JP4928800B2

JP4928800B2 - 端子金具

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Publication number: JP4928800B2
Application number: JP2006041563A
Authority: JP
Inventors: 正明田端
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: US20070197089A1; JP2007220558A; EP1821375A2; EP1821375A3; US7285013B1

Description

本発明は、端子金具に関する。

従来、防水コネクタに用いられる端子金具の一般的構造としては、下記特許文献１に示すものが知られている。このものは、電線の芯線を圧着するワイヤバレルと、ゴム栓とともに電線の被覆部を圧着するインシュレーションバレルとを備えている。ゴム栓は、軸方向に貫通する電線挿通孔を有し、その一端側にはインシュレーションバレルが外周に圧着される固定部が形成されている。
特開２００２−２０３６３６公報

しかしながら、このものは、インシュレーションバレルによる締め付け力がゴム栓を介して間接的にしか作用しないため、電線に十分な締め付け力が伝わらず、固着力が低下してしまう。しかも、この状態で電線が引っ張られると、引張り応力がワイヤバレルによって固定された芯線に集中し、電線の細線化に伴って芯線の強度が低下すると、芯線が破断するおそれがある。この対策として、インシュレーションバレルによるかしめ力を強くしてやると、ゴム栓に亀裂が入りやすくなるという問題があった。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、電線に対して締め付け力を直接作用させるようにすることを目的とする。

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、相手側端子との接続を行う端子接続部と、電線の端末部の被覆が除去されて露出する芯線をかしめるかしめ片を有するワイヤバレルと、前記電線の被覆部において前記芯線に隣接する位置に装着されるゴム栓とともに前記被覆部をかしめるバレル片を有するインシュレーションバレルとを備えた端子金具であって、前記ワイヤバレルと前記インシュレーションバレルとからなる両バレルの間には、圧着部が配されており、この圧着部は、前記芯線と前記ゴム栓の間に露出する前記被覆部を挟む両側において底板から上方に立ち上がる一対の被覆固定部を備えて構成され、前記一対の被覆固定部の内周面には、前記被覆部に向けて突出する一対の突起が設けられ、その一対の突起によって前記被覆部を挟圧して固定するとともに、前記被覆固定部を、前記両バレルのかしめ時に前記かしめ片と前記バレル片が内方に倒し込まれることに伴って前記被覆固定部が内方に押し込まれるように、前記両バレルの下部構造を連動可能に連結されてな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、前記一対の被覆固定部は、前記被覆部の外径よりも小さい間隔を保有して対向状態をなし、前記両バレルによるかしめ前に前記被覆部を前記両被覆固定部間に圧入するところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記突起は、前記電線の引張り方向に対して直交する切り立った面を備えるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によると、ワイヤバレルとインシュレーションバレルとの間には、芯線とゴム栓の間に露出する被覆部を挟む両側に一対の被覆固定部を立ち上げて、その被覆固定部によって被覆部を挟圧して固定するから、電線に対して締め付け力を直接作用させることができる。
また、被覆固定部は、内方に突出する突起を有するから、突起が被覆部に食い込むことで、さらに締め付け力を向上させることができる。

また、一対の被覆固定部は、被覆部を少なくとも半周以上を包むような高さをもって形成されるから、被覆部の中心部を通る最大張り出し部分を挟圧することが可能となる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によると、一対の被覆固定部は、被覆部の外径よりも小さい間隔を保有して対向状態をなし、両バレルによるかしめ前に被覆部を両被覆固定部間に圧入するから、被覆固定部により電線が位置決めされた状態となり、両バレルのかしめを安定して行うことができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によると、突起は、電線の引張り方向に対して直交する切り立った面を備えるから、電線の引張りに対する固着力を向上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と図１１によって説明する。本実施形態における端子金具１は、図６に示すように、ゴム栓１２がインシュレーションバレル４によって電線Ｗの被覆部１０に圧着接続された防水用の端子金具である。尚、以下の説明において、前後方向については図６における左右方向を基準として左側を前方とし、上下方向については図３を基準とする。

