JPH0773064B2 - 電気コネクタの圧接端子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に電気コネクタ技
術に関し、さらに詳しくは電気ケーブルまたは電線を成
端する圧接端子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気コネクタは、電気で作動する製品や
装置の回路機構構成部品を相互接続するのに好適な手段
として幅広く受け入れられている。そうした装置では、
コネクタを使用してケーブルや電線を容易に接続および
切断できるようにすることによって、組立や保守の簡便
さだけでなく、設計の多様性も達成できる。現在使用さ
れているコネクタは、様々な構造のものがある。しか
し、一般的な構成は、絶縁した多心ケーブルまたは電線
を電気的に接続することのできる複数の打抜き形成した
導電性端子を誘電体ハウジングに取り付けたものであ
る。同様の多数の端子構成を、用途の具体的な要求事項
に合わせて利用することができる。多くの用途に好適な
端子は、導線の絶縁被覆の剥離によってケーブルの導体
との電気的接触を確立する能力を有し、別途に絶縁被覆
を剥離する段階を必要としない端子である。

【０００３】当業界では様々な種類の圧接端子が知られ
ている。一般にこれらの端子は狭いスロットを有してお
り、これによって絶縁被覆電線を受容し、プロセス中に
電線の絶縁被覆を剥離し、自動的に電線の芯線と端子と
の間の電気接続を自動的に確立する。これは、端子が電
線に固定されたときに絶縁部を穿孔して金属芯線に入り
込む、歯の形をした複数の区画を通常有する自己穿孔形
端子と対比される。

【０００４】周知の圧接端子と自己穿孔端子はどちら
も、多くの欠点がある。第一に、どちらの技術も、特定
の端子に関連して使用できる受入可能な電線の寸法に制
限がある。また、多くの端子は一般に、電気接続を確立
するために、横方向の作動力を掛ける必要がある。つま
り、電線の長さを横ぎる方向に力を加えなければなら
ず、電線が端子位置で横方向に作用する力にアクセスで
きるようにする必要がある。電線を成端する前に端子を
コネクタのハウジングに予め嵌め込んでおくことが望ま
しい場合には、横方向の端子アクセス能力要件は、多数
の接続部の密接な空間配置を阻害する。この条件は、複
数列の回路接続が所望される場合には、特に大きい制限
となる。

【０００５】上述の問題は、１９８２年１２月１６日に
付与されたデチュレット（Ｄｅｃｈｅｌｅｔｔｅ）の日
本国特許第１２９４２２０号および１９９０年４月１２
日に出願したロバーツらの日本国特許公開平成２年第２
９９１８１号に開示された非常に有効な先行技術の端子
によって解決された。これらの特許は両方とも、本発明
の譲受入に譲渡されたものであり、参照によってここに
組み入れる。簡単に説明すると、これらの特許は、成端
する絶縁電線の長手軸にほぼ平行方向の力を端子に加え
ると、畳込み可能な導体係合部分が内側に畳込まれて、
絶縁電線の絶縁部が剥離され、電線の芯線との導電性が
確立されるようにした新規の端子を開示する。本発明
は、このような独自の端子をさらに改良するものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特に、上述の特徴を持
つ圧接端子を利用した電気コネクタは、回路や電気構成
部品の小型化に呼応して、近年著しく小型化が進んでき
た。寸法の小型化にもかかわらず、コネクタは一貫して
高品質の電気接続を提供する必要がある。性能の改善は
たとえ小さい改善でも、電子工学産業では非常に大きい
意味を持つようになってきた。本発明では、端子の畳込
み可能部で絶縁電線の絶縁を剥離して電線の導体との導
電性を確立するだけでなく、端子の畳込み可能部が導体
との接触面積を増大し、かつ、この接触を確実に維持す
る。さらに端子の畳込み可能部にひずみ解放機能を設
け、これらを全て、絶縁電線の長手軸にほぼ平行方向の
力を端子に掛けたときに起きる端子の畳込みに応答して
実現されるようにする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】したがって本発明の目的
は、電線の長手軸にほぼ平行する軸方向力の作用によ
り、絶縁電線との電気接続を確立することのできる新規
の改善された端子を提供することである。また絶縁電線
との電気接触を確実に維持することができる端子を提供
することも目的としている。本発明の実施例では、導体
とその周囲を囲む絶縁シースとを有する絶縁電線を成端
するための畳込み可能な圧接端子を開示する。この端子
は、軸方向力の作用により電線の絶縁を剥離し、電線の
導体と係合する刃部を有するたわみ可能な第１端子壁部
を有する。第２端子壁部は、軸方向力の作用により、第
１端子壁部の刃部と係合してそのひずみを解放し、電線
の導体と接触する第１端子壁の面積が増大するようにた
わむことができる。

