JP2019192458A - 端子付電線 - Google Patents

Abstract

【課題】端子と電線の導体との間で良好な電気的導通を図りつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線を提供する。【解決手段】端子付電線１は、電線１０と、電線１０の絶縁材３３が除去された絶縁材除去部３４の先端部３４Ａを被覆する第１の樹脂５１と、電線１０の絶縁材３３の縁部３３Ａを挟んで両側に位置する絶縁材除去部３４Ｂと絶縁材３３Ｂとを被覆する第２の樹脂５２と、端子２０とを備える。第１の樹脂５１と第２の樹脂５２とは互いに離間し、第１の樹脂５１と第２の樹脂５２との間で絶縁材除去部３４の導体３２が露出する導体露出部３４Ｃが形成される。端子２０は、導体露出部３４Ｃに圧着される導通部６０と、第１の樹脂５１に圧着される第１の樹脂固定部７１と、第２の樹脂５２に圧着される第２の樹脂固定部７２とを有する。第１の樹脂固定部７１には第１の開口６１が形成され、第１の開口６１内で第１の樹脂５１が盛り上がる。【選択図】図２

Description

本発明は、端子付電線に係り、特に端子と電線の導体とが異種金属から形成された端子付電線に関するものである。

電線に端子を接続した端子付電線として、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から構成された導体に絶縁材が被覆された電線と、銅又は銅合金からなる端子とを接続したものが知られている。電線の導体と端子とが異種金属から形成されたこのような端子付電線では、電線の導体と端子との接続部分が被水すると、イオン化傾向が大きい卑な金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）からなる電線の導体が電解質溶液（塩水など）に溶出してガルバニック腐食と呼ばれる腐食が生じ、その結果、導体において素線切れが生じて電気的信頼性が低下する可能性がある。

このようなガルバニック腐食を防止するために、電線の導体が露出している部分を樹脂で覆うことも考えられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような方法では、端子と電線の素線との間に形成される狭い空間に樹脂を浸透させる必要があり、電線の導体が露出している部分を完全に樹脂で覆って保護することが難しい。また、樹脂が十分に充填されない場合には端子の内部に空間が生じることとなるが、電線の被覆が熱などによって収縮して生じた隙間などからこの空間に電解質溶液が入り込んで腐食が進行する可能性も考えられる。

特開２０１１−２３８５００号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、端子と電線の導体との間で良好な電気的導通を図りつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、端子と電線の導体との間で良好な電気的導通を図りつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線が提供される。この端子付電線は、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から構成される導体と、該導体を被覆する絶縁材とを有する電線と、上記電線の上記絶縁材が除去された絶縁材除去部の先端部を被覆する第１の樹脂と、上記電線の上記絶縁材の縁部を挟んで両側に位置する上記絶縁材除去部と上記絶縁材とを一定の長さにわたって被覆する第２の樹脂と、銅又は銅合金からなる端子とを備える。上記第１の樹脂と上記第２の樹脂とは互いに離間しており、上記第１の樹脂と上記第２の樹脂との間で上記絶縁材除去部の上記導体が露出する導体露出部が形成される。上記端子は、上記導体露出部に圧着される導通部と、上記導通部と一体的に形成され、上記第１の樹脂に圧着される第１の樹脂固定部と、上記導通部と一体的に形成され、上記第２の樹脂に圧着される第２の樹脂固定部とを有している。上記第１の樹脂固定部には第１の開口が形成され、該第１の開口内で上記第１の樹脂が盛り上がっている。

このような構成によれば、導体露出部の両側の絶縁材除去部がそれぞれ第１の樹脂及び第２の樹脂で完全に被覆されているため、導体露出部が被水することが抑制され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。また、第１の樹脂と第２の樹脂との間の導体露出部に導通部が直接圧着されるので、強い力を必要とせずに端子と電線の導体との間の電気的導通を図ることができる。したがって、圧着時に導体露出部に過度な力が作用することが抑制され、素線切れを防ぐことができる。

また、第１の樹脂固定部には第１の開口が形成されているため、第１の樹脂固定部を第１の樹脂に圧着する際に第１の樹脂が第１の開口に逃げるため、圧着後には第１の開口に逃げた第１の樹脂が第１の開口内で盛り上がって固定される。これにより、盛り上がった第１の樹脂が第１の開口に引っ掛かるので、第１の樹脂が大きく位置ずれを生じて絶縁材除去部が外部に露出することが防止され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。

