JP2020135964A - アース端子およびワイヤーハーネス - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らは、従来品と同程度の量の止水材を用いて止水材の垂れを抑制しつつ、十分に止水性能を発現する方法について検討した。その結果、熱収縮チューブの収縮時の位置と、温度とを調整することが重要であることを知見し、本実施形態のアース端子は完成した。
図1に、本発明の一実施形態にかかるアース端子1を備えたワイヤーハーネス2の概略構造を示す。また、図2に、アース端子1を構成する端子金具10の概略構造を示す。本明細書においては、アース端子1の長手方向を前後方向(x方向)とする。アース面に接続される方向が前方(+x方向)、電線40が接続される方向が後方(−x方向)である。また、端子金具10の底面11aに対して電線40が載置される方向を上方(+z方向)とし、その反対の方向を下方(−z方向)とする。そして、前後方向(x方向)および上下方向(z方向)に直交する方向を、幅方向(y方向)とする。
ここで、電線40の端部にアース端子1を接続し、ワイヤーハーネス2を製造する方法について、簡単に説明する。
上記のように、本実施形態にかかるアース端子1においては、止水層20を構成する止水剤が、被覆層30の前方に押し出し部21を形成しているとともに、止水剤によって形成される垂下部22の垂下長dが、端子金具10の段差の範囲内に収まっている。これにより、電線40と端子金具10の間の接続部を止水剤で十分に被覆し、高い止水性能を達成することができるとともに、止水剤の垂下に起因して、アース接続時にアース端子1に座面浮きが生じるのを、抑制することができる。
被覆層30の前方に押し出し部21が形成されていることは、止水剤付き熱収縮チューブ5を加熱して被覆層30と止水層20を形成する際に、溶融した止水剤の一部が、外層の熱収縮チューブ51の収縮によって、被覆層30の前端よりも内側の領域に留まることができず、被覆層30よりも前方にまで漏出したことを示している。溶融後に固化した止水剤は、被覆層30の内側で止水層20を形成している領域から、被覆層30の外側に漏出して押し出し部21を形成している領域まで、連続して分布している。よって、被覆層30の前方に押し出し部21が形成されていることは、止水剤のヒケが存在しないことを示している。つまり、止水層20が、被覆層30の前端縁よりも後方の位置までしか形成されていない状態とはなっておらず、被覆層30の前端縁まで達する止水層20が形成されていることを示している。
本実施形態にかかるアース端子1においては、端子金具10に段差が形成され、かつ、止水剤によって形成される垂下部22の垂下長dが、その段差の範囲内に収まっていることにより、アース面への接続時におけるアース端子1の座面浮きを抑制し、アース端子1の接続の安定性を高めることができる。
端子金具10の各部の寸法は、特に限定されず、従来一般にアース端子として用いられている端子金具の形状や寸法等に基づいて、適宜設定すればよい。例えば、以下のような寸法を有する従来一般の端子金具に基づいて、同様の寸法を有する端子金具10を設計すればよい。この場合に、端子金具10の各部の寸法から想定される止水剤の使用量に基づくと、上記のように、平坦部16の長さLを10mm以上とすることにより、押し出し部21の形成による止水性能の向上を効果的に達成することができるとともに、段差の高さDを6.0mm以下としても、垂下部22の垂下長dを段差の範囲内に収めやすくなる。
・端子金具10の横幅(W):5.0mm以上、9.0mm以下。さらに好ましくは、6.0mm以上、7.5mm以下。
・端子金具10を構成する金属材の板厚:0.5mm以上、3.0mm以下。さらに好ましくは、1.0mm以上、1.2mm以下。
・かしめる電線40の導体断面積:公称断面積で、2mm2以上、20mm2以下。さらに好ましくは、5mm2以上、17mm2以下。なお、複数の電線40を共圧する場合には、全電線40の公称導体断面積の合計が、それらの値となる。かしめる電線40の本数は、2本以上、5本以下とすることが好ましい。
図2に示す形状を有する端子金具を、スズめっき銅合金材より作製した。この際、端子金具の横幅Wは、7.0mmとし、板厚は、1.0mmとした。また、段差の高さDは、5.0mm、平坦部の長さLは、10mmとした。
・止水剤の状態
上記で作製した各実施例および比較例にかかる試料に対して、止水剤の分布状態を評価した。具体的には、各試料を側方から観察し、端子金具の平坦部または被覆層の下方に止水剤が垂下して形成された垂下部に対して、垂下長を計測した。そして、垂下長が5mm以下に収まっているか、あるいは5mmを超えているかを評価した。
