JP4741417B2 - ケーブル端子およびこれを用いたケーブル - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル端子およびこれを用いたケーブルに係り、特に点火プラグに高電圧を印加するための高圧ケーブル用の端子、および当該高圧ケーブルに関する。

従来、エンジン等の内燃機関に装着される一般的な高圧ケーブル（ハイテンションコードともいう）の一端には、点火プラグのプラグ端子との導通をとるために、金属製のケーブル端子が圧着等によって取り付けられている。
このようなケーブル端子の一例としては、ケーブル本体の端部を径方向の両側から把持する一対の把持部と、両端に各把持部が設けられるように略環状に湾曲した挿入部と、これら挿入部または把持部に対して一体に設けられた針状部とを備えたものが知られている（特許文献１）。

このようなケーブル端子を用いた場合、針状部をケーブル本体の端面から内側へと突き刺して内部の芯線と導通させるとともに、この状態でケーブル本体外周の被覆部に把持部の一部を食い込ませることにより、ケーブル端子全体をケーブル本体に圧着している。そして、ケーブル端子側をプラグキャップ内に挿入しておくことで、プラグキャップをプラグ端子に被せた状態では、プラグ端子の先端側がケーブル端子の前記挿入部に挿入され、挿入部内面の一部とプラグ端子の外周に設けられた接触部とが接触し、互いに導通するようになっている。

特開２００１−３１３１４７号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のケーブル端子では、プラグ端子の外周に設けられた接触部に挿入部の内面が接触しているだけであるから、プラグ端子の接触部とケーブル端子の挿入部との間で挿入方向のずれが生じた場合には、接触部に隣設されたくびれ部分に挿入部が位置してしまい、良好な導通がとれないという問題が生じる。

このような挿入方向のずれを防止するために、実開平４−８７７２号公報には、ケーブル端子側にコネクタスプリングを設け、このコネクタスプリングをプラグ端子のくびれ部分に係止させることが記載されている。

しかし、このようなコネクタスプリングは、プラグ端子のくびれ形状によっては採用できない場合がある。つまり、くびれ部分が凹状に深く設けられ、テーパ面が殆ど存在しない形状では、一旦係止したコネクタスプリングがくびれ部分から外れなくなってしまい、点火プラグの点検時など、プラグ端子からプラグキャップを容易に引き抜くことができない可能性がある。

さらに、前記特許文献１に記載のケーブル端子では、針状部をケーブル本体の端面から内部に突き刺すことで、芯線との導通をとる構造であるから、ケーブル端子の取付作業時に針状部の差し込み方向がずれたりすると、針状部と芯線とが十分に接触せず、導通状態が不安定になることが考えられる。

本発明の目的は、ケーブル本体との導通、および点火プラグ側との導通を確実にとることができ、かつ作業性を良好にできるケーブル端子、およびこれを用いたケーブルを提供することにある。

本発明の請求項１に係るケーブル端子は、ケーブル本体に圧着された状態で点火プラグ用のプラグキャップ内に挿入されるケーブル端子であって、前記ケーブル本体に圧着される圧着部と、この圧着部から挿入方向の先端側に一体に延設された延設片と、前記圧着部に一体に設けられて前記ケーブル本体の先端面と対向する導体接触片とを備え、前記延設片の先端は、弾性体からなる前記プラグキャップの内面に当接されて挿入方向の位置決めがなされるとともに、当該延設片には、前記プラグキャップに挿入される点火プラグのプラグ端子側に突出し、かつ当該プラグ端子の端面と接触するばね性を有した押圧片が設けられ、前記導体接触片は、前記プラグキャップの内面に密着して配置される前記プラグ端子の外周面の一部と、前記ケーブル本体の端面から剥き出された芯線との間に挟持されることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るケーブルは、請求項１に記載のケーブル端子と、このケーブル端子が圧着されるケーブル本体と、このケーブル本体に圧着された前記ケーブル端子が一端側から挿入され、かつ他端側から点火プラグが挿入されるプラグキャップとを備えていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るケーブルは、請求項２に記載のケーブルにおいて、前記プラグキャップのプラグ挿入孔には、内方に突出した凸部が設けられ、この凸部は前記点火プラグのプラグ端子に近接して設けられた凹部と凹凸嵌合することを特徴とする。

