JP5854300B2

JP5854300B2 - 端子金具

Info

Publication number: JP5854300B2
Application number: JP2014551922A
Authority: JP
Inventors: 翔平三井; 将仁松浦
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: US9509064B2; JPWO2014091820A1; CN104838541A; US20160006137A1; CN104838541B; WO2014091820A1

Description

本発明は、電線の端末に接続される端子金具に関する。

端子金具は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、例えば雌端子の一般的な構造を、比較例を示す図７を参照して説明すると、相手の雄端子と接続される角筒形の本体部１が前端側に、被覆電線Ｗの端末にかしめ圧着されるオープンバレル式のワイヤバレル２とインシュレーションバレル３とが後端側に設けられるとともに、本体部１の後端とワイヤバレル２の前端との間が、底板５の両側縁から側板６を立ち上げた略Ｕ字形をなす首部４で連結された構造となっている。そして、被覆電線Ｗの端末に接続するに当たっては、芯線Ｗａの端末にワイヤバレル２が、絶縁被覆Ｗｂの端末にインシュレーションバレル３がそれぞれかしめ圧着されるようになっている。

ここで、特にワイヤバレル２の前後両端では、外側にラッパ状に開いたべルマウス２Ａが併せて形成されて、バレル片のエッジによる芯線Ｗａの切れを防止している。また、連結部である首部４は、ワイヤバレル２を破断等することなく正規形状にかしめ圧着することを担保した上で本体部１と連結できるように、上記した略Ｕ字形に形成されている。このような雌端子は、下記特許文献１に記載されている。

特開２００５−３０２５６０号公報

（発明が解決しようとする課題）
ところで近年、端子金具の小型化が進む傾向にあり、そのための一手段として、母材である金属板の薄板化が採用されている。しかるに薄板化されると、上記した雌端子では、特に首部４が略Ｕ字形といった一面が開口した形状であるために、外力が加わった際に折れ等の変形を招きやすく、すなわち強度不足が懸念され、その対策が切望されていた。
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、その目的は、僅かな設計変更を伴うのみで首部の強度アップを実現した端子金具を提供するところにある。

（課題を解決するための手段）
本発明は、角筒形の本体部と、底板の両側縁から突出して設けられた両バレル片の突出縁が突き合った形態で電線の端末に圧着される圧着部とが、底板の両側縁から側板を立ち上げた略Ｕ字形をなす首部で連結され、かつ前記圧着部の前端にベルマウスが設けられた端子金具であって、前記ベルマウスは、側面視において前記バレル片の上縁が後端から前端に向けて次第に高さが大きくなるテーパ状に形成されており、前記首部は、前記側板の上縁が同側板と面一に上方に延ばされることにより、側面視において前記ベルマウスよりも緩やかなテーパ状で、かつ前記ベルマウスの頂点から続いて同頂点以上の高さ位置に位置するように形成され、平面視において全域が開口した方形状をなしているところに特徴を有する。

上記構成によれば、首部の側板の上縁の起点を高くして上縁全体の高さ位置を上げたことにより側板の高さ方向の面積が増え、それだけ曲げ剛性に優れたものとなる。また、側板の上縁はベルマウスの頂点から段差等なく連続して形成されているから応力集中する箇所がない。結果、首部の折れ等の変形に抗した強度アップが図られる。
また、首部の側板の上縁を高くした形状を得るに当たっては、母材である金属板から当該端子金具の展開形状を切断するプレス機の金型において、首部を構成する展開部の幅が所定量広くなるように設計変更するだけで対応できる。さらに、首部の側板の面積が増えた部分は、母材の金属板において元々展開形状の切断後に破棄される部分で賄えるから、材料費の増加を招くおそれがない。結果、安価に対応できる。

また、前記首部の前記側板の上縁が後端から前端に向けて次第に高さが大きくなるテーパ状に形成されている構成としてもよい。
この構成によれば、側板の上縁の途中に応力集中する箇所ができることが回避され、首部の折れ等がより確実に防止できる。

