JPH0330263A - ワイヤ接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はワイヤ挿入スロットを有する電気的接続装置、
特に複数のワイヤが挿入されるスロットを有するジャン
クション・タイプまたは共用式の接続装置に係わる。本
発明はまた、ワイヤ挿入スロットの改良およびワイヤ挿
入スロットを有する接続装置用の絶縁ハウジングにも係
わる。

（従来の技術） 米国特許第４，２２７，７６３号はジャンクションにま
で達する複数ワイヤを一括して接続するための複数のワ
イヤ挿入スロットを有する接続装置を開示している。金
属製接続装置を絶縁ハウジングに収納し，これを適当な
面に取り付ける。一括接続されたワイヤを他の導体、例
えば、アースに接続しなければならない場合には、接続
装置からアースに至るワイヤを別設しなければならない
。上記特許に開示されている接続装置では，他の目的、
特に、ハウジング内に収納されている接続装置を絶縁す
るために絶縁手段が必要か否かに関係なく金属製接続装
置を支持するために絶縁ハウジングが必要である。

（本発明が解決すべき課題） 本発明は、接地面に直接取り付けることができ、接地面
に取り付けることで接地面との電気的接続を或立させる
改良型の共用タイプのコネクタ、すなわち接続装置の提
供を目的とする。本発明の他の目的は接続されるワイヤ
の本数に対比して比較的小型化でき、比較的広範囲のワ
イヤサイズに対応できる改良型接続装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明は複数のワイヤを一括接続するための打抜き成形
された金属板製接続装置から成る。該装置はワイヤ↑１
ｅ入スロットを有し、ワイヤをその軸線に対して側方ヘ
スロット内へ移動させると、スロットの対向縁がワイヤ
と接触する。該装置は２列のＵ字形部材から成り、各Ｕ
字形部材は湾曲部と、該湾曲部を起点とする第１、第２
アームから成る。各列のＵ字形部材は間隔をおいて整列
し、各列の第１アームは同一平面内にあり、各列の第２
アームもまた同一平面内にある。各列において隣接する
Ｕ字形部材の第１、第２アームはワイヤ柿入スロットを
画成する対向縁を有する。各列は列の全長にまたがる第
１および第２連結部を有し、各Ｕ字形部材の第１、第２
アームはそれぞれが連携する第ｌ、第２連結部と一体の
端部を有する．２つの列における互いに対応するＵ字形
部材の第ｌアームは対向して近接し、第２アームは互い
に離れた位置にあって、互いに反対方向に、外方へ向い
ている。２列のＵ字形部材は一方の列の一方の連結部か
らこれと対応する他方の列の連結部に達するウエブを介
して互いに連結されている。ワイヤ挿入スロットと整列
する孔を有し，接続装置を収容する戊形品の絶縁ハウジ
ング本体も設けられている。

この戒形品のハウジング本体はｌ列状態に整列する複数
のＥ字形部分から成る。各Ｅ字形部分は中央脚、中央脚
の両側に位置する外側脚、および脚の起点となる横断方
向背面部材を有する。中央脚はこれと連携する２列のＵ
字形部材の第１アーム間におさまり、外側脚はこれと連
携するＵ字形部材の第２アームの両側に位置する。各Ｅ
字形部分は１対の互いに整列する対応Ｕ字形部材にかぶ
さり、これらＥ字形部分は接続装置のスロットへワイヤ
が挿入されるときの動きを妨げないように互いに間隔を
保つ。中央脚の外端は装置の全長にまたがる連続的な中
央フレームまたはリブ部材と一体である。

