JP2009193890A - 端子金具及びワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電線との間の接触抵抗を向上させると共に、機械的強度の低下を抑制した端子金具及びワイヤーハーネスを提供する。
【解決手段】電線１１の端末に外側からかしめられるワイヤーバレル１６と、ワイヤーバレル１６に連なって雄端子金具と接続される接続部１７と、を有する雌端子金具１２であって、ワイヤーバレル１６のうち電線１１側の面には、電線１１の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数の凹部１８が形成されており、各凹部１８は閉じたループ状をなしている。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子金具及びワイヤーハーネスに関する。

従来より、電線の端末に接続される端子金具として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この端子金具は、金属板材からなると共に電線の端末から露出する線心に外側からかしめられる圧着部と、この圧着部に連なって相手側端子と接続する接続部と、を備える。

上記した線心の表面に酸化膜が形成されると、線心と圧着部との間に酸化膜が介在することにより、線心と圧着部との間の接触抵抗が大きくなることが懸念される。

そこで、従来技術においては、圧着部の内側（線心側）には、電線の軸方向と交差する方向に連続して延びる凹部（セレーション）が形成されている。この凹部は、電線の軸方向に並んで複数形成されている。

電線の線心に圧着部をかしめつけると、線心は圧着部に押圧されて軸方向に延びる。すると、線心の表面に形成された酸化膜が、凹部の開口縁と摺接することにより、剥離される。すると、線心の新生面と、圧着部とが接触する。これにより、電線と端子金具との間の接触抵抗を小さくすることができる。
特開平１０−１２５３６２号公報

近年、線心の材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金の使用が検討されている。このアルミニウム又はアルミニウム合金の表面には酸化膜が比較的に形成されやすい。このため、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を電線の線心に用いた場合には、凹部を形成した場合でも、線心と圧着部との間の接触抵抗を十分に小さくすることができないおそれがある。

そこで、圧着部の圧縮率を高くすることが考えられる。これにより、線心に形成された酸化膜が十分に剥離されると共に、線心に対して凹部の開口縁が食い込むので、線心と圧着部との間の接触抵抗を小さくできることが期待される。

しかし、上記のように圧着部の圧縮率を高めると、圧着部が電線の軸方向に大きく塑性変形する。すると、圧着部のうち比較的に板厚の小さな凹部における機械的強度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、電線との間の接触抵抗を向上させると共に、機械的強度の低下を抑制した端子金具及びこの端子金具を備えたワイヤーハーネスを提供することを目的とする。

本発明は、導体を含む電線の端末から露出する前記導体に外側からかしめられる圧着部と、前記圧着部に連なって相手側端子金具と接続される接続部と、を有する端子金具、又は、この端子金具を備えたワイヤーハーネスであって、前記圧着部のうち前記電線側の面には、前記電線の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数の凹部が形成されており、前記各凹部は閉じたループ状をなしていることを特徴とする。

圧着部を電線にかしめつけると、電線は圧着部に押圧されて軸方向に延びる。本発明によれば、閉じたループ状をなす凹部の内側に位置する開口縁においては、電線に対して比較的に大きな応力が集中する。すると、凹部の内側位置する開口縁においては、電線の表面に形成された酸化膜が剥離され、電線の新生面が露出する。この電線の新生面と、圧着部とが接触することにより、電線と端子金具との接触抵抗を小さくすることができる。

さらに、電線に対して比較的に大きな応力が集中することにより、電線の変形が促進される。これにより、電線に対して凹部の内側に位置する開口縁が食い込むので、電線と端子金具との接触抵抗を一層小さくすることができる。

また、圧着部を電線にかしめつけると、圧着部も電線の軸方向に塑性変形する。この点に鑑み、本発明においては、凹部は、電線の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並んで形成される構成とした。これにより、隣り合う凹部の間には、凹部の存在しない領域が形成される。この、凹部が存在しない領域により、圧着部を電線の軸方向に塑性変形させる力が吸収されるので、凹部が電線の軸方向に大きく塑性変形することを抑制できる。この結果、端子金具の機械的強度を保持できる。

本発明の実施形態としては、以下の構成が好ましい。

前記凹部の内側には、前記凹部に囲まれた島部が形成されており、前記島部の径方向の寸法は、前記凹部の深さ寸法の１〜４倍に設定されていてもよい。

島部の径方向の寸法が凹部の深さ寸法よりも小さいと、凹部の加工が困難になるので好ましくない。一方、島部の径方向の寸法が、凹部の深さ寸法の４倍を超えると、凹部が全体として大型化するので好ましくない。

