JP6421737B2 - 端子付き電線の製造方法、圧着冶具、および端子付き電線 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、端子付き電線の製造方法、圧着冶具、および端子付き電線に関する。

従来、電線と端子との接続は、電線の端末において露出された芯線に対し、端子に設けられたワイヤバレルを圧着させることにより行われている。このような芯線に対するワイヤバレルの圧着は、圧着治具により行われる。具体的には、基台上に載置されたワイヤバレルに芯線を重ね合わせ、圧着冶具を基台に向かって降下させることにより、ワイヤバレル全体を圧着治具の形状に沿って芯線を包み込むように徐々に変形させるとともに、その先端部を芯線に食い込ませる。

特開２００５−５０７３６号公報

しかしながら、圧着治具を用いてワイヤバレルを芯線に圧着すると、ワイヤバレルのうち圧着治具の端部（端子の軸方向における端部）と当接する部分に応力が集中し、図９および図１０示すように、圧縮された芯線１００が上方に押し出されるとともに、端子１０１が局部的に延ばされて、他と比べて薄くなる部分１０１Ｔが発生することがあった。

本明細書に開示される技術は、端子が部分的に薄くなることが回避された端子付き電線を提供することを目的とする。

本明細書に開示される技術は、電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造方法であって、前記底板部に前記芯線を載置する工程と、圧着治具により前記ワイヤバレルを前記芯線に巻き付けて圧着する工程と、を含み、前記圧着治具は、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間で前記ワイヤバレルを挟みつけて湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、前記湾曲面の表面粗さＲａ２が前記載置面の表面粗さＲａ１よりも大（Ｒａ２＞Ｒａ１）とされていることを特徴とする。

また、電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造において、前記一対のワイヤバレルを前記芯線に圧着する圧着治具であって、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間において前記ワイヤバレルを湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、前記湾曲面の表面粗さＲａ２が前記載置面の表面粗さＲａ１よりも大（Ｒａ２＞Ｒａ１）とされていることを特徴とする。

上記の端子付き電線の製造方法、および、圧着冶具によれば、第２治具の湾曲面の表面粗さＲａ２が第１治具の載置面の表面粗さＲａ１よりも大きくされることにより、湾曲面はワイヤバレルに宛がわれた際に、その摩擦力によりワイヤバレル全体に対して滑り難い状態で密着し、ワイヤバレル全体を均一な力で押圧することができる。よって、湾曲面の端縁部（端子の軸方向における端縁部）に応力が集中して端子が部分的に薄くなることが回避され、品質の高い端子付き電線を提供することができる。

湾曲面の表面粗さＲａ２は０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍであることが好ましい。Ｒａ２が０．２μｍより小さいと、摩擦力が不足して十分な効果が得られない場合があり、１．０μｍより大きいと、ワイヤバレルの表面が荒らされる場合があるためである。

また、上記の端子付き電線の製造方法、および、圧着冶具を用いて製造された端子付き電線は、ワイヤバレルのうち芯線側の面とは反対側のバレル外面の表面粗さＲａ３が、底板部のうち芯線側の面とは反対側の底板外面の表面粗さＲａ４よりも大（Ｒａ３＞Ｒａ４）とされている。このような端子付き電線は、端子が部分的に薄くなることが回避されており、品質が高い。

また、本明細書に開示される技術は、電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造方法であって、前記底板部に前記芯線を載置する工程と、圧着治具により前記ワイヤバレルを前記芯線に巻き付けて圧着する工程と、を含み、前記圧着治具は、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間で前記ワイヤバレルを挟みつけて湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、前記載置面の表面粗さＲａ１および前記湾曲面の表面粗さＲａ２が同等（Ｒａ１＝Ｒａ２）とされ、かつ、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされていることを特徴とする。

さらに、電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造において、前記一対のワイヤバレルを前記芯線に圧着する圧着治具であって、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間において前記ワイヤバレルを湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、前記載置面の表面粗さＲａ１および前記湾曲面の表面粗さＲａ２が同等（Ｒａ１＝Ｒａ２）とされ、かつ、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされていることを特徴とする。

