JP2014164953A - 電線接続構造体及び電線 - Google Patents

Abstract

【課題】芯線の腐食を簡単な構成で防止できる電線接続構造体、及び電線を提供すること。
【解決手段】芯線１４と芯線１４の外周に形成された導体絶縁層１５とを有する電線１３と、管状端子１１とが圧着結合した電線接続構造体１０であって、導体絶縁層１５は、最外層が熱可塑性樹脂層４２である二層以上の被覆層を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気導通を担う部品に関し、より詳しくは、電線と端子との電線接続構造体、及び、電線に関する。

従来、自動車等に使用されるワイヤーハーネスでは、芯線（導線）を絶縁体で被覆して形成された電線が使用され、この種の電線は、被覆を剥離して露出させた芯線端部に金属端子が圧着接続されている。従来の電線と端子の接続構造では、絶縁体が剥離された芯線端部の表面は剥き出しになっているため、車両等の用途に適用すると、電線が雨水等に晒された場合や高温や高湿の環境下で長時間走行した場合などに、芯線が腐食し易いという問題があった。

特に、近年、自動車の燃費向上を目的としてワイヤーハーネスの軽量化を図るために、芯線の材料が従前の銅系材料からアルミニウムあるいはアルミニウム合金等のアルミ系材料へ置き換えられてきている。
アルミ系材料の芯線を電線に用いて、圧着部の金属端子に銅系材料を用いた場合、電線を構成する金属（アルミ系材料）と金属端子を構成する金属（銅系材料）において電位差が生じる。このとき、電線と端子の接続部に水分等が付着した場合、電線の導体（芯線）は露出しているため、異種金属間腐食が発生し、いずれかの金属の腐食が進行してしまう。アルミ系材料と銅系材料の異種金属間腐食においては、アルミ系材料が腐食により減肉してしまう。そのため電線接続部において、接触不良が生じてしまう恐れがあった。
これらの問題を解決するために、従来、圧着部の端部露出領域及びその近傍領域の全外周を樹脂によってモールド成形する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、電線の芯線露出部に金属製の中間キャップを取り付けた後に端子を圧着し、電線と端子との圧着部を保護する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−２２２２４３号公報 特開２００４−２０７１７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術であるモールド成形は圧着後に個々の圧着部に対して樹脂をモールドする作業を要するため、作業が煩雑になるとともに、ワイヤーハーネスの製造の工程数が大きく増す等の課題があった。さらに、モールド成形によって、圧着部が肥大し、各端子が装着されるコネクタハウジングのサイズを大きくする必要が生じる。これにより、コネクタが大型化してしまうこととなり、ワイヤーハーネス全体を高密小型に成形することができなかった。
また、特許文献２に記載の技術では、圧着前に個々の芯線露出部に中間キャップを装着する工程が煩雑であった。更には、圧着時に、ワイヤバレルにより中間キャップを破壊してしまうことにより芯線までの浸水経路が生じ、防水性が損なわれるといった問題があった。
そこで、本発明は、芯線の腐食を簡単な構成で抑制できる電線接続構造体、及び、電線を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、芯線と前記芯線の外周に形成された導体絶縁層とを有する電線と、管状端子とが圧着結合した電線接続構造体であって、前記導体絶縁層は、最外層に熱可塑性樹脂層が形成された二層以上の被覆層を有することを特徴とする。

この構成において、前記導体絶縁層は、前記管状端子と圧着結合される圧着部の最外層に前記熱可塑性樹脂層を備えても良い。また、前記芯線と前記管状端子との接合部と、前記熱可塑性樹脂層と前記管状端子との圧着部とを有しても良い。前記熱可塑性樹脂層に用いられる樹脂材は、前記被覆層の内層から該熱可塑性樹脂層への可塑剤の移行が抑制される樹脂材であっても良い。また、前記最外層の熱可塑性樹脂層の厚みを３０μｍ〜１５０μｍとしても良い。

また、前記熱可塑性樹脂層がポリエチレン層、内層がハロゲンフリー樹脂層であっても良い。また、前記熱可塑性樹脂層がポリ酢酸ビニル層、内層がポリ塩化ビニル層であっても良い。また、前記熱可塑性樹脂層が１５０℃以下の樹脂材で形成された低温溶融樹脂層であり、内層は融点が２００℃以上の樹脂材で形成された高温溶融樹脂層であっても良い。

