JP5562672B2

JP5562672B2 - 防水用端子構造

Info

Publication number: JP5562672B2
Application number: JP2010024999A
Authority: JP
Inventors: 辰男森本
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-02-08
Also published as: JP2011165414A

Description

本発明は、電線と端子との接続部において端子内の電線の芯線部に水が浸入することを防止した防水用端子構造に関するものである。

図５は、従来の防水用端子構造の第一の形態を示すものである（特許文献１参照）。

この防水用端子構造は、丸形板状の電気接触部４１と前後各一対の圧着片４２とで成る丸形板端子（ＬＡ端子）４３を用い、電線４４の端末に各圧着片４２を圧着接続し、圧着接続部に接着剤付きの熱収縮チューブ４５を被せて熱収縮・密着させることで、電線４１の芯線部４１ａをなす各素線間への水の浸入を防止したものである。

端子４３の電気接触部４１は例えば自動車のエンジンルーム内のパネル等にボルト締めで接続され、電線４４は車室側に導入され、水が電線４４の各素線４１ａ間を毛細管現象で伝わって車室内のコネクタ等に浸入することが収縮チューブ４５で防止される。

図６は、従来の防水用端子構造の第二の形態を示すものである（特許文献２参照）。

この防水用端子構造は、矩形板状の電気接触部４６と前後一対の圧着片４７とで成る矩形板端子４８を用い、電線４９の端末に各圧着片４７を圧着接続し、電気接触部４６を除く端子全体を金型成形の絶縁樹脂材５０で覆うことで、電線４９の各素線４９ａ間への水の浸入を防止したものである。

図７は、従来の防水用端子構造の第三の形態を示すものである（特許文献３参照）。

この防水用端子構造は、筒状雌型の電気接触部５２と、底面から突出したピン部５３を有する電線接続用の筒状部５４とで成る端子５１を用い、筒状部５４内に電線５５の露出した芯線部５６を挿入し、芯線部内にピン部５３を進入させ、筒状部５４をロータリスウェージ加工機で加締めて芯線部５６に接続させたものである。

図８は、従来の防水用端子構造の第四の形態を示すものである（特許文献４参照）。

この防水用端子構造は、矩形板状の電気接触部５９と電線接続用の筒状部６０とで成る端子５８を用い、筒状部６０内に、電線６１の露出した芯線部６２と、芯線部６２に続く絶縁被覆部６３とを挿入し、芯線部６２の上から筒状部６０を加締めて接続すると共に、絶縁被覆部６３の上から筒状部６０を押圧して圧着させたものである。絶縁被覆部６３と筒状部６０との間にホットメルト接着剤（図示しない防水剤）を注入してもよい。

特開２０００−２８５９８３号公報（図２）特開２００２−１２７１８８号公報（図３）特開２００３−３６８９８号公報（図３）特開２００６−３３１９３１号公報（図３）

しかしながら、上記従来の図５の防水用端子構造にあっては、合成樹脂製の熱収縮チューブ４５が温度変化や経年変化等で劣化した場合に防水性が低下し兼ねないという懸念があった。また、図６の防水用端子構造にあっては、端子４８の大きさや種類に合わせて樹脂部５０を形成するための複数種の金型を必要とし、コストが嵩むと共に、構造が大型化するという懸念があった。

また、図７の防水用端子構造にあっては、芯線部５６の付け根側５６ａが筒状部５４の外側に露出しているために、芯線部５６の素線間に水が浸入してしまうという懸念があった。また、図８の防水用端子構造にあっては、温度変化（例えばエンジンルーム内の熱と寒冷時の冷気）や経年変化等で絶縁被覆部６３と筒状部６０との間に隙間を生じかねないという懸念や、防水性を高めるために防水剤を用いた場合に組立工数（手間）が増大するという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、温度変化や経年変化等によっても電線の芯線部内に水を浸入させることがなく、簡単且つ確実に素線間止水を行わせることができる防水用端子構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る防水用端子構造は、有底の小径な筒部と、該筒部の前方に続く電気接触部と、該筒部の後方に続く大径な筒部とを備える端子と、小径な筒部分と、該筒部分から径方向に突出した大径な複数のリップ部とを備え、後端の該リップ部から該筒部分の後端部を後方に突出させた防水ゴム栓と、を用い、電線の端末の露出した芯線部を該小径な筒部内に挿入接続し、該電線の端末の絶縁被覆部に該筒部分を外挿した該防水ゴム栓を、該大径な筒部内に挿入して、該複数のリップ部の外周面を該大径な筒部の内周面に密着させ、該大径な筒部の後端部を径方向内向きに加締めて加締め部を形成し、該加締め部の前端面を該後端のリップ部の後端面に接触させ、該加締め部の内周面を該筒部分の後端部の外周面に近接ないし接触させたことを特徴とする。

