JP5601925B2 - 圧着端子 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車の電装系に使用される断面Ｕ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に関する。

図４は、例えば、特許文献１に記載された従来の圧着端子の構成を示す斜視図である。

この圧着端子１０１は、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の端子に接続される電気接続部１１０を備え、その後部に、電線（図示略）の端末の露出した導体に加締められる導体圧着部１１１を備え、さらにその後部に、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１１２を備えている。また、電気接続部１１０と導体圧着部１１１の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部１１３を備え、導体圧着部１１１と被覆加締部１１２の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部１１４を備えている。

導体圧着部１１１は、底板１１１Ａと、該底板１１１Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１１Ａの内面上に配された電線の導体を包むように加締められる一対の導体加締片１１１Ｂ、１１１Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１１２は、底板１１２Ａと、該底板１１２Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１２Ａ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１１２Ｂ、１１２Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部１１１の前後の第１の繋ぎ部１１３および第２の繋ぎ部１１４は、共に、底板１１３Ａ、１１４Ａと、該底板１１３Ａ、１１４Ａの左右両側縁から上方に起立した低背の側板１１３Ｂ、１１４Ｂと、で断面Ｕ字状に形成されている。

そして、前部の電気接続部１１０の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１１２までの範囲の底板（第１の繋ぎ部１１３の底板１１３Ａ、導体圧着部１１１の底板１１１Ａ、第２の繋ぎ部１１４の底板１１４Ａ、被覆加締部１１２の底板１１２Ａ）が、１枚の帯板状に連続して形成されている。また、第１の繋ぎ部１１３の低背の側板１１３Ｂの前後端は、電気接続部１１０の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部１１４の低背の側板１１４Ｂの前後端は、導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ｂの後端および被覆加締部１１２の被覆加締片１１２Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続している。

また、導体圧着部１１１の内面１１１Ｒ及び外面１１１Ｓのうち、電線の導体に接する側の内面１１１Ｒには、電線の導体の延びる方向（端子長手方向）と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーション１２０が設けられている。

図５は導体圧着部１１１の内面に形成されたセレーション１２０の詳細図であり、図５（ａ）は導体圧着部１１１を展開して示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＣ部の拡大図である。

凹溝状のセレーション１２０の断面形状は矩形状か逆台形状になっており、内底面１２０Ａは、導体圧着部１１１の外面１１１Ｓとほぼ平行に形成されている。また、内側面１２０Ｂと内底面１２０Ａの交わる内隅部１２０Ｃは、平面と平面が交わる角張った部分として形成され、内側面１２０Ｂと導体圧着部１１１の内面１１１Ｒの交わる孔縁１２０Ｄは角張ったエッジとして形成されている。

この圧着端子１０１の導体圧着部１１１を電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０１を載せると共に、電線の端末の導体を導体圧着部１１１の導体加締片１１１Ａ間に挿入し、底板１１１Ａの上面に載せる。そして、上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片１１１Ｂの先端側を徐々に内側に倒して行く。

そして、さらに上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型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１１１Ｂの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１１１Ｂの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包むように導体加締片１１１Ｂを加締める。

以上の操作により、圧着端子１０１の導体圧着部１１１を電線の導体に圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１１２についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１１２Ｂを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１１２Ｂ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１０１を電線に電気的および機械的に接続することができる。

このような加締めによる圧着を行った際、加圧力により電線の導体は、導体圧着部１１１の内面のセレーション１２０の中に塑性変形しながら入り込み、それにより端子１０１と電線の接合が強化される。

特開２００９−２４５６９５号公報（図１）

ところで、上述した従来の圧着端子１０１では、導体圧着部１１１の内面１１１Ｒに、電線の延びる方向に直交する凹溝状のセレーション１２０が設けられていたが、必ずしも十分な接触導通性が得られないことがあった。すなわち、導体圧着部１１１を電線の導体に圧着させた際には、押圧力により流動する導体の表面とセレーションの孔縁とが擦れ合ったり、セレーションの中に入り込む導体の表面とセレーションの内側面が擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。この点、従来のセレーション１２０は直線状のものであるため、電線の導体が端子の長手方向に流動する場合には有効性を発揮するものの、それ以外の方向への導体の伸びに対してはあまり有効性を発揮することができなかった。また、図３（ｂ）に示すように、セレーション１２０の内底面１２０Ａと内側面１２０Ｂとの交わる内隅部１２０Ｃが角張っているので、セレーション１２０の中に入り込んだ導体Ｗａがその内隅部１２０Ｃにまで十分に行き渡らず、内隅部１２０Ｃに隙間１５０が生じやすかった。そのため、隙間１５０が大きく生じている場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間１５０が起点となって酸化皮膜が成長し、導体Ｗａと端子１０１の接触導通性が低下するおそれがあった。

