端子付き電線の製造方法及び端子付き電線並びに端子圧着装置
【課題】端子を電線に圧着接続するに際し、安定した電気的接触と、固着力を得ることができる端子付き電線の製造方法を提供する。
【解決方法】
電線１０の軸方向に複数に分割された分割クリンパ３０が、端子２０の芯線圧着部２６を押圧する端子押圧面３２に前記軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、電線１０と前記芯線接続部２６とが全体的に均等に圧着接続され、続いて、前記分割クリンパ３０は部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部２６を押圧固定しつつ、前記分割クリンパ３０の他の部分は更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧して、端子２０を電線１０に圧着接続する。
【解決方法】
電線１０の軸方向に複数に分割された分割クリンパ３０が、端子２０の芯線圧着部２６を押圧する端子押圧面３２に前記軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、電線１０と前記芯線接続部２６とが全体的に均等に圧着接続され、続いて、前記分割クリンパ３０は部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部２６を押圧固定しつつ、前記分割クリンパ３０の他の部分は更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧して、端子２０を電線１０に圧着接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端子付き電線の製造方法及び端子付き電線並びに端子圧着装置に関し、更に詳しくは、電線の端末部分に剥き出しにされた芯線に圧着片を介して端子を圧着接続するに際し、端子と電線の良好な電気的接続と機械的固着力を兼ね備えた端子付き電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に搭載される電気・電子機器は多様性を増し、高性能、多機能化が急速に進められてきている。これら個々の機器には、端子を接続された電線がコネクタを介して接続されており、これらの端子付き電線を介して信号の伝送および電源の供給を行っている。機器の高性能化に伴い、これらの電線と端子の接続信頼性の向上が要求されており、電気的接続信頼性を向上すると固着力が低下するという背反事項を解決することが重要である。
【０００３】
一般に、このような電線に端子を接続するに際しては、絶縁性の被覆材を皮剥ぎして露出された芯線を、対向して立設された対をなす圧着片を備えた端子の芯線圧着部に載置して、この芯線圧着部をクリンパとアンビルで上下から押圧してかしめる圧着接続が行われている。このような圧着接続により電線に端子を接続する場合には、端子と電線との間で所定の固着力及び接触抵抗を得るために、最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）やクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）を設定する。
【０００４】
図１０に示されるように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の変化に伴って、端子と電線との間の固着力及び接触抵抗が変化する。これら、固着力と接触抵抗の両方で所定の性能を満たすためには、固着力に要求される性能を満たす範囲Ｉと、接触抵抗に要求される性能を満たす範囲ＩＩの重なり合う範囲Ａの中でクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定しなくてはならない。
【０００５】
一方では、このような端子と電線との圧着接続部の固着力及び接触抵抗の性能の向上が求められており、それぞれに要求される性能を満たす範囲Ｉ及びＩＩは益々狭くなってきている。すると、これらの要求される性能を満たす範囲Ｉ及びＩＩの重なる範囲Ａは極めて狭い範囲となり、前記のような芯線圧着部全体を均等にかしめる方法では、要求される性能を満たすように端子と電線を接続するのは困難を極める。
【０００６】
そこで、このような問題を解決する圧着方法として、例えば特開昭５９−１６５３９０号公報（特許文献１）に記載されているような、階段状の形状を有するクリンパで端子の圧着部を圧着する方法が提案されている。図１１は、特許文献１に記載の圧着方法で端子１２０を電線１３０に圧着した状態を示したものである。この端子１２０の上に載置された電線１３０の先端方向を前方、該電線１３０の基部側を後方として説明する。
【０００７】
この特許文献１に記載されたクリンパ１１０は、端子１２０を強くかしめる部分である前方側１１２と弱くかしめる部分である後方側１１４を有している。このようなクリンパ１１０を用いて端子１２０の芯線圧着部１２２をかしめることにより、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａはクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低くなり、後方側１２２ｂはクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が高くなる。従って、この前方側１２２ａでは、接触抵抗等の電気的性能を確保するのに最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定し、後方側１２２ｂでは端子１２０の電線１３０への固着力等の機械的強度に最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定して端子１２０を電線１３０に圧着接続することができる。
【０００８】
しかしながら、このような階段状のクリンパ１１０を用いて芯線圧着部１２２をかしめると、先ず、最も突出しているクリンパの前方側１１２のみが芯線圧着部１２２の前方側１２２ａを押圧し始める。すると、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａでかしめられた芯線１３２は押しつぶされ、芯線１３２の素線自体が電線の軸方向に押し出されて伸びてしまう。続いて、クリンパの後端側１１４が芯線圧着部１２２の後方側１２２ｂを押圧してかしめる。
【０００９】
そして、クリンパ１１０が上昇し芯線圧着部１２２を解放すると、芯線圧着部１２２は、その弾性で僅かではあるが圧着前の形状に戻ろうとする、所謂スプリングバックという現象が発生する。ここで、クリンパ１１０が芯線圧着部１２２を介して芯線１３２を押圧した時の芯線１３２の素線の変形が微小なものであれば、芯線圧着部１２２がスプリングバックして芯線１３２を挟持する力が弱まるのに伴って、素線の変形もある程度まで追従して回復することができる。
【００１０】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａと後方側１２２ｂの径方向の断面を示したものである。クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が高い後方側１２２ｂでは芯線１３２の素線があまり細くなっておらず、芯線圧着部後方側１２２ｂ内で大きな隙間は生じない。しかし、図１１（ｂ）に示されるように、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａでは、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低く芯線が強く押圧されているので、芯線１３２を構成する素線自身が細くなっている。そのため、芯線と端子との間、および芯線の素線同士の間に隙間が生じてしまう。これにより電気的接続が悪くなり、所定の電気的性能を満たすことができない。また、このように芯線が細くなると、接触抵抗が上がってしまうだけではなく、芯線の機械的強度が弱くなり、芯線が切れやすくなる等の問題も発生する。
【００１１】
【特許文献１】特開昭５９−１６５３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、端子を電線に圧着接続するに際し、端子と電線の良好な電気的接続と機械的固着力を兼ね備え、端子の圧着片でかしめられた芯線の伸びや細りを抑え、安定した電気的接触と、固着力を得ることができる端子付き電線の製造方法及び端子付き電線並びに端子圧着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る端子付き電線の製造方法は、導電性の素線からなる芯線が絶縁性の被覆材に覆われてなる電線端末に導電性の端子が接続された端子付き電線を製造するに際し、この端子の相手側端子と接続する接続部の一端から延設された基底部の両側に対向して立設された圧着片を備えた芯線圧着部に前記電線の剥き出しにされた芯線を載置して、この芯線圧着部をアンビルに設けられる端子受け面に受止させ、このアンビルに対向して配置され前記端子の芯線圧着部に載置された電線の軸方向に複数に分割された分割クリンパが、前記端子の芯線圧着部を押圧する端子押圧面に前記電線の軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、この端子押圧面と前記アンビルの端子受け面との間で前記芯線接続部が挟圧されて、前記電線と前記芯線接続部とが全体的に均等に圧着接続され、続いて、前記分割クリンパは部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部を押圧固定し、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さから更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧し、前記芯線圧着部に径方向の全体から強く押圧された部分と弱く押圧された部分とが軸方向に混在した状態で前記芯線に前記端子が圧着接続されるようにしたことを要旨とするものである。
【００１４】
更に、前記複数の分割クリンパの一部が前記所定の高さから更に押し下げられる際に、前記芯線圧着部の前記電線の基部側に位置する分割クリンパが前記所定の高さに留まり前記芯線圧着部の電線端末側若しくは中間部位の分割クリンパが更に押し下げられることにより、前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにすれば好ましい。
【００１５】
また、前記複数の分割クリンパの前記所定の高さから押し下げられる部位のクリンパの前記電線の基部側の端面と前記端子押圧面とからなる角部が面取りされた分割クリンパにより前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにすればより好ましい。
【００１６】
更に、前記複数の分割クリンパの一部が前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、前記芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された前記圧着片の高さを、前記電線の基部側の高さより低くした端子を用いれば、本発明に係る端子付き電線の製造方法に好適である。
【００１７】
また、前記本発明に係る製造方法により端子付き電線を製造するためには、電線が載置された端子をクリンパとアンビルとで押圧して前記芯線に前記端子を圧着接続する端子圧着装置であって、前記端子を受ける受け面が設けられたアンビルと、前記アンビルの受け面に対向配置されたクリンパとを備え、このクリンパが前記端子に圧着接続される電線の軸方向に複数に分割されて、これらの分割された各クリンパが独立して前記アンビルに対して離間接近可能であることを特徴とする端子圧着装置が好適に用いられれる。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、電線の芯線を端子の芯線圧着部で挟んでかしめる際に、先ず、前記分割クリンパは前記電線の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、芯線圧着部をかしめるので、この芯線圧着部に挟持された芯線が全体的に均等な力で締めつけられて固定されることになる。
【００１９】
続いて、このように芯線圧着部内での芯線の移動が規制された状態で、前記分割クリンパが局所的に前記所定の高さから更に押し下げられて、前記芯線接続部を更に強く押圧する。これにより、この局所的に更に強く押圧された部分では、芯線圧着部が更に強く芯線をかしめることになる。この時、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さに押し下げられた状態を維持して、芯線圧着部を押圧固定し続ける。
【００２０】
従って、前記芯線圧着部の局所的に強く押圧された部分の少なくとも一端では芯線が固定されており、芯線が強くかしめられても芯線が伸びて逃げてしまい細くなってしまうことを防ぐことができる。このような、芯線の逃げや細りが抑制された状態で芯線圧着部により芯線を強くかしめるので、芯線圧着部内を芯線が隙間無く詰まった状態にすることができる。
【００２１】
これにより、芯線と芯線圧着部、及び芯線を構成する素線同士の接触が良くなり、非常に良好な電気的接触を得ることができる。
【００２２】
一方、前記分割クリンパが前記所定の高さに押し下げられた状態を維持する部分において芯線圧着部は、端子と芯線の良好な固着力を有しており、前記局所的に強く押圧された部分を保護することができる。
