JP4724889B2 - 熱収縮チューブ付き圧着端子、該圧着端子の製造用治具および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱収縮チューブ付き圧着端子、該圧着端子の製造用治具および製造方法に関し、特に、熱収縮チューブ付き圧着端子に電線端末の端子を挿入し、手動で加締め接続する際に、作業性を高める構成とするものである。

従来より、熱収縮チューブと金属性スリーブからなる圧着スリーブとを組み合わせた熱収縮チューブ付き圧着端子が実開昭６３−９３０７３号（特許文献１）で提供されている。該熱収縮チューブ付き圧着端子は、図５に示すように、熱収縮チューブ１の中央部に圧着スリーブ２を熱収縮して固定すると共に、該熱収縮チューブ１の中央の収縮部１ａの両側は熱収縮せずに電線挿通用の大径の未収縮部１ｂのままとしており、圧着スリーブ２の両端位置と収縮部１ａの両端位置は一致している。

前記熱収縮チューブ付き圧着端子を用いた電線同士の接続は、図６に示すように、熱収縮チューブ１の未収縮部１ｂに左右両側から電線Ｗ１、Ｗ２を挿入し、該電線Ｗ１、Ｗ２端末の絶縁被覆を剥離して露出した導線ＷＤ１、ＷＤ２を圧着スリーブ２の両端開口に挿入している。その後、圧着スリーブ２を被覆した熱収縮部１ａを外方から作業者が圧着スリーブ２の両端部をペンチＢで加締めて圧着スリーブ２を導線ＷＤ１、ＷＤ２に加締め接続し、ついで、熱収縮チューブの未収縮部１ｂを加熱して収縮し、電線Ｗ１、Ｗ２の外周面に密着させて電気接続部を保護している。

実開昭６３−９３０７３号公報

前記熱収縮チューブ付き圧着端子を用いると、電線同士の接続が簡単に行えると共に防水、防塵等を図ることができる等の利点がある。
作業員がペンチを用いて加締め作業を行う際に、外部からは見えにくい個所や暗い個所、例えば、車両の下部の配線部分や、車両のパネル内部の配線部等の場合、圧着スリーブ２を収容している収縮部１ａと、その両側の未収縮部１ｂとの段差Ｄを手触りで確かめながら、収縮部１ａをペンチで加締めている。
其の際、圧着スリーブ２を内嵌した収縮部１ａの外径と、両側の未収縮部の外径との寸法差は、通常、１ｍｍ弱と僅かであり、かつ、圧着スリーブ２の先端２ｐと収縮部１ａの先端１ｐとが同一位置にあると、圧着スリーブ２の先端位置を手触りだけでは確認しづらくなる。
よって、圧着スリーブ２の両端部をペンチで加締める時に、確実に圧着スリーブ２をペンチで加締めている保証はなく、圧着スリーブ２の両端から引き出されている電線を誤ってペンチで加締めると、電線に損傷を発生させる恐れがある。

本発明は、前記問題を解決せんとするもので、作業者が手触りで圧着スリーブの先端を確認できる熱収縮チューブ付き圧着端子、および該圧着端子を簡単に製造できる治具を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、第１の発明として、電線同士を接続する導電性金属材からなる圧着スリーブを熱収縮チューブ内に収容し、該圧着スリーブの外周の熱収縮チューブを熱収縮して小径の収縮部として前記圧着スリーブに外嵌固定していると共に、前記圧着スリーブの両側から熱収縮チューブの両端開口までは熱収縮していない大径の可撓性を有する未収縮部とし、該未収縮部を電線挿入空間としている熱収縮チューブ付き圧着端子において、
前記熱収縮チューブの両側の大径の未収縮部に、前記圧着スリーブの両側部の先端を所要寸法だけ突出させ、該圧着スリーブの突出部と未収縮部の内面との間に隙間を設けていることを特徴とする熱収縮チューブ付き圧着端子を提供している。

前記熱収縮チューブは、熱収縮性を有するポリオレフィンからなり可撓性を有するチューブである。該熱収縮チューブの内周面に熱溶融する接着剤層を備えたものとしていることが好ましいが、接着剤層を設けていない熱収縮チューブでもよい。
前記圧着スリーブは銅スリーブで形成しているが、必ずしも銅に限定されない。
熱収縮チューブは、圧着スリーブを内部に固定する収縮部と、その両側の未収縮部との外径差は１ｍｍ弱であるが、可撓性を有する熱収縮チューブの未収縮部に圧着スリーブの両端部を未収縮部の内面と隙間をあけて突出させているため、作業者が手で触ると、未収縮部が撓み、該未収縮部内の硬質の圧着スリーブの先端位置を確認することができる。
このように、圧着スリーブの先端位置を手触りで確認しながら、見えない位置からペンチで圧着スリーブを加締めても、確実に圧着スリーブを加締めることができ、圧着スリーブと電線端末の端子との圧着による電気接続を保証することができる。

