(57)【要約】【課題】本発明は、冷熱サイクル特性が向上した端子金具及び端子付き電線を提供する。【解決手段】ワイヤーバレル１６のうち電線１１が配される配設面２７には、ワイヤーバレル１６が電線１１に圧着される前の状態において、ワイヤーバレル１６に圧着された電線１１の延びる延び方向に対して交差する第１方向に延びる複数の溝１８と、延び方向と交差すると共に第１方向と異なる第２方向に延びる複数の溝１８と、が互いに交差して形成されており、隣り合う溝１８同士のピッチ間隔Ｐは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の端末において露出する導体に抱き込むように圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続される接続部と、を備え、
前記圧着部のうち前記電線が配される配設面には、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、前記圧着部に圧着された前記電線の延びる延び方向に対して交差する第１方向に延びる複数の溝と、前記延び方向と交差すると共に前記第１方向と異なる第２方向に延びる複数の溝と、が互いに交差して形成されており、
隣り合う前記溝同士のピッチ間隔Ｐは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とされている端子金具。
【請求項２】
前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、複数の前記溝のうち一の溝の側面と前記配設面との境界に形成された稜部と、前記一の溝の隣に位置する他の溝の側面と前記配設面との境界に形成された稜部と、の間隔は、０．１ｍｍ以上であって、且つ、前記ピッチ間隔から０．１ｍｍを減じた値以下である請求項１に記載の端子金具。
【請求項３】
導体を含む電線と、前記電線の端末に圧着される請求項１または請求項２に記載の端子金具と、を備えた端子付き電線。
【請求項４】
前記導体はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項３に記載の端子付き電線。
【請求項５】
前記圧着部により圧着された前記導体の圧縮率を、前記圧着部が圧着された後の前記導体の断面積の、前記圧着部が圧着される前の前記導体の断面積に対する百分率としたとき、前記圧縮率は、４０％以上７０％以下である請求項３または請求項４に記載の端子付き電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子金具及び端子付き電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電線の端末に接続される端子金具として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この端子金具は、電線の端末から露出する導体に外側から抱き込むようにかしめられる圧着部と、この圧着部に連なって相手側端子と接続する接続部と、を備える。
【０００３】
上記した導体の表面に酸化膜が形成されると、導体と圧着部との間に酸化膜が介在することにより、導体と圧着部との間の接触抵抗が大きくなることが懸念される。
【０００４】
そこで、従来技術においては、圧着部の内側（導体側）に、導体に圧着部が圧着された状態において導体の延びる方向をＸ方向とし、これに直交する方向をＹ方向としたときに、Ｘ，Ｙ方向の両成分を共に有する複数の凹部（セレーション）が、互いに交差するように二方向に形成されている。凹部は、全体として網目状に形成されている。
【０００５】
電線の導体に圧着部をかしめつけると、導体は圧着部に押圧されて導体の延びる方向に塑性変形する。すると、導体の表面に形成された酸化膜が、凹部の孔縁と摺接することにより、剥離される。すると、導体の新生面と、圧着部とが接触する。これにより、導体と端子金具との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【０００６】
また、上記のように凹部がＸ，Ｙ方向の両成分を共に有することにより、ヒートショックによる温度変化に伴う芯線と圧着部との相対移動を抑制できるので、接続信頼性が向上する。これは以下の理由による。芯線と圧着部とでは、熱膨張率が異なる。このため、ヒートショックのように急激な温度変化が発生すると、芯線と圧着部とが、接点部分において相対的に移動してしまうのである。この相対移動は、電線の延びるＸ方向と、これに直交するＹ方向の双方について発生する。このため、従来技術においては、Ｘ、Ｙ方向の双方の成分を有する複数の凹部（セレーション）を、互いに交差させて全体として網目状に形成することにより、Ｘ方向及びＹ方向の双方の相対移動を抑制しているのである。
