(57)【要約】【課題】電線とコネクタとを容易に接続することが可能な電線とコネクタとの接続構造を提供する。【解決手段】コネクタ１７は、直方体のボックス状をなすコネクタハウジング６を有しており、コネクタハウジング６の前端面６ａには、該前端面６ａから後端面６ｂに向かって延びる４つの電線挿入孔５が形成されている。これら電線挿入孔５には、外径の異なる４つの芯線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを有する４つの電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄが、この近傍の絶縁被覆３と共に挿入されている。露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、高い導電率を有する各ゲル状電解質１５を介して各端子７に電気的に接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部の絶縁被覆を引き剥がして芯線を露出させた電線と、
前記芯線の露出部が前記電線の端部の前記絶縁被覆と共に挿入される電線挿入孔を有するコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに設けられ、前記電線挿入孔内に一部が臨む端子と、
前記電線挿入孔内に収容され、前記芯線の露出部と前記端子とを電気的に接続する電解質と、
を備えた電線とコネクタとの接続構造。
【請求項２】
前記電解質は、ゲル化した電解質であることを特徴とする請求項１に記載の電線とコネクタとの接続構造。
【請求項３】
前記コネクタハウジングは、前記電線挿入孔を複数備え、この複数の電線挿入孔には、外径の異なる露出部が各電線の端部の絶縁被覆と共にそれぞれ挿入され、各電線挿入孔において、各露出部と各端子とが各電解質を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電線とコネクタとの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車内に配設された電線とコネクタとの接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線とコネクタとの接続構造として、例えば以下の特許文献１に記載された電線とコネクタとの接続構造が知られている。
【０００３】
特許文献１では、電線が、端部の絶縁被覆が剥がされて露出した芯線を有しており、この露出した芯線の外周に、端子（メス端子）が圧着されている。また、この端子が接続されるコネクタは、端子が挿入される複数の端子挿入孔を有したハウジングを備えている。そして、端子は、各々の端子挿入孔内において相手側のオス端子が挿入されることで固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−７８０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、各電線の露出した芯線毎に該芯線の外径の大きさに対応した端子を予め選定しておき、この端子を、露出した芯線の外周に圧着したうえで、各端子挿入孔内に挿入して、端子にオス端子を挿入する必要があるから、電線とコネクタとの接続作業が煩雑になる虞があった。
【０００６】
本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、電線とコネクタとを容易に接続することが可能な電線とコネクタとの接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明では、端部の絶縁被覆を引き剥がして芯線を露出させた電線と、前記芯線の露出部が前記電線の端部の前記絶縁被覆と共に挿入される電線挿入孔を有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに設けられ、前記電線挿入孔内に一部が臨む端子と、前記電線挿入孔内に収容され、前記芯線の露出部と前記端子とを電気的に接続する電解質と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、電解質を介して芯線の露出部と端子とを容易に接続することができる。より詳細には、電解質を用いずに電線とコネクタとの接続を行う場合には、芯線の露出部の外径の大きさに対応したメス端子の選定と、露出部へのメス端子の接続が必要であったが、電解質を用いることで上記メス端子の選定や接続が不要になるので、露出部と端子との接続が簡単になる。従って、電線とコネクタとの接続作業が容易になる。
【０００９】
また、請求項２の発明にあっては、前記電解質は、ゲル化した電解質であることを特徴としている。
【００１０】
かかる発明によれば、流動性があるために露出部および端子の形状に追従し易いゲル化した電解質を用いることにより、露出部と端子との間の空間を簡単に埋めることができる。従って、露出部や端子の形状に左右されずに、露出部と端子とを容易に接続することができる。よって、電線とコネクタとの接続作業が容易になる。
【００１１】
