JP2022047041A - 電線と端子の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的な接続信頼性を保持することができる電線と端子の接続構造を提供する。【解決手段】電線３と、電線３に電気的に接続される端子５とを備えた電線と端子の接続構造１において、端子５が、ベース板７と、固定端９を介してベース板７と一体に設けられ少なくとも１つの頂部１１を有し頂部１１を押圧することによって自由端１３が固定端９から離間する方向に変形可能な変形板１５と、変形板１５の固定端９と頂部１１との間及び頂部１１と自由端１３との間に変形板１５を貫通して設けられ電線３を挿通可能な複数の挿通孔１７とを有し、電線３を、自由端１３側から固定端９側に向けて複数の挿通孔１７に挿通し、頂部１１を押圧することによって変形した変形板１５と接触させて端子５と電気的に接続した。【選択図】図３

Description

本発明は、電線と端子の接続構造に関する。

従来、電線と端子の接続構造としては、電線と、電線に電気的に接続される端子とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。この電線と端子の接続構造では、端子に、ベース板の固定端としての折り返し部からベース板に向けて折り返された電線挿通孔を有する変形板としての弾性接続片が形成されている。

この弾性接続片は、折り返し部から山状に相対向に傾斜して一対設けられている。この一対の弾性接続片は、山状の頂部を加圧することによって、折り返し部と反対側の自由端が、折り返し部から離間する方向に変形する。

このような電線と端子の接続構造では、一対の弾性接続片の電線挿通孔に、折り返し部側から自由端側に向けて電線が挿通される。この状態で、山状の頂部を加圧することにより、一対の弾性接続片が変形し、電線が、ベース板と一対の弾性接続片とに接触して、電線と端子とが電気的に接続される。

特開２０２０－９６００号公報

ところで、上記特許文献１のような電線と端子の接続構造では、頂部を有する変形板において、変形する前の状態で、頂部から固定端に向けて延びる板部分と、頂部から自由端に向けて延びる板部分との間で成す角度が、最も小さくなっている。この頂部の角度は、頂部が押圧されて、変形板が変形すると、大きくなる。

このような変形板の変形において、変形板を貫通する挿通孔は、電線の挿通方向から見たときに、変形板が変形する前の状態で、径が最も大きく、変形板が変形した状態で、径が最も小さくなる。このため、挿通孔を挿通した電線は、変形板の頂部の角度が大きくなれば、挿通孔から抜けにくくなり、頂部の角度が小さくなれば、挿通孔から抜けやすくなる。

しかしながら、上記特許文献１の電線と端子の接続構造では、電線が、頂部を有する変形板の複数の挿通孔に対して、ベース板と一体の固定端側から自由端側に向けて挿通されている。この状態で、頂部を押圧することによって、変形板を変形させて、電線を端子に電気的に接続させている。

このため、電線に、挿通孔から抜け出るような引っ張り力が加わったとき、変形板には、自由端側を固定端側に向けて変形しようとする外力が加わる。自由端側が固定端側に向けて変形すると、頂部の角度が小さくなり、電線の挿通方向から見たときの挿通孔の径が大きくなる。このため、電線が、挿通孔から抜けやすくなり、電気的な接続信頼性が低下する可能性があった。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、電気的な接続信頼性を保持することができる電線と端子の接続構造を提供することにある。

本実施形態に係る電線と端子の接続構造は、電線と、前記電線に電気的に接続される端子と、を備え、前記端子は、ベース板と、固定端を介して前記ベース板と一体に設けられ少なくとも１つの頂部を有し前記頂部を押圧することによって自由端が前記固定端から離間する方向に変形可能な変形板と、前記変形板の前記固定端と前記頂部との間及び前記頂部と前記自由端との間に前記変形板を貫通して設けられ前記電線を挿通可能な複数の挿通孔とを有し、前記電線は、前記自由端側から前記固定端側に向けて複数の前記挿通孔を挿通し、前記頂部を押圧することによって変形した前記変形板と接触して前記端子と電気的に接続されている。

