(57)【要約】【課題】止水性をより一層向上させて導体部の劣化を抑制可能な接続構造体、及び接続構造体の製造方法を提供する。【解決手段】圧着部３０は長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成され、圧着部３０の一方の端部の反対側は被覆電線２００と圧着されるとともに、被覆部２０２を押圧する凹部３４ａが少なくとも一つ、圧着部３０の外周にわたって形成されることにより封止され、被覆部２０２と被覆電線２００から露出した導体部２０１との境界から、この境界に最も近い凹部３４ａまでの距離は、圧着部３０が導体部２０１を圧着する導体圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量以上であることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体であって、
前記圧着部は長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成され、
前記圧着部の一方の端部の反対側は前記被覆電線と圧着されるとともに、前記被覆部を押圧する凹部が少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成されることにより封止され、
前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界から、該境界に最も近い凹部までの距離は、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲における圧着時の変形量以上であることを特徴とする接続構造体。
【請求項２】
導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体であって、
前記圧着部は長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成され、
前記圧着部の一方の端部の反対側は前記被覆電線と圧着されるとともに、前記被覆部を押圧する凹部が少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成されることにより封止され、
前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界は、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲から前記圧着部が前記被覆部を圧着する被覆圧着範囲に向けて伸びる斜面部の範囲内に位置しており、
前記斜面部の起点から前記境界に最も近い凹部までの距離は、前記導体圧着範囲における圧着時の変形量より大きいことを特徴とする接続構造体。
【請求項３】
前記圧着部の一方の端部は、ファイバーレーザー溶接によって溶接されていることを特徴とする請求項１または２に記載の接続構造体。
【請求項４】
前記導体部は、アルミ系材料によって構成され、前記圧着部は銅系材料によって構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の接続構造体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接続構造体を複数束ねたことを特徴とするワイヤーハーネス。
【請求項６】
導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体の製造方法であって、
前記圧着部を、長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成し、
前記圧着部の一方の端部の反対側から前記被覆電線を挿通し、前記圧着部の一方の端部の反対側を前記被覆電線と圧着接続するとともに、前記被覆部を押圧する凹部を少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成して封止し、
前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界から、前記境界に最も近い凹部までの距離を、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲における圧着時の変形量以上に設定することを特徴とする接続構造体の製造方法。
【請求項７】
導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体の製造方法であって、
前記圧着部を、長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成し、
前記圧着部の一方の端部の反対側から前記被覆電線を挿通し、前記圧着部の一方の端部の反対側を前記被覆電線と圧着接続するとともに、前記被覆部を押圧する凹部を少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成して封止し、
前記被覆電線と前記圧着部との圧着の際に、前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界が、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲から前記圧着部が前記被覆部を圧着する被覆圧着範囲に向けて伸びる斜面部の範囲内に位置しており、
前記斜面部の起点から前記境界に最も近い凹部までの距離は、前記導体圧着範囲における圧着時の変形量より大きいことを特徴とする接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆電線と圧着端子とを圧着接続した接続構造体、ワイヤーハーネス、及び接続構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の多機能化及び高性能化に伴い自動車に様々な電装機器が搭載されるようになったために、自動車の電気回路は複雑化し、各電装機器に電力を安定的に供給することが必要不可欠になっている。様々な電装機器が搭載された自動車には、複数本の被覆電線を束ねることによって形成されたワイヤーハーネスが配索され、ワイヤーハーネス同士をコネクタで接続することによって電気回路が形成されている。また、ワイヤーハーネス同士を接続するコネクタの内部には、被覆電線を圧着部で圧着接続する圧着端子が設けられ、雄型の圧着端子と雌型の圧着端子とを嵌合接続することにより被覆電線同士が接続されるようになっている。
