JP2005332734A - 圧接端子とそれを備えた圧接コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】圧接片と電線との接触性を常に良好に確保する。
【解決手段】電線圧接用のスロット１６を構成する一対の圧接片１５に端子係止用の係止爪１８を圧接片の板厚方向に突出して設けた圧接端子４を採用する。圧接端子４を備えた圧接コネクタ１であって、絶縁ハウジング３の電線挿通部５の底部に、一対の圧接片１５に対する挿入部２５を設け、挿入部内で挿入部の厚み方向に、係止爪１８に対する係合用の凹部２６を設けた。凹部２６の上端側に、係止爪１８に対する山型の第一のガイド傾斜面３５を形成した。挿入部２５の底部両側に、係止爪１８に対する漸次縮幅する第二のガイド傾斜面３４を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁ハウジング等の組付側部材に対する係止用の係止爪を有する圧接端子とそれを備えた圧接コネクタに関するものである。

図７（ａ）（ｂ）は従来の圧接端子とそれを用いた電線接続構造の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この圧接端子５１は、一対の圧接片５２の間に電線圧接用のスロット５３を有すると共に、一対の圧接片５２の外側に、電線押圧板５５に対する係止爪５４を有したものである。

一対の圧接片５２の先端にはテーパ状の刃部が形成され、刃部の上に電線５６をセットした状態で、押圧板５５のスリット状の孔部５７が一対の圧接片５２に挿通係合されつつ、電線５６が押圧板５５で押し下げられ、電線５６の絶縁被覆が刃部で切裂されて電線５６の芯線部がスロット内に圧接される。

また、一対の圧接片５２が孔部５７に挿入されると同時に、係止爪５４のテーパ面が孔部５７の端縁で内向きに押圧され、一対の圧接片５２が内向きに撓みつつ芯線部に強く挟着する。係止爪５４が孔部５７を通過すると同時に、一対の圧接片５２が外向きに復元し、係止爪５４の係止面が押圧板５５の上面に当接して、押圧板５５が係止片５４で係止される。
特開２００２−１１７９１８号公報（第３頁、図４） 特開平６−２０７２９号公報（第２頁、図２）

しかしながら、上記従来の圧接端子５１とそれを用いた電線接続構造にあっては、係止爪５４が孔部５７を通過する際に一対の圧接片５２が内向きに撓んで電線５６の芯線部を強く圧縮するために、係止爪５４が孔部５７を通過した後においても芯線部が復元しにくく、圧接片５２との接触圧力が低下するという懸念があった。また、係止爪５４が圧接端子５１の幅方向に突出するために、隣接する圧接端子との間隔が広くなりやすく、圧接端子５１を圧接コネクタに適用した場合に圧接コネクタが幅方向に肥大化しやすいという問題があった。

電線の圧接後において圧接片と電線の接触圧力を確保する構造としては（上記特許文献２参照）、図８に示す如く、圧接端子６１とは別体の挟持部材６３を一対の圧接片６２の外側に装着して、圧接片６２を内向きに押圧する構造（図示せず）が記載されている。

しかしながら、図８の電線圧接構造にあっては、電線６４の圧接後に挟持部材６３を装着する手間がかかると共に、挟持部材６３の部品コストがかかるという問題があった。特に合成樹脂製のハウジング内に圧接端子を収容する圧接コネクタにおいて、別体の挟持部材６３を用いることなく、圧接片６２と電線６４の接触圧力を確保し得る構造が切望されていた。

本発明は、上記した各点に鑑み、係止爪による圧接片の電線圧縮方向の撓みをなくして圧接片と電線の接触圧力を良好に確保し得る圧接端子と、別体の挟持部材を用いずに圧接片と電線の接触圧力を良好に確保することができ、しかも幅方向の肥大化を防止することのできる圧接端子を備えた圧接コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る圧接端子は、電線圧接用のスロットを構成する一対の圧接片に端子係止用の係止爪を該圧接片の板厚方向に突出して設けたことを特徴とする。

