圧着端子
【課題】圧着後の状態におけるセレーション角度の変化を抑制する。
【解決手段】電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が、底板と、底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された導体を包むように加締める一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されると共に、導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、導体圧着部の内面に凹状のセレーションとして、多数の円形の凹部２０が互いに離間した状態で点在するように設けられ、各円形の凹部２０の内底面２１の直径ｄが０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１７±０．０９ｍｍに設定されている。
【解決手段】電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が、底板と、底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された導体を包むように加締める一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されると共に、導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、導体圧着部の内面に凹状のセレーションとして、多数の円形の凹部２０が互いに離間した状態で点在するように設けられ、各円形の凹部２０の内底面２１の直径ｄが０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１７±０．０９ｍｍに設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面Ｕ字状の導体圧着部の内面に凹状のセレーションを有したオープンバレルタイプの圧着端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の圧着端子は、例えば、特許文献１に示されるように、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向と同じ方向）の前部に、相手コネクタ側の端子に接続される電気接続部を備え、この電気接続部の後部に電線の端末にて露出した導体に加締められる導体圧着部を備え、さらに導体圧着部の後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部を備えている。
【０００３】
導体圧着部は、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部も同様に、底板と、この底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締める一対の被覆加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、導体圧着部の内面には、電線の導体の延びる方向（端子長手方向）と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーションが設けられている。
【０００４】
図１０（ａ）は、従来例の圧着端子の導体圧着部の展開形状を示している。この圧着端子２００の導体圧着部２１３は、底板２１５と、この底板２１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板２１５の内面上に配された電線の導体を包むように加締める一対の導体加締片２１３ａ，２１３ａとで形成されている。図１０（ａ）は展開形状を示しているが、実際には、圧着前の状態において導体圧着部２１３は、断面略Ｕ字状に曲げられている。そして、導体圧着部２１３の内面に、電線の導体の延びる方向と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーション２２０が設けられている。
【０００５】
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。凹溝状のセレーション２２０の断面形状は、通常は矩形状か逆台形状になっている。この明細書では、セレーション２２０の内底面の延長面と内側面とのなす角度θをセレーション角度と呼ぶ。このセレーション角度θは一般的に４５°〜９０°の範囲に設定されている。
【０００６】
このように構成された圧着端子２００の導体圧着部２１３を図示しない電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子２００を載せると共に、電線の導体を導体圧着部２１３の一対の導体加締片２１３ａ，２１３ａ間に挿入し、底板２１５の上面に載せる。そして、上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片２１３ａの先端側を徐々に内側に倒して行く。この後さらに上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片２１３ａの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片２１３ａの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包み込むように導体加締片２１３ａを加締める。以上の操作により、圧着端子２００の導体圧着部２１３を電線の導体に圧着によって接続することができる。この圧着の際、加圧力により電線の導体は、導体圧着部２１３の内面のセレーション２２０の中に塑性変形しながら入り込み、これにより、端子２００と電線の電気的および機械的な接合が強化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９８７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、圧着時の加圧力により、凹状のセレーション２２０の形状、特にセレーション角度θが大幅に減少（ここでは、このセレーション角度の変化を「角度変形」ともいう）すると、導体の素線へ伝わる応力が低下してセレーション機能が十分に発揮されなくなったり、端子と導体の間の相対摺動距離が減少して圧着性能を十分に確保するだけの凝着量（分子や原子のレベルの金属の結合量）を得ることができなくなったりし、その結果、圧着性能の低下につながるという問題がある。
【０００９】
例えば、図１１（ａ）に示すように、従来の凹溝状のセレーション２２０の場合、圧縮率が大きくなるに従いセレーション角度が大幅に減少していくことが確認されている。また、図１１（ｂ）に示すように、圧縮率が大きくなるに従い導体に加わる応力は増えていくのであるが、角度変形がない場合に比べて角度変形がある場合は、応力の増加率がかなり低下することが確認されている。
【００１０】