また、前記管状端子は銅または銅合金からなり、前記芯線はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる構成としても良い。
また、本発明は、電線であって、芯線と前記芯線の外周に形成された導体絶縁層とを有し、前記導体絶縁層は、最外層が熱可塑性樹脂層である二層以上の被覆層を有することを特徴とする。この構成において、前記被覆層は軸方向に部分的に形成されていても良い。

本発明によれば、芯線と前記芯線の外周に形成された導体絶縁層とを有する電線と、管状端子とが圧着結合した電線接続構造体であって、前記導体絶縁層は、最外層に熱可塑性樹脂層が形成された二層以上の被覆層を有するため、管状端子を加熱することにより、最外層の熱可塑性樹脂層が管状端子内を流動し、この管状端子と被覆層とを密着させることができる。従って、管状端子内面と被覆層表面との隙間を通じて、管状端子内に水が浸入することが防止されるため、簡単な構成で芯線の腐食を抑制できる。

本実施形態にかかる電線接続構造体を示す斜視図である。 電線接続構造体の長手方向断面を示した断面図である。 図２の部分拡大図である。 被覆圧着縮径部における電線接続構造体の径方向断面図である。 管状端子に従前の電線を圧着した場合の被覆圧着縮径部における電線接続構造体の径方向断面図である。

本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる電線接続構造体を示す斜視図であり、図２は、電線接続構造体の長手方向断面を示した断面図である。
電線接続構造体１０は、図１に示すように、管状端子１１と、この管状端子１１に圧着結合される電線１３とを備える。管状端子１１は、雌型端子のボックス部２０と管状かしめ部３０とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部４０を有する。管状端子１１は、導電性と強度を確保するために基本的に金属材料（本実施形態では、銅または銅合金）の基材で製造されている。なお、管状端子１１の基材は、銅または銅合金に限るものではなく、アルミニウムや鋼、またはこれらを主成分とする合金等を用いることもできる。
また、管状端子１１は、端子としての種々の特性を担保するために、例えば管状端子１１の一部あるいは全部にスズ、ニッケル、銀めっきまたは金等のめっき処理が施されていても良い。また、めっきのみならず、スズ等のリフロー処理を施しても良い。

電線１３は、図２に示すように、例えば、金属または合金材料で構成される素線１４ａを束ねた芯線１４を、絶縁樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）で構成する導体絶縁層１５で被覆して構成される。芯線１４は、所定の断面積となるように、素線１４ａを撚って構成しているが、この形態に限定されるものではなく単線で構成しても良い。
なお、芯線を構成する金属材料は、高い導電性を有する金属であればよく、本実施形態では、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いているが、これらの他に、銅または銅金属を用いても良い。

管状端子１１のボックス部２０は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容する雌型端子のボックス部である。本発明において、このボックス部の細部の形状は特に限定されない。すなわち、管状端子１１は、少なくともトランジション部４０を介して管状かしめ部３０を備えていれば良く、例えばボックス部を有さなくても良いし、例えばボックス部が雄型端子の挿入タブであっても良い。また、管状かしめ部３０に他の形態に係る端子端部が接続された形状であっても良い。本明細書では、本発明の管状端子を説明するために便宜的に雌型ボックスを備えた例を示している。

管状かしめ部３０は、管状端子１１と電線１３とを圧着接合する部位である。管状かしめ部３０の一端は、電線１３を挿入することができる電線挿入口３１を有し、他端はトランジション部４０に接続されている。管状かしめ部３０のトランジション部４０側は、溶接等の手段によって閉口しており、トランジション部４０側から水分等が浸入しないように形成されている。
管状端子１１の金属基材（銅または銅合金）と芯線１４（アルミニウムまたはアルミニウム合金）との接合部に水分が付着すると、両金属の起電力（イオン化傾向）の差から芯線１４が腐食する。また、管状端子１１と芯線１４とが同一金属種（例えば、アルミニウム）で形成された場合であっても微妙な合金組成の違いによって、それらの接合部は腐食しやすい。
本構成では、管状かしめ部３０は、有底の管状に形成されることにより、外部より水分等の浸入が抑制され、管状端子１１と電線１３（芯線１４）との接合部の腐食を抑えることができる。なお、管状かしめ部３０は、管状であれば腐食に対して一定の効果を得られるため、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はなく、場合によっては楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化していても良い。

