JP2009123597A - 端子金具及び端子金具と導体の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接触信頼性の向上を図る。
【解決手段】第１バレル部２１の内側に第２バレル部１４を配置し、第１圧着片２３と第２基底部１５との間に配されている素線３１群の中に、第２圧着片１６の立ち上がり端部を割り込ませ、素線３１の一部を、第１圧着片２３と第２圧着片１６との間、及び第２圧着片１６と第２基底部１５との間で挟み付けた。第１圧着片２３の内面と第２圧着片１６の外面との間隔、及び第２圧着片１６の内面と第２基底部１５の上面との間隔は、第１圧着片２３と第２基底部１５との間隔よりは狭いので、素線３１間の隙間の数が少なく、素線３１の移動に起因する接触圧の低下が抑えられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、端子金具及び端子金具と導体の接続構造に関するものである。

特許文献１には、電線を圧着により接続するための圧着部を有する端子金具が開示されている。この端子金具の圧着部は、接続相手との接続部に連なる板状の基底部と、この基底部の左右両側縁から立ち上がる一対の板状をなす圧着片とを備えている。アプリケータと呼ばれる自動圧着機に端子金具が供給されると、基底部に電線の導体が載置された状態で、一対の圧着片が、内側へ倒れ込んで導体を上から押さえ込むように湾曲変形させられ、導体が基底部と一対の圧着片との間で上下に挟み付けられるようにして導通可能に圧着される。
特開平９−４５３８１号公報

電線の導体は、複数本の素線を撚って束ねた円形断面の撚り線からなる。圧着状態では、導体の断面形状が非円形に変形させられるのに伴い、素線が移動するため、導体における変形の大きい部分では、隣り合う素線同士の間に僅かではあるが隙間が生じる虞がある。このような隣り合う素線間の隙間は、振動や衝撃等を受けたときに素線の移動を許容する空間となり得ると考えられ、素線が移動した場合には、素線間の接触圧が低下することが懸念される。
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、接触信頼性の向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、複数本の素線を撚って束ねた円形断面の撚り線からなる導体を接続するためのオープンバレル状の圧着部を有する端子金具において、前記圧着部が、第１基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第１圧着片を立ち上げた形態の第１バレル部と、第２基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第２圧着片を立ち上げた形態であって、前記第２基底部が前記第１基底部の上面に重ねられるとともに前記第２圧着片が前記第１圧着片の内側に配された第２バレル部とを備えて構成され、前記導体が前記圧着部に圧着された状態では、前記第２基底部に載置された前記導体に対して、前記一対の第１圧着片と前記一対の第２圧着片が内側へ倒れ込むように変形して上から押圧するとともに、前記第１圧着片と前記第２基底部との間に配されている素線群の中に、前記第２圧着片の立ち上がり端部が割り込むようになっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、接続対象に取付け可能な接続部が形成されている端子本体を有しており、前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、前記第１バレル部が、前記端子本体と別体の部品であり、前記第２バレル部が、前記端子本体に一体に形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、前記第２圧着片が、前記第１圧着片の内面に対して面接触状に重ねられており、前記第２圧着片の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠することで、前記第１圧着片の内面との間に隙間を形成するテーパ面が形成されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、オープンバレル状の圧着部を有する端子金具と、複数本の素線を撚って束ねた円形断面の撚り線からなる導体とを接続するための接続構造において、前記圧着部が、第１基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第１圧着片を立ち上げた形態の第１バレル部と、第２基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第２圧着片を立ち上げた形態であって、前記第２基底部が前記第１基底部の上面に重ねられるとともに前記第２圧着片が前記第１圧着片の内側に配された第２バレル部とを備えて構成され、前記導体が前記圧着部に圧着された状態では、前記第２基底部に載置された前記導体に対して、前記一対の第１圧着片と前記一対の第２圧着片が内側へ倒れ込むように変形して上から押圧するとともに、前記第１圧着片と前記第２基底部との間に配されている素線群の中に、前記第２圧着片の立ち上がり端部が割り込んでいるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記端子金具が、接続対象に取付け可能な接続部が形成されている端子本体を有しており、前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、前記第１バレル部が、前記端子本体と別体の部品であり、前記第２バレル部が、前記端子本体に一体に形成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載のものにおいて、前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、前記第２圧着片が、前記第１圧着片の内面に対して面接触状に重ねられており、前記第２圧着片の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠することで、前記第１圧着片の内面との間に隙間を形成するテーパ面が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項４の発明＞
圧着状態において、振動や衝撃を受けて導体の素線が移動すると素線間の接触圧が低下する虞があるが、この素線の移動に起因する接触圧の低下は、素線間の隙間の数が多いほど顕著であり、素線間の隙間の数は、基底部と圧着片との間で挟まれる素線の本数が多いほど増大する。

