(57)【要約】【課題】端子付電線の軸方向についての必要寸法の著しい増加を伴うことなく、この端子付電線の端末部分の引張強度を高く維持する。【解決手段】端末部分で絶縁被覆１４が局所的に除去されて中心導体１２が露出する電線本体１０と、この電線本体１０に装着される端子２０及び防水栓３０とを備える。防水栓３０は、電線本体１０に対し、その端末部分から距離を置いた位置に装着され、この防水栓３０と前記端末部分との間に中間領域１６が確保される。端子２０は、端末部分の中心導体１２に圧着される導体圧着部２６と、防水栓３０に圧着される防水栓圧着部２８とに加え、中間領域１６の絶縁被覆１４に圧着される中間圧着部２７を有する。【選択図】図１
2007250530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防水機能を有する端子付電線であって、
導体及びこの導体を被覆する絶縁被覆を有し、この絶縁被覆が端末部分において局所的に除去されている電線本体と、
相手方端子と嵌合する電気接続部及び前記電線本体に圧着される圧着部を有する電気接続用の端子と、
少なくとも外周部分が前記絶縁被覆よりも柔軟な材料により構成され、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去されている端末部分よりも後方の部分に当該電線本体の絶縁被覆を取り巻くように装着される防水栓とを備え、
この防水栓は、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去されている端末部分と前記防水栓が装着されている部分との間に前記絶縁被覆が露出する中間領域が確保される位置で当該電線本体に装着されるとともに、
前記端子の圧着部は、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去された端末部分の導体を抱き込む姿勢で当該導体に圧着される導体圧着部と、前記電線本体に装着される防水栓を抱き込む姿勢で当該防水栓に圧着される防水栓圧着部とに加え、前記電線本体の中間領域における絶縁被覆を抱き込む姿勢で当該絶縁被覆に圧着される中間圧着部を含むことを特徴とする端子付電線。
【請求項２】
請求項１記載の端子付電線において、前記防水栓の表面に潤滑剤が配されていることを特徴とする端子付電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線本体の端末に端子及び防水用の防水栓が設けられる端子付電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、防水機能を備えた端子付電線として、電線本体の端末においてその先端の導体露出部分よりも後方の部分にゴム等の柔軟な材料からなる防水栓が装着され、この防水栓と前記導体露出部分とにまたがって端子が装着されるものが知られている（特許文献１の図１及び図２）。この端子付電線によれば、前記防水栓がコネクタハウジングの内面に密着することにより、コネクタ内の水密状態を確保することが可能である。
【０００３】
このような防水機能をもつ端子付電線の例を図５に示す。この端子付電線は、電線本体８０と、端子９０と、防水栓１００とで構成されている。
【０００４】
前記電線本体８０は、中心導体８２と、この中心導体８２の周囲を覆う絶縁被覆８４とで構成され、この絶縁被覆８４が前記端末部分において局所的に除去されることにより当該端末部分で前記中心導体８２が露出した状態となっている。
【０００５】
前記防水栓１００は、前記電線本体８０の端末部分（導体露出部分）のすぐ後側に隣接する位置に装着されており、その内周面が前記絶縁被覆８４と全面密着している。
【０００６】
前記端子９０は、相手方端子に嵌合される電気接触部（図例では雌型の電気接触部）９２と、その後方に位置する圧着部９４とを有している。この圧着部９４には、導体バレル（導体圧着部）９６と、防水栓バレル（防水栓圧着部）９８とが含まれている。そして、前記導体バレル９６が曲げ加工されて前記電線本体８０の端末の中心導体８２を抱き込むように当該中心導体８２の外周面に圧着されることにより、当該中心導体８２と端子９０との電気的接続状態が形成されるのに加え、前記防水栓バレル９８が曲げ加工されて前記防水栓１００を抱き込むように当該防水栓１００の外周面に圧着されることにより、端子９０と電線本体８０及び防水栓１００との連結強度の補強が図られている。
