JP2010073442A - 端子金具および端子金具付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返すことによって両かしめ片が開くことを阻止する。
【解決手段】本発明は、芯線４２が被覆４３で覆われてなる被覆電線４０における芯線４２を圧着するための一対のかしめ片３１Ａ，３１Ｂを備えた端子金具１０であって、一方のかしめ片３１Ａの先端部に、圧着に伴って芯線４２を構成する金属素線４１の束の内部に入り込む係止突部３５が突出して設けられ、他方のかしめ片３１Ｂの先端部に、圧着に伴って係止突部３５と嵌合し、一対のかしめ片３１Ａ，３１Ｂの開き方向に係止突部３５と係止する係止凹部３７が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図５

Description

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を圧着するための一対のかしめ片を備えた端子金具および端子金具付き電線に関する。

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、被覆電線における芯線の端末を圧着するための一対のかしめ片を備えている。両かしめ片を内側に折り曲げてかしめることにより芯線の端末が圧着され、芯線と圧着部とが導通可能に接続される。
特開２００３−２４９２８４公報

しかしながら、ヒートサイクル試験（冷熱衝撃試験、サーマルショック試験という場合もある）などによって加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返すと、膨張時に両かしめ片が開いてしまうおそれがある。そして、両かしめ片が開いたままの状態で冷却すると、両かしめ片と芯線との間に隙間が生じ、芯線と圧着部との界面での接触抵抗が増加してしまう。

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、加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返すことによって両かしめ片が開くことを阻止することを目的とする。

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を圧着するための一対のかしめ片を備えた端子金具であって、一方のかしめ片の先端部に、圧着に伴って芯線を構成する金属素線の束の内部に入り込む係止突部が突出して設けられ、他方のかしめ片の先端部に、圧着に伴って係止突部と嵌合し、一対のかしめ片の開き方向に係止突部と係止する係止凹部が設けられてい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、両かしめ片をかしめることによって一方のかしめ片の係止突部が金属素線の束の内部に入り込み、係止突部が金属素線の束とともに圧着される。これにより、係止突部は、芯線の内部に埋め込まれた状態となるから、一方のかしめ片がかしめ状態に保持される。さらに、圧着に伴って係止突部と係止凹部が嵌合し、係止突部と係止凹部が両かしめ片の開き方向に係止するから、加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返すことによって両かしめ片が開くことを阻止できる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
係止凹部は、圧着に伴って金属素線の束の内部に入り込む構成としてもよい。
このような構成によると、両かしめ片をかしめることによって他方のかしめ片の係止凹部が金属素線の束の内部に入り込み、係止凹部が金属素線の束とともに圧着される。これにより、係止凹部は、芯線の内部に埋め込まれた状態となるから、他方のかしめ片がかしめ状態に保持される。したがって、より確実に両かしめ片が開くことを阻止できる。

係止突部は、基端側から突出端側に向かうほど突出方向と交差する方向に広くなるように形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、係止突部が芯線の内部に抜け止め状態で埋め込まれるから、一方のかしめ片のかしめ状態を強固に保持できる。

係止凹部は台形の溝状に形成され、奥壁側から開口側に向かうほど間口が狭くなるように形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、係止突部の両側縁を係止凹部の両側壁に係止させることができる。

芯線の端末が圧着される圧着面に、圧着に伴って芯線が食い込む複数の凹部が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、芯線を凹部に食い込ませ、芯線の表面に形成された被膜を凹部の開口縁部で削り取ることができる。

係止突部における表裏両側に、凹部が施されている構成としてもよい。
このような構成によると、金属素線の束の内部において被膜を削り取ることができるとともに、凹部に芯線が食い込むことによってアンカー効果を発揮することができる。したがって、係止突部が芯線の内部に抜け止め状態で埋め込まれるから、一方のかしめ片のかしめ状態をより強固に保持できる。

また、本発明は、芯線が被覆で覆われてなる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。

本発明によれば、加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返すことによって両かしめ片が開くことを阻止することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８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。圧着部３０は、被覆電線４０の端末に圧着されている。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０．７５ｍｍ^２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とが弾性的に接触し電気的に接続される。

