JP5393422B2

JP5393422B2 - 塗布剤の硬化方法

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Publication number: JP5393422B2
Application number: JP2009279178A
Authority: JP
Inventors: 秀人熊倉; 裕一伊藤; 信幸朝倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: WO2011071184A1; JP2011124032A

Description

本発明は、塗布剤の硬化方法に係り、特に、端子の圧着片を加締めて電線の絶縁被覆から露出された導体を圧着する状態で、圧着片や電線の導体に塗布剤を塗布し、光や電子線を照射することで塗布剤を硬化させる技術に関する。

電線の端末に取り付ける圧着端子としては、電線の絶縁被覆から露出された導体を圧着する圧着片と、絶縁被覆を圧着する固定片を有するものが広く知られている。圧着片と固定片はそれぞれ連設する底面の両側から延出して形成され、固定片を内側に加締めて電線の絶縁被覆を包むように固定するとともに、圧着片を内側に加締めて導体を包むように圧着するようになっている。

ところで、このような圧着端子の構造において、圧着片を加締めたときに芯線が押し付けられる力は、圧着片の加締め量、つまり圧着片の塑性変形量に左右される。そのため、例えば、圧着片の塑性変形量が不足すると、圧着片と導体との接触面積が減少することから、電気抵抗が増大し、電気的な不具合を生じるおそれがある。

この点、特許文献１には、内側に加締める前の圧着片の内面と、電線から露出された複数の芯線の表面に、それぞれ液状又は半固体状の導電性ペースト又は導電性オイル等の塗布剤（以下、塗布剤と略す）を塗布した状態で、圧着片を内側に加締めて芯線を圧着することにより、圧着片の内面と芯線との間に生じる空隙に塗布剤を充満させる構造が開示されている。これによれば、導電性の塗布剤が圧着端子と電線との間の電気抵抗を下げる方向に作用するため、圧着片の塑性変形量のばらつきによらず、電気抵抗を低い状態で保持することができる。

このように、電線と端子の接続部分等に塗布される塗布剤としては、特許文献２に示すように、マトリックス樹脂と、副生物として導電性フィラー剤からなる液状又は半固体状のものが知られており、マトリックス樹脂としては、光又は電子線の照射により硬化する光硬化樹脂又は電子線硬化樹脂が知られている。

特開昭６４−６６１号公報特開平９−１８０８４８号公報

しかしながら、上述した塗布剤は、光を照射してから硬化するまでに所定の時間を要するため、例えば、塗布剤が塗布されてから硬化するまでの間、塗布剤が端子の傾斜面等を伝って、塗布剤が塗布される塗布領域から非塗布領域に向かって流れ出すことがある。このようにして流れ出した塗布剤が硬化して最終的に非塗布領域の広い範囲で塗膜を形成した場合、その塗膜が形成される場所によっては、電気的な不具合等を生じるおそれがある。また、硬化する前の塗布剤にはごみ等が付着し易いため、例えば、芯線と圧着片との隙間にごみ等が付着すると、却って電気抵抗の増加を招き、結果として圧着性能を低下させるおそれがある。

これらの問題に対応するため、例えば、塗布剤の成分を調整して粘度を高めることにより、塗布剤の流動性を低下させる方法が考えられる。しかし、塗布剤の流動性が低下すると、塗布領域における塗布剤の浸透性が低下し、或いは、塗布剤が硬化するまでの時間が長くなるため、品質面や作業面で支障をきたすおそれがある。

また、塗布剤が流れ出す方向を想定し、端子を傾けて配置することも考えられるが、その場合、専用の冶具を新たに用意しなければならいことに加え、端子を傾けた状態で搬送しなければならなくなるため、設備費用が増加するだけでなく、作業性の低下を招くおそれがある。

本発明は、塗布剤の流れ出しを防ぐことを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、絶縁被覆から導体が露出された電線と、導体を包むようにして加締められる圧着片を有する圧着端子とを用意し、圧着片を加締めて形成される圧着片の内面と電線の導体との隙間領域と、圧着片を加締めて形成される圧着片の外面とその周縁から露出する導体表面との少なくとも一方の領域に、液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、光又は電子線を照射して塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、端子の塗布剤が塗布される塗布領域と塗布剤が塗布されない非塗布領域との境界を含む非塗布領域に気流を吹き付けることを特徴とする。

