KR101576784B1 - 압착 단자, 압착 단자의 제조방법, 전선 접속 구조체, 및 전선 접속 구조체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

장기간에 걸쳐서 우수한 지수성(止水性)을 유지할 수 있고, 또한 끼워맞춤부(fitting portion)와 피복 전선 접속부의 접합 강도를 향상시킨 것을 제공한다.
선단에는 끼워맞춤부(20)를, 후단에는 전선 접속부(electrical wire connection portion)(30)를 구비하고, 전선 접속부(30)를 관상(管狀)으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서(crushing) 중첩시키고(superimposing) 폐쇄시켜서(closing) 형성하며, 끼워맞춤부(20) 및 전선 접속부(30)의 사이는 판재 2매 이상을 중첩시키고 구부려서 형성하였다.

Description

압착 단자, 압착 단자의 제조방법, 전선 접속 구조체, 및 전선 접속 구조체의 제조방법{CRIMP CONTACT, METHOD FOR PRODUCING CRIMP CONTACT, WIRE CONNECTING STRUCTURE, AND METHOD FOR PRODUCING WIRE CONNECTING STRUCTURE}
본 발명은, 예를 들면, 자동차용 와이어 하네스(wire harness)의 접속을 담당하는 커넥터 등에 장착되는 압착 단자(crimp contact), 또는 압착 단자의 제조방법, 전선 접속 구조체, 및 전선 접속 구조체의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 압착 단자는, 피복 전선의 도체를 전기적으로 접속하는 압착부를 가지고 있고, 피복 전선을 압착부에 삽입한 후 압착부를 코킹하여 도체에 압착하여, 피복 전선을 접속하는 것이다. 이러한 압착 단자는, 예를 들면 자동차의 전장품(電裝品) 사이를 접속하는 와이어 하네스에 이용된다. 와이어 하네스는, 복수의 피복 전선이 묶여져 있고, 선단에 커넥터가 접속되어 있다. 또 특허문헌 1과 같이, 커넥터의 내부에서는, 피복 전선의 선단부분에 압착 단자를 접속하고 있다. 압착 단자가 다른 전장 기기 등의 단자와 접속된다.
자동차에 장착되는 전장(電裝) 기기의 증가에 의해 피복 전선의 개수도 증가하고 있다. 또한 자동차의 연비를 향상시키는 것도 필요하다. 그 때문에, 와이어 하네스의 경량화를 위해서, 피복 전선의 심선(心線)을 구리로부터 알루미늄이나 그 합금으로 변경하는 것이 주목받고 있다. 와이어 하네스의 전체 중량 중에서, 피복 전선이 차지하는 비율이 6할 이상의 경우도 있고, 심선을 알루미늄계 재료로 변경함으로써 상당한 경량화가 가능하게 된다.
그러나, 압착 단자는 구리제이므로, 구리 도체로부터 알루미늄 도체로 대체하면 압착 단자의 압착부는 이종(異種) 금속 접촉으로 된다. 즉, 물이나 수분과 접촉함으로써 압착부는 용이하게 부식해 버린다. 이것을 이종 금속 부식(이하에서 전해부식이라고 한다)이라고 한다. 이 때문에, 전해부식의 방지를 도모하고, 도체의 알루미늄화를 행할 수 있도록 하기 위해서, 예를 들면 하기 특허문헌 2 등에 개시되어 있는 바와 같이, 알루미늄 도체와 압착 단자의 접촉 계면을 수지 재료에 의해서 외부로부터 차단하여 지수(止水)하는 기술이 개발되어 있다. 특허문헌 2에 개시된 방식(防食) 구조는, 압착 단자에 피복 전선을 접속한 후에, 압착 단자와 피복 전선과의 접속 부분에 수지로 이루어지는 몰드부를 성형한다고 하는 것이다.
또한 와이어 하네스를 자동차에서 사용하기 때문에 와이어 하네스의 사용 환경이 가혹하게 되어, 와이어 하네스에 수분이나 먼지 등이 부착되거나 온도가 상승 하거나 한다. 또 상기와 같이, 심선과 압착 단자는 각각 알루미늄계 재료와 구리계 재료이며, 이종 금속의 접속으로 되어 있다. 이 때문에, 심선과 압착 단자의 접속 부분에 수분 등이 부착되면 이종 금속 접촉 부식 등의 전해부식이 생기기 쉽다. 전해부식에 의해서, 심선과 압착 단자의 접촉 불량이 생긴다. 전장 기기의 전기 접속을 확보하기 위해서, 전해부식을 피하지 않으면 안 된다.
여기서 특허문헌 3과 같이, 심선을 수지 밀봉하는 것을 생각할 수 있다.
일본공개특허공보 2002－367714호 일본공개특허공보 2012－3856호 일본공개특허공보 2011－233328호
그렇지만, 특허문헌 2에 개시된 방식 구조는, 금속제의 압착 단자와 수지성의 피복 전선과의 접속 부분을 수지 재료로 몰드 하기 때문에, 몰드 한 수지 재료가 사용 중에 열화 하여 지수성(止水性)이 저하할 우려가 있었다.
또한 특허문헌 2에 개시된 압착 단자는, 피복 전선을 결합하는 피복 전선 접속부(electrical wire connection portion) 외에, 커넥터로서 기능하는 끼워맞춤부(fitting portion)를 구비하고 있고, 종래의 구성에서는, 끼워맞춤부와 피복 전선 접속부와의 접합 강도가 문제가 되고 있었다.
특허문헌 3과 같이, 심선을 수지 밀봉하면, 재료가 증가하고, 생산 효율도 저하한다. 또한 상기와 같이 와이어 하네스의 사용 환경이 가혹하여, 온도가 크게 변화하면 각 부재의 팽창률의 차이 등에 의해서, 밀봉부분에 크랙이 발생하거나, 부재들 사이에 빈틈이 생기거나 할 우려가 있다. 심선과 압착 단자의 접속 부분에 수분이 도달하여, 전해부식이 생길 우려가 있다. 또한 압착 단자의 강도가 낮으면, 압착 단자가 변형되기 쉬워진다. 밀봉부분에 크랙 등이 생기고, 전해부식이 생기기 쉬워진다.
본 발명은, 상기 과제의 해결을 위해서, 피복 전선에 대한 압착 상태에서, 장기간에 걸쳐서 우수한 지수성을 유지할 수 있고, 또한 끼워맞춤부와 피복 전선 접속부의 접합 강도를 향상시킨 압착 단자, 압착 단자의 제조방법, 전선 접속 구조체, 및 전선 접속 구조체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 목적은, 전해부식을 방지하고, 강도를 높인 압착 단자 및 압착 단자의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부를 관상(管狀)으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서(crushing) 중첩시키고(superimposing) 폐쇄시켜서(closing) 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이는 판재 2매 이상을 중첩시키고 구부려서 형성한 것을 특징으로 한다.
본 구성에서는, 전선 접속부를 관상으로 하고, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 형성하였기 때문에, 장기간에 걸쳐서 우수한 지수성을 유지할 수 있다. 전선 접속부는, 예를 들면, 내부에 적어도 도체 선단부의 삽입을 허용하는 내부 공간을 가지는 단면이 환상(環狀)인 구조로 구성되고, 단면이 환상인 관의 선단에서, 대향하는 내면들을 서로 밀착시켜서 밀봉하는 밀봉부분을 구성함으로써, 확실한 지수성을 유지할 수 있다.
끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이는 판재 2매 이상을 중첩시키고 구부려서 형성했기 때문에, 다른 부분과 비교하여 단면 계수가 향상되고, 압착 단자의 강도를 확보할 수 있다. 이 결과, 전선 접속부의 선단측에서 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있고, 중절(中折; neck breaking) 등에 견딜 수 있는 강도를 가진 밀봉부를 형성할 수 있다. 따라서, 피복 전선에 대한 압착 상태에서, 장기간에 걸쳐서 우수한 지수성을 유지할 수 있다.
본 발명의 양태로서, 상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부를 접근하고, 중첩 폐쇄부를 구부려서 형성해도 좋다.
끼워맞춤부로부터 중첩 폐쇄부까지의 사이는, 접어 올려진 형상으로 일정하게 하여도 좋다.
상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부의 사이는 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상(concave shape)으로 구부려서 형성해도 좋다.
판재 2매 이상을 중첩시키고 구부린 밀봉부의 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이 65% 이내라도 좋다.
일반적으로, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이를 트랜지션부로 한 경우, 끼워맞춤부와 트랜지션부와 전선 접속부의 사이에, 단면 형상의 차이가 있으면, 외력이 더해졌을 때에, 형상의 변곡점에서, 응력이 집중되기 쉽다. 이 응력 집중에 의해, 변형이나 파단이 발생하기 쉬워진다.
본 구성에서는, 끼워맞춤부로부터 중첩 폐쇄부까지의 사이는, 접어 올려진 형상으로 일정하게 하고, 혹은, U자 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상으로 형성함으로써, 각 부에서의 단면 형상의 차이를 없앤다. 따라서, 변곡점이 없어지고, 외력 작용시의 응력 집중을 막을 수 있어 변형이나 파단이 억제된다. 단면 형상은, 각 부에서 모두 같든지, 또는 상사형(相似形) 등의 비슷한 형상이 바람직하다.
본 발명의 양태로서, 전선 도체를 알루미늄계 재료로 구성함과 함께, 적어도 전선 접속부를 구리계 재료로 구성할 수 있다. 이 구성에서는, 구리 선에 의한 도체를 가지는 피복 전선에 비해 경량화할 수 있고, 이른바 전해부식을 방지할 수 있다. 상세하게는, 피복 전선의 도체에 종래 이용되고 있던 구리계 재료를 알루미늄 혹은 알루미늄 합금 등의 알루미늄계 재료로 대체하고, 그 알루미늄계 재료제의 도체를 압착 단자에 압착한 경우에서는, 단자 재료의 주석 도금, 금도금, 구리합금 등의 귀한 금속과의 접촉에 의해, 비금속(卑金屬)인 알루미늄계 재료가 부식되는 현상, 즉 전해부식이 문제가 된다. 전해부식이란, 귀금속(貴金屬)과 비금속(卑金屬)이 접촉하고 있는 부위에 수분이 부착되면, 부식 전류가 생겨, 천한 금속이 부식, 용해, 소실 등 하는 현상이다. 이 현상으로, 압착 단자에 압착된 알루미늄계 재료제의 도체가 부식, 용해, 소실하고, 결국은 전기 저항이 상승한다. 결과, 충분한 도전 기능을 완수할 수 없게 된다.
본 구성에서는, 확실한 지수성을 유지할 수 있기 때문에, 구리계 재료에 의한 도체를 가지는 피복 전선에 비해 경량화를 도모하면서, 이른바 전해부식을 방지할 수 있다. 이 결과, 압착 단자와, 피복 전선의 도체를 구성하는 금속종에 의하지 않고, 안정된 도전성을 확보한 접속 상태를 구성할 수 있다.
본 발명에서는, 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부를 관상으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 형성하고, 중첩 폐쇄부를 포함하여 일체로 구부려서 끼워맞춤부를 형성하는 제조방법이라도 좋다.
이 경우에 있어서, 상기 끼워맞춤부로부터 상기 중첩 폐쇄부까지의 사이는, 접어 올려진 형상으로 일정하게 하여 구부리는 것도 가능하다.
상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부의 사이는 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상으로 구부려서 형성하도록 해도 좋다.
끼워맞춤부와 전선 접속부와의 사이를, 트랜지션부에서 연결한 압착 단자의 제조방법으로서, 몇 개의 패턴을 생각할 수 있다.
먼저 끼워맞춤부를 완성시킨 후, 전선 접속부를 완성시키는 순서.
먼저 전선 접속부를 완성시킨 후, 끼워맞춤부를 완성시키는 순서.
어느 쪽의 순서에 있어서도, 먼저 완성시킨 부분이, 후에 가공되는 부분의 가공 공정에서 영향을 받아 변형되기 쉬워진다.
이에 대한 대응으로서, 트랜지션부를 길게 하든지, 혹은, 트랜지션부를 1매의 평판으로 함으로써, 후에 행하는 가공의 영향이, 먼저 가공한 부분에 전해지지 않도록 흡수한다고 하는 대응이 있다.
다만, 트랜지션부를 길게 하고, 혹은, 트랜지션부를 1매의 평판으로 하면, 강도 부족이 되기 쉽고, 이 강도를 늘리기 위해서, 트랜지션부를 오목형상으로 굽힘 가공하여 단면 계수를 늘리는 것을 생각할 수 있다. 이때에, 끼워맞춤부와 전선 접속부를 완성시킨 후에, 트랜지션부를 오목형상으로 굽힘 가공하면, 굽힘 가공이 양쪽에 영향을 주게 된다.
본 구성에서는, 상기 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 형성하고, 이 중첩 폐쇄부를 포함하여 일체로 구부려서 끼워맞춤부를 형성하기 때문에, 말하자면 중첩 폐쇄부에 상당하는 부위의 굽힘 가공이, 끼워맞춤부의 완성과 동시에 완성된다.
따라서, 상기 비교되는 순서와 달리, 말하자면 중첩 폐쇄부의 굽힘 가공이, 끼워맞춤부와 전선 접속부에 영향을 주지 않는다.
또한 본 구성에서는, 끼워맞춤부로부터 중첩 폐쇄부까지의 사이는, 접어 올려진 형상으로 일정하게 하고, 혹은, U자 형상, V자 형상 또는 오목형상(concave shape)으로 형성함으로써, 끼워맞춤부로부터 중첩 폐쇄부에서의 단면 형상이 일정하게 된다. 따라서, 변곡점이 없어지고, 외력 작용 때의 응력 집중을 막을 수 있어, 변형이나 파단이 억제된다. 단면 형상은, 각 부에서 모두 같든지 또는 상사형 등의 비슷한 형상이 바람직하다.
본 발명은, 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부를 관상으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이는 판재 2매 이상을 중첩시키고 구부려서 형성한 압착 단자와, 압착 단자의 전선 접속부에 압착 결합시킨 전선을 구비한 전선 접속 구조체라도 좋다.
또한 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하는 압착 단자의 전선 접속부에 전선을 압착 결합시킨 전선 접속 구조체에서, 전선 접속부를 관상으로 하고, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 형성하며, 중첩 폐쇄부를 포함하여 일체로 구부려서 끼워맞춤부를 형성하는 단계를 구비한 전선 접속 구조체의 제조방법이라도 좋다.
이들의 발명에 의하면, 안정된 도전성을 확보할 수 있는 전선 접속 구조체를 구성할 수 있다.
또한 상기 전선 접속 구조체를 복수개 묶고, 각 압착 단자를 다심(多芯) 커넥터에 연결하여 와이어 하네스를 구성해도 좋다.
