(57)【要約】  端子金具と電線の間の電気接続部が樹脂被覆部で被覆された端子付き電線およびワイヤーハーネスにおいて、電線の絶縁被覆と樹脂被覆部との界面において、電線の曲げによる剥離を抑制することができる端子付き電線およびワイヤーハーネスを提供する。  端子金具５と、導体３の外周を絶縁被覆４で被覆した電線２とが、電気接続部６において電気的に接続され、樹脂材料よりなり、電気接続部６を被覆する樹脂被覆部７を有する端子付き電線において、樹脂被覆部７が、絶縁被覆４に接触しており、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の引張せん断接着強度が、０．７ＭＰａ以上であり、樹脂被覆部７の破断伸びが、３０％以上である端子付き電線１とする。
2019082781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子金具と、導体の外周を絶縁被覆で被覆した電線とが、電気接続部において電気的に接続され、樹脂材料よりなり、前記電気接続部を被覆する樹脂被覆部を有する端子付き電線において、
前記樹脂被覆部は、前記絶縁被覆に接触しており、前記樹脂被覆部と前記絶縁被覆との間の引張せん断接着強度は、０．７ＭＰａ以上であり、前記樹脂被覆部の破断伸びは、３０％以上であることを特徴とする端子付き電線。
【請求項２】
前記樹脂被覆部と前記絶縁被覆との界面において、融着が生じていることを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線。
【請求項３】
前記樹脂被覆部は、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂のいずれか少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の端子付き電線。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の端子付き電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き電線およびワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、導体と端子金具の電気接続部に防食用の樹脂被覆部を有する端子付き電線、およびそれを用いたワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に配索される電線の端末においては、導体に端子金具が接続されている。端子金具と電線の導体とが電気的に接続された電気接続部においては、腐食を防止することが求められる。特に、電気接続部において、異なる金属材料が接触する場合には、異種金属間腐食が起こる可能性がある。車両に用いられる電線においては、車両の軽量化などを目的として、導体の材料にアルミニウムやアルミニウム合金が用いられる場合がある。一方、端子金具の材料には銅や銅合金が用いられ、その表面にはスズなどによってめっきが施されることが多い。この場合に、アルミニウム系金属と銅系金属またはスズめっき層とが接触する電気接続部において、異種金属間腐食が問題となりやすい。このため、電気接続部を確実に防食することが求められる。【０００３】
電気接続部の防食を行うために、電気接続部を樹脂材料で被覆することが公知である。例えば、特許文献１には、端子付き被覆電線の電線導体と端子金具との電気接続部を被覆する防食剤として、熱可塑性ポリアミド樹脂を主成分とし、アルミニウム同士の重ね合わせ引張せん断強度、伸び率、吸水率が所定の範囲にあるものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
端子付き電線が狭い空間に配策される場合等に、電線が防食剤に被覆されている部位やその近傍において、電線に曲げが加えられることがある。例えば、自動車において、室内空間を広く確保することの要請や、電気配線の複雑化等に伴い、そのように、電線に曲げを加えた状態で、狭い空間に端子付き電線を配策する必要が生じる場合がある。【０００６】
特許文献１に示されるように、端子付き電線の電気接続部を樹脂材料よりなる防食剤で被覆した端子付き電線において、電線が防食剤に被覆されている部位やその近傍において、電線に曲げを加えると、防食剤自体や、電線の絶縁被覆と防食剤との界面に、応力が印加される。すると、防食剤が電線の絶縁被覆から剥離するおそれがある。防食剤が剥離を起こすと、剥離が生じた部位から、水等の腐食因子が電気接続部に侵入し、電気接続部の腐食につながる。特許文献１においては、用いられる防食剤について、アルミニウム同士の重ね合わせ引張せん断強度が規定されているが、アルミニウムに対して高い接着性を示す材料であっても、電線の絶縁被覆の表面に対しては、曲げが印加された際の剥離を防止できるだけの、十分に強固な接着性を示すとは限らない。【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、端子金具と電線の間の電気接続部が樹脂被覆部で被覆された端子付き電線およびワイヤーハーネスにおいて、電線の絶縁被覆と樹脂被覆部との界面において、電線の曲げによる剥離を抑制することができる端子付き電線およびワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる端子付き電線は、端子金具と、導体の外周を絶縁被覆で被覆した電線とが、電気接続部において電気的に接続され、樹脂材料よりなり、前記電気接続部を被覆する樹脂被覆部を有する端子付き電線において、前記樹脂被覆部は、前記絶縁被覆に接触しており、前記樹脂被覆部と前記絶縁被覆との間の引張せん断接着強度は、０．７ＭＰａ以上であり、前記樹脂被覆部の破断伸びは、３０％以上である、というものである。【０００９】