即ち、塗布剤の塗布領域と非塗布領域との境界領域又は非塗布領域中の所定領域よりも塗布領域側に気流を吹き付け、塗布剤の流れを気流で阻止することにより、塗布剤は流れが阻止された状態で光の照射を受けて硬化されるため、非塗布領域中の所定領域への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。ここで、非塗布領域中の所定領域とは、例えば、塗布剤が塗着して塗膜を形成すると何らかの不具合が生じる領域をいう。これによれば、塗布剤の流動性を下げるため塗布剤の粘性を高める必要がないため、塗布領域における塗布剤の浸透性を保持し、或いは、高めることができ、塗布時間の短縮を図ることができる。また、塗布剤の流れ出しを防ぐため、端子を傾けた状態で配置し、その状態を保持して搬送等する必要がないため、冶具等の設備費用の増加を抑えるとともに、作業性の低下を回避することができる。

また、上記に代えて、絶縁被覆から導体が露出された電線と、導体を包むようにして加締められる圧着片を有する圧着端子とを用意し、圧着片を加締めて形成される圧着片の内面と電線の導体との隙間領域と、圧着片を加締めて形成される圧着片の外面とその周縁から露出する導体表面との少なくとも一方の領域に、液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、光を照射して塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、塗布剤が塗布される塗布領域に光を照射するとともに、塗布領域と塗布剤が塗布されない非塗布領域との境界を含む非塗布領域に、光とは別のスリットを通過させた光を照射することによっても、上記課題を解決することができる。

これによれば、仮に、塗布剤が光の照射領域から外側に流れ出した場合でも、その流れ出した塗布剤を、スリットを通過した光の照射により硬化させ、土手を形成することができるため、非塗布領域の所定領域への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。また、塗布領域を照射する光の照射範囲が非塗布領域に達しており、スリットを通過した光の照射領域と重なる場合でも、照射領域が重なることにより、その照射領域の単位面積当たりの光の照射量を増やすことができるため、当該領域での塗布剤の硬化速度を速めることができ、結果として非塗布領域の所定領域への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。

この場合において、塗布領域への光の照射とスリットを通過させる光の照射の順番は、スリットを通過させた光の照射を開始した後に、塗布領域への光の照射を開始させることが好ましい。即ち、塗布剤が塗布されている間は、塗布剤を塗布領域に浸透させるため、通常、塗布領域に光が照射されず、塗布直後もしくは塗布後所定時間経過してから光が照射される。そのため、塗布領域に光が照射される前に塗布剤が流れ出すことも考えられる。これに対し、スリットを通過させる光（以下、スリット光と略す）は、照射領域が狭く、非塗布領域だけに照射されるため、塗布中に照射しても塗布剤の浸透性等に影響を与えることがない。したがって、塗布領域に光が照射される前に、スリット光の照射を開始すれば、塗布中に塗布剤が流れ出したとしても、スリット光で硬化させることができる。

また、より好ましくは、スリットを通過させた光の照射を開始してから塗布剤を塗布し、その後、塗布領域への光の照射を開始するようにする。このように塗布剤を塗布する前からスリット光を照射し続けることにより、塗布中における塗布剤の流れ出しをより確実に防ぐことができる。

また、塗布剤は、導電性ペースト又は導電性オイルのいずれかであるものとする。このように導電性の塗布剤を用いることにより、電線の導体を圧着片で圧着する圧着部分の電気抵抗を安定して低く保持することができる。

本発明が適用される第１の実施形態の塗布剤の硬化方法を説明する図である。本発明が適用される第２の実施形態の塗布剤の硬化方法を説明する図である。本発明が適用される第１と第２の実施形態に用いる端子の構成を示す斜視図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明を適用してなる塗布剤の硬化方法の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態で用いる塗布剤は、後述するように光の照射で硬化する特性を有するものであるが、これに限られるものではなく、例えば、電子線の照射等で硬化する特性を有するものにも適用することができる。また、本実施形態で用いる圧着端子は、後述するように雌端子構造をなしているが、電線を圧着する圧着構造を有するものであれば、雌端子構造に限られるものではない。

