JP5469141B2 - 圧着端子、接続構造体及びコネクタ - Google Patents

Description

この発明は、例えば、自動車用ワイヤーハーネスの接続を担うコネクタ等に装着される圧着端子や、圧着端子を用いた接続構造体、さらには、このような接続構造体を装着したコネクタに関する。

近年の自動車には、様々な電装機器が装備されており、各機器の電気回路が複雑化する傾向にあるため、安定した電力供給が必要不可欠となっている。このような様々な電装機器の電気回路は、複数本の被覆電線を束ねてなるワイヤーハーネスを自動車に配索するとともに、ワイヤーハーネス同士をコネクタで接続して構成している。また、コネクタの内部には、ワイヤーハーネスの被覆電線を圧着部に圧着接続した圧着端子を装着している。

しかし、被覆電線を圧着端子に接続する場合、圧着端子の圧着部と、被覆電線の電線導体に被覆した被覆体の先端より露出する電線導体の露出部分との間に隙間が生じやすく、電線導体が外気に曝される状態に露出しているため、コネクタ内部に装着した圧着端子の圧着部に水分が侵入した際、圧着部に圧着された電線導体の表面に腐食が発生し、導電性が低下するといった問題があった。

また、例えば、被覆電線の電線導体に従来用いられていた銅系材料をアルミニウムあるいはアルミニウム合金に置き換え、そのアルミニウム製の電線導体を圧着端子に圧着した場合においては、端子材料の錫めっき、金めっき、銅合金等の貴な金属との接触により、卑な金属であるアルミニウムが腐食される現象、すなわち異種金属腐食が問題となる。

なお、異種金属腐食（以下において電食という）とは、貴な金属と卑な金属とが接触している部位に水分が付着すると、腐食電流が生じ、卑な金属が腐食、溶解、消失等する現象である。この現象により、圧着端子の圧着部に圧着されたアルミニウム製の電線導体が腐食、溶解、消失し、やがては電気抵抗が上昇する。その結果、十分な導電機能を果たせなくなるという問題があった。

水分の浸入による圧着部における導電性の低下を防止する方法として、例えば、圧着端子の電線圧着部を被覆電線の被覆体より露出された電線導体に圧着する際、電線圧着部の両側端部に設けた接触層を互いに接触させて、該電線圧着部に隙間が形成されることを抑制する圧着端子及び端子付き電線（特許文献１参照）が提案されている。

しかし、特許文献１の圧着端子及び端子付き電線では、電線圧着部の接触層を接触させることによって、隙間が生じることを抑制できるとされているが、接触層の密着が不十分な箇所から剥離しやすく、その剥離した部分から、圧着端子の電線圧着部に水分が浸入するため、電線導体に腐食が発生することを防止できないという問題があった。

また、圧着部の内部に水分が浸入することを防止する方法として、例えば、被覆電線と圧着端子の圧着部分を絶縁樹脂でコーティングするかモールドする方法が用いられているが、自動車に用いられる部品には高い信頼性が要求されるため、その信頼性を得るための規格が過酷であり、絶縁樹脂では長期信頼性を得ることが難しい。

上述の絶縁樹脂は、例えば、保管環境、使用環境、使用期限と、品質を維持管理することが難しい材料であるため、止水状態を長期に亘って維持することができず、信頼性を得ることができない。さらに、圧着端子を銅系から他の金属に変更することも考えられるが、銅以外の金属では所定の特性を満足することができない。

特開２０１０−２０５５８３号公報

この発明は、圧着後において、圧着部の内部に水分が浸入することを防止できるとともに、止水状態を長期に亘って維持することができる圧着端子、接続構造体およびコネクタを提供することを目的とする。

この発明は、電線導体の外周を絶縁性の被覆体で被覆した被覆電線における前記被覆体の先端より所定長さ露出させた前記電線導体の露出部分を圧着する圧着部を構成するバレル片を、幅方向両側に備えた圧着端子であって、前記バレル片を、前記電線導体の前記露出部分の長手方向の露出長さより長く形成し、該電線導体の先端より先端側から前記被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように圧着するとともに、前記バレル片同士が内側及び外側となるように重ね合わされた重ね合い部を構成し、前記重ね合い部の内側に配置した一方のバレル片を内側バレル片に設定し、該重ね合い部の外側に配置した他方のバレル片を外側バレル片に設定し、前記外側バレル片の前記内側バレル片に重ね合わされた端部に、該外側バレル片の端部が該内側バレル片の外面に対して段違い状に重ね合わされた段差部分を形成し、前記段差部分を、該段差部分に対して対向配置した溶接手段で溶接し、前記バレル片同士を溶接してなる溶接部を、前記段差部分に沿って形成した圧着端子であることを特徴とする。