본 발명의 압착 단자는, 통 형상의 압착부와, 상기 압착부의 일단부에 접속된 트랜지션부와, 상기 압착부, 트랜지션부, 또는 트랜지션부로부터 압착부에 걸쳐서 형성된 볼록부를 구비한다. 압착부에 접속된 트랜지션부가, 판재가 서로 중첩되도록 밀봉되어 있다. 또 판재가 서로 중첩된 부분의 길이방향 중간부를 단자 폭 방향으로 용접하고 있다. 이것에 의해서, 압착부의 일단부가 밀봉되어 있고, 그 부분으로부터 상기 압착부의 일부에 볼록부가 형성되어 있다.
상기 트랜지션부는, 압착부의 높이 방향에서, 압착부의 하부와 상부의 사이의 위치에 배치된다. 한편, 트랜지션부의 위치는, 이 위치로 한정되지 않는다. 트랜지션부가 압착부에 대하여 잘록한 부분으로 되어 있다. 트랜지션부가 압착부에 대해서 굴곡, 볼록부를 구비하지 않는 압착 단자라도 좋다.
상기 압착부의 안쪽으로 피복 전선이 삽입되어 압착되어 있고, 피복 전선의 심선이 알루미늄계 재료이며, 압착 단자가 구리계 재료이다. 압착 단자와 피복 전선의 심선이 이종(異種) 금속의 접합으로 되어 있다.
압착 단자의 제조방법은, 소정 형상의 금속조(金屬條)를 절곡(折曲) 가공하고, 통 형상의 압착부 및 압착부에 접속된 트랜지션부를 형성하는 공정과, 상기 압착부에 피복 전선의 선단부를 삽입하는 공정과, 상기 압착부와 피복 전선을 금형에 의해서 압착하는 공정을 구비한다. 상기 압착하는 공정에 의해서, 압착부, 트랜지션부, 또는 트랜지션부로부터 압착부에 걸쳐서 볼록부를 형성한다.
상기 압착부 및 트랜지션부에 대해서 용접을 행하는 공정을 구비한다. 용접에 의해서 금속조를 용착 및 접합한다.
트랜지션부가 압착부에 대하여 잘록하게 하고, 볼록부를 형성하지 않도록 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 피복 전선에 대한 압착 상태에서, 장기간에 걸쳐서 우수한 지수성을 유지할 수 있고, 게다가, 압착 단자에서의 끼워맞춤부와 피복 전선 접속부의 접합 강도를 향상할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 압착부가 밀봉되어 피복 전선에 압착되어 있고, 피복 전선과의 접속 부분에 수분이 들어가지 않기 때문에, 전해부식이 생기지 않는다. 볼록부를 형성함으로써 압착 단자의 강도가 증가하여, 압착 단자의 파괴나 변형을 막을 수 있다. 압착 단자의 제조에 있어서, 볼록부를 제조하기 위해서 복잡한 장치 등은 사용되지 않기 때문에, 제조가 복잡화되지 않는다.
도 1의 (A) 내지 (F)는 본 발명의 실시형태에 따르는 압착 단자를 나타낸 것이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 본 발명의 실시형태에 따르는 전선 접속 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 3의 (A) 내지 (E)는 압착 단자의 제조 순서를 나타낸 것이다.
도 4는 압착 단자의 밀봉부의 제조 순서를 나타낸 것이다.
도 5는 다른 실시형태를 나타낸 것이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 다른 실시형태에 따르는 오목 형상 밀봉부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 다른 실시형태에 따르는 오목 형상 밀봉부를 나타낸 단면도이다.
도 8의 (A) 내지 (E)는 다른 실시형태에 따르는 오목 형상 밀봉부를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 압착 단자를 나타낸 단면도이다.
도 10은 금속조를 절단하여 나타낸 것이다.
도 11에서, (a)는 금속조를 굽힘 가공하고 용접하는 공정을 나타낸 것이고, (b)는 상기 (a)에서의 A－A선에 따른 단면도이며, (c)는 상기 (a)에서의 B－B선에 따른 단면도이다.
도 12에서, (a)는 압착부에 피복 전선을 삽입하는 공정을 나타낸 것이며, (b)는 금형에 의한 압착 전의 상태를 도시한 것이다.
도 13은 금형을 나타낸 것이다.
도 14는 볼록부가 한 방향으로 향한 압착 단자를 나타낸 단면도이다.
도 15는 트랜지션부를 금형 사이에 끼워 넣는 공정을 도시한 것이다.
도 16은 트랜지션부가 박스부와 압착부에 대해서 잘록한 압착 단자를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시형태를 이하 도면에 기초하여 상세히 서술한다.
도 1의 (A) 내지 (F)는, 암틀 압착 단자(10)를 나타내고 있다. 이 암틀 압착 단자(10)는, 암틀 압착 단자(10)의 길이방향(X)의 선단측인 전방에서 후방을 향하고, 도시 생략하는 숫틀 커넥터에서의 삽입 탭의 삽입을 허용하는 박스부(끼워맞춤부)(20)와, 박스부(20)의 후방에서, 소정 길이의 트랜지션부(20a)를 통하여 배치된 압착부(전선 접속부)(30)를 일체로 구성하고 있다. 한편, 이 명세서에서는, 편의상 트랜지션부(20a)로 기재하지만, 본 발명의 실시형태에서는, 트랜지션부(20a)는 지극히 짧아, 존재하지 않는 것과 다름없으며, 후술과 같이 판재의 펀칭을 행하기 위해서 필요한 최소한의 치수(예를 들면 0.6㎜)로 된다.
상술의 암틀 압착 단자(10)는, 표면이 주석 도금(Sn도금)된 황동 등의 구리합금조(銅合金條)(도시하지 않음)로 구성되고, 길이방향(X)의 전방 측에서 보아 중공(中空) 사각기둥체의 박스부(20)와, 후방 측에서 보아 단면이 환상인 압착부(30)로 이루어지는 클로우즈 배럴형의 단자이다. 한편, 박스부(20)에 삽입하는 삽입 탭을 구비한 숫틀 압착 단자(도시하지 않음)의 압착부(30)도 같은 구조로 구성하고 있다.
박스부(20)는, 중공 사각기둥체의 전방 측 내부로, 길이방향(X)의 후방을 향하여 접어 구부러지고, 삽입되는 숫틀 커넥터의 삽입 탭(도시 생략)에 접촉하는 탄성 접촉편(20b)(도 2의 (A) 참조, 도 1에서는 도시되지 않음)을 구비하고 있다.
박스부(20)는, 바닥면부(22)의 길이방향(X)과 직교하는 폭 방향(Y)의 양측부로 연이어 설치된 측면부(23a, 23b)를 접어 구부리고, 길이방향(X)의 전방 측에서 보아 대략 사각형 형상으로 구성하고 있다(도 1의 (D) 참조). 압착 전의 압착부(30)는, 압착 바닥면(31)의 길이방향(X)과 직교하는 폭 방향(Y)의 양단에 연이어 설치되고, 길이방향(X)의 후방 측에서 보아 대략 링 형상의 배럴편(32)으로 구성하고 있다(도 1의 (F)참조).
도 2의 (A)는, 암틀 압착 단자(10)의 압착부(30)에 피복 전선(200)을 압착 접합한 전선 접속 구조체(1)를 나타내는 종단면도이다. 암틀 압착 단자(10)의 압착부(30)는, 후방 측에서 보아 단면이 환상(도 1의 (F) 참조)인 구조이며, 후방 측으로부터 피복 전선(200)이 삽입된다.
즉, 피복 전선(200)에 있어서의 절연 피복(202)의 피복 선단(202a)으로부터 노출하는 알루미늄 심선(201)의 도체 선단부(201a)를, 암틀 압착 단자(10)의 압착부(30)에 압착 접속하여 압착 접속 구조체(1)로 구성되어 있다.