前記凹部は、前記電線の軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の列に形成されていてもよい。

上記の構成により、一列の凹部が形成されている場合に比べて、電線と端子金具との接触面積を大きくできる。これにより、電線と端子金具との間の接触抵抗を一層小さくすることができる。

前記電線の軸方向に隣接する前記各凹部は、前記電線の軸方向について互いにずれた位置に配されていてもよい。

電線の周方向について凹部が形成されていない領域においては、電線と凹部とが摺接しないことになる。すると、電線と端子金具との間の接触抵抗が不均一になることが懸念される。

上記の点に鑑み、本構成においては、凹部は、電線の軸方向について互いにずれた位置に配される構成とした。これにより、電線の軸方向について、凹部を分散して配することができる。すると、電線と凹部とが、電線の軸方向について平均して摺接するので、電線と端子金具との間の接触抵抗を均等化することができる。

前記凹部は円環状をなしていてもよい。

前記導体は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる構成としてもよい。

導体がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、導体の表面に形成された酸化被膜を破って接触抵抗を小さくするためには、高い圧縮率で圧着部を線心にかしめつける必要がある。このような場合に、本構成は有効である。

本発明によれば、電線と端子金具との間の接触抵抗を向上させると共に、端子金具の機械的強度の低下を抑制できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３を参照しつつ説明する。本実施形態に係るワイヤーハーネス１０は、電線１１と、この電線１１の端末に接続された雌端子金具１２（端子金具に相当）を含む。

図1に示すように、電線１１は、線心（導体に相当）１３の外周を絶縁被覆１４で包囲してなる。線心１３は、アルミニウム、若しくはアルミニウム合金、又は銅、若しくは銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。また、線心１３は、多数の細線を寄り合わせた撚り線でもよく、また、単芯線でもよい。

図１に示すように、雌端子金具１２は、図示しない金属板材を所定形状にプレス成形してなる。雌端子金具１２は、電線１１の絶縁被覆１４を外側から抱くようにしてかしめるインシュレーションバレル１５を有する。インシュレーションバレル１５の図１における左方には、インシュレーションバレル１５に連なって、電線１１の芯線を外側から抱くようにしてかしめるワイヤーバレル１６（圧着部に相当）が形成されている。

ワイヤーバレル１６の図１における左方には、ワイヤーバレル１６に連なって、図示しない雄端子金具（相手側端子金具に相当）と嵌合して電気的に接続される、筒状の接続部１７が形成されている。

さて、図２には、電線１１にかしめる前の状態におけるワイヤーバレル１６を示す。図２における紙面手前側の面が、電線１１をワイヤーバレル１６にかしめた時に内側となって、電線１１側に位置するようになっている。ワイヤーバレル１６のうち図２における紙面手前側の面には、紙面奥側に陥没する複数の凹部１８が形成されている。

図２ないし図４に示すように、凹部１８は、閉じたループ状をなしている。凹部１８は略円環状をなしている。凹部１８の中心付近には、凹部１８に包囲された島部２０が形成されている。島部２０は略円形状をなしている。島部２０の径方向の寸法Ｘは、凹部１８の深さ寸法Ｄの１〜４倍に設定されている。

凹部１８は、電線１１の軸方向と交差する方向に一定の間隔を空けて複数並んで形成されている。

また、凹部１８は、電線１１の軸方向に一定の間隔を空けて、複数（本実施形態では２列）の列をなして形成されている。また、電線１１の軸方向に隣接する凹部１８同士は、電線１１の軸方向にずれた位置に配されている。これにより、凹部１８は、全体として、いわゆる千鳥状に配されている。

図３に示すように、ループ状をなす凹部１８の断面は略台形状をなしており、凹部１８の底面から開口縁に向かうにつれて幅広形状に形成されている。凹部１８の開口縁には、エッジが形成されている。

図３に示すように、凹部１８は、底面の面積よりも開口部の面積の方が大きく形成されている。

次に、本実施形態の作用、効果について説明する。以下に、電線１１に対する雌端子金具１２の取付け工程の一例を示す。まず、金属板材をプレス成形することで所定の形状に形成する。このとき、凹部１８を同時に形成してもよい。

その後、所定形状に形成された金属板材を曲げ加工することで接続部１７を形成する。このときに凹部１８を形成してもよい。

続いて、電線１１の絶縁被覆１４を剥がして線心１３を露出させる。線心１３をワイヤーバレル１６の上に載置し、絶縁被覆１４をインシュレーションバレル１５の上に載置した状態で、図示しない金型により、両バレルを電線１１に対して外側からかしめる。

