JP2015069748A

JP2015069748A - コネクタ付ワイヤハーネスの防水構造

Info

Publication number: JP2015069748A
Application number: JP2013201217A
Authority: JP
Inventors: 良一目; Ryoichi Sakan
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Also published as: EP2854232A1; KR20150035414A; US20150090490A1; CN104518345A; KR101584453B1

Abstract

【課題】コネクタ自体の大型化を伴うことなく、簡便に圧着端子のかしめ部分の防水を図ることができる、新規なコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造を提案すること。
【解決手段】ワイヤハーネス１０を構成する複数の電線１８の電線端末４２に圧着された圧着端子４４が、コネクタ１１内に設けられた複数のキャビティ２４にそれぞれ収容保持されてなる、コネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造であって、複数の電線１８がコネクタ１１の後方側キャビティ開口部３０から外方に突出するコネクタ首部１４に対して、後方側キャビティ開口部３０からコネクタ１１側と電線１８側の両方に亘って広がる幅寸法を有すると共に、止水性と弾性を備えて片面が粘着面６０とされたシート材１６が、コネクタ１１を間に挟んだ両側からそれぞれの粘着面６０，６０を密着するように固着されることにより、コネクタ首部１４がシート材１６により覆蓋されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電線からなるワイヤハーネスの端末にコネクタが設けられたコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造に関するものである。

従来から、自動車の電装系に用いられるワイヤハーネスの端末部には、ワイヤハーネスを構成する複数の電線端末に圧着された圧着端子を内部のキャビティに収容保持したコネクタが取り付けられている。そして、かかるコネクタを各種電装品に設けられた相手側となるコネクタに接続することにより、バッテリーから電装品への給配電が容易且つ確実に行われるようになっている。このようなコネクタ付ワイヤハーネスは、例えば、特開昭６２−１８８１８６号公報（特許文献１）等に記載されている。

ところで、最近では、車両の軽量化のために、ワイヤハーネスを構成する電線として、銅電線の代わりにアルミニウム電線の使用が検討されている。しかしながら、アルミニウム電線と銅を主成分とする金属材料からなる圧着端子との接続部分においては、液体が浸入することにより、異種金属腐食などの電食が生じやすい。そのため、例えば、特開２０１３−１６１７０２号公報（特許文献２）に示されるように、液体の浸入を防ぐエポキシ樹脂等の防水又は防食材でアルミニウム電線と圧着端子との接続部分を覆蓋することが提案されている。

ところが、このような従来の防水構造では、各電線の圧着端子のかしめ部分を確実に防水することができるものの、電線毎に防水加工を施す必要があり、製造工程が複雑になると共に工数も増え、コストアップが避けられないという問題があった。また、各電線における圧着端子のかしめ部分が防水又は防食剤によって太くなることから、それらを装着するコネクタのキャビティやコネクタ全体の大型化も避けられないという問題もあった。

なお、コネクタ付ワイヤハーネスが車室内に配設される場合等、コネクタ付ワイヤハーネスに要求される防水基準が比較的低い場合もあり、そのような場合に安価且つ小型にコネクタ付ワイヤハーネスの防水性を向上させることができる構造は、未だ提案されていないのが実情であった。

特開昭６２−１８８１８６号公報特開２０１３−１６１７０２号公報

本発明は上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、コネクタ自体の大型化を伴うことなく、簡便に圧着端子のかしめ部分の防水を図ることができる、新規なコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造を提案することにある。

本発明の第一の態様は、ワイヤハーネスを構成する複数の電線の電線端末に圧着された圧着端子が、コネクタ内に設けられた複数のキャビティにそれぞれ収容保持されてなる、コネクタ付ワイヤハーネスの防水構造であって、前記複数の電線が前記コネクタの後方側キャビティ開口部から外方に突出するコネクタ首部に対して、前記後方側キャビティ開口部から前記コネクタ側と前記電線側の両方に亘って広がる幅寸法を有すると共に、止水性と弾性を備えて片面が粘着面とされたシート材が、前記コネクタを間に挟んだ両側からそれぞれの粘着面を密着するように固着されることにより、前記コネクタ首部が前記シート材により覆蓋されていることを特徴とする。

