(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラット導体がフラット絶縁層で被覆されたフラットケーブルに、前記フラット導体の箇所で接続端子の各クリンプ片を突き刺し、前記フラットケーブルを突き抜けた前記各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めるフラットケーブルと接続端子の接続方法において、
前記各クリンプ片の先端部を折曲げて加締める過程で、前記フラット導体と前記各クリンプ片とを直流電源に接続して前記フラット導体とクリンプ片との接触部分に電圧を印加し、通電することにより、少なくとも前記フラット導体と前記各クリンプ片との接触部分の温度を該接触部分でフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させるフラットケーブルと接続端子の接続方法。
【請求項２】
フラット導体がフラット絶縁層で被覆されたフラットケーブルに、前記フラット導体の箇所で接続端子の各クリンプ片を突き刺し、前記フラットケーブルを突き抜けた前記各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めるフラットケーブルと接続端子の接続方法において、
前記各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めた直後に、前記フラット導体と前記各クリンプ片とを直流電源に接続して前記フラット導体とクリンプ片との接触部分に電圧を印加し、通電することにより、少なくとも前記フラット導体と前記各クリンプ片との接触部分の温度を該接触部分でフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させるフラットケーブルと接続端子の接続方法。
【請求項３】
前記クリンプ片及びフラット導体が銅材からなっているときに、ローレンツ定数Ｌと、銅材の溶融絶対温度Ｔｍと、室温の絶対温度Ｔｂとから、△Ｖ２  ＝４Ｌ（Ｔｍ２  −Ｔｂ２  ）の式により求められる電圧ΔＶ以上の電圧を前記フラット導体と前記接続端子との間に印加することにより、前記フラット導体と前記接続端子との間に通電して前記フラット導体と前記各クリンプ片との接触部分の温度の上昇を行う請求項１または２に記載のフラットケーブルと接続端子の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器や自動車等の電気配線に使用されるフラットケーブルと接続端子の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器や自動車等の電気配線に、例えば図５に示すように、並設された複数の帯状導体よりなる幅がＷｃのフラット導体１が、ポリエチレンテレフタレートの如きフラット絶縁層２で一括被覆されたフラットケーブル３が用いられるようになってきている。
【０００３】
このフラットケーブル３に、例えば図５に示すような接続端子４を接続することが行われている。接続端子４は、本例では雌形の接続継ぎ手５に一体でＷ（＜Ｗｃ）の幅を有する端子板部６の幅方向の両側に複数のクリンプ片７を突設させた構造になっている。
【０００４】
フラットケーブル３に対する接続端子４の接続は、図６に示すようにフラット導体１の箇所でフラットケーブル３に各クリンプ片７を突き刺し、フラットケーブル３を突き抜けた各クリンプ片７の先端部を円弧状に曲成して加締め、接続端子４をフラットケーブル３に固定し、接続端子４の各クリンプ片７をフラット導体１に導通させることにより行っている。
【０００５】
このフラットケーブル３としては、主としてフラット導体１が、従来の断面丸形の電線導体の断面積に換算して0.3 ｓｑｍｍや0.5 ｓｑｍｍに相当するものが用いられている。
【０００６】
さらに、最近では、配線回路の高密度化によって、厚さが0.15ｍｍ、幅が1.5 ｍｍ〜2.0 ｍｍ程度の非常に狭いフラット導体１を有するフラットケーブル３に、端子板部６の幅が1.2 ｍｍ程度の接続端子４の各クリンプ片７を突き刺して接続することが必要になってきている。
【０００７】
