JP2014179259A - 防食端子付き電線 - Google Patents

Abstract

【課題】防食剤で覆う範囲を少なくして、端子全体の小型化を図る。
【解決手段】本発明の防食端子付きアルミ電線６０は、アルミニウム製の芯線４１を被覆４２で覆ったアルミ電線４０と、銅合金からなる基材を打ち抜いて曲げ加工を施したものであって、アルミ電線４０の端末が接続された電線接続部３０を有し、この電線接続部３０を構成する基材の端部に露出した銅合金が防食剤５０で覆われてなる防食端子１０とを備え、電線接続部３０における基材の端部は、電線接続部３０の上面においてアルミ電線４０の端末を巻き込む形態で内向きに一対設けられ、これら一対の基材の端部に囲まれることで貯留部３３、３４が形成されており、防食剤５０は、貯留部３３、３４に貯留され、かつ、電線接続部３０の上面における最大幅領域Ｗ１、Ｗ２よりも狭い領域Ｒ１、Ｒ２に配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、防食端子付き電線に関する。

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。アルミ電線を端子に導通接続させるに当たり、アルミ電線の芯線と端子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、両金属が水分中にイオンとして溶け込んで電気化学的反応により卑金属の腐食が進行する電食が発生することが知られている。ここで、端子は銅基材をプレス加工したものであるため、上記のように電線にアルミ電線を使用すると、銅とアルミの間でアルミ電線の電食が問題となる。

そこで下記特許文献１に記載の端子付き電線では、樹脂モールド等からなる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、この防食処理方法は、電線接続部の全体を覆うものであるため、電線接続部が一回り大きくなってしまう。このため、防食剤が、この端子が収容されるハウジングと干渉することを回避すべく、ハウジングに逃がし構造を設ける場合がある。

特開２００３−２９７４４７号公報

一般に端子を構成する銅基材の表面にはめっき処理が施されている。しかしながら、端子の製造工程では、表面がめっき処理で覆われた銅基材を打ち抜くことによって基材の端部に銅が露出した状態となるため、表面がめっき処理で覆われた部分に比べると、基材の端部に銅が露出した部分のほうが、電食が発生しやすくなる。すなわち、電食の発生しやすさを優先的に考えてアルミ電線の電食対策を講じる場合、まずは基材の端部に銅が露出した部分を防食剤で封止することが重要である。

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、防食剤で覆う範囲を少なくして、防食端子付き電線の小型化を図ることを目的とする。

本発明の防食端子付き電線は、金属製の芯線を被覆で覆った被覆電線と、芯線とは異種の金属からなる基材を打ち抜いて曲げ加工を施したものであって、被覆電線の端末が接続された電線接続部を有し、この電線接続部を構成する基材の端部に露出した金属が防食剤で覆われてなる防食端子とを備え、電線接続部における基材の端部は、電線接続部の上面において被覆電線の端末を巻き込む形態で内向きに一対設けられ、これら一対の基材の端部に囲まれることで貯留部が形成されており、防食剤は、貯留部に貯留され、かつ、電線接続部の上面における最大幅領域よりも狭い領域に配されている構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、電線接続部の上面における最大幅領域よりも狭い領域に防食剤を配したから、防食剤で封止された後の防食端子が電線接続部の上面における最大幅を超えて大型化することはない。また、貯留部に防食剤を貯留することで基材の端部に露出した金属が防食剤によって封止されるため、露出した金属と被覆電線の芯線との間で電食が発生することを防止できる。このようにして、電線接続部における電食を防止した上で、防食剤で覆う範囲を少なくして、防食端子付き電線の小型化を図ることができる。

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と、被覆に圧着されるインシュレーションバレルとを備えて構成され、貯留部は、ワイヤバレルの前端部を含んで形成された前側貯留部と、ワイヤバレルの後端部を含んで形成された後側貯留部とを有する構成としてもよい。
ワイヤバレルを圧着するには、ワイヤバレルを構成する一対のバレル片を内側に巻き込むようにしてかしめることで圧着が行われる。上記の構成によると、ワイヤバレルの前後両側に貯留部を設けているため、貯留部を成形しやすくなる。

ワイヤバレルの後端部には、後方に向かうほど上り勾配をなすベルマウスが形成され、後側貯留部は、ベルマウスの後端に露出した基材の端部から後方に延出されている構成としてもよい。
このような構成によると、ワイヤバレルの後端に形成されるベルマウスを利用して後側貯留部を形成することができる。

