(57)【要約】  【課題】  本発明の目的は、端子が銅または銅系の材料からなり、ケーブルを構成する導体がアルミ線からなる、すなわち異種金属同士を接続して接続端子を構成する場合でも、接続端子部に優れた防水構造を施すことにより、アルミ線が電食による腐食を起こし難く長期に亘って信頼性の高い、アルミ線ケーブルの端子接続部を提供することにある。  【解決手段】  本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、一端が密封され他端が開口されている銅または銅系の端子円筒部４の前記開口されている側から、導体がアルミ線からなるケーブルの絶縁被覆が所定長さ除去された導体露出部９が挿入されて、該導体露出部９は加締められて前記端子円筒部４と一体化されていて、前記導体露出部９の後端側で前記端子円筒部４の開口側にあっては、前記端子円筒部４と絶縁被覆８を有するケーブルとの間に常温硬化型の防水性封止材１２が充填されて水密構造が形成されている。  【選択図】  図１
2005339850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が密封され他端が開口されている銅または銅系の端子円筒部の前記開口されている側から、導体がアルミ線からなるケーブルの絶縁被覆が所定長さ除去された導体露出部が挿入されて、該導体露出部は加締められて前記端子円筒部と一体化されていて、前記導体露出部の後端側で前記端子円筒部の開口側にあっては、前記端子円筒部と絶縁被覆を有するケーブルとの間に常温硬化型の防水性封止材が充填されて水密構造が形成されていることを特徴とするアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項２】
前記端子円筒部の一端は、両端が開口されているパイプの前記一端側内面に予め防水性封止材が付着されていて、しかる後扁平に加締められて密封されたものであって、かつこの加締められた部分に端子取付け穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項３】
前記端子円筒部の開口側近傍には、周方向に前記常温硬化型の防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項４】
前記端子円筒部はその開口側に、前記導体露出部が挿入され加締められた部分より内径の大きな大径部を有していて、該大径部には周方向に前記常温硬化型の防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項５】
前記端子円筒部の前記開口されている側から導体がアルミ線からなるケーブルの導体露出部が挿入されて、該導体露出部は前記端子円筒部の径方向に複数のひれ状突起が形成されるように加締められていることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項６】
前記端子円筒部の前記開口されている側から導体がアルミ線からなるケーブルの導体露出部が挿入されて、該導体露出部は褶曲するように前記端子円筒部と共に加締められて前記ケーブルの軸方向とほぼ直角方向にインデントが形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項７】
前記インデントは端子円筒部の上面または上下面に設けられていることを特徴とする請求項６記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項８】
前記常温硬化型の防水性封止材は耐熱性粘着テープまたは液状あるいはペースト状のシリコーンＲＴＶゴムからなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５〜請求項７いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項９】
前記端子円筒部に挿入される前記導体露出部の先端側には、前記ケーブルの絶縁外径とほぼ同じ外径の拘束リングが装着されていることを特徴とする請求項１〜請求項８いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【請求項１０】
前記拘束リングは前記ケーブルの絶縁被覆を除去した一部からなる有機絶縁材料製リングまたは金属製のリングからなることを特徴とする請求項９記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などのバッテリーケーブルやアースケーブルなどに用いるアルミ線と、このアルミ線の先端に装着する銅端子との接続において、アルミと銅という異種金属により接続端子を構成したことに起因する電食等による破断を防止したアルミ線ケーブル端子の防水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリット自動車が用いられるようになってきているが、従来のガソリン自動車も含めこれらの自動車においては、自動車全体を軽量化して燃費を向上させることが求められている。例えば、エンジン周りの構成部品には軽量なアルミ合金材及びアルミ合金部品が採用されているが、さらに軽量化を図るために、バッテリーケーブルやワイヤハーネスへのアルミ材の採用も検討されている。
【０００３】
特に、バッテリーケーブルやアースケーブルなどの場合、これらのケーブルの端部に端子などが圧着されて使用される場合が多い。前記端子がケーブルと同じアルミなどの同一材質からなる端子の場合は、電食などの恐れはないが、異種金属である銅合金などの端子類が接続され、この接続部に雨水などが介在すると局部電池を形成してアルミ材が腐食される、すなわち電食を生じる。
【０００４】
ここで従来の銅撚り線からなるバッテリーケーブルやアースケーブルの両端に銅製の端子を装着した分岐ケーブルの代表例を図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す。
