(57)【要約】  端子付き電線（１）は、電線（Ｗ）と、電線と電気的に接続された端子（Ｔ）と、を備え、電線の導体（１０）と端子とが接触した接続部を内部に収容するように厚さが１μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス層（４０）を設けた第１防食構造、及び、厚さが１μｍ以上２００μｍ以下の導電性セラミックス層を挟んで電線の導体（１０）と端子（Ｔ）とを接続した第２防食構造、の少なくとも一方を有する。
2015199001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線と、前記電線と電気的に接続された端子と、を備えた端子付き電線であって、
前記電線の導体と前記端子とが接触した接続部を内部に収容するように厚さが１μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス層を設けた第１防食構造、及び、厚さが１μｍ以上２００μｍ以下の導電性セラミックス層を挟んで前記電線の導体と前記端子とを接続した第２防食構造、の少なくとも一方を有する、
端子付き電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミニウムを導体として用いた電線を備えた端子付き電線が提案されている。この端子付き電線は、導体として銅が用いられる場合に比べて軽量かつ低コストであるものの、端子に用いられる材料（一般に、銅）とアルミニウムとの自然電位の差に起因し、端子と導体との接触部分に電解液が付着したときに導体の腐食（いわゆるガルバニック腐食）が生じる場合がある。【０００３】
そこで、従来の端子付き電線の一つは、端子の内側表面に予めシリコーンゴム等の止水シール材を設け、その止水シール材によって導体の全体を囲むように端子と導体とを圧着し、導体と端子との接触部分への電解液等の侵入を妨げることにより、導体の腐食を防止するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１３−８０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の端子付き電線は、導体の腐食を十分に防止するため、導体の全体を覆うように端子の形状が設計される必要がある。そのため、導体の形状に合わせて端子の形状を定める必要があり、端子の形状の設計自由度が低い。更に、この端子付き電線は、十分な止水性を確保するため、止水シール材を薄くすることが困難であると考えられる。そのため、止水シール材の厚さに起因して端子そのものが大きく（太く）なり、場合によっては、端子を取り付ける対象に端子を取り付け難くなる（例えば、コネクタのキャビティに端子を挿入できなくなる）可能性がある。【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、端子の形状の設計自由度および端子の取り付け対象への適合性を出来る限り維持しつつ、電線の導体の腐食を防止することが可能な端子付き電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明に係る端子付き電線は、
電線と、前記電線と電気的に接続された端子と、を備え、
前記電線の導体と前記端子とが接触した接続部を内部に収容するように厚さが１μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス層を設けた第１防食構造、及び、厚さが１μｍ以上２００μｍ以下の導電性セラミックス層を挟んで前記電線の導体と前記端子とを接続した第２防食構造、の少なくとも一方を有する、
ことを特徴とする。【０００８】
本発明の端子付き電線によれば、第１防食構造の場合、導体と端子とを接続した後にセラミックス層によって接続部を覆うため、導体の全体を覆うように端子の形状を定める必要がない。また、第２防食構造の場合、少なくとも導体と端子とが対面する部位にセラミックス層が存在すればよいため、導体の全体を覆うように端子の形状を定める必要がない。よって、従来の端子付き電線に比べ、端子の形状の設計自由度が高い。【０００９】
更に、発明者による実験および考察によれば、第１防食構造の場合、セラミックス層の厚さが１μｍ以上であれば十分な止水性が得られることが明らかになった。また、セラミックス層の厚さが２００μｍ以下であれば、一般的な取り付け対象とのクリアランス（設計時に定められる部材間の隙間）をセラミックス層の厚さが超えることはない、ことも明らかになった。【００１０】
