JP2010177134A - コネクタ接続部の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合したコネクタへの水、埃の浸入を防止し、コネクタ内の端子金具および電線の芯線の腐食発生を防止する。
【解決手段】嵌合接続しているコネクタおよび各コネクタに挿入される部分の電線の外面全体に被覆材を密着させて連続的に被覆し、結露が発生する空気層および水および埃が浸入する隙間が無い状態としているコネクタ接続部の保護構造を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明はコネクタ接続部の保護構造に関し、特に、自動車に配索される電線の端末に接続されるコネクタ同士の接続部において、コネクタ接続部への水、埃等の浸入を防止するものである。

電線端末に接続されるコネクタには、被覆電線の端末で絶縁被覆を剥離して露出した芯線を圧着接続あるいは圧接接続した端子金具が挿入係止されている。このように、コネクタ内には電線の芯線および端子金具が挿入されているため、コネクタの端子挿入側からコネクタ内に水や埃が浸入すると、端子金具および芯線に腐食が発生する。特に、車両に配線される場合、エンジンルーム等の被水領域でコネクタ同士の接続が行われるため、水や埃が浸入しやすい。かつ、一方のコネクタへ水や埃が浸入すると、嵌合する他方のコネクタへの水や埃が浸入するため、嵌合接続する両方のコネクタの端子挿入側からの水、埃の浸入を防止する必要がある。

コネクタ接続部での防水対策を行ったものとして、特開平１０−３２２０４７号公報（特許文献１）でコネクタの防水カバーが提供されている。該特許文献１では、防水カバーを密閉構造とすると、カバー内部に結露が発生するために、防水カバーの水抜き穴から排水できるようにすることを特徴としている。
具体的には、防水カバー１００は、図５に示す形状からなり、で、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の弾性体から成形され、嵌合接続するコネクタＣを収容する大径部１０１と、該大径部１０１の両端に設けた小径部１０２、１０３とを連続して設けた形状で、小径部１０２、１０３内にコネクタＣに接続するリード線Ｗを通し、一方の小径部１０２をベルト１０４で締め付けてリード線Ｗに防水カバー１００を固定している。
前記小径部１０２と１０３に連続する大径部１０１両端部に、周方向に間隔をあけて水抜き穴１０５を設けている。さらに、大径部１０１内にコネクタＣを挿入するために、前記水抜き穴１０５と小径部１０２、１０３の先端に連続するスリット１０６、１０７を設け、スリット１０６、１０７を拡げてコネクタＣを大径部１００内に挿入している。

前記防水カバー１００では、排水用の水抜き穴１０５より浸水が発生しやすく、かつ、水抜き穴１０５と連続させたスリット１０６、１０７を小径部１０３の先端まで連続して設けているため、該スリット１０６、１０７を通して浸水が発生しやすい。さらに、他方の小径部１０３はリード線Ｗに固定されていないため、該小径部１０３の先端からの水や埃の浸入を防止できない。
かつ、特許文献１の防水カバーは、防水カバー内でコネクタやリード線が防水カバーの内面と密着しておらず、空気層があるため、該空気層の湿気で結露が生じることを前提として水抜き穴を設けている。しかしながら、防水カバー内で結露が発生すると、カバー内に収容したコネクタ内の芯線や端子金具に水滴が付着して腐食が発生する。

特開平１０−３２２０４７号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、嵌合接続されたコネクタ内の端子金具および電線の芯線に水滴や埃が付着して腐食が発生するのを確実に防止することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、嵌合接続しているコネクタおよび各コネクタに挿入される部分の電線の外面全体に被覆材を密着させて連続的に被覆し、結露が発生する空気層および水および埃が浸入する隙間が無い状態としていることを特徴とするコネクタ接続部の保護構造を提供している。

即ち、本発明では、嵌合接続しているコネクタおよび電線の外面全体に密着させて被覆材で覆うことで、結露を発生させる空気層を存在させないと共に、水や埃が浸入する隙間を無くしている。これにより、コネクタへの電線挿入箇所、コネクタ同士の嵌合箇所に隙間を発生させず、よって、内の端子金具や芯線に水滴や埃が付着するのを確実に防止でき、端子金具及び芯線の腐食発生を防止することができる。かつ、コネクタ夫々に防水カバーを被せておく必要もなく、簡単な構成で確実に水、埃の浸入を遮断することができる。