【特許文献１】特開平８−１３８７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、ワイヤハーネスの軽量化を図るべく、前記端子付電線の細線化が進められている。このような細線化は、電線強度の低下を招き、その断線の可能性を高くする。中でも、前記のような防水栓１００を備え、かつ、この防水栓１００に端子９０の補強用バレルである防水栓バレル９８が圧着される防水用端子付電線は、非防水の端子付電線、すなわち、その補強用バレルであるインシュレーションバレルが電線本体の絶縁被覆に圧着される端子付電線に比べ、導体圧着部での衝撃破断強度、すなわち、前記中心導体８２と前記圧着導体バレル９６との圧着部分における衝撃破断強度が著しく低下することが判明した。
【０００８】
このような衝撃破断強度を維持する手段として、前記バレル９６，９８の幅寸法、すなわち、電線軸方向についての圧着領域の寸法を大きくすることが考えられる。しかし、このような寸法の増加は、前記端子付電線が挿入されるコネクタハウジングの軸方向寸法の増加につながるため、コネクタの小型化の観点から好ましくない。また、当該寸法の増加が前記衝撃破断強度の向上に寄与する度合いは低い。
【０００９】
また、前記防水栓１００への防水栓バレル９８の圧着強度を高くすることも前記衝撃破断強度の向上に有効に寄与しないことが判明している。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み、電線軸方向についての必要寸法の著しい増加を伴うことなく、端子付電線の端末部分の引張強度を高く維持するための技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、前記防水栓への防水栓バレルの圧着が前記衝撃破断強度の向上に寄与しない理由として、前記防水栓バレルが前記防水栓越しに前記電線本体を抱き込んでいるだけであるため、当該防水栓バレル９８の圧着強度が高くなったところで、前記電線本体に作用する衝撃引張荷重が前記中心導体と前記圧着導体バレルとの圧着部分に伝わるのを有効に抑止することができないという点に着目した。本発明は、かかる観点に基づいてなされたものであり、防水機能を有する端子付電線であって、導体及びこの導体を被覆する絶縁被覆を有し、この絶縁被覆が端末部分において局所的に除去されている電線本体と、相手方端子と嵌合する電気接続部及び前記電線本体に圧着される圧着部を有する電気接続用の端子と、少なくとも外周部分が前記絶縁被覆よりも柔軟な材料により構成され、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去されている端末部分よりも後方の部分に当該電線本体の絶縁被覆を取り巻くように装着される防水栓とを備え、この防水栓は、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去されている端末部分と前記防水栓が装着されている部分との間に前記絶縁被覆が露出する中間領域が確保される位置で当該電線本体に装着されるとともに、前記端子の圧着部は、前記電線本体のうち前記絶縁被覆が除去された端末部分の導体を抱き込む姿勢で当該導体に圧着される導体圧着部と、前記電線本体に装着される防水栓を抱き込む姿勢で当該防水栓に圧着される防水栓圧着部とに加え、前記電線本体の中間領域における絶縁被覆を抱き込む姿勢で当該絶縁被覆に圧着される中間圧着部を含むものである。
【００１２】
この構成では、前記電線本体の端末部分と防水栓が装着される部分との間に前記絶縁被覆が露出する中間領域が確保されていてこの中間領域の絶縁被覆にも前記端子の中間圧着部が圧着されるので、導体圧着部での圧着及び防水栓圧着部での圧着しか行われない従来の端子付電線に比べ、電線本体と端子との連結強度ひいては端子付電線全体の引張強度を高めることが可能になる。
【００１３】
具体的に、前記中間圧着部は、前記中間領域において柔軟性の高い防水栓よりも硬い絶縁被覆部分に直接圧着されるため、前記防水栓と前記防水栓圧着部との圧着に比して、その圧着強度をより有効に高めることが可能であるとともに、前記電線本体に引張荷重が作用したときにその引張荷重が当該電線本体の導体と前記導体圧着部との圧着部分に伝わってその断線を引き起こすのを有効に抑止することができる。その結果、各圧着部の軸方向寸法を著しく増大させることなく、端子付電線の端末部分の引張強度、特に衝撃破断強度を高く維持することができる。
【００１４】