まず、ゴム栓１２の構造について説明する。ゴム栓１２は、図１１に示すように、略円筒状のゴム材からなり、その内部には、電線Ｗの外周面にほぼ沿う電線挿通孔１４が前後方向に貫通している。電線挿通孔１４には、ゴム栓１２の後方から電線Ｗの端末部が挿入可能とされている。ゴム栓１２の前端側は、他の部分よりも小径のゴム栓固定部１３が形成されている。ゴム栓固定部１３は、インシュレーションバレル４によってかしめ固定される部分となっている。ゴム栓固定部１３の後方には、図示２個のリップ部１９が外方に突出する形態で周設されている。リップ部１９は、端子金具１を図示しない防水コネクタのキャビティ内部に挿入すると、図示しないゴム栓装着孔の内周面に密着して当たり合うことにより、これらの間の防水を可能とするためのものである。また、ゴム栓固定部１３の前端外周縁１３Ａは先窄みのテーパ状とされており、端子金具１の後述する突当面１８に当接可能とされている。

次に、端子金具１の構造について説明する。端子金具１は、金属製の薄板材を打ち抜きおよび折り曲げすることにより形成されている。また、端子金具１は、図１に示すように、電線Ｗのかしめ前では打ち抜き時に同時形成されるキャリア６Ａにより複数の端子金具１が連結された状態とされ、図２に示すように、キャリア６Ａとほぼ同一平面をなす底板６が前後方向に亘って形成されている。端子金具１は、前方から順に、図示しない相手側端子との接続を行う角筒部（本発明における端子接触部に相当する。）２と、電線Ｗの端末部の被覆が除去されて露出する芯線１１をかしめるワイヤバレル３と、電線Ｗの被覆部１０において芯線１１に隣接する位置に装着されるゴム栓１２とともに被覆部１０をかしめるインシュレーションバレル４とを備えている。

角筒部２は、図３に示すように、前後方向に貫通する形態とされている。その角筒部２は、底板６の幅方向両端から対向状態で立ち上がる一対の側壁１５，１５と、一方の側壁１５を他方の側壁１５に向けて互いに折り返すことにより重ね合わされた二重の天板７，７とから構成されている。二重の天板７，７のうち外側の天板７は、図１に示すように、前後方向における一定長さが全幅に亘って切り取られることによって前後に分断されている。一方、側壁１５には切欠きが設けられており、外側の天板７の一部は、さらに折り曲げられて、側壁１５の切欠きに嵌め込まれている。

角筒部２の内部には、底板６の前縁からの折り返しによって撓み可能な舌片５が形成されている。舌片５は、図３に示すように、その頂点部分に接点５Ａが形成される一方、角筒部２の内部において接点５Ａと対向する内側の天板７には、接触突部７Ａが内方に向けて叩き出されている。接点５Ａと接触突部７Ａの間隔は、図示しない相手側端子の雄タブの厚さよりも小さめに設定されており、雄タブが前方から角筒部４の内部に進入すると、接点５Ａと接触突部７Ａの間で弾性的に挟持されることで、両端子金具が導通可能に接続されるようになっている。

角筒部２の後方には、図２に示すように、所定の間隔をおいてワイヤバレル３が配されている。ワイヤバレル３は、図３に示すように、電線Ｗの装着前では前方から見ると略Ｖ字状をなし、底板６から立ち上がる一対のかしめ片８，８を有している。両かしめ片８，８は、幅方向に対向状態をなしている。また、両かしめ片８，８は、図４に示すように、芯線１１の長さとほぼ同じかやや短めの長さとされている。これにより、芯線１１は、図６に示すように、両かしめ片８，８によりかしめられることで、電線Ｗと端子金具１が導通可能に接続されるようになっている。

ワイヤバレル３の後方には、インシュレーションバレル４が配されている。インシュレーションバレル４は、図３に示すように、電線Ｗの装着前では前方から見ると略Ｖ字状をなし、底板６から立ち上がる一対のバレル片９，９を有しており、両かしめ片８，８よりも長めに形成されている。また、両バレル片９，９は、図４に示すように、前後方向にずれた位置に配されており、かしめ時に互いに干渉することが回避されるようになっている。両バレル片９，９は、ゴム栓１２の電線挿通孔１４内に挿入された電線Ｗの被覆部１０をゴム栓１２のゴム栓固定部１３を介してかしめることにより、電線Ｗの被覆部１０およびゴム栓１２を固定するようになっている。

