JP2017199602A

JP2017199602A - 端子付き電線の製造方法

Info

Publication number: JP2017199602A
Application number: JP2016090479A
Authority: JP
Inventors: 敏明葛西; Toshiaki Kasai
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-11-02

Abstract

【課題】製造工程を複雑化することなく、電線と端子の接続部分を樹脂で封止し、ガルバニック腐食を防止した端子付き電線を提供する。【解決手段】アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を絶縁被覆で覆った被覆電線であって、端末部に芯線露出部が形成された被覆電線と、前記被覆電線の端末部に接続される端子であって、導体バレル部及び被覆バレル部を連結する中間部に孔部が形成された端子と、前記被覆電線と前記端子の接続部分に形成された封止部とを備える端子付き電線を製造する方法であって、前記被覆電線と前記端子とを接続する工程と、前記被覆電線と前記端子との接続部分に流動性を有する封止樹脂を供給する工程と、前記中間部の前記孔部を介した吸引により、前記芯線と前記端子との間の隙間に前記封止樹脂を浸透させる工程と、前記封止樹脂を硬化して前記被覆電線と前記端子との接続部分に封止部を形成する工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、端子が接続された端子付き電線の製造方法に関する。

近年、電線の軽量化を図るため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を有する被覆電線が知られているが、この被覆電線の端末部に銅又は銅合金からなる端子を接続する場合、ガルバニック腐食防止のため、芯線と端子の接触部への水の浸入を防止する必要がある。
このガルバニック腐食防止方法としては、例えば、被覆電線と端子の接続部分を絶縁樹脂で覆って封止する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１では、被覆電線と端子の接続部分を封止するにあたり、まず粘度の低い第１の流動性樹脂を接続部分に供給して端子と芯線との隙間に第１の流動性樹脂を浸透させ、次いで粘度が高い第２の流動性樹脂を接続部分に供給して接続部分の表面を第２の流動性樹脂でコーティングし、これら流動性樹脂を硬化することにより、被覆電線と端子の接続部分を樹脂で封止する。

特開２０１１−２３８５００号公報

上記特許文献１では、粘度が異なる２種類の流動性樹脂を使用した異なる２回の樹脂供給工程を経て、被覆電線と端子の接続部分を樹脂で封止している。そのため、製造工程が複雑になるといった問題点があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、製造工程を複雑化することなく、電線と端子の接続部分を樹脂で封止し、ガルバニック腐食を防止した端子付き電線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の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を絶縁被覆で覆った被覆電線であって、端末部に前記絶縁被覆が除去されて前記芯線が露出した芯線露出部が形成された被覆電線と、前記被覆電線の端末部に接続される端子であって、導体バレル部及び被覆バレル部と、これらバレル部を連結する中間部とを有し、前記中間部に孔部が形成された端子と、前記被覆電線と前記端子の接続部分に形成された封止部とを備える端子付き電線を製造する方法であって、前記被覆電線の前記芯線露出部に前記端子の前記導体バレル部を圧着するとともに、前記被覆電線の前記絶縁被覆の被覆部分に前記端子の前記被覆バレル部を圧着して、前記被覆電線と前記端子とを接続する工程と、前記被覆電線と前記端子との接続部分に流動性を有する封止樹脂を供給する工程と、前記中間部の前記孔部を介した吸引により、前記芯線と前記端子との間の隙間に前記封止樹脂を浸透させる工程と、前記封止樹脂を硬化して前記被覆電線と前記端子との接続部分に封止部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、端子の中間部の孔部を介した吸引により、被覆電線と端子の接続部分に供給された封止樹脂を、芯線と端子との間の隙間に強制的に浸透させることができる。これにより、粘度の低い流動性封止樹脂を使用して芯線と端子の間の隙間に封止樹脂を浸透させてから、粘度の高い流動性封止樹脂を使用して接続部分の表面をコーティングするといった、粘度の異なる封止樹脂を複数使用した複雑な製造工程を経ることなく、芯線と端子との間の隙間を埋めるようにして、被覆電線と端子の接続部分に封止部を形成することができる。そのため、製造工程を複雑化することなく、電線と端子の接続部分を樹脂で封止し、ガルバニック腐食を防止した端子付き電線を提供することができる。

