JP2004111058A - Terminal for aluminum wire and connector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ電線(導体にアルミ又はアルミ合金を用いた電線)の接続に用いられる端子及びコネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のワイヤハーネス等の分野では、銅電線が使用され、アルミ電線はほとんど使用されていなかった。近年、リサイクル性向上、軽量化の目的から従来の銅電線に代えて、アルミ電線を使用する動きがある。ワイヤハーネスにアルミ電線を使用する場合、ワイヤハーネスのコネクタの端子をアルミ化しても、電装品側のコネクタの端子をアルミ化できない場合があり、アルミ電線ワイヤハーネスを実用化する上でのネックとなっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、ワイヤハーネス側がアルミ電線、アルミ系端子となっても、電装品側が銅系端子のままであると、アルミ系端子と銅系端子の接触部が、水や湿気の存在により、電食を起こすという問題がある。
【0004】このため、アルミ系端子と銅系端子の結合部にグリースを充填する技術が提案されているが、グリースの充填は、作業現場が汚れやすく、また物流時、完成品のハンドリング時に、グリースが流れ出て車両部品を汚し、商品価値を損なう等の問題がある。
【0005】また防水コネクタを用いるという提案もあるが、従来防水コネクタが不要とされていた部位に防水コネクタを使用することは、大幅なコストアップを招くと共に、何らかの原因で防水コネクタ内にいったん水が浸入すると、逆に電食を促進する結果となる。
【0006】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑み、アルミ又はアルミ合金と銅又は銅合金との接触部での電食を防止したアルミ電線用端子及びコネクタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】異種金属接触部の電食を防ぐため本発明では、アルミ電線が接続される端子後端部をアルミ又はアルミ合金で形成し、相手方端子と接続される端子先端部を銅又は銅合金で形成し、前記端子後端部と端子先端部を溶接等の手段により接合して、その接合部を樹脂等の絶縁体により封止することにより、異種金属接触部に水、湿気等を付着させないようにした。
【0008】また、アルミ又はアルミ合金で形成した端子後端部は、表面に酸化被膜が生成、成長することから、表面に、ニッケル下地メッキを施した後、スズ等の酸化被膜を形成しにくい金属のメッキをすることが必要となるが、そのメッキ部分と非メッキ部分の境界が異種金属接触部を形成するため、本発明では、メッキ境界を前記接合部近傍に設定し、メッキ境界を含んで前記絶縁体により封止するようにした。
【0009】また端子後端部が連鎖端子として形成され、メッキが施されている場合には、隣り合う端子後端部との切断部にも異種金属接触部が生じるので、本発明ではこの切断部も併せて前記絶縁体により封止するようにした。
【0010】またアルミ電線のアルミ導体が、水又は湿気等の浸入によって腐食するのを防止するため、本発明ではアルミ電線の絶縁被覆の端部も併せて前記絶縁体により封止するようにした。
【0011】さらに本発明では、端子後端部のアルミ電線を接続する部分を圧接刃とすることにより、端子をコネクタハウジングにセットした後に、アルミ電線を圧接接続し、端子の接合部と圧接接続部を一括して絶縁体で封止することにより、封止を安価に実現できるようにした。
【0012】また異種金属接触部を絶縁体で封止する際に、封止材が端子先端部へ流入して相手方端子との接触不良が発生するの防止するため、本発明では、端子、コネクタハウジング又はその両方に、封止用絶縁体の流入阻止壁を設けた。
【0013】また本発明では、全体が銅又は銅合金で形成された端子を使用し、その端子にアルミ電線を直接接続する場合にも、同様に、コネクタハウジング内で接続部を絶縁体で封止することにより、電食防止を図った。
【0014】より具体的には、本発明は、端子の形態とコネクタの形態に分けることができる。本発明に係るアルミ電線用端子は、アルミ電線が接続される端子後端部をアルミ又はアルミ合金で形成し、相手方端子と接続される端子先端部を銅又は銅合金で形成し、前記端子後端部と端子先端部を接合して、その接合部を絶縁体で封止したことを特徴とするものである。
【0015】端子後端部と端子先端部との接合は、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接、TOX接合(一方の金属板に形成した凹部の外側を、他方の金属板に形成した凹部の内側に圧入することにより2枚の金属板を接合する方法)及びリベット接合のいずれかで行なうことができる。この端子は、端子後端部にアルミ電線を接続し、コネクタハウジングに組み込んで使用されるものである。
【0016】本発明に係るアルミ電線用端子は、端子後端部に、端子先端部との接合部分を除いて、表面に酸化被膜を生じにくい金属によるメッキが施され、封止用の絶縁体がメッキ部分と非メッキ部分の境界部をも覆うように形成されていることが好ましい。
【0017】また本発明に係るアルミ電線用端子は、端子後端部にアルミ電線が接続され、封止用の絶縁体がアルミ電線の絶縁被覆の端部をも覆うように形成されていることが好ましい。
【0018】また本発明に係るアルミ電線用端子は、端子後端部が、連鎖端子の連結部を切断した連結切断部を有している場合には、封止用の絶縁体がこの連結切断部をも覆うように形成されていることが好ましい。
【0019】次に、本発明に係るアルミ電線用コネクタは、アルミ電線が接続される端子後端部をアルミ又はアルミ合金で形成し、相手方端子と接続される端子先端部を銅又は銅合金で形成し、前記端子後端部と端子先端部を接合して接合端子を構成し、この接合端子をコネクタハウジングに組み込み、前記端子後端部と端子先端部との接合部をコネクタハウジング内に充填した絶縁体で封止したことを特徴とするものである。
【0020】本発明に係るアルミ電線用コネクタは、端子先端部又はコネクタハウジングに、コネクタハウジング内に充填した絶縁体が端子先端部の相手方端子との接触部に流入しないようにする流入阻止壁を設けておくことが好ましい。
【0021】また本発明に係るアルミ電線用コネクタは、端子後端部に、端子先端部との接合部分を除いて、表面に酸化被膜を生じにくい金属によるメッキが施され、封止用の絶縁体がメッキ部分と非メッキ部分の境界部をも覆うように充填されていることが好ましい。
【0022】また本発明に係るアルミ電線用コネクタは、端子後端部にアルミ電線が接続され、封止用の絶縁体がアルミ電線の絶縁被覆の端部をも覆うように充填されていることが好ましい。
【0023】また本発明に係るアルミ電線用コネクタにおいて、端子後端部が連鎖端子の連結部を切断した連結切断部を有している場合には、封止用の絶縁体がこの連結切断部をも覆うように充填されていることが好ましい。
