(57)【要約】【課題】必要な凝着性能を確保しながら、過圧着した際の端子や電線の伸びを抑制することのできる圧着端子を提供する。【解決手段】導体圧着部１２が、底板１３と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、該導体圧着部の内面に、導体Ｗａの長さ方向に対して直交する方向に延びる凹溝状の複数本のセレーションが形成された圧着端子において、セレーション１６が、底板の内面を除く導体加締片の内面のみに分割して形成され、それによりセレーションに挟まれる底板の内面に、セレーション無しの無地部１７が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気接続部の直後に、電線の導体の端末に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、前記電気接続部から連続する底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる左右一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成され、該導体圧着部の内面に、前記導体の長さ方向に対して直交する方向に延びる凹溝状の複数本のセレーションが形成された圧着端子において、
前記複数本のセレーションが、前記底板の内面を除く前記導体加締片の内面のみに分割して形成され、それにより、その分割して前記導体加締片の内面に形成されたセレーションに挟まれる前記底板の内面に、セレーション無しの無地部が設けられていることを特徴とする圧着端子。
【請求項２】
請求項１に記載の圧着端子であって、
前記導体加締片の内面に形成されたセレーションの長さ方向の端部のうち前記導体加締片の延設方向先端側に位置する端部が、該導体加締片の先端の手前で止められており、それにより、前記左右の導体加締片の延設方向先端部の内面に、セレーションの非形成域が残されていることを特徴とする圧着端子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧着端子であって、
前記左右の導体加締片の内面に形成されたセレーションに挟まれる前記底板の内面に凸部が設けられ、その凸部の上面に前記無地部が設けられていることを特徴とする圧着端子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧着端子であって、
前記セレーションの溝幅が、前記電線の導体を構成する素線の径の５０〜１００％の範囲の寸法に設定されていることを特徴とする圧着端子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧着端子であって、
前記導体圧着部の左右方向の展開長に対する、前記左右の導体加締片にそれぞれ形成されているセレーションの長さの合計寸法の割合が、３０％〜６０％の範囲に設定されていることを特徴とする圧着端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にアルミ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。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧着端子として、図１０及び図１１に示すものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図１０に示すように、この圧着端子１は、図示しないボルト等の締結手段が貫通可能な貫通孔２ａを有した電気接触部２と、アルミ電線５の複数本のアルミ素線６ａを撚り合わせてなる導体（芯線）６に圧着して接続される断面略Ｕ字状の圧着部３とを備えている。この圧着部３の内面３ａには、導体６の長さ方向に対して直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーション４が形成されている。
【０００４】
そして、図１１に示すように、圧着端子１の圧着部３にアルミ電線５の導体６を加締めにより圧着すると、導体６のアルミ素線６ａが、凹溝状のセレーション４に擦り付けられつつ摺動することで、導体６のアルミ素線６ａの表面の酸化皮膜が破壊され、露出した新生面（素地）と圧着端子１の圧着部３との間に凝着（固体同士の接触面で互いの表面の原子が及ぼし合う結合力により固体同士がくっつく現象）が起こり、電気接続が達成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７３２１５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−２４９２８４号公報（図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アルミ電線に対する圧着の際には、通常の銅電線に対する圧着と比べた場合、良好な電気性能を得るために過圧着（圧着部の断面の変形割合が銅電線の場合と比べて大きくなるような強い圧着）をする必要がある。それは、導体の表面に形成されている強固な酸化皮膜を破りながら、端子素材と導体との間に凝着を起こさせる必要があるからである。