本態様によれば、外部からコネクタ内部への水入りが懸念されるコネクタ首部に対して、止水性と弾性を備えたシート材がコネクタを間に挟んだ両側からコネクタ首部を挟み込むようにしてシート材の粘着面同士を密着させることにより固着されている。また、シート材は、コネクタの後方側キャビティ開口部からコネクタ側と電線側の両方に広がる幅寸法を有している。従って、各電線端末の圧着端子のかしめ部に防水材を施すことなく、非常に簡便な構造によりコネクタ後方側のキャビティ開口部からの内部への水入りを防止して、圧着端子のかしめ部分の一応の防水性を確保することができる。それ故、比較的防水基準が低い車室内のコネクタ付ワイヤハーネス等に対して、簡便且つ安価に防水性の向上を図ることができるのである。また、各電線端末の圧着端子のかしめ部に防水材を施す必要がないことから、コネクタの大型化を伴うことなく、防水性の向上を図ることができるのである。

特に、コネクタ首部を間に挟んだ両側から貼り合されるシート材がキャビティ開口部からコネクタ側と電線側の両側の広がる幅広の幅寸法を有していることから、ビニールテープを螺旋状にテープ巻する場合に比して、上下に重ねあわされるテープ間に隙間が生じることがない。従って、コネクタ内に配設される各圧着端子のかしめ部分の防水性を有利に確保できるのである。

しかも、シート材が弾性を有していることから、コネクタ首部の動きにも有利に追従できる。従って、あらゆる方向に屈曲される可能性のあるコネクタ首部に対して有利に適用することができ、所望の防水性能を安定して確保できるのである。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記シート材が独立発砲体または半独立発砲体で構成されているものである。

本態様によれば、シート材が独立発砲体または半独立発砲体で構成されていることから、コネクタ首部の屈曲に有利に追従しうる十分な弾性が確保できる。しかも、ウレタン等の連続発砲体に比して、発砲体内部の気泡が連続していないことから、シート材に付着した水分が気泡を通じて内部に流入する危険性が回避されている。それ故、電線としてアルミニウム電線が採用される場合であっても、車室内等で必要とされる防水基準を有利に満たすことができるのである。

本発明の第三の態様は、前記第二の態様に記載のものにおいて、前記電線がアルミニウム電線であり、自動車の車室内に配設されるものである。

本態様によれば、コネクタ付ワイヤハーネスがアルミニウム電線を使用して車室内に配設される場合において、独立発砲体や半独立発砲体のシート材を利用して、必要な防水性を簡便且つ有利に確保することができる。

本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記コネクタの周壁面外方には、前記コネクタや前記電線を間に挟持することなく前記シート材の前記粘着面同士が直接密着された耳部が前記周壁面との間に隙間を隔てることなく設けられているものである。

本態様によれば、コネクタの周壁面外方に、シート材の粘着面同士が直接密着された耳部が、周壁面との間に隙間を隔てることなく設けられている。これにより、シート材を一層安定してコネクタの首部に密着固定することができ、コネクタ首部からの位置ずれを有利に防止して、防水性能の安定化や耐久性を確保することができる。

本発明によれば、止水性と弾性を備えたシート材がコネクタを間に挟んだ両側からコネクタ首部を挟み込むようにしてシート材の粘着面同士を密着させることにより固着されている。それ故、比較的防水基準が低い車室内のコネクタ付ワイヤハーネス等に対して、簡便且つ安価に防水性の向上を図ることができる。また、各電線端末の圧着端子のかしめ部に防水材を施す必要がないので、コネクタの大型化を伴うことなく、防水性の向上を図ることができる。特に、シート材がコネクタ側と電線側の両側の広がる幅広の幅寸法を有していることから、ビニールテープでテープ巻する場合に比して、テープ間の隙間が生じることがない。しかも、シート材が弾性を有していることから、コネクタ首部の動きにも有利に追従できる。

本発明の一実施形態としてのコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造を示す平面図。図１に示したコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造の正面図。図１に示したコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造に用いられるコネクタを示す平面図。図３に示すコネクタの側面図。図３に示すコネクタの背面図。図３に示すコネクタの正面図。図１に示したコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造に用いられる、圧着端子が圧着されたワイヤハーネスの電線端末を示す平面図。図７に示すワイヤハーネスの電線端末の側面図。本発明のコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造の他の態様を示す平面図。図９に示したコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造の正面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜８には、本発明の一実施形態に従うコネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造を用いて、外部からコネクタ１１内部への水入りが懸念されるコネクタ付ワイヤハーネス１０のコネクタ首部１４をシート材１６により防水する構造が示されている。図１及び図２に示されているように、コネクタ付ワイヤハーネス１０は、ワイヤハーネスを構成する複数の電線１８と、複数の電線１８の端末に設けられたコネクタ１１を含んで構成されている。そして、コネクタ１１の前方側（図１中、左側）より図示しない各種電装品に設けられた相手側コネクタに連結されるようになっている。なお、以下の説明において、前方側とは、図１中の左側、後方側とは、図１中の右側、また上方とは、図２中の上方、下方とは、図２中の下方を言うものとする。