【0024】また本発明に係るアルミ電線用コネクタは、端子後端部がアルミ電線を圧接接続する圧接刃を有しており、封止用の絶縁体がアルミ電線を圧接接続した圧接刃をも覆うように充填されていることが好ましい。
【0025】次に、本発明に係るアルミ電線用コネクタは、銅又は銅合金製の端子にアルミ電線を直接接続し、端子とアルミ電線の接続部を、コネクタハウジング内に充填した絶縁体で封止したものであってもよい。
【0026】このコネクタの場合も、封止用の絶縁体がアルミ電線の絶縁被覆の端部をも覆うように充填されていることが好ましい。
【0027】また本発明に係るアルミ電線用コネクタは、銅又は銅合金製の端子を溶接ヘッド挿入用の開口部を有するコネクタハウジング内にセットし、アルミ電線の端部を前記コネクタハウジング内にセットして、コネクタハウジング内で端子とアルミ電線を溶接接続し、前記開口部から絶縁体を充填して前記端子とアルミ電線の溶接接続部を封止した構成とすることもできる。
【0028】また銅又は銅合金製の端子を用いる場合にも、端子又はコネクタハウジングに、コネクタハウジング内に充填した絶縁体が端子の相手方端子との接触部に流入しないようにする流入阻止壁を設けておくことが好ましい。
【0029】次に、本発明に係るアルミ電線用コネクタは、アルミ又はアルミ合金製の端子を有するアルミ電線側のコネクタが接続される機器側のコネクタであってもよく、その場合は、前記アルミ電線側コネクタの端子に接続される端子先端部をアルミ又はアルミ合金で形成し、機器側に接続される端子後端部を銅又は銅合金で形成し、前記端子先端部と端子後端部を接合して、その接合部をコネクタハウジングの樹脂壁により又はコネクタハウジング内に充填された絶縁体により封止した構成とすればよい。
【0030】このアルミ電線用機器側コネクタの場合も、アルミ又はアルミ合金よりなる端子先端部は、端子後端部との接合部分を除いて、表面に酸化被膜を生じにくい金属によるメッキが施され、メッキ部分と非メッキ部分の境界部が、コネクタハウジングの樹脂壁により又はコネクタハウジング内に充填された絶縁体により封止されていることが好ましい。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0032】
〔実施形態1〕 図1は本発明に係るアルミ電線用端子の一実施形態を示す。この端子10は、アルミ合金板のプレス加工により成形された端子後端部12と、銅合金板のプレス加工により成形された端子先端部14とを備えている。
【0033】端子後端部12は、アルミ電線16のアルミ導体18を圧着するワイヤバレル部20と、アルミ電線16の絶縁被覆22を把持するインシュレーションバレル部24と、端子先端部14側へ伸びる接合片26とを有している。アルミ合金は、放置しておくと、表面に絶縁性の酸化被膜を生成するため、板材の状態でニッケル下地メッキとスズメッキを施して、表面の酸化被膜が成長し難くなるように処理した後、端子後端部12を形成するためのプレス加工を行なう。この場合、プレスで打ち抜き加工された断面及びプレスで曲げ加工されてメッキが破壊された部分に、メッキ材とアルミ合金母材との異種金属接触部が出現してしまうことが考えられるが、アルミとスズの電食は、アルミと銅の電食に比較すると軽微であり、例えば車室内環境等の良好な条件においては十分な品質を確保できる。
【0034】端子先端部14は雌型接触子の形態で、角筒部28と、その中に折り返された弾性接触片30と、角筒部28から端子後端部12側へ伸びる接合片32とを有している。端子先端部14は、表面にスズメッキを施した銅合金板をプレス加工することにより形成される。
【0035】端子後端部12の接合片26と端子先端部14の接合片32は重ね合わせて溶接等の手段により接合される。接合手段としては、抵抗溶接、レーザー溶接等の溶接接合のほか、TOX接合、リベット接合等の機械的接合、あるいは半田接合なども利用できる。接合片26と32の接合部は樹脂34により封止する。この樹脂封止によってアルミ合金と銅合金の接合部に水又は湿気が付着することがなくなり、電食を防止できる。
【0036】接合部の樹脂封止は図2のようにして行なうことができる。すなわち、接合片26と32の接合部を中心にして、その両側を含むようにモールド容器36をセットする。このモールド容器36は接合片26、32を境に上下に分割可能である。分割された容器はバックル等で結合することにより、接合片26、32を挟み付けるようになっている。容器36を図2のようにセットした後、容器36内に樹脂34を注入し、硬化させる。樹脂硬化後にモールド容器36を取り外せば、図1のような端子10が得られる。
【0037】以上のように構成された端子10は、端子後端部12に通常の圧着法又は圧接法でアルミ電線16を接続し、コネクタハウジング38に組み込んで使用される。この端子10は端子先端部14が銅合金製であるため、電装品や電気接続箱側の銅系端子と通常どおり接続することができる。
【0038】
〔実施形態2〕 図3は本発明に係るアルミ電線用端子の他の実施形態を示す。この実施形態は、端子後端部12の接合片26と端子先端部14の接合片32とを超音波溶接により接合する場合に好適である。超音波溶接の場合は、接合部分にメッキが存在すると、メッキ面が滑り、良好な溶接ができないので、メッキを存在させないことが好ましい。このため、アルミ合金製の端子後端部12は、接合片26の先端部分(端子先端部14の接合片34との接合部分)を除いて、メッキ40が施されている。このような端子後端部12は、プレス加工後に、接合片26の先端部分を除いて、酸洗等の処理後、ニッケル下地メッキ及びスズメッキ40を施すことにより製造できる。このようにすると、プレスで打ち抜いた断面も含めてスズメッキできるため、電食対策箇所を少なくできる。
【0039】銅合金製の端子先端部14は実施形態1と同様である。端子先端部14は、弾性接触片30にメッキを施すことが不可欠であるが、切断面に銅とスズの接触が生じても電食の問題は軽微であるため、例えば必要範囲だけスズメッキを施した銅合金板をプレス加工して、接合片32の部分にメッキのない端子先端部14を形成することもできる。
【0040】上記のようにメッキのない接合片26と32を超音波溶接により接合すれば、良好な溶接部を得ることができる。なお、接合片26、32にメッキを施さない場合も、超音波溶接ではなく、抵抗溶接、レーザー溶接、TOX接合等で接合することも可能である。
【0041】接合片26、32を接合した後、接合部を樹脂34で封止するが、この樹脂封止は、特に端子後端部12のメッキ部分と非メッキ部分の境界部Pを含むように行なう。このようにすればより確実に電食を防止できる。
【0042】上記以外の構成は実施形態1と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0043】