【００２３】
また、前記分割クリンパが前記芯線接続部を更に強く押圧する際に、前記所定の高さに押し下げられた状態を維持する部分が、前記芯線圧着部に挟持されている電線の基部側に配置されて、前記芯線圧着部が局所的に強く押圧される部分が前記電線の先端側若しくは、芯線圧着部の前記基部側端部以外の位置に配置されるようにすると良い。このようにすれば、例えば電線が引っ張られたり、屈曲されたりすることによって、電線に無理な力が加わっても、端子と芯線との圧着接続部分において、このような力が最も加わり易い部分、つまり芯線圧着部の電線基部側に、良好な固着力を有する弱く圧着された部分が配置されることとなる。従って、良好な電気的接触を有する、強く押圧された部分には力が伝わり難いので、電線固着力と電気的接続信頼性を両立させることができる。
【００２４】
更に、前記分割クリンパを構成する各クリンパ同士の突き合わせ面と端子を押圧する端子押圧面とからなる角部が面取りされてテーパ部が形成されていれば、端子の前記芯線圧着部の強く押圧される部分と弱く押圧される部分との境目が滑らかになる。従って、この芯線圧着部の強く押圧される部分と弱く押圧される部分との境目で芯線圧着部が大きな変形に耐えきれず、亀裂が入る等の問題が生じにくい。
【００２５】
前記分割クリンパが局所的に前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された圧着片の高さが低く形成された端子を用いれば、より好ましい。圧着加工前の前記圧着片の高さは、圧着加工後の前記芯線の円周方向の長さに相当し、前記芯線接続部を更に強く押圧する部分で、圧着片が芯線圧着部の基底部に達してしまい圧着不良を起こすのを防ぐことができる。
【００２６】
このように、端子に載置された電線の軸方向に分割された少なくとも２以上の独立して上下動可能な分割クリンパを備える端子圧着装置によれば、前記芯線圧着部を前記芯線に、良好な電気的接続と機械的固着力の両方を兼ね備えた状態で圧着接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。尚、この端子の上に載置された電線の先端側を前方、該電線の基部側を後方とする。図１は電線１０の端末に端子２０が圧着接続される前の状態を示した斜視図であり、図２は、図１に示した電線１０に端子２０を圧着接続する過程を断面図で示したものである。図３は図１に示した電線１０に端子２０が圧着接続された状態の斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、電線１０は、金属素線を複数本撚り合わせてなる芯線１２の外周に絶縁性の合成樹脂からなる被覆材１４が被覆されたもので、端末部分の被覆材１４が所定長さ皮剥されて芯線１２が露出されている。
【００２９】
端子（この場合、メス型）２０は、金属製の板状部材を屈曲加工して形成されたもので、接続部２２と、基底部２４と、圧着片２６ａ，２６ｂからなる芯線圧着部２６と、圧着片２８ａ，２８ｂからなる被覆圧着部２８とを有している。
【００３０】
接続部２２は、略角筒状に形成されるとともに、その内部には弾性接触片２２ａが設けられ、図示しない相手側端子（この場合はオス型となる）の先端部が挿入されることにより電気的に導通される。基底部２４は、接続部２２の後端部より延出されて、この基底部２４の途中部位の左右両側には、電線１０の芯線１２をかしめ固定するための一対の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂが上方に向かって立設されており、芯線圧着部２６を構成している。また、基底部２４の後端部の左右両側には、電線１０の被覆１４をかしめ固定するための一対の被覆用圧着片２８ａ、２８ｂが同じく上方に向かって立設されて、被覆圧着部２８を構成している。
【００３１】
尚、芯線圧着部２６に設けられる芯線用圧着片２６ａ、２６ｂは、少なくとも一対設けられていれば良く、その対の数は特に限定されるものではない。また、図においては、被覆用圧着片２８ａ、２８ｂを有する端子を例示したが、被覆圧着部２８が無いタイプの端子を用いることもできる。また、接続部２２の形状としてはメス型のものを例示したが、勿論、オス型形状であっても構わない。
【００３２】
芯線側クリンパ３０及び芯線側アンビル４０並びに被覆側クリンパ５０及び被覆側アンビル６０は、図示しない端子圧着装置のプレス動作により端子２０の芯線圧着片２６ａ、２６ｂ及び被覆圧着片２８ａ，２８ｂを挟み込んでかしめ、電線１０の端末部に露出された芯線１２に端子２０を接続するための圧着治具である。
【００３３】
芯線側クリンパ３０は、端子２０の芯線圧着部２６に載置されている電線１０の軸方向に２つに分割された後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂからなり、これらの後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂはそれぞれ独立して上下動可能になっている。
【００３４】
芯線側クリンパ３０は、端子２０の芯線圧着部２６の圧着片２６ａ、２６ｂを上方から押圧するためのもので、その下端面には、端子押圧面３２が形成されている。この端子押圧面３２には、その側面にアーチ状の曲面をなす誘導部３４ａ，３４ｂが形成され、これら両アーチ３４ａ，３４ｂがつながる中央付近に突出部３６が形成されている。このアーチ状の誘導部３４ａ，３４ｂは、芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間に端子２０を挟み込んだ際に、端子２０の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂの先端を内側に案内すると共に、突出部３６が芯線用圧着片２６ａ、２６ｂの先端を芯線１２方向に巻き込むように形成されている。
【００３５】
一方、芯線側アンビル４０は、端子２０を下方から支持するためのもので、その上端面には、芯線圧着部２６の基底部２４のかしめ後の曲率に合わせた端子受け面４２が形成されている。
【００３６】
また、被覆側クリンパ５０及び被覆側アンビル６０はプレス動作により、これらの間に配置した端子２０の被覆圧着部２８を挟み込んでかしめ、電線１０の端末部に端子２０を接続するための接続治具であり、芯線１２よりも太い被覆１４の直径に合わせて、上記芯線側クリンパ３０及び芯線側アンビル４０よりも若干大きく形成されており、概ね同様の構成を備えている。
【００３７】
すなわち、被覆側クリンパ５０の下端面には、被覆側アンビル６０との間に端子２０の被覆圧着部２８を挟み込んだ際に、被覆用圧着片２８ａ，２８ｂの先端を内側に案内して押圧するための端子押圧面５２が形成されており、被覆側アンビル６０の上端面には、被覆圧着部２８の基底部２４の圧着後の曲率に合わせた端子受け面６２が形成されている。
【００３８】
次ぎに、この端子２０の電線１０への圧着接続の過程を図２（ａ）〜（ｄ）を用いて順に説明する。図２（ａ）は、図１に示した電線１０及び端子２０のＡ−Ａ断面を矢視図で示したものである。電線１０は、露呈された芯線１２が端子２０の芯線圧着部２６上に、被覆材１４が被覆圧着部２８上になるように、端子２０の基底部２４の上に載置されており、端子２０を挟んで対向する位置に芯線側クリンパ３０とアンビル４０、および、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が配置されている。ここで、芯線側クリンパ３０を構成する後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂは、端子押圧面３２に電線１０の軸方向に段差が生じないように、一体的に重ね合わされている。
【００３９】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この芯線側クリンパ３０は後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂが一体的に重なり合ったまま下降し、芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０の芯線圧着部２６を挟み込んでいく。芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは前記芯線側クリンパ３０の下面に設けられた圧着型３２のアーチ状の曲面をなす誘導部３４ａ，３４ｂに導かれて（図１参照）芯線１２を均一に包み込んでいく。
【００４０】
ここで、後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂが一体的に重なり合った状態で芯線側クリンパ３０が所定の高さまで下降する。この時、芯線圧着部２６は、芯線１２と端子２０とを機械的に固定するのに最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）に押圧される。
【００４１】
続いて、図２（ｃ）に示すように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の前方部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。
【００４２】
ここで、芯線圧着部２６が前クリンパ３０ｂにより強く押圧されることによって、芯線１２は強くかしめられ押しつぶされることになる。通常であれば、このように芯線を強く押しつぶすと、芯線は前後に伸び出して細くなってしまう。しかし、前クリンパ３０ｂで、芯線圧着部２６の前方部を強く押圧しても、後方部が後クリンパ３０ａで固定され、押圧されているので、芯線１２は後方に伸び出すことがない。従って芯線１２の素線が細くなってしまうのを防ぐことができる。
【００４３】
このようにして、芯線圧着部２６の中に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを混在させた状態で、端子２０を電線１０に圧着接続することができる（図２（ｄ））。
【００４４】
図３は電線１０に端子２０が圧着接続された状態の斜視図である。芯線圧着部２６の前方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが設けられ、その後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられている。その更に後方には、被覆圧着部２８が設けられており、全体的に均一に圧着接続されている。このような構成にすることにより、電線１０の基部側が引っ張られたり、屈曲されたりしたときに、芯線圧着部２６の前方にある、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌにその力が伝わりにくく、電線固着力と電気的接続信頼性を両立することができる。
【００４５】
図４は、図３に示した電線１０の先端に端子２０が接続された状態の径方向の断面を示した矢視図であり、図４（ａ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌのＥ−Ｅ断面を示したものである。図４（ｂ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈのＦ−Ｆ断面を示したものである。
【００４６】
図４（ａ）に示されるように、芯線１２は、前クリンパ３０ｂによって芯線圧着部２６が押圧されることでかしめられて、芯線１２の径方向に圧縮されている。しかし、後クリンパ３０ａが芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを押圧した状態で、前クリンパ３０ｂがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌを更に押圧しているので、芯線１２が後方へ伸びて逃げてしまうことがない。従って、図４（ａ）に示されるように、素線の細りがなく、芯線１２と端子２０の芯線圧着部２６との間、および芯線１２の素線同士の間に隙間が生じない。
【００４７】
一方、図４（ｂ）に示されるように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈは、後クリンパ３０ａで押圧された際に、芯線１２に係る負荷がクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌに比べて小さく、芯線１２の素線の変形も少ない。従って、後クリンパ３０ａが押圧を止め、芯線圧着部２６が解放されてスプリングバックしても、芯線１２もそれに追従して形状を回復することができる。そのため、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈでも芯線圧着部２６内で大きな隙間は発生しない。
【００４８】