図３〜６には、コネクタ１１を構成するコネクタハウジング１２が示されている。コネクタハウジング１２は略ブロック形状とされており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。図５及び図６に示されているように、コネクタハウジング１２の内部には、複数のキャビティが貫通形成されている。具体的には、コネクタハウジング１２の後面２２側において、後方に向かって開口する矩形状の複数（本実施形態では９個）のキャビティたる後方側キャビティ２４が形成されている一方、コネクタハウジング１２の前面２６側の対向する位置には、前方に向かって開口する矩形状の複数（本実施形態では９個）の前方側キャビティ２８が形成されている。後方側キャビティ２４と前方側キャビティ２８はコネクタハウジング１２内で連通されており、前方側キャビティ２８に挿入された相手側コネクタの図示しないコネクタ端子が、後方側キャビティ２４に挿入された電線１８の後述する電線端末４２に圧着された圧着端子４４に嵌め込まれることにより、図示しない相手側コネクタが接続されるようになっている。なお、圧着端子４４が挿入される後方側キャビティ開口部３０の方が、コネクタ端子が挿入される前方側キャビティ開口部３２よりも大きく構成されている。

また、図１（図３）に示されているように、コネクタハウジング１２の上面３４には、断面Ｌ字形状で後方側に向かって突設されて、片持ち構造とされた矩形状の係合突部３６が設けられている。係合突部３６の中央部には、後方斜め外方に向かって突出する係合突起３８が設けられている一方、係合突部３６の突出端部は、係合解除部４０とされている。これにより、コネクタ１１を前方側より相手側コネクタに挿入することで、コネクタハウジング１２の係合突部３６の係合突起３８が、相手側コネクタの図示しない係合突起と係合されて、連結固定されるようになっている。なお、係合を解除したい場合には、コネクタハウジング１２の係合解除部４０を押しながらコネクタ１１を後方に引っ張ることにより、相手側コネクタからコネクタ１１を引き抜くことができる。

図７及び図８に、コネクタ付ワイヤハーネス１０を構成する複数の電線１８の１つを例として示す。各電線１８の電線端末４２には圧着端子４４が圧着されており、図１及び図５に示されているように、かかる圧着端子４４がコネクタ１１のコネクタハウジング１２内に設けられた複数の後方側キャビティ２４にそれぞれ収容保持されることにより、コネクタ付ワイヤハーネス１０が構成されるようになっている。より詳細には、電線端末４２の電線１８の先端側の絶縁被覆４８を剥いで芯線５０を露出させ、芯線５０を圧着端子４４の芯線加締め部５２に、また芯線５０が露出された電線１８の先端部分を圧着端子４４の電線加締め部５４に加締め加工することにより、電線１８が圧着端子４４に固定・接続される。さらに、圧着端子４４の先端部（図７及び図８中、左側）には、前後方向に開口する筒状の接点部５６が形成されている。そして、このように電線端末４２に圧着された圧着端子４４をコネクタハウジング１２内に設けられた複数の後方側キャビティ２４にそれぞれ挿入する。これにより、圧着端子４４の接点部５６の後端部５８が後方側キャビティ２４内に設けられた図示しない係止腕に係合して、抜けが防止されている。さらに、コネクタ１１を相手側コネクタに挿入することにより、圧着端子４４の筒状の接点部５６に相手側コネクタの図示しないコネクタ端子が挿入され、各電線１８が相手側コネクタと電気的に接続されるようになっている。

本実施形態では、各電線１８は、アルミニウム電線により構成されている。アルミニウム電線は、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系材料からなる金属線の複数を束ね合わせた芯線５０が、エチレン系樹脂やスチレン系樹脂等の電気絶縁性を有する絶縁被覆４８で覆われた構造とされている。そして、各電線１８の先端側の絶縁被覆４８を剥ぐことにより、芯線５０が露出されるようになっている。

このような構造とされたコネクタ付ワイヤハーネス１０は、例えば自動車の車室内に配設されており、外部からコネクタ１１内部への水入りが懸念されるコネクタ首部１４がシート材１６により防水されるようになっている。ここで、図１に示されているように、コネクタ首部１４とは、複数の電線１８がコネクタ１１の後方側キャビティ開口部３０から外方（図１中、右側）に突出する領域のことである。

図１及び図２には、本実施形態としてのコネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造に用いられるシート材１６が、示されている。シート材１６は、略矩形状の帯状部材とされており、かかる帯状部材を二つ折りにしてコネクタ首部１４の側方（図１中、手前側）からコネクタ首部１４全体を上下両側から覆うように組み付けて覆蓋することにより、コネクタ首部１４が防水されるようになっている。