上記構成により、弾性の防水ゴム栓が大径な筒部の内面に常時弾性的に密着して、外部（大径な筒部の開口）から小径な筒部内の芯線部への水の浸入を温度変化や経年変化に関係なく確実に防止する。芯線部は加締めやピン部挿入やハンダ付け等の手段で小径な筒部に接続固定される。防水ゴム栓は電線の絶縁被覆部に既存のコネクタ組立用等の自動機で外挿（被覆部外面に挿着）され、皮剥きして露出した芯線部が小径な筒部内に挿入されると同時に、防水ゴム栓が大径な筒部内に挿入（圧入）される。

また、加締め部によって、車両の振動等による防水ゴム栓の抜け出しが確実に防止され、防水ゴム栓による防水性が長期に渡って確実に発揮されると共に、電線の絶縁被覆部が防水ゴム栓を介して大径な筒部に固定されて、電線の引張に対する抜け抗力が高まる。

請求項１記載の発明によれば、弾性部材である防水ゴム栓を用いたことで、電線の絶縁被覆部と端子の大径な筒部との間を通って水が芯線部側に浸入することを温度変化や経年変化によっても確実に防止することができ、芯線部と端子との電気的接続の信頼性や、素線間止水の信頼性を長期に渡って安定的に維持することができる。また、防水ゴム栓は防水コネクタ用の既存のものを流用することができ、且つ既存の設備で電線や端子内に簡単に装着することができるから、防水用端子構造を低コストで簡単に得ることができる。

また、加締め部によって、車両の振動等による端子からの防水ゴム栓の抜け出しを確実に防止して、防水ゴム栓による防水の信頼性を一層高めることができると共に、防水ゴム栓を介して電線の絶縁被覆部を端子の大径な筒部に固定して、端子からの電線の抜け防止性を高めることができる。

本発明に係る防水用端子構造の一実施形態で用いる端子の一形態を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。防水用端子構造の一実施形態を示す一部を断面とした側面図である。本発明に係る防水用端子構造の他の実施形態で用いる端子の一形態を示す、一部を断面とした平面図である。防水用端子構造の他の実施形態を示す一部を断面とした側面図である。従来の防水用端子構造の第一の形態を示す平面図である。従来の防水用端子構造の第二の形態を示す側面図である。従来の防水用端子構造の第三の形態を示す一部を断面とした側面図である。従来の防水用端子構造の第四の形態を示す断面図である。

図１〜図２は、本発明に係る防水用端子構造の一実施形態を示すものである。

この防水用端子構造は、図１（ａ）（ｂ）の如く、丸形板状の電気接触部２と、電線接続用の前後二段式の筒状部３とで成る銅合金又はアルミ製のクローズド端子１を用い、図２の如く、前側の小径な筒部４に電線６の端末の露出した芯線部（導電金属部）７を挿入接続すると共に、後側の大径な筒部５に、芯線部７に続く端末の合成樹脂製の絶縁被覆部８と、絶縁被覆部８の外周面に装着した防水ゴム栓９とを挿入して、防水ゴム栓９の外周のリップ部１０を大径な筒部５の内周面５ｂに密着させることで、大径な筒部５の後部開口５ｄから筒状部３内への水の浸入を防いだものである。

図１（ａ）（ｂ）の如く、前側の小径な筒部４は、断面円形の環状の周壁４ａと、周壁４ａの前端を封止する円形の封止壁（底壁）１２と、封止壁１２と周壁４ａとで囲まれた断面円形の芯線挿入穴（空間）４ｂとで構成され、封止壁１２の前端に、ねじ挿通孔２ａを有する丸形板状の電気接触部２が一体に突出形成され、芯線挿入穴４ｂは、大径な筒部５を成す断面円形の周壁５ａと前端の段差壁（底壁）１３とで囲まれた断面円形のゴム栓挿入空間５ｃに同心に連通し、ゴム栓挿入空間５ｃは後部開口５ｄで外部に開放されている。

