(57)【要約】【課題】コネクタの小型化を図りながら管状端子内への水の浸入を抑制することが可能な電線接続構造体を提供する。【解決手段】管状端子と圧着する電線１３の圧着部の絶縁層を、最外層に撥水層４４を含む二層以上の被覆層とし、被覆層を有する電線１３と管状端子とを圧着した。撥水層４４で撥水して管状端子と電線１３との圧着部からの水の浸入を抑制し、芯線腐食を防止する。このとき、撥水層４４を設けるだけなので、管状端子の圧着部が小型になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状端子と電線とを圧着した電線接続構造体において、
前記管状端子と前記電線との圧着部における前記電線の絶縁層を、最外層に撥水層を含む二層以上の被覆層としたことを特徴とする電線接続構造体。
【請求項２】
前記圧着部の前記絶縁層を、最外層に油脂層又はシリコン樹脂層、内層にハロゲンフリー樹脂層を含む被覆層としたことを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造体。
【請求項３】
前記圧着部の前記絶縁層を、最外層に油脂層、シリコン樹脂層又はフッ素樹脂層、内層にポリ塩化ビニル層を含む被覆層としたことを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造体。
【請求項４】
前記管状端子は、板条を筒状に成形し、合わせ目を溶接により密封構造とした端子を用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電線接続構造体。
【請求項５】
前記管状端子を銅または銅合金製とし、前記管状端子に導通する前記電線の電線導体をアルミニウムまたはアルミニウム合金製としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電線接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気導通を担う部品に関し、より詳しくは、電線と、この電線の端部に接続される管状端子とから構成された電線接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、芯線を絶縁体で被覆して形成された電線は、絶縁体を剥離して露出させた芯線端部に金属端子が圧着接続される。従来の電線と端子の接続構造では、絶縁体が剥離された芯線端部の表面は剥き出しになっているため、電線が雨水等に晒されると、芯線が腐食し易いという問題があった。
【０００３】
例えば、自動車等に使用されるワイヤハーネスでは、近年、自動車の燃費向上を目的として軽量化を図るために、芯線の材料がこれまでの銅系材料からアルミニウムあるいはアルミニウム合金等のアルミ系材料へ置き換えられてきている。このため、アルミ系材料製の芯線を端子に圧着した場合においては、端子材料の錫めっき、金めっき、銅合金等の貴な金属と水を介して接触することにより、卑な金属であるアルミ系材料が腐食される現象（すなわち電食）が生じて製品寿命が短くなるという問題がある。
【０００４】
このような水への対策が施された電線接続構造体として、（１）電線の導体の外周面と被覆材の内周面とを撥水性の被膜を覆うもの（例えば、特許文献１参照）、（２）配管ボックスへの管状体の取付部分に水膨張性止水材を設けるもの（例えば、特許文献２参照）、（３）防水シールとして発泡ウレタン材を用いるもの（例えば、特許文献３参照）、（４）コネクタハウジングに挿入される電線に吸水性エラストマーからなるシール体を嵌め込んだもの（例えば、特許文献４参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５２９９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２８４１号公報
【特許文献３】特開２００５−１５０００９号公報
【特許文献４】特開２００１−３１３１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の各特許文献では、圧着された端子と電線の絶縁部との間に止水対策が施されていない。
例えば、電線に圧着される端子として管状端子を用いる場合には、電線の絶縁部が剥離された芯線の先端部側となる管状端子の一端部は塞がれているため、水が管状端子の内部に入り込むことはないが、管状端子の他端部側には電線の挿入口が有り、圧着された管状端子と電線の絶縁部との間から水が入り込むおそれがある。
