JP5690095B2 - 圧着端子 - Google Patents
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Description
本発明は、電線との接続に用いて好適な圧着端子に関するものである。
この種の圧着端子として、図１０に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この圧着端子１１０は、図示しない相手側端子と電気的に接続可能な電気接続部１１１と、電線Ｗの複数本の素線Ｗｃを撚り合わせてなる導体（芯線）Ｗａに圧着して接続される断面略Ｕ字状の導体圧着部１１２と、電線Ｗの被覆部Ｗｂに固定される被覆加締部１１５とを備えている。この導体圧着部１１２の内面１１２ａには、導体Ｗａの長手方向に対して直交する方向に延びる３本の凹溝状のセレーション１１８が形成されている。
そして、圧着端子１１０の導体圧着部１１２に電線Ｗの導体Ｗａを加締めにより圧着すると、導体Ｗａの素線Ｗｃが、凹溝状のセレーション１１８内に変形しながら押込まれる際に、セレーション１１８の縁部であるセレーションエッジ１１７をきっかけにして、導体Ｗａの素線Ｗｃの表面の酸化膜を破り、新生面を生成し、この新生面と圧着端子１１０の導体圧着部１１２との間で密着し、電気接続が達成される。
ところで、上記従来技術の圧着端子１１０では、圧着端子の圧着部に電線の導体を加締める際のばらつきが大きく、例えば、圧着力が足りない（圧縮率が低過ぎる）と、新生面の生成が十分に行なわれず、圧着端子と電線の酸化膜との間の電気的な接続抵抗が高く、不安定になる。また、圧着力が強過ぎる（圧縮率が高過ぎる）と、導体へのダメージが大きく（特に細い素線を撚り束ねた導体の場合はダメージが大きくなりやすく）、圧着端子と電線の機械的な接続強度（固着力）が低くばらつきやすくなるという問題がある。
そこで、凹溝状のセレーション１１８に代わる物として、図１１に示すように、複数の円筒の凹部からなる丸セレーション１１６を等間隔に直列に配置する構成が考えられている。このような丸セレーション１１６によって、凹溝状のセレーション１１８よりもセレーションエッジ長を確保できるので、圧着力を高めなくても新生面の生成が行えるので、導体へのダメージを小さくすることができる。
しかしながら、丸セレーション１１６でも、等間隔に直列に配置しただけでは、圧着端子の圧着部に電線の導体を加締める際のばらつきを抑えることは困難である。
本発明は、上記事情を考慮し、圧着端子の圧着部に電線の導体を加締める作業におけるばらつきを低減し、電気的な接続抵抗を低く安定させることができると共に、機械的な接続強度を高く安定させることのできる圧着端子を提供することを目的とする。
請求項１の発明は、底板と、該底板の両側に延設されて該底板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とで断面略Ｕ字状に形成され、先端側圧着部と後端側圧着部とからなり、且つ該導体の端末に圧着して接続される導体圧着部を有し、該先端側圧着部の内面に、該導体の長手方向に対して斜めに交差し、且つ一方の対角線が該導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が該長手方向に対して直交して位置しつつ、該一方の対角線が該他方の対角線よりも長くなる格子を想定し、該後端側圧着部の内面に、該導体の長手方向に対して斜めに交差し、且つ一方の対角線が該導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が該長手方向に対して直交して位置しつつ、該一方の対角線が該他方の対角線よりも短くなる格子を想定し、これら格子の各格子点に同一形状の円筒凹部からなるセレーションを備えたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、導体圧着部の内面に、導体の長手方向に対して斜めに交差する格子を想定し、格子の各格子点に同一形状の円筒凹部からなるセレーションを備えたことによって、円筒凹部の開口縁であるセレーションエッジの長さを十分に確保できるため、導体圧着部を導体に加締めた際に、セレーションエッジによって導体表面の酸化膜が破られて、新生面が生成されるので、導体と端子とが密着する面積を増加させることができ、電気的な接続抵抗を低く安定させることができる。
また、導体が細い素線を撚り束ねた場合であっても圧着時に各素線に加わるダメージ（即ち、言い換えると、圧縮率）を分散させることができるため、機械的な接続強度を安定して高めることができる。
そして、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線と他方の対角線の長さが等しくなるように、セレーションが配置されたことによって、電気的な接続抵抗の安定的な低減と機械的な接続強度の安定的な強化をバランス良く行なうことができる。
請求項２の発明によれば、導体圧着部の内面に、導体の長手方向に対して斜めに交差する格子を想定し、格子の各格子点に同一形状の円筒凹部からなるセレーションを備えたことによって、円筒凹部の開口縁であるセレーションエッジの長さを十分に確保できるため、導体圧着部を導体に加締めた際に、セレーションエッジによって導体表面の酸化膜が破られて、新生面が生成されるので、導体と端子とが密着する面積を増加させることができ、電気的な接続抵抗を低く安定させることができる。