図１０（ａ）が示すように銅撚り線に絶縁被覆を施したバッテリーケーブル３０の両端において、接続のために前記絶縁被覆を所定長さ剥ぎ取って形成した導体露出部に、それぞれバッテリーターミナル用端子３１と端子３２を圧着したものや、図１０（ｂ）が示すようにバッテリーターミナル用端子３１にアース用ケーブル３３の導体露出部を一緒に圧着して二又の分岐構造としたものなどがよく知られている。因みに、符号３４はアース用ケーブル３３の他端に装着した端子を示している。
【０００５】
ところで図１０において点線で囲んだ端子圧着部の口元では導体、すなわち銅撚り線が露出している。それ故、この銅撚り線をケーブル軽量化の目的でアルミ撚り線に代替した場合には、この点線で囲んだ部分からから雨水が侵入して、銅製の端子類３１、３２及び３４とアルミ撚り線との間で電食を起こし易い、という問題がある。
【０００６】
因みに、現時点においてはアルミ撚り線を使用したケーブルが自動車に使用されていないため、極めて関連の深い先行技術は少ないが、例えば関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２が挙げられる。
【０００７】
例えば特許文献１の図３には、導体性金属パイプＡの一端部を押し潰すことによって平らな接続片１と、これに連なる電線挿入用の筒部２とが形成されており、前記筒部２の先端２ａが開口されその奥部２ｂが閉塞されており、前記平らな接続片１にはビス挿入孔（端子取付け穴）１ａが打ち抜き形成され、更に前記接続片１の底面と筒部２の底面とが同一平面上に位置するように形成されるようにした電線接続端子が開示されている。
【０００８】
また特許文献２の図３には、端子１の略筒状の電線接続部内側に、電線の芯線部（導体露出部）３と絶縁被覆４が施された部分が挿入され、電線接続部が全周に亘って径方向に均一に加締められて、該電線接続部の内周面に該芯線部３と絶縁被覆４とを密着させ、また図７には電線接続部の内側に防水性のシール材を環状に配したことを特徴とする端子と電線接続部の防水接続構造が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】登録実用新案第３０１９８２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで前記特許文献１の電線接続端子では、異種金属と電線との接続は想定されていない。すなわち、端子と芯線とが同一材料同士である場合の接続のみ想定していて、異種金属接続における電食などの問題は全く考慮されていない。具体的には同特許文献１の図４の筒部２の口元と電線３の被覆部３ｂとの境界部からの雨水の侵入が避けられない。
【００１１】
また特許文献２に記載のものは前述したように、電線の芯線部３と絶縁被覆４とが挿入された状態で、ロータリースェージ加工機により電線の芯線部３と絶縁被覆部４とを径方向に一括して圧縮して芯線部３と絶縁被覆部４とを密着させる、かつ電線接続部の内側に防水性のシール材を環状に配した防水接続構造である。
この防水接続構造では、圧縮部口元の絶縁被覆４が局部的に圧縮変形を受ける構造なので、振動疲労や経年劣化で絶縁被覆部に亀裂などが生じ易く、その場合、この亀裂部から雨水等が侵入して電食などを生じて導通不良を起こす恐れがある。
【００１２】
上記問題に鑑み、本発明の目的は、端子が銅または銅系の材料からなり、ケーブルを構成する心線（導体）がアルミ線からなる、すなわち異種金属同士を接続して接続端子を構成する場合に、この接続端子部に優れた防水構造を施すことにより、アルミ線が電食による腐食を起こし難い、すなわち長期に亘って信頼性の高い、アルミ線ケーブルの端子接続部を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成すべく請求項１記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、一端が密封され他端が開口されている銅または銅系の端子円筒部の前記開口されている側から、導体がアルミ線からなるケーブルの絶縁被覆が所定長さ除去された導体露出部が挿入されて、該導体露出部は加締められて前記端子円筒部と一体化されていて、前記導体露出部の後端側で前記端子円筒部の開口側にあっては、前記端子円筒部と絶縁被覆を有するケーブルとの間に常温硬化型の防水性封止材が充填されて水密構造が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このようにしてなる請求項１記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、端子円筒部の一端は密封されており、他端の開口側も端子円筒部とこれに挿入した導体露出部との間が常温硬化型の防水性封止材で充填されて水密構造が形成されているため、経時的に雨水などの水分の侵入が心配される開口側の防水性が長期に亘って保持される。そのため、雨水などによるこの異種金属で構成される接続部の電食などによる劣化が防止できる。よって長期に亘って信頼性の高い接続部を短時間で提供できる。
因みにアルミ線ケーブルとは、アルミ単線導体に絶縁被覆を施したもの、あるいはより可撓性を有するアルミ撚り線導体に絶縁被覆を施した、例えばバッテリーケーブルなどのアルミ線ケーブル全般をさす。
【００１５】
さらに本発明の請求項２記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部の一端は、両端が開口されているパイプの前記一端側内面に予め防水性封止材が付着されていて、しかる後扁平に加締められて密封されたものであって、かつこの加締められた部分に端子取付け穴が形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このようにしてなる請求項２記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、一端を扁平に加締めて端子部を形成する部分の金属パイプ内径部分に、予めＲＴＶシリコーンゴムなどの材料からなる防水性封止材を塗布後扁平に加締めるようにしたので、硬化後の前記ＲＴＶシリコーンゴムが加締め箇所の空隙を密封充填するので、この加締めた箇所からの雨水の侵入を確実に防止できる。よって電食などの不具合を確実に防止できる。