さらに、前記防水栓の表面に潤滑剤が配されている場合には、この防水栓と防水栓圧着部との間に生ずる摩擦力が低減して当該防水栓と防水栓圧着部との間に高い連結強度を確保することは難しくなるため、前記中間圧着部と前記絶縁被覆との圧着はより効果的なものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、電線軸方向についての必要寸法の著しい増加を伴うことなく、防水栓を具備する端子付電線の端末部分の引張強度、特に、導体圧着部における衝撃破断強度を非防水の端子付電線と同様に高く維持することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態を図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１７】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す端子付電線は、電線本体１０と、図２（ａ）〜（ｃ）にも示される端子２０と、防水栓３０とで構成されている。
【００１８】
前記電線本体１０は、単素線または複数の素線からなる中心導体１２と、この中心導体１２の周囲を覆う絶縁被覆１４とで構成されている。この絶縁被覆１４は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルといった絶縁性の高い樹脂材料により成形されている。そして、この絶縁被覆１４が電線端末部分において局所的に除去されることにより、この端末部分で前記中心導体１２が露出した状態となっている。
【００１９】
前記防水栓３０は、前記絶縁被覆１４よりも柔軟性の高い材料、例えばシリコン系ゴムをはじめとするゴム材料により筒状に成形されており、その軸方向中間箇所の外周面には、他の外周面よりも最大外径の大きい突条からなるシール部３２が形成されている。
【００２０】
この防水栓３０は、前記電線本体１０の適所に装着されている。具体的には、この防水栓３０の内側に前記電線本体１０が隙間なく挿通されることにより、当該防水栓３０と前記絶縁被覆１４の外周面とが全面密着する状態で電線本体１０の周囲に前記防水栓３０が装着されている。
【００２１】
この端子付電線の特徴として、前記電線本体１０に対する前記防水栓３０の装着位置は、前記電線本体１０のうち前記絶縁被覆１４が除去されている端末部分よりも前記防水栓３０の前端が所定距離だけ後方に離れるような位置に設定されている。すなわち、この防水栓３０の前端と前記端末部分との間には前記所定距離と同等の軸方向寸法を持つ中間領域１６が確保されており、この中間領域１６において前記絶縁被覆１４の外周面が露出した状態となっている。
【００２２】
前記端子２０は、導電性の高い金属板を適当な形状に打ち抜いてこれを曲げ加工することにより成形されるもので、相手方端子に嵌合される電気接触部２２と、その後方に位置する圧着部２４とを有している。
【００２３】
前記電気接触部２２は、この実施の形態では、雄型の相手方端子に嵌合される雌型（箱型）に形成されている。ただし、本発明はこの電気接触部２２が雄型のものも含む趣旨である。
【００２４】
前記圧着部２４は、前記端末部分の中心導体１２に圧着される導体バレル（導体圧着部）２６と、前記防水栓３０に圧着される防水栓バレル（防水栓圧着部）２８とを有するのに加え、これらのバレル２６，２８同士の間に位置して前記中間領域の絶縁被覆１４に圧着される中間バレル２７を含んでいる。
【００２５】
これらのバレル２６，２７，２８は、図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように前記電線本体１０に圧着される前の状態で、端子軸方向に延びる基底部の左右から斜め外側上向きに延びる形状を有している。
【００２６】
このうち両導体バレル２６は、図３（ａ）に示されるように、当該導体バレル２６が前記中心導体１２を抱き込み、かつ、当該バレル２６の先端が当該中心導体１２に食い込むような形状に曲げ加工される。このような曲げ加工により、当該導体バレル２６と当該中心導体１２との電気的導通状態が十分に確保された状態で当該導体バレル２６が当該中心導体１２に圧着される。
【００２７】
前記防水栓バレル２８は、当該防水栓バレル２８同士が相互に軸方向に位置をずらして防水栓３０を抱き込む形状に曲げ加工され、この曲げ加工により前記防水栓３０に圧着される。図例では、この防水栓バレル２８が前記シール部３２よりも前側の部分３４に圧着されるように当該防水栓バレル２８と前記導体バレル２６との距離が設定されている。
【００２８】
