JP4592460B2

JP4592460B2 - 端子金具

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Publication number: JP4592460B2
Application number: JP2005083181A
Authority: JP
Inventors: 秀人熊倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006269150A

Description

本発明は、ワイヤハーネスに用いられる端子金具に関する。

移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、複数のコネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。

コネクタは、互いに嵌合する一対の絶縁性のコネクタハウジングと、これらのハウジングに収容される導電性の端子金具と、を備えている。端子金具は、その一端に電線の端部などに取りつけられて前記芯線と電気的に接続する電線接続部と、他端に相手方の端子金具と接触する電気接触部とを備えている。前記ワイヤハーネスは、前記コネクタハウジング同士がコネクタ結合するなどして、前記電子機器に制御信号などを伝える。

ワイヤハーネスの製造工程では、接続処理方法や電線の種類に応じて電線接続部の形状が異なった端子金具が使い分けられており、これらの端子金具として、例えば、電線の被覆部が皮剥きされて露出した芯線をかしめる圧着接続部を有するもの（以下、圧着端子と呼び特許文献１に示す。）、電線の被覆部を切り込んで芯線と接触する圧接接続部を有するもの（以下、圧接端子と呼び特許文献２に示す。）、平型電線を貫通して芯線と接触するピアシング接続部を有するもの（以下、ピアシング端子と呼び特許文献３に示す。）などがある。

なお、圧着端子を用いた接続は高い接続信頼性が要求される電源線等の接続に適しており、圧接端子を用いた接続は製造工程の自動化に適している。また、ピアシング端子を用いた接続は平型電線の接続に適しているとともに配線スペースを縮小できるという利点がある。

さらに、これらの端子金具はそれぞれ、雄型の電気接触部（以下、雄型接触部と呼び特許文献４に示す。）を有するものと雌型の電気接触部（以下、雌型接触部と呼び特許文献５に示す。）を有するものがある。一方の端子金具の雄型接触部が他方の端子金具の雌型接触部内に収容されて両者が電気的に接続される。また、嵌合上の互換性を保つため、電線接続部の種類が異なる端子金具間においても、雄型接触部・雌型接触部はそれぞれ同形状に成形されている。
特開２００４−１９３０７３号公報特開２００３−２１７６９８号公報特開２００２−１９４１４２号公報特開平８−１６２１９１号公報特開２００２−６３９６１号公報

前述した従来の端子金具は、導電性金属板を端子金具の品番ごとに設けられた金型で打ち抜いて得られた一枚の板金を折り曲げるなどして形成され、電線接続部と電気接触部とが一体成形されていた。即ち、同形状の部品が異なる金型によって製造されていたため、部品ごとに発生する公差による性能のばらつきが生じるとともに同形状の部品部分の金型に無駄が生じるという問題があった。

したがって本発明の目的は、安価でばらつきがなく性能が安定した端子金具を提供することをその目的とする。

上述した目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、電線と接続される電線接続部と、前記電線接続部と別体で設けられた、相手方の端子金具と電気的に接続される、電気接触部と、で構成された端子金具において、（ａ）前記電線接続部が、互いに形状が異なる複数種の電線接続部から選択された電線接続部で構成され、（ｂ）前記電気接触部が、互いに形状が異なる複数種の電気接触部から選択された電気接触部で構成され、（ｃ）前記複数種の電線接続部には、（イ）底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設して前記電線を圧着する一対の圧着片と、前記底壁の長手方向の端部から延長された連結部と、を備えた圧着接続部、及び、（ロ）底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設して前記電線を圧接する一対の圧接片と、前記底壁の長手方向の端部から延長された連結部と、を備えた圧接接続部、が設けられ、（ｄ）前記圧着接続部及び前記圧接接続部が、前記電線と単独で接続できるように設けられており、（ｅ）前記複数種の電気接触部のそれぞれには、前記圧着接続部の連結部または前記圧接接続部の連結部と連結される連結部が設けられ、（ｆ）前記電気接触部の連結部には、底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設した、その先端部が平型の電線を突き破って該電線をかしめることができる程度に鋭利に尖った複数のピアシング片と、が設けられ、（ｇ）前記圧着接続部と前記圧接接続部とのうちから選択された一方の前記連結部が、前記複数種の電気接触部のうちから選択された１つの前記連結部の前記底壁上に重ねられて前記複数のピアシング片でかしめられていることを特徴とする端子金具である。

