JP2013168335A - コネクタ付電線及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ付電線において、コネクタのサイズを大きくすることなく、従来よりも太い電線を有する端子付電線をコネクタのキャビティに良好に装着できること。
【解決手段】コネクタ付電線１のコネクタ３における複数のキャビティ４の隔壁は、先端側縦隔壁３２１及び後端側縦隔壁３２２を含む。先端側縦隔壁３２１は、固定された硬質部材からなり、端子付電線２における圧着端子８の接点部８２の部分が嵌め入れられるキャビティ４の第一領域を区画する。後端側縦隔壁３２２は、隣接する２つのキャビティ４の間で変位可能に形成され、端子付電線２における圧着端子８の被覆圧着部８１の部分を収容するキャビティ４の第二領域を区画する。太い第一端子付電線２ａにおける被覆圧着部８１の部分は、後端側縦隔壁３２２を隣のキャビティ４側へ押し退ける状態で収容される。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタ付電線及びコネクタに関し、特に、端子付電線が装着されるキャビティを有するコネクタの構造に関する。

従来、自動車などの車両に搭載されるワイヤハーネスは、絶縁電線及びその絶縁電線の端部に取り付けられた圧着端子からなる端子付電線と、その端子付電線の端部に取り付けられたコネクタとを備えるコネクタ付電線として構成される場合が多い。

コネクタ付電線における圧着端子は、通常、電線の端部における絶縁被覆の部分に圧着される被覆圧着部と、電線の端部における絶縁被覆から伸び出た芯線に圧着される芯線圧着部と、相手側端子と接続される接点部とを有する。また、コネクタ付電線のコネクタは、各種の電装機器に接続される。

コネクタ付電線は、要求仕様に応じて、電線の太さが異なる複数種類の端子付電線がコネクタのキャビティ内に装着された状態で提供される場合がある。また、コネクタ付電線は、コネクタ内の複数のキャビティのうちの一部にのみ端子付電線が装着された状態で提供される場合もある。

例えば、特許文献１には、複数の端子付電線をコネクタに装着する技術が示されている。従来の端子付電線においては、導電性に優れた銅を主成分とする芯線を有する絶縁電線である銅電線が採用される場合が多い。

ところで、昨今、車両に搭載される端子付電線において、車両の軽量化などの要請により、アルミニウム電線が採用されつつある。アルミニウム電線は、アルミニウムを主成分とする芯線を有する絶縁電線である。アルミニウム電線は、同等の導電性能を有する銅電線に比べ軽量である。

特開昭６２−１８８１８６号公報

しかしながら、アルミニウムは銅に比べて電気伝導率が低いため、アルミニウム電線が採用される場合、同等の導電性能を有する銅電線が採用される場合よりも電線が太くなる。そのため、既存のコネクタ付電線における銅電線がアルミニウム電線に置き換えられた場合、アルミニウム電線に取り付けられた圧着端子の被覆圧着部の部分をコネクタのキャビティ内に挿入することができないという問題が生じやすい。

一方、車両に搭載されるコネクタ付電線において、アルミニウム電線のように軽量な導体を有する電線を採用するにあたり、コネクタのサイズを大きくことは許容され難い。また、限りある車両空間に配置されるコネクタ付電線において、電線の種類に関わらずコネクタは極力小さいことが望ましい。

本発明は、コネクタ付電線において、コネクタのサイズを大きくすることなく、従来よりも太い電線を有する端子付電線をコネクタのキャビティに良好に装着できることを目的とする。