上記構成により、係止爪が圧接片の幅方向ではなく板厚方向に突出しているから、例えば圧接コネクタのハウジングといった組付側部材の挿入部に一対の圧接片を挿入する際に、係止爪が挿入部の端縁に摺接しつつ、圧接片が板厚方向に撓む。これにより、スロットの幅が一定に保たれて、スロット内の圧接済みの電線に潰し方向の強い力が作用せず、電線と圧接片とが適切な接触圧力で接触した状態に維持される。また、係止爪が圧接片の幅方向ではなく板厚方向に突出するから、圧接片の並び方向に複数の圧接端子を配置しても、隣接する端子相互の干渉を起こすことなく、端子間ピッチを狭めることができる。

請求項２に係る圧接コネクタは、請求項１記載の圧接端子を備えた圧接コネクタであって、絶縁ハウジングの電線挿通部の底部に、前記一対の圧接片に対する挿入部が設けられ、該挿入部内で該挿入部の厚み方向に、前記係止爪に対する係合用の凹部が設けられたことを特徴とする。

上記構成により、ハウジングの電線挿通部に電線をセットし、圧接端子の一対の圧接片を電線挿通部を経て挿入部に挿入することで、スロット内に電線が圧接され、圧接片の係止爪が挿入部内の凹部に進入係合して、挿入部からの圧接片の抜け出しが阻止される（圧接端子が係止される）。圧接片が挿入部内に挿入される際に係止爪が挿入部内面に摺接して圧接片が板厚方向に撓み、係止爪が凹部に進入すると同時に圧接片が弾性的に復元する。一対の圧接片は撓み時に電線を何ら圧縮しないから、挿入部への圧接片の挿入力が低減される。

請求項３に係る圧接コネクタは、請求項２記載の圧接コネクタにおいて、前記凹部の上端側に、前記係止爪に対する山型の第一のガイド傾斜面が形成されたことを特徴とする。

上記構成により、圧接片が電線圧接後に挿入反対方向に引っ張られた際に、各係止爪が山型（逆テーパ状）のガイド傾斜面に沿って引張方向に摺接しつつ、一対の圧接片が内向き（近接方向）に撓んで電線をしっかりと挟持し、電線との接触圧力を確保しつつスロット内での電線の抜け方向（スロット長手方向）の移動を阻止する。電線は既にスロットの奥側に圧接されているから、一対の圧接片が内向きに撓んでも、従来のように電線を圧入しながら電線のストローク途中で圧接片が内向きに撓むことがないから、無理な圧縮力が電線に作用する心配がない。

請求項４に係る圧接コネクタは、請求項２又は３記載の圧接コネクタにおいて、前記挿入部の底部両側に、前記係止爪に対する漸次縮幅する第二のガイド傾斜面が形成されたことを特徴とする。

上記構成により、電線圧接後に圧接片に正規挿入位置から押し込み方向の力が作用した場合に、一対の係止爪がガイド傾斜面に沿って摺接しつつ、一対の圧接片が内向きに撓んで電線をしっかりと挟持し、電線との接触圧力を確保する。電線は既にスロットの奥側に圧接されているから、一対の圧接片が内向きに撓んでも、従来のように電線を圧入しながら電線のストローク途中で圧接片が内向きに撓むことがないから、無理な圧縮力が電線に作用する心配がない。

請求項１記載の発明によれば、係止爪による圧接片の撓みが板幅方向ではなく板厚方向に生じるから、圧接済みの電線を潰して接触圧力を低下させるといった心配が起こらないと共に、端子幅方向の複数の圧接端子の配列を狭ピッチで行って、例えば圧接コネクタの幅方向のコンパクト化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、ハウジングの挿入部への圧接片の挿入と同時に圧接片を係止爪で係止させて抜け止めすることができる。また、圧接片を挿入部に挿入する際に、圧接片が電線圧縮方向に撓まないから、圧接片と電線の接触圧力が良好に確保されて電気的接続の信頼性が確保される。また、係止爪が圧接片の幅方向ではなく板厚方向に突出しているから、複数の圧接端子を幅方向に配列した圧接コネクタのコンパクト化が可能となる。

