JP5077697B2 - 端子金具付き電線及び端子金具 - Google Patents

Description

本発明は、端子金具付き電線及び端子金具に関する。

被覆電線に端子金具を取り付けるに際して被覆電線の露出した芯線を端子金具に圧着接続することが行われる（特許文献１参照）。

ここで、芯線を端子金具に圧着するに際しては、例えば、底板部の側縁から立ち上げた一対のバレル部を有するオープンバレル型の端子金具をアンビル上に載置してその底板部に芯線を宛がう。そして、端子金具の上方に配したクリンパを降下させると、バレル部が芯線を包み込むように徐々に変形するとともに、バレル部の先端部が芯線を押し潰すように芯線に食い込むことにより圧着が行われる。
特開２００７−１２３４１公報

ところで、電線の芯線は導電性の金属であるため、芯線の周囲には酸化膜が形成されやすい。特に、芯線にアルミニウムやアルミニウム合金を用いた場合には、酸化膜が形成されやすい。そのため、ワイヤバレル及び芯線を圧着する（かしめる）際に芯線がワイヤバレルに擦られて酸化膜が破られるようになっている。
このことから、酸化膜を破るという観点からは、ワイヤバレル及び芯線を強い力で圧着することが望ましい。

しかし、ワイヤバレル及び芯線を強い力で圧着した場合には、芯線が押し潰され、その下の底板部に強い力がかかる。このとき底板部が押し潰されて芯線の軸方向に伸びが生じ、これにより、端子金具全体としても伸びが生じることになる。
このような端子金具の伸びが発生すると、その全長寸法が設計寸法よりも予期しない量だけ長くなって他の部品との干渉を起こしたり、製造時の寸法管理を困難にする等の問題を生じさせる。

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、強い力で圧着しなくても良好な電気的接続状態を確保することができる端子金具付き電線及び端子金具を提供することを目的とする。

本発明に係る端子金具付き電線は、単芯線を有し、この単芯線の端末部に端子挿入孔を貫通形成してなる電線と、この電線の単芯線にかしめられた端子金具とからなり、前記端子金具は、相手側端子と電気的に接続される接続部と、前記接続部から延出され前記単芯線の端末部が載置される底板部と、前記底板部から突出した先端部が前記端子挿入孔を貫通するとともに、この先端部が前記端子挿入孔の孔縁にかしめられるかしめ部と、を備えるところに特徴を有する（手段１）。

手段１において、前記かしめ部は、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、前記単芯線の軸方向に長い一対の雄端子がが共に前記単芯線側に屈曲されることにより形成されているようにしてもよい（手段２）。
このようにすれば、打ち抜き加工により雄端子を容易に形成することができる。また、雄端子は、単芯線の軸方向に長いから、幅方向に長い場合と比較して、雄端子の長さを自由に設定できる。

手段１又は手段２において、前記かしめ部に加えて、前記電線の絶縁被覆の上から前記電線を保持する一対のかしめ片を有するインシュレーションバレル部を備えるようにしてもよい（手段３）。
このようにすれば、かしめ部と単芯線との接続のみで電線を保持するよりも、確実に電線を保持することができる。

本発明に係る端子金具は、相手側端子と電気的に接続される接続部と、
前記接続部から延出され単芯線を有する電線の端末部が載置される底板部と、
前記底板部から突出した先端部が、前記端末部の単芯線に貫通形成された端子挿入孔を貫通可能とされるとともに、この先端部が前記端子挿入孔の孔縁にかしめられるかしめ部と、を備えるところに特徴を有する（手段４）。

手段４において、前記かしめ部は、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、前記単芯線の軸方向に長い一対の雄端子がが共に前記単芯線が配される側に屈曲されることにより形成されているようにしてもよい（手段５）。
このようにすれば、打ち抜き加工により雄端子を容易に形成することができる。また、雄端子は、単芯線の軸方向に長いから、幅方向に長い場合と比較して、雄端子の長さを自由に設定できる。