【００１７】
また本発明の請求項３記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１または請求項２いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部の開口側近傍には、周方向に前記常温硬化型の防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられていることを特徴とする。
【００１８】
このようにしてなる請求項３記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、前記端子円筒部の開口側近傍には、その周方向に前記常温硬化型のＲＴＶシリコーンゴムなどからなる防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられている。そのため前記端子円筒部の後端にあって、端子円筒部と絶縁被覆を施されているケーブルとの隙間に前記防水性封止材、例えばＲＴＶシリコーンゴムを充填する際、開口部の内径が絶縁被覆が施されているケーブルの外径に比べあまり大きくなく、両者の隙間が小さい場合でも、端子円筒部の側壁に樹脂の注入孔を複数設けてあるので、防水性封止材の注入作業を容易に行なうことができる。具体的には、防水性封止材内に気泡などを巻き込まずに確実な密封防水処理が行える。もちろんこの注入作業の作業性も向上させることができる。
【００１９】
さらにまた本発明の請求項４記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１〜請求項３いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部はその開口側に、前記導体露出部が挿入され加締められた部分より内径の大きな大径部を有していて、該大径部には周方向に前記常温硬化型のＲＴＶシリコーンゴムなどからなる防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられていることを特徴とする。
【００２０】
このようにしてなる請求項４記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、前記端子円筒部はその開口側に、前記導体露出部が挿入され加締められた部分より内径の大きな大径部を有していて、該大径部には周方向に前記常温硬化型のＲＴＶシリコーンゴムなどからなる防水性封止材が注入される注入孔が少なくとも２箇所以上設けられている。
そのため前記端子円筒部の後端にあって、端子円筒部と絶縁被覆を施されているケーブルとの隙間に前記防水性封止材を充填する際、開口部の内径が挿入されるケーブルの外径に比べあまり大きくなく、両者の隙間が小さい場合でも、端子円筒部の開口側に大径部を設けたことにより、端子円筒部の開口部とケーブル間の隙間を大きくとることができ、かつ防水性封止材の注入孔も複数設けてあるので、防水性封止材の注入作業を容易に行なうことができる。すなわち防水性封止材内に気泡などを巻き込まずに、しかもより短時間で密封防水処理を確実に行える。
【００２１】
また本発明の請求項５記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１〜請求項４いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部の前記開口されている側から導体がアルミ線からなるケーブルの導体露出部が挿入されて、該導体露出部は前記端子円筒部の径方向に複数のひれ状突起が形成されるように加締められていることを特徴とするものである。
【００２２】
このようにしてなる請求項５記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、前記端子円筒部に挿入した導体露出部を加締めて、端子円筒部の径方向に、複数の、具体的には例えば９０度の等間隔で４個のひれ状突起が形成されているので、加締めた部分の曲げ剛性が大幅に大きくなる。そのため優れた防水特性に加え、曲げモーメントなどで加締めた部分が変形し難くい端子構造とすることができる。
【００２３】
加えて本発明の請求項６記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１〜請求項４いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部の前記開口されている側から導体がアルミ線からなるケーブルの導体露出部が挿入されて、該導体露出部は褶曲するように前記端子円筒部と共に加締められて前記ケーブルの軸方向とほぼ直角方向にインデントが形成されていることを特徴とする。
【００２４】
このようにしてなる請求項６記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、端子円筒部の前記導体露出部を収納している部分は導体露出部が褶曲するように加締められて、その結果ケーブル軸方向と略直角なインデントが設けられている。そのためこの端子には、コンパクトな形状で高い引張り強度をも付与することができる。
【００２５】
さらに本発明の請求項７記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項６記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記インデントは端子円筒部の上面または上下面に設けられていることを特徴とするものである。
この請求項７記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、前記インデントは加締められた部分、すなわち、端子円筒部の上面または上下面に設けられている。そのためアルミ線は略対称形状に褶曲するように加締められているので、加締めた際の端子のそり変形を軽減することもできる。
【００２６】