本発明の第１態様に係るコネクタ付電線は、以下に示される各構成要素を備える。第１の構成要素は、電線と該電線の端部における絶縁被覆の部分に圧着された被覆圧着部及び相手側端子と接続される接点部を有する圧着端子とをそれぞれ含む複数の端子付電線である。第２の構成要素は、内部が前記端子付電線の前記圧着端子の部分を収容可能な複数のキャビティに区画されたコネクタである。そして、前記コネクタにおける複数の前記キャビティの隔壁は、以下に示される第一隔壁及び第二隔壁を含む。前記第一隔壁は、固定された硬質部材からなり、前記端子付電線における前記接点部の部分が嵌め入れられる前記キャビティの第一領域を区画する。前記第二隔壁は、隣接する２つの前記キャビティの間で変位可能に形成され、前記端子付電線における前記被覆圧着部の部分を収容する前記キャビティの第二領域を区画する。さらに、複数の前記端子付電線は、前記圧着端子の前記被覆圧着部の部分が、前記コネクタにおける一の前記キャビティの前記第二領域内に、当該キャビティの前記第二隔壁を当該キャビティの前記第一隔壁よりも隣接する前記キャビティ側へ押し退ける状態で収容された第一端子付電線を含む。

また、本発明の第２態様に係るコネクタ付電線は、第１態様に係るコネクタ付電線の一態様である。第２態様に係るコネクタ付電線において、複数の前記電線が以下に示される第二端子付電線をさらに含むことが考えられる。前記第二端子付電線は、前記第一端子付電線の前記電線よりも細い前記電線を備え、前記圧着端子の部分が前記第一端子付電線の前記圧着端子の部分を収容する前記キャビティに隣接する前記キャビティに収容された端子付電線である。

また、本発明は、以上に示された本発明に係るコネクタ付電線が備えるコネクタの発明として捉えられることもできる。

端子付電線において、電線に取り付けられた圧着端子の圧着部の部分は、電線が太くなるほど太くなる。特に、電線に取り付けられた圧着端子の被覆圧着部の部分が、電線の太さに応じて太くなる。

本発明に係るコネクタ付電線において、端子付電線におけるコネクタのキャビティ内に挿入される部分のうち太い被覆圧着部の部分は、隣接する２つのキャビティの間で変位可能な隔壁（第二隔壁）によって仕切られている。そのため、太い電線を有する第一端子付電線における被覆圧着部の部分は、コネクタのキャビティ内に挿入されると、そのキャビティの隔壁（第二隔壁）を隣接するキャビティ側へ押し退ける状態でキャビティ内に収容される。

従って、本発明によれば、コネクタ付電線において、コネクタのサイズを大きくすることなく、従来よりも太い電線を有する端子付電線をコネクタのキャビティに良好に装着できる。

ところで、本発明のコネクタにおいて、太い電線を有する第一端子付電線を収容するキャビティの隣のキャビティの第二領域は、第一端子付電線によって押し退けられた第二隔壁によって狭まっている。そのため、隣り合う２つのキャビティの両方に太い電線を有する第一端子付電線を装着することはできない。

しかしながら、第２態様においては、太い端子付電線（第一端子付電線）の圧着端子の部分と細い端子付電線（第二端子付電線）の圧着端子の部分とが、コネクタにおける隣接するキャビティに収容される。その結果、複数の端子付電線を１つのコネクタに対して高密度で装着することが可能となり、コネクタ付電線を小型化することができる。

本発明の実施形態に係るコネクタ付電線１の分解斜視図である。 コネクタ付電線１が備えるコネクタのキャビティの部分の立断面図である。 コネクタ付電線１におけるコネクタの平断面図及び端子付電線の平面図である。 コネクタ付電線１におけるコネクタのキャビティの部分の平断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係るコネクタ付電線１の概略構成について説明する。コネクタ付電線１は、例えば、自動車などの車両に搭載されるワイヤハーネスの一部又は全部として提供される。図１に示されるように、コネクタ付電線１は、複数の端子付電線２とそれらが装着されるコネクタ３とを備える。

＜端子付電線＞
各端子付電線２は、絶縁電線９とその端部に取り付けられた圧着端子８とを備える。絶縁電線９は、アルミニウム又は銅などの金属材料を主成分とする導体である芯線９１と、芯線９１の周囲を覆う絶縁材料からなる絶縁被覆９２とにより構成されている。