従って、圧着性能向上のためには、圧着によって、導体に働く応力を高くすることと、端子と導体の間の凝着量を増やすことが重要であるが、このように導体の応力を高くしたり、凝着量を増やしたりするためには、セレーションの角度変形を抑えて、セレーション機能を十分に発揮させたり、端子と導体の間の相対摺動距離を増加させたりすることが必要である。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、圧着後の状態におけるセレーション角度（凹状のセレーションの内底面の延長面と内側面とのなす角度）の変化を抑制することができ、それにより、電線の導体に加わる応力を増加させることができる共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能の向上を図ることが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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、この電気接続部の後部に電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、この導体圧着部が、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が前記電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、前記各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧着端子であって、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、前記円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明の圧着端子によれば、導体圧着部の内面に凹状のセレーションとして、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられており、これら各円形の凹部の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定されているので、セレーションを形成した部分の断面二次モーメントを、矩形状の凹部でセレーションが構成されている場合や矩形断面の溝としてセレーションが構成されている場合に比べて格段に大きくすることができる。従って、断面二次モーメントが高くなることにより、圧着時の円形の凹部の内側面の倒れ変形、つまり圧着後の状態におけるセレーション角度（各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなす角度）の減少を小さく抑えることがてきて、円形の凹部の周縁や内側面と塑性変形する導体との引っ掛かりを強めることができる。その結果、端子側の変形が小さくなる分、電線の導体（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて端子と導体の凝着量を増大させることができ、圧着性能（電気的および機械的な結合性能）を向上させることができる。
【００１５】
請求項２の発明の圧着端子によれば、各円形の凹部の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されているので、セレーション部分の断面二次モーメントを効果的に大きくすることができ、圧着後の状態におけるセレーション角度の変形を可及的に小さく抑えることができる。その結果、電線の導体（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能をより一段と向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の圧着端子の外観斜視図である。
【図２】同圧着端子の導体圧着部の展開形状を示す平面図である。
【図３】同導体圧着部の圧着前の状態における小円形の凹部（セレーション角度θ＝９０°の場合）の拡大断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、圧着時に、導体圧着部の小円形の凹部に導体が塑性変形しながら入り込む様子を模式的に順を追って示す拡大断面図である。
【図５】同導体圧着部のセレーション部分の断面二次モーメントの計算要領を説明するための図で、（ａ）は小円形の凹部のある部分を示す斜視図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は断面二次モーメントの計算モデルの斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態との比較のために示す矩形状の凹部の説明図で、（ａ）は矩形状の凹部のある部分を示す斜視図、（ｂ）は断面二次モーメントの計算モデルの斜視図である。
【図７】円形の凹部と矩形の凹部に働く応力の比較図で、（ａ）は円形の凹部の周縁に全周にわたり均等に応力が作用していることを示す図、（ｂ）は矩形の凹部の周縁に不均等に応力が作用していることを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の圧着端子における小円形の凹部（セレーション角度θ＝７０°の場合）の拡大断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の圧着端子の説明図で、（ａ）は導体圧着部の展開形状を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１０】従来の圧着端子の導体圧着部の説明図で、（ａ）は展開形状を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１１】圧着時にセレーション角度が変化する場合と変化しない場合を比較した図で、（ａ）は圧縮率とセレーション角度の関係を示す特性図、（ｂ）は圧縮率と導体に働く応力との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は第１実施形態の圧着端子の外観斜視図、図２は同圧着端子の導体圧着部の展開形状を示す平面図、図３は同導体圧着部の圧着前の状態における小円形の凹部の拡大断面図、図４（ａ）〜（ｄ）は、圧着時に、導体圧着部の小円形の凹部に導体が塑性変形しながら入り込む様子を模式的に順を追って示す拡大断面図である。
【００１９】
図１に示すように、この圧着端子１０は、雌型のもので、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向つまり電線の延びる方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の雄端子に接続されるボックス型の電気接続部１１を備え、この電気接続部１１の後部に、電線（図示略）の端末にて露出した導体Ｗａ（図４参照）に加締められる導体圧着部１３を備え、さらに導体圧着部１３の後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部１４を備えている。また、電気接続部１１と導体圧着部１３との間に、それらの間を繋ぐ繋ぎ部１２を備えている。
【００２０】
導体圧着部１３は、電気接続部１１から被覆加締部１４まで共通の底板１５と、この底板１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板１５の内面上に配された電線の導体を包むように加締める一対の導体加締片１３ａ，１３ａとで断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１４は、前記共通の底板１５と、この底板１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板１５の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締める一対の被覆加締片１４ａ，１４ａとで断面略Ｕ字状に形成されている。
【００２１】
