JP5409545B2 - 電線接続部の防食構造 - Google Patents

Description

本発明は、電線接続部の防食構造に関する。

近年、自動車のワイヤハーネス等の分野においても、軽量化等を目的としてアルミ電線を使用するようになった。アルミ電線は例えば、複数本のアルミ素線を撚り合わせた撚り線からなる芯線を被覆で覆った構造であって、ハーネス化される場合は一般に、端子金具の電線接続部に接続される。この電線接続部は、具体的には、アルミ電線の端末で被覆が皮剥きされて芯線の端末が露出され、この露出された芯線の端末に対して圧着されるワイヤバレル部と、残された被覆の端末に圧着されるインシュレーションバレル部とからなる。

ところで電線を端子金具に導通接続させるに当たり、電線の芯線と端子金具とが異種の金属によって形成されている場合には、特に両者の接触部分に水分が介在すると、両金属が水中にイオンとして溶け込んで電気化学的反応により腐食が進行する電食が発生することが知られている。端子金具は強度上の問題等で銅合金製とするのが一般的であるため、上記のように電線にアルミ電線を使用すると、正に電食が問題となる。

そこで下記特許文献１に記載の端子金具では、シリコーンゴム、キレート剤等からなる樹脂封止部（防食剤）で電線接続部を封止することで、電食を防止するようにしている。しかし、このような樹脂封止部は、電線接続部の全体を覆っているため、電線接続部が一回り大きく形成されてしまう。このため、樹脂封止部が、この端子金具が装着されるハウジングと干渉することを回避すべく、端子金具に段差部を形成し、この段差によって樹脂封止部とハウジングとの干渉を回避している。

特開２００３−２９７４４７号公報

しかしながら、上記の構成では、ハウジングの上方が開放されており、電線接続部を上方にずらして配置することが可能となっているものの、ハウジングの内部に設けられたキャビティに対して端子金具を収容する場合、電線接続部を上方にずらすと樹脂封止部がキャビティの内壁と干渉してしまう。一方、キャビティの内壁を削ることにより、キャビティの内壁と樹脂封止部との間のクリアランスを拡大するにしても、ハウジングの強度確保の点から限界がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、樹脂封止部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことを目的とする。

本発明は、金属製の芯線を被覆で覆った電線と、芯線とは異種の金属製であって、電線の端末が接続された電線接続部が設けられた端子金具と、電線接続部を樹脂で封止する樹脂封止部と、端子金具を内部に収容するキャビティが貫通して設けられたハウジングとを備え、電線接続部の一部は、キャビティの内壁との摺動により樹脂封止部が削られて露出された露出部とされており、この露出部は、電線接続部における前後両端部を除く中間部分に配置されている構成としたところに特徴を有する。

樹脂封止部がキャビティの内壁と干渉することにより、電線接続部の前後両端部で電線接続部の一部が露出した場合、樹脂封止部と電線との界面が露出し、この界面から電線接続部の内部に浸水しやすくなる。その点、本発明の構成によると、電線接続部の中間部分で電線接続部の一部（露出部）が露出し、露出部では樹脂封止部と電線接続部との界面が露出するものの、樹脂封止部と電線接続部は互いに密着しているため、この界面から電線接続部の内部に浸水することはない。したがって、樹脂封止部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
電線接続部は、芯線に圧着されるワイヤバレル部と、被覆に圧着されるインシュレーションバレル部とを有しており、このインシュレーションバレル部は、被覆にかしめられるバレル片を有しており、露出部は、バレル片における前後両端面の間に形成された外周面に配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、バレルの外周面に露出された露出部で樹脂封止部とバレル片の外周面との界面が露出することになるものの、樹脂封止部とバレル片の外周面は互いに密着しているため、この界面から電線接続部の内部に浸水することはない。

キャビティの内部に、両バレル片を収容するバレル収容部が形成されており、このバレル収容部は、キャビティの後端開口側が拡径されてその拡径部の前端が段差部とされており、この段差部が露出部と接触可能とされている構成としてもよい。
このような構成によると、段差部が樹脂封止部に線接触することになるため、露出部の露出面積を小さくすることができる。

バレル収容部は、端子金具がキャビティの内部に正規の姿勢で挿入された場合に樹脂封止部と非接触とされている構成としてもよい。
このような構成によると、端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した場合に、キャビティの内壁と樹脂封止部が干渉することを回避できる。