また、導体が細い素線を撚り束ねた場合であっても圧着時に各素線に加わるダメージ（即ち、言い換えると、圧縮率）を分散させることができるため、機械的な接続強度を安定して高めることができる。
そして、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも長くなるように、セレーションが配置されたことによって、導線の周方向に対してセレーションの間隔が狭まり、セレーションエッジによって生成する新生面の面積が大きくなるので、導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させることができる。
また、導体が細い素線を撚り束ねた場合であっても圧着時に各素線に加わるダメージ（即ち、言い換えると、圧縮率）を分散させることができるため、機械的な接続強度を安定して高めることができる。
そして、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも長くなるように、セレーションが配置されたことによって、導線の周方向に対してセレーションの間隔が狭まり、セレーションエッジによって生成する新生面の面積が大きくなるので、導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させることができる。
また、導線の長手方向に対してセレーションの間隔が広まり、導体が細い素線を撚り束ねた場合であっても圧着時に各素線に加わるダメージをより分散させることができる。
加えて、導体圧着部の先端に、相手側端子と電気的に接続される電気接続部を備え、導体圧着部の後端に、電線の被覆付の部分を加締める被覆加締部を備えた場合、先端側圧着部が端子と導体との電気的な接続抵抗の低減に寄与するので、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも長くなるように、セレーションが配置されたことによって、導体と端子との電気的な接続抵抗をより効果的に低く安定させることができる。
そして、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも短くなるように、セレーションが配置されたことによって、導線の周方向に対してセレーションの間隔が広まり、導体が細い素線を撚り束ねた場合であっても圧着時に各素線に加わるダメージをより分散させることができる。
また、導線の長手方向に対してセレーションの間隔が狭まり、圧着時に導体とセレーションエッジとの接点が増加するので、導体と端子との機械的な接続強度をより強化して安定させることができる。
加えて、導体圧着部の先端に、相手側端子と電気的に接続される電気接続部を備え、導体圧着部の後端に、電線の被覆付の部分を加締める被覆加締部を備えた場合、後端側圧着部が端子と導体との機械的な接続強度の強化に寄与するので、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも短くなるように、セレーションが配置されたことによって、導体と端子との機械的な接続強度をより効果的に強化して安定させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態の圧着端子を示す斜視図、図２は圧着端子の導体圧着部を示す要部展開図、図３は図２のIII-III線に沿った断面図である。
図１に示すように、この圧着端子１０は、錫メッキが施された銅または銅合金の板材をプレス加工することにより製作されている。圧着端子１０は、先端部分に相手側端子と電気的に接続される電気接続部１１と、電気接続部１１の直後に、電線Ｗの導体Ｗａの端末の外周に巻回、圧着して導体Ｗａと電気的に接続される導体圧着部１２と、その更に後側に、電線Ｗの被覆Ｗｂ付の部分の外周に巻回し、加締められる被覆加締部１５とを有している。
電線Ｗは、複数本の素線Ｗｃを撚り合わせてなる導体（芯線）Ｗａと、この導体Ｗａを被覆する絶縁被覆Ｗｂとで構成されており、圧着端子１０は、電線Ｗの導体Ｗａの端末（前端）に、その前後方向を電線Ｗの導体Ｗａの長手方向と一致させて接続される。
導体圧着部１２は、電気接続部１１から連続する底板１３と、底板１３の左右両側に延設されて底板１３の内面１３ａ上に配された導体Ｗａを包むように加締められる左右一対の導体加締片１４，１４とで断面略Ｕ字状に形成されている。
この導体圧着部１２の内面、即ち、底板１３の内面１３ａから導体加締片１４の内面１４ａにかけての範囲には、図２に二点鎖線で示される、導体Ｗａの長手方向に対して斜めに交差する格子２１を想定し、格子２１の各格子点に同一形状（同一深さ、且つ同一半径）の円筒凹部からなるセレーション１６が備えられている。なお、本実施形態では、格子２１は、格子の一方の対角線２１ａが導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線２１ｂが長手方向に対して直交し、導体Ｗａの周方向に沿って位置するとともに、一方の対角線２１ａと他方の対角線２１ｂの長さが等しい正方形格子になるように想定され、各格子点にセレーション１６が配置されている。
