U タイプ圧着端子 – オープン U 形状が圧着を定義

U 型圧着端子は、電線を挿入する密閉バレルではありません。これは開いた U 字型で、ワイヤーが上からチャネルに落ち、上部と下部のダイがストランドの周囲の 2 つの壁を圧縮します。 U 開口部の幅、U の深さ、および材料の厚さによって、壁がどのように折り畳まれるか、ストランドがどのように捕捉されるか、および引っ張り力の下で圧着が保持されるかどうかが決まります。

U タイプ端子は、アース ラグ、ケーブル ジョイント、バスバー接続、端子台など、ワイヤが横から敷設される場所に使用されます。これらはスタンピングではなく圧着によって判断され、圧着は U 形状、ダイのプロファイル、圧着後の高さに依存します。

Nuote Metals では、IEC 60352-2 に従って検証された U 開口部形状と圧着後の高さを備えた U タイプ圧着端子を製造しています。この記事では、U 形状、上部/下部ダイの圧着、材料の選択、出荷を受け入れる前に確認する内容について説明します。

U ジオメトリ – 圧着を決定する 3 つの次元

U は 3 つの次元によって定義され、それぞれの次元によって壁がワイヤーの周りでどのように折り畳まれるかが決まります。

U字型開口部 幅ワイヤの束を通過する必要がありますが、壁がその周りに折り返せないほど幅が広くてはなりません。狭すぎるとワイヤーが入りません。幅が広すぎると、ストランドを捕捉せずに壁が平らに折りたたまれ、引っ張り力が失われます。

Uの深さワイヤの周囲のどの程度がキャプチャされるかを決定します。浅い U ではワイヤの半分未満が捕捉され、圧着は弱くなります。 U が深いほど捕捉量は多くなりますが、深すぎると壁が底で重なって亀裂が生じる可能性があります。

材料の厚さ壁の剛性と電流の経路を決定します。薄い壁は簡単に折り畳めますが、流れる電流は少なくなります。壁が厚いとより多くの電流が流れますが、より高い圧着力が必要となり、ダイの半径が鋭すぎると折り目で亀裂が生じる可能性があります。

U タイプ端子の場合、U 形状は端子の外形ではなく圧着仕様です。端子の外形寸法は正しくても、U の深さが間違っている場合は、引張力テストに不合格になります。

標準リファレンス:圧着品質は IEC 60352-2 および UL 486A に従って検証されています。 U 開口部の寸法は、指定されている場合は DIN 46234 (開放 U 端子) に従います。

上部と下部のダイ – U クリンプがバレル クリンプではない理由

バレル圧着では、4 つのインデントまたは六角ダイスが使用され、バレルはすべての側面から圧縮されます。 U 圧着では、上部と下部のダイを使用します。U 壁は 2 つの側面から内側に折り曲げられます。ダイのプロファイルによって、壁がどのように折り畳まれるかが決まります。

上金型通常、凹面または V 字型のプロファイルです。これにより 2 つの壁が内側と下に押され、壁がワイヤの撚り線の上に折り畳まれます。

下側のダイは通常、平らな、またはわずかに凹状のアンビルです。これは U 底をサポートします。壁は U 底を通るのではなく、U 底に向かって折り畳まれます。

ダイの半径重要な寸法です。鋭い半径で壁を折りすぎると、折り目の部分で材料に亀裂が入ります。十分な半径により壁が滑らかに折り畳まれ、ひび割れすることなくストランドが捕捉されます。

それをどのように制御するか:当社では、U 幅と材料の厚さのダイ プロファイルを指定しますが、すべての端子に標準のダイを指定するわけではありません。銅製 U 端子の場合、ダイ半径は 0.3 ～ 0.5 mm です。真鍮の場合、0.5 ～ 0.8 mm - 真鍮はより硬く、より鋭い半径で亀裂が入ります。ダイのプロファイルは、サンプルのクリンプの断面を作成し、折り曲げ半径とストランドの圧縮を測定することによって検証されます。

U タイプ圧着端子の場合、ダイスは端子仕様の一部であり、汎用ツールではありません。あるダイでは正しく圧着された端子でも、別のダイでは故障する可能性があります。

材料の選択 – U 圧着用の銅と真鍮

圧着端子は銅または真鍮で作られており、その材質によって圧着力、折り曲げ動作、電流容量が決まります。

銅(C11000)は、接地および電源の U 端子の標準です。導電率が最も高く、最も柔らかく、簡単に折りたためます。しかし、圧着中に加工硬化するため、圧着された接合部は焼きなまされた端子よりも強度が高くなります。