上記端子付き電線の製造方法において、前記孔部は前記中間部の中央部分に形成され、前記孔部の径は、前記芯線の径よりも小さくてよい。

本発明によれば、製造工程を複雑化することなく、電線と端子の接続部分を樹脂で封止し、ガルバニック腐食を防止した端子付き電線を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る端子付き電線の製造方法により製造された端子付き電線を示す一部断面図である。図１のＡ−Ａ’線断面図である。同端子付き電線の製造方法を示すフローチャートである。同端子付き電線の製造方法を示す説明図である。

以下、図１から図４を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図１から図４において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図４においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

まず、本発明の一実施形態に係る端子付き電線の製造方法により製造された端子付き電線について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法により製造された端子付き電線１を示す一部断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。
図１に示すように、端子付き電線１は、芯線１１を絶縁被覆１２で覆った被覆電線１０と、この被覆電線１０の端末部（先端部分）に接続される端子２０とを備えている。また、この端子付き電線１は、被覆電線１０と端子２０との接続部分に形成された封止部３０を備えている。

被覆電線１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる複数の素線を束ねて撚り合わせた撚線構造の芯線１１と、この芯線１１の周囲を覆い外部から芯線１１を絶縁して保護する塩化ビニル等の絶縁樹脂からなる絶縁被覆１２とを備えている。
なお、芯線１１や絶縁被覆１２の材料はこれに限定されるものではない。また、芯線１１は単線構造であってもよい。そして絶縁被覆１２は、芯線１１の周りを覆うように、例えば公知のチューブ押出し等の方法により形成することができる。

被覆電線１０の端末部には、芯線１１を覆う絶縁被覆１２が剥離されて芯線１１が露出した芯線露出部１３が形成されている。そして、被覆電線１０の端末部には端子２０が接続されている。

端子２０は、一端側（先端側）に形成されて、図示しない相手方端子と接続される端子接続部２１と、他端側（後端側）に形成されて、被覆電線１０の端末部に接続される電線接続部２２とを備えている。端子２０は、例えば銅又は銅合金からなる金属板の表面に錫めっき加工を施し、この板材を打ち抜き加工や折り曲げ加工等することにより端子接続部２１や電線接続部２２を形成することができる。
なお、端子２０の材料や形状、製造方法などはこれに限定されるものではない。

本実施形態では、端子接続部２１は、筒状部２１ａと、筒状部２１ａの内部に形成された弾性片２１ｂとから構成されている。そして、この筒状部２１ａの内部に相手方端子（図示省略）を挿入し、弾性片２１ｂを相手方端子に弾性接触させることで、端子２０と相手方端子とを電気的に接続することができる。

電線接続部２２は、一対の第１加締片２３ａ，２３ｂを有する導体バレル部２３と、一対の第２加締片２５ａ，２５ｂを有する被覆バレル部２５と、これらバレル部２３，２５を連結する中間部２４とを備えている。そして、中間部２４の中央部分には、一つの孔部２４ａ（貫通孔）が形成されている。

端子付き電線１では、被覆電線１０の端末部に、端子２０の電線接続部２２が接続されている。具体的には、芯線露出部１３（芯線１１）に導体バレル部２３が圧着され、その近傍の絶縁被覆１２の被覆部分に被覆バレル部２５が圧着されている。言い換えると、被覆電線１０の端末部では、端子２０の導体バレル部２３の一対の第１加締片２３ａ，２３ｂが芯線１１を囲むように加締められ、被覆バレル部２５の一対の第２加締片２５ａ，２５ｂが絶縁被覆１２を囲むように加締められている。