この発明によれば、圧着後において、圧着部の内部に水分が浸入することを防止できるとともに、バレル片同士を重ね合わせてなる重ね合い部の段差部分を溶接するだけで、確実な止水性を確保することができる。また、圧着部内の電線導体や被覆体が外気に曝されることがなく、劣化や経年変化が起きることを抑制できる。

さらに、止水状態を長期に亘って維持することができるので、高い信頼性を得ることができる。さらにまた、電線導体に腐食が発生することがなく、その腐食を原因とする電気抵抗の上昇も防止できるので、安定した導電性が得られる。

詳述すると、圧着部の両側バレル片を、電線導体の先端より先端側から被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように圧着するので、被覆電線の電線導体や、電線導体と被覆体との境界部分である被覆体の先端部分を圧着部の外部に露出することがなく、包み込んだ状態に圧着することができる。

さらに、内側バレル片と外側バレル片とを段違い状に重ね合わせてなる重ね合い部の段差部分を溶接手段にて溶接するとともに、バレル片同士を溶接してなる溶接部を段差部分に沿って形成する。

例えば、両側のバレル片を、端部が面一となるように内外に重ね合わせてなる部分を溶接する場合、内外のバレル片を同時に溶解するために溶接時の熱量を大きくしなければならず、溶接時の熱量が大きいほど溶接深度が深くなるため、溶接痕が電線導体に付いてしまい導電性が悪くなる。

しかし、本発明は、溶接手段によってバレル同士を段違い状に重ね合わせてなる重ね合い部の段差部分を加熱溶解して一体的に溶接するので、１枚分のバレル片を溶解するだけの熱量にて溶接することができ、溶接時の熱量が小さくて済む。また、溶接深度が浅く電線導体に到達しないので、安定した導電性が得られる。

また、例えば、バレル片の端部同士を水平に突き合わせてなる部分を溶接する場合、突き合わせ面の隙間精度が必要となるが、本発明は、バレル片同士を重ね合わせて溶接するため、溶接時の安定性及び信頼性が高くなる。

さらに、溶接手段を、重ね合い部の段差部分と対向する位置に固定したまま溶接を行うことできるので、溶接時の信頼性が向上する。さらにまた、溶接手段の角度や動作を制御する必要がなく、制御に要する設備や装置等が不要となるため、安価な設備にて溶接することが可能であり、溶接コストの低減を図ることができる。

なお、圧着部から電線導体の一部が露出している場合、例えば、樹脂やハンダ等のシール材にてその露出部分をコーティングすれば、止水性を確保することができ、止水部分の信頼性が増すことになる。

この発明の態様として、前記重ね合い部のうち前記電線導体の先端より前方に先端側重ね合い部を構成し、前記先端側重ね合い部を、前記電線導体の先端より前方に位置する前記バレル片の前方側端部と、該電線導体の先端より前方の前記圧着部の底面とを重ね合わせて構成し、前記バレル片の前記圧着部の底面に重ね合わされた前記先端側重ね合い部の端部に、該バレル片の端部が該圧着部の底面に対して段違い状に重ね合わされた段差部分を形成し、前記先端側重ね合い部の段差部分を前記溶接手段で溶接し、前記バレル片と前記圧着部とを溶接してなる溶接部を、前記先端側重ね合い部の段差部分に沿って形成することができる。

この発明によれば、圧着状態の圧着部において、圧着部の内部に先端側から水分が侵入することを防止できるとともに、バレル片の前方側端部を圧着部の底面に圧着してなる先端側重ね合い部の段差部分を溶接するだけ、確実な止水性を確保することができる。

詳述すると、前記重ね合い部のうち電線導体の先端より前方の先端側重ね合い部において、バレル片の前方側端部を圧着部の底面に対して段違い状に重ね合わせてなる先端側重ね合い部の段差部分を溶接手段にて溶接するとともに、バレル片の前方側端部と圧着部の底面とを溶接してなる溶接部を先端側重ね合い部の段差部分に沿って形成する。

この結果、電線導体の先端より前方の圧着部の先端側を、被覆電線の電線導体が外部に露出されないように封止することができ、圧着部の内部に、該圧着部の先端側から水分が浸入することを確実に防止できる。

また、この発明の態様として、前記段差部分を、前記圧着部の幅方向両端部より内側に形成することができる。
この発明によれば、前記段差部分を溶接手段にて圧着端子の上方から垂直に溶接することができる。