（発明の効果）
本発明の端子金具によれば、僅かな設計変更を伴うのみで首部の強度アップを実現することができる。

本発明の一実施形態に係る雌端子の展開図図１のII部の拡大図雌端子の平面図被覆電線の接続動作を示す側面図被覆電線の端末に接続された状態の雌端子の平面図同側面図比較例に係る雌端子の側面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図６によって説明する。
本実施形態の雌端子Ｆは、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって形成され、図１に示すような展開形状に切断されたのち、キャリアＣを介して間欠的に搬送される間に、打圧工程や曲げ工程が複数回に亘って行われることにより、図３及び図４に示すような形状に形成される。
雌端子Ｆは、後記するように、被覆電線Ｗとの圧着工程と同時にキャリアＣから切断されて、図５及び図６に示す最終形状となり、図示しないハウジングのキャビティ内に抜け止めされて収容されるようになっている。

雌端子Ｆの構造を改めて説明する。雌端子Ｆは、図３及び図４に示すように、全体として前後方向に細長い形状をなし、前端側には、図示しない相手の雄端子のタブが挿入接続される本体部１０が形成される一方と、後端側には、被覆電線Ｗの端末に圧着される圧着部２０が形成され、本体部１０の後端と圧着部２０の前端との間が、首部３０で接続された形状となっている。

本体部１０は、前後面に開口した角筒形に形成され、同本体部１０の内部には、底板１１の前縁から延出形成された舌片が折り返されることで、相手の雄端子のタブと弾性的に接触される弾性接触片１２が収容されている。本体部１０の天板１３には、ハウジングのキャビティ内に設けられたランスが係止するランス係止部１４が形成されているとともに、本体部１０の天井側の後縁には、二重係止用のリテーナが係止可能となっている。

圧着部２０は、被覆電線Ｗにおける露出された芯線Ｗａの端末にかしめ圧着されるワイヤバレル２１と、絶縁被覆Ｗｂの端末にかしめ圧着されるインシュレーションバレル２２とが、前後に間隔を開けて配されている。ワイヤバレル２１の方がインシュレーションバレル２２よりも、前後方向の長さが大きく取られている。

ワイヤバレル２１は、本体部１０と共通の底板１１の左右の側縁から一対の背の低いバレル片２１Ａが、やや上開きの形態で立ち上がり形成されている。ワイヤバレル２１の内面の全面には、セレーション２４が形成されている。
インシュレーションバレル２２は、同じく底板１１の左右の側縁から一対の背の高いバレル片２２Ａが、同じくやや上開きの形態で立ち上がり形成されている。

被覆電線Ｗの端末に雌端子Ｆを接続するに当たっては、図４に示すように、芯線Ｗａの端末がワイヤバレル２１の底板１１に、絶縁被覆Ｗｂの端末がインシュレーションバレル２２の底板１１に載せられた形態で圧着機にセットされ、両バレル２１，２２がアンビルとクリンパとの間で挟圧されることにより、いわゆるかしめ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２２は、両バレル片２２Ａで絶縁被覆Ｗｂの端末にかしめ圧着される。
一方のワイヤバレル２１は、両バレル片２１Ａの突出縁が突き合った形態で芯線Ｗａの外周に食い込むように略ハート形をなして、芯線Ｗａの端末にかしめ圧着される。ここで、バレル片２１Ａの側縁のエッジにより芯線Ｗａの切れが生じることを防ぐために、ワイヤバレル２１の前後両端では、外側に向けてラッパ状に拡がったべルマウス２５が形成されるようになっている。

このワイヤバレル２１の前端と上記した本体部１０の後端とが、首部３０によって連結されている。同首部３０は、同じく本体部１０と共通の底板１１の左右の側縁から一対の側板３１を立ち上げた略Ｕ字形をなすように形成されており、バレル２１，２２のかしめ圧着後の最終形状では、本体部１０とワイヤバレル２１と同幅で、左右の側板３１は互いに平行に立ち上がった形状となる。ワイヤバレル２１がこのように略Ｕ字形をなす形状とされているのは、ワイヤバレル２１を破断等することなく正規形状にかしめ圧着することを担保した上で、本体部１０と連結できるようにするためである。

さて、この実施形態では、首部３０における左右の側板３１の上縁３２の高さ位置に改良が加えられている。
従来一般的には、図７の比較例に示すように、首部４の側板６の上縁７は、圧着された後のワイヤバレル２の上面よりも少し高い位置、言い換えると、前側のべルマウス２Ａの頂点よりも少し低い位置を起点（後端）として、前方に向けて上り勾配で延び、前端が、本体部１の左右の側板１Ａの後縁における中央高さ位置より少し上の所定の連結位置に達している。

