JP5158203B2 - 端子金具、端子金具付き電線、および端子金具付き電線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、本体部の後方に、芯線を被覆で覆った被覆電線における芯線の端末を圧着し固定する圧着部が設けられた端子金具、端子金具付き電線、および端子金具付き電線の製造方法に関する。

従来、自動車のワイヤハーネス等の端子金具として、例えば下記特許文献１に記載の端子金具が知られている。この端子金具は、相手側導体と接続される本体部を有し、この本体部の後方に、被覆電線における芯線の端末を圧着し固定する圧着部が設けられている。ここで、圧着に際して芯線の表面に絶縁性の酸化被膜が形成されていると、芯線と圧着部との間に酸化被膜が介在したまま接続がなされるため、接触抵抗が大きくなるという問題がある。そこで、できるだけ高い圧縮率で圧着部を圧着することにより、酸化被膜を除去し内部導体との接触面積を稼いで接触抵抗を低下させることが考えられている。
特開平１０−１２５３６２号公報

しかしながら、上記のように高い圧縮率で圧着を行うと、圧着動作に起因して圧着部が前後方向に伸びてしまう。このため、端子金具の前後方向の寸法が圧着前よりも長くなってしまう。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子金具の全長が長くなることを規制することを目的とする。

本発明は、相手側導体と電気的に接続される本体部と、前記本体部の後方に設けられ、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末を圧着し固定する圧着部と、前記圧着部と隣り合う位置に設けられ、前記圧着部の伸びを吸収する伸び吸収部とを備え、前記伸び吸収部は、前記圧着部の圧着動作に起因する前記圧着部の伸びを受けて前後方向の寸法を縮ませるように塑性変形する変形部からなる構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、例えば、圧着部を圧着した際に、圧着部の伸びを伸び吸収部が吸収するから、端子金具の全長が長くなるのを規制することができる。また、圧着部を圧着した際に、圧着部が前後方向に伸びるように塑性変形する。その際、圧着部の伸びを受けて変形部が前後方向の寸法を縮ませるように塑性変形し、圧着部の伸びを変形部で吸収することができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。

圧着部は、本体部と連続して前後方向に延びる底壁を有しこの底壁の両側縁から一対のかしめ片が立ち上がる形態とされており、伸び吸収部は、底壁に設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、圧着動作に伴って圧着部が底壁を介して前後方向に伸びるものの、この伸びを底壁に設けた伸び吸収部によって吸収することができる。

変形部は、底壁と、両かしめ片と連続して前後方向に延びる一対の側壁と、にそれぞれ設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、圧着動作に伴って圧着部が底壁と両側壁とを介して前後方向に伸びるものの、この伸びを底壁と両側壁とに設けた伸び吸収部によって吸収することができる。

伸び吸収部は、圧着部の前後両側に一対設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、圧着部の伸びを一対の伸び吸収部で吸収することができるから、より大きな伸びにも対応することができる。

また、本発明は、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における芯線の端末に、上記いずれかの端子金具が圧着されている端子金具付き電線としてもよい。
その際、芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる構成としてもよい。
また、本発明は、上記いずれかの端子金具を、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における芯線の端末に圧着する端子金具付き電線の製造方法であって、芯線の端末を圧着部に配置し、端子金具を前後方向の移動が規制された状態に固定した上で圧着部を芯線の端末に圧着することにより、この圧着動作に起因する圧着部の伸びを受けて伸び吸収部が前後方向の寸法を縮ませるように塑性変形するようにしてもよい。

本発明によれば、端子金具の全長が長くなることを規制することができる。

実施形態１における端子金具の斜視図 実施形態１においてワイヤバレル部を圧着する前の状態を示した平面図 図２のＡ−Ａ線断面図 図２の芯線を圧着した後の状態を示した平面図 図４のＢ−Ｂ線断面図 実施形態１において圧着機による圧着前の状態を示した図 実施形態１において圧着機による圧着後の状態を示した図 実施形態２において圧着機による圧着前の状態を示した図 実施形態２において圧着機による圧着後の状態を示した図 実施形態３においてゴム栓が圧着された端子金具を示した側面図

１０，１１，１２…端子金具
２０…本体部
３０…圧着部
３１…ワイヤバレル部
３１Ａ…かしめ片
３３…底壁
３４…側壁
３５…変形部
３５Ａ…第１曲げ部
３５Ｂ…第２曲げ部
４０…被覆電線
４２…芯線
４３…被覆