黄銅(C26000、C26800)銅よりも硬いため、銅よりも電流が少なくなりますが、応力緩和に対してより優れた抵抗力を持ちます。温度が穏やかな場所での端子台や制御盤の接続に使用されます。

トレードオフ:銅は容易に圧着し、伝導性が最も優れていますが、温度が上昇すると緩みます。真鍮は緩和には抵抗しますが、より高い圧着力とより大きなダイ半径が必要です。 U タイプ圧着端子の場合、材料はスタンピングだけではなく、定格電流と使用温度を考慮して選択されます。

メッキ：5 ～ 10μm の錫めっき、XRF で検証。メッキが厚すぎると折り目部分で亀裂が入ります。薄すぎると圧着中に摩耗してしまいます。

実際の例 – U の深さが浅すぎるための引っ張り力による破損

ドイツの接地機器メーカーは、最小引張力 200N の 6mm² ワイヤ用の銅製 U タイプ端子を必要としていました。以前のサプライヤーは、U の深さ 4.5 mm を使用していました。ワイヤが十分に深く捕捉されておらず、圧着の 10% が引張力テストに不合格でした。

私たちが違うことをしたのは:

• U の深さを 5.5mm (6mm² ワイヤ直径の 1.5 倍) に増加しました。
• 平らではなく、壁をストランドの上に折り畳むように上部ダイのプロファイルを調整しました。
• すべてのバッチのサンプルで検証された引張力 (平均 220N)。
• サンプルのクリンプの断面図 - ストランド圧縮は均一で、折り目に亀裂はありません。

制限：この U の深さは 4 ～ 10mm² のワイヤに対して検証されています。 4mm² 未満では、U の深さを減らし、ダイのプロファイルを再認定する必要があります。

120 万台の端末を出荷し、引張力による故障はゼロでした。これは、U タイプ圧着端子が提供すべきものです。単にワイヤを通過させる U ではなく、より線を捕捉する U です。これは、開口部の形状とダイのプロファイルが、スタンピングの利便性ではなく、ワイヤに適合しているためです。

よくある質問

Q1: ワイヤーに適した U 開口部の幅を選択するにはどうすればよいですか?

A: U 開口部の幅は、ワイヤ束の直径に 0.2 ～ 0.5 mm を加えた値に一致させます。ワイヤが落ち込むのに十分な幅であり、壁が折り曲げられないほど広くはありません。 U の深さをワイヤ直径の 1.2 ～ 2.0 倍に合わせます。深いほどより多くのストランドを捕捉できますが、深すぎると壁が重なって亀裂が生じる可能性があります。 U タイプ圧着端子の場合、端子の外形ではなくワイヤ ゲージが最初の仕様となります。

Q2: U圧着とバレル圧着の違いは何ですか?

A: バレル圧着では、閉じたシリンダーと 4 つのインデントまたは六角ダイスを使用します。バレルはすべての側面から圧縮されます。 U 圧着では、オープン U と上部/下部ダイスを使用し、壁が 2 つの側面から内側に折り畳まれます。 U 圧着は、アース ラグ、ケーブル ジョイント、バスバー接続など、ワイヤが横から配置される箇所に使用されます。ダイのプロファイルと U 形状は異なります。圧着結果には互換性がありません。

Q3: U 型圧着端子ではなぜ材料の厚さが重要なのでしょうか?

A: 材料の厚さによって壁の剛性と電流の経路が決まります。薄い壁は簡単に折りたためますが、流れる電流が少なくなり、全負荷時に発熱します。壁が厚いとより多くの電流が流れますが、より高い圧着力が必要となり、ダイの半径が鋭すぎると折り目で亀裂が生じる可能性があります。 U タイプの圧着端子の場合、厚さはスタンピングの利便性ではなく、定格電流とダイのプロファイルに合わせられます。

Q4: 引張力レポートと出荷品の断面図を提供してもらえますか?

A: はい。すべてのバッチには、IEC 60352-2 に準拠した引張力レポートと、ストランドの圧縮と折り曲げ半径を示す圧着断面写真が付属しています。接地および電源用途では、壁が平らではなく、ストランドの周りに折り畳まれていることが断面で確認できます。レポートは、必要に応じて PPAP パッケージの一部です。