암틀 압착 단자(10)에 압착 접속하는 피복 전선(200)은, 알루미늄 소선을 묶어서 이루어지는 알루미늄 심선(201)을, 절연 수지로 구성하는 절연 피복(202)으로 피복하여 구성하고 있다. 상세하게는, 알루미늄 심선(201)은, 예를 들면, 단면이 0.75㎟가 되도록, 알루미늄 합금선을 꼬아 구성하고 있다. 압착부(30)는, 알루미늄 심선(201)의 도체 선단부(201a)를 압착하는 전선 압착부(30a)와, 절연 피복(202)을 압착하는 피복 압착부(30b)를 일체로 구성하고 있고, 압착부(30)의 내주(內週)는, 절연 피복(202)의 외경에 따른 둘레 길이 및 형상으로 형성하고 있다. 전선 압착부(30a)의 내면에는, 알루미늄 심선(201)을 압착한 상태에서, 알루미늄 심선(201)이 파고드는, 폭 방향(Y)의 홈인 세레이션(serration)(33)이, 길이방향(X)으로 소정간격을 두고 3개 형성되어 있다(도 1의 (C) 참조). 세레이션(33)은, 압착 바닥면(31)에서 배럴편(32)에 이르기까지 연속하는 홈 형상으로 형성하고 있다.
압착부(30)의 선단 부분에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 압착부(30)의 내면들을 서로 밀착시키는 밀봉부(34)를 형성하고 있다.
다음에, 도 3의 (A) 내지 (E)를 참조하여, 암틀 압착 단자(10)의 제조 순서를 설명한다.
도 3의 (A)는, 표면이 주석 도금(Sn도금)된 한 장의 황동 등의 구리합금조(5)를 나타내고 있다. 암틀 압착 단자(10)는, 이 구리합금조(5)를 소정 형상으로 펀칭하고, 다시 프레스함으로써 제조된다.
이 구리합금조(5)는, 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 암틀 압착 단자(10)를 전개한 상태로 하여 프레스로 펀칭된다.
이 프레스시에는, 박스부(20)의 예정부(20A)와, 압착부(30)의 예정부(30A)와의 사이에 슬릿(5A)이 형성되지만, 슬릿(5A)의 폭(W)은, 구리합금조(5)의 펀칭을 행하기 위해서 필요한 최소한의 치수(예를 들면 0.6㎜)로 된다. 상세하게는, 슬릿(5A)의 폭(W)은, 구리합금조(5)의 판 두께의 0.5~2배가 바람직하다. 폭(W)이 너무 커지면, 후술하는 바와 같이 트랜지션부(20a)를 구부릴 때에, 판 두께 1매의 부위가 크게 생겨, 강도가 저하하기 때문이다.
다음으로, 도 3의 (C)에 나타내는 바와 같이, 압착부(30)의 예정부(30A)가 단면이 환상이 되도록 구부러져서, 단면들이 서로 맞대어지고, 예를 들면, 섬유 레이저 용접되어, 후방 측에서 보아 단면 링 형상의 압착부(30)가 형성된다.
그 다음에, 도 3의 (D)에 나타내는 바와 같이, 단면이 환상인 압착부(30)의 선단이 찌그러져서 밀봉부(34)가 형성된다. 우선, 도체 선단부(201a)(도 2의 (A))의 선단보다 전방으로 돌출하는 압착부(30)의 선단측을, 도 4에 나타내는 바와 같이, 폭 방향(Y)으로 넓은 단면 편평 형상으로 변형시키고, 길이방향(X)의 전방 측에서 보아 단면 편평 형상으로 변형한 편평 형상 밀봉부(134)를 형성한다. 상세하게는, 도체 선단부(201a)의 선단보다 전방 측에서, 압착부(30)의 대향하는 압착 바닥면(31)과 배럴편(32)과의 내면들을 서로 밀착한 상태로 변형시키고, 압착부(30)의 선단 측에, 편평 형상 밀봉부(134)를 형성한다. 그리고, 편평 형상 밀봉부(134)를 형성한 후, 폭 방향으로 레이저 용접하여, 지수성을 향상시킨다. 바람직하게는, 안정성, 높은 신뢰성을 얻을 수 있는 섬유 레이저가 좋다.
본 발명의 실시형태에서는, 편평 형상 밀봉부(134)를 레이저 용접한 후, 클림퍼 지그 등의 형 부재(도시하지 않음)를 이용하고, 접는 선(2, 3)을 따라서 가압하며, 편평 형상 밀봉부(134)를 오목형상으로 접는 동시에, 도 3의 (E)에 나타내는 바와 같이, 박스부(20)가 완성된다. 이때, 접는 선(2, 3)의 라인은, 박스부(20)와 압착부(30)까지의 사이에서 연속하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 압착부(30) 측이 넓어지는 라인이라도 좋다.
박스부(20)와 압착부(30)와의 사이를, 트랜지션부(20a)로 연결한 압착 단자(10)의 제조방법으로서, 몇 개의 패턴을 생각할 수 있다.
(1) 먼저, 박스부(20)를 완성시킨 후에, 압착부(30)를 완성시키는 순서.
(2) 먼저, 압착부(30)를 완성시킨 후, 박스부(20)를 완성시키는 순서.
어느 쪽의 순서에 있어서도, 편평 형상 밀봉부(134)를 오목형상으로 구부리게 되면, 편평 형상 밀봉부(134)를 오목형상으로 구부리는 순서에서, 그 순서로 끌려가, 박스부(20)나 압착부(30)가 변형되기 쉬워진다.
한편, 단자의 제조방법에 대해서는, 상기 실시형태로 한정되지 않고, 프레스기 중에서 박스부(20), 트랜지션부(20a), 밀봉부(134), 압착부(30)를 동시에 성형해도 좋은 것은 물론이다.
본 발명의 실시형태에서는, 편평 형상 밀봉부(134)를 구부림과 동시에, 도 의 (E)에 나타내는 바와 같이, 박스부(20)가 완성되기 때문에, 순서(1)(2)와 달리, 편평 형상 밀봉부(134)의 굽힘 가공이, 박스부(20)나 압착부(30)에 영향을 주지 않는다.
박스부(20)로부터 편평 형상 밀봉부(134)까지의 사이는, 도 2의 (B) 내지 (D)에 나타내는 바와 같이, 접어 올려진 형상으로 일정하게 되는 것이 바람직하다.
상세하게는, 박스부(20)로부터 편평 형상 밀봉부(134)까지의 사이에서, 바닥면은, 도 2의 (B) 내지 (D)에 나타내는 바와 같이, 연속하여 똑같은 대략 오목형상으로 형성되어 있다.
한편, 바닥면은, 연속하여 똑같지 않아도 좋다. 예를 들어, 2매를 중첩시킨 일부분이 오목형상이면 좋은 것은 물론이다.
본 발명의 실시형태에서는, 트랜지션부(20a)가 지극히 짧게 형성되고(예를 들면 0.6㎜), 박스부(20)나 압착부(30) 사이의 밀봉부(34)는 판재 2매를 중첩시키고 구부린 형태로 된다. 판재 2매를 중첩시키고 구부림으로써, 다른 부분과 비교해서 단면 계수가 향상되고, 암틀 압착 단자(10)의 강도를 확보할 수 있다. 이 결과, 압착부(30)의 선단측으로부터 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있고, 중절 등에 견딜 수 있는 강도를 가진 밀봉부(34)를 형성할 수 있다. 따라서, 피복 전선(200)에 대한 압착 상태에서, 장기간에 걸쳐서 우수한 지수성을 유지할 수 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 밀봉부(34)의 폭(W), 높이(H)로 했을 때, 높이(H)는, 폭(W)의 65% 이내로 설정된다. 바람직하게는, 55% 이내이다. 또한 높이(H)의 하한치는 판재 2매의 두께 이상으로 설정된다.