詳述すると、圧着状態の圧着部において、バレル同士を段違い状に重ね合わせてなる重ね合い部の段差部分、バレル片の前方側端部を圧着部の底面に対して段違い状に重ね合わせてなる先端側重ね合い部の段差部分を、圧着部の上方に配置した溶接手段により上方から垂直に溶接する。

この結果、溶着手段の角度を、段差部分の位置に応じて可変する必要がなく、一方向から溶接することが可能であるため、溶接時の信頼性がさらに向上する。

また、この発明の態様として、前記溶接手段を、前記段差部分のみをレーザー光にて溶接するレーザー溶接手段で構成することができる。
この発明によれば、圧着部における段差部分の全長を隙間の無い状態に完全封止することができ、圧着部の内部に水分が浸入することを確実に防止できる。

詳述すると、レーザー溶接手段によって、バレル片同士を重ね合わせてなる重ね合い部の段差部分、バレル片の前方側端部を圧着部の底面に重ね合わせてなる先端側重ね合い部の段差部分を溶接する。

この結果、レーザー溶接手段による溶接を電線導体に到達することなく行えるので、上述の段差部分のみを正確に溶接することができ、溶接時の信頼性が向上する。

また、この発明は、上記圧着端子における圧着部によって、前記被覆電線と前記圧着端子とを接続した接続構造体とすることができる。
この発明によれば、圧着端子の圧着部により囲繞して圧着するだけで確実な止水性を確保することのできる接続構造体を構成することができる。したがって、安定した導電性を確保することができる。

また、この発明は、上記接続構造体における圧着端子をコネクタハウジング内に配置したコネクタとすることができる。
この発明によれば、圧着端子と電線導体を構成する金属種によらず、安定した導電性を確保したまま圧着端子を接続することができる。

詳述すると、例えば、雌型のコネクタと雄型のコネクタを互いに嵌合して、各コネクタのコネクタハウジング内に配置した圧着端子を互いに接続する際、止水性を確保したまま各コネクタの圧着端子を互いに接続することができる。
この結果、確実な導電性を備えた接続状態を確保することができる。

上記電線導体は、例えば、アルミニウム製素線、アルミニウム合金製素線等で構成することができる。また、圧着端子は、例えば、銅や銅合金等の貴な金属、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金等の等電位な金属で構成することができる。

また、圧着部は、例えば、圧着部の底面と、該圧着部の幅方向両側に備えたバレル片とからなるオープンバレル形式の圧着部等で構成することができる。また、溶接手段は、例えば、レーザーシーム溶接機、あるいは、ガス溶接機、アーク溶接機等で構成することができる。

この発明によれば、圧着後において、圧着部の内部に水分が浸入することを防止でき、確実な止水性を確保することができる。また、止水状態を長期に亘って保つことができるので、高い信頼性を得ることができる。

雌型圧着端子と被覆電線の圧着方法を説明する斜視図。 雌型圧着端子の構造を説明する平面図及び縦断側面図。 雌型圧着端子と被覆電線の圧着状態を説明する斜視図及び縦断側面図。 レーザーシーム溶接機による圧着部の溶接方法を説明する斜視図。 図３に示す圧着部の先端側圧着状態のＡ−Ａ線矢視断面図。 図３に示す圧着部の中央部圧着状態のＢ−Ｂ線矢視断面図。 図３に示す圧着部の後端側圧着状態のＣ−Ｃ線矢視断面図。 コネクタについての説明斜視図。

この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。

図１は雌型圧着端子１０と被覆電線２００の圧着方法を説明する斜視図、図２は雌型圧着端子１０の構造を説明する平面図及び縦断側面図、図３は雌型圧着端子１０と被覆電線２００の圧着状態を説明する斜視図及び縦断側面図である。

なお、図１［ａ］は幅方向中央で分断した雌型圧着端子１０の縦断斜視図、図１［ｂ］は雌型圧着端子１０と被覆電線２００の圧着前の斜視図、図１［ｃ］は雌型圧着端子１０と被覆電線２００の圧着後の斜視図を示している。

また、図２［ａ］は折り曲げ加工前の板状を有する雌型圧着端子１０の平面図、図２［ｂ］は折り曲げ加工後の雌型圧着端子１０の平面図、図２［ｃ］は折り曲げ加工後の幅方向中央で分断した雌型圧着端子１０の縦断側面図を示している。

また、図３［ａ］は圧着部３０における重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２を溶接して構成した圧着接続構造体１の斜視図、図３［ｂ］は溶接後の幅方向中央部で分断した圧着接続構造体１の縦断側面図を示している。

