JP5223817B2 - 圧接コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、圧接コネクタに関する。

従来、電線に食い込ませる圧接刃を備えた圧接端子として、例えば下記特許文献１ないし４に記載のものが知られている。これらの圧接端子はいずれも、電線を保持する保持部を有し、この保持部によって保持された電線に対して圧接刃を食い込ませ、圧接刃が電線の被覆を突き破って芯線に接触することにより電線と圧接端子とが電気的に接続されるようになっている。

特表昭６２−５０３０６３号公報 特開昭５９−２３４７９号公報 実開昭６１−７７５６５号公報 特開２００２−２７０２５３号公報

しかしながら、上記の圧接コネクタでは、電線が保持部によって保持されているものの、保持部と非接触の部分がフリーとなっているため、圧接刃の食い込みに伴って芯線が自由に変形して圧縮力が緩和され、芯線を高圧縮状態で圧接することはできない。このため、芯線に非導電性の被膜が形成されている場合には、被膜を削り取ることができず、接触抵抗が高くなるおそれがある。

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、高圧縮状態で芯線を圧接することにより、芯線の表面に形成された被膜を除去し、接触抵抗を安定させることを目的とする。

本発明の圧接コネクタは、電線が圧入気味に挿入される保持溝を有する保持部材と、保持溝に近接して差し込まれる差込部を有し、この差込部における差し込み方向先端に圧接刃が形成された圧接端子と、差込部における圧接刃と反対側の端部を支持する一側本体部と保持部材を支持する他側本体部とがヒンジ部によって開閉可能に連結されてなり、一側本体部と他側本体部を閉塞することにより差込部が保持溝に差し込まれるハウジングと、保持溝の奥端部に設けられ、電線に圧接刃を食い込ませることで、保持溝に差し込まれた差込部との間で電線を狭圧する受け部とを備えた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、一側本体部と他側本体部とによって電線を挟み込むようにして閉塞すると、差込部によって電線が圧入気味に保持溝に挿入される。電線が受け部に至ると、圧接刃が電線に食い込むことで電線が差込部と受け部との間で狭圧される。そして、一側本体部と他側本体部が閉塞状態に至ると、芯線が高圧縮状態で圧接され、被膜を削り取ることができ、接触抵抗を安定させることができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
圧接端子は、差込部の両側縁の一方から一側に延出された一側案内壁と、同他方から他側に延出された案内壁とを備えて構成され、一側案内壁と他側案内壁が差込部を介して段差状に連結されており、保持部材は、一側案内壁と他側案内壁とに対面状態で装着され、電線は、一側案内壁と他側案内壁との間に形成された案内溝に挿入される構成としてもよい。

このような構成によると、保持部材を一側案内壁と他側案内壁とに対面させるようにして装着することにより保持部材を圧接端子に対して位置決めすることができる。また、電線を案内溝に挿入することにより電線を圧接端子に対して位置決めすることができる。

保持溝の奥端部には、差込部の差し込み方向と交差する方向に拡張することによって逃がし部が形成されており、電線は、逃がし部に嵌り込んだ状態で狭圧される構成としてもよい。
このような構成によると、電線を保持溝から逃がし部に嵌め込むことにより、電線を安定した状態で位置決めすることができ、圧接刃を電線の内部まで食い込ませることができる。これにより、接触抵抗を安定させることができる。

圧接刃は円弧状をなしている構成としてもよい。
このような構成によると、圧接刃が電線により食い込みやすくなる。

本発明によれば、高圧縮状態で芯線を圧接することにより、芯線の表面に形成された被膜を除去し、接触抵抗を安定させることができる。

圧接コネクタの側面図 圧接コネクタの平面図 電線を圧接端子と保持部材との間で挟み付ける前の状態を示した斜視図 保持部材を圧接端子に対して位置決め状態で装着した状態を示した斜視図 電線を案内溝の入口部分に載置した状態を示した断面図 図５の状態から電線を保持溝に対して圧入気味に挿入し、電線が受け部に接触した状態を示した断面図 図６の状態よりも電線を受け部に押し込み、電線が逃がし部に嵌り込んだ状態で狭圧され、圧接刃が電線の内部まで食い込んだ状態を示した断面図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図７の図面を参照しながら説明する。本実施形態の圧接コネクタ１０は、図１に示すように、ハウジング２０、一対の圧接端子３０、保持部材４０などを備えて構成されている。ハウジング２０は合成樹脂製であって、待受け側本体部２１と一対の蓋側本体部２２とがそれぞれヒンジ部２３によって連結された構成である。

