JP2010061920A - 端子金具及び端子金具付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、圧着の前後において、電線の延びる方向について長さ寸法が大きくなることが抑制された端子金具及び端子金具付き電線を提供する。
【解決手段】雌端子金具１２は、芯線１０に巻き付くようにして圧着されるワイヤーバレル１７と、ワイヤーバレル１７から延びて雄端子金具と接続する接続部１８と、を備え、には、ワイヤーバレル１７を貫通すると共に、ワイヤーバレル１７が芯線１０に圧着される前の状態において、圧着された電線１１の延びる第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部２３が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子金具及び端子金具付き電線に関する。

従来より、電線の端部に圧着される端子金具としては特許文献１に記載のものが知られている。この端子金具は、電線の端部から露出する芯線に圧着される圧着部と、この圧着部から延びて相手側端子金具と接続する接続部と、を備える。

上記の芯線の表面に酸化膜が形成されると、電線と端子金具との電気抵抗が増大することが懸念される。そこで、従来技術においては、圧着部のうち芯線と接触する面には凹部が形成されている。

芯線に圧着部が圧着されると、芯線は圧着部から圧力を受けて塑性変形して、凹部内に入り込む。すると、凹部の孔縁と芯線の表面とが摺接して、芯線の表面に形成された酸化膜が剥がれて芯線の新生面が露出する。この新生面と、圧着部とが接触することにより電線と端子金具との電気抵抗を低減させることができる。
特開平１０−１２５３６２号公報

しかしながら上記の技術によると、圧着部が塑性変形することにより、圧着の前後により、端子金具の寸法が変化するという問題が生じる。上述したように、芯線は圧着部から圧力を受ける。すると、その反作用により、圧着部は芯線から圧力を受ける。このため、圧着部自身も塑性変形してしまうのである。特に、電線の延びる方向についての端子金具の長さ寸法が大きく変化することが懸念される。これは以下の理由による。

圧着部を芯線に圧着する工程は、圧着部に芯線を載置した後、一対の金型によって上下方向から圧着部を挟むことにより実行される。上記の金型には、電線を逃がすための逃がし孔が電線の延びる方向に開口して設けられている。芯線から圧力を受けた圧着部は、上述した逃がし孔から外方にはみ出すように変形して圧力を逃がそうとする。このため、圧着部は、電線の延び方向について変形し、その結果、電線の延びる方向についての端子金具の長さ寸法が大きく変化してしまうのである。

端子金具の長さ寸法が変化すると、端子金具をコネクタハウジング内に収容する際に、端子金具がコネクタハウジングからはみ出してしまう等の問題が懸念される。

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、圧着の前後において、電線の延びる方向について長さ寸法が大きくなることが抑制された端子金具及び端子金具付き電線を提供することを目的とする。

本発明は、端子金具であって、電線に巻き付くようにして圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続する接続部と、を備え、前記圧着部には、前記圧着部を貫通すると共に、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、圧着された前記電線の延びる第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部が形成されている。

また、本発明は、端子金具付き電線であって、芯線を含む電線と、前記電線の端部から露出する前記芯線に圧着される端子金具と、を備え、前記端子金具は、前記芯線に巻き付くようにして圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続する接続部と、を備え、前記圧着部には前記圧着部を貫通すると共に、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、圧着された前記電線の延びる第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部が形成されている。

本発明によれば、圧着部を電線に圧着すると、電線（芯線）は圧着部から圧力を受ける。この反作用として、圧着部は電線から圧力を受ける。すると、圧着部は塑性変形する。このとき、第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部が、第１方向について収縮するように圧着部が変形することにより、圧着部の第１方向の変形が吸収される。この結果、圧着の前後において、第１方向について端子金具の長さ寸法が大きくなることを抑制できる。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記圧着部には、複数の前記開口部が、前記第１方向に間隔を空けて並んで形成されていてもよい。

上記の構成によれば、開口部が１つである場合に比べて、開口部によって吸収される圧着部の変形量が大きくなる。この結果、圧着の前後において、第１方向について端子金具の長さ寸法が大きくなることを一層抑制できる。

