JP2010050051A - 端子金具 - Google Patents

Abstract

【課題】電線の芯線に対するワイヤバレルの固着力を適正値に設定して、電線とワイヤバレルとの安定した接続状態を保つ。
【解決手段】端子金具１０は、電線９０の芯線９１に接続されるワイヤバレル１３を備える。ワイヤバレル１３は、電線９０の端末寄りに位置して、芯線９１に圧接状態で接続される刃状の圧接部１７と、この圧接部１７よりも電線９０の端末から離れて位置して、芯線９１にかしめ付けられるバレル状の圧着部１８とを有している。圧接部１７は、電線９０の絶縁被覆９２を切開して内部の芯線９１に接続される一対の圧接刃２５を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子金具に関する。

従来の端子金具として、軸方向に延びる基板部と、基板部の前端部に位置して角筒状の折り曲げられる本体部と、基板部の中間部に位置して電線の端末にて露出された芯線に圧着されるワイヤバレルと、基板部の後端部に位置して電線の絶縁被覆に圧着されるインシュレーションバレルとを備えた端子金具が知られている。本体部は相手側端子金具と導通接続され、ワイヤバレルは電線の芯線と導通接続される。そして、端子金具がアルミニウム系の芯線を有するアルミ電線に接続される場合も知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−２１７７８４公報

ところで、アルミ電線は、銅電線に比べて機械的強度が低く、また芯線の表面に絶縁性の酸化被膜を形成し易いという特性をもっている。この場合、ワイヤバレルの圧着力を高くすれば、酸化被膜を破壊することができるものの、芯線が断絶などして電線の保持力が低下する可能性があり、一方で、ワイヤバレルの圧着力を低くすれば、電線の保持力が低下するのを防止できるものの、酸化被膜を破壊することができない可能性がある。つまり、酸化被膜の破壊と電線保持力の低下防止の両方を満足させる単一の圧着力を見出すのは実質的に難しいという事情がある。また、ワイヤバレルのアルミ電線への圧着に際しては、酸化被膜を破壊するために銅電線の場合よりも大きな固着力が必要とされるため、ワイヤバレルの圧着動作に伴って端子金具が長さ方向に伸長し、最悪の場合、端子金具の後端がキャビティの外側へ飛び出すおそれがある。

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、電線の芯線に対するワイヤバレルの固着力を適正値に設定して、電線とワイヤバレルとの安定した接続状態を保つことを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電線の芯線に接続されるワイヤバレルを備えた端子金具であって、前記ワイヤバレルは、前記電線の端末寄りに位置して、前記芯線に圧接状態で接続される刃状の圧接部と、この圧接部よりも前記電線の端末から離れて位置して、前記芯線にかしめ付けられるバレル状の圧着部とを有している構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記圧接部は、前記電線の絶縁被覆を切開して内部の前記芯線に接続される一対の圧接刃を有しているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記電線の端末が前記絶縁被覆で覆われているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項記載のものにおいて、前記ワイヤバレルの底部を構成するとともに、前記電線を支持する基板部が軸方向に延出して設けられ、前記基板部には、前記圧着部の底部を挟んだ両側に、この底部の伸長変形を吸収可能な変形吸収部が設けられているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
刃状の圧接部が電線に圧接状態で接続されることにより、ワイヤバレルと芯線とが電気的に確実に接続される。この場合、電線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム素線を撚り合せた芯線を有するアルミ電線であると、芯線の表面に形成された酸化アルミニウムからなる絶縁性の酸化被膜が刃状の圧接部によって破壊されるため、接触抵抗が低くなり、接続信頼性が高められる。また、バレル状の圧着部が適度な圧着力をもって芯線にかしめ付けられることにより、芯線が圧着部に確実に保持される。したがって、本発明によれば、電線の芯線に対するワイヤバレルの固着力が適正値に設定されて、電線とワイヤバレルとの機械的及び電気的な接続状態の安定性が確保される。

＜請求項２の発明＞
圧接部が電線の絶縁被覆を切開する一対の圧接刃を有しているため、圧接刃と芯線との接続部分の周りが絶縁被覆によって保護される。

＜請求項３の発明＞
電線の端末が絶縁被覆によって覆われているため、圧着部の圧着動作に伴って電線の端末における芯線が跳ね上がるのが抑えられ、芯線と周辺部品との干渉が回避される。