本発明は、上記事情を考慮し、導体と端子の接触導通性を常に高く維持することが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の発明の圧着端子は、端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、当該各小円形の凹部の内底面と内周側面との交わる内周隅部に、前記内底面と内周側面とを滑らかな連続した曲面で繋ぐアール部が設けられてい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、次の効果を得ることができる。すなわち、この圧着端子を使用して導体圧着部を電線の導体に圧着させた場合、導体圧着部の内面にセレーションとして設けられた小円形の各凹部の中に電線の導体が塑性変形しながら入り込むことで、端子と導体の接合が強化される。その際、押圧力により流動する導体の表面と各凹部の孔縁とが擦れ合ったり、凹部の中に入り込む導体の表面と凹部の内側面が擦れ合ったりすることで、導体の表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。その点、この圧着端子では、多数の小円形の凹部がセレーションとして設けられているので、導体の伸び方向に拘わらず、凹部の孔縁のトータル長が酸化皮膜を削り取る上で有効性を発揮する。従って、従来例のように電線の導体の延びる方向に交差する直線状のセレーションが設けられている場合よりも、新生面の露出による接触導通効果を高めることができる。また、小円形の凹部の内底面と内周側面との交わる内周隅部は、滑らかな曲面状のアール部により構成されているので、凹部の中に入り込んだ導体が、そのアール部に沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部に生じる隙間を減少させることができる。そのため、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。

本発明の一実施形態の圧着端子の構成を示す斜視図である。 同圧着端子の導体圧着部の圧着前の状態を示す図で、（ａ）は展開平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部の拡大図である。 凹状のセレーションに対する圧着後の導体の入り込みの様子を示す図で、（ａ）は図２のセレーション（小円形の凹部）に対する導体の入り込みの様子を示す拡大断面図、（ｂ）は比較例として、従来の圧着端子のセレーションに対する導体の入り込みの様子を示す拡大断面図である。 従来の圧着端子の構成を示す斜視図である。 同従来の圧着端子の導体圧着部の圧着前の状態を示す図で、（ａ）は展開平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部の拡大図である。

以下、本発明の一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構成を示す斜視図、図２は同圧着端子の導体圧着部の圧着前の状態を示す図で、図２（ａ）は展開平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＣ部の拡大図である。

図１に示すように、この圧着端子１は、雌型のもので、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向つまり電線の延びる方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の雄端子に接続されるボックス型の電気接続部１０を備え、その後部に、電線（図示略）の端末の露出した導体Ｗａ（図２参照）に加締められる導体圧着部１１を備え、さらにその後部に、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１２を備えている。また、電気接続部１０と導体圧着部１１の間に、それらの間を繋ぐ第１の繋ぎ部１３を備え、導体圧着部１１と被覆加締部１２の間に、それらの間を繋ぐ第２の繋ぎ部１４を備えている。

導体圧着部１１は、底板１１Ａと、該底板１１Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１１Ａの内面上に配された電線の導体を包むように加締められる一対の導体加締片１１Ｂ、１１Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１２は、底板１２Ａと、該底板１２Ａの左右両側縁から上方に延設されて該底板１２Ａ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１２Ｂ、１２Ｂと、で断面略Ｕ字状に形成されている。

また、導体圧着部１１の前後の第１の繋ぎ部１３および第２の繋ぎ部１４は、共に、底板１３Ａ、１４Ａと、該底板１３Ａ、１４Ａの左右両側縁から上方に起立した低背の側板１３Ｂ、１４Ｂと、で断面Ｕ字状に形成されている。

そして、前部の電気接続部１０の底板（図示略）から最後部の被覆加締部１２までの範囲の底板（第１の繋ぎ部１３の底板１３Ａ、導体圧着部１１の底板１１Ａ、第２の繋ぎ部１４の底板１４Ａ、被覆加締部１２の底板１２Ａ）が、１枚の帯板状に連続して形成されている。また、第１の繋ぎ部１３の低背の側板１３Ｂの前後端は、電気接続部１０の側板（符号省略）の後端および導体圧着部１１の導体加締片１１Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続し、第２の繋ぎ部１４の低背の側板１４Ｂの前後端は、導体圧着部１１の導体加締片１１Ｂの後端および被覆加締部１２の被覆加締片１２Ｂの前端の各下半部にそれぞれ連続している。

また、導体圧着部１１が電線の導体に圧着される前の状態において、導体圧着部１１の内面１１Ｒ及び外面１１Ｓのうち、電線の導体に接する側の内面１１Ｒには、凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で、千鳥状に点在するように設けられている。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、各小円形の凹部２０の断面形状は矩形状か逆台形状になっており、凹部２０の内底面２０Ａは、導体圧着部１１の外面１１Ｓとほぼ平行に形成されている。また、凹部２０の内側面２０Ｂと内底面２０Ａの交わる内周隅部には、内底面２０Ａと内周側面２０Ｂとを滑らかな連続した曲面で繋ぐアール部２０Ｃが設けられている。

