JP5528786B2 - 電線付き圧着端子及び塗布剤の硬化方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線付き圧着端子及び塗布剤の硬化方法に係り、特に、圧着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、光等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される底板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ないことに加え、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、本発明の電線付き圧着端子は、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、圧着片を加締めて形成される該圧着片の内面と電線の導体との隙間領域に塗布され硬化される塗布剤とを備えた電線付き圧着端子において、塗布剤は、導電性と光硬化性を有しており、圧着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凹みを形成し、凹みには、塗布領域から流出して非塗布領域を流れる塗布剤が収容され、硬化されることを特徴としている。

このように圧着端子に凹みを設けることにより、圧着端子の塗布領域から非塗布領域へ向かって流れる塗布剤を凹み内に流入させて滞留させることができる。これにより、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、凹みから先の非塗布領域への塗布剤の流れ込みを防ぐことができる。

また、本発明の塗布剤の硬化方法は、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に液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、塗布剤は、導電性と光硬化性を有しており、圧着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凹みを設け、塗布領域から非塗布領域に向かって流れる塗布剤を凹みに流入させた状態で硬化させることを特徴としている。

本発明が適用される圧着端子の構造を説明する斜視図である。 本発明が適用される圧着端子の構造を説明する断面図である。 本発明が適用される圧着端子の凹みの構造を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢示断面図である。 本発明が適用される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圧着端子の凹みの他の構造を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢示断面図である。 本発明が適用される圧着端子が電線を圧着する状態を説明する側面図である。

以下、本発明を適用してなる電線付きの圧着端子と、その圧着端子を用いた塗布剤の塗布方法の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、雌端子構造を有する圧着端子を用いる例を説明するが、電線を圧着する圧着構造をなしているものであれば、この構造に限られるものではない。また、本実施形態の圧着端子に塗布する塗布剤は、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。

本実施形態の圧着端子の構造を図１〜図３に示す。本実施形態の圧着端子１は、電線圧着部２と、角筒状部３を有して構成される。電線圧着部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板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ものとする。

図１、２に示すように、電線圧着部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（雌端子等）が挿入される空間１０を軸方向に形成している。図１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（底板７）の端子挿入側の縁から延設されて空間１０内に向けて折り返されたばね部材１１が設けられている。空間内１０に延在するばね部材１１の先は、更に空間１０内で端子挿入側に向けて折り返されるとともに、その折り返された面の一部が底板７の面と接触するようになっている。これにより、ばね部材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ことになる。また、ばね部材１１には、球面状の接触突起１２（図２）が設けられており、この接触突起１２が相手側端子と接触することにより、電気的接触の確実性を確保するようになっている。

次に、本実施形態の圧着端子の特徴構成について説明する。ここで、図２の矢印Ｂは、圧着端子１の後方を表している。本実施形態の圧着端子１は、ばね部材１１の後方端と、圧着片５の前方端との間の底板７の長手方向における面上の領域Ｘ（図２）に、凹み１３を形成することを特徴としている。図２では、領域Ｘのうち、角筒状部３の後端よりも圧着片５寄りの底板７の面上に、凹みが形成される例を示している。

凹み１３は、図３に示すように、底板７の幅方向、つまり圧着端子１の長手方向と直交する方向に２つ設けられている。これらの凹み１３は、同一の平面形状（略矩形）と凹み深さを有しており、例えば、プレス加工により、底板７の一方の面をポンチ等で押し込むことにより形成され、他方の面は平面をなしている。したがって、凹み深さは、底板７の板厚未満となっている。このように凹み１３をプレス加工で押し込み形成することにより、加工を簡単化することができる。

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、光が照射されると硬化する周知の光硬化性樹脂が用いられる。

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、塗布された塗布剤に光を照射して硬化させ、塗膜を形成するものである。

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、図４に示すように、光源１５から塗布領域に向かって光１６が照射される。ここで、光１６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１５から塗布領域に光１６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、角筒状部３の後方端と圧着片５の前方端との連結部分となる底板７（首部１４ともいう）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内で硬化して塗膜を形成した場合、例えば、ばね部材１１の弾性変形に何らかの影響を及ぼし、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等に支障が出るおそれがある。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。

本実施形態では、このように塗布剤が流入して塗膜が形成されると何らかの不具合が生じる領域（以下、禁止領域という）を、ばね部材１１の後端よりも前方側の底板７の面上（図２の領域Ｘよりも左側の領域）とし、この禁止領域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、禁止領域の手前側（塗布領域側）となる領域Ｘの底板７の面上に、凹み１３を設けるようにしている。これにより、非塗布領域の首部１４を伝って空間１０の入口手前付近まで流れた塗布剤は、凹み１３内に流入し、滞留した状態で光１６が照射される。例えば、粘性が低いため流動性が大きい塗布剤を用いた場合、光の照射だけでは禁止領域まで流れ出すおそれがあるが、本実施形態のように凹み１３内で塗布剤を滞留させることにより、塗布剤の流れを停滞させた状態で硬化させることができる。これにより、塗布剤は凹み１３内で硬化され、禁止領域への流れ出しを食い止めることができるため、結果として、図４に示すような角筒状部３の手前側を端とする塗膜１７が形成される。