前記端子が収容されるハウジングと、前記ハウジングに組付けられるカバーと、を備え、前記カバーには、前記ハウジングに組付けられた状態で、前記頂部を押圧して前記変形板を変形させる押圧部が設けられていることが好ましい。

前記挿通孔の縁部には、前記変形板が変形されて前記電線と接触する部分に、曲面で形成された曲面部が設けられていることが好ましい。

前記変形板は、前記固定端から前記ベース板側に折り返すことによって、前記ベース板と対向して配置され、前記電線は、前記頂部を押圧することによって変形した前記変形板と前記ベース板とに接触して前記端子と電気的に接続されていることが好ましい。

本発明によれば、電気的な接続信頼性を保持することができる電線と端子の接続構造を提供することができる。

第１実施形態に係る電線と端子の接続構造の端子とハウジングとカバーの斜視図である。 第１実施形態に係る電線と端子の接続構造の変形板が変形する前の断面図である。 第１実施形態に係る電線と端子の接続構造の変形板が変形した後の断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３の要部拡大図である。 第１実施形態に係る電線と端子の接続構造の端子をハウジングに収容したときの一部を断面とした斜視図である。 第１実施形態に係る電線と端子の接続構造のハウジングにカバーを組付けたときの一部を断面とした斜視図である。 第２実施形態に係る電線と端子の接続構造の変形板が変形する前の断面図である。 第２実施形態に係る電線と端子の接続構造の変形板が変形した後の断面図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係る電線と端子の接続構造について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

（第１実施形態）
図１～図７を用いて第１実施形態について説明する。

本実施形態に係る電線と端子の接続構造１は、電線３と、電線３に電気的に接続される端子５とを備えている。

また、端子５は、ベース板７と、固定端９を介してベース板７と一体に設けられ少なくとも１つの頂部１１を有し頂部１１を押圧することによって自由端１３が固定端９から離間する方向に変形可能な変形板１５とを有する。また、端子５は、変形板１５の固定端９と頂部１１との間及び頂部１１と自由端１３との間に変形板１５を貫通して設けられ電線３を挿通可能な複数の挿通孔１７を有する。

そして、電線３は、自由端１３側から固定端９側に向けて複数の挿通孔１７を挿通し、頂部１１を押圧することによって変形した変形板１５と接触して端子５と電気的に接続されている。

また、本実施形態に係る電線と端子の接続構造１は、端子５が収容されるハウジング１９と、ハウジング１９に組付けられるカバー２１とを備えている。

そして、カバー２１には、ハウジング１９に組付けられた状態で、頂部１１を押圧して変形板１５を変形させる押圧部２３が設けられている。

さらに、挿通孔１７の縁部には、変形板１５が変形されて電線３と接触する部分に、曲面で形成された曲面部２５が設けられている。

図１～図７に示すように、電線と端子の接続構造１は、電線３と、端子５と、ハウジング１９と、カバー２１とを備えている。

図２～図５，図７に示すように、電線３は、導電性材料からなる芯線２７と、芯線２７の外周を覆う絶縁被覆２９とを有する被覆電線からなる。なお、芯線２７は、複数の素線が撚られた撚り線や１本の単線であってもよい。この電線３の一端側は、例えば、機器や電源などに電気的に接続されている。このような電線３の他端側は、絶縁被覆２９が所定長さ剥がされ、芯線２７が露出される端末処理が施される。この電線３の芯線２７には、端子５が電気的に接続される。

図１～図７に示すように、端子５は、導電性材料からなり、ベース板７と、変形板１５と、複数の挿通孔１７とを備えている。なお、本実施形態においては、端子５は、複数の電線３を電気的に接続するジョイント端子となっている。

ベース板７は、長方形状に形成され、短辺が電線３の長さ方向に沿って配置され、長辺が複数の電線３の配列方向に沿って配置される。このベース板７の一方の長辺には、固定端９を介して複数の変形板１５が連続する一部材で形成されている。