また、図２に示すように、導体圧着部１３が電線の導体Ｗａに圧着される前の状態において、導体圧着部１３の内面（電線の導体に接する側の面）には、凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で千鳥状に点在するように設けられている。
【００２２】
図３に示すように、各小円形の凹部２０の断面形状は矩形状になっており、凹部２０の内底面２１は、導体圧着部１３の凹部２０を形成していない表面とほぼ平行に形成されている。この導体圧着部１３のセレーション（小円形の凹部２０）は、凹部２０に対応した多数の円柱状の凸部を有した金型でプレス加工することにより製作されており、セレーションとしての凹部２０の内側面２２と内底面２１の交わる内周隅部や凹部２０の周縁には適当な大きさのアールが設けられている。なお、圧着端子１０の素材は銅合金等であり、素材の表面にはメッキ処理等が施されている。
【００２３】
また、図３に示すように、各小円形の凹部２０の直径ｄは０．３±０．０４ｍｍ（つまり、直径０．２６〜０．３４ｍｍであり、半径ｒ１は０．１３〜０．１７ｍｍである）に設定され、深さｈは０．０５±０．０２ｍｍに設定され、各小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θは６０°〜９０°（本第１実施形態の場合は９０°）に設定されている。また、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂは０．１７±０．０９ｍｍ（つまり０．０８〜０．２６ｍｍ）に設定され、小円形の凹部２０のピッチＰ（隣接する凹部２０の中心線間の距離）は０．４７±０．０５ｍｍ（つまり０．４２〜０．５２ｍｍ）に設定されている。
【００２４】
この圧着端子１０の導体圧着部１３を電線の端末の導体Ｗａ（図４参照）に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０を載せると共に、電線の端末の導体Ｗａを導体圧着部１３の導体加締片１３ａ間に挿入し、底板１５の上面（丸めたときに内側になる内面）に載せる。この場合の電線の導体Ｗａは、多数本の素線Ｗｔを撚り合わせて線材として形成したもので、材質は銅またはアルミ（合金を含む）等である。
【００２５】
そして、導体Ｗａをセットした上で上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で一対の導体加締片１３ａ，１３ａの先端側を徐々に内側に倒して行く。その後さらに上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片１３ａの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１３ａの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体Ｗａを包み込むように導体加締片１３ａを加締める。
【００２６】
以上の操作により、圧着端子１０の導体圧着部１３を電線の導体Ｗａに圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１４についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１４ａを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１４ａを電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。これにより、圧着端子１０を電線に電気的および機械的に接続することができる。
【００２７】
ところで、導体圧着部１３の圧着の過程において、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、小円形の凹部２０の中に徐々に導体Ｗａが塑性変形しながら入り込んで行き、凹部２０の内面に沿ってスムーズに導体Ｗａが流動しながら凹部２０を埋めていく。その際、加圧力が導体Ｗａと端子１０の両方に加わることにより、凹部２０の周縁に対する導体Ｗａによる接触圧が、加圧力が増加するに従い徐々に高まって行き、その力が凹部２０の周縁を外側に変形させようとする。この力によって凹部２０の周縁が外側に大きく変形していくと、凹部２０の内側面２２が外側に倒れてセレーション角度θが大きく減少することになる。そうなると、圧縮率（圧着による圧着部の断面積の減少率）に応じた導体Ｗａに加わる応力の増加率が低下する上、導体Ｗａと端子１０の間の相対摺動距離が小さくなってしまう。
【００２８】
この点、本第１実施形態のように、凹部２０が平面視円形をなしていること、また、凹部２０の寸法やその周辺の寸法が前記のように設定されていることによって、凹部２０をを設けた部分の剛性が従来の凹溝状のセレーションと比べて格段に高まっており、それによって、凹部２０の変形、特にセレーション角度θの変形が抑えられる。
【００２９】
以下において、その点について検討してみる。図５（ａ）に示すように、円形の凹部２０（円形セレーションまたは丸形セレーションと呼ぶこともある）には、圧着時の加圧力によって、例えば、凹部２０のセレーション角度θを減少させる方向に力Ｆが作用する。このような力Ｆが働いたときの凹部２０の周壁部分の剛性について考えてみると、凹部２０の周壁部分は、半円筒のモデルＭ１とみることができる。そこで、このモデルＭ１での断面二次モーメントを計算してみる。
【００３０】
半円筒状の部材の断面二次モーメントＩは、次の公式（数式１）から求めることができる。
【００３１】
［数式１］
Ｉ＝０．１０９８（ｒ２４−ｒ１４）−０．２８３ｒ２２・ｒ１２（ｒ２−ｒ１）／（ｒ２＋ｒ１）
ただし、ｒ１は円形の凹部２０の半径で、断面半円弧状部材の内径である。また、ｒ２はｒ１に平面部の長さｂを加えた寸法で、半円筒状の部材の外径である。
【００３２】
断面二次モーメントを幾つかの寸法例について計算してみた結果は、次の表１のようになった。評価を○にしたものが本発明に含まれるもので、評価を×にしたものは本発明の範囲外のものである。
【００３３】
［表１］
評価 平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
○ ０．２６ ０．１３ ２．１５×１０−３
○ ０．１８ ０．１７ １．２１×１０−３
○ ０．１６ ０．１３ ５．９２×１０−４
◎ ０．１５ ０．１５ ６．４３×１０−４
○ ０．０８ ０．１７ ２．４０×１０−４
× ０．０５ ０．１８ １．３３×１０−４
一方、比較例として、凹状のセレーションとして円形の凹部２０ではなく、図６（ａ）に示すように、矩形の凹部１２０を設けた場合について計算してみた。その場合は、図６（ｂ）に示すように、加圧力を受ける部分が平面壁のモデルＭ２として見ることができる。このモデルＭ２においては、断面二次モーメントＩが公式（数式２）から次のようになる。
【００３４】
［数式２］
Ｉ＝ｂｈ３／１２
ただし、ｂは平面壁の幅寸法、ｈは奥行き寸法である。
【００３５】
例えば、上記の表１の◎評価のものと寸法的に近い値として、ｂ＝０．３ｍｍ、ｈ＝０．１５ｍｍの場合を計算してみると、Ｉ＝８．４４×１０−５ｍｍ４となり、◎評価の円形の凹部２０の場合と比べて１桁違う断面二次モーメントとなる。つまり、平面視矩形の凹部１２０の場合と比べると、円形の凹部２０をセレーションとして設けることにより、かなり大きな断面二次モーメントを得ることができる。
【００３６】
従って、この圧着端子１０によれば、次の効果を得ることができる。
【００３７】