このように構成された圧着端子１０の導体圧着部１２の底板１３の上に、電線Ｗの端末を皮剥きして露出させた導体Ｗａを載せて、一対の導体加締片１４，１４を導体Ｗａを包むように加締めて圧着すると、外部から加えられる押圧力により、導体圧着部１２の内面と導体Ｗａが強く圧接して、セレーション１６とセレーション１６の間では導体Ｗａが長手方向に沿って延びるとともに、セレーション１６内に導体Ｗａが圧入される。
そして、導体Ｗａがセレーション１６内に圧入される際に、セレーションエッジ１７によって導体Ｗａ表面の酸化膜が破れて新生面が露出し、新生面とセレーション１６とが密着することで、電気的な接続抵抗を下げることができる。また、導体Ｗａがセレーション１６内に圧入されることで、導体Ｗａがセレーションエッジ１７に引っ掛かり、機械的な接続強度を高めることができる。
また、導体圧着部１２内面の全体にセレーション１６が形成されているので、特に導体Ｗａが細い素線Ｗｃを撚り束ねたものの場合には、圧着時に各素線Ｗｃに加わるダメージ（即ち、言い換えると、圧縮率）を分散させることができるため、機械的な接続強度を安定して高めることができるとともに、セレーションエッジ長さを十分に確保できることから、導体Ｗａ表面の広い範囲で新生面を生成できるので、電気的な接続抵抗を低く安定することができる。
さらに、セレーション１６が、格子の一方の対角線２１ａが導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線２１ｂが導体Ｗａの周方向に沿って位置する正方形格子になるよう想定された各格子点に配置されていることによって、電気的な接続抵抗の安定的な低減と機械的な接続強度の安定的な強化をバランス良く行なうことができる。
なお、格子の間隔、およびセレーション１６の穴径、深さは、導体Ｗａを構成する素線Ｗｃの素材や線径、本数等に応じて適宜設定される。
次に、第１参考例について、図面に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態と上記第１実施形態との構成で大きく異なる点は、導体圧着部１２内面に形成されるセレーション１６の配置パターンである。
本実施形態では、セレーション１６が配置される格子の一方の対角線２１ａは、導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線２１ｂは長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも長い横長の菱形格子２２になるように想定され、各格子点にセレーション１６が配置されている。つまり、長手方向に沿って広い間隔で、周方向に沿って狭い間隔でセレーション１６が配置されている。
電線Ｗの端末に導体圧着部１２を圧着する工程については、上記第１実施形態と同様である。
上記構成によって、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも長くなるように、セレーションが配置されたことによって、導線の周方向に対してセレーションの間隔が狭まり、セレーションエッジによって生成する新生面の面積が大きくなるので、導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させることができる。
また、周方向に沿ってセレーション１６が密に配置されるため、細い素線Ｗｃを撚り束ねた導体Ｗａの場合には、各素線Ｗｃにセレーションエッジ１７が斑なく圧着するとともに、導線の長手方向に対してセレーションの間隔が広まるので、圧着時に素線Ｗｃそれぞれに加わるダメージを分散させることができる。したがって、導体Ｗａを構成する素線Ｗｃの線径が細い等により、素線Ｗｃに加わるダメージを抑えつつ、導体と端子との機械的な接続強度を満足させ、さらに導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させたい場合に適したセレーションの配置パターンである。
次に、第２参考例について、図面に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態と上記第１実施形態との構成で大きく異なる点は、導体圧着部１２内面に形成されるセレーション１６の配置パターンである。
本実施形態では、セレーション１６が配置される格子の一方の対角線は、導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線は長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも短い縦長の菱形格子２３になるように想定され、各格子点にセレーション１６が配置されている。つまり、長手方向に沿って狭い間隔で、周方向に沿って広い間隔でセレーション１６が配置されている。
電線Ｗの端末に導体圧着部１２を圧着する工程については、上記第１実施形態と同様である。
上記構成によって、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも短くなるように、セレーションが配置されたことによって、導線の軸周方向に対してセレーションの間隔が狭まり、セレーションエッジによって生成する新生面の面積が大きくなるので、導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させることができる。