さらにまた本発明の請求項８記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１、請求項２、請求項５〜請求項７いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記常温硬化型の防水性封止材は耐熱性粘着テープまたは液状あるいはペースト状のシリコーンＲＴＶゴムからなることを特徴とするものである。
このようにしてなる請求項８記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、端子円筒部の開口側において、ケーブルと端子円筒部との隙間を埋める防水性封止材として、例えば耐熱性の粘着テープを用いているので、防水性封止材を端子円筒部に設けた注入孔から注入するものに比して、格段に短時間で、しかも作業性よく防水処理を行なうことができる。
【００２７】
また本願発明の請求項９記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項１〜請求項８いずれかに記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記端子円筒部に挿入される前記導体露出部の先端側には、前記ケーブルの絶縁外径とほぼ同じ外径の拘束リングが装着されていることを特徴としている。
【００２８】
このようにしてなる請求項９記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、前記導体露出部の先端側には前記ケーブルの絶縁外径とほぼ同じ外径の拘束リングが装着されているので、端子円筒部内での導体露出部の遊動を規制できる。また端子円筒部のほぼ中心に導体露出部を位置決めすることもできるし、導体露出部の挿入の際の案内としても利用できる。以上から端子円筒部と導体露出部の調心作業が容易で、接続作業を一層短時間で行なえる効果をも期待できる。
【００２９】
また本発明の請求項１０記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造は、請求項９記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造において、前記拘束リングは前記ケーブルの絶縁被覆を除去した一部からなる有機絶縁材料製リングまたは金属製のリングからなることを特徴とするものである。
この請求項１０記載のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、ケーブルの先端部でその絶縁被覆を所定長さ剥ぎ取って導体露出部を形成する際、除去する絶縁被覆の一部を残して、これを拘束リングに代えるものである。それ故別途拘束リングを用意し、これを導体露出部の先端部に装着する手間も不要になるので、端子円筒部と導体露出部とを加締めて一体化する一連の作業をより一層短時間で行なえる利点がある。
ところでこの有機絶縁材料製リングは、別途市販のビニルテープなどを巻き付けたものであってもよい。
【００３０】
また前記拘束リングを金属製リングとすると、前述した有機絶縁材料製の拘束リングの効果と同様な効果を期待できると共に、この金属製の拘束リングをこれに被せられている端子円筒部と共に加締めた場合、両者間の摩擦抵抗は増大して、両者はより強く一体化する。そのため、バッテリーケーブルなどのケーブルに大きな引っ張り力が付加されたとしてもケーブルが端子円筒部からより抜け難くなる、という効果も期待できる。尚、この金属製リングはアルミ線材などを巻き付けたものであってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明によれば、銅または銅系の材料からなる端子に、ケーブルを構成する心線（導体）がアルミ線からなるケーブルを接続するような、いわゆる異種金属同士を接続して接続端子を構成する場合にあっても、この接続端子部に優れた防水構造を施すことができ、もってアルミ線が電食によって腐食され難い、それ故長期に亘って信頼性の高い、アルミ線ケーブルの接続端子部を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の実施例を数例図１〜図９により詳細に説明する。
【実施例】
【００３３】
図１は、本願発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第一実施例を示している。図１（ａ）はアルミ線バッテリーケーブル用端子、具体的には後述する端子円筒部を作成する前の状態の銅合金製のパイプ１の一部断面平面図である。このパイプ１を扁平に圧潰して端子部５を形成する範囲のパイプの内面には、予めＲＴＶシリコーンゴムなどのシーリング材からなる防水性封止材２が塗布されているが、場合によってはブチルゴムなどを主成分とする粘着性の材料からなる防水性封止材を塗布してもよい。ここで符号３はパイプ１の他端側に設けた注入孔であって、この注入孔３を介して、後述するＲＴＶシリコーンゴムなどからなるシーリング材、すなわち、防水性封止材２を注入充填する。因みにこの注入孔３はパイプ１の他端側にあってその周方向に等間隔で複数個、この例では４個設けられている。
【００３４】
図１（ｂ）は、前記パイプ１の一端部を扁平に加締めて得た端子円筒部４を示す半断面平面図である。この扁平に加締めた部分、すなわち端子部５には、端子取付け穴６が穿たれている。ところでこの図では前記端子部５は端子円筒部４の中心軸上に来るように上下方向から同量扁平状に加締められている。
尚、前記銅合金製のパイプ１は加工成形を便ならしめるため、必要に応じて予め熱処理して調質した材料を使用する。
【００３５】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の端子円筒部４の開口側から、アルミ撚り線からなるバッテリーケーブル７の先端部の導体露出部９を、その先端が端子円筒部４の奥に接触する状態まで挿入し、しかる後その挿入部を加締めた状態を示す平面図である。