一方、第２防食構造の場合、導電性セラミックス層の厚さが１μｍ以上であれば、圧着部位に電解液等が侵入しても、導体と端子とが直接接触する場合に比べ、導体の腐食が小さいことが明らかになった。また、導電性セラミックス層の厚さが２００μｍ以下であれば、導体と端子との間に導電性セラミックス層が存在することに起因して生じ得る端子付き電線の電気抵抗値の上昇を、許容可能な程度に抑えられる（端子付き電線としての本来の性能を維持できる）ことが明らかになった。なお、第１防食構造と同様、セラミックス層の厚さが２００μｍ以下であれば、一般的な取り付け対象とのクリアランスをセラミックス層の厚さが超えることはない、ことも明らかになった【００１１】
更に、発明者による実験および考察の結果、第１防食構造において、セラミックス層の厚さを２μｍ以上１０μｍ以下とすれば、止水性の向上と端子の取り付け対象への適合性とを更に適切に両立できることも明らかになった。また、第２防食構造において、導電性セラミックス層の厚さを２μｍ以上１０μｍ以下とすれば、導体の耐腐食性の向上と端子付き電線の電気抵抗値の上昇とを更に適切に両立できることも明らかになった。【００１２】
したがって、本発明の端子付き電線は、電線の導体と端子との自然電位の差が大きい場合（例えば、導体にアルミニウムが用いられ、端子に銅が用いられる場合）であっても、端子の形状の設計自由度および端子の取り付け対象への適合性を出来る限り維持しつつ、電線の導体の腐食を防止することが可能である。【００１３】
ところで、第１防食構造の場合、セラミックス層は、導電性のセラミックス材料によって形成されても、絶縁性のセラミックス材料によって形成されてもよい。一方、第２防食構造の場合、導体と端子との間の電気的接続を維持するため、セラミックス層は導電性のセラミックス材料によって形成される。【００１４】
なお、本発明の端子付き電線は、第１防食構造および第２防食構造の双方を有してもよい。具体的には、本発明の端子付き電線は、厚さが１μｍ以上２００μｍ以下（好ましくは２μｍ以上１０μｍ以下）の導電性セラミックス層を挟んで電線の導体と端子とを圧着した部位を、更に厚さが１μｍ以上２００μｍ以下（好ましくは２μｍ以上１０μｍ以下）のセラミックス層により覆って形成した防食構造、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、端子の形状の設計自由度および端子の取り付け対象への適合性を出来る限り維持しつつ、電線の導体の腐食を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る端子付き電線の分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る端子付き電線の一部拡大斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る端子付き電線の一例を示す斜視図であって、導体部及び端子の双方がコーティングされた状態を示している。
【図４】図４は、実施例及び比較例のそれぞれのコネクタへの挿入性及び防食性の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一の実施形態に係る端子付き電線（以下「端子付き電線１」という。）を、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１８】
＜端子付き電線の構造＞
図１に示すように、端子付き電線１は、電線Ｗと端子Ｔとを備えている。電線Ｗは、導電性の金属（例えば、アルミニウム）から構成される導体１０と、導体１０の周囲を覆う絶縁被覆２０とから構成されている。
【００１９】
端子Ｔは導電性の金属（例えば、銅）から構成され、電線Ｗの導体１０と端子Ｔとを電気的に接続するための接続部３０を備えている。接続部３０は、電線Ｗの導体１０を圧着するための導体圧着部３１と、電線Ｗの絶縁被覆２０を圧着するための被覆圧着部３２とを有している。導体圧着部３１及び被覆圧着部３２は、端子Ｔの長手方向に離間している。なお、導体圧着部３１及び被覆圧着部３２は、必ずしも独立した（離間した）２つの部分である必要はなく、それらに相当する機能を有する単一の部材であってもよい。
【００２０】
端子付き電線１は、下記（１）及び（２）の少なくとも一方の防食構造を有する。
【００２１】
（１）第１防食構造
まず、図２に示すように、端子Ｔの接続部３０に電線Ｗの導体１０を配置した後に導体圧着部３１と被覆圧着部３２とを加締めることにより、端子Ｔと導体１０とを圧着する。これにより、端子Ｔと導体１０とが電気的に接続される。
【００２２】
次いで、導体１０と端子Ｔとが直接接触した接続部（電気接続部）ＥＪを内部に収容するように（覆うように）厚さが１μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス層を設ける。これにより、第１防食構造が形成される。例えば、セラミックス層は、図２において絶縁被覆２０から露出した導体１０の全体および端子Ｔのうちの導体１０に隣接する部分を覆うように形成される。セラミックス層の具体的な形成方法は、後述される。
