JP5195197B2 - 端子金具および端子金具付き電線 - Google Patents

Description

本発明は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末に圧着される端子金具および端子金具付き電線に関する。

従来、自動車のワイヤハーネス等の端子金具として、例えば下記特許文献１に記載の端子金具が知られている。この端子金具は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末を圧着する圧着部を備えて構成されている。ところで、圧着に際して芯線の表面に絶縁性の被膜が形成されていると、この被膜が絶縁層となるため、芯線と圧着部との間で導通がとれなくなるという問題がある。そこで、できるだけ高い圧縮率で圧着することにより、被膜を削り取って導通をとることが考えられている。
特開２００３−２４９２８４公報

しかしながら、太物の被覆電線を使用すると、芯線を構成する金属素線の本数が増えるため、圧着部からの圧力が分散しやすくなる。このため、圧着部に接触しない径方向内側の金属素線に被膜が残った状態となり、導通をとることができなくなることで、接触抵抗が増加する。

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、径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることを目的とする。

本発明は、芯線を被覆してなる被覆電線における芯線の端末に圧着される端子金具であって、被覆電線の前端部に露出した芯線の端末を圧着し、この圧着部分から被覆電線が後方に引き出される圧着部と、圧着部におけるクリンパによって圧縮される部分の内部を通って後方に延出されることにより、芯線を構成する金属素線の束の内部に接触する接触部とを備え、圧着部は、芯線が配置される底壁の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片を備え、接触部は、一方のかしめ片の前縁から他方のかしめ片側に折り曲げられて後方に延出されている構成としたところに特徴を有する。

このような構成において、芯線の端末を圧着部に配置し、圧着すると、接触部が金属素線の束の内部で被膜を削り取り、被膜が削り取られた金属素線と接触部とが導通可能に接触する。したがって、圧着部に接触しない径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることができる。
また、一対のかしめ片をかしめる動作に連動して接触部を金属素線の束の内部へ移動させることができる。したがって、圧着部の圧縮率を高めて金属素線の束の断面積が小さくなる場合でも、常に接触部を金属素線の束の内部に配置できる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。

接触部は一対設けられ、一対の接触部は対向状態をなして配置される構成としてもよい。
このような構成によると、圧着に伴って一対の接触部が金属素線の束の内部に入り込みやすくなる。

芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における芯線の端末に、上記いずれかの端子金具が圧着されているとともに、接触部が芯線を構成する金属素線の束の内部に接触している構成としてもよい。
その際、芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる構成としてもよい。

本発明によれば、径方向内側の金属素線に対して導通をとることで、接触抵抗を低下させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子金具１０は、図１に示すように、角筒形状をなす本体部２０と、本体部２０の後方に形成された圧着部３０とを備えている。この端子金具１０は、図２に示すように、圧着部３０によって被覆電線４０の端末に圧着されている。換言すると、被覆電線４０は、圧着部３０との圧着部分から後方に引き出されている。この端子金具１０は、銅合金からなる金属平板を金型で所定の形状に打ち抜いて展開状態にある端子金具１０を形成した後、この展開状態にある端子金具１０を折り曲げ加工することによって形成されている。なお、本実施形態では端子金具１０として本体部２０を有する雌端子金具を例示しているものの、本発明によると、タブ状をなす雄端子金具としてもよい。

被覆電線４０はアルミ電線であって、複数本の金属素線４１からなる芯線４２を絶縁性の合成樹脂からなる被覆４３で覆った構成である。本実施形態の被覆電線４０は太物の被覆電線であって、３７本の金属素線４１を束ねたものであり、これらの金属素線４１を束ねた総断面積は３ｍｍ^２である。金属素線４１は、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金など任意の金属を用いることができる。なお、本実施形態の金属素線４１は、アルミニウム合金によって構成されている。

本体部２０は、底面部２２と、底面部２２の両側縁から立ち上がる一対の側面部２３と、一方の側面部２３の上縁から他方の側面部２３の上縁に向けて互いに折り曲げることにより二重に形成された天井部２４とを備えている。

本体部２０の内部には、弾性変位可能な弾性接触片２１が本体部２０の底面部２２の前縁からの折り返しによって形成されている。本体部２０の内部において弾性接触片２１と対向する対向面（天井部２４の下面）と弾性接触片２１との間には、タブ状をなす相手側導体（図示せず）が挿入可能となっている。