請求項１に記載の端子金具によると、異なる品番の端子金具間で部品の共通化を図ることができるので、部品ごとに発生する公差による性能のばらつきを最小限にすることが可能になるとともに、量産効果により、端子金具の各部品のコストを低減できる。また、電気接触部単体をピアシング端子として使用することができるため、部品品番を減らすことができる。さらに、電気接触部と電線接続部との組み付け前に電線接続部のみの作業が可能になりワイヤハーネス製造工程における電気接触部の破損や変形を防止できる。

以下、本発明の一実施の形態にかかる端子金具及び該端子金具の製造方法を図１ないし図６を参照して説明する。本実施形態の端子金具の製造方法は、雄型の電気接触部（以下、雄型接触部と呼ぶ）１０を有した圧着端子１Ａ（図１に示す），雄型接触部１０を有した圧接端子１Ｂ（図２に示す）及び雌型の電気接触部（以下、雌型接触部と呼ぶ）２０を有した圧着端子２Ａ（図３に示す），雌型接触部２０を有した圧接端子２Ｂ（図４に示す）を製造する方法である。

端子金具１Ａ,１Ｂ，２Ａ，２Ｂは、絶縁性の合成樹脂で構成される図示しないコネクタハウジング内に収容され、相手方のコネクタハウジング内に収容された端子金具と、図示しない電線とを互いに電気的に接続するために用いられる。また、本明細書中で用いる電線とは、導電性の金属からなる芯線を絶縁性の合成樹脂で被覆した断面形状が丸形の所謂被覆電線や、周知のフレキシブルフラットケーブル（Flexible Flat Cable：以下ＦＦＣと呼ぶ）などの平型の被覆電線（フラット回路体）を示す。

圧着端子１Ａは、図１（ａ）に示すように、雄型接触部１０と、電線が電気的に接続される電線接続部としての圧着接続部３０とを備えている。

雄型接触部１０は、導電性を有する金属などから構成され、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、圧着接続部３０と別体に製造され、相手方の端子金具の雌型接触部内に挿入される挿入子１１と、本体部１２と、連結部１３とを備えている。

本体部１２は、底壁１４と、該底壁１４の幅方向の両端部から立設した側壁１５，１５と、該側壁１５,１５と連なりかつ底壁１４と互いに間隔をあけて配された天井壁１６との４面の壁からなる中空角柱状に形成されている。本体部１２は、その長手方向の一端部が挿入子１１と連なり、他端部の底壁１４が連結部１３と連なっている。

挿入子１１は、本体部１２に連なりかつ、細長い角柱状に形成されている。挿入子１１は本体部１２より薄く形成されている。挿入子１１は、相手方の端子金具の雌型接触部内に挿入されて、該相手方の端子金具と電気的に接続される。

連結部１３は、本体部１２の底壁１４の他端部から延長された延長部（請求項中の「底壁」に相当する。）と、該底壁１４の延長部の幅方向の両端部から立設した複数のピアシング片１７と、を備えている。複数のピアシング片１７は雄型接触部１０の長手方向に沿って並べられており、互いに相対する複数のピアシング片１７は千鳥状に配されている。連結部１３は、後述の圧着接続部３０の連結部３４と連結（接続）される。

前述した構成の雄型接触部１０は、平型の電線との接続に用いることもできる。その場合、複数のピアシング片１７がＦＦＣなどの平型の電線の導体を貫通して（突き破って）該導体と接触し、さらに貫通した複数のピアシング片１７の先端部が互いに内向きに折り曲げられて、平型の電線をかしめる。このようにして、雄型接触部１０と平型の電線とが電気的及び機械的に接続される。

圧着接続部３０は、導電性を有する金属などから構成され、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、底壁３１と、この底壁３１の幅方向の両端部から立設した一対の圧着片３２,３２と、底壁３１の幅方向の両端部から立設しかつ一対の圧着片３２,３２より雄型接触部１０から離れた側に設けられた一対のかしめ片３３,３３と、を備えている。

圧着接続部３０は、底壁３１上に端部が皮剥きされて芯線が露出した状態の断面丸形の電線を載置した後、この電線の芯線部分を底壁３１に向かって押しつける方向に圧着片３２,３２を曲げて、即ち圧着片３２,３２で電線の芯線部分をかしめて電線と電気的に接続される。また同様に、この電線の被覆部分を底壁３１に向かって押しつける方向にかしめ片３３,３３を曲げて、即ちかしめ片３３,３３で電線の被覆部分をかしめて電線と固定される。