また、端子付き電線１では、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の中間部２４に、絶縁被覆１２の被覆端１２ａが配置されている。そして、中間部２４の孔部２４ａの直上に、芯線露出部１３における被覆端１２ａとの近傍領域（芯線露出部１３の境界近傍）が配置されている。なお、中間部２４の中央部分に形成された孔部２４ａの径（口径）は、孔部２４ａの直上に配置される芯線１１の径（直径）よりも小さくなるように設計されている。

そして端子付き電線１では、被覆電線１０と端子２０の接続部分に封止部３０が形成されている。
封止部３０は、接続部分に供給された流動性を有する封止樹脂３１（図４参照）を硬化させることで形成することができる。封止樹脂３１は、所定の粘度を有する流動性の絶縁樹脂であって、ＵＶ硬化型、熱硬化型または吸湿硬化型の樹脂などが挙げられる。

封止部３０は、芯線１１と端子２０の接触部に水が浸入しないように、被覆電線１０と端子２０の接続部分の表面を覆うようにして形成されている。具体的には、導体バレル部２３の先端側から、芯線１１と端子２０の接触部に水が浸入するのを防止するため、導体バレル部２３の先端側領域では、その表面（芯線露出部１３（芯線１１）の表面）を覆うようにして封止部３０が形成されている。また、導体バレル部２３と被覆バレル部２５の間から、芯線１１と端子２０の接触部に水が浸入するのを防止するため、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域では、その表面を覆うようにして封止部３０が形成されている。

さらに図２に示すように、導体バレル部２３と被覆バレル部２５の間の領域では、芯線１１と端子２０の接触部に水が浸入するのを防止するため、芯線１１と端子２０との間にも、その隙間を埋めるようにして封止部３０が形成されている。これにより、高温環境下での端子付き電線１の使用により、被覆電線１０の絶縁被覆１２が収縮し、被覆バレル部２５が圧着接続された絶縁被覆１２の被覆部分において被覆バレル部２５と被覆電線１０との間に隙間が発生しても、その隙間から芯線露出部１３へ伝う水を遮断し、芯線１１と端子２０の接触部への水の浸入を遮断することができる。

上述したように、本実施形態の端子付き電線１では、被覆電線１０と端子２０との接続部分において、その表面が封止部３０でコーティングされるだけでなく、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域では、芯線１１と端子２０との間の隙間が封止部３０で埋められている。これにより、芯線１１と端子２０との接触部分への水の侵入を確実に遮断でき、ガルバニック腐食が防止され、被覆電線１０と端子２０の電気的接続信頼性を確保することができる。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る端子付き電線１の製造方法について説明する。
図３は、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法を示すフローチャートである。また図４は、同製造方法の説明図であって、図４（ａ）は、被覆電線と端子の接続部分に封止樹脂を供給する工程（ステップＳ１０６）を説明するための断面図であり、図４（ｂ）は、吸引により封止樹脂を浸透させる工程（ステップＳ１０８）を説明するための断面図である。

図３に示すように、本実施形態に係る製造方法では、まず、被覆電線１０と端子２０とを用意するするとともに（ステップＳ１００）、被覆電線１０の端末部に芯線露出部１３を形成する（ステップＳ１０２）。
具体的には、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線１１を絶縁被覆１２で覆った被覆電線１０を用意し、この被覆電線１０の端末部の一部の絶縁被覆１２を除去し、芯線１１が露出した芯線露出部１３を形成する。
また、被覆電線１０の端末部に接続する端子２０として、一対の第１加締片２３ａ，２３ｂを有する導体バレル部２３と、一対の第２加締片２５ａ，２５ｂを有する被覆バレル部２５と、これらバレル部２３，２５を連結する中間部２４とを備える端子２０であって、この中間部２４に孔部２４ａが形成された端子２０を用意する。