〔実施形態3〕 図4は本発明に係るアルミ電線用端子のさらに他の実施形態を示す。この端子10が、実施形態2と異なる点は、樹脂34による封止を、接合片26と32の接合部及び端子後端部12のメッキ部と非メッキ部の境界部Pだけでなく、アルミ電線16の絶縁被覆22の端部を含めて行なったことである。このようにするとアルミ電線16のアルミ導体18に水や湿気が浸入することを防止できる。
【0044】何らかの原因でアルミ電線の導体(通常は撚線)に水が付着すると、毛細管現象で絶縁被覆の中にまで水が浸入してしまい、なかなか水が電線から抜けないという現象が生じるが、樹脂34で上記のように封止すると、水の浸入を防止できる。またアルミ導体の場合は、いったん素線間に水が入り込むと、隙間腐食を起し、導体が膨張し、当該電線の通電自体に問題が出るばかりでなく、腐食が進行すると、膨張により絶縁被覆が突き破られ、さらに他の電線に対しても損傷を及ぼすおそれがあるが、樹脂34で上記のように封止することにより、アルミ導体18の腐食も防止できる。
【0045】上記以外の構成は実施形態2と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この実施形態は実施形態1の端子にも適用可能である。
【0046】
〔実施形態4〕 図5は本発明に係るアルミ電線用端子のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、端子後端部12が、連鎖端子の連結部を切断した連結切断部42を有している場合である。連結切断部42では、アルミ合金母材とメッキ材が接触し、電食が発生するおそれがある。そこでこの実施形態では、連結切断部42を接合片26の近くに設定し(連鎖端子の連結部を接合片26の近くに形成しておく)、封止用の樹脂34を、連結切断部42をも覆うように形成したものである。このようにすれば、連結切断部42での電食をも防止できる。それ以外の構成は実施形態2と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この実施形態は実施形態1の端子にも適用可能である。
【0047】
〔実施形態5〕 図6は本発明に係るアルミ電線用コネクタの一実施形態を示す。このコネクタ44は、アルミ合金製の端子後端部12と銅合金製の端子先端部14とを、各々の接合片26と32を接合することにより一体化した接合端子46を備えている。端子後端部12及び端子先端部14の構成は実施形態1と同じであり、接合片26、32の接合の仕方も実施形態1と同じである。
【0048】このコネクタ44は、上記のような接合端子46(接合部が樹脂封止されていないもの)をコネクタハウジング48に組み込み、接合片26と32の接合部をコネクタハウジング48内に充填した樹脂50により封止したものである。なおアルミ電線16は、接合端子46をコネクタハウジング48に組み込む前に、端子後端部12に接続される。
【0049】コネクタハウジング48には充填した樹脂50が端子後端部12及び端子先端部14に流れ込まないように流入阻止壁52、54が形成されている。特に端子先端部14に樹脂が流入すると、弾性接触片30に樹脂が付着して接触不良を起こすおそれがあるので、端子先端部14側の流入阻止壁54は重要である。このような流入阻止壁52、54を有するコネクタハウジング48は、接合端子46の組み込みを可能にするため、上下に分割できるようにしておくとよい。
【0050】また流入阻止壁はコネクタハウジングではなく端子側に設けることも可能である。その一例を図7(A)、(B)に示す。すなわち、端子先端部14を製作するときに、(A)に示すように接合片32の両側(又は片側)に壁板片56を形成しておき、この壁板片56を、点線部分を内折りにして折り立てれば、(B)のように流入阻止壁54を形成することができる。図示してないが、端子後端部にも同様にして流入阻止壁を形成することができる。このように端子側に流入阻止壁を設けておけば、コネクタハウジングの構造が簡単になる。
【0051】
〔実施形態6〕 図8は本発明に係るアルミ電線用コネクタの他の実施形態を示す。この実施形態はアルミ電線用端子の場合の実施形態2(図3)に相当するものである。すなわち、このコネクタ44は、端子後端部12に、接合片26の先端部(端子先端部との接合部分)を除いて、表面に酸化被膜を生じにくい金属によるメッキ40が施され、そのメッキ部分と非メッキ部分の境界部Pが、接合片26、32の接合部と共に、コネクタハウジング48内に充填された樹脂50により封止されているものである。上記以外の構成は実施形態5と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0052】
〔実施形態7〕 図9は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態はアルミ電線用端子の場合の実施形態3(図4)に相当するものである。すなわち、このコネクタ44は、端子後端部12にアルミ電線16が接続され、接合片26、32の接合部を封止する樹脂50が、アルミ電線16の絶縁被覆22の端部をも覆うようにコネクタハウジング48に充填されているものである。このようにすれば、アルミ導体18内に水や湿気が浸入しなくなり、実施形態3と同様な効果が得られる。上記以外の構成は実施形態6と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0053】
〔実施形態8〕 図10は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態はアルミ電線用端子の場合の実施形態4(図5)に相当するものである。すなわち、このコネクタ44は、端子後端部12が、連鎖端子の連結部を切断した連結切断部42を有しており、接合片26、32の接合部を封止する樹脂50が、この連結切断部42をも覆うようにコネクタハウジング48に充填されているものである。上記以外の構成は実施形態6と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0054】
〔実施形態9〕 図11は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、アルミ合金製の端子後端部12が、アルミ電線22のアルミ導体18を圧接接続する圧接刃58を備えている場合である。すなわち、このコネクタ44は、端子後端部12の圧接刃58にアルミ電線16のアルミ導体18が圧接接続され、接合片26、32の接合部を封止する樹脂50が、その圧接接続部をも覆うようにコネクタハウジング48に充填されているものである。圧接接続部では、端子後端部12のメッキが損傷して腐食が発生するおそれがあるが、樹脂50で圧接接続部を含めて封止しておけば、圧接接続部の腐食を防止できる。端子後端部12へのアルミ電線16の圧接接続は、接合端子46をコネクタハウジング48に組み込む前に行なってもよいし、組み込んだ後で行なってもよい。上記以外の構成は実施形態6と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0055】