ヒンジ部２３は可撓性を有し、図２に示すように、所定の間隔を空けて並列に配置された一対の可撓片部２３Ａを備えている。蓋側本体部２２は、ヒンジ部２３を介して待受け側本体部２１に対して開閉可能に連結されている。なお、待受け側本体部２１は本発明でいう「一側本体部」に対応し、蓋側本体部２２は本発明でいう「他側本体部」に対応している。

蓋側本体部２２におけるヒンジ部２３と反対側の側縁部には、一対のロック爪２４が所定の間隔を空けて設けられている。一方、待受け側本体部２１には、両ロック爪２４が嵌り込む一対のロック孔２５が設けられている。蓋側本体部２２を待受け側本体部２１に対して閉塞した状態にすると、両ロック爪２４が両ロック孔２５に嵌り込み、ロック爪２４の先端に設けられた係止突部２４Ａがロック孔２５の孔縁部に係止することにより、蓋側本体部２２が待受け側本体部２１に対して閉塞状態に保持される。

蓋側本体部２２には、保持部材４０が立設されており、待受け側本体部２１には、一対の圧接端子３０が立設されている。両圧接端子３０は、図２に示すように、基部３１によって連結されている。このため、両圧接端子３０に電線Ｗが接続されると、両電線Ｗは電気的に接続される。なお、基部３１は、待受け側本体部２１に対して圧入もしくはインサート成形されており、保持部材４０は、蓋側本体部２２に対して圧入もしくはインサート成形されている。

保持部材４０は、金属製もしくは合成樹脂製とされており、横長略方形の断面形状をなす板状に構成されている。保持部材４０は、図１の開放状態において蓋側本体部２２の上面から上方に突出している。このため、ヒンジ部２３を中心として蓋側本体部２２を待受け側本体部２１に閉じると、保持部材４０は圧接端子３０に対して上方から装着される。また、保持部材４０の上部には、スリット状の保持溝４１が形成されており、保持溝４１の入口部分４１Ａは、徐々に間口が広くなるように形成されている。

保持溝４１は、図５に示すように、電線Ｗの径寸法よりも小さめの溝幅を有している。このため、電線Ｗは、図６に示すように、保持溝４１に圧入気味で挿入される。保持溝４１のエッジは面取りが施されており、電線Ｗの被覆Ｗ２は、保持溝４１のエッジによって切断されないようになっている。また、保持溝４１の奥端部には、保持溝４１を幅方向両側に拡幅することによって横長の楕円形状をなす逃がし部４２が形成されている。逃がし部４２の面積は、電線Ｗの断面積と同じかこれよりやや小さめとされている。

圧接端子３０は、図３に示すように、金属板材を打ち抜いた後に曲げ加工することによって形成されており、一対の案内壁３２Ａ，３２Ｂが差込部３３を介して段差状に配置された構成である。差込部３３の上縁には、円弧状をなす圧接刃３５が形成されている。差込部３３の高さは、両案内壁３２Ａ，３２Ｂの高さのほぼ半分とされており、両案内壁３２Ａ，３２Ｂの略下半分が差込部３３によって連結されている。

以下においては図示右側の圧接端子３０を代表として説明するものとし、図１に示すように、両案内壁３２Ａ，３２Ｂのうち図示左側の案内壁を一側案内壁３２Ａとし、図示右側の案内壁を他側案内壁３２Ｂとする。両案内壁３２Ａ，３２Ｂは、電線Ｗの軸線方向に対面しない配置とされている。両案内壁３２Ａ，３２Ｂの間には、案内溝３４が形成されている。すなわち、案内溝３４は、一側案内壁３２Ａの右側面と他側案内壁３２Ｂの左側面と差込部３３の上面とによって構成されている。なお、案内溝３４の入口部分３４Ａは、徐々に間口が広くなるように形成されている。