請求項３記載の発明によれば、圧接端子に引張力が作用した場合に、係止爪が山型のガイド傾斜面に沿って摺接し、一対の圧接片が内向きに撓んで電線をしっかりと挟持するから、電線との接触圧力が適切に確保されると共に、スロット内での電線の抜け方向の移動が阻止されて、電気的接続の信頼性が高まる。

請求項４記載の発明によれば、圧接端子に押し込み力が作用した場合に、係止爪がテーパ状のガイド傾斜面に沿って摺接し、一対の圧接片が内向きに撓んで電線をしっかりと挟持するから、電線との接触圧力が適切に確保され、電気的接続の信頼性が高まる。

図１は、本発明に係る圧接端子を備えた圧接コネクタの一実施形態を示すものである。

この圧接コネクタ１は、絶縁樹脂製の上側ハウジング２と下側ハウジング（絶縁ハウジング）３及び上側ハウジング２に並列に装着された導電金属製の複数の端子４とで構成され、下側ハウジング３は端子４に対応した数の電線挿通溝（電線挿通部）５を並列に有し、端子４は、図２に示す如く一方に圧接部６、他方に雌型の電気接触部７をそれぞれ一体に形成したものである。本例では端子４を圧接端子と呼称する。

図１の如く、上側ハウジング２は端子４の圧接部６側を収容する第一部分８と、端子４の電気接触部７を収容する第二部分（コネクタ嵌合部）９とで略Ｌ字状に構成され、第一部分８は上側の壁部１０と左右両側の壁部１１とで縦断面略コの字状に形成され、内側に幅広の収容空間１２を有しており、第二部分９は隔壁１３で区画された複数の端子収容室１４を並列に有している。

図２の如く、端子４の圧接部６は垂直な一対の圧接片１５とその間のスロット１６と各圧接片１５に同一平面で続く延長部１７とを備え、一対の圧接片１５の外側端に直交して係止爪１８が圧接部６の板厚方向に突出形成されている。係止爪１８は圧接部６を下側ハウジング３（図１）に係止させるためのものである。

端子４を一枚の導電金属板から打ち抜き及び折り曲げによって形成する際、各係止爪１８は打ち抜き時に（端子４の展開状態で）各圧接片１５の外側端から圧接片１５の幅方向に同一平面で突出し、折り曲げによって図２のように各圧接片１５に直交して板厚方向に突出する。

各係止爪１８は図３にも示す如く圧接片１５と直交する水平な係止面１８ｂと、係止面１８ｂから下向きに続く傾斜面１８ａとを備えている。係止爪１８の突出長さは圧接片１５の板厚と同程度かそれよりも小さく、係止爪１８の上下方向長さはスロット１６の入口側のテーパ状の刃部１９（図６）の長さ程度又はそれよりも小さい程度である。

図２において雌型の電気接触部７は矩形筒状の部分とその内側の弾性接触片（図示せず）とで構成され、矩形筒状部（符号７で代用）の一部は基板部２０として垂直に続き、垂直な基板部２０は直角に屈曲して水平な基板部２１に続き、水平な基板部２１は垂直な圧接部６に直交して続いている。

図１において下側ハウジング３は、ベースとなる水平な壁部２２の上側に複数の水平な電線挿通溝５を等ピッチで構成する複数の隔壁２３を有し、各電線挿通溝５の両側において各隔壁２３の内面に端子４の圧接部６を挿入するための端子挿入溝２４が垂直方向に設けられ、端子挿入溝２４は電線挿通溝５の底面側において図３の如く端子挿入穴（挿入部）２５に同一平面で直線的に続き、端子挿入穴２５の底部側には端子４の係止爪１８を係合させるための凹部２６が直交して厚さ方向前側に設けられている。