本発明は、この点に着目して創案され、第１圧着片と第２基底部との間に配されている素線群の中に、第２圧着片の立ち上がり端部を割り込ませる構成とし、これにより、素線の一部が、第１圧着片の内面と第２圧着片の外面との間、及び第２圧着片の内面と第２基底部の上面との間で挟み付けられるようにした。第１圧着片と第２圧着片との間隔、及び第２圧着片と第２基底部との間隔は、いずれも、第１圧着片と第２基底部との間隔よりは狭く、この第２圧着片の内側領域及び外側領域で挟まれている素線間の隙間の数は少ないので、素線の移動に起因する接触圧の低下が抑えられる。

＜請求項２及び請求項５の発明＞
第１バレル部を端子本体から外せば、第２バレル部に対して小径の導体を圧着することができる。

＜請求項３及び請求項６の発明＞
第１圧着片の内面に対して面接触状に重ねられる第２圧着片の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠することで、第１圧着片の内面との間に隙間を形成するテーパ面が形成されているので、第１圧着片と第２圧着片を内側へ湾曲させるように変形させる過程では、テーパ面によって形成された隙間に素線が進入し易く、これにより、素線群の中に第２圧着片の立ち上がり端部を確実に割り込ませることができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態を図１乃至図８を参照して説明する。本実施形態の端子金具Ｔは、アース用として用いられるものである。端子金具Ｔは、所定形状に打ち抜いて曲げ加工を施した金属板材からなる端子本体１０と、端子本体１０と同じ板厚であって所定形状に打ち抜いて曲げ加工を施した金属板材からなるバレル部材２０とを備えて構成されている。端子本体１０、バレル部材２０、及び端子本体１０とバレル部材２０を合体させた状態の端子金具Ｔは、いずれも前後方向の対称軸（端子金具Ｔの幅方向中央線）に関して左右対称である。端子金具Ｔの略前半部分は、自動車のボディ等の接地部材に対して導通可能に取り付けるための接続部１１となっており、略後半部分は圧着部１３となっている。接続部１１は、全体として円形をなし、その中央には同心の円形をなす取付孔１２が形成されている。

端子本体１０の略前半部分は、上記した接続部１１となっており、略後半部分が、圧着部１３を構成する第２バレル部１４となっている。第２バレル部１４は、接続部１１に対して面一状に連なって略半円弧状に湾曲した形態の第２基底部１５と、この第２基底部１５の左右両側縁から立ち上がる一対の第２圧着片１６とから構成されている。第２基底部１５の上面には、左右方向（後述する導体３０の圧着状態における軸線方向と直交する方向）に延びる３本の係止溝１７が、前後方向において一定間隔を空けて形成されている。この係止溝１７は導体３０の前後方向（軸線方向）の位置ずれを規制する。

第２圧着片１６は、第２基底部１５の前端から後端に亘って形成され、換言すると、第２圧着片１６の前後寸法は第２基底部１５の前後寸法と同じ長さである。一対の第２圧着片１６の立ち上がり端部の端縁は、互いに平行をなし、前後方向を向いている。また、第２圧着片１６の立ち上がり端部は、その外面を全長に亘って斜めに切欠することにより、自由端（先端）に向かって次第に肉薄となるような楔状をなしており、この第２圧着片１６の立ち上がり端部の外面のうち斜めに切欠された部分はテーパ面１８となっている。