手段４又は手段５において、前記かしめ部に加えて、前記電線の絶縁被覆の上から前記電線を保持する一対のかしめ片を有するインシュレーションバレル部を備えるようにしてもよい（手段６）。
このようにすれば、かしめ部と単芯線との接続のみで電線を保持するよりも、確実に電線を保持することができる。

本構成によれば、かしめ部の先端部が端子挿入孔を貫通するまで挿入され、その先端部が端子挿入孔の孔縁にかしめられる。ここで、かしめ部の先端部が端子挿入孔の孔縁にかしめられると、強い力でかしめられていなくても、かしめ部の先端部のうち前記孔縁に接する部分が端子挿入孔の孔縁のエッジ部分に擦られて単芯線の酸化膜や水酸化膜等の絶縁性の皮膜が破られる。これにより、強い力で圧着しなくても単芯線と端子金具との間で良好な電気的接続状態が得られる。
また、強い力で圧着する必要がないから、端子金具の一部が強く押し潰されることによる延びが生じず、端子金具全体としての延びを抑制することができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１の端子金具付き電線１０について、図１〜図８を参照して説明する。
本実施形態の端子金具付き電線１０は、図１に示すように、被覆電線２０の端末部に端子金具３０が圧着接続されてなり、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置（図示せず）の間に配索されるものである。なお、図１の右方を前方とし、左方を後方として説明する。

被覆電線２０（電線）は、アルミニウムからなる単芯線２１を樹脂製の絶縁被覆２２（絶縁層）で被覆したものであり、その端末部においては、絶縁被覆２２が剥き取られて単芯線２１が露出されている。なお、単芯線２１は、銅合金製の従来の単芯線に代えてアルミ製の単芯線を使用することで、軽量化や低コスト化が図られている。また、単芯線２１とは、複数本が束になったり複数本を撚り合せたものでなく、一本のみからなる芯線をいう。

単芯線２１の露出した端末部は、扁平に加工された扁平部２３とされており（図８参照）、この扁平部２３の中心部には、図３に示すように、単芯線２１の軸方向に長い長方形状の端子挿入孔２５が板厚方向に貫通形成されている。

扁平部２３を有する単芯線２１の成形方法について説明すると、まず被覆電線２０を切断機により切断端面が軸方向と垂直になるように切断し、被覆電線２０の端末部（先端部）において絶縁被覆を剥ぎ取り、単芯線２１を露出させる。
次に、扁平部２３の軸方向における長さに相当する長さの平坦な加圧面を有する上型６１と下型６２からなる金型を用いて（図４）、単芯線２１の露出部分を金型で鍛造することにより扁平な形に成形される（図５）。その後、打ち抜き加工により扁平部２３の中心部を長方形状（角筒状）の型（図示しない）で打ち抜くことにより扁平部２３に端子挿入孔２５が成形され、被覆電線２０の端末部の加工が終了する。

端子金具３０は、アルミ製よりも高い強度が得られる銅合金製とされ、図１に示すように、相手側端子（図示しない）と接続される接続部３１と、接続部３１から延出され単芯線２１の端末部が載置される底板部３５と、被覆電線２０を保持するインシュレーションバレル部４１と、を備え、これらが一体に構成されている。
接続部３１は、箱型の雌端子であって、図示しない雄端子が挿入孔３１Ａに挿入されることにより、電気的接続が図られる。

インシュレーションバレル部４１は、底板部３５と一体に形成され、被覆電線２０の軸方向（軸方向とは被覆電線２０の軸方向をいう。即ち図１の左右方向）に底板部３５と連続した位置に配されている。
具体的には、インシュレーションバレル部４１は、底板部３５から連続した底板の左右両側縁から一対のかしめ片４１Ａ，４１Ａが立ち上げられてなり、これらの一対のかしめ片４１Ａ，４１Ａを被覆電線２０側に湾曲させることにより、被覆電線２０が離脱や位置ずれしないように保持されている。

