JP2020057493A - シールド電線の端子接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子とシールド電線との接続強度を十分に高めることのできるシールド電線の端子接続構造を提供する。【解決手段】シールド電線１は、絶縁シース２の内側に配設された導電性の編組線３と、該編組線の内側に配設された絶縁体４と、該絶縁体の内側に配設された芯線５と、軸方向の端末で露出した編組線の外周に嵌挿されたスリーブ６と、を備え、端子１０は、端子本体１１と、該端子本体から長手方向に延出してシールド電線の端末を圧着固定するバレル部１３とを備え、バレル部は、絶縁シースを外周から圧着固定する第３、第４バレル片１７，１８と、スリーブを介して編組線を外周から圧着固定する第１、第２バレル片１５．１６と、を備え、第１、第２バレル片は、スリーブの絶縁シース側の軸方向の端部に係止する２つの係止爪１９，２０が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、例えば自動車内に配設されるシールド電線とこのシールド電線をコネクタに電気的に接続するための端子との接続構造に関する。

従来のシールド電線の端子接続構造としては、以下の特許文献１、２に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された技術におけるシールド電線は、複数の素線を束ねてなる内導体と編組線よりなる外導体との間に絶縁体が介在し、この絶縁体の外周が柔軟な合成樹脂製の絶縁シースによって被覆されている。

端子は、電線圧着部に上部突起部が設けられ、この上部突起部を外導体の反転部を介して絶縁シースの外周に食い込ませて電線との接続保持力を確保するようになっている。

特許文献２に記載された技術にあっては、端子の電線圧着部に設けられたカシメ片を、電線の絶縁シースの外周に食い込ませて電線との接続保持力を確保するようになっている。

特開２０００−１６４２６３号公報(段落００１８〜００１９、図６) 特開２００７−２４４８１６号公報(段落００１４、図３)

しかしながら、前記特許文献１、２に記載されたシールド電線は、前記内導体と外導体と絶縁体及び絶縁シースがそれぞれ個別の素材から形成されている。このため、端子と前記絶縁シースとの接続保持力を強化しても、端子と前記絶縁体や外導体との保持力が十分に得られず、これらが絶縁シースに対して軸方向にずれてしまうおそれがある。この結果、端子とシールド電線との接続強度の低下を招くおそれがある。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、端子によって、シールド電線の絶縁シースの他に、スリーブ自体の固定と該スリーブを介して編組線などを固定することから、端子とシールド電線との接続強度を十分に高めることのできるシールド電線の端子接続構造を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、シールド電線の端末部を端子に接続する端子接続構造であって、前記シールド電線は、絶縁シースの内側に配設された導電性の編組線と、該編組線の内側に配設された絶縁体と、該絶縁体の内側に配設された導線と、軸方向の端末で露出した前記編組線の外周に嵌挿されたスリーブと、を備え、
前記端子は、端子本体と、該端子本体から長手方向に延出して前記シールド電線の端末を圧着固定するバレル部とを備え、
前記バレル部は、前記絶縁シースを外周から圧着固定する第１圧着片と、前記スリーブを介して編組線を外周から圧着固定する第２圧着片と、を備え、
前記第２圧着片は、前記スリーブの前記絶縁シース側の軸方向の端部に係止する係止部が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、第１圧着片によって絶縁シースが圧着されると共に、第２圧着片によってスリーブを介して編組線が圧着されて接続強度が高くなる。しかも、係止部によってスリーブの軸端が係止されることから、スリーブや編組線の軸方向のずれを十分に抑制できる。この結果、シールド電線の端末部と端子との全体の接続強度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明にあっては、前記係止部は、前記シールド電線の軸心方向へ折曲された係止爪によって形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明にあっては、前記スリーブは、前記絶縁シース側の軸方向の端部外周面に、前記係止爪が径方向外側から係止する係止溝が形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明にあっては、前記係止溝は、前記スリーブの前記絶縁シース側の端部の円周方向に沿って設けられた環状のストッパ溝によって形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、シールド電線と端子との接続強度を十分に高めることが可能になる。