このように芯線圧着部２６内に隙間が生じ難いので、芯線１２と端子２０間の電気的接続が安定しており、接触抵抗が上がってしまうことがない。また、芯線１２及びその素線が細くなってしまうことがないので、芯線１２自体の強度の低下を防ぐことができ、電線１０の引っ張りや屈曲によって、芯線１２の素線が切断してしまうという不具合が発生しにくくなる。また、芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈと低い部分２６ｌとで、異なるクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）およびクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）を設定することにより、電線固着力、接触抵抗等の管理がし易く、製品の性能のばらつきを抑えることができ、所定の圧着状態を確実に得ることができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施形態について図５に基づいて説明する。図５（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る、電線１０への端子の接続過程を断面矢視図で示したものである。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、電線１０と端子２０ａは、図１〜図３に示した第１の実施形態と同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０ａの芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０ａを挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００５１】
この、芯線側クリンパ３０が、第２の実施形態においては後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃの３つが一体的に重なり合って、端子２０の芯線圧着部２６の上方に配置されている。これら後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃのそれぞれは、独立して上下動可能になっている。
【００５２】
そして、図５（ｂ）に示すように、芯線側クリンパ３０は、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃが、その端子押圧面３２において電線１０の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で下降する。この芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０ａの芯線圧着部２６を挟み込んでいくと、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは芯線１２を包み込んでいく。このように、芯線側クリンパ３０は所定の高さまで下降を続け、芯線側アンビル４０は下方から芯線圧着部２６を支持し、芯線圧着部２６の芯線用圧着片２６ａ，２６ｂで芯線１２を挟持してかしめる。
【００５３】
続いて、図５（ｃ）に示すように、芯線側クリンパ３０の中間層に位置する前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の中間部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。
【００５４】
ここで、芯線圧着部２６が前クリンパ３０ｂにより強く押圧されることによって、芯線圧着部２６の中間部分で芯線１２が強く押しつぶされることになる。通常であれば、このように芯線を強く押しつぶすと、芯線は前後に伸び出して細くなってしまう。しかし、前クリンパ３０ｂで、芯線圧着部２６の前方部を強く押圧しても、その後方が後クリンパ３０ａで固定され押圧されて、前方は先端クリンパ３０ｃにより固定押圧されているの。従って、芯線１２は後方にも前方にも伸び出すことができない。従って芯線１２の素線が細くなってしまうのを非常に効果的に防ぐことができる。
【００５５】
このようにして、端子２０を芯線１２に圧着接続すると、図５（ｄ）に示すように、芯線圧着部２６の前方に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられ、その後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが設けられ、その更に後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられている。このように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの間に配置されるようにすれば、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌから芯線１２が伸び出して、芯線１２を構成する素線が細くなってしまうのを効果的に防ぐことが出来る。
【００５６】
また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌの後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられており、その更に後方には、被覆圧着部２８が設けられている。従って、電線１０の基部が引っ張られたり、屈曲されたりしたときに、芯線圧着部２６の前方にある、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌにその力が伝わりにくく、電線固着力と電気的接続信頼性を両立できる。
【００５７】
図５（ｅ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌのＥ−Ｅ断面を示したものである。図５（ｆ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈのＦ−Ｆ断面を示したものである。図５（ｄ）に示されるように、芯線１２は、前クリンパ３０ｂによって芯線圧着部２６が押圧されることでかしめられて、芯線１２の径方向には圧縮されている。しかし、後クリンパ３０ａ及び先端クリンパ３０ｃにより芯線１２の芯線圧着部２６内での移動が規制された状態で、前クリンパ３０ｂがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌを更に押圧して圧着加工がされているので、芯線１２が後方及び前方へ伸びて逃げてしまうことがない。従って、図５（ｅ）に示されるように、素線の細りがないく、芯線１２と端子２０の芯線圧着部２６との間、および芯線１２の素線同士の間に隙間が生じない。このようにして、端子２０を芯線１２に圧着接続すれば、高い固着力と、低い接触抵抗の両方を兼ね備えた端子付き電線を製造することができる。
【００５８】
更に、本発明の第３の実施形態について図６を用いて説明する。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、電線１０と端子２０は、図１に示した第１の実施形態と同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０の芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０を挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００６０】
この、前クリンパ３０ｂの端子押圧面３２の後方角部は面取りされてテーパ部３０ｔが形成されている。芯線側クリンパ３０が、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂの２つが一体的に重なり合って、端子２０の芯線圧着部２６の上方に配置されている。これら後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂのそれぞれは、独立して上下動可能になっている。
【００６１】
そして、芯線側クリンパ３０は、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂが、その端子押圧面３２において電線１０の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で下降していく。この芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０ａの芯線圧着部２６を挟み込んでいくと、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは芯線１２を包み込んでいく。このようにして、芯線側クリンパ３０は所定の高さまで下降を続け、芯線側アンビル４０は下方から芯線圧着部２６を支持し、芯線圧着部２６の芯線用圧着片２６ａ，２６ｂで芯線１２を挟持してかしめる。
【００６２】
続いて、図６（ｂ）に示すように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の前方部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。ここで、前クリンパ３０ｂの端子押圧面３２の角部にはテーパ部３０ｔが形成されているので、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂで押圧された部分と、後クリンパ３０ａで押圧された部分の境目にできる段差が滑らかに型押しされた状態となる。
【００６３】
このようにして、芯線圧着部２６の中に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを混在させた状態で、端子２０を電線１０に圧着接続することができる。
【００６４】
図６（ｃ）に示されるように、芯線圧着部２６の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの境目には、前クリンパ３０ｂのテーパ部３０ｔによる押圧で滑らかに傾いた傾斜部２６ｔが形成されている。このようにすることにより、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの境目で芯線圧着部２６の圧着片２６ａ，２６ｂが潰されて、厚さが薄くなり機械的強度が低下するとか、亀裂が入る等の問題が生じにくい。
【００６５】
続いて、本発明の第４の実施形態について図７に基づいて説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る、電線１０への端子の接続過程を断面矢視図で示したものである。
【００６６】
図７（ａ）に示すように、電線１０と端子２０ｂは、図１に示した第１の実施形態とほぼ同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０ｂの芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０ｂを挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００６７】
この端子２０ｂの接続部２２の後端からは、電線１０の端末が載置される基底部２４が延出されており、この基底部２４の途中部位の左右両側には、電線１０の芯線１２をかしめ固定するための一対の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂが上方に向かって立設されている。この芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの前方上端部には切欠２６ｓが設けられており、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの長さが短く形成されている。
【００６８】
芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０は、第１の実施形態と同じものであり、圧着の工程も、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが芯線圧着部２６の前方部に配置されて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが芯線圧着部２６の後方部に配置されている点も同じである。
【００６９】
図７（ｂ）は、端子２０の芯線圧着部２６と被覆圧着部２８とが芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０に押圧されて、電線１０に圧着接続された状態の断面図である。図２（ｄ）と同じように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂにより芯線圧着部２６の前方側が一段低く圧着されている。
【００７０】
図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの径方向の断面図である。この端子２０ｂによれば、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの前方部分に切欠２６ｓが設けられて、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂのクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌで芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの長さが短く形成されている。従って、例えば、図４（ａ）等と比較すると分かるように、圧着後において、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの先端がクリンパ３０ｂの端子押圧面３２の中央に設けられた突出部３６で押圧されても、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの先端部が基底部２４に近づきすぎることがない。
【００７１】
