JP5894595B2 - 編組線の端末処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、編組線の端末を内側環状体と外側環状体との間に挟み込んで、外側環状体を内側に向かって加締める編組線の端末処理方法に関するものである。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１１年６月３０日に日本国に出願された特願２０１１−１４５７９２号に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。

シールドシェルの端部を編組チューブで覆い、当該編組チューブにおけるシールドシェルとの重複部分の外周を、リング部材で加締める技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−１０３１７７号公報

上記の技術において、シールドシェル、編組チューブ、及びリング部材はいずれも単なる筒形状であるため、リング部材を加締めると当該リング部材に余長が発生する。この余長によってリング部材の外周が部分的に突出してしまうので、編組線の端末構造の小型化を十分に図ることができないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、編組線の端末構造の小型化を図ることが可能な編組線の端末処理方法を提供することである。

［１］本発明に係る編組線の端末処理方法は、編組線の端末を内側環状体と外側環状体との間に挟み込む第１の工程と、前記外側環状体を内側に向かって加締める第２の工程と、前記編組線に電線を挿入する第３の工程と、を備えた編組線の端末処理方法であって、前記内側環状体は、無端の環状形状を有すると共に、前記内側環状体の軸方向に沿った少なくとも一つの第１の溝を前記第１の工程よりも前に予め有し、前記第２の工程は、前記外側環状体を、前記内側環状体の前記第１の溝に沿って凹ませることを含んでおり、前記内側環状体と前記電線とが非密着状態であることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記内側環状体は、前記内側環状体の周方向に沿った第２の溝を有し、前記第２の工程は、前記外側環状体を、前記内側環状体の前記第２の溝に沿って凹ませることを含んでもよい。

［３］上記発明において、前記内側環状体は、複数の前記第１の溝の間に配置された突出部を有し、前記突出部は、相互に隣り合う前記第１の溝の間に延在する平面に設けられ、前記平面に対して相対的に外側に向かって突出しており、前記第２の工程は、前記突出部を前記編組線と接触させることを含んでもよい。

本発明によれば、外側環状体が内側環状体の第１の溝に沿って凹んでいるので、編組線の端末構造の小型化を図ることができる。

図１（ａ）は、本発明の実施形態におけるコネクタの正面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態におけるコネクタの平面図であり、図１（ｃ）は、本発明の実施形態におけるコネクタの側面図である。 図２は、本発明の実施形態におけるコネクタの分解斜視図である。 図３は、図１（ｃ）のIII部の拡大断面図である。 図４は、本発明の実施形態におけるインナフェルールを示す斜視図である。 図５（ａ）は、本発明の実施形態におけるインナフェルールの正面図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施形態におけるインナフェルールの平面図であり、図５（ｃ）は、本発明の実施形態におけるインナフェルールの側面図である。 図６（ａ）〜図６（ｇ）は、本発明の実施形態におけるコネクタの組立手順を示す図である。 図７（ａ）は、本発明の実施形態における加締め前の編組線の端末構造を示す断面図であり、図７（ｂ）は、本発明の実施形態における加締め後の編組線の端末構造を示す断面図である。 図８（ａ）は、本発明の他の実施形態における編組線の端末構造を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のVIIIB-VIIIB線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）〜図１（ｃ）は本実施形態におけるコネクタを示す図、図２は本実施形態におけるコネクタの分解斜視図、図３は図１（ｃ）のIII部の拡大断面図、図４及び図５（ａ）〜図５（ｃ）は本実施形態におけるインナフェルールを示す図である。

本実施形態におけるコネクタ１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等の走行駆動源に電動モータを含む車輌において、電動モータとインバータとの間で大容量の電力を伝達する電力ケーブルのコネクタである。

具体的には、このコネクタ１０は、インバータに電気的に接続された交流用電力ケーブル４０の端部に取り付けられたメスコネクタである。なお、本実施形態における交流用電力ケーブル４０は、三相交流電力（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）用の３本の電線４１と、当該３本の電線４１を囲繞する編組線４２と、から構成されている。

なお、上述のコネクタ１０を、メスコネクタに代えてオスコネクタとして構成してもよいし、インバータとバッテリの間を接続する電力ケーブルのコネクタとして用いてもよい。

以下において、コネクタが嵌合する方向を「嵌合方向」と称し、コネクタを取り外す方向を「解除方向」と称する。

このコネクタ１０は、図１（ａ）〜図１（ｃ）及び図２に示すように、３つの端子２０と、ハウジング３０と、を備えている。

端子２０は、例えば銅又は銅合金から構成されたメス端子であり、図２に示すように、その先端側に略箱形状の受容部２１を有すると共に、その後端にバレル部２２を有している。