自然状態にある弾性接触片２１と対向面との距離は、相手側導体の板厚よりも小さめとされている。このため、相手側導体が弾性接触片２１を撓ませつつ対向面との間に挿入されると、相手側導体と弾性接触片２１とは弾性的に接触し電気的に接続される。

圧着部３０は、ワイヤバレル部３１と、ワイヤバレル部３１の後方に配置されたインシュレーションバレル部３２とを備えている。圧着部３０は、本体部２０の底面部２２と連続して前後方向（芯線４２の軸線方向）に延びる底壁３３を有している。

ワイヤバレル部３１は、底壁３３と、この底壁３３の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片３１Ａとを備えて構成されている。ワイヤバレル部３１は、底壁３３上に前後方向に沿って芯線４２の端末を配置し、両かしめ片３１Ａによって芯線４２の端末をかしめることにより芯線４２を圧着可能である。なお、図示はしないものの、ワイヤバレル部３１において芯線４２を圧着する圧着面に溝を凹設するなどしてセレーションを設けてもよい。

インシュレーションバレル部３２は、底壁３３と、この底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３２Ａとを備えて構成されている。インシュレーションバレル部３２は、底壁３３上に被覆４３の部分を配置し、両かしめ片３２Ａによって被覆４３の部分をかしめることにより被覆４３と芯線４２とを圧着可能である。

ここで、芯線４２の表面には、空気中の水や酸素と反応することにより絶縁性の被膜（例えば水酸化アルミや酸化アルミなど）が形成されている。そして、芯線４２とワイヤバレル部３１との間に被膜が介在したまま両者４２，３１が接続されると、接触抵抗が大きくなるという問題がある。その点、本実施形態では銅合金からなる芯線を使用する場合よりも高い圧縮率に設定することにより、被膜を削り取って導通をとるようにしている。

しかし、本実施形態のように太物の被覆電線を使用した場合、金属素線４１の本数が多くなるため、かしめ片３１Ａからの圧力が分散しやすくなる。よって、かしめ片３１Ａと接触しない径方向内側の金属素線４１には、被膜が残りやすくなり、導通がとれなくなることで接触抵抗が増加する。このため、径方向内側の金属素線４１と導通をとるには、その前提として被膜を除去する必要がある。

そこで、本実施形態では、両かしめ片３１Ａの前縁から圧着部３０の内部を通って後方に延出される接触部３４が設けられている。この接触部３４は、一方のかしめ片３１Ａの前縁から他方のかしめ片３１Ａ側に折り曲げられて後方に延出されるとともに他方のかしめ片３１Ａの前縁から一方のかしめ片３１Ａ側に折り曲げられて後方に延出されることにより、対向状態をなして一対設けられている。両接触部３４は、両かしめ片３１Ａをかしめた状態では芯線４２を構成する金属素線４１の束の内部に接触するように構成されている。なお、金属素線４１の束の前端位置は、両接触部３４の折り曲げ部分と干渉しないように両かしめ片３１Ａの前縁にほぼ揃う位置とされている。

また、両接触部３４は、端子金具１０の展開状態では、図３に示すように、両かしめ片３１Ａの前縁から前方に突出する形態で設けられている。両接触部３４の前端位置は、本体部２０と干渉しない位置とされている。両接触部３４には、図４に示すように、両かしめ片３１Ａの前縁側から順に第１曲げ縁３４Ａと第２曲げ縁３４Ｂとが設定されている。両接触部３４の折り曲げは、図５に示すように、第２曲げ縁３４Ｂにて両接触部３４の先端側を上方に折り曲げた後、図６に示すように、第１曲げ縁３４Ａにて両接触部３４の先端側を上方に折り曲げることにより、両接触部３４の先端が後方を向いた状態にすることにより行われる。この後、両かしめ片３１Ａを図７に示す対向状態になるまで上方に折り曲げる。