【００２３】
（２）第２防食構造
まず、端子Ｔの内側表面（具体的には、図２に示すように端子Ｔと導体１０とが圧着されたときに導体１０に対面することになる表面）、導体１０の外側表面（具体的には、図２に示すように端子Ｔと導体１０とが圧着されたときに端子Ｔに対面することになる表面）、又は、それらの双方に、導電性セラミックス層を形成する。導電性セラミックス層の厚さは、後述する圧着後に端子Ｔと導体１０との間に存在するその層の厚さが１μｍ以上２００μｍ以下となるように、定められる。
【００２４】
次いで、端子Ｔの接続部３０に電線Ｗの導体１０を配置した後に導体圧着部３１と被覆圧着部３２とを加締めることにより、導電性セラミックス層を挟んで端子Ｔと導体１０とを接続（圧着）する。これにより、第２防食構造が形成される。例えば、導電性セラミックス層は、図２において絶縁被覆２０から露出した導体１０の外側表面の全体、又は、導体圧着部３１及び被覆圧着部３２を含む接続部３０の内側表面の全体を覆うように形成される。
【００２５】
上述したセラミックス層および導電性セラミックス層を形成するための材料には、窒化物系、酸化物系、炭化物系、及び炭素系のセラミックス材料が挙げられる。より詳細には、窒化物系セラミック材料には、窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミ、及び、窒化クロム等が挙げられる。酸化物系セラミックス材料には、酸化アルミ、酸化ケイ素、酸化チタン、及び、酸化イットリウム等が挙げられる。炭化物系セラミックス材料には、炭化チタン、及び、炭化ケイ素が挙げられる。炭素系セラミックス材料には、非晶質炭素等が挙げられる。これら材料の中から、第１防食構造および第２防食構造に適した（例えば、電気伝導率の大きさを考慮した）材料が選択されればよい。
【００２６】
例えば、第１防食構造のセラミックス層に用いられる材料は、導電性の材料であっても、絶縁性の材料であってもよい。一方、第２防食構造のセラミックス層に用いられる材料は、端子Ｔと導体１０との電気的接続を維持するため、導電性の材料が用いられる。
【００２７】
更に、第１防食構造におけるセラミックス層の厚さ、及び、第２防食構造における導電性セラミックス層の厚さは、発明者による実験および考察に基づき、定められている。具体的には、第１防食構造の場合、下限値の１μｍは十分な止水性を考慮して定められ、上限値の２００μｍは端子Ｔの一般的な取り付け対象とのクリアランスを考慮して定められている（詳細は、後述する実施例と比較例との相違を参照。）
【００２８】
図３は、第１防食構造を有する端子付き電線１の取り付け対象の一つであるコネクタＣのキャビティ（端子収容室）ＣＣに、端子付き電線１が挿入される様子を表す。セラミックス層４０の厚さが上記範囲内であれば、図３に示すように端子ＴがキャビティＣＣに挿入される場合であっても、セラミックス層４０がその挿入を妨げることはない。
【００２９】
一方、第２防食構造の場合、下限値の１μｍは、圧着部位に電解液等が侵入した際に端子Ｔと導体１０とが直接接触する場合に比べて導体１０の腐食を小さくできる厚さを考慮して定められ、上限値の２００μｍは第１防食構造と同様の点を考慮して定められている。
【００３０】
＜セラミックス層の形成方法＞
第１防食構造におけるセラミックス層および第２防食構造における導電性セラミックス層の形成方法を説明する。これら層は、析出法、又は、溶射法によって形成され得る。
【００３１】
析出法の場合、まず、所定のセラミックス材料を含んだ溶液を用意する。次いで、セラミックス層を形成する対象（例えば、電線Ｗの導体１０、端子Ｔ、又は、導体１０と端子Ｔとの接続部）をその溶液に浸し、複合メッキ法によってセラミックス材料を析出させることにより、セラミックス層を形成できる。なお、複合メッキ法では、電気メッキ、無電解メッキ、及び、置換メッキのいずれか１つが用いられ得る。
【００３２】
溶射法の場合、所定のセラミックス材料を加熱して溶融させた後、セラミックス層を形成する対象に溶融したセラミックス材料を吹き付けることにより、セラミックス層を形成できる。なお、溶射法の場合、セラミックス材料の溶融させるための温度は非常に高温であるものの、セラミックス層を形成する対象の温度は比較的低温（端子付き電線１としての機能を損なわない程度の低温。例えば、１５０度程度）に保つことができる。
【００３３】
＜端子付き電線の評価＞
端子付き電線１の特性を評価するための実施例及び比較例を説明する。実施例及び比較例において、セラミックス材料として、酸化チタン（導電性セラミックス材料）を用いた。また、実施例及び比較例において、防食構造として、第１防食構造を用いた。
