JP2012038566A - 電線接続部の防食構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂封止部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐ。
【解決手段】本発明は、金属製の芯線W1を被覆で覆ったアルミ電線Wと、芯線W1とは異種の金属製であって、アルミ電線Wの端末が接続された電線接続部30が設けられた端子金具10と、電線接続部30を樹脂で封止する樹脂封止部33と、端子金具10を内部に収容するキャビティ41が貫通して設けられたハウジング40とを備え、電線接続部30の一部は、キャビティ41の内壁との摺動により樹脂封止部33が削られて露出された露出部34とされており、この露出部34は、電線接続部30における前後両端部を除く中間部分に配置されている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、電線接続部の防食構造に関する。

近年、自動車のワイヤハーネス等の分野においても、軽量化等を目的としてアルミ電線を使用するようになった。アルミ電線は例えば、複数本のアルミ素線を撚り合わせた撚り線からなる芯線を被覆で覆った構造であって、ハーネス化される場合は一般に、端子金具の電線接続部に接続される。この電線接続部は、具体的には、アルミ電線の端末で被覆が皮剥きされて芯線の端末が露出され、この露出された芯線の端末に対して圧着されるワイヤバレル部と、残された被覆の端末に圧着されるインシュレーションバレル部とからなる。

ところで電線を端子金具に導通接続させるに当たり、電線の芯線と端子金具とが異種の金属によって形成されている場合には、特に両者の接触部分に水分が介在すると、両金属が水中にイオンとして溶け込んで電気化学的反応により腐食が進行する電食が発生することが知られている。端子金具は強度上の問題等で銅合金製とするのが一般的であるため、上記のように電線にアルミ電線を使用すると、正に電食が問題となる。

そこで下記特許文献1に記載の端子金具では、シリコーンゴム、キレート剤等からなる樹脂封止部(防食剤)で電線接続部を封止することで、電食を防止するようにしている。しかし、このような樹脂封止部は、電線接続部の全体を覆っているため、電線接続部が一回り大きく形成されてしまう。このため、樹脂封止部が、この端子金具が装着されるハウジングと干渉することを回避すべく、端子金具に段差部を形成し、この段差によって樹脂封止部とハウジングとの干渉を回避している。

特開2003−297447号公報

しかしながら、上記の構成では、ハウジングの上方が開放されており、電線接続部を上方にずらして配置することが可能となっているものの、ハウジングの内部に設けられたキャビティに対して端子金具を収容する場合、電線接続部を上方にずらすと樹脂封止部がキャビティの内壁と干渉してしまう。一方、キャビティの内壁を削ることにより、キャビティの内壁と樹脂封止部との間のクリアランスを拡大するにしても、ハウジングの強度確保の点から限界がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、樹脂封止部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことを目的とする。

本発明は、金属製の芯線を被覆で覆った電線と、芯線とは異種の金属製であって、電線の端末が接続された電線接続部が設けられた端子金具と、電線接続部を樹脂で封止する樹脂封止部と、端子金具を内部に収容するキャビティが貫通して設けられたハウジングとを備え、電線接続部の一部は、キャビティの内壁との摺動により樹脂封止部が削られて露出された露出部とされており、この露出部は、電線接続部における前後両端部を除く中間部分に配置されている構成としたところに特徴を有する。

樹脂封止部がキャビティの内壁と干渉することにより、電線接続部の前後両端部で電線接続部の一部が露出した場合、樹脂封止部と電線との界面が露出し、この界面から電線接続部の内部に浸水しやすくなる。その点、本発明の構成によると、電線接続部の中間部分で電線接続部の一部(露出部)が露出し、露出部では樹脂封止部と電線接続部との界面が露出するものの、樹脂封止部と電線接続部は互いに密着しているため、この界面から電線接続部の内部に浸水することはない。したがって、樹脂封止部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
電線接続部は、芯線に圧着されるワイヤバレル部と、被覆に圧着されるインシュレーションバレル部とを有しており、このインシュレーションバレル部は、被覆にかしめられるバレル片を有しており、露出部は、バレル片における前後両端面の間に形成された外周面に配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、バレルの外周面に露出された露出部で樹脂封止部とバレル片の外周面との界面が露出することになるものの、樹脂封止部とバレル片の外周面は互いに密着しているため、この界面から電線接続部の内部に浸水することはない。