上記端子の上記第２の樹脂固定部に第２の開口が形成され、該第２の開口内で上記第２の樹脂が盛り上がっていてもよい。この場合には、第２の樹脂固定部を第２の樹脂に圧着する際に第２の樹脂が第２の開口に逃げるため、圧着時には過度の力が第２の樹脂に被覆された絶縁材除去部の導体に作用することが抑制され、素線切れを防ぐことができる。また、圧着後には第２の開口に逃げた第２の樹脂が第２の開口内で盛り上がって固定される。これにより、盛り上がった第２の樹脂が第２の開口に引っ掛かるので、第２の樹脂が大きく位置ずれを生じて絶縁材除去部が外部に露出することが防止され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。

上記端子の上記導通部は、上記導体露出部の外面に接触するセレーションを備えることが好ましい。このようなセレーションにより端子の導通部と導体露出部との電気的接触をより確実にすることができる。

圧着時に絶縁材除去部に過度な力を作用させないために、上記第１の樹脂及び上記第２の樹脂としてウレタンアクリレート系樹脂を用いることが好ましい。

本発明によれば、導体露出部の両側の絶縁材除去部がそれぞれ第１の樹脂及び第２の樹脂で完全に被覆されているため、導体露出部が被水することが抑制され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。また、第１の樹脂と第２の樹脂との間の導体露出部に導通部が直接圧着されるので、強い力を必要とせずに端子と電線の導体との間の電気的導通を図ることができる。したがって、圧着時に導体露出部に過度な力が作用することが抑制され、素線切れを防ぐことができる。また、第１の樹脂固定部には第１の開口が形成されているため、第１の樹脂固定部を第１の樹脂に圧着する際に第１の樹脂が第１の開口に逃げるため、圧着後には第１の開口に逃げた第１の樹脂が第１の開口内で盛り上がって固定される。これにより、第１の樹脂が大きく位置ずれを生じて絶縁材除去部が外部に露出することが防止され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態における端子付電線を模式的に示す平面図である。 図２は、図１に示す端子付電線を模式的に示す側面図である。 図３は、図２に示す端子付電線の端子に取り付けられる前の電線を示す平面図である。 図４は、図３に示す端子付電線の端子に取り付けられる前の電線を第１の樹脂及び第２の樹脂とともに示す平面図である。 図５は、図１の端子付電線の端子の一部の展開図である。 図６は、図４に示す電線、第１の樹脂、及び第２の樹脂と図５の端子との位置関係を説明する平面図である。 図７は、図１に示す端子付電線を製造する工程を模式的に示す側面図である。

以下、本発明に係る端子付電線の実施形態について図１から図７を参照して詳細に説明する。なお、図１から図７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７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。

図１は本発明の一実施形態における端子付電線１を模式的に示す平面図、図２は側面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の端子付電線１は、Ｘ方向に延びる電線１０と、電線１０に取り付けられた端子２０とを備えている。なお、以下の説明では、図１における＋Ｘ方向側を「前」、−Ｘ方向側を「後」ということがある。

図３は、端子２０に取り付けられる前の電線１０を示す平面図である。図３に示すように、電線１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、これらを総称してアルミニウム材料という）からなる複数の素線３１から構成される導体３２と、この導体３２を被覆する絶縁材３３とを有している。電線１０の絶縁材３３は、＋Ｘ方向側の端部において一定の長さにわたって除去されており、これにより導体３２が露出する絶縁材除去部３４が形成されている。また、図１及び図２に示すように、電線１０の絶縁材除去部３４の先端部は第１の樹脂５１で被覆されており、電線１０の絶縁材３３の一部と絶縁材除去部３４の一部とが第２の樹脂５２で被覆されている。なお、図１から図７においては、理解を容易にするために、第１の樹脂５１と第２の樹脂５２にハッチングを付している。

図４は、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２が形成された電線１０を示す平面図である。上述したように、電線１０の絶縁材除去部３４の先端部３４Ａは第１の樹脂５１で被覆されている。また、電線１０の絶縁材３３の前縁部３３Ａから＋Ｘ方向に延びる絶縁材除去部３４の一部３４Ｂと、絶縁材３３の前縁部３３Ａから−Ｘ方向に延びる絶縁材３３の一部３３Ｂとが第２の樹脂５２で被覆されている。換言すれば、第２の樹脂５２は、絶縁材３３の前縁部３３Ａを挟んで両側に位置する絶縁材除去部３４と絶縁材３３とをＸ方向に沿って一定の長さにわたって被覆している。また、第１の樹脂５１と第２の樹脂５２とはＸ方向において互いに離間しており、第１の樹脂５１と第２の樹脂５２との間には、絶縁材除去部３４における電線１０の導体３２が露出する導体露出部３４Ｃが形成されている。

なお、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２は、同一の材料から形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。また、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、吸湿硬化樹脂など各種の樹脂を用いることができるが、圧着時に絶縁材除去部３４に過度な力を作用させないために、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂などの軟性樹脂を用いることが好ましい。