好ましい実施例では、Ｅ字形部分の横断方向背面部分に
かぶさり゛、ハウジング本体に組み付けた時に横断方向
背面部材に当接する方の面に互いに間隔を保つワイヤ挿
入リブを有するハウジングカバーを設ける。ハウジング
本体は隣接するＥ字形部材間に弾性変形自在なワイヤ支
持面を有し、ハウジング力バーは本体に重ねた状態で前
記支持面に当接するクランプ用のリブを有する。前記リ
ブと変形自在なワイヤ支持面とはワイヤクランプ／応力
除去手段として作用し、変形自在な支持面はワイヤを、
接続装置のワイヤ挿入スロット内の所定位置に来るよう
に正確に位置ぎめする機能をも具える。他の特徴として
、本体はワイヤとの電気的接続を形成する任意の形態を
取る金属板製接続装置から或り、この装置はワイヤ挿入
端およびこのワイヤ押入端にまで達するワイヤ挿入スロ
ットを有するプレート状部材から成り、前記スロットと
の幅はワイヤの直径よりも狭い。この装置はスロットが
ワイヤ挿入端にお”ける入口部分、内端および中央部分
を有することを特徴とする。入口部分および内端部分は
中央部分よりは広い。プレート状部材はワイヤ挿入スロ
ットの両側に１個ずつ形成された一対の楕円形孔を有す
る。それぞれの孔はスロットと平行な長軸およびスロッ
トと直交する短軸を有する。プレート状部材の、前記孔
とスロットとの間に位置する部分はスロットの入口部分
および内端の付近にそれぞれ位置する固定端を有するビ
ームとして機能する。前記ビームはそれぞれの固定端か
ら中央部分にかけて互いに接近し、スロットにワイヤを
挿入すると、ビームがワイヤによって撓みを生じ、撓ん
だビームによってワイヤに対する接触力が維持され、プ
レート状部材の残り部分がほとんど撓まず、応力を加え
られないように設定された幅を有し、この幅はスロット
縁と前記孔との間の幅に相当する。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を図面にもとづいて説明すると以
一下のとおりである。

第１図および第２図から明らかなように本発明の接続装
置組立体は打抜き成形された接続装置４、絶縁ハウジン
グの本体６およびハウジング力バー８から成る。

第３乃至７図に示す接続装置４は２列のＵ字形部材１０
．　１０’　から或り，各列における個々のＵ字形部材
は対応する個々のＵ字形部材と互いに整列している。２
列のＵ字形部材は実質的に同一であるから１列のＵ字形
部材だけを以下に説明する。

接続装置は第７図に示す肩平ブランク１１から形成され
る。

各Ｕ字形部材は湾曲部１２と、湾曲部を起点とする第１
、第２アーム１４．　１６とを有し、２列の第１アーム
１４．　１４’　は互いに対向して近接し、第２アーム
１６．　１６’　は互いに遠隔の位置を占め、それぞれ
反対方向に向いている。第１アームの外端は第１連結部
１８と一体であり、第２アームの外端は第２連結部２０
と一体である。第１連結部１８はその下端にハウジング
力バーのラッチ手段と協働するための順次間隔を保って
形成された切欠き２２を有する。２列のＵ字形部材は第
２連結部２０．　２０’間をつなぐ扁平ウエブ２４によ
って互いに連結されている。装置の一端においてウエブ
から突片２６が張り出しており、装置を接地面に固定す
るための孔を有する。突片付近でウエブを補強するには
突片付近に凹み２７を形成すればよい。

第工、第２アームはそれぞれ、孔２９を有する両端のア
ームを除いて細長い、ほぼ楕円形の孔２８を有する。そ
れぞれの孔２８は上端３０および下端３２を有し，この
上下端を結ぶ長軸と、長軸と直交する短軸を有する。長
和（後述する）は隣接のスロット４２と平行であり、短
軸はスロットと直交関係にある。前記孔の形状はやや不
規則であり、この形状が後述する装置の応力態様を左右
する。

前記孔によって画成されるビーム３４は固定された上下
端３６．　３８と中間部分４０とを有し、固定上下端は
湾曲部１２および隣接の連結部１８または２０にそれぞ
れ近接しており、ビームはその中央部分においてやや側
方へ、隣接Ｕ字形部材に対応する、すなわち隣接するビ
ームに向かって張り出している．互いに隣接するＵ字形
部材１０．　１０’　における隣接ビーム３４の対向縁
がワイヤ挿入スロット４２を画成する。各スロットは比
較的広い入口４４と比較的広い内側４６を有する。各ス
ロットの中間部分４８は比較的狭く，挿入されたワイヤ
が保持されるのはスロットのこの中間部分である。

