JP2016046220A - 端子付き電線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで簡単且つ確実にガルバニック腐食を防止する。【解決手段】端子付き電線は、第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有し先端部に半田付けがなされた素線と、この素線の先端部よりも後方に接続された接続端子とを有し、接続端子は、素線が接続された状態で素線の先端部と接続端子とを非接触状態に保つ突起、穴又は凹部を有する。この端子付き電線は、第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有する素線に、素線の先端部と離間させる突起、穴又は凹部を有する接続端子を接続する工程と、素線に接続端子が接続された端子付き電線の先端部を半田浴に浸漬する工程とを経て製造される。【選択図】図１

Description

この発明は、端子が接続された端子付き電線及びその製造方法に関する。

自動車等のワイヤハーネスの接続に使用されるコネクタ等に装着されるものとして、近年、軽量化を図る目的から異種の金属を組み合わせた電線に接続端子を接続したものが用いられている。一例として、例えば円柱状のアルミニウムの中心導体の周囲に円筒状の銅の被覆導体を組み合わせた素線を、複数本撚り合わせて絶縁被覆で被覆してなる銅クラッドアルミ電線を用い、この電線の銅合金からなる圧着端子を接続した接続構造体（例えば、下記特許文献１参照）などが知られている。

この接続構造体は、銅クラッドアルミ電線におけるガルバニック腐食を防止するため、銅クラッドアルミ電線の先端側の絶縁被覆を剥がして素線を露出させた電線露出部において、例えば電線先端部から絶縁被覆の先端部までの部分を一体的に半田被覆で被覆している。そして、この半田被覆上から圧着端子のワイヤバレル部を電線露出部に圧着して接続した構造を備えている。

特開２０１１−１８１４９９号公報

ところで、上記ガルバニック腐食を防止するためには、銅クラッドアルミ電線の電線先端部の端面を含む圧着端子との圧着部分を樹脂でモールドしたり、上記特許文献１に開示された従来技術の接続構造体のように電線露出部を半田被覆で覆ったりすることが行われている。

このように、ガルバニック腐食に対しては、素線が外部に露出している部分を防水性を有する何らかの材料で塞ぎ、この露出部分や素線間に水分や電解液等が浸入しないように対策することが有効である。

しかしながら、例えば樹脂でモールドする場合は、圧着端子と電線との圧着部分を金型内に収容して樹脂を充填する必要があるため、専用の金型が必要となったり高価な成形機が必要となったりして設備の償却コストが嵩むという問題がある。また、上記接続構造体のように半田被覆で覆う場合は、半田槽内の溶融半田に電線露出部を浸漬した後に圧着端子のワイヤバレル部を圧着しているが、近年多用されている超音波溶着により接続する場合には溶着部分において半田被覆が割れて壊れるおそれがある。

そこで、先に銅クラッドアルミ電線に圧着端子を接続した後に半田槽内に電線露出部を含めて圧着部分を浸漬するようにして、上記のような半田被覆の破壊の懸念を払拭することも考えられている。しかし、この場合は半田の熱が特に端子の表面と電線とが接触している部分を中心に双方を温めることに使われるので、この部分に対して半田が上手く載らなかったり、また、電線と端子の両方が半田付けに適した温度になったところで半田付けが完了するため、作業工程に時間が掛かり加工コストが嵩むという問題がある。

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、低コストで簡単且つ確実にガルバニック腐食を防止することができる端子付き電線及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る端子付き電線は、第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有し先端部に半田付けがなされた素線と、この素線の先端部よりも後方に接続された接続端子とを有し、前記接続端子は、前記素線が接続された状態で前記素線の先端部と前記接続端子とを非接触状態に保つ突起、穴又は凹部を有することを特徴とする。

本発明に係る端子付き電線によれば、第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有する素線の先端部が接続端子の突起、穴又は凹部によって接続端子と非接触状態に保たれた上で半田付けがなされているので、熱容量の小さな素線の先端部の端面を端子に比べて早く昇温させることができ、端面を含む周囲に半田が載り易くなり低コストで半田付けを完了することができる。また、半田付け後に圧着などの機械的な加工が施されないので、半田が壊れたり痛んだりする懸念はなく、確実に端面を覆ってガルバニック腐食を防止することが可能となる。