【０００７】
しかし、過圧着にすると、図１２に示すように、セレーション４を設けた部分で端子の肉厚が薄くなっているので、圧着に起因する電線の軸方向における端子と電線の導体６の伸び（図中矢印で示す）が大きくなり過ぎることがあった。端子は薄肉部分の方がよく伸び、電線の導体６は、端子の伸びに引きずられて、その部分でよく伸びるからである。端子や電線の導体の伸びが大きくなり過ぎると、その圧着端子をコネクタハウジングに収納するために、該コネクタハウジングを大きくする必要がでてくる。このことは、近年のコネクタに要求されている小型化に反するものである。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、必要な凝着性能を確保しながら、過圧着した際の端子や電線の伸びを抑制することのできる圧着端子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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、電気接続部の直後に、電線の導体の端末に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、前記電気接続部から連続する底板と、該底板の左右両側に延設されて該底板の内面上に配された前記導体を包むように加締められる左右一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成され、該導体圧着部の内面に、前記導体の長さ方向に対して直交する方向に延びる凹溝状の複数本のセレーションが形成された圧着端子において、前記複数本のセレーションが、前記底板の内面を除く前記導体加締片の内面のみに分割して形成され、それにより、その分割して前記導体加締片の内面に形成されたセレーションに挟まれる前記底板の内面に、セレーション無しの無地部が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧着端子であって、前記導体加締片の内面に形成されたセレーションの長さ方向の端部のうち前記導体加締片の延設方向先端側に位置する端部が、該導体加締片の先端の手前で止められており、それにより、前記左右の導体加締片の延設方向先端部の内面に、セレーションの非形成域が残されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の圧着端子であって、前記左右の導体加締片の内面に形成されたセレーションに挟まれる前記底板の内面に凸部が設けられ、その凸部の上面に前記無地部が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧着端子であって、前記セレーションの溝幅が、前記電線の導体を構成する素線の径の５０〜１００％の範囲の寸法に設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧着端子であって、前記導体圧着部の左右方向の展開長に対する、前記左右の導体加締片にそれぞれ形成されているセレーションの長さの合計寸法の割合が、３０％〜６０％の範囲に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、断面Ｕ字状の導体圧着部の底板の内面に、セレーション無しの無地部を確保しているので、その無地部によって導体圧着部の薄肉部が少なくなる分だけ、端子と導体の伸びを抑制することができる。特に圧着時に大きな圧力を受ける底板に無地部があることで、端子と導体の伸びの抑制効果が高くなる。また、底板にセレーションがなくても、その側方の導体加締片の内面にセレーションがあるので、その凹溝状のセレーションのエッジに、伸びようとする導体が擦れながれ摺動することによって、アルミ電線の場合であればアルミ導体の表面の酸化皮膜が確実に破られることになり、そこを基点にして凝着が広がることにより、広い凝着面積で導体圧着部と導体とが接合される。従って、全体において、必要なだけの凝着を起こさせながら、端子と導体の伸びを抑制することができるようになり、圧着後の端子をコネクタハウジングに収納する場合にも、寸法変化があまりない状態で圧着端子を収納できることになり、コネクタハウジングを大きくする必要がなくなる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、左右の導体加締片の先端部内面にセレーションの非形成域が残されているので、導体加締片の先端の強度を高めることができる。