本実施形態に用いる圧着端子の構造を図３に示す。本実施形態に用いる圧着端子１は、圧着部２と、角筒状部３を有して構成される。圧着部２は、電線４を圧着して接続する機能を有しており、長手方向に延在する底面７の対向する側縁から外側に延出する一対の圧着片５と一対の固定片６を備え、電線４の絶縁被覆８とその絶縁被覆８を剥いで露出された導体９をそれぞれ圧着するようになっている。具体的には、固定片６を内側に加締めることにより、電線４の絶縁被覆８を包むようにして固定し、この電線４を固定した状態で圧着片５を内側に加締めることにより、電線４の導体９を包むようにして圧着する。なお、電線４の導体９は、複数の芯線から構成される。

圧着部２を基部とする角筒状部３は、雌端子構造をなしており、略四角形の筒状に折り曲げられて、相手側端子（雄端子等）が挿入される空間１０を軸方向に形成している。図３の矢印Ａは、端子の挿入方向を表している。空間１０内には、角筒状部３の底面の端子挿入側の縁から延設されて空間１０内に折り返された弾性舌片１１が設けられている。弾性舌片１１は、折り返しの曲折部位を支点として弾性変形が可能となっており、空間１０内に挿入される端子を角筒状部３の内面に押し付けて挟持するようになっている。

本実施形態で用いる塗布剤は、導電性ペーストを塗布領域に塗布し、浸透させるものである。導電性ペーストは、例えば、主成分としてのマトリックス樹脂と、副成分としての導電性フィラー剤とからなり、硬化するまでは液状又は半固体状となっている。マトリックス樹脂には、光又は電子線が照射されると硬化する周知の硬化性樹脂が採用され、本実施形態では光硬化性樹脂が用いられている。

図１に示すように、本実施形態の塗布剤の硬化方法は、電線４を圧着するために加締めた圧着端子１の所定領域、つまり塗布領域に塗布剤を塗布した後、その塗布領域に光を照射させ、かつ、塗布剤が塗布されない非塗布領域に気流を吹き付けることを特徴とするものである。図１では、電線４を圧着した状態の圧着端子１（断面）に光を照射する様子を表している。

圧着端子１は、固定片６を加締めて電線４の絶縁被覆８を固定するとともに、圧着片５を加締めて電線４の導体９を圧着した状態となっている。この状態で、圧着端子１には、塗布領域に塗布剤が塗布される。ここで、塗布領域とは、本実施形態では、電線４の導体９を包むように加締めた圧着片５の外面と、加締めた圧着片５の周縁から圧着端子１の軸方向の両側（図の左右方向）に露出する電線４の導体９を含む領域をいう。これらの領域の表面に塗布剤を塗布して塗膜を形成することにより、同領域の腐食防止を図ることができる。

塗布剤を塗布する方法としては、スプレーガン等を用いて塗布領域に塗布剤を直接噴霧する方法が一般的であるが、これに限られるものではなく、例えば、刷毛塗り、流し込み等で塗布することもできる。

塗布領域の全体に塗布剤が塗布されると、次に、光源１２から塗布領域に向かって光１３が照射される。ここで、光１３の照射は、例えば、塗布領域にゴミ等が付着するのを防ぐため、塗布剤を塗布してからできるだけ間をあけず、好ましくは、塗布直後に照射するようにする。但し、塗布剤の粘度が高く、塗布剤が塗布領域に浸透するまでに多少の時間を要する場合は、塗布後一定時間保持してから光を照射させることもある。

光源１２から塗布領域に光１３が照射されると、塗布剤は光が当たる表面側から徐々に硬化が始まる。ここで、塗布剤は、光が照射されてから完全に硬化されるまでの間、ある程度の流動性を有している。そのため、例えば、塗布領域の塗布面が傾斜している場合、傾斜面に沿って塗布剤が流動する。即ち、導体９の端部に塗布された塗布剤は、導体９の端面に沿って下方へ流れ出し、圧着端子１の角筒状部３と圧着片５の底面７との連結部分の首部１４を伝って角筒状部３の空間１０に向けて流れ出すことがある。このようにして流れ出した塗布剤が空間１０内に流れ込み、空間１０内で硬化し塗膜を形成した場合、例えば、空間１０に挿入される相手側端子との接触状態や導通状態に何らかの影響を及ぼすおそれがある。なお、このような塗布剤の流動は、塗布剤が塗布されてから光が照射されるまでの時間が長い程、顕著となる。