図３で端子挿入溝２４及び端子挿入穴２５の厚さ寸法は係止爪１８を挿通可能な寸法に設定され、係止爪１８の突出先端から圧接片１５の裏面（係止爪とは反対側の面）までの距離よりも若干大きく形成されている。

端子４の圧接部６を端子挿入溝５に挿入する際に、係止爪１８の傾斜面１８ａが端子挿入溝２４の入口端２４ａにスムーズに摺接し、係止爪１８の先端が端子挿入溝２４の前端面２４ｂに摺接しつつ圧接部６が水平な基板部２１との折り曲げ部から板厚方向後方に撓み、又は圧接片１５がスロット１６の底端側から板厚方向後方に撓んで、係止爪１８の進入が許容され、係止爪１８が端子挿入溝２４から端子挿入穴２５に垂直に進入し、端子挿入穴２５内の凹部２６に達すると同時に圧接部６全体又は一対の圧接片１５が板厚方向に前方に弾性的に復元して、係止爪１８が凹部２６内に進入し、水平な係止面１８ｂが凹部２６の上端面に当接して、圧接部６を含む端子４の抜け出しが阻止される。

図１において下側ハウジング３の隔壁２３の上端には電線案内用のテーパ面２３ａが設けられ、左右外側端の隔壁２３’には上側ハウジング２を位置決め案内する切欠部３０が設けられ、上側ハウジング２は下側ハウジング３に例えば係止突起と係合凹部といった係止手段で係止される。係止手段を廃除して端子４の係止爪１８と下側ハウジング３との係止で上下のハウジング２，３を固定させることも可能である。

電線（絶縁被覆電線）３１は実際には長く延長されて圧接コネクタ１と共にワイヤハーネスを構成する。上側ハウジング２の垂直な第二部分９には相手ワイヤハーネスや機器等の雌型のコネクタ（図示せず）が嵌合接続される。相手側の雌型のコネクタは内部に雄端子を有し、雄端子が第二部分９の内側の雌型の電気接触部７内に挿入されて、各端子４を介して各電線３１が相手ワイヤハーネスや機器等に接続される。

図３の如く上側ハウジング２の水平な壁部１０の下面には端子４の水平な基板部２１を位置決め収容する溝３２が設けられ、下側ハウジング３には端子４の電気接触部７の下段部７ａに当接する係止壁３３（図１では不図示）が設けられることが好ましい。端子４は例えば溝３２又は電気接触部７において爪やランス等の係止手段（図示せず）で係止されることが好ましい。

端子４は水平な基板部２１を上側のハウジング２の水平な壁部１０で下向きに押圧されつつ、圧接部６に電線３１が圧接される。端子４を略クランク状に屈曲させて中間部に押圧用の水平な部分２１を設けると共に、上側ハウジング２を段付き形状にしたことで、電線圧接時の加圧が容易に且つ確実に行われる。

図４（ａ）〜（ｃ）及び図５は下側ハウジング３の要部である電線挿通溝５と端子挿入穴２５との交差部分を示すものである。

各電線挿通溝５に直交して各電線挿通溝５の幅方向に各一対の端子挿入溝２４が等ピッチで並列に設けられ、各電線挿通溝５の底面５ａに各端子挿入穴２５が垂直に設けられ、上側の各一対の端子挿入溝２４は下側の各端子挿入穴２５に同じ幅寸法で続いている。端子挿入穴２５の底部側において下側ハウジング３の水平なベース壁部２２の板厚の範囲内で端子挿入穴２５の厚さ方向前側に、端子４の圧接部６の係止爪１８を係合させる凹部２６が形成されている。本例では説明の便宜上、係止爪１８の突出方向を前側としている。

端子挿入穴２５の底部側には漸次穴幅を減少させる内向きテーパ状の一対のガイド傾斜面（第二のガイド傾斜面）３４が形成され、端子挿入穴２５の左右の垂直で真直な側面２５ａは各ガイド傾斜面３４を経て端子挿入穴２５の水平な底面２５ｂに続いている。