即ち、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で点在するように設けられており、それら各小円形の凹部２０の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、各小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１７±０．０９ｍｍに設定されているので、セレーションを形成した部分の断面二次モーメントを、矩形状の凹部でセレーションが構成されている場合や矩形断面の溝としてセレーションが構成されている場合に比べて格段に大きくすることができる。
【００３８】
従って、断面二次モーメントが高くなることにより、圧着時の小円形の凹部２０の内側面２２の倒れ変形、つまり圧着後の状態におけるセレーション角度θ（各小円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなす角度）の減少を小さく抑えることがてきて、小円形の凹部２０の周縁や内側面２２と塑性変形する導体Ｗａとの引っ掛かりを強めることができる。その結果、端子１０側の変形が小さくなる分、電線の導体Ｗａ（素線Ｗｔ）に作用する応力を増加させることができると共に、端子１０と導体Ｗａの間の相対摺動距離を大きくすることができて端子１０と導体Ｗａの凝着量を増大させることができ、圧着性能（電気的および機械的な結合性能）を向上させることができる。
【００３９】
図７は円形の凹部と矩形の凹部に働く応力の比較図で、図７（ａ）は円形の凹部の周縁に全周にわたり均等に応力が作用していることを示す図、図７（ｂ）は矩形の凹部の周縁に不均等に応力が作用していることを示す図である。この図７に示すように、円形の凹部２０の場合は、凹部２０の周辺の全周に均等に応力が作用するので、全周で応力に抵抗することができて、変形を少なくすることができるが、矩形の凹部１２０の場合は、矩形の凹部１２０の各辺の中央に強く応力が集中することになるので、それらの部分が変形しやすくなる。
【００４０】
次に、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして複数列配置できる小円形の凹部２０の最大径（最大直径）と最小径（最小直径）について検討する。
【００４１】
次の表２には、各小円形の凹部２０の直径が１（±０．０４）ｍｍ〜０．０５（±０．０４）ｍｍの場合の断面二次モーメントの数値を表し、表３はそれらに対応する平面視矩形の凹部１２０の場合の断面二次モーメントの数値を表す。
【００４２】
［表２］
評価 平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
× ０．１５ ０．５ ８．８４×１０−３
○ ０．１５ ０．４ ５．０７×１０−３
○ ０．１５ ０．２５ １．７３×１０−３
○ ０．１５ ０．２ １．０９×１０−３
◎ ０．１５ ０．１５ ６．４３×１０−４
○ ０．１５ ０．１２ ４．４６×１０−４
○ ０．１５ ０．１ ３．４２×１０−４
○ ０．１５ ０．０７５ ２．３８×１０−４
× ０．１５ ０．０７ ２．２０×１０−４
× ０．１５ ０．０５ １．５８×１０−４
× ０．１５ ０．０２５ ９．８９×１０−５
［表３］
平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
０．１５ ０．５ ２．８１×１０−４
０．１５ ０．４ ２．２５×１０−４
０．１５ ０．２５ １．４１×１０−４
０．１５ ０．２ １．１３×１０−４
０．１５ ０．１５ ８．４４×１０−５
０．１５ ０．１２ ６．７５×１０−５
０．１５ ０．１ ５．６３×１０−５
０．１５ ０．０７５ ４．２２×１０−５
０．１５ ０．０７ ３．９４×１０−５
０．１５ ０．０５ ２．８１×１０−５
０．１５ ０．０２５ １．４１×１０−５
その結果、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして多数配置できる小円形の凹部２０の最大径（ｄ）は０．８±０．０４ｍｍの範囲までが適用可能であり、また、最小径（ｄ）は０．１５±０．０４ｍｍの範囲までが適用可能である。
【００４３】
即ち、導体圧着部１３の多数の小円形の凹部２０に例えばアルミ電線が入り込む最小径は、主な電線材料のヤング率がＣｕ：１３０ＧＰａに対し、アルミ：７０ＧＰａとなっており、小円形の凹部２０からなるセレーションに入り易くなることが予想される。Ｃｕ電線での最適直径が０．２７５ｍｍ（約０．３ｍｍ）であり、アルミ電線のヤング率が約５４％低減することから、最適直径も比例して縮小することが予測される。そのため、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして複数列配置できる小円形の凹部２０の最小径は、ｄ＝０．２７５×０．５４＝０．１４８５ｍｍ（約０．１５ｍｍ）となる。
【００４４】
図８は第２実施形態の圧着端子におけるセレーションとしての小円形の凹部２０の断面図である。
【００４５】
この第２実施形態の圧着端子においては、小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが７０°に設定されている。
【００４６】
また、小円形の凹部２０の内底面の直径ｄが０．３ｍｍに設定され、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１５ｍｍに設定されている。
【００４７】
従って、断面二次モーメントを計算するモデルのｒ１＝０．１５ｍｍ、ｒ２＝０．３ｍｍの場合である。この場合、凹部２０の上面の半径は、周縁にアールがついていて測定が難しいため採用しない。
【００４８】
このように構成することにより、セレーション部分の断面二次モーメントを効果的に大きくすることができ、圧着後の状態におけるセレーション角度の変形を可及的に小さく抑えることができる。その結果、電線の導体Ｗａ（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子１０と導体Ｗａの間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能をより一段と向上させることができる。
【００４９】
図９は本発明の第３実施形態の圧着端子の説明図で、図９（ａ）は導体圧着部の展開形状を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００５０】
この第３実施形態では、端子のサイズ縮小のため、セレーションとして設けた小円形の凹部２０の個数が第１実施形態の場合よりも少なくなっている。
【００５１】
また、セレーションとしての小円形の凹部２０が点在する領域の前後に、圧着時の電線の導体の前後方向の延びを規制するための直線状の凸部２５が端子幅方向に交差するように設けられている。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、小円形の凹部２０が第１実施形態と同様に設けられていることにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 圧着端子
１１ 電気接続部
１３ 導体圧着部
１３ａ 導体加締片
１５ 底板
２０ 円形の凹部（凹状のセレーション）
２１ 内底面
２１ａ 延長面
２２ 内側面
Ｗａ 導体
ｄ 直径
θ セレーション角度