コネクタの電線挿入面に設けた各端子収容室に電線をそれぞれ挿入しているため、コネクタの外形は該コネクタに挿入する電線群の外形よりも当然に大きくなり、電線挿入面の境界で外形に段差が生じる。この段差が大きい場合、電線群の外周に被覆材を密着させることが容易でなく隙間が発生しやすくなる。
よって、コネクタの電線挿入面に接した位置から電線群の外周に弾性材を所要寸法で巻き付け、電線群の断面積とコネクタの電線挿入面側の断面積の差を減少し、この状態で、前記被覆材で被覆することが好ましい。

前記被覆材は可撓性を有する樹脂シートとし、一端側の電線群または前記弾性材、コネクタ嵌合部および他端側の電線群または前記弾性材にかけて、前記樹脂シートを電線およびコネクタ嵌合部の外面に隙間無く密着させて巻き付けている。
前記樹脂シートは、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニール等からなるシートを用いている。
前記樹脂シートはサランラップ（登録商標）状の薄いフィルム状とし、電線およびコネクタの外周面に隙間なく密着させて複数巻きしてもよい。
あるいは、一面に粘着剤がコーティングされた樹脂シートを用い、粘着剤を電線およびコネクタに粘着させて巻き付けてもよい。
このように、樹脂シートを巻き付けて被覆すると、結露が生じる空気層の存在を無くすことができ、よって、水抜き部を無くすことができ、水抜き部からの浸水の発生を防止できる。その結果、コネクタ内の端子金具及び電線の芯線への水滴や埃の付着はなく、これらの腐食発生を防止することができる。
また、本発明では、樹脂シートを巻き付けるだけでよく、特許文献１のように、防水カバーを設ける必要はなく、該防水カバーにコネクタを通す作業も不要となるため、簡単に形成できると共にコスト低下を図ることができる。

あるいは、前記被覆材は熱収縮チューブとし、一端側の電線群または前記弾性材、コネクタ嵌合部および他端側の電線群または前記弾性材にかけて熱収縮チューブを被せた後に加熱収縮させ、該熱収縮チューブを前記電線およびコネクタ嵌合部の外面全体に隙間無く密着させている。
この熱収縮チューブで被覆した場合も、被覆材と電線およびコネクタの外面との間に空気層を無くすことができると共に、水や埃が浸入することも防止でき、コネクタ内の端子金具及び電線の芯線への水滴や埃の付着はなく、これらの腐食発生を防止することができる。この場合も汎用されている熱収縮チューブを用いるだけであるため、簡単かつ安価にコネクタおよび電線を被覆することができる。

前記コネクタに挿入係止する端子金具が銅系金属からなる一方、前記電線の芯線がアルミニムあるいはアルミニム合金からなる場合に本発明は好適に用いられる。このように、電線の芯線をアルミニウム系金属とすると、自動車に多数配線される電線を軽量とすることができ、自動車の重量軽減に寄与でき、自動車の燃費を低減できる。
しかしながら、端子金具と芯線とが異種金属からなる場合、その接続部に水滴が付着すると端子金具及び芯線に腐食が発生しやすくなる。これに対して、本発明ではコネクタ内への水および埃の浸入を確実に防止しているため、腐食の発生を確実に防止することができる。

このように、本発明は、電線は自動車に配索され、前記コネクタは被水領域に配置される場合に最も効果的に適用できる。

前記のように、本発明では、電線および嵌合したコネクタの外面全体を連続して被覆材で密着して覆い、電線及びコネクタの外面と被覆材の内面との間に空気層を存在させない構成としているため、結露の発生はないと共に、コネクタ内への水や埃の浸入を確実に防止することができる。よって、アルミニウム系金属を芯線とする電線を接続するコネクタ同士の接続部の保護に特に好適に用いることができる。