また、端子挿入穴２５の底部側で前側に続く凹部２６の上端面は山型に形成されて、端子４の係止爪１８に対する内向き逆テーパ状の一対のガイド傾斜面（第一のガイド傾斜面）３５となっている。山型のガイド傾斜面３５は中心の頂点３５ａで交差し、山型のガイド傾斜面３６の下端は前記テーパ状の一対のガイド傾斜面３４の上端３４ａに交差している。凹部２６は山型のガイド傾斜面３５と、端子挿入穴底部のテーパ状のガイド傾斜面３４の前側延長部（図５）と、水平な底面２５ｂの前側延長部（図５）とで正面視五角形を描くように形成されている。

図１において下側ハウジング３の各電線挿通溝５に各電線３１が水平に挿入された状態で、端子４を装着した上側ハウジング２を下側ハウジング３に合体させることで、図５の各端子４の圧接部６が各端子挿入溝２４を経て垂直に端子挿入穴２５に挿入されて、図３のように圧接部６の先端側の係止爪１８が端子挿入穴２５の底側の凹部２６に係合する。

図６（ａ）〜（ｃ）は端子４の圧接部６を下側ハウジング３の端子挿入穴２５に挿入する際の挿入ストロークと圧接部６の状態をそれぞれ示すものである。

図６（ａ）は設定寸法通りの挿入ストロークで端子挿入穴２５内に挿入された圧接部６の状態を示すものであり、圧接部６の先端側の一対の係止爪１８は端子挿入穴２５の両側の垂直な側面２５ａに沿って下降し、端子挿入穴２５の厚さ方向前側の凹部２６の高さ方向ほぼ中央において凹部２６の左右両側の上下のガイド傾斜面３４，３５の交差部３４ａの内側に位置する。

上下のガイド傾斜面３４，３５の交差部３４ａは凹部２６の一番幅広な部分であり、係止爪１８は交差部３４ａから上にも下にも移動しにくく（上下のガイド傾斜面３４，３５に当接して移動をある程度阻止されるから）、端子挿入ストロークが常に一定に維持され、係止爪１８の位置が常に安定して定位置に確保される。これにより、電線３１の圧接ストロークがばらつきなく常に一定に維持される。電線３１は圧接部６のスロット１６の底端１６ａとの間に少しの隙間を存して位置する。

図６（ｂ）は図６（ａ）の正規挿入位置から圧接部６に矢印の如く上方向への引張力が作用した状態を示すものであり、圧接部６は少し上方へ移動し、それに伴って各係止爪１８の上側の係止面１８ｂが端子挿入穴２５の凹部２６の上端面である山型の傾斜ガイド面３５に沿って上昇しつつ内向きに寄せられて、各係止爪１８と一体的に各圧接片１５が内向きに移動してスロット１６１６を狭め、スロット内で電線３１の芯線部を強く挟持する。

これにより、電線３１と各圧接片１５との接触圧力が高まり、スロット内での電線３１の抜け方向の移動が阻止され、電気的な接触が良好に確保される。圧接部６は係止爪１８で凹部２６の上側のガイド傾斜面３５に引っ掛かることで端子挿入穴２５からの抜け出しが阻止される。圧接部６への引張力は例えば上側ハウジング２と下側ハウジング３との係止の緩み等によって生じる可能性がある。

図６（ｃ）は図６（ａ）の正規圧接位置から端子４の圧接部６が下向きに押し込まれた状態を示すものであり、一対の圧接片１５の先端側の各係止爪１８が端子挿入穴２５の底部のテーパ状の各ガイド傾斜面３４に沿って摺動しつつ内向きに移動し、一対の圧接片１５が近接する方向に移動して、スロット１６が狭まり、スロット内の電線３１の芯線部が強く挟持される。電線３１は電線挿通溝５の底面５ａで支持されているから、電線３１はスロット１６の奥端に移動する。

