JP2014179260A - 防食端子、防食端子付き電線、および防食端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インシュレーションバレルと被覆電線との間に確実に防食剤を介在させて電食を防止する。
【解決手段】本発明は、芯線４１が被覆４２で覆われてなるアルミ電線４０に圧着される前の防食端子１０であって、被覆４２を皮剥ぎすることで露出された芯線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、インシュレーションバレル３２のうち被覆４２に接する側の面に予め塗布された防食剤５０とを備えた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、インシュレーションバレル３２のうちアルミ電線４０の被覆４２に接する側の面に予め防食剤５０が塗布されているから、圧着を行った際に、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０の被覆４２との間に防食剤５０を充填させることができる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、防食端子、防食端子付き電線、および防食端子付き電線の製造方法に関する。

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に記載の端子では、樹脂モールド等からなる防食剤でインシュレーションバレルの内外を封止することで、電食を防止するようにしている。このため、インシュレーションバレルのうちアルミ電線の被覆に接する側の面には、防食剤を導入する溝が形成されており、圧着後に防食剤を滴下することによって溝に防食剤が充填されるようにしている。

特開２０１１−１９２５３０号公報

しかしながら、インシュレーションバレルの圧着条件によっては、溝にアルミ電線の被覆が食い込んでしまっている場合があり、防食剤を溝に導入することができなくなる。この結果、インシュレーションバレルとアルミ電線の被覆との間に隙間が形成されて水の浸入を許容し、電食を発生させるおそれがある。

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、インシュレーションバレルと被覆電線との間に確実に防食剤を介在させて電食を防止することを目的とする。

本発明は、芯線が被覆で覆われてなる被覆電線に圧着される前の防食端子であって、被覆を皮剥ぎすることで露出された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、インシュレーションバレルのうち被覆に接する側の面に予め塗布された防食剤とを備えた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、インシュレーションバレルのうち被覆電線の被覆に接する側の面に予め防食剤が塗布されているから、圧着を行った際に、インシュレーションバレルと被覆電線の被覆との間に防食剤を充填させることができる。したがって、インシュレーションバレルと被覆電線との間に確実に防食剤を介在させて電食を防止することができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
インシュレーションバレルのうち被覆に接する側の面に、被覆電線の軸線方向と交差する方向に延びる防食剤浸入溝が形成されており、インシュレーションバレルが被覆に圧着された状態では防食剤が防食剤浸入溝に充填される構成としてもよい。
このような構成によると、圧着状態で防食剤浸入溝に防食剤が充填されるようにしたから、インシュレーションバレルと被覆電線との間に確実に防食剤を介在させることができる。

インシュレーションバレルは、底壁と、この底壁の両側縁から立ち上がる一対のバレル片とを備えて構成され、防食剤浸入溝は、一対のバレル片の先端部において閉じられている構成としてもよい。
このような構成によると、インシュレーションバレルの周方向のほぼ全域に亘って防食剤を塗布することができる。また、バレル片の先端部に防食剤浸入溝が開口していないため、圧着に伴ってバレルの先端から防食剤が溢れ出すおそれはなく、インシュレーションバレルと被覆電線との間に防食剤を留めておくことができる。

防食剤は、被覆電線への圧着に伴って防食剤浸入溝に沿って移動して周方向に広がる構成としてもよい。
このような構成によると、インシュレーションバレルのうち被覆に接する側の面に対して防食剤を全面に塗布しておく必要はなく、圧着を行った際に、防食剤が防食剤浸入溝を通って周方向に広がるため、インシュレーションバレルと被覆電線の被覆との間に防食剤を充填させることができる。

また、本発明は、上記の防食端子と、この防食端子に接続された被覆電線とを備え、防食剤に接するように被覆電線の被覆をインシュレーションバレルに載せて圧着が行われた後、圧着後のインシュレーションバレルに対して防食剤がさらに塗布された防食端子付き電線としてもよい。

また、本発明は、ワイヤバレルとインシュレーションバレルを備えた防食端子のインシュレーションバレルの圧着面に予め防食剤を塗布する圧着前塗布工程と、被覆電線の被覆をインシュレーションバレルの圧着面に載せて圧着が行われることで、防食剤を被覆電線の被覆とインシュレーションバレルとの間に充填させる圧着工程と、圧着後のインシュレーションバレルに対して防食剤をさらに塗布する圧着後塗布工程とを備えた防食端子付き電線の製造方法としてもよい。

本発明によれば、インシュレーションバレルと被覆電線との間に確実に防食剤を介在させて電食を防止することができる。

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

＜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、銅合金の一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、インシュレーションバレル３２のうち被覆４２に接する側の面（圧着面３５）に予め防食剤５０が塗布されているから、圧着を行った際に、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０の被覆４２との間に防食剤５０を充填させることができる。したがって、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０との間に確実に防食剤５０を介在させて電食を防止することができる。