本発明の実施形態に供されるシールド電線の端部側を示す斜視図である。 本実施形態に供されるバレル部側から視た端子の斜視図である。 シールド電線の一端部を処理する手順を示し、Ａはシールド電線の端部の絶縁シースを除去した状態を示す側面図、Ｂは露出した編組線の外周にスリーブを被嵌した状態を示す側面図、Ｃは編組線の先端部を折り返してスリーブの外周面に被せた状態を示す側面図、Ｄは絶縁体の先端部を除去した状態を示す側面図である。 本実施形態に供される端子のバレル部にシールド電線の端部を挿入してかしめ圧着した状態を示す平面図である。 Ａはバレル部の第２圧着片をかしめ圧着する前の状態を示す要部縦断面図、Ｂはバレル部の第２圧着片をかしめ圧着した状態を示す要部縦断面図である。 本願発明の第２実施形態を示し、Ａはバレル部の第２圧着片をかしめ圧着する前の状態を示す要部縦断面図、Ｂはバレル部の第２圧着片をかしめ圧着した状態を示す要部縦断面図である。

以下、本発明に係るシールド電線の端子接続構造の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、例えば通信などの電子機器類に接続されるシールド電線を接続するためのコネクタに保持される端子との接続に適用したものである。

図１は本発明の実施形態に供されるシールド電線の一端部側を示す斜視図、図２は本実施形態に供されるバレル部側から視た端子の斜視図、図３はシールド電線の端末部を処理する手順を示している。

シールド電線１は、図１及び図３に示すように、可撓性のある合成樹脂材によって形成された絶縁シース２と、該絶縁シース２の内周側に配設された導電性の編組線３と、該編組線３の内周側に配設されて、可撓性のある合成樹脂材によって形成された絶縁体４と、該絶縁材４の内側に配設された同軸状の導線である芯線５と、を備えている。また、このシールド電線１は、端末部において編組線３と絶縁体４及び芯線５が露出している。

前記編組線３は、図３にも示すように、露出された端末部の編組線３の外周面にスリーブ６が被嵌されている。このスリーブ６は、銅合金によって円筒状に形成され、内径が前記編組線３の外径よりも僅かに大きく形成されて編組線３の外周に比較的スムーズに被嵌可能になっている。また、このスリーブ６は、外周面のほぼ全体に、折り返し状に折り曲げられた前記編組線３の先端部３ａが被せられている。

端子１０は、図２に示すように、導電材である銅や銅合金などの金属プレートをプレス成形によって筒状に折り曲げられて一体に形成されており、ほぼ円筒状に形成された先端側の端子本体１１と、該端子本体１１の後端側に接続部１２を介して一体に結合されて、上方から加圧される（かしめられる）ことにより前記シールド電線１の端末部を圧着して接続するバレル部１３と、を有している。

前記端子本体１１は、周知の構造であるから簡単に説明すると、前後方向に長い円筒状に形成されていると共に、周壁１１ａの内部には収容部が形成されている。前記周壁１１ａには、収容部内で誘電体を所定位置に係止するための撓み変形可能なランスが形成されていると共に、雌型シールドコネクタと弾性的に接触する接触片が形成されている。また、前記収容部の内部には、雌型端子と嵌合可能なタブを有する内側端子が設けられている。

さらに、周壁１１ａの上端部には、コネクタへ挿入した際の回り止めとなる矩形状の突部１１ｂが設けられている。

前記バレル部１３は、前記接続部１２を介して端子本体１１の後端縁から連続して長手方向に延出された半円筒状の基部１４と、この基部１４の両上端縁１４ａ、１４ｂから一体に立ち上がって設けられた端子本体１１側に有する第２圧着片である一対の第１、第２バレル片１５，１６と、端子本体１１と反対側に有する第１圧着片である一対の第３，第４バレル片１７、１８と、を有している。

前記基部１４は、横断面ほぼＵ字形状に形成されて、立ち上がった両側壁の軸方向のほぼ中央位置に２つの溝部１４ｃ、１４ｄがほぼＵ字形状に切欠形成されている。この２つの溝部１４ｃ、１４ｄは、端子本体１１側に位置する第１、第２バレル片１５，１６と端子本体１１と反対側に位置する第３、第４バレル片１７，１８を分離する形になっている。