前記芯線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる構成としてもよい。

芯線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、芯線の表面には酸化膜が比較的に形成されやすい。このため、芯線の酸化膜を剥ぎ取ろうとすると、比較的に大きな圧力によって、圧着部を芯線に圧着する必要がある。すると、圧着部も塑性変形しやすくなる。本態様は、上記のように比較的に強い圧力で圧着部を芯線に圧着する場合に有効である。

本発明によれば、圧着の前後において、電線の延びる方向について長さ寸法が大きくなることを抑制できる。

本発明の一実施形態を図１ないし図７を参照しつつ説明する。本実施形態は、芯線１０を含む電線１１と、この電線１１の端部から露出する芯線１０に圧着される雌端子金具１２（本発明の端子金具に相当）と、を備える端子金具付き電線１３である。雌端子金具１２は、図示しないコネクタハウジングのキャビティ内に収容されて使用される。

（電線１１）
図１に示すように、電線１１は、複数の金属細線を撚り合わせてなる芯線１０と、芯線１０の外周を覆う合成樹脂製の絶縁被覆１４と、を備える。芯線１０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においては、アルミニウム又はアルミニウム合金が用いられている。

（雌端子金具１２）
雌端子金具１２は金属板材を所定形状にプレス加工することにより形成される。金属板材は銅又は銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態では銅又は銅合金が用いられる。また、金属板材にはスズ、ニッケル等、任意の金属によるメッキが施されていてもよい。本実施形態ではスズメッキが施されている。図１に示すように、雌端子金具１２は、電線１１の絶縁被覆１４の外側から巻き付くように圧着される一対のインシュレーションバレル１５と、インシュレーションバレル１５に連なって形成されワイヤーバレル１７（バレルに相当）と、ワイヤーバレル１７から延びて図示しない雄端子金具（相手側端子に相当）と接続される接続部１８と、を備える。

接続部１８は角筒状をなしており、雄端子金具が挿入可能になっている。接続部１８の内部には弾性変形可能な弾性接触片１９が形成されており、この弾性接触片１９が雄端子金具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１２とが電気的に接続される。

図２に示すように、芯線１０に圧着する前の状態においては、ワイヤーバレル１７は概ね矩形状をなしている。電線１１は、ワイヤーバレル１７が芯線１０に圧着された状態では、図２における左右方向（矢線Ａで示す方向）に延びて配されるようになっている。このときの電線１１の延びる方向を第１方向とする。また、ワイヤーバレル１７が芯線１０に圧着される前の状態において、上記の第１方向と交差する方向を、第２方向とし、図２において矢線Ｂで示す。

ワイヤーバレル１７には、芯線１０と接触する接触面２２が形成されている。ワイヤーバレル１７の接触面２２には、第１方向（図２において矢線Ａで示す方向）と交差する第２方向（図２において矢線Ｂで示す方向）に延びると共にワイヤーバレル１７を貫通する３つの開口部２３が、第１方向に間隔を空けて並んで形成されている。本実施形態においては、第２方向は、第１方向と直交している。

開口部２３は、ワイヤーバレル１７を打抜き加工することにより形成される。打抜き加工は、ワイヤーバレル１７の表裏いずれの面から実行してもよい。

（電線１１と雌端子金具１２との接続構造）
図４に、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図を示す。図４に示すように、一対のワイヤーバレル１７は芯線１０の外側に巻き付くように圧着されている。一対のワイヤーバレル１７の端縁同士は、雌端子金具１２の幅方向（図４における左右方向）の中央付近の位置において互いに当接した状態で、芯線１０に外方（図４における上方）から当接している。なお、図４においては、芯線１０の詳細な構造については省略して記載してある。

芯線１０にワイヤーバレル１７が巻き付くように圧着されることにより、芯線１０にはワイヤーバレル１７から圧力が加えられる。すると、芯線１０の表面に形成された酸化膜が破れて芯線１０の新生面が露出し、この新生面とワイヤーバレル１７の接触面２２とが接触することにより、電線１１と雌端子金具１２とが電気的に接続される。