キャビティの内部に、両バレル片を収容するバレル収容部が形成されており、このバレル収容部は、キャビティの後端開口側が拡径されてその拡径部の前端が段差部とされており、この段差部が露出部と接触可能とされている構成としてもよい。
このような構成によると、段差部が樹脂封止部に線接触することになるため、露出部の露出面積を小さくすることができる。

バレル収容部は、端子金具がキャビティの内部に正規の姿勢で挿入された場合に樹脂封止部と非接触とされている構成としてもよい。
このような構成によると、端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した場合に、キャビティの内壁と樹脂封止部が干渉することを回避できる。

電線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線を備えたアルミ電線である一方、端子金具が銅合金製である構成としてもよい。
このような構成によると、電食する可能性が高いアルミ電線を使用した場合にも、電食の発生を有効に防ぐことができる。

本発明によれば、電線接続部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことができる。

実施形態1における端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した状態を側方から見た断面図 図1における端子金具を上方から見た断面図 前進位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 前進位置にて段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 後退位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 後退位置にて段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 前進位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 前進位置にて段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図 後退位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 後退位置にて段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図 実施形態2における端子金具であって、段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図10の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子金具10は銅合金製であって、雄端子(図11参照)と接続可能な端子接続部20と、この端子接続部20の後方に形成された電線接続部30とを備えて構成されている。この端子金具10は、ハウジング40の内部にて前後方向に貫通して形成されたキャビティ41に対して後方から挿入されて収容されている。キャビティ41の内部には、片持ち状をなして前方に延びるランス42が形成されており、このランス42が端子金具10に係止することで、端子金具10がキャビティ41の内部にて後方に抜止状態に保持されている。

端子接続部20は、前後方向に開口する角筒状をなし、その前端開口を通して雄端子が内部に嵌合可能とされている。また、端子接続部20の内部には、その底壁の前縁から後方に折り返すことによって弾性接触片21が形成されている。この弾性接触片21は、上下方向に弾性撓み可能に設けられており、端子接続部20の内部に嵌合した雄端子に対して弾性的に接触する。これにより、雄端子が弾性接触片21と端子接続部20の天井壁との間に挟持され、端子金具10と雄端子が導通可能に接続される。

端子接続部20には、ランス32に形成された突起(図示せず)が嵌り込んで係止するランスホール(図示せず)が形成されている。このランスホールの開口は、前記突起よりも一回り大きく形成されているため、前記開口の開口縁と前記突起との間にはクリアランスが形成されている。このため、端子金具10は、前記クリアランスの分だけ前後方向に移動することが許容されている。これにより、端子金具10は、前進位置(図3に示す端子金具10の位置)と後退位置(図5に示す端子金具10の位置)との間を前後方向に遊動可能とされている。

電線接続部30は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線W1が絶縁性の被覆に覆われてなるアルミ電線Wの端末に接続されている。一方、端子金具10は、銅合金製とされているため、アルミ電線Wの芯線W1と電線接続部30との接続は、イオン化傾向の異なる異種金属同士の接続となる。この電線接続部30は、アルミ電線Wの端末にて被覆が皮剥きされることで露出された芯線W1に圧着されるワイヤバレル部31と、前記皮剥きされることで残された被覆に圧着されるインシュレーションバレル部32とからなる。

ワイヤバレル部31は、図7に示すように、オープンバレル形式の一対のバレル片31Aを有しており、両バレル片31Aを芯線W1の左右両側から巻き付けながら芯線W1の内部に突き刺すようにしてかしめられている。

一方、インシュレーションバレル部32は、図1および図7に示すように、ワイヤバレル部31よりも一回り大きめに形成されており、特に上下寸法がワイヤバレル部31の約2倍とされている。このインシュレーションバレル部32は、オープンバレル形式の一対のバレル片32Aを有しており、アルミ電線Wの端末にて両バレル片32Aを左右両側から被覆に巻き付けるようにしてかしめられている。