図４は本実施形態に供される端子のバレル部にシールド電線の端末部が圧着された状態を示す平面図、図５のＡは第１、第２バレル片をかしめ圧着する前の状態を示す要部縦断面図、Ｂはバレル部の第１、第２バレル片をかしめ圧着した状態を示す要部縦断面図である。

前記第１、第２バレル片１５、１６は、図４に示すように、図外の圧着用クリンパによって上方からかしめ圧着されることによって、シールド電線１の端末部の露出した前記編組線３を、前記スリーブ６を介して互いに協働して圧着するようになっている。

具体的に説明すれば、第１、第２バレル片１５，１６は、それぞれ矩形板状に形成されて互いに対向配置されていると共に、互いに向き合う方向へほぼ湾曲状に折曲形成されている。

前記第１バレル片１５は、上端部１５ａのほぼ中央位置に突部１５ｂが一体設けられていると共に、該突部１５ｂの両側に凹状の肩部１５ｃ、１５が形成されている。前記突部１５ｂは、基部１４側の基端部から先端部に掛けて拡径状の扇形に形成されている。

一方、前記第２バレル片１６は、上端部１６ａのほぼ中央位置に前記突部１５ｂが嵌合する嵌合溝１６ｂが切欠形成されていると共に、該嵌合溝１６ｂの両側部に前記両肩部１５ｃ、１５ｃに嵌合する嵌合突部１６ｃ、１６ｃが設けられている。前記嵌合溝１６ｂは、前記突部１５ｂの形状と同じくほぼ扇状に形成されている一方、両嵌合突部１６ｃ、１６ｃは、前記両肩部１５ｃ、１５ｃの凹形状に対応した凸形状に形成されている。

そして、両バレル片１５，１６が上方から加圧（かしめ）された際に、嵌合溝１６に突部１５ｂに、両嵌合突部１６ｃ、１６ｃが両肩部１５ｃ、１５ｃにそれぞれ嵌合して噛み合うようになっている。この両バレル片１５，１６が、図４に示すように、加圧されることによって、前記編組線３とスリーブ６が絶縁体４の外周部に圧着されるようになっている。

また、第１バレル片１５と第２バレル片１６は、図５Ａ，Ｂに示すように前記第３、第４バレル片１７，１８側の一側縁のそれぞれに係止部である一対の係止爪１９，２０が一体に設けられている。

この両係止爪１９，２０は、両バレル片１５，１６の各一側縁の長手方向ほぼ中央位置に配置されていると共に、前記各溝部１４ｃ、１４ｄ方向へ延びた細長い長方形状に形成されている。また、この両係止爪１９，２０は、第１、第２バレル片１５，１６に結合された各基端部１９ａ、２０ａから各先端部１９ｂ、２０ｂが前記バレル部１３の軸心方向(内側)に向かって折り返し状に折曲形成されている。

また、この両係止爪１９，２０は、図５Ａに示すように、各先端部１９ｂ、２０ｂの互いの間隔が後述するシールド電線１の端末部が図３Ｄに示すように処理された該端末部の外径よりも大きく設定されている。したがって、シールド電線１の端末部が、端子１０の内部に挿入された際に、両係止爪１９，２０の各先端部１９ｂ、２０ｂが編組線３の先端部３ａの外周面に干渉しない位置関係になっている。

そして、この両係止爪１９、２０は、図５Ｂに示すように、第１、第２バレル片１５，１６が加圧さられて編組線３とスリーブ６を圧着した際に、各先端部１９ｂ、２０ｂの内端縁１９ｃ、２０ｃが前記スリーブ６の軸方向の後端縁６ａに当接して該スリーブ６の第３、第４バレル片１７，１８側の軸方向の移動を規制するストッパとして機能するようになっている。また、各先端部１９ｂ、２０ｂの外端縁１９ｄ、２０ｄは、各バレル片１５，１６が加圧されて軸心方向へ変形した際に、前記編組線３を通して絶縁体４の外周部に食い込むようになっている。

