JP5682547B2 - 端子金具 - Google Patents

Description

本発明は、複数の素線が合わされた芯線を有する電線に圧着される端子金具に関する。

近年、自動車のワイヤハーネス等の分野においても、軽量化等を目的としてアルミ電線を使用するようになった。アルミ電線は例えば、複数本のアルミ素線を撚り合わせた撚り線からなる芯線を絶縁被覆で覆った構造であって、ハーネス化される場合は一般に、電線の端末に端子金具が接続される。具体的には、アルミ電線の被覆の端末が皮剥ぎされて芯線の端末が露出され、この露出された芯線の端末に対して、端子金具に設けられたワイヤバレル（電線接続部）が圧着され、残った絶縁被覆の端末に、ワイヤバレルの後方に設けられたインシュレーションバレルが圧着されて接続されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。このような端子金具は、導電性のよい金属板をプレス加工することによって形成されている。

特開２００５−５０７３６号公報

しかしながら、上記の端子金具では、ワイヤバレルの先端が撚り線間に押し込まれるものであるため、高圧縮で圧着を行った場合には、芯線切れを生じさせるおそれがある。また、スプリングバック（各ワイヤバレルが上方に開こうとする現象）が生じようとした場合、最も力を受けやすい天板部が上記の金属板１枚分の厚さしかないため、スプリングバックの影響を受けやすいものとなっている。特にアルミ電線を使用した場合、ワイヤバレルにスプリングバックが生じて応力が緩和されると、芯線がワイヤバレルに追従しにくく、芯線とワイヤバレルとの間に隙間が生じ、所望の接触抵抗および圧着強度を得ら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、芯線切れをなくすとともにスプリングバックの影響を受けにくくすることを目的とする。

本明細書によって開示される技術は、複数の素線が合わされた芯線を有する電線に圧着される端子金具であって、芯線が載置される底板部と、底板部に載置される芯線を包むように同底板部に連設されて同芯線に圧着される一対の圧着片と、を備え、各圧着片の先端部には、同圧着片を形成する板材が折り返されて同板材が重ねられた重合部がそれぞれ形成されており、各圧着片が芯線に圧着されると、各重合部が各素線間に入り込まないで互いに当接する構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、圧着片の先端部に重合部が形成されているため、重合部を形成しない場合よりも圧着片の先端部の厚みが大きくなっている。そのため、芯線を所定の圧縮率で圧縮する際に、重合部を形成しない場合に比べて変形しにくくなっている。これにより、圧着片のスプリングバックを抑制して、圧着当初の接触抵抗および圧着強度を維持することができる。また、各重合部が各素線間に入り込まないで互いに当接するから、芯線切れを生じさせないで圧着接続することができる。

本明細書によって開示される技術の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
一方の重合部の折り返し部には、他方の重合部に対して面で接触する一側突当面が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、一側突当面と他方の重合部とを面接触させることで各圧着片の開きを規制できるため、スプリングバックの影響をより少なくできる。

他方の重合部の折り返し部には、一側突当面に対して面で接触する他側突当面が形成されている構成としてもよい。また、一側突当面と他側突当面は、互いに密着している構成としてもよい。
このような構成によると、一側突当面と他側突当面とを面接触させることで各圧着片の開きを規制できるため、スプリングバックの影響をさらに少なくできる。

重合部を構成する各板材は、互いに密着している構成としてもよい。
このような構成によると、重合部を構成する各板材間に素線が入り込む余地がないため、芯線切れを防止できる。

重合部は、板材が芯線側に折り返されている構成としてもよい。
このような構成によると、重合部を芯線に密着させることができるため、接触抵抗をより下げることができる。

各重合部は、芯線の周方向に延びて同芯線の最外面に当接する内接面を有し、芯線の最外面のうち内接面と接する被当接面は、各圧着片の圧着方向に関して被当接面に連なる隣接面と面一あるいはこの隣接面よりも外方に配されている構成としてもよい。
このような構成によると、芯線の被当接面が各圧着片の圧着方向に関して芯線の隣接面と面一あるいはこの隣接面よりも外方に配されるため、各重合部が各芯線間に入り込むことはない。