ところで前記導体露出部９は、バッテリーケーブル７の先端の絶縁被覆８を所定長さ、具体的には、絶縁被覆８を剥いで心線が露出された導体露出部９が、端子円筒部４の開口端部より内側に完全に隠れる長さ剥ぎ取って形成したものである。この導体露出部９を端子円筒部４内挿入し、挿入した導体露出部９を内包している端子円筒部４を、端子円筒部４の外側から加締めて、図１（ｃ）が示すように径方向に複数のひれ状突起１０を形成している。
また端子円筒部４の開口側においては、注入孔３から常温硬化型の防水性封止材１２、例えばＲＴＶシリコーンゴムなどが充填されて固化されている。
【００３６】
図１（ｄ）は、図１（ｃ）の状態のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の半断面側面図である。この図で端子円筒部４内に挿入され、加締められて端子円筒部４と一体化されている導体露出部９の先端部には、端子部５が加締めにより形成された際、パイプ１の内面に予め塗布されていた防水性封止材２が変形して流れ込んできた残渣物が粘着あるいは固化した形状を示しており、端子部５側の防水性を高める一役を担っている。また図（ｅ）は、図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３７】
図１に示す実施例をより具体的に説明すると以下の通りである。図１において、銅または銅合金製のパイプ１の寸法は、外径は１６ｍｍ、肉厚は１ｍｍである。またバッテリーケーブル７の心線（導体）はアルミ撚り線からなっていて、このアルミ撚り線に被覆されている絶縁被覆８を合わせたバッテリーケーブルの外径は１０.４ｍｍである。それ故、端子円筒部４の開口側の内側において、バッテリーケーブル７と端子円筒部４の内壁との隙間は全体で３．６ｍｍ、よって片側の隙間Ｇは１．８ｍｍになっている。また、導体露出部９の外径は７.８ｍｍなので、端子円筒部４との隙間は片側で３.１ｍｍである。
【００３８】
前記実施例のアルミ線バッテリーケーブル用端子の防水構造の製作手順は以下の通りである。
まず図１（ａ）のように、一端側、すなわち端子部５を形成する部分の内側に、予め防水性封止材２が塗布されているパイプ１の一端を、図（ｂ）のように扁平に加締めて端子部５を形成する。同時に、端子部５に端子取付け穴６を打ち抜き成形する。
次にバッテリーケーブル７の先端部で絶縁被覆８を所定長さ除去して形成した導体露出部９を図１（ｃ）が示すように端子円筒部４の奥部に挿入して、導体露出部９が挿入されている部分の端子円筒部４を図２が示すダイスセット２０で半径方向に加締め、導体露出部９と端子円筒部４とを強固に一体化する。ダイスセット２０の加締めにより、この例では図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図である図１（ｅ）が示すように、端子円筒部４の径方向にひれ状突起１０が４個形成される。
【００３９】
ところで、端子円筒部４の外径が導体露出部９のそれより大きいため、ダイスセット２０による加締めの結果、縮径した端子円筒部４の余長部分が十字状のひれ状突起１０となって現れる。尚、ひれ状突起１０の発生個数がこの実施例では４個であるが、これに限るものではない。但し、３個以上の場合には、ひれ状突起１０の部分における曲げ剛性が高まり、この端子は曲げモーメントなどを受けても変形し難くなり、好ましい。
【００４０】
導体露出部９の部分の加締めが完了したら、図１（ｄ）が示すように、例えば前記防水性封止材２と同じ材料であるＲＴＶシリコーンゴムなどの防水性封止材１２を、端子円筒部４の開口側の複数の注入孔３から注入充填する。
【００４１】
図２を用いて前述したダイスセット２０を説明する。図２は導体露出部９が入った端子円筒部４を規定の寸法に圧縮した（加締めた）状態を示す断面図である。円形形状をなすダイスを４分割したダイス２１を外側から半径方向内側に向かって均等に移動させ、導体露出部９が挿入されている部分を端子円筒部４と一緒に加締めて、前述した図１（ｅ）に示すように周方向にひれ状突起１０を等間隔で４個形成した。図２における符号２２はスペーサで、４分割したダイス２１の一方側に設置されている。またＳはスペーサ２２によって形成されるダイス２１、２１間の隙間で、通常端子円筒部４の肉厚のほぼ２倍程度に設定されており、この隙間に端子円筒部４の余長部分が入り込んでひれ状突起１０を形成するのである。
【００４２】
以上のようにしてなる本発明のアルミ線ケーブル、例えばアルミ線バッテリーケーブル用端子の防水構造の実施例によれば、導体露出部９が挿入された先端方向、すなわち端子部５側は、その内側に防水性封止材２が塗布された状態で加締められているため、優れた防水特性を有している。一方端子円筒部４の開口側にあっては、端子円筒部４とバッテリーケーブル７との隙間には、やはり防水性封止材１２が注入充填されているので、この開口側の防水特性も極めて優れたものになっている。
それ故、銅または銅合金製の端子円筒部４とアルミ線からなるケーブルを接続して端子を形成しても、アルミ線に直接雨水などの水分が触れる恐れはなく、それ故電食などによる腐食を極めて効果的に防止することができる。その結果、長期に亘って信頼線の高いアルミ線ケーブル用端子を提供することができる。
また防水性封止材１２が常温硬化型の封止材であるため短時間で防水性封止材１２が固化する。そのため、より短時間でアルミ線ケーブル用端子部を水密構造にすることができる。
【００４３】
加えて導体露出部９と端子円筒部４とを加締めて一体化する際、径方向に複数個、より効果的には３個以上ひれ状突起１０が現れるように加締めているので、この端子の加締め部の曲げ剛性が向上し、曲げモーメントを受けても端子が変形し難くなる。この点からも長期信頼性が高いアルミ線ケーブル用端子の防水構造を得ることができる。
またこの端子が振動や繰り返し曲げを受けても、曲げの基点となる端子円筒部４の開口部側にあっては、ケーブルの外周には弾性を有する防水性封止材１２が施されているので、振動曲げ応力を防水性封止材１２が一部吸収し、緩和する。よって例えばバッテリーケーブル７の端子円筒部４の開口部近傍における絶縁被覆８の振動曲げ応力が緩和されて、絶縁被覆８などに亀裂などが生じ難くなる。そのため外部からの水分の侵入はこの点からも起こり難くなり、アルミ線の電食も起こり難くなる。
【００４４】
