JP5468862B2 - 圧着端子 - Google Patents

Description

本発明は、断面略Ｕ字状の導体圧着部を備えた圧着端子に関する。

この種の圧着端子としては、例えば、特許文献１，２に記載されたものがある。特許文献１に記載される圧着端子１１０は、図９〜図１２に示すように、同軸線１５０の端部に配設されるもので、圧着端子１１０の長手方向（接続する電線の導体の長手方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の圧着端子（図示せず）に電気的に接続される電気接続部１１１を備え、圧着端子１１０の中央部に、同軸線１５０の端末の露出した網組線１５２に加締められる導体圧着部１１２を備え、さらに圧着端子１１０の後部に、同軸線１５０の絶縁被覆の付いた被覆部１５１に加締められる被覆加締部１１３を備えている。

導体圧着部１１２は、網素線１２１と、網素線１２１の左右両側縁から上方に延設されて網素線１２１の内面上に配された網組線１５２を包むように加締められる一対の導体加締片１３２，１３２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１１３は、網素線１２１と、網素線１２１の左右両側縁から上方に延設されて網素線１２１の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締められる一対の被覆加締片１１３ａ，１１３ａと、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部１１２の内面には、ローレット加工によって、網組線１５２の網目と同様の編み角度を有する格子状のローレット溝１３３が設けられている。そして、導体圧着部１１２を網組線１５２に加締めることで、ローレット溝１３３内に網組線１５２を構成する網素線１５３が入り込み易くなり、網組線１５２を有する同軸線１５０と圧着端子１１０との固着力を向上することができるものである。

特開２００８−１９８５３０号公報 特開２００８−２８７８９９号公報

ところで、上記圧着端子１１０は、網組線１５２の網素線１５３がローレット溝１３３に入り込み易くするために、導体圧着部１１２を加締めた状態でも、溝の底部１３４ｂよりも間口１３４ａの幅が広くなるように、ローレット溝１３３は設定されている。軸方向に対して斜めに編まれた同軸線１５０の網組線１５２に固着した場合、圧着端子１１０から同軸線１５０を軸方向への引抜く力が加わった際には、ローレット溝１３３が軸方向に対して斜めに形成されているため、網素線１５３がローレット溝１３３に引っかかって同軸線１５０の脱落が防止されるが、より一般的な中心に単線、あるいは複数の素線を束ねた導線を被覆した被覆電線の端部に圧着端子を接続する構成に適用した場合には、ローレット溝が軸方向に沿って形成されることになり、耐引出強度を満足させることは困難である。

本発明は、上記事情を考慮し、電線の種類の選ぶことなく、機械的接続性能と電気的接続性能の両方を向上させることのできる圧着端子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の発明は、電線の端部に露出する導体に巻付け、加締めることで、圧着され、該導体と電気的に接続される導体圧着部を備えた圧着端子であって、前記導体圧着部の前記導体に圧着する内面に、同一の大きさの正六角形からなる複数の凹部が、プレス加工によって形成されたことを特徴としている。

請求項２の発明は、電線の端部に露出する導体に巻付け、加締めることで、圧着され、該導体と電気的に接続される導体圧着部を備えた圧着端子であって、前記導体圧着部の前記導体に圧着する内面に、各角が９０度よりも大きい多角形からなる複数の凹部が、プレス加工によって形成され、該凹部を構成する前記複数の多角形の向きは、各多角形の少なくとも一辺が前記電線の長手方向に沿うように設定されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の圧着端子において、前記凹部を構成する前記複数の多角形が、同一の大きさの正六角形であることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１に記載の圧着端子において、前記凹部を構成する前記複数の多角形の向きは、各多角形の少なくとも一辺が前記電線の長手方向に対して直交するように設定されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧着端子において、前記凹部を構成する前記複数の多角形は、隣合う多角形の少なくとも一辺が直線上に位置するように設定されていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、電線の端部に露出する導体に導体圧着部を巻付け、加締めた際に、凹部のエッジ部分が導体に食い込むことで、端子保持力が得られるが、導体圧着部の導体に圧着する内面に、各角が９０度よりも大きい多角形からなる複数の凹部を、プレス加工によって形成することで、凹部のエッジ長さをより長く確保することができるため、導体に食い込むエッジ部分が増大して、端子保持力が増し、機械的接続性能の向上を図ることができる。

また、導体に食い込むエッジ部分が増大することで、接触圧力が高まり、圧着端子−導体間の電気的接続性能の向上を図ることができる。

さらに、凹部を構成する多角形の各角を９０度よりも大きくなるように設定したことで、プレス金型の凹部を形成する多角形突起部の各角が９０度よりも大きくなり、多角形突部の摩耗を低減でき、プレス金型の耐久性向上を図ることができる。