本実施形態の圧着接続構造体１は、被覆電線２００を雌型圧着端子１０に接続して構成している。つまり、被覆電線２００における絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより露出するアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを、雌型圧着端子１０の圧着部３０に圧着接続している。

雌型圧着端子１０に圧着接続する被覆電線２００は、アルミニウム素線を束ねたアルミニウム芯線２０１を、絶縁樹脂で構成する絶縁被覆２０２で被覆して構成している。詳しくは、アルミニウム芯線２０１は、断面が０．７５ｍｍ^２となるように、アルミニウム合金線を撚って構成している。

以下において、雌型圧着端子１０と被覆電線２００とについて詳述する。
先ず、雌型圧着端子１０について説明すると、雌型圧着端子１０は、該雌型圧着端子１０の長手方向Ｘの先端側である前方から後方に向かって、図示省略する雄型コネクタにおける挿入タブの挿入を許容するコネクタボックス部２０と、コネクタボックス部２０の後方で、所定の長さのトランジション部２０ａを介して配置された圧着部３０とを一体に構成している。

なお、長手方向Ｘとは、圧着部３０を圧着して接続する被覆電線２００の長手方向と一致する方向である。

また、雌型圧着端子１０は、表面が錫メッキ（Ｓｎメッキ）された黄銅等の銅合金条（図示せず）を、図２［ａ］に示す平面展開した端子形状に打ち抜いた後、その平面展開した板状の端子を、図２［ｂ］［ｃ］に示す中空四角柱体のコネクタボックス部２０と後方視略Ｕ型の圧着部３０とからなる立体的な端子形状に折り曲げ加工して構成したオープンバレル形式の端子である。
なお、コネクタボックス部２０に挿入する挿入タブを備えた雄型圧着端子（図示せず）の圧着部３０も同様の構造で構成している。

コネクタボックス部２０は、倒位の中空四角柱体で構成され、内部に、長手方向Ｘの後方に向かって折り曲げられ、挿入される雄型コネクタの挿入タブ（図示省略）に接触する弾性接触片２１を備えている。

また、中空四角柱体であるコネクタボックス部２０は、底面部２２の長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両側部に連設された側面部２３ａ，２３ｂを重なり合うように折り曲げて、長手方向Ｘの先端側から見て略矩形状に構成している。

圧着前の圧着部３０は、図１［ｂ］に示すように、圧着底面３１の長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両側から斜め外側上方に延出し、幅方向中心ＣＬに平行な長手方向Ｘの幅方向端部を有する側面視略長方形のバレル片３２（３２ａ，３２ｂ）を備え、後方視略Ｕ型に形成している。

なお、バレル片３２の長手方向長さＸｂ（図１参照）は、絶縁被覆２０２の長手方向Ｘ前方側の先端である被覆先端２０２ａから、長手方向Ｘの前方で露出する電線露出部２０１ａの長手方向Ｘの露出長さＸｗより長く形成している。

圧着部３０は、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを圧着する電線圧着範囲３０ａと、絶縁被覆２０２を圧着する被覆圧着範囲３０ｂとを一体で構成している。
電線圧着範囲３０ａと被覆圧着範囲３０ｂとは、それぞれ圧着するアルミニウム芯線２０１及び絶縁被覆２０２の外径に応じた形状で形成しているため、絶縁被覆２０２を圧着する被覆圧着範囲３０ｂのバレル片３２は、アルミニウム芯線２０１を圧着する電線圧着範囲３０ａのバレル片３２より長い内周長さで形成している。

さらに、電線圧着範囲３０ａの内面には、アルミニウム芯線２０１を圧着した状態において、アルミニウム芯線２０１が食い込む、幅方向Ｙの溝であるセレーション３３が、長手方向Ｘに所定間隔を隔てて３本形成している。
なお、セレーション３３は、圧着底面３１と、圧着底面３１の幅方向Ｙの両側から斜め外側上方に延出するバレル片３２の上部までを連続する溝形状で形成している。

次に、被覆電線２００を雌型圧着端子１０に接続してなる圧着接続構造体１について説明すると、圧着接続構造体１は、上述のように折り曲げ加工してなる雌型圧着端子１０の圧着部３０に被覆電線２００のアルミニウム芯線２０１を圧着して構成している（図１［ｃ］、図３［ａ］［ｂ］参照）。

詳しくは、被覆電線２００の絶縁被覆２０２より先端側で露出するアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａの長手方向Ｘの位置が圧着部３０における先端側(バレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部)より後方となるように、被覆電線２００を圧着部３０に配置することが好ましい。