以下に、上記第１の実施形態で説明した図１〜図４に示した端子付き電線の製造方法により端子が圧着されてなる端子付き電線（実施例１）と、他の方法で端子が電線の芯線に圧着されてなる端子付き電線（比較例１，２）とを比較する。
【００７２】
実施例１および比較例１，２では、電線に端子をそれぞれ異なる圧着方法で圧着してその接触抵抗と固着力とを測定した。実施例１および比較例１，２、は同一の電線および端子を適用した。具体的には、電線には、芯線の断面積約０．５ｍｍ２の銅線を用い、端子には銅合金から形成されたものを適用した。
【００７３】
実施例１では、図１〜図４に示したように、先ず芯線圧着部全体がクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分の高さになるように芯線圧着部全体を均一にかしめ、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分に相当する位置をさらにかしめて電線に端子を圧着接続した。
【００７４】
比較例１では、図１１に示した特許文献１（特開昭５９−１６５３９０号公報）の端子付き電線のように、予めクリンパが階段状に形成されて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分とを同時にかしめるようにした。
【００７５】
比較例２では、従来から通常用いられている芯線圧着部全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめる方法で端子を電線に圧着接続した。実施例１、比較例１および比較例２のクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）は同一とし、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）については実施例１と比較例１の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分は比較例２のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）と同一とし、実施例１と比較例１の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分は互いに同一としクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分よりさらに押し込んだ形状とした。
【００７６】
電線の芯線と、この電線の一端に圧着接続された端子の芯線圧着部との接触抵抗は、電線の他端から端子までの抵抗を四端子法にて測定し、その抵抗値から電線自体の抵抗値を引いて求めた。
【００７７】
図８に示すグラフは、実施例１と比較例１および２の端子付き電線の芯線圧着部における端子と芯線との接触抵抗を比較したものである。実施例１と比較例１および２のそれぞれの端子付き電線において、端子を電線に圧着した直後の初期状態の接触抵抗を測定し、その後その端子付き電線を１２０時間１００℃の雰囲気に置いて耐久試験を行い再び接触抵抗を測定した。初期状態における接触抵抗は、比較例１が平均０．３ｍΩ（最大０．４ｍΩ、最小０．２ｍΩ）、比較例２が平均０．３ｍΩ（最大０．５ｍΩ、最小０．２ｍΩ）とほぼ同じであるのに対し、実施例１では平均０．２ｍΩ（最大０．２ｍΩ、最小０．２ｍΩ）と低い値を示している。また、耐久試験後の接触抵抗は、比較例１が平均０．９ｍΩ（最大１．２ｍΩ、最小０．６ｍΩ）、比較例２が平均０．５ｍΩ（最大１．４ｍΩ、最小０．３ｍΩ）とそれぞれの初期状態と比較して顕著に上昇しているのに対し、実施例１では平均０．２ｍΩ（最大０．３ｍΩ、最小０．２ｍΩ）と低い値を保ったままである。また、比較例１および２では、耐久試験後には接触抵抗のばらつきが大きくなるのに対し、実施例１では接触抵抗のばらつきが、初期状態においても比較例１および２より小さく、耐久試験後にもばらつきは小さいままである。
【００７８】
このことから、接触抵抗について比較すると、特許文献１のように端子押圧面が予め電線の軸方向に階段状に形成されたクリンパを用いて、芯線圧着部のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分を同時にかしめて製造された比較例１の端子付き電線は、芯線圧着部全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめた一般的な端子付き電線（比較例２）と大きな違いがないことがわかる。これに対して、先ず芯線圧着部の全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめてから、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分をさらにかしめて製造された実施例１の端子付き電線は、初期状態においては接触抵抗が低いだけでなくそのばらつきも小さく、芯線とこの芯線に接続された端子の芯線圧着部との接続状態が非常に良好であることがわかる。また、実施例１の端子付き電線は、耐久試験後も低い接触抵抗とそのばらつきを保ち続けていることから、接続状態が安定していることがわかる。このように、実施例１の端子付き電線は、比較例１および２のいずれのものよりも優れた電気的接続を有していることがわかる。
【００７９】
このように、比較例１のように芯線圧着部のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分を同時にかしめたものは、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分で芯線の逃げや細りが発生し、芯線圧着部と芯線との内だおよび芯線を構成する素線同士の間に隙間ができてしまい良好な電気的接触が得られていないものと考えられる。これに対し、実施例１の端子付き電線は、先ず芯線圧着部の全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめてから、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分をさらにかしめて製造されることにより、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分で芯線の逃げが抑制されており、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分において芯線の逃げや細りが発生せず、芯線と芯線圧着部、及び芯線を構成する素線同士の間に隙間が形成されず良好な電気的接触が得られるものと考えられる。
【００８０】
図９に示すグラフは、実施例１と比較例１および２の端子付き電線の芯線圧着部の固着力を示したものである。固着力は実施例１と比較例１および２の端子付き電線の、端子の端部を固定し、電線の端部を引っ張って、電線が端子から外れたとき、あるいは電線が破断したときの引っ張り力を測定して得た値である。実施例１の端子付き電線は平均１２８Ｎ（最大１３６Ｎ，最小１２４Ｎ）、比較例１の端子付き電線は平均１２６Ｎ（最大１２８Ｎ，最小１２１Ｎ）、比較例２の端子付き電線は平均１３１Ｎ（最大１３５Ｎ，１２６Ｎ）を示している。実施例１の端子付き電線の固着力は、比較例２に比べると若干劣るものの、比較例１よりは高い値を示している。
【００８１】
これらのことより、実施例１の端子付き電線は、比較例１，２と比べて、電気的特性（接触抵抗）が特に優れており、機械的特性（固着力）も遜色のない特性を有していることがわかる。このように、実施例１の端子付き電線は、先ず芯線圧着部の全体を均一にかしめて芯線の逃げを抑制した状態にしてから、次いで、芯線圧着部を局所的にさらにかしめて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分とを形成することで、芯線と芯線圧着部および芯線を構成する素線同士の接触が良くなって、非常に良好な電気的接触と良好な固着力を有することがわかる。
【００８２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、前記第１〜第４の実施形態では、芯線圧着部と被覆圧着部を備えた端子の例で示したが、被覆圧着部を備えない端子でも良いのは言うまでもない。第１〜第４の実施形態においては、芯線用クリンパとして２又は３のクリンパから構成された分割クリンパの例で示したが、３以上のクリンパから構成されるようにしても良い。
【００８３】
また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分を芯線圧着部の前方部分と中間部分に設ける例を示したが、芯線圧着部の後方端部以外であればどの部位に配置しても良いし、複数配置しても良い。また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）は高・低の２段に限定するものではなく、例えば高・中・低の３段等にしても良い。
【００８４】
また、前記第１〜第４の実施形態では、絶縁性の被覆で芯線を覆った１本の電線を端子に圧着する例を示したが、本発明は、特にこのような電線に限定されるものではない。例えば１つの端子に複数本の電線を圧着するような場合や、芯線を覆う絶縁性の内被を更にシールド導体で覆ったシールド電線等に端子を圧着するような場合にも本発明が有効であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る端子付き電線は、芯線と端子の良好な圧着状態を得ることができ、接触抵抗が安定しており、高い電気的接続の信頼性を有しているので、例えば、自動車用精密機器のコネクタ部材およびその製造等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る端子付き電線の接続前の状態を示したものである。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図３】図１に示した端子付き電線の接続後の状態を示したものである。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、図３に示した端子付き電線の芯線圧着部の径方向の断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第４の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図８】本発明の実施例１と比較例１，２の接触抵抗を比較して示すグラフである。
【図９】本発明の実施例１と比較例１，２の固着力を比較して示すグラフである。
【図１０】端子と電線との固着力及び接触抵抗のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）への依存性を示したグラフである。
【図１１】従来の端子付き電線の圧着過程を示した図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 電線
１２ 芯線
２０ 端子
２６ 芯線圧着部
２６ａ，２６ｂ 芯線用圧着片
３０ 芯線側クリンパ
３０ａ 後クリンパ
３０ｂ 前クリンパ
４０ 芯線側アンビル
７０ 芯線押さえ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は端子付き電線の製造方法及び端子付き電線並びに端子圧着装置に関し、更に詳しくは、電線の端末部分に剥き出しにされた芯線に圧着片を介して端子を圧着接続するに際し、端子と電線の良好な電気的接続と機械的固着力を兼ね備えた端子付き電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に搭載される電気・電子機器は多様性を増し、高性能、多機能化が急速に進められてきている。これら個々の機器には、端子を接続された電線がコネクタを介して接続されており、これらの端子付き電線を介して信号の伝送および電源の供給を行っている。機器の高性能化に伴い、これらの電線と端子の接続信頼性の向上が要求されており、電気的接続信頼性を向上すると固着力が低下するという背反事項を解決することが重要である。
【０００３】
一般に、このような電線に端子を接続するに際しては、絶縁性の被覆材を皮剥ぎして露出された芯線を、対向して立設された対をなす圧着片を備えた端子の芯線圧着部に載置して、この芯線圧着部をクリンパとアンビルで上下から押圧してかしめる圧着接続が行われている。このような圧着接続により電線に端子を接続する場合には、端子と電線との間で所定の固着力及び接触抵抗を得るために、最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）やクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）を設定する。
【０００４】
図１０に示されるように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の変化に伴って、端子と電線との間の固着力及び接触抵抗が変化する。これら、固着力と接触抵抗の両方で所定の性能を満たすためには、固着力に要求される性能を満たす範囲Ｉと、接触抵抗に要求される性能を満たす範囲ＩＩの重なり合う範囲Ａの中でクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定しなくてはならない。
【０００５】