【０００８】さらに具体的に説明すると、第１端子壁部
は、絶縁電線の軸にほぼ平行に変形することのできる刃
部を含み、それによって刃部は電線の導体との実質的な
接触面積を提供する。刃部は絶縁剥離縁を含む。第２端
子壁部は、刃部と係合する突合せ縁部を含む。

【０００９】本明細書に開示するように、本発明の端子
は、第１および第２端子壁部からなるたわみ可能な側壁
を含む。側壁は、壁部のたわみを促進するために軟弱化
領域を含む。第１壁部の絶縁剥離縁と第１壁部の突合せ
縁は、アパーチャ手段の縁部によって形成される。

【００１０】

【実施例】

本発明のピン端子は、図１ないし図４では一般に数字２
０で識別する。この端子は１枚の金属材料できれば銅合
金から打抜き成形する。この端子は、前方の概して円筒
形の結合端２２、後方の電線受容端２４、および両者の
間に伸長する中間部のガセット付き無極性遷移領域２６
を有する。結合端２２は、長手方向に伸長するスリット
２８を特徴とする。

【００１１】ピン端子２０の後部電線受容端２４は、概
して長方形の箱形の横断面を持ち、前方の電線受容部３
２、後方の電線受容部３４、および中間の畳込み接触部
（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｅｃｔ
ｉｏｎ）３６とを有する。接触部３６は、電線受容端に
働く軸方向力に応答して内向きに畳込まれることを確実
にするために内向きに予備成形した、一般に３８および
３９で表わす１対の対向する畳込み接触壁によって定義
される。山向きの畳込みは、畳込み壁３８の両端部の幅
が狭くなった部分４０、４２、および畳込み壁３９の両
端部に軟弱化領域を形成するために幅が狭くなった部分
４１、４３によって促進される。畳込み壁３８、３９は
さらに、多角形またはＷ字形の開口部でなるアパーチャ
手段４４が設けてあることを特徴とする。各アパーチャ
手段４４の前方縁部４６は、端子２０に差し込まれた電
線の絶縁を剥離するように構成し、後方縁部４７は、後
述する目的のために突合せ縁部となる。

【００１２】図２に最も明確に示すように、端子２０に
は畳込み接触部３６を定義する長手方向の部分に横方向
の壁が含まれない。それどころか、概して長方形の正面
電線受容部３２と概して長方形の後方電線受容部３４
は、畳込み接触部を定義する、間隔を置いて対向配置し
た２つの畳込み壁３８、３９によってのみ接続されてい
る。この構造のために、端子２０の電線受容部２４の両
端部に軸方向力が作用すると、内向きに成形された壁３
８、３９が内向きに畳み込まれることになる。日本国特
許第１２９４２２０号に詳細に説明するように、内向き
の畳込みは、幅の狭くなった部分４１、４３を中心とし
て転回し、さらにアパーチャ手段４４によって軟弱化さ
れた、横方向に伸長する屈曲部６４を中心として転回す
るよう慎重に制御し位置決めする。端子２０の電線受容
端２４に作用する軸方向力によって内向き畳込みが起き
ると、縁部４６が電線の絶縁部を穿孔してこれを剥離
し、内部の導体との電気的接続が達成される。アパーチ
ャ４４の縁部４６の形状および寸法は、電線の導体との
高品質の接触が確保されるように選択する。