そして、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａから、絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより後方までを、図１［ｃ］に示すように、一旦、圧着部３０のバレル片３２（３２ａ，３２ｂ）で圧着して一体的に囲繞する。

つまり、第１クリンパ治具(図示せず)を用いて、圧着部３０の右バレル片３２ｂを先に内側に向けて折り曲げ、被覆電線２００の絶縁被覆２０２及びアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａの周面に対して巻き付けるように圧着する。

かつ、右バレル片３２ｂによって、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを圧着部３０の圧着底面３１に圧着するとともに、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａよりも前方に突出するバレル片３２ｂの前方側端部を圧着部３０の圧着底面３１に対して密着した状態に圧着する。

続いて、左バレル片３２ａを内側に向けて折り曲げ、先に折り曲げられた内側の右バレル片３２ｂの上に外側から重ね合わせて、外側の左バレル片３２ａを内側の右バレル片３２ｂに対して密着した状態に圧着する。

すなわち、左バレル片３２ａの幅方向Ｙの端部が、右バレル片３２ｂの幅方向Ｙの端部の上に重ね合わされた重ね合い部Ｄ_１を、圧着部３０の幅方向中央上面に対して長手方向Ｘに沿って線状に連続して形成する。

また、右バレル片３２ｂの左バレル片３２ａに重ね合わされた端部に、右バレル片３２ｂの端部が左バレル片３２ａの外面に対して段違い状に重ね合わされた段差部分Ｅ_１を形成する。

これにより、バレル片３２ａ，３２ｂを内側及び外側となるように重ね合わせたまま、被覆電線２００の絶縁被覆２０２及びアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａの周面に対して密着した状態に圧着する。

次に、第２クリンパ治具（図示せず）を用いて、圧着後のバレル片３２ａ，３２ｂを加圧し、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに圧着したバレル片３２ａ，３２ｂの中央部を、絶縁被覆２０２の先端側周面に圧着したバレル片３２ａ，３２ｂの後方側端部よりも低くなるように変形する。

さらに、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａよりも前方に突出するバレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部を、電線露出部２０１ａに圧着したバレル片３２ａ，３２ｂの中央部よりも低くなるように変形する。

バレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部を、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａよりも前方の圧着部３０の圧着底面３１に対して扁平状態に密着した状態に圧着し、圧着部３０の先端側を、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａが外部に露出されないように封止する(図３［ｂ］参照)。

すなわち、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａより前方の圧着部３０の圧着底面３１に対して、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａよりも前方に位置するバレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部を圧着した状態に重ね合わせて先端側重ね合い部Ｄ_２を形成する。

先端側重ね合い部Ｄ_２は、前記重ね合い部Ｄ_１のうち電線露出部２０１ａの先端２０１ａａよりも前方に形成する。また、先端側重ね合い部Ｄ_２を雌型圧着端子１０の幅方向Ｙに形成するとともに、該雌型圧着端子１０の長手方向Ｘと直交して重ね合い部Ｄ_１の先端側に連続して形成する。

また、右バレル片３２ｂの圧着部３０の圧着底面３１に重ね合わされた先端側重ね合い部Ｄ_２の端部に、該右バレル片３２ｂの端部が圧着部３０の圧着底面３１に対して段違い状に重ね合わされた段差部分Ｅ_２を形成する。
これにより、バレル片３２ａ，３２ｂの重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２において止水性を確保することができる。

上述した圧着部３０の圧着によって雌型圧着端子１０と被覆電線２００とを接続することで、図３［ａ］［ｂ］に示す圧着接続構造体１を構成することができる。
さらに、雌型圧着端子１０の圧着部３０をアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに圧着した後、圧着部３０のバレル片３２ａ，３２ｂ同士を重ね合わせてなる重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２を、後述するレーザーシーム溶接機４００によって溶接する。

次に、図４を用いて、レーザーシーム溶接機４００による圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２を溶接する溶接方法を説明する。
図４はレーザーシーム溶接機４００による圧着部３０の溶接方法を説明する斜視図、図５〜図７は図３に示す圧着部３０の圧着状態を説明する断面図である。

なお、図５は圧着部３０の先端側圧着状態のＡ−Ａ線矢視断面図、図６は圧着部３０の中央部圧着状態のＢ−Ｂ線矢視断面図、図７は圧着部３０の後端側圧着状態のＣ−Ｃ線矢視断面図を示している。