本発明の第一実施形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 コネクタに挿入する電線と圧着した端子を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は第二実施形態を示す図面である。 第二実施形態の熱収縮チューブの取付工程を示す図面である。 従来例を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１、図２に第一実施形態を示す。
第一実施形態では、被覆材として樹脂シート１を用い、図１に示すように、雌雄嵌合した一対のコネクタ２とコネクタ３の外面全面およびコネクタ２、３の電線挿入面２ａ、３ａに挿入した電線群４、５の外面全面に樹脂シート１を連続して隙間なく巻き付けている。かつ、前記電線群４、５の外周にはゴムシートからなる弾性材６、７をクッション材として先に巻き付けておき、弾性材６を含めた電線群４の断面積、弾性材７を含めた電線群５の断面積を同一、または電線群側を若干大きくしておき、前記樹脂シート１を巻き付ける外径に大きな段差を発生させないようにしている。

図２に示すように、雌雄のコネクタ２、３内の端子収容室に電線群４、５の各Ｗ１、Ｗ２に接続した端子金具８、９を挿入し、端子収容室に設けたランス(図示せず)に端子金具８、９に設けた係止部８ａ、９ａを係止している。
前記端子金具８、９は銅系金属で形成している一方、電線Ｗ１、Ｗ２はアルミニウム合金からなる芯線１０を絶縁樹脂層１１で被覆した被覆丸電線からなる。電線Ｗ１、Ｗ２は端末側で絶縁樹脂層１１から芯線１０を露出させ、芯線１０を端子金具８、９の芯線バレル８ｂ、９ｂで加締め圧着すると共に絶縁樹脂層１１を被覆バレル８ｃ、９ｃで加締め圧着している。前記端子金具８は雌端子であり、端子金具９は雄端子である。
前記のように、銅系金属からなる端子金具８、９とアルミニウム合金からなる芯線１０とが接触する部位では、異種金属が接触した状態となり、水滴が付着すると特に芯線側に腐食が発生しやすくなる。

コネクタ２と接続する電線群４、コネクタ３と接続する電線群５の外周面にはブチルゴムシートからなる前記弾性材６、７を夫々巻き付けて粘着固定し、該弾性材６、７の外周をコネクタ２、３の外周、特に電線挿入側の外周より若干大きくしている。

コネクタ２、３を雌雄嵌合させて、その内部の端子金具８、９も雌雄嵌合して電線Ｗ１とＷ２とを電気接続した後で、図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように一枚の樹脂シート１を巻き付けている。
本実施形態では、樹脂シート１として、サランラップ（登録商標）状の薄いポリ塩化ビニリデンからなる樹脂シートを用いている。
該樹脂シート１の長さＬは、前記弾性材６、７を巻き付けた電線群４、５の両側の外周領域Ｓ１、Ｓ２と、その間に挟まれた嵌合したコネクタ２、３の領域Ｓ３の合計長さとし、長さ方向Ｌと直交する幅は２〜３回周巻き付けることができる寸法としている。

前記樹脂シート１は前記両側の弾性材６、７の外面からコネクタ２、３の外面にかけて寿司巻き状に巻き付け、該巻き付け時に弾性材６、７およびコネクタ２、３の外周に隙間が生じないように密着させて巻き付けている。巻き付け後は、巻き付け状態を保持するために、粘着テープ１１を巻き付けている。なお、図１（Ａ）では粘着テープ１１を巻き付けていない状態で示している。

前記のように、嵌合したコネクタ２、３および該コネクタ２、３に接続した電線Ｗ１、Ｗ２の電線群４、５の外周の弾性材６、７の外面全体に樹脂シート１を密着させて巻き付けているため、空気層が存在せず、結露の発生を防止できる。かつ、外部からの水および埃の浸入を防止でき、これにより、コネクタ２、３内の端子金具８、９と電線の芯線１０に水滴や埃が付着するのを防止できる。よって、銅系金属からなる端子金具８、９とアルミニウム合金からなる芯線１０との接触部で腐食が発生するのを確実に防止することができる。
かつ、樹脂シート１を巻き付けるだけで、簡単に端子金具と芯線の腐食を防止することができる。

なお、電線の芯線１０が銅系金属からなる場合でも、水滴の付着により腐食が発生するため、本実施形態を銅系金属からなる芯線を備えた電線の場合にも適用することができる。
また、樹脂シート１は前記ポリ塩化ビニリデンからなる薄い樹脂シートに限定されず、例えば、ポリエチレン製で、一面に粘着剤が塗布されたシートを用いてもよい。この場合、粘着剤側をコネクタおよび電線の外面に粘着しながら隙間なく巻き付けている。
さらに、電線群４とコネクタ２、電線群５とコネクタ３との外形に大きな差がなく、樹脂シート１を電線群４、５およびコネクタ２、３の外面に密着させて、連続してスムーズに巻き付けることができれば、弾性材６、７を省略してもよい。