さらに、請求項３の発明にあっては、前記コネクタハウジングは、前記電線挿入孔を複数備え、この複数の電線挿入孔には、外径の異なる露出部が各電線の端部の絶縁被覆と共にそれぞれ挿入され、各電線挿入孔において、各露出部と各端子とが各電解質を介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１２】
かかる発明によれば、ゲル化した各電解質を用いて、異なる外径を有する種々の露出部の各々と各端子との間の空間を埋めることができる。仮に、ゲル化した電解質を用いずに、露出部の外周にメス端子を圧着する場合には、露出部の外径毎に大きさの異なるメス端子を選定し、さらに、各メス端子の大きさに応じて相手側となるオス端子をそれぞれ選定する必要があり、各電線挿入孔での露出部と端子との接続がより煩雑なものとなる。しかし、本発明では、ゲル化した各電解質によって露出部の外径の違いを吸収することができるので、このような煩雑さが解消される。従って、露出部の外径の大きさや端子の形状に左右されずに、複数の露出部と複数の端子とを効率良くかつ容易に接続することができる。よって、電線とコネクタとの接続作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電線とコネクタとを容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のコネクタの斜視図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿って切断したコネクタの断面図である。
【図３】端子の斜視図である。
【図４】電線とコネクタとの接続方法の種々の工程図であって、（ａ）は、電線挿入孔への露出部等の挿入工程を示す工程図、（ｂ）は、電線挿入孔への電解液の充填工程を示す工程図、（ｃ）は、電解液へのゲル化剤の添加工程を示す工程図、（ｄ）は、蓋部材の設置工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電線とコネクタとの接続構造の実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態は、自動車の電気機器類に接続される外径の異なる種々の電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄに適用したものである。
【００１６】
電線１Ａは、図２の上側から１段目に示すように、銅やアルミニウム等の導電材である単一の素線によって形成された芯線２Ａと、絶縁樹脂等の絶縁材によって形成され、芯線２Ａの外周面を覆う絶縁被覆３と、を備えている。電線１Ａは、端部の絶縁被覆３が引き剥がされることで芯線２Ａを露出させた露出部４Ａを備えている。
【００１７】
また、電線１Ｂは、図２の上側から２段目に示すように、銅やアルミニウム等の導電材である単一の素線によって形成され、芯線２Ａよりも小さい外径を有する芯線２Ｂと、絶縁樹脂等の絶縁材によって形成され、芯線２Ｂの外周面を覆う絶縁被覆３と、を備えている。電線１Ｂは、端部の絶縁被覆３が引き剥がされることで芯線２Ｂを露出させた露出部４Ｂを備えている。
【００１８】
さらに、電線１Ｃは、図２の上側から３段目に示すように、銅やアルミニウム等の導電材である単一の素線によって形成され、芯線２Ｂよりも小さい外径を有する芯線２Ｃと、絶縁樹脂等の絶縁材によって形成され、芯線２Ｃの外周面を覆う絶縁被覆３と、を備えている。電線１Ｃは、端部の絶縁被覆３が引き剥がされることで芯線２Ｃを露出させた露出部４Ｃを備えている。
【００１９】
また、電線１Ｄは、図２の上側から４段目に示すように、銅やアルミニウム等の導電材である単一の素線によって形成され、芯線２Ｃよりも小さい外径を有する芯線２Ｄと、絶縁樹脂等の絶縁材によって形成され、芯線２Ｄの外周面を覆う絶縁被覆３と、を備えている。電線１Ｄは、端部の絶縁被覆３が引き剥がされることで芯線２Ｄを露出させた露出部４Ｄを備えている。
【００２０】
このように、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、芯線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの外径が異なり、これに伴い電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの外径（絶縁被覆３の外径）も異なること以外は、基本的に同様の構成を有するように形成されている。
【００２１】
図１および図２に示すように、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが接続されるコネクタ１７は、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄが電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの端部の各絶縁被覆３と共に挿入される４つの電線挿入孔５を有する直方体のボックス状のコネクタハウジング６と、コネクタハウジング６に設けられ、各電線挿入孔５内に一部が臨む４つの端子（オス端子）７と、各電線挿入孔５内に収容され、芯線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと各端子７とを電気的に接続する４つのゲル状電解質（図１、図２、図４（ｃ）および図４（ｄ）に狭い間隔のドットで示す）１５と、を備えている。