〔実施形態10〕 図12は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、全体が銅合金製の端子にアルミ電線22を直接接続する場合である。すなわち、このコネクタ44は、銅合金製の端子60のワイヤバレル部20にアルミ電線16のアルミ導体18を溶接接続すると共に、インシュレーションバレル部24でアルミ電線16の絶縁被覆22を把持し、ワイヤバレル部20とアルミ導体18との溶接接続部を、コネクタハウジング48内に充填した樹脂50により封止したものである。このようにすると、異種金属接触部に水や湿気が付着するおそれがないので、電食を防止できると共に、通常の銅合金製の端子を使用できるのでコスト安である。
【0056】銅合金製の端子60にはスズメッキが施されているが、ワイヤバレル部20とアルミ導体18との接続を超音波溶接で行なう場合には、ワイヤバレル部20にメッキを存在させないことが好ましい。したがって超音波溶接を採用する場合は、メッキを部分的に施した銅合金板をプレス加工して、ワイヤバレル部20にメッキのない端子60を製作し、使用することが好ましい。
【0057】図12のコネクタ44は、銅合金製の端子60にアルミ電線16を接続した後、端子60をコネクタハウジング48内にセットし、コネクタハウジング48内に、端子60とアルミ導体18の溶接接続部を埋め込むように樹脂50を充填することにより製作される。この場合も、コネクタハウジング48内に充填した樹脂50が端子60の角筒部28内に流れ込まないように、コネクタハウジング48には流入阻止壁54が設けられている。
【0058】
〔実施形態11〕 図13は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態も銅合金製の端子にアルミ電線を直接接続する場合であるが、この実施形態が実施形態10と異なる点は、封止用の樹脂50が、端子60とアルミ導体18の溶接接続部だけでなく、アルミ電線16の絶縁被覆22の端部をも覆うようにコネクタハウジング48内に充填されていることである。このようにすれば、アルミ導体18内に水や湿気が浸入しなくなり、実施形態3と同様な効果が得られる。上記以外の構成は実施形態10と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0059】
〔実施形態12〕 図14は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態も銅合金製の端子にアルミ電線を直接接続する場合であるが、この実施形態が実施形態10と異なる点は、端子60のワイヤバレル部20とアルミ電線16のアルミ導体18との溶接接続をコネクタハウジング48内で行なうようにしたことである。
【0060】この場合には、端子60をコネクタハウジング48内にセットし、コネクタハウジング48には予め端子60のワイヤバレル部20に相当する位置の上下に開口部62A、62Bを形成しておき、この開口部62A、62Bに溶接ヘッド64A、64Bを挿入してアルミ導体18とワイヤバレル部20を挟み付け、その状態で抵抗溶接を行なう。その後、下側の開口部62Bを適当な治具で塞ぎ、上側の開口部62Aから樹脂を注入して、溶接接続部を封止する。上記以外の構成は実施形態10と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0061】
〔実施形態13〕 図15は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、アルミ電線側のコネクタの端子がアルミ合金製である場合に、そのアルミ電線側のコネクタが接続される機器側のコネクタに本発明を適用したものである。このコネクタ66は、アルミ電線側コネクタの端子に接続される端子先端部68をアルミ合金で形成し、機器側の導体に接続される端子後端部70を銅合金で形成して、端子先端部68と端子後端部70を溶接等で接合し、その接合部をコネクタハウジング72の樹脂壁で封止したものである。
【0062】端子先端部68は、雄タブ状で、アルミ合金の板材をプレス加工して製作する。アルミ合金は放置しておくと、表面に酸化被膜を生成するため、プレス加工後に、ニッケル下地メッキとスズメッキを施し、表面の酸化被膜が成長し難くなるように処理する。メッキは、プレス加工前に板の状態で行なうことも考えられるが、そうすると、プレスで打ち抜いた断面に、メッキ材とアルミ合金母材との異種金属接触部が出現してしまい、電食防止処理が必要となるので、プレス加工後にメッキ処理を行なうことが好ましい。プレス加工後のメッキ処理で、端子後端部との接合部分にメッキを施さない場合は、メッキ部分と非メッキ部分の境界を接合部付近に設定する。
【0063】端子後端部70は、電装品内の回路基板等に半田付けされる部分であり、黄銅等の銅合金にスズメッキを施したものである。
【0064】端子先端部68と端子後端部70は端部を重ね合わせて、スポット溶接(抵抗溶接)等により接合する。接合方法としては、スポット溶接の他、超音波溶接、レーザー溶接、TOX接合、リベット接合、半田接合などを利用できる。超音波溶接の場合は接合面にメッキが存在しないことが好ましい。
【0065】以上のようにして製作された接合端子74は、ハウジング72の樹脂壁に圧入して、接合部をハウジング72の樹脂壁の中に埋め込むようにする。またメッキ部分と非メッキ部分の境界部がある場合には、それもハウジング72の樹脂壁の中に埋め込むようにする。さらに接合時にメッキが破損した部分がある場合には、それもハウジング72の樹脂壁の中に埋め込むようにする。このようにすれば接合端子74の異種金属接触部に水や湿気が付着しなくなり、電食を防止できる。圧入部の気密性を高めるためには、圧入部に溶融樹脂を供給して密閉してもよい。また圧入の際の圧入抵抗を少なくするためには、図示のように端子先端部68と端子後端部70の接合部で両者の板厚をほぼ1/2ずつにして、全長にわたって板厚を一様にすることが好ましい。
【0066】
〔実施形態14〕 図16は本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す。この実施形態も実施形態13と同様、アルミ電線側のコネクタの端子がアルミ合金製である場合に、そのアルミ電線側コネクタが接続される機器側のコネクタに本発明を適用したものである。このコネクタ66が実施形態13のコネクタと異なる点は、アルミ合金製の端子先端部68と銅合金製の端子後端部70との接合部をコネクタハウジング72に設けた空洞内に位置させ、その空洞内に樹脂76を充填することにより接合部を封止したものである。樹脂76としては、ホットメルト樹脂又はコネクタハウジングと同じ樹脂例えばPBTなどを使用することができる。上記以外の構成は実施形態13と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0067】図17及び図18はそれぞれ、実施形態14のコネクタ66の使用状態を示す。いずれもコネクタ66の端子後端部70は、電装品のケース78内に収納された回路基板80に半田付け接続されている。82は回路基板80に実装された電子部品である。図17はコネクタハウジング72を回路基板80に固定した場合であり、図18はコネクタハウジング72をケース78に固定した場合である。コネクタ66の端子先端部68には、アルミ電線16側のコネクタ84のアルミ合金製の端子(雌端子)が接続される。この接続はアルミ合金製の端子同士の接触となるので電食の問題は生じない。実施形態13のコネクタもこれと同様に使用される。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワイヤハーネス等にアルミ電線を使用する場合の異種金属接触部をコネクタハウジング内のきわめて限られた範囲に限定し、その部分を絶縁体で封止したので、異種金属接触部の電食を効果的にかつ経済的に防止することができる。