この対向状態では両かしめ片３１Ａが上方に向かうにつれて開いた状態となっており、両接触部３４も傾斜しているものの、圧着に伴って両かしめ片３１Ａが互いに接近し両接触部３４が次第に切り立った状態となる。つまり、両かしめ片３１Ａのかしめ動作に連動して両接触部３４を金属素線４１の束の内部に移動させることができる。したがって、高い圧縮率で両かしめ片３１Ａをかしめることにより金属素線４１の束の断面積が小さくなった場合でも、両接触部３４を確実に金属素線４１の束の内部に配置できる。

また、両接触部３４は、両かしめ片３１Ａのかしめ動作に伴って上下方向に切り立った状態で対向配置されるため、金属素線４１の束をかき分けながら内部に入り込みやすくなる。そして、金属素線４１の束の内部に両接触部３４を配置した状態で、両かしめ片３１Ａをかしめつけて金属素線４１の束を圧着すると、図２に示すように、両接触部３４が金属素線４１の束の内部で被膜を削り取り、この被膜が除去された金属素線４１に対して両接触部３４が導通可能に接触する。

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、被覆電線４０の前端部において被覆４３を皮剥ぎし、芯線４２を露出させる。次に、芯線４２の端末をワイヤバレル部３１の底壁３３上に配置し、被覆４３をインシュレーションバレル部３２の底壁３３上に配置する。この後、圧着機（図示せず）によって圧着を行うと、両かしめ片３１Ａ，３２Ａの先端がクリンパ（図示せず）に接触して内側に曲げられる。さらに、クリンパを下降させると、両接触部３４が対向状態となって金属素線４１の束をかき分けつつ内部に入り込む。そして、クリンパが下死点に到達すると、図２に示すように、かしめ片３１Ａによって芯線４２が圧着される。一方、被覆４３は、インシュレーションバレル部３２のかしめ片３２Ａによって芯線４２とともに圧着される。また、これとほぼ同時に、スライドカッタ（図示せず）によって底壁３３の後端がカットされ、端子金具付き電線が完成する。

この圧着によって、かしめ片３１Ａと接触する径方向外側の金属素線４１は、両かしめ片３１Ａに圧接されて被膜が削り取られるとともに両かしめ片３１Ａと導通可能に接続される。一方、径方向内側の金属素線４１は、両接触部３４に圧接されて被膜が削り取られるとともに、両接触部３４と導通可能に接続される。したがって、径方向外側の金属素線４１のみならず、径方向内側の金属素線４１に対しても導通をとることができるため、接触抵抗を低下させることができる。

以上のように本実施形態では、芯線４２の端末を圧着した際に、両かしめ片３１Ａと接触しない径方向内側の金属素線４１に対し、両接触部３４で圧接して被膜を削り取った上で、両接触部３４と導通可能に接続することができる。特に、断面積が３ｍｍ^２もある太物の被覆電線４０を使用した場合には、金属素線４１の本数が多くなり、導通に寄与しない径方向内側の金属素線４１の本数も多くなる。しかし、本実施形態では、接触部３４により径方向内側の金属素線４１を導通に寄与させることができるため、導通可能な金属素線４１の接触面積を大幅に稼ぐことができ、接触抵抗を低下させることができる。

＜関連技術＞
次に、本発明の関連技術を図８ないし図１０の図面を参照しながら説明する。本関連技術の端子金具１１は、実施形態１における接触部３４の構成を変更したものであって、実施形態１と共通する構成については同一の符号を付すものとし、実施形態１と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略する。

本関連技術における接触部３５は、図８に示すように、底壁３３の前縁から上方に立ち上がる立壁３６の両側縁から後方に延出されている。立壁３６の上縁は、つなぎ部３７を介して本体部２０と連結されている。接触部３５の後端は、実施形態１の接触部３４の後端よりも後方に延出されている。このため、実施形態１よりも金属素線４１の束の内部に対する接触面積を稼ぐことが可能である。

両接触部３５と立壁３６の両側縁との間には、それぞれ第１曲げ縁３６Ａが設定され、底壁３３の前縁と立壁３６の下縁との間には、第２曲げ縁３６Ｂが設定され、つなぎ部３７と立壁３６の上縁との間には、第３曲げ縁３６Ｃが設定されている。接触部３５は、図９に示す展開状態から、第１曲げ縁３６Ａにて両接触部３５を上方に折り曲げた後、第２曲げ縁３６Ｂにて立壁３６を上方に折り曲げるとともに第３曲げ縁３６Ｃにてつなぎ部３７を前方に折り曲げることによって形成されている。