ワイヤーバレル１６を線心１３にかしめつけると、線心１３はワイヤーバレル１６に押圧されて軸方向に塑性変形して延びる。本実施形態においては、閉じたループ状をなす凹部１８の内側に位置する開口縁においては、線心１３に対して比較的に大きな応力が集中する。すると、凹部１８の内側に位置する開口縁（島部２０の外縁）においては、線心１３は、凹部１８の内側に位置する開口縁と摺接する。これにより線心１３の表面に形成された酸化膜が剥離され、線心１３の新生面が露出する。この線心１３の新生面と、ワイヤーバレル１６とが接触することにより、電線１１と雌端子金具１２との接触抵抗を小さくすることができる。

さらに、線心１３に対して比較的に大きな応力が集中することにより、線心１３の変形が促進される。これにより、線心１３に対して凹部１８の内側に位置する島部２０が食い込むので、電線１１と雌端子金具１２との接触抵抗を一層小さくすることができる。

また、ワイヤーバレル１６を電線１１にかしめつけると、ワイヤーバレル１６も電線１１の軸方向に塑性変形して延びる。すると、ワイヤーバレル１６に形成された凹部１８が引き伸ばされて、凹部１８における機械的強度が低下することが懸念される。

この点に鑑み、本実施形態においては、凹部１８は、電線１１の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並んで形成される構成とした。これにより、隣り合う凹部１８の間には、凹部１８の存在しない領域が形成される。この、凹部１８が存在しない領域により、ワイヤーバレル１６を電線１１の軸方向に塑性変形させる力が吸収されるので、凹部１８が電線１１の軸方向に大きく塑性変形することを抑制できる。この結果、雌端子金具１２の機械的強度を保持できる。

さらに、本実施形態では、凹部１８は、電線１１の軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の列に形成されている。これにより、一列の凹部１８が形成されている場合に比べて、線心１３と雌端子金具１２との接触面積を大きくできる。この結果、電線１１と雌端子金具１２との間の接触抵抗を一層小さくすることができる。

また、上記した凹部１８が形成されていない領域においては、線心１３と凹部１８の開口縁とが摺接しないことになる。すると、電線１１と雌端子金具１２との間の接触抵抗が不均一になることが懸念される。

上記の点に鑑み、本実施形態においては、電線１１の軸方向に隣接する各凹部１８は、電線１１の軸方向について互いにずれた位置に配される構成とした。これにより、電線１１の軸方向について、凹部１８を分散して配することができる。すると、線心１３と凹部１８とが、電線１１の軸方向について平均して摺接するので、電線１１と雌端子金具１２との間の接触抵抗を均等化することができる。

本実施形態においては、島部２０の径方向の寸法Ｘは、凹部１８の深さ寸法Ｄの１〜４倍に設定されている。

島部２０の径方向の寸法Ｘが凹部１８の深さ寸法Ｄよりも小さいと、凹部１８の加工が困難になるので好ましくない。一方、島部２０の径方向の寸法Ｘが、凹部１８の深さ寸法Ｄの４倍を超えると、凹部１８が全体として大型化するので好ましくない。