前記第３、第４バレル片１７、１８は、基部１４の両側部の各上端縁からそれぞれ立ち上がって対向配置されていると共に、ほぼ同一長さの矩形プレート状に形成されている。

また、第３、第４バレル片１７，１８は、図４に示すように、図外の圧着用クリンパによって上方から加圧されることによって、各先端部１７ａ、１８ａが互いに内方、つまり、基部１４の軸心方向(内方)へ互いに湾曲状に折り曲げられて絶縁シース２の外周部を圧着するようになっている。
〔シールド電線の端末部の処理手順と端子による圧着工程〕
以下、図３に基づいてシールド電線１の端末部の処理手順について説明する。まず、図３Ａに示すように、シールド電線１の端末部にある絶縁シース２を所定長さまで切り込み除去する。これによって、編組線３の一端部を露出させる。

次に、図３Ｂに示すように、スリーブ６を、露出された編組線３の先端部側から絶縁シース２の端縁付近まで嵌挿する。このとき、スリーブ６は、内径が編組線３の外径よりも大きく設定されているから、該編組線３の外周面に比較的スムーズに嵌挿させることができる。その後は、スリーブ６を、外側から治具により適正な力で圧着することも可能である。これによって、スリーブ６は、編組線３の外周で位置決め固定されることになる。

次に、図３Ｃに示すように、露出している編組線３の先端部３ａを絶縁シース２方向へ折り返し状に折り曲げてスリーブ６の外周面に被せる。

続いて、図３Ｄに示すように、露出状態にある絶縁体４の先端部を切り込み除去して、芯線５を所定長さで露出させる。これによって、シールド電線１は、その端末部が図１にも示すように、芯線５と絶縁体４及びスリーブ６に被せられた編組線３が所定長さで露出された状態になる。

次に、シールド電線１の端末部を端子１０のバレル部１３に圧着する手順について説明する。

まず、シールド電線１の端末部を、端子１０のバレル部１３の開口側から内部に挿入して軸方向の位置決めを行う。

すなわち、図５Ａに示すように、シールド電線１の露出した編組線３(スリーブ６)を、第１、第２バレル片１５，１６の間に配置する。

なお、このとき、絶縁シース２の端部は、第３、第４バレル片１７，１８の間に配置される。また、各係止爪１９，２０は、前記絶縁シース２の端部と編組線３との間の環状溝に臨んだ位置に配置される。

その後、この状態で基台に載置された端子１０のバレル部１３の第１〜第４バレル片１５〜１８を、図外の圧着用クリンパによって上方から一緒に加圧してかしめ圧着する。そうすると、第３、第４バレル片１７，１８が、図４及び図５Ｂに示すように、絶縁シース２の外周部を上方から圧着すると共に、内側に巻き込み変形した各先端部１７ａ、１８ａが絶縁シース２の外周部に食い込み圧着する。

一方、第１、第２バレル片１５，１６が、編組線３の外側に折り返された先端部３ａ(外周部)とスリーブ６及び内側の内周部３ｂを一緒に圧着すると共に、これらの圧着に伴って絶縁体４も同時に圧着される。

このとき、各係止爪１９、２０は、図５Ｂに示すように、その各先端部１９ｂ、２０ｂの内端縁１９ｃ、２０ｃがスリーブ６の後端縁６ａに当接すると共に、外端縁１９ｄ、２０ｄが絶縁体４の外周部に食い込み状態に圧着する。

このように、本実施形態では、バレル部１３の第３、第４バレル片１７，１８が、絶縁シース２の外周部に圧着、食い込むと共に、第１、第２バレル片１５，１６が、スリーブ６を介して編組線３の内周部を圧着することから、強固な接続が得られる。

特に、本実施形態では、各係止爪１９、２０の各内端縁１９ｃ、２０ｃが、各溝部１４ｃ、１４ｄを介してスリーブ６の後端縁６ａに当接することから、スリーブ６に対するストッパとして機能を発揮する。このため、スリーブ６は、編組線３と共に絶縁シース２方向へのずれ(移動)が規制される。また、各係止爪１９，２０が、スリーブ６の後端縁６ａに当接すると同時に、反対側の前端縁６ｂは折り曲げ部に当接していることから、スリーブ６の絶縁シース２と反対方向へのずれも規制される。したがって、端子１０と編組線３及び絶縁体４とのさらなる強固な接続力が得られる。