図３および図４に第二実施形態を示す。
第二実施形態では、樹脂シートを巻き付けて被覆する構成に変えて、熱収縮チューブ２０を用いて電線群４、５の外周に巻き付けた弾性材６、７および嵌合したコネクタ２、３の外面全面に隙間なく密着している。なお、第二実施形態の側面図は第一実施形態の図１（Ａ）と同様な形状であるため図示を省略する。
熱収縮チューブ２０として、例えば、住友電工ファインポリマー製のスミチューブを用いている。なお、第一実施形態と同一部材は同一符号を付して説明を省略する。

前記熱収縮チューブ２０の取り付けは、図４に示すように、コネクタ２、３の嵌合前に、一方のコネクタ３を熱収縮チューブ２０の一端開口２０ａより通し、コネクタ２を熱収縮チューブ２０の他端開口２０ｂより引き出しておく。その後、コネクタ２、３を嵌合し、嵌合後に他方のコネクタ２側へと熱収縮チューブ２０を半側部を移動させる。
これにより、熱収縮チューブ２０で電線群４、５の外周の弾性材６、７およびコネクタ２、３の嵌合部を連続して覆うことができる。
この状態で、所要温度で熱収縮チューブ２０を加熱すると、熱収縮チューブ２０は収縮して、電線群４、５の外周の弾性材６、７および嵌合したコネクタ２、３の外面全体に連続した状態で隙間なく密着させることができる。
よって、第一実施形態の樹脂シート１を巻き付けて密着させて被覆した場合と同様に、コネクタ２、３への水および埃の浸入を防止できる。これにより、コネクタ２内の端子金具８、９と電線の芯線１０に水滴や埃が付着するのを防止できる。よって、銅系金属からなる端子金具８、９とアルミニウム合金からなる芯線１０との接触部で腐食が発生するのを確実に防止することができる。

前記コネクタ２、３と電線群４、５の外形に大きな差異がない場合は、弾性材６、７を取り付けずに、熱収縮チューブ２０で被覆してもよい。

本発明は前記第一、第二実施形態に限定されず、前記樹脂シート１を巻き付ける前、前記熱収縮チューブ２０を取り付ける前に、コネクタの電線挿入面に接続する部分の電線群にシール剤を塗布し、電線群の隙間および電線とコネクタの端子収容室との隙間をシール剤で埋めてシールしてもよい。

１ 樹脂シート
２、３ コネクタ
４、５ 電線群
６、７ 弾性材
８、９ 端子金具
１０ アルミニウム系の芯線
２０ 熱収縮チューブ
Ｗ１、Ｗ２ 電線

Claims (5)

1. 嵌合接続しているコネクタおよび各コネクタに挿入される部分の電線群の外面全体に被覆材を密着させて連続的に被覆し、結露が発生する空気層および水および埃が浸入する隙間が無い状態としていることを特徴とするコネクタ接続部の保護構造。
2. 前記コネクタの電線挿入面に接した位置から電線群の外周に弾性材を所要寸法で巻き付け、電線群の断面積とコネクタの電線挿入面側の断面積の差を減少して、前記被覆材で被覆している請求項１に記載のコネクタ接続部の保護構造。
3. 前記被覆材は一枚の可撓性を有する樹脂シートとし、一端側の電線群または前記弾性材、コネクタ嵌合部および他端側の電線群または前記弾性材にかけて、前記樹脂シートを巻き付けている請求項１または請求項２に記載のコネクタ接続部の保護構造。
4. 前記被覆材は熱収縮チューブとし、一端側の電線群または前記弾性材、コネクタ嵌合部および他端側の電線群または前記弾性材にかけて、熱収縮チューブを被せた後に加熱収縮している請求項１または請求項２に記載のコネクタ接続部の保護構造。
5. 前記電線は自動車に配索され、前記コネクタは被水領域に配置されるものである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコネクタ接続部の保護構造。

Images