JP2009123624A - アルミ電線用圧着端子 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができるアルミ電線用圧着端子を提供する。
【解決手段】端子１０は、アルミ電線１の導体部２が載置される底板部２０と、底板部２０に連設され、且つ底板部２０上の導体部２を挟むように導体部２に加締められる一対の加締片２１と、を備え、導体部２と接触する底板部２０および一対の加締片２１の接触面に、少なくとも１つの溝２４が形成されていると共に、導体部２の軸方向と直交する方向に延びる少なくとも１つの凸部２５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子に関する。

自動車等の車両に配索されるワイヤハーネスには銅電線が一般に使用されている。そして、ワイヤハーネス同士、あるいはワイヤハーネスと車載機器との接続にあたり、ワイヤハーネスの銅電線には端子が取り付けられ、この種の端子は、一般に圧着によって銅電線に取り付けられている。

銅電線に圧着される端子は、例えば銅合金等の導電性の板材を所定の形状に打ち出し、これを折り曲げ加工して形成されており、典型的には、銅製の複数の素線を撚り合わせてなる銅電線の導体部が載置される底板部と、底板部に載置された導体部を挟むために底板部に連設された一対の加締片とを備えている。そして、各加締片は、その先端部を導体部に差し込んで、導体部の一部の素線を抱き込んだ状態となるように導体部に加締められる。それにより、端子は銅電線の導体部に圧着される。

ところで近年、銅資源の不足に加え、車両の軽量化やリサイクルの容易性を考慮して、アルミ電線が注目されている。しかしながら、アルミニウムは銅に比べて表面に形成される酸化皮膜が厚く、アルミ電線では、導体部と端子との間の接触抵抗が比較的高くなる傾向にある。この接触抵抗を低減することについて、端子の各加締片を導体部に強く加締め、導体部の圧縮率を高くする方法が知られている。これによれば、導体部を構成する各素線の酸化皮膜が破壊され、導体部と端子との間の接触抵抗が低減される。尚、本明細書において、導体部の圧縮率とは、圧着前の導体部の断面積に対する圧着後の導体部の断面積の比として規定される。

しかしながら、導体部の圧縮率を高くすることに伴い、導体部に作用する応力も高くなる。そして、アルミニウムは銅に比べて機械的強度に劣る。そのため、アルミ電線では、導体部に過度の応力が作用すると端子の圧着強度が著しく低下してしまう。そこで、アルミ電線への端子の圧着において、導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を両立させることを目的としたアルミ電線用圧着端子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されたアルミ電線用圧着端子は、図５に示すように、導体部１０２と接触する底板部１０４および加締片１０５の接触面に複数の溝１０６が設けられており、これらの溝の深さはアルミ電線１０１の導体部１０２を構成する各素線１０３の径に応じて規定されている。加締片１０５がアルミ電線１０１の導体部１０２に加締められると、導体部１０２を構成する各素線１０３が溝１０６に食い込み、各素線１０３の表面の酸化皮膜が破壊され、また、導体部１０２の抜けが防止される。それにより、導体部１０２と端子との接触抵抗を低減し、端子の圧着強度を確保するようにしている。
特開２００７−１７３２１５号公報

端子の加締片が底板部に載置された導体部に加締められる際に、底板部および加締片にも負荷が作用する。端子は、上記のとおり展延性に富む銅合金等の板材で形成されており、底板部および加締片は、負荷が作用することにより、導体部の軸方向に伸ばされる。上記特許文献１に開示されたアルミ電線用圧着端子では、底板部１０４および加締片１０５の肉厚が導体部１０２の軸方向に一定となっており、負荷が作用した底板部１０４および加締片１０５は導体部１０２の軸方向に伸ばされて肉厚が減少する。特に、軸方向の底板部１０４および加締片１０５の中央部は著しく肉厚が減少する。それにより、端子の強度低下、それに伴う端子の圧着強度の低下が懸念される。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができるアルミ電線用圧着端子を提供することを目的とする。

上記目的は、下記（１）〜（２）に記載のアルミ電線圧着端子により達成される。
（１）アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子であって、前記導体部が載置される底板部と、前記底板部に連設され、且つ該底板部上の前記導体部を挟むように該導体部に加締められる一対の加締片と、を備え、前記導体部と接触する前記底板部および前記一対の加締片の接触面に、少なくとも１つの溝が形成されていると共に、該導体部の軸方向と直交する方向に延びる少なくとも１つの凸部が形成されていることを特徴とするアルミ電線用圧着端子。
（２）前記凸部が、前記導体部の軸方向にみて前記接触面の中央部に形成されていることを特徴とする（１）に記載のアルミ電線用圧着端子。