次に、レーザーシーム溶接機４００について説明すると、レーザーシーム溶接機４００は、レーザー光Ｌを発射するレーザー発射部４０１と、圧着接続構造体１が固定される構造体固定ステージ４０２を備え、レーザー発射部４０１及び構造体固定ステージ４０２を、雌型圧着端子１０の長手方向Ｘ及び幅方向Ｙに対して移動手段（図示せず）により相対移動可能に設けている（図７参照）。

レーザー発射部４０１は、構造体固定ステージ４０２に固定された圧着接続構造体１において、被覆電線２００が接続された雌型圧着端子１０の圧着部３０に対してレーザー光Ｌが垂直に照射されるように下向きに配置している。

なお、レーザー発射部４０１は、レーザー光Ｌが圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２の段差部分Ｅ_１，Ｅ_２に対して垂直に照射される角度に固定している。

また、レーザー光Ｌの出力は、該レーザー光Ｌによって溶接される部分がアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに到達しない溶接深度となるように設定している。

重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２の高さが上下に変化する場合、レーザー発射部４０１と構造体固定ステージ４０２を上下方向に相対移動して、レーザー光Ｌの焦点距離を重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２の高さに応じて調整する。

構造体固定ステージ４０２は、レーザー発射部４０１の下方に配置され、圧着接続構造体１を該ステージ上面に対して固定可能に設けている。その圧着接続構造体１は、構造体固定ステージ４０２の上面に対して雌型圧着端子１０における圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２が上向きとなるように固定される。

次に、レーザーシーム溶接機４００による溶接方法を説明する。
先ず、圧着接続構造体１を、構造体固定ステージ４０２の上面に対して雌型圧着端子１０における圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２が上向きとなるようにセットする。

次に、レーザー発射部４０１を、レーザー光Ｌが雌型圧着端子１０における圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に対して照射される位置に移動させ、レーザー発射部４０１から発射されるレーザー光Ｌを、重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に対して上方から垂直に照射する。

すなわち、重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１を、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに到達しない溶接深度に溶接するとともに、レーザー発射部４０１を、雌型圧着端子１０の長手方向Ｘと平行する方向に相対移動させ(図４参照)、重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に対して照射されるレーザー光Ｌの照射位置を、該重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に沿って長手方向Ｘに所定ピッチずつ移動させながら溶接して封止する。

つまり、バレル片３２ａ，３２ｂ同士を重ね合わせてなる重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１を溶解して、レーザー光Ｌによる溶接部Ｆ_１が長手方向Ｘに対して重なるように溶接するとともに、バレル片３２ａ，３２ｂ同士を溶接してなる溶接部Ｆ_１を重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に沿って形成する(図３［ａ］参照)。

次に、重ね合い部Ｄ_１の全長の溶接が完了した際、レーザー発射部４０１を、レーザー光Ｌが圧着部３０の先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に対して照射される位置に移動させ、レーザー発射部４０１から発射されるレーザー光Ｌを、先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に対して上方から垂直に照射する。

すなわち、先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２を、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに到達しない溶接深度に溶接するとともに、レーザー発射部４０１を、雌型圧着端子１０の幅方向Ｙと平行する方向に相対移動させ(図４参照)、先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に対して照射されるレーザー光Ｌの照射位置を、該重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に沿って幅方向Ｙに所定ピッチずつ移動させながら溶接して封止する。

つまり、圧着部３０の圧着底面３１に対してバレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部を圧着してなる先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２を溶解して、レーザー光Ｌによる溶接部Ｆ_２が幅方向Ｙに対して重なるように溶接するとともに、バレル片３２ａ，３２ｂの前方側端部と圧着部３０の圧着底面３１とを溶接してなる溶接部Ｆ_２を先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に沿って形成する(図３［ａ］参照)。

以上のように、圧着部３０における重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２を隙間の無い状態に完全封止することができ、その重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２に水分の浸入を許容するような隙間が形成されず、圧着後において、圧着部３０の内部に水分が侵入することを防止でき、確実な止水性を確保することができる。また、止水状態を長期に亘って維持することができるので、高い信頼性を得ることができる。

この結果、アルミニウム芯線２０１に腐食が発生することがなく、その腐食を原因として電気抵抗が上昇することもないので、アルミニウム芯線２０１の導電性が安定する。結果として、例えば、撚線、単線、平角線等のアルミニウム芯線２０１を、雌型圧着端子１０の圧着部３０に対して確実かつ強固に接続することができる。