このように、載置面の表面粗さＲａ１と湾曲面の表面粗さＲａ２が同等の場合、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍの範囲であれば、従来の圧着治具の一般的な表面粗さＲａ＝０．０５μｍと比較して充分表面粗さが大きいため、摩擦力により圧着治具と端子とが滑ることが抑制される。すなわち、端子に対して部分的に大きな応力がかかることが抑制されるため、品質が高い端子付き電線を得ることができる。

なお、本明細書に記載される表面粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ ００３１・ＪＩＳ Ｂ ００６１の付属書で定義されている中心線平均粗さである。

本明細書に開示される技術によれば、電線に圧着される圧着部が部分的に薄くなることが回避された端子付き電線を提供することができる。

実施形態１の端子付き電線の斜視図 実施形態１の圧着治具の斜視図 図２のＡ−Ａ断面図 実施形態１の圧着冶具により電線に圧着された電線接続部を概念的に示す部分拡大断面図 同じく実際の電線接続部の部分拡大断面図 実施形態２の圧着冶具により電線に圧着された電線接続部を概念的に示す部分拡大断面図 同じく実際の電線接続部の部分拡大断面図 実施形態の３の圧着治具により電線に圧着された実際の電気接続部の部分拡大断面図 従来の圧着冶具により電線に圧着された電線接続部を概念的に示す部分拡大断面図 同じく実際の電線接続部の部分拡大断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図５によって説明する。以下の説明においては、図１の左下を前方、右上を後方、上を上方、下を下方とする。また、図１の右下から左上を左右方向（幅方向）とする。

本実施形態の端子付き電線１０は、圧着冶具３０を用いて、電線１１の端末に雌端子２１を圧着することによって製造される。

（端子付き電線１０）
端子付き電線１０は、図１に示すように、電線１１と、この電線１１の端末に圧着される雌端子２１とを有している。

（電線１１）
電線１１は、金属細線を螺旋状に撚り合わせてなる芯線１２と、この芯線１２を被覆する樹脂製の絶縁被覆１３とを有している。電線１１の端末部においては、絶縁被覆１３が剥き取られて芯線１２が露出されている。本実施形態において、芯線１２は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。

（雌端子２１）
雌端子２１は、金属板材を打ち抜き加工および曲げ加工して製造された部材である。雌端子２１の材料となる金属板材としては、例えば、銅または銅合金製であって表面にスズめっきが施されている板材を用いることができる。

この雌端子２１は、図１に示すように、相手側の端子と接続される端子接続部２２と、電線１１の端末に圧着される電線接続部２３とを備えている。端子接続部２２は、相手側の端子の雄タブ（図示せず）を内部に受け入れる矩形の筒状の部分である。

電線接続部２３は、端子接続部２２から連なる底板２４（底板部の一例）と、この底板２４から連なる一対のワイヤバレル２５と、同じく底板２４から連なる一対のインシュレーションバレル２９とを備えている。底板２４は、端子接続部２２の後端から後方に向けて延びる細長い板状の部分であって、電線１１に沿って配置されている。

一対のワイヤバレル２５は、底板２４から側方（電線１１の延び方向と交差する方向）に向けて延出されており、電線１１の端末において絶縁被覆１３から露出された芯線１２を囲んで配置される部位である。一対のワイヤバレル２５は、互いに向かい合って配置されており、底板２４との間で芯線１２を押し潰すように、芯線１２に圧着されている。

芯線１２に圧着された状態のワイヤバレル２５は、前後方向の中央部に配されて芯線１２に密着している本体部２６と、本体部２６の前端部に配され外側に向けて拡がる前方テーパ部２８Ａと、本体部２６の後端部に配され外側に向けて拡がる後方テーパ部２８Ｂとを有している。