一方では、このような端子と電線との圧着接続部の固着力及び接触抵抗の性能の向上が求められており、それぞれに要求される性能を満たす範囲Ｉ及びＩＩは益々狭くなってきている。すると、これらの要求される性能を満たす範囲Ｉ及びＩＩの重なる範囲Ａは極めて狭い範囲となり、前記のような芯線圧着部全体を均等にかしめる方法では、要求される性能を満たすように端子と電線を接続するのは困難を極める。
【０００６】
そこで、このような問題を解決する圧着方法として、例えば特開昭５９−１６５３９０号公報（特許文献１）に記載されているような、階段状の形状を有するクリンパで端子の圧着部を圧着する方法が提案されている。図１１は、特許文献１に記載の圧着方法で端子１２０を電線１３０に圧着した状態を示したものである。この端子１２０の上に載置された電線１３０の先端方向を前方、該電線１３０の基部側を後方として説明する。
【０００７】
この特許文献１に記載されたクリンパ１１０は、端子１２０を強くかしめる部分である前方側１１２と弱くかしめる部分である後方側１１４を有している。このようなクリンパ１１０を用いて端子１２０の芯線圧着部１２２をかしめることにより、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａはクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低くなり、後方側１２２ｂはクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が高くなる。従って、この前方側１２２ａでは、接触抵抗等の電気的性能を確保するのに最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定し、後方側１２２ｂでは端子１２０の電線１３０への固着力等の機械的強度に最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）を設定して端子１２０を電線１３０に圧着接続することができる。
【０００８】
しかしながら、このような階段状のクリンパ１１０を用いて芯線圧着部１２２をかしめると、先ず、最も突出しているクリンパの前方側１１２のみが芯線圧着部１２２の前方側１２２ａを押圧し始める。すると、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａでかしめられた芯線１３２は押しつぶされ、芯線１３２の素線自体が電線の軸方向に押し出されて伸びてしまう。続いて、クリンパの後端側１１４が芯線圧着部１２２の後方側１２２ｂを押圧してかしめる。
【０００９】
そして、クリンパ１１０が上昇し芯線圧着部１２２を解放すると、芯線圧着部１２２は、その弾性で僅かではあるが圧着前の形状に戻ろうとする、所謂スプリングバックという現象が発生する。ここで、クリンパ１１０が芯線圧着部１２２を介して芯線１３２を押圧した時の芯線１３２の素線の変形が微小なものであれば、芯線圧着部１２２がスプリングバックして芯線１３２を挟持する力が弱まるのに伴って、素線の変形もある程度まで追従して回復することができる。
【００１０】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａと後方側１２２ｂの径方向の断面を示したものである。クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が高い後方側１２２ｂでは芯線１３２の素線があまり細くなっておらず、芯線圧着部後方側１２２ｂ内で大きな隙間は生じない。しかし、図１１（ｂ）に示されるように、芯線圧着部１２２の前方側１２２ａでは、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低く芯線が強く押圧されているので、芯線１３２を構成する素線自身が細くなっている。そのため、芯線と端子との間、および芯線の素線同士の間に隙間が生じてしまう。これにより電気的接続が悪くなり、所定の電気的性能を満たすことができない。また、このように芯線が細くなると、接触抵抗が上がってしまうだけではなく、芯線の機械的強度が弱くなり、芯線が切れやすくなる等の問題も発生する。
【００１１】
【特許文献１】特開昭５９−１６５３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、端子を電線に圧着接続するに際し、端子と電線の良好な電気的接続と機械的固着力を兼ね備え、端子の圧着片でかしめられた芯線の伸びや細りを抑え、安定した電気的接触と、固着力を得ることができる端子付き電線の製造方法及び端子付き電線並びに端子圧着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る端子付き電線の製造方法は、導電性の素線からなる芯線が絶縁性の被覆材に覆われてなる電線端末に導電性の端子が接続された端子付き電線を製造するに際し、この端子の相手側端子と接続する接続部の一端から延設された基底部の両側に対向して立設された圧着片を備えた芯線圧着部に前記電線の剥き出しにされた芯線を載置して、この芯線圧着部をアンビルに設けられる端子受け面に受止させ、このアンビルに対向して配置され前記端子の芯線圧着部に載置された電線の軸方向に複数に分割された分割クリンパが、前記端子の芯線圧着部を押圧する端子押圧面に前記電線の軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、この端子押圧面と前記アンビルの端子受け面との間で前記芯線接続部が挟圧されて、前記電線と前記芯線接続部とが全体的に均等に圧着接続され、続いて、前記分割クリンパは部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部を押圧固定し、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さから更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧し、前記芯線圧着部に径方向の全体から強く押圧された部分と弱く押圧された部分とが軸方向に混在した状態で前記芯線に前記端子が圧着接続されるようにしたことを要旨とするものである。
【００１４】
更に、前記複数の分割クリンパの一部が前記所定の高さから更に押し下げられる際に、前記芯線圧着部の前記電線の基部側に位置する分割クリンパが前記所定の高さに留まり前記芯線圧着部の電線端末側若しくは中間部位の分割クリンパが更に押し下げられることにより、前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにすれば好ましい。
【００１５】
また、前記複数の分割クリンパの前記所定の高さから押し下げられる部位のクリンパの前記電線の基部側の端面と前記端子押圧面とからなる角部が面取りされた分割クリンパにより前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにすればより好ましい。
【００１６】
更に、前記複数の分割クリンパの一部が前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、前記芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された前記圧着片の高さを、前記電線の基部側の高さより低くした端子を用いれば、本発明に係る端子付き電線の製造方法に好適である。
【００１７】
また、前記本発明に係る製造方法により端子付き電線を製造するためには、電線が載置された端子をクリンパとアンビルとで押圧して前記芯線に前記端子を圧着接続する端子圧着装置であって、前記端子を受ける受け面が設けられたアンビルと、前記アンビルの受け面に対向配置されたクリンパとを備え、このクリンパが前記端子に圧着接続される電線の軸方向に複数に分割されて、これらの分割された各クリンパが独立して前記アンビルに対して離間接近可能であることを特徴とする端子圧着装置が好適に用いられれる。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、電線の芯線を端子の芯線圧着部で挟んでかしめる際に、先ず、前記分割クリンパは前記電線の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、芯線圧着部をかしめるので、この芯線圧着部に挟持された芯線が全体的に均等な力で締めつけられて固定されることになる。
【００１９】
続いて、このように芯線圧着部内での芯線の移動が規制された状態で、前記分割クリンパが局所的に前記所定の高さから更に押し下げられて、前記芯線接続部を更に強く押圧する。これにより、この局所的に更に強く押圧された部分では、芯線圧着部が更に強く芯線をかしめることになる。この時、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さに押し下げられた状態を維持して、芯線圧着部を押圧固定し続ける。
【００２０】
従って、前記芯線圧着部の局所的に強く押圧された部分の少なくとも一端では芯線が固定されており、芯線が強くかしめられても芯線が伸びて逃げてしまい細くなってしまうことを防ぐことができる。このような、芯線の逃げや細りが抑制された状態で芯線圧着部により芯線を強くかしめるので、芯線圧着部内を芯線が隙間無く詰まった状態にすることができる。
【００２１】
これにより、芯線と芯線圧着部、及び芯線を構成する素線同士の接触が良くなり、非常に良好な電気的接触を得ることができる。
【００２２】
一方、前記分割クリンパが前記所定の高さに押し下げられた状態を維持する部分において芯線圧着部は、端子と芯線の良好な固着力を有しており、前記局所的に強く押圧された部分を保護することができる。
【００２３】
また、前記分割クリンパが前記芯線接続部を更に強く押圧する際に、前記所定の高さに押し下げられた状態を維持する部分が、前記芯線圧着部に挟持されている電線の基部側に配置されて、前記芯線圧着部が局所的に強く押圧される部分が前記電線の先端側若しくは、芯線圧着部の前記基部側端部以外の位置に配置されるようにすると良い。このようにすれば、例えば電線が引っ張られたり、屈曲されたりすることによって、電線に無理な力が加わっても、端子と芯線との圧着接続部分において、このような力が最も加わり易い部分、つまり芯線圧着部の電線基部側に、良好な固着力を有する弱く圧着された部分が配置されることとなる。従って、良好な電気的接触を有する、強く押圧された部分には力が伝わり難いので、電線固着力と電気的接続信頼性を両立させることができる。
【００２４】
更に、前記分割クリンパを構成する各クリンパ同士の突き合わせ面と端子を押圧する端子押圧面とからなる角部が面取りされてテーパ部が形成されていれば、端子の前記芯線圧着部の強く押圧される部分と弱く押圧される部分との境目が滑らかになる。従って、この芯線圧着部の強く押圧される部分と弱く押圧される部分との境目で芯線圧着部が大きな変形に耐えきれず、亀裂が入る等の問題が生じにくい。
【００２５】
前記分割クリンパが局所的に前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された圧着片の高さが低く形成された端子を用いれば、より好ましい。圧着加工前の前記圧着片の高さは、圧着加工後の前記芯線の円周方向の長さに相当し、前記芯線接続部を更に強く押圧する部分で、圧着片が芯線圧着部の基底部に達してしまい圧着不良を起こすのを防ぐことができる。
【００２６】
このように、端子に載置された電線の軸方向に分割された少なくとも２以上の独立して上下動可能な分割クリンパを備える端子圧着装置によれば、前記芯線圧着部を前記芯線に、良好な電気的接続と機械的固着力の両方を兼ね備えた状態で圧着接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。尚、この端子の上に載置された電線の先端側を前方、該電線の基部側を後方とする。図１は電線１０の端末に端子２０が圧着接続される前の状態を示した斜視図であり、図２は、図１に示した電線１０に端子２０を圧着接続する過程を断面図で示したものである。図３は図１に示した電線１０に端子２０が圧着接続された状態の斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、電線１０は、金属素線を複数本撚り合わせてなる芯線１２の外周に絶縁性の合成樹脂からなる被覆材１４が被覆されたもので、端末部分の被覆材１４が所定長さ皮剥されて芯線１２が露出されている。
【００２９】
端子（この場合、メス型）２０は、金属製の板状部材を屈曲加工して形成されたもので、接続部２２と、基底部２４と、圧着片２６ａ，２６ｂからなる芯線圧着部２６と、圧着片２８ａ，２８ｂからなる被覆圧着部２８とを有している。
【００３０】
接続部２２は、略角筒状に形成されるとともに、その内部には弾性接触片２２ａが設けられ、図示しない相手側端子（この場合はオス型となる）の先端部が挿入されることにより電気的に導通される。基底部２４は、接続部２２の後端部より延出されて、この基底部２４の途中部位の左右両側には、電線１０の芯線１２をかしめ固定するための一対の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂが上方に向かって立設されており、芯線圧着部２６を構成している。また、基底部２４の後端部の左右両側には、電線１０の被覆１４をかしめ固定するための一対の被覆用圧着片２８ａ、２８ｂが同じく上方に向かって立設されて、被覆圧着部２８を構成している。
【００３１】