【特許文献１】特開平１１−３７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、端子金具及びこの端子金具を用いた端子付き電線に対しては電気的な接続信頼性の向上が望まれている。例えば、冷却と加熱を繰り返した後に電線と端子金具との間の接触抵抗の変化を測定する冷熱サイクル特性の向上が望まれている。
【０００８】
しかしながら従来例の構成によると、単発的なヒートショックには対応できても、冷熱サイクル特性のように冷却と加熱とが繰り返される過酷な状況においては、芯線と圧着部とが相対的に移動することを抑制できないおそれがある。
【０００９】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、冷熱サイクル特性が向上した端子金具及び端子付き電線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、端子金具であって、電線の端末において露出する導体に抱き込むように圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続される接続部と、を備え、前記圧着部のうち前記電線が配される配設面には、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、前記圧着部に圧着された前記電線の延びる延び方向に対して交差する第１方向に延びる複数の溝と、前記延び方向と交差すると共に前記第１方向と異なる第２方向に延びる複数の溝と、が互いに交差して形成されており、隣り合う前記溝同士のピッチ間隔Ｐは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とされている。
【００１１】
本発明によれば、溝の側面と圧着部の配設面との境界に位置する稜部に形成されたエッジによって導体の表面に形成された酸化膜が剥がされて新生面が露出し、この新生面と圧着部とが接触することにより電線と端子金具とが電気的に接続される。これにより導体と端子金具との接触抵抗が低減される。
【００１２】
また、本発明によれば、溝同士のピッチ間隔Ｐは、比較的に小さな値に設定されているので、溝同士のピッチ間隔が比較的に大きな値に設定されている場合に比べて、圧着部の配設面における、溝の稜部が占有する面積が増大する。すると、溝の稜部に形成されたエッジが芯線に食い込む領域も増大する結果、芯線に食い込んだ稜部は、比較的に広い面積で電線を保持することができる。この結果、加熱、冷却を繰り返したときに、芯線と圧着部とが、熱膨張率の違いにより相対的に移動しようとしても、比較的に広い面積で芯線が圧着部に保持されるので、芯線と圧着部との相対的に移動が抑制される。これにより、冷熱サイクル特性が向上する。
【００１３】
なお、ピッチ間隔Ｐとは、ピッチ間隔Ｐとは、一の溝の幅方向中央部と、隣に位置する他の溝の幅方向中央部と、の間隔をいう。
【００１４】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、複数の前記溝のうち一の溝の側面と前記配設面との境界に形成された稜部と、前記一の溝の隣に位置する他の溝の側面と前記配設面との境界に形成された稜部と、の間隔は、０．１ｍｍ以上であって、且つ、前記ピッチ間隔から０．１ｍｍを減じた値以下としてもよい。
【００１５】
金属板材を金型によってプレス加工して端子金具を形成する際に、複数の溝同士の間隔が過度に狭いと、金型に過度の負荷が加わるので好ましくない。一方で、延び方向における溝の幅寸法が過度に小さいと、溝を形成する金型の凸部の幅寸法が過度に小さくなり、やはり金型に過度の負荷が加わるので好ましくない。
【００１６】
上記の構成によれば、延び方向について隣り合う溝同士の間隔を０．１ｍｍ以上とすることにより、プレス加工時に金型に過度の負荷が加わることを抑制できる。また、延び方向における溝のピッチ間隔から０．１ｍｍを差し引いた値以下とすることにより、溝を成形するための金型に過度の負荷が加わることを抑制できる。
【００１７】
また、本発明は、端子付き電線であって、導体を含む電線と、前記電線の端末に圧着される端子金具と、を備える。
前記導体はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる構成としてもよい。
【００１８】