キャビティ41の内部に、インシュレーションバレル部32の両バレル片32Aを収容するバレル収容部43が形成されている。バレル収容部43は、キャビティ41の後端開口側が拡径されており、この拡径部43Aの前端部に段差部44が形成されている。段差部44は、バレル収容部43の前後方向略中央に配置され、全周方向に亘って形成されている。

電線接続部30は、シリコーンゴム、キレート剤等の樹脂によって封止された樹脂封止部33を備えている。ワイヤバレル部31とインシュレーションバレル部32は、ともに樹脂封止部33によってシール状態で埋設されている。このため、電線接続部30の内部に浸水することはなく、異種金属同士の接続であっても電食を防ぐことができるようになっている。また、樹脂封止部33は、図1および図2に示すように、キャビティ41の内部に正規の姿勢で挿入された場合にキャビティ41の内壁と非接触となっている。この場合、キャビティ41の内壁と樹脂封止部33が摺動することはなく、樹脂封止部33が削られることはない。

しかしながら、端子金具10は、前進位置と後退位置との間を前後方向に遊動可能とされていることに加えて、アルミ電線Wが上下左右に振られることで樹脂封止部33がキャビティ41の内壁と干渉する。この結果、樹脂封止部33は、キャビティ41の内壁との摺動を繰り返すことで徐々に削られてしまう。したがって、インシュレーションバレル部32の両バレル片32Aの前後両端面32F,32Rの間に形成された外周面32Cに、両バレル片32Aの一部が露出された露出部34が配置されることになる。

具体的には図3に示すように、前進位置にてアルミ電線Wが上方に振られることにより、段差部44が樹脂封止部33と線接触し摺動する。前進位置にて樹脂封止部33が段差部44によって削られると、図4に示すように、両バレル片32Aの外周面32Cに配置された露出部34に段差部44が接触することになる。ここで、露出部34で樹脂封止部33と両バレル片32Aの外周面32Cとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部33と両バレル片32Aの外周面32Cとが密着しているため、この界面から電線接続部30の内部に浸水することはない。

また、図5に示すように、後退位置にてアルミ電線Wが上方に振られることにより、段差部44が樹脂封止部33と線接触し摺動する。後退位置にて樹脂封止部33が段差部44によって削られると、図6に示すように、露出部34で樹脂封止部33と両バレル片32Aの外周面32Cとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部33と両バレル片32Aの外周面32Cとが密着しているため、この界面から電線接続部30の内部に浸水することはない。

同様に、図7および図8は前進位置にてアルミ電線Wが側方に振られた場合を図示しており、その構成、作用、および効果についてはアルミ電線Wが上方に振られた場合と同じであるため、その説明を省略する。また、図9および図10は後退位置にてアルミ電線Wが側方に振られた場合を図示しており、その構成、作用、および効果についてはアルミ電線Wが上方に振られた場合と同じであるため、その説明を省略する。

以上のように本実施形態によると、アルミ電線Wが振られることによって段差部44と樹脂封止部33との干渉を許容しているものの、樹脂封止部33が削られて露出部34が露出された場合でも、両バレル片32Aの前後両端面32F,32Rの間、すなわち外周面32Cに露出部34が配置されるようにしたから、露出部34から電線接続部30の内部に浸水することを回避できる。したがって、電線接続部30の電食を防ぐことができる。また、端子金具10が正規の姿勢でキャビティ41の内部に挿入された場合に、樹脂封止部33がバレル収容部43と干渉することを回避できる。さらに、段差部44が樹脂封止部33と線接触するようにしたから、露出部34の露出面積を小さくすることができる。

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図11ないし図14の図面を参照しながら説明する。本実施形態は、本発明の端子金具を雄端子に適用したものであって、本実施形態の端子金具50は、雌端子(図1参照)と接続可能とされている。端子金具50は、雌端子の内部に嵌合されるタブ部51を有している。タブ部51は平板状をなしている。その他の構成、作用、および効果については実施形態1と同様であり、重複する説明については省略する。

