JP5402599B2 - 端子金具付きフラットケーブル及びフラットケーブル用端子圧着金型 - Google Patents

Description

本発明は、端子金具付きフラットケーブル及びフラットケーブル用端子圧着金型に関する。

近年、電気自動車やハイブリッド車等の車両に配索される電線の軽量化や電線の配索の容易化の方法の一つとして、フラットな形状の導体を絶縁被覆で覆ったフラットケーブルを用いることが検討されている（特許文献１参照）。
このフラットケーブルは、送電特性が良く、また、外気に触れる面積が大きいため放熱性が良いことに加えて、フラット形状であるため折り曲げが容易であるため電線の配索が容易になるという特徴を有する。

特開２００３−０１６８４８号公報

ところで、このようなフラットケーブルの端末に、端子金具を取り付ける場合がある。
例えば、端子金具の底板部の両側縁から立ち上がる一対のワイヤバレル片からなるワイヤバレルによりフラットケーブルの端末にて露出した芯線部分が圧着され、ワイヤバレルの後方にて底板部の両側縁から立ち上がる一対のインシュレーションバレル片からなるインシュレーションバレルにより絶縁被覆を有する部分を圧着する場合がある。

これら各バレル片の圧着は、端子金具が載置されるアンビルと、アンビルの上方に配置されたクリンパとを相対移動させることにより行うことができ、このうちワイヤバレル片は芯線に食い込むように圧着される。

一方、インシュレーションバレル片についてはフラットケーブルを保持するものであるため、圧着の際に、インシュレーションバレル片の先端部が絶縁被覆に食い込むと、絶縁被覆が破れて内部の芯線に損傷を与えるおそれがある。また、一対のインシュレーションバレル片同士が突き当たると、インシュレーションバレル片と絶縁被覆との間に隙間が生じ、フラットケーブルが確実に保持されないおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インシュレーションバレルによりフラットケーブルを圧着した際の、芯線の損傷や保持力の低下を防止することができる端子金具付きフラットケーブル及び端子金具付きフラットケーブルを製造するためのフラットケーブル用端子圧着金型を提供することを目的とする。

本発明に係る端子金具付きフラットケーブルは、複数本の芯線を互いに接触状態で並列させて絶縁被覆によって覆ったフラットケーブルと、このフラットケーブルの前記芯線に圧着されたワイヤバレル及び前記絶縁被覆に圧着されたインシュレーションバレルを有する端子金具とを備えた端子金具付きフラットケーブルであって、前記インシュレーションバレルは、前記ワイヤバレルから連なって前記フラットケーブルの一方の面の幅方向の全域を載置可能な底板部と、その底板部の前記フラットケーブルの幅方向の両側に位置して前記フラットケーブルの両側部に沿って前記フラットケーブルの他方の面側に折り返すように屈曲された折り返し部と、前記各折り返し部の先端側に位置して前記フラットケーブルの前記他方の面に沿ってその面を押さえ付ける一対のバレル片とを備え、前記各バレル片はそれらの先端部間に空隙を形成するように前記フラットケーブルに圧着されているところに特徴を有する（手段１）。
手段１の構成によれば、インシュレーションバレルによりフラットケーブルを圧着した際の、絶縁被覆を突き破ることによる芯線の損傷や、インシュレーションバレル片と絶縁被覆との間に隙間が生じることによる保持力の低下を防止することができる。
手段１の構成に加えて、前記芯線は、複数本の素線を互いに撚り合わせて構成されているようにしてもよい（手段２）。

本発明に係るフラットケーブル用端子圧着金型は、端子金具が載置される下型との相対移動により前記インシュレーションバレルを内側に巻き込んでフラットケーブルに圧着するフラットケーブル用端子圧着金型であって、前記圧着の際に前記インシュレーションバレルに摺接して両側から折り返すように変形させて圧着する一対のバレル摺接部を備え、前記一対のバレル摺接部の間は、所定寸法離間しているところに特徴を有する（手段３）。
手段３の構成によれば、フラットケーブル用端子圧着金型を用いてインシュレーションバレルによりフラットケーブルを圧着した際の、絶縁被覆を突き破ることによる芯線の損傷や、インシュレーションバレル片と絶縁被覆との間に隙間が生じることによる保持力の低下が防止される端子金具付きフラットケーブルを製造することができる。