以上において、請求項１および請求項２の発明によれば、ケーブル端子が押圧片と導体接触片とを有することにより、プラグ端子に対して直交する２方向から接触させることができ、プラグ端子の挿入方向のずれに良好に対応できる。この際、押圧片では、延設片がプラグキャップ内で位置決めされることで、プラグ端子の端面への押圧力を十分に発揮できるうえ、導体接触片は、弾性体からなるプラグキャップの内部に配置されたプラグ端子で押圧されながら、このプラグ端子の外周と芯線との間に挟持されるため、プラグ端子とケーブル端子との接触状態を良好に維持でき、従来の針状部を用いる場合に比して確実な導通を得ることができる。しかも、確実な導通を得るために、従来のようなコネクタスプリングを用いていないので、くびれが大きい点火プラグを用いても、プラグキャップの着脱を容易にでき、作業性を良好にできる。

請求項３の発明によれば、プラグ端子に近接して凹凸嵌合する部分が設けられているので、プラグ端子の位置を一層安定させることができ、プラグ端子とケーブル端子との導通状態をより良好に維持でき、信頼性をさらに向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るケーブルとしての高圧ケーブル１０の要部を示す断面図。図２は、ケーブル本体１１の端部をストリップした状態を示す側面図。図３は、ケーブル本体１１の端部にケーブル端子１２を圧着した状態を示す側面図。図４〜図６はそれぞれ、図３の状態での平面図、底面図、正面図である。

高圧ケーブル１０は、ケーブル本体１１と、ケーブル本体１１の一端側に取り付けられたケーブル端子１２と、ケーブル本体１１の一端をケーブル端子１２ごと覆うプラグキャップ１３と、さらにプラグキャップ１３の外側を覆うプラグカバー１４とを備えており、当該一端側が点火プラグ９０に接続され、他端側が図示しない点火コイルや適宜な電圧印加装置等に接続される。

ケーブル本体１１は、本実施形態では、図２に示すように、多数のカーボン繊維からなる芯線１５を有しており、通常の銅線等の金属芯線を有したケーブルよりも電気抵抗が大きい。このように電気抵抗が大きいケーブル本体１１では、高電圧を印可した際に生じる電気的なノイズを抑制でき、他の電子機器への電波障害を軽減できる。また、ケーブル本体１１の絶縁被覆１６の外側は、金属導線による編組シールド１７で覆われており、発生したノイズが外部へ漏れるのをより確実に防止している。なお、編組シールド１７の末端は、金属導線がほぐれるのを防止するために、ホットメルト等の任意の樹脂で固められている。

ケーブル端子１２は、導電性を有するステンレス製等であり、所定の圧着ツールなどを用いてケーブル本体１１の絶縁被覆１６に圧着固定される。より具体的にケーブル端子１２は、かしめることで絶縁被覆１６に圧着される圧着部１８と、ケーブル本体１１の端面と対向するように圧着部１８に一体に設けられた導体接触片１９と、同じく圧着部１８に一体に設けられてケーブル本体１１の挿入方向（軸線方向に同じ）先端側に延設された延設片２０とを備えている。

ここで、圧着部１８には、圧着ツールによりかしめられて絶縁被覆１６に僅かに食い込む鋸歯状の食い込み部２１が設けられ、この食い込み部２１により、絶縁被覆１６に対する圧着後の確実な固定がなされる。

導体接触片１９は、圧着部１８に対してケーブル本体１１の中心側に折曲して設けられており、導体接触片１９の端部にはさらに、軸線方向の基端側に折曲した係止片２２が設けられている。この係止片２２は、延設片２０とは径方向の反対側において、絶縁被覆１６の端部外周縁を係止している。

ケーブル本体１１の端面と対向する導体接触片１９の面には、絶縁被覆１６の先端側をストリップすることで露出した芯線１５が接触している。この芯線１５は、導体接触片１９に沿って折り返され、圧着部１８と絶縁被覆１６との間に挟持されている。こうすることで、端面側に露出した芯線１５を導体接触片１９の面状部分の略全体に押し当てて良好に接触させることができ、芯線１５とケーブル端子１２との導通を確実にとることができる。また、導体接触片１９に対しては、点火プラグ９０のプラグ端子９１外周面で形成された第１接触部９２が当接するようになっており、この第１接触部９２と芯線１５との間に導体接触片１９が挟持され、互いに導通している。