そこで、圧着された管状端子と電線の絶縁部との間に上記の止水材を介在させると、圧着部分が大型になり、管状端子をコネクタに組付ける場合に、コネクタの大型化を招く。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、コネクタの小型化を図りながら管状端子内への水の浸入を抑制することが可能な電線接続構造体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】
上述した課題を解決するため、本発明は、管状端子と電線とを圧着した電線接続構造体において、前記管状端子と前記電線との圧着部における前記電線の絶縁層を、最外層に撥水層を含む二層以上の被覆層としたことを特徴とする。
この構成によれば、絶縁層の撥水層で撥水して管状端子と電線との圧着部での水の浸入を抑制することができ、芯線腐食を防止することができる。このとき、絶縁層に撥水層を設けるだけなので、管状端子の圧着部を小型にすることができ、コネクタの小型化を図ることができる。また、管状端子を電線に圧着する前に、絶縁層として内層が形成された電線の表面に、撥水層を容易に形成することができる。
【０００８】
上記構成において、前記圧着部の前記絶縁層を、最外層に油脂層又はシリコン樹脂層、内層にハロゲンフリー樹脂層を含む被覆層としても良い。この構成によれば、油脂層又はシリコン樹脂層で撥水させることができる。
また、上記構成において、前記圧着部の前記絶縁層を、最外層に油脂層、シリコン樹脂層又はフッ素樹脂層、内層にポリ塩化ビニル層を含む被覆層としても良い。この構成によれば、油脂層、シリコン樹脂層又はフッ素樹脂層で撥水させることができる。
【０００９】
また、上記構成において、前記管状端子は、板条を筒状に成形し、合わせ目を溶接により密封構造とした端子を用いても良い。この構成によれば、管状端子の溶接個所と絶縁層との間に隙間が出来ても、撥水層で撥水して隙間からの水の移動を遮断し、管状端子内への水の浸入を抑制することができる。
また、上記構成において、前記管状端子を銅または銅合金製とし、前記管状端子に導通する前記電線の電線導体をアルミニウムまたはアルミニウム合金製としても良い。この構成によれば、管状端子と電線導体との間に水が介在することを防止することができ、電線導体の腐食を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、管状端子と前記電線との圧着部における前記電線の絶縁層を、最外層に撥水層を含む二層以上の被覆層としたので、絶縁層の撥水層で撥水して管状端子と電線との圧着部での水の浸入を抑制することができ、芯線腐食を防止することができる。このとき、絶縁層に撥水層を設けるだけなので、管状端子の圧着部を小型にすることができ、コネクタの小型化を図ることができる。また、管状端子を電線に圧着する前に絶縁層として内層が形成された電線の表面に、撥水層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態の電線接続構造体を示す斜視図である。
【図２】電線接続構造体の長手方向の要部断面図である。
【図３】圧着する前の管状端子と電線とを示す斜視図である。
【図４】電線の絶縁部の押出し成形及び絶縁部の撥水層の形成を説明する説明図である。
【図５】電線を管状端子に挿入する作用を示す作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１は、一実施形態の電線接続構造体１０を示す斜視図である。
電線接続構造体１０は、管状端子１１と、この管状端子１１に圧着された電線１３とを備える。管状端子１１は、雌型端子のボックス部２０と管状かしめ部３０とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部４０を有する。
管状端子１１は、導電性と強度を確保するために基本的に金属材料（本実施形態では、銅または銅合金）の基材で製造されている。なお、管状端子１１の基材は、銅または銅合金に限るものではなく、アルミニウムや鋼、またはこれらを主成分とする合金等を用いることもできる。
また、管状端子１１は、端子としての種々の特性を担保するために、例えば管状端子１１の一部あるいは全部にスズ、ニッケル、銀めっきまたは金等のめっき処理が施されていても良い。また、めっきのみならず、スズ等のリフロー処理を施しても良い。