ワイヤバレル３とインシュレーションバレル４の間には、圧着部１６が配されている。圧着部１６には、図５の上段図に示すように、底板６から立ち上がる一対の被覆固定部２０，２０が対向状態で形成されている。両被覆固定部２０，２０は、図５の中段図に示すように、かしめ前では芯線１１とゴム栓１２の間に露出する被覆部１０を挟む両側に配されている。被覆固定部２０は、図２に示すように、両バレル３，４の下部構造を連動可能に連結されてなり、つまり、両バレル３，４のかしめ時にかしめ片８とバレル片９が内方に倒し込まれることに伴って被覆固定部２０が内方に押し込まれるようになっている。また、被覆固定部２０は、鉛直状のワイヤバレル３の後縁から鉛直状のインシュレーションバレル４の前縁に向けて、底板６からの高さ寸法を増すようにして形成されている。被覆固定部２０の前端は、図４に示すように、被覆部１０の前縁よりも前方に配され、被覆固定部２０の後端は、ゴム栓固定部１３に差しかかるように配されている。尚、端子金具１は、かしめ時にキャリア６Ａから分離切断されるようになっている（図６参照）。

圧着部１６の内周面には、外周面側から叩き出すことにより周方向に沿って内方に突出する突起１７が形成されている。突起１７は、図４に示すように、前後方向において被覆部１０のほぼ真ん中に位置しており、図５の中段図に示すように、かしめ前における高さ位置が、電線Ｗの中心よりも高くなるようにして配されている。また、かしめ前において互いに対向する突起１７の先端間の距離は、被覆部１０の外径とほぼ同じかやや大きめとされている。換言すると、突起１７は、かしめ前では被覆部１０の半周以上を包むような高さをもって形成されている。これにより、突起１７は、図５の下段図に示すように、両バレル３，４のかしめ時に連動して被覆部１０に食い込むことにより、締め付け力をより向上させることが可能となっている。尚、突起１７より後方における圧着部１６の内周面には、後方に向けて拡開するテーパ状の突当面１８が形成されている。突当面１８には、ゴム栓１２のゴム栓固定部１３の前端外周縁１３Ａが突き当たることより、ゴム栓１２が装着された電線Ｗの前後方向における位置決めが可能とされている。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まず、電線Ｗの端末部において、一定長さの被覆を除去して芯線１１を露出させる。電線Ｗの端末部は、ゴム栓１２の後方から電線挿通孔１４内に挿入され、位置決め治具等により芯線１１とゴム栓１２の間に露出する被覆部１０が一定長さとなるようにする。次に、この電線Ｗを端子金具１にセットするべく、ゴム栓固定部１３の前端外周縁１３Ａを突当面１８に当接させる（図４参照）。この状態では、芯線１１を挟む両側に一対のかしめ片８，８が配され、ゴム栓１２のゴム栓固定部１３を挟む両側に一対のバレル片９，９が配され、芯線１１とゴム栓１２の間に露出する被覆部１０を挟む両側に一対の被覆固定部２０，２０が配されるようになっている。

続いて、両バレル３，４および圧着部１６のかしめを行う。圧着部１６のかしめは、両バレル３，４のかしめとともに行われる。芯線１１は、ワイヤバレル３のかしめ片８によってかしめられ、ゴム栓１２の装着された被覆部１０は、ゴム栓固定部１３を介してインシュレーションバレル４のバレル片９によってかしめられ、芯線１１とゴム栓１２の間に露出する被覆部１０は、圧着部１６の被覆固定部２０の突起１７によってかしめられる（図６参照）。そして、これらのかしめとともに、端子金具１がキャリア６Ａから分離切断される。

以上のように、本実施形態においては、両バレル３，４間に一対の被覆固定部２０，２０を設けてゴム栓１２を介さずに被覆部１０をかしめることにより、電線Ｗに対して締め付け力を直接作用させることができる。また、被覆固定部２０が両バレル３，４と連動可能に連結され、両バレル３，４のかしめとともに被覆部１０をかしめるから、被覆固定部２０のかしめを別途行う必要がなく、工程省略が可能である。その上、被覆部１０には、被覆固定部２０の突起１７が食い込むことで、さらに締め付け力を向上させることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８ないし図１０によって説明する。本実施形態における端子金具２１は、実施形態１における圧着部１６の構造を一部変更したものであり、その他の重複する構造については説明を省略する。すなわち、端子金具２１の圧着部２２は一対の被覆固定部２３，２３を有しており、図８に示すように、両被覆固定部２３，２３は、被覆部１０の外径よりも小さい間隔を保有して対向状態をなし、両バレル３，４のかしめ前に被覆部１０を両被覆固定部２３，２３間に圧入可能である（図９参照）。また、圧着部２２の内周面には、外周面側から叩き出すことにより突起２４が周方向に沿って内方に突出して形成されている。そして、被覆部１０を被覆固定部２３の突起２４によって固定した後には、図１０に示すように、両バレル３，４のかしめが行われることで、電線Ｗおよびゴム栓１２と端子金具２１との接続が完了するとともに、端子金具２１がキャリア６Ａから分離切断される。したがって、両バレル３，４のかしめ前に電線Ｗの位置決めができるとともに、両バレル３，４のかしめに際しては、被覆固定部２３の突起２４により電線Ｗが固定されているから、安定して作業を行うことができる。