圧着部３０は、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インシュレーションバレル部３２とを備えている。圧着部３０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を有している。

ワイヤバレル部３１は、底壁３３と、この底壁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，３１Ｂとを備えて構成されている。ワイヤバレル部３１は、底壁３３上に前後方向に沿って芯線４２の端末を配置し、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂ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。なお、以下の説明においては、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂのうち図２の右下のかしめ片を一方のかしめ片３１Ａとし、図２の左上のかしめ片を他方のかしめ片３１Ｂとする。

インシュレーションバレル部３２は、底壁３３と、この底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３２Ａとを備えて構成されている。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）が形成される場合がある。その場合に、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。

その対策として、本実施形態ではワイヤバレル部３１の圧着面にセレーション（本発明の「凹部」の一例）３４が凹設されている。セレーション３４は、図３に示すように、全体として網目状をなしている。セレーション３４は、芯線４２の軸線方向に対して斜め方向に複数の溝を形成し、これらの溝を互いに直交して配置した構成とされている。これにより、圧着によって芯線４２がセレーション３４に食い込み、セレーション３４の開口縁部が被膜を削り取ることで導通がとられ、芯線４２とワイヤバレル部３１が電気的に接続される。

一方のかしめ片３１Ａの先端には、図２に示すように、係止突部３５が突出して設けられている。係止突部３５は、くさび形状、すなわち基端３５Ａ側から突出端３５Ｂ側に向かうほど前後方向の幅寸法が広くなる形状とされている。このため、係止突部３５は、一方のかしめ片３１Ａを内側（他方のかしめ片３１Ｂと対向する側）に折り曲げてかしめる途中で芯線４２を構成する金属素線４１の束の内部に入り込む。したがって、係止突部３５は、芯線４２とともに圧着されることにより、芯線４２の内部に埋め込まれる。

係止突部３５の表裏両側には、図３ないし図４に示すように、セレーション３４と同じ形状をなすセレーション（本発明の「凹部」の一例）３６がそれぞれ凹設されている。セレーション３６の内部には、圧着に伴って芯線４２が食い込み、セレーション３６の開口縁部によって金属素線４１の表面に形成された被膜が削り取られる。また、セレーション３６の内部に金属素線４１が食い込むことで、アンカー効果を発揮することができる。したがって、ヒートサイクル試験などによって金属素線４１の束が膨張したときに、一方のかしめ片３１Ａが開くことを防ぐことができる。

他方のかしめ片３１Ｂの先端部には、係止凹部３７が凹設されている。係止凹部３７は、あり溝状、すなわち台形の溝状であって奥壁３７Ａ側から開口３７Ｂ側に向かうほど間口寸法（前後方向の幅寸法）Ｌ１が小さくなる形状とされている。他方のかしめ片３１Ｂにおける係止凹部３７の前後両側は、他方のかしめ片３１Ｂを内側に折り曲げてかしめる途中で金属素線４１の束の内部に入り込む。したがって、他方のかしめ片３１Ｂにおける係止凹部３７の前後両側は、芯線４２とともに圧着されることにより、芯線４２の内部に埋め込まれる。

係止凹部３７の奥壁３７Ａ側の幅寸法Ｌ２は、係止突部３５の突出端３５Ｂ側の幅寸法Ｌ３よりも大きく設定されている。このため、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂをかしめて圧着することに伴って係止突部３５を係止凹部３７の奥壁３７Ａ側から係止凹部３７の内部に嵌合可能である。

係止凹部３７の開口３７Ｂ側の間口寸法Ｌ１は、係止突部３５の基端３５Ａ側の幅寸法Ｌ４よりも小さく設定されている。このため、係止突部３５を係止凹部３７の内部に嵌合させた後、図６に示すように、係止突部３５の両側縁３５Ｃを係止凹部３７の両側壁３７Ｃに係止可能である。係止突部３５の両側縁３５Ｃと係止凹部３７の両側壁３７Ｃとは、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開き方向に係止する。したがって、ヒートサイクル試験などによって芯線４２が膨張したときに両かしめ片３１Ａ，３１Ｂが開くことを阻止できる。