それに対して本実施形態では、首部３０の側板３１の上縁３２は、図６に示すように、べルマウス２５の頂点２５Ａを起点（後端）として、前端が、前方に向けて上記比較例よりも少し緩やかな上り勾配で延び、本体部１０の左右の側板１５の後縁における中央高さ位置より少し上の所定の連結位置１６（上記比較例と同じ）に達している。なお、側板３１の上縁３２の前端部は、曲線状となって本体部１０の側板１５の後縁に繋がっている。

より詳細には、本実施形態の首部３０の側板３１における上縁３２の後端の高さ寸法Ｈが、比較例の側板６における上縁７の後端の高さ寸法Ｈｏ（図７参照）よりもΔｈだけ大きく、そこから前端に達するまでの間も、差は次第に小さくなるものの、本実施形態の側板３１の上縁３２の方が、比較例の側板６の上縁７よりも常に高い位置にある。

展開形状を見ると、図２に示すように、首部３０を構成する展開部は、本体部１０の展開部の後縁からワイヤバレル２１の展開部の前縁に向けて、後方に向けて次第に幅狭となった短寸の帯状に形成される。ここで、比較例のものでは、同図の鎖線に示すように、首部４の展開部における左右の側縁（側板６の上縁７に相当）の後部側が比較的急激に幅狭となるのに対して、本実施形態の首部３０の展開部では、同図の実線に示すように、左右の側縁（側板３１の上縁３２に相当）の後部側が比較的緩やかに幅狭となっており、その結果、展開部の左右の側縁部（側板３１の上縁部）が、比較例と比べて面積Ｓ増加することになる。

以上のように本実施形態の雌端子Ｆでは、首部３０の側板３１の上縁３２が、ワイヤバレル２１の前端に形成されたべルマウス２５の頂点２５Ａを起点とし、上り勾配で延びて本体部１０に達するように形成されている。すなわち、側板３１の上縁３２の起点を高くして上縁３２全体の高さ位置を上げたことによって側板３１の高さ方向の面積が増え、それだけ曲げ剛性に優れたものとなる。また、側板３１の上縁はべルマウス２５の頂点２５Ａから段差等なく連続して形成されているから応力集中する箇所がない。結果、首部３０の折れ等に抗した強度アップが図られる。

首部３０の側板３１の上縁３２を高くした形状を得るに当たっては、母材である金属板から図１及び図２に示す当該雌端子Ｆの展開形状を切断するプレス機の金型において、首部３０を構成する展開部の幅が所定量広くなるように設計変更するだけで対応できる。
さらに、側板３１の面積が増えた部分は、母材の金属板において元々展開形状の切断後に破棄される部分で賄えるから、材料費の増加も招くおそれがない。

首部３０において、側板３１の上縁３２を高く設定するほど曲げ剛性は高くなるといえる。一方、本実施形態の雌端子Ｆでは、本体部１０における天井側の後縁にリテーナを係止して二重係止するようになっているから、同リテーナを逃がすために特に前端側での上縁３２の高さ位置には自ずから制限がある。
本実施形態では、首部３０の側板３１の上縁３２の前端をリテーナと干渉しない最大の高さ位置に設定した上で、側板３１の上縁３２を起点（後端）から前端に向けて上り勾配のテーパ状に形成している。上縁３２をテーパ状としたことで、上縁３２の途中位置で応力集中することが避けられる。すなわち、リテーナの係止機能を担保した上で、首部３０の折れ等に抗した強度を極力高めることができる。

また、当該雌端子Ｆがハウジングのキャビティに収容された状態で被覆電線Ｗが引っ張られ、リテーナが本体部１０に係止して抜け止めされた場合は、雌端子Ｆの首部３０に引張応力が作用する。ここで、本実施形態では首部３０の側板３１の上縁３２が、比較例と比べて緩やかな勾配のテーパ状に形成されているから、首部３０における前後方向に沿った応力変化が比較例と比べて小さくなる。結果、首部３０に対する引張強度も併せて向上させることができる。

