JP2014182957A - 端子金具及び端子付き電線の製造方法 - Google Patents

端子金具及び端子付き電線の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】圧着工程の作業効率を高めるとともに、電線との接続不良を防止することができる端子金具及び端子付き電線の製造方法を提供する。
【解決手段】端子金具２の電線接続部４は、電線Ｗの先端部を覆って加締めにより電線Ｗと圧着されるバレル片４１と、バレル片４１の内面に形成されて電線Ｗの芯線Ｗ１と接続されるセレーション部４２と、バレル片４１の内面に設けられて電線Ｗとの隙間を塞ぐ止水部４４と、を備え、バレル片４１には、セレーション部４２よりも前方に設けられて芯線Ｗ１の先端を位置決めする突片４６が設けられ、突片４６によって、芯線Ｗ１の先端が位置決めされるので、電線Ｗの位置ずれを防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成する端子金具、及び該端子金具を有した端子付き電線の製造方法に関する。
通常、電子機器間には、電力や制御信号などを伝えるためのワイヤハーネスが配索されており、ワイヤハーネスは、複数の電線と、各電線の端末に圧着された端子金具と、端子金具を収容するコネクタとを備え、このコネクタを相手方のコネクタに嵌合させることで、互いに電気的に接続されている。このようなワイヤハーネスに用いられるコネクタとしては、一般的に筒状のコネクタハウジングを備え、このコネクタハウジングに形成された端子収容室（キャビティ）に端子金具が収容されている。
端子金具は、導電性の板金を折り曲げる等して形成され、電線と接続される電線接続部と、相手方のコネクタの端子金具と接続される電気接触部と、を備えている。電線接続部は、電線の端末と加締めにより圧着される圧着部（バレル片）を有し、この圧着部の内面には、電線の芯線を把持して電気接続を確保するために鋸歯状のセレーション部が形成されている。また、電線接続部において、電線との間の隙間を塞ぎ、芯線及びセレーション部への水等の浸入を阻止するために、圧着部の内面に止水部材が設けられた端子構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された圧着端子１００は、図１５及び図１６に示すように、相手方の雄端子と接続される雌端子であって、角筒状の電気接触部１０１と、電気接触部１０１の後方側に設けられて電線Ｗと接続される電線接続部１０２と、これらを連結する断面コ字状の連結部１０３とを備えている。電線接続部１０２は、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、加締められる前（圧着前）において一方に開口した断面略Ｕ字状のバレル片１０４を有し、バレル片１０４の内面には、電線Ｗの芯線Ｗ１を保持する鋸歯状のセレーション部１０５が形成されている。また、バレル片１０４は、セレーション部１０４よりも後方側に延びる板状の把持部１０６を有し、この把持部１０６で電線Ｗの絶縁被覆Ｗ２を把持するようになっている。
さらに、圧着端子１００のバレル片１０４には、その内面の端縁に沿って四周連続する止水部材１０７と、一方の外面の開口側端縁に沿った止水部材１０８と、が設けられている。そして、図１６（Ｄ），（Ｅ）に示すように、バレル片１０４を加締めて電線Ｗと圧着された状態において、バレル片１０４の開口側端縁同士が重なって電線Ｗの周囲を覆うとともに、内側の止水部材１０７が電線Ｗの絶縁被覆Ｗ２に密着し、かつ、重なり部で止水部材１０７，１０８同士が互いに密着する。さらに、電線接続部１０２の前方側において、連結部１０３とともにバレル片１０４が加締めて潰されることで、内側の止水部材１０７がバレル片１０４間の隙間を塞ぎ、これによって電線Ｗの芯線Ｗ１とセレーション部１０５との接続部が止水されるようになっている。
国際公開ＷＯ２０１１／１２２６２２Ａ１号公報
しかしながら、特許文献１に示されたような従来の端子金具では、電線接続部１０２の前方側において、連結部１０３とともにバレル片１０４が加締めて潰されることで、電線Ｗの芯線Ｗ１がバレル片１０４に囲まれることとなり、芯線Ｗ１の先端位置を確認することができず、圧着工程における電線Ｗの位置決め精度が要求される。このため、圧着工程の作業手間が増大して効率が低下したり、後方側に位置ずれした芯線Ｗ１とセレーション部１０５との接続不良が発生したり、前方側に位置ずれした芯線Ｗ１によって加締め抵抗が増大したりなど、様々な不都合が発生してしまうこととなる。