図３に示すように、端子２０の受容部２１内には、弓状に屈曲した板バネ２１１が設けられている。この受容部２１には、相手方のオスコネクタのオス端子５１が挿入可能となっており、受容部２１内に挿入されたオス端子５１は、板バネ２１１によって箱状の受容部２１の内壁面に押し付けられる。このため、オス端子５１は、板バネ２１１によって押し付けられながら受容部２１内に挿入される。この押付によってオス端子５１と受容部２１とが相互にワイピングされて、メス端子２０とオス端子５１とが電気的に接続される。

図２に示すように、メス端子２０のバレル部２２には、電力ケーブル４０の電線４１の中心導体が圧着されている。なお、この電線４１は、中心導体の外周を被覆する絶縁層４１１を有しているが、バレル部３２と圧着される端部では、この絶縁層４１１が剥がされて中心導体が露出している。

この電線４１は、環状のワイヤシール２３にそれぞれ挿入されている。また、電線４１においてワイヤシール２３の近傍にはストレインリリーフ２４が取り付けられており、ワイヤシール２３の抜け止めが図られている。なお、ワイヤシール２３は、例えば、シリコーンゴムから構成されている。また、ストレインリリーフ２４は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から構成されている。

ハウジング３０は、図１（ａ）〜図１（ｃ）及び図２に示すように、収容部３１と、筒部３２と、外壁部３３と、凸部３４と、を有しており、例えば、樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料によって一体的に形成されている。

収容部３１には、端子２０をそれぞれ収容する３つの収容穴３１１が実質的に平行に形成されている。それぞれの収容穴３１１は解除方向側で開口しており、当該開口を介して端子２０が収容穴３１１内に受容部２１側から挿入されている。この収容穴３１１には、端子２０と共にワイヤシール２３が圧入されており、このワイヤシール２３が端子２０とハウジング３０との間をシールしている。

図３に示すように、収容穴３１１の底部には露出孔３１２が形成されており、収容穴３１１内に収容されている端子２０に対して、この露出孔３１２を介してオス端子５１が接近可能となっている。

この収容部３１は、筒部３２内に突出しており、収容部３１と筒部３２との間に嵌合溝３２１が形成されている。この嵌合溝３２１にオスコネクタのハウジング（不図示）が入り込むと共に、収容部３１がオスコネクタのハウジング内に入り込むことで、メスコネクタ１０がオスコネクタと嵌合する。

また、その嵌合溝３２１内において、収容部３１の外周には環状のハウジングシール３１３が装着されている。このハウジングシール３１３は、例えばシリコーンゴムから構成されており、嵌合時に収容部３１とオスコネクタのハウジングとの間をシールする。

筒部３２は、図１（ａ）に示すように、扁平な略円筒体であり、この筒部３２の長軸方向の両端には、嵌合方向に沿ったガイド溝３２２，３２３が形成されている。オスコネクタのガイドリブ（不図示）がこのガイド溝３２２，３２３に挿入されることで、メスコネクタ１０がオスコネクタに対して正確に位置決めされる。

外壁部３３は、図２に示すように、解除方向側で収容部３１の周囲を取り囲んでいる。この外壁部３３と収容部３１との間に形成された挿入空間３３１には、扁平な略円筒状のシールドプレート３３２が挿入されている。このシールドプレート３３２は、例えば、銅又は銅合金から構成されており、ハウジング３０内で端子２０を電磁的にシールドする。

さらに、この挿入空間３３１には、２つのフェルール２５，２６が圧着された編組線４２の端末が挿入されており、シールドプレート３３２と編組線４２とは、フェルール２５を介して電気的に接続されている。そして、挿入空間３３１に編組線４２、フェルール２５，２６、及びシールドプレート３３２を挿入した状態で、外壁部３３には、上カバー３８１と下カバー３８２とから構成されるリアカバー３８が被せられている。

図２に示すように、アウタフェルール２５もインナフェルール２６もいずれも扁平な円筒形状を有している。アウタフェルール２５は、編組線４２の端末を挿入可能な大きさの内孔２５１を有している。それに対し、インナフェルール２６は、編組線４２の内孔４２１（図７（ａ）参照）に挿入可能な外径を有している。

また、本実施形態では、図４及び図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、インナフェルール２６の幅広な上面２６２に、インナフェルール２６の軸方向に沿った２つの凹状の第１の溝２６４が形成されている。同様に、インナフェルール２６の幅広な下面２６３にも、インナフェルール２６の軸方向に沿った２つの凹状の第１の溝２６４が形成されている。

なお、第１の溝２６４の数や形成位置は特に限定されない。例えば、インナフェルール２６に第１の溝２６４を１〜３つ形成してもよいし、第１の溝２６４を５つ以上形成してもよい。

