JP6294699B2 - 端子、端子付き電線及び端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主要には、被覆電線を取付可能であるとともに、他の端子と接続可能に構成される端子に関する。

ワイヤハーネスは、自動車の車体に配索され、当該自動車が備える各種電気機器への電力供給、電気機器間の制御信号の通信等に利用される。ワイヤハーネスは、束ねられた複数の被覆電線、及びこれらの被覆電線に接続された端子から構成される。

特許文献１は、端子と被覆電線との接続方法を開示する。特許文献１の端子は、端子本体（端子接続部）と、圧着部（ワイヤバレル、電線接続部）と、を備える。端子本体は、他の端子と接続可能に構成される。圧着部は、圧着により被覆電線の導体部と接続可能に構成される。

特許文献２は、ワイヤハーネスを構成する被覆電線が破損したときに、被覆電線を継ぎ足すため等に用いられる電線接続スリーブを開示する。特許文献２の電線接続スリーブは、両端が開口した円筒状に構成されており、それぞれの開口部に被覆電線の導体部を挿入して圧着することで、被覆電線を接続することができる。

また、圧着部では、一般に、導体部が露出する構造となるため、アルミニウム電線を用いた場合には、このアルミニウムが腐食を起こし、電気的な導通を確保できなくなるおそれがあった。これを防止するためにはアルミニウム製の導体部を環境から遮断することが考えられる。例えばアルミニムの表面が空気等に触れないように他の部材で覆ってしまうことが望ましい。腐食を防止するという観点では、圧着部全体を樹脂によりモールドする方式（例えば、特許文献３参照）が確実であるが、モールド部が肥大してしまい、コネクタハウジングのサイズが大きくなり、コネクタが肥大してしまうこととなり、組み電線全体を高密小型に成形することができなかった。また、モールド成形は、圧着後に個々の圧着部に対して処理するため、組み電線を製造する工程が多くなる等の問題があった。

これに対し、金属缶を導体部に被せた後に圧着する手法により、アルミニウム製の導体部を外部から遮断する技術が提案されたが（例えば、特許文献４参照）、圧着前に個々の導体部へ金属缶を装着する工程が煩雑であること、また、圧着時にワイヤバレルにより缶を破壊してしまい浸水経路が生じてしまう等の問題があった。

また、端子の板厚に変化を持たせる端子として、一端側に棒状のタブ部を備え、かつ他端側に電線を挟持可能な圧接部を備え、タブ部は、圧接部よりも厚いとした構造の端子（例えば、特許文献５参照）や、電線を圧着するワイヤバレル片の端部をテーパ状にした端子（例えば、特許文献６参照）が開示されているが、何れも防水性を考慮した端子構造になっていないので、圧着部における止水性確保は期待できない。

上記のような問題は、電線との接続部が管状（袋状）の端子に電線を挿入して圧着する構造を採用することで、圧着部を肥大させずに導体部を外部の環境から遮断することにより解決することができる。管の形成方法の１つとして、レーザ溶接法（例えば、特許文献７参照）を用いることができる。

特開２０１０−３５８４号公報 特開２０１０−２７２３０１号公報 特開２０１１−２２２２４３号公報 特開２００４−２０７１７２号公報 特許第３４７３５２７号公報 特許第５００６２４０号公報 特開２００７−２０３３３０号公報

ところで、圧着を行う際には圧着部に強い力が掛かる。特許文献１では、端子の中央から左右に延びる部分を合わせて圧着を行うため、圧着部は破損しにくい。しかし、特許文献２では、円筒状の部材を圧着するため、強い力が掛かったときに、電線接続スリーブが破損してしまう可能性がある。特に、この円筒状の部材が溶接により成形されている場合は、当該溶接箇所から破損が生じることが考えられる。

しかし、強度を向上させるために電線接続スリーブを構成する板材の板厚を厚くすると、材料コストが増加するとともに、圧着時に必要な力も増加してしまう。また、この課題は、圧着を行う場合だけでなく、他の接続処理を行う場合にも共通の課題となっている。従って、コストの増加を抑えつつ、電線接続時の電線接続部の破損を防止可能な端子が求められていた。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、被覆電線を取付可能であるとともに、他の端子と接続可能に構成される端子であって、コストの増加を抑えつつ、電線接続時の電線接続部の破損を防止可能な構成を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の端子が提供される。即ち、この端子は、電線接続部と、端子接続部と、を備える。前記電線接続部は、板材の端部同士を接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚く、前記中空部の内側に前記被覆電線が接続される。前記端子接続部は、前記電線接続部とトランジション部を介して連結されており、他の端子に接続される。また、接合前における前記接合部分の板厚が、両端部とも端面から幅ｗ１にわたって厚く、幅ｗ１は０．５ｍｍ以下で、かつ、前記接合部分のすきまの幅ｗ２に対して下記数式（１）の関係を満たす。
ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）