前記中間バレル２７は、図３（ｂ）にも示すように、一方の中間バレル２７の先端が他方の中間バレル２７の先端に重なるようにして前記中間領域１６の絶縁被覆１４を抱き込む形状に曲げ加工され、この曲げ加工により前記中間領域１６の絶縁被覆１４に圧着される。
【００２９】
ここで、前記中間バレル２７が圧着される絶縁被覆１４の材質は、前記防水栓バレル２８が圧着される防水栓３０よりも硬いため、これら防水栓バレル２８と防水栓３０との間の圧着強度よりも高い強度で前記中間バレル２７と前記絶縁被覆１４とを圧着することが可能である。しかも、この中間バレル２７は、前記防水栓バレル２８と異なり、前記電線本体１０を構成する前記絶縁被覆１４に直接圧着されるものであるから、この電線本体１０に作用する引張荷重（特に衝撃荷重）が前記中心導体１２と前記導体バレル２６との圧着部分に伝わるのを有効に抑止する。従って、この中間バレル２７の付加により、例えば単に防水栓バレル２８の軸方向寸法を大きくする場合よりも効果的に端子付電線の引張強度を高めることが可能になる。
【００３０】
図４（ａ）は、前記端子付電線が所定のコネクタハウジング４０内にセットされた状態を示す断面図である。
【００３１】
図示のコネクタハウジング４０は、前記端子付電線の端子２０及び防水栓３０が挿入可能なキャビティ４２を有し、このキャビティ４２の先方に位置する前壁に、相手方端子が挿入可能な端子挿入孔４４が設けられている。また、前記キャビティ４２内の前部には、前記端子２０の電気接触部２２を係止するランス４６がハウジングの内壁から延びており、その後方位置には、前記電気接触部２２を二重係止するためのリテーナ４８が装着される。
【００３２】
前記端子付電線の防水栓３０は、前記キャビティ４２の後部に圧入される。そして、このキャビティ４２の後部の内径は前記防水栓３０のシール部３２の最大外径よりも僅かに小さく設定されており、このキャビティ４２の後部内に前記防水栓３０が圧入されることにより、この防水栓３０のシール部３２の最大外径部分と前記キャビティ４２を囲むハウジング内面とが全面密着する。
【００３３】
このように、前記キャビティ４２内に前記防水栓３０を圧入する必要があることから、この防水栓３０の外周面には潤滑剤が配される（例えば塗布される）ことが多い。このような潤滑剤は、前記防水栓３０と前記防水栓バレル２８との間の摩擦力を低下させ、ひいては両者間の連結強度を低下させる。従って、この潤滑剤が存在する場合は特に、前記防水栓３０と電線本体１０の端末部分との間に介在する中間領域１６での絶縁被覆１４と中間バレル２７との圧着が、端子付電線の引張強度を高めるための手段としてきわめて有効になる。
【００３４】
また、前記のように中間バレル２７と絶縁被覆１４との圧着による引張強度向上の効果が高いことから、その分だけ前記導体バレル２６の軸方向寸法を削減することも可能になる。このような導体バレル２６の軸方向寸法の削減により、前記中間バレル２７の付加に伴うコネクタハウジング４０の軸方向寸法の増加を抑制することが可能になる。
【００３５】
比較例として、図４（ｂ）に、従来の端子付電線、すなわち、端子２０が中間バレル２７を有さず導体バレル２６及び防水栓バレル２８のみを有する端子付電線をコネクタハウジング４０に装填したものを示す。この図４（ｂ）と、本発明に係る端子付電線が組み込まれたコネクタを示す図４（ａ）とを対比して明らかなように、同図（ａ）に示す端子付電線は、前記中間バレル２７による引張強度の向上分だけ導体バレル２６の短縮が可能であるために、この中間バレル２７の付加にかかわらずコネクタハウジング４０の軸方向寸法を図４（ｂ）に示す比較例と同等に保つことが可能となっている。しかも、このようにコネクタハウジング４０の軸方向寸法の増大を避けながら、端子付電線の引張強度を高く維持することができる。
【実施例】
【００３６】
前記図１に示した本発明の実施例に係る端子付電線と、前記図５に示した比較例に係る端子付電線について、引張荷重についての衝撃破断試験を行った。その内容は下記のとおりである。
【００３７】
１．各諸元について
１−１．実施例及び比較例において一致する事項
ａ．端子２０，９０の全長：１５．８ｍｍ
ｂ．導体バレル２６，９６の圧着高さ：０．７ｍｍ
ｃ．導体バレル２６，９６の圧着幅：１．３ｍｍ
ｄ．防水栓バレル２６，９６の圧着高さ：１．３５ｍｍ
ｅ．防水栓バレル２６，９６の圧着幅：１．４ｍｍ
ｆ．防水栓バレル２６，９６のバレル幅（端子軸方向の寸法）：１．３ｍｍ
ｇ．中心導体１２，８２の材質：ステンレス鋼製の中心素線の周囲に銅製の８本の副素線が撚り合わされたもの