またメッキ部分と非メッキ部分の境界部や連鎖端子の連結切断部を含めて絶縁体で封止することにより、メッキ金属と端子母材との接触部における電食も効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアルミ電線用端子の一実施形態を示す一部切開側面図。
【図2】図1の端子の製作過程を示す一部切開側面図。
【図3】本発明に係るアルミ電線用端子の他の実施形態を示す一部切開側面図。
【図4】本発明に係るアルミ電線用端子のさらに他の実施形態を示す一部切開側面図。
【図5】本発明に係るアルミ電線用端子のさらに他の実施形態を示す一部切開平面図。
【図6】本発明に係るアルミ電線用コネクタの一実施形態を示す垂直断面図。
【図7】(A)、(B)は本発明に用いる流入阻止壁付き端子先端部の製作過程を示す斜視図。
【図8】本発明に係るアルミ電線用コネクタの他の実施形態を示す垂直断面図。
【図9】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す垂直断面図。
【図10】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す水平断面図。
【図11】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す水平断面図。
【図12】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す垂直断面図。
【図13】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を示す垂直断面図。
【図14】本発明に係るアルミ電線用コネクタのさらに他の実施形態を製作過程で示す垂直断面図。
【図15】本発明に係るアルミ電線用機器側コネクタの一実施形態を示す断面図。
【図16】本発明に係るアルミ電線用機器側コネクタの他の実施形態を示す断面図。
【図17】図16と同じコネクタの使用状態の一例を示す断面図。
【図18】図16と同じコネクタの使用状態の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
10:アルミ電線用端子
12:アルミ合金製の端子後端部
14:銅合金製の端子先端部
16:アルミ電線
18:アルミ導体
26:端子後端部14の接合片
32:端子先端部14の接合片
34:封止樹脂
40:メッキ
P:メッキ部分と非メッキ部分の境界部
42:連鎖端子の連結切断部
44:アルミ電線用コネクタ
46:接合端子
48:コネクタハウジング
50:封止樹脂
52、54:流入阻止壁
58:圧接刃
60:銅合金製端子
62A、62B:開口部
64A、64B:溶接ヘッド
66:アルミ電線用機器側コネクタ
68:アルミ合金製の端子先端部
70:銅合金製の端子後端部
72:コネクタハウジング
74:接合端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a terminal and a connector used for connecting an aluminum electric wire (an electric wire using aluminum or an aluminum alloy for a conductor).
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, copper wires have been used and aluminum wires have hardly been used in the field of wire harnesses for automobiles. In recent years, there has been a trend to use aluminum electric wires instead of conventional copper electric wires for the purpose of improving recyclability and reducing weight. When aluminum wire is used for the wire harness, even if the terminal of the connector of the wire harness is made of aluminum, the terminal of the connector on the electrical component side may not be made of aluminum. Has become.
[0003]
That is, even if the wiring harness side is an aluminum wire or an aluminum terminal, if the electrical component side is a copper terminal, the contact portion between the aluminum terminal and the copper terminal becomes water. There is a problem that electrolytic corrosion is caused by the presence of moisture and moisture.
For this reason, a technique of filling grease into a joint between an aluminum-based terminal and a copper-based terminal has been proposed. However, the filling of grease tends to contaminate a work site, and also causes a problem during distribution and handling of a finished product. There is a problem in that grease flows out and contaminates vehicle parts, thereby deteriorating the commercial value.
