圧着工具｜電線端子を高品質に圧着接続

圧着工具

圧着工具は、電線の導体と端子（ターミナル）を塑性変形で密着させ、低抵抗で気密性の高い接続を得るための専用工具である。はんだ付けと異なり熱影響が少なく、量産性と再現性に優れるため、自動車ワイヤハーネス、産業機器、鉄道、航空宇宙、建築電気設備まで広く用いられる。適切な金型（ダイス）と圧着条件を選定し、規格に準拠した検査を行うことで、振動・熱サイクル・湿潤環境においても長期信頼性を確保できる。

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圧着工具

基本構造と作動原理

圧着工具は、ハンドル、ラチェット機構、リンク、可動・固定ダイスで構成される。ラチェットは所定のストロークに達するまで解除されず、中途解放による不完全圧着を防止する。ダイスは端子形状に合わせたプロファイル（例：F字、六角、インデント）を持ち、導体バレルと絶縁被覆支持部を段階的に成形する。適正な圧縮により導体間の空隙が消失し、金属間接触と拡散によってガスシール性の高い接続となる。

端子と適用導体

対象端子は、オープンバレル（開放形）、クローズドバレル（円筒形スリーブ）、絶縁被覆付丸形端子、スプライス、フェルール（端末スリーブ）などに大別される。導体は単線・撚り線（JIS相当のクラス）に対応し、錫めっき銅、ニッケルめっき、アルミ線用専用端子など材質も多様である。線サイズは「mm²」または「AWG」で規定され、端子メーカーが推奨する線径範囲とダイス組合せに合わせることが重要である。

圧着方式の種類

F圧着（オープンバレル）：翼状のバレルを「F」形状に曲げ、導体部と被覆支持部を別々に成形する。軽量・量産向け。
六角圧着（クローズド）：スリーブを六角に均一圧縮し、360°にわたり接触面を確保する。電力端子や高電流用途で一般的。
インデント圧着：一点または多点の押し込みで塑性流動を起こす。高温域や特殊合金端子などで採用例がある。
四点インデント（同軸）：同軸コネクタの外部シールドやセンターピンで用いられる。

作業工程と品質管理

前処理：電線を規定長で切断し、ストリップは芯線傷防止とストランド乱れ最小化を徹底する。
圧着条件：圧着高さ（crimp height）や圧縮率、オフセットを端子仕様に合わせて設定する。
検査：外観（羽根の巻き込み、芯線はみ出し、被覆かみ込みの有無）、圧着高さ測定、引張試験（規格値以上）を行う。必要に応じて断面研磨でボイド率やメタルフローを確認する。
トレーサビリティ：ロット、工具ID、ダイス番号、作業者、設備条件を記録し、工程能力を管理する。

工具の種類と適用

手動ラチェット式：多品種小ロットに適し、現場保全や盤内配線で汎用。
油圧・バッテリ式：圧縮力が大きく、60〜300 mm²級の電力端子六角圧着に適用。
電動サーボ式：ストロークと荷重のモニタリングが可能で、波形監視による不良検知や見える化が進む。
圧着機（アプリケータ＋プレス）：端子リール供給で高速量産。カッタ・ストリッパと連結した全自動機も一般的。

校正・保守と合否判定

圧着工具は、ダイス摩耗やリンクのがたつきが精度劣化を招くため、定期校正が不可欠である。ゲージピンによる開口確認、荷重校正、試作片での圧着高さ復元性評価を行う。ダイスの清掃・防錆、可動部の潤滑、消耗品交換履歴の管理により、長期の再現性を担保できる。合否判定は外観・寸法・引張強度・導通抵抗を総合で判断する。

失敗モードと対策

芯線切断：過圧縮や刃当たりの不適合。ダイス選定見直しとストリップ長最適化で対策。
バレル割れ：材料脆化や低温時加工で発生。端子材質・めっき厚、圧縮率の許容範囲を検証。
すっぽ抜け：圧着高さ過大や線径不一致。指定線径と端子番手の整合を確認。
絶縁かみ込み：導体部への被覆侵入。前処理・位置決めジグの精度改善で抑制。
腐食・接触抵抗増大：環境シール不良。防水型端子、封止材、適切なめっき選定が有効。

規格・適合と表示

代表的な適合の目安として、配線完成品は「IPC/WHMA-A-620」の受入基準、端子・工具はメーカー仕様書およびJIS/IEC/ULの関連規定を参照する。引張試験の最小値、圧着高さ、外観許容範囲などが定められ、量産では抜取検査と工程内自動監視を併用する。端子表記（番手、適用線径、めっき）、工具側のダイス番号を明示し、誤選択を防ぐポカヨケが望ましい。

選定ポイント

電気性能：定格電流と許容温度上昇、接触抵抗の目標。
機械性能：引張強度、振動耐性、曲げ繰返し寿命。
環境条件：防水・防塵、耐薬品、耐塩害、難燃性。
生産性：段取り時間、交換ダイスの共通化、自動化互換。
品質保証：モニタリング機能、トレーサビリティ、校正容易性。