JP2013122869A - 中継端子および電線と端子の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電線との接続信頼性の高い中継端子および接続信頼性の高い電線と端子の接続構造を提供する。
【解決手段】中継端子２０は、ハウジング１に収容される第１端子２に接続されるとともにハウジング１から導出され、銅または銅合金製の導体１１を絶縁被覆１２で被覆してなる銅電線１０と、ハウジング１の外側に配され、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体１６を絶縁被覆１７で被覆してなるアルミニウム電線１５と、を接続する。中継端子２０は、銅電線１０の端末において絶縁被覆１２の剥離により露出する露出導体１１に圧着される第１導体圧着部２２と、アルミニウム電線１５の端末において絶縁被覆１７の剥離により露出する露出導体１６に圧着される第２導体圧着部２４とを、それぞれ備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、中継端子および電線と端子の接続構造に関する。

従来、自動車等の車両に配索されるワイヤーハーネスには、導電性や強度に優れる銅または銅合金性の導体を絶縁被覆で被覆してなる銅電線が多く用いられている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１１−１４３４９号公報

近年、自動車等には、多数の電装品が搭載されるのに伴い電装品に電力を供給するためのワイヤーハーネスが多数配索されるため、ワイヤーハーネスにも軽量化が求められている。

ワイヤーハーネスの軽量化という観点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなるアルミニウム電線を用いることが検討されている。

電装品とワイヤーハーネスとを接続するコネクタは、銅電線に対応したハウジングを備えるものが多いため、コネクタに接続される部分のみに従来通り銅電線を用い、それ以外の部分にアルミニウム電線を用いることで軽量化することが好ましいと考えられる。

そこで、銅電線とアルミニウム電線とを接続するための端子が必要となる。このような端子においては、銅または銅合金製の導体とアルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体という相違する金属材料からなる導体を接続する必要があるため、電気的な接続信頼性を高めるために導体の強度や電気導電性等を考慮する必要があった。

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、電線との接続信頼性の高い中継端子、および接続信頼性の高い電線と端子の接続構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして、本発明はハウジングに収容される第１端子に接続されるとともに当該ハウジングから導出され、銅または銅合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなる銅電線と、前記ハウジングの外側に配され、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなるアルミニウム電線と、を接続する中継端子であって、前記銅電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第１導体圧着部と、前記アルミニウム電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第２導体圧着部とを、それぞれ備える中継端子である。

また本発明は、ハウジングに収容される第１端子に接続されるとともに当該ハウジングから導出され、銅または銅合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなる銅電線と、前記ハウジングの外側に配され、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなるアルミニウム電線と、前記銅電線および前記アルミニウム電線を接続する端子の接続構造であって、前記端子は、前記銅電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第１導体圧着部と、前記アルミニウム電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第２導体圧着部とを、それぞれ備える中継端子である電線と端子の接続構造である。

本発明においては、ハウジングに収容されるとともにハウジングから導出される銅電線とアルミニウム電線とが、それぞれの電線の露出導体に圧着される導体圧着部（第１導体圧着部、第２導体圧着部）を有する中継端子により電気的に接続されるようになっている。したがって、各導体の強度や電気導電性に合わせて中継端子の各導体圧着部を圧着することができるので、各電線と端子との接続信頼性を高めることができる。その結果、本発明によれば、電線との接続信頼性の高い中継端子および接続信頼性の高い電線と端子の接続構造を提供することができる。

本発明は以下の構成としてもよい。
中継端子は、前記銅電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第１被覆圧着部と、前記アルミニウム電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第２被覆圧着部とをそれぞれ備えていてもよい。
このような構成とすると、各電線が２つの圧着部により中継端子に接続されるので、より接続信頼性を高めることができる。