【０００３】
ところで、被覆電線を圧着端子の圧着部で圧着接続する場合、被覆電線の絶縁被覆の先端部から露出したアルミニウム芯線等の導体部と圧着部との間に隙間が生じ、露出した導体部が外気に曝される。このような状態において圧着部に水分が浸入すると、露出した導体部の表面が水分によって腐食し、電気抵抗が増加することにより、導体部の導電性が低下する。そして、導体部の導電性が大きく低下した場合には、電装機器に電力を安定的に供給することができなくなる。
このような背景から、従来の圧着端子に対しては、水分の浸入により導体部の導電性が低下することを抑制する技術が提案されている。具体的に、例えば特許文献１には、粘度の高い樹脂製の絶縁体で露出した導体部全体を被覆することによって露出した導体に水分が接触することを抑制する接続構造体が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の接続構造体では、被覆電線を圧着接続した後に導体部の露出部分全体を絶縁体で被覆するため、被覆用の樹脂が大量に必要となりコストが増加してしまう問題があった。
そこで、特許文献２には、圧着部の一方の端部が被覆電線と圧着されて封止され、一方の端部と反対側の端部が溶接によって断面中空筒形状に形成されて封止された接続構造体が、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３３３２８号公報
【特許文献２】国際公開２０１４／０１０６０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の接続構造体においても、被覆電線と圧着部とを圧着した際に、被覆電線と圧着部との間の密着性が不十分となってしまうことがあった。この結果、水分が浸入し導体部が腐食してしまう場合があり、さらなる止水性の向上が求められている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、止水性をより一層向上させて導体部の劣化を抑制可能な接続構造体、ワイヤーハーネス、及び接続構造体の製造方法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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の接続構造体は、導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体であって、前記圧着部は長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成され、前記圧着部の一方の端部の反対側は前記被覆電線と圧着されるとともに、前記被覆部を押圧する凹部が少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成されることにより封止され、前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界から、該境界に最も近い凹部までの距離は、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲における圧着時の変形量以上であることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の接続構造体は、導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体であって、前記圧着部は長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成され、前記圧着部の一方の端部の反対側は前記被覆電線と圧着されるとともに、前記被覆部を押圧する凹部が少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成されることにより封止され、前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界は、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲から前記圧着部が前記被覆部を圧着する被覆圧着範囲に向けて伸びる斜面部の範囲内に位置しており、前記斜面部の起点から前記境界に最も近い凹部までの距離は、前記導体圧着範囲における圧着時の変形量より大きいことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の接続構造体の一態様において、前記圧着部の一方の端部は、ファイバーレーザー溶接によって溶接されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の接続構造体の一態様において、前記導体部は、アルミ系材料によって構成され、前記圧着部は銅系材料によって構成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明のワイヤーハーネスは、上述の接続構造体を複数束ねたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の接続構造体の製造方法は、導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体の製造方法であって、前記圧着部を、長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成し、前記圧着部の一方の端部の反対側から前記被覆電線を挿通し、前記圧着部の一方の端部の反対側を前記被覆電線と圧着接続するとともに、前記被覆部を押圧する凹部を少