圧着接続部３０は、さらに、連結部３４を備えている。連結部３４は、底壁３１の圧着片３２側に設けられ、底壁３１から長手方向に延びている。

圧着端子１Ａは、図１（ｂ）に示すように、雄型接触部１０の連結部１３の底壁１４の延長部上に、圧着接続部３０の連結部３４が重ねられ、さらに複数のピアシング片１７の先端部が互いに内向きに折り曲げられることで圧着接続部３０の連結部３４をかしめる。こうして雄型接触部１０と圧着接続部３０とが電気的及び機械的に接続される。前述した構成の圧着端子１Ａは、挿入子１１と本体部１２と連結部１３と圧着接続部３０とが、順に一列に配されている。

圧接端子１Ｂは、図２（ａ）に示すように、雄型接触部１０と、電線が電気的に接続される電線接続部としての圧接接続部４０とを備えている。雄型接触部１０は、前述した圧着端子１Ａの雄型接触部１０と同一のものを用いている。なお、図１に示した圧着端子１Ａと同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

雄型接触部１０は、連結部１３が、後述の圧接接続部４０の連結部４４と連結されている。

圧接接続部４０は、導電性を有する金属などから構成され、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、底壁４１と、この底壁４１の幅方向の両端部から立設した一対の圧接片４２,４２と、底壁４１の幅方向の両端部から立設しかつ一対の圧接片４２,４２より雄型接触部１０から離れた側に設けられた一対のかしめ片４３,４３と、を備えている。圧接片４２,４２は、圧接刃４２ａを複数備えている。圧接刃４２ａは圧接片４２から切り起こされて圧接接続部４０の長手方向と交差する方向に配されている。

圧接接続部４０は、圧接片４２,４２間に断面丸形の電線の端部が圧入されるとともに圧接刃４２ａが電線の被覆部を切り込んで芯線と接触し、電線と電気的に接続される。また、この電線を底壁４１に向かって押しつける方向にかしめ片４３,４３を曲げて、即ちかしめ片４３,４３で電線をかしめて電線と固定される。

圧接接続部４０は、さらに、連結部４４を備えている。連結部４４は、底壁４１の圧接片４２側に設けられ、底壁４１から長手方向に延びている。

圧接端子１Ｂは、図２（ｂ）に示すように、雄型接触部１０の連結部１３の底壁１４の延長部上に、圧接接続部４０の連結部４４が重ねられ、さらに複数のピアシング片１７の先端部が互いに内向きに折り曲げられることで圧接接続部４０の連結部４４をかしめる。こうして雄型接触部１０と圧接接続部４０とが電気的及び機械的に接続される。前述した構成の圧接端子１Ｂは、挿入子１１と本体部１２と連結部１３と圧接接続部４０とが、順に一列に配されている。

圧着端子２Ａは、図３（ａ）に示すように、雌型接触部２０と、電線が電気的に接続される電線接続部としての圧着接続部３０とを備えている。圧着接続部３０は、前述した圧着端子１Ａの圧着接続部３０と同一のものを用いている。なお、図１に示した圧着端子１Ａと同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

雌型接触部２０は、導電性を有する金属などから構成され、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、圧着接続部３０と別体に製造され、相手方の端子金具の挿入子を収容する筒部２１と、図示しないばね片と、連結部２２とを備えている。

筒部２１は、底壁２３と、該底壁２３の幅方向の両端部から立設した側壁２４，２４と、該側壁２４,２４と連なりかつ底壁２３と互いに間隔をあけて配された天井壁２５との４面の壁からなる中空角柱状に形成されている。筒部２１は、その長手方向の一端部に開口部を備え、該開口部から相手方の端子金具の挿入子が挿入される。そして、前記ばね片が、該挿入子を筒部２１の内面に向かって付勢することで、雌型接触部２０と相手方の端子金具とが電気的に接続される。筒部２１はさらに、その長手方向の他端部の底壁２３が連結部２２と連なっている。

連結部２２は、筒部２１の底壁２３の他端部から延長された延長部（請求項中の「底壁」に相当する。）と、該底壁２３の延長部の幅方向の両端部から立設した複数のピアシング片２７と、を備えている。複数のピアシング片２７は雌型接触部２０の長手方向に沿って並べられており、互いに相対する複数のピアシング片２７は千鳥状に配されている。連結部２２は、圧着接続部３０の連結部３４と連結（接続）される。