上記（１）の構成のアルミ電線用圧着端子によれば、アルミ電線の導体部と接触する子の底板部および一対の加締片の接触面に溝が形成されている。加締片がアルミ電線の導体部に加締められることにより、導体部を構成する各素線が溝に食い込み、各素線の表面の酸化皮膜が破壊され、また、導体部の抜けが防止される。それにより、導体部と端子との接触抵抗を低減し、また、端子の圧着強度を確保することができる。さらに、端子の底板部および一対の加締片の接触面には、導体部の軸方向と直交する方向に延びる凸部が形成されている。加締片がアルミ電線の導体部に加締められる際に、底板部および加締片にも負荷が作用するが、この負荷は、凸部を押し潰すように作用する。そして、底板部および加締片に作用する負荷は、凸部が潰れることによって吸収される。それにより、底板部および加締片の肉厚を保つことができ、端子の強度低下を回避して、端子の圧着強度を確保することができる。さらに、凸部が潰される際に、凸部と導体部の各素線との間に摩擦が生じ、各素線の表面の酸化皮膜が破壊される。それにより、導体部と端子との接触抵抗を低減することができる。
好ましくは、上記の凸部は、軸方向の伸びによる肉厚の減少が著しい底板部および加締片の接触面の中央部に設けられる。

本発明に係るアルミ電線用圧着端子によれば、アルミ電線の導体部と端子との接触抵抗の低減と、端子の圧着強度の確保と、を容易に且つ確実に両立させることができる。

以下、本発明のアルミ電線用圧着端子の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明のアルミ電線用圧着端子の一実施形態の斜視図、図２は図１の端子の展開図、図３は図２におけるIII-III線断面図、図４はアルミ電線に圧着された端子を図３と同一の切断面で示す断面図。

図１に示すように、アルミ電線１は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線３が撚り合わされた導体部２を有し、導体部２の外周を絶縁材料で形成されたシース４で被覆されている。アルミ電線１は、その端末部において、所定の長さでシース４が除去されて導体部２が露出している。このアルミ電線１に圧着される端子１０は、アルミ電線１の上記端末部に圧着される。尚、アルミニウム合金の好ましい具体例としては、アルミニウムと鉄との合金を挙げることができる。この合金を採用した場合、アルミニウム製の導体に比べて、延び易く、強度（特に引っ張り強度）を増すことができる。

端子１０は、その先端部に相手側端子（図示せず）との接続部１１が設けられ、その基端部にアルミ電線１を保持する保持部１２が設けられている。さらに保持部１２は、その先端側にアルミ電線１の導体部２を保持する導体保持部１３が設けられ、その基端側にアルミ電線１のシース４を保持するシース保持部１４が設けられている。

導体保持部１３は、アルミ電線１の端末部に露出した導体部２が載置される底板部２０と、底板部２０に載置された導体部２を挟むために底板部２０に連設された一対の導体加締片２１と、を備えており、底板部２０に載置された導体部２の軸方向に対して垂直な断面において略Ｕ字状に成形されている。

シース保持部１４は、アルミ電線１の端末部のシース４が載置される底板部２２と、底板部２２に載置されたシース４を挟むために底板部２２に連設された一対のシース加締片２３と、を備えており、導体保持部１３と同様に断面略Ｕ字状に成形されている。尚、シース保持部１４の底板部２２は、導体保持部１３の底板部２０の基端に連設されている。

さらに図２および図３を参照して、導体保持部１３の底板部２０および一対の導体加締片２１の内表面、即ち、導体部２と接触する底板部２０および一対の導体加締片２１の接触面には、導体部２の軸方向に直交する方向に並行して延びる２本の溝２４が形成されている。尚、溝２４の数は２本に限られず、１本、もしくは３本以上の複数本であってもよい。また、溝２４は、軸方向に直交する方向に延びるものに限られず、軸方向と平行に延びるものであってもよい。

そして、底板部２０および一対の導体加締片２１の内表面には、導体部２の軸方向に直交する方向に延びる凸部２５が形成されている。この凸部２５は、２本の溝２４の間にあって、導体部２の軸方向にみて底板部２０および一対の導体加締片２１の接触面の略中央部、即ち、底板部２０および一対の導体加締片２１の軸方向の長さ寸法Ｌの略中央に設けられている。尚、凸部２５は複数あってもよく、例えば３つの凸部２５を軸方向に間隔をおいて形成し、隣り合う凸部２５、２５の間に溝２４を形成するようにしてもよい。凸部２５を複数形成する場合にも、好ましくは、少なくとも１つの凸部２５が導体部２の軸方向にみて底板部２０および一対の導体加締片２１の接触面の略中央部に設けられる。

