JP4849696B2 - 接続部材及びそれを用いたコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電線の接続に使用される接続部材及びそれを用いたコネクタに関する。

この種の接続部材の一例は、特許文献１に「端子金具」として開示されている。その端子金具は電線に接続されるものであり、相手側端子金具に接続される接続部と、この接続部と一体に形成された全体としてＵ字状をなす圧着部とを備えている。圧着部は、電線に圧着される互いに対向した対のかしめ片を含んでいる。

端子金具を電線に接続するに当り、上下の型の間に端子金具を配しかつ圧着部の内側に電線を配する。そして、上下の型を互いに接近移動させ、型面の形状にしたがって対のかしめ片をそれぞれ内側に加締変形させ、これにより電線を上下方向から挟み込んで圧着部に圧着する。

また、電線を圧着部に圧着した状態で対のかしめ片が互いに係合するように、型面の形状に工夫が施されている。即ち、電線を圧着部に圧着する際に対のかしめ片が電線に周方向で互いに反対向きに巻き付き、そして一方が他方に乗り上げ、その後に互いに周方向で係合する構造が採用されている。

この種の接続部材の他例は、特許文献２に「同軸ケーブル用シールド端子」として開示されている。そのシールド端子においては、圧着部のかしめ片に相当する部分すなわち加締め部を、電線としての同軸ケーブルに圧着時に半周以上の巻付き角度を有するように設計されている。

特開２０００−２６０４９５号公報 特開２００３−１５１６９４号公報

しかしながら、特許文献１では、圧着部の対のかしめ片が電線の周面上の一部で径方向に重なって外方への突出部を形成することになるため、圧着部の形状を複雑化させるのみならず圧着部の小型化の妨げになる。加えて、対のかしめ片が電線の周面上の一部で径方向に重なった上で互いに周方向で係合する構造では、対のかしめ片の互いに係合した部分の所謂バックラッシュを防止することが困難であるため、圧着部の電線に対する圧着強度(固着力)を上昇させるには適していない。

また特許文献２では、圧着強度を上昇させるためには加締め部を長く設計せざるを得ないため、圧着部の小型化は困難である。さらに、電線径が太くなるほど圧着強度が下がるという問題もある。また、加締め部を電線に半周以上巻付かせることは、実際に製作する場合の難易度が高く、クラックの発生や、生産性の低下が予想される。

それ故に本発明の課題は、小型化を妨げることなく圧着強度の上昇が容易に可能な接続部材及びそれを用いたコネクタを提供することにある。

本発明の一態様によれば、電線の周方向に巻き付く対のかしめ部を含んでなり、前記対のかしめ部にそれぞれ、前記電線の周面上に面一に配置されて前記周方向において互いに離間する向きで係合する対の鉤状部を設けた接続部材であって、前記電線の周面上における前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を伴って前記対の鉤状部が互いに係合することを特徴とする接続部材が得られる。

前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を引き起こす斜面を設けてもよい。
前記対の鉤状部はそれぞれ、前記かしめ部の前記周方向に係る先端に形成され略前記軸方向沿いに突出した凸部と、前記かしめ部の前記周方向に係りその凸部に隣接して形成され略前記軸方向沿いに凹入した凹部とを有してなり、前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす斜面は、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面と、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面との、少なくとも何れか一方を、前記軸方向に対して傾斜させることで構成されてもよい。
前記対の鉤状部のそれぞれの前記凸部の、略前記軸方向沿いに突出した突出方向に係る先端の端面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記軸方向において互いに重なりを有する位置に形成され、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記周方向で互いに干渉したときに互いに誘い合う向きとされてもよい。
前記対の鉤状部のそれぞれの前記凸部の、略前記軸方向沿いに突出した突出方向に係る後端の端面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって互いに相手側のかしめ部が変形して前記後端の端面に接して入り込むことで形成される肉盛部が、前記後端の端面が前記周方向に対して平行である場合よりも大きく形成される向きとされてもよい。
前記対の鉤状部のそれぞれの前記凹部の、略前記軸方向沿いに凹入した内底面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記対の鉤状部が互いに係合したときの前記軸方向の噛合せ量が、前記内底面が前記周方向に対して平行である場合よりも多くなる向きとされてもよい。
前記対の鉤状部はそれぞれ、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面が、その周方向に係る先端の側に向けて三角形状に突出する二辺でなる形状とされ、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面が、その周方向に係る前記先端の側とは反対側に向けて三角形状に凹入する二辺でなる形状とされることで、クランク形状に形成されてもよい。
前記対の鉤状部は、前記かしめ部の前記周方向に係る先端をそれぞれ、前記軸方向に対して傾斜された２つの互いに平行な端面とその２つの端面を繋ぐ１つの端面とで構成されるＺ字形状に形成してなり、前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす斜面は、前記Ｚ字形状を構成する前記軸方向に対して傾斜された前記２つの互いに平行な端面であってもよい。
前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を引き起こす曲面を設けてもよい。
前記対の鉤状部はそれぞれ、前記かしめ部の前記周方向に係る先端に形成され略前記軸方向沿いに突出した凸部と、前記かしめ部の前記周方向に係りその凸部に隣接して形成され略前記軸方向沿いに凹入した凹部とを有してなり、前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす曲面は、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面と、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面との、少なくとも何れか一方として構成されてもよい。
前記対のかしめ部にそれぞれ、複数の鉤状部が設けられてもよい。
前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、複数の鉤状部が設けられてもよい。