【００１３】電気コネクタのひずみ解放は、電線に対す
る後ろ向きの力が電線と端子間の電気的接続の品質に悪
影響を及ぼすのを防止するために不可欠である。大量成
端が可能な圧接端子を装備した本発明のコネクタシステ
ムでは、成端前に電線を完全に着座させ、着座から大量
成端までの間に不注意で抜けてしまうことがないように
することもまた望ましい。成端前に電線をしっかりと着
座させ、かつ必要なひずみ解放を達成するために、本発
明の端子２０は、弾性片持ちフィンガを前方および後方
に配列した。特に、合計４個の前方フィンガ４８−５１
は、端子２０の電線受容部２４の前方端部３２から前方
内向きに突き出ている。前方フィンガ４８−５１の長さ
および角度配列は最初、電線が電線受容部２４に入ると
きの位置の偏りおよびそれに伴う前方移動を防止する。
このように、前方フィンガは、最初に電線の差込みの深
さを制御するワイヤストップとして機能する。電線は成
端時に前方フィンガより先に押し進められるが、このと
きに前方フィンガはひずみ解放に貢献する。４個の後方
フィンガ５２−５５は、端子の電線受容部２４の後方端
部３４から突き出ており、約９０°ずつ離れている。後
方フィンガもまた前方にワイヤ受容部２４内部に向かっ
て突き出ている。後方フィンガは側壁に対する角度が前
方フィンガより小さく、電線が端子２０に前向きに差し
込まれると容易にたわむ。このように、後方フィンガは
電線の絶縁をしっかりと掴んで係合し、成端前および成
端後の両方に電線が後方に外れるのを防止する。軸方向
に間隔を置いて配置した２組のフィンガを装備し、各組
のフィンガが９０°の間隔となるように配置することに
より、電線の適切な軸方向の配置と、成端前および成端
後の両方における格別なひずみ解放が確保される。

【００１４】端子２０のガセット壁２６は無極性の先細
形であり、比較的大きい長方形の横断面の電線受容部２
４から比較的小さい円形の横断面の結合端部２２への遷
移を定義する。ガセット壁２６は電線受容部の最前端の
後方から始まり、弧状に伸長して概して円筒形の少なく
とも約９０°の円弧になる。電線受容端部２４の概して
平坦な直線的壁から弧状の隣接結合端２２へのガセット
壁２６の遷移により、結合端部と電線受容端部の堅固な
相互接続が達成される。相互接続の強度および剛性は、
ガセット壁２６の全長および結合端部２２と電線受容端
部２４の両方にも部分的に伸長する、内向きに伸長した
エンボスメント５６によってさらに向上する。ガセット
壁は、電線受容端部と結合端部との間の横断面の寸法を
減少する。次に、これまでに説明した図１ないし図４と
関連して図５および図６を参照しながら、接触壁３８、
３９の変形およびたわみによる絶縁電線の絶縁シースの
剥離および電線の導体との導電性の確立について説明す
る。まず図５には、畳込み接触壁３８が示されている。
これに関する以上の説明は、接触壁３９にも同様にあて
はまる。また、端子は絶縁電線の絶縁シースを剥離し、
電線の導体との接触を確立するが、接触壁の変形がよく
分かるようにするために、絶縁の大半は図６から除去さ
れている。剥離された絶縁シースをありのままに図に提
示した場合、畳込み接触壁の重要な部分の幾つかがあい
まいになってしまうからである。

【００１５】まず図５を参照しながら、さらに具体的に
説明する。各畳込み接触壁３８、３９は、第１端子壁部
６０と第２端子壁部６２とを有する。これらは両方と
も、以下に図６に関連して説明するように、絶縁電線の
長手軸にほぼ平行方向の力が端子に作用したときに、内
向きにたわむ。図から分かるように、第１および第２端
子壁部６０、６２はそれぞれ、図５に点線で示す屈曲部
６４に沿って相互に対して曲がる。図５はまた、多角形
のアパーチャ手段４４が概してＷ字形であり、第１壁部
６０の絶縁剥離縁４６と第２壁部６２の突合せ縁４７と
を定義することを示す。軸方向力が働くと、刃部６６を
含む第１端子壁部６０は、（図６に示すように）屈曲部
６４に一致する線および幅が狭くなった部分４１に沿っ
て曲がり、第２端子壁部６２は屈曲部６４および幅が狭
くなった部分４３の箇所で曲がる。これにより、アパー
チャ手段の前方縁４６が絶縁シースを穿孔する。さらに
軸方向力が働くと、刃部６６か曲がり、突合せ縁４７が
刃部６６と接触して、刃部の表面が導体と接触するよう
になり、刃部６６と絶縁電線の導体７２との間に実質的
な接触面積が得られる。

【００１６】次に、図５との関連で図６を参照しながら
説明する。一般に数字７０で示す絶縁電線は、絶縁シー
ス７４で周囲を囲んだ導体７２を含む。導体は丸形より
線として図示されているが、本発明の基本原理は塊状心
でも丸形以外の導体心線でも同様に適用される。