次に図３及び図４に本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第二実施例を示す。図３に示す端子円筒部４が前記図１に示したものと異なる点は、銅または銅合金からなるパイプ１の一端を扁平状に加締めて端子部５を形成する際、端子部５の位置がパイプ１の中心軸線上でなく、下方に形成されている点である。すなわち端子円筒部４全体がかまぼこ形状に形成されている点が図１のものと異なっている。それ以外の点は図１に示したものと同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図３に示す端子円筒部４にバッテリーケーブル７を接続する手順を図４を用いて説明する。
図４（ａ）のようにバッテリーケーブル７の先端部において絶縁被覆８の一部を剥ぎ取って導体であるアルミ撚り線を露出させて導体露出部９を形成する。このとき有機絶縁材料からなる絶縁被覆８の一部を導体露出部９の先端側に拘束リング１６として残して、アルミ撚り線のばらけを防止した。次に導体露出部９の後端、すなわちバッテリーケーブル７の絶縁被覆８の先端部に、例えば耐熱性粘着テープ１７を１０〜２０ｍｍの幅で巻回し、この耐熱性粘着テープ１７を巻いた後の外径が端子円筒部４の内径よりもやや小径となるようにした。
ここで耐熱性粘着テープ１７としては通常１２０℃以上の耐熱特性をもっていれば、自動車用のバッテリーケーブル用端子として問題なく使用することができる。
【００４６】
ところで、拘束リング１６は絶縁被覆８を利用したものに限らず、市販のビニルテープなどを巻き付けて使用してもよい。また別途金属製のリングに替えることもできる。このように拘束リング１６を金属製のリング、例えば硬・軟アルミ線材やテープ材あるいは軟アルミ材のスリーブなどとすることにより、端子部からバッテリーケーブル７が引き抜かれようとした場合、端子円筒部４と金属製の拘束リング１６が加締められて一体化しているため、端子に加締められたアルミ線の引き抜け荷重を大幅に高めることができる。
その理由は、端子円筒部４と導体露出部９を加締めて一体化する際、導体露出部９を金属製の拘束リング１６と共に端子円筒部４と一体で加締めれば、拘束リング１６が端子円筒部４の内面との摩擦抵抗を増加させ、拘束リング１６が引き抜き張力に対する大きな抵抗要素となるためである。
【００４７】
尚、拘束リング１６が金属製の場合は、端子部５との導通の問題が起こらないから、拘束リング１６はアルミ線の導体露出部９の一部を覆うようにしてもよいし、または全部覆うようにしてもどちらでもよい。あるいはまた予め導体露出部９に圧着しておいてもよい。さらには複数個の金属製の拘束リング１６を導体露出部９に間欠的に圧着しておいてもよい。尚、バッテリーケーブル７の線露出部９の大部分を金属製の拘束リング１６が覆うようにした場合には、加締め部のケーブルの断面積が増加するので接続抵抗を低減できて好ましい。
【００４８】
さて図４（ａ）のように端部が処理されたバッテリーケーブル７を、図４（ｂ）に示すように端子円筒部４の開口側から端子円筒部４内に挿入する。次に挿入された導体露出部９を端子円筒部４の外側から加締めて、加締め面が図４（ｃ）及び図４（ｄ）が示すように、端子円筒部４の上面または上下面に波状のインデント１８を有するように形成した。もちろんインデント１８を設けずに平板状に加締めてもよいが、インデント１８を設けると、インデント１８を設けない場合に比して、端子円筒部４内部の導体露出部９がバッテリーケーブル７の軸方向に褶曲しているため、より一層引っ張りに対する大きな抵抗要素となり、端子円筒部４から抜け難くなる。
以上から判るように、より大きな引張り力がバッテリーケーブル７に付加する恐れがある場合には、前述した拘束リング１６を金属製にし、かつ加締め部分にインデント１８を設ければよい。
このようにインデント１８を端子円筒部４の上面または上下面に設けておくと、アルミ線は略対称形状に褶曲するように加締められるので、加締めた部分のそり変形を軽減することもできる。
【００４９】
また前述した端子円筒部４と導体露出部９とを加締めて一体化するのと同時に、あるいは別工程で、耐熱性粘着テープ１７の巻回幅相当部分の端子円筒部４を、符号１９が示すように、外側から軽くリング状あるいは６〜８角形に加締めて開口部分の隙間を消滅させて、端子円筒部４の内面と耐熱性粘着テープ１７とを粘着させておく。このようにすれば耐熱性粘着テープ１７の弾性でバッテリーケーブル７の絶縁被覆８も押圧され、端子円筒部４、耐熱性粘着テープ１７及び絶縁被覆８の三者間をより水密構造にできる。すなわち端子円筒部４の開口側を簡単に水密構造にすることができ、バッテリーケーブル７を伝って端子円筒部４内に雨水などが侵入してくるのを確実に防止することができる。
【００５０】
次に図５に本願発明のアルミ線バッテリーケーブル用端子の防水構造の第三実施例を示す。図５（ａ）は半断面側面図、図５（ｂ）は平面図である。
前記図４に示すものとの大きな違いは、端子円筒部４の開口側に大径部２５を設けた点である。端子円筒部４をこのような形状にすると、導体露出部９が挿入される部分では導体露出部９と端子円筒部４との隙間を小さくでき、バッテリーケーブル７と端子円筒部４との隙間は防水性封止材１２を充填するのに必要な隙間を提供できるので好ましい。
【００５１】
尚、注意する点は、これはすべての実施例に共通することであるが、防水性封止材２や防水性封止材１２は、端子円筒部４やアルミ撚り線からなる導体露出部９に直接触れるので、アルミや銅に対して腐食などの有害な作用のないものであることが重要である。この観点から常温硬化型のＲＴＶシリコーンゴムなどからなる防水性封止材２、１２としては、脱アセトン型や脱アルコール型のシーリング材とすることが好ましい。
因みに、脱オキシム型や脱酢酸型のものは、硬化時にオキシムガスや酢酸ガスが発生し、特に銅系の金属を腐食するので好ましくない。
【００５２】