前記電線は編組線を有するシールド電線であり、前記対のかしめ部は前記編組線をかしめるものであってもよい。

前記接続部材は、少なくとも前記対のかしめ部を覆った覆い部材をさらに含んでもよい。

本発明の他の態様によれば、前記接続部材と、前記接続部材を保持したハウジングとを含むことを特徴とするコネクタが得られる。

上述した接続部材又はコネクタは、対のかしめ部にそれぞれ設けた鉤状部が電線の周面上に面一に配置されて周方向において互いに離間する向きで係合するので、小型化を妨げることなく圧着強度の上昇が容易に可能である。

本発明の第１の実施形態に係る接続部材の側面図である。 図１の接続部材の展開図である。 図１及び図２に示す接続部材を電線に取り付ける工程を説明するための側面図である。 図１及び図２の接続部材に類似の接続部材を電線に圧着する作業の一形態を説明するための断面図である。 図１及び図２の接続部材に類似の接続部材を電線に圧着する作業の他の形態を説明するための断面図である。 図１及び図２の接続部材に類似の接続部材を電線に圧着する作業のさらに他の形態を説明するための断面図である。 図１及び図２の接続部材に類似の接続部材を電線に圧着する作業のさらに他の形態を説明するための断面図である。 図１及び図２の接続部材と電線とを圧着装置にセットした状態の説明図である。 圧着装置により接続部材を電線に圧着した状態の説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る接続部材の側面図である。 図１０の接続部材の展開図である。 図１０及び図１１に示す接続部材を電線に取り付ける工程を説明するための側面図である。 接続部材の変形例を示す側面図である。 図１３の接続部材の展開図である。 図１３及び図１４に示す接続部材を電線に取り付けた状態を示す側面図である。 接続部材の他の変形例を示す側面図である。 図１６の接続部材の展開図である。 図１６及び図１７に示す接続部材を電線に取り付けた状態を示す側面図である。 接続部材のさらに他の変形例を示す側面図である。 図１９の接続部材の展開図である。 図１９及び図２０に示す接続部材を電線に取り付けた状態を示す側面図である。 接続部材のさらに他の変形例を示す展開図である。 接続部材のさらに他の変形例を示す展開図である。 接続部材のさらに他の変形例を示す展開図である。 接続部材に備えられた鉤状部の様々な形状例を示す部分図である。

図１から図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る接続部材について説明する。

図１及び図２に示す接続部材は、図３に示すように電線の一種である同軸ケーブルや網組線を有するシールド電線（以下、単に「電線」という）１に接続されるものであり、電線１の心線２に接続される導電性端子（図示せず）の外側に配置される導電性のシェル１０を含んでいる。シェル１０は、相手側シェル（図示せず）に接離される接触部１１と、電線１を圧着するバレル部１２と、接触部及びバレル部１２をつないだ過渡部１３とを含んでいる。バレル部１２は、図２に示すように電線１の中心軸に直交する方向に進展可能な対の巻き付け帯部又はかしめ部１４を備えている。