【００３４】
実施例及び比較例のそれぞれについて、セラミックス層を析出法又は溶射法によって形成（コーティング）し、端子付き電線１の取り付け対象（一般的なキャビティＣＣの大きさを有するコネクタＣ）への挿入性、及び、防食性を評価した。更に、実施例及び比較例のそれぞれについて、端子Ｔとして、導体圧着部３１及び被覆圧着部３２が互いに分離した接続部３０を有する端子（図１参照。以下「通常バレル」という。）、及び、導体圧着部３１及び被覆圧着部３２が一体化した接続部３０を有する端子（以下「一体バレル」という。）を用いた。
【００３５】
図４に示すように、実施例１〜３及び比較例１については、電気メッキによる析出法を用いてセラミックス層を形成した。一方、実施例４〜８及び比較例２については、溶射法を用いてセラミックス層を形成した。端子Ｔの形状として、実施例１，２，５〜８及び比較例１，２ついては一体バレルを用い、実施例３，４については通常バレルを用いた。セラミックス層の厚さ（膜厚）として、実施例１〜８については１μｍ〜２００μｍとし、比較例１については０．５μｍとし、比較例２については３００μｍとした。
【００３６】
コネクタへの挿入性の評価基準として、端子Ｔ（具体的には、端子Ｔと導体１０との接続部を覆うセラミックス層）がコネクタＣのキャビティＣＣの周壁に接触することなくキャビティＣＣに挿入できた場合の評価を「Ａ」とし、端子ＴがキャビティＣＣの周壁に接触してキャビティＣＣへ端子Ｔを挿入できなかった場合の評価を「Ｂ」とした。
【００３７】
防食性の評価基準として、端子付き電線１を塩水噴霧試験（３５℃雰囲気で９６時間５％の塩水を噴霧）の後、恒温恒湿槽内に放置し、外観上で腐食を確認できなかった場合の評価を「Ａ」とし、腐食を確認できた場合の評価を「Ｂ」とした。
【００３８】
評価の結果、防食性について、比較例１と実施例１〜８との比較から、セラミックス層の厚さが１μｍ以上であれば、十分な防食性を得られることがわかった。一方、コネクタへの挿入性について、比較例１と実施例１〜８との比較から、セラミックス層の厚さが２００μｍ以下であれば、一般的なコネクタへの適合性が損なわれないことがわかった。
【００３９】
更に、実施例２と実施例３との比較、及び、実施例４と実施例５の比較から、一体バレルであっても通常バレルであっても（即ち、端子Ｔの形状によらず）コネクタ挿入性及び防食性に優れた端子付き電線１が得られることがわかった。
【００４０】
以上に説明したように、本実施形態に係る端子付き電線１は、上述した第１防食構造および第２防食構造の少なくとも一方を有することにより、端子の形状の設計自由度および端子の取り付け対象への適合性を出来る限り維持しつつ、電線の導体の腐食を防止することができる。
【００４１】
ここで、上述した本発明に係る端子付き電線の実施形態の特徴を、以下に簡潔に纏めて記載する。
【００４２】
即ち、上述した端子付き電線１は、
電線（Ｗ）と、前記電線と電気的に接続された端子（Ｔ）と、を備えた端子付き電線１であって、
前記電線の導体（１０）と前記端子（Ｔ）とが直接接触した接続部（３０）を厚さが１μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス層（４０）により覆って形成した第１防食構造、及び、厚さが１μｍ以上２００μｍ以下の導電性セラミックス層を挟んで前記電線の導体（１０）と前記端子（Ｔ）とを圧着して形成した第２防食構造、の少なくとも一方を有する、
端子付き電線である。
【００４３】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００４４】
例えば、本実施形態に係る端子付き電線１は、用途によっては、端子Ｔが圧接端子であってもよい。
【００４５】
本出願は、２０１４年６月２５日出願の日本特許出願（特願２０１４−１２９９１９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、端子の形状の設計自由度および端子の取り付け対象への適合性を出来る限り維持しつつ、電線の導体の腐食を防止することが可能である。この効果を奏する本発明は、端子付き電線に関して有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  端子付き電線
１０  導体
３０  接続部
４０  セラミックス層
Ｔ  端子
Ｗ  電線
【図１】
2015199001.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015199001.tif 000006
【国際調査報告】
2015199001.tif 000007
2015199001.tif 000008
2015199001.tif 000009
2015199001.tif 000010