導体がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、導体の表面には酸化膜が比較的に形成されやすい。上記の構成は、導体の表面に酸化膜が形成されやすい場合に有効である。
【００１９】
前記圧着部により圧着された前記導体の圧縮率を、前記圧着部が圧着された後の前記導体の断面積の、前記圧着部が圧着される前の前記導体の断面積に対する百分率としたとき、前記圧縮率は、４０％以上７０以下としてもよい。
【００２０】
導体の表面に形成された酸化膜を破って接触抵抗を小さくするためには、高い圧縮率で圧着部を導体にかしめつける必要がある。上記の構成によれば、圧着部は、圧縮率が４０％以上７０％以下であるような、比較的に高い圧縮率で電線に圧着される。これにより、導体の表面に形成された酸化膜を効果的に剥ぎ取ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電線と端子金具との間の冷熱サイクル特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の一実施形態を図１ないし図５を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態は、電線１１の端末から露出する芯線（本発明の導体に相当）１３に雌端子金具（本発明の端子金具に相当）１２が圧着された端子付き電線１０である。
【００２３】
（電線１１）
図１に示すように、電線１１は、複数の金属細線を撚り合せてなる芯線１３と、この芯線１３の外周を包囲する絶縁性の合成樹脂からなる絶縁被覆１４と、を備える。金属細線は、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においては、アルミニウム合金が用いられている。図１に示すように、電線１１の端末においては絶縁被覆１４が剥がされて、芯線１３が露出している。
【００２４】
（雌端子金具１２）
雌端子金具１２は、金属板材を図示しない金型により所定の形状にプレス加工してなる。雌端子金具１２は、電線１１の絶縁被覆１４の外周を抱き込むようにかしめられるインシュレーションバレル１５と、このインシュレーションバレル１５に連なって、芯線１３を外側から抱き込むようにかしめられるワイヤーバレル１６（本発明の圧着部に相当）と、このワイヤーバレル１６に連なって、図示しない雄端子金具（本発明の相手側端子金具に相当）と接続する接続部１７と、を備える。図３に示すように、インシュレーションバレル１５は、上下方向にそれぞれ突出する一対の板状をなす。
【００２５】
図２に示すように、接続部１７は、雄端子金具の雄タブ（図示せず）が挿入可能な筒状をなしている。接続部１７の内部には、弾性接触片２６が形成されており、この弾性接触片２６と、雄端子金具の雄タブとが弾性的に接触することにより、雄端子金具と雌端子金具１２とが電気的に接続されるようになっている。
【００２６】
本実施形態においては、雌端子金具１２は筒状の接続部１７を有する雌端子金具１２としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、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金具とすることができる。
【００２７】
（ワイヤーバレル１６）
図３に、展開状態（電線に圧着する前の状態）におけるワイヤーバレル１６の要部拡大平面図を示す。図３に示すように、ワイヤーバレル１６は、図３おける上下方向に突出する一対の板状をなす。ワイヤーバレル１６は、電線を圧着する前の状態において、図３の紙面を貫通する方向から見て、略矩形状をなしている。
【００２８】
図３に示すように、ワイヤーバレル１６には、電線が圧着されたときに電線が配される側に位置する配設面２７（図３において紙面を貫通する方向手前側に位置する面）に、ワイヤーバレル１６が芯線１３に圧着された状態で芯線１３が延びる延び方向（図３における矢線Ａで示す方向）と交差する第１方向（図３において矢線Ｂで示す方向）に延びる複数の溝１８と、延び方向と交差すると共に第１方向と異なる第２方向（図３において矢線Ｃで示す方向）に延びる複数の溝１８と、が互いに交差して形成されている。溝１８は、ワイヤーバレル１６の配設面２７に対して紙面を貫通する方向奥側に陥没して形成されている。なお、本実施形態においては、溝１８は、いわゆる条溝となっている。
【００２９】
溝１８は、ワイヤーバレル１６を図示しない金型によりプレス加工して形成される。金型には、溝１８に対応する位置に複数の凸部（図示せず）が突出して形成されている。複数の溝１８は、互いに間隔を空けて並んで配されている。なお、図３においては、溝１８の内側の詳細な構造については省略して記載してある。