複数の変形板１５は、それぞれ第１傾斜板３１と、第２傾斜板３３とを有する。

第１傾斜板３１は、固定端９を介してベース板７と連続する一部材で形成されている。この第１傾斜板３１は、固定端９から頂部１１に向けて上り傾斜となるように、固定端９と頂部１１とを連結している。

第２傾斜板３３は、頂部１１を介して第１傾斜板３１と連続する一部材で形成されている。この第２傾斜板３３は、頂部１１から自由端１３に向けて第１傾斜板３１と対称形状の下り傾斜となるように、頂部１１と自由端１３とを連結している。

このような変形板１５は、頂部１１を押圧することによって、第１傾斜板３１と第２傾斜板３３との間で成す角度θが大きくなるように、自由端１３が固定端９から離間する方向に変形する。なお、変形板１５の変形は、頂部１１を押圧して塑性変形することが好ましいが、頂部１１を押圧した状態を保持できる構造であれば、弾性変形であってもよい。このような変形板１５には、複数の挿通孔１７が設けられている。

複数の挿通孔１７は、変形板１５において、第１傾斜板３１と第２傾斜板３３とに、それぞれ１つずつ貫通して形成され、変形板１５の全体に一対設けられている。この挿通孔１７の径Ｄ１は、変形板１５が変形する前の状態で、電線３の挿通方向から見たときの径Ｄ２が、電線３の芯線２７を挿通可能なように、芯線２７の径Ｄより大きくなるように設定されている。また、複数の挿通孔１７は、変形板１５が変形する前の状態で、電線３の挿通方向から見たときに、一致するように第１傾斜板３１と第２傾斜板３３とに設けられている。

このような複数の挿通孔１７には、変形板１５の自由端１３側から固定端９側に向けて電線３の芯線２７が挿通して配置される。この状態で、頂部１１を芯線２７側に向けて押圧することにより、変形板１５が、頂部１１の角度θが大きくなるように変形する。このとき、挿通孔１７の電線３の挿通方向から見たときの径Ｄ３は、芯線２７の径Ｄよりも小さくなる。このため、挿通孔１７の縁部が芯線２７と接触し、電線３と端子５とが電気的に接続されると共に、電線３と端子５とが固定される。

このように電線３と端子５とが接続された状態では、電線３が、複数の挿通孔１７に対して、自由端１３側から固定端９側に向けて挿通されている。このため、電線３に、挿通孔１７から抜け出るような引っ張り力が加わったとき、変形板１５には、頂部１１の角度θを大きくするように、自由端１３を固定端９から離間させる方向に変形させる外力が加わる。

自由端１３が固定端９から離間して、頂部１１の角度θが大きくなれば、変形板１５の形状は水平に近づく。変形板１５の形状が水平に近づけば、挿通孔１７の電線３の挿通方向から見たときの径は、径Ｄ３よりもさらに小さくなる。このため、挿通孔１７の縁部と芯線２７との接触圧が高くなり、電線３と端子５とがより強固に固定される。従って、芯線２７が挿通孔１７から抜け出にくくなり、電線３と端子５との電気的な接続信頼性を保持することができる。

ここで、挿通孔１７の芯線２７と接触する縁部が鋭利であると、変形板１５が変形して、挿通孔１７と芯線２７とが接触したときに、芯線２７が破断してしまう可能性がある。そこで、挿通孔１７の芯線２７と接触する縁部には、曲面で形成された曲面部２５が設けられている。

図４，図５に示すように、曲面部２５は、挿通孔１７の縁部において、変形板１５が変形したときに、芯線２７と接触する部分（ここでは頂部１１側と固定端９側及び自由端１３側）に設けられている。この曲面部２５は、挿通孔１７の芯線２７と接触する部分をフランジ状に形成し、フランジ状の部分に曲げ加工を施すことによって曲面状に形成されている。このように挿通孔１７の芯線２７と接触する部分を曲面部２５とすることにより、変形板１５の変形による芯線２７の破断を防止することができる。