なお、図１には２本の端子付電線２が示されているが、コネクタ付電線１が３本以上の端子付電線２を有することも考えられる。

圧着端子８は、銅もしくは黄銅などの銅合金の部材、又はそれらの部材に錫（Ｓｎ）メッキもしくは錫に銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）などが添加された錫合金のメッキが施された導体の部材である。

また、圧着端子８は、絶縁電線９に圧着される圧着部８１と相手側端子と接続される接点部８２とを備え、さらに、圧着部８１は被覆圧着部８１１及び芯線圧着部８１２を含む。被覆圧着部８１１及び芯線圧着部８１２は、曲がって形成された板状の部分であり、絶縁電線９に圧着される前の状態において、絶縁電線９の端部が挿入される溝を形成している。

そして、被覆圧着部８１１は、それが形成する溝の内側に挿入された絶縁電線９の端部の絶縁被覆９２の部分の周囲に沿って曲げられ、かしめられることにより、絶縁電線９の絶縁被覆９２の部分に圧着される。同様に、芯線圧着部８１２は、それが形成する溝の内側に挿入された絶縁電線９の端部の芯線９１に向かって曲げられ、かしめられることにより、絶縁電線９の芯線９１に圧着される。

図１に示される被覆圧着部８１１及び芯線圧着部８１２は、絶縁電線９の両側に起立する一対のかしめ片が重ならない突き合わせタイプである。しかしながら、被覆圧着部８１１及び芯線圧着部８１２は、一対のかしめ片が重ねられて絶縁電線９に圧着される重ね合わせタイプであること、或いは、筒状に形成されたクローズドバレルタイプであることも考えられる。

接点部８２は、圧着端子８の接続相手となる不図示の相手側端子と嵌り合うことによって相手側端子と直接接触し、相手側端子に接続される部分である。図１に示される接点部８２は、相手側端子が嵌め入れられる孔が形成された筒状の部分である。なお、接点部８２が、相手側端子の端子挿入孔に嵌め入れられる棒状の導体である場合もある。

コネクタ付電線１において、１つのコネクタ３に装着される複数の端子付電線２には、相対的に太い絶縁電線９ａを有する第一端子付電線２ａと、相対的に細い絶縁電線９ｂを有する第二端子付電線２ｂとが含まれる。

端子付電線２において、絶縁電線９に取り付けられた圧着端子８の圧着部８１の部分は、絶縁電線９が太くなるほど太くなる。特に、絶縁電線９に取り付けられた圧着端子８の被覆圧着部８１１の部分が、絶縁電線９の太さに応じて太くなる。

＜コネクタ＞
コネクタ３は、非導電材料からなり、複数の端子付電線２における圧着端子８の部分を一定の位置関係に保持する部材である。コネクタは、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはＡＢＳ樹脂などの非導電性の樹脂材料で構成されている。

コネクタ３は、複数の端子付電線２における圧着端子８の部分を一括して囲む外枠部３０と、外枠部３０の内部を複数のキャビティ４に区画する隔壁部３１，３２とを有している。各キャビティ４は、各端子付電線２の圧着端子８の部分を収容可能な空間である。

また、隔壁部３１，３２は、横隔壁部３１と縦隔壁部３２とを含む。横隔壁部３１は、外枠部３０内で横方向（幅方向）に沿って形成され、外枠部３０内の空間を縦方向（高さ方向）において区画する部材である。一方、縦隔壁部３２は、外枠部３０内で縦方向（高さ方向）に沿って形成され、外枠部３０内の空間を横方向（幅方向）において区画する部材である。

また、コネクタ３は、図示されていない端子ロック機構も備えている。端子ロック機構は、キャビティ４に挿入された端子付電線２の圧着端子８に引っ掛かることにより、圧着端子８がコネクタ３から外れることを防ぐ機構である。例えば、端子ロック機構は、キャビティ４に挿入された圧着端子８の接点部８２の一部に引っ掛かる機構である。もちろん、その他の機構によって、端子付電線２がコネクタ３内に固定されてもよい。