しかも、前記各係止爪１９，２０の各先端部１９ｂ、２０ｂの各外端縁１９ｄ、２０ｄが絶縁体４の外周部にも直接的に食い込むことから、さらに絶縁体４との接続力も高くなる。

したがって、シールド電線１の端末部全体に対する端子１０の接続強度が大幅に向上する。

また、第１バレル片１５と第２バレル片１６は、加圧された際において、それぞれの突部１５ｂと嵌合溝１６ｂが嵌合すると共に、各肩部１５ｃ、１５ｃと嵌合突部１６ｃ、１６ｃがそれぞれ噛み合い嵌合する。このため、両者１５，１６の強固な結合が得られると共に、編組線３やスリーブ６に対する強い圧着力が得られる。この結果、シールド電線１と端子１０との接続強度がさらに高くなる。

また、本実施形態では、スリーブ６を軸方向から保持する係止爪１９，２０を設けるだけであるから、構造が簡素化されて製造作業性が良好になる。また、各バレル片１５〜１８のかしめと一緒に係止爪１９，２０によってスリーブ６の軸端を保持するだけであるから、端子１０との接続作業工数が増加することなく通常と同じであるので、その接続作業能率の低下も抑制できる。

なお、本出願人が先に出願した特開２００７−２９４２３８号公報には、編組線の外周にスリーブを通して、このスリーブを全周に亘って均一な力で加圧することによって編組線と密着される技術も開示されているが、これらは単に編組線とスリーブとの密着性を図るものであって、本実施形態のような係止爪１９，２０を用いた接続構造とは全く相違している。したがって、前記いずれの従来技術からも本実施形態の作用効果が奏せられない。
〔第２実施形態〕
図６は本願発明の第２実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、異なるところは、スリーブ６の外周面の絶縁シース２側に係止溝である円環状のストッパ溝７が形成されている。

このストッパ溝７は、スリーブ６の外周面を例えばプレス成形機によって圧潰することによって形成されており、この圧潰加工によって内周側には円環状の突起部７ａがエンボス加工されている。

前記ストッパ溝７は、図３Ｃに示すように、編組線３の先端部３ａを折り返してスリーブ６の外周面を覆う際に同じく前記先端部３ａによって覆い被されるようになっている。

一方、第１、第２バレル１５，１６の各係止爪１９，２０は、第１実施形態のものと同じ構造であって、この各係止爪１９，２０が、各バレル１５，１６のかしめ時に、編組線３の折り返し状に折曲された先端部３ａを介して前記ストッパ溝７内に係止するようになっている。

以下、図６Ａ、Ｂに基づいて端子１０のかしめ工程を簡単に説明する。

かしめの前提となる端子１０へのシールド電線１の配設などについては第１実施形態と同じであるから説明を省略する。

基台に載置された端子１０のバレル部１３の第１〜第４バレル片１５〜１８を、図外の圧着用クリンパによって上方から加圧される。そうすると、第３、第４バレル片１７，１８が、図４及び図６Ｂに示すように、絶縁シース２の外周部を上方から圧着すると共に、内側に巻き込み変形した各先端部１７ａ、１８ａが絶縁シース２の外周部に食い込み圧着する。

同時に、第１、第２バレル片１５，１６が、外側の編組線３の先端部３ａ(外周部)とスリーブ６及び内周部３ｂを一緒に圧着すると共に、これらの圧着に伴って絶縁体４も同時に圧着される。

このとき、各係止爪１９、２０は、同図に示すように、その各先端部１９ｂ、２０ｂが編組線３の先端部３ａ(外周部)を介してストッパ溝７の内部に入り込んで該ストッパ溝７の底面に当接する。そして、各先端部１９ｂ、２０ｂの内端縁１９ｃ、２０ｃが、スリーブ６のストッパ溝７の一方の内側面７ｂに当接すると共に、外端縁１９ｄ、２０ｄが編組線３の先端部３ａを介してストッパ溝７の底面に圧接する。

