JP6206636B2

JP6206636B2 - 接続部分止水構造及び接続部分止水方法

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Publication number: JP6206636B2
Application number: JP2013019080A
Authority: JP
Inventors: 貴宏塩浜
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP2014150008A

Description

本発明は、熱収縮部材を用いて接続部分を止水する止水構造及び止水方法に関する。

例えば自動車を例に挙げると、このエンジンルーム内にはバッテリーが搭載される。バッテリーのプラス電極には、バッテリーターミナルが取り付けられ、このバッテリーターミナルには、スターター用の太物電線や電源取り出し用の太物電線が電気的に接続される。それぞれの太物電線の端末には、導電性を有する圧着端子（ターミナル）が取り付けられ、この圧着端子を介して電気的な接続が行われる（例えば下記特許文献１参照）。

圧着端子は、導電性の金属板を加工してなるものであり、電気接触部と電線接続部とを有する。電気接触部は、バッテリーターミナルやスターター等のスタッドボルトに対し締め付け固定されて電気的に接続される。また、電線接続部は、太物電線の端末部分に対し加締められて電気的及び機械的に接続される（電線接続部のワイヤーバレルと太物電線の導体とが電気的に接続され、電線接続部のインシュレーションバレルと太物電線の被覆とが機械的に接続される）。

特開２００４−２５３２２３号公報

ところで、圧着端子の電線接続部と太物電線の端末部分との接続部分に対し、外部から水分等が浸入しないように止水するためには、上記接続部分を覆う部材の追加が有効である。接続部分を覆う部材としては、加熱することにより収縮する熱収縮チューブが挙げられる。しかしながら、この熱収縮チューブを用いる場合は、次のような問題点を有する。

すなわち、図８（ａ）に示す如く熱収縮チューブ１は接続部分２よりも大きな内径を有する円筒形状に形成され、また、接続部分２は電気的接続部分３及び機械的接続部分４により外形形状が側面視で段付きとなる形状に形成されることから、このような形状の違いがあるままで図８（ｂ）に示す如く熱収縮チューブ１を収縮させると、熱収縮チューブ１は先端部５の位置に底板６との間の隙間７ができてしまうことになる（形状に応じて収縮率が変化するわけでないことから、隙間７ができてしまう）。そのため水分等の浸入が起こる虞があり、従って、十分な止水をすることができないという問題点を有する。

また、熱収縮チューブ１は上記の如く大きな内径を有する円筒形状に形成されることから、図８（ａ）の熱収縮させる前の状態においては位置決めがし難く、ずれた状態で接続部分２が覆われてしまうと、この場合も十分な止水をすることができないという問題点を有する。尚、引用符号８は電線、９は圧着端子を示す。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、止水性がよく、また、位置決めもし易くなる接続部分止水構造及び接続部分止水方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の接続部分止水構造は、第一接続部を有する第一部材と、第二接続部を有する第二部材と、熱収縮にて前記第一接続部及び前記第二接続部の接続部分を覆う熱収縮部材とを備え、該熱収縮部材は、樹脂成型品で内部空間を有するとともに、該内部空間を、前記接続部分の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの形状に形成してなり、該段付きの形状の前記内部空間としては、前記熱収縮部材の成型直後で、前記外形形状よりも小さくなる形状に、且つ、前記接続部分に挿入する前で、拡張により前記外形形状よりも一回り大きくなる形状に、且つ、前記接続部分に挿入した後で前記熱収縮部材を前記拡張の前の状態に戻す方向に熱収縮させる際に、前記熱収縮部材の内面をほぼ同じタイミングで前記接続部分の外面に万遍なく密着させる形状に形成してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、熱収縮部材を加熱して熱収縮させると、熱収縮部材は所定の収縮率で収縮し接続部分に密着する。熱収縮部材は接続部分の外形形状に概略合わせた内部空間を有することから、熱収縮部材の内面が接続部分の外面に万遍なく密着する。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の接続部分止水構造において、前記内部空間を形成する前記内面の一部又は全部に接着手段を設ける、及び／又は、前記接続部分の前記外面の一部又は全部に接着手段を設けることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、熱収縮部材を加熱して熱収縮させると、熱収縮部材は接続部分に密着する。この時、熱収縮部材と接続部分は接着手段により接着状態にもなる。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の接続部分止水構造において、前記内部空間を形成する前記内面に、前記接続部分に対する当接部を形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、当接部を接続部分に当接させるまで熱収縮部材の挿入を行うと、熱収縮部材の接続部分に対する位置決めが完了する。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４に記載の本発明の接続部分止水方法は、第一部材の第一接続部及び第二部材の第二接続部を接続する接続工程と、該接続工程にて形成された接続部分に対し、該接続部分の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの内部空間を有する樹脂成型品の熱収縮部材を挿入により被せる第一被せ工程と、該第一被せ工程に伴い前記内部空間を形成する内面及び前記接続部分の外面を位置合わせする第二被せ工程と、該第二被せ工程の後に前記熱収縮部材を熱にて収縮させ前記接続部分を覆う熱収縮工程と、を含み、前記第一被せ工程では、前記熱収縮部材の成型直後が前記外形形状よりも小さく形成された前記内部空間を、拡張にて前記外形形状よりも一回り大きくしてから前記挿入をし、前記熱収縮工程では、前記拡張の前の状態に戻す方向に前記熱収縮部材を収縮させて、該熱収縮部材の前記内面をほぼ同じタイミングで前記接続部分の前記外面に万遍なく密着させるような状態にすることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、接続部分に対し熱収縮部材を被せ、この後に熱収縮部材を加熱して収縮させると、接続部分は熱収縮部材により覆われる。熱収縮部材は接続部分の外形形状に概略合わせた内部空間を有することから、接続部分の外面に対し熱収縮部材の内面が万遍なく密着する。

