JP6376030B2 - 端子および端子付き電線 - Google Patents

Description

本明細書で開示される技術は、端子および端子付き電線に関する。

近年、自動車等のワイヤハーネス等の分野において、軽量化等を目的としてアルミ電線が使用されている。アルミ電線は、例えば複数本のアルミ素線を撚り合わせた撚り線からなる芯線を絶縁被覆で覆った構造であって、ハーネス化される場合は、一般的に、電線の端末に端子が接続される。具体的には、アルミ電線の絶縁被覆の端末が皮剥ぎされて芯線の端末が露出され、この露出された芯線の端末に対して、端子に設けられたワイヤバレル（電線接続部）が圧着されて接続され、残った絶縁被覆の端末に、ワイヤバレルの後方に設けられたインシュレーションバレルが圧着されるようになっている。

特開２０１１−１９２５３０号公報

ところで最近では、さらなる軽量化を目的として、従来より径が細いアルミ電線が製造されている。しかしこのような細径のアルミ電線は耐衝撃強度が低く、端子に接続された状態において電線に大きな衝撃が加わった場合に、ワイヤバレルに圧着された部分が比較的断線し易いという事情がある。

アルミ電線の断線を防ぐためには、インシュレーションバレルの保持力を高めることにより、ワイヤバレル圧着部にかかる衝撃強度を弱める方法が考えられる。しかし、保持力を高めるべくインシュレーションバレルを絶縁被覆に対して高圧縮で圧着する際には、次のような問題が生じる。

すなわち、一対のインシュレーションバレル片のうち一方側の上面に他方側を重ね合わせて加締めるいわゆるオーバーラップ形態では、絶縁被覆を強い力で圧縮すると、内側のインシュレーションバレル片の先端面の縁部のエッジが絶縁被覆に対して食い込んで局所的に大きな力を加えることとなり、電線が後方に向けて急激に引っ張られた際に、絶縁被覆が損傷して破断する虞がある。このため、オーバーラップ形態ではインシュレーションバレルの圧着強度を上げることが困難である。

また、一対のインシュレーションバレル片を電線の延び方向にずらして配し、前後の異なる位置で加締める形態では、インシュレーションバレル片を絶縁被覆の周方向全体において均等な力で加締めることが困難であるため、充分な保持力が得られないという問題がある。

このように、いずれの形態においても、インシュレーションバレルの保持力を高めることは困難であった。

本明細書で開示される技術は上記の課題に鑑みて考えられたものであって、絶縁被覆の外周面に圧着される圧着片の保持力が高い端子および端子付き電線を提供すること目的とする。

本明細書により開示される技術は、芯線を絶縁被覆で覆ったアルミ電線の端末に接続される端子であって、前記アルミ電線の長手方向と交差する方向に延出して形成され、前記絶縁被覆の外周面に圧着される一対の圧着片を備えており、前記一対の圧着片は前記絶縁被覆に圧着された状態において互いの先端部分のうち平坦面が対向して突き当てられるとともに、前記先端部分で前記絶縁被覆側に配される内側縁部は、前記圧着片の先端に向かって斜めに切り欠かれた傾斜部とされていることを特徴とする。

また、本明細書で開示される技術は端子付き電線であって、芯線を絶縁被覆で覆ったアルミ電線と、アルミ電線に接続される前記端子とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、一対の圧着片の先端部分が互いに対向するとともに突き当てられることにより、先端部分の縁部同士が突き合わされ、圧着片のうち絶縁被覆側となる内周面がほぼ連続した状態とされる。よって、先端部分の縁部のエッジが絶縁被覆に食い込み難く、高圧縮で圧着片を圧着した場合でも、絶縁被覆に傷がつくことが回避される。また、絶縁被覆に対する圧縮率を所望の圧縮率となるように圧着片の長さ寸法を予め設定しておくことにより、圧着状態において所望の圧縮率が得られる。

圧着片を絶縁被覆に対して強い力で圧着する場合、圧着の過程で、一対の圧着片の先端部分間に絶縁被覆が押し寄せられつつ噛み込まれる場合があるが、このような傾斜部を設けることにより、噛み込まれそうになった部分が一対の傾斜部により囲まれる山形の領域内に逃がされ易くなり、噛み込みを回避することができる。

本明細書に開示した技術によれば、圧着片の保持力が高い端子および端子付き電線を得ることができる。

一実施形態の端子付き電線の側面図 雌端子の要部拡大斜視図 インシュレーションバレルの断面図 インシュレーションバレルにアルミ電線を配した状態の断面図 インシュレーションバレルをアルミ電線に圧着した状態の断面図 他の実施形態の端子の側面図