ｂ 平面部の最短距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面Ｕ字状の導体圧着部の内面に凹状のセレーションを有したオープンバレルタイプの圧着端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の圧着端子は、例えば、特許文献１に示されるように、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向と同じ方向）の前部に、相手コネクタ側の端子に接続される電気接続部を備え、この電気接続部の後部に電線の端末にて露出した導体に加締められる導体圧着部を備え、さらに導体圧着部の後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部を備えている。
【０００３】
導体圧着部は、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部も同様に、底板と、この底板の左右両側縁から上方に延設されて該底板の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締める一対の被覆加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されている。また、導体圧着部の内面には、電線の導体の延びる方向（端子長手方向）と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーションが設けられている。
【０００４】
図１０（ａ）は、従来例の圧着端子の導体圧着部の展開形状を示している。この圧着端子２００の導体圧着部２１３は、底板２１５と、この底板２１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板２１５の内面上に配された電線の導体を包むように加締める一対の導体加締片２１３ａ，２１３ａとで形成されている。図１０（ａ）は展開形状を示しているが、実際には、圧着前の状態において導体圧着部２１３は、断面略Ｕ字状に曲げられている。そして、導体圧着部２１３の内面に、電線の導体の延びる方向と直交する方向に延びる複数本の凹溝状のセレーション２２０が設けられている。
【０００５】
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。凹溝状のセレーション２２０の断面形状は、通常は矩形状か逆台形状になっている。この明細書では、セレーション２２０の内底面の延長面と内側面とのなす角度θをセレーション角度と呼ぶ。このセレーション角度θは一般的に４５°〜９０°の範囲に設定されている。
【０００６】
このように構成された圧着端子２００の導体圧着部２１３を図示しない電線の端末の導体に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子２００を載せると共に、電線の導体を導体圧着部２１３の一対の導体加締片２１３ａ，２１３ａ間に挿入し、底板２１５の上面に載せる。そして、上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で導体加締片２１３ａの先端側を徐々に内側に倒して行く。この後さらに上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片２１３ａの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片２１３ａの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体を包み込むように導体加締片２１３ａを加締める。以上の操作により、圧着端子２００の導体圧着部２１３を電線の導体に圧着によって接続することができる。この圧着の際、加圧力により電線の導体は、導体圧着部２１３の内面のセレーション２２０の中に塑性変形しながら入り込み、これにより、端子２００と電線の電気的および機械的な接合が強化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９８７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、圧着時の加圧力により、凹状のセレーション２２０の形状、特にセレーション角度θが大幅に減少（ここでは、このセレーション角度の変化を「角度変形」ともいう）すると、導体の素線へ伝わる応力が低下してセレーション機能が十分に発揮されなくなったり、端子と導体の間の相対摺動距離が減少して圧着性能を十分に確保するだけの凝着量（分子や原子のレベルの金属の結合量）を得ることができなくなったりし、その結果、圧着性能の低下につながるという問題がある。
【０００９】
例えば、図１１（ａ）に示すように、従来の凹溝状のセレーション２２０の場合、圧縮率が大きくなるに従いセレーション角度が大幅に減少していくことが確認されている。また、図１１（ｂ）に示すように、圧縮率が大きくなるに従い導体に加わる応力は増えていくのであるが、角度変形がない場合に比べて角度変形がある場合は、応力の増加率がかなり低下することが確認されている。
【００１０】
従って、圧着性能向上のためには、圧着によって、導体に働く応力を高くすることと、端子と導体の間の凝着量を増やすことが重要であるが、このように導体の応力を高くしたり、凝着量を増やしたりするためには、セレーションの角度変形を抑えて、セレーション機能を十分に発揮させたり、端子と導体の間の相対摺動距離を増加させたりすることが必要である。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、圧着後の状態におけるセレーション角度（凹状のセレーションの内底面の延長面と内側面とのなす角度）の変化を抑制することができ、それにより、電線の導体に加わる応力を増加させることができる共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能の向上を図ることが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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、この電気接続部の後部に電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、この導体圧着部が、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片とで断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が前記電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、前記各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧着端子であって、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、前記円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明の圧着端子によれば、導体圧着部の内面に凹状のセレーションとして、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられており、これら各円形の凹部の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定されているので、セレーションを形成した部分の断面二次モーメントを、矩形状の凹部でセレーションが構成されている場合や矩形断面の溝としてセレーションが構成されている場合に比べて格段に大きくすることができる。従って、断面二次モーメントが高くなることにより、圧着時の円形の凹部の内側面の倒れ変形、つまり圧着後の状態におけるセレーション角度（各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなす角度）の減少を小さく抑えることがてきて、円形の凹部の周縁や内側面と塑性変形する導体との引っ掛かりを強めることができる。その結果、端子側の変形が小さくなる分、電線の導体（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて端子と導体の凝着量を増大させることができ、圧着性能（電気的および機械的な結合性能）を向上させることができる。