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子金具１０は、図１に示すように、角筒形状をなす本体部２０と、本体部２０の後方に形成された圧着部３０とを備えている。この圧着部３０は、被覆電線４０の端末を圧着している。なお、本実施形態では端子金具１０として本体部２０を有する雌端子金具を例示しているものの、本発明によると、タブ状をなす雄端子金具としてもよい。

被覆電線４０はアルミ電線であって、複数本の金属素線４１からなる芯線４２を絶縁性の合成樹脂からなる被覆４３で覆った構成である。本実施形態の被覆電線４０は、１１本の金属素線４１を束ねたものであり、これらの金属素線４１を束ねた総断面積は０．７５ｍｍ²である。金属素線４１は、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金など任意の金属を用いることができる。なお、本実施形態の金属素線４１は、アルミニウム合金によって構成されている。

本体部２０は、底面部２２と、底面部２２の両側縁から立ち上がる一対の側面部２３と、一方の側面部２３の上縁から他方の側面部２３の上縁に向けて互いに折り曲げることにより二重に形成された天井部２４とを備えている。

本体部２０の内部には、弾性変位可能な弾性接触片２１が本体部２０の底面部２２の前縁からの折り返しによって形成されている。本体部２０の内部において弾性接触片２１と対向する対向面（天井部２４の下面）と弾性接触片２１との間には、タブ状をなす相手側導体（図示せず）が挿入可能となっている。

自然状態にある弾性接触片２１と対向面との距離は、相手側導体の板厚よりも小さめとされている。このため、相手側導体が弾性接触片２１を撓ませつつ対向面との間に挿入されると、相手側導体と弾性接触片２１とは弾性的に接触し電気的に接続される。

圧着部３０は、略Ｕ字状をなすワイヤバレル部３１と、ワイヤバレル部３１の後方に配置された略Ｕ字状をなすインシュレーションバレル部３２とを備えている。ワイヤバレル部３１とインシュレーションバレル部３２は、本体部２０の底面部２２と連続して前後方向（芯線４２の軸線方向）に延びる底壁３３を有し、それぞれ底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３１Ａ，３２Ａを備えて構成されている。

ワイヤバレル部３１は、図２に示すように、底壁３３上に前後方向に沿って芯線４２の端末を配置し、図４に示すように、両かしめ片３１Ａによって芯線４２の端末をかしめることにより芯線４２を圧着可能である。図５は、圧着状態におけるワイヤバレル部３１の断面を示した図であり、芯線４２が両かしめ片３１Ａおよび底壁３３との界面で導通可能に接触することで、芯線４２とワイヤバレル部３１が電気的に接続される。

インシュレーションバレル部３２は、底壁３３上に被覆４３の部分を配置し、両かしめ片３２Ａによって被覆４３の部分をかしめることにより被覆４３と芯線４２とを圧着可能である。

ここで、芯線４２の表面には、空気中の水や酸素と反応することにより絶縁性の被膜（例えば水酸化アルミや酸化アルミなど）が形成されている。そして、芯線４２とワイヤバレル部３１との間に被膜が介在したまま両者４２，３１が接続されると、接触抵抗が大きくなるという問題がある。そこで、銅合金からなる芯線を使用する場合よりも高い圧縮率でワイヤバレル部３１を圧着することにより、被膜を除去するとともに、内部導体（アルミニウム合金層）との接触面積を稼ぎ、接触抵抗を低下させるようにしている。

しかし、ワイヤバレル部３１の圧縮率を高くすると、その分だけワイヤバレル部３１の断面積が小さくなり、これに伴ってワイヤバレル部３１が前後方向に伸びてしまう。ワイヤバレル部３１が前後方向に伸びると、端子金具１０の全長も前後方向に長くなってしまう。端子金具１０の全長が長くなると、端子金具１０をコネクタのキャビティ内に挿入したときに、インシュレーションバレル部３２がキャビティから後方に飛び出してしまい、リークしてしまう。

そこで、本実施形態では、本体部２０の後端とワイヤバレル部３１を連結するつなぎ部に、ワイヤバレル部３１の伸びを吸収する伸び吸収部としての変形部３５が設けられている。このつなぎ部は、底壁３３と、底壁３３の両側縁から立ち上がる一対の側壁３４とからなる。また、両側壁３４は、両側面部２３と両かしめ片３１Ａを連結しており、前後方向に延びる形態をなしている。