前記大径の未収縮部への圧着スリーブ両端の突出量は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは１ｍｍとしている。
圧着スリーブの両端位置を手触りで確認できれば良いため、突出量は前記のように０．５〜１．５ｍｍ程度で十分である。

第２の発明として、前記熱収縮チューブ付き圧着端子の製造用治具を提供している。
該治具は、前記圧着スリーブの両端開口にそれぞれ取り付けて前記熱収縮チューブの大径の未収縮部に挿入する金属製の治具であり、
前記未収縮部に内嵌する大径円柱状のチューブ嵌合部の先端面中央から、前記圧着スリーブの開口に挿入する小径円柱状の圧着スリーブ嵌合部が段状に突出し、前記チューブ嵌合部の先端面には前記圧着スリーブ嵌合部の外周に沿って圧着スリーブの先端部を挿入する円環溝を設けていることを特徴とする。

圧着スリーブの両側先端を挿入する円環溝の深さは、前記熱収縮チューブの未収縮部に突出する寸法、即ち、０．５〜１．５ｍｍとしており、この円環溝に圧着スリーブの両側先端を挿入した状態で、圧着スリーブの外周面と対応する部分の熱収縮チューブを熱収縮すると、円環溝に挿入された圧着スリーブの両端部の外周に熱収縮チューブが密着せず、圧着スリーブの両端外周は円環溝の外周壁に相当する厚さ分の空間をあけて未収縮部内に突出させることができる。
かつ、前記円環溝の深さを変えるだけで、未収縮部への圧着スリーブ端部の突出量を調整することができる。

前記治具は、前記円環溝の外周壁の先端を円弧形状としてチューブ嵌合部の外周面と連続させることが好ましい。
前記のように、圧着スリーブに密着させる収縮部と、その両側の未収縮部との境界位置となる円環溝の外周壁の先端を円弧形状とすることにより、小径となる収縮部から大径の未収縮部に滑らかに拡径することができる。このように、滑らかに拡径することで、圧着スリーブの先端突出部と未収縮部の内周との間に均一な空間を形成でき、該空間の中央に位置する圧着スリーブの先端突出部の手触りで確認する際に、未収縮部を撓ませて確認作業を行うことができる。

本発明は第３の発明として、前記製造用治具を用いた熱収縮チューブ付き圧着端子の製造方法を提供している。
該製造方法は、前記圧着スリーブの両端開口に左右一対の前記治具の圧着スリーブ嵌合部を挿入すると共に、該圧着スリーブの両端部を前記円環溝に挿入し、
ついで、左右一対の治具を取り付けた圧着スリーブを熱収縮チューブ内に挿通し、
ついで、前記圧着スリーブ嵌合部の外周部分の熱収縮チューブを加熱して収縮させ、
前記圧着スリーブの円環溝に挿入した両端部を熱収縮されていない前記未収縮部に突出させた状態で圧着スリーブに熱収縮チューブの収縮部を固定している。

前記のように、左右一対の治具を用いると簡単に熱収縮チューブ付き圧着端子の製造を簡単かつ短時間に行うことができる。
なお、治具は１つとして、圧着スリーブの一端開口に圧着スリーブ嵌合部を挿入し、この状態で、熱収縮チューブに通して、治具をセットした側の圧着スリーブに対応する部分の熱収縮チューブを収縮し、ついで、治具を取り外して、熱収縮チューブの他端開口から挿入して、圧着スリーブ嵌合部を圧着スリーブの他端開口にセットし、この状態で、該治具をセットした側の圧着スリーブと対応する部分の熱収縮チューブを収縮してもよい。

前述したように、本発明の熱収縮チューブ付き圧着端子では、圧着スリーブの両端部を未収縮部に隙間をあけて突出させているため、加締め作業時に、作業員が熱収縮チューブの外面を手で触ると、未収縮が撓んで、内部の圧着スリーブの両端を確認することができる。よって、外部から見えない個所でも、手触りしながら圧着スリーブの両端位置を正確に確認でき、加締め作業時に圧着スリーブの両端部分を正確に加締めることができる。