ここで、前記樹脂被覆部と前記絶縁被覆との界面において、融着が生じているとよい。【００１０】
また、前記樹脂被覆部は、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂のいずれか少なくとも１種を含むとよい。【００１１】
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような端子付き電線を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記発明にかかる端子付き電線においては、樹脂被覆部と絶縁被覆との間の引張せん断接着強度が、０．７ＭＰａ以上となっている。このように、樹脂被覆部が電線の絶縁被覆に対し、高い接着性を有することにより、絶縁被覆が樹脂被覆部に被覆されている部位やその近傍で、電線が曲げを受けた際に、樹脂被覆部と絶縁被覆の間の界面に発生する応力によって、樹脂被覆部が絶縁被覆から剥離するのを、抑制することができる。さらに、樹脂被覆部が３０％以上の破断伸びを有することにより、電線が曲げを受けた際にも、樹脂被覆部がその曲げに追従して変形しやすく、絶縁被覆との界面への応力の印加が小さく抑えられる。また、曲げに伴って、樹脂被覆部を構成する材料自体に亀裂が生じることも、抑制することができる。これらの効果により、狭い空間への端子付き電線の配策等に伴って、電線の絶縁被覆が樹脂被覆部に被覆された部位やその近傍で、電線が曲げを受けたとしても、樹脂被覆部と絶縁被覆の間の界面において、剥離が発生しにくく、剥離が生じた部位からの腐食因子の侵入による電気接続部の腐食を、抑制することができる。その結果、電線が曲げを受けた状態でも、樹脂被覆部の防食性能を長期にわたって維持しやすくなる。【００１３】
ここで、樹脂被覆部と絶縁被覆との界面において、融着が生じている場合には、融着により、絶縁被覆に対する樹脂被覆部の接着性を高めやすい。その結果、絶縁被覆と樹脂被覆部の間の界面において、電線の曲げによる防食性能の低下を特に抑制しやすくなる。【００１４】
また、樹脂被覆部が、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂のいずれか少なくとも１種を含む場合には、ポリ塩化ビニルやポリプロピレンをはじめとして、電線の絶縁被覆を構成する樹脂材料の表面に対して、高い接着性を示しやすい。【００１５】
上記発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような端子付き電線を含んでいるため、電線の絶縁被覆が樹脂被覆部に被覆された部位、またはその近傍において、電線が曲げを受けても、樹脂被覆部と絶縁被覆の間の界面において、剥離が起こりにくくなっている。よって、長期にわたって樹脂被覆部の防食性能を維持しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる端子付き電線を示す透視側面図である。
【図２】上記端子付き電線の透視平面図である。
【図３】樹脂被覆部の材料と絶縁被覆の材料との間の界面を観察した透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）像である。（ａ）は倍率８０００倍、（ｂ）は倍率４００００倍の観察像を示している。
【図４】本発明の一実施形態にかかるワイヤーハーネスを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
［端子付き電線］
＜全体の構成＞
まず、本発明の一実施形態にかかる端子付き電線１の全体の構成を、図１，２を参照しながら説明する。本発明の一実施形態にかかる端子付き電線１は、導体３が絶縁被覆４により被覆された電線２と、端子金具５が、電気接続部６において電気的に接続されてなる。そして、電気接続部６を含む部位を被覆して、樹脂材料よりなる樹脂被覆部７が形成されている。本明細書においては、端子付き電線１の長手方向に沿って、端子金具５が配置された側（図１の左側）を前方、電線２が配置された側（図１の右側）を後方とする。
【００１９】
端子金具５は、接続部５１を有する。また、接続部５１の後端側に一体に延設形成されて、第一のバレル部５２と第二のバレル部５３とからなるバレル部を有する。接続部５１は、雌型嵌合端子の箱型の嵌合接続部として構成されており、雄型接続端子（不図示）と嵌合可能となっている。
【００２０】
電気接続部６では、電線２の端末の絶縁被覆４が除去され、導体３が露出されている。この導体３が露出された電線２の端末部が、端子金具５のバレル部５２，５３の片面側（図１の上面側）にかしめ固定されて、電線２と端子金具５が接続されている。具体的には、第一のバレル部５２が、導体３と端子金具５を電気的に接続するとともに、端子金具５に導体３を物理的に固定している。一方、第二のバレル部５３が、第一のバレル部５２よりも後方において、第一のバレル部５２が導体３を固定しているのよりも弱い力で電線２を固定し、端子金具５への電線２の物理的な固定を補助している。第二のバレル部５３は、電線２の端末に露出された導体３を後方でかしめ固定していても、さらに後方の絶縁被覆４に導体３が被覆された箇所において、電線２を絶縁被覆４の外周からかしめ固定していてもよいが、図示した形態では、露出された導体３をかしめ固定している。
