(57)【要約】【課題】被覆材を貫く圧接部とこの圧接部に電気的に接続される電線の芯線との異種金属接触腐食を防止する。【解決手段】第一ハウジング１１と第二ハウジング１２とを係合させるときの圧力により、両ハウジング１１、１２の間に挟まれる電線９０の被覆材９１を貫いてその芯線９２に電気的に接続される圧接部１１２を有する圧接コネクタであって、前記第一ハウジング１１には、前記圧接部１１２が設けられ、前記第二ハウジング１２には、前記第一ハウジング１１に設けられた圧接部１１２に対向する位置に、当該第二ハウジング１２を構成する材料よりも融点の低い熱可塑性樹脂材料１２２が設けられている圧接コネクタ１とした。【選択図】図１
2013235661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ハウジングと第二ハウジングとを係合させるときの圧力により、両ハウジングの間に挟まれる電線の被覆材を貫いてその芯線に電気的に接続される圧接部を有する圧接コネクタであって、
前記第一ハウジングには、前記圧接部が設けられ、
前記第二ハウジングには、前記第一ハウジングに設けられた圧接部に対向する位置に、当該第二ハウジングを構成する材料よりも融点の低い熱可塑性樹脂材料が設けられていることを特徴とする圧接コネクタ。
【請求項２】
前記第一ハウジングには、両ハウジングを係合させるときに、前記第二ハウジングの所定位置に位置決めされた電線を押圧する押圧部が設けられ、
前記熱可塑性樹脂材料は、この押圧部の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の圧接コネクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧接コネクタと、
芯線が前記圧接部を構成する金属とは異なる金属で形成された電線と、を備える圧接コネクタと電線の組立体であって、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの間に挟まれる前記電線の芯線が前記圧接部と電気的に接続され、当該接続された部分が前記第二ハウジングを構成する材料よりも融点の低い熱可塑性樹脂材料に覆われていることを特徴とする圧接コネクタと電線の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線を挟む圧力により電線の被覆材を貫いて電線とコネクタの電気的接続を図る圧接コネクタ、およびこの圧接コネクタと電線の組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の電気配線には、車体の軽量化や鉄との分離が容易であるといったリサイクル性等に鑑みて、芯線がアルミニウムやアルミニウム合金で形成されたアルミニウム電線が用いられることがある。しかし、このようなアルミニウム電線を用いると、銅や銅合金で形成される銅端子等の銅部品との接続部分において、異種金属接触腐食が発生するという問題がある（例えば、下記特許文献１の段落００１０参照）。下記特許文献１に記載される技術等、このような異種金属接触腐食を防止する技術が種々提案されている。
【０００３】
一方、下記特許文献２には電線を挟む圧力により電線の被覆材を貫いて電線とコネクタの電気的接続を図る圧接コネクタが記載されている。このような圧接コネクタに接続される電線がアルミニウム電線である場合に、被覆材を貫く銅製の圧接部とアルミニウムの芯線との異種金属接触腐食が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９７３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７３６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、圧接コネクタにおいて、被覆材を貫く圧接部とこの圧接部に電気的に接続される電線の芯線との異種金属接触腐食を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる圧接コネクタは、第一ハウジングと第二ハウジングとを係合させるときの圧力により、両ハウジングの間に挟まれる電線の被覆材を貫いてその芯線に電気的に接続される圧接部を有する圧接コネクタであって、前記第一ハウジングには、前記圧接部が設けられ、前記第二ハウジングには、前記第一ハウジングに設けられた圧接部に対向する位置に、当該第二ハウジングを構成する材料よりも融点の低い熱可塑性樹脂材料が設けられていることを要旨とする。