本実施形態のように、圧着端子１の塗布領域と禁止領域とが、首部１４のような非塗布領域を介して離れて配置される場合、凹み１３は、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との間の非塗布領域（領域Ｘ）の底板７の面上に設ける必要がある。これに対し、塗布領域と禁止領域とが非塗布領域を介さずに隣接して配置される場合、凹み１３は、塗布領域と禁止領域との境界領域に沿って設ける必要がある。このように、凹み１３が設けられる位置は、塗布領域と禁止領域の配置関係により異なるが、いずれの場合も、禁止領域を除く底板７の面上である点で共通している。本実施形態では、図２に示すように、凹み１３を首部１４の前方寄りに設ける例を説明したが、圧縮片５の前方端から凹み１３までの距離Ｙは、塗布量や流量等に基づいて適宜設定することができる。

一方、凹み１３の深さや平面寸法（幅寸法）は、例えば、塗布領域と禁止領域の位置関係、圧着端子１の大きさ及び板厚等により制限される。凹み深さは、端子強度を確保するため、凹み１３の下の底板７に所定の厚みを確保しておく必要がある。例えば、圧着端子１の底板７の厚み（ｍｍ）が０．２、０．２５、０．３のときは、凹み深さ（ｍｍ）の最大値を、それぞれ０．１、０．１５、０．２に設定するのがよい。また、平面寸法については、塗布剤の塗布量等に応じて適宜設定することができる。

本実施形態では、２つの凹み１３を設ける例について説明したが、これに限られるものではなく、凹みの数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、凹み１３の形状については、特に限定されるものではない。例えば、図５（ａ）に示すように、凹み１３´は、底板７の幅方向を長手方向とする矩形の平面形状をなしていてもよい。ここで、図５（ｂ）に示すように、凹みの断面形状は、底板７が凹みの開口と反対側に突出するように、プレス加工により絞り形成されてなるものとしてもよい。これによれば、凹みの深さが底板７の板厚に制限されることなく、板厚よりも大きな深さに設定できるため、設計自由度を向上させることができ、しかも底板の強度を向上させることができる。

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を塗布領域として、塗膜を形成する例を説明したが、塗布領域は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、例えば、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を用いる例を説明したが、このように必ずしも角筒状部３を有している必要はなく、要は、電線８の導体９を圧着する圧着部を備え、禁止領域を除く塗布剤の流路に凹みが形成されていれば、他の構成の圧着端子、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丸型端子を有する端子構造についても、本発明の塗布剤の硬化方法を適用することができる。

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。

図６に示すように、電線４が圧着端子１に圧着された場合、加締められた圧着片５の導体圧着部１８の前後から導体９（芯線）が露出した状態となっている。導体圧着部１８の前後両端には、それぞれ前ベルマウス１９ａ、後ベルマウス１９ｂと呼ばれる「逃げ」が設けられている。これらのベルマウス１９ａ，１９ｂは、圧着片５の端部内周面のエッジが導体９に接触して導体９を傷付けないようにするためのものであり、導体９の外周面から徐々に逃げるように導体９の径方向の外側に向かって斜めに広がる形状をなしている。ここで、前ベルマウス１９ａの導体圧着部１８からの突出量Ｌ_１は、できるだけ小さくなるように設定（例えば０〜０．２ｍｍ）する。前ベルマウス１９ａが大きいと塗布剤が垂れ易くなるため、このようにすることで、塗布剤の塗布性（密着性、浸透性等）を向上させることができる。また、導体９の前ベルマウス１９ａの端から突出する突出量Ｌ_２についても、できるだけ小さくなるように設定（０〜０．５ｍｍ）することで、塗布性を向上させることができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、圧着端子１の禁止領域、つまり角筒状部３の空間１０内に設けられたばね部材１１の後方端への塗布剤の流れ込みを防ぐことができるため、角筒状部３の空間内に挿入される相手側端子とばね部材１１との接触を適正な状態に保つことができる。

また、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、塗布時間の短縮と作業性の向上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、設備を小型化することができる。

なお、本実施形態では、凹み１３内に滞留する塗布剤に、光源１５からの光１６を照射して硬化させているが、この凹み１３の領域に、光源１５からの光１６を照射するとともに、他の光源からの光を、スリットを通過させて照射するようにしてもよい。このようにスリットを通過させたスリット光は照射範囲を制限することができるため、光１６を照射する前（例えば、塗布剤を塗布する前）から凹み１３の領域だけに光を照射することができる。これにより、光１６の照射を開始する前に、塗布領域から流れ出した塗布剤を凹み内で確実に硬化させることができるため、塗布剤の流れ出しを凹みで確実に食い止めることができる。また、光１６とスリット光を凹み１３の領域で重ねて照射することができるため、塗布剤の硬化速度を速めることができる。

１ 圧着端子
３ 角筒状部
４ 電線
５ 圧着片
７ 底板
９ 導体
１０ 空間
１１ ばね部材
１３ 凹み
１４ 首部
１５ 光源
１６ 光
１７ 塗膜

Claims (2)

1. 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、
   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に塗布され硬化される塗布剤とを備えた電線付き圧着端子において、
   前記塗布剤は、導電性と光硬化性を有しており、
   前記圧着端子の前記塗布剤が塗布される塗布領域と該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凹みを形成し、該凹みには、前記塗布領域から流出して前記非塗布領域を流れる前記塗布剤が収容され、硬化されることを特徴とする電線付き圧着端子。
2. 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に液状又は半固体状の塗布剤を塗布し、該塗布剤を硬化させる塗布剤の硬化方法において、
   前記塗布剤は、導電性と光硬化性を有しており、
   前記圧着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凹みを設け、前記塗布領域から前記非塗布領域に向かって流れる前記塗布剤を前記凹みに流入させた状態で硬化させることを特徴とする塗布剤の硬化方法。

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