因みに、アウタフェルール２５は、フェルール２５，２６の間に編組線４２の端末を挟んだ状態で加締められているが、加締める前のアウタフェルール２５には、こうした溝２６４が形成されていない（図７（ａ）参照）。一方、加締めた後のアウタフェルール２５は、インナフェルール２６の第１の溝２６４に倣うように凹んでいる（図７（ｂ）参照）。

また、本実施形態におけるインナフェルール２６の外周面２６１には、当該インナフェルール２６の周方向に沿った凹状の第２の溝２６５が全周に亘って形成されている。一方、アウタフェルール２５は、加締めに伴って、インタフェルール２６の第２の溝２６５に倣うように凹んでいる。

なお、インナフェルール２６に複数の第２の溝２６５を形成してもよく、第２の溝２６５の数は特に限定されない。

さらに、インナフェルール２６の上面２６２及び下面２６３には、凸状の突出部２６６がそれぞれ形成されている。いずれの突出部２６６も、２つの第１の溝２６４の間であり且つ第２の溝２６５内に配置されている。図５（ｃ）に示すように、これらの突出部２６６の上面は、インナフェルール２６の外周面２６１において、第１の溝２６４や第２の溝２６５が形成されていない部分と同一の高さとなっている。

図１（ａ）〜図１（ｃ）及び図２に戻り、ハウジング３０の凸部３４は、筒部３２から径方向に突出しており、当該凸部３４を嵌合方向に貫通する貫通孔３４１が形成されている。この貫通孔３４１には、例えば鋼製のカラー３５が挿入されており、さらにこのカラー３５にはボルト３６が挿入されている。当該ボルト３６は、凸部３４の嵌合方向側の面で、Ｅリング３７によって抜け止めされて、ハウジング３０に回転可能に保持されている。このボルト３６を、オスコネクタの雌ネジ部（不図示）にねじ込むことで、メスコネクタ１０がオスコネクタと嵌合する。

以下に、図６（ａ）〜図６（ｇ）並びに図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照しながら、コネクタ１０の組立手順について説明する。

図６（ａ）〜図６（ｇ）は本実施形態におけるコネクタの組立手順を示す図、図７（ａ）及び図７（ｂ）は本実施形態における加締め前後の編組線の端末構造を示す断面図である。

先ず、図６（ａ）に示すように、電線４１をワイヤシール２３に挿入すると共に、当該電線４１にストレインリリーフ２４を装着する。次いで、電線４１の端部において絶縁層４１１から露出した中心導体を端子２０のバレル部２２内に位置させて、当該バレル部２２を加締めて、中心導体とバレル部２２を圧着する。

一方、図６（ｂ）に示すように、編組線４２の端末をアウタフェルール２５とインナフェルール２６との間に挟み込んだ状態で、アウタフェルール２５を加締めて、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５を圧着する。

具体的には、先ず、図７（ａ）に示すように、アウタフェルール２５の内孔２５１内に編組線４２の端末を挿入すると共に、その編組線４２の内孔４２１内にインナフェルール２６を挿入して、編組線４２の端末をアウタフェルール２５とインナフェルール２６との間に挟み込む。

次いで、インナフェルール２６内に中子６３を挿入した状態で、上下の金型６１，６２を相互に接近させてアウタフェルール２５を押圧することで、アウタフェルール２５を内側に向かって加締めて、編組線４２と２つのフェルール２５，２６とを圧着する。

この金型６１，６２の押圧によって、図７（ｂ）に示すように、アウタフェルール２５が、インナフェルール２６の第１の溝２６４に倣うように凹む（図７（ｂ）における符号２５２）。

この際、第１の溝２６４は、インナフェルール２６の軸方向に沿って形成されているので、加締めに伴うアウタフェルール２５の余長がこの凹み２５２によって吸収される。このため、アウタフェルール２５の外周には突出する部分が形成されないので、編組線の端末構造の小型化を図ることができる。

また、アウタフェルール２５の外周に突出する部分が形成されると、作業中に当該突出部分に引っ掛かる等して編組線を破損してシールド性能が低下してしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態では、アウタフェルール２５の外周に突出部分が形成されないので、引っ掛かり等によって編組線を破損することがない。

また、本実施形態では、金型６１，６２の押圧によって、アウタフェルール２５が、図６（ｂ）に示すように、インナフェルール２６の第２の溝２６５に倣うように凹む。

この際、第２の溝２６５は、インナフェルール２６の周方向に沿って形成されているので、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５の圧着部の引張強度が向上する。