【０００７】
この場合、前記第一ハウジングには、両ハウジングを係合させるときに、前記第二ハウジングの所定位置に位置決めされた電線を押圧する押圧部が設けられ、前記熱可塑性樹脂材料は、この押圧部の少なくとも一部を構成するものであればよい。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる圧接コネクタと電線の組立体は、上記圧接コネクタと、芯線が前記圧接部を構成する金属とは異なる金属で形成された電線と、を備える圧接コネクタと電線の組立体であって、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの間に挟まれる前記電線の芯線が前記圧接部と電気的に接続され、当該接続された部分が前記第二ハウジングを構成する材料よりも融点の低い熱可塑性樹脂材料に覆われていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
圧接コネクタの第一ハウジングと第二ハウジングとの間に電線を挟み込むことにより、圧接部が電線の被覆材を貫き、圧接部と芯線が電気的に接続される。その後、圧接部に対向する位置に設けられた熱可塑性樹脂材料を溶融させることにより、圧接部と芯線の接続部分を熱可塑性樹脂で覆うことができる。つまり、異種金属が接触する部分が被覆され、異種金属接触腐食が防止された状態を容易に構築することができる。なお、接続部分を覆う熱可塑性樹脂は、他方のハウジングを構成する材料よりも融点が低いため、熱可塑性樹脂の融点以上、他方のハウジングの融点以下の温度で熱することにより、熱可塑性樹脂のみを簡単に溶融させることができる。
【００１０】
熱可塑性樹脂材料が両ハウジングの係合時に押圧部の少なくとも一部を構成するものとすれば、両ハウジングの係合時には熱可塑性樹脂材料は固体であるのであるから、当該固体状態にある熱可塑性樹脂材料が圧接部が被覆材を貫くための電線への押圧力を生じさせる。一方、ハウジングを係合させ、熱可塑性樹脂材料を溶融させると溶融した熱可塑性樹脂材料は電線とハウジングの隙間等に流れ込むため当該押圧力がなくなる。つまり、熱可塑性樹脂材料は、圧接部が被覆材を貫くだけの押圧力が必要である段階においては電線を押圧する部材として機能するものの、被覆材として機能する段階においては電線（圧接部と電線の接続部分）に過大な圧力をかけ続けることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる圧接コネクタの軸線方向に沿う断面を模式的に示した図であり、図１（ａ）は第一ハウジングと第二ハウジングが係合する前の状態を、図１（ｂ）は第一ハウジングと第二ハウジングが係合して圧接部が電線の被覆材を貫いた状態を、図１（ｃ）は熱可塑性樹脂材料が被覆材を貫いた圧接部と芯線の接続部分を覆った状態（本発明の一実施形態にかかる圧接コネクタと電線の組立体）を示したものである。
【図２】本発明の一実施形態にかかる圧接コネクタの軸線方向に直交する方向の断面を模式的に示した図であり、図２（ａ）は図１（ａ）に示したＡ１−Ａ１線断面図、図２（ｂ）は図１（ｂ）に示したＡ２−Ａ２線断面図、図２（ｃ）は図１（ｃ）に示したＡ３−Ａ３線断面図（本発明の一実施形態にかかる圧接コネクタと電線の組立体）を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態にかかる圧接コネクタ１について図１および図２を参照して説明する。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、単に幅方向とは圧接コネクタ１の幅方向（図２における左右方向）をいい、単に軸線方向とはコネクタに接続される電線９０の軸線方向（図１における左右方向）をいい、単に高さ（上下）方向とはコネクタの高さ方向（図１における上下方向）をいうものとする。
【００１３】
本実施形態にかかる圧接コネクタ１は、自動車用のアルミニウム（アルミニウム合金等を含む。以下単に「アルミニウム」というときには、アルミニウム合金を含むものとする）電線９０（芯線９２がアルミニウムで形成されたもの）同士を電気的に接続する際に好適に用いられるものである。圧接コネクタ１は、第一ハウジング１１および第二ハウジング１２を有し、この両ハウジングで電線９０を挟み込むことにより、電線９０と後述する圧接部１１２とが電気的に接続されるものである。