本発明は、上記した点に鑑み、圧着工程の作業効率を高めるとともに、電線との接続不良を防止することができる端子金具及び端子付き電線の製造方法の提供を目的とする。
前記課題を解決するために、請求項１に記載された本発明の端子金具は、前方からの相手方端子と接続される電気接触部と、該電気接触部よりも後方側にて電線と接続される電線接続部と、を備えた端子金具であって、前記電線接続部は、前記電線の先端部を覆って加締めにより該電線と圧着されるバレル片と、前記バレル片の内面に形成されて前記電線の芯線と接続されるセレーション部と、前記バレル片の内面に設けられて前記電線との隙間を塞ぐ止水部と、を備え、前記バレル片及び前記止水部の少なくとも一方には、前記セレーション部よりも前方に設けられて前記芯線の先端を位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする。
上記構成により、セレーション部よりも前方に設けられて電線の芯線の先端を位置決めする位置決め部が設けられているので、電線の位置ずれを防止することができ、圧着作業時における電線の位置決め精度を必要以上に高めなくても、芯線とセレーション部とを確実に接続することができる。さらに、止水部によってバレル片と電線との隙間を塞ぐことによって、芯線とセレーション部との接続部に対して水等の浸入を阻止することができ、端子金具や芯線の腐食を防止することができる。
請求項２に記載された本発明の端子金具は、請求項１に記載の端子金具において、前記位置決め部は、前記バレル片又は前記止水部の周方向端部にて前方に突出した突片を加締めにより前記芯線に向かって変形させて形成されるか、又は、前記バレル片の前方側端部を加締めにより前記芯線に向かって変形させて形成されていることを特徴とする。
上記構成により、バレル片又は止水部の周方向端部にて前方に突出した突片を変形させるか、バレル片の前方側端部を変形させて位置決め部を形成することで、圧着作業時には芯線の先端を確認しながらバレル片の加締めを行うことができ、電線の位置ずれをより確実に防止することができる。さらに、従来の端子金具のようにバレル片とともに連結部を変形させることなく、突片又はバレル片の前方側端部を加締めて変形させることで、連結部の強度低下を招くことなく、端子金具の強度を確保することができる。
請求項３に記載された端子付き電線の製造方法は、請求項１又は２記載の端子金具を電線に圧着して端子付き電線を製造するための製造方法であって、液状の止水材を前記バレル片の内面に塗布して前記止水部を形成するか、又は、シート状の止水材を前記バレル片の内面に貼付して前記止水部を形成し、前記バレル片を加締めて筒状に変形させて前記電線の先端部を覆うとともに、前記止水部を前記電線に密着させることを特徴とする。
芯線の先端位置を位置決め部で位置決めすることで電線の位置ずれを防止することができ、圧着作業の作業効率を向上させることができるとともに、芯線とセレーション部との接続不良を防止することができる。さらに、止水部によって芯線とセレーション部との接続部を止水することで、端子金具や芯線の腐食を防止することができる。
本発明の第一実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。 前記端子付き電線に用いられる端子金具を示す斜視図である。 前記端子付き電線を示す断面図である。 前記端子付き電線の変形例を示す断面図である。 前記端子付き電線の製造手順を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。 前記端子付き電線に用いられる端子金具を示す斜視図である。 前記端子付き電線を示す断面図である。 前記端子付き電線の製造手順を示す斜視図である。 前記端子金具の一部を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。 前記端子付き電線に用いられる端子金具を示す斜視図である。 前記端子付き電線を示す断面図である。 前記端子付き電線の変形例を示す断面図である。 従来の端子付き電線を示す分解斜視図である。 前記従来の端子付き電線を示す側面図及び断面図である。