底板部３５は、ほぼ平坦で、前後方向（単芯線２１の軸方向）に長い長方形状をなし、接続部３１の後端部の下部（側面部３１Ａのほぼ下半分及び底面部３１Ｂ）と軸方向に連なっている。
底板部３５の前後方向（軸方向）の長さは、単芯線２１の露出されている部分よりもやや長く、底板部３５の幅寸法は、単芯線２１の扁平部２３の幅よりやや大きい幅寸法となっている。

また、底板部３５には、単芯線２１をかしめ付けるかしめ部５０が設けられている。
かしめ部５０は、共に上方に突出する長方形状（短冊状）の２本の雄端子５１，５２からなり、底板部３５に、端子挿入孔２５に対応する所定の間隔を空けて前後一対軸方向に並んで形成されている。

これら一対の雄端子５１，５２が端子挿入孔２５を貫通するとともに、端子挿入孔２５を貫通した雄端子５１，５２の先端部５１Ａ，５２Ａが端子挿入孔２５の孔縁２５Ａにかしめられている。即ち、雄端子５１，５２は前方側に屈曲することで孔縁２５Ａに係止され、雄端子５１，５２は後方側に屈曲することで孔縁２５Ａに係止されている。

端子金具３０のかしめ部５０の成形方法は、まず、図７に示すように、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、前記単芯線２１の軸方向に長い一対の雄端子５１，５２が形成される。なお、図７は、インシュレーションバレル部４１のかしめ片４１Ａ，４１Ａ及び底板部３５の両側縁部については打ち抜き後の端子原板に曲げ加工を施して屈曲させたものとなっている。
そして、図８に示すように、治具（図示しない）を用いて一対の雄端子５１，５２を上方に向けて直角に屈曲させることにより、かしめ部５０の成形が終了する。なお、雄端子５１，５２の曲げ加工後には、底板部３５に長方形状の開口部３９が残される。

次に、端子金具付き電線の製造方法について説明する。
図８に示すように、被覆電線２０が端子金具３０の上方であって、扁平部２３の面が底板部３５の面と平行となる位置から、かしめ部５０が端子挿入孔２５内に挿入されるように、底板部３５の上面に被覆電線２０の扁平部２３を載置する（図９）。

そして、図１０に示すように、例えば、端子金具３０を基台７０の上に載置した状態で、軸方向の対称な位置に傾斜面８１，８２を有する山形のかしめ治具８０の山形の頂部を一対の雄端子５１，５２の間に挿し込む。そして、強い力で下方に押し付ける。このとき、雄端子５１，５２が傾斜面８１，８２に押されて変形していき、端子挿入孔２５の孔縁２５Ａに、当該孔縁２５Ａと接する雄端子５１，５２の部分（先端部５１Ａ，５２Ａ）が孔縁２５Ａのエッジ部分に擦られつつ徐々にかしめられていく。そして、図１に示すように、雄端子５１，５２の先端部５１Ａ，５２Ａが端子挿入孔２５の孔縁２５Ａにかしめられて端子金具付き電線の製造が終了する。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
かしめ部５０の先端部５１Ａ，５２Ａが端子挿入孔２５を貫通するまで挿入され、その先端部５１Ａ，５２Ａが端子挿入孔２５の孔縁２５Ａにかしめられる。ここで、かしめ部５０の先端部５１Ａ，５２Ａが端子挿入孔２５の孔縁２５Ａにかしめられると、強い力でかしめられていなくても、かしめ部５０の先端部５１Ａ，５２Ａのうち孔縁２５Ａに接する部分が端子挿入孔２５の孔縁２５Ａのエッジ部分に擦られて単芯線２１の酸化膜や水酸化膜等の絶縁性の皮膜が破られる。これにより、強い力で圧着しなくても単芯線２１と端子金具３０との間で良好な電気的接続状態が得られる。