これにより、板材の接合部分の面積を大きくすることができるので、当該接合部分の強度を向上させることができる。従って、例えば圧着時に圧着部が破損することを防止できる。また、溶接後に、接合部分の板厚とそれ以外の板厚とがある程度均一となり、防水性（止水性）に優れた電線接続部を備えた端子が実現できる。
本発明の別の観点によれば、以下の構成の端子が提供される。即ち、この端子は、電線接続部と、端子接続部と、を備える。前記電線接続部は、板材の端部同士を接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚く、前記中空部の内側に前記被覆電線が接続される。前記端子接続部は、前記電線接続部とトランジション部を介して連結されており、他の端子に接続される。また、前記板材の板厚が、当該板材の中央部分から端部である前記接合部分に近づくに従って連続的に厚くなる。
これにより、板材の接合部分の面積を大きくすることができるので、当該接合部分の強度を向上させることができる。従って、例えば圧着時に圧着部が破損することを防止できる。また、電線接続部の内面に凹凸が生じないので、均一な力で被覆電線を圧着することができる。

前記の端子においては、前記電線接続部は、前記板材の厚み方向に平行な端面同士を合わせて接合されることで形成されていることが好ましい。

これにより、板厚が厚い部分を重ねて接合すると処理に時間が掛かるが、上記のように端面同士を合わせて接合することで、処理時間を抑えつつ、接合部分の強度を向上させることができる。

前記の端子においては、幅ｗ１は０より大きく、前記板材の前記接合部分における板厚が最も厚いことが好ましい。

これにより、接合部分の強度を効果的に向上させることができる。従って、例えば圧着時に圧着部が破損することを一層確実に防止できる。

前記の端子においては、前記電線接続部の一端が前記被覆電線の挿入口を有し、他端が封止された封止部を有することが好ましい。

これにより、電線接続部の上記他端側が封止されているので高い防水性を実現できる。

前記の端子においては、前記電線接続部は銅又は銅合金製であることが好ましい。

本発明の第２の観点によれば、前記の端子と被覆電線とを接続した端子付き電線が提供される。

本発明の第３の観点によれば、以下の端子付き電線の製造方法が提供される。即ち、この方法は、導体部及び被覆部を有する被覆電線を端子に挿入して接続することで端子付き電線を製造する方法であり、成形工程と、挿入工程と、接続工程と、を含む。前記成形工程では、板材を変形させて接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚い端子を成形する。前記挿入工程では、前記被覆電線を前記電線接続部の前記中空部に挿入する。前記接続工程では、前記電線接続部と前記被覆電線とを接続する。また、前記成形工程で用いる前記板材は、前記接合部分の板厚が、両端部とも端面から幅ｗ１にわたって厚く、幅ｗ１は０．５ｍｍ以下で、かつ、前記接合部分のすきまの幅ｗ２に対して下記数式（１）の関係を満たすように前記板材を打ち抜いて曲げ加工するとともに、前記接合部分を接合する。
ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）

これにより、接合部分の面積を大きくすることができるので、接合部分の強度を向上させることができる。従って、例えば圧着時に圧着部が破損することを防止できる。また、溶接後に、接合部分の板厚とそれ以外の板厚とがある程度均一となり、防水性（止水性）に優れた電線接続部を備えた端子が実現できる。
本発明の別の観点によれば、以下の端子付き電線の製造方法が提供される。即ち、この方法は、導体部及び被覆部を有する被覆電線を端子に挿入して接続することで端子付き電線を製造する方法であり、成形工程と、挿入工程と、接続工程と、を含む。前記成形工程では、板材を変形させて接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚い端子を成形する。前記挿入工程では、前記被覆電線を前記電線接続部の前記中空部に挿入する。前記接続工程では、前記電線接続部と前記被覆電線とを接続する。また、前記成形工程で用いる板材の板厚が、当該板材の中央部分から端部である前記接合部分に近づくに従って連続的に厚くなる。
これにより、接合部分の面積を大きくすることができるので、接合部分の強度を向上させることができる。従って、例えば圧着時に圧着部が破損することを防止できる。また、電線接続部の内面に凹凸が生じないので、均一な力で被覆電線を圧着することができる。

前記の端子付き電線の製造方法においては、前記成形工程では、前記板材を押圧することで端部の板厚を相対的に厚くすることが好ましい。

これにより、簡単な処理で接合部分の板厚を厚くすることができる。

前記の端子付き電線の製造方法においては、前記接続工程では、圧着、超音波溶接、抵抗溶接、ハンダ付け、及びレーザ溶接のうち何れかを用いて前記導体部を前記電線接続部に接続することが好ましい。