図３を参照すると、対のかしめ部１４は電線１の外側導体即ち導電性の網組線３に巻きつけて加締られ、これにより電線１に電気的にかつ機械的に接続される。対のかしめ部１４の先端部には対の鉤状部１５をそれぞれ設けている。対の鉤状部１５は、後で明らかにするように、電線１の網組線３の周面上に実質的に面一に配置されて周方向において互いに対向する向きで係合するものである。

さらに、対のかしめ部１４の各々の先端部分には、第１及び第２の斜面１６，１７を設けている。後文にて詳述するように、第１及び第２の斜面１６，１７は、対のかしめ部１４の電線１への巻き付きの進行にしたがって、対の鉤状部１５を電線１の軸方向に少し移動させるように作用する。電線１の軸方向への移動により、対の鉤状部１５が上述したように電線１の周方向において互いに対向する向きで係合する。したがって、たとえバレル部１２を開く方向に負荷が加わっても、電線１からシェル１０が簡単に外れることはない。その上、対のかしめ部１４が電線１に十分に巻き付けられた状態で、対の鉤状部１５が面一に配置されて互いに係合することになるので、径方向外側に突出する余計な突起によって小型化が妨げられるようなことなく、圧着強度を十分に上昇させることが容易に可能である。

第１及び第２の斜面１６，１７を対のかしめ部１４の一方のみに設け、電線１への巻き付きの進行にしたがって対の鉤状部１５の一方のみを軸方向へ移動させるように構成することもできる。

また、少なくとも対のかしめ部１４を覆ったゴム又は樹脂などよりなる覆い部材（図示せず）をさらに設けてもよい。

また、上述したように同軸ケーブルなどの電線１に接続された接続部材を、さらにハウジング（図示せず）に保持させてコネクタを構成することもできる。

ここで図４から図９を参照して、図１及び図２の接続部材に類似の接続部材を電線に圧着する圧着作業について説明する。ここで、３１は導電性端子、３２は導電性端子３１とシェル１０の接触部１１との間に介在した絶縁性のハウジングである。なお、説明の便宜上、図１から図３と同様な部分については同じ参照符号を付して説明を省略する。

圧着作業時には、図４のように電線の編組線３を外被４の上に折返し、その上からシェル１０のバレル部１２を圧着して結線する。図５に示すように、外被４の上にスリーブ５を配置し、その上に編組線３を折り返してバレル部１２を圧着してもよい。図６のように編組線３の内側に絶縁性の内被６が存在する場合には、内被６の上の編組線３に対しシェル１０のバレル部１２を圧着してもよい。図７のようなツイストペア線の場合には、信号線（内部電線）の上にスリーブ７を配置し、その上に編組線３を被せて、更にその上からシェル１０のバレル部１２を圧着してもよい。

いずれの場合においても、バレル部１２は図８に示すように上型８及び下型９により圧着されて加締られる。上型８が白抜き矢印で示すように下がってきて、バレル部１２を丸めるように変形させ、電線１を上下方向から挟み込むとき、バレル部１２は図９に白抜き矢印で示すように左右方向からも荷重を受ける。したがって、バレル部１２は電線１と垂直な方向（即ち、径方向）に変形し、電線１に圧着される。

電線１に圧着されたシェル１０の接触部１１が、導電性端子３１を保持したハウジング３２の外側を覆っており、したがってシェルを備えた電気コネクタを構成している。

図３に戻り、圧着工程について説明する。

図３(ａ)の状態からバレル部１２の加締が進行すると、図３(ｂ)のように対のかしめ部１４の一方の第１の斜面１６が他方のかしめ部の第２の斜面１７に突き当たる。同様に、対のかしめ部１４の他方の第１の斜面１６が一方のかしめ部の第２の斜面１７に突き当たる。

加締がさらに進行すると、図３(ｃ)のように第１及び第２の斜面１６，１７に誘われて対のかしめ部１４の凸部１４ｂが対のかしめ部１４の対応した凹部１４ｄにそれぞれ入り込む。この間に、バレル部１２の対のかしめ部１４は電線１の中心軸と平行な方向にも変形する。したがって、対のかしめ部１４が電線１の中心軸と平行な方向にも変形することを伴って、図３（ｄ）のように対の鉤状部１５が互いに係合する。こうして対の鉤状部１５が互いに噛合うことになるので、電線１の周方向に負荷が加わっても、バレル部１２が開くことはない。