請求項１に記載された本発明によれば、接続部分の外形形状に概略合わせた内部空間を有する熱収縮部材を備えることから、接続部分の外面に対し熱収縮部材の内面を万遍なく密着させることができる。これにより、水分等の浸入が起きてしまうような隙間の発生を防止することができる。従って、本発明によれば、止水性のよい接続部分止水構造を提供することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、接着手段を設けて接着状態にすることにより、接続部分を熱収縮部材で覆った状態に維持することができる。また、接着手段により、微少な隙間までも埋めることができる。従って、本発明によれば、止水性を向上させることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、当接部を接続部分に当接させるまで熱収縮前の熱収縮部材を挿入することで、接続部分に対する熱収縮部材の位置決めをすることができる。これにより、ずれた状態で接続部分を覆ってしまうことを防止することができる。従って、本発明によれば、位置決めをすることができるという効果や、止水性を向上させることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、止水性のよい接続部分止水方法を提供することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、複雑な工程を経る必要がなく、そのため作業性よく接続部分を止水することができるという効果も奏する。

本発明の接続部分止水構造及び接続部分止水方法を採用してなる電線付き圧着端子の斜視図である。止水前の電線付き圧着端子の斜視図である。ブーツを成型した状態の図である。ブーツを拡張した状態の図である。ブーツを接続部分に被せた状態の図である。ブーツを加熱して収縮させた状態の図である。ブーツの先端部に隙間がない状態の斜視図である。従来例の電線付き圧着端子の断面図である。

接続部分を止水するにあたり、接続部分の外形形状に概略合わせた内部空間を有する熱収縮部材を用いる。接続部分としては、所定長さで端末に導体を露出させた電線と、この電線端末に接続される圧着端子との接続部分が挙げられる。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明の接続部分止水構造及び接続部分止水方法を採用してなる電線付き圧着端子の斜視図である。また、図２は止水前の電線付き圧着端子の斜視図、図３はブーツを成型した状態の図、図４はブーツを拡張した状態の図、図５はブーツを接続部分に被せた状態の図、図６はブーツを加熱して収縮させた状態の図、図７はブーツの先端部に隙間がない状態の斜視図である。

図１において、引用符号２１は本発明の接続部分止水構造及び接続部分止水方法を採用してなる電線付き圧着端子を示す。この電線付き圧着端子２１は、太物電線２２（第一部材）と、圧着端子２３（第二部材）と、これらの接続部分２４を水密に覆うブーツ２５（熱収縮部材）とを備えて構成される。本実施例の電線付き圧着端子２１は、自動車のスターター等の電気機器に接続されるものとする（一例であるものとする）。