端子２０は、銅又は銅合金（以下、これらを総称して銅材料という）の板材を所定の端子形状に打ち抜き、これに曲げ加工を施すことにより作製されるものである。図１及び図２に示すように、この端子２０は、電線１０の絶縁材３３上の第２の樹脂５２に圧着される１対の被覆保持片４１と、被覆保持片４１の前方に配置される１対の圧着片４２（圧着部）と、圧着片４２の前方に配置され、相手方端子（図示せず）と電気的に接続されるボックス部４３とを含んでいる。

図５は、端子２０のボックス部４３を除く部分の展開図である。図５に示すように、端子２０の圧着片４２は、Ｘ方向に沿って延びる基部４５からそれぞれ＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に延びている。また、端子２０の被覆保持片４１は、基部４５からそれぞれ＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に延びている。

それぞれの圧着片４２は、略矩形の形状を有しており、Ｘ方向の中央に配置された導通部６０と、導通部６０の前方に導通部６０と一体的に形成される第１の樹脂固定部７１と、導通部６０の後方に導通部６０と一体的に形成される第２の樹脂固定部７２とを含んでいる。導通部６０の表面には、電線１０の絶縁材除去部３４の導体露出部３４Ｃ（図４参照）の表面に形成される酸化皮膜を突き破るための微小な突起（セレーション）６３が形成されている。第１の樹脂固定部７１には矩形状の第１の開口６１が形成されている。また、第２の樹脂固定部７２には矩形状の第２の開口６２が形成されている。

図６は、電線１０と第１の樹脂５１と第２の樹脂５２と端子２０との位置関係を説明する平面図である。図６に示すように、第１の樹脂５１は、第１の樹脂固定部７１の第１の開口６１のＸ方向の全幅を横断するように配置され、その一部はＸ方向において導通部６０と重なっている。また、第２の樹脂５２は、第２の樹脂固定部７２の第２の開口６２のＸ方向の全幅を横断し、さらに被覆保持片４１のＸ方向の全幅を横断するように配置されている。第２の樹脂５２の一部はＸ方向において導通部６０と重なっている。

第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２と端子２０とがこのような位置関係にあるため、端子２０の圧着片４２を加締めることにより、図１及び図２に示すように、第１の樹脂固定部７１が第１の樹脂５１に圧着され、導通部６０が絶縁材除去部３４の導体露出部３４Ｃに圧着され、第２の樹脂固定部７２が第２の樹脂５２に圧着されている。また、端子２０の被覆保持片４１を加締めることにより、電線１０の絶縁材３３上の第２の樹脂５２に被覆保持片４１が圧着されている。

次に、このような端子付電線１の製造方法について説明する。まず、図３に示すように、電線１０の絶縁材３３の＋Ｘ方向側の端部を一定の長さにわたって除去し、素線３１を露出させて絶縁材除去部３４を形成する。

そして、図４に示すように、電線１０の絶縁材除去部３４の先端部３４Ａに第１の樹脂５１として例えばウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を塗布するとともに、絶縁材除去部３４の一部３４Ｂと電線１０の絶縁材３３の一部３３Ｂとに第２の樹脂５２として例えばウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を塗布する。このとき、塗布する第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２のＸ方向の長さ及び位置は、端子２０に対して図６に示すような関係となるように調整する。そして、塗布した第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２に例えば紫外線を照射することで第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２を硬化させる。

次に、図７に示すように、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２が形成された電線１０を組立前の端子２０上に載置する。このとき、Ｘ方向において、第１の樹脂５１が圧着片４２の第１の開口６１の全幅を横断して導通部６０と重なり、また第２の樹脂５２が圧着片４２の第２の開口６２の全幅を横断して導通部６０と重なり、第１の樹脂５１と第２の樹脂５２との間で露出する導体露出部３４Ｃが導通部６０と重なるように電線１０のＸ方向の位置を調整する。本実施形態では、Ｘ方向において第２の樹脂５２が被覆保持片４１の全幅と重なるように形成されているが、Ｘ方向において第２の樹脂５２が被覆保持片４１と重なっていなくてもよい。

そして、被覆保持片４１を加締めて第２の樹脂５２に被覆保持片４１を圧着し、圧着片４２を加締めて第１の樹脂５１、導体露出部３４Ｃ、及び第２の樹脂５２にそれぞれ第１の樹脂固定部７１、導通部６０、及び第２の樹脂固定部７２を圧着する。なお、被覆保持片４１による圧着と圧着片４２による圧着はいずれを先に行ってもよい。

このように、電線１０を端子２０に取り付ける前に電線１０の絶縁材除去部３４に第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２を塗布し、その後、電線１０を端子２０に取り付けているので、導体露出部３４Ｃの両側の絶縁材除去部３４がそれぞれ第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２で完全に被覆されることとなる。したがって、導体露出部３４Ｃが被水することが抑制され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。