本発明の一実施形態においては、前記接続端子は、前記第２の金属と同系金属からなる。

本発明に係る端子付き電線の製造方法は、第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有する素線に、前記素線の先端部と離間させる突起、穴又は凹部を有する接続端子を接続する工程と、前記素線に前記接続端子が接続された端子付き電線の先端部を半田浴に浸漬する工程とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、上記端子付き電線の作用効果と同様の作用効果を奏する端子付き電線を容易に製造することができる。

本発明の一実施形態においては、前記接続端子は、前記第２の金属と同系金属からなる。

本発明によれば、低コストで簡単且つ確実にガルバニック腐食を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。 同端子付き電線の接続端子を示す斜視図である。 同端子付き電線を示す断面図である。 同端子付き電線の製造方法における半田付けの工程を説明するための図である。 同端子付き電線の接続端子の他の例を示す斜視図である。 同端子付き電線を示す断面図である。 同端子付き電線の接続端子の他の例を示す斜視図である。 同端子付き電線を示す断面図である。 同端子付き電線の接続端子の他の例を示す斜視図である。 同端子付き電線を示す断面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る端子付き電線及びその製造方法を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。図２は、端子付き電線の接続端子を示す斜視図である。図３は、端子付き電線を示す断面図である。図４は、端子付き電線の製造方法における半田付けの工程を説明するための図である。図１及び図３に示すように、端子付き電線１は、被覆電線１０と、この被覆電線１０の端末部の電線露出部１５における素線１１に接続された端子２０とを備えて構成されている。

被覆電線１０は、芯線１９と、この芯線１９を被覆する絶縁樹脂等からなる絶縁被覆１４とからなる。芯線１９は、パイプ状（円筒状）の銅被膜１３の内部に棒状のアルミニウム導体１２を差し込んだ状態で組み合わせて線引きすることで得られた銅クラッドアルミ導体（以下、「ＣＡ導体」と呼ぶ。）である素線１１を、複数本撚り合わせて構成されている。このように、被覆電線１０は、銅クラッドアルミ電線（以下、「ＣＡ電線」と呼ぶ。）により構成されている。

被覆電線１０の電線露出部１５における芯線１９の先端部の端面１６及びこの端面１６から続く芯線１９の先端部の周囲の外周部（以下、「先端周辺部」と呼ぶ。）には、半田被覆３０が形成されている。この半田被覆３０により、芯線１９の先端部において端面１６及び素線１１間の隙間は外気に触れないように封止されるので、ＣＡ電線である被覆電線１０の素線１１のＣＡ導体が水分等に触れることにより発生するガルバニック腐食を確実に防止することができる。

図２に示すように、端子２０は、銅合金などの金属母材を打ち抜き／折り曲げ加工等して形成される。端子２０は、被覆電線１０の電線露出部１５における芯線１９と超音波溶着や圧着などにより電気的に接続される電線接続部２１と、この電線接続部２１から先端側（前方）に延びる電気接触部２２と、これら電線接続部２１及び電気接触部２２の間に形成された突起部２３とを一体的に有している。

電線接続部２１は、電線露出部１５を挟んだ両側部に対向するように立設配置された接続バレル部２１ａを有する。接続バレル部２１ａは、芯線１９の先端部よりも後方の電線露出部１５に接続される。電気接触部２２は、図示しない相手方の端子や補機等と接触して結合される部分である。

本実施形態の端子２０は、例えばバッテリー端子のような棒状の端子と接続されるもので、被覆電線１０の延びる方向（軸方向）に沿って延びる平板状をなしている。このため、電気接触部２２の先端側には、例えば棒状の端子が挿通される貫通穴２２ａが形成されている。

突起部２３は、接続バレル部２１ａの立設方向と同方向に突出し、端子２０に電線露出部１５が接続された状態で芯線１９の先端部と端子２０とを非接触状態に保つものである。この突起部２３により、芯線１９の先端周辺部は上向きに変形して端子２０から離れた上で半田被覆３０により完全に覆われる。なお、本発明に係る端子付き電線の端子の具体的な形状や構造は限定されるものではなく、いわゆる雌雄嵌合可能な形状を有する端子であってもよい。