そして、凹部を構成する複数の多角形を、同一の大きさの正六角形としたことで、導体圧着部内面に隙間無く凹部を形成することができるため、凹部のエッジ部分をさらに増大でき、機械的接続性能、および電気的接続性能のさらなる向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、電線の端部に露出する導体に導体圧着部を巻付け、加締めた際に、凹部のエッジ部分が導体に食い込むことで、端子保持力が得られるが、導体圧着部の導体に圧着する内面に、各角が９０度よりも大きい多角形からなる複数の凹部を、プレス加工によって形成することで、凹部のエッジ長さをより長く確保することができるため、導体に食い込むエッジ部分が増大して、端子保持力が増し、機械的接続性能の向上を図ることができる。
また、導体に食い込むエッジ部分が増大することで、接触圧力が高まり、圧着端子−導体間の電気的接続性能の向上を図ることができる。
さらに、凹部を構成する多角形の各角を９０度よりも大きくなるように設定したことで、プレス金型の凹部を形成する多角形突起部の各角が９０度よりも大きくなり、多角形突部の摩耗を低減でき、プレス金型の耐久性向上を図ることができる。
そして、凹部を構成する複数の多角形の向きを、各多角形の少なくとも一辺が電線の長手方向に沿うように設定することで、導体に導体圧着部を巻付け、加締めた際に、接触圧力がさらに高まるため、電気的接続性能のさらなる向上を図ることができる。
請求項３の発明によれば、凹部を構成する複数の多角形の向きを、各多角形の少なくとも一辺が電線の長手方向に沿うように設定することで、導体に導体圧着部を巻付け、加締めた際に、接触圧力がさらに高まるため、電気的接続性能のさらなる向上を図ることができる。

請求項４の発明によれば、凹部を構成する複数の多角形の向きを、各多角形の少なくとも一辺が電線の長手方向に対して直交するように設定することで、導体に導体圧着部を巻付け、加締めた際に、当該一辺のエッジ部分に導体が引っ掛かるため、端子保持力が増大し、電線が長手方向に引張られた場合にも充分な機械的接続性能を発揮することができる。

請求項５の発明によれば、凹部を構成する複数の多角形を、隣合う多角形の少なくとも一辺が直線上に位置するように設定することで、凹部を形成するプレス金型を形成する際に、凹部を形成する多角形突部を切削加工によって形成できるので、プレス金型の製造コストを低く抑えることができる。

本発明の第１実施形態の圧着端子を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の圧着端子の展開状態における導体圧着部を示す要部拡大図である。 図２のIII-III線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態の圧着端子の展開状態における導体圧着部を示す要部拡大図で、凹部を構成する正六角形に向きを変えたものである。 本発明の第１実施形態の圧着端子における導体圧着部を導体に圧着した状態を示す、図２のIII-III線に相当する線に沿った断面図で、（ａ）は断面の全体図、（ｂ）は断面の要部拡大図である。 本発明の第１実施形態の圧着端子における導体圧着部の第１別態様を形成するプレス金型を示す要部拡大図である。 本発明の第１実施形態の圧着端子の展開図における導体圧着部の第２別態様を示す要部拡大図である。 本発明の第１実施形態の圧着端子の展開図における導体圧着部の第３別態様を示す要部拡大図である。 従来の圧着端子の構成を示す斜視図である。 従来の圧着端子が圧着される同軸線を構成する網組線における網組状態を示す要部拡大図である。 従来の圧着端子を構成する導体圧着部におけるローレット溝を示す要部拡大図である。 従来の圧着端子の導体圧着部を電線の導体に圧着させた部分を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１〜図５は本発明の一実施形態の圧着端子の構成を示しているが、図２の矢印Ｙで示す方向は、圧着端子１０の長手方向であり、かつ接続する電線（図示略）の軸方向でもある。一方、図２の矢印Ｘで示す方向は、長手方向および軸方向に垂直な方向（周方向）である。

図１に示すように、この圧着端子１０は、端子の長手方向Ｙ（接続する電線の導体の長手方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の端子に接続される電気接続部１１を備え、中央部に、電線（図示略）の端末の露出した導体Ｗａ（図５（ａ），（ｂ）参照）に加締められる導体圧着部１２を備え、さらに後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部１３を備えている。また、電気接続部１１と導体圧着部１２の間に、それらの間を繋ぐ前側継部１４を備え、導体圧着部１２と被覆加締部１３の間に、それらの間を繋ぐ後側継部１５を備えている。