また、レーザーシーム溶接機４００によって、重ね合い部Ｄ_１の段差部分Ｅ_１に位置するバレル片３２ａの上面とバレル片３２ｂの端部とを溶接し、先端側重ね合い部Ｄ_２の段差部分Ｅ_２に位置するバレル片３２ａ，３２ｂの端部と圧着部３０の圧着底面３１とを溶接するので、１枚分の金属板を溶解するだけの出力にて溶接することができる。

溶接時の出力が小さくて済むため、レーザー光Ｌの溶接深度が浅くアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａに到達しないように溶接することができるので、溶接痕が電線露出部２０１ａに付くことを防止でき、安定した導電性が得られる。

加えて、バレル片３２ａ，３２ｂの重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２が溶接によって強固に固定されるため、例えば、圧着初期において振動や衝撃等が圧着部３０の重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２に付加されても、重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２に剥離や隙間が生じたりすることがなく、圧着部３０の止水状態を長期に亘って保つことができる。

上述のように、雌型圧着端子１０の圧着部３０を、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａから、絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより後方(後端側)までを連続して一体的に囲繞するように圧着する。

つまり、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａや、アルミニウム芯線２０１と絶縁被覆２０２との境界部分である被覆先端２０２ａの先端部分を圧着部３０から露出させずに包み込むことができる。
これにより、圧着部３０における長手方向Ｘの重ね合い部Ｄ_１及び幅方向Ｙの先端側重ね合い部Ｄ_２の止水性を確保することができる。

また、上述のように構成された圧着接続構造体１では、圧着部３０から電線露出部２０１ａや被覆先端２０２ａが露出せず、圧着部３０におけるアルミニウム芯線２０１や絶縁被覆２０２の内部に水分が浸入することを防止できる。したがって、アルミニウム芯線２０１の表面が腐食し、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１との導電性が低下することを防止できる。

また、アルミニウム芯線２０１は、雌型圧着端子１０を構成する銅合金条１００に比べて卑な金属であるアルミニウムで構成しているが、バレル片３２ａ，３２ｂの重ね合い部Ｄ_１，Ｄ_２の溶接によって止水状態を確保しているため、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１との接触部分に水分が付着することで生じる電食の発生を防止することができる。
したがって、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１において安定した導電性を確保した接続状態を備えた圧着接続構造体１を構成することができる。

次に、図８を用いて、圧着端子１０（１０ａ）を用いた圧着接続構造体１（１ａ）をコネクタハウジング３００に装着した例を説明する。
上述のような圧着端子１０（１０ａ）を用いた圧着接続構造体１（１ａ）をコネクタハウジング３００に装着することによって、確実な導電性を有するコネクタ３（３ａ，３ｂ）を構成することができる（図８参照）。

なお、以下の説明では、コネクタ３（３ａ，３ｂ）の両方がワイヤーハーネスのコネクタである例を示すが、一方をワイヤーハーネスのコネクタ、他方を基板や部品等の補機のコネクタとしてもよい。

詳しくは、圧着接続構造体１（１ａ）を装着したコネクタ３の斜視図である図７に示すように、圧着端子１０（１０ａ）で構成した圧着接続構造体１（１ａ）を、雌型のコネクタハウジング３００に装着し、雌型コネクタ３ａを備えたワイヤーハーネス３０１ａを構成する。

そして、雄型の圧着端子（図示せず）で構成した圧着接続構造体１（１ａ）を雄型のコネクタハウジング３００に装着し、雄型コネクタ３ｂを備えたワイヤーハーネス３０１ｂを構成する。そして、雌型コネクタ３ａと雄型コネクタ３ｂとを嵌合することによって、ワイヤーハーネス３０１ａとワイヤーハーネス３０１ｂとを接続することができる。

このとき、コネクタハウジング３００には、圧着端子１０（１０ａ）と被覆電線２００とを接続した圧着接続構造体１（１ａ）を装着しているため、確実な導電性を備えたワイヤーハーネス３０１（３０１ａ，３０１ｂ）の接続を実現することができる。

つまり、アルミニウム芯線２０１は圧着部３０によって一体的に囲繞されており、外部に露出しないため、コネクタハウジング３００内部において外気に曝されても、圧着部３０内部におけるアルミニウム芯線２０１と圧着端子１０（１０ａ）との電気的接続状態を維持することができるため、確実に導電性を維持することができる。