なお、この導体圧着部１１のセレーションは、凹部２０に対応した多数の円柱状の凸部を有した金型でプレス加工することにより製作することができ、セレーションの凹部２０の内周隅部のアール部２０Ｃは、金型の円柱状の凸部の先端周縁にアール部を付けておくことで加工することができる。

また、プレス金型の作り方の第１の方法としては、放電加工で作る場合が考えられる。その場合は、電極として、まず、金型の円柱状の凸部を作るための円形の凹部をドリルで加工する。そして、降りる加工した凹部を多数持つ電極を用いて放電加工により、円柱状の凸部を有するプレス金型を作る。その際、放電加工の特性により、金型の凸部の先端周縁には自然にアール部が生成される。従って、そのアール部をプレスで端子材料に転写することにより、端子のセレーションの凹部２０の内周隅部にアール部２０Ｃを加工することができる。

また、第２の方法として、ブロックに円柱状のピンを多数嵌め込んで凸部を形成する場合が考えられる。その場合は、まず、ブロックにドリルで孔を開け、各孔にピンの下半部を埋め込む。すると、各ピンの上半部が突出することで、多数の凸部を有した金型ができる。その際、各ピンの先端周縁にアール部を付けておく。従って、そのアール部をプレスで端子材料に転写することにより、端子のセレーションの凹部２０の内周隅部にアール部２０Ｃを加工することができる。

この圧着端子１の導体圧着部１１を電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１を載せると共に、電線の端末の導体を導体圧着部１１の導体加締片１１Ａ間に挿入し、底板１１Ａの上面に載せる。そして、上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片１１Ｂの先端側を徐々に内側に倒して行く。

そして、さらに上型（クリンパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型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１１Ｂの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１１Ｂの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包むように導体加締片１１Ｂを加締める。

以上の操作により、圧着端子１の導体圧着部１１を電線の導体に圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１２についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１２Ｂを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１２Ｂ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１を電線に電気的および機械的に接続することができる。

このような加締めによる圧着を行った際、加圧力により電線の導体は、導体圧着部１１の内面のセレーションとしての小円形の凹部２０の中に塑性変形しながら入り込み、それにより端子１と電線の接合が強化される。

その際、図３（ａ）に示すように、押圧力により流動する導体Ｗａの表面と各凹部２０の孔縁２０Ｄとが擦れ合ったり、凹部２０の中に入り込む導体Ｗａの表面と凹部２０の内側面２０Ｂが擦れ合ったりすることで、導体Ｗａの表面の酸化皮膜が剥ぎ取られて、露出した新生面が端子と接触導通する。

その点、この圧着端子１では、多数の小円形の凹部２０がセレーションとして設けられているので、導体Ｗａの伸び方向に拘わらず、凹部２０の孔縁２０Ｄのトータル長が酸化皮膜を削り取る上で有効性を発揮する。従って、図３（ｂ）の従来例のように電線の導体Ｗａの延びる方向に交差する直線状のセレーション１２０が設けられている場合よりも、新生面の露出による接触導通効果を高めることができる。

また、小円形の凹部２０の内底面２０Ａと内周側面２０Ｂとの交わる内周隅部は、滑らかな曲面状のアール部２０Ｃにより構成されているので、凹部２０の中に入り込んだ導体Ｗａが、そのアール部２０Ｃに沿ってスムーズに流動することになり、内周隅部に生じる隙間を減少させることができる。そのため、隙間が大きい場合には、熱衝撃や機械的な振動等の影響で、その隙間が起点となって酸化皮膜が成長し、導体と端子の接触導通性が低下するおそれがあったが、隙間の減少が図れることにより、酸化皮膜の成長を抑制することができて、良好な接触導通性能を長期間維持することができる。

なお、上記実施形態においては、圧着端子１はボックス型の電気接続部１０を有する雌端子金具としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、また金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよく、必要に応じて任意の形状の圧着端子とすることができる。

１ 圧着端子
１０ 電気接続部
１１ 導体圧着部
１１Ａ 底板
１１Ｂ 導体加締片
２０ 小円形の凹部
２０Ａ 内底面
２０Ｂ 内周側面
２０Ｃ アール部（内周隅部）
２０Ｄ 孔縁
Ｗａ 導体

Claims (1)

1. 端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、該電気接続部の後部に、電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板と、該底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、
   前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の小円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、当該各小円形の凹部の内底面と内周側面との交わる内周隅部に、前記内底面と内周側面とを滑らかな連続した曲面で繋ぐアール部が設けられていることを特徴とする圧着端子。

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