導体圧着部１２は、底板３１と、底板３１の左右両側縁から上方に延設されて底板３１の内面上に配された電線の導体Ｗａを包むように巻付け、加締められる一対の導体加締片３２，３２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１３は、底板６１と、底板６１の左右両側縁から上方に延設されて底板６１の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締められる一対の被覆加締片６２，６２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部１２の前後の前側継部１４および後側継部１５は、共に、底板２１，５１と、底板２１，５１の左右両側縁から上方に起立した低背の側板２２，５２と、で断面略Ｕ字状に形成されている。

ここでは、前部の電気接続部１１の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１３までの範囲の底板２１，３１，５１，６１が、１枚の帯板状に連続して形成されている。また、前側継部１４の低背の側板２２の前後端は、電気接続部１１の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１２の導体加締片３２の前端の各下半部にそれぞれ連続し、後側継部１５の低背の側板５２の前後端は、導体圧着部１２の導体加締片３２の後端および被覆加締部１３の被覆加締片６２の前端の各下半部にそれぞれ連続している。

また、圧着端子１０の導体圧着部１２の内面には、図１、図２に示すように、セレーション３３が設けられ、このセレーション３３は、規則正しく配置された多角形形状を有する複数の凹部３４と、これら凹部３４の開口縁に形成されるエッジ部３５とから構成されている。本実施形態では、各凹部３４が同一の大きさの正六角形に形成され、ハニカム状に隙間無く等間隔に隣接配置されるとともに、導体圧着部１２の内面のほぼ全ての部分に渡って配置されているが、導体圧着部１２の内面の周縁部には、凹部３４を設けていない。また、これら正六角形は、図２に示すように当初の板状に展開した状態にて、各正六角形の対向する２辺が長手方向Ｙに沿うように向きが設定されるとともに、各正六角形の対向する２辺間の寸法が導体Ｗａの線形よりも小さくなるように設定されている。なお、正六角形の各角は１２０度（＞９０度）であることは周知の事実である。

この圧着端子１０にあっては、まず図２に示すように板状の状態で折り曲げ加工を施すことにより、図１に示すような端子形状に成形するとともに、導体圧着部１２を断面略Ｕ字状に成形した後、導体圧着部１２を電線の端末の導体Ｗａに圧着するようになっている。すなわち、まず手順Ｓ１として、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０を載せると共に、電線の端末の導体Ｗａを導体圧着部１２の導体加締片３２間に挿入して底板３１の上面に載せる。このとき、導体圧着部１２内面に設けたセレーション３３の凹部３４に導体Ｗａの一部が入り込む。

そして、手順Ｓ２として上型を下型に対して相対的に下降させて、上型の左右の案内斜面で導体加締片３２の先端側を徐々に内側に倒すことにより、一対の導体加締片３２を底板３１の左右両端部３１ａ，３１ａ（すなわち各導体加締片３２，３２の根元部分）付近を基準にして曲げ変形される。なお、導体圧着部１２では、図５に示すように、底板３１の左右両端部３１ａ，３１ａがそれぞれ圧着時に一番小さな曲率で曲がる可能性がある。

そして、手順Ｓ３として、さらに上型を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の左右の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片３２の先端を導体Ｗａ側に折り返すように丸めて、最終的に手順Ｓ４として、図５に示すように、導体加締片３２の先端同士を擦り合わせながら電線の導体Ｗａに食い込ませることにより、導体Ｗａを包むように導体加締片３２を加締める。このとき、導体圧着部１２内面に設けたセレーション３３の凹部３４に導体Ｗａの一部がさらに押し込まれるとともに、セレーション３３の凹部３４は電線の軸方向に延びていることから、導体圧着部１２の曲げ変形によって凹部３４の幅が狭まるので、凹部３４で導体Ｗａの一部が挟み込まれるとともに、エッジ部３５が導体Ｗａに食込む。

以上の工程により、圧着端子１０の導体圧着部１２を電線の導体Ｗａに接続することができ、図５の圧着構造が得られる。なお、被覆加締部１３についても、同様に、下型と上型を用いて被覆加締片６２を内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片６２を電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。こうすることにより、圧着端子１０を電線に電気的および機械的に接続することができる。