また、本発明の製造用治具を用いると、圧着スリーブに挿入する圧着スリーブ嵌合部と、未収縮部となる熱収縮チューブの両側に挿入するチューブ嵌合部の境界の段差面に環状溝を設けているだけの簡単な構成で、圧着スリーブの両端を未収縮部へ突出させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳述する。
図１（Ａ）（Ｂ）に本発明の熱収縮チューブ付き圧着端子Ａを示す。
銅スリーブからなる圧着スリーブ１０を圧着端子とし、該圧着スリーブ１０を熱収縮チューブ１１の長さ方向中央部の熱収縮して小径化した収縮部１１ａに内嵌固定し、其の両側に大径の未収縮部１１ｂ、１１ｃを設けている。また、圧着スリーブ１０の長さ方向中央部には切り起しでストッパー部１３を設けている。
熱収縮チューブ１１は熱収縮性を有する樹脂で成形し、かつ、その内周面に熱溶融する接着材１２を塗布しており、全体を半透明としているが、透明としてもよい。
前記熱収縮チューブとする熱収縮性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等の熱収縮性を有する樹脂であれば限定されないが、ポリオレフィンが好適に用いられる。

前記圧着スリーブ１０の長さ方向の両端開口１０ｂ、１０ｃの周縁部は前記未収縮部１１ｂ、１１ｃにそれぞれ突出させている。即ち、圧着スリーブ１０は収縮部１１ａの内周面に密着された密着部１０ａの両端に未収縮部１１ｂ、１１ｃへ突出した突出部１０ｄ、１０ｅを有する形状としている。この突出部１０ｄ、１０ｅの未収縮部への突出量は、熱収縮チューブ１１の収縮部１１ａと未収縮１１ｂ、１１ｃの各境界位置Ｐ１、Ｐ２から、それぞれ０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとしている。

熱収縮チューブ１１は前記各境界位置Ｐ１、Ｐ２から収縮部１１ａから円弧状に拡径しながら未収縮部１１ｂ、１１ｃの外周面へと連続している。この円弧状の拡径部１１ｄ、１１ｅ内にそれぞれ前記圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ、１０ｅが突出し、拡径部１０ｄ、１０ｅの内面と圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ、１０ｅとの間に隙間Ｃを空けている。未収縮部１１ｂ、１１ｃは圧着スリーブ１０を内嵌していないため、可撓性を備え、前記突出部１０ｄ、１０ｅが中心部に突出する拡径部１１ｄ、１１ｅも可撓性を備え、該拡径部１１ｄ、１１ｅを外部から触ると圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ、１０ｅの先端を手触りで確かめることができる。

本実施形態では、前記熱収縮チューブ１１の全長は３７ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、未収縮部１１ｂ、１１ｃの外径は５．６ｍｍ、収縮部１１ａの外径は４．４ｍｍ、圧着スリーブ１０の長さは１５ｍｍ、圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ、１０ｅの突出量は１ｍｍとしている。

次ぎに、前記熱収縮チューブ付き圧着端子Ａを製造するための治具について説明する。
製造時に、図２に示す治具２０を用いている。
治具２０はステンレス製であり、左右一対としている。該左右一対の治具２０は圧着スリーブ１０の両端開口１０ｂ、１０ｃにそれぞれ取り付けて熱収縮チューブ１１の大径の未収縮部１１ｂ、１１ｃに挿入するものである。

各治具２０は、熱収縮チューブ１１の未収縮部１１ｂ（１１ｃ）に内嵌する大径円柱状のチューブ嵌合部２０ａを備え、該チューブ嵌合部２０ａの先端面２０ｂの中央から圧着スリーブ１０の開口１０ｂ（１０ｃ）に挿入する小径円柱状の圧着スリーブ嵌合部２０ｃを段状に突出している。該圧着スリーブ嵌合部２０ｃの内径は圧着スリーブ１０の外径と対応させ、圧着スリーブ１０の内周面に圧着スリーブ嵌合部２０ｃの外周面が接触する寸法としている。

前記チューブ嵌合部２０ａの先端面２０ｂには圧着スリーブ嵌合部２０ｃの外周に沿って圧着スリーブ１０の先端部を挿入する円環溝２０ｄを設けている。
該円環溝２０ｄの内径は圧着スリーブ１０の内径と対応させ、円環溝２０ｄの外径は圧着スリーブ１０の外径と対応させている。かつ、該円環溝２０ｄの深さＨは、前記圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ（１０ｅ）の突出寸法と対応させ、０．５〜１．５ｍｍとしている。
また、円環溝２０ｄの外周壁２０ｆの先端を円弧形状部２０ｇとし、チューブ嵌合部２０ａの外周面と連続させている。