これにより、導体部と電線接続部との電気的な接続を各種の条件に応じて適切に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る端子付き電線の構成を示す分解斜視図及び外観斜視図。 圧着端子の展開図及び電線接続部の断面図。 電線接続部を成形する工程を示す図。 圧着端子に被覆電線を挿入する工程を説明する側面断面図。 圧着を行って圧着端子と被覆電線とを接続する工程を説明する側面断面図。 圧着端子の溶接方法、溶接部及び未溶接部を示す斜視図。 溶接前の圧着端子の断面形状を示す断面図。 第１変形例に係る圧着端子の断面斜視図及び側面断面図。 凹部が形成された電線接続部を備える第２変形例の圧着端子及び端子付き電線を示す斜視図。 その他の変形例を示す斜視図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、端子付き電線の構成を示す分解斜視図及び外観斜視図である。図２は、圧着端子の展開図及び電線接続部の断面図である。図３は、電線接続部を成形する工程を示す図である。

図１に示すように、端子付き電線１は、圧着端子（端子）１０と、被覆電線５０と、から構成されている。

被覆電線５０は、導体部５１と被覆部５２から構成されている。導体部５１は、複数のアルミニウム又はアルミニウム合金の素線を束ねたものである。なお、導体部５１は導体であればそれら以外の素材（例えば銅）から構成されていても良い。被覆部５２は、樹脂等の絶縁性を有する素材から構成されており、導体部５１の周囲を覆うように配置されている。

アルミニウム電線の芯線としては、例えば鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、シリコン（Ｓｉ）を含んだアルミニウム芯線を用いることができる。例えば、Ｆｅ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金やＦｅ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金、Ｆｅ−Ｓｉ系アルミニウム合金等、公知の合金を用いることができる。これらの合金には、更にＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｎ等の合金元素を含んでいてもよい。このようなアルミニウム芯線を用い、例えば０．５〜２．５ｓｑ（ｍｍ²）、７〜１９本撚りの芯線にして用いることができる。芯線の被覆材としては、例えばＰＥ、ＰＰ等のポリエレフィンを主成分としたものやＰＶＣを主成分としたもの等を用いることができる。

圧着端子１０は、表面が錫（Ｓｎ）や銀（Ａｇ）等でめっきされた銅や黄銅等の銅合金から構成された端子である。圧着端子１０を銅又は銅合金で構成することで、導電性と強度を確保することができる。なお、圧着端子１０は、導体であれば銅以外の素材（例えばアルミニウム）から構成されていても良い。圧着端子１０は、被覆電線５０の導体部５１と電気的に接続可能であるとともに、端子接続部において他の端子と電気的に接続可能である。以降、端子接続部がボックス部２０であるメス型の端子を例に説明するが、端子接続部はこれに限られるものではない。

なお、以下の説明では、図１（ｂ）に示すように、他の端子（オス端子、相手側の端子）に接続される側を先端側と称し、被覆電線５０の挿入方向の反対側を基端側と称する。なお、図１（ｂ）では、第１溶接部３３ａ及び第２溶接部３３ｂの図示を省略している。

以下、圧着端子１０について詳細に説明する。圧着端子１０は、打ち抜いた金属板（板材、図２（ａ）を参照）に対して、折曲げ及び接合等を行うことで成形される。図１に示すように圧着端子１０は、ボックス部（端子接続部）２０と、電線接続部３０と、トランジション部４０と、を備えている。金属板は、既に錫や銀等のめっきが施されたものを用いてもよいし、打ち抜き後にめっきを施しても良い。

ボックス部２０は、図２（ａ）に記載のボックス部展開部２０´を折り曲げて中空の直方体状とした部分である。後述の図４（ａ）に示すように、ボックス部２０には、当該ボックス部２０の一面である底面部２２を内側に向けて折り曲げることにより、弾性接触片２１が形成されている。

弾性接触片２１は、ボックス部２０の先端側に形成されている。弾性接触片２１は、底面部２２から離れる方向及び近づく方向に弾性変形可能に構成されている。図略のオス端子をボックス部２０に挿入することで、オス端子に押された弾性接触片２１が底面部２２に近づくように変形する。そして、オス端子が奥まで挿入されると弾性接触片２１の変形が戻る。これにより、ボックス部２０とオス端子とが電気的及び機械的に接続される。

