(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端側に相手端子と嵌合接続するための電気接続部が設けられると共に、後端側に電線の導体に圧着される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状をなす、圧着端子であって、
銅または銅合金よりなる端子母材の表面にスズによるメッキが施されるとともに、前記導体圧着部の前記電線の導体と接触する内面は前記メッキの厚さが２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に設定され、かつ前記電気接続部には前記導体圧着部よりも前記メッキが薄く施された圧着端子を使用し、
前記導体圧着部の前記底板部上に、アルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を挿入し、その状態で、前記一対の導体加締片を内側に曲げて前記アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に加締めることを特徴とするアルミニウム電線に対する端子圧着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム電線に対する端子圧着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
端子と電線を接続する方法として、広く圧着という方法が用いられている。圧着は、端子に設けたＵ字状の導体圧着部に電線の導体露出部を挿入し、その導体露出部を包み込むように導体圧着部を圧着治具等で加締めることにより、導体圧着部に電線を接続するものである。
【０００３】
従来、圧着による接続性能の向上のために、端子の表面にスズメッキを施しておき、これにより圧着性能の向上を図ることが行なわれている。このようなスズメッキした端子を電線に圧着した場合、メッキしたスズが電線の導体と端子母材とを仲介することで、より接続性能の向上が図れることが知られている。また、スズメッキのメッキ厚さを端子の部位に応じて異ならせることにより、圧着用の金型の摩耗を減らしたり、相手端子に電気接続部を嵌合する場合の端子挿入力の低減を図ったりすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、自動車等の車両の内部に配索されるワイヤーハーネスには、銅電線を使用するのが一般的であって、導電性や強度等の特性（物性）に劣るアルミニウム電線は使用が困難であるために、従来ではあまり使われたことがなかった。しかしながら、近年、車両の軽量化およびそれによる低燃費化と、リサイクル性に鑑みて、アルミニウム電線の使用に関する要望が高まっている。
【０００５】
アルミニウム電線を使用する場合、その導体を構成するアルミニウムまたはアルミニウム合金が銅よりも機械強度や電気伝導度が劣ることから、圧着部の接続性能をより高めることが必要となる。また、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体の表面には、通常、固有抵抗値の高い酸化被膜が生成されているので、圧着に際しては、酸化被膜を破りながら、導体同士（端子とアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体と）の十分な接触導通を図らなければならない。しかし、従来では、アルミニウム電線の使用が少ないために、それらの点の十分な検討がなされていないのが現状である。
【特許文献１】特開平１１−１２１０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アルミニウム電線を端子に圧着する場合にも、上述したスズメッキ端子の使用は、接続性能の向上に寄与するが、従来のものでは、まだ十分な性能向上は期待できなかった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アルミニウム電線を使用する場合に、圧着による凝着を促進させることができ、電気接続性能の向上が期待できるアルミニウム電線に対する端子圧着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子圧着方法は、下記（１）を特徴としている。
（１）  前端側に相手端子と嵌合接続するための電気接続部が設けられると共に、後端側に電線の導体に圧着される導体圧着部が設けられ、該導体圧着部が、底板部と、該底板部の両側縁から上方に延長し且つ、接続すべき電線の導体を包み込むように内側に曲げられることで前記導体を前記底板部の上面に密着した状態となるように加締める一対の導体加締片と、を有する断面Ｕ字状をなす、圧着端子であって、
銅または銅合金よりなる端子母材の表面にスズによるメッキが施されるとともに、前記導体圧着部の前記電線の導体と接触する内面は前記メッキの厚さが２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に設定され、かつ前記電気接続部には前記導体圧着部よりも前記メッキが薄く施された圧着端子を使用し、
前記導体圧着部の前記底板部上に、アルミニウム電線のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体を挿入し、その状態で、前記一対の導体加締片を内側に曲げて前記アルミニウム製またはアルミニウム合金製の導体に加締めること。
【０００９】