手段３の構成に加えて、記一対のバレル摺接部の間には、前記フラットケーブルの面に当接する平坦部が形成されているようにしてもよい（手段４）。

本発明によれば、インシュレーションバレルによりフラットケーブルを圧着した際の、芯線の損傷や保持力の低下を防止することができる。

端子金具付きフラットケーブルの斜視図 端子金具付きフラットケーブルの上面図 図２のＡ−Ａ断面図 端子金具の斜視図 端子金具にフラットケーブルの端末部を載置した状態を表す斜視図 インシュレーションバレルの圧着前の状態を表す斜視図 図６の断面図 インシュレーションバレルを圧着した状態を表す斜視図 図８の断面図

＜実施形態＞
以下、本発明を具体化した実施形態の端子金具付きフラットケーブル１０について、図１〜図９を参照して説明する。
本実施形態の端子金具付きフラットケーブル１０は、図１に示すように、フラットケーブル２０の端末部に端子金具３０が圧着接続されてなり、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置（図示せず）の間に配索されるものである。

フラットケーブル２０は、図３に示すように、フラット導体２２が樹脂製の絶縁被覆２３で覆われて構成されている。
フラット導体２２は、複数本の芯線２１を互いに接触状態で並列させることにより全体としてほぼ一定の厚みのフラットな形状とされている。
各芯線２１は、多数の銅合金の金属素線を螺旋状に撚り合わせてなるものが用いられている。

このフラットケーブル２０は、図５に示すように、その端末部において、絶縁被覆２３が剥き取られてフラット導体２２が露出されている。
なお、本実施形態におけるフラットケーブル２０の寸法（絶縁被覆２３含む寸法）は、幅１４．４ｍｍ，高さ３．２ｍｍとなっている。
このような形状のフラットケーブル２０は、送電特性が良く、また、外気に触れる面積が大きいため放熱性が良いことに加えて、フラット形状であることにより折り曲げが容易になるため電線の配索がしやすいという特徴を有する。

端子金具３０は、銅又は銅合金製であり、図４に示すように、いわゆるオープンバレル型であって、相手側端子に接続される端子接続部３１と、端子接続部３１の後方に連なりフラットケーブル２０の端末部において露出させたフラット導体２２をかしめるワイヤバレル３２と、フラットケーブル２０の端末部を絶縁被覆２３の上からかしめるインシュレーションバレル３５と、を有する。

端子接続部３１は、平板状をなし、その中心部には、円形の接続孔３１Ａが貫通形成されている。
ワイヤバレル３２は、端子接続部３１の後方に配され、端子接続部３１に連なる底板３２Ａと、底板３２Ａの両側縁部から立ち上がる一対のかしめ片３３，３３を備えている。

底板３２Ａは、端子接続部３１の後方に連なり、その全体がほぼ平坦な形状となっており、ワイヤバレル３２よりも後方まで延出されることで、インシュレーションバレル３５の底板部３６に連なる。

ワイヤバレル３２は、一対のかしめ片３３，３３を底板３２Ａ側に折り返すように変形させることで露出させたフラット導体２２の部分を圧着する。
かしめ片３３，３３の内面及びこれに連なる底板３２Ａの上面には、セレーション３４が凹設されており、かしめ片３３，３３のかしめ付けの際にフラット導体２２の酸化皮膜が破られるようになっている。

インシュレーションバレル３５は、ワイヤバレル３２の後方に延出された底板３２Ａに連なる底板部３６と、底板部３６の両側縁部から立ち上がる一対のカシメ片３５Ａ，３５Ａとからなる。
底板部３６は、その全体がほぼ平坦な形状であって、フラットケーブル２０の下面（一方の面）の幅方向の全域を当該下面のほぼ全体が当接するように載置可能となっている。