上記作用で電線３１と各圧接片１５との接触圧力が高まるから、たとえ圧接部６の下降動作で電線３１がスロット１６の低端側に相対的に移動しても、電気的な接触性は良好に確保される。圧接部６の下降動作は例えば上側ハウジング２が相手側コネクタとの嵌合時に強く押された場合等に起こり得る。

なお、上記実施形態においては、クランク状に屈曲させた端子４とそれに対応した形状のハウジング２，３を用いたが、端子４の押圧部である水平な基板部２１を圧接部６よりも短く形成したり、あるいは雌型の電気接触部７を雄型の電気接触部とし、それに対応して上側ハウジング２の垂直な第二部分９に幅広なコネクタ嵌合室を形成したり、あるいは端子４をクランク状ではなく真直な形状とし、垂直な基板部２０の延長上に電気接触部７と圧接部６とを同一面上に配置し、それに対応して上側ハウジング２の水平な第一部分８を廃除する等、種々の形態を適宜設定可能である。

また、上記各形態の端子４は圧接コネクタ１ではなく電気接続箱等に適用することも可能である。例えば電気接続箱においては下側のハウジング３は接続箱本体となり、上側のハウジング２は上カバーとなる。電気接続箱の場合、端子４の電気接触部７を廃除して、水平な基板部２１であるバスバーの端末に圧接部６を形成することも可能である。この場合、接続箱本体（下側のハウジング３）のみを使用し、上カバー（上側のハウジング２）は廃除することもできる。

また、端子４として圧接部６を板厚方向に一対対向して配置し、一対の圧接部６を短い水平な基板部（図示せず）で連結させたものも有効である。圧接部６には上記同様の係止爪１８が形成されていることは言うまでもない。上記した各構成は圧接端子の係止構造や接続構造としても有効である。

また、図４の上側の山型のガイド傾斜面３５と下側のテーパ状のガイド傾斜面３４とを各々単独で形成する（上側のガイド傾斜面３５のみ、あるいは下側のガイド傾斜面３４のみを形成する）ことも有効である。

本発明に係る圧接コネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。 本発明に係る圧接端子の一実施形態を示す斜視図である。 圧接コネクタの要部縦断面図である。 圧接コネクタの下側ハウジングの要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 圧接端子を下側ハウジングに挿入する状態を示す分解斜視図である。 圧接端子の挿入状態を示し、（ａ）は正規挿入状態の断面図、（ｂ）は引張力が作用した状態の断面図、（ｃ）は圧縮力が作用した状態の断面図である。 （ａ）（ｂ）は従来の圧接端子の接続構造の一形態を順に示す正面図である。 従来の圧接端子の接続構造の他の形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 圧接コネクタ
３ 下側ハウジング（絶縁ハウジング）
４ 圧接端子
５ 電線挿通溝（電線挿通部）
１５ 圧接片
１６ スロット
１８ 係止爪
２５ 端子挿入穴（挿入部）
２６ 凹部
３４ ガイド傾斜面（第二のガイド傾斜面）
３５ ガイド傾斜面（第一のガイド傾斜面）

Claims (4)

1. 電線圧接用のスロットを構成する一対の圧接片に端子係止用の係止爪を該圧接片の板厚方向に突出して設けたことを特徴とする圧接端子。
2. 請求項１記載の圧接端子を備えた圧接コネクタであって、絶縁ハウジングの電線挿通部の底部に、前記一対の圧接片に対する挿入部が設けられ、該挿入部内で該挿入部の厚み方向に、前記係止爪に対する係合用の凹部が設けられたことを特徴とする圧接コネクタ。
3. 前記凹部の上端側に、前記係止爪に対する山型の第一のガイド傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項２記載の圧接コネクタ。
4. 前記挿入部の底部両側に、前記係止爪に対する漸次縮幅する第二のガイド傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項２又は３記載の圧接コネクタ。

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