【００１３】
管状端子１１のボックス部２０は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容する雌型端子のボックス部である。本発明において、このボックス部２０の細部の形状は特に限定されない。すなわち、管状端子１１は、少なくともトランジション部４０を介して管状かしめ部３０を備えていれば良く、例えばボックス部を有さなくても良いし、例えばボックス部が雄型端子の挿入タブであっても良い。また、管状かしめ部３０に他の形態に係る端子端部が接続された形状であっても良い。本明細書では、本発明の管状端子を説明するために便宜的に雌型ボックスを備えた例を示している。
【００１４】
図２は、電線接続構造体１０の長手方向の要部断面図である。
電線１３は、例えば、金属または合金製の素線１４ａを束ねた芯線１４を、絶縁樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）で構成する絶縁部１５で被覆して構成される。芯線１４は、所定の断面積となるように、素線１４ａを撚って構成しているが、この形態に限定されるものではなく単線で構成しても良い。
なお、芯線を構成する金属材料は、高い導電性を有する金属であればよく、アルミニウムまたはアルミニウム合金の他に、銅または銅合金を用いても良い。
【００１５】
管状かしめ部３０は、管状端子１１と電線１３とを圧着する部位であり、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を備える。
通常、圧着すると、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６がそれぞれ塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線１３の芯線先端部１４ｂおよび被覆先端部（圧着部）１５ａと圧着される。
管状かしめ部３０の一端は、電線１３を挿入することができる電線挿入口３１を有し、他端はトランジション部４０に接続されている。管状かしめ部３０のトランジション部４０側は、溶接等の手段によって閉口しており、トランジション部４０側から水分等が浸入しないように形成されている。
管状端子１１の金属基材（銅または銅合金）と芯線１４（アルミニウムまたはアルミニウム合金）との接合部に水分が付着すると、両金属の起電力（イオン化傾向）の差から芯線１４が腐食する。また、管状端子１１と芯線１４とがアルミニウム同士であっても微妙な合金組成の違いによって、それらの接合部は腐食しやすい。
【００１６】
本構成では、管状かしめ部３０は、有底の管状に形成されることにより、外部より水分等の浸入が抑制され、管状端子１１と電線１３との接合部の腐食を抑えることができる。なお、管状かしめ部３０は、管状であれば腐食に対して一定の効果を得られるため、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はなく、場合によっては楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化していても良い。
【００１７】
管状かしめ部３０は、例えば、銅または銅合金からなる条材を平面展開した形状に打ち抜き、曲げ加工によって形成される。この場合、ボックス部を一体に設けても良い。
平面状態からの曲げ加工した際に、かしめ部に相当する部位はＣ字型断面となっているので、開放された両端部を突き合わせて溶接等によって接合することで、管状かしめ部３０が形成される。管状かしめ部３０の接合は、レーザ溶接が好ましいが、電子ビーム溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の溶接法でもかまわない。また、はんだ、ろう等、接続媒体を使っての接合でも良い。また、管状かしめ部３０は、上記したＣ字型断面の両端部を接合する方法に限らず、深絞り工法で形成されても良い。さらに、連続管を切断するとともに一端側を閉塞して、管状かしめ部３０を形成しても良い。
【００１８】
管状かしめ部３０では、管状かしめ部３０を構成する金属基材と電線１３とが機械的な圧着されることにより、同時に電気的な接合を確保する。かしめ接合は、基材や電線（芯線）の塑性変形によって接合が行われる。従って、管状かしめ部３０は、かしめ接合をすることができるように肉厚を設計される必要があるが、人力加工や機械加工等で接合を自由に行うことができるので、特に限定されるものではない。