管状かしめ部３０は、例えば、銅または銅合金からなる条材を平面展開した形状に打ち抜き、曲げ加工によって形成される。この場合、ボックス部を一体に設けても良い。
平面状態からの曲げ加工した際に、かしめ部に相当する部位はＣ字型断面となっているので、開放された両端部を突き合わせて溶接等によって接合することで、管状かしめ部３０が形成される。管状かしめ部３０の接合は、レーザ溶接が好ましいが、電子ビーム溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の溶接法でもかまわない。また、はんだ、ろう等、接続媒体を使っての接合でも良い。また、管状かしめ部３０は、上記したＣ字型断面の両端部を接合する方法に限らず、深絞り工法で形成されても良い。さらに、連続管を切断するとともに一端側を閉塞して、管状かしめ部３０を形成しても良い。

管状かしめ部３０では、管状かしめ部３０を構成する金属基材と電線１３とが機械的な圧着接合されることにより、同時に電気的な接合を確保する。かしめ接合は、基材や電線（芯線）の塑性変形によって接合が行われる。従って、管状かしめ部３０は、かしめ接合をすることができるように肉厚を設計される必要があるが、人力加工や機械加工等で接合を自由に行うことができるので、特に限定されるものではない。

アルミニウムまたはアルミニウム合金は、銅及び銅合金と比較すると接触抵抗が高いため、芯線にアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられた場合には電線と端子との接続に不安がある。このため、管状かしめ部３０の内壁面には、電線挿入口３１から挿入された電線１３の芯線１４と接触する位置に、電線の周方向に延びる電線係止溝（不図示）を設け、電線１３（芯線１４）との接触圧を保つ構成としても良い。

管状端子１１と電線１３とは管状かしめ部３０によって圧着接合されている。本実施形態では、管状かしめ部３０は、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を備えている。通常、圧着接合すると、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６がそれぞれ塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線１３の芯線先端部１４ｂおよび被覆先端部（圧着部）１５ａと圧着接合される。
管状かしめ部３０と電線１３とを圧着する場合には、図２に示すように、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を、アンビル及びクリンパ（不図示）等の治具を用いて部分的に強圧縮することで塑性変形させる。図２に示した例では、導体圧着縮径部３５が、縮径率が一番高くなっている部分である。

ところで、管状かしめ部３０では、芯線１４を強圧縮して導通を維持する機能と、導体絶縁層１５を圧縮してシール性を維持する機能とが要求される。被覆圧着縮径部３６では、その断面を略正円にかしめ、導体絶縁層１５の全周に渡ってほぼ同等の圧力を与えることにより、全周に渡って均一な弾性反発力を発生させて、シール性を得ることが好ましい。
一方、実際の圧着工程では、アンビル上にセットした導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を備えた管状端子１１に、適切な長さの導体絶縁層１５をストリップした芯線先端部１４ｂを挿入し、上方からクリンパを下降させ、圧力を加えて、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を、かしめる（圧着する）工法が取られている。

被覆圧着縮径部３６では，正円成形が好ましいが、アンビルとクリンパの上下からの挟み込みにより圧着加工するため、両工具間の隙間部二箇所に、管状端子の金属材料がはみ出していく挙動が発生する。このため、図５に示すように、輪切り断面における被覆圧着縮径部３６内面の形状は略正円とならず、上記工具間の隙間部に対応する部位３７，３７が外部へ出っ張った形状となってしまうため、この部位３７，３７にて被覆圧着縮径部３６から導体絶縁層１５への圧力が不足し、被覆圧着縮径部３６の内面と導体絶縁層１５の表面との間に隙間３８，３８が生じ、この隙間３８，３８がリーク経路となって水分が浸入する恐れがあった。
また、本実施形態では、管状かしめ部３０は、曲げ加工されたＣ字型断面の両端部を突き合わせてレーザ溶接しているため、この溶接部３９にひけが生じ、溶接部３９の肉厚が減少するとともに、溶接部３９のビードが平滑な内面ではなく不規則な凹凸構造を形成することにより、溶接部３９付近の内面がリーク経路となる恐れがあった。
また、溶接部３９と隣接し、溶接による熱影響を受ける部位の強度が低下することにより、圧着加工時に溶接部３９及びその付近が不均質変形を受けるため、溶接部３９付近の内面がリーク経路となる恐れがあった。
また、アンビルとクリンパの上下方向からの圧着加工では、管状かしめ部３０の下側（アンビル側）が、上側（クリンパ側）よりも、受ける圧力が強い傾向にあるため、圧着後の導体絶縁層（被覆層）１５の弾性反発力も、下側（アンビル側）が上側（クリンパ側）より強くなることがあった。このため、管状かしめ部３０における上側（クリンパ側）での弾性反発力が不足し、上側での導体絶縁層１５と管状かしめ部３０との界面全域がリーク経路となる恐れがあった。