前述した構成の雌型接触部２０は、平型の電線との接続に用いることもできる。その場合、複数のピアシング片２７がＦＦＣなどの平型の電線の導体を貫通して（突き破って）該導体と接触し、さらに貫通した複数のピアシング片２７の先端部が互いに内向きに折り曲げられて、平型の電線をかしめる。このようにして、雌型接触部２０と平型の電線とが電気的及び機械的に接続される。

圧着端子２Ａは、図３（ｂ）に示すように、雌型接触部２０の連結部２２の底壁２３の延長部上に、上述した圧着接続部３０の連結部３４が重ねられ、さらに複数のピアシング片２７の先端部が互いに内向きに折り曲げられることで圧着接続部３０の連結部３４をかしめる。こうして雌型接触部２０と圧着接続部３０とが電気的及び機械的に接続される。前述した構成の圧着端子２Ａは、筒部２１と連結部２２と圧着接続部３０とが、順に一列に配されている。

圧接端子２Ｂは、図４（ａ）に示すように、雌型接触部２０と、電線が電気的に接続される電線接続部としての圧接接続部４０とを備えている。雌型接触部２０は、前述した圧着端子２Ａの雌型接触部２０と同一のものを用いており、圧接接続部４０は、前述した圧接端子１Ｂの圧接接続部４０と同一のものを用いている。なお、図３に示した圧着端子２Ａ及び図２に示した圧接端子１Ｂと同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

圧接端子２Ｂは、図４（ｂ）に示すように、雌型接触部２０の連結部２２の底壁２３の延長部上に、上述した圧接接続部４０の連結部４４が重ねられ、さらに複数のピアシング片２７の先端部が互いに内向きに折り曲げられることで圧接接続部４０の連結部４４をかしめる。こうして雌型接触部２０と圧接接続部４０とが電気的及び機械的に接続される。前述した構成の圧接端子２Ｂは、筒部２１と連結部２２と圧接接続部４０とが、順に一列に配されている。

上述した端子金具１Ａ,１Ｂ,２Ａ，２Ｂの製造方法を説明する。まず、図５に示すように、上述した雄型接触部１０，雌型接触部２０，圧着接続部３０,圧接接続部４０をそれぞれ別体で製造する。これらは、導電性金属板を金型で打ち抜いて得られた板金を折り曲げるなどして製造される。

次に、雄型接触部１０と雌型接触部２０のうち一つと、圧着接続部３０と圧接接続部４０のうち一つを用途に応じて選択し、選択した電気接触部１０，２０の連結部１３，２２の底壁１４，２３の延長部上に選択した電線接続部３０，４０の連結部３４，４４を重ね合わせ、さらに複数のピアシング片１７，２７の先端部を互いに内向きに折り曲げて電線接続部３０，４０の連結部３４，４４をかしめる。こうして電気接触部１０，２０と電線接続部３０，４０とが電気的及び機械的に接続されて、本実施形態の端子金具１Ａ,１Ｂ，２Ａ，２Ｂが製造される。

このように、本実施形態の端子金具１Ａ,１Ｂ,２Ａ，２Ｂ、及び該端子金具１Ａ,１Ｂ,２Ａ，２Ｂの製造方法によると、異なる品番の端子金具１Ａ,１Ｂ，２Ａ，２Ｂ間で該端子金具１Ａ,１Ｂ，２Ａ，２Ｂを構成する部品１０，２０，３０，４０の共通化を図ることができるので、従来の端子金具で発生していた性能のばらつきを最小限にすることが可能になるとともに、量産効果により、端子金具１Ａ,１Ｂ，２Ａ，２Ｂの製造コストを低減することができる。また、電気接触部１０，２０単体をピアシング端子として使用することができるため、部品品番を減らすことができる。

また、上述した実施形態では、電気接触部１０，２０の連結部１３，２２に設けられた複数のピアシング片１７，２７の先端を、互いに内向きに折り曲げることで電線接続部３０,４０の連結部３４，４４をかしめている。しかしながら本発明の端子金具はこれに限らず、図６（ａ）に示す端子金具１Ｃのように、雄型接触部１０の底壁１４を切り起こすことで複数のピアシング片１７ａ（図６（ｂ）に示す）を設け、かつ圧着接続部３０の連結部３４に、複数のピアシング片１７ａが貫通することが可能な複数のスリット３４ａを設けて、ピアシング片１７ａをスリット３４ａに貫通させた後にピアシング片１７ａを底壁１４に向かって折り曲げることで圧着接続部３０の連結部３４をかしめても良い。