電線接続部３０は、橋渡しとして機能するトランジション部４０を介してボックス部２０の基端側に接続されている。なお、トランジション部４０は、図２（ａ）に記載のトランジション部展開部４０´を折り曲げることで成形される。電線接続部３０は、円筒状（中空状）の本体部３３を有しており、電線接続部３０の基端側の端部は、被覆電線５０を挿入可能なように開放されている（開放部３１）。また、電線接続部３０の先端側の端部は防水のために封止されている（封止部３２）。

ここで、電線接続部３０を成形する工程について説明する。初めに、金属板のうち電線接続部３０が成形される元となる部分（電線接続部展開部３０´）について説明する。電線接続部展開部３０´は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、板厚が一定ではなく、金属板の中央部分から端部に向かうに従って板厚が徐々に厚くなるように構成されている。従って、電線接続部展開部３０´は、長手方向（先端側から基端側に向かう方向）に対して平行な端面の板厚が最も厚くなっている。なお、電線接続部展開部３０´は、板厚が徐々に変化する構成であるため、段差が形成されていない。

このように板厚が徐々に変化する金属板（電線接続部展開部３０´）は、例えば平板状の金属板に対して端部よりも中央部が押圧されるようにプレス処理を行うことで得ることができる。なお、金属板の加工方法は任意であり適宜の方法を採用することができる。また、このような形状の金属板を購入して利用することもできる。

次に、電線接続部３０を成形する処理の一例について説明する。電線接続部３０を成形する際には、初めに、電線接続部展開部３０´を円形に折り曲げて端面同士を合わせる。そして、その端面同士を合わせた部分に溶接を行って第１溶接部３３ａにより短面同士を接続することで円筒形状の部材を形成する。なお、ここで行う溶接作業の詳細についは後述する。

なお、ここで成形される円筒形状の部材は、楕円の管であっても良いし、長手方向で半径が変化していても良い。溶接を行う方法は任意であるが、例えばファイバレーザで溶接を行うことができる。また、溶接形状は、図３のように直線状に限られず、破線形状又は螺旋形状であっても良い。

本実施形態では端面の板厚が最も厚いので、端面同士を合わせて溶接を行うことで、金属板（電線接続部展開部３０´）同士が接触する面積を大きくすることができる。従って、溶接箇所（接合部分、かしめ部）の強度を向上させることができる。

なお、本実施形態では端面同士を合わせたが、金属板の一部を重ねるようにして円筒形状の部材を作成することも可能である。しかし、本実施形態では金属板の端面は厚いので、金属板を重ねると厚みが大きくなってしまう。そのため、金属板の端面同士を合わせて溶接する方が好ましい。

次に、円筒形状の部材の先端側を圧縮して潰した後に、図３（ｂ）に本体部３３の軸方向と垂直に溶接を行って第２溶接部３３ｂにより本体部３３の先端側の端部を封止して封止部３２を形成する。なお、本体部３３の先端側の端部が予め封止（閉口）されていても良い。

ここで、第１溶接部３３ａは、被覆電線５０の挿入方向（長手方向、円筒状の部分の軸方向ともいう）と平行に形成されていると表現することができる。また、第２溶接部３３ｂは、被覆電線の挿入方向に垂直に形成されていると表現することができる。

なお、電線接続部３０の成形方法は上記に限られず、例えば初めに電線接続部展開部３０´を折り曲げて円筒状の部分を作製しつつ（この段階では溶接を行わない）、更に先端側の端部を潰し、その後にまとめて溶接を行っても良い。この場合、工数を減らすことができるのでコストを低減させることができる。また、溶接箇所は上面側（図１の上側）でなくても良く、底面側（図１の下側）であっても良い。

以上の処理を行うことにより、電線接続部３０が完成する。上記のように第１溶接部３３ａに溶接を行うことで、電線接続部３０の表面からの浸水を防止できる。また、上記のように第２溶接部３３ｂに溶接を行って封止部３２を形成することで、電線接続部３０とボックス部２０との間からの浸水を防止することができる。なお、開放部３１からの浸水（被覆電線５０を伝う経路からの浸水）を防止する方法については後述する。

次に、図４及び図５を参照して、端子付き電線１を製造する方法について説明する。図４は、圧着端子１０に被覆電線５０を挿入する工程を説明する側面断面図である。図５は、圧着を行って圧着端子１０と被覆電線５０とを接続する工程を説明する側面断面図である。

初めに、金属板に上記で説明した処理等を行うことで、圧着端子１０を成形する。次に、作業者は、被覆電線５０を電線接続部３０に挿入する（図４（ａ）を参照）。なお、図４（ｂ）には、被覆電線５０の挿入後の様子が示されている。