上記（１）の構成の端子圧着方法によれば、導体圧着部の内面のメッキの厚みを２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に設定したので、銅または銅合金よりなる端子母材にメッキしたスズと電線の導体との凝着性を高めることができ、電気接続の安定を図ることができる。特に、端子母材にメッキしたスズが、圧着により、導体を構成する素線の表面に凝着しながら各素線間の隙間を埋めることになるため、素線間および素線と端子間の接触面積を大きくすることができて、接触抵抗の低減を図ることができる。また、圧着時の塑性変形により、スズ表面が電線の導体と凝着することになるため、ガスタイト構造が得られ、接触信頼性が向上する。
また、銅または銅合金の母材金属にそれより硬度の低いスズをメッキした端子を用いるので、機械的強度を確保しながら、電気接続性能の向上が図れる。
そして、電線の導体を底板部上に載せ、その状態で、一対の導体加締片を導体を包み込むように内側に曲げて加締めることにより、導体圧着部を電線の導体に圧着できるので、信頼性の高い安定した圧着接続部を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電線の導体に接触する端子の導体圧着部の内面のメッキの厚さを２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に設定したので、端子と電線の導体の凝着を促進させることができ、端子と電線の電気接続の信頼性の向上を図れる。
【００１１】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１はアルミニウム電線への端子の圧着方法の説明図、図２はアルミニウム電線に端子の導体圧着部を圧着した部分の断面図、図３は導体圧着部のセレーションのある部分の縦断面図、図４は導体圧着部と電線の導体との関係を示す側断面図、図５はアルミニウム製の導体を構成する素線の隙間に端子にメッキしたスズが入り込んでいる状態を模式的に示す断面図である。
【００１４】
図１において、図中１０は圧着端子、１００はアルミニウム電線、３１、３２は圧着治具の下型と上型である。本実施形態では、銅または銅合金製の端子母材５１（図５）の表面に、電気接続性能の向上のためのスズメッキ５２が施された圧着端子１０を使用する。また、アルミニウム電線１００は、絶縁被覆１００ｂの中心に、撚線等の形態の複数の素線１００ｃ（図５）の束からなるアルミニウム製の導体１００ａを有するものである。
【００１５】
圧着端子１０は、その長手方向（以下、この方向を「前後方向」、これと直交する方向を「左右方向」と呼ぶ。）の前端側に相手方端子等に対する電気接続部１２を備え、後端側にアルミニウム電線１００の先端の露出導体（アルミニウム製の導体）１００ａに加締められる導体圧着部１３と、アルミニウム電線１００の被覆１００ｂを有する部分に加締められる被覆加締部１４とを備えており、これら電気接続部１２と導体圧着部１３と被覆加締部１４は、共通の底板部１１を含むものとして構成されている。
【００１６】
導体圧着部１３は、電気接続部１２から連続する底板部１１の左右方向両側縁に、一対の導体加締片１３ａを起立形成した断面Ｕ字状の部分であり、その内面には、圧着端子１０の左右方向に延びる複数本のセレーション（即ち、プレスにより線打ちした浅い溝）１３ｂが設けられている。また、被覆加締部１４は、底板部１１の左右方向両側縁に、一対の被覆加締片１４ａを起立形成した断面Ｕ字状の部分であり、導体圧着部１３と被覆加締部１４は、前後方向に適当な間隔をおいて配置されている。
【００１７】
スズメッキ５２は、圧着端子１０の前端側の電気接続部１２については薄く施されているものの、圧着端子１０の後端側の導体圧着部１３や被覆加締部１４については厚く施されている。図１において、メッキの厚さが厚い部分を斜線Ｓを付して示してある。特に、導体加締片１３ａを加締めた際にアルミニウム電線１００のアルミニウム製の導体１００ａに接触する部分である導体圧着部１３の内面については、スズメッキ５２の厚みが、２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に設定されている。また、電気接続部１２については、あまりメッキ厚を大きくすると、電気接触性能を悪化させるおそれがあるので、一般的な厚み５．０μｍ以下に設定されている。
【００１８】
この構成の圧着端子１０をアルミニウム電線１００の先端の露出導体１００ａに圧着する場合、まず、下型３１の載置面３１ａ上に圧着端子１０を載せると共に、アルミニウム電線１００の先端の露出導体（アルミニウム製の導体）１００ａを導体圧着部１３の導体加締片１３ａ間に挿入し、かつ、底板部１１上に載せる。そして、上型３２を下降させることにより、上型３２の案内斜面３２ａで導体加締片１３ａの先端側を徐々に内側に倒し、さらに最終的には、案内斜面３２ａから中央の山形部３２ｂに連なる湾曲面で、導体加締片１３ａの先端をアルミニウム製の導体１００ａ側に折り返すように丸めて、図２に示すように、それら先端同士を擦り合わせながらアルミニウム製の導体１００ａに食い込ませることにより、アルミニウム製の導体１００ａを包むように導体加締片１３ａを加締める。被覆加締部１４については、導体圧着部１３の加締めに先だって、予め前述と同様にアルミニウム製の導体１００の被覆１００ｂを有する部分に加締める。
【００１９】
このように導体加締片１３ａを加締めることによって導体圧着部１３をアルミニウム電線１００のアルミニウム製の導体１００ａに圧着した場合、圧着端子１０を構成する導電性金属とアルミニウム電線１００のアルミニウム製の導体１００ａとを凝着（分子や原子レベルで結合）させることができ、圧着端子１０とアルミニウム電線１００とを電気的および機械的に強く結合することができる。