従って、導体を包むように導体加締片を加締める際に、導体加締片の先端を導体の内部に強く食い込ませることができ、機械的接続性と電気的接続性の両方を高めることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、左右のセレーションで挟まれた底板の内面に凸部が設けられているので、導体を包むように左右の導体加締片を加締めたときに、塑性変形する導体を凸部の存在によって導体加締片の側に押しやることができる。従って、導体がセレーションに擦りつけられながら摺動する際の押圧力を高めることができ、それにより電線と端子の接合性を高めることができる。特にアルミ電線の場合であれば、導体表面の酸化皮膜を破れやすくすることができるので、凝着面積を広げることができ、接合性の向上が図れる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、セレーションの溝幅が、電線の導体を構成する素線の径の５０〜１００％の範囲の寸法に設定されているので、素線の表面に付着している酸化皮膜を、セレーションのエッジで効率よく剥ぎ取ることができ、凝着性を高めることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、導体圧着部の左右方向の展開長に対する、左右の導体加締片にそれぞれ形成されている第２のセレーションの長さの合計寸法の割合を３０％〜６０％の範囲に設定されているので、十分な凝着性を確保しながら、端子と導体の伸びを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の圧着端子の斜視図である。
【図２】（ａ）は同圧着端子の後側部分だけを展開して示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ矢視断面図である。
【図３】同圧着端子におけるセレーションと導体の擦れ合う部分の要部拡大断面図である。
【図４】同圧着端子と導体の圧着部分の横断面図である。
【図５】セレーションの形成の仕方の違いによる固着力の比較を示す特性図である。
【図６】セレーションの形成の仕方の違いによる端子の全長の比較を示す特性図である。
【図７】セレーションの形成の仕方の違いによる電気抵抗値の比較を示す特性図である。
【図８】本発明の他の実施形態の圧着端子の構成図で、（ａ）は要部展開図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ矢視断面図、（ｄ）は（ａ）のＶＩＩＩｄ−ＶＩＩＩｄ矢視断面図である。
【図９】同実施形態の圧着端子を導体に加締めた部分の断面図である。
【図１０】従来の圧着端子を示す斜視図である。
【図１１】同圧着端子の電線を圧着した部分の横断面図である。
【図１２】同圧着端子を電線に圧着した場合のセレーション部分の伸びの様子を示すシミュレーション図であって、（ａ）は垂直な面で切断した状態を示す断面図、（ｂ）は水平な面で切断した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は実施形態の圧着端子の構成を示す斜視図、図２（ａ）は同圧着端子の後側部分だけを展開して示す平面図図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ矢視断面図、図３は同圧着端子におけるセレーションと導体の擦れ合う部分の要部の拡大断面図、図４は同圧着端子と導体の圧着部分の横断面図である。
【００２２】
図１および図２に示すように、この圧着端子１０は、全体が銅または銅合金でプレス加工された上に錫メッキが施されることにより製作されており、前部に電気接続部１１を有し、その直後に、アルミ電線Ｗ（以下、単に電線という）のアルミ導体Ｗａ（以下、単に導体と言う）の端末に圧着して接続される導体圧着部１２、その更に後側に、電線Ｗの被覆Ｗｂ付の部分を加締める被覆加締部１５を有している。
【００２３】
なお、図中矢印ＡＢ方向は端子長手方向である前後方向を示し、矢印ＣＤ方向は左右方向を示している。アルミ電線Ｗは、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の複数本のアルミ素線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、アルミ電線Ｗの導体Ｗａの端末（前端）に、その前後方向ＡＢを電線Ｗの導体Ｗａの長手方向Ｘと一致させて接続される。
【００２４】
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。
【００２５】
