JP2010165630A - Electric wire with terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線端末に接続端子が設けられ、電線と接続端子の接続部分が被覆されている防水構造を有する端子付き電線に関するものである。 The present invention relates to a terminal-attached electric wire having a waterproof structure in which a connection terminal is provided at an electric wire terminal and a connection portion between the electric wire and the connection terminal is covered.
従来、自動車ワイヤーハーネス等の電線の端末には、電気伝導性やばね性に優れる銅合金製のコネクタ端子(接続端子)等が圧着により接続されている。自動車用電線等には一般に銅導体電線が用いられていたが、近年は、アルミニウム電線を用いることが要望されている。アルミニウム電線は銅電線と比較して、地球温暖化対策や需給逼迫による原油価格高騰への対策としての燃費向上のための軽量化に寄与する。またアルミニウムは、鉄との分離が容易であるから、自動車スクラップのリサイクルにも有利である。更にアルミニウムは資源量が豊富であるという利点もある。 2. Description of the Related Art Conventionally, copper alloy connector terminals (connection terminals) and the like that are excellent in electrical conductivity and spring properties are connected to terminals of electric wires such as automobile wire harnesses by crimping. In general, copper conductor wires have been used for automobile wires, but in recent years, it has been desired to use aluminum wires. Compared to copper wires, aluminum wires contribute to weight reduction to improve fuel efficiency as a measure against global warming and as crude oil prices rise due to tight supply and demand. Aluminum is also advantageous for recycling automobile scraps because it can be easily separated from iron. Furthermore, aluminum has the advantage of abundant resources.
例えば特許文献1に記載されているように、アルミニウム電線と銅合金等からなる接続端子の圧着構造が公知である。特許文献1には、圧着部分の電線導体部断面積/圧着前のアルミ導体部断面積の比率で定義した電線導体部の圧縮率の上限を70%と規定した端子圧着構造が記載されている。このようなオープンバレル構造の場合、端子と電線の接続部分や電線芯線の端末が、外部に露出した状態になっている。そのため、電線の内部に結露などで水分が浸入し易い。特に電線がアルミ電線の場合、電線の内部に水が浸入すると、腐食が進行し易い。
For example, as described in
一般に銅合金等の接続端子の表面には、電気接点の信頼性向上のため、錫や貴金属のめっきが施される。アルミニウムは、接続端子側の金属と比較するとイオン化傾向の大きい卑な金属である。そのためアルミニウム電線を銅合金や貴金属等のめっきを施した接続端子と接続すると、異種金属の接合部分で腐食が進行し易い。すなわち異種金属が接触すると、アルミニウムのようなイオン化傾向の大きな卑な金属から、より貴な金属へ電子が移動する。アルミ電線と端子の接合部分の外部に水等の電解液が存在してイオンの経路が確立すると、局所的に電流回路がつながって、貴な金属と電解液の界面で溶存酸素や水素イオン等に電子を奪われる。そして対応して卑な金属が陽イオンとして電解液中に溶出し、異種金属接触腐食が進行する。この結果、電線圧着部の接触抵抗が増大し、場合によってはアルミニウム電線が断線に至ることもある。 In general, the surface of a connection terminal such as a copper alloy is plated with tin or precious metal in order to improve the reliability of electrical contacts. Aluminum is a base metal having a large ionization tendency compared to the metal on the connection terminal side. For this reason, when an aluminum electric wire is connected to a connection terminal plated with a copper alloy or a noble metal, corrosion tends to proceed at a joint portion of different metals. That is, when a dissimilar metal comes into contact, electrons move from a base metal having a large ionization tendency such as aluminum to a noble metal. When an electrolyte such as water is present outside the joint between the aluminum wire and the terminal and an ion path is established, a current circuit is locally connected, and dissolved oxygen, hydrogen ions, etc. at the interface between the noble metal and the electrolyte Robbed of electrons. Correspondingly, the base metal is eluted as a cation in the electrolyte, and the contact corrosion of different metals proceeds. As a result, the contact resistance of the electric wire crimping portion increases, and in some cases, the aluminum electric wire may break.