一方、延設片２０には、ケーブル本体１１の端面から所定間隔離間した位置に押圧片２３が一体に設けられている。この押圧片２３は、プラグ端子９１側に向けて片持ち状態で突設され、先端側の折曲部分がプラグ端子９１の端面で形成される第２接触部９３に接触する。押圧片２３はばね性を有しており、弾性変形した状態で第２接触部９３に対して所定の押圧力で確実に接触する。この押圧片２３と前述の導体接触片１９とにより、プラグ端子９１は互いに直交する２方向、すなわち点火プラグ９０の挿入方向およびこれに直交したケーブル本体１１の挿入方向から導通がとられるようになっている。

プラグキャップ１３は、合成樹脂（ゴム）製等の弾性体であり、ケーブル端子１２との関係で重要な部品である。プラグキャップ１３はＬ字状であり、その一端側にはケーブル端子１２が圧着されたケーブル本体１１を挿入するケーブル挿入孔２４が設けられ、他端側には点火プラグ９０を挿入するプラグ挿入孔２５が設けられ、各挿入孔２４，２５同士が内部で連通している。

ケーブル挿入孔２４の開口部分と対向した奥側の対向面は、図１に示すように、ケーブル端子１２の延設片２０先端が当接する当接部２６となっている。プラグキャップ１３全体が弾性を有していることで、延設片２０は当接部２６に僅かに食い込み、この状態でケーブル端子１２の挿入方向の位置決めがなされる。

ケーブル端子１２が挿入された状態での前記対向面と導体接触片１９との間の隙間は、第１、第２接触部９２，９３が形成されたプラグ端子９１の外径寸法よりも僅かに小さく、この隙間には適宜な締め代がある状態でプラグ端子９１が位置することになる。従って、その隙間に位置したプラグ端子９１は、プラグキャップ１３の内面に密着するとともに、その内面が弾性変形することでの押圧力を受け、よって導体接触片１９側に押圧されることになり、第１接触部９２の一部が導体接触片１９に確実に接触する。

この際、ケーブル挿入孔２４の内径寸法も、ケーブル本体１１の外形寸法に対して十分に締め代があるように設定されており、ケーブル挿入孔２４内に挿入されたケーブル本体１１は、ケーブル挿入孔２４内面の弾性変形による押圧力を受けている。このため、プラグ端子９１が前述した隙間に位置することで、ケーブル本体１１に抜け方向の力が作用しても、この力に十分に抗することができ、プラグ端子９１と導体接触片１９との接触状態が良好に維持される。

さらに、図１に示すプラグ挿入孔２５内において、その上部側（ケーブル挿入孔２４と連通する部分の近傍）には、内面が周方向に沿って内方に突出した断面円弧状の凸部２７が設けられている。この凸部２７は丁度、プラグ端子９１の下方に近接して設けられた凹部９４と凹凸嵌合している。凸部２７が弾性変形することでプラグ端子９１が凸部２７を越えて挿入され、凸部２７が凹部９４と嵌合し、プラグ端子９１がプラグキャップ１３内で安定して位置するようになっている。この凹部９４は、背景技術との関連で説明したくびれ部分に相当する。本実施形態での点火プラグ９０では、通常よりも大きくくびれた凹部９４が採用されており、このような点火プラグ９０に対して、従来のようなコネクタスプリングを適用することは困難である。

そして、凹凸嵌合した状態では、プラグ端子９１の第２接触部９３がケーブル端子１２の押圧片２３に当接され、押圧片２３が弾性変形することでの押圧力を受ける。この押圧力が作用した場合でも、前記凹凸嵌合によりプラグ端子９１側が戻される心配がなく、また、図６に示すように、延設片２０が湾曲して形成されて堅剛に設けられていることや、延設片２０には、プラグキャップ１３とケーブル端子１２との組立て時に互いの位置決めに用いられ、かつ補強用としても機能するリブ２８が設けられていること、および延設片２０の略全体がケーブル挿入孔２４の対向する内面に当接していること等により、プラグ端子９１側からの反力で延設片２０が反る心配もない。従って、第２接触部９３と押圧片２３との接触状態が良好に維持される。