なお、前記かしめ時における各係止爪１９，２０の各先端部１９ｂ、２０ｂは、ストッパ溝７内で編組線３の網目を突き破るかそのまま編組線３をストッパ溝７の底面に押し付けるようになっている。

このように、第１実施形態と同じく、第３、第４バレル片１７，１８が、絶縁シース２の外周部に圧着、食い込むと共に、第１、第２バレル片１５，１６が、スリーブ６を介して編組線３の内周部を圧着することから、強固な接続が得られる。

また、本実施形態では、各係止爪１９、２０各内端縁１９ｃ、２０ｃが、各溝部１４ｃ、１４ｄを介してスリーブ６の後端縁６ａに当接してストッパとして機能して編組線３と共に絶縁シース２方向の軸方向ずれ(移動)が規制される。

特に、かしめと同時に、前記各係止爪１９，２０の各先端部１９ｂ、２０ｂの各外端縁１９ｄ、２０ｄがストッパ溝７の底面に圧接してスリーブ６の突起部７ａを内側へ押圧する。このため、該突起部７ａが、絶縁体４の外周部に強く押し付けられることから、絶縁体４との接続力も高くなる。したがって、シールド電線１の端末部と端子１０の接続強度が大幅に向上する。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、前記係止爪１９，２０は、２つ以上であっても構わない。また、係止部としては、爪状ではなく円弧状に形成することも可能である。

また、編組線３は、先端部３ａを折り返し状に折曲させることなく、スリーブ６の軸方向の長さとほぼ同じ長さに形成することも可能である。

前記ストッパ溝７は、円環状ではなく、前記２つの係止爪１９，２０に対応した位置に２つ設けることも可能であり、２つ以上の係止爪の数に対応してさらに２つ以上形成することも可能である。

さらに、各バレル１５〜１８は、コネクタや端子１０の仕様や大きさに応じて数を増減変更することも可能であり、また、それぞれの軸方向の幅も任意に変更することが可能である。

１…シールド電線、２…絶縁シース、３…編組線、３ａ…先端部(折り曲げ外周部)、４…絶縁体、５…芯線、６…スリーブ、６ａ…後端縁、６ｂ…前端縁、７…ストッパ溝(係止溝)、７ａ…突起部、７ｂ…一方の内側面、１０…端子、１１…端子本体、１２…接続部、１３…バレル部、１４…基部、１５…第１バレル片、１６…第２バレル片、１７…第３バレル片、１８…第４バレル片、１９・２０…係止爪(係止部)、１９ａ・２０ａ…基端部、１９ｂ・２０ｂ…先端部、１９ｃ・２０ｃ…内端縁、１９ｄ・２０ｄ…外端縁。

Claims (4)

1. シールド電線の端末部を端子に接続する端子接続構造であって、
   前記シールド電線は、絶縁シースの内側に配設された導電性の編組線と、該編組線の内側に配設された絶縁体と、該絶縁体の内側に配設された導線と、軸方向の端末で露出した前記編組線の外周に嵌挿されたスリーブと、を備え、
   前記端子は、端子本体と、該端子本体から長手方向に延出して前記シールド電線の端末を圧着固定するバレル部とを備え、
   前記バレル部は、前記絶縁シースを外周から圧着固定する第１圧着片と、前記スリーブを介して編組線を外周から圧着固定する第２圧着片と、を備え、
   前記第２圧着片は、前記スリーブの前記絶縁シース側の軸方向の端部に係止する係止部が設けられていることを特徴とするシールド電線の端子接続構造。
2. 請求項１に記載のシールド電線の端子接続構造において、
   前記係止部は、前記シールド電線の軸心方向へ折曲された係止爪によって形成されていることを特徴とするシールド電線の端子接続構造。
3. 請求項２に記載のシールド電線の端子接続構造において、
   前記スリーブは、前記絶縁シース側の軸方向の端部外周面に、前記係止爪が径方向外側から係止する係止溝が形成されていることを特徴とするシールド電線の端子接続構造。
4. 請求項３に記載のシールド電線の端子接続構造において、
   前記係止溝は、前記スリーブの前記絶縁シース側の端部の円周方向に沿って設けられた環状のストッパ溝によって形成されていることを特徴とするシールド電線の端子接続構造。

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