このように構成された端子付き電線１は、例えば端子接続工程と、半田浸漬工程とを経て製造される。端子接続工程では、突起部２３が形成された端子２０の電線接続部２１に対して、電線露出部１５における芯線１９の先端周辺部が突起部２３によって端子２０から離れる状態となるように電線露出部１５をセットする。そして、超音波溶着、抵抗溶接又は圧着等の接続方法により被覆電線１０に端子２０を接続する。

半田浸漬工程では、図４（ａ）に示すように、溶融温度（例えば、約３００℃）に熱せられた溶融半田３０ａが収容されている半田槽４０に、端子２０が接続された被覆電線１０を図中矢印で示すように浸漬する。この際、端子２０と共に電線露出部１５全体が浸かるように浸漬させてもよいが、少なくとも芯線１９の先端周辺部が浸かるようにすればよい。そして、図４（ｂ）に示すように、半田槽４０内の溶融半田３０ａに浸漬させた被覆電線１０を図中矢印で示すように引き上げて、芯線１９の先端周辺部に半田を付着させてから冷却し、半田被覆３０を形成する。

このように、本実施形態に係る端子付き電線１は、ＣＡ導体からなる素線１１を複数より合わせた芯線１９の電線露出部１５における先端周辺部、すなわち端面１６及び端面１６から続く芯線１９の先端部の周囲の外周部が、端子２０の突起部２３によって端子２０と非接触状態に保たれた上で半田被覆３０が形成される。

このため、半田浸漬工程においてこの先端周辺部を端子２０と比べて早く昇温させて溶融半田３０ａが載り易くすることができるので、作業時間の短縮等を含めて低コストで半田付けを完了させることができる。また、半田浸漬工程に先立って予め被覆電線１０に端子２０を接続させているので、被覆電線１０の芯線１９の電線露出部１５に半田被覆３０を形成した後に端子２０を接続する場合と比べて、半田被覆３０が壊れたり痛んだりすることはなく、確実に半田被覆３０で先端周辺部を覆いガルバニック腐食を防止することが可能となる。

なお、芯線１９の先端周辺部を端子２０から離すものとして、次のような構造を採用してもよい。図５及び図６に示すように、本例の端子２０は、上記突起部２３の代わりに凹部２４が形成されたものである。この凹部２４により、芯線１９の先端周辺部は変形せずに端子２０から離れた状態となり、半田被覆３０により覆われる。

また、図６及び図７に示すように、上記凹部２４の代わりに穴部２５を端子２０に形成するようにしてもよい。この穴部２５により、芯線１９の先端周辺部は凹部２４のときと同様に半田被覆３０により覆われる。更に、図９及び図１０に示すように、上記突起部２３の代わりに突片部２６を形成するようにしてもよい。この突片部２６によっても、芯線１９の先端周辺部は上向きに変形して端子２０から離間し半田被覆３０により覆われる。

１ 端子付き電線
１０ 被覆電線
１１ 素線
１２ アルミニウム導体
１３ 銅被膜
１４ 絶縁被覆
１５ 電線露出部
１６ 端面
１９ 芯線
２０ 端子
２１ 電線接続部
２１ａ 接続バレル部
２２ 電気接触部
２２ａ 貫通穴
２３ 突起部
２４ 凹部
２５ 穴部
２６ 突片部
３０ 半田被覆
３０ａ 溶融半田
４０ 半田槽

Claims (4)

1. 第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有し先端部に半田付けがなされた素線と、
   この素線の先端部よりも後方に接続された接続端子と
   を有し、
   前記接続端子は、前記素線が接続された状態で前記素線の先端部と前記接続端子とを非接触状態に保つ突起、穴又は凹部を有する
   ことを特徴とする端子付き電線。
2. 前記接続端子は、前記第２の金属と同系金属からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の端子付き電線。
3. 第１の金属からなるコアと第２の金属からなるクラッドを有する素線に、前記素線の先端部と離間させる突起、穴又は凹部を有する接続端子を接続する工程と、
   前記素線に前記接続端子が接続された端子付き電線の先端部を半田浴に浸漬する工程とを備えた
   ことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
4. 前記接続端子は、前記第２の金属と同系金属からなる
   ことを特徴とする請求項３記載の端子付き電線の製造方法。

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