【００１４】
第一ハウジング１１には、第二ハウジング１２が係合される側に向かって突出した圧接部１１２が設けられている。本実施形態では、この圧接部１１２は銅（銅合金等を含む。以下単に「銅」というときには、銅合金を含むものとする）で形成されている。圧接部１１２は、第一ハウジング１１と第二ハウジング１２とを係合させたとき、その間に位置する（後述する溝１１１に嵌め込まれた）電線９０の被覆材９１を貫き、電線９０の芯線９２まで到達する形状であればどのようなものであってもよい。通常は、第一ハウジング１１に向かって先鋭な形状とされる。
【００１５】
第一ハウジング１１には、幅方向に並ぶ一または複数の軸線方向に延びる溝１１１が形成されており、各溝１１１の底面から圧接部１１２が第二ハウジング１２に向かって突出して形成されている。各溝１１１に嵌め込まれた電線９０は、各溝１１１内に位置する圧接部１１２と電気的に接続されることになる。
【００１６】
第二ハウジング１２は、第一ハウジング１１に対して係合可能に形成されたものである。その係合構造は特定のものに限定されない。一旦出来上がった両コネクタの係合を解除できるものとするか否かも問わない。例えば、第一ハウジング１１に対して第二ハウジング１２を押しつけ、一方のハウジングに設けられた爪が他方のハウジングに設けられた孔に引っ掛かった状態となることにより、両ハウジングが係合された状態となる構造が挙げられる。
【００１７】
第二ハウジング１２には、上記第一ハウジング１１に向かって突出した、上記第一ハウジング１１の溝１１１と同数の押圧部１２１（一または複数の押圧部１２１）が幅方向に並んで形成されている。第一ハウジング１１と第二ハウジング１２が係合されたとき、各押圧部１２１は第一ハウジング１１の一つの溝１１１に入り込み、その溝１１１に嵌め込まれた電線９０を押圧する。かかる圧力により、圧接部１１２が電線９０の被覆材９１を貫き、芯線９２に接触する位置まで進入した状態となる。
【００１８】
この第二ハウジング１２には、第二ハウジング１２を構成する材料よりも融点が低い熱可塑性樹脂材料１２２（水を通さない疎水性（撥水性）のある熱可塑性樹脂材料１２２）が設けられている。なお、通常、ハウジングも熱可塑性樹脂材料で形成されるものであるが、本実施形態の説明において、単に熱可塑性樹脂（材料）というときは、この第二ハウジング１２に設けられた番号１２２で示すものをいう。熱可塑性樹脂材料１２２は、第一ハウジング１１と第二ハウジング１２が係合した状態において、第一ハウジング１１に設けられた圧接部１１２と対向する（上下方向において重なる）位置に設けられている。本実施形態では、第二ハウジング１２には、電線９０を押圧する押圧部１２１が形成されているから、熱可塑性樹脂材料１２２は各押圧部１２１の先端部分（第一ハウジング１１側端部）における各圧接部１１２と対向する位置に設けられている。
【００１９】
後述するように、この熱可塑性樹脂材料１２２は第一ハウジング１１と第二ハウジング１２が係合された後溶融されることになる。本実施形態では、この熱可塑性樹脂材料１２２が第一ハウジング１１と第二ハウジング１２が係合される前の状態においては溶融されていない状態（固体の状態）であることを利用し、当該熱可塑性樹脂材料１２２が押圧部１２１の一部を構築する構成としている。具体的には、第二ハウジング１２の押圧部１２１における圧接部１１２と対向する位置に窪みを形成しておき、当該窪みを埋めるように熱可塑性樹脂材料１２２が固定された構成（図１および図２に示した構成）としてもよいし、押圧部１２１の先端部（第一ハウジング１１側）の全体が熱可塑性樹脂材料１２２で構築された構成としてもよい。つまり、押圧部１２１における少なくとも圧接部１１２と対向する部分が熱可塑性樹脂材料１２２で形成されたものとすればよい。
【００２０】
かかる構成の圧接コネクタ１の使用方法（本発明にかかる圧接コネクタと電線の組立体２を得る方法）は以下の通りである。
【００２１】
まず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、第一ハウジング１１に形成された溝１１１に電線９０を嵌め込む。このとき、コネクタ（圧接部１１２）に電気的に接続したい部位が圧接部１１２の上に位置するようにする。この状態で第二ハウジング１２を第一ハウジング１１に係合させる。そうすると、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、溝１１１に嵌め込まれた各電線９０が第二ハウジング１２に形成された各押圧部１２１によって押圧され、圧接部１１２が被覆部を貫き電線９０の芯線９２に接触した状態となる。つまり、アルミニウムの芯線９２と銅の圧接部１１２が接触し、電気的に接続される。