以上の構成を備えた端子１０は、例えば銅合金等の導電性材料からなる一枚の板材を所定の形状に打ち抜き、これを折り曲げ加工して形成されている。

端子１０は、導体保持部１３の一対の導体加締片２１を、この導体保持部１３の底板部２０に載置されたアルミ電線１の導体部２に加締められ、また、シース保持部１４の一対のシース加締片２３を、このシース保持部１４の底板部２２に載置されたアルミ電線１のシース４に加締められて、アルミ電線１に圧着される。

図４に示すように、端子１０の導体加締片２１がアルミ電線１の導体部２に加締められた状態で、導体部２を構成する各素線３は、底板部２０および導体加締片２１の内表面に形成された溝２４に食い込んでいる。それにより、各素線３の表面の酸化皮膜が破壊され、また、導体部２が導体保持部１３から抜けることが防止される。

そして、端子１０の導体加締片２１がアルミ電線１の導体部２に加締められる際に、底板部２０および導体加締片２１にも負荷が作用する。この負荷は、底板部２０および導体加締片２１の内表面に形成された凸部２５を押し潰すように作用する。そして、底板部２０および導体加締片２１に作用する負荷は、凸部２５が潰れることによって吸収され、それにより、底板部２０および一対の導体加締片２１は、その肉厚を保たれている。

底板部２０および導体加締片２１の内表面に形成された凸部２５が潰される過程で、導体部２を構成する各素線３と凸部２５との間で摩擦が生じ、各素線３の表面の酸化皮膜が破壊され、各素線３は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の素地を露出させる。それにより、導体部２と端子１０との間に良好な導通が確保される。

本実施形態のアルミ電線用圧着端子１０によれば、導体加締片２１がアルミ電線１の導体部２に加締められることにより、導体部２を構成する各素線３が溝２４に食い込み、各素線３の表面の酸化皮膜が破壊され、また、導体部２の抜けが防止される。それにより、導体部２と端子１０との接触抵抗を低減し、また、端子１０の圧着強度を確保することができる。

さらに、本実施形態のアルミ電線用圧着端子１０によれば、導体加締片２１がアルミ電線１の導体部２に加締められる際に底板部２０および導体加締片２１にも負荷が作用するが、この負荷は、凸部２５を押し潰すように作用し、そして凸部２５が潰れることによって吸収される。それにより、底板部２０および導体加締片２１の肉厚を保つことができ、端子１０の強度低下を回避して、端子１０の圧着強度を確保することができる。

そして、本実施形態のアルミ電線用圧着端子１０によれば、凸部２５が潰される際に、凸部２５と導体部２の各素線３との間に摩擦が生じ、各素線３の表面の酸化皮膜が破壊される。それにより、導体部２と端子１０との接触抵抗を低減することができる。

さらに、本実施形態のアルミ電線用圧着端子１０によれば、凸部２５が、軸方向の伸びによる肉厚の減少が著しい底板部２０および導体加締片２１の接触面の中央部に設けられており、底板部２０および導体加締片２１の肉厚を確実に維持することができる。それにより、端子１０の強度低下を回避して、端子１０の圧着強度を確保することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明のアルミ電線用圧着端子の一実施形態の斜視図。 図１の端子の展開図である。 図２におけるIII-III線断面図である。 アルミ電線に圧着された図１の端子を図３と同一の切断面で示す断面図。 従来のアルミ電線用圧着端子の斜視図である。

符号の説明

１ アルミ電線
２ 導体部
３ 素線
１０ 端子
２０ 底板部
２１ 導体加締片（加締片）
２４ 溝
２５ 凸部

Claims (2)

1. アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数の素線が撚り合わされた導体部を有するアルミ電線に圧着されるアルミ電線用圧着端子であって、
   前記導体部が載置される底板部と、
   前記底板部に連設され、且つ該底板部上の前記導体部を挟むように該導体部に加締められる一対の加締片と、
   を備え、
   前記導体部と接触する前記底板部および前記一対の加締片の接触面に、少なくとも１つの溝が形成されていると共に、該導体部の軸方向と直交する方向に延びる少なくとも１つの凸部が形成されていることを特徴とするアルミ電線用圧着端子。
2. 前記凸部が、前記導体部の軸方向にみて前記接触面の中央部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミ電線用圧着端子。

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