そして、被覆電線１０の端末部の芯線露出部１３に導体バレル部２３を圧着するとともに、被覆電線１０の端末部の絶縁被覆１２の被覆部分に被覆バレル部２５を圧着し、被覆電線１０の端末部に端子２０を接続する（ステップＳ１０４）。
このとき、中間部２４の孔部２４ａの直上に、芯線露出部１３であって、かつ絶縁被覆１２の被覆端１２ａとの近傍領域（芯線露出部１３の境界近傍）が配置されるように、被覆電線１０と端子２０とを接続する。そして、一対の第１加締片２３ａ，２３ｂを、芯線１１の周囲から囲むように加締め、被覆電線１０の端末部の芯線露出部１３に導体バレル部２３を圧着する。また、一対の第２加締片２５ａ，２５ｂで絶縁被覆１２の上から囲むように加締め、被覆電線１０の端末部の絶縁被覆１２の被覆部分に被覆バレル部２５を圧着する。

次に、被覆電線１０と端子２０の接続部分に流動性を有する封止樹脂３１を供給する（ステップＳ１０６）。
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、液体供給ノズル２８から流動性を有する封止樹脂３１を滴下し、被覆電線１０と端子２０の接続部分に封止樹脂３１を供給する。そして、芯線露出部１３を圧着する導体バレル部２３の先端側の領域と、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域の、それぞれの表面を覆うように封止樹脂３１を供給する。

なお、封止樹脂３１を供給する工程では、ダイヤフラム型の吸引装置２９が、端子２０の中間部２４の孔部２４ａに装着されている。
吸引装置２９は、ダイヤフラム２９ａを有する吸引室２９ｂと、第１逆止弁２９ｃを介して吸引室２９ｂに連結される吸入ポート２９ｄと、第２逆止弁２９ｅを介して吸引室２９ｂに連結される排出ポート２９ｆと、吸入ポート２９ｄと端子２０の孔部２４ａとを接続するための吸入ホース２９ｇとを備える。第１逆止弁２９ｃは、吸入ポート２９ｄから吸引室２９ｂへの流体（気体や液体など）の吸入のみを許容する弁であり、第２逆止弁２９ｅは、吸引室２９ｂから排出ポート２９ｆへの流体の排出のみを許容する弁である。したがって、この吸引装置２９のダイヤフラム２９ａを作動（図中の矢印のａ及びｂ方向の往復移動）することで、吸入ポート２９ｄ側を減圧させ、吸引ホース２９ｇを介して吸入ポート２９ｄに接続された孔部２４ａから流体を吸引することができる。なお、吸引室２９ｂに貯められた流体は、排出ポート２９ｆから排出可能な構造となっている。
なお、端子２０の孔部２４ａを介して封止樹脂３１を吸引するための吸引装置は、これに限定されるものではない。

そして、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域に供給された封止樹脂３１を、端子２０の中間部２４の孔部２４ａを介した吸引力により、芯線１１と端子２０（中間部２４）との間の隙間に強制的に浸透させる（ステップＳ１０８）。
本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、端子２０の中間部２４の孔部２４ａに装着されている吸引装置２９を作動することにより、孔部２４を介して、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域に供給された封止樹脂３１を吸引し、封止樹脂３１を芯線１１と端子２０の隙間に浸透させる。このとき、孔部２４ａからの吸引により、接続部分に供給された封止樹脂３１を強制的に浸透させることができるので、芯線１１と端子２０との間の隙間を封止樹脂３１で確実に埋めることができる。

なお、被覆電線１０と端子２０の接続部分に供給した封止樹脂３１を孔部２４ａを介して吸引し、芯線１１と端子２０の間の隙間に封止樹脂３１を浸透させるとき、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域の表面を覆う封止樹脂３１が不足しないように、液体供給ノズル２８から封止樹脂３１を供給しながら、孔部２４ａを介して封止樹脂３１を吸引するようにしてもよい。また、接続部分に供給した封止樹脂３１を孔部２４ａを介して吸引した後、再度、接続部分に封止樹脂３１を供給して、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の表面が封止樹脂３１で覆われるようにしてもよい。