一実施形態について図１から図５を参照して説明する。

本実施形態は、例えば車両に配策される端子付き電線３０を例示しており、この端子付き電線３０は、雌端子１０と、雌端子１０に接続されて雌端子１０から後方に引き出されるアルミ電線２０とを備えて構成されている（図１参照）。なお、以下の説明では、図１における左側を前方、右側を後方、上側を上方と、下側を下方とする。また、図２における右下を左、左上を右とする。

アルミ電線２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の素線を複数本撚り合わせた撚り線によって芯線２１を形成し、この芯線２１が合成樹脂製の絶縁被覆２２により覆われた構造となっている。アルミ電線２０は、端末の絶縁被覆２２が皮剥ぎされて、芯線２１が絶縁被覆２２から前方に露出しており、この端末に雌端子１０が接続されている。

雌端子１０は、銅合金からなる基材を打ち抜いて曲げ加工等を施すことにより形成されており、図１に示すように、端子接続部１１と、アルミ電線２０の芯線２１に接続されるワイヤバレル１２と、アルミ電線２０の絶縁被覆２２に圧着されるインシュレーションバレル１４と、ワイヤバレル１２とインシュレーションバレル１４との間を繋ぐ繋ぎ部１３と、を有している。端子接続部１１は、角筒状をなす箱状に成形されており、その内部に図示しない雄端子のタブが挿入され、電気的に接続されるようになっている。

ワイヤバレル１２はオープンバレル形式であって、図２に示すように、左右に伸びる一対のワイヤバレル片１２Ｂが底板部１２Ａの左右の側縁から互いに対向するようにして立ち上がっている。これらワイヤバレル片１２Ｂは、アルミ電線２０の前端部において絶縁被覆２２から露出する芯線２１に対して内向きに巻き込まれる形で加締められることで、当該芯線２１に圧着され、電気的に接続される。なお、ワイヤバレル１２のうちアルミ電線２０の芯線２１に圧着される面（内面）には、芯線２１との良好な導通を図るとともに芯線２１の保持力を高めるための凹状の複数のセレーション１２Ｃが設けられている。

一方、インシュレーションバレル１４は同じくオープンバレル形式であって、繋ぎ部１３を挟んでワイヤバレル１２の後方に設けられており、左右対称な同形同大の略矩形状の一対のインシュレーションバレル片１４Ｂ（圧着片の一例）が、底板部１４Ａの左右の側縁から左右対称となる位置において延出されて互いに対向するように立ち上がっている。言い換えると、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂは、アルミ電線２０の長手方向（前後方向）と交差する左右方向に延出した形態とされている。

これら一対のインシュレーションバレル片１４Ｂは、底板部１４Ａに載置されたアルミ電線２０の絶縁被覆２２の外周に巻き付けられ、絶縁被覆２２の外周面に対して径方向に圧着されるようになっている。一対のインシュレーションバレル片１４Ｂは、絶縁被覆２２に圧着される際には、平坦面状とされた互いの先端部分１４Ｃが対向するとともに突き合わされる形態とされる。なお、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂは、絶縁被覆２２に圧着された状態において、絶縁被覆２２が所望の圧縮率で圧縮される長さ寸法に、予め設定されている。

さらに、インシュレーションバレル片１４Ｂの先端部分１４Ｃのうち、絶縁被覆２２に圧着された状態において絶縁被覆２２側に配される内側の縁部の角部は、図２および図３に示すように、アルミ電線２０の長手方向（前後方向）に沿って延びるように先端側に向けて斜めに切り欠かれており、この切り欠かれた部分が傾斜部１４Ｄとされている。

続いて、雌端子１０およびアルミ電線２０を組み付ける手順について説明する。まず、ワイヤバレル１２およびインシュレーションバレル１４の底板部１２Ａ、１４Ａ、および、繋ぎ部１３の上面に、端末において絶縁被覆２２が皮剥ぎされて芯線２１が露出したアルミ電線２０を載置する（図４参照）。ここで、アルミ電線２０は、繋ぎ部１３上に芯線２１と絶縁被覆２２との境界部分が配されるように載置され、雌端子１０に対するアルミ電線２０の前後の位置が決定される（図１参照）。

次に、ワイヤバレル１２における一対のワイヤバレル片１２Ｂをアルミ電線２０の芯線２１に対して内側に巻き込むようにして圧着すると共に、インシュレーションバレル１４における一対のインシュレーションバレル片１４Ｂをアルミ電線２０の絶縁被覆２２に巻き付けるようにして圧着する。

この圧着の過程において、芯線２１に対してワイヤバレル１２を圧着する際には、セレーション１２Ｃの凹部の孔縁が芯線２１に食い込むことで、芯線２１に形成された酸化皮膜が破壊されるとともに、ワイヤバレル１２が芯線２１に対して強固に圧着固定される。