【００２２】
ここで、以下の説明の便宜上、コネクタハウジング６の互いに平行な２つの端面のうち電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが挿入される側の端面（図１の手前側の端面）を、「前端面６ａ」と定義し、前端面６ａとは反対側の端面（図１の奧側の端面）を、「後端面６ｂ」と定義する。
【００２３】
また、上述のように、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、芯線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ以外は、基本的に同様の構成を有しているので、以下の説明では、代表として電線１Ａを用いて説明する。
【００２４】
コネクタハウジング６は、合成樹脂材によって、図１に示すように上下方向に縦長となる直方体のボックス状に一体に形成されている。コネクタハウジング６の長方形の前端面６ａには、該前端面６ａから後端面６ｂに向かって所定の長さで延びる横断面正方形の４つの電線挿入孔５が形成されている。４つの電線挿入孔５は、同様の形状を有するようにそれぞれ形成されており、図１の上下方向に沿ってほぼ等間隔に配置されている。電線挿入孔５は、前端面６ａに開口した正方形の開口部５ａを有しており、この開口部５ａの一辺の長さは、最も大きい外径を有する電線１Ａの外径よりも大きくなるように設定されている。また、電線挿入孔５は、開口部５ａの開口面積と同じ断面積を有し、前端面６ａから前後方向概ね中央位置まで延びた第１電線挿入孔部５ｂと、この第１電線挿入孔部５ｂと連通し、端子７の後述する接続部９の内面１１に沿って四角錘状に先細りした形状を有する第２電線挿入孔部５ｃと、を備えている。
【００２５】
コネクタハウジング６の第２電線挿入孔部５ｃと隣接した部位には、端子７がインサート成形されている。図３に示すように、端子７は、導電材である銅や銅合金等によって一体に成形されており、角柱状の軸部８と、この軸部８の先端に結合され、後述するゲル状電解質１５を介して露出部４Ａとの電気的接続に供する四角錘状の接続部９と、を備えている。接続部９は、概ね三角形の平板状に形成された４つの壁部１０を有しており、これら壁部１０の端面によって正方形の開口部１０ａが形成されている。４つの壁部１０の内側に形成される接続部９の内面１１は、四角錘状に連続しており、ゲル状電解質１５が接する面となっている。
【００２６】
端子７がコネクタハウジング６にインサート成形された状態では、図２に示すように、接続部９の内面１１が第２電線挿入孔部５ｃに臨んでおり、さらに、軸部８は、後端面６ｂと直交した状態でコネクタハウジング６を貫通して後端面６ｂよりも外側に突出するようになっている。
【００２７】
また、電線挿入孔５には、電線１Ａの露出部４Ａが、電線１Ａの端部の絶縁被覆３と共に挿入される。電線挿入孔５内に露出部４Ａ等が挿入された状態では、電線１Ａが開口部５ａの中央を貫通しており、露出部４Ａが第１電線挿入孔部５ｂ内において端子７に近い位置に配置されることで、接続部９に対向するようになっている。
【００２８】
そして、電線挿入孔５内の電線１Ａを除いた空間には、ゲル化した電解質であり、高い導電率を有するゲル状電解質（ゲル状ポリマー電解質）１５が充填されている。このゲル状電解質１５を介して、電線１Ａの露出部４Ａの外周面１４ａおよび軸方向端面１６ａと端子７の接続部９の内面１１とが電気的に接続されるようになっている。ゲル状電解質１５は、リチウム塩やアンモニウム塩等の電解質（以下、「電解液生成用電解質」と呼ぶ）に有機溶媒を加えて生成される電解液１２（図４（ｂ）に間隔の広いドットで示す）に、ポリマーおよび架橋剤を含むゲル化剤を付加して加熱することで、化学架橋させて三次元架橋構造を得るようにした化学ゲルである。
【００２９】
電解液生成用電解質としては、例えば、Ｉ2およびＬｉＩと、ＬｉＴＦＳＡと、ＮＥｔ4ＢＦ4と、フタル酸およびＴＥＡと、Ｒｕ（ｂｉｐｙ）3Ｃｌ2およびＮａＣｌＯ4とが挙げられる。
【００３０】
電解液１２の生成時に、電解液生成用電解質としてＩ2およびＬｉＩを用いる場合には、有機溶媒として、アセトニトリルが用いられる。また、電解液１２の生成時に、電解液生成用電解質としてＬｉＴＦＳＡを用いる場合には、有機溶媒として、ＰＣが用いられる。さらに、電解液１２の生成時に、電解液生成用電解質としてＮＥｔ4ＢＦ4を用いる場合には、有機溶媒として、ＰＣが用いられる。また、電解液１２の生成時に、電解液生成用電解質としてフタル酸およびＴＥＡを用いる場合には、有機溶媒として、ＧＢＬおよびスルホランが用いられる。さらに、電解液１２の生成時に、電解液生成用電解質としてＲｕ（ｂｉｐｙ）3Ｃｌ2およびＮａＣｌＯ4が用いられる場合には、有機溶媒として、ＧＢＬが用いられる。
【００３１】