次に、作業者は、第１圧着型７１と第２圧着型７２とから構成される圧着工具を操作して、電線接続部３０を挟み込むようにしてかしめて圧着する（図５（ａ）を参照）。これにより、電線接続部３０と被覆電線５０が、かしめによって塑性変形し、接合がされる。従って、電線接続部３０は、かしめ接合をすることができるように厚さを設計する必要があるが、かしめ接合は人力加工や機械加工等で接合を自由に行うことができるので、厚さが限定される訳ではない。なお、第１圧着型７１には、段差が形成されているので、導体部５１だけでなく被覆部５２も強力に圧着することができる。更に、本実施形態の電線接続部３０の内壁面は板厚が徐々に変化する構成であるため、導体部５１及び被覆部５２を均一に圧着することができる。なお、図５（ｂ）には、被覆電線５０を圧着した後の様子が示されている。かしめを行うことで元の径よりも径が小さくなるが、本実施形態では図５（ｂ）に示すように、最も径が縮められた第１縮径部８１と、その基端側の第２縮径部８２と、が形成されている。

これにより、導体部５１と電線接続部３０を圧着することで、被覆電線５０と電線接続部３０（圧着端子１０）とを電気的に接続して終端接続構造を形成することができる。また、被覆部５２と電線接続部３０を圧着することで、被覆電線５０を伝う経路からの浸水（開放部３１からの浸水）を防止できる。

また、上述したように、特許文献２等の従来の構成では、圧着時において電線接続スリーブ等が破損する可能性がある。しかし、本実施形態では、圧着時に最も破損し易い溶接箇所の接触面積を大きくしているため強度が向上している。従って、圧着時の破損を効果的に防止できる。

また、本実施形態の構成は、強い圧着力での圧着が可能な構成であるため、圧着力を強くして、導体部５１及び被覆部５２を強力に圧着することができる。この場合、導体部５１を強力に圧着することで、導体部５１と電線接続部３０の電気的な接続性をより向上させることができる。また、被覆部５２を強力に圧着することで、被覆電線５０を伝う経路からの浸水をより確実に防止できる。

また、本実施形態では、導体部５１をアルミニウム合金で構成し、圧着端子１０を銅合金で構成している。このように電線接続部３０と導体部５１とで異なる金属を用いる場合、電食を発生させないためにも、高い防水性能が要求される。この点、本実施形態では、上述のように第１溶接部３３ａ及び第２溶接部３３ｂにより圧着端子１０の表面からの浸水を防止するとともに、被覆部５２を圧縮することで被覆電線５０を伝う経路からの浸水を防止している。このように防水を行う本実施形態の構成は、電線接続部３０とボックス部２０との隙間をモールド樹脂等により塞ぐ構成と比較して、コストを低減することができる。

次に、上述した溶接作業の詳細について説明する。本発明の圧着端子１０は、銅合金からなる板材（条材）を平面展開した端子形状に打ち抜いて板材を作成し、この板材に曲げ加工を行うことで、ボックス部２０及び電線接続部３０を形成する。板材に曲げ加工を行った段階では、長手方向に開放している開放部（Ｃ字型断面）が形成された突合せ部８５（図７）が形成される。そして、この突合せ部８５を溶接によって接合することで、円筒状の部材を形成することができる。本実施形態においては、突合せ部８５をファイバレーザによりレーザ溶接を行って製造する。

銅及び銅合金はレーザ吸収率が低く、熱伝導率が高いため、溶接幅を細くできなかったり、熱影響部の幅を狭くできなかったりする場合があるが、ファイバレーザを用いることで、溶接性が改善される。ファイバレーザによるレーザビームは、集光径が小さい、エネルギ密度が高い、集光距離が長い、モジュールの並列接続で出力を増加させることができるといった特徴がある。更に、レンズやミラーを使うことで、ファイバレーザ本体機器と加工対象物（被溶接部）との距離が離れていても、直接ファイバで加工対象近くまで伝送することができるという利点がある。

表１は、本実施形態において圧着端子１０に用いることのできる銅合金の化学組成を示したものである。

図６は、圧着端子１０の第１溶接部３３ａの溶接方法の一例を模式的に示す斜視図である。図中のＦＬはファイバレーザ溶接装置を表している。ファイバレーザ溶接装置ＦＬから発せられたレーザビームＬが電線接続部３０の第１未溶接部３３ａ´（突合せ部８５）を溶接するように照射される。また、図６では、溶接を行った後の第１溶接部３３ａについても示されている。図６では、１つのファイバレーザ溶接装置からレーザビームを照射する例を示したが、ファイバレーザ溶接装置を複数台並列接続して、複数本のレーザビームを照射してもよい。この場合。各々のビームは、同じ出力でも、異なる出力の組合せとしてもよい。