各圧着片の先端部における板材と当接する側には、叩かれることで丸みを帯びた弧状面が形成されており、この弧状面に板材を密着させるようにして重合部が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、各圧着片の先端部に形成された弧状面に板材が密着して重合部が形成されているため、各圧着片の先端部が各芯線間に入り込むことはない。

重合部は、板材が芯線とは反対側に折り返されている構成としてもよい。
このような構成によると、重合部が撚り線間に入り込む余地がないため、芯線切れをよりなくすことができる。

本発明によれば、芯線切れをなくすとともにスプリングバックの影響を受けにくくすることができる。

実施形態１における端子金具を示す斜視図 端子金具の母材となる金属材のうちワイヤバレルに相当する部分を示す断面図 図２の状態から各バレル片の先端部における上側角部を叩くことで丸みを帯びた当接局面を形成した状態を示す断面図 図３の状態から各バレル片の先端部を折り返すことで重合部を形成した状態を示す断面図 図４の状態から各バレル片を略Ｕ字状に折り曲げることによりワイヤバレルを形成した状態を示す断面図 図５の状態からワイヤバレルを芯線に圧着した状態を示す断面図 実施形態２におけるワイヤバレルを芯線に圧着した状態を示す断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６の図面を参照しながら説明する。本実施形態では、図１に示すように、アルミ電線（図示せず）の端末に接続される雌端子金具２０を例示している。アルミ電線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線１１を複数本撚り合わされた撚り線によって芯線１２を形成し、この芯線１２が合成樹脂製の絶縁被覆（図示せず）によって覆われた構造となっている。

雌端子金具２０は、銅合金等からなる導電性に優れた金属板をプレス加工することで形成され、相手の雄端子金具（図示せず）と電気的に接続される略角筒形をなす端子接続部２１の後方に、ワイヤバレル２５とインシュレーションバレル２６とが設けられた構造である。

端子接続部２１の内部には、底板部２２の前縁から折り返されるようにして弾性接触片２３が設けられており、同端子接続部２１に対して上記した相手の雄端子金具のタブが前方から挿入され、弾性接触片２３と弾性的に接触することにより、雄端子金具と雌端子金具２０とが電気的に接続されるようになっている。

ワイヤバレル２５は、オープンバレル形式であって、左右一対の幅広のバレル片２５Ｌ，２５Ｒが、底板部２２の左右の側縁から互いに対向するようにして立ち上がる形態で同底板部２２に連設されている。ワイヤバレル２５は、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒを上下方向から圧着することで上記したアルミ電線の芯線１２の端末にかしめ圧着されるものであって、例えば、図６に示すように、両バレル片２５Ｌ，２５Ｒがそれぞれの折り返し部同士を突き当てつつ、芯線１２の端末の全周を包むように扁平形状をなして芯線１２に圧着されるようになっている。

インシュレーションバレル２６は、同じくオープンバレル形式であって、ワイヤバレル２５側のバレル片２５Ｌ，２５Ｒよりも幅狭で背が高い左右一対のバレル片２６Ｌ，２６Ｒが、同じく底板部２２の左右の側縁から互いに対向するようにして立ち上がる形態で同底板部２２に連設されている。インシュレーションバレル２６は、各バレル片２６Ｌ，２６Ｒを上下方向から圧着することで上記したアルミ電線の絶縁被覆の端末にかしめ圧着されるものであって、例えば、両バレル片２６Ｌ，２６Ｒがそれぞれの突出端を重ね合わせつつ、絶縁被覆の端末の外周を左右両側から抱き込むようにして、いわゆるオーバラップ型にかしめられるようになっている。

さて、ワイヤバレル２５の各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの先端部には、重合部２４Ｌ，２４Ｒがそれぞれ形成されている。この重合部２４Ｌ，２４Ｒは、バレル片２５Ｌ，２５Ｒを形成する金属板が密着曲げにより折り返されて同金属板が複数重ねられたものである。本実施形態の重合部２４Ｌ，２４Ｒは、２枚の金属板が重ねられたものである。また、本実施形態の重合部２４Ｌ，２４Ｒは、金属板を芯線１２側に折り返すことで形成されている。