このような幅狭のフラット導体１を有するフラットケーブル３に幅狭の接続端子４の各クリンプ片７を突き刺して接続する場合には、クリンプ片７とフラット導体１との接触面積も小さくなるため、クリンプ片７の突き刺し位置の精度向上と共に突き刺しクリンプ片７とフラット導体１間の一層良好な接合状態が求められるようになってきている。
【０００８】
このような幅狭のフラット導体１を有するフラットケーブル３に幅狭の接続端子４の各クリンプ片７を突き刺して接続する方法として、出願人は特願2001-110086 なる出願をしている。
【０００９】
この出願のフラットケーブルと接続端子の接続方法は、図７に示すようにフラットケーブル３の下に配置して該フラットケーブル３を受けると共に表面に各側のクリンプ片７を受けるクリンプ片受け溝８とフラットケーブル３を突き抜けたクリンプ片７の先端部を曲成して加締めるクリンプ片曲成加締め凹部９とが並設されたフラットケーブル受け金具１０を用いて行う。即ち、最初に接続すべきフラット導体１が２つのクリンプ片受け溝８の上に存在するようにしてフラットケーブル３をフラットケーブル受け金具１０の上に配置し、このフラット導体１の幅内に各クリンプ片７が下向きに存在するようにして接続端子４を配置して、その上に配置したアンビル１１でガイド部材１２をガイドとして接続端子４を加圧して各クリンプ片７がフラット絶縁層２とフラット導体１とを突き抜けるようにしてフラットケーブル３に突き刺す。
【００１０】
次に、矢印Ａで示すように下向きにフラットケーブル受け金具１０を下げて、フラットケーブル３の下面に突出している各クリンプ片７の先端部をクリンプ片受け溝８から外し、次いでフラットケーブル受け金具１０を矢印Ｂ方向に水平移動してクリンプ片曲成加締め凹部９をクリンプ片７に対応させる。かかる状態で、フラットケーブル受け金具１０を矢印Ｃ方向に移動し、各クリンプ片７の先端部をクリンプ片曲成加締め凹部９内に位置させ、フラットケーブル３をフラットケーブル受け金具１０の上面で受ける。
【００１１】
かかる状態で、アンビル１１で端子板部６及びクリンプ片７を圧縮することにより、フラットケーブル３を突き抜けたクリンプ片７の先端部を図８に示すクリンプ片曲成加締め凹部９で円弧状に曲成して加締める。このような接続工程で、幅方向の両側のクリンプ片７の間で該クリンプ片７に沿って伸ばされたフラット導体１の伸び部１ａがクリンプ片７の先端部の曲成加締め部７ａで加締められて加圧接触され電気的接続状態となる。
【００１２】
即ち、この接続方法は、フラット導体１に対してクリンプ片７を位置決めしてフラットケーブル３に突き刺す突き刺し工程と、フラットケーブル３を突き抜けたクリンプ片７の先端部を曲成して加締め曲成加締め工程との２工程で行われる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような２工程で接続作業を行っても、幅狭のフラット導体１を有するフラットケーブル３に幅狭の接続端子４の各クリンプ片７を突き刺して接続する際には、フラット導体１の伸び部１ａと各クリンプ片７の先端部の曲成加締め部７ａとの接触部の接触電気抵抗が高く、さらに厳しい使用環境を想定したサーマルショック試験等の信頼性試験では、まだまだ接続作業による接触電気抵抗のバラツキが大きい問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は、接触電気抵抗のバラツキを小さくすることができるフラットケーブルと接続端子の接続方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フラット導体がフラット絶縁層で被覆されたフラットケーブルに、フラット導体の箇所で接続端子の各クリンプ片を突き刺し、フラットケーブルを突き抜けた各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めるフラットケーブルと接続端子の接続方法を対象とする。
【００１６】
本発明に係るフラットケーブルと接続端子の接続方法では、各クリンプ片の先端部を折曲げて加締める過程で、フラット導体と各クリンプ片とを直流電源に接続してフラット導体と各クリンプ片との接触部分に電圧を印加し、通電することにより、少なくとも前記フラット導体と前記各クリンプ片との接触部分の温度を該接触部分でフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させる。