各列両端のＵ字形部材は中間Ｕ字形部材に設けた孔２８
のサイズの約１／２の孔２９を有する。各列両端のＵ字
形部材はビームを１本だけ有し、端部Ｕ字形部材の強度
が最大となるように孔のサイズを小さくすることが好ま
しい。隣接第１アーム１４．　１４’間のワイヤ押入ス
ロット４２は装置がある程度の範囲のワイヤサイズに対
応できるように中央部分４８を隣接第２アーム１６．　
１６’　間のスロットよりも狭く設定することが好まし
い。換言すると、隣接第エアームのビーム間スロットよ
りも太い径のワイヤとの間に接触が成立するように第２
アームのスロット幅を設定すればよい。太過ぎるワイヤ
は第１アーム１４．　１４’　のビームに過大応力を加
える恐れがあるが、このような過大応力が挿入された太
いワイヤと第２アーム１６．　１６’　の隣接ビーム間
スロットとの間の電気接続に影響することはない。

装置は任意のサイズに製造できるが、自動車用配線の接
地コネクタとして使用するのが目的なら、サイズを極力
小さく抑えねばならない。例えば、本発明の接続装置の
一実施例では、全高が約１３ｎｎにすぎず、突片を含め
た全長が約３６ｍｎにすぎない。

このサイズの接地装置にとって好ましい素材は比較的高
い降伏強さを持つことが好ましく、例えば、降伏強さが
約９６０００ｐｓｉ　（６７５０ｋｇ／ｃｄ）のべリリ
ウム・銅合金が好ましい。

第８乃至１０図に示すハウジング本体６はポリエステル
材から成形され、それぞれが中央脚５２、外側脚５４、
および脚の起点となる横断背面部材５６から成る。中失
脚端部は端！６０．　６１間のハウジング全長にまたが
る中央フレームまたはリブ部材５８と一体である。外側
脚の端部間を比較的薄いパネル部分６２（第１図）が埋
め、このパネルよりも外方ヘリブ６４が張り出している
。隣接するリブ６４をこれと一体の可撓性アーム６６が
結び、カバ一部材をハウジングの本体と組み立てると撓
むか，または変形する．ことによって，後述するように
ワイヤをクランプするワイヤ支持面として機能する。

中央脚５２はその外端からその中心部を貫通する孔６８
を有し、この孔は中央脚および中央リブの材料使用量を
節減するだけでなく、隣接するＥ字形部材の間のスペー
スの上に側方へ張り出す一体的な係止片７０の成形を可
能にする。係止片は本体にカバ一部材を組みつける前に
ハウジング内にワイヤを固定する機能を果す。中央脚は
接続装置の切欠き２２と協働してハウジング本体を金属
製接続装置に同定するラッチ突起７２をも有する。端壁
にもカバ一部材のラッチ・アームと協働するラッチ突起
７４を設けてある。

ファスナのための孔８０を有する連結部７８を介して一
体的な樋状のケーブ／ＩＡ保持手段７６を端壁６１に連
結する。結束バンドなどによってこの保持手段内に配線
用ハーネスを保持することができる。装置を使用する際
には、金属製接続装置４をボルトなどで金属接地面に固
定するが、ハウジング本体６をファスナを介して独自に
固定すれば、ハーネス保持手段に保持されているハーネ
スにたとえ力が加わっても、この力がハウジング本体に
は伝達されず、孔８０に設けたファスナによって支持さ
れるから、この方式もまた好ましいものである。