変形部３５は、底壁３３を上方に叩き出して曲げ形成された第１曲げ部３５Ａと、両側壁３４をそれぞれ内側に叩き出して曲げ形成された一対の第２曲げ部３５Ｂとからなる。各曲げ部３５Ａ，３５Ｂは、図３に示すように、分割して設けられている。これにより、ワイヤバレル部３１の圧着動作に起因するワイヤバレル部３１の伸びを受けて前後方向の寸法を縮ませるように各曲げ部３５Ａ，３５Ｂが塑性変形する。したがって、第１曲げ部３５Ａのみならず、第２曲げ部３５Ｂにおいてもワイヤバレル部３１の伸びを吸収することができる。

また、各曲げ部３５Ａ，３５Ｂの配置は、ワイヤバレル部３１の伸びに伴って各曲げ部３５Ａ，３５Ｂが前後方向に縮んだときに、互いに干渉しないように設定されている。したがって、変形部３５は、各曲げ部３５Ａ，３５Ｂが前後方向に縮む方向に塑性変形してワイヤバレル部３１の伸びを吸収し、端子金具１０の全長を一定に保つことができる。

次に、ワイヤバレル部３１およびインシュレーションバレル部３２の圧着を行う圧着機５０の主要部について図６または図７を参照しながら簡単に説明する。ワイヤバレル部３１およびインシュレーションバレル部３２は、図６に示すように、アンビル５１上に載置される。アンビル５１の上方には、ワイヤバレル部３１と対応する第１クリンパ５２と、インシュレーションバレル部３２と対応する第２クリンパ５２Ｂとが配置されている。両クリンパ５２Ａ，５２Ｂは、図示しない駆動手段により上下動可能とされている。また、端子金具１０の前後両側には、本体部２０の前端部と接触可能な前壁５３と、底壁３３の後端部と接触可能な後壁５４とが設けられている。

後壁５４は、端子金具１０と連結されてこれを搬送するキャリアＣを切断するスライドカッタ５５と一体に設けられている。スライドカッタ５５は、アンビル５１の端面に沿って上下動自在に支持されている。スライドカッタ５５のアンビル５１側の端面には、スライドカッタ５５が上方停止位置（図６におけるスライドカッタ５５の位置）に位置決めされた状態で、アンビル５１上に載置された端子金具１０のキャリアＣを導入し、これを保持する凹部５６が形成されている。凹部５６内に導入されたキャリアＣは、スライドカッタ５５を下降することで、せん断によりカットされるようになっている。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、被覆電線４０の端末において被覆４３を皮剥ぎし、芯線４２を露出させる。次に、図６に示すように、芯線４２の端末をワイヤバレル部３１の底壁３３上に配置し、被覆４３の端末をインシュレーションバレル部３２の底壁３３上に配置し、スライドカッタ５５を下降させることによりキャリアＣをカットする。この状態では、図７に示すように、本体部２０の前端部は、前壁５３と接触状態で固定され、インシュレーションバレル部３２の後端部は、後壁５４と接触状態で固定される。したがって、端子金具１０は、前壁５３と後壁５４との間で前後方向の移動が規制された状態に固定される。

引き続き、両クリンパ５２Ａ，５２Ｂをアンビル５１に向けて下降させ、ワイヤバレル部３１のかしめ片３１Ａを芯線４２に圧着するとともに、インシュレーションバレル部３２のかしめ片３２Ａを被覆４３とともに芯線４２に圧着する。本実施形態では、ワイヤバレル部３１の圧縮率が高めに設定されているため、ワイヤバレル部３１が前後方向に伸びる。しかし、ワイヤバレル部３１の伸びは、図７に示すように、各曲げ部３５Ａ，３５Ｂが前後方向に縮むことによって吸収されるため、端子金具１０の全長は、一定に保持される。こうして、端子金具付き電線が完成する。

以上のように本実施形態では、高い圧縮率でワイヤバレル部３１を圧着した際に、ワイヤバレル部３１が前後方向に伸びるものの、このワイヤバレル部３１の伸びに伴って各曲げ部３５Ａ，３５Ｂが縮む方向に塑性変形し、圧着動作に起因するワイヤバレル部３１の伸びを各曲げ部３５Ａ，３５Ｂで吸収することができる。したがって、ワイヤバレル部３１を圧着した際に、端子金具１０の前後方向の寸法が長くなることを規制することができる。