そのため、本実施形態では、角筒状部３の空間１０内のように、塗布剤が流れ込むと何らかの不具合が生じる領域（以下、禁止領域という）に塗布剤が流れ込むことを防ぐため、圧着端子１の塗布領域以外の非塗布領域のうち、例えば、禁止領域の手前側（塗布領域側）に、送風機１５から気流１６を吹き込むようにしている。より具体的には、空間１０の入口と首部１４との境界部分に気流１６を吹き付けるようにする。このようにすることで、非塗布領域の首部１４を伝って空間１０の入口付近まで流れた塗布剤は、その流れが気流１６による壁（エアカーテン）に阻止されて停滞し、その間、光１３の照射により硬化されるため、空間１０内への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。これにより、塗布剤は、首部１４と空間１０の入口部分の境界付近で硬化され、結果として、図１に示すような形状の塗膜１７を形成する。

ここで、気流を吹き込む領域としては、塗布領域と禁止領域が隣接している場合、塗布領域と禁止領域の境界領域となり、本実施形態のように、塗布領域と禁止領域が首部１４のように非塗布領域を介して離れている場合は、例えば、非塗布領域中の禁止領域の手前側、つまり禁止領域と塗布領域の間の非塗布領域となる。

また、気流を吹き込むタイミングとしては、遅くとも禁止領域の手前側の領域に塗布剤が到達する前に、開始する必要があるが、気流を吹き込む領域が塗布剤による塗膜の形成に影響を与えない領域であれば、光１３の照射開始と同時に開始してもよいし、塗布前又は塗布中に開始してもよい。

また、図１では、送風機１５の送風口と気流１６が吹き込まれる圧着端子１の領域との間の距離を離して記載しているが、気流を圧着端子１の所定領域に的確に当てるためには、例えば、送風機１５の送風口に送風管を連結させ、その送風管の送風口を圧着端子１に近づけて吹き込むようにしてもよい。

また、本実施形態では、腐食防止を目的として、圧着端子１の圧着片５の外面と、その圧着片５の周縁から露出する電線４の導体表面を含む領域に塗膜を形成する例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば、加締める前の圧着片５の内面と電線４の導体９の表面に塗布剤を塗布した後、圧着片５を加締めて導体９を圧着させ、圧着片５の内面と電線４の導体との隙間に塗布剤を充満させる構造としてもよい。これによれば、圧着端子１と電線４との間の電気抵抗を下げることができるため、圧着片５の加締め量がばらついても電気抵抗を安定に保持することができる。

また、本実施形態では、雌端子構造を備えた圧着端子１を用いる例について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、角筒状部３に代えて、ねじ孔等が形成された平板状の端子構造をなすものであってもよい。その場合、塗膜を形成させない禁止領域としては、例えば、平板状の端子部分とすることができる。

また、本実施形態では、塗布剤として導電性ペーストを用いる例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば、導電性オイル等を用いることもできる。さらに、塗布剤は、導電性を有するものに限られず、非導電性の塗布剤を用いることもできる。

以上述べたように、本実施形態によれば、塗布領域と禁止領域の境界領域、或いは、禁止領域と塗布領域の間の非塗布領域のいずれかの領域に気流を吹き付けて空気の壁を形成しているため、禁止領域、つまり角筒状部３の空間１０内への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。加えて、本実施形態によれば、塗布剤の流れ出しを防ぐために塗布剤の粘性を高める必要がないため、塗布剤の浸透性を保持し、或いは、高めることができ、塗布時間の短縮を図ることができる。また、塗布剤の流れ出しを防ぐため、端子を傾けた状態で配置し、その状態を保持して搬送等する必要がないため、冶具等の設備費用の増加を抑えるとともに、作業性の低下を回避することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を適用してなる塗布剤の硬化方法の第２の実施形態について説明する。本実施形態の圧着端子は、図３の圧着端子と同じ構造のものを用いるが、電線を圧着する圧着構造を有するものであれば、これに限られるものではない。また、本実施形態で用いる塗布剤は、光の照射で硬化する特性を有するものに限定される。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態では、塗布領域に光源１２からの光１３を照射させるとともに、塗布領域から流れ出す塗布剤には、スリット１８を通過させたスリット光１９を照射させている点で、第１の実施形態と相違する。ここで、光源１２から照射された光１３は、光源１２から塗布領域に達するまでに拡散するため、その照射領域は、塗布領域を中心とする比較的広い範囲をカバーするのに対し、スリット光１９は、スリット１８を通過させることで光の拡散が抑えられるため、その照射領域は、非塗布領域の一部の比較的狭い範囲、具体的には第１の実施形態で気流を吹き付ける領域の範囲内に限定される。