各重合部２４Ｌ，２４Ｒを構成する上下の各金属板は、互いに密着している。各金属板同士の合わせ面は、芯線１２の軸心を上下方向に通る軸線に対して直交する配置とされている。各重合部２４Ｌ，２４Ｒは、芯線１２の周方向に延びて芯線１２の最外面に当接する内接面３０を有している。一方、芯線１２の最外面は、内接面３０と接する被当接面３１と、この被当接面３１に隣接する隣接面３２とを備えて構成されている。被当接面３１は、隣接面３２よりも上方に配されている。これにより、重合部２４Ｌ，２４Ｒは、圧着により各素線１１間に入り込まないで互いに当接するとともに、芯線１２に密着するようになっている。

また、各バレル片２６Ｌ，２６Ｒの下側の金属板の先端部には、上側の角部が叩かれることで丸みを帯びた弧状面３３が形成されている。この弧状面３３は、各バレル片２６Ｌ，２６Ｒの上側の金属板の下面に密着している。したがって、各バレル片２６Ｌ，２６Ｒの先端部が圧着により各素線１１間に入り込むことはない。

左側の重合部２４Ｌの折り返し部には、平坦な一側突当面２７Ｌが形成されており、右側の重合部２４Ｒの折り返し部には、平坦な他側突当面２７Ｒが形成されている。各突当面２７Ｌ，２７Ｒは、圧着時に各重合部２４Ｌ，２４Ｒの折り返し部が左右両側から強く押し当てられることで密着状態となって平坦化されたものである。各突当面２７Ｌ，２７Ｒは、芯線１２の軸心を上下方向に通る軸線に沿って配されている。また、各突当面２７Ｌ，２７Ｒは、互いに面で接触するようになっており、その接触面の上下寸法は、ほぼ金属板１枚分の板厚と等しくなっている。

各重合部２４Ｌ，２４Ｒは、金属板２枚分の厚さを有しているため、その剛性が高くなっており、変形しにくくなっている。これによって、ワイヤバレル２５のスプリングバックを防ぐことができる。さらに、ワイヤバレル２５にスプリングバックが生じようとした場合、各突当面２７Ｌ，２７Ｒが互いに面接触することで、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒが上方へ開くことが規制されるため、これによっても、ワイヤバレル２５のスプリングバックを防ぐことができる。この結果、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒと芯線１２との間に隙間が形成されることはなく、圧着当初の接触抵抗および圧着強度を維持することができる。

続いて、雌端子金具２０のワイヤバレル２５の製造工程および圧着工程を図２ないし図６の図面を参照しながら簡単に説明する。図２は、展開状態におけるワイヤバレル２５を示した断面図であって、雌端子金具２０の母材となる金属板を所定の形状に打ち抜いたものである。図３は、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの先端における上側角部を叩くことで弧状面３３を形成した状態を示す断面図である。

次に、図４に示すように、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの先端部を折り返すことで各重合部２４Ｌ，２４Ｒを形成する。次に、図５に示すように、底板部２２を略Ｕ字状に折り曲げることにより各バレル片２５Ｌ，２５Ｒを対向状態で立ち上げる。この結果、図１に示すワイヤバレル２５が形成され、雌端子金具２０が完成する。

この後、ワイヤバレル２５の底板部２２に芯線１２を載置し、その芯線１２を包むように各バレル片２５Ｌ，２５Ｒをかしめて圧着する。このとき、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの各重合部２４Ｌ，２４Ｒが各素線１１間に入り込むことはなく、芯線１２切れを生じさせることはない。

詳細に説明すると、各重合部２４Ｌ，２４Ｒの折り返し部が左右両側から押し当てられて各突当面２７Ｌ，２７Ｒが形成されると同時に、各重合部２４Ｌ，２４Ｒは上下両側からも押し込まれる。したがって、各突当面２７Ｌ，２７Ｒは互いに面接触状態で密着し、各重合部２４Ｌ，２４Ｒが芯線１２に対して密着することになる。同時に、各重合部２４Ｌ，２４Ｒを構成する上下の各金属板も互いに密着し、各弧状面３３，３３に対して上側の金属板の下面が密着することになる。この結果、各重合部２４Ｌ，２４Ｒの各内接面３０，３０は、平坦面として形成される。芯線１２は、各内接面３０，３０よりも下方においてかしめられるため、各重合部２４Ｌ，２４Ｒが芯線１２の内部に入り込むことはない。