より詳細には、シート材１６は、独立発泡体又は半独立発泡体で構成されている一体成形部材であり、片面が粘着面６０とされて弾性を有する長手方向に連続して延びる帯状部材として形成されている。そして、かかる帯状部材を任意の長さにカット（コネクタ１１の大きさに応じた所望の長さにカット）して用いることができる。なお、シート材１６は、後方側キャビティ開口部３０からコネクタ１１側と電線１８側の両方に亘って広がる幅寸法：Ｌ１を有している。

ここで、独立発泡体と半独立発泡体は、主としてＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）から作られている。独立発泡体はゴム本体内に形成された気泡が互いに独立して構成されていることから、そのままでも防水性を有している。一方、半独立発泡体はゴム本体内に形成された気泡が一部連続して構成されていることから、防水性に欠ける部位が存在するが、比較的防水基準が低い車室内の場合は、必要な防水性を有利に確保することができる。なお、独立発泡体としては、例えば、日東電工株式会社製のエプトシーラーの６８００シリーズ等が採用され得る。一方、半独立発泡体としては、例えば、ブリジストン株式会社製のエバーライトモランの＃７３０等が採用され得る。

このような構造とされた略矩形状のシート材１６を二つ折りにして、コネクタ首部１４の側方（図１中、手前側）からコネクタ首部１４に向って組み付ける。そして、コネクタ首部１４に対して、コネクタ１１を間に挟んだ上下方向両側からそれぞれの粘着面６０，６０（図２中、左側参照）を密着するように固着されることにより、コネクタ首部１４がシート材１６により覆蓋されている。

ここで、コネクタ１１に対するシート材１６の重なり代：Ｌ２は、コネクタ首部１４の動きによりシート材１６がコネクタ１１から脱落しない程度の密着強度が確保できればよく、本実施形態では、係合突部３６を回避した最大の値に設定している。一方、シート材１６の粘着面６０，６０同士が直接密着された耳部６２ａは、コネクタ１１の周壁面である側面６４ａ外方に、コネクタ１１や電線１８を間に挟持することなくコネクタ１１の側面６４ａとの間に隙間を隔てることなく設けられており、本実施形態では、耳部６２ａの幅寸法：Ｌ３は１０ｍｍ以上確保されている。これにより、防水性能を安定して確保して、車載後の耐久性も確保できるようになっている。なお、耳部６２ａは、コネクタ１１の周壁面のうち、係合突部３６が設けられていない平坦な側面６４ａに設けられることで、シート材１６の巻き代をできるだけ稼ぐと共に、耳部６２ａがコネクタ１１から剥離することが防止されている。

このような本実施形態に従うコネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造によれば、外部からコネクタ１１内部への水入りが懸念されるコネクタ首部１４に対して、止水性と弾性を備えたシート材１６が上下両側からコネクタ首部１４を挟み込むようにしてシート材１６の粘着面６０，６０同士を密着させることにより固着されている。これにより、非常に簡便な構造によりコネクタ１１の後方側キャビティ開口部３０からの内部への水入りを防止して、圧着端子４４の芯線加締め部５２の一応の防水性を確保することができる。それ故、比較的防水基準が低い車室内のコネクタ付ワイヤハーネス１０等に対して、従来の如き各電線端末４２の圧着端子４４の芯線加締め部５２に防水材を施さなくても必要な防水性を確保することができることから、コネクタ１１の大型化を回避することができるのである。

特に、コネクタ首部１４の上下両側から貼り合されるシート材１６が後方側キャビティ開口部３０からコネクタ１１側と電線１８側の両側の広がる幅広の幅寸法を有していることから、従来の如きビニールテープを螺旋状にテープ巻する場合に比して、上下に重ねあわされるテープ間に隙間が生じることがない。それ故、コネクタ１１内に配設される各圧着端子４４の芯線加締め部５２の防水性を有利に確保できるのである。

しかも、シート材１６が弾性を有していることから、コネクタ首部１４の動きに対しても有利に追従できる。それ故、あらゆる方向に屈曲される可能性のあるコネクタ首部１４に対して有利に適用することができると共に、所望の防水性能を安定して確保できるのである。

加えて、シート材１６が独立発砲体又は半独立発砲体で構成されていることから、コネクタ首部１４の屈曲に有利に追従しうる十分な弾性が確保できる。しかも、ウレタン等の連続発砲体に比して、発砲体内部の気泡が連続していないことから、シート材１６に付着した水分が気泡を通じて内部に流入する危険性が回避されている。それ故、電線１８としてアルミニウム電線が採用される場合であっても、車室内等で必要とされる防水基準を有利に満たすことができる。