높이(H)가, 판재 2매의 두께 이상으로 설정되기 때문에, 충분한 수(首) 강도(强度)를 얻을 수 있어, 중절 등에 견딜 수 있는 강도를 가진 단자를 형성할 수 있다.
표 1은, 시험 결과를 나타낸다.
공시단자는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 밀봉부(34)를 대략 U자 형상으로 구부린 단자와, 도 6의 (B)에 나타내는 바와 같이, 밀봉부(34)를 대략 C자 형상으로 구부린 단자로 하고 있다. 또한 도 7에 나타내는 바와 같이, 밀봉부(34)를 역 V자 형상으로 구부린 단자로 하고 있다. W1을 밀봉부(34)의 폭, H1를 높이, R1, R2, R3를 굽힘 반경, θ을 개방 각도로 하고 있다.
단자 사이즈는, 0.64(025) 사이즈, 1.5(060) 사이즈, 2.3(090) 사이즈로 하고 있다.
도 6의 (A) 및 (B)는, 0.64(025) 사이즈 단자에서, W1=1.4㎜, H1=0.7㎜, R1=0.25㎜, R2=0.4㎜, R3=0.8㎜로 하고 있다. 1.5(060) 사이즈 단자에서, W1=2.3㎜, H1=1.0㎜, R1=0.25㎜, R2=0.8㎜, R3=1.3㎜로 하고 있다. 2.3(090) 사이즈 단자에서, W1=3.0㎜, H1=1.25㎜, R1=0.25㎜, R2=0.8㎜, R3=1.3㎜로 하고 있다.
도 7은, 2.3(090) 사이즈 단자에서, W1=3.0㎜, H1=0.75㎜, θ=150°로 하고 있다.
어느 사이즈 단자라도, 도 2의 (A)에 나타내는 밀봉부(34)의 X방향 길이는, 0.6~1.3㎜가 바람직하다. 이 길이가 너무 짧으면 프레스 후에 리턴이 발생하고, 밀봉부(34)가 중첩되어 있는 판들 사이에 빈틈이 생겨, 용접 불량이 일어날 우려가 있다. 그렇다면 지수성을 유지할 수 없을 우려가 있다. 이 길이가 너무 길면, 단자 길이가 늘어난다. 밀봉부(34)의 가장 바람직한 X방향 길이는, 1㎜ 정도이다.
표 1에서, ○은 「양호」, △은 「가능」, ×는 「불가」이다.
시험 결과에 의하면, 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이, 65%를 초과하면, 순송(順送) 금형에서의 단자의 프레스시(편평 형상 밀봉부(134)의 굽힘 가공시)에 크랙이 생기기 쉬워져, 프레스성이 저하하여, 지수성 저하의 우려가 발생한다. 또한 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이, 65%를 초과하면, 굽힘이 커지기 때문에, 외관상의 판 두께가 두꺼워져, 용접성이 저하하고, 2매 중첩의 중첩하여 맞댄 부분을 용접하기 어려워진다. 또는, 용접 장치가 복잡하게 되어, 용접 시간이 길어지며, 생산성이 저하한다. 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이, 55% 이내 일 때에는, 모든 시험 결과가 「양호」하게 되었다.
[표 1]
Figure 112015076575730-pct00001
본 발명의 실시형태에서는, 박스부(20)로부터 편평 형상 밀봉부(134)까지의 사이에서, 바닥면은, 도 2의 (B) 내지 (D)에 나타내는 바와 같이, 연속하여 똑같은 대략 오목형상으로 형성했지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, U자 형상 또는 V자 형상으로 형성할 수 있다.
이와 같이, 박스부(20)로부터 편평 형상 밀봉부(134)까지의 사이에서, 바닥면을, 연속하여 똑같은 대략 오목형상으로 형성하면, 단면 형상에 변곡점이 없어져, 외력 작용시의 응력 집중을 막을 수 있다. 따라서, 박스부(20)로부터 편평 형상 밀봉부(134)까지의 사이에서, 변형이나 파단이 억제된다. 단면 형상은, 각 부에서 모두 같든지 또는 상사형 등이 바람직하다.
상기 구성의 압착 접속 구조체(1)는, 압착부(30)에서의 선단측을 오목 형상 밀봉부(34)에서, 피복 전선(200)의 알루미늄 심선(201)이 외부로 노출되지 않게 완전 밀봉하고 있기 때문에, 압착 후에 있어서, 압착부(30)의 내부에, 압착부(30)의 선단측에서 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 구리나 구리합금 등의 귀한 금속인 구리 혹은 구리합금제의 암틀 압착 단자(10)와, 비금속(卑金屬)인 알루미늄 혹은 알루미늄 합금제의 알루미늄 심선(201)과의 접촉 부분에 수분이 부착함으로써 생기는 전해부식의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 알루미늄 심선(201)의 표면이 부식하고, 암틀 압착 단자(10)와 알루미늄 심선(201)과의 도전성이 저하하는 것을 방지할 수 있으며, 지수 상태를 장기간에 걸쳐서 유지할 수 있으므로, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
즉, 상술한 원하는 압착 형상으로 압착함으로써, 구리계 재료에 의한 도체를 가지는 피복 전선에 비해 경량화를 도모하면서, 전해부식을 방지할 수 있다. 이 결과, 압착 단자(10)와 피복 전선(200)의 도체를 구성하는 금속 종에 의하지 않고, 안정된 도전성을 확보한 접속 상태의 압착 접속 구조체(1)를 구성할 수 있다.
상술한 설명에서는, 압착 단자의 압착부를, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 비금속(卑金屬)으로 이루어지는 전선 도체에 압착 접속하는 예를 설명했지만, 그 비금속(卑金屬) 이외에, 예를 들면, 구리나 구리합금 등이 귀한 금속으로 이루어지는 전선 도체에 압착 접속해도 좋고, 상기 실시형태와 대략 동등의 작용 및 효과를 가져온다.
또한 오목 형상 밀봉부(34)의 단면 형상을, 상술한 단면 대략 U자 형상 또는 대략 V자 형상 외에, 단면 대략 타원 형상, 대략 반원 형상, 대략 W자 형상, 혹은 상향 コ자 형상 등으로 하거나, 상하 역방향으로 반전된 단면 형상 등으로 형성해도 좋다.
또한 암틀 압착 단자(10)에서, 박스부(20)가 없고, 오목 형상 밀봉부(34)를 형성한 압착부(30)만으로 구성해도 좋다.
상술의 설명에서는, 편평 형상 밀봉부(134)를 폭 방향으로 레이저 용접하고 나서, U자 형상으로 변형시켜서 오목 형상 밀봉부(34)를 형성했지만, U자 형상으로 변형시켜서 오목 형상 밀봉부(34)를 형성하고 나서 레이저 용접해도 좋다. 압착부(30)의 선단측을 폭 방향(Y)으로 넓은 단면 편평 형상으로 변형시키고, 길이방향(X)의 전방 측에서 보아, 단면 편평 형상으로 변형시켜서 편평 형상 밀봉부(134)를 형성하고 나서, 단면 대략 U자 형상으로 변형시켜서 오목 형상 밀봉부(34)를 형성했지만, 압착 바닥면(31)과 배럴편(32)과의 내면들을 서로 밀착시킴과 함께, 단면 대략 U자 형상으로 변형시켜서 오목 형상 밀봉부(34)를 형성해도 좋다.