なお、線心１３がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、線心１３の表面に形成された酸化被膜を破って接触抵抗を小さくするためには、高い圧縮率（例えば４０〜７０％程度）でワイヤーバレル１６を線心１３にかしめつける必要がある。このような場合に、本実施形態は極めて有効となる。なお、圧縮率は、｛（圧縮後導体面積）／（圧縮前導体面積）｝×１００ で定義される。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図４を参照しつつ説明する。本実施形態においては、閉じたループ状をなす凹部１８の形状は、略方形状をなしている。上記の構成の他は、実施形態１と略同じ構成なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態によれば、ワイヤーバレル１６を線心１３にかしめつけると、線心１３に対して、凹部１８の角部において、比較的に大きな応力が加わる。すると、線心１３に対して凹部１８の角部が食い込むことにより、電線１１と雌端子金具１２との接触抵抗を小さくすることができる。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態においては、凹部１８の形状は、円環状、方形状をなしていたが、これに限られず、ひし形、三角形等、必要に応じて任意の形状を採用しうる。
（２）本実施形態においては、凹部１８は、電線１１の軸方向と交差する方向について一定の間隔を空けて並ぶ構成としてが、これに限られず、ワイヤーバレル１６における応力の分布に応じて、凹部１８の間隔を異ならせてもよい。
（３）本実施形態においては、凹部１８は、電線１１の軸方向について一定の間隔を空けて複数の列をなす構成としたが、これに限られず、電線１１の軸方向についての凹部１８の間隔は、等間隔でなくともよく、ワイヤーバレル１６における応力の分布に応じて異ならせてもよい。
（４）本実施形態においては、電線１１の軸方向に隣接する凹部１８同士は電線１１の軸方向にずれて配される構成としたが、これに限られず、凹部１８は、電線１１の軸方向および軸方向と交差する方向について整列して形成されてもよい。
（５）凹部１８の深さ寸法は、全て同一であってもよいし、また、凹部１８の形成される部位に応じて異なっていてもよい。
（６）本実施形態においては、端子金具は雌端子金具１２としたが、これに限られず、雄端子金具としてもよく、また、円板を貫通する貫通孔が形成された形状（いわゆるＬＡ端子）としてもよい。すなわち、端子金具の接続部１７は、必要に応じて任意の形状を取りうる。
（７）本実施形態においては、電線１１は被覆電線としたが、これに限られず、周囲との絶縁がなされる場合には裸電線でもよく、また、シールド電線でもよく、必要に応じて任意の電線を用いることができる。電線１１の導体は、被覆電線の線心１３でもよく、また、シールド電線の中心導体、又は編組線でもよく、必要に応じて任意の構成を取りうる。
（８）インシュレーションバレル１５のバレル片の形状は、３本以上が左右両側から互い違いに形成されていたもよく、また、１本のみが形成されていてもよい。
（９）凹部１８は、電線１１の軸方向について、１列、または３列以上に並んで形成されてもよい。

本実施形態における実施形態１のワイヤーハーネスの要部拡大側面図 電線にかしめる前のワイヤーバレルの状態を示す要部拡大平面図 図２におけるIII−III線断面図 凹部を示す要部拡大斜視図 実施形態２に係る雌端子金具のワイヤーバレルの状態を示す要部拡大平面図 凹部を示す要部拡大斜視図

符号の説明

１０…ワイヤーハーネス
１１…電線
１２…雌端子金具（端子金具）
１３…線心
１４…絶縁被覆
１６…ワイヤーバレル（圧着部）
１７…接続部
１８…凹部

Claims (11)

1. 電線の端末に外側からかしめられる圧着部と、前記圧着部に連なって相手側端子金具と接続される接続部と、を有する端子金具であって、
   前記圧着部のうち前記電線側の面には、前記電線の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数の凹部が形成されており、前記各凹部は閉じたループ状をなしていることを特徴とする端子金具。
2. 請求項１に記載の端子金具であって、前記凹部の内側には、前記凹部に囲まれた島部が形成されており、前記島部の径方向の寸法は、前記凹部の深さ寸法の１〜４倍に設定されていることを特徴とする端子金具。
3. 請求項１または請求項２に記載の端子金具であって、前記凹部は、前記電線の軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の列に形成されていることを特徴とする端子金具。
4. 請求項３に記載の端子金具であって、前記電線の軸方向に隣接する前記各凹部は、前記電線の軸方向について互いにずれた位置に配されていることを特徴とする端子金具。
5. 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であって、前記凹部は円環状をなしていることを特徴とする端子金具。
6. 導体を含む電線と、前記電線の端末から露出する前記導体に接続される端子金具と、を備えたワイヤーハーネスであって、
   前記端子金具は、前記電線の端末に外側からかしめられる圧着部と、前記圧着部に連なって相手側端子金具と接続される接続部と、を備え、
   前記圧着部のうち前記電線側の面には、前記電線の軸方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数の凹部が形成されており、前記各凹部は閉じたループ状をなしていることを特徴とするワイヤーハーネス。
7. 請求項６に記載のワイヤーハーネスであって、前記凹部の内側には、前記凹部に囲まれた島部が形成されており、前記島部の径方向の寸法は、前記凹部の深さ寸法の１〜４倍に設定されていることを特徴とするワイヤーハーネス。
8. 請求項６または請求項７に記載のワイヤーハーネスであって、前記凹部は、前記電線の軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の列に形成されていることを特徴とするワイヤーハーネス。
9. 請求項８に記載のワイヤーハーネスであって、前記電線の軸方向に隣接する前記各凹部は、前記電線の軸方向について互いにずれた位置に配されていることを特徴とするワイヤーハーネス。
10. 請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載のワイヤーハーネスであって、前記凹部は円環状をなしていることを特徴とする。
11. 請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載のワイヤーハーネスであって、前記導体は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とするワイヤーハーネス。

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