芯線挿入穴４ｂの内径は図２の電線６の芯線部７の外径よりも少し大きく設定され、ゴム栓挿入空間５ｃの内径は防水ゴム栓９のリップ部１０の外径よりも少し小さく（締め代分小さく）設定されている。

図２の如く、芯線部７を挿入した小径な筒部４は外側から六角加締め治具等で径方向に加締められて（加締め部を符号１４で示す）芯線部７に接続される。加締めはロータリスウェージ加工等で行ってもよい。図２では芯線部７の先端と封止壁１２の内面との間に隙間を存しているが、芯線部７の先端を封止壁１２の内面に隙間なく当接密着させてもよい。また、絶縁被覆部８の先端（前端）は大径な筒部５の底壁１３の内面との間に隙間を存しているが、絶縁被覆部８の先端を底壁１３の内面に隙間なく当接密着させてもよく、この方が絶縁被覆部８の先端で芯線挿入孔４ｂが塞がれて防水性や防湿性が高まる。

防水ゴム栓９は、弾性の合成ゴムを材料として、絶縁被覆部８の外周面に密着する内周面を有する筒部分１１と、筒部分１１の外周面から径方向に突出した複数条のリップ部１０とを有するものであり、例えばコネクタ（図示せず）の端子収容室内に挿入される既存のものを流用可能である。また、筒部分１１の内部に硬質樹脂材等を入れて補強する（抜け止め性やシール性を高める）ことも可能であり、この場合、後述の後端加締め１５は廃止可能である。

リップ部１０の先端が大径な筒部５の内周面に密着して、後部開口５ｄから芯線部７側への水の浸入を防いでいる。これにより、芯線部７を成す複数本の素線間への水の浸入が防止されている。本例では、大径な筒部５の後端を内向き鍔状に加締めすることで（加締め部を符号１５で示す）、防水ゴム栓９の抜け出しを阻止している。

後端の加締め１５は、一例として、防水ゴム栓９を筒部５内に挿入した後、例えば芯線部７の加締め１４と同時に（筒状部３を固定した状態で）、筒部５の後端部を加締め治具（図示せず）で径方向（９０°方向）に折り曲げることで行われる。加締め１５は例えば全周ではなく部分的に筒部５の後端から突出させた加締め片を折り曲げることで行うことも可能である。何れの場合も、防水ゴム栓９の筒部分１１の突出した後端部１１ａの外周面に加締め部１５の内周面を近接ないし接触させることで、防水ゴム栓９の振れが抑止されて、例えば電線６の振れ時における防水性が高まる。

小径な筒部４をロータリスウェージ加工で加締める場合は、それと同時に又は連続して大径な筒部５をロータリスウェージ加工で加締める（縮径させる）ことも可能である。この場合、防水ゴム栓９は強く圧迫（圧縮）され、加締め１５は不要となる。また、後端加締め１５に代えて、大径な筒部５の軸方向中間部を径方向に部分的に又は全周に渡って加締めて、防水ゴム栓９の後抜けを防ぐことも可能である。

図２において、防水ゴム栓９は予め電線６に外挿（装着）され、芯線部７と絶縁被覆部８と防水ゴム栓９とは同時に筒状部３内に挿入されることが好ましいが、例えば防水ゴム栓９を芯線部７の後方に大きく離間させて配置し、先ず芯線部７を小径な筒部４内に挿入して加締め接続した後、防水ゴム栓９を電線６に沿ってスライド式に前進させて大径な筒部５内に挿入して、加締め固定することも可能である。

筒状部３内で電線６の芯線部７が確実に防水されるから、例えばアルミ電線６を用いた場合のアルミ芯線７の酸化防止に有効である。防水ゴム栓９以外のシール剤等の使用は不要である。また、電気接触部２の形状は矩形板状や筒状等、必要に応じて適宜設定可能である。

また、小径な筒部４内に後述の図３の実施形態のピン部１７を突設して、ピン部１７を芯線部７に刺して電気的に接続させることも可能である。この場合でも加締め１４は電線６の抜け止めのために必要である。芯線部７を筒部４内にハンダ付けで接続固定すれば、加締め１４は不要である。小径な筒部４と大径な筒部５との間に中径の筒部（図示せず）を設け、中径な筒部内に絶縁被覆部８の先端部を挿入して加締め固定することも可能である。