図７は、溶接前の圧着端子１０の断面形状を示す断面図である。銅合金の板材を曲げ加工して形成された突合せ部８５は、長手方向に幅ｗ１のすきまを設けて形成されており、かつ突合せ部８５の両端部は、ともに端面８６から幅ｗ１にわたって他の部分より厚く成形されている。本発明では、ｗ１とｗ２が下記数式（１）の関係を満たすように突合せ部８５を構成する。
ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）

（実施例１〜１４）及び（比較例１〜６）
０．２〜２μｍ厚の錫めっきを施した銅合金の板材から、図７に示した断面形状の突合せ部８５を成形した。銅合金の板厚は０．２５ｍｍ、幅ｗ１の厚肉部の突起高さは０．０７又は０．１ｍｍである。ｗ１とｗ２を、表３に示したように変化させて、ファイバレーザ溶接性及び溶接後の溶接部肉厚の評価を行った。溶接後の溶接部肉厚の評価は、アルミニウム電線を端子の電線接続部３０に挿入、かしめ後、エアリーク測定を行って判定した。

＜銅合金組成、質量％＞
ＦＡＳ６８０（古河電気工業（株）、商品名）：Ｓｎ０．１５、Ｚｎ０．５、Ｎｉ２．３、Ｓｉ０．５５、Ｍｇ０．１
ＮＢ１０９（日本ベルパーツ（株）、商品名）：Ｓｎ０．９、Ｎｉ１．０、Ｐ０．０５
ＣＡＣ６０（（株）神戸製鋼所、商品名）：Ｓｎ０．１、Ｚｎ１．１、Ｎｉ１．８、Ｓｉ０．４

＜電線＞
アルミニウム電線の芯線：Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金（線径０．４３ｍｍ、１９本撚り）

＜溶接後の溶接部肉厚評価＞
アルミニウム電線を端子の電線接続部３０に挿入、かしめ後、電線挿入側から１０〜５０ｋＰａの正圧をかけてエアリ−ク圧を測定し、表２の基準で評価した。

銅合金の板材としてＦＡＳ−６８０を使用した場合の実施例１〜１４、比較例１〜６の評価結果を表３に示す。表３において、突合せ部８５の厚肉部幅（板厚）はｗ１を、突合せ部すきまの幅はｗ２を表す。表３から、ｗ１とｗ２が下記数式（１）の関係を満たす時に溶接性評価、溶接部肉厚評価とも良好であることがわかる。
ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）

本発明によれば、溶接部が肉薄にならない銅合金端子が得られるので、銅合金端子の電線接続部３０にアルミニウム又はアルミニウム製の合金電線を挿入してかしめを行うと、電線接続部３０の内側表面が電線の被覆の外周全面にわたって密着し、隙間が少なくなるため、止水性が向上することが確認された。

なお、溶接後においては、突合せ部８５の幅が電線接続部３０の他の部分より大きくても良いし、突合せ部８５の幅が電線接続部３０の他の部分と同等であっても良い。

次に、図８を参照して上記実施形態の変形例について説明する。図８は、第１変形例に係る圧着端子１０の断面斜視図及び側面断面図である。

上記では、電線接続部３０の内壁面には、溝や突起は形成されていない。この点、図８に示すように、変形例の本体部３３の内壁面には、導体部５１が圧着される位置に矩形状の複数の溝からなる導通用押圧部３３ｃが形成されている。更に、本体部３３の内壁面には、被覆部５２が圧着される位置に、円弧状の突起からなる防水用圧縮部３３ｄが形成されている。

導通用押圧部３３ｃは、電線接続部３０と導体部５１とをより確実に電気的に接続するために形成されている。即ち、導体部５１をアルミニウムで構成した場合、アルミニウムは銅よりも酸化被膜の影響が大きいため、導通性が悪くなることが考えられる。この点、導通用押圧部３３ｃの矩形状の溝の縁部等で導体部５１を強く押圧することで、この酸化被膜を破って導通を確保することができる。なお、導通用押圧部３３ｃは、矩形状の溝に限られず、その他の形状の溝又は突起であっても良い。

防水用圧縮部３３ｄは、開放部３１からの浸水をより確実に防止するために形成されている。防水性能を向上させるためには、被覆部５２を局所的に圧縮して電線接続部３０との密着性を高くすることが好ましい。この点、本変形例では、防水用圧縮部３３ｄの円弧状の突起で被覆部５２を強く圧縮することで、高い防水性能を発揮させることができる。なお、防水用圧縮部３３ｄは、円弧状の突起に限られず、その他の形状の突起又は溝であっても良い。

このように、第１変形例の構成は、局所的に圧着を行うことで導通性及び防水性を高める構成である。この点、本願の圧着端子１０は溶接箇所の接合面積を大きくして強度を向上させているので、圧着力を強くすることで、導通性及び防水性を更に強力に発揮させることができる。このように、本変形例の構成は、本願の構成に適用することで、相乗効果を発揮することができる。