＜請求項４の発明＞
基板部には圧着部の底部を挟んだ両側に変形吸収部が設けられているため、圧着部の圧着動作に伴って底部が伸長変形したときに、変形吸収部によってその変形が吸収され、端子金具の全長が伸長するのが抑えられる。その結果、端子金具がコネクタハウジングのキャビティ内に挿入されたときに、端子金具の端部がキャビティの外側へ飛び出す事態が回避される。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。本実施形態に係る端子金具１０は、銅又は銅合金からなる導電性の金属板を曲げ加工などして一体に成形され、電線９０の端末に接続されている。電線９０は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム素線を撚り合せた芯線９１と、芯線９１の周りを覆う樹脂製の絶縁被覆９２とによって構成されている。本実施形態の場合、電線９０は、その端末にて絶縁被覆９２を有する第１被覆部９３と、第１被覆部９３の後方に位置して絶縁被覆９２の皮剥ぎによって露出された芯線露出部９４と、芯線露出部９４の後方に位置して絶縁被覆９２を有する第２被覆部９５とによって構成されている。この場合、第２被覆部９５は電線９０の絶縁被覆９２の大部を占有しており、第１被覆部９３は電線９０の端末に残留する絶縁被覆９２を有するに過ぎない。

そして、端子金具１０は、前後方向に細長く延びる帯板状の基板部１１と、基板部１１の前端部に位置して角筒状の折り曲げられる本体部１２と、基板部１１の中間部に位置して電線９０の芯線９１に接続されるワイヤバレル１３と、基板部１１の後端部に位置して電線９０の絶縁被覆９２に接続されるインシュレーションバレル１４とを備えている。

基板部１１は、本体部１２、ワイヤバレル１３及びインシュレーションバレル１４の底部を構成するものであって、ワイヤバレル１３及びインシュレーションバレル１４の両上面が電線９０を支持する支持面１５として構成されている。本体部１２は、前方から相手側端子金具（図示せず）を受け入れ可能とされ、その内部に、相手側端子金具と弾性的に接触可能な接触片（図示せず）が設けられている。
インシュレーションバレル１４は、オープンバレル状であって、図２に示すように、互いに対向する一対のバレル片１６を有している。両バレル片１６は第２被覆部９５にその両側から巻き付けられるようになっている。

ワイヤバレル１３は、前側にあって第１被覆部９３と対応位置する圧接部１７と、後側にあって芯線露出部９４と対応位置する圧着部１８とに、軸方向に間隔をあけて分割して配置されている。本体部１２、圧接部１７及び圧着部１８は、基板部１１の幅方向（軸直交方向）両端から軸方向に沿って立ち上げられた一対の側板部１９を共用している。

圧着部１８は、インシュレーションバレル１４と同様、オープンバレル状であって、互いに対向する一対の圧着片２１を有している。両圧着片２１は両バレル片１６よりも低い高さをもって芯線露出部９４にその両側から巻き付けられるようになっている。この場合、圧着部１８の圧着力は、一般的に銅電線（銅又は銅合金からなる銅素線を撚り合せた芯線を有する電線）の芯線に圧着される場合とほぼ同じであり、仮に芯線９１の表面に酸化アルミニウムからなる絶縁性の酸化被膜が形成されていたとしても、この酸化被膜を完全に破壊するには至らないものの、芯線９１の断絶が防止される範囲の大きさに設定されている。つまり、この圧着部１８では、芯線露出部９４との電気的接触はあまり期待されておらず、代わりに芯線９１へのワイヤバレル１３の保持力確保に重点が置かれている。

また、基板部１１には、図１に示すように、圧着部１８の底部を挟んだ前後両側に、詳細には圧着部１８と圧接部１７の両底部間及び圧着部１８とインシュレーションバレル１４の両底部間に、圧着部１８の圧着動作に伴う底部の伸長変形を吸収する一対の変形吸収部２３が設けられている。この変形吸収部２３は、基板部１１から両側板部１９にかけて幅方向に延びるとともに板厚方向に貫通するスリット孔として構成されている。

一方、圧接部１７は、本体部１２と圧着部１８との間における側板部１９を高さ方向に延長することで周囲よりも一段高くされた一対の対向壁２４を有している。そして、両対向壁２４には、図３に示すように、外側からの叩き出しによって内側へエッジ状に突出する一対の圧接刃２５が形成されている。両圧接刃２５は、図３に示すように、電線９０を受け入れるべく上方へ向けてラッパ状の拡開して第１被覆部９３の絶縁被覆９２を切開する切開部２６と、切開部２６の下端から垂下され、かつ切開部２６によって切開された絶縁被覆９２の内側における芯線９１に導通接続される接触部２７とによって構成されている。両接触部２７間の間隔は、第１被覆部９３の芯線９１の直径より小さく設定されている。接触部２７が第１被腹部の芯線９１にほぼ線接触状態で接触することにより、芯線９１の表面に形成された酸化被膜が効果的に破壊され、もって接触抵抗が低下して相手側端子金具との良好な接続状態が実現されるようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、電線９０の端末寄りの中間部を皮剥ぎして絶縁被覆９２を除去し、もって電線９０の端末側から順に、第１被覆部９３、芯線露出部９４及び第２被覆部９５を形成する。続いて、基板部１１の支持面１５上に上方から電線９０を載せる。すると、第１被覆部９３が両圧接刃２５の切開部２６に導入されてその絶縁被覆９２が切開され、さらに第１被覆部９３の芯線９１が両圧切刃の接触部２７にほぼ線状に接触することにより、端子金具１０と電線９０とが電気的に接続される（図３を参照）。