またバッテリーケーブル７の絶縁被覆８は、燃焼時にダイオキシンやハロゲン系ガスを出さないハロゲンフリーな材料が使用されており、例えばポリオレフィン樹脂をベースに種々の難燃剤やブチルゴムなどを適宜配合した材料が使用されている。また導体としてはアルミ撚り線が使用されているが、もちろん撚り線ではなく単線であってもよい。但し、自動車の車内配線用として使用する場合には、配線スペースが狭いため、バッテリーケーブルにはより可撓性が求められる。その場合には、単線よりも撚り線である方が好ましい。また可撓性が増すようにロープ撚り構造のアルミ撚り線絶縁被覆電線とすることもできる。すなわち、前記ロープ撚り構造のアルミ撚り線絶縁被覆電線はストランド心の撚り方向と外側のストランドの撚り方向を同方向としたアルミ撚り線を使用することによって可撓性が増すので、エンジンルームその他における配索作業を一段と効率化できる。もちろんこのような構造に拘らなくてもよいことはいうまでもない。
【００５３】
ところで防水性封止材１２とバッテリーケーブル７の絶縁被覆８との接着性が悪い場合には、前述したように防水性封止材１２が硬化後、大径部２５を軽く加締めて圧縮して防水性封止材１２に弾性変形を与え、防水性封止材１２と絶縁被覆８とを弾性を保持しながら強制的に密着させることによっても水密性を高めることができる。
尚、図５では導体露出部９と端子円筒部４とをまだ加締めて一体化していないが、当然のことながら大径部２５と端子部５との間で加締めて端子円筒部４からバッテリーケーブル７が抜けないようにする。
【００５４】
またさらに本発明のアルミ線バッテリーケーブル用端子の防水構造の第四実施例を図６を用いて説明する。
図６は半断面平面図である。図６に示されている実施例の特徴は、有底円筒部１１の一端は最初から閉じられているもので、これまで説明した銅または銅合金製のパイプの一端を加締めて密封したものとは異なる。このタイプのものはインパクト成形などによって銅の短尺な丸棒、角棒、線材より製造され、底部が最初から閉じられているため、防水性に注意を払うのは有底円筒部１１の他端側の開口側だけである。
【００５５】
図６に示す実施例でも有底円筒部１１とバッテリーケーブル７との隙間に、有底円筒部１１の開口側において、周方向に設けられた複数の注入孔３から防水性封止材１２を注入すればよい。もちろん有底円筒部１１とバッテリーケーブル７との間の隙間が大きい場合には、注入孔３を設けないで、バッテリーケーブル７と有底円筒部１１とを立てた状態でその隙間に防水性封止材１２を上方から充填してもよいことはいうまでもない。
因みに、常温硬化型の防水性封止材１２は通常ゲル状であまり流動性がないものが一般的である。それ故、注入孔３は端子円筒部４の周方向に少なくとも２個あるいは等間隔で４個以上設けておくと充填作業が容易で、かつ有底円筒部１１とバッテリーケーブル７との隙間にくまなく防水性封止材１２を充填でき好ましい。
【００５６】
前述したようにこの第四実施例に限らず他の実施例のものにも同様にいえることであるが、有底円筒部１１の開口側、例えば図６に示されているものにあっては大径部２５に充填されている防水性封止材１２は、それ自身が固化しても弾性を有しているため、端子円筒部４の端面（図６においては大径部２５側端面）を基点にバッテリーケーブル７が振動や繰り返し曲げを受けた場合、防水性封止材１２の持つ弾性が一部これを吸収する。その結果、この端子の疲労特性が向上する。
【００５７】
この観点から防水性封止材１２の幅や厚さがどの程度あれば疲労特性がより向上するか調査したところ、例えば、防水性封止材１２のクッション作用を有効に機能させるため、図６に示すＬｇは１５ｍｍ前後、また有底円筒部１１の内径とバッテリーケーブル７との隙間の片側分Ｇとしては１〜２ｍｍ程度の範囲が適当であることがわかった。但し、これらの寸法はケーブルのサイズなどにより最適値が適宜選択される。
【００５８】
また有底円筒部１１の開口側で有底円筒部１１とバッテリーケーブル７の隙間に防水性封止材１２を充填する際に、もしまだ有底円筒部１１と導体露出部９とが加締められて一体化されていない場合には、有底円筒部１１内で導体露出部９が動いて、例えば導体露出部９が予定の挿入量分、有底円筒部１１内に挿入されない恐れもある。そのような場合には、導体露出部９が有底円筒部１１内で動かないように、軽く有底円筒部１１を加締めて、有底円筒部１１と挿入されている導体露出部９とを固定するとよい。
【００５９】
また図６において、有底円筒部１１の開口側から導体露出部９を挿入する際、導体露出部９の心線の先がばらけてしまって、大径部２５の奥部に引っ掛かって大径部２５の先に繋がる内径の狭い部分に入り難い場合があり得る。そのような場合には図６が示すように大径部２５から径の小さい部分に繋がる位置にＲあるいはテーパ、さらにはベルマウス状の加工を施しておくと、導体露出部９の挿入が容易になる。因みにＲとしては、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６０】
さて図６のように有底円筒部１１にバッテリーケーブル７を取り付けたら、板端子４０の圧着孔４５に有底円筒部１１を装着して圧縮または圧着により強固に両部品を固定し、バッテリーケーブル７のアルミ撚り線からなる導体露出部９と板端子４０とを電気的及び機械的に接続して一体化する。
これを本発明の第五実施例である図７に示すような自動車用バッテリーのターミナルクランプ４１に装着する。因みに、図７（ａ）は図６の有底円筒部１１にバッテリーケーブル７を挿入し、前記有底円筒部１１に板端子４０の板端子バレル部４４を圧縮または圧着して一体化したものを自動車用バッテリーのターミナルクランプ４１に組み合わせた場合の平面図で、図７（ｂ）はその側面図ある。
同図において板端子４０は、円錐台状の半開口環状体で、中央の取付穴部にバッテリーの＋極ターミナル（図示を省略）を差し込んでボルト４２とナット４３により締付け固定する構造である。
尚、板端子４０の圧着孔４５の反対側には、図６に示すように、端子部４６が形成されており、この端子部４６には板端子取付穴４７が設けられている。
【００６１】
この実施例において、板端子４０のバレル部４４の長手方向の幅、すなわち長さＬｃについては、バッテリーケーブル７の断面積が２５〜３４ｍｍ２のサイズでは１４.５〜２０ｍｍの長さであるが、Ｌｃの実長の決定に際しては、バッテリーケーブル７の接続端子からの引抜き荷重や電流容量、その他の種々の要求仕様を満足する長さに適宜選択される。