尚、芯線圧着部２６に設けられる芯線用圧着片２６ａ、２６ｂは、少なくとも一対設けられていれば良く、その対の数は特に限定されるものではない。また、図においては、被覆用圧着片２８ａ、２８ｂを有する端子を例示したが、被覆圧着部２８が無いタイプの端子を用いることもできる。また、接続部２２の形状としてはメス型のものを例示したが、勿論、オス型形状であっても構わない。
【００３２】
芯線側クリンパ３０及び芯線側アンビル４０並びに被覆側クリンパ５０及び被覆側アンビル６０は、図示しない端子圧着装置のプレス動作により端子２０の芯線圧着片２６ａ、２６ｂ及び被覆圧着片２８ａ，２８ｂを挟み込んでかしめ、電線１０の端末部に露出された芯線１２に端子２０を接続するための圧着治具である。
【００３３】
芯線側クリンパ３０は、端子２０の芯線圧着部２６に載置されている電線１０の軸方向に２つに分割された後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂからなり、これらの後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂはそれぞれ独立して上下動可能になっている。
【００３４】
芯線側クリンパ３０は、端子２０の芯線圧着部２６の圧着片２６ａ、２６ｂを上方から押圧するためのもので、その下端面には、端子押圧面３２が形成されている。この端子押圧面３２には、その側面にアーチ状の曲面をなす誘導部３４ａ，３４ｂが形成され、これら両アーチ３４ａ，３４ｂがつながる中央付近に突出部３６が形成されている。このアーチ状の誘導部３４ａ，３４ｂは、芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間に端子２０を挟み込んだ際に、端子２０の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂの先端を内側に案内すると共に、突出部３６が芯線用圧着片２６ａ、２６ｂの先端を芯線１２方向に巻き込むように形成されている。
【００３５】
一方、芯線側アンビル４０は、端子２０を下方から支持するためのもので、その上端面には、芯線圧着部２６の基底部２４のかしめ後の曲率に合わせた端子受け面４２が形成されている。
【００３６】
また、被覆側クリンパ５０及び被覆側アンビル６０はプレス動作により、これらの間に配置した端子２０の被覆圧着部２８を挟み込んでかしめ、電線１０の端末部に端子２０を接続するための接続治具であり、芯線１２よりも太い被覆１４の直径に合わせて、上記芯線側クリンパ３０及び芯線側アンビル４０よりも若干大きく形成されており、概ね同様の構成を備えている。
【００３７】
すなわち、被覆側クリンパ５０の下端面には、被覆側アンビル６０との間に端子２０の被覆圧着部２８を挟み込んだ際に、被覆用圧着片２８ａ，２８ｂの先端を内側に案内して押圧するための端子押圧面５２が形成されており、被覆側アンビル６０の上端面には、被覆圧着部２８の基底部２４の圧着後の曲率に合わせた端子受け面６２が形成されている。
【００３８】
次ぎに、この端子２０の電線１０への圧着接続の過程を図２（ａ）〜（ｄ）を用いて順に説明する。図２（ａ）は、図１に示した電線１０及び端子２０のＡ−Ａ断面を矢視図で示したものである。電線１０は、露呈された芯線１２が端子２０の芯線圧着部２６上に、被覆材１４が被覆圧着部２８上になるように、端子２０の基底部２４の上に載置されており、端子２０を挟んで対向する位置に芯線側クリンパ３０とアンビル４０、および、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が配置されている。ここで、芯線側クリンパ３０を構成する後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂは、端子押圧面３２に電線１０の軸方向に段差が生じないように、一体的に重ね合わされている。
【００３９】
続いて、図２（ｂ）に示すように、この芯線側クリンパ３０は後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂが一体的に重なり合ったまま下降し、芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０の芯線圧着部２６を挟み込んでいく。芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは前記芯線側クリンパ３０の下面に設けられた圧着型３２のアーチ状の曲面をなす誘導部３４ａ，３４ｂに導かれて（図１参照）芯線１２を均一に包み込んでいく。
【００４０】
ここで、後クリンパ３０ａと前クリンパ３０ｂが一体的に重なり合った状態で芯線側クリンパ３０が所定の高さまで下降する。この時、芯線圧着部２６は、芯線１２と端子２０とを機械的に固定するのに最適なクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）に押圧される。
【００４１】
続いて、図２（ｃ）に示すように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の前方部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。
【００４２】
ここで、芯線圧着部２６が前クリンパ３０ｂにより強く押圧されることによって、芯線１２は強くかしめられ押しつぶされることになる。通常であれば、このように芯線を強く押しつぶすと、芯線は前後に伸び出して細くなってしまう。しかし、前クリンパ３０ｂで、芯線圧着部２６の前方部を強く押圧しても、後方部が後クリンパ３０ａで固定され、押圧されているので、芯線１２は後方に伸び出すことがない。従って芯線１２の素線が細くなってしまうのを防ぐことができる。
【００４３】
このようにして、芯線圧着部２６の中に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを混在させた状態で、端子２０を電線１０に圧着接続することができる（図２（ｄ））。
【００４４】
図３は電線１０に端子２０が圧着接続された状態の斜視図である。芯線圧着部２６の前方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが設けられ、その後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられている。その更に後方には、被覆圧着部２８が設けられており、全体的に均一に圧着接続されている。このような構成にすることにより、電線１０の基部側が引っ張られたり、屈曲されたりしたときに、芯線圧着部２６の前方にある、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌにその力が伝わりにくく、電線固着力と電気的接続信頼性を両立することができる。
【００４５】
図４は、図３に示した電線１０の先端に端子２０が接続された状態の径方向の断面を示した矢視図であり、図４（ａ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌのＥ−Ｅ断面を示したものである。図４（ｂ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈのＦ−Ｆ断面を示したものである。
【００４６】
図４（ａ）に示されるように、芯線１２は、前クリンパ３０ｂによって芯線圧着部２６が押圧されることでかしめられて、芯線１２の径方向に圧縮されている。しかし、後クリンパ３０ａが芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを押圧した状態で、前クリンパ３０ｂがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌを更に押圧しているので、芯線１２が後方へ伸びて逃げてしまうことがない。従って、図４（ａ）に示されるように、素線の細りがなく、芯線１２と端子２０の芯線圧着部２６との間、および芯線１２の素線同士の間に隙間が生じない。
【００４７】
一方、図４（ｂ）に示されるように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈは、後クリンパ３０ａで押圧された際に、芯線１２に係る負荷がクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌに比べて小さく、芯線１２の素線の変形も少ない。従って、後クリンパ３０ａが押圧を止め、芯線圧着部２６が解放されてスプリングバックしても、芯線１２もそれに追従して形状を回復することができる。そのため、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈでも芯線圧着部２６内で大きな隙間は発生しない。
【００４８】
このように芯線圧着部２６内に隙間が生じ難いので、芯線１２と端子２０間の電気的接続が安定しており、接触抵抗が上がってしまうことがない。また、芯線１２及びその素線が細くなってしまうことがないので、芯線１２自体の強度の低下を防ぐことができ、電線１０の引っ張りや屈曲によって、芯線１２の素線が切断してしまうという不具合が発生しにくくなる。また、芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈと低い部分２６ｌとで、異なるクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）およびクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）を設定することにより、電線固着力、接触抵抗等の管理がし易く、製品の性能のばらつきを抑えることができ、所定の圧着状態を確実に得ることができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施形態について図５に基づいて説明する。図５（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る、電線１０への端子の接続過程を断面矢視図で示したものである。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、電線１０と端子２０ａは、図１〜図３に示した第１の実施形態と同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０ａの芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０ａを挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００５１】
この、芯線側クリンパ３０が、第２の実施形態においては後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃの３つが一体的に重なり合って、端子２０の芯線圧着部２６の上方に配置されている。これら後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃのそれぞれは、独立して上下動可能になっている。
【００５２】
そして、図５（ｂ）に示すように、芯線側クリンパ３０は、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂ、先端クリンパ３０ｃが、その端子押圧面３２において電線１０の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で下降する。この芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０ａの芯線圧着部２６を挟み込んでいくと、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは芯線１２を包み込んでいく。このように、芯線側クリンパ３０は所定の高さまで下降を続け、芯線側アンビル４０は下方から芯線圧着部２６を支持し、芯線圧着部２６の芯線用圧着片２６ａ，２６ｂで芯線１２を挟持してかしめる。
【００５３】
続いて、図５（ｃ）に示すように、芯線側クリンパ３０の中間層に位置する前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の中間部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。
【００５４】
ここで、芯線圧着部２６が前クリンパ３０ｂにより強く押圧されることによって、芯線圧着部２６の中間部分で芯線１２が強く押しつぶされることになる。通常であれば、このように芯線を強く押しつぶすと、芯線は前後に伸び出して細くなってしまう。しかし、前クリンパ３０ｂで、芯線圧着部２６の前方部を強く押圧しても、その後方が後クリンパ３０ａで固定され押圧されて、前方は先端クリンパ３０ｃにより固定押圧されているの。従って、芯線１２は後方にも前方にも伸び出すことができない。従って芯線１２の素線が細くなってしまうのを非常に効果的に防ぐことができる。
【００５５】
このようにして、端子２０を芯線１２に圧着接続すると、図５（ｄ）に示すように、芯線圧着部２６の前方に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられ、その後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが設けられ、その更に後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられている。このように、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの間に配置されるようにすれば、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌから芯線１２が伸び出して、芯線１２を構成する素線が細くなってしまうのを効果的に防ぐことが出来る。