[0005] There is also a proposal to use a waterproof connector. However, using a waterproof connector in a portion where a waterproof connector is not necessary conventionally causes a significant increase in cost and also causes water to temporarily enter the waterproof connector for some reason. Infiltration results in the promotion of electrolytic corrosion.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an aluminum electric wire terminal and a connector in which electric corrosion is prevented at a contact portion between aluminum or an aluminum alloy and copper or a copper alloy in view of the above problems. .
[0007]
According to the present invention, in order to prevent electrolytic corrosion of a dissimilar metal contact portion, a rear end portion of a terminal to which an aluminum electric wire is connected is formed of aluminum or an aluminum alloy, and a terminal end portion connected to a mating terminal is provided. The part is formed of copper or a copper alloy, and the terminal rear end and the terminal front end are joined by means such as welding, and the joined part is sealed with an insulator such as a resin, so that the dissimilar metal contact part is formed. Water, moisture, etc. were prevented from adhering.
[0008] In addition, since the oxide film is formed and grows on the surface of the rear end portion of the terminal formed of aluminum or aluminum alloy, it is difficult to form an oxide film of tin or the like after plating the surface with nickel. Although it is necessary to perform metal plating, since the boundary between the plated portion and the non-plated portion forms a dissimilar metal contact portion, in the present invention, the plating boundary is set near the junction, and the plating boundary is included. To seal with the insulator.
In the case where the rear end of the terminal is formed as a chain terminal and is plated, a dissimilar metal contact portion also occurs at a cut portion between adjacent terminal rear ends. The part was also sealed with the insulator.
Further, in order to prevent the aluminum conductor of the aluminum electric wire from corroding due to intrusion of water or moisture, in the present invention, the end of the insulating coating of the aluminum electric wire is also sealed with the insulator. .
Further, according to the present invention, by setting the terminal at the rear end of the terminal to be connected to the aluminum wire as a pressure contact blade, the terminal is set in the connector housing, and then the aluminum wire is pressed and connected to the terminal joint. By sealing the parts together with an insulator, the sealing can be realized at low cost.
In order to prevent the sealing material from flowing into the tip of the terminal when the foreign metal contact portion is sealed with an insulator, and to prevent a poor contact with the counterpart terminal, the present invention provides a terminal and a connector. The housing or both were provided with an inflow-preventing wall for the sealing insulator.