なお、この種の雌端子を適用した防水コネクタの一例として、一括防水形式の防水コネクタが知られている。このものは、雌端子が挿入される複数のキャビティが整列して形成されたハウジングの後面に、各キャビティに対応して電線を緊密に挿通可能な挿通孔が形成された一括ゴム栓が当てられて、リアホルダで押さえられた構造となっている。そして、電線の端末に接続された各雌端子は、一括ゴム栓の対応する挿通孔を弾性的に広げつつ押し込まれてキャビティ内に挿入され、雌端子が挿通孔を抜けてキャビティ内に正規挿入される間に、復元弾力により挿通孔が縮径されて電線の外周に密着され、もって各キャビティの後面側が一斉にシールされるようになっている。

ここで、比較例として図７に示された雌端子１では、ベルマウス２Ａ特に前側のべルマウス２Ａを形成しつつワイヤバレル２がかしめられた場合に、芯線Ｗａの先端が跳ね上がり、跳ね上がり量が大きいと、芯線Ｗａの先端は、斜め上方を向いた姿勢で首部４の側板６の上縁を越えて突出するおそれがある。
一方、雌端子１が一括ゴム栓の挿通孔に押し込まれる場合の事象をより詳しく見ると、まず雌端子１の角筒形をなす本体部（符号なし）がその前端側から挿通孔を広げつつ押し込まれ、同本体部の後縁が挿通孔の後縁よりも前側に進むのにしたがって、挿通孔は後縁側から復元弾力で次第に縮径し、引き続き首部４からワイヤバレル２が挿通されることになる。
ここで上記のように、芯線Ｗａの先端が、首部４の側板６の上縁を越えて突出していると、本体部の後縁が通過することで縮径された挿通孔の後端における孔縁部、特に上側の後縁部に、芯線Ｗａの跳ね上がった先端が突き刺さる等で傷を付けることが懸念される。

それに対して本実施形態の雌端子Ｆでは、図６に示すように、首部３０の側板３１の上縁３２を高くした形状としたから、ワイヤバレル２１がかしめられることに伴い芯線Ｗａの先端が跳ね上がったとしても、芯線Ｗａ先端は、首部３０の側板３１の上縁３２よりも下方に留まる。
そのため上記のように、雌端子Ｆが一括ゴム栓の挿通孔に押し込まれて、本体部１０の後縁が通過することに伴い挿通孔の後縁が縮径する場合に、首部３０の側板３１の上縁３２に当たることで縮径量が制限され、芯線Ｗａの跳ね上がった先端と干渉することが避けられる。すなわち、挿通孔の後端の孔縁部が傷付けられることが未然に防止される。

＜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）圧着部として、電線の芯線をかしめ圧着するワイヤバレルのみを設けたものであってもよい。
（２）ワイヤバレルは、予め筒状に閉じたクローズドバレルであってもよい。
（３）本発明は、上記実施形態に例示した雌端子に限らず、雄端子にも同様に適用することができる。

Ｆ…雌端子（端子金具）
Ｗ…被覆電線
Ｗａ…芯線（電線）
１０…本体部
１１…底板
２１…ワイヤバレル（圧着部）
２１Ａ…バレル片
２５…べルマウス
２５Ａ…頂点
３０…首部
３１…側板
３２…上縁

Claims

角筒形の本体部と、底板の両側縁から突出して設けられた両バレル片の突出縁が突き合った形態で電線の端末に圧着される圧着部とが、底板の両側縁から側板を立ち上げた略Ｕ字形をなす首部で連結され、かつ前記圧着部の前端にベルマウスが設けられた端子金具であって、
前記ベルマウスは、側面視において前記バレル片の上縁が後端から前端に向けて次第に高さが大きくなるテーパ状に形成されており、
前記首部は、前記側板の上縁が同側板と面一に上方に延ばされることにより、側面視において前記ベルマウスよりも緩やかなテーパ状で、かつ前記ベルマウスの頂点から続いて同頂点以上の高さ位置に位置するように形成され、平面視において全域が開口した方形状をなしていることを特徴とする端子金具。
前記首部の前記側板の上縁が後端から前端に向けて次第に高さが大きくなるテーパ状に形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。