また自動車用ワイヤーハーネスの電線には、柔軟な撚り線が芯線として用いられる。しかし柔軟な撚り線を使用すると電線内の隙間に水がさらに浸入しやすくなる。そして電線を通って電線に接続された機器などに水が浸入すると、電気ショートを引き起こして電子機器を故障させることになる。更に、電線内の隙間に浸入した水には、酸素の供給が不足する。そうすると、電線がアルミ電線の場合には、表面の不動態酸化皮膜が不安定となって腐食が進行する虞もある。 Moreover, a flexible twisted wire is used as a core wire for the electric wire of the automobile wire harness. However, when a flexible stranded wire is used, water is more likely to enter the gap in the wire. If water enters the device connected to the wire through the wire, an electrical short circuit is caused and the electronic device is broken. Furthermore, the supply of oxygen is insufficient for water that has entered the gaps in the wires. Then, when the electric wire is an aluminum electric wire, the passive oxide film on the surface may become unstable and corrosion may proceed.
特許文献1に記載のようなオープンバレル構造の接続構造では、防錆用グリース等を外部に露出している部分に塗布することで、ある程度水の浸入を回避できる。しかしながら、グリースの劣化や脱離等により、防水性能が低下する虞がある。そのため防水性能を長期にわたり維持することは困難であり、信頼性が不十分である。また、グリースを必要十分に均一に塗布するのは、非常に手間のかかる作業である。
In the connection structure of the open barrel structure as described in
一方、ワイヤーハーネスの電線とコネクタ端子との接続部分から電線内へ水が浸入しないようにして、電線の腐食や電線に接続される電子機器の誤作動や故障等を防止することが可能な接続端子付き電線が公知である(例えば、特許文献2〜4参照)。
On the other hand, the connection that can prevent the corrosion of the electric wire and the malfunction or failure of the electronic equipment connected to the electric wire by preventing water from entering the electric wire from the connection part between the electric wire of the wire harness and the connector terminal. Electric wires with terminals are known (see, for example,
特許文献2には、多数の孔の開いた円筒形状内張を入れた筒状圧着部を特殊形状の工具で圧着してなるクローズドバレル端子が記載されている。この構造によれば、撚り線素線間や電線と端子との間に冷間圧接による金属結合を形成できる。その結果、接続信頼性に優れ、また、端子と電線の異種金属接触部や芯線末端を被覆できるという利点もある。
特許文献3には、接続端子が圧着されたアース用電線端末に、流動性を有する止水剤を供給した後に、電線の他方から電線被覆材の内側のエアを吸引して減圧することにより止水剤を電線被覆材の内側に浸透させる方法が開示されている。
In
また特許文献4には、接着剤層を設けた熱収縮チューブによる防水を施したアース用端子金具が開示されている。
上記特許文献2に記載されているように、クローズドバレル端子の場合は、端子と電線の接合の際に、多くの特殊な部品や工具が必要になってしまうという問題がある。また、部品挿入の作業性も悪く、コスト面で不利である。
As described in
また、上記特許文献3に記載されているように、止水剤を電線被覆材の内側に浸透させる方法は、減圧や加圧のための設備や止水剤の硬化等の時間を必要とし、簡便ではない。また、オープンバレル構造を使用する限り、端子と電線の異種金属接触部や電線芯線末端が外部に露出するのを回避することができないという問題がある。
In addition, as described in
また、上記特許文献4に記載されているように、接着剤層を設けた熱収縮チューブによる防水処理を施す場合、電線芯線末端面をチューブだけで覆い隠すことは難しい。このため、チューブ端末における接着剤の塗布量を多くする必要がある。更に端子には接着剤が端子本体側に過剰に流れ出すことを防止するための特殊な構造(流入規制手段)を設ける必要がある。そのため、端子の形状が複雑になってしまい、端子の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
In addition, as described in
本発明の解決しようとする課題は、上記問題点を解決しようとするものであり、端子の形状が複雑にならず、端子と電線の接続が容易であり、接続部分の防水性が良好であり、電線と端子との信頼性の高い接続を長期にわたり確保することが可能な端子付き電線を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems, the shape of the terminal is not complicated, the connection between the terminal and the electric wire is easy, and the waterproofness of the connection part is good. An object of the present invention is to provide a terminal-attached electric wire capable of ensuring a reliable connection between an electric wire and a terminal over a long period of time.
上記課題を解決するために本発明の端子付き電線は、接触部とワイヤバレル部とを備える端子に、導体が絶縁体により被覆された電線が接続され、前記端子のワイヤバレル部に前記電線の導体が接続されている導体接続部を有する端子付き電線において、前記端子の前記接触部と前記ワイヤバレル部との間に中間接続部が設けられており、前記導体接続部が熱収縮性チューブを用いた防水チューブにより覆われていると共に、前記防水チューブの端子側端部が前記端子の中間接続部の周囲を隙間無く覆っていることを要旨とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an electric wire with a terminal according to the present invention is connected to a terminal including a contact portion and a wire barrel portion, and an electric wire whose conductor is covered with an insulator, and the wire barrel portion of the terminal is connected to the wire In the electric wire with a terminal having a conductor connection part to which a conductor is connected, an intermediate connection part is provided between the contact part of the terminal and the wire barrel part, and the conductor connection part is formed of a heat-shrinkable tube. It is covered by the waterproof tube used, and the terminal side end of the waterproof tube covers the periphery of the intermediate connection portion of the terminal without any gap.