なお、曲面部２５の曲げ加工は、変形板１５が変形したときに、フランジ状の端部３５が芯線２７との干渉を避ける位置に配置されるように、曲げ方向が設定されている。詳細には、頂部１１側の曲面部２５は、端部３５が、芯線２７から離間するように、芯線２７の長さ方向の外側に向けて曲げられている。また、固定端９側及び自由端１３側の曲面部２５は、端部３５が、芯線２７から離間するように、芯線２７の長さ方向の内側に向けて曲げられている。このように曲げ加工を施すことにより、変形板１５が変形したときに、端部３５が芯線２７と干渉することがなく、端部３５による芯線２７の破断を防止することができる。加えて、挿通孔１７に芯線２７を挿通するときにも、端部３５が芯線２７と干渉することがなく、挿通孔１７に安定して芯線２７を挿通することができる。

このような端子５は、ハウジング１９に収容される。

図１，図６，図７に示すように、ハウジング１９は、絶縁性材料からなり、端子５を挿入可能に一面側が開口された筐体状に形成されている。このハウジング１９は、ベース板７を収容するベース収容部３７と、隔壁によって区画され複数の変形板１５をそれぞれ収容する複数の変形収容部３９とを有する。

このようなハウジング１９には、ベース収容部３７に対して、複数の変形板１５側から端子５が挿入され、ベース収容部３７にベース板７が配置され、複数の変形収容部３９に複数の変形板１５がそれぞれ配置される。なお、ベース収容部３７には、ベース板７に係合し、ハウジング１９からの端子５の抜け止めを行う係止突起４１が設けられている。また、ベース板７の複数の変形板１５の間の側面は、複数の変形収容部３９を区画する隔壁に対向して配置され、端子５の変形収容部３９の開口側への移動が規制されている。加えて、変形収容部３９の内部には、変形板１５の自由端１３の移動を規制する部分がなく、変形板１５の変形スペースが確保されている。このようなハウジング１９には、カバー２１が組付けられ、一面側の開口が閉塞される。

図１，図７に示すように、カバー２１は、絶縁性材料からなり、ハウジング１９の一面側の開口を閉塞可能な形状に形成されている。このカバー２１は、ハウジング１９との間にそれぞれ形成された複数の係止部４３，４３を介してハウジング１９に組付けられる。このようなカバー２１のハウジング１９との対向面側には、変形板１５の頂部１１を押圧して変形板１５を変形させる押圧部２３が設けられている。

押圧部２３は、カバー２１のハウジング１９との対向面に、複数の変形収容部３９と対応する位置に複数配置されている。この押圧部２３は、カバー２１のハウジング１９との対向面からハウジング１９側に向けてカバー２１と連続する一部材で突設されている。このような押圧部２３は、ハウジング１９にカバー２１を組付けた状態で、一面側の開口から変形収容部３９内に挿入され、変形板１５の頂部１１を押圧し、変形板１５を変形させる。

このような押圧部２３による変形板１５の変形により、挿通孔１７の縁部（ここでは曲面部２５）が芯線２７と接触し、電線３と端子５とが電気的に接続される。この電線３と端子５との電気的な接続により、複数の電線３が、端子５を介して電気的に接続される。なお、押圧部２３による頂部１１の押圧状態は、カバー２１がハウジング１９に組付けられていれば保持されるので、変形板１５の変形は弾性変形であってもよい。

このような電線と端子の接続構造１における組付は、まず、ハウジング１９に端子５を収容させる。次に、変形収容部３９の開口から変形板１５の複数の挿通孔１７に、電線３の芯線２７を挿通させる。そして、カバー２１をハウジング１９に組付け、押圧部２３によって頂部１１を押圧して、変形板１５を変形させ、電線３と端子５とを電気的に接続すると共に、電線３と端子５とを固定する。

このような電線と端子の接続構造１では、電線３が、自由端１３側から固定端９側に向けて複数の挿通孔１７を挿通し、頂部１１を押圧することによって変形した変形板１５と接触して端子５と電気的に接続されている。