バレル部材２０は、端子本体１０と合体した状態では第１バレル部２１となり、第１バレル部２１は第２バレル部１４と合体させることにより、第２バレル部１４とともに圧着部１３を構成する。バレル部材２０（第１バレル部２１）は、略半円弧状に湾曲した形態の第１基底部２２と、この第１基底部２２の左右両側縁から立ち上がる一対の第１圧着片２３とから構成されている。第１基底部２２の内面（上側の凹面）の曲率は、第２基底部１５の外面（下側の凸面）の曲率とほぼ同じとなっている。

第１基底部２２の前後方向の寸法は、第２基底部１５及び第２圧着片１６の前後寸法と同じ長さであり、第１圧着片２３の前後方向は第１基底部２２の前後寸法と同じ寸法である。第１圧着片２３の第１基底部２２からの立ち上がり寸法は、第２圧着片１６の第２基底部１５からの立ち上がり寸法よりも大きい。また、一対の第１圧着片２３の立ち上がり端部の端縁は、互いに平行をなし、前後方向を向いている。また、第１圧着片２３の立ち上がり端部は、その外面を全長に亘って斜めに切欠することにより、自由端（先端）に向かって次第に肉薄となるような形態のテーパ状をなしている。

かかるバレル部材２０は、端子本体１０に対し、第２バレル部１４の外面と面接触するように嵌め合わせて組み付けることができるようになっている。バレル部材２０を端子本体１０に合体させた状態では、第１バレル部２１と第２バレル部１４とによって圧着部１３が構成される。導体３０を圧着する前の圧着部１３は、第１基底部２２が第２基底部１５の外面（下面）に対してほぼ面接触状態で重なるとともに、一対の第１圧着片２３が一対の第２圧着片１６の外面に対してほぼ面接触状態で重なるようになっている。また、一対の第１圧着片２３の立ち上がり端部は、一対の第２圧着片１６の立ち上がり端（上端）よりも更に上方へ延出した状態となる。更に、前記第２圧着片１６の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠した形態のテーパ面１８が形成されているので、このテーパ面１８により、第２圧着片１６の立ち上がり端部の外面と、第１圧着片２３の内面との間には楔状に切欠された隙間が形成される。

端子金具Ｔに圧着される電線Ｗの導体３０は、複数本の素線３１を撚った束ねた円形断面の撚り線と称されるものである。導体３０の外径は、一対の圧着片の最大間隔（立ち上がり端同士の左右間隔）よりも小さい寸法であり、且つ一対の第２圧着片１６の最大間隔（立ち上がり端同士の左右間隔）よりも大きい寸法となっている。

次に、端子金具Ｔに導体３０を圧着する工程を説明する。アプリケータにおいては、アンビル（図示せず）に予めバレル部材２０をセットしておき、アプリケータに供給した端子金具Ｔの第２バレル部１４を、アンビル上のバレル部材２０に嵌入するようにセットする。これにより、上方へ開放されたオープンバレル状の圧着部１３が構成される。

この後、圧着部１３に対し、上方から導体３０が一対の圧着片の間に落とし込まれるように供給される。導体３０の外径は、第２圧着片１６の最大間隔よりも大きいので、導体３０は、一対の第２圧着片１６の立ち上がり端部に載置され、第２基底部１５から浮き上がった状態となる。この状態で、上方からクリンパ（図示せず）が下降すると、第１圧着片２３が、内側へ倒れ込むとともに外面側を突出させるような形態で湾曲変形し、導体３０を下方へ押圧する。これに伴い、第２圧着片１６が内側へ倒れ込むとともに外面側を突出させるような形態で湾曲変形するとともに、上向きから内向きに（横向き）に転向し、さらに下向きに転向していく第２圧着片１６の立ち上がり端部が、導体３０の内部（素線３１群の中）に進入していく。

上記のように圧着が進むと、素線３１群のうち幅方向（左右方向）における中央部分に位置する素線３１は、第１圧着片２３の立ち上がり端部と第２基底部１５の幅方向中央部分との間で上下に挟み付けられていく。また、素線３１群のうち幅方向における両端部に位置する素線３１は、第１圧着片２３と第２圧着片１６との間で挟み付けられるとともに、第２圧着片１６と第２基底部１５との間で上下に挟み付けられていく。