インシュレーションバレル３２のうち被覆４２に接する側の面（圧着面３５）に、アルミ電線４０の軸線方向と交差する方向に延びる防食剤浸入溝３６が形成されており、インシュレーションバレル３２が被覆４２に圧着された状態では防食剤５０が防食剤浸入溝３６に充填される構成としてもよい。このような構成によると、圧着状態で防食剤浸入溝３６に防食剤５０が充填されるようにしたから、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０との間に確実に防食剤５０を介在させることができる。

インシュレーションバレル３２は、底壁３８と、この底壁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とを備えて構成され、防食剤浸入溝３６は、一対のインシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂにおいて閉じられている構成としてもよい。このような構成によると、インシュレーションバレル３２の周方向のほぼ全域に亘って防食剤５０を塗布することができる。また、インシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂに防食剤浸入溝３６が開口していないため、圧着に伴ってインシュレーションバレル３２の先端から防食剤５０が溢れ出すおそれはなく、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０との間に防食剤５０を留めておくことができる。

防食剤５０は、アルミ電線４０への圧着に伴って防食剤浸入溝３６に沿って移動して周方向に広がる構成としてもよい。このような構成によると、インシュレーションバレル３２のうち被覆４２に接する側の面（圧着面３５）に対して防食剤５０を全面に塗布しておく必要はなく、圧着を行った際に、防食剤５０が防食剤浸入溝３６を通って周方向に広がるため、インシュレーションバレル３２とアルミ電線４０の被覆４２との間に防食剤５０を充填させることができる。

また、本発明は、上記の防食端子１０と、この防食端子１０に接続されたアルミ電線４０とを備え、防食剤５０に接するようにアルミ電線４０の被覆４２をインシュレーションバレル３２に載せて圧着が行われた後、圧着後のインシュレーションバレル３２に対して防食剤５０がさらに塗布された防食端子付きアルミ電線６０としてもよい。

また、本発明は、ワイヤバレル３１とインシュレーションバレル３２を備えた防食端子１０のインシュレーションバレル３２の圧着面３５に予め防食剤５０を塗布する圧着前塗布工程と、アルミ電線４０の被覆４２をインシュレーションバレル３２に載せて圧着が行われることで、防食剤５０をアルミ電線４０の被覆４２とインシュレーションバレル３２との間に充填させる圧着工程と、圧着後のインシュレーションバレル３２に対して防食剤５０をさらに塗布する圧着後塗布工程とを備えた防食端子付きアルミ電線６０の製造方法としてもよい。

＜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）上記実施形態ではインシュレーションバレル３２の圧着面３５に２条の防食剤浸入溝３６が形成されているものの、本発明によると、防食剤浸入溝の数は１条でもよいし、３条以上でもよい。あるいは、防食剤浸入溝を設けない構成としてもよい。

（４）上記実施形態では防食剤浸入溝３６がインシュレーションバレル片３２Ａの先端部３２Ｂで閉じられているものの、本発明によると、防食剤浸入溝が開口しているものとしてもよい。

（５）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。

（６）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
３２Ａ…インシュレーションバレル片
３２Ｂ…先端部
３５…圧着面（インシュレーションバレルのうち被覆に接する側の面）
３６…防食剤浸入溝
３８…底壁
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

Claims (6)

1. 芯線が被覆で覆われてなる被覆電線に圧着される前の防食端子であって、
   前記被覆を皮剥ぎすることで露出された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、
   前記インシュレーションバレルのうち前記被覆に接する側の面に予め塗布された防食剤とを備えた防食端子。
2. 前記インシュレーションバレルのうち前記被覆に接する側の面に、前記被覆電線の軸線方向と交差する方向に延びる防食剤浸入溝が形成されており、前記インシュレーションバレルが前記被覆に圧着された状態では前記防食剤が前記防食剤浸入溝に充填されることを特徴とする請求項１に記載の防食端子。
3. 前記インシュレーションバレルは、底壁と、この底壁の両側縁から立ち上がる一対のバレル片とを備えて構成され、前記防食剤浸入溝は、一対の前記バレル片の先端部において閉じられていることを特徴とする請求項２に記載の防食端子。
4. 前記防食剤は、前記被覆電線への圧着に伴って前記防食剤浸入溝に沿って移動して周方向に広がることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の防食端子。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の防食端子と、
   この防食端子に接続された前記被覆電線とを備え、
   前記防食剤に接するように前記被覆電線の被覆を前記インシュレーションバレルに載せて圧着が行われた後、圧着後の前記インシュレーションバレルに対して前記防食剤がさらに塗布されたことを特徴とする防食端子付き電線。
6. ワイヤバレルとインシュレーションバレルを備えた防食端子の前記インシュレーションバレルの圧着面に予め防食剤を塗布する圧着前塗布工程と、
   前記被覆電線の被覆を前記インシュレーションバレルの圧着面に載せて圧着が行われることで、前記防食剤を前記被覆電線の被覆と前記インシュレーションバレルとの間に充填させる圧着工程と、
   圧着後の前記インシュレーションバレルに対して前記防食剤をさらに塗布する圧着後塗布工程とを備えた防食端子付き電線の製造方法。

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