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成して封止し、前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界から、前記境界に最も近い凹部までの距離を、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲における圧着時の変形量以上に設定することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の接続構造体の製造方法は、導体部及び前記導体部を被覆する被覆部を有する被覆電線が、該被覆電線に圧着接続する圧着部を有する圧着端子に接続された接続構造体の製造方法であって、前記圧着部を、長手方向の一方の端部が封止された断面中空筒形状に形成し、前記圧着部の一方の端部の反対側から前記被覆電線を挿通し、前記圧着部の一方の端部の反対側を前記被覆電線と圧着接続するとともに、前記被覆部を押圧する凹部を少なくとも一つ、前記圧着部の外周にわたって形成して封止し、前記被覆電線と前記圧着部との圧着の際に、前記被覆部と前記被覆電線から露出した前記導体部との境界が、前記圧着部が前記導体部を圧着する導体圧着範囲から前記圧着部が前記被覆部を圧着する被覆圧着範囲に向けて伸びる斜面部の範囲内に位置しており、前記斜面部の起点から前記境界に最も近い凹部までの距離は、前記導体圧着範囲における圧着時の変形量より大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、止水性をより一層向上させて導体部の劣化を抑制可能な接続構造体、及び接続構造体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る接続構造体に用いられる圧着端子の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る接続構造体に用いられる圧着端子を幅方向中央部で分断した縦断斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る接続構造体に用いられる被覆電線の概略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る接続構造体の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る接続構造体における圧着部の概略図である。
【図６】図６は、図１に示す圧着端子のボックス部を透過状態とした圧着端子の底面側の概略斜視図である。
【図７】図７は、図６に示す領域の拡大図である。
【図８】図８は、圧着部の溶接方法を説明するための概略図である。
【図９】図９は、圧着部の溶接方法を説明するための概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る接続構造体の製造方法の概略説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の実施形態に係る接続構造体に用いられる圧着端子の変形例を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る接続構造体における圧着部の変形例を説明するための概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る接続構造体を用いたワイヤーハーネスにおけるコネクタの斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施形態に係る接続構造体の概略斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施形態に係る接続構造体を説明するための概略図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施形態に係る接続構造体における被覆先端近傍の断面を拡大した概略図である。
【図１６】図１６は、圧着部の他の溶接方法を説明するための概略図である。
【図１７】図１７は、圧着部の他の溶接方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態である接続構造体、及び接続構造体の製造方法について説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１７】
まず、本発明の実施形態に係る接続構造体に用いられる圧着端子１０について説明する。この圧着端子１０は、図１、２に示すように、雌型圧着端子として形成され、長手方向Ｘの前方から後方に向かって、雄型圧着端子が有する挿入タブが挿入される中空四角柱体のボックス部２０と、所定長さのトランジション部４０を介してボックス部２０の後方に設けられた後方視略Ｏ型形状の圧着部３０と、を備えている。
【００１８】
なお、本明細書中において、長手方向Ｘとは、圧着部３０で圧着接続される被覆電線の長手方向と一致する方向を意味し、幅方向Ｙとは、略水平な平面内において長手方向Ｘに対し直交する方向を意味する。さらに、高さ方向Ｚとは、長手方向Ｘおよび幅方向Ｙから規定されるＸＹ平面に対して略垂直な方向を意味する。また、本明細書中では、圧着部３０に対するボックス部２０側の方向を前方と表記し、逆にボックス部２０に対する圧着部３０側の方向を後方と表記する。
【００１９】
また、本実施形態では、圧着端子１０は雌型圧着端子として形成されているが、圧着部３０を有する圧着端子であれば、圧着端子１０はボックス部２０に挿入接続される挿入タブと圧着部３０とを備える雄型圧着端子であってもよい。ボックス部や挿入タブが無く、複数の圧着部３０のみを備え、複数本の被覆電線の導体をそれぞれ挿入して圧着して一体に接続する圧着端子であってもよい。
【００２０】
圧着端子１０は、板材としての表面に錫メッキ（Ｓｎメッキ）処理が施された黄銅等の銅系材料からなる銅合金条を、平面展開した圧着端子１０の形状に打ち抜いた後、この銅合金条を中空四角柱体のボックス部２０と後方視略Ｏ型形状の圧着部３０とからなる立体的な端子形状に曲げ加工し、圧着部３０を溶接したクローズバレル形式の端子である。