【００５６】
また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌの後方にクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが設けられており、その更に後方には、被覆圧着部２８が設けられている。従って、電線１０の基部が引っ張られたり、屈曲されたりしたときに、芯線圧着部２６の前方にある、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌにその力が伝わりにくく、電線固着力と電気的接続信頼性を両立できる。
【００５７】
図５（ｅ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌのＥ−Ｅ断面を示したものである。図５（ｆ）は、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈのＦ−Ｆ断面を示したものである。図５（ｄ）に示されるように、芯線１２は、前クリンパ３０ｂによって芯線圧着部２６が押圧されることでかしめられて、芯線１２の径方向には圧縮されている。しかし、後クリンパ３０ａ及び先端クリンパ３０ｃにより芯線１２の芯線圧着部２６内での移動が規制された状態で、前クリンパ３０ｂがクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌを更に押圧して圧着加工がされているので、芯線１２が後方及び前方へ伸びて逃げてしまうことがない。従って、図５（ｅ）に示されるように、素線の細りがないく、芯線１２と端子２０の芯線圧着部２６との間、および芯線１２の素線同士の間に隙間が生じない。このようにして、端子２０を芯線１２に圧着接続すれば、高い固着力と、低い接触抵抗の両方を兼ね備えた端子付き電線を製造することができる。
【００５８】
更に、本発明の第３の実施形態について図６を用いて説明する。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、電線１０と端子２０は、図１に示した第１の実施形態と同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０の芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０を挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００６０】
この、前クリンパ３０ｂの端子押圧面３２の後方角部は面取りされてテーパ部３０ｔが形成されている。芯線側クリンパ３０が、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂの２つが一体的に重なり合って、端子２０の芯線圧着部２６の上方に配置されている。これら後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂのそれぞれは、独立して上下動可能になっている。
【００６１】
そして、芯線側クリンパ３０は、後クリンパ３０ａ、前クリンパ３０ｂが、その端子押圧面３２において電線１０の軸方向に段差がないように一体的に重なり合った状態で下降していく。この芯線側クリンパ３０と芯線側アンビル４０との間で、前記端子２０ａの芯線圧着部２６を挟み込んでいくと、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂは芯線１２を包み込んでいく。このようにして、芯線側クリンパ３０は所定の高さまで下降を続け、芯線側アンビル４０は下方から芯線圧着部２６を支持し、芯線圧着部２６の芯線用圧着片２６ａ，２６ｂで芯線１２を挟持してかしめる。
【００６２】
続いて、図６（ｂ）に示すように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂは更に下降を続け、芯線圧着部２６の前方部分をより強く押圧する。これにより、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂに押圧されている部分は芯線１２をより強くかしめる。ここで、前クリンパ３０ｂの端子押圧面３２の角部にはテーパ部３０ｔが形成されているので、芯線圧着部２６の前クリンパ３０ｂで押圧された部分と、後クリンパ３０ａで押圧された部分の境目にできる段差が滑らかに型押しされた状態となる。
【００６３】
このようにして、芯線圧着部２６の中に、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈを混在させた状態で、端子２０を電線１０に圧着接続することができる。
【００６４】
図６（ｃ）に示されるように、芯線圧着部２６の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの境目には、前クリンパ３０ｂのテーパ部３０ｔによる押圧で滑らかに傾いた傾斜部２６ｔが形成されている。このようにすることにより、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）が低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの境目で芯線圧着部２６の圧着片２６ａ，２６ｂが潰されて、厚さが薄くなり機械的強度が低下するとか、亀裂が入る等の問題が生じにくい。
【００６５】
続いて、本発明の第４の実施形態について図７に基づいて説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る、電線１０への端子の接続過程を断面矢視図で示したものである。
【００６６】
図７（ａ）に示すように、電線１０と端子２０ｂは、図１に示した第１の実施形態とほぼ同様の構成となっており、先端を皮剥されて芯線１２が露呈した電線１０が端子２０ｂの芯線圧着部２６と被覆圧着部２８に載置されている。この端子２０ｂを挟んで、芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０が対向して配置されている。
【００６７】
この端子２０ｂの接続部２２の後端からは、電線１０の端末が載置される基底部２４が延出されており、この基底部２４の途中部位の左右両側には、電線１０の芯線１２をかしめ固定するための一対の芯線用圧着片２６ａ、２６ｂが上方に向かって立設されている。この芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの前方上端部には切欠２６ｓが設けられており、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの長さが短く形成されている。
【００６８】
芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０は、第１の実施形態と同じものであり、圧着の工程も、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌが芯線圧着部２６の前方部に配置されて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈが芯線圧着部２６の後方部に配置されている点も同じである。
【００６９】
図７（ｂ）は、端子２０の芯線圧着部２６と被覆圧着部２８とが芯線側クリンパ３０とアンビル４０、及び、被覆側クリンパ５０とアンビル６０に押圧されて、電線１０に圧着接続された状態の断面図である。図２（ｄ）と同じように、芯線側クリンパ３０の前クリンパ３０ｂにより芯線圧着部２６の前方側が一段低く圧着されている。
【００７０】
図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、芯線圧着部２６のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌとクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分２６ｈの径方向の断面図である。この端子２０ｂによれば、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの前方部分に切欠２６ｓが設けられて、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂのクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分２６ｌで芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの長さが短く形成されている。従って、例えば、図４（ａ）等と比較すると分かるように、圧着後において、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの先端がクリンパ３０ｂの端子押圧面３２の中央に設けられた突出部３６で押圧されても、芯線用圧着片２６ａ，２６ｂの先端部が基底部２４に近づきすぎることがない。
【００７１】
以下に、上記第１の実施形態で説明した図１〜図４に示した端子付き電線の製造方法により端子が圧着されてなる端子付き電線（実施例１）と、他の方法で端子が電線の芯線に圧着されてなる端子付き電線（比較例１，２）とを比較する。
【００７２】
実施例１および比較例１，２では、電線に端子をそれぞれ異なる圧着方法で圧着してその接触抵抗と固着力とを測定した。実施例１および比較例１，２、は同一の電線および端子を適用した。具体的には、電線には、芯線の断面積約０．５ｍｍ２の銅線を用い、端子には銅合金から形成されたものを適用した。
【００７３】
実施例１では、図１〜図４に示したように、先ず芯線圧着部全体がクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分の高さになるように芯線圧着部全体を均一にかしめ、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分に相当する位置をさらにかしめて電線に端子を圧着接続した。
【００７４】
比較例１では、図１１に示した特許文献１（特開昭５９−１６５３９０号公報）の端子付き電線のように、予めクリンパが階段状に形成されて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分とを同時にかしめるようにした。
【００７５】
比較例２では、従来から通常用いられている芯線圧着部全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめる方法で端子を電線に圧着接続した。実施例１、比較例１および比較例２のクリンプ幅（Ｃ／Ｗ）は同一とし、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）については実施例１と比較例１の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分は比較例２のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）と同一とし、実施例１と比較例１の、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分は互いに同一としクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分よりさらに押し込んだ形状とした。
【００７６】
電線の芯線と、この電線の一端に圧着接続された端子の芯線圧着部との接触抵抗は、電線の他端から端子までの抵抗を四端子法にて測定し、その抵抗値から電線自体の抵抗値を引いて求めた。
【００７７】
図８に示すグラフは、実施例１と比較例１および２の端子付き電線の芯線圧着部における端子と芯線との接触抵抗を比較したものである。実施例１と比較例１および２のそれぞれの端子付き電線において、端子を電線に圧着した直後の初期状態の接触抵抗を測定し、その後その端子付き電線を１２０時間１００℃の雰囲気に置いて耐久試験を行い再び接触抵抗を測定した。初期状態における接触抵抗は、比較例１が平均０．３ｍΩ（最大０．４ｍΩ、最小０．２ｍΩ）、比較例２が平均０．３ｍΩ（最大０．５ｍΩ、最小０．２ｍΩ）とほぼ同じであるのに対し、実施例１では平均０．２ｍΩ（最大０．２ｍΩ、最小０．２ｍΩ）と低い値を示している。また、耐久試験後の接触抵抗は、比較例１が平均０．９ｍΩ（最大１．２ｍΩ、最小０．６ｍΩ）、比較例２が平均０．５ｍΩ（最大１．４ｍΩ、最小０．３ｍΩ）とそれぞれの初期状態と比較して顕著に上昇しているのに対し、実施例１では平均０．２ｍΩ（最大０．３ｍΩ、最小０．２ｍΩ）と低い値を保ったままである。また、比較例１および２では、耐久試験後には接触抵抗のばらつきが大きくなるのに対し、実施例１では接触抵抗のばらつきが、初期状態においても比較例１および２より小さく、耐久試験後にもばらつきは小さいままである。
【００７８】