この導体圧着部１２の内面には、導体Ｗａの長さ方向Ｘに対して直交する方向Ｙに延びる凹溝状の３本のセレーション１６が、導体Ｗａの長手方向Ｘ（端子の前後方向ＡＢ）に等しい間隔をおいて形成されている。これら３本のセレーション１６は、底板１３の内面１３ａを除く導体加締片１４の内面１４ａのみに分割して形成されている。そして、それにより、その分割して左右の導体加締片１４の内面１４ａに形成されたセレーション１６に挟まれる底板１３の内面１３ａに、セレーション無しの空白部分である無地部１７が設けられている。
【００２６】
また、導体加締片１４の内面１４ａに形成されたセレーション１６の長さ方向の端部のうち導体加締片１４の延設方向先端側に位置する端部は、導体加締片１４の先端の手前で止められており、それにより左右の導体加締片１４の延設方向先端部の内面に、セレーション無しの非形成域１８が残されている。
【００２７】
また、これらセレーション１６の溝幅ｔは、電線Ｗの導体Ｗａを構成する素線Ｗｃの径の５０〜１００％の範囲の寸法に設定されている。また、導体圧着部１２の左右方向の展開長をＬとした場合、左右の導体加締片１４にそれぞれ形成されているセレーション１６の長さＬ１の合計寸法（Ｌ１＋Ｌ１）は、Ｌに対して３０％〜５０％の範囲、好ましくは約４０％に設定されている。
【００２８】
具体的には、無地部１７の幅がＬの約２０％、Ｌ１がＬの約２０％に設定されている。
【００２９】
このように構成された圧着端子１０の圧着部１２の底板１３の上に、アルミ電線Ｗの端末を皮剥きして露出させた導体Ｗａを載せて、図４に示すように、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、図３に示すように、外部から加えられる押圧力により、導体圧着部１２の内面（図では、導体加締片１４の内面１４ａのみ示されている）と導体Ｗａが強く圧接して、圧着端子１０および導体Ｗａが導体Ｗａの長手方向に伸びる。
【００３０】
その際、セレーション１６のエッジに導体Ｗａの素線Ｗｃが擦れながら矢印のように摺動することにより、素線Ｗｃの表面の酸化皮膜が破壊されて、その新生面（素地）が露出する。そして、その新生面と導体圧着部１２の内面とが凝着を起こすことで、導体圧着部１２に導体Ｗａが良好な状態で電気接続される。
【００３１】
ところで、アルミ電線Ｗａに対する圧着の際には過圧着をする必要があり、過圧着をすると、セレーション１６を設けた部分で圧着端子１０の肉厚が薄くなっているので、圧着に起因する電線Ｗの軸方向における圧着端子１０と電線の導体Ｗａの伸びが大きくなり過ぎることがある。この伸びが大きくなると、圧着端子１０をコネクタハウジング等に収納する場合に、圧着部がハウジングの所定の収納位置に収まり切れなくなる。そのため、コネクタハウジングを大きくする必要がでてくる。
【００３２】
その点、本実施形態の圧着端子１０では、断面Ｕ字状の導体圧着部１２の底板１３の内面１３ａに、セレーション無しの無地部１７を確保しているので、その無地部１７によって導体圧着部１２の薄肉部が少なくなる分だけ、圧着端子１０と導体Ｗａの伸びを抑制することができる。特に圧着時に大きな圧力を受ける底板１３に無地部１７があることで、圧着端子１０と導体Ｗａの伸びの抑制効果が高くなる。
【００３３】
また、底板１３上にセレーション無しの無地部１７があるものの、無地部１７の両側の導体加締片１４の内面１４ａにはセレーション１６があるので、その凹溝状のセレーション１６のエッジに、伸びようとする導体Ｗａが擦れつつ摺動することによって、導体Ｗａの表面の酸化皮膜が確実に破られることになり、無地部１７においては起こりにくくなる凝着を、導体圧着部１２および導体Ｗａの側部において確実に起こさせることができる。
【００３４】
従って、全体において、必要なだけの凝着を起こさせながら、圧着端子１０と導体Ｗａの伸びを抑制することができるようになり、圧着後の圧着端子１０をコネクタハウジングに収納する場合にも、寸法変化があまりない状態で圧着端子１０を収納できることになり、コネクタハウジングを大きくする必要がなくなる。
【００３５】
また、左右の導体加締片１４の先端部内面にセレーションの非形成域１８が残されているので、導体加締片１４の先端の強度を高めることができる。従って、導体Ｗａを包むように導体加締片１４を加締める際に、導体加締片１４の先端を導体Ｗａの内部に強く食い込ませることができ（図４参照）、機械的接続性と電気的接続性の両方を高めることができる。
【００３６】
また、セレーション１６の溝幅ｔが、電線Ｗの導体Ｗａを構成する素線Ｗｃの径の５０〜１００％の範囲の寸法に設定されているので、素線Ｗｃの表面に付着している酸化皮膜を、セレーション１６のエッジで効率よく剥ぎ取ることができ、凝着性を高めることができる。
【００３７】