その上、圧着工程において、対のかしめ部１４の各々の一部が相手側のかしめ部が電線１の中心軸と平行な方向に変形した結果として生じた空所に肉盛部１８として入り込み、かしめ部１４の復元を阻止するため、対の鉤状部１５の噛合いが外れることも防止される。

よって、圧着工程の後にはシェル１０が電線１をしっかりと加締めた圧着状態を維持することにより電線１がシェル１０から容易に外れることはなくなる。これにより、シェル１０の厚みやバレル部１２の幅を増大させることなく圧着強度を増すことができ、コネクタの小型化を可能にすると共に材料費の低減ができる。

図１０から図１２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る接続部材について説明する。なお、同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略する。

図１０及び図１１に示す接続部材においては、対のかしめ部１４の凸部１４ｂの先端に第３の斜面２１をそれぞれ設けている。第３の斜面２１は、周方向で互いに干渉する位置、即ち、軸方向においてαの重なりを有する位置に形成されている。しかも、これらの第３の斜面２１は、干渉したときに互いに誘い合う向きをもって形成されている。

図１２(ａ)の状態からバレル部１２の加締が進行すると、第３の斜面２１が互いに突き当たる。加締がさらに進行すると、第３の斜面２１が対のかしめ部１４を軸方向で互いに外向きに変形させる。その後、凸部１４ｂが凹部１４ｄに入り込むことで対のかしめ部１４がその形状を復元する。しかる後に、第１及び第２の斜面１６，１７の作用に加えて、図１２（ｂ）に示す肉盛部１８の作用も相俟って、対の鉤状部１５が互いにより強固に噛合い、シェル１０が電線１をしっかりと加締めた圧着状態を維持する。したがって、圧着強度を高めることができる。

図１０及び図１１に示す接続部材においても、図１及び図２に示す接続部材における変形と同様な変形が可能なことは勿論である。

次に、図１３以降を参照して、様々な変形例について説明する。なお、同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略する。

図１３から図１５においては、対のかしめ部１４の鉤状部１５の軸方向端面に第４の斜面２２を設け、肉盛部１８を大きく形成することができるようにしている。肉盛部１８は圧着工程の途中において、鉤状部１５の一部が内側に寄せられるため、発生する。第４の斜面２２は、この肉盛部１８を大きく形成することを可能にする。したがって、対の鉤状部１５の係合がより外れ難くなり、圧着強度の向上につながる。

図１６から図１８においては、対のかしめ部１４の凹部１４ｄの内底面に第５の斜面２３を設け、対の鉤状部１５がより強固に噛合うようにしている。第５の斜面２３により、凹部１４ｄが深く形成される。したがって、対の鉤状部１５の噛合せ量βを多くすることができる。

図１９から図２１においては、対のかしめ部１４の鉤状部１５をクランク形状に形成し、対の鉤状部１５がより強固に噛合うようにしている。電線１を引っ張ると、通常、図２１に示すようにバレル部１２は「ア」方向に広がろうとする。しかし、鉤状部１５がクランク状に形成されているため、「ウ」方向に力が作用し、鉤状部１５の係合は外れにくく、圧着強度の向上につながる。

鉤状部１５の形状は、図２２に示すように単純化されてもよい。

また、図２３に示すように、対のかしめ部１４のそれぞれに、鉤状部１５を複数、例えば、二つずつ形成してもよい。

また、図２４に示すように、対のかしめ部１４の一方に鉤状部１５を二つ、他方に鉤状部１５を一つ形成した態様で実施することもできる。

また、鉤状部１５の形状については、様々な変形が可能であり、それらの形状例を図２５（ａ）〜（ｅ）に示した。

なお、上述では多数の実施形態を用いて説明したが、これらの実施形態の様々な組み合わせが可能であり、それらの組み合わせも本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。

本発明は、同軸ケーブルやシールド電線などの電線を圧着により接続する様々な分野において有効に利用できる。

１ 電線（シールド電線）
２ 心線
３ 編組線
４ 外被
５ スリーブ
６ 内被
７ スリーブ
８ 上型
９ 下型
１０ シェル
１１ 接触部
１２ バレル部
１３ 過渡部
１４ 巻き付け帯部又はかしめ部
１５ 鉤状部
１６ 第１の斜面
１７ 第２の斜面
１８ 肉盛部
２１ 第３の斜面
２２ 第４の斜面
２３ 第５の斜面
３１ 導電性端子
３２ ハウジング