また、ゲル状電解質１５の生成時に、電解液１２中の有機溶媒としてアセトニトリルが含まれる場合には、例えば、ポリマーとしてＰＤＭＥＭＡおよび架橋剤としてＣ１２ＴＦＳＡを含むゲル化剤が用いられる。また、ゲル状電解質１５の生成時に、電解液１２中の有機溶媒としてＰＣが含まれる場合には、例えば、ポリマーとしてＰ４ＶＰおよび架橋剤としてＣ１２ＴＦＳＡを含むゲル化剤が用いられる。さらに、ゲル状電解質１５の生成時に、電解液１２中の有機溶媒としてＧＢＬが含まれる場合には、例えば、ポリマーとしてＰ４ＶＰおよび架橋剤としてＣ１２ＴＦＳＡを含むゲル化剤が用いられる。また、この場合には、ポリマーとしてＰ４ＶＰおよび架橋剤としてＣ６ＴＦＳＡを含むゲル化剤や、ポリマーとしてＰＤＭＥＭＡおよび架橋剤としてＣ１２ＴＦＳＡを含むゲル化剤が用いられても良い。
【００３２】
また、コネクタハウジング６の前端面６ａには、該前端面６ａの周縁に対応した外形を有する平板状の蓋部材１３が設けられている。この蓋部材１３は、合成樹脂材によって長方形の平板状に形成されており、コネクタハウジング６の各電線挿入孔５の開口部５ａを覆うことで、ゲル状電解質１５が電線挿入孔５の外部へ流出することを抑制するようになっている。蓋部材１３のうち４つの電線挿入孔５に対応した部位には、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが挿通する４つの挿通孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが、蓋部材１３の厚さ方向に沿って貫通形成されている。
【００３３】
かかるコネクタ１７では、電線挿入孔５内に電線１Ａの端部および露出部４Ａが挿入され、絶縁被覆３の外周面３ａがゲル状電解質１５を介して電線挿入孔５の内面５ｄに支持された状態で、露出部４Ａの外周面１４ａおよび軸方向端面１６ａがゲル状電解質１５を介して接続部９の内面１１に電気的に接続されている。
【００３４】
次に、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本実施形態の電線１Ａの露出部４Ａと端子７との接続方法について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）では、説明の便宜上、１つの電線挿入孔５に電線１Ａを挿入することで露出部４Ａと端子７とを接続する例を説明している。当然のことながら、４つの電線挿入孔５に電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄをそれぞれ挿入することで露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと各端子７とを接続することも可能である。
【００３５】
まず、コネクタハウジング６に端子７を予めインサート成形するとともに、電線１Ａの端部の絶縁被覆３を引き剥がすことで露出部４Ａを予め形成しておく。
【００３６】
次に、図４（ａ）に示す電線挿入孔５への露出部４Ａ等の挿入工程において、上向きに配置された電線挿入孔５の開口部５ａから露出部４Ａおよび電線１Ａの端部を電線挿入孔５の内部へと挿入していく。露出部４Ａ等の挿入後には、図４（ｂ）に示すように、露出部４Ａが、第１電線挿入孔部５ｂ内において端子７に近い位置に配置されており、接続部９に対向している。
【００３７】
そして、図４（ｂ）に示す電線挿入孔５への電解液１２の充填工程において、開口部５ａから電線挿入孔５の内面５ｄと絶縁被覆３の外周面３ａとの間の隙間を通して電解液１２、例えば電解液生成用電解質としてＩ2およびＬｉＩ並びに有機溶媒としてアセトニトリルを含む電解液１２を注入する。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示す電解液へのゲル化剤の添加工程において、電解液１２に、ゲル化剤、例えばポリマーとしてＰＤＭＥＭＡおよび架橋剤としてＣ１２ＴＦＳＡを含むゲル化剤を開口部５ａから添加する。そして、ゲル化剤が添加された電解液１２を所定の温度で加熱する。これにより、電解液１２がゲル化し、ゲル状電解質１５となる。
【００３９】
次に、図４（ｄ）に示す蓋部材１３の設置工程において、コネクタハウジング６の前端面６ａに蓋部材１３を設置する。蓋部材１３の設置後には、電線１Ａが挿通孔１３ａを挿通した状態で開口部５ａが蓋部材１３によって閉塞される。
【００４０】
上記のように、本実施形態では、芯線２Ａの露出部４Ａの外周面１４ａおよび軸方向端面１６ａと端子７の接続部９の内面１１とが電解質を介して電気的に接続されている。仮に、電解質を用いずに露出部４Ａと端子７とを電気的に接続する場合には、露出部４Ａの外径の大きさに対応したメス端子を選定して、このメス端子を露出部４Ａの外周に圧着したうえで、電線挿入孔５内に端子７を挿入し、そして、メス端子内にオス端子である端子７を挿入することが必要となるが、本実施形態のように、電解質を介して露出部４Ａと端子７とを電気的に接続することで、上記のメス端子の選定や圧着が不要となるので、露出部４Ａと端子７との接続が簡単になる。従って、電解質を介して、露出部４Ａの外周面１４ａおよび軸方向端面１６ａと接続部９の内面１１とを容易に接続することができる。よって、電線１Ａと端子７との接続作業が容易になる。
【００４１】