次に、図９及び図１０を用いて、本発明のコネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造に用いられるシート材１６の他の態様について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。すなわち、かかるコネクタ付ワイヤハーネス６６の防水構造は、コネクタ１１の周壁面である両側面６４ａ，６４ｂ外方に、コネクタ１１や電線１８を間に挟持することなくシート材６８の粘着面６０，６０同士が直接密着された耳部６２ａ，６２ｂが両側面６４ａ，６４ｂとの間に隙間を隔てることなく設けられている点に関して、上記実施形態と異なる実施形態を示すものである。コネクタ付ワイヤハーネス６６においても、コネクタ首部１４に対してシート材６８が上下側から挟み込むようにして粘着面６０，６０同士を密着させることにより固着されていると共に、シート材６８がコネクタ１１の後方側キャビティ開口部３０からコネクタ１１側と電線１８側の両方に広がる幅寸法を有していることから、前実施形態のコネクタ付ワイヤハーネス１０の防水構造と略同様の構造とすることができるので、同様の効果を得ることができる。

また、コネクタ１１の周壁面である両側面６４ａ，６４ｂ外方に、シート材６８の粘着面６０，６０同士が直接密着された耳部６２ａ，６２ｂが、両側面６４ａ，６４ｂとの間に隙間を隔てることなく設けられている。それ故、シート材６８を一層安定してコネクタ首部１４に密着固定することができるので、コネクタ首部１４からのシート材６８の位置ずれを有利に防止して、防水性能の安定化や耐久性を確保することができる。

なお、本態様では、シート材６８は、１枚の略矩形状の帯状部材とされており、かかる帯状部材を二つ折りにしてコネクタ首部１４全体を上下両側から覆うように覆蓋していたが、２枚の同形状の矩形状の帯状部材から構成されていてもよい。２枚の同形状の帯状部材を用いてコネクタ首部１４全体を上下両側から覆うように覆蓋することにより、耳部６２ｂにおいてシート材６８の屈曲部７０をなくすことができるので、幅寸法：Ｌ４（図１０参照）よりも広い幅寸法でシート材６８の粘着面６０，６０同士を直接密着させることができるのである。それ故、シート材６８を一層安定してコネクタ首部１４に密着固定することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、上記実施形態では、シート材１６は、独立発泡体又は半独立発泡体で構成されていたが、止水性と弾性を備えてものであればこれに限定されない。また、シート材１６は、コネクタ１１を間に挟んだ両側からコネクタ首部１４を挟み込むようにしてシート材１６の粘着面６０，６０同士を密着させることによりコネクタ首部１４に固着していればよい。上記実施形態の如き上下方向両側からコネクタ首部１４を挟み込んでもよく、またコネクタ１１の形状によっては左右両側から挟み込んでもよい。

また、本発明はアルミニウム電線からなるコネクタ付ワイヤハーネスの他、銅電線からなるコネクタ付ワイヤハーネスに対しても同様に適用可能である。

１０，６６：コネクタ付ワイヤハーネス（ワイヤハーネス）、１１：コネクタ、１４：コネクタ首部、１６，６８：シート材、１８：電線、２４：後方側キャビティ（キャビティ）、３０：後方側キャビティ開口部、４２：電線端末、４４：圧着端子、６０：粘着面、６２ａｂ：耳部、６４ａｂ：側面（周壁面）

Claims

ワイヤハーネスを構成する複数の電線の電線端末に圧着された圧着端子が、コネクタ内に設けられた複数のキャビティにそれぞれ収容保持されてなる、コネクタ付ワイヤハーネスの防水構造であって、
前記複数の電線が前記コネクタの後方側キャビティ開口部から外方に突出するコネクタ首部に対して、
前記後方側キャビティ開口部から前記コネクタ側と前記電線側の両方に亘って広がる幅寸法を有すると共に、
止水性と弾性を備えて片面が粘着面とされたシート材が、前記コネクタを間に挟んだ両側から
それぞれの粘着面を密着するように固着されることにより、前記コネクタ首部が前記シート材により覆蓋されている
ことを特徴とするコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造。
前記シート材が独立発砲体または半独立発砲体で構成されている請求項１に記載のコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造。
前記電線がアルミニウム電線であり、自動車の車室内に配設されるものである請求項２に記載のコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造。
前記コネクタの周壁面外方には、前記コネクタや前記電線を間に挟持することなく前記シート材の前記粘着面同士が直接密着された耳部が前記周壁面との間に隙間を隔てることなく設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載のコネクタ付ワイヤハーネスの防水構造。