また、導体圧着部１２の左右方向の展開長Ｌに対する、左右の導体加締片１４にそれぞれ形成されているセレーション１６の長さＬ１の合計寸法Ｌ１＋Ｌ１の割合を３０％〜６０％の範囲に設定されているので、十分な凝着性を確保しながら、圧着端子１０と導体Ｗａの伸びを抑制することができる。
【００３８】
図５、図６、図７は、本発明の実施形態の圧着端子と比較例の圧着端子を比較実験した結果を示す特性図であり、図５はセレーションの形成の仕方の違いによる固着力の比較を示す特性図、図６はセレーションの形成の仕方の違いによる端子の全長の比較を示す特性図、図７はセレーションの形成の仕方の違いによる電気抵抗値の比較を示す特性図である。
【００３９】
各特性図の中のサンプルＭは、本実施形態の圧着端子に相当するものであり、導体圧着部に３本のセレーションが形成されているものの、左右の導体加締片に分割されているセレーションの間に、セレーション無しの無地部１７が形成されている圧着端子である。また、サンプルＳは、図８の従来品と同様に、導体圧着部に連続した３本のセレーションが形成されているもの、つまり無地部１７のない圧着端子である。なお、図７のＭ１、Ｓ１は初期状態でのサンプルに対する実験データ、Ｍ２、Ｓ２は耐久試験後のサンプルに対する実験データである。
【００４０】
これらのサンプルＭ、Ｓに同じ条件で圧着を行ってデータを収集した。
【００４１】
その結果、図５から、無地部１７を設けた場合（Ｍ）も、固着力は比較例（従来例相当品）Ｓと変わらないことが分かった。
【００４２】
また、図６から、圧縮率が極端に高い場合は、サンプルＭとサンプルＳにたいした差は見られなくなるが、それよりも低い圧縮率（通常の過圧着）の範囲では、サンプルＭの方が、端子の全長伸びを抑制することができ、寸法の変化を抑えられることが分かった。
【００４３】
また、図７から、圧縮率を高めたとき、サンプルＳは抵抗値が大きくなってしまっていたが、サンプルＭは圧縮率の高低に拘わらず、抵抗値の上昇を抑えられることが分かった。
【００４４】
図８は本発明の他の実施形態の圧着端子の構成図で、図８（ａ）は要部の展開図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ矢視断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ矢視断面図、図８（ｄ）は図８（ａ）のＶＩＩＩｄ−ＶＩＩＩｄ矢視断面図、図９は同実施形態の圧着端子を導体に加締めた部分の断面図である。
【００４５】
図８に示すように、この実施形態の圧着端子２０では、左右の導体加締片１４の内面１４ａの各３本のセレーション１６に挟まれる底板１３の内面１３ａに、凸部２１を形成し、その凸部２１の上面に前記無地部１７を設けている。それ以外の点は、前記実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００４６】
このように、左右のセレーション１６で挟まれた底板１３の内面１３ａに凸部２１を設けた場合は、図９に示すように、導体Ｗａを包むように左右の導体加締片１４を加締めたときに、塑性変形する導体Ｗａを凸部２１の存在によって導体加締片１４の側に矢印のように押しやることができる。従って、導体Ｗａがセレーション１６に擦りつけられながら導体Ｗａの軸線方向（図９の紙面に垂直な方向）に摺動する際の押圧力を高めることができ、それにより電線（導体Ｗａ）と端子（導体圧着部１２）の接合性を高めることができる。特にアルミ電線の場合は、導体Ｗａの表面の酸化皮膜を、強い擦り付けによって破れやすくすることができるので、凝着面積を広げることができ、大幅な接合性の向上が図れる。また、凸部２１自体のエッジによっても、導体Ｗａの表面の酸化皮膜を剥がす作用を得ることができるので、より凝着面積を大きく広げることができ、接合性の向上が図れる。
【００４７】
なお、上記実施形態においては、セレーション１６を端子の前後方向に３本設けた例を示したが、セレーション１６の本数は２本以上であれば、３本に限らずに設定することができる。
【００４８】
また、上記実施形態においては、本発明の圧着端子をアルミ電線Ｗに接続する場合について述べたが、銅電線に接続しても同様の効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  圧着端子
１１  電気接続部
１２  導体圧着部
１３  底板
１３ａ  内面
１４  導体加締片
１４ａ  内面
１７  無地部
１８  非形成域
２０  圧着端子
２１  凸部
Ｗ  アルミ電線
Ｗａ  アルミ導体
Ｗｃ  アルミ素線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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