前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部とが間隔をあけて設けられていてもよい。
第１導体圧着部に圧着される導体は銅または銅合金性であり、第２導体圧着部に圧着される導体はアルミニウムまたはアルミニウム合金製なので、少なくとも一方の導体の金属材料と導体圧着部（中継端子）を構成する金属材料とは相違する。異種金属が接触する部分に塩分などの電解質を含む水が浸入すると電食の発生が懸念される。ここで２つの導体圧着部とが連なっている場合には、一方の導体圧着部に生じた電食が他方の導体圧着部に至る可能性がある。そこで、上記のような構成とすると、一方の導体圧着部において電食が生じた場合であっても、他方の導体圧着部には至らない。

前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部との間には水切り部が設けられていてもよい。
このような構成とすると、電解質を含む水が導体圧着部に降りかかったとしても、導体と導体圧着部とが接触する部分に至る前に、水切り部により排水されるので、電食の発生を防止することができる。

少なくとも、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる露出導体に圧着される導体圧着部を覆う被覆部材を備えていてもよい。
このような構成とすると、少なくとも中継端子を構成する金属と異なる金属からなる露出導体に圧着される導体圧着部が被覆部材により覆われるので、電解質を含む水が導体と導体圧着部とが接触する部分に浸入するのを防止することができる。

前記被覆部材は、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる導体を有する電線の絶縁被覆により被覆された被覆部に圧着される被覆圧着部を覆う構成であってもよい。
被覆部材が導体圧着部のみを覆っている場合には、被覆圧着部に付着した水が被覆部材と導体圧着部との隙間から導体圧着部と導体とが接触する部分に浸入する可能性があるが、上記のような構成とすると被覆圧着部への水の付着が防止されるので、導体圧着部と導体とが接触する部分への水の浸入を確実に防止することができる。

前記被覆部材は、樹脂モールドにより構成されるかまたは熱収縮チューブにより構成されていてもよい。
このような構成とすると、被覆部材を簡易な構成とすることができる。

前記第１導体圧着部および前記第２導体圧着部は、オープンバレルタイプであってもよい。
このような構成とすると端子形状を簡易な構造とすることができる。

本発明によれば、電線との接続信頼性の高い中継端子、および接続信頼性の高い電線と端子の接続構造を提供することができる。

実施形態１の中継端子と電線との接続構造を示す平面図 中継端子の拡大平面図

＜実施形態１＞
実施形態１の端子２０（中継端子２０）と電線１０，１５の接続構造を図１および図２によって説明する。図１および図２における左側を前方とし右側を後方とする。
本実施形態の中継端子２０は、例えば、自動車等の車両（図示せず）の内部に配索して使用される銅電線１０とアルミニウム電線１５とを電気的に接続する端子２０である。

（銅電線１０）
銅電線１０は、図１に示すように、前側の端末がハウジング１内に収容される第１端子２に接続されるとともに、ハウジング１外に導出されている。銅電線１０のハウジング１外に導出された後側の端末は、中継端子２０に接続されている。

銅電線１０は、銅または銅合金製の導体１１と、この導体１１の外周を絶縁性の合成樹脂で被覆してなる絶縁被覆１２と、を備える。導体１１は、複数の素線を撚り合せてなる。銅電線１０の前側の端末１１Ａおよび後側の端末１１Ｂは、それぞれ絶縁被覆１２の剥離により導体１１が露出している（露出導体１１Ａ，１１Ｂ）。

（第１端子２）
銅電線１０の前側の端末が接続される第１端子２は雌型の端子であり金属板材を所定の形状にプレス加工して形成される。第１端子２を形成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の金属から適宜に選択できる。本実施形態においては、高い導電性を有することから銅又は銅合金が用いられる。

第１端子２の表面には、メッキ層が形成されている。メッキ層を形成する金属としては、スズ、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀等があげられる。本実施形態においては接触抵抗の低いスズメッキ層が形成されている。