ｈ．中心導体１２，８２の断面積：０．１４ｍｍ２
ｉ．絶縁被覆１４，８４の材質：ポリプロピレンまたはポリエチレン
ｊ．防水栓３０，１００の材質：含油シリコン
１−２．実施例と比較例とで相違する事項
ｋ．導体バレルのバレル幅（端子軸方向の寸法）：実施例に係る導体バレル２６では１．５ｍｍ、比較例に係る導体バレル９６では３．０ｍｍ
ｌ．実施例に係る中間バレル２７のバレル幅（端子軸方向の寸法）…１．３ｍｍ（比較例では無し）
ｍ．実施例に係る中間バレル２７の圧着高さ…１．３５ｍｍ（比較例では無し）
ｎ．実施例に係る中間バレル２７の圧着幅…１．４ｍｍ（比較例では無し）。
【００３８】
２．試験方法について
試験には図６に示されるような装置が用いられる。この装置は、上チャック６０及び下チャック６２と、その下チャック６２に連結されるウエイト６４とを備える。上チャック６０は、試験対象である端子付電線の端子２０（９０）を把持することにより、電線全体を垂下状態で上から保持する。下チャック６２は、前記のように垂下された端子付電線の反対側の端部すなわち下端部を把持することにより当該下端部に装着されて当該端子付電線に前記ウエイト６４をぶら下げる。
【００３９】
前記試験は、前記下チャック６２及び前記ウエイト６４からなる重量物の重量を利用して行われる。具体的には、当該重量物が前記垂下状態での位置（図６の左側の位置）から前記端子付電線の電線本体１０（８０）のたるみを伴って１ｍだけ引き上げられ（図６の右側の位置）、その引き上げ位置から落とされる。このようにして前記重量体が前記垂下位置まで自由落下した時点で当該重量体の重量に相当する引張荷重が前記端子付電線に衝撃的に加えられる。このような衝撃荷重の付加に対抗して前記端子付電線が非断線状態を維持し得る最大の荷重が当該導体圧着部の衝撃破断強度として定義される。
【００４０】
３．試験結果について
前記比較例に係る端子付電線では、前記端子バレル９６が圧着される中心導体８２が０．５Ｎ・ｍの衝撃荷重で破断するのに対し、前記実施例に係る端子付電線において前記端子バレル２６が圧着される中心導体１２の衝撃破断強度は８倍の４Ｎ・ｍであった（ちなみに電線本体１０，８０の衝撃破断強度はともに１２Ｎ・ｍ）。この結果は、前記図１に示される中間領域１６での絶縁被覆１４に対する中間バレル２７の圧着が、端子全長の増加なしに端子付電線の衝撃破断強度の飛躍的な向上を可能にするという事実を端的に表している。なお、この試験結果は、いわゆるＣｕ−ＳＵＳ電線についてのものであるが、本発明の優位性は中心導体１２の材質によらない。例えば、銅合金製の細線（断面積０．１３ｍｍ２）についても、従来の端子付電線に比べて約８倍の衝撃破断強度を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る端子付電線の要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】前記端子付電線を構成する圧着前段階の端子を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】（ａ）は前記端子の導体バレルと電線本体の導体との圧着部分を示す断面正面図、（ｂ）は前記端子の中間バレルと電線本体の中間領域の絶縁被覆との圧着部分を示す断面正面図である。
【図４】（ａ）は前記端子付電線がコネクタハウジング内に装填されたコネクタの例を示す断面側面図、（ｂ）は従来の端子付電線がコネクタハウジング内に装填されたコネクタの例を示す断面側面図である。
【図５】従来の端子付電線の例（比較例）を示す側面図である。
【図６】本発明に係る端子付電線の実施例および前記比較例について行われる衝撃破断強度試験に用いられる装置の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    電線本体
１２    中心導体
１４    絶縁被覆
１６    中間領域
２０    端子
２２    電気接触部
２４    圧着部
２６    導体バレル
２７    中間バレル
２８    防水栓バレル
３０    防水栓
３２    シール部
【図１】
2007250530.tif 000003
【図２】
2007250530.tif 000004
【図３】
2007250530.tif 000005
【図４】
2007250530.tif 000006
【図５】
2007250530.tif 000007
【図６】
2007250530.tif 000008