ハウジング力バー８は第１１乃至１５図から明らかなよ
うにほぼ矩形であり，外面８２、内面８４、および側縁
９４を有する。カバー両端から突出するラッチ・アーム
８６は本体の突起７４と協働する孔を有する。両側ａ９
４間にまたがる横断リブ８８が内面８４上に延役され、
ワイヤ押入部９０およびワイヤクランプ部９２を画戊す
るように形成されている。装置を使用する際には、ワイ
ヤ揮入スロット４２の入口部分にワイヤを配置し、上述
したように係止片７０によってスロット内に固定する。

次いでハウジングの成形品本体６にカバー８をかぶせる
と、リブ８８のワイヤ挿入部９０が接続装置のワイヤ捕
入スロットへワイヤを押入する。これと同時に、リブの
クランプ部９２が変形自在なアーチ６６にワイヤを圧接
してクランプし、ワイヤ挿入スロットに進入するワイヤ
を応力から保護する。可撓アーチ６６およびリブのワイ
ヤクランプ部９２はワイヤ挿入スロット内の所定位置に
ワイヤを固定する機能をも果す。

換言すれば、後述するように最適接触圧を発生させるス
ロット内の所定位置よりもさらに下方へワイヤが進入す
るのを防止する。

第１６、１７図はワイヤ挿入スロットへワイヤ５を挿入
する際の接続装置、特にビームの挙動を示す説明図であ
る。第１６、１７図は接続装置の物理的な試験データに
基づいて作成されたものでなく、有限要素解析の結果に
基づき，コンピュータによって作図されたものである。

第１６図はビームの変形態様を示し，ワイヤ５の位置を
示すためワイヤも記入してある。第１７図は２つの個別
ビームの変形を示し、ワイヤ挿入に伴って発生する実測
応力レベルが記入されている。有限要素解析では、装置
が降伏強さ約９６０００ｐｓｉ　（６７５０ｋｇ／　ｄ
　）のべリリウム・銅合金から製造されるものと想定し
た。第１７図から明らかなように，ビーム中央部には素
材の降伏強さ以上の応力が加わり、従って、中央部の金
属は可塑変形し、やや硬化している。これに反してビー
ムの固定端には素材の弾性限界を超える応力は作用して
いない。ただし、第１７図におけるビーム上端の応力は
下端の応力よりもやや高く、上端では局部的な可塑変形
が起こっている。第１７図は装置が比較的小型であるに
も拘らず、ビームの弾性変形部分および可塑変形した中
央部分によって接触力が維持されるから極めて安定した
電気的接続が得られることを示唆している点で意味深い
。

素材の厚さ、弾性限界、および設計者に課せられた寸法
上の制約、例えば接続装置の最大許容高さなどに応じて
孔２８およびビームの形状を自由に選択できる。多くの
場合、ビームはその端部から円弧を画いて中央部分に達
するから、孔２８はほぼ楕円形、ただし、図示実施例の
ようにやや不規則な楕円形となる。本発明に従って特定
の接続装置を設計する際には、設計者はビームの両端に
かかる応力が素材の弾性限界内にとどまり、ビームの中
央部分にだけ高い応力が加わるように孔の形状を選択し
、またその他の変数を特定することになる。

第１８図は金属製接続装置９６、ハウジング本体９８、
およびハウジング力バー１００から成る本発明の他の実
施例を示す。接続装置９６はＵ字形部材第１アームの第
１連結部１０４，　１０４’　の間にこれらと一体にま
たがる中央ウエブ１０２を有する。　この実施例におい
ては、突片１０６は第２連結部１０８と一体で、かつ、
この第２連結部から張り出している。ワイヤはハウジン
グ本体両側の面１１０およびカバーの弾性クランブ部Ｈ
２によってクランプされる。カバーは比較的硬いプラス
チック材で形成してあるが、クランブ部は比較的軟質の
材料をさらに重ねて威形してある。