以下の説明において、コネクタ３における相手側コネクタと対向する側の端を先端３０１と称し、その反対側の端を後端３０２と称する。コネクタ３の後端３０２は、端子付電線２が挿入される側の端である。

各端子付電線２における圧着端子８の部分は、コネクタ３の各キャビティ４内に収容される。その際、圧着端子８の接点部８２は、キャビティ４における先端３０１側の一部の領域に嵌め入れられ、キャビティ４内に位置決めされる。また、圧着端子８の圧着部８１と周囲の隔壁部３１，３２との位置関係は、端子付電線２が備える絶縁電線９の太さによって変わる。

以下の説明において、各キャビティ４における圧着端子８の接点部８２が嵌め入れられる領域のことを先端側領域４１と称し、各キャビティ４における圧着端子８の圧着部８１を収容する領域のことを後端側領域４２と称する。

＜キャビティの詳細構造＞
次に、主として図２〜４を参照しつつ、コネクタ３におけるキャビティ４の詳細な構造について説明する。図２は、コネクタ３のキャビティ４の部分の立断面図である。図３は、コネクタ３の平断面図及び端子付電線２の平面図である。図４は、コネクタ３のキャビティ４の部分の平断面図である。

図２及び図３に示されるように、コネクタ３において、内部を複数のキャビティ４に区画する縦隔壁部３２は、キャビティ４におけるコネクタ３の前端３０１側の一部の領域を区画する先端側縦隔壁３２１と、キャビティ４におけるコネクタ３の後端３０２側の一部の領域を区画する後端側縦隔壁３２２とにより構成されている。

先端側縦隔壁３２１は、端子付電線２における圧着端子８の接点部８２の部分が嵌め入れられるキャビティ４の先端側領域４１を区画する隔壁をなす部分である。この先端側縦隔壁３２１は、硬質な部材からなり、上下の縁が横隔壁部３１又は外枠部３０と連なって形成されているため、コネクタ３内において一定の位置に固定されている。なお、先端側領域４１は、第一領域の一例である。

一方、後端側縦隔壁３２２は、端子付電線２における圧着端子８の被覆圧着部８１１を含む部分を収容するキャビティ４の後端側領域４２を区画する隔壁をなす部分である。この後端側縦隔壁３２２は、隣接する２つのキャビティ４の後端側領域４２の間で変位可能に形成されている。なお、後端側領域４２は、第二領域の一例である。

本実施形態における後端側縦隔壁３２２は、一端が先端側縦隔壁３２１と連なり、先端側縦隔壁３２１によって片持ち梁状に支持されている。即ち、図２に示されるように、後端側縦隔壁３２２とその上下に位置する外枠部３０又は横隔壁部３１との間には切れ込み３３が形成されている。

従って、図３に示されるように、後端側縦隔壁３２２は、先端側縦隔壁３２１との境界部分３３が撓むことにより、その境界部分３３を中心として隣接する２つのキャビティ４の間で回動可能である。

後端側縦隔壁３２２が、隣接する２つのキャビティ４の間で変位可能に構成されているため、端子付電線２の圧着端子８における圧着部８１の幅が、接点部８２の幅より大きく、キャビティ４の先端側領域４１の幅よりも大きい場合でも、端子付電線２の圧着端子８の部分全体をキャビティ４内に収容することが可能である。

本実施形態においては、第一端子付電線２ａの圧着端子８における圧着部８１の幅は、接点部８２の幅より大きく、キャビティ４の先端側領域４１の幅よりも大きい。一方、第二端子付電線２ｂの圧着端子８における圧着部８１の幅は、キャビティ４の先端側領域４１の幅よりも小さく、接点部８２の幅よりも小さい。