図１及び図２において、太物電線２２は、導体２６（第一接続部）と、この導体２６を被覆する絶縁体２７とを備えて構成される。太物電線２２は、電気的な接続に必要な長さを有するように形成される。太物電線２２の端末は、所定長さで導体２６が露出するように加工される。

導体２６は、銅や銅合金、或いはアルミニウムやアルミニウム合金により製造される。導体２６に関しては、素線を撚り合わせてなる導体構造のものや、断面矩形又は丸形となる棒状の導体構造（例えば平角単心や丸単心となる導体構造であり、この場合、電線自体も棒状となる）のもののいずれであってもよいものとする。本実施例においては、アルミニウム製又はアルミニウム合金製のものが採用される。以上のような導体２６の外面には、絶縁性の樹脂材料からなる絶縁体２７が押出成型される。

圧着端子２３は、銅や銅合金からなる金属板をプレス加工することにより製造される。圧着端子２３は、雄型のものであって、先端側が平面視略Ｕ字状となる電気接触部２８と、この電気接触部２８の後端に連成される電線接続部２９（第二接続部）とを有する。電気接触部２８には、図示しないスタッドボルトを挿通するための円形の貫通孔３０が形成される。

電線接続部２９は、底板３１の部分を介して電気接触部２８に連成される。電線接続部２９には、公知形状のワイヤーバレル３２及びインシュレーションバレル３３が一体に形成される。ワイヤーバレル３２は、太物電線２２の導体２６を電気的に接続する部分として形成される。また、インシュレーションバレル３３は、太物電線２２の絶縁体２７を機械的に接続する部分として形成される。ワイヤーバレル３２及びインシュレーションバレル３３は、加締め金型により圧縮されて太物電線２２の端末に加締めつけられる（特許請求の範囲に記載された「第一部材の第一接続部及び第二部材の第二接続部を接続する接続工程」に相当）。

加締めにより形成される接続部分２４は、インシュレーションバレル３３の部分からワイヤーバレル３２の部分にかけて一段下がり、また、ワイヤーバレル３２の部分から底板３１の部分にかけて一段下がるような側面視段付き形状に外形が形成される。引用符号３４及び３５は段部を示す。尚、ワイヤーバレル３２の部分における引用符号３６はベルマウスを示す。

本実施例は、上記説明から分かるように、異種金属による電気的な接続になることから、接続部分２４に関し外部から水分等が浸入しないように止水する必要がある。

ブーツ２５は、上記の如く太物電線２２と圧着端子２３との接続部分２４を水密に覆うための部材であって、加熱をすると所定の収縮率で熱収縮する材質からなる。本実施例においては、ポリオレフィンからなる（一例であるものとする）。ブーツ２５は、熱収縮チューブであるとも言える。ブーツ２５は、接続部分２４を覆ってこれに密着するのは勿論のこと、底板３１及び絶縁体２７の部分にまで跨って水密に覆うことができるものとする。

図３において、ブーツ２５は、インジェクション成型によりなる樹脂成型品であって、図からも分かるように、従来例のような大きな内径を有する円筒形状の熱収縮チューブ１（図８参照）とは異なる形状に形成される。具体的には、接続部分２４（図２参照）の外形形状に概略合うように形成される。すなわち、非円筒形となる形状に形成される。成型直後のブーツ２５は、接続部分２４の外形形状よりも小さめの形状に形成される。

ブーツ２５に関し、引用符号３７はブーツ２５の外面を示す。また、引用符号３８はブーツ２５の内面、３９は内面３８により区画形成される内部空間、４０はブーツ２５の前端に形成される前端開口部、４１はブーツ２５の後端に形成される後端開口部、４２は底板３１（図２参照）の部分を覆う前側密着部、４３は前側の段部３４（図２参照）の部分を覆う前段密着部、４４はワイヤーバレル３２（図２参照）の部分を覆う中間密着部、４５は後側の段部３５（図２参照）の部分を覆う後段密着部、４６はインシュレーションバレル３３（図２参照）の部分を覆う後側密着部をそれぞれ示す。さらに、引用符号４７は前段密着部４３の内面３８に形成される前段当接部（当接部）、４８は後段密着部４５の内面３８に形成される後段当接部（当接部）をそれぞれ示す。

