の実施形態の場合と同様に、最初にアルミ電線圧着端子２を基台に固定し、アルミ電線４０をアルミ電線圧着端子２の適所に位置決めする。即ち、アルミ電線４０の被覆部４２をインシュレーションバレル２２５で挟まれた領域に位置決めすると共に、アルミ電線４０の導体部４１をワイヤーバレル２２１で挟まれた領域に位置決めする。この状態で、端子長手方向で見て特別な形状の圧着溝を有する圧着治具を端子の上方から接近させる。

圧着治具には圧着するワイヤーバレル２２１及びインシュレーションバレル２２５に対応する圧着部が形成されている。即ち、上述の通り圧着治具のアルミ電線４０の導体部先端方向にはワイヤーバレル２２１に対応する端子圧着部９２１（図８（ａ）の二点鎖線参照）が端子圧着方向に形成されると共に、インシュレーションバレル２２５に対応する圧着溝（同図では図示せず）が形成されている。そして、圧着治具を下降させることで、ワイヤーバレル２２１の端部のみが圧着治具の特殊形状の圧着溝に沿ってしだいに屈曲され、ワイヤーバレル２２１の補強用凸部２２１ａ〜２２１ｃが形成された部分はその平坦度をかなり保ったまま端子中心軸線方向に倒れ込んでいく。これによって、アルミ電線圧着時にアルミ電線４０の導体部を構成する撚り線同士の配列が変わりながら圧着される。すなわち、圧着部が平らな状態につぶれて圧着される。その結果、アルミ電線４０を構成する各撚り線が端子２のワイヤーバレル２２１か端子底板部に接触することになり、特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。これによって集中抵抗による溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能となる。

なお、上述した第２の実施形態にかかるアルミ電線４０への端子圧着構造の変形例として、平らな状態に圧着されたワイヤーバレル２２１がさらに端子幅方向において略Ｕ字形状に屈曲形成される圧着構造が考えられる。

具体的には、図８（ａ）に示したワイヤーバレル２２１の部分がアルミ電線に平たく圧着された当該アルミ電線を、例えば図８（ｂ）に二点鎖線で示すような基台９００’と端子圧着部９２１’を備えた他の圧着治具に装着し直して、再度圧着するようにしても良い。これによって、同図に示すように、平らな状態に圧着されたワイヤーバレル２２１を端子幅方向においてさらに略Ｕ字形状に屈曲形成することができる。このように圧着することで、端子幅方向の寸法を小さくして従来の端子と同等寸法とすることができ、圧着された端子を従来使用していたコネクタハウジングの端子収容スペースに挿入することが可能となる。その結果、従来から用いていたコネクタハウジングをそのまま利用することができるようになる。

なお、上述の変形例においては、ワイヤーバレル２２１のアルミ電線圧着部分を一旦平たく圧着してから、別工程でワイヤーバレルのアルミ電線圧着部分を略Ｕ字型に変形させていたが、必ずしもこれらを別工程で行う必要はなく、ワイヤーバレル２２１をアルミ電線４０に圧着する際にアルミ電線圧着部分を平たくかつ略Ｕ字型に同時に圧着するようにしても良い。

また、上述したワイヤーバレル２２１の補強用凸部は必ずしも３本形成する必要はなく、１本乃至適当な複数本を適宜選択して形成すれば良い。

また、本実施形態では補強用凸部がワイヤーバレルの縦方向（起立方向）に形成されていたが、必ずしもこれに限定されず例えば斜め方向に形成されていても良い。

続いて、本発明の第３の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造及び端子付アルミ電線の製造方法について、図面に基いて説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同等な構造及び端子圧着工程については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明の第３の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子３は、図９に示すように端子接続部３１０と電線接続部３２０によって構成されており、更に電線接続部３２０は導体部を圧着するためのワイヤーバレル３２１とアルミ電線を被覆部ごと圧着するインシュレーションバレル３２５によって構成されている。

また、ワイヤーバレル３２１にはワイヤーバレル３２１が形成された端子の底板部３２２にくさび状突起部３２２ａが端子長手方向中心軸線に関して互い違いに偏倚して形成されている。すなわち、くさび状突起部３２２ａは端子幅方向に千鳥状に形成されている。なお、くさび状突起部３２２ａは端子の底板部３２２を打ち出して切り上げることで形成されている。

くさび状突起部３２２ａが端子の底板部３２２に端子幅方向において千鳥状に配置されることで、端子圧着時にくさび状突起部３２２ａがアルミ電線の中心軸線に対して左右交互に当該電線の撚り線間に押し込まれて、アルミ電線を構成する各撚り線が端子のワイヤーバレル３２１、底板部３２２、くさび状突起部３２２ａの何れかに接触するようになっている。

一方、後述する圧着治具においてワイヤーバレル３２１を圧着する部分の形状は、図１３で示した従来型の端子圧着治具と同様の溝形状を有している。

以下、本実施形態にかかるアルミ電線圧着端子３をアルミ電線４０に圧着する工程について説明する。なお、圧着工程は図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示す圧着工程と等価的なのでここでは図示を省略する。