【００２２】
本実施形態では、（後述するように溶融される前の固体状態にある）熱可塑性樹脂材料１２２が押圧部１２１の一部を構成している。熱可塑性樹脂材料１２２は圧接部１１２に対向する位置に設けられているから、押圧部１２１を構成する熱可塑性樹脂材料１２２に押されている側の反対側から圧接部１１２が電線９０に突き刺さる。つまり、熱可塑性樹脂材料１２２は、第一ハウジング１１と第二ハウジング１２を係合させる際における、圧接部１１２が被覆部を貫くための圧力を直接電線９０にかける部分として機能する。
【００２３】
この後、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示すように、第一ハウジング１１を第二ハウジング１２の下（重力方向における下側）に位置させた状態で、第二ハウジング１２に設けられた熱可塑性樹脂材料１２２を、当該熱可塑性樹脂が溶融する温度以上かつ第二ハウジング１２を構成する材料が溶融しない温度未満の温度で加熱し、溶融させる。予め第二ハウジング１２には、熱可塑性樹脂材料１２２が設けられている位置を特定する目印が設けられているとよい。熱可塑性樹脂材料１２２を溶融させると、被覆材９１を貫いた圧接部１１２と電線９０の芯線９２の接続部分が当該溶融した樹脂に覆われる。つまり、アルミニウムと銅が接触する部分への水分の浸入が阻止された圧接コネクタと電線の組立体２が得られる。
【００２４】
上述したように、本実施形態において、熱可塑性樹脂材料１２２は押圧部１２１の一部を構成する。したがって、熱可塑性樹脂材料１２２は、溶融される前の固体状態においては電線９０に圧力をかける部分として機能する一方、加熱されると電線９０の形状に合わせて可塑化し固まる。このように、熱可塑性樹脂材料１２２は、加熱される前の固体状態にあるときのように電線９０を押圧せずに、圧接部１１２と電線９０の芯線９２の接続部分を覆った状態に変化する。つまり、電線９０を押圧する押圧力は圧接部１１２が被覆材９１を貫くときに必要な力であるから、当該時点では熱可塑性樹脂材料１２２を電線９０を押圧する押圧要素として機能させ、圧接部１１２が被覆材９１を貫いた後は熱可塑性樹脂材料１２２を圧接部１１２と電線９０の芯線９２の接続部分を覆う被覆要素として機能させる点で、本実施形態にかかる圧接コネクタ１は優れるものである。例えば、熱可塑性樹脂材料１２２を含めた押圧部１２１を従来よりも大きく形成し、ハウジングの係合時に電線９０にかかる圧力が従来に比して大きくなるようにすることで、圧接部１１２による被覆材９１の貫きが確実に実行されるようにしてもよい。このように熱可塑性樹脂材料１２２を含めた押圧部１２１を大きくしても、その後熱可塑性樹脂材料１２２は溶融されるから、圧接部１１２と電線９０の芯線９２の接続部分に過大な圧力がかかり続けることがない。
【００２５】
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。
【００２６】
本実施形態にかかる圧接コネクタ１は、第一ハウジング１１と第二ハウジング１２を係合させるときの圧力によって圧接部１１２が被覆材９１を貫き、これにより圧接部１１２と電線９０の芯線９２の電気的導通が図られるものであれば、その他の構成はどのようなものであってもよい。例えば、複数の電線のそれぞれに接続される複数の圧接部を有し、この複数の圧接部同士が電気的に接続された構成（図２に示す構成）の圧接コネクタとすれば、当該複数の電線同士を一度に電気的に接続することのできる圧接コネクタとなる。また、圧接部がコネクタの出力端子（圧接コネクタに係合可能な別のコネクタの端子と接続される端子）と電気的に接続された圧接コネクタとしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  圧接コネクタ
１１  第一ハウジング
１１２  圧接部
１２  第二ハウジング
１２１  押圧部
１２２  熱可塑性樹脂材料
２  圧接コネクタと電線の組立体
９０  電線
９１  被覆材
９２  芯線
【図１】
2013235661.tif 000003
【図２】
2013235661.tif 000004