【００３０】
図３に示すように、第１方向（図３において矢線Ｂで示す方向）は、延び方向（図３において矢線Ａで示す方向）に対して角度αで交差している。本実施形態では、第１方向は、延び方向に対して略４５°の角度で交差している。
【００３１】
また、第２方向（図３において矢線Ｃで示す方向）は、延び方向（図３において矢線Ａで示す方向）に対して角度βで交差している。本実施形態では、第１方向は、延び方向に対して略４５°の角度で交差している。
【００３２】
なお、第１方向と、第２方向とは、互いに略９０°の角度をなして交差している。
【００３３】
図５に示すように、ワイヤーバレル１６には、ワイヤーバレル１６の配設面２７と、各溝１８の２つの側面２１，２１との境界に、稜部１９，１９が形成されている。溝１８の断面形状は、溝部１８の底面から稜部１９に向かうに従って（図５においては上方に向かうに従って）、図５における左右方向に拡開する略台形状をなしている。溝１８の断面形状は、図５において左右対称に形成されている。
【００３４】
図４に示すように、隣り合う溝１８のピッチ間隔Ｐは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下に設定されている。本実施形態においては、ピッチ間隔Ｐは０．５ｍｍに設定されている。なお、ピッチ間隔Ｐとは、一の溝１８の幅方向中央部と、隣に位置する他の溝１８の幅方向中央部と、の間隔をいう。
【００３５】
また、隣り合う溝１８同士の間隔Ｌは、０．１ｍｍ以上であって、且つ、延び方向における溝１８同士のピッチ間隔Ｐから０．１ｍｍを差し引いた値以下に設定されている。本実施形態においては、溝１８同士の間隔Ｌは、０．２ｍｍに設定されている。なお、図４においては、溝１８の内側の詳細な構造については省略して記載してある。
【００３６】
上述したように、図４において、溝１８は、ワイヤーバレル１６の配設面２７に対して紙面を貫通する方向奥側に陥没している。一方、稜部１９に囲まれた四角形状の領域は、ワイヤーバレル１６の配設面２７と同じ高さ位置に設定されている。
【００３７】
本実施形態においては、ワイヤーバレル１６により圧着された芯線１３の圧縮率を、ワイヤーバレル１６により圧着された後の芯線１３の断面積の、ワイヤーバレル１６が圧着される前の芯線１３の断面積に対する百分率としたとき、圧縮率は、４０％以上７０以下とされる。本実施形態においては、６０％とされる。
【００３８】
次に、本実施形態の作用、効果について説明する。以下に、電線１１に対する雌端子金具１２の取付け工程の一例を示す。まず、金属板材を金型を用いてプレス成形することで所定の形状に形成する。このとき、溝１８を同時に形成してもよい。
【００３９】
その後、所定形状に形成された金属板材を曲げ加工することで接続部１７を形成する（図２参照）。このときに溝１８を形成してもよい。
【００４０】
詳細には図示しないが、ワイヤーバレル１６をプレス成形する際の金型には、ワイヤーバレル１６の溝１８に対応する位置に複数の凸部が形成されている。溝１８は、ワイヤーバレル１６に凸部を押圧することにより形成される。
【００４１】
続いて、電線１１の絶縁被覆１４を剥がして芯線１３を露出させる。芯線１３をワイヤーバレル１６の上に載置し、且つ、絶縁被覆１４をインシュレーションバレル１５の上に載置した状態で、図示しない金型により、両バレル１５，１６を電線１１に対して外側からかしめる。
【００４２】
ワイヤーバレル１６を芯線１３にかしめつけると、芯線１３はワイヤーバレル１６に押圧されて、芯線１３の延び方向に塑性変形して延びる。すると、芯線１３の外周面が、各溝１８の稜部１９に形成されたエッジと摺接する。これにより、芯線１３の外周面に形成された酸化膜が剥がされて、芯線１３の新生面が露出する。この新生面とワイヤーバレル１６とが接触することにより、芯線１３とワイヤーバレル１６とが電気的に接続される。
【００４３】
そして、本実施形態によれば、ワイヤーバレル１６のうち複数の溝１８の間の領域においては、芯線１３に対して比較的に大きな応力が集中する。これにより、各溝１８の稜部１９において、確実に芯線１３の表面に形成された酸化膜を剥離して、芯線１３の新生面を露出させることができる。これにより、芯線１３とワイヤーバレル１６との接触抵抗を低減させることができる。
【００４４】
また、芯線１３がワイヤーバレル１６に押圧されることにより、芯線１３の外周面に溝１８の稜部１９が食い込む。これにより、芯線１３が、ワイヤーバレル１６に保持される。
【００４５】