このため、本構成では、図３に示すように、電線１３の導体絶縁層（被覆層）１５は、芯線１４を覆う内層４１の外側に熱可塑性樹脂層４２が設けられた二層構造となっている。内層４１及び熱可塑性樹脂層４２は、それぞれ押出し法によって、芯線１４の外側に形成される。なお、本実施形態では、導体絶縁層（被覆層）１５は、二層構造であったが、熱可塑性樹脂層４２を最外層に備えるものであれば、二層以上に構成しても構わないのは勿論である。また、本実施形態では、電線１３は、長さ方向（軸方向）の全長に亘って、導体絶縁層（被覆層）１５を内層４１と熱可塑性樹脂層４２との二層構造に形成されているが、少なくとも被覆圧着縮径部３６に対応する被覆先端部（圧着部）１５ａを部分的に二層構造とすれば、他の領域については熱可塑性樹脂層４２を設けなくても良い。

内層４１を構成する絶縁樹脂材としては、上記したポリ塩化ビニル以外にも、例えば、架橋ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム等を主成分とするハロゲン系樹脂や、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレンプロビレンゴム、珪素ゴム、ポリエステル等を主成分とするハロゲンフリー樹脂が用いられ、これらに可塑剤や難燃剤等の添加剤を含んでいても良い。
また、熱可塑性樹脂層４２を構成する樹脂材としては、ホットメルトが適している。例えば、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等を主剤としたものが好適であり、これらの複数を混合したものや、別の添加成分を含むもの等でも良い。
熱可塑性樹脂層４２を構成する熱可塑性の樹脂材は、内層４１を構成する樹脂材との関係で選択するのが好ましく、内層４１から熱可塑性樹脂層４２への可塑剤の移行が発生し難い種類の樹脂材が好ましい。
例えば、内層４１がポリ塩化ビニルを主成分とするハロゲン系樹脂の場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体を基質とするホットメルトを熱可塑性樹脂層４２に適用するのが好ましい。また、内層４１が、ポリエチレンを主成分とするハロゲンフリー樹脂の場合には、ポリエチレン又はポリオレフィンを基質とするホットメルトを熱可塑性樹脂層４２に適用するのが好ましい。

熱可塑性樹脂層４２の樹脂材の溶融処理温度Ｔ_outは、電線接続構造体１０を自動車ハーネスで使用する場合には、電線接続構造体１０が配置される環境における最高温度以上に設定することが好ましい。例えば、車室内やその周辺で使用されるのであれば、１２０℃〜１６０℃の溶融温度を備えた樹脂材が好ましく、エンジン室内で使用されるのであれば、さらに高い１８０℃程度の溶融温度が好ましい。
一方、管状端子１１は、一部または全部にスズめっき等の処理が施されている場合には、樹脂材の溶融温度の上限は、スズの融点である２３１．９℃を上回らないことが好ましい。
更に、本実施形態では、熱可塑性樹脂層４２は、押出し法によって、内層４１の外側に形成されるため、熱可塑性樹脂層４２の樹脂材の溶融処理温度Ｔ_outは、内層４１の樹脂材の押出し工法での処理温度（押出工程温度）Ｔ_inよりも低い温度とすることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂層４２は、内層４１に比べて薄く形成されており、熱可塑性樹脂層４２の厚みは３０μｍ〜１５０μｍに形成することが好ましい。
熱可塑性樹脂層４２の厚みが３０μｍ未満の場合には、導体絶縁層１５の内層４１周囲、および、圧着時に外部へ出っ張った部位３７への熱可塑性樹脂の充填が不十分となるという点で好ましくない。一方、厚みが１５０μｍを超えると、電線１３を圧着前に管状かしめ部３０挿入する工程において、管状かしめ部３０の管内壁と電線１３（導体絶縁層１５）との干渉を避けるため、管状かしめ部３０の管内径を大きくせざるを得なくなり、管状端子１１そのものが肥大してしまう。これに加え、過剰な熱可塑性樹脂が、導体圧着縮径部３５へ流動し、芯線１４の電気抵抗の上昇を起こす可能性がある。さらに、熱可塑性樹脂の厚みが厚すぎることにより、熱可塑性樹脂層４２内の圧力均衡が崩れて、管状かしめ部３０の管内壁と熱可塑性樹脂層４２との間で隙間を生じるおそれがあるという点で好ましくない。

