JP6368071B2 - 電線接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、電線接続構造に関する。

従来、電線と端子を接続するための電線接続構造として、端子の面に取り付けた針状の接触子を電線の端面から電線の長手方向に沿って差し込み、この接触子を電線の導体部に侵入させることで、接触子を介して電線と端子を接続する電線接続構造が知られている。

この種の電線接続構造として、例えば、電線の挿入穴を有する筒状の部材を端子の端面に取り付け、この電線の挿入穴の奥に針状の接触子を設ける構造が知られている（特許文献１参照。）。この筒状の部材は、電線の挿入穴の入口側の内周面に複数の突起を形成し、挿入穴の内周面を変形させて、突起を電線の外周面に押し付けることにより、電線の抜け止めを行っている。

また、コネクタハウジングの電線の挿入穴の奥に針状の接触子を設けるとともに、この挿入穴に挿入された電線の外周面に向かって係止片をスライドさせて、この係止片に形成される凸部を電線の外周面に押し当てることで、電線の抜け止めを行う構造が知られている（特許文献２参照。）。

特許文献１、２の技術によれば、電線の被覆剥きやネジ締め等の作業を行うことなく、簡単な作業で、電線を端子に接続することができる。

特開平１１−３０７１５２号公報 特開２０１０−１７０７０６号公報

しかしながら、特許文献１、２の電線接続構造は、電線に接触子を侵入させるだけでは、電線の保持力が十分とはいえないため、別途、電線を保持する構造が必要になる。そのため、これらの構造をコネクタ等に適用した場合、コネクタの構造が複雑になるため、コネクタの大型化を招き、かつ、製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は、電線の導体内部に針状の接触子を侵入させて電線を接続する電線接続構造において、簡単な構造で、電線の保持力を確保することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、端子に接続される針状の接触子を電線の端面から導体内部に侵入させて端子と電線とを電気的に接続する電線接続構造であって、端子は、この端子の延在方向と略直交して電線の端面が当接する当接面を有する接合部が一端に設けられ、接触子は、接合部に片持ち支持されて当接面から離れる方向に突出された直状の胴部が仮想軸周りに互いに平行に複数配置され、各接触子の胴部の先端部に仮想軸と離れる方向に突出する突起部が設けられ、電線の端面の導体部に接触子の先端部と胴部とが侵入され、電線の外周面に装着されたリング部材が、接触子の先端部を除いた胴部に対向する電線の外周面を加締めてなることを特徴とする。

これによれば、接触子の先端部を電線の端面から導体内の奥まで侵入させることができ、しかも、その先端部から突出する突起部を導体内に食い込ませることができるから、電線が接触子の軸方向に沿って移動するのを抑制し、接触子による電線の保持力を高めることができる。これにより、電線を保持するための構造を別途設ける必要がなく、電線を所定の保持力で保持することができ、構造の小型化と低コスト化を図ることができる。

また、電線の外周面に装着されたリング部材が、接触子の先端部を除いた胴部と対向する電線の外周面を加締めることにより、電線の外周面を形成する被覆部を、接触子の先端部を除いた胴部に向けて押し込むことができるから、接触子の先端部が導体内で動くのを規制することができる。したがって、構造全体の大型化を招くことなく、電線の保持力を格段に高めることができる。さらに、各接触子の先端部は、突起部が仮想軸と離れる方向に突出させて形成されるから、電線の外周面を加締めることによる電線の保持力の増加をより確実に得ることができる。

本発明によれば、電線の導体内部に針状の接触子を侵入させて電線を接続する電線接続構造において、簡単な構造で、電線の保持力を確保することができる。

本発明に係る電線接続構造の一実施形態において、端子に接触子が取り付けられる状態を示す斜視図である。 図１の端子に電線を接続する動作を説明する図である。 図２のＡ−Ａ矢視の断面図である。 本発明に係る電線保持構造の他の実施形態において、端子に接触子が取り付けられる状態を示す斜視図である。 図４の端子に電線を接続する動作を説明する図である。 図５のＢ−Ｂ矢視の断面図である。

以下、本発明を適用してなる電線接続構造の一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。本実施形態では、自動車等の移動体に搭載されるコネクタの端子に電線を接続するための電線接続構造について説明するが、電線が接続される端子の態様は、この例に限られるものではない。

本実施形態の電線接続構造は、端子１と、針状の接触子２と、電線３を備えて構成される。図１に示すように、端子１は、全体として金属板材をＬ字状に折り曲げて形成される。端子１の１つの端面４には、接触子２が挿通される複数（図１では５つ）の貫通穴５が設けられている。なお、図１では、端子と接触子のみを示し、コネクタの他の構成を省略する。