また、本実施形態では、上記電解質がゲル状電解質１５であることから、流動性があるために露出部４Ａの外周面１４ａ、軸方向端面１６ｂおよび接続部９の内面１１の形状に追従し易いゲル状電解質１５を用いることによって、露出部４Ａの外周面１４ａと接続部９の内面１１との間の空間を簡単に埋めることができる。従って、露出部４Ａの外周面１４ａ、軸方向端面１６ｂおよび接続部９の内面１１の形状に左右されずに、露出部４Ａの外周面１４ａと接続部９の内面１１とを容易に接続することができる。よって、電線１Ａと端子７との接続作業が容易になる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、コネクタハウジング６が、４つの電線挿入孔５を備えており、これら電線挿入孔５において、露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの外周面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが各端子７の接続部９の内面１１に電気的に接続されることから、各ゲル状電解質１５を用いて、異なる外径を有する種々の露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの各々と各接続部９の内面１１との間の空間を埋めることができる。仮に、ゲル状電解質１５を用いずに、露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと各端子７とを接続する場合には、露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの外径毎に大きさの異なるメス端子を設け、さらに、各メス端子の大きさに応じてオス端子である端子７をそれぞれ設ける必要があり、露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの外周面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと各接続部９の内面１１との接続がより煩雑なものとなる。しかし、本実施形態では、各ゲル状電解質１５によって露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの外径の違いを吸収することができるので、このような煩雑さが解消される。従って、露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの外周面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの大きさや各端子７の接続部９の形状に左右されずに、自動車で用いられる複数の電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの外径の異なる露出部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと複数の端子７とを効率よくかつ容易に接続することができる。よって、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと各端子７との接続作業が容易になる。
【００４３】
なお、本実施形態では、電線挿入孔５の横断面が正方形に形成された例を開示したが、電線挿入孔は、横断面が正方形以外の形状、例えば円形に形成されても良い。電線挿入孔の横断面が円形に形成される場合には、端子の接続部は、円錐形状をなすように形成される。
【００４４】
また、本実施例では、端子７が四角錐状の接続部９を有した例を開示したが、端子は、棒状に形成されていても良い。
【００４５】
さらに、本実施形態では、電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが単一の素線によって形成された例を開示したが、電線は、複数の素線を撚ることで構成される撚り線であっても良い。
【００４６】
また、本実施形態では、コネクタハウジング６にオス端子である端子７をインサート成形した例を開示したが、端子７の軸部８にメス端子が嵌合したものをコネクタハウジング６にインサート成形しても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・電線
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ・・・芯線
３・・・絶縁被覆
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ・・・露出部
５・・・電線挿入孔
５ｂ・・・第１電線挿入孔部
５ｃ・・・第２電線挿入孔部
６・・・コネクタハウジング
７・・・端子
８・・・軸部
９・・・接続部
１２・・・電解液
１３・・・蓋部材
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ・・・外周面
１５・・・ゲル状電解質
【図１】
2020047447.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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