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７に示すように、底壁３３を圧着機５０のアンビル５１上に配置し、芯線４２をワイヤバレル部３１の底壁３３上に配置し、被覆４３をインシュレーションバレル部３２の底壁３３上に配置する。

そして、クリンパ５２をアンビル５１に向けて下降させると、他方のかしめ片３１Ｂの先端部と係止突部３５がクリンパ５２に接触して内側に曲げられ、係止突部３５が係止凹部３７の奥壁３７Ａ側を通って金属素線４１の束の内部に入り込み、係止突部３５が係止凹部３７の内部に嵌合する。一方、インシュレーションバレル部３２の両かしめ片３２Ａは、被覆４３の外周に沿って配置される。クリンパ５２が下死点に到達すると、図８に示すように、ワイヤバレル部３１の両かしめ片３１Ａ，３１Ｂによって芯線４２が圧着され、係止突部３５の両側縁３５Ｃが係止凹部３７の両側壁３７Ｃに対して両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開き方向に係止する。一方、被覆４３は、インシュレーションバレル部３２の両かしめ片３２Ａによって芯線４２とともに圧着される。また、これとほぼ同時に、スライドカッタ（図示せず）によって底壁３３の後端がカットされ、端子金具付き電線が完成する。

この後、品質確認のためヒートサイクル試験を行うと、芯線４２およびワイヤバレル部３１は、加熱による膨張と冷却による収縮を繰り返す。特に、本実施形態の芯線４２は、アルミ合金であるのに対し、この芯線４２を圧着しているワイヤバレル部３１は、アルミ合金よりも膨張率が小さい銅合金であるから、膨張時におけるワイヤバレル部３１は、銅合金からなる芯線を圧着する場合よりも大きな応力を芯線４２から受けることになる。しかし、本実施形態では、係止突部３５が係止凹部３７の内部に嵌合し、係止突部３５の両側縁３５Ｃが係止凹部３７の両側壁３７Ｃに係止するから、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開きが阻止される。また、他方のかしめ片３１Ｂの先端部と係止突部３５が金属素線４１の束の内部に入り込んで圧着されて芯線４２の内部に埋め込まれるとともに、セレーション３４，３６の内部に芯線４２が食い込んでアンカー効果を発揮することで両かしめ片３１Ａ，３１Ｂが芯線４２に強固に固着される。

以上のように本実施形態では、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂをかしめることで係止突部３５が金属素線４１の束の内部に入り込みつつ係止突部３５が係止凹部３７の内部に嵌合し、係止突部３５の両側縁３５Ｃが係止凹部３７の両側壁３７Ｃに係止することにより、加熱による膨張時に両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開きを阻止することができる。また、他方のかしめ片３１Ｂの先端部と係止突部３５を芯線４２の内部に埋め込んでいるため、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開きを確実に防ぐことができる。さらに、セレーション３４，３６の内部に芯線４２が食い込むことでアンカー効果を発揮し、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂを芯線４２に固着することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図９および図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態は、実施形態１における係止凹部３７の構造を変更したものであって、共通する構成には同一の符号を付すものとし、その他の共通する構成、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。

本実施形態の係止凹部３８は、図９に示すように、他方のかしめ片３１Ｂの先端に突出して設けた前後一対の突片３９の間に形成されている。両突片３９は、他方のかしめ片３１Ｂの先端から両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの板厚とほぼ同じ長さ分だけ突出している。また、両突片３９の間隔、すなわち係止凹部３８の前後寸法Ｌ５は、係止突部３５の基端３５Ａ側の幅寸法Ｌ４よりも大きく、係止突部３５の突出端３５Ｂ側の幅寸法Ｌ３よりも小さく設定されている。

