(57)【要約】【課題】  樹脂材を用いずに電線との接触部分への水分の付着を予防可能であり、かつ、製造工程の簡略化を図ることが可能なワイヤハーネスを提供する。【解決手段】  ワイヤハーネス１は、電線１０と圧着端子２０とを含む。電線１０は、芯線が絶縁体で被覆された絶縁被覆部１２と、絶縁被覆部１２の先端から芯線の一部が露出した芯線露出部１１を有する。圧着端子２０は、前端部２０Ａに位置するボックス部２１と、後端部２０Ｂに位置するとともに電線１０を挿入可能な圧着部２２とを有する。圧着部２２は、後端部２０Ｂに開口し、絶縁被覆部１２に圧着される被覆圧着部２４と、芯線露出部１１に圧着される芯線圧着部２３とを含む。被覆圧着部２４には、径方向内側に突出する第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂが設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の芯線が絶縁体で被覆された絶縁被覆部および前記絶縁被覆部の長手方向先端から芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、前記絶縁被覆部に圧着される被覆圧着部および前記芯線露出部に圧着される芯線圧着部を有する圧着端子とを含むワイヤハーネスであって、
前記芯線圧着部および前記被覆圧着部は、前記電線が前記長手方向へ挿入可能であって周方向において水密な断面中空形状を有し、
前記圧着端子は、前記芯線圧着部の前記被覆圧着部とは反対側に位置し、前記中空形状の内面が互いに水密された封止部と、
前記被覆圧着部に設けられ径方向内側に突出するとともに前記長手方向に離間した２つの凸条部とを備え、
前記凸条部の前記長手方向における離間寸法は、前記絶縁体の厚さ寸法の５倍以下であることを特徴とするワイヤハーネス。
【請求項２】
前記凸条部は、前記被覆圧着部の周方向に環状に設けられることを特徴とする請求項１記載のワイヤハーネス。
【請求項３】
前記芯線はアルミニウム系材料で構成され、前記芯線圧着部が銅系材料で構成されることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等に用いられるワイヤハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、ＯＡ機器、家電製品等の分野では、電力線や信号線として、電気導電性に優れた導電線が使用されるワイヤハーネスが知られる。ワイヤハーネスは、電線に取り付けられ他の機器等との接続に用いられる圧着端子を含む。電線は、絶縁体で被覆された被覆部と、被覆部先端から芯線が露出する導体部分の露出部とを有し、圧着端子が被覆部および露出部のそれぞれに圧着されることによって、導電性のワイヤハーネスが構成される。軽量化の観点から、芯線材料としてアルミニウムを用いた電線が注目される。圧着端子としては、電気特性に優れる銅が使用されることが多い。
【０００３】
例えばアルミニウムと銅のような異種金属の接触部分に水分が付着すると、標準電極電位の違いから、いわゆる電食が発生する恐れがある。特に、アルミニウムと銅との標準電極電位差は大きいから、電気的に卑であるアルミニウム側の腐食が進行する。このため、芯線と圧着端子との接続状態が不安定となり、接触抵抗の増加や線径の減少による電気抵抗の増大、さらには断線が生じて電装部品の誤動作、機能停止に至る恐れがある。
【０００４】
このような異種金属が接触するワイヤハーネスにおいて、電線と圧着端子との接続部を覆うように樹脂材を充填したものがある（特許文献１）。樹脂材を充填することによって、電線と圧着端子との接触部分に水分が付着するのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、樹脂材を別途充填しなければならないので、製造工程が複雑になり、その分、製造工程における管理も複雑化するという問題が生じる。また、工程が複雑になった分、ワイヤハーネス全体のコストも上がってしまう。従って、樹脂材を用いない止水方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂材を用いずに電線との接触部分への水分の付着を予防可能であり、かつ、製造工程の簡略化を図ることが可能なワイヤハーネスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達するために本発明は、導電性の芯線が絶縁体で被覆された絶縁被覆部および前記絶縁被覆部の長手方向先端から芯線が露出した芯線露出部を有する電線と、前記絶縁被覆部に圧着される被覆圧着部および前記芯線露出部に圧着される芯線圧着部を有する圧着端子とを含むワイヤハーネスであって、前記芯線圧着部および前記被覆圧着部は、前記電線が前記長手方向へ挿入可能であって周方向において水密な断面中空形状を有し、前記圧着端子は、前記芯線圧着部の前記被覆圧着部とは反対側に位置し、前記中空形状の内面が互いに水密された封止部と、前記被覆圧着部に設けられ径方向内側に突出するとともに前記長手方向に離間した２つの凸条部とを備え、前記凸条部の前記長手方向における離間寸法は、前記絶縁体の厚さ寸法の５倍以下であることを特徴とするワイヤハーネスである。