また、電気接触部１０，２０と電線接続部３０，４０との接続方法は、電気接触部１０，２０の連結部１３，２２と、電線接続部３０，４０の連結部３４，４４とを、超音波接合やスポット溶接などの方法を用いて接合させた後に、複数のピアシング片１７，２７によって電線接続部３０，４０の連結部３４，４４をかしめることもできる。こうすることでさらに電気接触部１０，２０と電線接続部３０，４０との接続強度を上げることができる。

また、電気接触部１０，２０と電線接続部３０,４０との接続処理は、電線接続部３０,４０が電線と接続された後に行っても良く、電線と接続される前に行っても良く、電線と接続されるのと同時に行っても良い。なお、この連結処理を電線接続部３０,４０が電線と接続された後に行うことで、ワイヤハーネス製造工程における電線と電線接続部３０，４０との接続時に電気接触部１０，２０が破損・変形するのを防止することができる。

さらに、本発明の主旨は、部品を共通化して製品の性能を安定させることと、量産効果によるコスト低減にあり、必ずしも電気接触部１０，２０と電線接続部３０，４０とを製造しなくても良い。即ち、電気接触部１０，２０を１種類のみ、例えば雄型接触部１０のみを製造し、該雄型接触部１０と、電線接続部３０，４０から選択した任意の一つとを連結させても良く、雌型接触部２０のみを製造し、該雌型接触部２０と、電線接続部３０，４０から選択した任意の一つとを連結させても良い。また、電線接続部３０，４０を１種類のみ、例えば圧着接続部３０のみを製造し、該圧着接続部３０と、電気接触部１０，２０から選択した任意の一つとを連結させても良い。その他、本実施形態で説明した電線接続部３０，４０と形状の異なる他の電線接続部を製造して、電気接触部１０，２０から選択した任意の一つと連結させても良いことは勿論である。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる雄型接触部を有する圧着端子を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示された圧着端子の分解斜視図である。図２（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる雄型接触部を有する圧接端子を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された圧接端子の分解斜視図である。図３（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる雌型接触部を有する圧着端子を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示された圧着端子の分解斜視図である。図４（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる雌型接触部を有する圧接端子を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示された圧接端子の分解斜視図である。図１ないし図４に示した端子金具の製造方法を説明する斜視図である。図１に示した端子金具の変形例を説明する斜視図である。

符号の説明

１Ａ，２Ａ，１Ｃ圧着端子（端子金具）
１Ｂ，２Ｂ圧接端子（端子金具）
１０雄型接触部（電気接触部）
１７ピアシング片
２０雌型接触部（電気接触部）
２７ピアシング片
３０圧着接続部（電線接続部）
４０圧接接続部（電線接続部）

Claims

電線と接続される電線接続部と、前記電線接続部と別体で設けられた、相手方の端子金具と電気的に接続される、電気接触部と、で構成された端子金具において、
（ａ）前記電線接続部が、互いに形状が異なる複数種の電線接続部から選択された電線接続部で構成され、
（ｂ）前記電気接触部が、互いに形状が異なる複数種の電気接触部から選択された電気接触部で構成され、
（ｃ）前記複数種の電線接続部には、
（イ）底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設して前記電線を圧着する一対の圧着片と、前記底壁の長手方向の端部から延長された連結部と、を備えた圧着接続部、及び、
（ロ）底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設して前記電線を圧接する一対の圧接片と、前記底壁の長手方向の端部から延長された連結部と、を備えた圧接接続部、が設けられ、
（ｄ）前記圧着接続部及び前記圧接接続部が、前記電線と単独で接続できるように設けられており、
（ｅ）前記複数種の電気接触部のそれぞれには、前記圧着接続部の連結部または前記圧接接続部の連結部と連結される連結部が設けられ、
（ｆ）前記電気接触部の連結部には、底壁と、前記底壁の幅方向の両端部から立設した、その先端部が平型の電線を突き破って該電線をかしめることができる程度に鋭利に尖った複数のピアシング片と、が設けられ、
（ｇ）前記圧着接続部と前記圧接接続部とのうちから選択された一方の前記連結部が、前記複数種の電気接触部のうちから選択された１つの前記連結部の前記底壁上に重ねられて前記複数のピアシング片でかしめられている
ことを特徴とする端子金具。