【００１７】
また、本発明に係るフラットケーブルと接続端子の接続方法では、各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めた直後に、フラット導体と各クリンプ片とを直流電源に接続してフラット導体とクリンプ片との接触部分に電圧を印加し、通電することにより、少なくとも前記フラット導体と前記各クリンプ片との接触部分の温度を該接触部分でフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させる。
【００１８】
クリンプ片及びフラット導体が銅材からなっているときには、ローレンツ定数Ｌと、銅材の溶融絶対温度Ｔｍと、室温の絶対温度Ｔｂとから、△Ｖ２  ＝４Ｌ（Ｔｍ２  −Ｔｂ２  ）の式により求められる電圧ΔＶ以上の電圧をフラット導体と接続端子との間に印加することにより、フラット導体と接続端子との間に通電してフラット導体と各クリンプ片との接触部分の温度の上昇を行うことができる。
【００１９】
上記のように、各クリンプ片の先端部を折曲げて加締める過程でフラット導体と各クリンプ片との接触部分の温度を上昇させると、接触部分の軟化若しくは微細溶融によって、完全に近い接合面、所謂ガスタイト面積が拡大し、接触電気抵抗が小さく、接触電気抵抗のバラツキの少ない電気的接続状態を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るフラットケーブルと接続端子の接続方法の実施の形態の一例を示す通電装置の回路構成図である。
【００２１】
本例のフラットケーブルと接続端子の接続方法では、前述した図７に示すようにフラットケーブル受け金具１０やアンビル１１等を用いたフラットケーブルと接続端子の接続装置１３でフラットケーブル３を突き抜けた各クリンプ片７の先端部を折曲げて加締める工程で、フラット導体１とクリンプ片７とを直流電源１４に接続して可変抵抗１５を介して銅材よりなるフラット導体１とスズメッキされた銅材よりなるクリンプ片７との接触部分１６に電圧を印加し、通電してジュール熱により接触部分１６の温度を該接触部分で接触しているフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させる。この時、通電電流を電流計１７で測定し、接触部分１６に印加した電圧を電圧計１８で測定した。
【００２２】
この際に印加する電圧は、接触部分１６の微細接触部を軟化、溶融させ得る電圧であって、下記の式から実験電圧を求めた。
【００２３】
即ち、接触電気抵抗に電流が流れて生ずる接点間の電圧降下と接触部分１６の軟化温度との間には、ホルンの関係式から次のような関係がある。
【００２４】
△Ｖ２  ＝４Ｌ（Ｔｍ２  −Ｔｂ２  ）
ここで、△Ｖは接触部分１６の軟化に必要な印加電圧値、Ｔｍは銅材の溶融絶対温度、Ｔｂは室温の絶対温度、Ｌはローレンツ定数で、２．４×１０−８（Ｖ／ｄｅｇ）である。
【００２５】
従って、銅材の溶融絶対温度Ｔｍ＝1083＋273 ＝1356Ｋ、室温の絶対温度Ｔｂ＝25＋273 ＝298 Ｋを挿入すれば、△Ｖは約√(0.16)となって0.4 Ｖ以上の電圧を印加する必要があることが判る。
【００２６】
このようにフラット導体１とクリンプ片７との接触部分１６の温度を上げると、接触部分１６の軟化若しくは微細溶融によって、完全に近い接合面、所謂ガスタイト面積が拡大し、接触電気抵抗が小さく、接触電気抵抗のバラツキの少ない電気的接続状態を得ることができる。
【００２７】
図２（Ａ）（Ｂ）は銅材よりなるフラット導体１とスズメッキされた銅材よりなるクリンプ片７とを接触部分１６で接触させた接触初期の状態を示す接触部分１６の拡大断面図及び接触部分１６の接合界面の拡大図を示したものである。
【００２８】
即ち、フラット導体１とクリンプ片７との接触部分１６は、図２（Ａ）に拡大断面図として示すように、部分的に接合した接合部１９と空隙２０とが混在している。
【００２９】
また、この接触部分１６の接合界面は、図２（Ｂ）に拡大図で示すように、部分的に接合した接合部１９が点在した形で接合している。
【００３０】
これに対し、図３（Ａ）（Ｂ）は銅材よりなるフラット導体１とスズメッキされた銅材よりなるクリンプ片７とを接触部分１６で接触させた状態で通電し、ジュール熱で温度上昇させた後の状態を示す接触部分１６の拡大断面図及び接触部分１６の接合界面の拡大図を示したものである。