【０００９】
前記凸条部は、前記被覆圧着部の周方向に環状に設けられてもよい。
【００１０】
前記芯線はアルミニウム系材料で構成され、前記芯線圧着部が銅系材料で構成されてもよい。
【００１１】
本発明によれば、圧着端子の芯線圧着部が電線の芯線露出部に圧着され、被覆圧着部が絶縁被覆部に圧着され、さらに、被覆圧着部に２つの凸条部を設け、その離間寸法が絶縁体の厚さ寸法の５倍以下とするから、水分の侵入を確実に防止することができ、電線と圧着端子との接触部分に水分が付着するのを予防することができる。さらに、凸条部を設けるだけで水分の侵入を防止できるので、別途樹脂材等を用いる必要がなく、その分のコスト上昇を抑えられる。
【００１２】
また、凸条部は、絶縁被覆部の周方向に環状に設けられるので、その周方向全域において、水密に維持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂材を用いずに電線との接触部分への水分の付着を予防可能であり、かつ、製造工程の簡略化を図ることが可能なワイヤハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワイヤハーネスの分解斜視図。
【図２】圧着後のワイヤハーネスの斜視図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】図３の被覆圧着部近傍の部分拡大図であって、電線の絶縁体も切断したときの断面図。
【図５】実験方法の概要説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１はワイヤハーネス１の分解斜視図であって、圧着部２２の加締め前の状態を示す。ワイヤハーネス１は、長手方向Ｘおよびこれに直交する幅方向Ｙを有し、電線１０と圧着端子２０とを含む。電線１０は、導電性を有する芯線１６が絶縁体１５で被覆された絶縁被覆部１２と、絶縁被覆部１２の長手方向Ｘ先端から芯線１６の一部が露出した芯線露出部１１を有する。芯線１６は、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系材料で構成され、より詳細には、複数のアルミニウム合金線等を撚って形成する。
【００１６】
圧着端子２０は、長手方向Ｘに延びるとともに、長手方向Ｘの前端部２０Ａに位置する図示しない雄型コネクタを挿入可能なボックス部２１と、後端部２０Ｂに位置する電線１０を挿入可能な圧着部２２とを有する。ボックス部２１には、雄型コネクタの挿入タブに接触する弾性接触片２１Ａを備える。
【００１７】
圧着部２２は、芯線圧着部２３と、被覆圧着部２４とを含む。芯線圧着部２３は、被覆圧着部２４とボックス部２１との間に位置する。被覆圧着部２４は、後端部２０Ｂに開口するとともに、電線１０が後端部２０Ｂから挿入可能なように、長手方向Ｘへ延びる断面中空形状を有する。圧着端子２０は、表面が錫メッキされた黄銅等の銅合金条を平面展開した端子形状に打ち抜いた後（図示せず）、中空四角柱体のボックス部２１と中空円柱体の圧着部２２とから構成される立体的な端子形状に曲げ加工されて形成される。さらに、ボックス部２１と圧着部２２との間には、中空形状の内面を互いに水密に接触させた封止部２６が設けられる。封止部２６は、圧着部２２の内面を互いに接触させ、水密に接合されることによって形成される。このような接合の方法として、例えば圧着やレーザ溶接を用いることができる。
【００１８】
圧着部２２は、長手方向Ｘへ延びる接合部２９によって水密に接合される。詳細には、端子形状に打ち抜いた銅合金条の端部を中空形状になるように互いに突合せ、突合せた部分をレーザ溶接等の溶接によって接合部２９を形成することができる。
【００１９】
被覆圧着部２４には、第１凸条部２５Ａおよび第２凸条部２５Ｂが設けられる。第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂは、圧着部２２の周方向において連続した環状にそれぞれ形成される。第１凸条部２５Ａと第２凸条部２５Ｂとは、長手方向Ｘに離間して設けられる。
【００２０】
図２は、圧着端子２０に電線１０を挿入後、芯線圧着部２３および被覆圧着部２４を径方向内側へ加締めたものであり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。芯線圧着部２３には電線１０の芯線露出部１１が位置し、被覆圧着部２４には絶縁被覆部１２が位置するように、電線１０が挿入される。圧着部２２の長手方向Ｘにおける寸法は、芯線露出部１１の長手方向Ｘにおける寸法よりも大きい。したがって、電線１０を圧着部２２に挿入すると、芯線露出部１１と絶縁被覆部１２とが圧着部２２の内周に対向して位置する。