電線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線を備えたアルミ電線である一方、端子金具が銅合金製である構成としてもよい。
このような構成によると、電食する可能性が高いアルミ電線を使用した場合にも、電食の発生を有効に防ぐことができる。

本発明によれば、電線接続部とキャビティの内壁との干渉を許容しつつも電線接続部の電食を防ぐことができる。

実施形態１における端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した状態を側方から見た断面図 図１における端子金具を上方から見た断面図 前進位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 前進位置にて段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 後退位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 後退位置にて段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 前進位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 前進位置にて段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図 後退位置にて段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 後退位置にて段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図 実施形態２における端子金具であって、段差部が樹脂封止部と干渉している状態を側方から見た断面図 段差部が露出部に接触している状態を側方から見た断面図 段差部が樹脂封止部と干渉している状態を上方から見た断面図 段差部が露出部に接触している状態を上方から見た断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子金具１０は銅合金製であって、雄端子（図１１参照）と接続可能な端子接続部２０と、この端子接続部２０の後方に形成された電線接続部３０とを備えて構成されている。この端子金具１０は、ハウジング４０の内部にて前後方向に貫通して形成されたキャビティ４１に対して後方から挿入されて収容されている。キャビティ４１の内部には、片持ち状をなして前方に延びるランス４２が形成されており、このランス４２が端子金具１０に係止することで、端子金具１０がキャビティ４１の内部にて後方に抜止状態に保持されている。

端子接続部２０は、前後方向に開口する角筒状をなし、その前端開口を通して雄端子が内部に嵌合可能とされている。また、端子接続部２０の内部には、その底壁の前縁から後方に折り返すことによって弾性接触片２１が形成されている。この弾性接触片２１は、上下方向に弾性撓み可能に設けられており、端子接続部２０の内部に嵌合した雄端子に対して弾性的に接触する。これにより、雄端子が弾性接触片２１と端子接続部２０の天井壁との間に挟持され、端子金具１０と雄端子が導通可能に接続される。

端子接続部２０には、ランス３２に形成された突起（図示せず）が嵌り込んで係止するランスホール（図示せず）が形成されている。このランスホールの開口は、前記突起よりも一回り大きく形成されているため、前記開口の開口縁と前記突起との間にはクリアランスが形成されている。このため、端子金具１０は、前記クリアランスの分だけ前後方向に移動することが許容されている。これにより、端子金具１０は、前進位置（図３に示す端子金具１０の位置）と後退位置（図５に示す端子金具１０の位置）との間を前後方向に遊動可能とされている。

電線接続部３０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線Ｗ１が絶縁性の被覆に覆われてなるアルミ電線Ｗの端末に接続されている。一方、端子金具１０は、銅合金製とされているため、アルミ電線Ｗの芯線Ｗ１と電線接続部３０との接続は、イオン化傾向の異なる異種金属同士の接続となる。この電線接続部３０は、アルミ電線Ｗの端末にて被覆が皮剥きされることで露出された芯線Ｗ１に圧着されるワイヤバレル部３１と、前記皮剥きされることで残された被覆に圧着されるインシュレーションバレル部３２とからなる。

ワイヤバレル部３１は、図７に示すように、オープンバレル形式の一対のバレル片３１Ａを有しており、両バレル片３１Ａを芯線Ｗ１の左右両側から巻き付けながら芯線Ｗ１の内部に突き刺すようにしてかしめられている。

一方、インシュレーションバレル部３２は、図１および図７に示すように、ワイヤバレル部３１よりも一回り大きめに形成されており、特に上下寸法がワイヤバレル部３１の約２倍とされている。このインシュレーションバレル部３２は、オープンバレル形式の一対のバレル片３２Ａを有しており、アルミ電線Ｗの端末にて両バレル片３２Ａを左右両側から被覆に巻き付けるようにしてかしめられている。

キャビティ４１の内部に、インシュレーションバレル部３２の両バレル片３２Ａを収容するバレル収容部４３が形成されている。バレル収容部４３は、キャビティ４１の後端開口側が拡径されており、この拡径部４３Ａの前端部に段差部４４が形成されている。段差部４４は、バレル収容部４３の前後方向略中央に配置され、全周方向に亘って形成されている。