【００２１】
樹脂被覆部７は、端子付き電線１の長手方向に関して、電線２の端末で露出された導体３の先端３ａよりも前方の位置から、電線２の絶縁被覆４の先端よりも後方までの領域にわたり、電気接続部６全体および電線２の絶縁被覆４の端末側の一部の領域を被覆して形成されている。端子付き電線１の周方向に関して、樹脂被覆部７は、端子金具５の位置においては、底面（図１下方の、導体３が固定されたのと反対側の面）を除く各面を被覆している。電線２の位置においては、樹脂被覆部７は、電線２の全周を被覆している。
【００２２】
端子付き電線１は、電気接続部６を含む端子金具５の部分を、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料よりなる中空のコネクタハウジング（不図示）に挿入して、コネクタとしての使用に供することができる。上記のように、端子金具５の底面に樹脂被覆部７が設けられない場合には、小型のコネクタハウジングの中空部へも挿入を行いやすいが、中空部の寸法に余裕がある場合等には、端子金具５の底面に樹脂被覆部７を設けてもよい。
【００２３】
＜各部の構成＞
以下、端子付き電線１を構成する電線２、端子金具５、樹脂被覆部７の具体的構成について説明する。
【００２４】
（１）電線
電線２の導体３は、単一の金属線よりなってもよいが、複数の素線が撚り合わされた撚線よりなることが好ましい。この場合、撚線は、１種の金属素線より構成されていてもよいし、２種以上の金属素線より構成されていてもよい。また、撚線は、金属素線以外に、有機繊維よりなる素線などを含んでいてもよい。撚線中には、電線２を補強するための補強線（テンションメンバ）等が含まれていてもよい。
【００２５】
上記導体３を構成する金属素線の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、もしくはこれらの材料に各種めっきが施された材料などを例示することができる。また、補強線としての金属素線の材料としては、銅合金、チタン、タングステン、ステンレスなどを例示することができる。また、補強線としての有機繊維としては、ケブラーなどを挙げることができる。
【００２６】
絶縁被覆４の材料としては、例えば、ゴム、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のハロゲン系ポリマー、熱可塑性エラストマーなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。絶縁被覆４の材料中には、適宜、各種添加剤が添加されていてもよい。添加剤としては、難燃剤、充填剤、着色剤等を挙げることができる。
【００２７】
（２）端子金具
端子金具５の材料（母材の材料）としては、一般的に用いられる黄銅の他、各種銅合金、銅などを挙げることができる。端子金具５の表面の一部（例えば接点）もしくは全体には、スズ、ニッケル、金またはそれらを含む合金など、各種金属によりめっきが施されていてもよい。
【００２８】
以上のように、導体３および端子金具５は、いかなる金属材料よりなってもよいが、端子金具５が、銅または銅合金よりなる母材にスズめっきを施された一般的な端子材料よりなり、導体３がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる素線を含んでいる場合のように、電気接続部６において異種金属が接触している場合には、水分等の腐食因子との接触によって電気接続部６に特に腐食が発生しやすい。しかし、次に述べるような樹脂被覆部７が、電気接続部６を被覆していることで、このような異種金属間腐食を抑制することができる。
【００２９】
（３）樹脂被覆部
上記のように、樹脂被覆部７は、電気接続部６を含んで、導体３の先端３ａから、電線２の絶縁被覆４に被覆された部位の一部にまで及ぶ領域を、被覆している。このように、電気接続部６の外周を樹脂被覆部７で被覆することで、樹脂被覆部７が、外部から電気接続部６への水等の腐食因子の侵入を防止することができる。これにより、樹脂被覆部７は、腐食因子による電気接続部６の腐食を防止する役割を果たす。
【００３０】
樹脂被覆部７は、後方側の部位において、絶縁被覆４の表面に接触している。そして、樹脂被覆部７と絶縁被覆４の接触部において、樹脂被覆部７と絶縁被覆４の間の引張せん断接着強度が、０．７ＭＰａ以上となっている。
【００３１】
さらに、樹脂被覆部７は、３０％以上の破断伸び（引張伸度）を有している。
【００３２】
なお、引張せん断接着強度（以下、単に接着強度と称する場合がある）は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５０に準拠して、室温にて、せん断接着試験を行うことで、測定することができる。本明細書において、接着強度として記載している値は、射出成形等による樹脂被覆部７の製造工程において生じる融着（溶着）等の現象を経て得られる値であり、せん断接着試験も、製造工程を反映した条件で作製した試料に対して行うことが好ましい。破断伸びは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠して、室温にて、引張試験を行うことで、測定することができる。