第１端子２の前端側には図示しない相手側端子と電気的に接続される弾性接触片（図示せず）が形成された筒状の端子接続部３が形成されている。第１端子２の端子接続部３の後方に連なる部分には、銅電線１０に接続される一対のワイヤバレル片４と一対のインシュレーションバレル片５が形成されている。一対のワイヤバレル片４は銅電線１０の前側の端末において露出した露出導体１１Ａに圧着され、一対のインシュレーションバレル片５は銅電線１０の被覆部１３に圧着されている。

（アルミニウム電線１５）
アルミニウム電線１５は、図１に示すように、ハウジング１の外側に配されている。アルミニウム電線１５は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体１６と、この導体１６の外周を絶縁性の合成樹脂で被覆してなる絶縁被覆１７と、を備える。導体１６は、複数の素線を撚り合せてなる。アルミニウム電線１５の前側の端末は、絶縁被覆１７の剥離により導体１６が露出している（露出導体１６）。

（中継端子２０）
さて、本実施形態では、銅電線１０とアルミニウム電線１５とが中継端子２０により電気的に接続されている。中継端子２０は、金属板材を所定の形状にプレス加工して形成される。中継端子２０を形成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の金属から適宜に選択できる。本実施形態においては、高い導電性を有することから銅又は銅合金が用いられる。

中継端子２０の表面には、メッキ層が形成されている。メッキ層を形成する金属としては、スズ、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀等があげられる。本実施形態においては接触抵抗の低いスズメッキ層が形成されている。

中継端子２０の前側には銅電線１０の端末が接続され、中継端子２０の後側にはアルミニウム電線１５の端末が接続されている。

中継端子２０の前側には、銅電線１０の絶縁被覆１２により被覆された被覆部１３を圧着する第１被覆圧着部２１と、銅電線１０の後側の端末の露出導体１１Ｂを圧着する第１導体圧着部２２とが形成されている。第１被覆圧着部２１と第１導体圧着部２２との間では銅電線１０の導体１１が露出している。本実施形態において、第１被覆圧着部２１および第１導体圧着部２２はオープンバレルタイプの圧着部である。

第１導体圧着部２２の後方には水切り部２３が形成されている。水切り部２３は図２に示すように、板状をなしていて水が浸入するのを防止可能となっている。

中継端子２０の水切り部２３の後方には、アルミニウム電線１５の端末において露出する露出導体１６が圧着される第２導体圧着部２４と、アルミニウム電線１５の絶縁被覆１７により被覆された被覆部１８を圧着する第２被覆圧着部２５とが形成されている。第２導体圧着部２４は第１導体圧着部２２と間隔をあけて設けられているとともに、２つの導体圧着部２２，２４の間には水切り部２３が設けられている。本実施形態において、第２被覆圧着部２５および第２導体圧着部２４はオープンバレルタイプの圧着部である。第２導体圧着部２４は第１導体圧着部２２よりも高い圧着力で導体１６に圧着されている。

（被覆部材３０）
中継端子２０の後半分の領域と、中継端子２０の後端部から導出されるアルミニウム電線１５の一部は被覆部材３０により覆われている。つまり、被覆部材３０は中継端子２０の水切り部２３の後側半分と第２導体圧着部２４、第２被覆圧着部２５とを覆うように被せ付けられている。被覆部材３０は、合成樹脂からなる筒状体（チューブ）を中継端子２０に被せたのちに、加熱して収縮させることにより中継端子２０に密着させた熱収縮チューブにより構成されている。

なお、第２導体圧着部２４と第２被覆圧着部２５との間は被覆部材３０がない状態では、導体１６が露出しているが、本実施形態では、被覆部材３０により覆われている。

（作用および効果）
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態においては、ハウジング１に収容されるとともにハウジング１から導出される銅電線１０とアルミニウム電線１５とが、それぞれの電線１０，１５の露出導体１１，１６に圧着される第１導体圧着部２２および第２導体圧着部２４を有する中継端子２０により電気的に接続されるようになっている。したがって、各導体１１，１６の強度や電気導電性に合わせて中継端子２０の各導体圧着部２２，２４を圧着することができるので、各電線１０，１５と中継端子２０との接続信頼性を高めることができる。その結果、本実施形態によれば、電線１０，１５との接続信頼性の高い中継端子２０および接続信頼性の高い電線１０，１５と端子２０（中継端子２０）の接続構造を提供することができる。