また、強い力で圧着する必要がないから、端子金具３０の一部が強く押し潰されることによる延びが生じず、端子金具３０全体としての延びを抑制することができる。

さらに、かしめ部５０は、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、単芯線２１の軸方向に長い一対の雄端子５１，５２が共に単芯線２１側に屈曲されることにより形成されている。
このようにすれば、打ち抜き加工により雄端子５１，５２を容易に形成することができる。また、雄端子５１，５２は、単芯線２１の軸方向に長いから、幅方向に長い場合と比較して、雄端子５１，５２の長さを自由に設定できる。

さらに、かしめ部５０に加えて、被覆電線２０（電線）の絶縁被覆２２の上から被覆電線２０を保持する一対のかしめ片４１Ａ，４１Ａを有するインシュレーションバレル部４１を備えるから、かしめ部５０と単芯線２１との接続のみで被覆電線２０を保持するよりも、確実に被覆電線２０を保持することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２の端子金具付き電線１１０を図１１〜図１７を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態１では、かしめ部５０は、一対の雄端子５１，５２からなるものであったが、実施形態２のかしめ部１５０は、図１１,図１２に示すように、円筒形状をなすものである。そのため、被覆電線２０の端子挿入孔１２５は、円形状となっている（図１３）。

より詳しくは、図１１に示すように、実施形態２の底板部３５には、上方に突出するかしめ部１５０が一体に設けられている。
かしめ部１５０は、底板部３５から立ち上がる円筒形状の筒形端子部１５１が端子挿入孔１２５に挿通されるとともに、端子挿入孔１２５を貫通した先端部１５１Ａが端子挿入孔１２５の孔縁１２５Ａにかしめられることにより、先端部１５１Ａが全周に亘って反り返った状態で孔縁１２５Ａに係止されている。
なお、かしめ部１５０のかしめ前には、図１４に示すように、端子金具１３０の筒形端子部１５１の先端部１５１Ａは反り返っておらず、全体が筒状になっている。

次に、端子金具付き電線の製造方法について説明する。
図１５に示すように、被覆電線２０が端子金具３０の上方であって、扁平部２３が底板部３５と平行となる位置から、かしめ部１５０が端子挿入孔１２５内に配されるように、底板部３５の上面に被覆電線２０の扁平部２３を載置する（図１６参照）。

そして、図１７に示すように、例えば、端子金具３０の底板部３５のうち、かしめ部１５０の近傍を基台７０の上に載置した状態で、全周に亘ってテーパ状の傾斜面１８１を有するかしめ治具１８０の山形の頂部から筒形端子部１５１の筒形の内部に挿し込む。そして、強い力で下方に押し付ける。このとき、筒形端子部１５１の先端部１５１Ａが傾斜面１８１に押されて変形していくにしたがって、端子挿入孔１２５の孔縁１２５Ａに、当該孔縁１２５Ａと接する筒形端子部１５１の部分（先端部１５１Ａ）が孔縁１２５Ａのエッジ部分に擦られつつ徐々にかしめられていく。そして、図１１に示すように、筒形端子部１５１の先端部１５１Ａが全周に亘って端子挿入孔１２５の孔縁１２５Ａにかしめられて端子金具付き電線の製造が終了する。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
かしめ部１５０の先端部１５１Ａが端子挿入孔１２５を貫通するまで挿入され、その先端部１５１Ａが端子挿入孔１２５の孔縁１２５Ａにかしめられる。ここで、かしめ部１５０の先端部１５１が端子挿入孔２５の孔縁２５Ａにかしめられると、強い力でかしめられていなくても、かしめ部１５０の先端部１５１Ａのうち孔縁１２５Ａに接する部分が端子挿入孔１２５の孔縁１２５Ａのエッジ部分に擦られて単芯線２１の酸化膜や水酸化膜等の絶縁性の皮膜が破られる。これにより、強い力で圧着しなくても単芯線２１と端子金具１３０との間で良好な電気的接続状態が得られる。