＜実施形態３＞
続いて、本発明の実施形態３を図１２および図１３によって説明する。本実施形態における端子金具４１は、実施形態１における突起１７および実施形態２における突起２４の形状を一部変更したものであり、その他の重複する構造については説明を省略する。すなわち、端子金具４１の圧着部４２は一対の被覆固定部４３，４３を有しており、図１２に示すように、両被覆固定部４３，４３は、対向状態をなし、圧着部４２の内周面には、外周面側から叩き出すことにより突起４４が周方向に沿って内方に突出して形成されている。尚、両被覆固定部４３，４３が電線Ｗの被覆部１０の外径より小さい間隔を保有して配される場合には、圧入により電線Ｗの被覆部１０を固定可能とされ、電線Ｗの被覆部１０の外径とほぼ同じかやや大きめの間隔を保有して配される場合には、両バレル３，４のかしめとともに両被覆固定部４３，４３をかしめて電線Ｗの被覆部１０を固定可能とされている。突起４４は、端子金具４１の長さ方向（電線Ｗの引張り方向）に対して直交する切り立った面４４Ａを備えている。切り立った面４４Ａは、突起４４の頂点を境としてワイヤバレル３側の傾斜面を周方向に沿ってえぐることにより形成されている。そして、圧入もしくはかしめにより被覆部１０を被覆固定部４３の突起４４によって固定した後には、図１３に示すように、電線Ｗおよびゴム栓１２と端子金具４１との接続が完了するとともに、端子金具４１がキャリア６Ａから分離切断される。したがって、電線Ｗが引っ張られたとしても、突起４４の切り立った面４４Ａと被覆部１０との間に滑りを生じさせることがなく、つまり、突起４４の切り立った面４４Ａに接触する被覆部１０が突起４４の先端側へ逃げる方向への分力を生じさせないから、電線Ｗの引張りに対する固着力を向上させることができる。

＜位置決め治具＞
本発明においてゴム栓１２に対する電線Ｗの挿入深さを一定にさせる位置決め治具３１を図１１によって説明する。本実施形態における位置決め治具３１は、軸方向に貫通する電線挿通孔１４が設けられたゴム栓１２を収容する収容部３２と、その収容部３２に収容されたゴム栓１２の位置決めを行うゴム栓ストッパ３３と、電線挿通孔１４に挿入された電線Ｗの位置決めを行う電線ストッパ３４とを備えている。収容部３２は、ゴム栓１２のゴム栓固定部１３側を収容する第１収容部３２Ａと、ゴム栓１２のリップ部１９側を収容する第２収容部３２Ｂとからなる。

収容部３２のうち第２収容部３２Ｂ側の端部には、開口が設けられ、この開口を通じてゴム栓１２を収容部３２内に収容することが可能とされている。また、収容部３２のうち第１収容部３２Ａ側の端部は閉止されており、ここには電線ストッパ３４が形成されている。第１収容部３２Ａは、第２収容部３２Ｂよりも幅狭に形成されており、ゴム栓固定部１３の外径とほぼ同じ間隔を保有している。一方、第２収容部３２Ｂは、リップ部１９の外径よりもやや大きめの間隔を保有している。両収容部３２Ａ，３２Ｂ間には、ゴム栓１２の収容方向とほぼ直交する面をなすゴム栓ストッパ３３が形成されている。ゴム栓ストッパ３３は、ゴム栓１２においてゴム栓固定部１３とリップ部１９の間に形成された係止段部１９Ａが係止することでゴム栓１２の位置決めが行われるようになっている。これにより、ゴム栓１２を第２収容部３２Ｂに向けて挿入すると、ゴム栓固定部１３が第１収容部３２Ａに突入してゴム栓１２のリップ部１９側が第２収容部３２Ｂ内に収容された状態となり、係止段部１９Ａがゴム栓ストッパ３３に係止してゴム栓１２が収容部３２内において位置決めされた状態で保持される。この状態では、ゴム栓１２のゴム栓固定部１３側の端部と電線ストッパ３４との間に一定長さＬ１が保有される。（図１１の左図参照）。引き続き、電線Ｗの端末部を電線挿通孔１４に挿入して電線Ｗの先端を電線ストッパ３４に突き当てると、電線ストッパ３４とゴム栓１２のゴム栓固定部１３側の端部との間には、一定長さＬ１の電線Ｗを突出させることができる。さらに、電線Ｗの端末部において一定長さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２となるように設定する。）の芯線１１を露出させた電線Ｗを使用することで、芯線１１とゴム栓１２の間に所定長さ（Ｌ１−Ｌ２）の被覆部１０を露出させることが可能となる。したがって、本発明の端子金具を使用するのに先立って、電線Ｗとゴム栓１２の位置決め作業を簡易に行うことができる。

＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態においては、雌型端子金具を例示しているが、本発明によると、雄型端子金具に適用することも可能である。

（２）本実施形態においては、突起が圧着部の内周面に沿って周設されたものを例示しているが、本発明によると、必ずしも周設されている必要はなく、例えば、略円錐状の複数の突起が圧着部の内周面に分散配置されたものでもよい。

（３）本実施形態においては、位置決め治具等を用いてゴム栓１２に対する電線Ｗの挿入深さを一定にさせるようにしているが、本発明によると、必ずしも位置決め治具を用いて位置決めを行う必要はなく、例えば、ワイヤバレル３の前端側に底板６からの切り起こしによって電線ストッパを設け、突当面１８をゴム栓ストッパとして機能させるようにしてもよい。具体的には、電線Ｗの端末部をゴム栓１２の電線挿通孔１４に浅く挿入しておき、ゴム栓固定部１３の前端外周縁１３Ａを突当面１８に突き当ててゴム栓１２の位置決めを行い、電線Ｗの端末部を押し込んで電線ストッパに突き当てて電線Ｗの位置決めを行うことで、電線Ｗの挿入深さを一定にするようにしてもよい。

実施形態１においてかしめ前における端子金具単体を示す平面図その側面図その正面図そのかしめ前におけるゴム栓および電線の装着された端子金具を示す平面図その図４のＶ−Ｖ線断面において電線を圧着する手順を示す断面図そのかしめ後におけるゴム栓および電線の装着された端子金具を示す平面図その側面図実施形態２においてかしめ前における端子金具単体を示す平面図その図８のＩＸ−ＩＸ線断面において電線を圧入する手順を示す断面図そのかしめ後におけるゴム栓および電線の装着された端子金具を示す平面図位置決め治具を用いて位置決めする手順を示す正面図実施形態３においてかしめ前における端子金具単体を示す平面図そのかしめ後におけるゴム栓および電線の装着された端子金具を示す平面図

符号の説明

１，２１，４１…端子金具
２…角筒部（端子接触部）
３…ワイヤバレル
４…インシュレーションバレル
１０…被覆部
１１…芯線
１２…ゴム栓
１４…電線挿通孔
１７，２４，４４…突起
２０，２３，４３…被覆固定部
３１…位置決め治具
３２…収容部
３３…ゴム栓ストッパ
３４…電線ストッパ
４４Ａ…切り立った面
Ｗ…電線

Claims

相手側端子との接続を行う端子接続部と、電線の端末部の被覆が除去されて露出する芯線をかしめるかしめ片を有するワイヤバレルと、前記電線の被覆部において前記芯線に隣接する位置に装着されるゴム栓とともに前記被覆部をかしめるバレル片を有するインシュレーションバレルとを備えた端子金具であって、
前記ワイヤバレルと前記インシュレーションバレルとからなる両バレルの間には、圧着部が配されており、この圧着部は、前記芯線と前記ゴム栓の間に露出する前記被覆部を挟む両側において底板から上方に立ち上がる一対の被覆固定部を備えて構成され、前記一対の被覆固定部の内周面には、前記被覆部に向けて突出する一対の突起が設けられ、その一対の突起によって前記被覆部を挟圧して固定するとともに、
前記被覆固定部を、前記両バレルのかしめ時に前記かしめ片と前記バレル片が内方に倒し込まれることに伴って前記被覆固定部が内方に押し込まれるように、前記両バレルの下部構造を連動可能に連結されてなることを特徴とする端子金具。
前記一対の被覆固定部は、前記被覆部の外径よりも小さい間隔を保有して対向状態をなし、前記両バレルによるかしめ前に前記被覆部を前記両被覆固定部間に圧入することを特徴とする請求項１に記載の端子金具。
前記突起は、前記電線の引張り方向に対して直交する切り立った面を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の端子金具。