상세하게는, 오목 형상 밀봉부(34)의 단면 형상을, 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 폭 방향(Y)의 양측을, 누워있는 위치 상태인 대략 Y형이 되도록 상하 비스듬한 방향으로 돌출시킨 돌출부(35ca)를 가지는 오목 형상 밀봉부(35c)로서 형성해도 좋다. 또한 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 폭 방향(Y)의 양측을, 누워있는 위치 상태인 대략 L형이 되도록 상방향으로만 돌출시킨 돌출부(35da)를 가지는 오목 형상 밀봉부(35d)로 하여 형성해도 좋다.
또한 밀봉부를, 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이, 폭 방향(Y)의 양측 부근을 상하 방향으로 평행하게 편심시키는 굴곡부(35ea)를 가지는 오목 형상 밀봉부(35e)로 하여 형성해도 좋고, 도 8의 (D)에 나타내는 바와 같이, 대략 W자 형상의 오목 형상 밀봉부(35f)로 하여 형성해도 좋다. 또한 도 8의 (E)에 나타내는 바와 같이, 상술의 오목 형상 밀봉부(34)를 상하 역으로 하여, 위에 볼록한 역 U자 형상의 오목 형상 밀봉부(35h)를 형성해도 좋고, 마찬가지로, 밀봉부 35(35A~35D)도 상하 역방향으로 형성해도 좋다. 이와 같이, 역방향의 오목 형상 밀봉부라도, 상하 어느 방향이라도, 상술의 밀봉부(35)(35A~35D)는, 상술의 오목 형상 밀봉부(34)에 의해서 달성되는 효과와 같은 효과를 가져온다.
상기 실시형태에서는, 피복 전선(200)에, 알루미늄 소선을 묶어서 이루어지는 알루미늄 심선(201)을 이용했지만, 이것으로 한정되지 않고, 구리 전선에도 적용이 가능한 것은 말할 것도 없다.
또한 상술한 암틀 압착 단자(10)와 피복 전선(200)을 접속한 전선 접속 구조체를, 복수개 묶고, 각 압착 단자(10)를 다심 커넥터(도시하지 않음)에 연결하여 예를 들면 자동차용 와이어 하네스를 구성해도 좋다.
다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 각 도면에서, 압착 단자나 피복 전선의 길이방향을 x축 방향, 트랜지션부의 금속조의 두께 방향이나 도면에서의 압착부 등의 높이 방향을 y축 방향, 트랜지션부의 폭 방향을 z축 방향으로 한다. x축, y축 및 z축은 서로 수직 방향이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 압착 단자(110)에 접속되는 피복 전선(112)은, 심선(114)을 절연 피복(116)으로 피복 한 것이다. 도 9에서는 심선(114)을 1개로 나타내고 있지만, 실제의 심선(114)은 복수의 알루미늄 소선이 묶여져 있다. 한편, 알루미늄 소선이 굵어져, 심선(114)이 1개가 되어도 좋다. 심선(114)의 직경은 예를 들면 약 1㎜이다. 알루미늄 소선은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 알루미늄계 재료로 구성되어 있다. 절연 피복(116)은 절연 수지로 구성되고, 절연 수지로서 할로겐 부재의 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 절연 피복(116)의 두께는 예를 들면 약 0.3㎜이다. 피복 전선(112)의 선단부분은 절연 피복(116)을 제거하여, 심선(114)으로만 되어 있다.
도 9에 나타내는 본 발명의 압착 단자(110)는, 박스부(118), 압착부(120), 박스부(118) 및 압착부(120)의 사이의 트랜지션부(목부)(122)를 구비한다. 압착 단자(110)는, 도 10과 같이 금속조(136)를 소정 형상으로 컷하고, 굽힘 가공 등에 의하여 형성하고 있다. 금속조(136)는, 예를 들면, 구리나 구리합금 등의 구리계 재료로 이루어지며, 구체적으로는, 표면에 주석 도금을 행한 황동을 들 수 있다.
박스부(118)는, 외형이 박스 형으로 되어 있고, 내부에 스프링부(124)를 구비한다. 박스부(118)는 암틀 단자이며, 다른 전장 기기의 숫틀 단자가 박스부(118) 내로 삽입되어 전기 접속된다. 숫틀 단자는, 스프링부(124)에 의해서 박스부(118)의 내벽으로 눌려진다. 박스부(118)는, 다른 전장 기기의 암틀 단자에 접속할 수 있도록, 숫틀 단자라도 좋다.
도 9, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 압착부(120)는 통 형상이고, 일단부(126)가 경사 부분(128)으로 되어 있으며, 타단부(130)가 개구부(132)로 되어 있다.
압착부(120) 단면의 내주가 원형으로 되어 있지만, 피복 전선(112)의 외형에 따른 형상으로 하는 것이 바람직하다.
트랜지션부(122)는, 평면 형상으로 되어 있다. 트랜지션부(122)에 접속되는 압착부(120)가 통 형상으로 되어 있기 때문에, 트랜지션부(122)는, 금속조(136)를 굽힘 가공했을 때에, 도 11의 (c)과 같이 금속조(136)를 접어 구부려서 중첩시켜서 맞춘다. 트랜지션부(122)에서, z축 방향으로 용접됨으로써, 중첩하여 맞쳐진 금속조(136)가 서로 용착되어 고정되어 있다. 따라서, 압착부(120)의 일단부(126)는 트랜지션부(122)에 의해서 밀봉된다.
경사 부분(128)에 인접하는 트랜지션부(122)에 의해서 압착부(120)의 일단부(126)가 외부로 노출되지 않는다. 타단부(130)로부터 압착부(120)의 안쪽으로 피복 전선(112)의 선단부가 삽입되어 있다. 피복 전선(112)은, 압착부(120)의 경사 부분(128)의 부근에서 절연 피복(116)이 없고, 타단부(130)의 부근에서 절연 피복(116)을 가진다. 압착부(120)와 절연 피복(116)을 압착에 의해서, 빈틈없이 밀착시킴으로써, 압착부(120)의 안쪽에 대한 지수 효과가 얻어진다. 압착부(120)의 두께는 예를 들면 0.25㎜이다.
또한 트랜지션부(122)는, 박스부(118)와 압착부(120)의 사이에서의 잘록한 부분이다. 박스부(118)와 압착부(120)의 y축 방향에서의 상부 및 하부에 대한 중간 위치에 트랜지션부(122)가 설치되어 있다. 예를 들면, 트랜지션부(122)가 압착부(120)의 하부에 설치되면, 금속조(136)를 상부에서 하부까지 도달시켜야만 하고, 피복 전선(112)의 직경이 커지면 어려워진다. 트랜지션부(122)를 압착부(120)의 y축 방향의 중간 위치에 배치함으로써, 금속조(136)를 굽힘 가공하여 트랜지션부(122)를 형성할 때에, 금속조(136)를 상방과 하방으로부터 쉽게 중첩하여 맞출 수 있게 된다. 피복 전선(112)의 직경이 커져도, 트랜지션부(122)를 형성하기 쉬워진다. 도 9에서는 트랜지션부(122)가 압착부(120)에서의 y축 방향의 중심에 설치되어 있지만, 상부 및 하부가 아니면 다른 위치라도 좋다.