このように圧着を行う圧着端子１０によれば、導体圧着部１２が当初、図２に示すように板状の展開状態であるとき、セレーション３３の凹部３４では、間口３４ａの２辺間の幅寸法Ｄ１と底部３４ｂの２辺間の幅寸法Ｄ２とが同等となるように設定されている。その後、導体圧着部１２を電線の端末の導体Ｗａに圧着する際に、図５に示すように、導体Ｗａを包むように導体加締片３２を加締めることから、導体圧着部１２の曲げ変形によりセレーション３３の凹部３４では、間口３４ａの幅寸法Ｄ１が底部３４ｂの幅寸法Ｄ２と比べて著しく減少する。すなわち、凹部３４の幅、特に間口３４ａの幅寸法Ｄ１が狭まり、セレーション３３の凹部３４で導体Ｗａの一部を挟み込みつつ、エッジ部３５を導体Ｗａに食込ませることによって、導体圧着部１２内面と導体Ｗａ表面との間の接触圧力が高まるために電気的接触抵抗を抑制でき、その結果として、導体圧着部１２における電気接続性を向上させることができる。例えば、圧着端子１０の小型化を図る場合であっても、導体圧着部１２における電気接続性を確保することができる。

また、導体圧着部１２の内面に、正六角形からなる複数の凹部３４をハニカム状に隙間無く形成することで、導体Ｗａに食込むエッジ部３５の総エッジ長さをより長く確保することができるため、端子保持力が増し、機械的接続性能の向上を図ることができる。

さらに、導体Ｗａに食い込むエッジ部分が増大することで、接触圧力が向上し、圧着端子−導体間の電気的接続性能の向上を図ることができる。

セレーション３３を構成する凹部３４を、同一の大きさの正六角形としたことで、導体圧着部１２の内面に隙間無く凹部３４を形成することができるため、エッジ部３５をさらに増大でき、機械的接続性能、および電気的接続性能の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態の圧着端子１０が、黄銅等の銅合金で形成され、電線の導体Ｗａがアルミ電線で形成される場合には、加締めた際の接触圧力が高まることで、導体圧着部１２とアルミ電線との間で凝着が起こり、より一層の電気的接触抵抗の低減が期待できる。

この圧着端子１０によれば、導体圧着部１２内面に設けたセレーション３３の凹部３４の長手方向の端部に、周方向へ延びる縁部３６を設けたので、縁部３６により凹部３４の長手方向の端部が補強され、導体圧着部１２の強度を高めることができる。また、セレーション３３の凹部３４に挟み込まれた導体Ｗａの一部の長手方向の端部が縁部３６に当接することによって、導体圧着部１２内面と導体Ｗａ表面との間の軸方向の機械的強度が増すため、導体圧着部１２からの導体Ｗａの耐引出強度を向上させることができる。

なお、上記実施形態のように、各正六角形の対向する２辺が長手方向Ｙに沿うように向きを設定することで、長手方向に沿ったエッジ部３５の長さを充分に確保でき、接触圧力が増大するため、機械的接続性能（耐引出強度）よりも電気的接続性能（接触圧力）を優先させたい場合には、より効果的である。また、図５に示すように、各正六角形の対向する２辺が周方向Ｘに沿うように向きが設定することで、周方向に沿ったエッジ部３５の長さを充分に確保でき、周方向に沿ったエッジ部３５が導体Ｗａに引っ掛かるため、端子保持力が増大するため、電気的接続性能（接触圧力）よりも機械的接続性能（耐引出強度）を優先させたい場合には、より効果的である。

また、本実施形態では、板状の展開状態で、寸法Ｄ１，Ｄ２がほぼ同等となるように設定されているが、導体圧着部１２を導体Ｗａに加締めた際に、間口３４ａの寸法Ｄ１が底部３４ｂの寸法Ｄ２よりも小さくなるように設定されていれば、間口３４ａ側の寸法を大きくすることも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。

この圧着端子１０によれば、セレーション３３の凹部３４の幅寸法Ｄ１，Ｄ２が導体Ｗａの線径より小さいので、導体圧着部１２を電線の端末の導体Ｗａに圧着する際に、セレーション３３の凹部３４に導体Ｗａの一部が入り込んだ状態で、導体圧着部１２の曲げ変形によってセレーション３３の凹部３４の幅が狭まることにより、凹部３４で導体Ｗａの一部を強固に挟み込みつつ、エッジ部３５を導体Ｗａに食込ませることができる。

また、上記実施形態では、セレーション３３の凹部３４が電線の軸方向と周方向に向かって等間隔に配置されるとともに、導体圧着部１２の内面のほぼ全ての部分に渡って規則正しく配置される場合を例示したが、セレーション３３の凹部３４を不等間隔で配置することもできる。さらに、導体圧着部１２の内面のほぼ全てに渡って配置する代わりに、導体圧着部１２の内面のうち、底板３１に対応する部分には凹部３４を設けずに、各導体加締片３２，３２に対応する部分には凹部３４を設けるようにしてもよい。