また、図５に示した構造のものを板端子４０に固着する場合も、図７の場合と同様に取付けることができる。
【００６２】
続いて本発明の第六実施例を図８に示す。図８はバッテリーケーブルの分岐構造を示す側面図である。すなわち図８においてはターミナルクランプ４１を独立して製作したものに、図６に示すバッテリーケーブル７の端末と同様なアース用分岐ケーブル４８を各々別個に製作し、ターミナルクランプ４１の端子取付部の両側からサンドイッチ状に挟み込み、ボルト４２とナット４３とにより共通して締付け固定するようにしたことを特徴とするものである。図９は本発明に使用する板端子４０の一例を示す斜視図である。
以上のように構成すると、バッテリーターミナル締付け用のボルト４２の締め付け力を調整することにより、分岐角度（θ）を各々の分岐ケーブルに無理な応力を加えることなく調節できる。さらに立体的な配索作業を容易に行うことができる利点もある。
【００６３】
前記各実施例では本発明を主として自動車用のバッテリーケーブルに適用した例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、導体がアルミ撚り線あるいはアルミ単線からなる絶縁被覆ケーブルにはすべて適用できるものである。
また有底円筒部１１にオープンバレル型の板端子４０を圧着または圧縮して固着する方法を説明したが、クローズバレル型の板端子を固着する場合もある。さらに、前記の板端子４０を有底円筒部１１に固着する場合、予め有底円筒部１１にバッテリーケーブル７を圧着または圧縮した後、あるいは有底円筒部１１とバッテリーケーブル７および板端子４０のバレル部４４とを一括同時に圧着または圧縮して一体化するようにしてもよい。
【００６４】
以上述べたように本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造によれば、銅または銅系の材料からなる端子に、ケーブルを構成する導体がアルミ線からなる、例えばバッテリーケーブルやアースケーブルを接続するような、いわゆる異種金属同士を接続して接続端子部を構成する場合にあっても、この接続端子部に優れた防水構造を施すことができ、もってアルミ線が電食によって腐食され難い、それ故長期に亘って信頼性の高い、アルミ線ケーブルの接続端子部を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第一実施例を示すもので、図１（ａ）はアルミ線ケーブル用端子を作成する前の状態の銅合金製のパイプの一部断面平面図、図１（ｂ）は前記パイプの一端部を扁平に加締めて得た端子円筒部を示す半断面平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の端子円筒部の開口側から導体露出部を挿入し、挿入部を加締めた状態を示す平面図、図（ｄ）は、図（ｃ）の状態のものの半断面側面図、そして図（ｅ）は、図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１におけるひれ状突起を形成するためにダイスセットで導体露出部入り端子円筒部を規定の寸法に加締めた状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第二実施例に使用される端子円筒部の側面図である。
【図４】前記図３に示されている端子円筒部を用いた本発明の第二実施例を示すもので、図４（ａ）は端子円筒部に挿入する前のケーブルの端末処理を示す側面図、図４（ｂ）は、端子円筒部内に端末処理したケーブルの先端部を挿入した縦断面図、図４（ｃ）は、導体露出部を内包する端子円筒部部分を加締めた状態を示す側面図、図（ｄ）はその平面図である。
【図５】本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第三実施例を示すもので、図５（ａ）は半断面側面図、図５（ｂ）は平面図である。
【図６】本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第四実施例を示す縦断面図である。
【図７】前記図６に示されているアルミ線ケーブル用端子を組み込んだ本発明の第五実施例で、図７（ａ）は既存の＋極用板端子の平面図、図７（ｂ）は図６の端子円筒部をこの＋極用板端子に装着した状態を示す側面図である。
【図８】本発明のアルミ線ケーブル用端子の防水構造の第六実施例で、ケーブルの分岐構造を示す側面図である。
【図９】本発明に使用する板端子の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来の問題点を示す分岐ケーブルの一例で、図１０（ａ）と図１０（ｂ）は共に平面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  金属製のパイプ
２  防水性封止材
３  注入孔
４  端子円筒部
５  端子部
６  端子取付け穴
７  バッテリーケーブル
８  絶縁被覆
９  導体露出部
１０  ひれ状突起
１１  有底円筒部
１２  防水性封止材
１６  拘束リング
１７  耐熱性粘着テープ
１８  インデント
２０  ダイスセット
２５  大径部
４０  板端子
４１  ターミナルクランプ
４２  ボルト
４３  ナット
４４  バレル部
４５  圧着孔
４６  端子部
４７  板端子取付穴
４８  アース用分岐ケーブル
【図１】
2005339850.tif 000003
【図２】
2005339850.tif 000004
【図３】
2005339850.tif 000005
【図４】
2005339850.tif 000006
【図５】
2005339850.tif 000007
【図６】
2005339850.tif 000008
【図７】
2005339850.tif 000009
【図８】
2005339850.tif 000010
【図９】
2005339850.tif 000011
【図１０】
2005339850.tif 000012