このため、電線３に、挿通孔１７から抜け出るような引っ張り力が加わったとき、変形板１５には、頂部１１の角度θを大きくするように、自由端１３を固定端９から離間させる方向に変形させる外力が加わる。変形板１５が自由端１３を固定端９から離間させる方向に変形すれば、挿通孔１７の電線３の挿通方向から見たときの径は、挿通孔１７に電線３が接続されているときの径より小さくなる。このため、挿通孔１７と電線３との接触圧が高くなり、電線３と端子５とがより強固に固定される。

従って、このような電線と端子の接続構造１では、電線３に引っ張り力が加わったときに、電線３が挿通孔１７から抜け出にくくなり、電線３と端子５との電気的な接続信頼性を保持することができる。

また、カバー２１には、ハウジング１９に組付けられた状態で、頂部１１を押圧して変形板１５を変形させる押圧部２３が設けられている。このため、カバー２１をハウジング１９に組付けることで、押圧部２３によって、変形板１５を変形させることができ、独立した変形板１５の変形作業を伴うことがなく、組付性を向上することができる。加えて、カバー２１をハウジング１９に組付けた状態では、押圧部２３によって、変形板１５が変形した状態を保持することができ、電線３と端子５との電気的な接続信頼性を保持することができる。

さらに、挿通孔１７の縁部には、変形板１５が変形されて電線３と接触する部分に、曲面で形成された曲面部２５が設けられている。このため、挿通孔１７の電線３と接触する部分が鋭利となることがなく、変形板１５と電線３とが接触した状態で、電線３の破断を防止することができる。

（第２実施形態）
図８，図９を用いて第２実施形態について説明する。

本実施形態に係る電線と端子の接続構造１０１は、変形板１０３が、固定端９からベース板７側に折り返すことによって、ベース板７と対向して配置されている。そして、電線３は、頂部１１を押圧することによって変形した変形板１０３とベース板７とに接触して端子５と電気的に接続されている。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

図８，図９に示すように、変形板１０３は、固定端９からベース板７側に向けて折り返すことによって、ベース板７と対向して配置されている。この変形板１０３は、頂部１１が、ベース板７から離間する位置に配置され、自由端１３が、ベース板７と近接する位置に配置されている。このような変形板１０３は、頂部１１をベース板７側に向けて押圧することにより、頂部１１の角度θが大きくなるように、自由端１３が固定端９から離間する方向に変形する。

このような変形板１０３には、電線３の芯線２７が、複数の挿通孔１７に対して、自由端１３側から固定端９側に向けて挿通して配置される。この状態で、頂部１１をベース板７側に向けて押圧することにより、変形板１０３が、自由端１３が固定端９から離間し、ベース板７と平行となるように変形する。

この変形板１０３の変形により、芯線２７が、ベース板７と変形板１０３との間に挟まれるように、ベース板７と変形板１０３とに接触し、電線３と端子５とが電気的に接続されると共に、電線３と端子５とが固定される。なお、挿通孔１７の芯線２７と接触する縁部に、曲面部２５（図４参照）を設けてもよい。

ここで、変形板１０３が変形している状態では、変形板１０３がベース板７と平行となっているので、挿通孔１７を、電線３の挿通方向から見たとき、挿通孔１７が見えない。しかしながら、芯線２７を、挿通孔１７に対して、固定端９側から自由端１３側に向けて挿通している場合、電線３に引っ張り力が加わったときに、変形板１０３には、自由端１３が固定端９に近づくように変形させる外力が加わる。自由端１３が固定端９に近づくように変形板１０３が変形すると、頂部１１の角度θが小さくなり、挿通孔１７を、電線３の挿通方向から見たとき、挿通孔１７が見えてしまう。このため、挿通孔１７と芯線２７との接触圧が低くなり、挿通孔１７から芯線２７が抜け出てしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態においては、電線３の芯線２７が、挿通孔１７に対して、自由端１３側から固定端９側に向けて挿通されている。この挿通状態では、電線３に引っ張り力が加わったとき、変形板１０３には、自由端１３を固定端９から離間させる方向に変形させる外力が加わる。このため、変形板１０３は、頂部１１の角度θを小さくするように変形することがなく、挿通孔１７を、電線３の挿通方向から見たとき、挿通孔１７が見えない。従って、挿通孔１７と芯線２７との接触圧が低くなることがなく、挿通孔１７から芯線２７を抜けにくくすることができ、電線３と端子５との固定を保持し、電線３と端子５との電気的な接続信頼性を保持することができる。