In the present invention, when a terminal made entirely of copper or a copper alloy is used and an aluminum wire is directly connected to the terminal, the connection portion is similarly sealed with an insulator in the connector housing. By stopping, we tried to prevent electrolytic corrosion.
More specifically, the present invention can be divided into a terminal form and a connector form. The terminal for an aluminum electric wire according to the present invention, the rear end of the terminal to which the aluminum electric wire is connected is formed of aluminum or an aluminum alloy, and the terminal end of the terminal connected to the counterpart terminal is formed of copper or a copper alloy. The end and the terminal tip are joined, and the joint is sealed with an insulator.
The rear end of the terminal and the front end of the terminal are connected by resistance welding, laser welding, ultrasonic welding, or TOX bonding (the outside of the recess formed on one metal plate is replaced by the recess formed on the other metal plate). (A method of joining two metal plates by press-fitting inside) or rivet joining. This terminal is used by connecting an aluminum electric wire to the rear end of the terminal and assembling it into a connector housing.
The terminal for an aluminum electric wire according to the present invention has a rear end portion which is plated with a metal which is unlikely to form an oxide film on its surface, except for a joint portion with the terminal end portion, and has a sealing insulator. Is preferably formed so as to cover the boundary between the plated portion and the non-plated portion.
Further, in the aluminum wire terminal according to the present invention, the aluminum wire is connected to the rear end of the terminal, and the sealing insulator is formed so as to cover the end of the insulating coating of the aluminum wire. Is preferred.
Further, in the aluminum electric wire terminal according to the present invention, when the terminal rear end portion has a connection cut portion obtained by cutting the connection portion of the chain terminal, the sealing insulator cuts the connection cut portion. Preferably, it is formed so as to cover the portion.
Next, in the connector for an aluminum electric wire according to the present invention, the rear end of the terminal to which the aluminum electric wire is connected is formed of aluminum or aluminum alloy, and the terminal end of the terminal connected to the counterpart terminal is made of copper or copper alloy. Forming and joining the terminal rear end and the terminal tip to form a joint terminal, assembling the joint terminal into the connector housing, and filling the joint between the terminal rear end and the terminal tip into the connector housing. It is characterized by being sealed with an insulator.
In the connector for an aluminum electric wire according to the present invention, an inflow-preventing wall for preventing the insulator filled in the connector housing from flowing into the contact portion of the terminal tip portion with the counterpart terminal is provided at the terminal tip portion or the connector housing. It is preferable to provide them.
Further, the aluminum wire connector according to the present invention has a rear end portion plated with a metal that is unlikely to form an oxide film on its surface except for a joint portion with the terminal front end portion. Preferably, the body is filled so as to cover the boundary between the plated portion and the non-plated portion.
In the connector for an aluminum wire according to the present invention, the aluminum wire is connected to the rear end of the terminal, and the sealing insulator is filled so as to cover the end of the insulating coating of the aluminum wire. Is preferred.
In the aluminum electric wire connector according to the present invention, when the rear end of the terminal has a connection cut portion obtained by cutting the connection portion of the chain terminal, a sealing insulator is provided at the connection cut portion. Is preferably filled so as to cover the surface.
Further, the aluminum electric wire connector according to the present invention has a pressure contact blade at the rear end of the terminal for press-connecting the aluminum electric wire, and a sealing insulator for press-connecting the aluminum electric wire. Preferably, it is filled to cover.
Next, in the connector for an aluminum electric wire according to the present invention, an aluminum electric wire is directly connected to a terminal made of copper or a copper alloy, and a connection portion between the terminal and the aluminum electric wire is sealed with an insulator filled in a connector housing. It may be stopped.
Also in this connector, it is preferable that the sealing insulator is filled so as to cover the end of the insulating coating of the aluminum electric wire.
In the connector for an aluminum electric wire according to the present invention, a terminal made of copper or a copper alloy is set in a connector housing having an opening for inserting a welding head, and an end of the aluminum electric wire is set in the connector housing. Then, the terminal and the aluminum wire may be welded and connected in the connector housing, and an insulator may be filled from the opening to seal the welded connection between the terminal and the aluminum wire.
In the case where a terminal made of copper or a copper alloy is used, an inflow-preventing wall for preventing the insulator filled in the connector housing from flowing into the contact portion of the terminal with the counterpart terminal is provided in the terminal or the connector housing. It is preferable to provide them.
Next, the connector for an aluminum electric wire according to the present invention may be a connector on the equipment side to which a connector on the aluminum electric wire side having an aluminum or aluminum alloy terminal is connected. The front end of the terminal connected to the terminal of the wire side connector is formed of aluminum or aluminum alloy, the rear end of the terminal connected to the device side is formed of copper or copper alloy, and the front end of the terminal and the rear end of the terminal are formed. The connector may be joined and the joint may be sealed by a resin wall of the connector housing or by an insulator filled in the connector housing.
Also in the case of the aluminum wire device-side connector, the terminal end portion made of aluminum or aluminum alloy is plated with a metal which is unlikely to form an oxide film on the surface except for a joint portion with the terminal rear end portion. Preferably, the boundary between the plated portion and the non-plated portion is sealed by a resin wall of the connector housing or by an insulator filled in the connector housing.