以下、本発明の実施形態にかかる端子付き電線を、図１〜図１４を参照して説明する。本実施形態の端子付き電線１は、自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成するものであって、自動車等に搭載される多種多様な電子機器や他のワイヤハーネスに設けられた相手方のコネクタに嵌合して接続されるものである。ワイヤハーネスは、複数の電線Ｗと、電線Ｗの端末に圧着された端子金具２と、端子金具２を収容する図示しないコネクタとを備えている。電線Ｗは、導電性の芯線Ｗ１と、この芯線Ｗ１を被覆する絶縁被覆Ｗ２とを備え、その端部の絶縁被覆Ｗ２が皮剥きされて露出された芯線Ｗ１が端子金具２に電気的かつ機械的に接続されている。
端子金具２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）は、導電性の板金に打ち抜き加工と折り曲げ加工が施されて形成された雌型端子金具であり、前方側（図中、左側）からの相手方端子（雄端子）と接続される角筒状の電気接触部３と、電気接触部３の後方側に設けられて電線Ｗと接続される電線接続部４と、これらを連結する断面コ字状の連結部５とを備えている。
電気接触部３は、上壁部３１、一対の側壁部３２、及び底壁部３３からなる四角筒状に形成され、連結部５の底板部５１及び一対の側板部５２に連なって形成されている。電気接触部３内には、相手方端子が挿入され、この相手方端子を電気接触部３の内面との間に挟持する弾性片３４が設けられている。このように電気接触部３の内面と弾性片３４との間に相手方端子を挟持することで、端子金具２と相手方端子とが電気的かつ機械的に接続される。また、電気接触部３には、側壁部３２の一辺（又は二辺）から突出したスタビライザ３５が形成されている。スタビライザ３５は、図示しないコネクタハウジング内部の案内溝に挿通されて案内されることで、端子金具２を所定の向きでコネクタハウジングに挿入することができるようになっている。
電線接続部４は、連結部５の底板部５１及び一対の側板部５２に連続するバレル片４１を有し、このバレル片４１は、加締められる前（図２等に示す圧着前の状態）において一方（図中、上方）に開口した断面略Ｕ字状に形成されるとともに、電線Ｗの先端部を覆って加締められることにより電線Ｗと圧着される。このバレル片４１の内面には、電線Ｗの芯線Ｗ１を保持する鋸歯状のセレーション部４２が形成されている。また、バレル片４１は、セレーション部４２よりも後方側に延びる板状の把持部４３を有し、この把持部４３で電線Ｗの絶縁被覆Ｗ２を把持するようになっている。
また、バレル片４１の内面におけるセレーション部４２を除いた部分には、電線Ｗとの隙間を塞ぐ止水部４４が設けられている。さらに、バレル片４１が加締められた状態において、電線Ｗの芯線Ｗ１よりも前方側には、筒状に変形したバレル片４１の内部を閉塞する前方止水部４５が設けられている。この前方止水部４５は、バレル片４１の加締めにより止水部４４が前方側にはみ出して形成されたものでもよいし、バレル片４１の加締め後に止水材を充填して形成されたものでもよい。
［第一実施形態］
次に、図１〜図５に基づいて第一実施形態に係る端子金具２Ａについて詳しく説明する。この端子金具２Ａにおいて、電線接続部４には、図２に示すように、Ｕ字状のバレル片４１における一方の端縁近傍から前方（電気接触部３の側）に向かって突出する突片４６が形成されている。この突片４６は、図１、３に示すように、バレル片４１が加締められるのと同時に、又はバレル片４１が加締められた後に、加締められて電線Ｗの芯線Ｗ１に向かって変形され、芯線Ｗ１の先端に当接するように構成されている。即ち、突片４６は、芯線Ｗ１の先端に当接することで電線Ｗを長手方向に位置決めする位置決め部として機能するようになっている。なお、突片４６は、芯線Ｗ１に向かって変形されるものに限らず、図４に示すように、芯線Ｗ１の先端よりも前方に延びて設けられ、その内面が芯線Ｗ１の先端部に当接するように形成されていてもよい。