【００１５】
請求項２の発明の圧着端子によれば、各円形の凹部の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されているので、セレーション部分の断面二次モーメントを効果的に大きくすることができ、圧着後の状態におけるセレーション角度の変形を可及的に小さく抑えることができる。その結果、電線の導体（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子と導体の間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能をより一段と向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の圧着端子の外観斜視図である。
【図２】同圧着端子の導体圧着部の展開形状を示す平面図である。
【図３】同導体圧着部の圧着前の状態における小円形の凹部（セレーション角度θ＝９０°の場合）の拡大断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、圧着時に、導体圧着部の小円形の凹部に導体が塑性変形しながら入り込む様子を模式的に順を追って示す拡大断面図である。
【図５】同導体圧着部のセレーション部分の断面二次モーメントの計算要領を説明するための図で、（ａ）は小円形の凹部のある部分を示す斜視図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は断面二次モーメントの計算モデルの斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態との比較のために示す矩形状の凹部の説明図で、（ａ）は矩形状の凹部のある部分を示す斜視図、（ｂ）は断面二次モーメントの計算モデルの斜視図である。
【図７】円形の凹部と矩形の凹部に働く応力の比較図で、（ａ）は円形の凹部の周縁に全周にわたり均等に応力が作用していることを示す図、（ｂ）は矩形の凹部の周縁に不均等に応力が作用していることを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の圧着端子における小円形の凹部（セレーション角度θ＝７０°の場合）の拡大断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の圧着端子の説明図で、（ａ）は導体圧着部の展開形状を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１０】従来の圧着端子の導体圧着部の説明図で、（ａ）は展開形状を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１１】圧着時にセレーション角度が変化する場合と変化しない場合を比較した図で、（ａ）は圧縮率とセレーション角度の関係を示す特性図、（ｂ）は圧縮率と導体に働く応力との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は第１実施形態の圧着端子の外観斜視図、図２は同圧着端子の導体圧着部の展開形状を示す平面図、図３は同導体圧着部の圧着前の状態における小円形の凹部の拡大断面図、図４（ａ）〜（ｄ）は、圧着時に、導体圧着部の小円形の凹部に導体が塑性変形しながら入り込む様子を模式的に順を追って示す拡大断面図である。
【００１９】
図１に示すように、この圧着端子１０は、雌型のもので、端子の長手方向（接続する電線の導体の長手方向つまり電線の延びる方向でもある）の前部に、相手コネクタ側の雄端子に接続されるボックス型の電気接続部１１を備え、この電気接続部１１の後部に、電線（図示略）の端末にて露出した導体Ｗａ（図４参照）に加締められる導体圧着部１３を備え、さらに導体圧着部１３の後部に、電線の絶縁被覆の付いた部分に加締められる被覆加締部１４を備えている。また、電気接続部１１と導体圧着部１３との間に、それらの間を繋ぐ繋ぎ部１２を備えている。
【００２０】
導体圧着部１３は、電気接続部１１から被覆加締部１４まで共通の底板１５と、この底板１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板１５の内面上に配された電線の導体を包むように加締める一対の導体加締片１３ａ，１３ａとで断面略Ｕ字状に形成されている。また、被覆加締部１４は、前記共通の底板１５と、この底板１５の左右両側縁から上方に延設されて該底板１５の内面上に配された電線（絶縁被覆の付いた部分）を包むように加締める一対の被覆加締片１４ａ，１４ａとで断面略Ｕ字状に形成されている。
【００２１】
また、図２に示すように、導体圧着部１３が電線の導体Ｗａに圧着される前の状態において、導体圧着部１３の内面（電線の導体に接する側の面）には、凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で千鳥状に点在するように設けられている。
【００２２】
図３に示すように、各小円形の凹部２０の断面形状は矩形状になっており、凹部２０の内底面２１は、導体圧着部１３の凹部２０を形成していない表面とほぼ平行に形成されている。この導体圧着部１３のセレーション（小円形の凹部２０）は、凹部２０に対応した多数の円柱状の凸部を有した金型でプレス加工することにより製作されており、セレーションとしての凹部２０の内側面２２と内底面２１の交わる内周隅部や凹部２０の周縁には適当な大きさのアールが設けられている。なお、圧着端子１０の素材は銅合金等であり、素材の表面にはメッキ処理等が施されている。
【００２３】
また、図３に示すように、各小円形の凹部２０の直径ｄは０．３±０．０４ｍｍ（つまり、直径０．２６〜０．３４ｍｍであり、半径ｒ１は０．１３〜０．１７ｍｍである）に設定され、深さｈは０．０５±０．０２ｍｍに設定され、各小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θは６０°〜９０°（本第１実施形態の場合は９０°）に設定されている。また、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂは０．１７±０．０９ｍｍ（つまり０．０８〜０．２６ｍｍ）に設定され、小円形の凹部２０のピッチＰ（隣接する凹部２０の中心線間の距離）は０．４７±０．０５ｍｍ（つまり０．４２〜０．５２ｍｍ）に設定されている。
【００２４】
この圧着端子１０の導体圧着部１３を電線の端末の導体Ｗａ（図４参照）に圧着するには、図示しない下型（アンビル）の載置面（上面）上に圧着端子１０を載せると共に、電線の端末の導体Ｗａを導体圧着部１３の導体加締片１３ａ間に挿入し、底板１５の上面（丸めたときに内側になる内面）に載せる。この場合の電線の導体Ｗａは、多数本の素線Ｗｔを撚り合わせて線材として形成したもので、材質は銅またはアルミ（合金を含む）等である。
【００２５】