このことから、接触抵抗について比較すると、特許文献１のように端子押圧面が予め電線の軸方向に階段状に形成されたクリンパを用いて、芯線圧着部のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分を同時にかしめて製造された比較例１の端子付き電線は、芯線圧着部全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめた一般的な端子付き電線（比較例２）と大きな違いがないことがわかる。これに対して、先ず芯線圧着部の全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめてから、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分をさらにかしめて製造された実施例１の端子付き電線は、初期状態においては接触抵抗が低いだけでなくそのばらつきも小さく、芯線とこの芯線に接続された端子の芯線圧着部との接続状態が非常に良好であることがわかる。また、実施例１の端子付き電線は、耐久試験後も低い接触抵抗とそのばらつきを保ち続けていることから、接続状態が安定していることがわかる。このように、実施例１の端子付き電線は、比較例１および２のいずれのものよりも優れた電気的接続を有していることがわかる。
【００７９】
このように、比較例１のように芯線圧着部のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分を同時にかしめたものは、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分で芯線の逃げや細りが発生し、芯線圧着部と芯線との内だおよび芯線を構成する素線同士の間に隙間ができてしまい良好な電気的接触が得られていないものと考えられる。これに対し、実施例１の端子付き電線は、先ず芯線圧着部の全体を均一のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）にかしめてから、次いでクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分をさらにかしめて製造されることにより、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分で芯線の逃げが抑制されており、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分において芯線の逃げや細りが発生せず、芯線と芯線圧着部、及び芯線を構成する素線同士の間に隙間が形成されず良好な電気的接触が得られるものと考えられる。
【００８０】
図９に示すグラフは、実施例１と比較例１および２の端子付き電線の芯線圧着部の固着力を示したものである。固着力は実施例１と比較例１および２の端子付き電線の、端子の端部を固定し、電線の端部を引っ張って、電線が端子から外れたとき、あるいは電線が破断したときの引っ張り力を測定して得た値である。実施例１の端子付き電線は平均１２８Ｎ（最大１３６Ｎ，最小１２４Ｎ）、比較例１の端子付き電線は平均１２６Ｎ（最大１２８Ｎ，最小１２１Ｎ）、比較例２の端子付き電線は平均１３１Ｎ（最大１３５Ｎ，１２６Ｎ）を示している。実施例１の端子付き電線の固着力は、比較例２に比べると若干劣るものの、比較例１よりは高い値を示している。
【００８１】
これらのことより、実施例１の端子付き電線は、比較例１，２と比べて、電気的特性（接触抵抗）が特に優れており、機械的特性（固着力）も遜色のない特性を有していることがわかる。このように、実施例１の端子付き電線は、先ず芯線圧着部の全体を均一にかしめて芯線の逃げを抑制した状態にしてから、次いで、芯線圧着部を局所的にさらにかしめて、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の高い部分と低い部分とを形成することで、芯線と芯線圧着部および芯線を構成する素線同士の接触が良くなって、非常に良好な電気的接触と良好な固着力を有することがわかる。
【００８２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、前記第１〜第４の実施形態では、芯線圧着部と被覆圧着部を備えた端子の例で示したが、被覆圧着部を備えない端子でも良いのは言うまでもない。第１〜第４の実施形態においては、芯線用クリンパとして２又は３のクリンパから構成された分割クリンパの例で示したが、３以上のクリンパから構成されるようにしても良い。
【００８３】
また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）の低い部分を芯線圧着部の前方部分と中間部分に設ける例を示したが、芯線圧着部の後方端部以外であればどの部位に配置しても良いし、複数配置しても良い。また、クリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）は高・低の２段に限定するものではなく、例えば高・中・低の３段等にしても良い。
【００８４】
また、前記第１〜第４の実施形態では、絶縁性の被覆で芯線を覆った１本の電線を端子に圧着する例を示したが、本発明は、特にこのような電線に限定されるものではない。例えば１つの端子に複数本の電線を圧着するような場合や、芯線を覆う絶縁性の内被を更にシールド導体で覆ったシールド電線等に端子を圧着するような場合にも本発明が有効であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る端子付き電線は、芯線と端子の良好な圧着状態を得ることができ、接触抵抗が安定しており、高い電気的接続の信頼性を有しているので、例えば、自動車用精密機器のコネクタ部材およびその製造等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る端子付き電線の接続前の状態を示したものである。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図３】図１に示した端子付き電線の接続後の状態を示したものである。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、図３に示した端子付き電線の芯線圧着部の径方向の断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第４の実施形態に係る端子付き電線の接続過程を示した断面矢視図である。
【図８】本発明の実施例１と比較例１，２の接触抵抗を比較して示すグラフである。
【図９】本発明の実施例１と比較例１，２の固着力を比較して示すグラフである。
【図１０】端子と電線との固着力及び接触抵抗のクリンプ高さ（Ｃ／Ｈ）への依存性を示したグラフである。
【図１１】従来の端子付き電線の圧着過程を示した図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 電線
１２ 芯線
２０ 端子
２６ 芯線圧着部
２６ａ，２６ｂ 芯線用圧着片
３０ 芯線側クリンパ
３０ａ 後クリンパ
３０ｂ 前クリンパ
４０ 芯線側アンビル
７０ 芯線押さえ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の素線からなる芯線が絶縁性の被覆材に覆われてなる電線端末に導電性の端子が接続された端子付き電線を製造するに際し、
この端子の相手側端子と接続する接続部の一端から延設された基底部の両側に対向して立設された圧着片を備えた芯線圧着部に前記電線の剥き出しにされた芯線を載置して、この芯線圧着部をアンビルに設けられる端子受け面に受止させ、このアンビルに対向して配置され前記端子の芯線圧着部に載置された電線の軸方向に複数に分割された分割クリンパが、前記端子の芯線圧着部を押圧する端子押圧面に前記電線の軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、この端子押圧面と前記アンビルの端子受け面との間で前記芯線接続部が挟圧されて、前記電線と前記芯線接続部とが全体的に均等に圧着接続され、
続いて、前記分割クリンパは部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部を押圧固定し、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さから更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧し、前記芯線圧着部に径方向の全体から強く押圧された部分と弱く押圧された部分とが軸方向に混在した状態で前記芯線に前記端子が圧着接続されるようにしたことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
【請求項２】
前記複数の分割クリンパの一部が前記所定の高さから更に押し下げられる際に、前記芯線圧着部の前記電線の基部側に位置する分割クリンパが前記所定の高さに留まり前記芯線圧着部の電線端末側若しくは中間部位の分割クリンパが更に押し下げられることにより、前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項３】
前記複数の分割クリンパの前記所定の高さから更に押し下げられる部位のクリンパの前記電線の基部側端面と前記端子押圧面とからなる角部が面取りされた分割クリンパにより前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項４】
前記複数の分割クリンパの一部が前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、前記芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された前記圧着片の高さを、前記電線の基部側の高さより低くしたことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の製造方法により製造されてなる端子付き電線。
【請求項６】
電線が載置された端子をクリンパとアンビルとで押圧して前記芯線に前記端子を圧着接続する端子圧着装置であって、
前記端子を受ける受け面が設けられたアンビルと、 前記アンビルの受け面に対向配置されたクリンパとを備え、このクリンパが前記端子に圧着接続される電線の軸方向に複数に分割されて、これらの分割された各クリンパが独立して前記アンビルに対して離間接近可能であることを特徴とする端子圧着装置。
【請求項１】
導電性の素線からなる芯線が絶縁性の被覆材に覆われてなる電線端末に導電性の端子が接続された端子付き電線を製造するに際し、
この端子の相手側端子と接続する接続部の一端から延設された基底部の両側に対向して立設された圧着片を備えた芯線圧着部に前記電線の剥き出しにされた芯線を載置して、この芯線圧着部をアンビルに設けられる端子受け面に受止させ、このアンビルに対向して配置され前記端子の芯線圧着部に載置された電線の軸方向に複数に分割された分割クリンパが、前記端子の芯線圧着部を押圧する端子押圧面に前記電線の軸方向に段差がないよう一体的に重なり合った状態で所定の高さまで押し下げられて、この端子押圧面と前記アンビルの端子受け面との間で前記芯線接続部が挟圧されて、前記電線と前記芯線接続部とが全体的に均等に圧着接続され、
続いて、前記分割クリンパは部分的に前記所定の高さに留まり、前記芯線圧着部を押圧固定し、前記分割クリンパの他の部分は前記所定の高さから更に押し下げられ、前記芯線圧着部を局所的に更に強く押圧し、前記芯線圧着部に径方向の全体から強く押圧された部分と弱く押圧された部分とが軸方向に混在した状態で前記芯線に前記端子が圧着接続されるようにしたことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
【請求項２】
前記複数の分割クリンパの一部が前記所定の高さから更に押し下げられる際に、前記芯線圧着部の前記電線の基部側に位置する分割クリンパが前記所定の高さに留まり前記芯線圧着部の電線端末側若しくは中間部位の分割クリンパが更に押し下げられることにより、前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項３】
前記複数の分割クリンパの前記所定の高さから更に押し下げられる部位のクリンパの前記電線の基部側端面と前記端子押圧面とからなる角部が面取りされた分割クリンパにより前記芯線に前記端子が強く圧着接続されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子付き電線の製造方法。
【請求項４】
前記複数の分割クリンパの一部が前記芯線接続部を更に強く押圧する部分において、前記芯線圧着部の前記基底部の両側に対向して立設された前記圧着片の高さを、前記電線の基部側の高さより低くしたことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の製造方法により製造されてなる端子付き電線。
【請求項６】
電線が載置された端子をクリンパとアンビルとで押圧して前記芯線に前記端子を圧着接続する端子圧着装置であって、
前記端子を受ける受け面が設けられたアンビルと、 前記アンビルの受け面に対向配置されたクリンパとを備え、このクリンパが前記端子に圧着接続される電線の軸方向に複数に分割されて、これらの分割された各クリンパが独立して前記アンビルに対して離間接近可能であることを特徴とする端子圧着装置。
【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２００８−１８１６９５（Ｐ２００８−１８１６９５Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２６５６（Ｐ２００７−１２６５６）
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]