Claims (15)

1. 電線の周方向に巻き付く対のかしめ部を含んでなり、前記対のかしめ部にそれぞれ、前記電線の周面上に面一に配置されて前記周方向において互いに離間する向きで係合する対の鉤状部を設けた接続部材であって、
   前記電線の周面上における前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を伴って前記対の鉤状部が互いに係合することを特徴とする接続部材。
2. 前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を引き起こす斜面を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の接続部材。
3. 前記対の鉤状部はそれぞれ、前記かしめ部の前記周方向に係る先端に形成され略前記軸方向沿いに突出した凸部と、前記かしめ部の前記周方向に係りその凸部に隣接して形成され略前記軸方向沿いに凹入した凹部とを有してなり、
   前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす斜面は、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面と、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面との、少なくとも何れか一方を、前記軸方向に対して傾斜させることで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の接続部材。
4. 前記対の鉤状部のそれぞれの前記凸部の、略前記軸方向沿いに突出した突出方向に係る先端の端面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記軸方向において互いに重なりを有する位置に形成され、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記周方向で互いに干渉したときに互いに誘い合う向きとされることを特徴とする、請求項３に記載の接続部材。
5. 前記対の鉤状部のそれぞれの前記凸部の、略前記軸方向沿いに突出した突出方向に係る後端の端面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって互いに相手側のかしめ部が変形して前記後端の端面に接して入り込むことで形成される肉盛部が、前記後端の端面が前記周方向に対して平行である場合よりも大きく形成される向きとされることを特徴とする、請求項３に記載の接続部材。
6. 前記対の鉤状部のそれぞれの前記凹部の、略前記軸方向沿いに凹入した内底面が、それぞれ前記周方向に対して傾斜した斜面を構成し、その２つの斜面は、前記対の鉤状部が互いに係合したときの前記軸方向の噛合せ量が、前記内底面が前記周方向に対して平行である場合よりも多くなる向きとされることを特徴とする、請求項３に記載の接続部材。
7. 前記対の鉤状部はそれぞれ、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面が、その周方向に係る先端の側に向けて三角形状に突出する二辺でなる形状とされ、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面が、その周方向に係る前記先端の側とは反対側に向けて三角形状に凹入する二辺でなる形状とされることで、クランク形状に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の接続部材。
8. 前記対の鉤状部は、前記かしめ部の前記周方向に係る先端をそれぞれ、前記軸方向に対して傾斜された２つの互いに平行な端面とその２つの端面を繋ぐ１つの端面とで構成されるＺ字形状に形成してなり、
   前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす斜面は、前記Ｚ字形状を構成する前記軸方向に対して傾斜された前記２つの互いに平行な端面であることを特徴とする、請求項２に記載の接続部材。
9. 前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、前記対のかしめ部の前記電線への巻き付きの進行にしたがって前記対の鉤状部のうち少なくとも一方の前記電線の軸方向への移動を引き起こす曲面を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の接続部材。
10. 前記対の鉤状部はそれぞれ、前記かしめ部の前記周方向に係る先端に形成され略前記軸方向沿いに突出した凸部と、前記かしめ部の前記周方向に係りその凸部に隣接して形成され略前記軸方向沿いに凹入した凹部とを有してなり、
    前記鉤状部の前記軸方向への移動を引き起こす曲面は、前記凸部の前記周方向に係る前記先端の側の側面と、前記凹部の前記周方向に係る前記先端の側とは反対側の側面との、少なくとも何れか一方として構成されることを特徴とする、請求項９に記載の接続部材。
11. 前記対のかしめ部にそれぞれ、複数の鉤状部が設けられることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の接続部材。
12. 前記対のかしめ部のうちの少なくとも一方に、複数の鉤状部が設けられることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の接続部材。
13. 前記電線は編組線を有するシールド電線であり、前記対の加締め部は前記編組線をかしめるものであることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の接続部材。
14. 少なくとも前記対のかしめ部を覆った覆い部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の接続部材。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の接続部材と、前記接続部材を保持したハウジングとを含むことを特徴とするコネクタ。

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