このような構成によると、圧着機５０による圧着に伴って係止突部３５が金属素線４１の束の内部に入り込んだ後、両突片３９が係止突部３５の基端３５Ａの前後両側に進入し、係止突部３５の両側縁３５Ｃが係止凹部３８の両側壁３８Ａに対して両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開き方向に係止する。このとき、両突片３９の先端は、金属素線４１の束の内部に入り込まない位置に留められるものの、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂは、図１０に示すように、ほぼ直交配置とされているため、係止突部３５の両側縁３５Ｃを係止凹部３８の両側壁３８Ａに係止させることができ、両かしめ片３１Ａ，３１Ｂの開きを阻止できる。このように本実施形態によると、実施形態１の係止凹部３７に比較して係止凹部３８を小さく形成できるため、係止突部３５の基端３５Ａ側に対して係止凹部３８を嵌合させやすいという利点がある。

＜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）本実施形態では係止突部３５をくさび形状に形成しているものの、本発明によると、係止突部３５をフック状に形成し、係止凹部３７に対して板厚方向から差し込んで嵌合させてもよい。

（２）実施形態１では係止凹部３７をあり溝状に形成しているものの、本発明によると、係止凹部３７を貫通孔としてもよいし、奥壁３７Ａ側と開口３７Ｂ側との間で前後寸法が同一となる門形に形成してもよい。

（３）本実施形態ではワイヤバレル部３１の圧着面と係止突部３５の表裏両側とにセレーション３４，３６を形成しているものの、本発明によると、両セレーション３４，３６を形成しなくてもよく、あるいは、両セレーション３４，３６のいずれか一方のみを形成してもよい。

（４）本実施形態では断面積が０．７５ｍｍ^２の被覆電線４０を使用しているものの、本発明によると、この被覆電線４０に限定されることはなく、これ以外の断面積の被覆電線を使用してもよい。例えば、以下の被覆電線が挙げられる。

アルミ電線１ サイズ：１．２５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１６本）
アルミ電線２ サイズ：２ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）
アルミ電線３ サイズ：２．５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）
アルミ電線３ サイズ：３．０ｍｍ^２（金属素線４１の本数が３７本）

実施形態１における端子金具の側面図 実施形態１において圧着前の圧着部を斜め後ろから見た斜視図 実施形態１において展開状態における圧着部の圧着面側を示した平面図 図３における圧着面と反対側を示した平面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 図５におけるＢ−Ｂ線断面図 実施形態１において圧着機により圧着する前のワイヤバレル部を示した断面図 実施形態１において圧着機により圧着した後のワイヤバレル部を示した断面図 実施形態２において展開状態における圧着部の圧着面側を示した平面図 実施形態２において圧着後のワイヤバレル部を横切る断面を示した断面図

符号の説明

１０…端子金具
３１Ａ…一方のかしめ片
３１Ｂ…他方のかしめ片
３４…セレーション（凹部）
３５…係止突部
３５Ａ…基端
３５Ｂ…突出端
３６…セレーション（凹部）
３７…係止凹部
３７Ａ…奥壁
３７Ｂ…開口
３８…係止凹部
４０…被覆電線
４１…金属素線
４２…芯線
４３…被覆

Claims (8)

1. 芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線を圧着するための一対のかしめ片を備えた端子金具であって、
   一方の前記かしめ片の先端部に、圧着に伴って前記芯線を構成する金属素線の束の内部に入り込む係止突部が突出して設けられ、他方の前記かしめ片の先端部に、前記圧着に伴って前記係止突部と嵌合し、一対の前記かしめ片の開き方向に前記係止突部と係止する係止凹部が設けられていることを特徴とする端子金具。
2. 前記係止凹部は、前記圧着に伴って前記金属素線の束の内部に入り込む請求項１に記載の端子金具。
3. 前記係止突部は、基端側から突出端側に向かうほど突出方向と交差する方向に広くなるように形成されている請求項１または請求項２に記載の端子金具。
4. 前記係止凹部は台形の溝状に形成され、奥壁側から開口側に向かうほど間口が狭くなるように形成されている請求項３に記載の端子金具。
5. 前記芯線の端末が圧着される圧着面に、圧着に伴って前記芯線が食い込む複数の凹部が形成されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の端子金具。
6. 前記係止突部における表裏両側に、前記凹部が施されている請求項５に記載の端子金具。
7. 芯線が被覆で覆われてなる電線における前記芯線の端末に、請求項１ないし請求項６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。
8. 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７に記載の端子金具付き電線。

Images