【００２１】
ボックス部２０は、長手方向Ｘの後方に向かって折り曲げられ、雄型圧着端子の挿入タブに接触する弾性接触片２１を備えている。ボックス部２０は、底面部２２の幅方向Ｙ両側部に連設された側面部２３を重なり合うように折り曲げることによって、長手方向Ｘの前方側から見て略四角形状に構成されている。
【００２２】
被覆電線を圧着する前の圧着部３０は、圧着面３１の幅方向Ｙの両側に延出したバレル構成片３２を圧着面３１が内側になるように丸めてバレル構成片３２の対向端部３２ａ同士を突き合せ溶接することによって、後方視略Ｏ型形状に形成されている。バレル構成片３２の長手方向Ｘの長さは、被覆電線から露出する導体部の長手方向Ｘの長さより長く形成されている。
【００２３】
圧着部３０は、図２に示すように、被覆電線の絶縁被覆（被覆部）を圧着する被覆圧着範囲３０ａ（被覆圧着部）と、被覆電線から露出した電線（導体部）を圧着する電線圧着範囲３０ｂ（電線圧着部、導体圧着範囲）と、被覆圧着範囲３０ａとは反対側で電線圧着範囲３０ｂより前方端部を略平板状に押しつぶすように変形させた封止部３０ｃと、を備えた断面中空筒形状を成している。本実施形態においては、被覆圧着範囲３０ａと電線圧着範囲３０ｂとが、圧着前の状態において、段差のない平滑な管形状とされている。なお、本明細書中では、この管形状をストレート管と称することがある。
【００２４】
また、圧着部３０の内面には、ＹＺ平面内で延びる溝である係止溝３３が長手方向Ｘに沿って所定間隔を隔てて複数本形成されている。
具体的に説明すると、電線圧着範囲３０ｂの内面には、圧着状態において、被覆電線のアルミニウム芯線が食い込むＹＺ平面の溝である係止溝３３（電線用係止溝）が、長手方向Ｘに沿って所定間隔を隔てて３本形成されている。この係止溝３３は、断面矩形凹形状に形成されている。また、係止溝３３は、圧着面３１からバレル構成片３２の途中まで形成されている。この係止溝３３は、被覆電線から露出した電線を食い込ませることによって圧着部３０と電線との間の導通性を向上させるためのものである。なお、係止溝３３は、圧着面３１からバレル構成片３２までの範囲内に連続的に形成され、圧着部３０内で環状の溝を形成していてもよい。また、係止溝３３は溝として形成されているが、係止部の態様は溝に限定されず、たとえば円形、矩形の穴（凹部）が離散的に配置されたものでもよい。
【００２５】
次に、図３を参照して、本発明の実施形態に係る接続構造体１に用いる被覆電線２００の構成について説明する。
この被覆電線２００は、図３に示すように、アルミ系材料からなるアルミニウム芯線２０１（導体部）と、アルミニウム芯線２０１を被覆する絶縁被覆２０２（被覆部）とを有する。被覆電線２００を圧着端子１０に圧着接続する際には、絶縁被覆２０２のうち先端の領域が除去され、露出したアルミニウム芯線である電線露出部２０１ａが形成される。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係る接続構造体１について説明する。
本実施形態に係る接続構造体１は、図４に示すように、上述した被覆電線２００が、圧着端子１０の圧着部３０に圧着接続されたものである。
すなわち、接続構造体１において、圧着部３０は、長手方向Ｘの前方側が封止され、断面中空筒状に形成されている。なお、封止は板材が重なった部分を幅方向Ｙに溶接すると良い。
【００２７】
さらに、圧着部３０の後方の端部は被覆電線２００と圧着されており、被覆電線２００の絶縁被覆２０２と、被覆圧着範囲３０ａとが圧着されることにより、圧着部３０の後方が封止されている。
そして、圧着部３０は、図４、５に示すように、被覆圧着範囲３０ａにおいて圧着部３０の周方向にわたってリング形状の凹部３４ａ、３５ａが形成されている。また、この凹部３４ａ、３５ａが形成された被覆圧着範囲３０ａの管の内方側には、凸部３４ｂ、３５ｂが形成されている。この凹部３４ａ、３５ａは、圧着部３０の内部に水分が浸入することを防止するために形成されている。
【００２８】
ここで、絶縁被覆２０２と、被覆電線２００から露出したアルミニウム芯線２０１（電線露出部２０１ａ）との境界から、この境界に最も近い凹部である凹部３４ａまでの距離（図５に示すＬ１の距離）は、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量以上に設定されている。すなわち、被覆電線２００と電線露出部２０１ａとの境界から、凹部３４ａが形成された位置までの距離が、電線圧着範囲３０ｂが圧着時に変形する変形量以上に設定されているのである。なお、電線圧着範囲３０ｂが圧着時に変形する変形量については、後に詳述する。
【００２９】
次に、図面を参照して、本実施形態に係る接続構造体１の製造方法について説明する。まず、図６〜９を参照して、接続構造体１に用いる圧着端子１０の製造方法を説明する。
圧着端子１０は、銅合金条を平面展開した端子形状に打ち抜いた後、中空四角柱体のボックス部２０と後方視略Ｏ型形状の圧着部３０とからなる立体的な端子形状に銅合金条を曲げ加工し、圧着部３０を溶接することにより製造される。この際、図６に示すように、圧着部３０は、バレル構成片３２の対向端部３２ａ同士を突き合わせた長手方向Ｘの長手方向溶接箇所Ｗ１と封止部３０ｃにおいて圧着部３０の前方を完全に封止する幅方向Ｙの幅方向溶接箇所Ｗ２とを溶接することによって形成される。
【００３０】
詳しくは、圧着部３０を製造する際は、始めに、対向端部３２ａ同士が底面側で突き合わさるようにして圧着面３１及びバレル構成片３２を丸めて円筒状に構成する。その後、図６の領域Ｒの拡大図である図７に示すように、円筒状の前方部分を上面側から底面側に押し付けて略平板状となるように変形させる。そして、図８に示すように、円筒状の対向端部３２ａ同士を突き合わせた長手方向溶接箇所Ｗ１を溶接した後、幅方向溶接箇所Ｗ２を溶接する。このとき、長手方向溶接箇所Ｗ１及び幅方向溶接箇所Ｗ２は、図９に示す仮想平面Ｐにおける同一平面上となるように配置されているため、単一焦点のレーザー溶接で溶接することができる。
【００３１】