【００３３】
樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の接着強度が、０．７ＭＰａ以上であることにより、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の界面において、強固な接着が達成される。これにより、樹脂被覆部７に被覆された領域に、絶縁被覆４との接触部から腐食因子が侵入しにくくなり、電気接続部６において、異種金属間腐食等の腐食が起こるのを抑制することができる。その結果、樹脂被覆部７によって、高い防食性能が発揮される。
【００３４】
そして、絶縁被覆４が樹脂被覆部７に被覆された領域、あるいはその近傍において、電線２が曲げを受けた場合にも、樹脂被覆部７が、高い防食性能を有する状態を維持することができる。端子付き電線１において、絶縁被覆４が樹脂被覆部７に被覆された領域、あるいはその近傍で、電線２が曲げを受けると、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の界面において、剥離応力が発生する。樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の接着強度が、０．７ＭＰａ以上と高くなっているため、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の界面において、電線２の曲げによる応力が発生したとしても、樹脂被覆部７と樹脂被覆部４の間の強固な接着力により、界面での剥離の発生に至るのを抑制することができる。
【００３５】
さらに、樹脂被覆部７の破断伸びが３０％以上であることにより、樹脂被覆部７に曲げ等の変形が加えられた際にも、その変形を樹脂被覆部７の伸びによって吸収しやすい。これにより、樹脂被覆部７に被覆された部位、あるいはその近傍において電線２が曲げを受けた際に、樹脂被覆部７が、その電線２の曲げに追従して、曲がりやすい。その結果、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の界面に、電線２の曲げによる応力が印加されにくくなる。よって、電線２が曲げを受けても、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間で、剥離が発生しにくくなる。また、樹脂被覆部７が電線２の曲げに追従することで、曲げに伴って、樹脂被覆部７の膜を構成する材料自体に亀裂が発生することも、抑制することができる。
【００３６】
このように、本実施形態にかかる端子付き電線１においては、樹脂被覆部７と絶縁被覆４の間の強固な接着と、樹脂被覆部７の高い破断伸びにより、端子付き電線１において、樹脂被覆部７が絶縁被覆４を被覆している部位、あるいはその近傍で、電線２が曲げを受けた場合にも、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との界面において、剥離が発生するのが抑えられ、腐食因子が侵入可能な空隙が形成されにくくなっている。また、樹脂被覆部７の膜を構成する材料自体に、腐食因子が侵入可能な亀裂が発生するのも、抑制されている。よって、絶縁被覆４が樹脂被覆部７に被覆された部位、あるいはその近傍で、電線２が曲げられた状態でも、樹脂被覆部７の防食性能を長期にわたって保つことが可能となる。その結果、本実施形態にかかる端子付き電線１は、自動車等において、狭い空間に、樹脂被覆部７の近傍における電線２の曲げを伴って配策を行う必要がある場合に、好適に使用することができる。
【００３７】
曲げを受けた状態での防食性能の維持を特に効果的に達成する観点から、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の接着強度は、１．０ＭＰａ以上、さらには１．２ＭＰａ以上であると、特に好ましい。また、樹脂被覆部７の破断伸びは、３３％以上、さらには４０％以上であると、特に好ましい。樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の接着強度、および樹脂被覆部７の破断伸びは、いずれも高いほど好ましく、上限値は特に設けられない。
【００３８】
さらに、樹脂被覆部７は、３０ＭＰａ以上、さらには１００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上の弾性率（引張弾性率）を有することが好ましい。引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠して評価することができる。樹脂被覆部７が高い弾性率を有することにより、端子金具５をコネクタハウジングに挿入する際に、コネクタハウジングの内壁面等に樹脂被覆部７が接触しても、樹脂被覆部７がコネクタハウジングに対して引掛りを起こしにくい。その結果、コネクタハウジング挿入時に、樹脂被覆部７が破損を受け、樹脂被覆部７の防食性能を低下させることを、回避しやすくなる。
【００３９】