このようなプラグキャップ１３のプラグ挿入孔２５も、点火プラグ９０の挿入部９５に対して十分な締め代を有している。このことで、プラグキャップ１３がプラグ挿入孔２５の大きな面積で点火プラグ９０の挿入部９５に安定して保持されるようになり、点火プラグ９０からプラグキャップ１３が容易に外れるおそれがないうえ、凹凸嵌合分部やプラグ端子９１回りで保持力を負担させることがなく、このことからも、プラグ端子９１とケーブル端子１２との接触状態を良好に維持できる。

その他、本実施形態の高圧ケーブル１０を構成しているプラグカバー１４は、金属製とされ、プラグキャップ１３内で生じる電気的なノイズを外部に漏れないように機能する。このようなプラグカバー１４は、図１に示すように、上部側のヒンジ部２９を境にして半割状態に開閉可能な構造を有し、他方の半割体の外周に設けられた複数の係合部３０が、他方の半割体の外周に沿って設けられた鍔状の辺縁に係合する（図１では一方の半割体と、他方の反割体の係合部３０のみが示されている）。係合部３０の係合によって半割体同士が閉じ、プラグキャップ１３全体がプラグカバー１４内に収容される。

また、プラグカバー１４の点火プラグ９０側の開口部分近傍には凹溝３１が設けられ、凹溝３１にはばね材からなる保持リング３２が嵌め込まれている。この保持リング３２により、半割体同士を強力に接続させ、かつプラグキャップ１３と点火プラグ９０との嵌合状態を良好に維持させる。そして、プラグカバー１４のケーブル本体１１側の開口部分周辺は、ケーブル本体１１に跨るシュリンクチューブ３３等によって塞がれる。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明は、エンジン点火プラグに高電圧を印可する際の高圧ケーブルに好適なケーブル端子、およびこのようなケーブル端子を備えた高圧ケーブルとして利用可能であり、特にホビー用のエンジンに装着されるものとして有効である。

本実施形態の位置実施形態に係るケーブルの要部を示す断面図。 ケーブル本体の端部をストリップした状態を示す側面図。 ケーブル本体の端部にケーブル端子を圧着した状態を示す側面図。 図３の状態での平面図。 図３の状態での底面図。 図３の状態での正面図。

符号の説明

１０…ケーブルである高圧ケーブル、１１…ケーブル本体、１２…ケーブル端子、１３…プラグキャップ、１５…芯線、１８…圧着部、１９…導体接触片、２０…延設片、２３…押圧片、２７…凸部、９０…点火プラグ、９１…プラグ端子、９４…凹部。

Claims (3)

1. ケーブル本体に圧着された状態で点火プラグ用のプラグキャップ内に挿入されるケーブル端子であって、
   前記ケーブル本体に圧着される圧着部と、
   この圧着部から挿入方向の先端側に一体に延設された延設片と、
   前記圧着部に一体に設けられて前記ケーブル本体の先端面と対向する導体接触片とを備え、
   前記延設片の先端は、弾性体からなる前記プラグキャップの内面に当接されて挿入方向の位置決めがなされるとともに、
   当該延設片には、前記プラグキャップに挿入される点火プラグのプラグ端子側に突出し、かつ当該プラグ端子の端面と接触するばね性を有した押圧片が設けられ、
   前記導体接触片は、前記プラグキャップの内面に密着して配置される前記プラグ端子の外周面の一部と、前記ケーブル本体の端面から剥き出された芯線との間に挟持される
   ことを特徴とするケーブル端子。
2. 請求項１に記載のケーブル端子と、
   このケーブル端子が圧着されるケーブル本体と、
   このケーブル本体に圧着された前記ケーブル端子が一端側から挿入され、かつ他端側から点火プラグが挿入されるプラグキャップとを備えている
   ことを特徴とするケーブル。
3. 請求項２に記載のケーブルにおいて、
   前記プラグキャップのプラグ挿入孔には、内方に突出した凸部が設けられ、
   この凸部は前記点火プラグのプラグ端子に近接して設けられた凹部と凹凸嵌合する
   ことを特徴とするケーブル。

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