さらに、前記左右一対の治具２０（２０−１、２０−２）のうち、一方の治具２０ー１には、チューブ嵌合部２０ａに大径の回転操作部２０ｈを介して架台２２への取付軸部２０ｉを連続して設けている。

次ぎに、前記治具２０を用いた熱収縮チューブ付き圧着端子の製造方法について、図３を参照して説明する。
図３（Ａ）に示すように、圧着スリーブ１０の両端開口１０ｂ、１０ｃに、左右一対の治具２０（２０−１、２０−２）の圧着スリーブ嵌合部２０ｃをそれぞれ挿入し、該圧着スリーブ１０の両端部を円環溝２０ｄに挿入する。該圧着スリーブ嵌合部２０ｃの先端は圧着スリーブ１０の内部中央のストッパー部１３で係止される。
ついで、図３（Ｂ）に示すように、圧着スリーブ１０および両端に取り付けた一対の治具２０に熱収縮チューブ１１を被せる。これにより、熱収縮チューブ１１の長さ方向の一方側に治具２０−１、中央部に圧着スリーブ１０、他方側に治具２０−２が収容された状態とする。
ついで、図３（Ｃ）に示すように、一方の治具２０−１の取付軸部２０ｉを架台２２の支持部に回転自在に取り付けて立設し、熱収縮チューブ１１を架台２２上に垂直方向に配置する。
ついで、図３（Ｄ）に示すように、加熱用コテサキ２５で圧着スリーブ１０を収容している熱収縮チューブ１１の外周面を挟む。其の際、熱収縮チューブ１１は半透明であり、圧着スリーブは銅色からなる有色であるため、圧着スリーブ１０の収容部を外観でき、圧着スリーブ１０を収容している部分を確認できる。
この状態で、治具２０の回転操作部２０ｈを３〜４回回転させ、熱収縮チューブ１１の全周を加熱用コテサキ２５で均一に加熱する。加熱温度は２００℃程度であり、これにより、圧着スリーブ１０の外周の熱収縮チューブ１１は熱収縮し、圧着スリーブ１０は収縮部１０ａに密着される。かつ、熱収縮チューブ１１の内周面に塗布された接着剤１２が加熱溶融し、収縮部１１ａと圧着スリーブ１０の外周面とが接着される。
なお、前記熱収縮チューブの熱収縮は、ヒートガンを用いて行ってもよい。

前記熱収縮チューブ１１を加熱して、圧着スリーブ１０へ収縮部１１ａを密着固定する工程時に、圧着スリーブ１０を被覆していない熱収縮チューブ１１の両側部は加熱せず、未収縮部１１ｂ、１１ｃとしている。
該熱収縮チューブ１１の加熱収縮工程において、治具２０の円環溝２０ｄに挿入している圧着スリーブ１０の両側先端側の熱収縮チューブは、収縮部１１ａからの熱伝導により加熱される。しかしながら、円環溝２０ｄの外周壁２０ｆが熱収縮チューブ１１の内面との間に位置するため、外周壁２０ｆの厚さ分だけ、熱収縮チューブ１１の内周面との間に隙間Ｃを確保することができる。其の際、円環溝２０ｄの外周壁２０ｆの先端を円弧形状部２０ｇを設けているため、チューブ嵌合部２０ａの外周面に被せる未収縮部１１ｂ、１１ｃと円弧状の拡径部１１ｄ、１１ｅを介して滑らかに連続させることができる。

前記のように、熱収縮チューブ１１を加熱して、圧着スリーブ１０を収縮部１１ａ内に固定した後、架台２２より治具２０−１を取り外し、治具２０−１、２０−２を熱収縮チューブ１１内より取り外す。
前記（Ａ）〜（Ｄ）の工程で、図１に示す熱収縮チューブ付き圧着端子Ａを製造することができる。

前記熱収縮チューブ付き圧着端子Ａを用いた電線同士の接続方法は、前記図６と同様であり、図４（Ｂ）に示すように、熱収縮チューブ１の未収縮部１ｂに左右両側から電線Ｗ１、Ｗ２を挿入し、該電線Ｗ１、Ｗ２の導線ＷＤ１、ＷＤ２を圧着スリーブ２の両端開口に挿入する。この時、ストッパー部１３で導電ＷＤ１、ＷＤ２の両先端は係止される。
ついで、作業員がペンチを用いて圧着スリーブ１０を被覆した収縮部１１ａを加締め、圧着スリーブ１０内に両側より通した電線Ｗ１、Ｗ２の導線ＷＤ１、ＷＤ２を圧着スリーブ１０に加締め圧着している。これにより、電線Ｗ１、Ｗ２とを圧着スリーブ１０を介して電気接続することができる。
加締め圧着後に、未収縮部１１ｂ、１１ｃを加熱して収縮させ、電線Ｗ１、Ｗ２の外周に密着させると共に、内層の接着剤１２を介して熱収縮チューブ１１と電線Ｗ１、Ｗ２とを固着でき、圧着スリーブ１０を介した電線Ｗ１、Ｗ２の電気接続部を防水、防塵仕様とすることができる。