압착부(120)의 경사 부분(128)의 선단에, 압착부(120)의 바깥쪽을 향한 볼록부(334)를 형성하고 있다. 볼록부(334)는 일부가 트랜지션부(122)의 용접된 부분의 부근에까지 도달하는 경우가 있다. 피복 전선(112)의 길이방향(x축 방향)에서 볼록부(334)의 단면 형상을 본 경우, 볼록부(334)는 삼각형상이나 원호 형상으로 되어 있다. 삼각형상이라도, 그 모서리가 만곡하고 있어도 좋다.
볼록부(334)가 형성된 부분이나 그 주변은, 단면 2차 모멘트가 높아져, 도 9의 y축 방향에 대한 강도가 더한다. 종래보다 압착 단자(110)의 강도를 높일 수 있어, 압착 단자(110)의 파괴나 변형을 억제할 수 있다. 압착 단자(110)의 파괴나 변형을 억제함으로써, 압착 단자(110)나 와이어 하네스의 수율 개선 효과가 있다.
다음에 상술한 압착 단자(110)의 제조방법에 대해 설명한다.
(1) 도 10과 같이 금속조(136)를 소정 형상으로 컷하고, 굽힘 가공에 의해서 박스부(118), 압착부(120) 및 트랜지션부(122)를 형성한다. 박스부(118)는 박스 형, 압착부(120)는 관상, 트랜지션부(122)는 평면 형상이며, 박스부(118)와 압착부(120)의 사이에서 잘록하게 되어 있다.
도 10에서는, 압착 단자(110)가 되는 부분(137)은 브릿지부(138b)를 사이에 두고 캐리어부(138a)에 접속되어 있다. 캐리어부(138a)는 도 10의 z축 방향으로 연속하고 있고, 복수의 브릿지부(138b)가 등간격으로 형성되며, 각 브릿지부(138b)에 압착 단자(110)가 되는 부분(137)이 접속되어 있다. 1매의 금속조(136)로부터 복수의 압착 단자(110)가 제조된다. 압착 단자(110)의 제조 도중에서, 압착 단자(110)가 되는 부분(137)이 브릿지부(138b)로부터 분리된다.
(2) 도 11의 (a) 및 (b)와 같이, 금속조(136)의 단부들이 상호 접속되도록, 압착부(120) 및 트랜지션부(122)를 용접한다.
또 도 11의 (c)와 같이, 트랜지션부(122)를 가로지르도록 용접을 행하고, 중첩된 금속조(136)의 용접 부분이 용착된다. 압착부(120)의 일단부(126)가 트랜지션부(122)에 의해서 밀봉된다.
용접으로서는, 레이저 용접을 들 수 있다. 예를 들면, 섬유 레이저(L)이면, 이상적인 가우스 빔이며, 회절 한계까지 집광 가능하다. 섬유 레이저(L)는, YAG 레이저나 탄산 가스 레이저에서는 실현될 수 없었던 30㎛ 이하의 스폿 지름으로 할 수 있기 때문에, 에너지 밀도의 높은 용접을 용이하게 실현될 수 있다.
트랜지션부(122)는 상술한 바와 같이 2 방향으로 잘록하게 되어 있고, 압착 단자(110)의 높이 방향(y축 방향)의 중심 또는 그 부근이다. 이것에 의해, 일 방향으로만 잘록하게 되어 밀봉한 압착 단자와 비교해서 압착부(120)와 트랜지션부(122)와의 단차가 작아진다. 그 단차가 커지면 레이저의 초점을 변경할 필요가 생기지만, 단차가 작으면 초점의 변경이 불필요하게 된다. 본 발명에서는, 레이저 용접할 때에, 레이저 초점을 바꾸지 않고 높이가 다른 압착부(120)와 트랜지션부(122)의 용접이 가능하게 된다.
(3) 도 12의 (a) 및 (b)와 같이, 선단의 절연 피복(116)을 제거한 피복 전선(112)을 압착부(120)의 타단부(130)의 개구부(132)로부터 삽입하고, 그들을 금형(140)으로 압착한다. 피복 전선(112)은, 압착부(120)의 경사 부분(128)에는 배치되지 않고, 일정한 크기의 통 형상으로 된 부분에 배치된다. 압착할 때, 박스부(118)를 파지하고, 압착부(120)가 소정의 위치에서 고정되도록 한다.
도 12의 (b), 도 13과 같이, 금형(140)은 제 1 금형(142a, 142b)과 제 2 금형(144a, 144b)으로 구성된다. 그들의 금형(142a, 142b, 144a, 144b)에는, 오목부(146, 148)가 형성되어 있고, 오목부(146, 148) 내에 피복 전선(112)이 삽입된 압착부(120)를 넣어 압착하면, 압착부(120)의 외형은 오목부(146, 148)의 형상에 맞춰진 형상으로 된다. 예를 들면, 압착부(120)의 외형이 원통형 또는 거의 원통 형이 되도록 한다.
또 제 1 금형(142a, 142b)과 제 2 금형(144a, 144b)은, 피복 전선(112)의 절연 피복(116)이 있는 위치와 없는 위치로 분할하고, 오목부(146, 148)의 형상을 다르게 한다. 절연 피복(116)이 없는 위치에서는, 절연 피복(116)이 있는 위치보다 오목부(146, 148)에 의해서 형성되는 공간이 작아지도록 한다.
금형(140)은, 압착부(120)의 타단부(130)로부터 피복 전선(112)의 선단에 대응하는 위치 또는 경사 부분(128)의 일부까지 배치된다. 압착에 의해서, 피복 전선(112)의 심선(114)이 압착부(120)에 전기적으로 접속된다. 압착부(120)의 타단부(130)의 부근에서는, 압착부(120)와 피복 전선(112)의 절연 피복(116)이 빈틈없이 압착된다. 압착부(120)의 안쪽에 수분이 침입할 수 없어, 전해부식을 방지할 수 있다.
압착할 때, 박스부(118)를 파지하여, 압착 단자(110)를 고정하고 있다. 또한 용접에 의해서, 트랜지션부(122)로 중첩하여 맞추어진 금속조(136)가 서로 용착되어 고정되어 있다. 또한 압착에 의해서, 압착부(120)의 일부가 트랜지션부(122)를 향하여 압출하거나, 압착부(120)의 경사 부분(128)의 일부를 눌러 트랜지션부(122)를 향하여 이동시킨다. 따라서, 압착에 의해서, 압착부(120)의 경사 부분(128)의 선단 또는 트랜지션부(122)의 용착된 부분의 부근으로부터 압착부(120)에 걸쳐서 볼록부(334)를 형성할 수 있다.
이 볼록부(334)는, 이른바 경사 부분(128)을 누를 때에 남은, 경사 부분(128)의 일부 또는 전부이며, 바꾸어 말하면, 경사 부분(128)이 압착된 후에 남은, 경사 부분(128)의 일부 또는 전부이다.
이 볼록부(334)를 형성함으로써, 압착시에 중첩하여 맞댐 부분의 용접 부분에 힘을 가하기 어렵게 되고, 압착시의 목 구부러짐 등을 방지할 수 있다. 또한 압착시에는 심선(114)의 선단이 볼록부(334)의 공간에 들어가 압착되기 때문에, 전선 선단도 이른바 벨 마우스 형상으로 되어, 전선이 빠지기 어려워진다.
(4) 압착 후, 금형(142a, 142b, 144a, 144b)들을 서로 분리하고, 금형(142a, 142b, 144a, 144b)으로부터 압착 단자(110)를 꺼낸다. 피복 전선(112)에 압착 단자(110)가 설치되어 있고, 소정 개수의 피복 전선(112)을 묶어, 압착 단자(110)를 종횡으로 배열한 커넥터를 형성함으로써 와이어 하네스를 구성할 수 있다.