一方、絶縁被覆２２に対してインシュレーションバレル１４を圧着する際には、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂを、それらの先端部分１４Ｃが互いに対向するとともに突き合わされてぴったり重なるように、絶縁被覆２２の外周に巻きつけつつ加締める（図５参照）。このように一対のインシュレーションバレル片１４Ｂが絶縁被覆２２に圧着された状態において、これらの突き合わせ部分の内周面側には、一対の傾斜部１４Ｄにより、径方向の外側に向けて断面がなだらかな山状に窪んだ凹状部１５が形成される。

またこのような圧着状態において、インシュレーションバレル１４の内周面（絶縁被覆２２側の面）は、ほぼなだらかに連続した状態とされている。詳細には、上述した凹状部１５が形成されているものの、この凹状部１５（傾斜部１４Ｄ）は直角状の段差や鋭角なエッジとは異なり、なだらかな状態でインシュレーションバレル片１４Ｂの傾斜部１４Ｄを除く内周面と連続している。

また、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂの長さ寸法は、インシュレーションバレル１４が絶縁被覆２２に圧着された状態において絶縁被覆２２が所望の圧縮率となるように予め設定されているから、絶縁被覆２２は過不足ない所望の圧縮率で圧縮される。

以上のように、芯線２１に対してワイヤバレル１２が圧着固定され、絶縁被覆２２に対してインシュレーションバレル１４が圧着固定されることで、アルミ電線２０の端末に雌端子１０が取り付けられた端子付き電線３０が得られる。

次に、本実施形態の雌端子１０および端子付き電線３０の作用効果について説明する。本実施形態の端子付き電線３０によれば、インシュレーションバレル１４が絶縁被覆２２に圧着された状態において、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂの先端部分１４Ｃは互いにぴったり重なるように突き合わされているから、インシュレーションバレル片１４Ｂのうち絶縁被覆２２に接触する内周面側に絶縁被覆２２に対して局所的に強く押し当てられる部分がなく、高圧縮な状態としても絶縁被覆２２にエッジ等が食い込んで傷がつくことが抑制される。

また、インシュレーションバレル１４を強い力で圧着する際には、一対のインシュレーションバレル片１４Ｂを加締める過程において、絶縁被覆２２の一部が下方から上方に向けて押し寄せられ、一対の先端部分１４Ｃ間に噛み込まれそうになる場合があるが、そのような場合でも、噛み込まれそうになった部分は上記凹状部１５内に逃がされるため、噛み込を回避することができる。

もって、インシュレーションバレル１４を従来と比較して絶縁被覆２２に対して高圧縮で圧着することができ、インシュレーションバレル１４の保持力が高い雌端子１０および端子付き電線３０を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。

（１）上記実施形態では、インシュレーションバレル１４の先端部分１４Ｃの内周側の縁部に傾斜部１４Ｄを設けたが、参考例として、傾斜部１４Ｄは必ずしも設けなくてもよい。

（２）上記実施形態では、インシュレーションバレル片１４Ｂの先端部分１４Ｃを平坦面状としたが、参考例として、セレーション等の若干の凹凸を設ける等、平坦面状に限らず他の形態としてもよい。

（３）端子の種類や形態は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、図６に示すように、上記実施形態と同様の形態のインシュレーションバレル４４の後方側に、ゴム栓を保持するための一対のゴム栓用バレル４６を一体に設けた端子４０に適用することもできる。また、雌端子１０に限らず、絶縁被覆２２に圧着するインシュレーションバレルが設けられた雄端子など、インシュレーションバレルが設けられた端子全般に本明細書で開示した技術を広く適用できる。

１０…雌端子（端子）
１２…ワイヤバレル
１３…繋ぎ部
１４…インシュレーションバレル
１４Ｂ…インシュレーションバレル片（圧着片）
１４Ｃ…先端部分
１４Ｄ…傾斜部
１５…凹状部
２０…アルミ電線
２１…芯線
２２…絶縁被覆
３０…端子付き電線

Claims (2)

1. 芯線を絶縁被覆で覆ったアルミ電線の端末に接続される端子であって、
   前記アルミ電線の長手方向と交差する方向に延出して形成され、前記絶縁被覆の外周面に圧着される一対の圧着片を備えており、
   前記一対の圧着片は前記絶縁被覆に圧着された状態において互いの先端部分のうち平坦面が対向して突き当てられるとともに、
   前記先端部分で前記絶縁被覆側に配される内側縁部は、前記圧着片の先端に向かって斜めに切り欠かれた傾斜部とされている端子。
2. 芯線を絶縁被覆で覆ったアルミ電線と、前記アルミ電線に接続される請求項１に記載の端子とを備えた端子付き電線。

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