（作用と効果） 本発明の接続装置組立体ではクランプ用のリブおよびア
ーチによるワイヤの応力除去およびクランブ動作の点に
おいて，ワイヤの素線がコンパクトな束の状態に維持さ
れ，接触力低下およびその結果としての電気抵抗増大を
招く現象である素線のずれが防止されるから、スロット
式接続装置に従来使用されている公知のワイヤよりは、
むしろより線のワイヤに好適である。また、本発明の装
置は高い接触力を達成できるから、ワイヤが単線である
か、より線であるかに関係なく抵抗の低い接続を実現で
きる。

内側、即ち、隣接する第１アーム１４．１４’間のスロ
ットは隣接する外側、即ち、第２アーム１６．　１６’
間のスロットよりも狭いから、接続装置は広範囲のワイ
ヤサイズに適応して電気的接続を確立することができる
。例えば、隣接第１アーム間スロットの幅をＡＷ０１８
乃至２０の範囲のワイヤに対応できるように設定し、隣
接第２アーム間のスロットの幅をＡＷＧ１４乃至１６の
範囲のワイヤに対応できるように設定すればよい。

隣接第２アーム間スロットを隣接第ｌアーム［１ａスロ
ットよりも広く設定すれば，広い方のスロットが隣接内
側第１アーム間スロットよりも取り付け突片に近くなる
という点で好都合である。即ち、広いスロットを介して
装置を接続する太いワイヤは内側ス口ットを介して接続
するワイヤよりも高い電流を搬送し、高い電流は突片を
介した接地までのバスが最短であることが望ましいから
である，この利点は上述したいずれの実施例でも達成さ
れる。

本発明の接続装置組立体は簡単な作業により、比較的低
いコストで製造できる．即ち、接続装置４は簡単な打抜
きおよび成形作業で製造され，プラスチック部品はスト
レート・アクション型，即ち、コア・ピンがすべて型の
開閉時における型各部の移動方向と同じ方向に向いてい
る型を用いる射出成形によって製造することができ、型
各部の移動方向と交差する方向のコア・ピンは不要であ
る。交差方向のコア・ビンを使用する成形では比較的複
雑な型が必要であり、必然的に製造コストが増大する。

スロット両側に孔２８を有する、本発明に使用されるよ
うなワイヤ揮入スロットは上述した実施例とは異なる状
況、例えば、単一のプレート状部材が単一のスロットを
有する場合にも採用できる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、本発明の接続装置組立体の各部を分解、整列
させた状態で示す斜視図である。 第２図は、各部を互いに組み立てた状態で示す第１図と
同様の斜視図である。 第３図は、金ａ製接続装置の８１面図である。 第４図，第５図および第６図はそれぞれ第３図の矢印４
−４．５−５、および６−６の方向に見た図である。 第７図は、接続装置を形成するための素材としての扁平
打抜きブランクの平面図である。 第８図は、接続装置用絶縁ハウジングの頂面図である。 第９図および第１０図は、それぞれ第８図の矢印９−９
および１０−１０の方向に見た図である。 第１１図は、ハウジング力バーの頂面図である。 第ｌ２図は、第１１図の矢印１２−１２の方向に見た側
面図である。 第１３図は、カバー下面を第１２図の矢印１３−１３の
方向に見た図である。 第１４図および第１５図は、それぞれ第１３図および第
１２図中の矢印１４−１４および１５−１５の方向に見
た断面図である。 第１６図および第１７図は、実際の物理的試験データに
基づくのではなく装置の有限要素解析の結果として接続
装置の撓み、または変形態様を示すと共にワイヤ挿入ス
ロットにワイヤを押入する際に接続装置に発生する応力
レベルを示す接続装置各部のコンピュータ作図である。 第１８図は、接続装置組立体の他の実施例の分解斜視図
である。 ４・・・接続装置　　　　　　１１・・・ブランク（金
属板）３４・・・ビーム　　　　　　　４２・・・スロ
ット４４・・・ワイヤ挿入口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弾性金属板から打抜き成形された少なくとも１個の電線
   圧接用スロットを有し、該各スロットは比較的広いワイ
   ヤ挿入口および両側から相互に内側に曲げて形成された
   一対の弾性ビームにより形成されることを特徴とするワ
   イヤ接続装置。