次に、第２変形例について図９を参照して説明する。図９は、段差が形成された本体部９３を備える第２変形例の圧着端子１１及び端子付き電線２の斜視図である。図９（ａ）に示すように、第２変形例の本体部９３は、大径側の基端側接続部９４と、小径側の先端側接続部９５と、から構成される。基端側接続部９４に被覆電線５０が位置し、先端側接続部９５に被覆電線５０の導体部５１が位置する状態で圧着が行われる。圧着を行うことで、図９（ｂ）に示すように、先端側接続部９５に凹部９６が形成されて導体部５１が電線接続部９０に接続される。また、縮径した基端側接続部９４によって被覆電線５０の被覆部５２が電線接続部９０に接続される。なお、凹部９６は、例えば細長状の凹部であり、長手方向と電線挿入方向とが一致している。

以上に説明したように、上記の圧着端子１０（１１）は、電線接続部３０（９０）と、ボックス部２０と、を備える。電線接続部３０（９０）は、金属板の端部同士を接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚く、中空部の内側に被覆電線５０が接続される。ボックス部２０は、トランジション部４０を介して電線接続部３０（９０）と連結されており、他の端子に接続される。

これにより、溶接箇所の接触面積を大きくすることができるので、溶接箇所の強度を向上させることができる。従って、圧着時に電線接続部３０（９０）が破損しにくい構成が実現できる。

また、上記の圧着端子１０（１１）において、電線接続部３０（９０）は、金属板の厚み方向に平行な端面同士を合わせて接合されている。

これにより、板厚が厚い部分を重ねて接合すると処理に時間が掛かるが、上記のように端面同士を合わせて接合することで、処理時間を抑えつつ、接合部分の強度を向上させることができる。

また、上記の圧着端子１０（１１）において、電線接続部３０（９０）は、接合部分の板厚が金属板の中で最も厚い。

これにより、溶接箇所の強度を効果的に向上させることができる。従って、圧着時に電線接続部３０が一層破損しにくい構成が実現できる。

また、上記の圧着端子１０（１１）において、以下の構成とする。即ち、被覆電線５０と電線接続部３０（９０）とは圧着により接続されている。金属板は、中央部分から端部である接合部分に近づくに従って板厚が連続的に厚くなる。

これにより、電線接続部３０（９０）の内面に凹凸が生じないので、均一な力で被覆電線５０を圧着することができる。

また、上記の圧着端子１０（１１）において、電線接続部３０（９０）は、一端が被覆電線５０の挿入口（開放部３１（８１））となっており、他端が封止されている。

これにより、電線接続部３０（９０）の上記他端側が封止されているので高い防水性を実現できる。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

圧着端子１０（１１）の溶接方法及び溶接箇所は、上記で挙げた例以外であっても良い。また、圧着端子１０（１１）は、一枚の金属板から形成される構成に限られない。例えば、ボックス部２０と電線接続部３０（９０）とを個別に成形し、適宜の接続方法（例えば溶接）により接続することもできる。

電線接続部３０と導体部５１を接続する方法は圧着に限られない。例えば、超音波溶接、抵抗溶接、ハンダ付け、及びレーザ溶接等を用いることができる。

上記の電線接続部３０（９０）は、封止部３２（９２）により片側が封止されているが、両方が開放されている形状であっても良い。

電線接続部３０（９０）を形成するための金属板は、板厚が段階的に変化する構成であっても良い。この場合、上述したように被覆電線５０を均一に圧着することはできないので、例えば電線接続部３０（９０）と被覆部５２の間に隙間が生じ、防水性能を発揮できない場合がある。しかし、板厚を段階的に変化させる場合、金属板の表面を切削するだけで良いので、圧着端子１０（１１）の成形コストを低減できる場合がある。

また、電線接続部３０（９０）を形成するための金属板は、端面の板厚が他の部分（又は板材全体）の板厚の平均よりも大きければ良く、最も厚い部分でなくても良い。

圧着端子１０（１１）は、単線同士（又は単線と電気機器）を接続する端子として利用することができる。また、圧着端子１０（１１）は、複数を並べて配置して、ジョイントコネクタの一部とすることができる。

上記では、オス端子と接続可能なボックス部２０（メス端子）を備える構成を例に挙げて説明したが、図１０に示すように、平板端子２６（オス端子）を有するオス型接続部２５を備えた端子１２及び端子付き電線３であっても良い。図１０では、端子１２と被覆電線５０との接続は段差状の電線接続部９０を圧着した例を示しているが、当然これに限られるものではない。例えば、図１（ｂ）に示す電線接続部３０であっても良い。