電線接続部３０は、シリコーンゴム、キレート剤等の樹脂によって封止された樹脂封止部３３を備えている。ワイヤバレル部３１とインシュレーションバレル部３２は、ともに樹脂封止部３３によってシール状態で埋設されている。このため、電線接続部３０の内部に浸水することはなく、異種金属同士の接続であっても電食を防ぐことができるようになっている。また、樹脂封止部３３は、図１および図２に示すように、キャビティ４１の内部に正規の姿勢で挿入された場合にキャビティ４１の内壁と非接触となっている。この場合、キャビティ４１の内壁と樹脂封止部３３が摺動することはなく、樹脂封止部３３が削られることはない。

しかしながら、端子金具１０は、前進位置と後退位置との間を前後方向に遊動可能とされていることに加えて、アルミ電線Ｗが上下左右に振られることで樹脂封止部３３がキャビティ４１の内壁と干渉する。この結果、樹脂封止部３３は、キャビティ４１の内壁との摺動を繰り返すことで徐々に削られてしまう。したがって、インシュレーションバレル部３２の両バレル片３２Ａの前後両端面３２Ｆ，３２Ｒの間に形成された外周面３２Ｃに、両バレル片３２Ａの一部が露出された露出部３４が配置されることになる。

具体的には図３に示すように、前進位置にてアルミ電線Ｗが上方に振られることにより、段差部４４が樹脂封止部３３と線接触し摺動する。前進位置にて樹脂封止部３３が段差部４４によって削られると、図４に示すように、両バレル片３２Ａの外周面３２Ｃに配置された露出部３４に段差部４４が接触することになる。ここで、露出部３４で樹脂封止部３３と両バレル片３２Ａの外周面３２Ｃとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部３３と両バレル片３２Ａの外周面３２Ｃとが密着しているため、この界面から電線接続部３０の内部に浸水することはない。

また、図５に示すように、後退位置にてアルミ電線Ｗが上方に振られることにより、段差部４４が樹脂封止部３３と線接触し摺動する。後退位置にて樹脂封止部３３が段差部４４によって削られると、図６に示すように、露出部３４で樹脂封止部３３と両バレル片３２Ａの外周面３２Ｃとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部３３と両バレル片３２Ａの外周面３２Ｃとが密着しているため、この界面から電線接続部３０の内部に浸水することはない。

同様に、図７および図８は前進位置にてアルミ電線Ｗが側方に振られた場合を図示しており、その構成、作用、および効果についてはアルミ電線Ｗが上方に振られた場合と同じであるため、その説明を省略する。また、図９および図１０は後退位置にてアルミ電線Ｗが側方に振られた場合を図示しており、その構成、作用、および効果についてはアルミ電線Ｗが上方に振られた場合と同じであるため、その説明を省略する。

以上のように本実施形態によると、アルミ電線Ｗが振られることによって段差部４４と樹脂封止部３３との干渉を許容しているものの、樹脂封止部３３が削られて露出部３４が露出された場合でも、両バレル片３２Ａの前後両端面３２Ｆ，３２Ｒの間、すなわち外周面３２Ｃに露出部３４が配置されるようにしたから、露出部３４から電線接続部３０の内部に浸水することを回避できる。したがって、電線接続部３０の電食を防ぐことができる。また、端子金具１０が正規の姿勢でキャビティ４１の内部に挿入された場合に、樹脂封止部３３がバレル収容部４３と干渉することを回避できる。さらに、段差部４４が樹脂封止部３３と線接触するようにしたから、露出部３４の露出面積を小さくすることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１１ないし図１４の図面を参照しながら説明する。本実施形態は、本発明の端子金具を雄端子に適用したものであって、本実施形態の端子金具５０は、雌端子（図１参照）と接続可能とされている。端子金具５０は、雌端子の内部に嵌合されるタブ部５１を有している。タブ部５１は平板状をなしている。その他の構成、作用、および効果については実施形態１と同様であり、重複する説明については省略する。

図１１は、前進位置にてアルミ電線Ｗが上方に振られることにより、ハウジング６０のキャビティ６１の内壁に形成された段差部６２が、端子金具５０の電線接続部５２を樹脂で封止した樹脂封止部５３に干渉している様子を示している。図１２は、樹脂封止部５３と段差部６２の摺動により、電線接続部５２を構成する両バレル片５２Ａの外周面５２Ｃに露出した露出部５４に対して段差部６２が線接触している様子を示している。