次いで、オープン状態にあるワイヤバレル１３及びインシュレーションバレル１４を、図示しないアンビル（下金型）とクリンパ（上金型）とからなる所定の金型内にセットし、アンビルとクリンパとを互いに接近させることにより、芯線露出部９４にワイヤバレル１３の両圧着片２１をかしめ付けるとともに、第２被覆部９５にインシュレーションバレル１４の両バレル片１６をかしめ付ける。すると、芯線露出部９４が圧着部１８によって適正な圧縮力をもって圧着され、芯線露出部９４がワイヤバレル１３に確実に抜け止め保持される。圧着部１８の圧着動作に伴って、仮に、圧着部１８の底部が長さ方向に伸長しても、その変形量は変形吸収部２３のスリット孔を狭めることで吸収されるから、端子金具１０の全長までもが伸長することはない。また同様に、第２被覆部９５がインシュレーションバレル１４によって適正な圧縮力をもって圧着されることにより、第２被覆部９５がインシュレーションバレル１４に確実に抜け止め保持される。

以上説明したように本実施形態によれば、刃状の圧接部１７が電線９０に圧接状態で接続されることにより、ワイヤバレル１３と芯線９１とが電気的に確実に接続される。この場合、芯線９１の表面に形成された絶縁性の酸化被膜が刃状の圧接部１７によって破壊されるため、接触抵抗が低くなり、接続信頼性が高められる。また、オープンバレル状の圧着部１８が適度な圧着力をもって芯線９１にかしめ付けられることにより、芯線９１が圧着部１８に確実に保持される。したがって、本実施形態によれば、電線９０の芯線９１に対するワイヤバレル１３の固着力が適正値に設定されて、電線９０とワイヤバレル１３との機械的及び電気的な接続状態の安定性が確保される。

また、圧接部１７が電線９０の絶縁被覆９２を切開する一対の圧接刃２５を有しているため、圧接刃２５と芯線９１との接続部分の周りが絶縁被覆９２によって保護状態に置かれる。
さらに、電線９０の端末が第１被覆部９３の絶縁被覆９２によって覆われているため、圧着部１８の圧着動作に伴って電線９０の端末における芯線９１が跳ね上がるのが抑えられ、芯線９１と周辺部品（例えば、端子金具１０の本体部１２の後端に係止されるリテーナなど）との干渉が回避される。

しかも、基板部１１には圧着部１８の底部を挟んだ両側に一対の変形吸収部２３が設けられているため、圧着部１８の圧着動作に伴って底部が伸長変形したときに、変形吸収部２３によってその変形が吸収され、端子金具１０の全長が伸長するのが抑えられる。その結果、端子金具１０がコネクタハウジングのキャビティ内に挿入されたときに、端子金具１０の後端部がキャビティの外側へ飛び出す事態が回避される。

＜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）変形吸収部は圧着部の底部を挟んで３つ以上設けられていてもよい。また場合によっては変形吸収部を省略してもよい。
（２）インシュレーションバレルを省略してもよい。
（３）ワイヤバレルの圧着部は芯線を包囲する筒状のクローズドバレル型であってもよい。
（４）電線は銅又は銅合金からなる銅素線を撚り合せた芯線を有する銅電線であってもよい。
（５）本発明は、雄タブを有する雄型端子金具やスタッドボルトを挿通可能な接続孔を有するＬＡ端子に適用可能である。

本発明の実施形態１に係る端子金具の側面図である。 端子金具の平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０…端子金具
１１…基板部
１３…ワイヤバレル
１４…インシュレーションバレル
１７…圧接部
１８…圧着部
２５…圧接刃
９０…電線
９１…芯線
９２…絶縁被覆

Claims (4)

1. 電線の芯線に接続されるワイヤバレルを備えた端子金具であって、
   前記ワイヤバレルは、前記電線の端末寄りに位置して、前記芯線に圧接状態で接続される刃状の圧接部と、この圧接部よりも前記電線の端末から離れて位置して、前記芯線にかしめ付けられるバレル状の圧着部とを有していることを特徴とする端子金具。
2. 前記圧接部は、前記電線の絶縁被覆を切開して内部の前記芯線に接続される一対の圧接刃を有している請求項１記載の端子金具。
3. 前記電線の端末が前記絶縁被覆で覆われている請求項２記載の端子金具。
4. 前記ワイヤバレルの底部を構成するとともに、前記電線を支持する基板部が軸方向に延出して設けられ、
   前記基板部には、前記圧着部の底部を挟んだ両側に、この底部の伸長変形を吸収可能な変形吸収部が設けられている請求項１ないし３のいずれか１項記載の端子金具。

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