また、図５に示すように、ワイヤーバレル１７から圧力が加えられることにより、芯線１０が塑性変形し、ワイヤーバレル１７の接触面２２に形成された開口部２３内に入り込む。すると、開口部２３の孔縁と、芯線１０の表面と、が摺接することにより、芯線１０の酸化膜が剥ぎ取られて芯線１０の新生面が露出する。この新生面と、ワイヤーバレル１７の接触面２２と、が接触することにより、電線１１と雌端子金具１２との電気的接続を確実なものとなっている。

なお、開口部２３内に入り込んだ芯線１０は、ワイヤーバレル１７を芯線１０に圧着する際に用いられる下型の上面と当接することにより、開口部２３からワイヤーバレル１７の外部に漏出することが規制されている。

また、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線１０の新生面と、雌端子金具１２の表面に形成されたスズメッキ層とが、圧力を受けて摺接することにより合金層が形成されている。これにより、電線１１と雌端子金具１２との電気抵抗は一層小さなものとなっている。

（圧着前後のワイヤーバレル１７）
図６には、芯線１０に圧着される前における、ワイヤーバレル１７の要部拡大断面図を示す。上述したように、ワイヤーバレル１７には第１方向（図６における矢線Ａで示す方向）に間隔を空けて並んで３つの開口部２３が形成されている。この状態における開口部２３の、第１方向についての幅寸法をＷ１とする。また、第１方向についてのワイヤーバレル１７の長さ寸法をＬ１とする。

また、図７には芯線１０に圧着された後における、ワイヤーバレル１７のうち図６に表された構成に対応する部分の要部拡大断面図を示す。この状態における開口部２３の、第１方向についての幅寸法をＷ２とする。また、第１方向についてのワイヤーバレル１７の長さ寸法をＬ２とする。なお、開口部２３内に入り込んだ芯線１０は省略してある。

図６と、図７とを比較すると、圧着前の開口部２３の幅寸法Ｗ１よりも、圧着後の開口部の幅寸法Ｗ２は、小さくなっている。一方、圧着後のワイヤーバレル１７の長さ寸法Ｌ２は、圧着前のワイヤーバレル１７の長さ寸法Ｌ１と、同じか、わずかに大きくなっている。

続いて、本実施形態の製造工程の一例を説明する。まず、金属板材を所定形状にプレス成形する。このとき開口部２３を形成してもよい。

次に、金属板材を曲げ加工して接続部１８を形成する。このとき開口部２３を形成してもよい。これにより雌端子金具１２が形成される。

図示しない下型の上に、雌端子金具１２を載置する。続いて、電線１１の端部に位置する絶縁被覆１４を剥がして芯線１０を露出させる。露出した芯線１０を雌端子金具１２のワイヤーバレル１７の上に載置する。

その後、図示しない上型を下型に向かって移動させる。すると、上型と下側との間に挟まれることにより、インシュレーションバレル１５が電線１１の絶縁被覆１４の外側に巻き付くように圧着されると共に、ワイヤーバレル１７が芯線１０の外側に巻き付くように圧着される。これにより、端子金具付き電線１３が完成する。

続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、ワイヤーバレル１７を芯線１０に圧着するとワイヤーバレル１７から圧力を受けて芯線１０が塑性変形する。すると、芯線１０は開口部２３内に入り込む。このとき、開口部２３の孔縁と、芯線１０の表面とが摺接することにより、芯線１０の表面に形成された酸化膜が剥がれて、芯線１０の新生面が露出する。この新生面とワイヤーバレル１７とが接触することにより、電線１１と雌端子金具１２との間の電気抵抗を低減させることができる。

また、本実施形態によれば、ワイヤーバレル１７を芯線１０に圧着すると、芯線１０はワイヤーバレル１７から圧力を受ける。この反作用として、ワイヤーバレル１７は芯線１０から圧力を受ける。すると、ワイヤーバレル１７は塑性変形する。このとき、第１方向（図２における矢線Ａで示す方向）と交差する第２方向（図２における矢線Ｂで示す方向）に沿って延びる開口部２３が第１方向について収縮するように、ワイヤーバレル１７が変形する。すなわち、圧着前の開口部２３の幅寸法Ｗ１よりも、圧着後の開口部の幅寸法Ｗ２は、小さくなっている（図６、図７参照）。