この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の電線導体及びアルミニウム電線導体及びアルミニウム合金電線導体は、実施形態のアルミニウム芯線２０１に対応し、
以下同様に、
被覆体は、絶縁被覆２０２に対応し、
被覆体の先端は、被覆先端２０２ａに対応し、
所定長さは、露出長さＸｗに対応し、
電線導体の露出部は、電線露出部２０１ａに対応し、
圧着端子は、雌型圧着端子１０，１０ａに対応し、
外側バレルは、バレル片３２ａに対応し、
内側バレルは、バレル片３２ｂに対応し、
長手方向の長さは、長手方向長さＸｂに対応し、
接続構造体は、圧着接続構造体１，１ａに対応し、
コネクタは、コネクタ３、雌型コネクタ３ａ及び雄型コネクタ３ｂに対応し、
溶接手段は、レーザーシーム溶接機４００に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

本実施形態では、圧着端子の圧着部を、アルミニウムやアルミニウム合金等の卑な金属からなる電線導体に圧着接続する例を説明したが、その卑な金属以外に、例えば、銅や銅合金等の貴な金属からなる電線導体に圧着接続してもよく、前記実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。

また、止水機能の信頼性を高める方法として、例えば、被覆電線のバレル片が圧着される絶縁被覆の周面に弾性シートを巻き付けて圧着する止水方法、あるいは、樹脂やハンダ等のシール材で圧着端子と被覆電線の境目部を被覆する止水方法等を用いてもよい。

また、圧着部３０におけるバレル片３２ａ，３２ｂの段差部分が、圧着部３０周面の斜め上方に位置しているか、真横に位置している場合、その段差部分と対向する角度に、レーザーシーム溶接機４００のレーザー発射部４０１を角度設定してもよい。

１，１ａ…圧着接続構造体
３…コネクタ
３ａ…雌型コネクタ
３ｂ…雄型コネクタ
１０，１０ａ…雌型圧着端子
３０…圧着部
３２…バレル片
３２ａ…左バレル片
３２ｂ…右バレル片
２００…被覆電線
２０１…アルミニウム芯線
２０１ａ…電線露出部
２０２…絶縁被覆
２０２ａ…被覆先端
３００…コネクタハウジング
４００…レーザーシーム溶接機
４０１…レーザー発射部
４０２…構造体固定ステージ
Ｄ_１，Ｄ_２…重ね合い部
Ｆ_１，Ｆ_２…溶接部
Ｌ…レーザー光
Ｘｗ…露出長さ
Ｘ…長手方向
Ｘｂ…長手方向長さ
Ｙ…幅方向

Claims (6)

1. 電線導体の外周を絶縁性の被覆体で被覆した被覆電線における前記被覆体の先端より所定長さ露出させた前記電線導体の露出部分を圧着する圧着部を構成するバレル片を、幅方向両側に備えた圧着端子であって、
   前記バレル片を、
   前記電線導体の前記露出部分の長手方向の露出長さより長く形成し、該電線導体の先端より先端側から前記被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように圧着するとともに、
   前記バレル片同士が内側及び外側となるように重ね合わされた重ね合い部を構成し、
   前記重ね合い部の内側に配置した一方のバレル片を内側バレル片に設定し、該重ね合い部の外側に配置した他方のバレル片を外側バレル片に設定し、
   前記外側バレル片の前記内側バレル片に重ね合わされた端部に、該外側バレル片の端部が該内側バレル片の外面に対して段違い状に重ね合わされた段差部分を形成し、
   前記段差部分を、該段差部分に対して対向配置した溶接手段で溶接し、
   前記バレル片同士を溶接してなる溶接部を、前記段差部分に沿って形成した
   圧着端子。
2. 前記重ね合い部のうち前記電線導体の先端より前方に先端側重ね合い部を構成し、
   前記先端側重ね合い部を、
   前記電線導体の先端より前方に位置する前記バレル片の前方側端部と、該電線導体の先端より前方の前記圧着部の底面とを重ね合わせて構成し、
   前記バレル片の前記圧着部の底面に重ね合わされた前記先端側重ね合い部の端部に、該バレル片の端部が該圧着部の底面に対して段違い状に重ね合わされた段差部分を形成し、
   前記先端側重ね合い部の段差部分を前記溶接手段で溶接し、
   前記バレル片と前記圧着部とを溶接してなる溶接部を、前記先端側重ね合い部の段差部分に沿って形成した
   請求項１に記載の圧着端子。
3. 前記段差部分を、前記圧着部の幅方向両端部より内側に形成した
   請求項１又は２に記載の圧着端子。
4. 前記溶接手段を、
   前記段差部分をレーザー光にて溶接するレーザー溶接手段で構成した
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の圧着端子。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の圧着端子における圧着部によって、前記被覆電線と前記圧着端子とを接続した
   接続構造体。
6. 請求項５に記載の接続構造体における圧着端子をコネクタハウジング内に配置した
   コネクタ。

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