本実施形態では、電線１３の導体絶縁層１５は、内層４１と最外層に熱可塑性樹脂層４２とを備える二層構造となっている。このため、電線１３を管状かしめ部３０に圧着接合したのちに、被覆圧着縮径部３６を所定温度（例えば、１６０℃）に加熱すると、図４に示すように、最外層の熱可塑性樹脂層４２が軟化（または溶融）し、この軟化した樹脂材が被覆圧着縮径部３６内を流動し、この被覆圧着縮径部３６の内面と導体絶縁層１５の表面とを密着させる。このため、圧着接合した際に、被覆圧着縮径部３６の内面と導体絶縁層１５の表面とに隙間が生じたとしても、この隙間に軟化した樹脂材が入りこんで塞ぐことにより、該隙間を通じて管状かしめ部３０内に水が浸入することが防止され、芯線１４の腐食を防止できる。

次に、実施例について説明する。
（実施例１）
管状端子１１の基材として、古河電気工業製の銅合金ＦＡＳ−６８０（厚さ０．２５ｍｍ、Ｈ材）を用いた。ＦＡＳ−６８０の合金組成は、ニッケル（Ｎｉ）を２．０〜２．８質量％、シリコン（Ｓｉ）を０．４５〜０．６質量％、亜鉛（Ｚｎ）を０．４〜０．５５質量％、スズ（Ｓｎ）を０．１〜０．２５質量％、およびマグネシウム（Ｍｇ）を０．０５〜０．２質量％含有し、残部が銅（Ｃｕ）および不可避不純物である。
管状かしめ部３０は、曲げ加工されたＣ字型断面の両端部を突き合わせ、内径３．２ｍｍとなるようにレーザ溶接した。

電線１３の芯線１４は、合金組成が鉄（Ｆｅ）を約０．２質量％、銅（Ｃｕ）を約０．２質量％、マグネシウム（Ｍｇ）を約０．１質量％、シリコン（Ｓｉ）を約０．０４質量％、残部がアルミニウム（Ａｌ）および不可避不純物であるアルミ合金線（線径０．４２ｍｍ）を素線１４ａとして用いた。この素線１４ａを１９本用いて２．５ｓｑ、１９本撚りの芯線１４にした。

また、電線１３の導体絶縁層１５は、内層４１にハロゲンフリー樹脂としてエチレン酢酸ビニル共重合体を用い、最外層である熱可塑性樹脂層４２には東亜合成株式会社製アロンメルトＰＰＥＴ６１２５（ポリオレフィン系）の熱可塑性樹脂材を用いた。
内層４１は、芯線１４の周囲を外径が２．８ｍｍとなるように押出し法により形成し、熱可塑性樹脂層４２は、内層４１の表面に厚み１５μｍとなるように押出し法によって形成した。

電線１３は、ワイヤストリッパを用いて電線端部の導体絶縁層１５を剥離して芯線１４を露出させる。この状態で電線１３を管状端子１１の管状かしめ部３０に差し込み、管状かしめ部３０の導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を、アンビル及びクリンパを用いて部分的に強圧縮することで圧着結合する。
圧着後、被覆圧着縮径部３６を１６０℃で２分間加熱した。

環境試験は以下の手順で実施した。
電線１３の一端と管状端子１１とをそれぞれ把持し、管状端子１１の端部にて電線１３を屈曲させる動作を繰り返して、屈曲負荷を１００回与えた。
次に、管状端子１１をキャビティに挿入し、電線側が天井、端子側が地面向きになるようにして、キャビティが中空に浮くように試験装置にセットし、塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験は、５質量％塩水を３５℃に調整し、連続で１０００時間噴霧した。
その後、四端子法を用いて、導体圧着縮径部３５と芯線１４の管状端子１１が取り付けられていない側の端部との電気抵抗を測定した。更に、電気抵抗を測定した後に、管状端子１１を解体して管状かしめ部３０内の芯線１４の腐食（劣化）状況を目視で確認した。