樹脂被覆部７を構成する具体的な樹脂材料は、上記のような接着強度および破断伸びを有していれば、特に限定されるものではない。樹脂被覆部７は、高分子材料を主成分としてなり、高分子材料に、適宜、各種添加剤が添加されてもよい。電線２の絶縁被覆４を構成するＰＰやＰＶＣをはじめとする樹脂材料に対して、高い相溶性を有することにより、高い接着性を示す好適な高分子材料として、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂のいずれか少なくとも１種を含むことが好ましい。中でも、ポリエステル系樹脂およびポリカーボネート樹脂は、絶縁被覆４を構成する材料に対する接着性が特に高いため、樹脂被覆部７は、それらのうち、いずれか少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００４０】
具体的なポリエステル系樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等を例示することができ、中でもＰＢＴ樹脂が好適である。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等を例示することができ、中でもＰＰ樹脂が好適である。
【００４１】
樹脂被覆部７の絶縁被覆４に対する接着強度や破断伸び等の物性は、樹脂被覆部７を構成する高分子材料の種類や重合度、また添加剤の種類や配合量によって調整することができる。また、絶縁被覆４に対する樹脂被覆部７の接着強度は、後述するように、樹脂被覆部７を形成する際の条件によっても調整することができる。
【００４２】
樹脂被覆部７の厚さは、特に限定されるものではないが、十分な防食性を確保する観点から、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。一方、樹脂被覆部７の柔軟性を確保して電線２の曲げに追従しやすくする観点から、０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間の接着強度は、樹脂被覆部７と絶縁被覆４との間に融着（溶着）が生じている場合に、高くなりやすい。融着は、樹脂被覆部７を構成する樹脂材料と絶縁被覆４を構成する樹脂材料が、界面において、ともに溶融し、相互拡散して固化した状態であり、樹脂被覆部７と絶縁被覆４の界面に、相互の樹脂材料が混和または化学反応した融着層（接着層）が形成される。図３について後の実施例で説明するように、通常は、融着層の厚さは、ナノメートル〜サブミクロンオーダーである。また、融着層は、ナノメートル〜サブミクロンオーダーの高さの滑らかな凹凸構造を有する界面層として形成されやすい。融着層が形成されると、樹脂被覆部７と絶縁被覆４とが、融着層を介して強固に密着するようになる。融着層の形成は、例えば、射出成形等によって樹脂被覆部７を形成する際に、樹脂被覆部７となる樹脂を、絶縁被覆４の融点以上の温度に加熱した状態で、絶縁被覆４の表面に接触させることで、行うことができる。
【００４４】
樹脂被覆部７の具体的な被覆部位および形状は、上記のようなものに限られず、少なくとも電気接続部６を被覆し、電線２の絶縁被覆４に接触していれば、どのような形態をとっても構わない。例えば、樹脂被覆部７の外側に、樹脂被覆部７の保護等を目的として、別の樹脂材料の層を設けてもよい。
【００４５】
また、端子金具５の表面に対する樹脂被覆部７の接着を補助する観点から、樹脂被覆部７が端子金具５を被覆する部位において、樹脂被覆部７の層と端子金具５の表面との間に、プライマー（接着剤）の層を設けてもよい。この際、プライマーと端子金具５の表面との間の接着強度は、樹脂被覆部７と端子金具５の表面との間の接着強度よりも高いことが好ましい。また、プライマーと樹脂被覆部７の間の接着強度は、樹脂被覆部７と電線２の絶縁被覆４との間の接着強度以上であることが好ましい。プライマーとして用いうる樹脂材料としては、熱可塑性エラストマーや、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等よりなる熱可塑性樹脂あるいは硬化性樹脂を挙げることができる。
【００４６】
なお、樹脂被覆部７と絶縁被覆４の表面の間には、プライマーが設けられず、樹脂被覆部７が、絶縁被覆４の表面に直接接触している。このように、絶縁被覆４に対して高い接着性を有する樹脂被覆部７を、絶縁被覆４の表面に直接形成することで、端子付き電線１を製造する際の製造性や経済性が高くなる。
【００４７】
本端子付き電線１を製造する方法としては、最初に、絶縁被覆４を皮剥した電線２の端末に、端子金具５のバレル部５２，５３をかしめて固定すればよい。そして、電線導体３と端子金具５の間の圧着部である電気接続部６に、射出成形、塗布等によって、樹脂被覆部７を所定の位置に形成する。
【００４８】
樹脂被覆部７と絶縁被覆４の間の接着強度を、樹脂被覆部７を形成する際の条件の設定によって、調整することができる。樹脂被覆部７を射出成形によって形成する場合には、射出成形にかかる各種パラメータを調整すればよい。例えば、射出成形時の樹脂温度、金型温度、保持圧をそれぞれ上げることで、各界面における接着強度を高めることができる。
【００４９】
特に、絶縁被覆４を被覆する部位を含む所定の位置に、溶融した樹脂材料を導入して樹脂被覆部７を形成する際に、溶融した樹脂材料の温度を、絶縁被覆４を構成する高分子の融点以上としておけば、樹脂材料の熱によって絶縁被覆４の表層部が溶融し、導入した樹脂材料とともに固化する際に、絶縁被覆４と樹脂被覆部７の界面に融着層が形成され、強固な接着が達成される。樹脂被覆部７を構成する高分子の融点が、絶縁被覆４を構成する高分子の融点よりも高い場合には、樹脂被覆部７を形成する際に、絶縁被覆４の融点以上に加熱された溶融樹脂が、絶縁被覆４に接触することになり、絶縁被覆４の表層部の溶融が起こりやすいため、融着層の形成による強固な接着が達成されやすい。溶融した樹脂材料の温度を高くするほど、絶縁被覆４に対する接着強度を上げることができるが、形成される樹脂被覆部７および絶縁被覆４を構成する材料において、熱による変性が起こらない程度の温度に留めておくことが好ましい。