一対のワイヤバレル２５の各本体部２６は相手側の本体部２６と向かい合って配置され、相手側の本体部２６に近づくように芯線１２側に向けて湾曲されるとともに、先端部（底板２４とは反対側の端部）が芯線１２に食い込むように内側に向かって曲げられている。先端部は、相手側の先端部と突き合わせられている。

一方、一対のインシュレーションバレル２９は、ワイヤバレル２５の後方側において底板２４から側方（電線１１の延び方向と垂直に交差する方向）に向けて延出されており、電線１１の絶縁被覆１３に圧着される部位である。

（圧着冶具３０）
圧着冶具３０は、図２に示すように、アンビル３１（第１冶具の一例）と、クリンパ４１（第２冶具の一例）とで構成されている。アンビル３１は、雌端子２１が載置される基台であり、クリンパ４１は、アンビル３１と対向して配され、アンビル３１との間でワイヤバレル２５を挟み付けて湾曲させ、芯線１２に圧着させる部材である。

アンビル３１は金属製の基台であって、図２に示すように、その上面が、雌端子２１が載置される載置面３２となっている。本実施形態において、載置面３２は、従来と同様の表面粗さＲａ１＝０．０５μｍとされている。

クリンパ４１は、図２に示すように、アンビル３１の上方にアンビル３１と対向して配置される金属製の厚板状の部材である。クリンパ４１は、アンビル３１の載置面３２と平行に配された下面４１Ｕを有する。

クリンパ４１は、バレル押圧部４２を有している。バレル押圧部４２は、電線１１に雌端子２１を圧着する際に、雌端子２１およびアンビル３１の一部を内部に受け入れる、前後方向に延びるトンネル状の部分であって、下面４１Ｕを基準として上側（アンビル３１と反対側）に向かって凹んでいる。

バレル押圧部４２の内壁は、天壁部４３（湾曲面の一例）と、一対の側壁部４４と、２つのテーパ壁部４８Ａ、４８Ｂとを有している。

天壁部４３は、下面４１Ｕに対して上方（アンビル３１と反対側）に離れて位置する壁部である。天壁部４３は、図２および図３に示すように、前後方向に延びる２つのＵ字溝４５を、クリンパ４１の幅方向（バレル押圧部４２の貫通方向と直交する方向）に並列配置した形状となっている。２つのＵ字溝４５に挟まれた部分は、下方に（アンビル３１に向かって）突出し、前後方向に連なって延びる突出部４６となっている。

一対の側壁部４４のそれぞれは、図２および図３に示すように、各Ｕ字溝４５において、相手側のＵ字溝４５とは反対側の端縁から、下面４１Ｕまで延びる壁部である。一対の側壁部４４は、互いに向かい合って配置されている。

２つのテーパ壁部４８Ａ、４８Ｂのうち前方のテーパ壁部４８Ａは、図２および図４に示すように、天壁部４３および側壁部４４から前方に向かって外側に拡がるように延びる壁部であり、後方のテーパ壁部４８Ｂは、図２におよび図４示すように、天壁部４３および側壁部４４から後方に向かって外側に拡がるように延びる壁部である。

本実施形態において天壁部４３の表面は、粗面化加工が施されることにより、表面粗さＲａ２＝１．０μｍの粗面とされている（図３参照）。

なお、本実施形態における表面粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ ００３１・ＪＩＳ Ｂ ００６１の付属書で定義されている中心線平均粗さである。

（端子付き電線１０の製造方法）
圧着治具３０を用いて電線１１に雌端子２１を圧着する際には、まず、電線１１における端末部分の絶縁被覆１３を剥がして芯線１２の一部を露出させる。この電線１１（芯線１２および絶縁被覆１３）を、雌端子２１の底板２４に沿わせるようにして前後方向に延ばして配置する（底板２４に芯線１２を載置する工程）。

次に、電線１１を載置した雌端子２１を、アンビル３１の載置面３２に位置決めして配置する。一対の各ワイヤバレル２５は、電線１１に圧着される前の状態では平板状となっており、相手側のワイヤバレル２５と向かい合う姿勢で、底板２４からクリンパ４１に向かって立ち上がっている。