（実施例２）
熱可塑性樹脂層４２の厚みを３０μｍとした点を除いて、他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例３）
熱可塑性樹脂層４２の厚みを５０μｍとするとともに、圧着後、被覆圧着縮径部３６を加熱する時間を３分間とした。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例４）
熱可塑性樹脂層４２の厚みを１５０μｍとするとともに、圧着後、被覆圧着縮径部３６を加熱する時間を３分間とした。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例５）
内層４１の外径を２．７ｍｍとするとともに、熱可塑性樹脂層４２の厚みを１５０μｍとした。また、圧着後、被覆圧着縮径部３６を加熱する時間を３分間とした。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例６）
圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例７）
熱可塑性樹脂層４２の厚みを３０μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例８）
熱可塑性樹脂層４２の厚みを５０μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例９）
内層４１の外径を２．７ｍｍとするとともに、熱可塑性樹脂層４２の厚みを１００μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１０）
内層４１の外径を２．７ｍｍとするとともに、熱可塑性樹脂層４２の厚みを１３０μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１１）
熱可塑性樹脂層４２には東亜合成株式会社製エバーグリップＡＳ８５２（ポリオレフィン系）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを８０μｍとした。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１２）
熱可塑性樹脂層４２には東亜合成株式会社製エバーグリップＡＳ８５２（ポリオレフィン系）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを８０μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１３）
熱可塑性樹脂層４２には、ヘンケル社製ポリアミド系ホットメルト（Ｍａｃｒｏｍｅｌｔ ＯＭ６８１）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを１００μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６を加熱する時間を５分間とした。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１４）
熱可塑性樹脂層４２には、ヘンケル社製ポリアミド系ホットメルト（Ｍａｃｒｏｍｅｌｔ ＯＭ６８１）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを１００μｍとした。圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（比較例１）
電線１３の導体絶縁層１５を上記した内層４１のみとし、熱可塑性樹脂層４２を設けなかった。このため、比較例１では圧着後の加熱もしていない。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１５）
また、電線１３の導体絶縁層１５は、内層４１にハロゲン系樹脂であるポリ塩化ビニルを用い、最外層である熱可塑性樹脂層４２には３Ｍ社製Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（登録商標）ホットメルト接着材３７４７（エチレン酢酸ビニル共重合体系）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２は、内層４１の表面に厚み１００μｍとなるように押出し法によって形成した。圧着後、被覆圧着縮径部３６を１８０℃で２分間加熱した。その他の条件及び環境試験は実施例１と同一とした。

（実施例１６）
圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１５と同一とした。

（実施例１７）
熱可塑性樹脂層４２には東亜合成株式会社製エバーグリップＡＳ８５２（ポリオレフィン系）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを８０μｍとし、圧着後、被覆圧着縮径部３６を１６０℃で２分間加熱した。その他の条件及び環境試験は実施例１５と同一とした。

（実施例１８）
熱可塑性樹脂層４２には東亜合成株式会社製エバーグリップＡＳ８５２（ポリオレフィン系）の熱可塑性樹脂材を用いた。熱可塑性樹脂層４２の厚みを８０μｍとし、圧着後、被覆圧着縮径部３６の加熱をしなかった。その他の条件及び環境試験は実施例１５と同一とした。

（比較例２）
電線１３の導体絶縁層１５を上記した内層４１のみとし、熱可塑性樹脂層４２を設けなかった。このため、比較例２では圧着後の加熱もしていない。その他の条件及び環境試験は実施例１５と同一とした。

上記した実施例１〜１８、比較例１〜２の試験結果を表１に示す。この表１では、腐食（劣化）状況を「腐食無し」、「一部の導体表面が変色」、「大部分の導体表面が変色」、「導体の大部分が腐食」の４つに区分けして評価している。この評価において、露出した導体（芯線）表面の８０％以上が変色（腐食）したものを大部分、１０％を下回ったものを一部とする。
また、電気抵抗の測定試験では、初期に計測した抵抗値からの増分が１ｍΩ未満のものを◎、３ｍΩ未満のものを○、３ｍΩ以上１０ｍΩ未満のものを△、１０ｍΩ以上のものを×として表１に記載した。

この表１によれば、導体絶縁層１５として、内層４１の外側に熱可塑性樹脂層４２を設けなかった比較例１、２では、初期に計測した抵抗値からの増分が１０ｍΩ以上（×）となると共に、芯線１４の大部分が腐食するという結果となった。
これに対し、熱可塑性樹脂層４２を設けるとともに、圧着後に加熱したもの（実施例１〜５，１１，１３，１５，１７）では、電気抵抗の増分は、３ｍΩ未満（○）に抑えられ、芯線１４の腐食も見られなかった。