【００５０】
［ワイヤーハーネス］
本発明の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、上記本発明の実施形態にかかる端子付き電線１を含む複数の電線よりなる。ワイヤーハーネスを構成する電線の全てが本発明の実施形態にかかる端子付き電線１であってもよいし、その一部のみが本発明の実施形態にかかる端子付き電線１であってもよい。
【００５１】
図４に、ワイヤーハーネスの一例を示す。ワイヤーハーネス１０は、メインハーネス部１１の先端部から、３つの分岐ハーネス部１２が分岐した構成を有している。メインハーネス部１１において、複数の端子付き電線が束ねられている。それらの端子付き電線は、３つの群に分けられて、それぞれの群が、各分岐ハーネス１２において束ねられている。メインハーネス部１１および分岐ハーネス部１２において、粘着テープ１４を用いて、複数の端子付き電線を束ねるとともに、曲げ形状を保持している。メインハーネス部１１の基端部と各分岐ハーネス部１２の先端部には、コネクタ１３が設けられている。コネクタ１３は、各端子付き電線の端末に取り付けられた端子金具を収容している。
【００５２】
上記ワイヤーハーネス１０を構成する複数の端子付き電線のうち、少なくとも１本が、上記本発明の実施形態にかかる端子付き電線１よりなっている。その端子付き電線１の端子金具５、および樹脂被覆部７に被覆された電気接続部６が、コネクタハウジングに収容され、コネクタ１３を構成している。
【実施例】
【００５３】
以下に、本発明の実施例および比較例を示す。なお、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。【００５４】
＜防食性能に対する曲げの影響の評価＞
樹脂被覆部の接着強度および破断伸びと、防食性能に対する曲げの影響との関係を評価した。【００５５】
（使用材料）
樹脂被覆部を構成する材料として、以下のような樹脂材料を用いた。【００５６】
・実施例１：ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（ポリプラ社製「Ｃ７０００ＮＹ」）  弾性率：９００ＭＰａ、融点：２２２℃
・実施例２：ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂（三菱化学社製「Ｈ−４０００」）  弾性率：２１００ＭＰａ、軟化点：１５０℃
・実施例３：ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（三菱ケミカル社製「モディック」）  弾性率：１１００ＭＰａ、融点：１６８℃
・比較例１：ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）樹脂（日本ミラクトラン社製「Ｅ５８０」）  弾性率：１００ＭＰａ、融点：１３０℃
・比較例２：６−ナイロン（ＰＡ６）樹脂（東レ社製「アラミンＵ１２１」）  弾性率：２６００ＭＰａ、融点：２２５℃
・比較例３：液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂（ポリプラ社製「ラペロスＥ４７１ｉ」）  弾性率：１４０００ＭＰａ、軟化点：３４０℃【００５７】
（接着性および破断伸びの評価）
電線の絶縁被覆に対する各樹脂材料の接着強度を評価するために、絶縁被覆のモデルとしてのＰＶＣシートの表面に、上記樹脂材料をそれぞれ射出成形した。なお、各樹脂材料を射出成形する際の条件は、後述する防食性能評価において、各実施例および比較例にかかる端子付き電線について、樹脂被覆部を形成する際の条件に合わせた。そして、作製した各試験片に対して、接着強度を評価した。接着強度は、室温にて、ＪＩＳ  Ｋ６８５０に準拠してせん断接着試験を行うことで、引張せん断接着強度として測定した。【００５８】
また、各樹脂材料をシート状に成形し、破断伸びを評価した。評価に際しては、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に準拠した引張試験を、室温にて行った。【００５９】
（防食性能評価）
（１）試料の作製
端子付き電線における防食性能を評価するために、まず、電線を作製した。つまり、ポリ塩化ビニル（重合度１３００）１００質量部に対して、可塑剤としてジイソノニルフタレート４０質量部、充填剤として重炭酸カルシウム２０質量部、安定剤としてカルシウム亜鉛系安定剤５質量部を１８０℃で混合し、ポリ塩化ビニル組成物を調製した。次いで、得られたポリ塩化ビニル組成物を、アルミニウム合金線を７本撚り合わせたアルミニウム合金撚線よりなる導体（断面積０．７５ｍｍ）の周囲に０．２８ｍｍ厚で押出被覆した。これにより電線（ＰＶＣ電線）を作製した。【００６０】
上記で作製した電線の端末を皮剥して電線導体を露出させた後、自動車用として汎用されているスズめっきされた黄銅よりなるメス形状の圧着端子金具を、電線の端末に加締め圧着した。【００６１】