そして、導体Ｗａをセットした上で上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、上型の案内斜面で一対の導体加締片１３ａ，１３ａの先端側を徐々に内側に倒して行く。その後さらに上型（クランパ）を下型に対して相対的に下降させることにより、最終的に、上型の案内斜面から中央の山形部に連なる湾曲面で、導体加締片１３ａの先端を導体側に折り返すように丸めて、導体加締片１３ａの先端同士を擦り合わせながら導体に食い込ませることにより、導体Ｗａを包み込むように導体加締片１３ａを加締める。
【００２６】
以上の操作により、圧着端子１０の導体圧着部１３を電線の導体Ｗａに圧着によって接続することができる。なお、被覆加締部１４についても同様に、下型と上型を用いて被覆加締片１４ａを内側に徐々に曲げて行き、被覆加締片１４ａを電線の絶縁被覆の付いた部分に加締める。これにより、圧着端子１０を電線に電気的および機械的に接続することができる。
【００２７】
ところで、導体圧着部１３の圧着の過程において、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、小円形の凹部２０の中に徐々に導体Ｗａが塑性変形しながら入り込んで行き、凹部２０の内面に沿ってスムーズに導体Ｗａが流動しながら凹部２０を埋めていく。その際、加圧力が導体Ｗａと端子１０の両方に加わることにより、凹部２０の周縁に対する導体Ｗａによる接触圧が、加圧力が増加するに従い徐々に高まって行き、その力が凹部２０の周縁を外側に変形させようとする。この力によって凹部２０の周縁が外側に大きく変形していくと、凹部２０の内側面２２が外側に倒れてセレーション角度θが大きく減少することになる。そうなると、圧縮率（圧着による圧着部の断面積の減少率）に応じた導体Ｗａに加わる応力の増加率が低下する上、導体Ｗａと端子１０の間の相対摺動距離が小さくなってしまう。
【００２８】
この点、本第１実施形態のように、凹部２０が平面視円形をなしていること、また、凹部２０の寸法やその周辺の寸法が前記のように設定されていることによって、凹部２０をを設けた部分の剛性が従来の凹溝状のセレーションと比べて格段に高まっており、それによって、凹部２０の変形、特にセレーション角度θの変形が抑えられる。
【００２９】
以下において、その点について検討してみる。図５（ａ）に示すように、円形の凹部２０（円形セレーションまたは丸形セレーションと呼ぶこともある）には、圧着時の加圧力によって、例えば、凹部２０のセレーション角度θを減少させる方向に力Ｆが作用する。このような力Ｆが働いたときの凹部２０の周壁部分の剛性について考えてみると、凹部２０の周壁部分は、半円筒のモデルＭ１とみることができる。そこで、このモデルＭ１での断面二次モーメントを計算してみる。
【００３０】
半円筒状の部材の断面二次モーメントＩは、次の公式（数式１）から求めることができる。
【００３１】
［数式１］
Ｉ＝０．１０９８（ｒ２４−ｒ１４）−０．２８３ｒ２２・ｒ１２（ｒ２−ｒ１）／（ｒ２＋ｒ１）
ただし、ｒ１は円形の凹部２０の半径で、断面半円弧状部材の内径である。また、ｒ２はｒ１に平面部の長さｂを加えた寸法で、半円筒状の部材の外径である。
【００３２】
断面二次モーメントを幾つかの寸法例について計算してみた結果は、次の表１のようになった。評価を○にしたものが本発明に含まれるもので、評価を×にしたものは本発明の範囲外のものである。
【００３３】
［表１］
評価 平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
○ ０．２６ ０．１３ ２．１５×１０−３
○ ０．１８ ０．１７ １．２１×１０−３
○ ０．１６ ０．１３ ５．９２×１０−４
◎ ０．１５ ０．１５ ６．４３×１０−４
○ ０．０８ ０．１７ ２．４０×１０−４
× ０．０５ ０．１８ １．３３×１０−４
一方、比較例として、凹状のセレーションとして円形の凹部２０ではなく、図６（ａ）に示すように、矩形の凹部１２０を設けた場合について計算してみた。その場合は、図６（ｂ）に示すように、加圧力を受ける部分が平面壁のモデルＭ２として見ることができる。このモデルＭ２においては、断面二次モーメントＩが公式（数式２）から次のようになる。
【００３４】
［数式２］
Ｉ＝ｂｈ３／１２
ただし、ｂは平面壁の幅寸法、ｈは奥行き寸法である。
【００３５】
例えば、上記の表１の◎評価のものと寸法的に近い値として、ｂ＝０．３ｍｍ、ｈ＝０．１５ｍｍの場合を計算してみると、Ｉ＝８．４４×１０−５ｍｍ４となり、◎評価の円形の凹部２０の場合と比べて１桁違う断面二次モーメントとなる。つまり、平面視矩形の凹部１２０の場合と比べると、円形の凹部２０をセレーションとして設けることにより、かなり大きな断面二次モーメントを得ることができる。
【００３６】
従って、この圧着端子１０によれば、次の効果を得ることができる。
【００３７】
即ち、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして、多数の小円形の凹部２０が互いに離間した状態で点在するように設けられており、それら各小円形の凹部２０の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、各小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが６０°〜９０°に設定され、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１７±０．０９ｍｍに設定されているので、セレーションを形成した部分の断面二次モーメントを、矩形状の凹部でセレーションが構成されている場合や矩形断面の溝としてセレーションが構成されている場合に比べて格段に大きくすることができる。
【００３８】
従って、断面二次モーメントが高くなることにより、圧着時の小円形の凹部２０の内側面２２の倒れ変形、つまり圧着後の状態におけるセレーション角度θ（各小円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなす角度）の減少を小さく抑えることがてきて、小円形の凹部２０の周縁や内側面２２と塑性変形する導体Ｗａとの引っ掛かりを強めることができる。その結果、端子１０側の変形が小さくなる分、電線の導体Ｗａ（素線Ｗｔ）に作用する応力を増加させることができると共に、端子１０と導体Ｗａの間の相対摺動距離を大きくすることができて端子１０と導体Ｗａの凝着量を増大させることができ、圧着性能（電気的および機械的な結合性能）を向上させることができる。
【００３９】
図７は円形の凹部と矩形の凹部に働く応力の比較図で、図７（ａ）は円形の凹部の周縁に全周にわたり均等に応力が作用していることを示す図、図７（ｂ）は矩形の凹部の周縁に不均等に応力が作用していることを示す図である。この図７に示すように、円形の凹部２０の場合は、凹部２０の周辺の全周に均等に応力が作用するので、全周で応力に抵抗することができて、変形を少なくすることができるが、矩形の凹部１２０の場合は、矩形の凹部１２０の各辺の中央に強く応力が集中することになるので、それらの部分が変形しやすくなる。
【００４０】
次に、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして複数列配置できる小円形の凹部２０の最大径（最大直径）と最小径（最小直径）について検討する。
【００４１】
次の表２には、各小円形の凹部２０の直径が１（±０．０４）ｍｍ〜０．０５（±０．０４）ｍｍの場合の断面二次モーメントの数値を表し、表３はそれらに対応する平面視矩形の凹部１２０の場合の断面二次モーメントの数値を表す。
【００４２】
［表２］
評価 平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
× ０．１５ ０．５ ８．８４×１０−３
○ ０．１５ ０．４ ５．０７×１０−３