また、圧着後に加熱をしなかった実施例６〜１０，１２，１４，１６，１８では、熱可塑性樹脂層４２の厚みによって芯線１４の表面に腐食による変色が見られた実施例があった。具体的には、熱可塑性樹脂層４２の厚みが１５μｍ（実施例６）では、隙間充填が不十分なために浸水経路から塩水が浸入したため、熱可塑性樹脂層４２の厚みが１３０μｍ（実施例１０）では、熱可塑性樹脂層４２内部の圧力均衡が崩れて隙間を生じため、導体絶縁層１５と被覆圧着縮径部３６との隙間を通じて、管状かしめ部３０内に水が浸入すること完全に防止できなかったものと考えられる。
このため、圧着後に加熱をしない場合には、熱可塑性樹脂層４２の厚みは３０μｍ〜１００μｍとすることが望ましい。

次に、別の実施形態について説明する。
この実施形態では、内層４１を構成する樹脂材に融点が２００℃以上である高温溶融樹脂材を用い、熱可塑性樹脂層４２を構成する樹脂材に融点が１５０℃以下である低温溶融樹脂材が用いられている。この実施形態においても、電線１３は、押出し法によって、長さ方向の全長に亘って、導体絶縁層（被覆層）１５を内層４１と熱可塑性樹脂層４２との二層構造に形成されているが、少なくとも被覆圧着縮径部３６に対応する被覆先端部（圧着部）１５ａに低温溶融樹脂材を塗布して二層構造とすれば、他の領域については熱可塑性樹脂層４２を設けなくても良い。また、熱可塑性樹脂層４２を最外層に備えるものであれば、二層以上に構成しても構わないのは勿論である。

この実施形態では、内層４１を構成する高温溶融樹脂材として、ポリアミド系樹脂であるポリアミド系合成繊維やポリエチレンテレフタラートやポリスチレンを用いることができる。一方、熱可塑性樹脂層４２を構成する低温溶融樹脂材として、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンの他にポリプロピレンを用いることができる。
この実施形態によれば、圧着後の管状かしめ部３０（被覆圧着縮径部３６）を例えば、１５０℃に加熱することにより、熱可塑性樹脂層４２の樹脂材のみが溶融するため、この溶融した樹脂材が被覆圧着縮径部３６の内面と導体絶縁層１５の表面とに隙間に入りこんで該隙間を塞ぐことにより、隙間を通じて管状かしめ部３０内に水が浸入することが防止され、芯線１４の腐食を防止できる。

次に、この実施形態の実施例について説明する。
（実施例１９）
管状端子１１及び電線１３の芯線１４は、実施例１と同一のものを使用した。
電線１３は、線径２．１ｍｍの芯線１４上に導体絶縁層１５を設け、電線１３の外径を２．８ｍｍに形成した。導体絶縁層１５は、内層４１と最外層としての熱可塑性樹脂層４２を備える二層絶縁層に形成した。内層４１は、融点が２２５℃のポリアミド系合成繊維を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．２ｍｍに形成し、熱可塑性樹脂層４２は、融点１４７℃のポリ塩化ビニル（低温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．１５ｍｍに形成した。

また、電線１３は、ワイヤストリッパを用いて電線端部の導体絶縁層１５を剥離して芯線１４を露出させる。この状態で電線１３を管状端子１１の管状かしめ部３０に差し込み、管状かしめ部３０の導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６を、アンビル及びクリンパを用いて部分的に強圧縮することで圧着結合した。圧着後、被覆圧着縮径部３６を１８０℃で加熱した。

環境試験は、エアリーク試験により行った。
エアリーク試験は、管状端子１１に圧着接続された電線１３を、管状端子１１を容器に貯溜した水に浸すとともに、管状端子１１とは反対側の電線１３の端部に、加圧空気供給装置から延びるエアチューブを接続し、加圧空気供給装置から所定の空気圧で加圧空気を注入し、管状かしめ部３０から目視により確認可能な気泡が発生する際の圧力を検出した。
上記したエアリーク試験を、初期状態、サーマルショック後、及び、高温放置後についてそれぞれ行った。初期状態においては、空気圧を１００ｋＰａに加圧しても気泡は確認されなかった。

サーマルショックは、−４０℃の環境下に３０分放置した後に１２０℃の環境下に３０分放置する工程を１サイクルとし、この工程を１０００サイクル行った。
高温放置は、１２０℃の環境下に１２０時間放置した。