次いで、各実施例および比較例にかかる端子付き電線を作成した。まず、上記で端子金具を圧着した電線に対して、露出した電線導体の先端よりも前方の部位を含んで、端子金具の表面の一部に、熱可塑性エラストマー（東レ・デュポン社製「ハイトレルＨＴＤ−７４１Ｈ」）よりなるプライマーの層を、射出成形によって形成した。そして、プライマーの層の上から、上記各樹脂材料を射出成形することで、樹脂被覆部を形成した。この際、樹脂被覆部によって被覆する部位は、図１，２に示したとおりとした。また、樹脂被覆部の厚さは、０．１ｍｍとした。射出成形時の条件（樹脂温度、金型温度、射出圧力、保持圧、冷却時間）は、表１に示した各接着強度が得られるように設定した。【００６２】
（２）曲げ後エアリーク試験
上記で作製した各実施例および比較例にかかる端子付き電線に対して、曲げ試験を行った。この際、端子金具の箱型の接続部（図１中符号５１）を固定して、端子付き電線を保持した。そして、樹脂被覆部で被覆された部位よりも後方にて電線を把持し、樹脂被覆部の後端部（図１中符号Ｐ１）から１０ｍｍ前方の位置（図１中符号Ｐ２）を支点として、端子金具５の底面側（図１の下方）に向かって、長手方向に対して９０度の方向に、２００Ｎの力で、把持した電線を曲げた。このように電線を曲げた状態で、３分間放置した。【００６３】
上記曲げ試験を経た試料に対して、エアリーク試験を実施した。つまり、端子付き電線の樹脂被覆部が設けられた部位全体を水に浸漬し、端子金具が接続されていない側の電線端部から、４０ｋＰａで空気圧を１０秒間印加した。その後、空気圧を５０ｋＰａに上昇させ、１０秒間印加した。各空気圧の印加時に、電線被覆と樹脂被覆部の間の界面より、気泡の発生が視認されなければ、界面に剥離が発生していないと判断した。５０ｋＰａまで加圧しても界面から気泡が発生しなかった場合には、防食性能が特に優れている「Ａ」と判定した。５０ｋＰａでは気泡が発生したが、４０ｋＰａでは気泡が発生しなかった場合には、防食性能が高い「Ｂ」と判定した。４０ｋＰａでも気泡が発生した場合には、防食性能が低い「Ｃ」と判定した。【００６４】
（３）曲げ後塩水噴霧試験
上記曲げ試験を経た試料に対して、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準拠した塩水噴霧試験を実施して、防食性能を評価した。室温にて１００時間の塩水噴霧を行った後に、樹脂被覆部を除去して電気接続部の外観を目視観察した。アルミニウム導体の表面に腐食生成物が確認されなかった場合には、防食性能が高い「Ａ」と判定した。腐食生成物が確認された場合には、防食性能が低い「Ｂ」と判定した。塩水噴霧試験は、上記エアリーク試験よりも厳しい条件での防食性能試験とみなすことができ、エアリーク試験では検出されないような防食性能のわずかな低下でも検出できる場合がある。【００６５】
（試験結果）
下の表１に、樹脂被覆部を構成する各樹脂材料について、ＰＶＣに対する接着強度、および破断伸びの測定結果を示す。そして、曲げ試験実施後の防食試験について、エアリーク試験と塩水噴霧試験のそれぞれにおいて得られた評価結果を示す。【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１によると、電線の絶縁被覆に対する樹脂被覆部の接着強度が０．７ＭＰａ以上で、かつ樹脂被覆部の破断伸びが３０％以上である各実施例においては、曲げ実施後に防食試験を行った際に、エアリーク試験および塩水噴霧試験のいずれにおいても、高い防食性能が観測されている。このことは、樹脂被覆部が上記のような高い接着強度と破断伸びを有することで、電線の絶縁被覆との間の界面で剥離が発生しにくくなっていることを示している。中でも、接着強度および破断伸びが特に高くなっている実施例１，２においては、エアリーク試験において、特に優れた防食性能が観測されている。さらに、各実施例の塩水噴霧試験の結果は、樹脂被覆部と絶縁被覆の界面の剥離のみならず、樹脂被覆部を構成する材料自体の亀裂も、曲げによって発生していないことを示している。【００６８】
一方、各比較例においては、樹脂被覆部が、０．７ＭＰａ以上の接着強度と、３０％以上の破断伸びの、いずれか少なくとも一方を備えていない。このことに対応して、曲げ実施後に、少なくとも塩水噴霧試験において、防食性能が低いという結果になっている。これは、絶縁被覆に対する樹脂被覆部の接着強度、および樹脂被覆部の破断伸びの少なくとも一方が十分でないことにより、電線の曲げを経て、絶縁被覆と樹脂被覆部の界面において、材料間の剥離が発生し、気泡の発生や塩水の侵入を許す空隙が生じてしまっていることを示している。曲げを経て十分な防食性能を維持するためには、樹脂被覆部が、０．７ＭＰａ以上の絶縁被覆に対する接着強度と、３０％以上の破断伸びの両方を備える必要がある。【００６９】
特に、比較例１においては、樹脂被覆部が、３００％と非常に高い破断伸びを有しており、エアリーク試験では防食性能が高いという結果が得られているものの、絶縁被覆に対する接着強度が、０．１ＭＰａと低いため、より厳しい条件での防食性能試験である塩水噴霧試験においては、防食性能が低いという結果になっている。比較例２，３では、破断伸びが低すぎるために、樹脂被覆部と電線の絶縁被覆の間の界面での剥離のみならず、樹脂被覆部を構成する材料自体の亀裂も発生しており、曲げ実施後のエアリーク試験および塩水噴霧試験の両方で、防食性能が低いという結果になっている。【００７０】
＜界面の状態の観察＞
次に、樹脂被覆部と電線の絶縁被覆の間の界面の状態を、断面の顕微鏡観察によって確認した。【００７１】
（試料の作製）