吸引装置２９に接続される孔部２４ａは、中間部２４の中央部分に形成されるとともに、孔部２４ａの径（口径）が、孔部２４ａの直上に配置される芯線１１の径（直径）よりも小さくなるように設計されていることが好ましい。これにより、導体バレル部２３と被覆バレル部２５の間の領域の表面（芯線１１の上部）を覆うように供給された封止樹脂３１が、芯線１１の両側面（芯線１１の左右側面）の隙間を通ってそれぞれ孔部２４ａ（芯線１１の下部）へ向かって強制的に浸透し、芯線１１と端子２０の間の隙間を封止樹脂３１で埋めることができる。

その後、孔部２４ａに装着されている吸引装置２９を取り外すとともに、封止樹脂３１を硬化させて封止部３０を形成することにより（ステップＳ１１０）、被覆電線１０と端子２０の接続部分に封止部３０が形成された端子付き電線１を製造する。
例えば、封止樹脂３１としてＵＶ硬化型の絶縁樹脂を用いた場合、紫外線を照射して封止樹脂３１を硬化させ、封止部３０を形成する。

上述した製造方法で製造した端子付き電線１では、被覆電線１０と端子２０の接続部分の表面が封止部３０でコーティングされるだけでなく、導体バレル部２３と被覆バレル部２５との間の領域では、芯線１１と端子２０との間の隙間が封止部３０で埋められる。これにより、芯線１１と端子２０との接触部分への水の侵入を確実に遮断でき、ガルバニック腐食が防止され、被覆電線１０と端子２０の電気的接続信頼性を確保することができる。
なお、孔部２４ａを介した吸引により強制的に浸透させた封止樹脂３１を硬化して封止部３０を形成して端子付き電線１を製造するため、端子付き電線１には、吸引装置２９が装着されていた中間部２４の孔部２４ａに、吸引された封止樹脂３１が硬化した突出部３０ａが形成されている（図１参照）。

このように、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法では、端子２０の中間部２４の孔部２４ａを介した吸引力により、芯線１１と端子２０の間の隙間に強制的に封止樹脂３１を浸透させることができる。すなわち、粘度の低い封止樹脂を使用することなく、芯線１１と端子２０の間の隙間を埋めることができる。これにより、粘度の低い流動性封止樹脂を使用して芯線と端子の間の隙間に封止樹脂を浸透させてから、粘度の高い流動性封止樹脂を使用して接続部分の表面をコーティングするといった、粘度の異なる封止樹脂を複数使用した複雑な製造工程を経ることなく、被覆電線１０と端子２０の接続部分に封止部３０を形成して、芯線１１と端子２０の接触部への水の侵入を防止することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１端子付き電線
１０被覆電線
１１芯線
１２絶縁被覆
１３芯線露出部
２０端子
２１端子接続部
２２電線接続部
２３導体バレル部
２３ａ，２３ｂ第１加締片
２４中間部
２４ａ孔部
２５被覆バレル部
２５ａ，２５ｂ第２加締片
２８液体供給ノズル
２９吸引装置
３０封止部
３１封止樹脂

Claims

アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を絶縁被覆で覆った被覆電線であって、端末部に前記絶縁被覆が除去されて前記芯線が露出した芯線露出部が形成された被覆電線と、
前記被覆電線の端末部に接続される端子であって、導体バレル部及び被覆バレル部と、これらバレル部を連結する中間部とを有し、前記中間部に孔部が形成された端子と、
前記被覆電線と前記端子の接続部分に形成された封止部と
を備える端子付き電線を製造する方法であって、
前記被覆電線の前記芯線露出部に前記端子の前記導体バレル部を圧着するとともに、前記被覆電線の前記絶縁被覆の被覆部分に前記端子の前記被覆バレル部を圧着して、前記被覆電線と前記端子とを接続する工程と、
前記被覆電線と前記端子との接続部分に流動性を有する封止樹脂を供給する工程と、
前記中間部の前記孔部を介した吸引により、前記芯線と前記端子との間の隙間に前記封止樹脂を浸透させる工程と、
前記封止樹脂を硬化して前記被覆電線と前記端子との接続部分に封止部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする端子付き電線の製造方法。
前記孔部は前記中間部の中央部分に形成され、前記孔部の径は前記芯線の径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載の端子付き電線の製造方法。