一対のカシメ片３５Ａ，３５Ａは、底板部３６の（フラットケーブル２０の幅方向の）両側に位置し、やや幅方向の外方側に傾斜した姿勢で底板部３６から立ち上げられており、これにより、その先端側ほど一対のインシュレーションバレル３５片間の間隔がわずかに広くなっている。その先端は、外面側が薄肉とされることで先細の形状になっている。
そして、これら一対のカシメ片３５Ａ，３５Ａは、圧着後においては、図３に示すように、底板部３６の上方に連なり湾曲した折り返し部３７，３７と、折り返し部３７，３７の内方に連なりフラットケーブル２０を押さえ付ける一対のバレル片３８，３８とを有する。

折り返し部３７，３７は、半円形状であって、フラットケーブル２０の幅方向の両側に位置してフラットケーブル２０の両側部に沿ってフラットケーブル２０の上面側（他方の面側）に折り返すように屈曲（湾曲）されている。

この折り返し部３７，３７の曲率半径Ｒは、フラットケーブル２０の厚み半分にインシュレーションバレル３５の板厚を加えた寸法となっている。

一対のバレル片３８，３８は、各折り返し部３７，３７の先端側に位置してフラットケーブル２０の上面（他方の）に沿って上面（その面）を押さえ付ける。
各バレル片３８，３８は、それらの先端部間に空隙Ｇを形成するようにフラットケーブル２０に圧着されている。この空隙Ｇは、両バレル片３８，３８の幅寸法を合わせた寸法にほぼ等しくなっている。
そのため、圧着前におけるカシメ片３５Ａ，３５Ａの立ち上がり寸法は、圧着後にバレル片３８，３８間に空隙Ｇが形成される立ち上がり寸法に設定されている。

次に、端子金具３０に電線を圧着するには、図６に示すように、端子圧着用金型として、アンビル４０（本発明の構成である「下型」に相当）とクリンパ５０（上型。本発明の構成である「フラットケーブル用端子圧着金型」に相当）とが用いられる。
アンビル４０は、金属製で略直方体状をなし、圧着の際には、その上面４１に、端子金具３０が載置される。

アンビル４０の上面４１は、平面部４２と、幅方向の端部（縁部）が傾斜状に湾曲してやや高くされた突部４３を有する（図７参照）。
平面部４２に対する突部４３の頂点部の高さは、０．１ｍｍ以上に設定される。
突部４３の上面の傾斜角度（湾曲）は、底板部３６とカシメ片３５Ａとの間の傾斜角度（湾曲）にほぼ等しく設定されている。

クリンパ５０は、金属製であり、略直方体状の部材の内部が、端子金具３０の軸方向において、下方（アンビル４０側）ほど広がる山形状にくり抜かれた山形凹部５１とされている。

山形凹部５１の両側には、一対のバレル片３８，３８に摺接してバレル片３８，３８を両側から折り返すように変形させて圧着する一対のバレル摺接部５２，５２を有する。
バレル摺接部５２は、山形凹部５１の左右においてほぼ真上に立ち上がる起立壁部５３と、起立壁部５３の上方において曲面状に窪む一対の押さえ部５４，５４とからなる。

起立壁部５３と押さえ部５４，５４との間は、インシュレーションバレル３５の折り返し部３７，３７の曲率に対応する曲率で形成されている。

一対の押さえ部５４，５４の間は、所定寸法（バレル片３８，３８間の隙間Ｇに相当する寸法Ｂ）離間しており、この離間した部分に、平坦な形状の平坦部５５が形成されている。
平坦部５５は、一対の押さえ部５４，５４の内方側の下端間を接続するように設けられており、圧着の際には、この平坦部５５がフラットケーブル２０の面に当接する（インシュレーションバレル３５には当接しない非当接部となる）。

（インシュレーションバレル３５の圧着方法）
端子原板に圧着工程が行えるように曲げ加工を施して端子金具３０を成形する。
図６に示すように、フラットケーブル２０の露出した芯線２１の先端部を、曲げ加工を施した端子金具３０に宛がった（載置した）状態で、端子金具３０をアンビル４０上に位置決めし、アンビル４０及び端子金具３０の上方に配されたクリンパ５０を下降させる（相対位置を変える）。