管状かしめ部３０では、芯線１４を強圧縮して導通を維持する機能と、絶縁部１５を圧縮してシール性を維持する機能とが要求される。被覆圧着縮径部３６では、その断面を略正円にかしめ、絶縁部１５の全周に渡ってほぼ同等の圧力を与えることにより、全周に渡って均一な弾性反発力を発生させて、シール性を得ることが好ましい。
【００１９】
芯線にアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる場合は、銅及び銅合金が用いられる場合と比較すると接触抵抗が高いため、接続に不安がある。このため、管状かしめ部３０の内壁面には、電線挿入口３１から挿入された芯線１４と接触する位置に、電線１３の周方向に延びる電線係止溝（不図示）を設け、電線１３との接触圧を保つ構成としても良い。
【００２０】
電線１３の被覆先端部１５ａを含む絶縁部１５には、その外周面に撥水層４４が形成されている。絶縁部１５及び撥水層４４は、被覆層（絶縁層）４７を構成し、電線１３は、芯線１４と、この芯線１４を覆う被覆層４７とから構成されている。
撥水層４４は、管状かしめ部３０の被覆圧着縮径部３６と電線１３の被覆先端部１５ａとの間から管状端子１１内への水の浸入を抑制する部分である。例えば、管状端子１１の電線挿入口３１の近傍で被覆圧着縮径部３６と被覆先端部１５ａとの間にわずかな隙間があっても、撥水層４４で水を弾くことで隙間への水の浸入を阻止することができる。
【００２１】
図３は、圧着する前の管状端子１１Ａと電線１３とを示す斜視図である。
圧着する前の管状端子１１Ａは、雌型端子のボックス部２０と管状部２５とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部４０を有する。管状部２５は、トランジション部４０から次第に大径となる拡径部２６と、この拡径部２６の縁部から筒状に延びる筒部２７とからなる。
拡径部２６には、導体圧着縮径部３５（図１参照）が形成され、筒部２７には、被覆圧着縮径部３６（図１参照）が形成される。管状端子１１Ａは、一部または全部にスズめっき等の処理が施されている。
【００２２】
電線１３の絶縁部１５を構成する樹脂材としては、ポリ塩化ビニルであり、このポリ塩化ビニル以外にも、例えば、架橋ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム等を主成分とするハロゲン系樹脂や、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレンプロビレンゴム、珪素ゴム、ポリエステル等を主成分とするハロゲンフリー樹脂が用いられ、これらに可塑剤や難燃剤等の添加剤を含んでいても良い。
【００２３】
図４は、電線１３の絶縁部１５の押出し成形及び絶縁部１５の撥水層４４の形成を説明する説明図である。図４（Ａ）は絶縁部１５の押出し成形及び撥水層４４の形成の要領を示す説明図、図４（Ｂ）は絶縁部１５の端部を剥がす要領を示す作用図、図４（Ｃ）は撥水層４４を形成した後の状態を示す断面図である。
図４（Ａ）に示すように、電線１３は、芯線１４の周囲に連続して樹脂押出装置５０により溶融した樹脂を押出し成形することにより製造される。
樹脂押出装置５０は、貫通する中空部５０ａと、この中空部５０ａ内に連通する樹脂供給路５０ｂとを備え、中空部５０ａに通された芯線１４をその長手方向に、白抜き矢印で示すように一定速度で移動させながら樹脂供給路５０ｂから絶縁部となる溶融樹脂を中空部５０ａ内に供給する。これにより、芯線１４を囲むように溶融樹脂が次々に押し出され、溶融樹脂が硬化することで電線１３が出来上がる。この樹脂押出工程時に樹脂の表面に撥水層４４となる油脂を供給すれば、直ちに撥水層４４が形成された電線１３となる。
【００２４】
図４（Ｂ）に示すように、出来上がった電線１３は、管状端子１１Ａ（図３参照）と圧着するために絶縁部１５の端部を芯線１４から剥がす処理が成される。詳細には、電線１３の端部の両側に配置された一対のカッター刃５２，５２を、それぞれ矢印Ａで示すように互いに近づけて絶縁部１５に食い込ませ、更に、食い込ませた状態でそれぞれ矢印Ｂで示すように電線１３の長手方向に移動させる。
【００２５】
この結果、図４（Ｃ）に示すように、芯線１４から絶縁部１５の端部が剥ぎ落される。図中の符号ＬＡは管状端子１１Ａに圧着される絶縁部１５の長さ（絶縁部１５の端面１５ｂからの長さ）であり、撥水層４４の長さ（絶縁部１５の端面１５ｂからの長さ）Ｌは、圧着される絶縁部１５の長さＬＡよりも大きい。