第１及び第２の実施形態の場合と同様に、最初にアルミ電線圧着端子３を基台に固定し、アルミ電線４０をアルミ電線圧着端子３の適所に位置決めする。即ち、アルミ電線４０の被覆部４２をインシュレーションバレル３２５で挟まれた領域に位置決めすると共に、アルミ電線４０の導体部４１をワイヤーバレル３２１で挟まれた領域に位置決めする。この位置決めの際には、アルミ電線４０がくさび状突起部３２２ａの先端とワイヤーバレル３２１の先端部とで支持されて端子３の底板部３２２からは若干離間した状態で位置決めされている。

この状態で、従来型と同形状の圧着溝を有する圧着治具を端子の上方から接近させる。圧着治具を下降させることで、アルミ電線４０が圧着治具の端子圧着部９３１（図１１（ａ）参照）に押されて圧着治具と共に下降する。これに伴って、くさび状突起部３２２ａの先端がアルミ電線４０の撚り線間に押し込まれていく。また、圧着治具の逆Ｖ字型の溝面は逆Ｖ字の先端がＭ字になっているので、ワイヤーバレル３２１の端部はバレル先端を加締める方向にアルミ電線４０の中心軸線方向に屈曲されながら押し込まれていく。

くさび状突起部３２２ａはワイヤーバレル３２１が形成された端子の底板部３２２に端子幅方向に千鳥状に配置されているので、端子３がアルミ電線４０に圧着されると、図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）に示すように端子長手方向中心軸線に関して互い違いに（左右交互に）偏倚してアルミ電線内に押し込まれるように圧着される。これによって、アルミ電線４０を構成する各撚り線が端子のワイヤーバレル３２１、底板部３２２、くさび状突起部３２２ａの何れかに接触するようになり、特定の撚り線に電流が集中することがなくなる。その結果、集中抵抗による溶断発生を抑制することができ、安定した電気接続を維持することが可能となる。

なお、上述の実施形態に示した端子間接続部は従来端子のメス形状（舌片バネ構造）であるが、オス形状でも使用可能であり、端子間接続部の構造は新旧様々な端子構造が使用できる。

また、適用端子材料としては一般的な銅系材料及び電食防止の観点から異種金属を避けてアルミ合金系端子とすることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。

また、空気による酸化や湿気による腐食を防止するため、接続部に防錆用のグリースなどを塗布すると、更に高い信頼性を得られる。

導体としてアルミを使用するアルミ電線を接続するための挿抜可能なコネクタ用圧着端子に本発明は適用可能であるが、主な用途としての自動車内ワイヤーハーネス配索にこの用途が限定されることはなく、このようなアルミ電線端部に端子を圧着する様々な分野で利用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子を示した平面図（図１（ａ））及び側面図（図１（ｂ））である。 本発明の第１の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着方法を図２（ａ）乃至図２（ｄ）の順に示す工程図である。 図１の端子をアルミ電線に圧着した状態を示した平面図（図３（ａ））及び側面図（図３（ｂ））である。 図３（ａ）におけるIVA-IVA断面図（図４（ａ））、IVB-IVB断面図（図４（ｂ））、及びIVC-IVC断面図（図４（ｃ））である。 本発明の第２の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子を示した平面図（図５（ａ））及び側面図（図５（ｂ））である。 図５の端子をアルミ電線に圧着した状態を示した平面図（図６（ａ））及び側面図（図６（ｂ））である。 図５に示した第２の実施形態にかかる端子の変形例をアルミ電線に圧着した状態を示した平面図（図７（ａ））及び側面図（図７（ｂ））である。 図６（ａ），（ｂ）におけるVIIIA-VIIIA断面図（図８（ａ））及び図７（ａ），（ｂ）におけるVIIIB-VIIIB断面図（図８（ｂ））である。 本発明の第３の実施形態にかかるアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子を示した平面図（図９（ａ））及び側面図（図９（ｂ））である。 図９の端子をアルミ電線に圧着した状態を示した平面図（図１０（ａ））及び側面図（図１０（ｂ））である。 図１０（ａ），（ｂ）におけるXIA-XIA断面図（図１１（ａ））、XIB-XIB断面図（図１１（ｂ））、XIC-XIC断面図（図１１（ｃ））、及びXID-XID断面図（図１１（ｄ））である。 従来のアルミ電線への端子圧着構造に使用する端子を示した平面図（図１２（ａ））及び側面図（図１２（ｂ））である。 従来のアルミ電線への端子圧着方法を図１３（ａ）乃至図１３（ｄ）の順に示した工程図である。 図１３のアルミ電線への端子圧着方法によって圧着した端子を示した平面図（図１４（ａ））及び側面図（図１４（ｂ））である。 図１４（ａ），（ｂ）のXV-XV断面図である。