図１３は、前進位置にてアルミ電線Ｗが側方に振られることにより、段差部６２が樹脂封止部５３に干渉している様子を示している。図１４は、樹脂封止部５３と段差部６２の摺動により、両バレル片５２Ａの外周面５２Ｃに露出した露出部５４に対して段差部６２が線接触している様子を示している。

本実施形態においても、露出部５４にて樹脂封止部５３と両バレル片５２Ａの外周面５２Ｃとの界面が露出するものの、この界面では樹脂封止部５３と両バレル片５２Ａの外周面５２Ｃとが密着しているため、この界面から電線接続部５２の内部に浸水することはない。よって、電線接続部５２における電食を防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では段差部がインシュレーションバレル部の両バレル片の外周面に線接触するようにしているものの、本発明によると、段差部がワイヤバレル部の両バレル片の外周面に線接触するようにしてもよい。
（２）上記実施形態ではインシュレーションバレル部が一対のバレル片を有するオープンバレル形式とされているものの、本発明によると、円筒状に形成されたクローズドバレル形式のインシュレーションバレル部としてもよい。

（３）上記実施形態ではインシュレーションバレル部を収容するバレル収容部に段差部を形成しているものの、本発明によると、キャビティにおけるワイヤバレル部を収容する内壁に段差部を形成してもよい。
（４）上記実施形態では端子金具をキャビティの内部に正規の姿勢で挿入した場合に、樹脂封止部がキャビティの内壁に非接触となるようにしているものの、本発明によると、樹脂封止部がキャビティの内部に対して圧入気味に挿入されるようにしてもよい。

（５）上記実施形態では電線接続部がアルミニウム製の芯線に圧着されているものの、本発明によると、芯線を半田付けした上で、この半田付けされた芯線に対して電線接続部を圧着してもよい。
（６）上記実施形態では異種金属の組み合わせとして、アルミニウムと銅合金の組み合わせを例示しているものの、本発明によると、他の組み合わせであってもよい。

１０…端子金具
３０…電線接続部
３１…ワイヤバレル部
３２…インシュレーションバレル部
３２Ａ…バレル片
３２Ｃ…外周面
３２Ｆ…前端面
３２Ｒ…後端面
３３…樹脂封止部
３４…露出部
４０…ハウジング
４１…キャビティ
４３…バレル収容部
４３Ａ…拡径部
４４…段差部
５０…端子金具
５１…タブ部
５２…電線接続部
５２Ａ…バレル片
５２Ｃ…外周面
５３…樹脂封止部
５４…露出部
６０…ハウジング
６１…キャビティ
６２…段差部
Ｗ…アルミ電線
Ｗ１…芯線

Claims (5)

1. 金属製の芯線を被覆で覆った電線と、
   前記芯線とは異種の金属製であって、前記電線の端末が接続された電線接続部が設けられた端子金具と、
   前記電線接続部を樹脂で封止する樹脂封止部と、
   前記端子金具を内部に収容するキャビティが貫通して設けられたハウジングとを備え、
   前記電線接続部の一部は、前記キャビティの内壁との摺動により前記樹脂封止部が削られて露出された露出部とされており、この露出部は、前記電線接続部における前後両端部を除く中間部分に配置されていることを特徴とする電線接続部の防食構造。
2. 前記電線接続部は、前記芯線に圧着されるワイヤバレル部と、前記被覆に圧着されるインシュレーションバレル部とを有しており、このインシュレーションバレル部は、前記被覆にかしめられるバレル片を有しており、前記露出部は、前記バレル片における前後両端面の間に形成された外周面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電線接続部の防食構造。
3. 前記キャビティの内部に、前記両バレル片を収容するバレル収容部が形成されており、このバレル収容部は、前記キャビティの後端開口側が拡径されてその拡径部の前端が段差部とされており、この段差部が前記露出部と接触可能とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電線接続部の防食構造。
4. 前記バレル収容部は、前記端子金具が前記キャビティの内部に正規の姿勢で挿入された場合に前記樹脂封止部と非接触とされていることを特徴とする請求項３に記載の電線接続部の防食構造。
5. 前記電線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の芯線を備えたアルミ電線である一方、前記端子金具が銅合金製であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電線接続部の防食構造。

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