端子付き電線１（２、３）は、例えば自動車に設置されるワイヤハーネスへの適用が想定されているが、防水性が要求される様々な箇所のコネクタの一部として用いることができる。

１、２、３ 端子付き電線
１０、１１、１２ 圧着端子（端子）
２０ ボックス部（端子接続部）
２１ 弾性接触片
２５ オス型接続部（端子接続部）
３０、９０ 電線接続部
３１、９１ 開放部
３２、９２ 封止部
３３、９３ 本体部
３３ａ、９３ａ 第１溶接部
３３ｂ、９３ｂ 第２溶接部
４０ トランジション部
５０ 被覆電線
５１ 導体部
５２ 被覆部
９４ 基端側接続部
９５ 先端側接続部
９６ 凹部

Claims (11)

1. 板材の端部同士をファイバレーザ溶接により接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚く、前記中空部の内側に被覆電線が接続可能である電線接続部と、
   前記電線接続部とトランジション部を介して連結されており、他の端子に接続される端子接続部と、
   を備え、
   接合前における前記接合部分の板厚が、両端部とも端面から幅ｗ１にわたって厚く、
   幅ｗ１は０．５ｍｍ以下で、かつ、前記接合部分のすきまの幅ｗ２に対して下記数式（１）の関係を満たす、端子。
   ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）
2. 板材の端部同士を接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚く、前記中空部の内側に被覆電線が接続可能である電線接続部と、
   前記電線接続部とトランジション部を介して連結されており、他の端子に接続される端子接続部と、
   を備え、
   前記板材の板厚が、当該板材の中央部分から端部である前記接合部分に近づくに従って連続的に厚くなる、端子。
3. 請求項１又は２に記載の端子であって、
   前記電線接続部が、前記板材の厚み方向に平行な端面同士を合わせて接合されることで形成されている、端子。
4. 請求項１に記載の端子であって、
   幅ｗ１は０より大きく、
   前記板材の前記接合部分における板厚が最も厚い、端子。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の端子であって、
   前記電線接続部の一端が前記被覆電線の挿入口を有し、他端が封止された封止部を有する、端子。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の端子であって、
   前記電線接続部が銅又は銅合金製である、端子。
7. 請求項１から５までの何れか一項に記載の端子と、被覆電線とを接続した、端子付き電線。
8. 導体部及び被覆部を有する被覆電線を端子に挿入して接続することで端子付き電線を製造する方法であって、
   前記端子は、
   板材の端部同士をファイバレーザ溶接により接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚い電線接続部と、
   前記電線接続部と連結されており、他の端子に接続される端子接続部と、
   を備えており、
   前記板材を変形させて前記端子を成形する成形工程と、
   前記被覆電線を前記電線接続部の前記中空部に挿入する挿入工程と、
   前記電線接続部と前記被覆電線とを接続する接続工程と、
   が含まれており、
   前記成形工程で用いる前記板材は、前記接合部分の板厚が、両端部とも端面から幅ｗ１にわたって厚く、
   幅ｗ１は０．５ｍｍ以下で、かつ、前記接合部分のすきまの幅ｗ２に対して下記数式（１）の関係を満たすように前記板材を打ち抜いて曲げ加工するとともに、前記接合部分を接合する、端子付き電線の製造方法。
   ｗ１ ≦ ｗ２ × ２０ …（１）
9. 導体部及び被覆部を有する被覆電線を端子に挿入して接続することで端子付き電線を製造する方法であって、
   前記端子は、
   板材の端部同士を接合することで中空部が形成され、当該接合部分の板厚がそれ以外の部分の板厚の平均よりも厚い電線接続部と、
   前記電線接続部と連結されており、他の端子に接続される端子接続部と、
   を備えており、
   前記板材を変形させて前記端子を成形する成形工程と、
   前記被覆電線を前記電線接続部の前記中空部に挿入する挿入工程と、
   前記電線接続部と前記被覆電線とを接続する接続工程と、
   が含まれており、
   前記成形工程で用いる前記板材の板厚が、当該板材の中央部分から端部である前記接合部分に近づくに従って連続的に厚くなる、端子付き電線の製造方法。
10. 請求項８又は９に記載の端子付き電線の製造方法であって、
    前記成形工程では、前記板材を押圧することで端部の板厚を相対的に厚くする、端子付き電線の製造方法。
11. 請求項８から１０までの何れか一項に記載の端子付き電線の製造方法であって、
    前記接続工程では、圧着、超音波溶接、抵抗溶接、ハンダ付け、及びレーザ溶接のうち何れかを用いて前記導体部を前記電線接続部に接続する、端子付き電線の製造方法。

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