このように、Ｌ＞ＬＡとすることで、管状端子１１（図２参照）と絶縁部１５との圧着部の長さＬＡに生産のばらつき等があってもその圧着部に確実に撥水層４４を形成することができる。また、管状端子１１の電線挿入口３１（図２参照）に水が溜まらないようにすることができ、管状端子１１内への水の浸入をより一層抑制することができる。
【００２６】
図５は、電線１３を管状端子１１Ａに挿入する作用を示す作用図である。
電線１３は、絶縁部１５の端部が所定長さだけ剥ぎ落され、更に絶縁部１５の端部の外周面全体に油脂が塗布されて撥水層４４が形成され、絶縁部１５の端部が、矢印で示すように、管状端子１１Ａの管状部２５に挿入される。このとき、絶縁部１５の外周面の油脂による潤滑作用で、管状部２５側と電線１３側との隙間が小さくても挿入を滑らかに行うことができ、組立性を向上させることができる。
【００２７】
上記の撥水層４４の成分である油脂としては、以下のものが好適である。
（ａ）中鎖型塩素化パラフィンを主成分とする不水溶性切削油「サーチングカット  ＡＬ−１００」（販売：協和石油ルブリカンツ株式会社）
（ｂ）合成エステルを主成分とする不水溶性油「クビトラック  ＡＬ５０」（販売：東邦インターナショナル株式会社）
（ｃ）鉱油を主成分とする「メタルシンＡＳ３５」（販売：共栄社化学株式会社）
また、上記油脂の他に、フッ素樹脂、シリコン樹脂が撥水層として好適である。
【００２８】
例えば、絶縁部１５にハロゲンフリー樹脂を用いた場合には、撥水層４４に油脂又はシリコン樹脂層が組合わせられる。
また、絶縁部１５にポリ塩化ビニルを用いた場合には、撥水層４４に油脂、シリコン樹脂又はフッ素樹脂が組合わせられる。
【００２９】
以上の図２、図３及び図４（Ｂ）に示したように、管状端子１１Ａと圧着する電線としての電線１３の圧着部の絶縁層を、最外層に撥水層４４を含む二層以上の被覆層とし、前記被覆層を有する電線１３と管状端子１１Ａとを圧着した。
【００３０】
この構成によれば、絶縁層の撥水層４４で撥水して管状端子１１と電線１３との圧着部での水の浸入を抑制することができ、芯線腐食を防止することができる。このとき、管状端子１１と電線１３との間に撥水層４４を設けるだけなので、管状端子１１の圧着部を小型にすることができ、コネクタの小型化を図ることができる。
また、管状端子１１Ａを電線１３に圧着する前に、電線１３の内層、即ち絶縁部１５の表面に、撥水層４４を容易に形成することができる。
【００３１】
また、圧着部の絶縁層を、最外層に油脂層又はシリコン樹脂層、内層の絶縁部１５にハロゲンフリー樹脂層を含む被覆層としたので、油脂層又はシリコン樹脂層で撥水させることができる。
また、圧着部の絶縁層を、最外層に油脂層、シリコン樹脂層又はフッ素樹脂層、内層の絶縁部１５にポリ塩化ビニル層を含む被覆層としたので、油脂層、シリコン樹脂層又はフッ素樹脂層で撥水させることができる。
【００３２】
また、管状端子１１Ａは、板条を筒状に成形し、合わせ目を溶接により密封構造とした端子を用いたので、管状端子１１Ａの溶接個所と絶縁部１５との間に隙間が出来ても、撥水層４４で撥水して上記隙間での水の移動を遮断し、管状端子１１内への水の浸入を抑制することができる。
また、管状端子１１Ａを銅または銅合金製とし電線導体としての芯線をアルミニウムまたはアルミニウム合金製としたので、管状端子１１と芯線との間に水が介在することを防止することができ、芯線の腐食を防止することができる。
【００３３】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
本発明は、自動車のワイヤハーネスに適用可能であるが、これに限らず、他の車両の配線や、車両以外の装置等の配線に適用しても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電線接続構造体
１１，１１Ａ  管状端子
１３  電線
１４  芯線（電線導体）
１５  絶縁部（内層）
４４  撥水層
【図１】
2014164956.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014164956.tif 000006
【図５】
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