【００１７】図６は、畳込み壁３８、３９が相互の方向
に内側に畳み込まれ、絶縁電線の導体７２を実質的に取
り囲んでいる状態を示す。接触壁が、幅が狭くなった部
分４１、４３によって提供された軟弱化領域を中心とし
て内向きに曲がっていることが分かる。さらに、畳込み
接触壁３８、３９の第１および第２端子壁部６０、６２
が、屈曲部６４の位置で相互に対して曲っていることが
分かる。さらにまた、第１端子壁部６０の刃部６６が、
絶縁電線の軸にほぼ平行の第１端子壁部６０から外れた
位置まで曲がり、導体７２との実質的な接触面積を提供
することが分かる。最後に、第２壁部６２の突合せ縁４
７は刃部６６と係合して、第１端子壁部６０と導体７２
との間の接触を維持する。

【００１８】動作中、矢印Ａ（図６）の方向に相対的に
軸方向の力が働くと、畳込み接触壁３８、３９は、図に
示しかつ先に説明したように内向きにたわみ、変形す
る。しかし、実際のたわみおよび変形の途中で、一連の
事象が発生する。まず、第１端子壁部６０の刃部６６の
絶縁剥離縁４６は、縁がより中実性の高い導体７２の構
造に係合するまで、絶縁電線７０の絶縁シース７４に食
い込む。軸方向力が続くと、刃部６６は曲り始め、導体
７２の外側表面に沿って軸方向に矢印Ｂの方向に移動す
る。刃部６６は図６に示す位置まで曲り、それによって
刃部の内側表面が、導体との実質的な接触表面７６とな
る。刃部６６が曲り続けると、第２端子壁６２の縁４７
が刃部６６の外側表面と突き合わされ、導体７２と接触
する刃部６６の外側表面の面積が、より大きくなり、両
者間の接触が確実に維持される。

【００１９】

【発明の効果】図６に示しかつ先に説明したたわみおよ
び変形後の最終的な形状により、本発明の端子が、特に
金属薄板から打抜き成形した小型端子の場合に、いかに
大きな利点を持つかをよく理解することができる。先行
技術の構成に対比して本発明の端子では、絶縁電線の導
体との接触表面積が増大する。さらに、端子の導体係合
部にひずみ解放機構が組み込まれており、刃部と突当り
縁の係合によって、端子と導体の電気的接触が確実に維
持される。これらの利点は、絶縁電線の軸にほぼ平行の
軸方向力を端子に掛けると、それに応答して自動的にも
たらされる。本発明は、その精神または中心的特徴から
逸脱することなく、別の具体的な形態で実現することが
できることが理解されよう。したがって、本書の実施例
はあらゆる点で説明であって、本発明を制限するもので
はなく、本発明は本書で取り上げた詳細な説明に限定さ
れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧接端子の側面図である。

【図２】図１に示す端子の上面図である。

【図３】端子の結合端部の端面図である。

【図４】端子の図３の反対側の端面図である。

【図５】端子の畳込み壁部をより詳細に示す、端子の拡
大尺度による断片斜視図である。

【図６】絶縁電線のより線を成端した端子の断片斜視図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体７２とその周囲を取り囲む絶縁シー
   ス７４を有する絶縁電線を成端する畳込み可能な圧接端
   子において、第１端子壁部６０と第２端子壁部６２が屈
   曲部６４を介して連続するたわみ可能な側壁３８、３９
   を互いに対向させた畳込み接触部３６を備えており、前
   記第１端子壁部６０に、絶縁シース７４を剥離するため
   の刃部６６が第２端子壁部６２に向かって設けてあると
   共に、前記第２端子壁部６２に、絶縁シース７４を剥離
   し、導体７２に当接した前記刃部６６に係合するための
   突当たり縁４７が、前記刃部６６と対向させて設けてあ
   ることを特徴とする電気コネクタの圧接端子。
2. 【請求項２】 第１端子壁部６０と第２端子壁部６２の
   連続部にアパーチャ手段４４が形成され、該アパーチャ
   手段４４によって、軟弱化された屈曲部６４と、刃部６
   ６と、突当たり縁４７が形成されている請求項１記載の
   電気コネクタの圧接端子。
3. 【請求項３】 アパーチャ手段４４は、Ｗ字状の開口部
   ４４とした請求項２記載の電気コネクタの圧接端子。