【００３１】
即ち、接触部分１６に通電すると、銅材よりなるフラット導体１とスズメッキされた銅材よりなるクリンプ片７との軟化、溶融が生じて、図３（Ａ）にフラット導体１とクリンプ片７との接触部分１６、図２（Ｂ）にこの接触部分１６の接合界面の拡大図を示すように、通電前より部分的に接合した接合部１９が拡大して接触部分１６の接触電気抵抗が著しく低下する。
【００３２】
図４は、上記によって求めた結果により、0.5 Ｖの電圧を図１の回路に印加し、通常のフラットケーブルと接続端子の接続装置で接続したサンプルに、クリンプ片７を曲成し加締める過程で通電しないもの（Ａ）と、通電したもの（Ｂ）とを、長期耐久試験として−30℃〜80℃のサーマルショック試験で1000サイクルをかけたときの試験結果を示した図である。
【００３３】
このサーマルショック試験結果から明らかなように、通電したサンプル（Ｂ）の初期接触電気抵抗は、通電しないサンプル（Ａ）の0.6 ｍΩに比べ、0.4 ｍΩと30％近く低下した。さらに、通電しないサンプル（Ａ）に比較して通電したサンプル（Ｂ）は、各サイクルにおいて接触電気抵抗のバラツキが極めて小さい、安定した接触状態を示した。
【００３４】
なお、接続に際しての通電時期は、クリンプ片７によって突き刺されたフラット導体１のクリンプ片７への接触表面が新生面であるので、時間の経過と共にその表面が酸化被膜や硫化被膜に覆われてくることを考えると、クリンプ片７の曲成加締め時、若しくは曲成加締め直後に通電することが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係るフラットケーブルと接続端子の接続方法では、各クリンプ片の先端部を折曲げて加締める過程で、或いは各クリンプ片の先端部を折曲げて加締めた直後に、少なくともフラット導体と各クリンプ片との接触部分の温度を該接触部分で接触しているフラット導体とクリンプ片とに軟化または溶融を生じさせる温度以上の温度まで上昇させるので、フラット導体及びクリンプ片の接触部分の軟化または溶融によって、完全に近い接合面、所謂ガスタイト面積を拡大して、接触電気抵抗が小さく、接触電気抵抗のバラツキの少ない電気的接続状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るフラットケーブルと接続端子の接続方法の実施の形態の一例を示す通電装置の回路構成図である。
【図２】  （Ａ）（Ｂ）はフラット導体とクリンプ片とを接触部分で接触させた接触初期の状態を示す接触部分の拡大断面図及び接触部分の接合界面の拡大図である。
【図３】  （Ａ）（Ｂ）はフラット導体とクリンプ片との接触部分に通電した後の状態を示す接触部分の拡大断面図及び接触部分の接合界面の拡大図である。
【図４】  フラット導体とクリンプ片との接触部分に通電しないものと、通電したもののサーマルショック試験の結果を示す図である。
【図５】  フラットケーブルと接続端子との接続前の状態を示す斜視図である。
【図６】  フラットケーブルと接続端子との接続部の斜視図である。
【図７】  フラットケーブルと接続端子の接続装置の実施状況を示す要部拡大断面図である。
【図８】  フラットケーブルと接続端子との接続部の横断面図である。
【符号の説明】
１  フラット導体
２  フラット絶縁層
３  フラットケーブル
４  接続端子
５  接続継ぎ手
６  端子板部
７  クリンプ片
８  クリンプ片受け溝
９  クリンプ片曲成加締め凹部
１０  フラットケーブル受け金具
１１  アンビル
１２  ガイド部材
１３  接続装置
１４  直流電源
１５  可変抵抗
１６  接触部分
１７  電流計
１８  電圧計
１９  接合部
２０  空隙
【図１】
0003977056.tif 000002
【図２】
0003977056.tif 000003
【図３】
0003977056.tif 000004
【図４】
0003977056.tif 000005
【図５】
0003977056.tif 000006
【図６】
0003977056.tif 000007
【図７】
0003977056.tif 000008
【図８】
0003977056.tif 000009