また、アウタフェルール２５を第１の溝２６４に沿って変形させると、アウタフェルール２５において第１の溝２６４間に対向する部分が太鼓状に膨らんでしまい、この部分でインナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５が非接触となってしまう場合がある。

これに対し、本実施形態では、アウタフェルール２５が太鼓状に膨らんでも、突出部２６６によって、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５が接触し、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５の間の接触抵抗が低下するので、シールド性能を向上させることができる。

また、この突出部２６６によって、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５の接触面積が増加するので、インナフェルール２６、編組線４２、及びアウタフェルール２５の圧着部の引張強度も向上する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、編組線４２内に、端子２０が取り付けられた電線４１を挿入する。

一方、図６（ｄ）に示すように、ハウジング３０の嵌合溝３２１にハウジングシール３１３を挿入して、収容部３１の周りにハウジングシール３１３を装着する。次いで、図６（ｅ）に示すように、ハウジング３０の挿入空間３３１内にシールドプレート３３２を挿入する。次いで、図６（ｆ）に示すように、ハウジング３０の凸部３４の貫通孔３４１にカラー３５及びボルト３６を挿入し、さらにＥリング３７によってボルト３６を固定する。

次いで、図６（ｇ）に示すように、ハウジング３０の収容穴３１１内に端子２０を挿入すると共に、ハウジング３０の挿入空間３３１内にアウタフェルール２５、編組線４２、及びインナフェルール２６を挿入する。

次いで、特に図示しないが、ハウジング３０の外壁部３３と編組線４２を覆うように、ハウジング３０にリアカバー３８を装着することで、コネクタ１０が完成する。

本実施形態におけるインナフェルール２６が本発明における内側環状体の一例に相当し、本実施形態におけるアウタフェルール２５が本発明における外側環状体の一例に相当する。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は本発明の他の実施形態における編組線の端末構造を示す平面図及び断面図である。

例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、インナフェルール２６に代えて、電線４１を電磁的にシールドする金属製のパイプ７０を、編組線４２の端末に挿入すると共に、編組線４２におけるパイプ７０との重複部分の外周にアウタフェルール２５を位置させて、このアウタフェルール２５を加締めることで、パイプ７０、編組線４２、及びアウタフェルール２５を圧着させてもよい。

この場合にも、軸方向に沿った凹状の溝７１をパイプ７０に形成することで、加締めに伴うアウタフェルール２５の余長が凹みによって吸収されるので、編組線の端末構造の小型化を図ると共に編組線の破損を防止することができる。

また、特に図示しないが、パイプ７０に周方向に沿った凹状の溝をさらに形成することで、圧着部の引張強度を向上させることができる。

この場合には、パイプ７０が本発明における内側環状体の一例に相当し、アウタフェルール２５が本発明における外側環状体の一例に相当する。

１０…コネクタ
２０…端子
２５…アウタフェルール
２５１…内孔
２５２…凹み
２６…インナフェルール
２６１…外周面
２６２…上面
２６３…下面
２６４…第１の溝
２６５…第２の溝
２６６…突出部
３０…ハウジング
３１…収容部
３２…筒部
３３…外壁部
３３１…挿入空間
３３２…シールドプレート
３４…凸部
４０…電力ケーブル
４１…電線
４２…編組線
４２１…内孔

Claims (3)

1. 編組線の端末を内側環状体と外側環状体との間に挟み込む第１の工程と、
   前記外側環状体を内側に向かって加締める第２の工程と、
   前記編組線に電線を挿入する第３の工程と、を備えた編組線の端末処理方法であって、
   前記内側環状体は、無端の環状形状を有すると共に、前記内側環状体の軸方向に沿った少なくとも一つの第１の溝を前記第１の工程よりも前に予め有し、
   前記第２の工程は、前記外側環状体を、前記内側環状体の前記第１の溝に沿って凹ませることを含んでおり、
   前記内側環状体と前記電線とが非密着状態であることを特徴とする編組線の端末処理方法。
2. 請求項１に記載の編組線の端末処理方法であって、
   前記内側環状体は、前記内側環状体の周方向に沿った第２の溝を有し、
   前記第２の工程は、前記外側環状体を、前記内側環状体の前記第２の溝に沿って凹ませることを含むことを特徴とする編組線の端末処理方法。
3. 請求項１又は２に記載の編組線の端末処理方法であって、
   前記内側環状体は、複数の前記第１の溝の間に配置された突出部を有し、
   前記突出部は、相互に隣り合う前記第１の溝の間に延在する平面に設けられ、前記平面に対して相対的に外側に向かって突出しており、
   前記第２の工程は、前記突出部を前記編組線と接触させることを含むことを特徴とする編組線の端末処理方法。

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