前記電線同士の接続箇所が外部から見えない位置である場合、図４（Ａ）に示すように、熱収縮チューブ１１を手で触ると、可撓性を有する未収縮部１１ｂ、１１ｃ内に隙間Ｃをあけて突出している圧着スリーブ１０の突出部１０ｄ、１０ｅの先端を手で確認することができる。よって、前記ペンチで加締める際に、圧着スリーブ１０を被覆した収縮部１１ａの部分だけを確実に加締めることができる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係わる熱収縮チューブつき圧着端子の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図、（Ｃ）は要部各段断面図である。 製造用の治具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部拡大断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は製造工程を示す図面である。 （Ａ）は前記圧着端子と電線端末の端子との加締め接続時における圧着スリーブの先端を確認できる状態を示す図面、（Ｂ）は加締め接続作業を示す図面である。 従来例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。 熱圧縮チューブ付き圧着端子と電線端末の端子との接続工程を示す図面である。

符号の説明

１０ 圧着スリーブ
１０ａ 密着部
１０ｂ、１０ｃ 開口
１０ｄ、１０ｅ 突出部
１１ 熱収縮チューブ
１１ａ 収縮部
１１ｂ、１１ｃ 未収縮部
２０ 治具
２０ａ チューブ嵌合部
２０ｃ 圧着スリーブ嵌合部
２０ｄ 円環溝

Claims (5)

1. 電線同士を接続する導電性金属材からなる圧着スリーブを熱収縮チューブ内に収容し、該圧着スリーブの外周の熱収縮チューブを熱収縮して小径の収縮部として前記圧着スリーブに外嵌固定していると共に、前記圧着スリーブの両側から熱収縮チューブの両端開口までは熱収縮していない大径の可撓性を有する未収縮部とし、該未収縮部を電線挿入空間としている熱収縮チューブ付き圧着端子において、
   前記熱収縮チューブの両側の大径の未収縮部に、前記圧着スリーブの両側部の先端を所要寸法だけ突出させ、該圧着スリーブの突出部と未収縮部の内面との間に隙間を設けていることを特徴とする熱収縮チューブ付き圧着端子。
2. 前記大径の未収縮部への圧着スリーブ両端の突出量は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである請求項１に記載の熱収縮チューブ付き圧着端子。
3. 請求項１または請求項２に記載の熱収縮チューブ付き圧着端子の製造用治具であって、
   前記圧着スリーブの両端開口にそれぞれ取り付けて前記熱収縮チューブの大径の未収縮部に挿入する金属製の治具であり、
   前記未収縮部に挿入する大径円柱状のチューブ嵌合部の先端面中央から、前記圧着スリーブの開口に挿入する小径円柱状の圧着スリーブ嵌合部が段状に突出し、前記チューブ嵌合部の先端面には前記圧着スリーブ嵌合部の外周に沿って圧着スリーブの先端部を挿入する円環溝を設けていることを特徴とする熱収縮チューブ付き圧着端子の製造用治具。
4. 前記治具は、前記円環溝の外周壁の先端を円弧形状としてチューブ嵌合部の外周面と連続させている請求項３に記載の熱収縮チューブ付き圧着端子の製造用治具。
5. 請求項３または請求項４に記載の製造用治具を用いた熱収縮チューブ付き圧着端子の製造方法であって、
   前記圧着スリーブの両端開口に前記治具の圧着スリーブ嵌合部を挿入すると共に、該圧着スリーブの両端部を前記円環溝に挿入し、
   ついで、前記治具を取り付けた圧着スリーブを熱収縮チューブ内に挿通し、
   ついで、前記圧着スリーブ嵌合部の外周部分の熱収縮チューブを加熱して収縮させ、
   前記圧着スリーブの円環溝に挿入した両端部を熱収縮されていない前記未収縮部に突出させた状態で圧着スリーブに熱収縮チューブの収縮部を固定している熱収縮チューブ付き圧着端子の製造方法。

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