両案内壁３２Ａ，３２Ｂは、図１に示す電線Ｗの軸線方向から見ると差込部３３の板厚一枚分の間隔を空けて配置されている。また、両案内壁３２Ａ，３２Ｂは、図２に示す上側から見ると保持部材４０の板厚一枚分の間隔を空けて配置されている。差込部３３は、図１に示すように、保持部材４０と幅方向に対応して配置されている。このため、蓋側本体部２２を待受け側本体部２１に閉塞すると、図４に示すように、保持部材４０は両案内壁３２Ａ，３２Ｂの間に嵌り込み、差込部３３が保持溝４１に進入する。

ここで、差込部３３の板厚は、保持溝４１の溝幅とほぼ同じかこれよりやや小さめとされているため、保持部材４０を圧接端子３０に対して保持溝４１の溝幅方向に位置決め状態で装着できる。また、保持部材４０の正面が一側案内壁３２Ａの背面と密接し、かつ、保持部材４０の背面が他側案内壁３２Ｂの正面と密接した状態で保持部材４０を装着することにより、保持部材４０を圧接端子３０に対して電線Ｗの軸線方向に位置決め状態で装着できる。

ところで、本実施形態の電線Ｗは、いわゆるアルミ電線であって、芯線Ｗ１の材料としてアルミもしくはアルミ合金が用いられている。アルミ電線は、銅電線と比較して表面が酸化されやすく、非導電性の被膜が形成されやすいため、銅電線と同じような圧接方法では被膜を十分に削り取ることができず、接触抵抗が増大するおそれがある。このため、本実施形態ではアルミ電線の被膜を除去するために、様々な改善が施されている。以下、その改善点について説明する。

保持溝４１の奥端部には、受け部４３が形成されている。図５に示すように、電線Ｗを案内溝３４の入口部分３４Ａに載置した後に、電線Ｗを保持溝４１に圧入していくと、図６に示すように、芯線Ｗ１が受け部４３に接触する。ここから電線Ｗをさらに押し込むと、図７に示すように、電線Ｗが逃がし部４２に嵌り込むとともに、圧接刃３５が電線Ｗに食い込むことになる。これにより電線Ｗは、差込部３３と受け部４３とによって上下方向から狭圧され、高圧縮状態で圧接される。

このように電線Ｗが狭圧される理由は、電線Ｗが逃がし部４２に嵌り込んで保持溝４１が差込部３３により塞がれるためであり、電線Ｗの逃げ場がなくなった状態で圧接刃３５が電線Ｗに差し込まれ、圧接刃３５が電線Ｗに食い込むことで電線Ｗに非常に高い圧縮力が負荷される。これにより芯線Ｗ１は、圧接刃３５に高圧縮状態で圧接され、芯線Ｗ１の表面に形成された被膜が除去されるとともに、芯線Ｗ１を構成する素線および圧接刃３５が互いに凝着し、これらが導通可能に接続される。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、図５に示すように、電線Ｗを案内溝３４の入口部分３４Ａに載置し、ヒンジ部２３を中心として蓋側本体部２２を待受け側本体部２１に向けて閉じる。すると、保持溝４１に差込部３３が差し込まれ、電線Ｗが保持溝４１に圧入される。これと併行して電線Ｗは、案内溝３４によって上下方向に案内されるため、電線Ｗを圧接端子３０に対して位置決めすることができる。なお、電線Ｗを保持溝４１に圧入する過程において被覆Ｗ２は、保持溝４１のエッジや案内溝３４のエッジによって切断されない。

電線Ｗの圧入が進み、図６に示すように、電線Ｗが受け部４３に接触した後、さらに電線Ｗを受け部４３に押し込むと、電線Ｗは逃がし部４２に嵌り込む。このとき、電線Ｗは、逃がし部４２の形状に沿って横長楕円形状に変形するため、保持部材４０に対して安定した状態で位置決めされる。これと同時に、保持溝４１は、差込部３３によって塞がれた状態となるため、電線Ｗは保持溝４１側に逃げることができなくなり、逃がし部４２において逃げ場を失うことになる。

そして、逃げ場を失った電線Ｗに圧接刃３５を食い込ませると、図７に示すように、電線Ｗが差込部３３と受け部４３とによって上下方向から狭圧される。圧接刃３５の食い込みに伴って圧縮力が発生し、芯線Ｗ１は、圧接刃３５に対して高圧縮状態で圧接され、芯線Ｗ１の表面に形成された被膜が除去されるとともに、芯線Ｗ１を構成する素線および圧接刃３５が互いに凝着し、接触抵抗が安定した状態で芯線Ｗ１と圧接刃３５とが導通可能に接続される。こうして、両圧接端子３０にそれぞれ接続された両電線Ｗが電気的に接続される。この状態では両ロック爪２４が両ロック孔２５に嵌合し、両係止突部２４Ａが両ロック孔２５の孔縁部に係止することにより、待受け側本体部２１と蓋側本体部２２とが閉塞状態に保持される。