【００２０】
即ち、圧着端子１０の導体圧着部１３の内面のメッキの厚みを２．１μｍ〜５．０μｍの範囲に厚めに設定しているので、図４に示すように、端子母材５１上にメッキしたスズとアルミニウム電線１００のアルミニウム製の導体１００ａとの凝着性を高めることができ、電気接続の安定を図ることができる。特に、図５に示すように、端子母材５１上のスズメッキ５２のスズが、圧着により、アルミニウム製の導体を構成する素線１００ｃの表面に凝着しながら各素線１００ｃ間の隙間を埋めることになるため、素線１００ｃ間および素線１００ｃと端子間の接触面積を大きくすることができて、接触抵抗の低減を図ることができる。また、圧着時の塑性変形により、端子母材５１のスズメッキ５２の新たな金属表面がアルミニウム製の導体１００ａと凝着することになるため、ガスタイト構造が得られ、接触信頼性が向上する。この場合、導体圧着部１３の内面のスズメッキの厚みが２．０μｍ以下の場合は、アルミニウム製の導体１００ａに対する凝着が不足するおそれがあり、５．０μｍを超える場合は加工しにくくなる問題がある。
【００２１】
また、図３に示すように、導体圧着部１３の内面にセレーション１３ｂがある場合は、そのセレーション１３ｂに、圧着によって変形したスズメッキ５２（図５参照）が入り込みながらアルミニウム製の導体１００ａと凝着することになるので、アルミニウム電線１００の軸方向に対する圧着端子１０の結合強度が高まる。
【００２２】
次に、圧着端子１０の後端側（導体圧着部１３のある部分）だけを厚くメッキするための方法について簡単に説明する。
【００２３】
図６は第１の方法の説明図である。この方法では、プレス加工後のキャリー２００に、連なった状態の圧着端子１０の前端側（電気接触部１２のある部分）をメッキ槽２５０内のメッキ液２５２上に出し、圧着端子１０の後端側（導体圧着部１３や被覆加締片１４のある部分）をメッキ液２５２内に浸漬させて、圧着端子１０を水平に移動させながらメッキを行う。このように選択的にメッキを行うことにより、導体圧着部１３を含む圧着端子１０の後端側だけを厚くメッキすることができる。
【００２４】
図７は第２の方法の説明図である。この方法では、プレス加工後のキャリー２００に連らなった状態の圧着端子１０を、前端側（電気接触部１２のある部分）を上に向け、後端側（導体圧着部１３や被覆加締片１４のある部分）を下に向けた姿勢で、下から上に向けて斜めに移動させながらメッキ液２５２中を通過させる。このように斜めに移動させると、メッキ液２５２に浴している時間が、圧着端子１０の前端側に比して後端側の方が長くなる。従って、メッキ液２５２に浴している時間が長い部分のメッキ厚が大きくなり、メッキ液２５２に浴している時間の短い部分のメッキ厚が小さくなり、導体圧着部１３を含む圧着端子１０の後端側だけを厚くメッキすることができる。
【００２５】
図８は第３の方法の説明図である。この方法では、圧着端子をプレス加工する前の素材３００の段階で、前端側の電気接触部となる部分３１２と後端側の導体圧着部や被覆加締部となる部分３１５とを区別し、前者の領域にマスキング３５０を施して、後者の領域だけを選択的にメッキする。そして、メッキ後に電気接続部や導体圧着部、被覆加締部をプレス加工することにより、後端側だけがメッキ厚の大きくなった圧着端子を得ることができる。
このようにマスキング３５０を施してメッキする場合は、素材３００の片面だけをメッキすることができるので、圧着端子の導体圧着部の内面だけメッキ厚を大きくすることができる。
【００２６】
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材質、形状、寸法、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。
【００２７】
例えば、アルミニウム電線Ｗの導体Ｗａをアルミニウム合金製としてもよい。当該アルミニウム合金の具体例としては、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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態のアルミニウム電線への圧着端子の圧着方法の説明図である。
【図２】前記アルミニウム電線に圧着端子の導体圧着部を圧着した部分の断面図である。
【図３】前記導体圧着部のセレーションのある部分の縦断面図である。
【図４】前記導体圧着部と電線の導体との関係を示す側断面図である。
【図５】前記導体圧着部分においてアルミニウム製の導体を構成する素線の隙間に端子にメッキしたスズが入り込んでいる状態を模式的に示す断面図である。
【図６】メッキ厚を選択的に厚く形成する場合の方法の説明図である。
【図７】メッキ厚を選択的に厚く形成する場合の別の方法の説明図である。
【図８】メッキ厚を選択的に厚く形成する場合の更に別の方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：圧着端子
１１：底板部
１２：電気接続部
１３：導体圧着部
１３ａ：導体加締片
５１：端子母材
５２：スズメッキ
１００：アルミニウム電線
１００ａ：アルミニウム製の導体
【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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