図11は、前進位置にてアルミ電線Wが上方に振られることにより、ハウジング60のキャビティ61の内壁に形成された段差部62が、端子金具50の電線接続部52を樹脂で封止した樹脂封止部53に干渉している様子を示している。図12は、樹脂封止部53と段差部62の摺動により、電線接続部52を構成する両バレル片52Aの外周面52Cに露出した露出部54に対して段差部62が線接触している様子を示している。

図13は、前進位置にてアルミ電線Wが側方に振られることにより、段差部62が樹脂封止部53に干渉している様子を示している。図14は、樹脂封止部53と段差部62の摺動により、両バレル片52Aの外周面52Cに露出した露出部54に対して段差部62が線接触している様子を示している。

本実施形態においても、露出部54にて樹脂封止部53と両バレル片52Aの外周面52Cとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部53と両バレル片52Aの外周面52Cとが密着しているため、この界面から電線接続部52の内部に浸水することはない。よって、電線接続部52における電食を防ぐことができる。

<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では段差部がインシュレーションバレル部の両バレル片の外周面に線接触するようにしているものの、本発明によると、段差部がワイヤバレル部の両バレル片の外周面に線接触するようにしてもよい。
(2)上記実施形態ではインシュレーションバレル部が一対のバレル片を有するオープンバレル形式とされているものの、本発明によると、円筒状に形成されたクローズドバレル形式のインシュレーションバレル部としてもよい。

(3)上記実施形態ではインシュレーションバレル部を収容するバレル収容部に段差部を形成しているものの、本発明によると、キャビティにおけるワイヤバレル部を収容する内壁に段差部を形成してもよい。
(4)上記実施形態では端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した場合に、樹脂封止部がキャビティの内壁に非接触となるようにしているものの、本発明によると、樹脂封止部がキャビティの内部に対して圧入気味に挿入されるようにしてもよい。

(5)上記実施形態では電線接続部がアルミニウム製の芯線に圧着されているものの、本発明によると、芯線を半田付けした上で、この半田付けされた芯線に対して電線接続部を圧着してもよい。
(6)上記実施形態では異種金属の組み合わせとして、アルミニウムと銅合金の組み合わせを例示しているものの、本発明によると、他の組み合わせであってもよい。

10…端子金具
30…電線接続部
31…ワイヤバレル部
32…インシュレーションバレル部
32A…バレル片
32C…外周面
32F…前端面
32R…後端面
33…樹脂封止部
34…露出部
40…ハウジング
41…キャビティ
43…バレル収容部
43A…拡径部
44…段差部
50…端子金具
51…タブ部
52…電線接続部
52A…バレル片
52C…外周面
53…樹脂封止部
54…露出部
60…ハウジング
61…キャビティ
62…段差部
W…アルミ電線
W1…芯線

Claims (5)

  1. 金属製の芯線を被覆で覆った電線と、
    前記芯線とは異種の金属製であって、前記電線の端末が接続された電線接続部が設けられた端子金具と、
    前記電線接続部を樹脂で封止する樹脂封止部と、
    前記端子金具を内部に収容するキャビティが貫通して設けられたハウジングとを備え、
    前記電線接続部の一部は、前記キャビティの内壁との摺動により前記樹脂封止部が削られて露出された露出部とされており、この露出部は、前記電線接続部における前後両端部を除く中間部分に配置されていることを特徴とする電線接続部の防食構造。
  2. 前記電線接続部は、前記芯線に圧着されるワイヤバレル部と、前記被覆に圧着されるインシュレーションバレル部とを有しており、このインシュレーションバレル部は、前記被覆にかしめられるバレル片を有しており、前記露出部は、前記バレル片における前後両端面の間に形成された外周面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電線接続部の防食構造。
  3. 前記キャビティの内部に、前記両バレル片を収容するバレル収容部が形成されており、このバレル収容部は、前記キャビティの後端開口側が拡径されてその拡径部の前端が段差部とされており、この段差部が前記露出部と接触可能とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電線接続部の防食構造。
  4. 前記バレル収容部は、前記端子金具が前記キャビティの内部に正規の姿勢で挿入された場合に前記樹脂封止部と非接触とされていることを特徴とする請求項3に記載の電線接続部の防食構造。
  5. 前記電線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線を備えたアルミ電線である一方、前記端子金具が銅合金製であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電線接続部の防食構造。
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