すると、端子金具３０のインシュレーションバレル３５が、クリンパ５０のバレル摺接部５２に摺接してフラットケーブル２０を包み込むような形状に変形していく。
そして、図８に示すように、クリンパ５０が所定位置まで下降すると、一対の押さえ部５４，５４が一対のバレル片３８，３８をフラットケーブル２０側に押さえつけて圧着し、端子金具付きフラットケーブル１０の圧着が終了する。

上記実施形態の構成によれば、以下の効果を奏する。
インシュレーションバレル３５の各バレル片３８，３８はそれらの先端部間に空隙Ｇを形成するようにフラットケーブル２０に圧着されているため、インシュレーションバレル３５によりフラットケーブル２０を圧着した際の、一対のバレル片３８，３８の先端部が絶縁被覆２３を突き破ることによる芯線２１の損傷や、圧着の際に一対のバレル片３８，３８同士が突き当ることによりバレル片３８，３８と絶縁被覆２３との間に隙間が生じて保持力が低下することを防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、各バレル片３８，３８の間の空隙Ｇは、両バレル片３８，３８の幅寸法を合わせた寸法としたが、これに限られず、両バレル片３８，３８の間が接触せず、また、フラットケーブル２０を保持できるバレル片３８の長さを確保できる空隙Ｇであればよい。

（２）上記実施形態では、フラット導体２２を構成する複数本の芯線２１は、金属素線を撚り合わせたより線であるとしたが、これに限られない。例えば、複数本の単芯線を並列に配置してフラット導体とするものでもよい。

１０…端子金具付きフラットケーブル
２０…フラットケーブル
２１…芯線
２２…フラット導体
２３…絶縁被覆
３０…端子金具
３１…端子接続部
３２…ワイヤバレル
３２Ａ…底板
３３…かしめ片
３５…インシュレーションバレル
３５Ａ…カシメ片
３６…底板部
３７…折り返し部
３８…バレル片
４０…アンビル（下型）
５０…クリンパ（フラットケーブル用端子圧着金型）
５２…バレル摺接部
５３…起立壁部
５４…押さえ部
５５…平坦部

Claims (4)

1. 複数本の芯線を互いに接触状態で並列させて絶縁被覆によって覆ったフラットケーブルと、このフラットケーブルの前記芯線に圧着されたワイヤバレル及び前記絶縁被覆に圧着されたインシュレーションバレルを有する端子金具とを備えた端子金具付きフラットケーブルであって、
   前記インシュレーションバレルは、前記ワイヤバレルから連なって前記フラットケーブルの一方の面の幅方向の全域を載置可能な底板部と、その底板部の前記フラットケーブルの幅方向の両側に位置して前記フラットケーブルの両側部に沿って前記フラットケーブルの他方の面側に折り返すように屈曲された折り返し部と、前記各折り返し部の先端側に位置して前記フラットケーブルの前記他方の面に沿ってその面を押さえ付ける一対のバレル片とを備え、前記各バレル片はそれらの先端部間に空隙を形成するように前記フラットケーブルに圧着されていることを特徴とする端子金具付きフラットケーブル。
2. 前記芯線は、複数本の素線を互いに撚り合わせて構成されていることを特徴とする請求項１記載の端子金具付きフラットケーブル。
3. 端子金具が載置される下型との相対移動により前記インシュレーションバレルを内側に巻き込んでフラットケーブルに圧着するフラットケーブル用端子圧着金型であって、
   前記圧着の際に前記インシュレーションバレルに摺接して両側から折り返すように変形させて圧着する一対のバレル摺接部を備え、前記一対のバレル摺接部の間は、所定寸法離間しているフラットケーブル用端子圧着金型。
4. 前記一対のバレル摺接部の間には、前記フラットケーブルの面に当接する平坦部が形成されていることを特徴とする請求項３記載のフラットケーブル用端子圧着金型。

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