樹脂被覆部と電線の絶縁被覆の間の接着部に対応する試料として、ＰＶＣシートの表面に、上記防食性能試験における実施例１で用いたのと同じＰＢＴ樹脂を射出成形した。射出成形時の条件としては、樹脂温度：２５０〜２６０℃、金型温度：４０〜６０℃、射出圧力：２０〜１００ＭＰａ、保持圧：１０ＭＰａ以上、冷却時間：５秒以上、とした。なお、この射出成形の条件は、上記防食性能試験における実施例１に対応するものとなっている。【００７２】
（顕微鏡観察）
上記で作製した試料の断面の薄片試料を作製し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察を行った。この際、加速電圧は１００ｋＶとした。観察倍率は、８０００倍および４００００倍とした。【００７３】
（観察結果）
図３に、ＰＶＣ／ＰＢＴ界面のＴＥＭ像を示す。（ａ）が倍率８０００倍、（ｂ）が倍率４００００倍の像である。画像上方の比較的明るいグレーの層がＰＢＴ、下方の比較的暗いグレーの層がＰＶＣに対応している。画像中に白線で囲んで示すように、ＰＶＣとＰＢＴの界面に、ＰＢＴの層およびＰＶＣの層よりも暗く、厚さ１００ｎｍ以下程度の、滑らかな凹凸を有する層が観察されている。この層は、ＰＢＴとＰＶＣがともに溶融し、相互拡散した状態で固化して形成された融着層であると解釈できる。ＰＶＣ層と融着層、またＰＢＴ層と融着層は、相互に密着しており、ＰＶＣとＰＢＴの界面において、融着層を介した強固な接着が達成されていることが確認できる。【００７４】
＜樹脂被覆部の形成条件と接着強度の関係の評価＞
電線の絶縁被覆に対する樹脂被覆部の接着強度と、樹脂被覆部を形成する際の条件との関係を評価した。【００７５】
（試料の作製）
ＰＶＣシートの表面に、上記防食性能試験における実施例１で用いたのと同じＰＢＴ樹脂を射出成形し、試料を作製した。射出成形を行う際、表２に示すように、樹脂温度、金型温度、保持圧、接着強度の各条件を変化させて、複数の試料を作製した。いずれの試料においても、射出圧力は１２０ＭＰａとし、冷却時間は１０秒とした。また、ＰＢＴ層の厚さは、２．０ｍｍとした。【００７６】
（接着強度の測定）
上記接着性試験と同様に、室温にて、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５０に準拠してせん断接着試験を行うことで、各条件で作製した試料の引張せん断接着強度を測定した。【００７７】
（試験結果）
下の表２に、ＰＢＴ樹脂の成形条件と、測定された接着強度を示す。【００７８】
【表２】
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【００７９】
表２によると、同じ樹脂材料を用いていても、射出成形時の条件により、接着強度が大きく変化しているのが分かる。条件１〜３では、樹脂温度が相互に異なっており、樹脂温度が高くなるほど、接着強度が上がっている。これは、樹脂温度が高いほど、溶融したＰＢＴの熱によって、ＰＶＣとの界面における融着層の形成が起こりやすくなるためであると考えられる。ただし、条件３においては、樹脂温度が高すぎることにより、樹脂被覆部において劣化が発生することが確認されており、条件２のように、樹脂温度を２５０℃程度に留めておくことが好ましい。【００８０】
条件２，４，５では、金型温度が相互に異なっている。条件４の３０℃から条件２の４０℃に金型温度を上昇させると、接着強度が上がっている。これは、金型温度が十分に高温になっていることで、射出されたＰＢＴが、十分に高温の状態を維持したままでＰＶＣの表面に到達し、融着層を形成することができるためであると解釈される。一方、さらに条件５の５０℃に金型温度を上げても、接着強度は向上していない。これは、ＰＢＴを高温に維持した状態でＰＶＣ表面に到達させる効果が、飽和に達しているためであると考えられる。【００８１】
条件２，６，７では、保持圧が相互に異なっており、保持圧が高くなるほど、接着強度が上がっている。これは、保持圧が高いほど、ＰＢＴがＰＶＣに高圧で押付けられた状態で樹脂材料の固化が進行し、界面における密着性が高くなるためであると考えられる。条件６の保持圧を印加しない状態では、ＰＢＴがＰＶＣに対して実質的に接着されない状態となっている。【００８２】
以上の結果から、樹脂被覆部と電線の絶縁被覆との界面における接着強度が、樹脂被覆部を射出成形によって形成する際の条件によって、広範囲で制御できることが分かる。この試験において採用した各条件の中では、樹脂被覆部を電線の絶縁被覆に強固に接着させ、かつ材料の変性を防止するという観点から、条件２が最も好ましいと言える。条件２は、上記防食性能試験における実施例１、および顕微鏡観察における試料の成形条件に対応するものとなっている。【００８３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１            端子付き電線
２            電線
３            導体
４            絶縁被覆
５            端子金具
５２          第一のバレル部
５３          第二のバレル部
６            電気接続部
７            樹脂被覆部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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