そして、図４に示されるように、太い第一端子付電線２ａにおける圧着端子８の被覆圧着部８１１の部分は、コネクタ３における一のキャビティ４の後端側領域４２内に、当該キャビティ４の後端側縦隔壁３２２を当該キャビティ４の先端側縦隔壁部３１１よりも隣接する前記キャビティ側へ押し退ける状態で収容されている。

また、細い第二端子付電線２ｂにおける圧着端子８の部分は、太い第一端子付電線２ａの圧着端子８の部分を収容するキャビティ４に隣接するキャビティ４に収容されている。なお、図１，４に示される例では、第二端子付電線２ｂは、第一端子付電線２ａが装着されているキャビティ４の両隣のキャビティ４の内の一方にのみ装着されている。しかしながら、第二端子付電線２ｂが、第一端子付電線２ａが装着されているキャビティ４の両隣のキャビティ４の両方に装着されることも考えられる。

第一端子付電線２ａと第二端子付電線２ｂとが、コネクタ３における隣接するキャビティ４各々に装着される場合、まず、細い第二端子付電線２ｂがキャビティ４に装着された後、太い第二端子付電線２ｂが隣のキャビティ４に装着される。

なお、第一端子付電線２ａ及び第二端子付電線２ｂが上記とは逆の順序で装着されると、第一端子付電線２ａにより押し退けられた後端側縦隔壁３２２が、第二端子付電線２ｂの装着の邪魔になる可能性がある。

コネクタ３においては、キャビティ４の先端側領域４１を囲む横隔壁部３１及び先端側縦隔壁３２１が、複数の端子付電線２をコネクタ３内で一定の位置関係に保持するとともに、複数の圧着端子８の接点部８２相互間を電気的に絶縁する役割を果たす。キャビティ４の後端側領域４２を囲む横隔壁部３１及び後端側縦隔壁３２２は、複数の圧着端子８の圧着部８１相互間を電気的に絶縁する役割を果たす。

＜効果＞
コネクタ付電線１において、端子付電線２におけるコネクタ３のキャビティ４内に挿入される部分のうち太い被覆圧着部８１１の部分は、隣接する２つのキャビティ４の間で変位可能な後端側縦隔壁３２２によって仕切られている。そのため、太い絶縁電線９ａを有する第一端子付電線２ａにおける被覆圧着部８１１の部分は、コネクタ３のキャビティ４内に挿入されると、そのキャビティ４の後端側縦隔壁３２２を隣接するキャビティ４側へ押し退ける状態で当該キャビティ４内に収容される。

コネクタ付電線１が採用されることにより、コネクタ３サイズを大きくすることなく、従来よりも太い絶縁電線９ａを有する第一端子付電線２ａをコネクタ３のキャビティ４に良好に装着できる。

また、コネクタ３において、太い絶縁電線９ａを有する第一端子付電線２ａを収容するキャビティ４の隣のキャビティ４の後端側領域４２は、第一端子付電線２ａによって押し退けられた後端側縦隔壁３２２によって狭まっている。そのため、隣り合う２つのキャビティ４の両方に太い絶縁電線９ａを有する第一端子付電線２ａを装着することはできない。

しかしながら、第一端子付電線２ａの圧着端子８の部分と第二端子付電線２ｂの圧着端子８の部分とが、コネクタ３における隣接するキャビティ４に収容されることにより、複数の端子付電線２を１つのコネクタ３に対して高密度で装着することが可能となる。その結果、コネクタ付電線１を小型化することができる。

＜その他＞
コネクタ３において、後端側縦隔壁３２２は、以上に示された構造以外の構造により、隣接する２つのキャビティ４の間で変位可能に形成されてもよい。例えば、後端側縦隔壁３２２が、ゴム又はエラストマーなどの非導電性の弾性部材により形成されることが考えられる。この場合、後端側縦隔壁３２２は、例えば二色成形によって成形される。