本実施形態においては、ワイヤーバレル１６の配設面２７には、複数の溝１８が形成されており、隣り合う溝１８同士のピッチ間隔Ｐは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下（本実施形態では０．５ｍｍ）に設定されている。このように、本実施形態では、溝１８同士のピッチ間隔Ｐは、比較的に小さな値に設定されているので、溝１８同士のピッチ間隔が比較的に大きな値に設定されている場合に比べて、ワイヤーバレル１６の配設面２７における、溝１８の稜部１９が占有する面積が増大する。すると、溝１８の稜部１９に形成されたエッジが芯線１３に食い込む領域も増大する。この結果、芯線１３に食い込んだ稜部１９は、比較的に広い面積で電線１１を保持することができる。
【００４６】
この結果、電線１１に対して、電線１１の延び方向の力が加えられた場合に、電線１１は、芯線１３に食い込んだ稜部１９によって、比較的に広い面積で保持される。この結果、加熱、冷却を繰り返したときに、芯線１３とワイヤーバレル１６とが、熱膨張率の違いにより相対的に移動しようとしても、比較的に広い面積で芯線１３がワイヤーバレル１６に保持されるので、芯線１３とワイヤーバレル１６との相対的に移動が抑制される。これにより、冷熱サイクル特性が向上する。
【００４７】
また、金属板材を金型によってプレス加工して雌端子金具１２を形成する際に、複数の溝１８同士の間隔が過度に狭いと、金型に過度の負荷が加わるので好ましくない。本実施形態によれば、電線１１の延び方向について隣り合う溝１８同士の間隔Ｌを０．１ｍｍ以上とすることにより、溝１８を成形するための金型に過度の負荷が加わることを抑制できる。
【００４８】
また、本実施形態では、延び方向について隣り合う溝１８同士の間隔Ｌを延び方向についての溝１８のピッチ間隔Ｐから０．１ｍｍを差し引いた値とすることにより、溝１８を成形するための金型に過度の負荷が加わることを抑制できる。
【００４９】
本実施形態においては、芯線１３はアルミニウム合金からなる。このように、芯線１３がアルミニウム合金からなる場合、芯線１３の表面には酸化膜が比較的に形成されやすい。本実施形態は、芯線１３の表面に酸化膜が形成されやすい場合に有効である。
【００５０】
さらに、芯線１３の表面に形成された酸化膜を破って接触抵抗を小さくするためには、高い圧縮率でワイヤーバレル１６を芯線１３にかしめつける必要がある。本実施形態によれば、ワイヤーバレル１６は、圧縮率が４０％以上７０％以下であるような、比較的に高い圧縮率で電線１１に圧着される。これにより、芯線１３の表面に形成された酸化膜を効果的に剥ぎ取ることができる。上記の圧縮率は、上記範囲内で適宜変更することができ、例えば５０％以上６０％以下にすることや、電線１１の導体断面積が大きい場合には４０％以上５０％以下にすることもできる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
本発明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本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では、第１方向と第２方向とのなす角度は略９０°に設定したが、これに限られず、必要に応じて任意の角度に設定することができる。
（２）延び方向と、第１方向とのなす角度は、必要に応じて任意に設定できる。また、延び方向と、第２方向とのなす角度も、必要に応じて任意に設定できる。
（３）本実施形態では、溝１８は、ワイヤーバレル１６の端縁からやや内側の位置に形成される構成としたが、これに限られず、溝１８は、ワイヤーバレル１６の配設面２７の全面に亘って形成される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る端子付き電線を示す側面図
【図２】雌端子金具を示す斜視図
【図３】展開状態における雌端子金具を示す要部拡大平面図
【図４】ワイヤーバレルに形成された溝を示す要部拡大平面
【図５】溝の断面形状を示す要部拡大断面図
【符号の説明】
【００５３】
１０…端子付き電線
１１…電線
１２…雌端子金具（端子金具）
１３…芯線（導体）
１６…ワイヤーバレル（圧着部）
１７…接続部
１８…溝
１９…稜部 
２７...配設面
【図１】
2010010086.tif 000003
【図２】
2010010086.tif 000004
【図３】
2010010086.tif 000005
【図４】
2010010086.tif 000006
【図５】
2010010086.tif 000007