また、強い力で圧着する必要がないから、端子金具３０の一部が強く押し潰されることによる延びが生じず、端子金具３０全体としての延びを抑制することができる。

さらに、かしめ部１５０に加えて、電線の絶縁被覆の上から電線を保持する一対のかしめ片４１Ａ，４１Ａを有するインシュレーションバレル部４１を備えるから、かしめ部１５０と単芯線２１との接続のみで電線を保持するよりも、確実に電線を保持することができる。

＜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、かしめ部５０，１５０に加えてインシュレーションバレル部４１により被覆電線２０を保持する構成としたが、かしめ部５０のみで被覆電線２０を保持するようにしてもよい。

（２）単芯線２１はアルミニウムからなることとしたが、アルミニウム合金や他の種類からなる単芯線２１を用いても良い。ただし、アルミニウムやアルミニウム合金の単芯線を用いる場合には、一般に酸化膜等を破るために強い力でかしめなくてはならないが、本発明の構成によれば、強い力でかしめなくても酸化膜等を破ることができるため好適である。

実施形態１に係る端子金具付き電線の一部を側断面で表した図 端子金具付き電線の上面図 被覆電線の端末部の上面図 扁平部の成形方法を説明する図 金型により扁平部が成形された状態を示す図 端子金具の上面図 雄端子の屈曲前の形状を表す図 端子金具付き電線の製造方法を説明する図 端子挿入孔に雄端子が挿入された状態を示す図 かしめ方法を説明する図 実施形態２に係る端子金具付き電線のの一部を側断面で表した図 端子金具付き電線の上面図 被覆電線の端末部の上面図 端子金具の上面図 端子金具付き電線の製造方法を説明する図 端子挿入孔に筒状端子部が挿入された状態を示す図 かしめ方法を説明する図

符号の説明

１０,１１０…端子金具付き電線
２０…被覆電線
２１…単芯線
２２…絶縁被覆
２３…扁平部
２５，１２５…端子挿入孔
２５Ａ，１２５Ａ…孔縁
３０,１３０…端子金具
３１…接続部
３５…底板部
４１…インシュレーションバレル部
４１Ａ…かしめ片
５０,１５０…かしめ部
５１,５２…雄端子
５１Ａ,５２Ａ,１５１Ａ…先端部
１５１…筒形端子部

Claims (6)

1. 単芯線を有し、この単芯線の端末部に端子挿入孔を貫通形成してなる電線と、
   この電線の単芯線にかしめられた端子金具とからなり、
   前記端子金具は、
   相手側端子と電気的に接続される接続部と、
   前記接続部から延出され前記単芯線の端末部が載置される底板部と、
   前記底板部から突出した先端部が前記端子挿入孔を貫通するとともに、この先端部が前記端子挿入孔の孔縁にかしめられるかしめ部と、を備えることを特徴とする端子金具付き電線。
2. 前記かしめ部は、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、前記単芯線の軸方向に長い一対の雄端子が共に前記単芯線側に屈曲されることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子金具付き電線。
3. 前記かしめ部に加えて、前記電線の絶縁被覆の上から前記電線を保持する一対のかしめ片を有するインシュレーションバレル部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子金具付き電線。
4. 相手側端子と電気的に接続される接続部と、
   前記接続部から延出され単芯線を有する電線の端末部が載置される底板部と、
   前記底板部から突出した先端部が、前記端末部の単芯線に貫通形成された端子挿入孔を貫通可能とされるとともに、この先端部が前記端子挿入孔の孔縁にかしめられるかしめ部と、を備えることを特徴とする端子金具。
5. 前記かしめ部は、所定の厚みの金属板材が打ち抜かれることにより互いに反対方向に突出し、かつ、前記単芯線の軸方向に長い一対の雄端子が共に前記単芯線が配される側に屈曲されることにより形成されていることを特徴とする請求項４記載の端子金具。
6. 前記かしめ部に加えて、前記電線の絶縁被覆の上から前記電線を保持する一対のかしめ片を有するインシュレーションバレル部を備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の端子金具。

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