次いで、クリンパ４１をワイヤバレル２５に向かって下降させる。すると、一対のワイヤバレル２５が、クリンパ４１の側壁部４４および天壁部４３に突き当たり、先端部から徐々に、天壁部４３に沿うような形に湾曲していく。クリンパ４１がさらに降下していくと、ワイヤバレル２５の先端部が芯線１２側に向きを変え、芯線１２に食い込む。このようにして、芯線１２にワイヤバレル２５が圧着される（圧着治具３０によりワイヤバレル２５を芯線１２に巻き付けて圧着する工程）。

（作用効果）
次に、本実施形態の作用および効果を説明する。

本実施形態によれば、クリンパ４１の天壁部４３の表面粗さＲａ２（１．０μｍ）がアンビル３１の載置面３２の表面粗さＲａ１（０．０５μｍ）よりも大きくされることにより、天壁部４３はワイヤバレル２５に宛がわれた際に、その摩擦力によりワイヤバレル２５全体に対して載置面３２よりも滑り難い状態で密着し、ワイヤバレル２５全体を均一な力で押圧することができる。よって、ワイヤバレル２５のうち天壁部４３の前端部および後端部が当接する部分、すなわち、本体部２６の前端部および後端部に応力が集中して、底板２４が部分的に薄くなることが回避され、品質の高い端子付き電線１０が得られる（図５参照）。

また、本実施形態の端子付き電線１０は、ワイヤバレル２５のうち芯線１２側の面とは反対側のバレル外面２５Ａの表面粗さＲａ３が、底板２４のうち芯線１２側の面とは反対側の底板外面２４Ａの表面粗さＲａ４よりも大（Ｒａ３＞Ｒａ４）とされている。このような端子付き電線１０は、雌端子２１が部分的に薄くなることが回避されており、品質が高い。

＜実施形態２＞
実施形態２を図６および図７により説明する。本実施形態において、上記実施形態１と重複する部分は説明を省略し、同符号を用いることとする。

本実施形態の端子付き電線の製造方法および圧着治具は、クリンパ４１の天壁部４３の表面粗さＲａ２が、アンビル３１の載置面３２の表面粗さＲａ１と同等とされ、かつＲａ１＝Ｒａ２＝１．０μｍとされたところが上記実施形態と相違している（図６参照）。

本実施形態のように、載置面３２の表面粗さＲａ１と天壁部４３の表面粗さＲａ２が同等の場合でも、Ｒａ１＝Ｒａ２＝１．０μｍであれば、従来の圧着治具の一般的な表面粗さＲａ＝０．０５μｍと比較して充分表面粗さが大きいため、摩擦力により圧着治具とワイヤバレル２５とが滑ることが抑制される。よって、雌端子２１に対して部分的に大きな応力がかかって底板２４薄くなることが抑制され、品質が高い端子付き電線１０を得ることができる（図７参照）。

＜実施形態３＞
実施形態３は、実施形態１とほぼ同様であるが、天壁部４３の表面粗さＲａ２が実施形態１とは異なる。すなわち本実施形態では、天壁部４３の表面粗さＲａ２＝０．２μｍとされ、載置面３２の表面粗さＲａ１は従来と同様の０．０５μｍとされたものである。このような実施形態３においても、雌端子２１に対して部分的に大きな応力がかかって底板２４が薄くなることが抑制され、品質が高い端子付き電線１０を得ることができる（図８参照）。

（結論）
このように、上記実施形態１〜３のいずれにおいてもよい結果が得られた。すなわち、天壁部４３の表面粗さＲａ２が０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍであれば、摩擦力により圧着治具とワイヤバレル２５とが滑ることが抑制され、品質が高い端子付き電線１０が得られることがわかった。なお、Ｒａ２が０．２μｍより小さいと、摩擦力が不足して十分な滑り抑制効果が得られない場合があり（図１０参照）、１．０μｍより大きいとワイヤバレルの表面が荒らされる場合があるため、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍの範囲内が好適である。