被覆電線が、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電線である一方、防食端子が銅または銅合金製の基材からなる構成としてもよい。
このような構成によると、電線と銅または銅合金製の基材との間で発生しやすい電食を防止することができる。

本発明によれば、防食剤で覆う範囲を少なくして、端子全体の小型化を図ることができる。

防食端子付きアルミ電線の平面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 図１におけるＢ−Ｂ線断面図 防食端子付きアルミ電線に防食処理を施した状態を示す平面図 図４におけるＣ−Ｃ線断面図 図４におけるＤ−Ｄ線断面図 従来の防食端子付きアルミ電線の断面図であって、図６に対応する断面図 防食端子を側方から見た一部切り欠き断面図 防食端子の展開図 インシュレーションバレルの底面における防食剤浸入溝に防食剤を滴下した状態を示す平面図 図１０におけるＥ−Ｅ線断面図 図１０に示す防食端子の側面図 防食端子の電線接続部にアルミ電線の端末を載せた状態を示す平面図 防食端子付きアルミ電線の側面図 図１４におけるＦ−Ｆ線断面図であって、図１１と同じ位置で切断した断面図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図１５の図面を参照しながら説明する。本実施形態における防食端子１０は、図８に示すように、角筒形状をなす端子接続部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とを備えている。図１に示すように、電線接続部３０がアルミ電線４０の端末に圧着され、図４に示すように、電線接続部３０に防食剤５０が塗布されることにより、防食端子付きアルミ電線６０が構成される。防食剤５０は、防食端子１０の上方から原液状態で滴下または散布された後、所定時間ＵＶ照射を行うことにより固化される。

防食端子１０は、銅合金からなる基材を打ち抜いて曲げ加工等を施すことによって形成されている。端子接続部２０は、図８に示すように、角筒状をなす箱状に成形されており、この端子接続部２０の内部には、弾性接触片２１が形成されている。この弾性接触片２１は、端子接続部２０の底壁の前縁から後方に延びる形態をなし、弾性変形可能とされている。タブ状をなす雄端子（図示せず）が防食端子１０に嵌合すると、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、雄端子と防食端子１０が導通可能に接続される。

電線接続部３０は、アルミ電線４０の芯線４１に接続されるワイヤバレル３１と、アルミ電線４０の被覆４２に接続されるインシュレーションバレル３２とを備えて構成されている。また、電線接続部３０は、端子接続部２０と共通の底壁３８を有している。芯線４１は、複数本のアルミニウムからなる金属素線を撚り合わせたものとされている。また、被覆４２は、絶縁性の樹脂によって構成されている。アルミ電線４０の端末において被覆４２を皮剥ぎすることによって芯線４１が露出されており、この芯線４１にワイヤバレル３１が圧着されて導通可能に接続され、被覆４２にインシュレーションバレル３２が圧着される。

ワイヤバレル３１は、端子接続部２０と共通の底壁３８の両側縁から立ち上がる一対のワイヤバレル片３１Ａを有し、これらのワイヤバレル片３１Ａを内向きに巻き込みながら芯線４１の内部に食い込ませるようにして芯線４１に圧着される。一方、インシュレーションバレル３２は、端子接続部２０と共通の底壁３８の両側縁から立ち上がる一対のインシュレーションバレル片３２Ａを有し、これらのインシュレーションバレル片３２Ａによって被覆４２の外周面に沿わせるようにして被覆４２に圧着される。図１に示すように、圧着後のインシュレーションバレル片３２Ａの先端同士は、互いに重なり合わない態様で所定の隙間を有した状態で配される。

ワイヤバレル３１の前後両側には、一対の貯留部３３、３４が形成されている。このうち前側に位置する貯留部を前側貯留部３３とし、後側に位置する貯留部を後側貯留部３４とする。図１４に示すように、ワイヤバレル３１の前端部にはベルマウスが形成されておらず、ワイヤバレル３１の後端部には圧着の際にベルマウス３７が形成され、このベルマウス３７がワイヤバレル３１の後端部から後方に向かうほど上り勾配をなすテーパ状とされている。さらに、ワイヤバレル３１とインシュレーションバレル３２は、側面視で切れ目無く連続して形成されており、この連続した部分に後側貯留部３４が形成されている。なお、図１に示すように、後側貯留部３４は、ベルマウス３７の後端に露出した基材の端部からそのまま後方に延出されている。