符号の説明

１，２，３ アルミ電線圧着端子
５ 端子
４０ アルミ電線
４１ 導体部
４２ 被覆部
１１０ 端子接続部
１２０ 電線接続部
１２１ ワイヤーバレル
１２１ａ 第１のワイヤーバレル
１２１ｂ 第２のワイヤーバレル
１２１ｃ 第３のワイヤーバレル
１２５ インシュレーションバレル
２１０ 端子接続部
２２０ 電線接続部
２２１ ワイヤーバレル
２２１ａ〜２２１ｃ 補強用凸部
２２５ インシュレーションバレル
３１０ 端子接続部
３２０ 電線接続部
３２１ ワイヤーバレル
３２２ 底板部
３２２ａ くさび状突起部
３２５ インシュレーションバレル
５５０ 端子間接続部
５６０ 電線接続部
５６１ ワイヤーバレル
５６５ インシュレーションバレル
９００ 基台
９１０ 圧着治具
９２１ 端子圧着部
９６０ 圧着治具
９６１，９６５ 端子圧着部

Claims (8)

1. 多数の撚り線と当該撚り線をまとめて被覆する被覆部からなるアルミ電線に端子を圧着するアルミ電線への端子圧着構造であって、
   前記アルミ電線が、電線端部から一定長さだけ被覆部を除去した導体部を備え、
   前記アルミ電線端部に圧着される端子が、前記アルミ電線の被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記アルミ電線の導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、
   前記ワイヤーバレルが端子長手方向において当該ワイヤーバレルの起立形成方向に高さの異なる独立した第１乃至第３のワイヤーバレルからなり、前記第２のワイヤーバレルは、端子長手方向において前記第１及び第３のワイヤーバレル間に形成され、端子圧着前における前記第２のワイヤーバレルの起立高さが前記第１及び第３のワイヤーバレルよりも高くなっており、端子圧着時に前記第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線の断面で見て中心軸線から両側に偏倚した領域に押し込まれ、かつ前記第２のワイヤーバレル先端が前記中心軸線の近傍領域に押し込まれるようになったことを特徴とするアルミ電線への端子圧着構造。
2. 前記ワイヤーバレルの起立形成方向には端子圧着時に前記アルミ電線と当該ワイヤーバレルとを共に平らな状態に圧着するための補強用凸部が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造。
3. 前記平らな状態に圧着されたワイヤーバレルが端子幅方向においてさらに略Ｕ字状に屈曲形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のアルミ電線への端子圧着構造。
4. 前記ワイヤーバレルが形成された端子の底板部に前記端子の底板部を打ち出して切り上げられた複数のくさび状突起部が端子長手方向中心軸線に関して互い違いに偏倚して形成され、端子圧着時において前記アルミ電線の各撚り線が前記ワイヤーバレル、端子の底板部、各くさび状突起部のいずれかに接触することを特徴とする、請求項１に記載のアルミ電線への端子圧着構造。
5. 多数の撚り線と当該撚り線をまとめて被覆する被覆部からなるアルミ電線に端子を圧着して端子付アルミ電線を製造する端子付アルミ電線の製造方法であって、
   電線端部から一定長さだけ被覆部を除去した導体部を備えたアルミ電線を用意し、
   前記アルミ電線の被覆部に圧着されるインシュレーションバレルと前記アルミ電線の導体部に圧着されるワイヤーバレルとを有し、前記ワイヤーバレルが端子長手方向において当該ワイヤーバレルの起立形成方向に高さの異なる独立した第１乃至第３のワイヤーバレルからなり、前記第２のワイヤーバレルは、端子長手方向において前記第１及び第３のワイヤーバレル間に形成され、端子圧着前における前記第２のワイヤーバレルの起立高さが前記第１及び第３のワイヤーバレルよりも高くなった端子を用意し、
   端子圧着時に第１及び第３のワイヤーバレル先端がアルミ電線の断面で見て中心軸線から両側に偏倚した領域に押し込まれ、前記第２のワイヤーバレル先端が前記中心軸線の近傍領域に押し込まれるように前記アルミ電線端部に前記端子を圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴とする端子付アルミ電線の製造方法。
6. 前記ワイヤーバレルの起立形成方向には補強用凸部が少なくとも１つ形成され、
   端子圧着時に前記ワイヤーバレルを、前記アルミ電線と共に平らな状態になるように圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴とする、請求項５に記載の端子付アルミ電線の製造方法。
7. 前記平らな状態に圧着すると同時か前記平らな状態に圧着した後にワイヤーバレルを端子幅方向において略Ｕ字形状に屈曲形成することを特徴とする、請求項６に記載の端子付アルミ電線の製造方法。
8. 前記ワイヤーバレルが形成された端子の底板部に前記端子の底板部を打ち出して切り上げられた複数のくさび状突起部が端子長手方向中心軸線に関して互い違いに偏倚して形成され、
   端子圧着時に前記アルミ電線の各撚り線が前記ワイヤーバレル、端子の底板部、各くさび状突起部のいずれかに接触するように圧着することで端子付アルミ電線を製造することを特徴とする、請求項５に記載の端子付アルミ電線の製造方法。

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