以上のような端子付き電線１の製造手順としては、図５に示すように、板金から打ち抜き加工及び折り曲げ加工されて連鎖状に連結されるとともに、上流側（図５の左側）から下流側（図５の右側）に搬送される複数の端子金具２Ａに対して、止水材塗布工程、電線セット工程、バレル片加締め工程の順で実施される。止水材塗布工程は、バレル片４１の内面に止水材を塗布する塗布ヘッドＨ１を有した止水材塗布装置Ｍ１を用いて行われ、止水材塗布装置Ｍ１は、塗布ヘッドＨ１をバレル片４１の内面に向けて下降させてから、この塗布ヘッドＨ１にチューブＴを通して止水材を供給し、これによりバレル片４１の内面に止水材を塗布し、これにより止水部４４が形成される。ここで、塗布する止水材としては、ブチルゴムやシリコーンゴム、エポキシ樹脂、ウレタンゴム等、適宜な材料が利用可能である。
以上のようにバレル片４１の内面に止水部４４を形成したら、図示しない電線供給装置がバレル片４１の内側に電線Ｗの先端部をセットし、これに続いて図示しない圧着装置がバレル片４１を加締めて端子金具２Ａと電線Ｗとを圧着する。その後、連鎖状の端子金具２Ａを切り離すことで、電線Ｗの端末に端子金具２Ａが圧着された端子付き電線１が製造される。
［第二実施形態］
次に、図６〜図１０に基づいて第二実施形態に係る端子金具２Ｂについて詳しく説明する。この端子金具２Ｂにおいて、電線接続部４には、図７に示すように、Ｕ字状のバレル片４１に設けられた止水部４４における一方の端縁近傍から前方（電気接触部３の側）に向かって突出する突片４７が形成されている。この突片４７は、図６、８に示すように、バレル片４１が加締められるのと同時に、又はバレル片４１が加締められた後に、加締められて電線Ｗの芯線Ｗ１に向かって変形され、芯線Ｗ１の先端に当接するように構成されている。即ち、突片４７は、芯線Ｗ１の先端に当接することで電線Ｗを長手方向に位置決めする位置決め部として機能するようになっている。
以上のような端子付き電線１の製造手順としては、図９に示すように、板金から打ち抜き加工及び折り曲げ加工されて連鎖状に連結されるとともに、上流側（図９の左側）から下流側（図９の右側）に搬送される複数の端子金具２Ｂに対して、止水材貼付工程、電線セット工程、バレル片加締め工程の順で実施される。止水材貼付工程は、バレル片４１の内面に止水シート４４Ａを貼付する貼付ヘッドＨ２を有した止水材貼付装置Ｍ２を用いて行われ、止水材貼付装置Ｍ２は、貼付ヘッドＨ２で止水シート４４Ａを吸引等により保持してから、この貼付ヘッドＨ２をバレル片４１の内面に向けて下降させ、この貼付ヘッドＨ２をバレル片４１の内面に押し付け、これによりバレル片４１の内面に止水シート４４Ａを貼付し、これにより止水部４４が形成される。
ここで、塗布する止水シート４４Ａとしては、ブチルゴムやシリコーンゴム、エポキシ樹脂、ウレタンゴム等、適宜な材料を用いてシート状に成形したものが利用可能である。また、バレル片４１の内面に対向する止水シート４４Ａの裏面には、粘着剤が設けられていることが好ましく、電線Ｗに対向する止水シート４４Ａの表面に粘着剤が設けられていてもよい。また、図１０に示すように、バレル片４１の底面に突起４１Ａを形成しておき、止水シート４４Ａに設けた挿通孔４４Ｂ（図１０（Ａ））に突起４１Ａを挿通させることで止水シート４４Ａを位置決めしてもよいし、止水シート４４Ａに設けた切欠き４４Ｃ（図１０（Ｂ））に突起４１Ａを挿通させることで止水シート４４Ａを位置決めしてもよい。
以上のようにバレル片４１の内面に止水部４４を形成したら、図示しない電線供給装置がバレル片４１の内側に電線Ｗの先端部をセットし、これに続いて図示しない圧着装置がバレル片４１を加締めて端子金具２Ｂと電線Ｗとを圧着する。その後、連鎖状の端子金具２Ｂを切り離すことで、電線Ｗの端末に端子金具２Ｂが圧着された端子付き電線１が製造される。
［第三実施形態］
次に、図１１〜図１４に基づいて第三実施形態に係る端子金具２Ｃについて詳しく説明する。この端子金具２Ｃの電線接続部４において、バレル片４１が加締められて電線Ｗと圧着された状態において、バレル片４１の前方側端部には、図１１、１３に示すように、電線Ｗの芯線Ｗ１に向かって加締めて変形された小径部４８が形成されている。この小径部４８は、芯線Ｗ１の先端に当接するように構成されており、即ち、小径部４８は、芯線Ｗ１の先端に当接することで電線Ｗを長手方向に位置決めする位置決め部として機能するようになっている。また、図１３（Ｂ）に示すように、小径部４８の径寸法が小さく形成されていることで、止水部４４及び前方止水部４５が潰され、これらによってバレル片４１の内部が塞がれるようになっている。なお、小径部４８は、バレル片４１の端縁側に形成されるものに限らず、図１４に示すように、バレル片４１の底壁側を加締めて形成されたのもであってもよい。