【００２１】
圧着部２２に芯線露出部１１および絶縁被覆部１２を挿入した状態で圧着部２２を加締めることによって、芯線圧着部２３と芯線露出部１１の芯線１６とが圧着され、被覆圧着部２４と絶縁被覆部１２の絶縁体１５とが圧着される。
【００２２】
被覆圧着部２４には、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂが設けられるから、圧着部２２を加締めると、これら第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂによって絶縁被覆部１２の一部が他の部分よりも強い力で圧着される。
【００２３】
図４は、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂを拡大した斜視図である。第１凸条部２５Ａと第２凸条部２５Ｂとの離間寸法Ｄ１は、電線１０の絶縁体１５の厚さ方向の寸法Ｄ２の５倍以下である。離間寸法Ｄ１は、対向する第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの内端の間を測定する。また、絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２とは、圧着部２２での押圧の作用を受けていない部分における寸法をいう。具体的には、圧着部２２に挿入されていない、露出された部分における絶縁体１５の厚さ寸法である。換言すれば、圧着前の絶縁体１５の厚さ寸法である。
【００２４】
＜実験例＞
上記のようなワイヤハーネス１において、電線１０の絶縁被覆部１２から圧着端子２０に向かって空気を送り、後端部２０Ｂから空気が漏れるか否かについて実験した。図５には、実験方法の概要を示す。実験は、水を入れた水槽４１中に電線１０を圧着した圧着端子２０を入れ、電線１０の端部から圧着端子２０に向かってレギュレータ４２によって加圧空気を送った。加圧空気は、５０ｋｐａで３０秒間吐出した。
【００２５】
ワイヤハーネス１として、対照、サンプル１〜４を準備し、それぞれのサンプル数をｎ＝１０とした。対照は、被覆圧着部２４に凸条部を設けない圧着端子２０を用いたワイヤハーネスである。サンプル１は、二つの凸条部２５Ａ，２５Ｂの離間寸法Ｄ１が絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の８倍である圧着端子２０を用いたワイヤハーネスである。サンプル２は、離間寸法Ｄ１が、絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の６倍である圧着端子２０を用いたワイヤハーネスである。サンプル３は、離間寸法Ｄ１が、絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の５倍である圧着端子２０を用いたワイヤハーネスである。サンプル４は、離間寸法Ｄ１が、絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の４倍である圧着端子２０を用いたワイヤハーネスである。サンプル３およびサンプル４はこの実施形態にかかるワイヤハーネスである。また、対照については、１２０℃で２４時間加熱したワイヤハーネスおよびそのような加熱をしないワイヤハーネスを準備した。サンプル１〜４では、１２０℃で２４時間、および１２０時間加熱したワイヤハーネスおよびそのような加熱をしないワイヤハーネスを準備した。ワイヤハーネス１は、高温環境下において使用されることもあり、特にこのように高温環境下で使用された場合には、絶縁体１５の弾性が低下し、圧着部２２と絶縁被覆部１２との間の圧着力が低下する傾向にある。この実験では、高温環境下におけるワイヤハーネス１の使用の耐久性を確認することができる。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１に示したように、圧着端子２０の後端部２０Ｂからの空気の漏れがなかったものについては、「Ｎ」を記入し、漏れがあった場合には、漏れたときの圧力を記入している。空気の漏れは、気泡を目視で確認することによりおこなった。
【００２８】
凸条部を設けない対照において、加熱処理をしない場合には、空気の漏れはいずれも確認されなかったが、２４時間の加熱処理では、いずれも１ＫＰａ以下で空気の漏れが確認された。サンプル１〜４においても、加熱処理をしない場合には、空気の漏れはいずれも確認されなかった。
【００２９】
サンプル１において、２４時間の加熱処理では、７つのサンプルで空気の漏れは確認されなかったが、１つが３０ＫＰａ、２つが２０ＫＰａの圧力で空気の漏れが確認された。１２０時間の加熱処理では、いずれも１〜３ＫＰａの圧力で空気の漏れが確認された。