前側貯留部３３は、図２に示すように、左右一対のワイヤバレル片３１Ａの先端部３１Ｂと、芯線４１の上部４１Ａとによって囲まれた上面開口の凹形状とされている。各ワイヤバレル片３１Ａは芯線４１を巻き込む形態で配され、各ワイヤバレル片３１Ａの先端部３１Ｂはいずれも芯線４１の上部４１Ａにおいて内向きに配され、その基端部３１Ｃはいずれも芯線４１の両側部４１Ｂにおいて上下方向に延びて配されている。また、各ワイヤバレル片３１Ａの先端部３１Ｂは、左右方向に対向しており、いずれも芯線４１の上部４１Ａに対してほぼ直交する配置とされている。

このため、前側貯留部３３に防食剤５０を滴下すると、図５に示すように、防食剤５０の大部分が前側貯留部３３に貯留され、この前側貯留部３３から溢れ出た防食剤５０も先端部３１Ｂに留められ、基端部３１Ｃにまで流出することはない。すなわち、ワイヤバレル３１に塗布された防食剤５０は、ワイヤバレル３１の上面における最大幅領域Ｗ１よりも狭い領域Ｒ１に配されるため、ワイヤバレル３１が防食剤５０によって大型化することはない。

後側貯留部３４は、図３に示すように、左右一対のインシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂと、被覆４２の上部４２Ａとによって囲まれた上面開口の凹形状とされている。各インシュレーションバレル片３２Ａは被覆４２を巻き込む形態で配され、各インシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂはいずれも被覆４２の上部４２Ａにおいて内向きに配され、その基端部３２Ｃはいずれも被覆４２の両側部４２Ｂにおいて上下方向に延びて配されている。また、各インシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂは、左右方向に対向しており、いずれも被覆４２の上部４２Ａに対してほぼ直交する配置とされている。

このため、後側貯留部３４に防食剤５０を滴下すると、図６に示すように、防食剤５０の大部分が後側貯留部３４に貯留され、この後側貯留部３４から溢れ出た防食剤５０も先端部３２Ｂに留められ、基端部３２Ｃにまで流出することはない。すなわち、インシュレーションバレル３２に塗布された防食剤５０は、インシュレーションバレル３２の上面における最大幅領域Ｗ２よりも狭い領域Ｒ２に配されるため、インシュレーションバレル３２が防食剤５０によって大型化することはない。

ここで、図７に示す従来の防食端子１１０と比較しながら、本実施形態の防食端子１０の効果を説明する。従来の防食端子１１０では、電線接続部１３０に、防食剤１５０を貯留する貯留部が設けられていない。すなわち、バレル片１３１の先端部１３２は、被覆４２の両側部４２Ｂにおいて上方を向いて配されている。このため、被覆４２の上部４２Ａに滴下された防食剤１５０は、被覆４２の上部４２Ａを伝って下方へ流れ落ち、被覆４２の両側部４２Ｂに配されたバレル片１３１の先端部１３２を超えて底面１３３に至ることで、防食端子１１０を全周に亘って覆った状態になる。これにより、防食剤１５０は、電線接続部１３０の上面における最大幅領域Ｗ３よりも広い領域Ｒ３に形成され、電線接続部１３０は、防食剤１５０によって一回り大型化することになる。これに対して本実施形態の防食端子１０では、図６に示すように、電線接続部３０（図６ではインシュレーションバレル３２を例示）が防食剤５０によって全周に亘って覆われることはなく、防食剤５０がなくなった分だけ電線接続部３０を左右方向に小型化することができる。

次に、インシュレーションバレル３２のセレーション構造について説明する。図９に示すように、インシュレーションバレル３２の圧着面（図９の図示手前側の面）３５には、複数条の防食剤浸入溝３６が形成されている。展開状態における防食剤浸入溝３６は、アルミ電線４０の軸線方向と直交する配置で直線状に延びて形成されている。この後、曲げ加工を行うことによって、インシュレーションバレル３２が略Ｕ字状に成形され、これに伴って防食剤浸入溝３６も略Ｕ字状に成形される。防食剤浸入溝３６の両端部は、図１１に示すように、インシュレーションバレル片３２Ａの先端部において開口することなく閉じられている。