これにより、ワイヤーバレル１７の第１方向の変形が吸収される。この結果、圧着前のワイヤーバレル１７の第１方向についての長さ寸法Ｌ１に比べて、圧着後のワイヤーバレル１７の第１方向についての長さ寸法Ｌ２が大きくなることを抑制できる（図６、図７参照）。この結果、芯線１０にワイヤーバレル１７を圧着した後においても、雌端子金具１２がコネクタハウジングからはみ出すことを抑制できる。

また、本実施形態によれば、開口部２３が１つである場合に比べて、開口部２３によって吸収されるワイヤーバレル１７の変形量が大きくなる。この結果、圧着の前後において、第１方向について雌端子金具１２の長さ寸法が大きくなることを一層抑制できる。

また、本実施形態においては、芯線１０はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる。このように、芯線１０がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、芯線１０の表面には酸化膜が比較的に形成されやすい。このため、芯線１０の酸化膜を剥ぎ取ろうとすると、比較的に大きな圧力によって、ワイヤーバレル１７を芯線１０に圧着する必要がある。すると、ワイヤーバレル１７も塑性変形しやすくなる。本実施形態は、上記のように比較的に強い圧力でワイヤーバレル１７を芯線１０に圧着する場合に有効である。

＜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）本実施形態においては、ワイヤーバレル１７には３つの開口部２３が形成される構成としたが、これに限られず、開口部２３は、１つ、２つ、又は４つ以上の複数であってもよい。
（２）本実施形態においては、第２方向は第１方向と直交する形態としたが、これに限られず、第１方向と交差する方向であれば、第２方向は任意の方向としてよい。
（３）ワイヤーバレル１７の端部は、電線１１の延びる方向にずれた状態で芯線１０に圧着されてもよく、また、３本以上に分岐したワイヤーバレル１７の端部が左右両側から互い違いに形成されていてもよく、また、ワイヤーバレル１７が１本のみ形成されて芯線１０に圧着されていてもよく、ワイヤーバレル１７の形状は必要に応じて任意の形状としうる。
（４）本実施形態においては、端子金具は筒状の接続部１８を有する雌端子金具１２としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、また金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよく、必要に応じて任意の形状の端子金具とすることができる。
（５）本実施形態においては、電線１１は被覆電線を用いたが、これに限られず、シールド電線でもよく、必要に応じて任意の電線を用いることができる。また、芯線１０は単芯線でもよい。

本発明に係る端子金具付き電線を示す側面図 芯線に圧着される前の状態における雌端子金具を示す要部拡大平面図 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図 ワイヤーバレルが芯線に圧着された状態を示す要部拡大断面図 図２におけるＶＩ−ＶＩ線断面図 芯線に圧着された後の状態におけるワイヤバレルを示す要部断面図

符号の説明

１０…芯線
１１…電線
１２…雌端子金具（端子金具）
１３…端子金具付き電線
１４…絶縁被覆
１７…ワイヤーバレル（バレル）
１８…接続部
２３…開口部

Claims (5)

1. 電線に巻き付くようにして圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続する接続部と、を備え、
   前記圧着部には、前記圧着部を貫通すると共に、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、圧着された前記電線の延びる第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部が形成されている端子金具。
2. 前記圧着部には、複数の前記開口部が、前記第１方向に間隔を空けて並んで形成されている請求項１に記載の端子金具。
3. 芯線を含む電線と、前記電線の端部から露出する前記芯線に圧着される端子金具と、を備え、
   前記端子金具は、前記芯線に巻き付くようにして圧着される圧着部と、前記圧着部から延びて相手側端子金具と接続する接続部と、を備え、
   前記圧着部には前記圧着部を貫通すると共に、前記圧着部が前記電線に圧着される前の状態において、圧着された前記電線の延びる第１方向と交差する第２方向に沿って延びる開口部が形成されている端子金具付き電線。
4. 前記圧着部には、複数の前記開口部が、前記第１方向に間隔を空けて並んで形成されている請求項３に記載の端子金具付き電線。
5. 前記芯線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項３または請求項４に記載の端子金具付き電線。

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