以上のような端子付き電線１の製造手順としては、前記第一実施形態又は前記第二実施形態と同様に、止水材塗布工程又は止水材貼付工程、電線セット工程、バレル片加締め工程の順で実施される。バレル片加締め工程において、図示しない圧着装置がバレル片４１を加締めて端子金具２Ａと電線Ｗとを圧着する際に、圧着装置がバレル片４１の前方側端部をさらに強く加締めることで、小径部４８を形成する。その後、連鎖状の端子金具２Ｃを切り離すことで、電線Ｗの端末に端子金具２Ｃが圧着された端子付き電線１が製造される。
以上の本実施形態によれば、セレーション部４２よりも前方に設けられた突片４６、４７又は小径部４８によって、電線Ｗの芯線Ｗ１の先端が位置決めされるので、電線Ｗの位置ずれを防止することができ、圧着作業時における電線Ｗの位置決め精度を必要以上に高めなくても、芯線Ｗ１とセレーション部４２とを確実に接続することができる。さらに、止水部４４によってバレル片４１と電線Ｗとの隙間を塞ぐことによって、芯線Ｗ１とセレーション部４２との接続部に対して水等の浸入を阻止することができ、端子金具２や芯線Ｗ１の腐食を防止することができる。さらに、突片４６、４７又は小径部４８を加締めて変形させることで、連結部５を変形させなくてもよいことから、端子金具２の強度を確保することができる。
なお、前記実施形態では、端子金具２として雌端子を例示したが、本発明の端子金具は雌端子に限らず、雄端子であってもよい。
また、前記実施形態では、止水部４４の形成方法として、止水材塗布装置Ｍ１を用いて止水材を塗布する方法と、止水材貼付装置Ｍ２を用いて止水シート４４Ａを貼付する方法と、を例示したが、これに限らず、液状の止水材をインクジェットヘッド等から吐出してバレル片４１の内面に塗布してもよいし、先端に止水材を浸した筆状の塗布具を用いて塗布してもよいし、セレーション部４２をマスキングした状態のバレル片４１を液状の止水材に浸漬して塗布してもよい。
また、バレル片４１の内面における止水部４４の形成範囲は、セレーション部４２を除き、バレル片４１の内面全てでもよいし、バレル片４１の前方側又は後方側のいずれがのみでもよく、適宜に設定することができる。
１ 端子付き電線
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 端子金具
３ 電気接触部
４ 電線接続部
４１ バレル片
４２ セレーション部
４４ 止水部
４６，４７ 突片（位置決め部）
４８ 小径部（位置決め部）
Ｗ 電線
Ｗ１ 芯線

Claims (3)

  1. 前方からの相手方端子と接続される電気接触部と、該電気接触部よりも後方側にて電線と接続される電線接続部と、を備えた端子金具であって、
    前記電線接続部は、前記電線の先端部を覆って加締めにより該電線と圧着されるバレル片と、前記バレル片の内面に形成されて前記電線の芯線と接続されるセレーション部と、前記バレル片の内面に設けられて前記電線との隙間を塞ぐ止水部と、を備え、
    前記バレル片及び前記止水部の少なくとも一方には、前記セレーション部よりも前方に設けられて前記芯線の先端を位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする端子金具。
  2. 前記位置決め部は、
    前記バレル片又は前記止水部の周方向端部にて前方に突出した突片を加締めにより前記芯線に向かって変形させて形成されるか、
    又は、
    前記バレル片の前方側端部を加締めにより前記芯線に向かって変形させて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の端子金具。
  3. 請求項１又は２に記載の端子金具を電線に圧着して端子付き電線を製造するための製造方法であって、
    液状の止水材を前記バレル片の内面に塗布して前記止水部を形成するか、又は、シート状の止水材を前記バレル片の内面に貼付して前記止水部を形成し、
    前記バレル片を加締めて筒状に変形させて前記電線の先端部を覆うとともに、前記止水部を前記電線に密着させることを特徴とする端子付き電線の製造方法。
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