図１０に示すように、インシュレーションバレル３２の圧着面３５には、予め防食剤５０が塗布されている。この防食剤５０は、圧着面３５のうち各防食剤浸入溝３６を含む領域に塗布されている。次に、図１３に示すように、インシュレーションバレル３２の圧着面３５に被覆４２を載せて圧着を行うと、被覆４２によって押された防食剤５０が防食剤浸入溝３６に沿って移動して周方向に広がり、圧着後には、図１５に示すように、防食剤浸入溝３６に防食剤５０が充填された状態になる。このため、インシュレーションバレル３２の圧着面３５と被覆４２との間には、防食剤５０を確実に介在させることができ、インシュレーションバレル３２の後方から、インシュレーションバレル３２の圧着面３５と被覆４２との界面を通って、芯線４１とワイヤバレル３１の界面に水が浸入することを防止することができ、もって電食を防止することができる。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。防食端子付きアルミ電線６０を製造するには、まず、図１０に示すように、インシュレーションバレル３２の圧着面３５に防食剤５０を滴下して部分的に塗布し、必要に応じてＵＶ照射を行う（圧着前塗布工程）。この結果、防食剤５０は、図５および図６に示すように、貯留部３３、３４に貯留され、かつ、電線接続部３０の上面における最大幅領域Ｗ１、Ｗ２よりも狭い領域Ｒ１、Ｒ２に配される。

次に、図１３に示すように、アルミ電線４０の端末を電線接続部３０に載置する。このとき、芯線４１はワイヤバレル３１に配され、被覆４２はインシュレーションバレル３２に配される。電線接続部３０を圧着すると、ワイヤバレル３１が芯線４１に圧着され、ワイヤバレル３１の圧着面に形成されたローレットセレーションに芯線４１が食い込むことで芯線４１の表面の酸化被膜が破壊され、電気的に導通がとられる。これと同時に、インシュレーションバレル３２が被覆４２に圧着され、防食剤５０が防食剤浸入溝３６に充填され、圧着面３５の全面に塗布される（圧着工程）。この圧着は、Ｃクリンプ（各インシュレーションバレル片３２Ａの先端同士が重なり合わない態様で断面Ｃ字状をなす圧着方法）によって行われるため、各インシュレーションバレル片３２Ａと被覆４２が隙間なく密着することになる。さらに、インシュレーションバレル３２の圧着面３５と被覆４２との間には、防食剤５０が介在しているため、アルミ電線４０の被覆４２の表面を伝って芯線４１側に水が浸入するおそれはない。

圧着後には、図１に示すように、前側貯留部３３と後側貯留部３４が形成されることになる。次に、前側貯留部３３と後側貯留部３４に必要とする量の防食剤５０を滴下して塗布し、ＵＶ照射を行う（圧着後塗布工程）。すると、防食剤５０は、図４に示すように、電線接続部３０の上面に留められた状態で硬化し、電線接続部３０が各バレル３１、３２の最大幅領域Ｗ１、Ｗ２よりも大型化しないで済む。各貯留部３３、３４は、銅合金からなる母材の表面にすずめっきが施された基材を打ち抜くことによって露出した銅合金に囲まれることで形成されているため、各貯留部３３、３４に滴下された防食剤５０は、露出した銅合金に対して必然的に接触することになり、露出した銅合金の露出面を防食剤５０によって効率良く封止することができる。言い換えると、銅合金の端部が一箇所に集約されているため、電線接続部３０全体を防食剤５０で覆う必要はなく、防食剤５０の塗布を最小限に抑えることができる。

以上のように本実施形態では、電線接続部３０の上面における最大幅領域Ｗ１、Ｗ２よりも狭い領域に防食剤５０を配したから、防食剤５０で封止された後の防食端子１０が電線接続部３０の上面における最大幅を超えて大型化することはない。また、貯留部３３、３４に防食剤５０を貯留することで基材の端部に露出した銅合金が防食剤５０によって封止されるため、露出した銅合金とアルミ電線４０の芯線４１との間で電食が発生することを防止できる。このようにして、電線接続部３０における電食を防止した上で、防食剤５０で覆う範囲を少なくして、防食端子付きアルミ電線６０の小型化を図ることができる。