また、変形部３５を第１曲げ部３５Ａと一対の第２曲げ部３５Ｂとで構成したから、ワイヤバレル部３１の伸びを各曲げ部３５Ａ，３５Ｂとで吸収することができる。よって、第１曲げ部３５Ａのみでワイヤバレル部３１の伸びを吸収するよりも安定して吸収することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８および図９の図面を参照しながら説明する。本実施形態の端子金具１１は、実施形態１における伸び吸収部としての変形部３５をワイヤバレル部３１の前後両側に一対設けたものである。その他の重複する構造、作用、および効果については実施形態１と重複するため、その説明を省略する。このようにすると、前後２箇所でワイヤバレル部３１の伸びを吸収することができるため、実施形態１の場合よりも大きな伸びにも対応することができる。したがって、より高圧縮での圧着動作にも対応可能であり、より高い接触荷重を得ることができる。

＜実施形態３＞
図１０は、本発明の実施形態３を示す。実施形態１、２では、非防水の端子金具を例示したが、実施形態３における端子金具１２は、防水用のゴム栓６０が圧着された防水用の端子金具を例示するものである。ゴム栓６０は、被覆４３の外周に嵌着し、インシュレーションバレル部３２のかしめ片３２Ａをかしめることにより、電線４０に圧着される。このようなゴム栓６０付き端子金具１２とした場合、圧着によって前後方向に延びた端子金具１２をキャビティ内に挿入したときにゴム栓６０がキャビティから後方に飛び出てしまうことを伸び吸収部によって防ぐことができ、もって防水性能が低下することを防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では変形部３５を圧着した際に端子金具１０の全長が一定となるようにしているものの、本発明によると、必ずしも端子金具１０の全長を一定に保つ必要はなく、寸法規格から外れない程度にワイヤバレル部３１の伸びを吸収してもよい。
（２）本実施形態では一対のかしめ片３１Ａによって芯線４２を圧着するものを例示しているものの、本発明によると、クローズドバレルによって芯線４２を圧着するものにも適用可能である。
（３）本実施形態では変形部３５として各曲げ部３５Ａ，３５Ｂを例示しているものの、本発明によると、変形部３５を薄肉に形成してもよいし、蛇腹状に形成してもよい。また、伸び吸収部としては、ワイヤバレル部３１と隣り合う位置に貫通して形成される孔によって構成されてもよい。
（４）本実施形態では各曲げ部３５Ａ，３５Ｂを底壁３３と両側壁３４とに設けているものの、本発明によると、底壁３３に設けられた第１曲げ部３５Ａのみとしてもよい。
（５）本実施形態では各曲げ部３５Ａ，３５Ｂを分割して設けているものの、本発明によると、各曲げ部３５Ａ，３５Ｂを一体にして円弧状に設けてもよい。
（６）本実施形態では圧着動作に伴うワイヤバレル部３１の伸びを変形部３５で吸収する場合について説明しているものの、本発明によると、圧着動作に起因したインシュレーションバレル部３２の伸びを吸収する伸び吸収部としてもよい。

Claims (7)

1. 相手側導体と電気的に接続される本体部と、
   前記本体部の後方に設けられ、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末を圧着し固定する圧着部と、
   前記圧着部と隣り合う位置に設けられ、前記圧着部の伸びを吸収する伸び吸収部とを備え、前記伸び吸収部は、前記圧着部の圧着動作に起因する前記圧着部の伸びを受けて前後方向の寸法を縮ませるように塑性変形する変形部からなることを特徴とする端子金具。
2. 前記圧着部は、前記本体部と連続して前後方向に延びる底壁を有しこの底壁の両側縁から一対のかしめ片が立ち上がる形態とされており、
   前記伸び吸収部は、前記底壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の端子金具。
3. 前記伸び吸収部は、前記底壁と、前記両かしめ片と連続して前後方向に延びる一対の側壁と、にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の端子金具。
4. 前記伸び吸収部は、前記圧着部の前後両側に一対設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子金具。
5. 前記芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末に、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の端子金具が圧着されている端子金具付き電線。
6. 前記芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項５に記載の端子金具付き電線。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の端子金具を、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末に圧着する端子金具付き電線の製造方法であって、
   前記芯線の端末を前記圧着部に配置し、前記端子金具を前後方向の移動が規制された状態に固定した上で前記圧着部を前記芯線の端末に圧着することにより、この圧着動作に起因する前記圧着部の伸びを受けて前記伸び吸収部が前後方向の寸法を縮ませるように塑性変形することを特徴とする端子金具付き電線の製造方法。

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