（実施例２０）
導体絶縁層１５として、内層４１には、融点１４７℃のポリ塩化ビニル（低温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み０．２ｍｍに形成し、熱可塑性樹脂層４２には、融点１４７℃のポリ塩化ビニル（低温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．１５ｍｍに形成した。その他の条件及び環境試験は実施例１９と同一とした。

（実施例２１）
導体絶縁層１５として、内層４１には、融点１４７℃のポリ塩化ビニル（低温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み０．２ｍｍに形成し、この内層４１の外側に、同じく融点が２２５℃のナイロン（登録商標（高温溶融樹脂材））を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．１５ｍｍに形成した。その他の条件及び環境試験は実施例１９と同一とした。

（実施例２２）
導体絶縁層１５として、内層４１には、融点が２２５℃のナイロン（高温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．２ｍｍに形成し、この内層４１の外側に、同じく融点が２２５℃のナイロン（高温溶融樹脂材）を用いて、押出し法により厚み（絶縁厚）０．１５ｍｍに形成した。その他の条件及び環境試験は実施例１９と同一とした。

上記した実施例１９〜２２の試験結果を表２に示す。この表２では、エアリーク試験によって気泡が検出された際の空気圧を記載した。

この表２によれば、内層４１に高温溶融樹脂材を用いるとともに、外層としての熱可塑性樹脂層４２に低温溶融樹脂材を用いた実施例１９では、初期状態、サーマルショック後、及び、高温放置後のいずれの場合にも、空気圧を１００ｋＰａに加圧しても気泡は検出されなかった。この現象は、圧着後、熱可塑性樹脂層４２が加熱により結晶部分や非結晶部分が壊れ、流動性を示して融解膨張し、管状端子１１（管状かしめ部３０）と導体絶縁層１５間の微小隙間を圧着によって生じる外周方向への応力で埋める作用が働いたものと考えられる。
一方、実施例２０〜２２では、初期状態では、気泡の検出はされなかったものの、サーマルショック後、及び、高温放置後には、平均４５ｋＰａ程度の空気圧で気泡が検出され、本構成による被覆圧着縮径部３６と導体絶縁層１５との密閉性が安定していることが判明した。

１０ 電線接続構造体
１１ 管状端子
１３ アルミニウム電線（電線）
１４ アルミニウム芯線
１４ｂ 芯線先端部
１５ 導体絶縁層
１５ａ 被覆先端部
２０ ボックス部
２０ ボックス部
３０ 管状かしめ部
３５ 導体圧着縮径部
３６ 被覆圧着縮径部
３８ 隙間
３９ 溶接部
４１ 内層
４２ 熱可塑性樹脂層

Claims (11)

1. 芯線と前記芯線の外周に形成された導体絶縁層とを有する電線と、管状端子とが圧着結合した電線接続構造体であって、
   前記導体絶縁層は、最外層が熱可塑性樹脂層である二層以上の被覆層を有することを特徴とする電線接続構造体。
2. 前記導体絶縁層は、前記管状端子と圧着結合される圧着部の最外層に前記熱可塑性樹脂層を備えることを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造体。
3. 前記電線は、前記芯線と前記管状端子との接合部と、前記熱可塑性樹脂層と前記管状端子との圧着部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の電線接続構造体。
4. 前記熱可塑性樹脂層に用いられる樹脂材は、前記被覆層の内層から該熱可塑性樹脂層への可塑剤の移行が抑制される樹脂材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電線接続構造体。
5. 前記最外層の熱可塑性樹脂層の厚みが３０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電線接続構造体。
6. 前記熱可塑性樹脂層がポリエチレン層、内層がハロゲンフリー樹脂層であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電線接続構造体。
7. 前記熱可塑性樹脂層がポリ酢酸ビニル層、内層がポリ塩化ビニル層であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電線接続構造体。
8. 前記熱可塑性樹脂層が１５０℃以下の樹脂材で形成された低温溶融樹脂層であり、内層は融点が２００℃以上の樹脂材で形成された高温溶融樹脂層であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電線接続構造体。
9. 前記管状端子は銅または銅合金からなり、前記芯線はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電線接続構造体。
10. 芯線と前記芯線の外周に形成された導体絶縁層とを有し、
    前記導体絶縁層は、最外層が熱可塑性樹脂層である二層以上の被覆層を有することを特徴とする電線。
11. 前記被覆層は軸方向に部分的に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の電線。