以上のように本実施形態では、電線Ｗを逃がし部４２に嵌め込んだ上で、保持溝４１を差込部３３で塞ぎ、電線Ｗの逃げ場をなくした上で圧接刃３５を電線Ｗに食い込ませるようにしたから、電線Ｗを差込部３３と受け部４３との間で上下方向から狭圧することができる。これにより、電線Ｗの芯線Ｗ１と圧接刃３５を高圧縮状態で圧接することができ、芯線Ｗ１の表面に形成された被膜を除去し、接触抵抗を安定させることができる。

また、圧接端子３０を段差状に形成し、両案内壁３２Ａ，３２Ｂによって保持部材４０を挟み込むとともに、保持溝４１によって差込部３３を挟み込むようにしたから、保持部材４０を圧接端子３０に対して位置決め状態で装着することができる。また、電線Ｗを案内溝３４によって案内されるようにしたから、電線Ｗを圧接端子３０に対して位置決めできる。さらに、逃がし部４２を設けたから、電線Ｗを安定した状態で位置決めすることができる。また、圧接刃３５を円弧状に形成したから、圧接刃３５を電線Ｗに食い込ませやすくできる。

＜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。
（１）上記実施形態では圧接端子３０が一対設けられているものの、本発明によると、両圧接端子３０の一方はバレル形状をなす圧着部としてもよい。
（２）上記実施形態では両案内壁３２Ａ，３２Ｂの間に案内溝３４が形成されているものの、本発明によると、両案内壁３２Ａ，３２Ｂを差込部３３と同じ高さに形成し、案内溝３４がない構成としてもよい。

（３）上記実施形態では保持溝４１の奥端部に逃がし部４２が設けられているものの、本発明によると、逃がし部４２が設けられていない構成としてもよい。
（４）上記実施形態では圧接刃３５が円弧状に形成されているものの、本発明によると、針状や山形をなす圧接刃を形成してもよい。

１０…圧接コネクタ
２０…ハウジング
２１…待受け側本体部（一側本体部）
２２…蓋側本体部（他側本体部）
２３…ヒンジ部
３０…圧接端子
３２Ａ…一側案内壁
３２Ｂ…他側案内壁
３３…差込部
３４…案内溝
３５…圧接刃
４０…保持部材
４１…保持溝
４２…逃がし部
４３…受け部
Ｗ…電線

Claims (4)

1. 電線が圧入気味に挿入される保持溝を有する保持部材と、
   前記保持溝に近接して差し込まれる差込部を有し、この差込部における差し込み方向先端に圧接刃が形成された圧接端子と、
   前記差込部における前記圧接刃と反対側の端部を支持する一側本体部と前記保持部材を支持する他側本体部とがヒンジ部によって開閉可能に連結されてなり、前記一側本体部と前記他側本体部を閉塞することにより前記差込部が前記保持溝に差し込まれるハウジングと、
   前記保持溝の奥端部に設けられ、前記電線に前記圧接刃を食い込ませることで、前記保持溝に差し込まれた前記差込部との間で前記電線を狭圧する受け部とを備えた圧接コネクタ。
2. 前記圧接端子は、前記差込部の両側縁の一方から一側に延出された一側案内壁と、同他方から他側に延出された他側案内壁とを備えて構成され、前記一側案内壁と前記他側案内壁が前記差込部を介して段差状に連結されており、前記保持部材は、前記一側案内壁と前記他側案内壁とに対面状態で装着され、前記電線は、前記一側案内壁と前記他側案内壁との間に形成された案内溝に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の圧接コネクタ。
3. 前記保持溝の奥端部には、前記差込部の差し込み方向と交差する方向に拡張することによって逃がし部が形成されており、前記電線は、前記逃がし部に嵌り込んだ状態で狭圧されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧接コネクタ。
4. 前記圧接刃は円弧状をなしていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧接コネクタ。

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