本実施形態では、このようにスリット光１９の照射領域を制限できることを利用して、スリット光１９の照射を、塗布剤を塗布する前に開始するようにしている。即ち、スリット光１９は、塗布領域と非塗布領域の境界領域や禁止領域の手前側等、非塗布領域中の所定領域だけを照射しているため、少なくとも塗布領域には照射されない。そのため、塗布中にスリット光１９を照射したとしても、塗布剤の浸透性等に影響を与えることがなく、非塗布領域へ流れ出した塗布剤だけをスリット光１９で硬化させることができる。そして、スリット光１９で硬化される塗布剤は、次第にその量が増して盛り上がり土手を形成するため、第１の実施形態と同様、塗布剤の流れ出しを防ぎ、禁止領域となる角筒状部３の空間１０内における塗膜の形成を防ぐことができる。

スリット光１９を発生させる構成は、図２に示すように、光源１２とは別の光源２０を用意し、光源２０と圧着端子１との間にスリット１８を有する遮光性の壁２１を配置する。壁２１の位置やスリット１８の形状等は、スリット光１９の照射位置や大きさ等に応じて適宜定めることができる。ここで、スリット光１９が照射される照射領域の単位面積当たりの光量と、光１３が照射される照射領域の単位面積当たりの光量は、適宜設定することができ、両者の光量は同じであってもよいし、後者の光量よりも前者の光量を大きく設定してもよい。

本実施形態では、スリット光１９の照射を、塗布剤を塗布する前に開始する例を説明したが、例えば、塗布剤の粘度が高く、塗布領域に塗布剤を浸透させるために、塗布剤の塗布後所定時間経過してから光１３を照射させる場合には、塗布剤の塗布後光１３を照射する前に、スリット光１９の照射を開始してもよく、塗布剤の流動性が低いときには、光１３の照射と同時にスリット光１９の照射を開始してもよい。但し、より確実に塗布剤の禁止領域への流れ込みを防ぐためには、本実施形態のように、スリット光１９を塗布剤の塗布前から照射させることが好ましい。

なお、光１３の照射とスリット光１９の照射を同時に開始する場合、光１３の照射領域とスリット光１９の照射領域が重なっていると、塗布剤の流れを阻止する上で、スリット光１９を照射することのメリットがないように思われるが、この場合でも、照射領域が重なることにより同領域への単位面積当たりの光の照射量を増やすことができるため、塗布剤の硬化速度を速めることができる。したがって、このような場合でも、塗布剤の流出を防ぐ上で一定の効果を得ることができる。

１圧着端子
２圧着部
３角筒状部
４電線
５圧着片
８絶縁被覆
９導体
１０空間
１２，２０光源
１３光
１５送風機
１６気流
１７塗膜
１８スリット
１９スリット光

Claims

絶縁被覆から導体が露出された電線と、前記導体を包むようにして加締められる圧着片を有する圧着端子とを用意し、
前記圧着片を加締めて形成される該圧着片の内面と前記電線の導体との隙間領域と、前記圧着片を加締めて形成される該圧着片の外面とその周縁から露出する前記導体表面との少なくとも一方の領域に、液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、光又は電子線を照射して前記塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、
前記端子の前記塗布剤が塗布される塗布領域と前記塗布剤が塗布されない非塗布領域との境界を含む前記非塗布領域に気流を吹き付けることを特徴とする塗布剤の硬化方法。
絶縁被覆から導体が露出された電線と、前記導体を包むようにして加締められる圧着片を有する圧着端子とを用意し、
前記圧着片を加締めて形成される該圧着片の内面と前記電線の導体との隙間領域と、前記圧着片を加締めて形成される該圧着片の外面とその周縁から露出する前記導体表面との少なくとも一方の領域に、液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、光を照射して前記塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、
前記塗布剤が塗布される塗布領域に光を照射するとともに、前記塗布領域と前記塗布剤が塗布されない非塗布領域との境界を含む前記非塗布領域に、前記光とは別のスリットを通過させた光を照射することを特徴とする塗布剤の硬化方法。
前記スリットを通過させた光の照射を開始した後、前記塗布領域への光の照射を開始することを特徴とする請求項２に記載の塗布剤の硬化方法。
前記スリットを通過させた光の照射を開始してから前記塗布剤を塗布し、その後、前記塗布領域への光の照射を開始することを特徴とする請求項３に記載の塗布剤の硬化方法。