[0031]
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0032]
Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment of a terminal for an aluminum electric wire according to the present invention. The terminal 10 includes a terminal
The terminal
The
The joining
The resin sealing of the joint can be performed as shown in FIG. That is, the
The terminal 10 constructed as described above is used by connecting the
[0038]
Embodiment 2 FIG. 3 shows another embodiment of the terminal for an aluminum electric wire according to the present invention. This embodiment is suitable when the joining
The
As described above, if the
After joining the joining
Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0043]
Embodiment 3 FIG. 4 shows still another embodiment of the terminal for an aluminum electric wire according to the present invention. The difference of this terminal 10 from the second embodiment is that the sealing by the
If water adheres to the conductor (usually a stranded wire) of an aluminum electric wire for some reason, the water penetrates into the insulating coating due to a capillary phenomenon, and a phenomenon that water does not easily escape from the electric wire occurs. The sealing with the
Since the configuration other than the above is the same as that of the second embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. This embodiment is also applicable to the terminal of the first embodiment.
[0046]
Embodiment 4 FIG. 5 shows still another embodiment of the aluminum wire terminal according to the present invention. This embodiment is a case where the terminal
[0047]
Embodiment 5 FIG. 6 shows an embodiment of an aluminum electric wire connector according to the present invention. The
In the
The
The inflow preventing wall can be provided not on the connector housing but on the terminal side. One example is shown in FIGS. 7A and 7B. That is, when manufacturing the
[0051]
Embodiment 6 FIG. 8 shows another embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention. This embodiment corresponds to the second embodiment (FIG. 3) in the case of an aluminum electric wire terminal. That is, the
[0052]
Embodiment 7 FIG. 9 shows still another embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention. This embodiment corresponds to Embodiment 3 (FIG. 4) in the case of an aluminum electric wire terminal. That is, in this
[0053]
Embodiment 8 FIG. 10 shows a further embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention. This embodiment corresponds to Embodiment 4 (FIG. 5) in the case of an aluminum electric wire terminal. That is, in the
[0054]
Embodiment 9 FIG. 11 shows still another embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention. In this embodiment, the
[0055]
The terminal 60 made of copper alloy is tin-plated. However, when the connection between the
In the
[0058]
Embodiment 11 FIG. 13 shows still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention. This embodiment also relates to a case where an aluminum electric wire is directly connected to a terminal made of a copper alloy. However, this embodiment is different from the tenth embodiment in that a sealing
[0059]
In this case, the terminal 60 is set in the
[0061]
Embodiment 13 FIG. 15 shows still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention. In this embodiment, when the terminal of the connector on the aluminum electric wire side is made of an aluminum alloy, the present invention is applied to the connector on the device side to which the connector on the aluminum electric wire side is connected. In this
The
The terminal
The terminal
The
[0066]
FIGS. 17 and 18 show the usage state of the
[0068]
As described above, according to the present invention, when an aluminum electric wire is used for a wire harness or the like, the dissimilar metal contact portion is limited to a very limited range in the connector housing, and the portion is made of an insulator. , It is possible to effectively and economically prevent the electrolytic corrosion of the dissimilar metal contact portion.
In addition, it is possible to effectively prevent electrolytic corrosion at the contact area between the plated metal and the terminal base material by sealing it with an insulator including the boundary between the plated part and the non-plated part and the connection cut part of the chain terminal. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an embodiment of an aluminum electric wire terminal according to the present invention.
FIG. 2 is a partially cut-away side view showing a manufacturing process of the terminal of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially cut-away side view showing another embodiment of the aluminum electric wire terminal according to the present invention.
FIG. 4 is a partially cut-away side view showing still another embodiment of the aluminum electric wire terminal according to the present invention.
FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing still another embodiment of the aluminum electric wire terminal according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical sectional view showing an embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention.
FIGS. 7A and 7B are perspective views showing a process of manufacturing a terminal end portion with an inflow prevention wall used in the present invention.
FIG. 8 is a vertical sectional view showing another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention.
FIG. 9 is a vertical sectional view showing still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention.
FIG. 10 is a horizontal sectional view showing still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention.
FIG. 11 is a horizontal sectional view showing still another embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention.
FIG. 12 is a vertical sectional view showing still another embodiment of the connector for an aluminum electric wire according to the present invention.
FIG. 13 is a vertical sectional view showing still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention.
FIG. 14 is a vertical sectional view showing still another embodiment of the aluminum electric wire connector according to the present invention in a manufacturing process.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an embodiment of an aluminum electric wire device-side connector according to the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing another embodiment of the aluminum electric wire device-side connector according to the present invention.
17 is a sectional view showing an example of a use state of the same connector as in FIG. 16;
FIG. 18 is a sectional view showing another example of the state of use of the same connector as in FIG. 16;
[Explanation of symbols]
10: Terminal for aluminum wire
12: Rear end of aluminum alloy terminal
14: Copper alloy terminal tip
16: Aluminum wire
18: Aluminum conductor
26: joining piece of terminal
32: Joint piece of
34: sealing resin
40: Plating
P: Boundary part between plated part and non-plated part
42: Connection cutting part of chain terminal
44: Aluminum wire connector
46: Joint terminal
48: Connector housing
50: sealing resin
52, 54: Inflow prevention wall
58: Pressing blade
60: Copper alloy terminal
62A, 62B: opening
64A, 64B: welding head
66: Equipment side connector for aluminum electric wire
68: Aluminum alloy terminal tip
70: Copper alloy terminal rear end
72: Connector housing
74: joining terminal
Claims (16)
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