各接触子２は、金属等の導体で形成され、円柱状の胴部６と、この胴部６の軸方向の先端側（貫通穴５へ挿入する方向の前端側）に設けられる先端部７と、胴部６の軸方向の基端側に設けられる鍔部８を備えている。胴部６と先端部７と鍔部８は、互いに同軸に形成される。先端部７は、円錐状に形成され、その最大外径は、胴部６の外径よりも大きく形成されている。すなわち、先端部７は、軸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に膨出させるとともに、先端に向かって連続的に縮径させて形成される。鍔部８は、円柱状に形成され、その外径は、胴部６の外径及び先端部７の最大外径よりも大きくなっている。なお、本実施形態では、先端部を円錐状に形成する例を示すが、先端部の形状は、この例に限られるものではなく、要は、軸方向の前後の外周面に対して、軸方向と交差する方向に膨出させた部分を有していればよい。

このように形成される接触子２を、図１の矢印で示す方向から、端子１の貫通穴５にそれぞれ挿通する。貫通穴５に挿通された接触子２は、鍔部８を貫通穴５の周縁の端面に当接させた状態で溶接等が施され、端子１に片持ちで保持される。端子１に支持された複数の接触子２は、互いに所定の間隔をあけて平行に配置されている。

こうして接触子２が保持された端子１には、電線３が接続される。電線３は、その一端が切断面となっている。電線３の切断面には、複数の素線の束からなる導体部９の略円形の断面と、この導体部９を包囲する絶縁性の被覆部１０の断面がそれぞれ露出されている（図２）。

図２に示すように、電線３を端子１に接続する際は、電線３の切断面を各接触子２の尖った先端に近づけ、この先端を電線３の切断面から露出する導体部９に当接させる。そして、電線３の切断面が端子１の端面４と当接するまで、電線３を接触子２の軸方向に沿って押し付ける。これにより、各接触子２は、電線３の導体部９に差し込まれ、先端部７が導体部９の複数の素線間の奥深くまで侵入する。こうして、電線３は、複数の接触子２を介して端子１と電気的に接続される。

図３に、図２を矢印Ａ−Ａ方向から見たときの電線３の断面を示す。図３に示すように、電線３の導体部９には、電線３の長手方向に沿って、複数の接触子２の先端部７及び胴部６が侵入する。

本実施形態によれば、接触子２の先端部７だけでなく、胴部６を導体部９に侵入させているから、接触子２の先端部７を電線３の端面から導体部９の奥まで侵入させて、接触子２の先端部７から膨出する部分を導体部９に食い込ませることができる。これにより、電線３が接触子２の軸方向に沿って移動するのを抑制することができるため、接触子２による電線３の保持力を高め、端子１と電線３との接触信頼性を高めることができる。また、本実施形態では、電線３の胴部６を電線３の導体部９に侵入させているから、コネクタにおいて、電線３の長手方向の大型化を回避することができ、しかも、電線３を保持するための構造を新たに設ける必要がないため、コネクタの小型化が可能となり、低コスト化を図ることができる。

ここで、接触子２の先端部７が導体部９に侵入する深さ（図３の寸法ａ）が大きくなる程、胴部６を含めた接触子２と導体部９との接触面積が大きくなり、電線３の保持力を高めることができるが、その分、接触子２を導体部９に侵入させるときの組付作業の負担が大きくなる。このため、接触子２の寸法ａは、例えば電線３の保持力と組付作業時の作業性とのバランス等を考慮して、適宜設定することが望ましい。

また、本実施形態では、接触子２を端子１に保持する構造として、接触子２の鍔部８を端子１の貫通穴５の周縁に当接させた状態で溶接する構造を採用しているが、これに限られるものではなく、例えば、接触子２を端子１の貫通穴５に圧入させて保持するようにしてもよい。これによれば、図３の寸法ｂは、鍔部８の厚みに相当する長さを短くすることができるから、電線３の長手方向におけるコネクタの寸法をより小型化することができる。

また、本実施形態では、５本の接触子２を電線３の導体部９に侵入させているが、接触子２の本数は、電線３の外径等に応じて１本から複数本まで適宜設定することが可能である。

次に、本発明を適用してなる電線接続構造の他の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、複数の接触子を電線３の導体部９に侵入させて電線３を保持する点で、上記の実施形態と共通しているが、接触子の形状が上記の実施形態と相違するため、この相違点を中心に説明する。なお、本実施形態では、上記の実施形態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。