図３〜図４は、本発明に係る防水用端子構造の他の実施形態を示すものである。

この防水用端子構造は、図３の如く、円形板状の電気接触部１８と、内側に尖ったピン部１７を有する電線接続用の筒状部１９とで成る銅合金又はアルミ製のクローズド端子１６を用い、図４の如く、電線２０の端末を皮剥きしない（芯線部２１を露出させない）状態で筒状部１９内に挿入することで、ピン部１７を芯線部２１内に差し込んで接続し、その状態で電線２０の端末の絶縁被覆部２２の上から筒状部１９を六角加締め治具等で加締めて、絶縁被覆部２２の外周面を筒状部１９の内周面に密着させたものである。

図３の端子１６は従来の図７の端子に類似するものであるが、図４の如く、電線２０の芯線部２１への電気的接触はピン部１７のみで行い、絶縁被覆２２の皮剥きを不要とし、絶縁被覆部２２の外周面を筒状部１９の内周面に密着させた点で相違し、さらに、ピン部１７を中心として電線２０を径方向に加締めることで、ピン部１７が電線２０の補強部材（絶縁被覆部２２に対する支え部材）として作用し、絶縁被覆部２２の不必要な潰れ変形が防止されて、絶縁被覆部２２が筒状部１９に弾性的に且つしっかりとした反発力で接触（密着）することで、防水性が高められている。

図３の例で、ピン部１７の長さは筒状部１９の深さよりも短く設定されているが、筒状部１９の深さと同程度に設定することも可能である。また、図４において、電線２０の先端は筒状部１９の封止壁（底壁）２３の内面との間に隙間を存しているが、隙間なく電線２０の先端を封止壁２３の内面に密着させることが好ましい。

ピン部１７で補強されて絶縁被覆部２２の外周面２２ａが筒状部１９の内周面１９ｂに強く密着するので、止水剤は用いる必要はないが、あえてブチルゴムテープ等の止水テープ（図示せず）を用いた場合でも、ピン部１７の補強作用で止水テープが筒状部１９の内周面１９ｂや絶縁被覆部２２の外周面２２ａに強く密着して、防水性が高まる。止水テープは電線２０の抜け防止性を高める。ピン部１７は細いものであれば先端を符号１７ａのように尖らせなくともよい。図７の従来例のようにロータリスウェージ加工機で筒状部１９を全周に渡って均等に圧縮加締めすることも可能である。

図３の如く、筒状部１９は断面円形の周壁１９ａと、周壁１９ｂに前端を封止する円形の封止壁（底壁）２３と、周壁１９ａと封止壁２３とで囲まれた電線挿入空間１９ｃとで構成され、封止壁２３の内面（底面）の中心にピン部１７が突設されている。封止壁２３の外面に首部１８ｂを介して、ねじ挿通孔１８ａを有する円形板状の電気接触部１８が一体に続いている。筒状部１９内で電線２０の芯線部２１が確実に防水されるから、例えばアルミ電線２０を用いた場合のアルミ芯線２１の酸化防止に有効である。電気接触部１８の形状は矩形板状や筒状等、必要に応じて適宜設定可能である。

本発明に係る防水用端子構造は、例えば自動車のエンジンルーム等といった水のかかる部位において端子を接続した際に、端子に続く電線の芯線部の素線間止水を簡単且つ確実に行わせて、例えば車室側のコネクタ内の端子の腐食等を防止するために利用することができる。

１，１６端子
２，１８電気接触部
４小径な筒部
５大径な筒部
６，２０電線
７，２１芯線部
８，２２絶縁被覆部
９防水ゴム栓
１５加締め部
１７ピン部
１９筒状部

Claims

有底の小径な筒部と、該筒部の前方に続く電気接触部と、該筒部の後方に続く大径な筒部とを備える端子と、
小径な筒部分と、該筒部分から径方向に突出した大径な複数のリップ部とを備え、後端の該リップ部から該筒部分の後端部を後方に突出させた防水ゴム栓と、を用い、
電線の端末の露出した芯線部を該小径な筒部内に挿入接続し、該電線の端末の絶縁被覆部に該筒部分を外挿した該防水ゴム栓を、該大径な筒部内に挿入して、該複数のリップ部の外周面を該大径な筒部の内周面に密着させ、該大径な筒部の後端部を径方向内向きに加締めて加締め部を形成し、該加締め部の前端面を該後端のリップ部の後端面に接触させ、該加締め部の内周面を該筒部分の後端部の外周面に近接ないし接触させたことを特徴とする防水用端子構造。