尚、第２圧着片１６の立ち上がり端部の外面（第１圧着片２３との対向面）にはテーパ面１８が形成されていて、上記の圧着工程が開始する時点では、第２圧着片１６と第１圧着片２３との間に楔状の隙間が存在しているので、第１圧着片２３と第２圧着片１６との間には、確実に素線３１が進入することになる。

そして、圧着が完了した状態では、一対の第１圧着片２３の立ち上がり端部の外面同士が当接し、素線３１が、第１圧着片２３の立ち上がり端部と第２基底部１５との間、第１圧着片２３と第２圧着片１６との間、及び第２圧着片１６と第２基底部１５との間のいずれかにおいて挟み付けられる。これにより、第２基底部１５とそれに接触する素線３１とが所定の接触圧で接続され、第１圧着片２３とそれに接触する素線３１とが所定の接触圧で接続され、第２圧着片１６とそれに接触する素線３１とが所定の接触圧で接続され、それ以外の素線３１については互いに隣接するもの同士が所定の接触圧で接触される。尚、圧着状態では、一対の第２圧着片１６同士は直接接触せず、一対の第２圧着片１６の立ち上がり端部同士は互いに左右方向に間隔を空けて対峙する。

圧着状態において、振動や衝撃を受けて導体３０の素線３１が圧着部１３の内部で移動（位置ずれ）すると素線３１間の接触圧が低下する虞がある。この素線３１の移動に起因する接触圧の低下は、素線３１間の隙間の数が多いほど顕著であり、素線３１間の隙間の数は、第２基底部１５と第１圧着片２３とで包囲される圧着空間内で挟まれている素線３１の本数が多いほど増大する。
そこで、本実施形態では、第１圧着片２３と第２基底部１５との間に配されている素線３１群の中に、第２圧着片１６の立ち上がり端部を割り込ませる構成とし、これにより、素線３１の一部が、第１圧着片２３の内面と第２圧着片１６の外面との間、及び第２圧着片１６の内面と第２基底部１５の上面との間で挟み付けられるようにした。第１圧着片２３の内面と第２圧着片１６の外面との間隔、及び第２圧着片１６の内面と第２基底部１５の上面との間隔は、いずれも、第１圧着片２３と第２基底部１５との間隔よりは狭く、この第２圧着片１６の内面側の領域及び外面側の領域で挟まれている素線３１間の隙間の数は少ないので、素線３１の移動に起因する接触圧の低下が抑えられる。

また、本実施形態の端子金具Ｔは、接続対象に取付け可能な接続部１１が形成されている端子本体１０を有しており、圧着部１３においては、第１圧着片２３の立ち上がり寸法が第２圧着片１６の立ち上がり寸法よりも大きく、第１バレル部２１が、端子本体１０とは別体の部品であり、第２バレル部１４が端子本体１０に一体に形成されている。この構成によれば、上記よりも外径の細い導体（図示せず）を圧着する場合には、バレル部材２０（第１バレル部２１）を用いずに、第２バレル部１４だけで導体３０の圧着を行うことができる。

また、第１圧着片２３の立ち上がり寸法が第２圧着片１６の立ち上がり寸法よりも大きく、第２圧着片１６が第１圧着片２３の内面に対して面接触状に重ねられているため、第１圧着片２３と第２圧着片１６との間に素線３１が入り込み難くなることが懸念される。そこで、本実施形態では、第２圧着片１６の立ち上がり端部にその外面側を斜めに切欠した形態のテーパ面１８を形成し、このテーパ面１８の形成によって、第１圧着片２３の内面と第２圧着片１６の立ち上がり端部との間に、素線３１の進入を容易にする楔状の隙間を形成した。これにより、第１圧着片２３と第２圧着片１６を内側へ湾曲させるように変形させる圧着過程では、テーパ面１８によって形成された隙間に素線３１が確実に進入し、これにより、素線３１群の中に第２圧着片１６の立ち上がり端部を確実に割り込ませることができる。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）第１バレル部を端子本体に一体に形成し、第２バレル部を端子本体とは別体の部品としてもよい。