また、導体圧着部１２の内面にセレーション３３を形成する際には、プレス金型によるプレス加工が用いられる。そして、上記実施形態では、セレーション３３を構成する正六角形の凹部３４が、ハニカム状に隙間無く隣接配置されているが、このような構成の場合には、凹部３４に対応するプレス金型７０の正六角形の突起部７１（多角形突起部）を放電加工によって成形することが一般的である。

次に上記実施形態のセレーション３３における別態様について説明する。第１別態様は、図６に示すように、上記実施形態と比較して、正六角形の凹部３４が間隔を開けて配置されており、正六角形の各凹部３４の各辺が、隣合う凹部３４の対応する各辺の直線上に位置するように、各凹部３４が配置されている。

このように間隔を開けて正六角形の凹部３４を配置する構成とした場合、板厚の厚い部分が増すため、圧着端子１０を構成する金属板を薄くしつつ、導体圧着部１２の機械的強度を充分に確保したい場合には効果的な態様である。

そして、このような第１別態様のセレーション３３を形成するためのプレス金型７０は、放電加工の他に、切削加工による成形が可能である。つまり、円周上に刃先が設けられた円盤状の刃物（図示せず）を回転させつつ、円盤面に沿って刃物を移動させることで金型を切削する。そして、突起部７１は、図６に示すように、３方向に刃物を移動させることで、切削することができる。

切削加工によって金型が成形できることで、放電加工に比べて安価で金型を製造できるため、圧着端子１０の製造コストを低減することができる。

また、凹部３４を構成する多角形を正六角形としたことで、プレス金型７０の凹部３４を形成する突起部７１の各角が９０度よりも大きくなり、突起部の摩耗を低減できで、プレス金型７０の耐久性が向上し、圧着端子１０の製造コストをさらに低減することができる。

第２別態様として、図７に示すように、セレーション３３を構成する凹部３４を正八角形に形成した場合、エッジ部３５の総エッジ長さは正六角形の場合よりも短くなるが、電線の軸方向に沿ったエッジ部３５と周方向に沿ったエッジ部３５とを同時に配置することができるため、電気的接続性能（接触圧力）と機械的接続性能（耐引出強度）の両方を優先させたい場合には、効果的な態様である。

第３別態様として、図８に示すように、セレーション３３を構成する凹部３４を正五角形に形成した場合、各凹部３４の間隔が正六角形の場合よりも拡がるが、間隔が拡がることでエッジ部３５の強度が高まるため、加締め工程で導体圧着部１２に掛かる力を寄り大きくしたい場合には、効果的な態様である。

なお、上記実施形態、および別態様では、セレーション３３が全て同一形状の正多角形の凹部３４、およびエッジ部３５で構成されているが、他の多角形でも可能であるとともに、加締め工程で力が加わりやすい箇所、力が加わりにくい箇所などに応じて、複数種類の多角形、および大きさの異なる多角形、異なる向きの多角形等を組合わせて凹部３４を構成、配置しても良い。

１０…圧着端子
１２…導体圧着部
３３…セレーション
３４…凹部
Ｗａ…導体

Claims (5)

1. 電線の端部に露出する導体に巻付け、加締めることで、圧着され、該導体と電気的に接続される導体圧着部を備えた圧着端子であって、
   前記導体圧着部の前記導体に圧着する内面に、同一の大きさの正六角形からなる複数の凹部が、プレス加工によって形成されたことを特徴とする圧着端子。
2. 電線の端部に露出する導体に巻付け、加締めることで、圧着され、該導体と電気的に接続される導体圧着部を備えた圧着端子であって、
   前記導体圧着部の前記導体に圧着する内面に、各角が９０度よりも大きい多角形からなる複数の凹部が、プレス加工によって形成され、
   該凹部を構成する前記複数の多角形の向きは、各多角形の少なくとも一辺が前記電線の長手方向に沿うように設定されていることを特徴とする圧着端子。
3. 請求項２に記載の圧着端子において、
   前記凹部を構成する前記複数の多角形が、同一の大きさの正六角形であることを特徴とする圧着端子。
4. 請求項１に記載の圧着端子において、
   前記凹部を構成する前記複数の多角形の向きは、各多角形の少なくとも一辺が前記電線の長手方向に対して直交するように設定されていることを特徴とする圧着端子。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧着端子において、
   前記凹部を構成する前記複数の多角形は、隣合う多角形の少なくとも一辺が直線上に位置するように設定されていることを特徴とする圧着端子。

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