図９に示すように、長手方向溶接箇所Ｗ１及び幅方向溶接箇所Ｗ２の溶接は、ファイバーレーザー溶接装置Ｆｗを利用してファイバーレーザー溶接にて行う。ファイバーレーザー溶接は、約１．０８μｍの波長のファイバーレーザー光を用いた溶接のことを意味する。ファイバーレーザー光は、理想的なガウスビームであり、回折限界まで集光可能であるため、ＹＡＧレーザーやＣＯ2レーザーでは実現できなかった３０μｍ以下の集光スポット径を構成できる。従って、エネルギー密度の高い溶接を容易に実現できる。
【００３２】
このように、圧着端子１０においては、ファイバーレーザー溶接によって長手方向溶接箇所Ｗ１及び幅方向溶接箇所Ｗ２を溶接しているため、止水性のある圧着部３０を構成することができる。これにより、圧着部３０で圧着接続された被覆電線２００の電線露出部２０１ａが外気に曝されることがなく、アルミニウム芯線２０１の劣化や経年変化が起きることを抑制できる。従って、アルミニウム芯線２０１に腐食が発生することがなく、その腐食を原因とする電気抵抗の上昇も防止できるので、安定した導電性が得られる。
【００３３】
また上記溶接を、ファイバーレーザー溶接で行うことにより、隙間の無い圧着部３０を構成し、圧着状態において圧着部３０の内部に水分が浸入することを確実に防止でき、止水性を向上させることができる。また、ファイバーレーザー溶接は他のレーザー溶接と比べ、焦点を極小なスポットに合わせ、高出力なレーザー溶接を実現することができると共に、連続照射が可能である。そのため、ファイバーレーザー溶接を採用することによって、微細な圧着端子１０に対して、レーザー痕の発生を抑制しつつ微細加工が可能になると共に連続加工が可能になる。従って、確実な止水性を有する溶接を行うことができる。
以上のようにして、接続構造体１に用いられる圧着端子１０の製造が完了する。
【００３４】
次に、被覆電線２００の絶縁被覆２０２より先端側で露出するアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａの長手方向Ｘの位置が圧着部３０における封止部３０ｃより後方となるように、被覆電線２００を圧着部３０に挿入して配置する（図１０参照）。
【００３５】
そして、圧着部３０の上方及び下方に、圧着工具の一対の押圧刃（図示なし）を配置し、被覆圧着範囲３０ａ及び電線圧着範囲３０ｂを圧着する。このとき、被覆圧着範囲３０ａを圧着する際に、圧着部３０の周方向にわたってリング形状に凹部３４ａ、３５ａを形成する。すなわち、本実施形態では、被覆圧着範囲３０ａ及び電線圧着範囲３０ｂを圧着する際に、凹部３４ａ、３５ａも一度の圧着で形成するようになっており、凹部３４ａ、３５ａと、被覆圧着範囲３０ａ及び電線圧着範囲３０ｂの圧着が同時に行われる。このとき、凹部３４ａ、３５ａが形成された被覆圧着範囲３０ａの管の内方側には、それぞれ、凸部３４ｂ、３５ｂが形成される。また、本実施形態において、電線圧着範囲３０ｂは、図１０に示すように、断面亜鈴状に圧着される。
【００３６】
ここで、絶縁被覆２０２と、被覆電線２００から露出したアルミニウム芯線２０１（電線露出部２０１ａ）との境界から、この境界に最も近い凹部である凹部３４ａまでの距離を、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量以上に設定する。
上述した電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量とは、図１０に示すように、圧着前における電線圧着範囲３０ｂにおける外径をｄ１、圧着後における電線圧着範囲３０ｂにおける外径をｄ２としたときに、（ｄ１−ｄ２）/２で表されるものである。本実施形態では、圧着後の電線圧着範囲３０ｂにおいて、圧着時の押圧刃の圧着方向に平行な外径の中で最も長い外径をｄ２としている。
【００３７】
なお、本実施形態では、圧着部３０の圧着前の管形状がストレート管の場合について説明しているが、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、圧着前の状態において、圧着部１３０の電線圧着範囲１３０ｂの径が、被覆圧着範囲１３０ａの径よりも小さくなるように、被覆圧着範囲１３０ａと電線圧着範囲１３０ｂとの間に段差が形成された管形状であっても良い。なお、本明細書では、この段差が形成された管形状を段差管と称することがある。
ここで、圧着部の管の形状が段差管の場合、電線圧着範囲１３０ｂにおける圧着時の変形量は、図１１（ｂ）に示すように、圧着前における電線圧着範囲１３０ｂにおける外径をｄ３、圧着後における電線圧着範囲１３０ｂにおける外径をｄ４としたとき、（ｄ３−ｄ４）/２で表される。
【００３８】
以上のようにして、被覆電線２００と圧着部３０とを圧着することによって、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａから絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより後方までの領域を圧着部３０で圧着して一体的に囲繞する（図４参照）。これにより、圧着部３０は、被覆電線２００の絶縁被覆２０２及びアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａの周面に対して密着した状態に圧着し、本実施形態に係る接続構造体１の製造方法が完了する。
【００３９】
以上のような構成とされた本実施形態に係る接続構造体１においては、圧着部３０の周方向にリング状に凹部３４ａが形成されるとともに、圧着部３０の後方の端部が被覆電線２００と圧着されることにより封止されている。そして、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界から凹部３４ａまでの距離が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量以上に設定されている。
電線露出部２０１ａを有する被覆電線２００と圧着端子とを圧着接続した接続構造体では、圧着時において電線圧着範囲の方が被覆圧着範囲よりも変形量が大きいために被覆電線２００の絶縁被覆２０２が、電線圧着範囲側に強く引っ張られることにより、絶縁被覆２０２の弾性力が低下してしまうことがある。