ここで、ワイヤバレル２５にスプリングバックを生じさせる開き方向の力が作用した場合、各重合部２４Ｌ，２４Ｒが変形しにくくなっているため、開き方向の力に対抗することができる。また、各重合部２４Ｌ，２４Ｒの各突当面２７Ｌ，２７Ｒが互いに面接触しているため、開き方向の力により各突当面２７Ｌ，２７Ｒがより強く当たり合って踏ん張るように作用する。したがって、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの開きは規制され、実際にスプリングバックが生じることはない。

以上のように本実施形態では、各バレル片２５Ｌ，２５Ｒの先端部に各重合部２４Ｌ，２４Ｒを形成してその変形を防ぐようにしたから、芯線１２切れをなくすとともにスプリングバックを防ぐことができる。また、各突当面２７Ｌ，２７Ｒが面接触するようにしたから、スプリングバックをより効率良く防ぐことができる。また、板材を芯線１２側に折り返すことで各重合部２４Ｌ，２４Ｒを形成したから、各重合部２４Ｌ，２４Ｒと芯線１２とを密着させることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の参考例としての実施形態２を図７の図面を参照しながら説明する。本実施形態の雌端子金具は、実施形態１のワイヤバレル２５の構成を変更したものであって、他の構成については実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。すなわち、本実施形態のワイヤバレル２８では、各バレル片２８Ｌ，２８Ｒの先端部に、金属板を芯線１２とは反対側（上方）に折り返すことで形成した重合部２９Ｌ，２９Ｒが備えられている。また、各バレル片２８Ｌ，２８Ｒの先端部には、上下一対の角部が残された状態となっており、実施形態１の弧状面３３は形成されていない。各重合部２９Ｌ，２９Ｒによると、各バレル片２８Ｌ，２８Ｒが素線１１間に入り込む余地はなく、芯線１２切れを確実に規制できる。

＜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。

（４）上記実施形態ではアルミ電線を例示しているものの、本発明によると、銅合金等からなる芯線を有する銅電線に適用してもよい。また、上記実施形態では雌端子金具を例示しているものの、本発明によると、タブを有する雄端子金具に適用してもよい。また、上記実施形態では撚り線を例示しているものの、本発明によると、各素線を撚り合わせていないストレート形状の芯線に適用してもよい。

１１…素線
１２…芯線
２０…雌端子金具
２２…底板部
２４Ｌ，２４Ｒ…重合部
２５…ワイヤバレル
２５Ｌ、２５Ｒ…バレル片（圧着片）
２７Ｌ…一側突当面
２７Ｒ…他側突当面
２８…ワイヤバレル
２８Ｌ，２８Ｒ…バレル片（圧着片）
２９Ｌ，２９Ｒ…重合部
３０…内接面
３１…被当接面
３２…隣接面

Claims (2)

1. 複数の素線が合わされた芯線を有する電線に圧着される端子金具であって、
   前記芯線が載置される底板部と、
   前記底板部に載置される前記芯線を包むように同底板部に連設されて同芯線に圧着される一対の圧着片と、を備え、
   各圧着片の先端部には、同圧着片を形成する板材が折り返されて同板材が重ねられた重合部がそれぞれ形成され、
   一方の前記重合部の折り返し部には、他方の前記重合部に対して面で接触する一側突当面が形成され、
   他方の前記重合部の折り返し部には、前記一側突当面に対して面で接触する他側突当面が形成され、
   前記一側突当面と前記他側突当面は、互いに密着し、
   前記重合部を構成する各板材は、互いに密着し、
   前記重合部は、前記板材が前記芯線側に折り返されたものであり、
   前記各重合部は、前記芯線の周方向に延びて同芯線の最外面に当接する内接面を有し、前記芯線の最外面のうち前記内接面と接する被当接面は、前記各圧着片の圧着方向に関して前記被当接面に連なる隣接面と面一あるいはこの隣接面よりも外方に配されていることにより、前記各重合部は、圧着によって前記各素線間に入り込まないで互いに当接するとともに、前記芯線に密着する端子金具。
2. 前記各圧着片の先端部における前記板材と当接する側には、叩かれることで丸みを帯びた弧状面が形成されており、この弧状面に前記板材を密着させるようにして前記重合部が形成されている請求項１に記載の端子金具。

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