本発明の端子付き電線は、上記構成を採用したことにより、端子と電線の接続部分の防水性が良好であり、しかも端子の形状が複雑にならず、端子と電線の接続が容易である。更に、本発明の端子付き電線は、防水性が良好であるから、電線と端子との信頼性の高い接続を長期にわたり確保することが可能である。 The terminal-attached electric wire according to the present invention employs the above-described configuration, so that the waterproof property of the connection portion between the terminal and the electric wire is good, the shape of the terminal is not complicated, and the connection between the terminal and the electric wire is easy. Furthermore, since the electric wire with a terminal of the present invention has a good waterproof property, it is possible to ensure a reliable connection between the electric wire and the terminal over a long period of time.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、端子付き電線の一例の端末部分を示す外観斜視図であり、図2は図1のB−B線断面図である。図1に示す端子付き電線1は、電線2の端末に端子としてコネクタ端子3が接続されている。端子付き電線1において、電線2とコネクタ端子3の接続部分となる導体接続部5(図2参照)は、熱収縮チューブを用いた防水チューブ4により被覆されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing a terminal portion of an example of a terminal-attached electric wire, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In the electric wire with
図1及び図2に示すように、電線2は、導体21の周囲が、合成樹脂等の絶縁体からなる被覆材22により絶縁被覆されている。導体21は、複数本の金属細線からなる素線を撚り合わせた撚線により構成されている。導体21は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、錫めっきを施した銅等の導電性を有する導線が用いられる。導体21は、撚線に限定されず、単線でもよい。図1に示す端子付き電線1の電線2は、断面が略円形の電線である。電線としてアルミニウム又はアルミニウム合金を用いたアルミ電線は、軽量で低コストでリサイクルが容易であるといった利点がある。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
コネクタ端子3は、電線2が接続される側と反対側の先端が他の端子と接続される接触部31として形成されている。また、コネクタ端子3の電線が接続される側は、ワイヤバレル部32として形成されている。図2に示すように、コネクタ端子3のワイヤバレル部32に電線2の導体21が固着して接続され導体接続部5として形成されている。
The
更にコネクタ端子3の接触部31とワイヤバレル部32との間に、防水チューブ4の一方の端部となる端子側端部41が位置する中間接続部33が設けられている。図1に示すコネクタ端子3は、中間接続部33の断面形状が単純な方形状である平板として形成されている。
Further, an
図1及び図2に示すように、端子付き電線1では、防水チューブ4の端子側端部41は、コネクタ端子の中間接続部33に位置していて、端子の中間接続部33の周囲を隙間無く覆うように密着している。また防水チューブ4の電線側端部42は、電線の被覆材22の周囲に位置していて、電線2の被覆材22の周囲を隙間無く覆うように密着していて、防水チューブ4の両端が気密な状態で被覆され、導体接続部5は外気から遮断されている。また防水チューブ4により、コネクタ端子3と電線2の機械的な接合強度が補強されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the terminal-attached
防水チューブ4は、熱収縮チューブを用いて熱収縮させることにより形成されたものである。このような熱収縮チューブとして、例えば、熱収縮性の樹脂層からなる外層43の内側に、熱溶融性接着剤からなる内層44を設けたものは好ましいものである。外層43としては、例えば、電子線架橋半硬質難燃性ポリオレフィン樹脂等が用いられる。また熱収縮チューブの収縮率は、内径変化率で75%以上が好ましい。熱収縮チューブは、例えば住友電工ファインポリマー社製、商品名「スミチューブSA2」等の市販品を用いることができる。
The
熱収縮チューブで導体接続部5を被覆して防水チューブ4を形成するには、ワイヤバレル部32に電線2の導体21を圧着して固着した後、熱収縮チューブを電線側あるいは端子側から挿通し、所定の位置に配置し、加熱して熱収縮チューブを収縮させる。
In order to form the
また、熱収縮チューブに熱溶融性接着剤からなる内層44が設けられている場合は、収縮の際の加熱により接着剤が溶融して隙間に充填されるため、更に気密性を高めることができる。