また、圧着片４２を加締めるときに、導体露出部３４Ｃに導通部６０が直接圧着されるので、強い力を必要とせずに端子２０と電線１０の導体３２との間の電気的導通を図ることができる。したがって、導体露出部３４Ｃに過度な力が作用することが抑制され、素線切れを防ぐことができる。特に本実施形態では、導体露出部３４Ｃに圧着される導通部６０の表面にセレーション６３が形成されているため、導通部６０と導体露出部３４Ｃとの電気的接触がより確実になる。

また、圧着片４２の第１の樹脂固定部７１には第１の開口６１が形成されているため、圧着時に第１の樹脂５１が第１の開口６１に逃げて第１の開口６１内で第１の樹脂５１が盛り上がる。同様に、圧着片４２の第２の樹脂固定部７２には第２の開口６２が形成されているため、圧着時に第２の樹脂５２が第２の開口６２に逃げて第２の開口６２内で第２の樹脂５２が盛り上がる。圧着後は、図２に示すように、第１の開口６１及び第２の開口６２内で盛り上がった第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２がそのまま固定される。したがって、盛り上がった第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２がそれぞれ第１の開口６１及び第２の開口６２に引っ掛かるので、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２が大きく位置ずれを生じて絶縁材除去部３４が外部に露出することが防止され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。

以上の工程により、図１及び図２に示すような端子付電線１が完成する。このようにして完成した端子付電線１においては、上述したように、導体露出部３４Ｃの両側の絶縁材除去部３４がそれぞれ第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２で完全に被覆されるため、導体露出部３４Ｃが被水することが抑制され、その結果、ガルバニック腐食の発生を抑制することができる。また、導体露出部３４Ｃに導通部６０が直接圧着されるので、強い力を必要とせずに端子２０と電線１０の導体３２との間の電気的導通を図ることができる。

また、上述のように、第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２を硬化させてから圧着片４２を第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２に圧着しているので、圧着作業を安定して行うことができる。一方で、圧着時には、上述のように第１の樹脂固定部７１の第１の開口６１及び第２の樹脂固定部７２の第２の開口６２に第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２が逃げることができる程度の軟性も必要であるので、に第１の樹脂５１及び第２の樹脂５２として上述したようにウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂などの軟性樹脂を用いることが好ましい。

上述の例では、圧着片４２の導通部６０にセレーション６３を形成しているが、導通部６０と導体露出部３４Ｃとの電気的導通が可能であればセレーション６３は必ずしも必要ではない。また、圧着片４２の第２の樹脂固定部７２に第２の開口６２が形成されていなくてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 端子付電線
１０ 電線
２０ 端子
３１ 素線
３２ 導体
３３ 絶縁材
３３Ａ 前縁部
３４ 絶縁材除去部
３４Ａ 先端部
３４Ｃ 導体露出部
４１ 被覆保持片
４２ 圧着片
４３ ボックス部
４５ 基部
５１ 第１の樹脂
５２ 第２の樹脂
６０ 導通部
６１ 第１の開口
６２ 第２の開口
６３ セレーション
７１ 第１の樹脂固定部
７２ 第２の樹脂固定部

Claims (4)

1. 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から構成される導体と、該導体を被覆する絶縁材とを有する電線と、
   前記電線の前記絶縁材が除去された絶縁材除去部の先端部を被覆する第１の樹脂と、
   前記電線の前記絶縁材の縁部を挟んで両側に位置する前記絶縁材除去部と前記絶縁材とを一定の長さにわたって被覆する第２の樹脂と、
   銅又は銅合金からなる端子と
   を備え、
   前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とは互いに離間しており、前記第１の樹脂と前記第２の樹脂との間で前記絶縁材除去部の前記導体が露出する導体露出部が形成され、
   前記端子は、
   前記導体露出部に圧着される導通部と、
   前記導通部と一体的に形成され、前記第１の樹脂に圧着される第１の樹脂固定部と、
   前記導通部と一体的に形成され、前記第２の樹脂に圧着される第２の樹脂固定部と
   を有し、
   前記第１の樹脂固定部には第１の開口が形成され、該第１の開口内で前記第１の樹脂が盛り上がっている、端子付電線。
2. 前記端子の前記第２の樹脂固定部には第２の開口が形成され、該第２の開口内で前記第２の樹脂が盛り上がっている、請求項１に記載の端子付電線。
3. 前記端子の前記導通部は、前記導体露出部の外面に接触するセレーションを備える、請求項１又は２に記載の端子付電線。
4. 前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂はウレタンアクリレート系樹脂から構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の端子付電線。

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