電線接続部３０は、芯線４１に圧着されるワイヤバレル３１と、被覆４２に圧着されるインシュレーションバレル３２とを備えて構成され、貯留部は、ワイヤバレル３１の前端部を含んで形成された前側貯留部３３と、ワイヤバレル３１の後端部を含んで形成された後側貯留部３４とを有する構成としてもよい。ワイヤバレル３１を圧着するには、ワイヤバレル３１を構成する一対のワイヤバレル片３１Ａを内側に巻き込むようにしてかしめることで圧着が行われる。上記の構成によると、ワイヤバレル３１の前後両側に貯留部３３、３４を設けているため、貯留部３３、３４を成形しやすくなる。

ワイヤバレル３１の後端部には、後方に向かうほど上り勾配をなすベルマウス３７が形成され、後側貯留部３４は、ベルマウス３７の後端に露出した基材の端部から後方に延出されている構成としてもよい。このような構成によると、ワイヤバレル３１の後端に形成されるベルマウス３７を利用して後側貯留部３４を形成することができる。

被覆電線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線４１を備えたアルミ電線４０である一方、防食端子１０が銅または銅合金製の基材からなる構成としてもよい。このような構成によると、アルミ電線４０と銅または銅合金製の基材との間で発生しやすい電食を防止することができる。

＜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）上記実施形態では防食端子１０として端子接続部２０を有する雌端子を例示しているものの、本発明は、タブ状をなす接続部を有する雄端子に適用してもよい。

（２）上記実施形態ではＵＶ硬化型の防食剤５０を用いているものの、本発明によると、熱硬化型あるいは熱可塑型の防食剤を用いてもよい。

（３）上記実施形態では防食剤５０が前側貯留部３３から後側貯留部３４に亘って連続して塗布されているものの、本発明によると、防食剤５０を前側貯留部３３と後側貯留部３４に対してスポットで塗布してもよい。

（４）上記実施形態では複数本の金属素線からなる芯線を有する被覆電線を例示したが、例えば、芯線が比較的径の大きい１本の金属素線により形成されているもの、すなわち単芯型の被覆電線としてもよい。

（５）上記実施形態ではアルミ電線４０に銅合金製の防食端子１０を接続する構成を例示しているものの、被覆電線の芯線とこれに接続される防食端子とが異種の金属によって形成されているものであれば他の材料を用いてもよく、例えば防食端子の構成材料として、強度に優れた銅を用いてもよい。

１０…防食端子
３０…電線接続部
３１…ワイヤバレル
３２…インシュレーションバレル
３３…前側貯留部
３４…後側貯留部
３７…ベルマウス
４０…アルミ電線（被覆電線）
４１…芯線
４２…被覆
５０…防食剤
６０…防食端子付きアルミ電線
Ｒ１…前側貯留部の領域
Ｒ２…後側貯留部の領域
Ｗ１…ワイヤバレルの最大幅領域
Ｗ２…インシュレーションバレルの最大幅領域

Claims (4)

1. 芯線を絶縁被覆で覆った被覆電線と、
   前記芯線とは異種の金属からなる基材を打ち抜いて曲げ加工を施した端子であって、前記被覆電線の端末が接続された電線接続部を有し、この電線接続部を構成する基材の端部に露出した金属が防食剤で覆われてなる防食端子とを備え、
   前記電線接続部における前記基材の端部は、前記電線接続部の上面において前記被覆電線の端末を巻き込む形態で内向きに一対設けられ、これら一対の前記基材の端部に囲まれることで貯留部が形成されており、前記防食剤は、前記貯留部に貯留され、かつ、前記電線接続部の上面における最大幅領域よりも狭い領域に配されていることを特徴とする防食端子付き電線。
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と、前記被覆に圧着されるインシュレーションバレルとを備えて構成され、前記貯留部は、前記ワイヤバレルの前端部を含んで形成された前側貯留部と、前記ワイヤバレルの後端部を含んで形成された後側貯留部とを有することを特徴とする請求項１に記載の防食端子付き電線。
3. 前記ワイヤバレルの後端部には、後方に向かうほど上り勾配をなすベルマウスが形成され、前記後側貯留部は、前記ベルマウスの後端に露出した基材の端部から後方に延出されていることを特徴とする請求項２に記載の防食端子付き電線。
4. 前記被覆電線が、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電線である一方、前記防食端子が銅または銅合金製の基材からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の防食端子付き電線。

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