Further, when the heat shrinkable tube is provided with the
図3は、本発明の他の例の端子付き電線の防水チューブを取り除いた状態を示す外観斜視図であり、図4は本発明のその他の例の端子付き電線を示す斜視図である。図5(a)〜(c)は、本発明の端子付き電線に用いられる端子の態様を示し、中間接続部の断面図である。図5(a)に示すように、図1及び図2の端子付き電線は、コネクタ端子3の中間接続部33の断面が平板状に形成されている。本発明は中間接続部33の断面形状が、この形状に限定されるものではなく、熱収縮チューブを用いて収縮させ防水チューブ4を形成した際に、防水チューブ4の端子側端部41が、中間接続部33に隙間無く密着可能な形状であれば良い。
FIG. 3 is an external perspective view showing a state where the waterproof tube of the electric wire with terminal of another example of the present invention is removed, and FIG. 4 is a perspective view showing the electric wire with terminal of another example of the present invention. Fig.5 (a)-(c) shows the aspect of the terminal used for the electric wire with a terminal of this invention, and is sectional drawing of an intermediate | middle connection part. As shown to Fig.5 (a), the cross section of the
具体的なコネクタ端子の中間接続部33の形状は、例えば、図3、図4、図5(b)、(c)に示すように、平板部33aと該平板部33aの両側に立設する側壁部33b、33cとからなる断面凹状が挙げられる。コネクタ端子3は、中間接続部33の断面形状を上記のような凹状に形成すると、コネクタ端子3の強度を向上させることができる。
The specific shape of the
図4及び図5(b)、(c)に示すように、コネクタ端子の中間接続部33が断面凹状に形成されている場合、熱収縮チューブを収縮させる際に、熱収縮チューブがコネクタ端子の中間接続部の形状に沿って密着するようにすることが好ましい。図6は図4の端子付き電線の製造工程の一部を示す中間接続部の断面図である。図6に示すように、熱収縮チューブ45で中間接続部33を覆った後、コネクタ端子の中間接続部33の形状に対応する型6を用いて、凹部側に押圧し熱収縮チューブ45が凹部内に密着するようにした状態で熱収縮チューブを収縮させる。しかる後、型6を取り外せば、図4に示すように、防水チューブ4はコネクタ端子側端部41が、中間接続部33の形状に沿って追随して、中間接続部33に密着した状態とすることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5B and 5C, when the
図1及び図2に示す中間接続部33、又は図3、図4の中間接続部33の平板部(図5(b)、(c)33a)は、平板状であり表面に凹凸のない単純な方形の断面形状に形成されている。このような形状であれば、熱収縮チューブのコネクタ端子側端部41が、中間接続部33の周囲の形状に追随して、気密な被覆を容易に行うことができる。また、中間接続部33の平板部(33a)の表面に、外に凸となる突起等が多少あっても、内側に凹となる凹嵌部がなければ、熱収縮チューブを収縮させるだけで、中間接続部33の周囲の形状に防水チューブ4を容易に密着させることができる。
The
また中間接続部33と接触部31との間及び中間接続部33とワイヤバレル部32との間には、接着剤逆流防止構造のような特別な凹凸は設けられておらず、平板部33aの表面の側壁部33b、33cを除いた部分は、特に凹凸加工を施す必要がなく、中間接続部33と同様な平坦な形状に形成されている。
Further, there is no special unevenness between the
本発明の端子付き電線に用いられる端子としては、上記したコネクタ端子に限定されず、各種のコネクタ端子等を用いることができる。例えば接触部の構造は、フィメール型に限らず、メール型であってもよい。図7は本発明の端子付き電線に用いられるフィメール端子の一例を示す斜視図であり、図8はメール端子の一例を示す斜視図である。 As a terminal used for the electric wire with a terminal of the present invention, it is not limited to the above-mentioned connector terminal, and various connector terminals etc. can be used. For example, the structure of the contact portion is not limited to the female type, and may be a mail type. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a female terminal used in the electric wire with terminal of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view showing an example of the mail terminal.