すなわち、展開状態における両接触部３５は、立壁３６の両側縁からかしめ片３１Ａと本体部２０との間を通って側方に延出する形態をしているため、本体部２０と干渉することがない。したがって、展開状態における両接触部３５をさらに側方に延出させることにより、折り曲げ加工後における両接触部３５の後端を両かしめ片３１Ａの後端と揃う位置に設定することもできる。

また、両接触部３５は、両かしめ片３１Ａのかしめ動作とは関係なく常に切り立った状態となっている。このため、底壁３３上に芯線４２の端末を配置するときに、両接触部３５を金属素線４１の束の内部に配置することができる。そして、金属素線４１の束の内部に両接触部３５を配置した状態で、両かしめ片３１Ａをかしめつけて金属素線４１の束を圧着すると、図１０に示すように、両接触部３５が金属素線４１の束の内部で被膜を削り取り、この被膜が除去された金属素線４１に対して両接触部３５が導通可能に接触する。

以上のように本関連技術では両接触部３５が実施形態１よりも金属素線４１の束に対して前後方向に深く入り込むため、金属素線４１の束の内部に対する接触面積を稼ぐことができる。したがって、実施形態１よりも接触抵抗を低下させることが可能である。

＜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）本実施形態では断面積が３ｍｍ^２の太物の被覆電線４０を使用しているものの、本発明によると、この被覆電線４０に限定されることはなく、これ以外の断面積の被覆電線を使用してもよい。例えば、以下の被覆電線が挙げられる。
アルミ電線１ サイズ：１．２５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１６本）
アルミ電線２ サイズ：２ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）
アルミ電線３ サイズ：２．５ｍｍ^２（金属素線４１の本数が１９本）

（２）本実施形態では接触部がフラットな板状に形成されているものの、本発明によると、例えば接触部が蛇腹状をなして後方に延出する形態とすることで、金属素線４１の束の内部との接触面積を稼ぐようにしてもよい。

（３）本実施形態では接触部を一対設けているものの、本発明によると、接触部を１つだけ設けてもよいし、あるいは接触部を３つ以上設けてもよい。

（４）実施形態１では接触部３４をかしめ片３１Ａの前縁から直角曲げを２回行うことによって後方に延出しているものの、本発明によると、接触部３４をかしめ片３１Ａの前縁から略Ｕ字状に折り返して後方に延出してもよい。

実施形態１における端子金具付き電線の側面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 実施形態１において展開状態における接触部を示した平面図 図３における接触部を拡大して示した平面図 図４における第１曲げ縁を折り曲げた状態を示した平面図 図５における第２曲げ縁を折り曲げた状態を示した平面図 実施形態１において圧着前における接触部を示した断面図 関連技術における接触部の斜視図 関連技術において展開状態における接触部を示した平面図 関連技術における端子金具付き電線において接触部を横切る位置での断面を示した断面図

符号の説明

１０，１１…端子金具
３０…圧着部
３１Ａ…かしめ片
３３…底壁
３４，３５…接触部
３６…立壁
４０…被覆電線
４１…金属素線
４２…芯線
４３…被覆

Claims (4)

1. 芯線を被覆してなる被覆電線における前記芯線の端末に圧着される端子金具であって、
   前記被覆電線の前端部に露出した前記芯線の端末を圧着し、この圧着部分から前記被覆電線が後方に引き出される圧着部と、
   前記圧着部におけるクリンパによって圧縮される部分の内部を通って後方に延出されることにより、前記芯線を構成する金属素線の束の内部に接触する接触部とを備え、
   前記圧着部は、前記芯線が配置される底壁の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片を備え、
   前記接触部は、一方の前記かしめ片の前縁から他方の前記かしめ片側に折り曲げられて後方に延出されている端子金具。
2. 前記接触部は一対設けられ、一対の前記接触部は対向状態をなして配置される請求項１に記載の端子金具。
3. 芯線が被覆で覆われてなる被覆電線における前記芯線の端末に、請求項１または請求項２に記載の端子金具が圧着されているとともに、前記接触部が前記芯線を構成する金属素線の束の内部に接触している端子金具付き電線。
4. 前記芯線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項３に記載の端子金具付き電線。

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