弾性部材からなる後端側縦隔壁３２２は、上下の縁が横隔壁部３１又は外枠部３０と連なって形成されていてもよい。弾性部材からなる後端側縦隔壁３２２は、第一端子付電線２ａの圧着端子８の部分に押されて弾性変形することにより、隣接するキャビティ４の後端側領域４２へ変位する。

また、コネクタ３において、横隔壁部３１が、縦隔壁部３２と同様に、固定された先端３０１側の横隔壁と、隣接する２つのキャビティ４間で変位可能な後端３０２側の横隔壁部とを含むことも考えられる。

なお、通常、端子付電線２の圧着端子８における圧着部８１の高さは、アンビル及びクリンパを備えた圧着装置による圧着の強さによりある程度の範囲で調節可能である。そのため、横隔壁部３１の後端３０２側の一部が変位可能に構成されていなくてもよい場合は多いと考えられる。

１ コネクタ付電線
２ 端子付電線
２ａ 第一端子付電線
２ｂ 第二端子付電線
３ コネクタ
４ キャビティ
８ 圧着端子
９ 絶縁電線
９ａ 太い絶縁電線
９ｂ 細い絶縁電線
３０ 外枠部
３１ 横隔壁部
３２ 縦隔壁部
３３ 境界部分
４１ 先端側領域（第一領域）
４２ 後端側領域（第二領域）
８１ 圧着部
８１ 被覆圧着部
８２ 接点部
９１ 芯線
９２ 絶縁被覆
３０１ 先端
３０１ 前端
３０２ 後端
３１１ 先端側縦隔壁部
３２１ 先端側縦隔壁（第一隔壁）
３２２ 後端側縦隔壁（第二隔壁）
８１１ 被覆圧着部
８１２ 芯線圧着部

Claims (3)

1. 電線と該電線の端部における絶縁被覆の部分に圧着された被覆圧着部及び相手側端子と接続される接点部を有する圧着端子とをそれぞれ含む複数の端子付電線と、
   内部が前記端子付電線の前記圧着端子の部分を収容可能な複数のキャビティに区画されたコネクタと、を備え、
   前記コネクタにおける複数の前記キャビティの隔壁は、
   固定された硬質部材からなり、前記端子付電線における前記接点部の部分が嵌め入れられる前記キャビティの第一領域を区画する第一隔壁と、
   隣接する２つの前記キャビティの間で変位可能に形成され、前記端子付電線における前記被覆圧着部の部分を収容する前記キャビティの第二領域を区画する第二隔壁と、を備え、
   複数の前記端子付電線は、
   前記圧着端子の前記被覆圧着部の部分が、前記コネクタにおける一の前記キャビティの前記第二領域内に、当該キャビティの前記第二隔壁を当該キャビティの前記第一隔壁よりも隣接する前記キャビティ側へ押し退ける状態で収容された第一端子付電線を含むことを特徴とするコネクタ付電線。
2. 複数の前記電線は、
   前記第一端子付電線の前記電線よりも細い前記電線を備え、前記圧着端子の部分が前記第一端子付電線の前記圧着端子の部分を収容する前記キャビティに隣接する前記キャビティに収容された第二端子付電線をさらに含む、請求項１に記載のコネクタ付電線。
3. 内部が、電線と該電線の端部における絶縁被覆の部分に圧着された被覆圧着部及び相手側端子と接続される接点部とを有する圧着端子とを含む端子付電線における前記圧着端子の部分を収容可能な複数のキャビティに区画されたコネクタであって、
   前記コネクタにおける複数の前記キャビティの隔壁が、
   固定された硬質部材からなり、前記端子付電線における前記接点部の部分が嵌め入れられる前記キャビティの第一領域を区画する第一隔壁と、
   隣接する２つの前記キャビティの間で変位可能に形成され、前記端子付電線における前記被覆圧着部の部分を収容する前記キャビティの第二領域を区画する第二隔壁と、を備えることを特徴とするコネクタ。

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