図7に示すようにフィメール端子60は、アッパーホルダー61とスプリングタング62とからなる接触部63が設けられている。更に、フィメール端子60には、上記接触部63に、中間接続部64、ワイヤバレル部65、インシュレーションバレル66が設けられている。電線を圧着する際にキャリア67から分離される。
As shown in FIG. 7, the
図8に示すようにメール端子70は、上記フィメール端子60の接触部63の内部に挿通して電気的に接続される接触部71が一方の端部に設けられている。更に、メール端子70は、上記接触部71に、スタビライザー72、ランスホール73、中間接続部74、ワイヤバレル部75、インシュレーションバレル76等が順次設けられて構成されている。電線を圧着する際にキャリア77から分離される。
As shown in FIG. 8, the
図7及び図8に示すコネクタ端子を用いる場合は、防水チューブ4の電線側の
端部は、気密性確保が容易な電線絶縁被膜樹脂を覆うようにする。しかし、インシュレーションバレル66、76が電線絶縁被膜樹脂に気密に密着している場合、インシュレーションバレル66、76の周囲を覆うことで導体接続部5を密封できるのであれば、そのようにしても良い。
When the connector terminals shown in FIGS. 7 and 8 are used, the end portion of the
尚、図1に示す態様のコネクタ端子には、インシュレーションバレルは設けられていない。図1の態様では防水チューブ4の電線側端部42が電線の被覆材22を覆って密着している。本発明は、防水チューブ4がインシュレーションバレルの機能を兼ねることができるので、図1に示す態様のように、コネクタ端子のインシュレーションバレルを省略してもよい。コネクタ端子3のインシュレーションバレルを省略すると防水チューブ4の全長を短くすることができる。また、インシュレーションバレルがないと、その部分の外径が大きくならないので、防水チューブの断面積の変化を小さくすることができ、熱収縮チューブを用いる場合にその内径収縮率が小さくてもよく、防水チューブの気密な被覆を容易に行うことができる。
In addition, the connector terminal of the aspect shown in FIG. 1 is not provided with an insulation barrel. In the embodiment of FIG. 1, the wire-
図1の態様の端子付き電線は、コネクタ端子3のワイヤバレル32に対し電線2の導体21が、圧着により固着されている。本発明では、ワイヤバレル32に対する導体21の固着は、圧着に限定されず、各種の固着方法を用いることができる。この固着方法として例えば、超音波溶接等の溶接方法、はんだ付け等のろう接方法等が挙げられる。
1, the
また、図1の態様の防水チューブ4に用いられる熱収縮チューブは、端部から端部まで径が同じに形成されたものであるが、両端の開口径が異なる熱収縮チューブにしてもよい。また防水チューブ4は、径の異なる熱収縮チューブを複数用いて、複数の熱収縮チューブによる積層構造としてもよい。要するに、防水チューブの両端が電線或いは端子に密着し、気密な被覆をすることができればよい。
Moreover, although the heat shrinkable tube used for the
本発明の端子付き電線は、上記した電線、コネクタ端子以外に、電線端末に接続端子が設けられ、電線と接続端子の接続部分が被覆されている防水構造を有する各種の接続端子付き電線に利用することができる。特に、柔軟な撚り線が芯線として用いられ、湿気の多い環境等で利用される自動車ワイヤーハーネス等に好適に利用することができる。また電線として内部に水分が浸入した場合に腐食が進行し易いアルミ電線等に好適に用いることができる。 The electric wire with a terminal of the present invention is used for various electric wires with a connecting terminal having a waterproof structure in which a connecting terminal is provided at an electric wire terminal and the connecting portion of the electric wire and the connecting terminal is covered in addition to the electric wire and the connector terminal described above. can do. In particular, a flexible stranded wire is used as the core wire, and can be suitably used for an automobile wire harness used in a humid environment or the like. Moreover, it can use suitably for the aluminum electric wire etc. which a corrosion progresses easily when a water | moisture content penetrate | invades inside as an electric wire.
1 端子付き電線
2 電線
21 導体
22 被覆材(絶縁体)
3 コネクタ端子
31 接触部
32 ワイヤバレル部
33 中間接続部
4 防水チューブ
41 防水チューブの端子側端部
42 防水チューブの端子側端部
5 導体接続部
1 Electric wire with
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記端子の前記接触部と前記ワイヤバレル部との間に中間接続部が設けられており、
前記導体接続部が熱収縮性チューブを用いた防水チューブにより覆われていると共に、前記防水チューブの端子側端部が前記端子の中間接続部の周囲を隙間無く覆っていることを特徴とする端子付き電線。 In a terminal-equipped electric wire having a conductor connecting portion in which an electric wire whose conductor is covered with an insulator is connected to a terminal including a contact portion and a wire barrel portion, and the conductor of the electric wire is fixed to the wire barrel portion of the terminal ,
An intermediate connection portion is provided between the contact portion of the terminal and the wire barrel portion,
The conductor connection part is covered with a waterproof tube using a heat-shrinkable tube, and the terminal side end of the waterproof tube covers the periphery of the intermediate connection part of the terminal without a gap. With electric wire.
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