また、本実施形態によれば、中継端子２０は、銅電線１０の被覆部１３に圧着される第１被覆圧着部２１と、アルミニウム電線１５の被覆部１８に圧着される第２被覆圧着部２５とをそれぞれ備えているから、各電線１０，１５が２つの圧着部（導体圧着部２２，２４および被覆圧着部２１，２５）により中継端子２０に接続されるので、より接続信頼性を高めることができる。

ところで、第２導体圧着部２４に圧着される導体１６はアルミニウムまたはアルミニウム合金製であるのに対し、第２導体圧着部２４（中継端子２０）を構成する金属材料は銅または銅合金性であるので、第２導体圧着部２４においては、異種金属（アルミニウムと銅）が接触する。このような異種金属が接触する部分に電解質を含む水が浸入すると電食が発生することが懸念される。

しかしながら、本実施形態において、第１導体圧着部２２と第２導体圧着部２４とが間隔をあけて設けられており、第１導体圧着部２２と第２導体圧着部２４との間には水切り部２３が設けられている。さらに本実施形態においては、被覆部材３０が、水切り部２３よりも後方の領域、つまり、中継端子２０を構成する金属（銅または銅合金）と異なる金属（アルミニウムまたはアルミニウム合金）からなる露出導体１６に圧着される第２導体圧着部２４と第２被覆圧着部２５とを覆っている（図２におけるニ点鎖線で示した領域）。

したがって、本実施形態によれば、電解質を含む水が中継端子２０に降りかかったとしても、被覆部材３０により、水切り部２３よりも後方の領域への水の浸入が防止されるとともに、水切り部２３により排水される。そして本実施形態によれば、第１導体圧着部２２と第２導体圧着部２４との間には間隔があいているので、万が一、第２導体圧着部２４とアルミニウム電線１５の導体１６との接触部に水が浸入して第２導体圧着部２４において電食が生じた場合であっても、第１導体圧着部２２には至りにくい。

また、本実施形態によれば、被覆部材３０は、熱収縮チューブにより構成されているから、被覆部材３０を簡易な構成とすることができる。

また、本実施形態によれば、第１導体圧着部２２および第２導体圧着部２４は、オープンバレルタイプであるから、端子形状を簡易な構造とすることができ、クローズドバレルタイプの場合よりも加工が容易である。

＜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、第１導体圧着部２２および第２導体圧着部２４とともに第１被覆圧着部２１および第２被覆圧着部２５を備える中継端子２０を示したが、被覆圧着部を備えない中継端子であってもよい。
（２）上記実施形態では、第１導体圧着部２２と第２導体圧着部２４とを間隔をあけて設けた中継端子２０を示したが、第１導体圧着部と第２導体圧着部とは別々に形成されていればよく、間隔が空けられていなくてもよい。
（３）上記実施形態では、板状の水切り部２３を設けた中継端子２０を示したが、水切り部は導体圧着部内への水の浸入を防ぐ形状であればよい。また、水切り部がない中継端子であってもよい。
（４）上記実施形態では、水切り部２３から後方の第２導体圧着部２４と第２被覆圧着部２５とを覆う被覆部材３０を備える例を示したが、被覆部材を備えないものであってもよいし、被覆部材は中継端子全体を覆うものや、第２導体圧着部のみを覆うものであってもよい。なお、中継端子がアルミニウム（合金）製の場合には第１導体圧着部を覆う被覆部材を備える構成とすれば、上記実施形態１に示したのと同様に電食を防止することができる。
（５）上記実施形態では、被覆部材３０を熱収縮チューブにより構成する例を示したが樹脂モールドにより構成してもよい。
（６）上記実施形態では、第１導体圧着部２２および第２導体圧着部２４がオープンバレルタイプの例を示したが、クローズドバレルタイプであってもよい。