各実施例および比較例にかかる試料に対して、座面浮きの有無を試験した。つまり、ボルトを用いて、端子金具の締結部を、平板状のアース面に締結固定し、目視観察により、座面浮きの有無を確認した。同様に作製した5個体の試料に対して試験を行い(n=5)、全個体において、締結部の下面が、アース面に平面的に接触している場合には、座面浮きが生じていない(○)と評価した。一方、締結部の下面に、アース面に接触せずに浮き上がった部位が存在している個体が1つでもあった場合には、座面浮きが生じている(×)と評価した。
各実施例および比較例にかかる試料に対して、リーク試験により、止水性能を評価した。具体的には、端子金具が露出された部位と、被覆層および止水層に被覆された領域とを含む試料端部を、水中に浸漬し、絶縁電線の他端から、98kPaで空気圧を印加した。そして、被覆層近傍を目視にて観察し、気泡が発生するかどうかを確認した。同様に作製した5個体の試料に対して試験を行い(n=5)、全個体において、気泡が発生しなかった場合には、止水性が高い(○)と評価し、気泡が発生した個体が1つでもあった場合には、止水性が低い(×)と評価した。
下の表1に、実施例1〜7および比較例1〜3について、ワイヤーハーネスの構成と、評価結果をまとめる。
2 ワイヤーハーネス
2’ ハーネス前駆体
10,10’ 端子金具
11 かしめ部
12 第一かしめ部
13 第二かしめ部
14 傾斜部
15 締結部
16 平坦部
20 止水層
21 押し出し部
22 垂下部
30 被覆層
40 電線
41 (電線)導体
42 絶縁被覆
50 止水剤付き熱収縮チューブ
51 熱収縮チューブ
52 内層
9 治具
91 先端載置部
92 中間載置部
93 チューブ支持部
94 先端保持部
d 止水剤の垂下長
D 段差の高さ
L 平坦部の長さ
W 端子金具の横幅
Claims (16)
- 電線をかしめて固定するかしめ部と、前記かしめ部の前方下側に設けられ、締結部材によってアース面に接続される締結部と、を有し、前記かしめ部と前記締結部との間に段差が設けられた端子金具を備え、
前記端子金具の少なくとも前記かしめ部を被覆して、前記電線を止水する止水剤を内周部に有する熱収縮チューブを熱収縮させてなる、被覆層が設けられ、
前記止水剤は、上方から見て、前記被覆層よりも前方まで分布しており、
前記止水剤の垂下長は、前記段差の範囲内に収まっている、アース端子。 - 前記止水剤の垂下長は、5.0mm以下である、請求項1に記載のアース端子。
- 前記段差の高さは、6.0mm以下である、請求項1または2に記載のアース端子。
- 前記かしめ部と前記段差との間の距離は、10mm以上である、請求項1から3のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記止水剤の量は、前記被覆層の内周部に収容された状態の厚さで、0.5mm以上、1.5mm以下である、請求項1から4のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記電線の導体断面積は、公称断面積で、2mm2以上、20mm2以下である、請求項1から5のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記端子金具を構成する金属材の板厚は、0.5mm以上、3.0mm以下である、請求項1から6のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記止水剤は、ホットメルト接着剤よりなる、請求項1から7のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記熱収縮チューブは、架橋ポリオレフィンを含む、請求項1から8のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記被覆層は、前記熱収縮チューブが、1%以上、30%以下の収縮率で熱収縮されてなる、請求項1から9のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記端子金具は、表面にスズめっき層を有する金属材よりなる、請求項1から10のいずれか1項に記載のアース端子。
- 前記端子金具は、前記締結部を1つのみ備える、請求項1から11のいずれか1項に記載のアース端子。
- 自動車に用いられる、請求項1から12のいずれか1項に記載のアース端子。
- 複数の前記アース端子の前記締結部を積層することなく用いられる、請求項1から13のいずれか1項に記載のアース端子。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載のアース端子と、
電線と、を有し、
前記電線の端部が、前記アース端子のかしめ部にかしめ固定され、前記被覆層に被覆されている、ワイヤーハーネス。 - 複数の前記電線が、前記かしめ部に共圧されている、請求項15に記載のワイヤーハーネス。
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