【００４０】
しかしながら、接続構造体１では、上述したように絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界から凹部３４ａまでの距離が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量以上に設定されているので、絶縁被覆２０２が電線圧着範囲３０ｂ側に引っ張られても弾性力を維持することができる。すなわち、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界から凹部３４ａまでの距離が短すぎると、圧着時に絶縁被覆２０２が電線圧着範囲３０ｂ側に大きく変形し絶縁被覆２０２の弾性力が低下してしまうため、接続構造体１では、上述した位置に凹部３４ａを形成しているのである。
したがって、絶縁被覆２０２の弾性力を十分に維持することができ、圧着部３０と被覆電線２００とを十分に密着させることが可能となる。これにより、被覆電線２００と圧着部３０との密着性が良好となり、水分の浸入を確実に防止することができる。
【００４１】
また、上述したように、圧着端子１０では、長手方向溶接箇所Ｗ１及び幅方向溶接箇所Ｗ２が溶接されている。このため、被覆電線２００を圧着した状態では、圧着部３０の前方及び外部から圧着部３０の内部に水分が浸入することがない止水性が実現されている。
以上のように、被覆電線２００を圧着した状態において接続構造体１は、圧着部３０の高い止水性により、アルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａと圧着部３０の内面とが密着した接触箇所に水が触れることがない。
【００４２】
また、本実施形態において、被覆圧着範囲３０ａには、圧着部３０の周方向にわたってリング形状の凹部３５ａが形成されていることにより、凸部３５ｂが形成されている。この凸部３５ｂが絶縁被覆２０２を周方向にわたって押圧することにより、より確実に止水できる。
【００４３】
また、アルミニウム芯線２０１はアルミ系材料によって形成され、圧着部３０は銅系材料によって形成されている。このため、銅線からなる芯線を有する被覆電線に比して軽量化できる。また、上述したように接続構造体１では止水性が良好であるため、アルミニウム芯線２０１に腐食が発生することがなく、その腐食を原因として電気抵抗が上昇することもないので、アルミニウム芯線２０１の導電性が安定する。結果として、例えば、撚線、単線、平角線等のアルミニウム芯線２０１を圧着端子１０の圧着部３０に対して確実、かつ、強固に接続することができる。
【００４４】
また、以上のように構成された接続構造体１は、接続構造体１にコネクタを装着してワイヤーハーネスを構成することが可能である。図１２は、ワイヤーハーネスが一対のコネクタハウジングに装着されてなるコネクタを示す斜視図である。図１２に示すように、雌型圧着端子である圧着端子１０を有する接続構造体１と、圧着端子として雄型圧着端子（図示せず）を用いた接続構造体１ｂとがそれぞれ、一対のコネクタハウジングＨｃに装着されている。そして、接続構造体１，１ｂをそれぞれ、一対のコネクタハウジングＨｃのそれぞれに装着することによって、確実な導電性を有する雌型コネクタＣａ及び雄型コネクタＣｂを構成できる。
【００４５】
詳しくは、接続構造体１を雌型のコネクタハウジングＨｃに装着することにより、雌型コネクタＣａを備えたワイヤーハーネス１００ａを構成する。また、雄型圧着端子（図示せず）を有して構成された接続構造体１ｂを雄型のコネクタハウジングＨｃに装着することにより、雄型コネクタＣｂを備えたワイヤーハーネス１００ｂを構成する。そして、雌型コネクタＣａと雄型コネクタＣｂとをＸ方向に沿って嵌合することによって、ワイヤーハーネス１００ａ，１００ｂ同士を電気的かつ物理的に接続することができる。
【００４６】
次に、本発明の他の実施形態に係る接続構造体１０１について説明する。接続構造体１０１は、図１３に示すように、被覆電線２００が、圧着端子１０の圧着部３０に圧着接続されたものである。具体的には、この接続構造体１０１は、図１４に示すように、ストレート管である圧着部３０に配置された被覆電線２００が圧着されたものである。接続構造体１０１では、電線圧着範囲３０ｂが断面亜鈴状に圧着されている。ここで、接続構造体１０１においては、圧着前の電線圧着範囲３０ｂの外径をｄ５とし、圧着後の電線圧着範囲３０ｂの外径をｄ６としている。接続構造体１０１の基本構成は、接続構造体１と同様であるため、以下では、接続構造体１と異なる点について詳述する。
【００４７】
図１５に、接続構造体１０１における被覆先端２０２ａ近傍の断面を拡大した概略図を示す。
図１５に示すように、接続構造体１０１においては、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界が、斜面部５２の範囲内（図１５に示すＬ３の範囲内）に位置している。斜面部５２は、被覆電線２００と圧着部３０とを圧着する際に形成されるものであり、平坦部５１から斜め方向に延在し、再度平坦部５１と平行になるまでの領域である。すなわち、この斜面部５２は、電線圧着範囲３０ｂから被覆圧着範囲３０ａに向けて伸びている。本明細書では、圧着部３０において、平坦部５１から斜め方向に延びる位置を、斜面部５２の起点と称する。
【００４８】
そして、接続構造体１においては、斜面部５２の起点から、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界に最も近い凹部３４ａまでの距離（図１５に示すＬ２の距離）が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量より大きくされている。ここで、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量は、圧着前の電線圧着範囲３０ｂの外径をｄ５、圧着後の電線圧着範囲３０ｂの外径をｄ６としたときに、（ｄ５−ｄ６）/２で表される。