＜他の実施形態＞
本明細書により開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態においては、電線１１に圧着する端子は筒状の端子接続部２２を有する雌端子２１としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子としてもよいし、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端子とすることができる。

（２）上記実施形態では、芯線１２がアルミニウム製またはアルミニウム合金製の電線１１を示したが、芯線が銅製、銅合金製またはその他の任意の金属からなる電線であってもよい。

（３）上記実施形態では、銅または銅合金製の金属板材にスズめっきが施された材料を用いた雌端子２１を示したが、これに限定されない。たとえばアルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属板材からなる端子であってもよい。まためっき金属としてはスズを用いてもよいし、めっきが施されていないものであっても構わない。

（４）上記実施形態では、載置面３２の表面粗さＲａ１と天壁部４３の表面粗さＲａ２について３種類の組み合わせを例示したが、Ｒａ１、Ｒａ２の組み合わせや大きさは上記実施形態に限るものではなく、例えば、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍの範囲外でも、効果が期待できる。

１０…端子付き電線
１１…電線
１２…芯線
２１…雌端子
２４…底板部
２５…ワイヤバレル
３０…圧着治具
３１…アンビル（第１治具）
３２…載置面
４１…クリンパ（第２治具）
４３…天壁部（湾曲面）
Ｒａ１、Ｒ２…表面粗さ

Claims (7)

1. 電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造方法であって、
   前記底板部に前記芯線を載置する工程と、
   圧着治具により前記ワイヤバレルを前記芯線に巻き付けて圧着する工程と、を含み、
   前記圧着治具は、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間で前記ワイヤバレルを挟みつけて湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、
   前記湾曲面の表面粗さＲａ２が前記載置面の表面粗さＲａ１よりも大（Ｒａ２＞Ｒａ１）とされている端子付き電線の製造方法。
2. 前記湾曲面の前記表面粗さＲａ２が０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされている請求項１に記載の端子付き電線の製造方法。
3. 電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造方法であって、
   前記底板部に前記芯線を載置する工程と、
   圧着治具により前記ワイヤバレルを前記芯線に巻き付けて圧着する工程と、を含み、
   前記圧着治具は、前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間で前記ワイヤバレルを挟みつけて湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、
   前記載置面の表面粗さＲａ１および前記湾曲面の表面粗さＲａ２が同等（Ｒａ１＝Ｒａ２）とされ、かつ、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされている端子付き電線の製造方法。
4. 電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造において、前記一対のワイヤバレルを前記芯線に圧着する圧着治具であって、
   前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間において前記ワイヤバレルを湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、
   前記湾曲面の表面粗さＲａ２が前記載置面の表面粗さＲａ１よりも大（Ｒａ２＞Ｒａ１）とされている圧着治具。
5. 前記湾曲面の前記表面粗さＲａ２が０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされている請求項４に記載の圧着治具。
6. 電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線の製造において、前記一対のワイヤバレルを前記芯線に圧着する圧着治具であって、
   前記底板部と前記芯線とが載置される載置面を有する第１治具と、前記載置面との間において前記ワイヤバレルを湾曲させる湾曲面を有する第２治具と、を含み、
   前記載置面の表面粗さＲａ１および前記湾曲面の表面粗さＲａ２がと同等（Ｒａ１＝Ｒａ２）とされ、かつ、０．２≦Ｒａ２≦１．０μｍとされている圧着治具。
7. 電線の端末において露出した芯線に、底板部と当該底板部から側方に延出された一対のワイヤバレルとを備えた端子が圧着されている端子付き電線であって、
   前記底板部に配された前記芯線に、前記一対のワイヤバレルが巻き付けられた状態で圧着されており、
   前記ワイヤバレルのうち前記芯線側の面とは反対側のバレル外面の表面粗さＲａ３が、前記底板部のうち前記芯線側の面とは反対側の底板外面の表面粗さＲａ４よりも大（Ｒａ３＞Ｒａ４）とされている端子付き電線。

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