　이상과 같이, 본 발명은, 볼록부(334)를 형성함으로써, 볼록부(334)를 형성한 위치나 그 주변의 강도가 증가한다. 종래에 비해 압착 단자(110)의 변형이나 파단을 방지할 수 있어, 원하는 와이어 하네스의 커넥터를 형성하기 쉬워진다. 볼록부(334)를 형성하기 위해서 복잡한 공정을 마련하지 않기 때문에, 제조가 복잡화되지 않는다.
압착부(120)와 피복 전선(112)이 압착되어 있고, 압착부(120)의 타단부(130)는 피복 전선(112)의 절연 피복(116)과 압착부(120)의 사이에 빈틈을 가지지 않는다. 압착부(120)의 일단부(126)는 트랜지션부(122)에 의해서 밀봉되어 있다. 통 형상으로 된 압착부(120)의 내부에 수분이 들어가지 않기 때문에, 전해부식을 일으키지 않는다.
이상, 본 발명에 대하여 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시형태로 한정되지 않는다. 도 9의 볼록부(334)는 상하 방향(y축 방향)으로 대칭으로 형성되었지만, 도 14의 압착 단자(160)와 같이, 볼록부(334)가 한 방향을 향하도록 형성되어 있어도 좋다. 한쪽 볼록부(334)가 압착부(120)의 안쪽을 향하고 있다.
트랜지션부(122)의 용접된 위치에서 압착부(120)의 경사 부분(128)까지의 위치이면, 볼록부(334)는 어느 장소에 형성되어도 좋다. 트랜지션부(122)에서, 용접되어 있지 않은 위치에만 볼록부(334)가 형성되어도 좋다. 트랜지션부(122)로부터 압착부(120)에 걸쳐 형성되어도 좋다.
도 15와 같이, 트랜지션부(122)를 사이에 끼워넣는 금형(150a, 150b)을 사용해도 좋다. 트랜지션부(122)를 사이에 끼워 넣어 압착시의 트랜지션부(122)의 위치를 고정한다. 상기와 같이 압착시에 압착부(120)의 금속조(136)가 이동하기 때문에, 트랜지션부(122)의 위치를 고정함으로써, 볼록부(334)를 형성하기 쉽게 한다. 금형(150a, 150b)으로 사이에 끼워 넣은 부분에 인접하는 위치에 볼록부(334)가 형성된다. 트랜지션부(122)를 강하게 압착하면 두께가 얇아져 트랜지션부(122)의 강도가 낮아지므로, 트랜지션부(122)의 위치를 고정할 수 있는 정도에 끼워 넣는다.
상기의 실시형태는 볼록부(334)가 형성되어 있었지만, 도 16의 압착 단자(180)와 같이, 볼록부(334)를 형성하지 않아도 좋다. 트랜지션부(122)가 압착부(120)와 박스부(118)의 높이 방향(y축 방향)의 상부와 하부의 중간 위치에 배치되고, 압착 단자(180)가 트랜지션부(122)에서 잘록하게 됨으로써, 경사 부분(128)에 걸리는 힘이 압착부(120)의 일단부(126)에 집중된다. 또한 트랜지션부(122)가 압착 단자(180)의 중앙 또는 그 부근에 배치됨으로써, 여러 가지 방향의 외력에 대해서 대응할 수 있게 된다. 따라서, 트랜지션부(122)를 y축 방향의 상부 또는 하부에 설치하는 것보다 강도가 더한다.
도 16의 압착 단자(180)의 제조는, 상기의 실시예와 마찬가지이지만, 금형(140)에 의한 압착을 행할 때, 볼록부(334)가 생기지 않도록 한다. 예를 들면, 압착부(120)의 바깥쪽을 향하는 볼록부(버(burr))를 생기게 하여, 트랜지션부(122)를 향해서 압착부(120)의 금속조(136)의 일부가 이동하지 않게 한다.
그 외, 본 발명은, 그 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지의 개량, 수정, 변경을 더한 형태로 실시할 수 있는 것이다.
1: 전선 접속 구조체 10: 암틀 압착 단자
30: 압착부 34: 오목 형상 밀봉부
110, 160, 180: 압착 단자 　112: 피복 전선
114: 심선 　116: 절연 피복
118: 박스부 　120: 압착부
122: 트랜지션부 　124: 스프링부
126: 일단부 128: 경사 부분
130: 타단부 132: 개구부
136: 금속조 　137: 압착 단자로 되는 부분
138a: 캐리어부 138b: 브릿지부
140: 금형 142a, 142b: 제 1 금형
144a, 144b: 제 2 금형 146, 148: 오목부
200: 피복 전선 201: 알루미늄 심선
202: 절연 피복 334: 볼록부

Claims (17)

  1. 선단에는 끼워맞춤부(fitting portion)를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부(electrical wire connection portion)를 관상(管狀)으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서(crushing) 중첩시키고(superimposing) 폐쇄시켜서(closing) 중첩 폐쇄부를 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이와, 판재 2매 이상을 중첩시킨 상기 중첩 폐쇄부를 구부려서(bending) 형성한 것을 특징으로 하는 압착 단자(crimp contact).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부를 접근시켜서 중첩 폐쇄부를 구부려서 형성한 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부로부터 상기 중첩 폐쇄부까지의 사이는 접어 올려진 형상으로 일정하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부의 사이는 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상으로 구부려서 형성한 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    판재 2매 이상을 중첩시켜서 구부린 밀봉부의 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이 65% 이내인 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  6. 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부를 관상으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 중첩 폐쇄부를 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이와, 판재 2매 이상을 중첩시킨 상기 중첩 폐쇄부를 일체로 구부려서 끼워맞춤부를 형성하는 것을 특징으로 하는 압착 단자의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부로부터 상기 중첩 폐쇄부까지의 사이는 접어 올려진 형상으로 일정하게 구부리는 것을 특징으로 하는 압착 단자의 제조방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부의 사이는 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상(concave shape)으로 구부려서 형성하는 것을 특징으로 하는 압착 단자의 제조방법.
  9. 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하고, 전선 접속부를 관상으로 하며, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 중첩 폐쇄부를 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이와, 판재 2매 이상을 중첩시킨 상기 중첩 폐쇄부를 구부려서 형성한 압착 단자와, 압착 단자의 전선 접속부에 압착 결합시킨 전선을 구비한 것을 특징으로 하는 전선 접속 구조체.
  10. 선단에는 끼워맞춤부를, 후단에는 전선 접속부를 구비하는 압착 단자의 전선 접속부에 전선을 압착 결합시킨 전선 접속 구조체에 있어서, 전선 접속부를 관상으로 하고, 관의 선단을 찌그러뜨려서 중첩시키고 폐쇄시켜서 중첩 폐쇄부를 형성하고, 끼워맞춤부와 전선 접속부의 사이와, 판재 2매 이상을 중첩시킨 상기 중첩 폐쇄부를 일체로 구부려서 끼워맞춤부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전선 접속 구조체의 제조방법.
  11. 제 9 항에 기재된 전선 접속 구조체를 복수개 묶고, 각 압착 단자를 다심 커넥터(multi-core connector)에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 하네스(wire harness).
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤부와 상기 전선 접속부의 사이는 U자 형상, V자 형상 또는 오목형상으로 구부려서 형성한 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  13. 제 3 항에 있어서,
    판재 2매 이상을 중첩시켜서 구부린 밀봉부의 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이 65% 이내인 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  14. 제 4 항에 있어서,
    판재 2매 이상을 중첩시켜서 구부린 밀봉부의 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율이 65% 이내인 것을 특징으로 하는 압착 단자.
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  16. 삭제
  17. 삭제
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