【００４９】
また、斜面部５２の起点から、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界に最も近い凹部３４ａまでの距離が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量と圧着部３０の板厚との和よりも大きいことが好ましい。
なお、本実施形態では、平坦部５１と斜面部５２との交差する角度（図１５においてθで示されている）は、圧着時に圧着部３０が変形して伸びることによってコネクタハウジングＨｃから端子がはみ出さないように６０°以上とされている。
【００５０】
また、接続構造体１０１は以下のようにして製造される。
まず、圧着部３０を長手方向の前方の端部が封止された断面中空筒形状に形成する。次いで、圧着部３０の後方の端部から被覆電線２００を挿通し、圧着部３０の後方の端部を被覆電線２００と圧着接続するとともに、絶縁被覆２０２を押圧する凹部３４ａ、３５ａを圧着部３０の外周にわたって形成して封止する。この被覆電線２００と圧着部３０との圧着の際に、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界が、斜面部５２の起点から、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界に最も近い凹部３４ａまでの範囲内になるように圧着し、かつ斜面部５２の起点から前述の境界に最も近い凹部３４ａまでの距離を、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量より大きくする。
以上のようにして、本発明の他の実施形態に係る接続構造体１０１の製造方法が完了する。
【００５１】
以上のような構成とされた本発明の他の実施形態に係る接続構造体１０１においては、絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界が、斜面部５２の範囲内に位置し、かつ斜面部５２の起点から絶縁被覆２０２と電線露出部２０１ａとの境界に最も近い凹部３４ａまでの距離が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量より大きくされている。この場合、斜面部５２の起点から凹部３４ａまでの距離が、電線圧着範囲３０ｂにおける圧着時の変形量より大きく設定されているので、絶縁被覆２０２が電線圧着範囲３０ｂ側に引っ張られても弾性力を維持することができ、止水性を向上させることができる。
【００５２】
また、上記の実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５３】
なお、本実施形態においては、被覆圧着範囲においてリング形状の凹部が二つ形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一つ以上の凹部が形成されていれば良い。
【００５４】
また、上記実施の形態では、圧着部３０の製造の際に長手方向の溶接個所Ｗ１の高さが変わらない場合の圧着端子の製造方法を説明したが、図１６、１７に示すように、長手方向溶接箇所Ｗ３が高さ方向に変化する溶接を行っても良い。この場合、様々な形状の止水性のある圧着部３０Ａを構成することができる。
すなわち、図１７に示すように、プレス加工によって端子形状に打ち抜いた板材としての銅合金条を丸めると共に、長手方向Ｘの前端部分をつぶして、封止部３０Ａｃを含む圧着部３０Ａの形状にあらかじめ形成する。
【００５５】
そして、丸めて突き合わさる対向端部３２Ａａ同士を長手方向Ｘの長手方向溶接箇所Ｗ３に沿ってファイバーレーザー溶接を行うと共に、封止部３０Ａｃにおいて幅方向Ｙの幅方向溶接箇所Ｗ４に沿って溶接して封止する。以上により、圧着部３０Ａを完成させる。ここで、上記の実施形態においては、図６〜９に示すように、いわゆる背開きの状態で上述した一連の工程によるファイバーレーザー溶接を行っているため、製造工程中に圧着端子１０を反対側に裏返す必要が生じる。これに対し、図１６、１７に示すように、上述したプレス加工からファイバーレーザー溶接までの一連の工程を通じて、圧着端子１０を裏返すことなく加工できる。そのため、製造工程を簡略化することができ、たとえば数百個／分程度の圧着端子の量産化が実現可能になるので、それに伴う低コスト化を図ることができる。
なお、図６〜９に示すように、圧着部３０Ａの底面側で対向端部３２Ａａ同士を突き合わせて溶接してもよく、図１６、１７に示すように、圧着部３０Ａの上面側で対向端部３２Ａａ同士を突き合わせて溶接してもよい。
【００５６】
このように製造することにより、アルミニウム芯線２０１を圧着部３０Ａに挿入した圧着状態において、隙間が少なく止水性の高い圧着状態を実現できる圧着端子１０を製造することができる。従って、径が小さいアルミニウム芯線２０１であっても、隙間が少なく止水性の高い圧着状態を実現できる雌型圧着端子などの圧着端子１０を製造することができる。
【００５７】
また、上記の実施形態においては、圧着端子１０の圧着部３０を、アルミ系材料（アルミニウム及びアルミニウム合金）からなるアルミニウム芯線２０１に圧着接続する例を説明したが、芯線にその他の金属を用いてもよく、例えば、銅（Ｃｕ）やＣｕ合金などからなる金属導線や、アルミニウム線の外周に銅を配置してなる銅クラッドアルミ線（ＣＡ線）などを用いることも可能である。また、上述した実施形態において、ファイバーレーザー溶接以外であっても、所定の条件下においては、ＹＡＧレーザーやＣＯ２レーザーなどのその他のレーザーによる溶接を行うことも可能である。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について説明する。本発明の実施例は、上述した実施形態と同様の構成の圧着端子を用いて行った。また、圧着前の圧着部の管形状がストレート管、及び段差管の２種類の形状の圧着端子を使用して行った。