また、長手方向に沿ってセレーション１６が密に配置されるため、圧着時に長手方向に沿って導体とセレーションエッジとの接点が増加するので、電線Ｗを引き抜く方向に荷重が掛かった場合等に対して、導体と端子との機械的な接続強度をより強化して安定させることができる。
したがって、導体Ｗａが単一の導線で構成されていたり、複数の素線Ｗｃを撚り束ねた物でも各素線Ｗｃの線径が比較的太い場合のように、機械的なダメージに比較的強い導体に対して、導体と圧着端子との機械的な接続強度をより強化しつつ、電気的な接続抵抗も小さくしたい場合に適したセレーション１６の配置パターンである。
次に、第２実施形態について、図面に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態と上記第１実施形態との構成で大きく異なる点は、導体圧着部１２内面に形成されるセレーション１６の配置パターンである。
本実施形態では、導体圧着部１２が先端側圧着部１２ａと後端側圧着部１２ｂとで構成され、先端側圧着部１２ａと後端側圧着部１２ｂのそれぞれに、異なる配列パターンでセレーション１６が配置されている。
電線Ｗを圧着端子１０から引き抜く方向に荷重が加わった場合、導体圧着部１２の後端側に荷重が大きく掛かるため、細い素線Ｗｃを撚り束ねた導体Ｗａの場合には、後端側圧着部１２ｂに、導体Ｗａへのダメージが大きいセレーション１６を配置した場合には、素線Ｗｃが断線するおそれがある。そこで、後端側圧着部１２ｂには、素線Ｗｃへのダメージが少ない、上記第１参考例に示される横長の菱形格子２２が想定され、先端側圧着部１２ａには、より電気的な接続抵抗を小さくする、上記第２参考例に示される縦長の菱形格子２３が想定され、それぞれの格子点に同一形状（同一深さ、同一半径）のセレーション１６が配置されている。
上記構成によって、後端側圧着部１２ｂでは、格子の一方の対角線が導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が長手方向に対して直交して位置し、一方の対角線が他方の対角線よりも短くなるように、セレーションが配置されたことによって、各素線Ｗｃにセレーションエッジ１７が斑なく圧着するとともに、導線の長手方向に対してセレーションの間隔が広まるので、圧着時に素線Ｗｃそれぞれに加わるダメージを分散させつつ、機械的な接続強度を十分に得ることができる。
また、先端側圧着部１２ａでは、長手方向に沿ってセレーション１６が密に配置されるため、圧着時に長手方向に沿って各素線Ｗｃとセレーションエッジとの接点が増加するので、各素線Ｗｃと圧着端子との電気的な接続抵抗が小さくなり、導体と端子との電気的な接続抵抗をより低く安定させることができる。
したがって、細い素線Ｗｃを撚り束ねた導体Ｗａのような、機械的なダメージに対して、比較的強くない導体に圧着端子を圧着する場合に、機械的強度と電気的な接続抵抗の低減を両立させることができるセレーション１６の配置パターンである。
なお、導体の構成に応じて、先端側圧着部１２ａと後端側圧着部１２ｂの配置パターンを代えることが可能である。たとえば、導体Ｗａが単一の導線で構成されていたり、複数の素線Ｗｃを撚り束ねた場合でも各素線Ｗｃの線径が比較的太くて、機械的なダメージに強い場合には、横長の菱形格子２２と縦長の菱形格子２３とを置換えたり、上記第１実施形態に示される正方形の格子２１を先端側圧着部１２ａと後端側圧着部１２ｂのどちらか一方に配置する構成としても良い。
１０…圧着端子
１１…電気接続部
１２…導体圧着部
１２ａ…先端側圧着部
１２ｂ…後端側圧着部
１３…底板
１４…導体加締片
１５…被覆加締部
１６…セレーション
Ｗ…電線
Ｗａ…導体
１１…電気接続部
１２…導体圧着部
１２ａ…先端側圧着部
１２ｂ…後端側圧着部
１３…底板
１４…導体加締片
１５…被覆加締部
１６…セレーション
Ｗ…電線
Ｗａ…導体
Claims (1)
- 底板と、該底板の両側に延設されて該底板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とで断面略Ｕ字状に形成され、
先端側圧着部と後端側圧着部とからなり、且つ該導体の端末に圧着して接続される導体圧着部を有し、
該先端側圧着部の内面に、該導体の長手方向に対して斜めに交差し、且つ一方の対角線が該導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が該長手方向に対して直交して位置しつつ、該一方の対角線が該他方の対角線よりも長くなる格子を想定し、
該後端側圧着部の内面に、該導体の長手方向に対して斜めに交差し、且つ一方の対角線が該導体の長手方向に沿って位置し、他方の対角線が該長手方向に対して直交して位置しつつ、該一方の対角線が該他方の対角線よりも短くなる格子を想定し、
これら格子の各格子点に同一形状の円筒凹部からなるセレーションを備えたことを特徴とする圧着端子。
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