○ ０．１５ ０．２５ １．７３×１０−３
○ ０．１５ ０．２ １．０９×１０−３
◎ ０．１５ ０．１５ ６．４３×１０−４
○ ０．１５ ０．１２ ４．４６×１０−４
○ ０．１５ ０．１ ３．４２×１０−４
○ ０．１５ ０．０７５ ２．３８×１０−４
× ０．１５ ０．０７ ２．２０×１０−４
× ０．１５ ０．０５ １．５８×１０−４
× ０．１５ ０．０２５ ９．８９×１０−５
［表３］
平面部長さ（ｍｍ） 半径（ｍｍ） 断面二次モーメント（ｍｍ４）
０．１５ ０．５ ２．８１×１０−４
０．１５ ０．４ ２．２５×１０−４
０．１５ ０．２５ １．４１×１０−４
０．１５ ０．２ １．１３×１０−４
０．１５ ０．１５ ８．４４×１０−５
０．１５ ０．１２ ６．７５×１０−５
０．１５ ０．１ ５．６３×１０−５
０．１５ ０．０７５ ４．２２×１０−５
０．１５ ０．０７ ３．９４×１０−５
０．１５ ０．０５ ２．８１×１０−５
０．１５ ０．０２５ １．４１×１０−５
その結果、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして多数配置できる小円形の凹部２０の最大径（ｄ）は０．８±０．０４ｍｍの範囲までが適用可能であり、また、最小径（ｄ）は０．１５±０．０４ｍｍの範囲までが適用可能である。
【００４３】
即ち、導体圧着部１３の多数の小円形の凹部２０に例えばアルミ電線が入り込む最小径は、主な電線材料のヤング率がＣｕ：１３０ＧＰａに対し、アルミ：７０ＧＰａとなっており、小円形の凹部２０からなるセレーションに入り易くなることが予想される。Ｃｕ電線での最適直径が０．２７５ｍｍ（約０．３ｍｍ）であり、アルミ電線のヤング率が約５４％低減することから、最適直径も比例して縮小することが予測される。そのため、導体圧着部１３の内面に凹状のセレーションとして複数列配置できる小円形の凹部２０の最小径は、ｄ＝０．２７５×０．５４＝０．１４８５ｍｍ（約０．１５ｍｍ）となる。
【００４４】
図８は第２実施形態の圧着端子におけるセレーションとしての小円形の凹部２０の断面図である。
【００４５】
この第２実施形態の圧着端子においては、小円形の凹部２０の内底面２１の延長面２１ａと内側面２２とのなすセレーション角度θが７０°に設定されている。
【００４６】
また、小円形の凹部２０の内底面の直径ｄが０．３ｍｍに設定され、互いに隣接する小円形の凹部２０の周縁と周縁の間の平面部の最短距離ｂが０．１５ｍｍに設定されている。
【００４７】
従って、断面二次モーメントを計算するモデルのｒ１＝０．１５ｍｍ、ｒ２＝０．３ｍｍの場合である。この場合、凹部２０の上面の半径は、周縁にアールがついていて測定が難しいため採用しない。
【００４８】
このように構成することにより、セレーション部分の断面二次モーメントを効果的に大きくすることができ、圧着後の状態におけるセレーション角度の変形を可及的に小さく抑えることができる。その結果、電線の導体Ｗａ（素線）に作用する応力を増加させることができると共に、端子１０と導体Ｗａの間の相対摺動距離を大きくすることができて、圧着性能をより一段と向上させることができる。
【００４９】
図９は本発明の第３実施形態の圧着端子の説明図で、図９（ａ）は導体圧着部の展開形状を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００５０】
この第３実施形態では、端子のサイズ縮小のため、セレーションとして設けた小円形の凹部２０の個数が第１実施形態の場合よりも少なくなっている。
【００５１】
また、セレーションとしての小円形の凹部２０が点在する領域の前後に、圧着時の電線の導体の前後方向の延びを規制するための直線状の凸部２５が端子幅方向に交差するように設けられている。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、小円形の凹部２０が第１実施形態と同様に設けられていることにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 圧着端子
１１ 電気接続部
１３ 導体圧着部
１３ａ 導体加締片
１５ 底板
２０ 円形の凹部（凹状のセレーション）
２１ 内底面
２１ａ 延長面
２２ 内側面
Ｗａ 導体
ｄ 直径
θ セレーション角度
ｂ 平面部の最短距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、この電気接続部の後部に電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、この導体圧着部が、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、
前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が前記電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、前記各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定さ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、
前記各円形の凹部の内底面の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、前記円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されていることを特徴とする圧着端子。
【請求項１】
端子長手方向の前部に電気接続部が設けられ、この電気接続部の後部に電線の端末の導体に圧着して接続される導体圧着部が設けられ、この導体圧着部が、底板と、この底板の左右両側縁から上方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る一対の導体加締片と、で断面略Ｕ字状に形成されると共に、前記導体圧着部の内面に凹状のセレーションが設けられた圧着端子において、
前記凹状のセレーションとして、前記導体圧着部が前記電線の導体に圧着される前の状態において、前記導体圧着部の内面に、多数の円形の凹部が互いに離間した状態で点在するように設けられ、前記各円形の凹部の内底面の直径が０．１５±０．０４ｍｍ〜０．８±０．０４ｍｍに設定され、前記各円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が６０°〜９０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１７±０．０９ｍｍに設定さ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、
前記各円形の凹部の内底面の直径が０．３±０．０４ｍｍに設定され、前記円形の凹部の内底面の延長面と内側面とのなすセレーション角度が７０°に設定され、前記互いに隣接する円形の凹部の周縁と周縁の間の平面部の最短距離が０．１５ｍｍに設定されていることを特徴とする圧着端子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８０６５１（Ｐ２０１３−８０６５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０７７６（Ｐ２０１１−２２０７７６）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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