このような電線と端子の接続構造１０１では、変形板１０３が、固定端９からベース板７側に折り返すことによって、ベース板７と対向して配置されている。そして、電線３は、頂部１１を押圧することによって変形した変形板１０３とベース板７とに接触して端子５と電気的に接続されている。

このため、電線３が変形板１０３とベース板７とに接触されているので、電線３と端子５との接触面積を増大でき、接触抵抗を低減させ、電線３と端子５との電気的な接続信頼性を向上することができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、第２実施形態に係る電線と端子の接続構造では、端子がハウジングに収容されていないが、第２実施形態の端子をハウジングに収容し、カバーの押圧部で変形板を変形させるようにしてもよい。

また、ハウジングに端子を収容し、カバーの押圧部で、変形板を変形させるような、変形板の変形状態を保持できる構造では、変形板の変形を弾性変形としてもよい。このような場合には、変形板の押圧状態を解除することによって、変形板が復元することができ、端子を繰り返し使用することができる。

さらに、本実施形態に係る電線と端子の接続構造では、端子が、ジョイント端子となっているが、これに限るものではない。例えば、端子は、電線に電気的に接続される電線接続部と、相手端子に電気的に接続される電気接続部とを有した接続端子でもよく、電線接続部に、本実施形態に係る電線と端子の接続構造を適用してもよい。

また、曲面部は、挿通孔の電線と接触する縁部に、曲げ加工を施すことによって設けられているが、これに限らず、例えば、挿通孔の電線と接触する縁部に面取りを行って曲面部を設けるなど、曲面部をどのように設けてもよい。

さらに、変形板は、１つの頂部を有するように形成されているが、これに限らず、変形板は、２つ以上の頂部を有するように形成されてもよい。

１，１０１ 電線と端子の接続構造
３ 電線
５ 端子
７ ベース板
９ 固定端
１１ 頂部
１３ 自由端
１５，１０３ 変形板
１７ 挿通孔
１９ ハウジング
２１ カバー
２３ 押圧部
２５ 曲面部

Claims (4)

1. 電線と、
   前記電線に電気的に接続される端子と、
   を備え、
   前記端子は、ベース板と、固定端を介して前記ベース板と一体に設けられ少なくとも１つの頂部を有し前記頂部を押圧することによって自由端が前記固定端から離間する方向に変形可能な変形板と、前記変形板の前記固定端と前記頂部との間及び前記頂部と前記自由端との間に前記変形板を貫通して設けられ前記電線を挿通可能な複数の挿通孔とを有し、
   前記電線は、前記自由端側から前記固定端側に向けて複数の前記挿通孔を挿通し、前記頂部を押圧することによって変形した前記変形板と接触して前記端子と電気的に接続されている電線と端子の接続構造。
2. 前記端子が収容されるハウジングと、
   前記ハウジングに組付けられるカバーと、
   を備え、
   前記カバーには、前記ハウジングに組付けられた状態で、前記頂部を押圧して前記変形板を変形させる押圧部が設けられている請求項１に記載の電線と端子の接続構造。
3. 前記挿通孔の縁部には、前記変形板が変形されて前記電線と接触する部分に、曲面で形成された曲面部が設けられている請求項１又は２に記載の電線と端子の接続構造。
4. 前記変形板は、前記固定端から前記ベース板側に折り返すことによって、前記ベース板と対向して配置され、
   前記電線は、前記頂部を押圧することによって変形した前記変形板と前記ベース板とに接触して前記端子と電気的に接続されている請求項１から３のいずれか１項に記載の電線と端子の接続構造。

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