（２）上記実施形態ではアース用の端子金具に適用した例を説明したが、本発明は、アース用以外のワイヤーハーネス同士を接続するための端子金具にも適用できる。
（３）圧着部に、電線の導体を包囲する絶縁被覆を圧着するためのインシュレーションバレルを設けてもよい。
（４）圧着状態において、一対の第２圧着片の立ち上がり端同士が接触するようにしてもよい。
（５）第２圧着片の立ち上がり端部の外面と第１圧着片の内面との間に素線を進入し易くするための隙間を形成する手段としては、第２圧着片の外面にテーパ面を形成する形態に限らず、第２圧着片の外面を段差状に凹ませた形態としてもよく、バレル部材を端子本体に取り付けた状態で第１圧着片の内面と第２圧着片の外面とが非接触さなるようにしてもよい。

実施形態１において導体を圧着する前の状態をあらわす端子金具の平面図 圧着部をあらわす背面図 導体を圧着した状態をあらわす横断面図 バレル部材を外した状態をあらわす端子本体の平面図 第２バレル部をあらわす背面図 バレル部材の平面図 バレル部材の背面図 バレル部材の側面図

符号の説明

Ｔ…端子金具
１０…端子本体
１１…接続部
１３…圧着部
１４…第２バレル部
１５…第２基底部
１６…第２圧着片
１８…テーパ面
２１…第１バレル部
２２…第１基底部
２３…第１圧着片
３０…導体
３１…素線

Claims (6)

1. 複数本の素線を撚って束ねた円形断面の撚り線からなる導体を接続するためのオープンバレル状の圧着部を有する端子金具において、
   前記圧着部が、
   第１基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第１圧着片を立ち上げた形態の第１バレル部と、
   第２基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第２圧着片を立ち上げた形態であって、前記第２基底部が前記第１基底部の上面に重ねられるとともに前記第２圧着片が前記第１圧着片の内側に配された第２バレル部とを備えて構成され、
   前記導体が前記圧着部に圧着された状態では、前記第２基底部上の前記導体に対して、前記一対の第１圧着片と前記一対の第２圧着片が内側へ倒れ込むように変形して上から押圧するとともに、前記第１圧着片と前記第２基底部との間に配されている素線群の中に、前記第２圧着片の立ち上がり端部が割り込むようになっていることを特徴とする端子金具。
2. 接続対象に取付け可能な接続部が形成されている端子本体を有しており、
   前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、
   前記第１バレル部が、前記端子本体と別体の部品であり、
   前記第２バレル部が、前記端子本体に一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子金具。
3. 前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、
   前記第２圧着片が、前記第１圧着片の内面に対して面接触状に重ねられており、
   前記第２圧着片の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠することで、前記第１圧着片の内面との間に隙間を形成するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の端子金具。
4. オープンバレル状の圧着部を有する端子金具と、複数本の素線を撚って束ねた円形断面の撚り線からなる導体とを接続するための接続構造において、
   前記圧着部が、
   第１基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第１圧着片を立ち上げた形態の第１バレル部と、
   第２基底部の左右両側縁から一対の板状をなす第２圧着片を立ち上げた形態であって、前記第２基底部が前記第１基底部の上面に重ねられるとともに前記第２圧着片が前記第１圧着片の内側に配された第２バレル部とを備えて構成され、
   前記導体が前記圧着部に圧着された状態では、前記第２基底部上の前記導体に対して、前記一対の第１圧着片と前記一対の第２圧着片が内側へ倒れ込むように変形して上から押圧するとともに、前記第１圧着片と前記第２基底部との間に配されている素線群の中に、前記第２圧着片の立ち上がり端部が割り込んでいることを特徴とする端子金具と導体の接続構造。
5. 前記端子金具が、接続対象に取付け可能な接続部が形成されている端子本体を有しており、
   前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、
   前記第１バレル部が、前記端子本体と別体の部品であり、
   前記第２バレル部が、前記端子本体に一体に形成されていることを特徴とする請求項４記載の端子金具と導体の接続構造。
6. 前記第１圧着片の立ち上がり寸法が、前記第２圧着片の立ち上がり寸法よりも大きく、
   前記第２圧着片が、前記第１圧着片の内面に対して面接触状に重ねられており、
   前記第２圧着片の立ち上がり端部には、その外面側を斜めに切欠することで、前記第１圧着片の内面との間に隙間を形成するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の端子金具と導体の接続構造。

Images