１…ハウジング
２…第１端子
１０…銅電線
１１…（銅電線の）導体
１１Ｂ…（後端の）露出導体
１２…（銅電線の）絶縁被覆
１３…（銅電線の）被覆部
１５…アルミニウム電線
１６…（アルミニウム電線の）導体（露出導体）
１７…（アルミニウム電線の）絶縁被覆
１８…（アルミニウム電線の）被覆部
２０…中継端子
２１…第１被覆圧着部
２２…第１導体圧着部
２３…水切り部
２４…第２導体圧着部
２５…第２被覆圧着部
３０…被覆部材

Claims (16)

1. ハウジングに収容される第１端子に接続されるとともに当該ハウジングから導出され、銅または銅合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなる銅電線と、
   前記ハウジングの外側に配され、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなるアルミニウム電線と、を接続する中継端子であって、
   前記銅電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第１導体圧着部と、
   前記アルミニウム電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第２導体圧着部とを、それぞれ備える中継端子。
2. 前記銅電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第１被覆圧着部と、前記アルミニウム電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第２被覆圧着部とをそれぞれ備える請求項１に記載の中継端子。
3. 前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部とが間隔をあけて設けられている請求項１または請求項２に記載の中継端子。
4. 前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部との間には水切り部が設けられている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の中継端子。
5. 少なくとも、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる露出導体に圧着される導体圧着部を覆う被覆部材を備える請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の中継端子。
6. 前記被覆部材は、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる導体を有する電線の絶縁被覆により被覆された被覆部に圧着される被覆圧着部を覆う請求項５に記載の中継端子。
7. 前記被覆部材は、樹脂モールドにより構成されるかまたは熱収縮チューブにより構成される請求項５または請求項６に記載の中継端子。
8. 前記第１導体圧着部および前記第２導体圧着部は、オープンバレルタイプである請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の中継端子。
9. ハウジングに収容される第１端子に接続されるとともに当該ハウジングから導出され、銅または銅合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなる銅電線と、
   前記ハウジングの外側に配され、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導体を絶縁被覆で被覆してなるアルミニウム電線と、前記銅電線および前記アルミニウム電線を接続する端子の接続構造であって、
   前記端子は、前記銅電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第１導体圧着部と、
   前記アルミニウム電線の端末において絶縁被覆の剥離により露出する露出導体に圧着される第２導体圧着部とを、それぞれ備える中継端子である電線と端子の接続構造。
10. 前記中継端子は、前記銅電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第１被覆圧着部と、前記アルミニウム電線の絶縁被覆により覆われた被覆部に圧着される第２被覆圧着部とをそれぞれ備える請求項９に記載の電線と端子の接続構造。
11. 前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部とが間隔をあけて設けられている請求項９または請求項１０に記載の電線と端子の接続構造。
12. 前記中継端子の、前記第１導体圧着部と前記第２導体圧着部との間には水切り部が設けられている請求項９ないし請求項１１のいずれか一項に記載の電線と端子の接続構造。
13. 少なくとも、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる露出導体に圧着される導体圧着部を覆う被覆部材を備える請求項９ないし請求項１２のいずれか一項に記載の電線と端子の接続構造。
14. 前記被覆部材は、前記中継端子を構成する金属と異なる金属からなる導体を有する電線の絶縁被覆により被覆された被覆部に圧着される被覆圧着部を覆う請求項１３に記載の電線と端子の接続構造。
15. 前記被覆部材は、樹脂モールドにより構成されるかまたは熱収縮チューブにより構成される請求項１３または請求項１４に記載の電線と端子の接続構造。
16. 前記中継端子の前記第１導体圧着部および前記第２導体圧着部は、オープンバレルタイプである請求項９ないし請求項１５のいずれか一項に記載の電線と端子の接続構造。

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