図４に示すように、本実施形態において、針状の接触子２１は、円盤状の基端部２２の一方の端面からそれぞれ立設させて形成される。複数の接触子２１（図４では４つ）は、鋳造等により、基端部２２を介して一体的に形成され、仮想の円筒体の外周面に沿って互いに等間隔で平行に配置されている。各接触子２１は、直状の胴部２３と、この胴部２３の軸方向の先端側（貫通穴へ挿入する方向の前端側）に設けられる先端部２４を備えている。胴部２３は、断面が略矩形に形成され、先端部２４は、少なくとも仮想の円筒体の中心軸と離れる方向に突起部２５を膨出させて形成される。端子１の端面４には、複数の接触子２１が挿通される円形の貫通穴２６が形成されている。

このようにして形成される接触子２１を、図４の矢印で示す方向から、端子１の貫通穴２６に挿通する。貫通穴２６に挿通された接触子２１は、円盤状の基端部２２を貫通穴２６の周縁に当接させた状態で、溶接等が施され、端子１に片持ちで保持される。これらの接触子２１を電線３の端面から導体部９に侵入させる作業は、上記の実施形態と同じである。

本実施形態によれば、複数の接触子２１が一体的に形成されているため、上記の実施形態と比べて、接触子２１を端子１の端面４に組み付ける作業が簡単になる。このため、接触子２１を端子１に組み付ける作業の効率を高めることができる。

一方、本実施形態では、図５に示すように、予め電線３の外周面に沿って円環状の金属片２７を装着しておき、複数の接触子２１を電線３の導体内に侵入させた後に、金属片２７を加締めるようにしてもよい。図６に、図５を矢印Ｂ−Ｂ方向から見たときの電線３の断面を示す。図６に示すように、電線３の導体部９には、電線３の長手方向に沿って、複数の接触子２１の先端部２４及び胴部２３が侵入している。ここで、金属片２７は、接触子２１の先端部２４を避けて、接触子２１の胴部２３と対向する電線３の外周面を加締めている。

これによれば、金属片２７を加締めることで、電線３の被覆部１０を接触子２１の胴部２３に向けて押し込むことができるから、接触子２１に抜き方向の力が付与されたときに、接触子２１の先端部２４の突起部２５が、この押し込まれた被覆部１０に引っ掛かる。したがって、接触子２１が、導体部９の長手方向に沿って動くのを規制することができる。このように、本実施形態の接触子２１を電線３の導体部９に侵入させた状態で、金属片２７を加締めるだけで、電線３の保持力を格段に高めることができる。

なお、本実施形態において、接触子２１は、仮想の円筒体の中心軸と離れる方向に突起部２５を膨出させる例を説明したが、この例に限られるものではなく、例えば、図１の接触子２の構造に対して、金属片２７を加締めても、同様の効果を得ることができる。また、接触子２１の先端が導体部９に侵入する深さ（図６の寸法ｃ）は、金属片２７の幅寸法（図６の左右方向）に応じて適宜設定することができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、接触子の先端部は、上述した例、つまり、円錐状や突起部を形成する例に限られるものではなく、軸方向の前後に間隔をあけて周状の溝を形成するようにしてもよい。これによれば、前後の溝に挟まれた領域は、各溝の溝底に対して膨出することになるため、電線３の導体部９に侵入させたときに、導体部９に食い付かせる効果が期待できる。

１ 端子
２，２１ 接触子
３ 電線
５，２６ 貫通穴
６，２３ 胴部
７，２４ 先端部
８ 鍔部
９ 導体部
１０ 被覆部
２２ 基端部
２５ 突起部
２７ 金属片

Claims (2)

1. 端子に接続される針状の接触子を電線の端面から導体内部に侵入させて前記端子と前記電線とを電気的に接続する電線接続構造であって、
   前記端子は、該端子の延在方向と略直交して前記電線の端面が当接する当接面を有する接合部が一端に設けられ、
   前記接触子は、前記接合部に片持ち支持されて前記当接面から離れる方向に突出された直状の胴部が仮想軸周りに互いに平行に複数配置され、各接触子の前記胴部の先端部に前記仮想軸と離れる方向に突出する突起部が設けられ、
   前記電線の端面の導体部に前記接触子の前記先端部と前記胴部とが侵入され、前記電線の外周面に装着されたリング部材が、前記接触子の前記先端部を除いた前記胴部に対向する前記電線の外周面を加締めてなる電線接続構造。
2. 前記各接触子は、支持板の一面から突出して該支持板と一体に形成され、
   前記支持板は、前記各接触子が前記端子の前記接合部に設けられた貫通穴に挿通された状態で、前記接合部の前記当接面と反対側の面の前記貫通穴の周縁に前記一面が固定されてなる請求項１に記載の電線接続構造。

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