【００３０】
サンプル２において、２４時間の加熱処理では、８つのサンプルで空気の漏れは確認されなかったが、１つが４０ＫＰａ、１つが５０ＫＰａの圧力で空気の漏れが確認された。１２０時間の加熱処理では、５つのサンプルで空気の漏れは確認されなかったが、残りの５つのサンプルで５〜３０ＫＰａの圧力で空気の漏れが確認された。
【００３１】
サンプル３およびサンプル４では、２４時間の加熱処理、１２０時間の加熱処理のいずれにおいても空気の漏れは確認されなかった。したがって、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの離間寸法Ｄ１は、絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の５倍以下であることによって、高温環境下でワイヤハーネス１を使用した場合であっても、圧着端子２０内部、特に芯線圧着部２３内を水密に保持することができることが証明された。離間寸法Ｄ１を絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の５倍以下にすることによって、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの長手方向Ｘにおける離間部に絶縁体１５が食い込むように入ることができるので、水密性が向上するものと推察される。
【００３２】
上記のとおり、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの離間寸法Ｄ１を絶縁体１５の厚さ寸法Ｄ２の５倍以下にすることによって、後端部２０Ｂからボックス部２１側へ水分が浸入するのを確実に防止することができる。すなわち、芯線圧着部２３を水密に保持することができる。したがって、芯線１６と圧着端子２０との接触による電食を確実に防止することができる。
【００３３】
絶縁被覆部１２において、芯線１６を覆う絶縁体１５として、弾性を有するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン等、この技術の分野において通常用いられるものを選択することができる。
【００３４】
上記のようなワイヤハーネス１において、電線１０の芯線１６はアルミニウム系材料で構成され、圧着端子２０の芯線圧着部２３は銅系材料で構成されているから、芯線圧着部２３では、異種金属が接触する。異種金属が接触した部分では、水分が付着することによって電食の可能性があるが、この実施形態では、圧着部２２への水分の侵入を防止することができるので、電食を予防することができる。また、この実施形態によれば、絶縁体１５の材料として通常用いられる材料を用いても、確実に圧着部２２への水分の侵入を防止することができる。
【００３５】
この実施形態において、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの径方向の寸法は同程度としている。しかし、これらを互いに異なる寸法にしてもよい。ボックス部２１側に位置する第１凸条部２５Ａを後端部２０Ｂ側に位置する第２凸条部２５Ｂよりも大きくすることによって電線１０が挿入しやすくなる。また、第２凸条部２５Ｂを第１凸条部２５Ａよりも大きくすることによって、芯線露出部１１の屈曲性を維持し、芯線圧着部２３に対して圧着した状態を保つことができる。
【００３６】
第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの断面形状は略矩形にしているが、この形状に限られるものではない。例えば、その断面形状が円形、三角形などの多角形であってもよい。また、第１および第２凸条部２５Ａ，２５Ｂの径方向内側部分の断面形状が、長手方向Ｘに平行延びる軸線に傾斜するようにしてもよい。すなわち、前端部２０Ａ側から後端部２０Ｂ側に向かってその径が大きくなるように傾斜していてもよい。このように傾斜することによって、後端部２０Ｂ側から電線１０を挿入したときには比較的挿入しやすいが、その逆方向には移動しにくく、挿入した電線１０を抜けにくくすることができる。さらに、第１凸条部２５Ａと第２凸条部２５Ｂとでその断面形状が異なるものであってもよい。
【００３７】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００３８】
１…ワイヤハーネス
１０…電線
１１…芯線露出部
１２…絶縁被覆部
１５…絶縁体
１６…芯線
２０…圧着端子
２１…ボックス部
２２…圧着部
２３…芯線圧着部
２４…被覆圧着部
２５Ａ…第１凸条部
２５Ｂ…第２凸条部
２６…封止部
Ｘ…長手方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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