表１に示す圧着前の被覆圧着範囲、及び電線圧着範囲の外径である圧着部を有する圧着端子を用いて、表１に示す圧着後の被覆圧着範囲、及び電線圧着範囲の外径になるように、被覆電線と圧着部とを圧着した。このとき、被覆圧着範囲には、２つリング形状の凹部を形成し、この２つの凹部のうち電線圧着範囲側の凹部については、電線露出部と被覆電線との境界から凹部までの距離が表１に示す距離となるように設定した。なお、表１には、圧着時における電線圧着範囲の変形量についても示している。また、被覆電線のアルミニウム芯線の直径が約２．３ｍｍ、断面積が約２．５ｍｍ２、被覆電線の絶縁被覆の直径が約３．０ｍｍである被覆電線を使用した。
以上のようにして、本発明例１〜５及び比較例１〜３の接続構造体を、それぞれ１０個（ｎ＝１０）製造した。
【００５９】
そして、本発明例１〜５及び比較例１〜３の接続構造体に対して、高温放置（１２０℃、１２０時間）後にエアリーク試験を行い、エアリーク性能を調べた。高温放置後のエアリーク試験は、接続構造体のそれぞれを貯留した水に浸すとともに、接続構造体の被覆電線側に、加圧空気供給装置から延びるエアチューブを接続し、加圧空気供給装置から３０ｋＰａとなる空気圧で、加圧空気を注入し、圧着部からの気泡の発生の有無を確認することでエア漏れが生じているか否かの検証を行った。なお、加圧空気供給装置は、レギュレータ及びエアコンプレッサなどで構成される。本発明例１〜５及び比較例１〜３の接続構造体に対してｎ＝１０で実験を行い、エア漏れがなかったものを合格、エア漏れがあったものを不合格として、合格の割合を求めた。すなわち、ｎ＝１０のすべてでエア漏れがなかった場合、１００％合格とした。
エアリーク性能の評価の結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2015197983.tif 000003
【００６１】
表１に示すように、本発明例１〜５は、エアリーク性能が１００％合格であり、止水性が良好であった。また、段差管では、電線露出部と被覆電線との境界から凹部までの距離が０．６ｍｍの場合でもエアリーク性能が１００％合格であり、優れた止水性を有することが確認された。
一方、比較例１〜３は、電線露出部と被覆電線との境界から凹部までの距離が本発明の範囲外であるため、止水性が本発明と比較して劣り、エアリーク性能が６０％合格以下となった。
【００６２】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。表２に示す圧着前の被覆圧着範囲、及び電線圧着範囲の外径である圧着部を有する圧着端子を用いて、表２に示す圧着後の被覆圧着範囲、及び電線圧着範囲の外径になるように、被覆電線と圧着部とを圧着した。このとき、被覆圧着範囲には、２つリング形状の凹部を形成し、この２つの凹部のうち電線圧着範囲側の凹部については、電線圧着範囲における斜面部の起点から凹部までの距離が表２に示す距離となるように設定した。なお、表１には、端子（圧着部）の板厚、及び圧着時における電線圧着範囲の変形量についても示している。また、電線圧着範囲が圧着された平坦部と斜面部との交差する角度を６０°に設定した（図１５参照）。また、被覆電線は実施例１と同様のものを使用した。
以上のようにして、本発明例６〜１０及び比較例４〜６の接続構造体を、それぞれ１０個（ｎ＝１０）製造した。
そして、本発明例６〜１０及び比較例４〜６の接続構造体に対して、実施例１と同様にして、高温放置後のエアリーク試験を行い、エアリーク性能を調べた。評価の結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
2015197983.tif 000004
【００６４】
表２に示すように、本発明例６〜１０は、エアリーク性能が１００％合格であり、止水性が良好であった。また、段差管では、斜面部の起点から凹部までの距離が０．８５ｍｍの場合でもエアリーク性能が１００％合格であり、優れた止水性を有することが確認された。
一方、比較例４〜６は、斜面部から凹部までの距離が本発明の範囲外であるため、止水性が本発明と比較して劣り、エアリーク性能が６０％合格以下となった。
【符号の説明】
【００６５】
１、１ｂ、１０１  接続構造体
１０、１１０  圧着端子
２０  ボックス部
２１  弾性接触片
２２  底面部
２３  側面部
３０、３０Ａ、１３０  圧着部
３０ａ、３０Ａａ、１３０ａ  被覆圧着範囲
３０ｂ、３０Ａｂ、１３０ｂ  電線圧着範囲（導体圧着範囲）
３０ｃ、３０Ａｃ  封止部
３１  圧着面
３２、３２Ａ  バレル構成片
３２ａ、３２Ａａ  対向端部
３３  係止溝
３４ａ、３５ａ  凹部
３４ｂ、３５ｂ  凸部
４０  トランジション部
５１  平坦部
５２  斜面部
１００ａ、１００ｂ  ワイヤーハーネス
２００  被覆電線
２０１  アルミニウム芯線（導体部）
２０１ａ  電線露出部
２０１ａａ  先端
２０２  絶縁被覆（被覆部）
２０２ａ  被覆先端
Ｃａ  雌型コネクタ
Ｃｂ  雄型コネクタ
Ｆｗ  ファイバーレーザー溶接装置
Ｈｃ  コネクタハウジング
Ｐ  仮想平面
Ｗ１、Ｗ３  長手方向溶接箇所
Ｗ２、Ｗ４  幅方向溶接箇所
Ｘ  長手方向
Ｙ  幅方向
Ｚ  高さ方向
【図１】
2015197983.tif 000005
【図２】
2015197983.tif 000006
【図３】
2015197983.tif 000007
【図４】
2015197983.tif 000008
【図５】
2015197983.tif 000009
【図６】
2015197983.tif 000010
【図７】
2015197983.tif 000011
【図８】
2015197983.tif 000012
【図９】
2015197983.tif 000013
【図１０】
2015197983.tif 000014
【図１１】
2015197983.tif 000015
【図１２】
2015197983.tif 000016
【図１３】
2015197983.tif 000017
【図１４】
2015197983.tif 000018
【図１５】
2015197983.tif 000019
【図１６】
2015197983.tif 000020
【図１７】
2015197983.tif 000021