尚、特に図示しないが、内面３８には接着手段も設けられる（接着手段に関しては後述する）。

図４において、ブーツ２５は、この内部空間３９が接続部分２４（図２参照）の外形形状よりも例えば一回り大きくなるように形成される。この形成は、図示しない金型を差し込んで拡張することにより行われる。金型は、後端開口部４１から内部空間３９に差し込まれ、各部分を拡張することができる形状に形成される。

図４及び図５において、図示しない金型にて拡張されたブーツ２５は、圧着端子２３に挿入される。具体的には、ブーツ２５の後端開口部４１から内部空間３９へ、そして、前端開口部４０へと電気接触部２８が通過するように圧着端子２３に挿入される。また、接続部分２４が後端開口部４１から内部空間３９へと位置するように挿入される。

ブーツ２５は、この内部空間３９が接続部分２４の外形形状よりも一回り大きくなるように形成されることから、挿入はスムーズである。ブーツ２５の挿入は、ブーツ２５の前段当接部４７及び／又は後段当接部４８が接続部分２４の段部３４及び／又は段部３５に当接するまで行われる。前段当接部４７及び／又は後段当接部４８が段部３４及び／又は段部３５に当接すると、ブーツ２５は接続部分２４に対して位置決めされる。この時、ブーツ２５の内面３８は、接続部分２４の外面に対向した状態に位置合わせされる。ブーツ２５は、接続部分２４に対し確実に被せられた状態に配置される。

尚、図５の状態までは、特許請求の範囲に記載された「熱収縮部材を被せる第一被せ工程と、この第一被せ工程に伴い内面３８及び接続部分２４の外面を位置合わせする第二被せ工程」が行われたことになる。

図５ないし図７において、接続部分２４に対しブーツ２５を被せた後にブーツ２５の全体を例えば図示しないヒーターにて加熱し収縮させると、接続部分２４はブーツ２５により覆われる。ブーツ２５は接続部分２４の外形形状に概略合わせた内部空間３９を有することから、接続部分２４の外面に対しブーツ２５の内面３８（図４参照）が万遍なく密着する（側面視段付き形状の接続部分２４であっても、ほぼ同じタイミングでブーツ２５の内面３８が接続部分２４の各部分に密着する）。

また、ブーツ２５は、図７に示す如くこの前端に隙間が生じないように底板３１にも密着する（図示しないが、後端も隙間は生じない）。

尚、図６及び図７の状態までは、特許請求の範囲に記載された「ブーツ２５を熱にて収縮させて接続部分２４を覆う熱収縮工程」が行われたことになる。

ここで、図示しない接着手段に関し説明をする。接着手段は、接続部分２４とブーツ２５とを接着状態にするための例えば公知の接着剤であって、内面３８の一部又は全部に、及び／又は、接続部分２４の外面の一部又は全部に設けられる（接着手段を設けることは任意であるものとする）。接着剤は、ブーツ２５を熱収縮させる際に受ける熱を利用することができる。

以上、図１ないし図７を参照しながら説明してきたように、電線付き圧着端子２１は、接続部分２４の外形形状に概略合わせた内部空間３９を有するブーツ２５を備えることから、接続部分２４の外面に対しブーツ２５の内面３８を万遍なく密着させることができる。これにより、水分等の浸入が起きてしまうような隙間の発生を防止することができる（電位差腐食は生じない）。

また、電線付き圧着端子２１は、接着手段を設けて接着状態にすることから、接続部分２４をブーツ２５で覆った状態に維持することができ、さらには、微少な隙間までも埋めることができる。

また、電線付き圧着端子２１は、ブーツ２５の前段当接部４７及び／又は後段当接部４８を接続部分２４の段部３４及び／又は段部３５に当接させるまで熱収縮前のブーツ２５を挿入するだけでよいことから、接続部分２４に対する位置決めを容易に行うことができる。これにより、ずれた状態で接続部分２４を覆ってしまうことを防止することができる。

従って、電線付き圧着端子２１は、止水性がよく、また、位置決めもし易くなる接続部分止水構造を有すると言える。

ここで、上記構成及び構造の場合での電線付き圧着端子２１の特徴をまとめてみると次のようになる。

（１）導体２６を有する太物電線２２と、電線接続部２９を有する圧着端子２３と、熱収縮にて導体２６及び電線接続部２９の接続部分２４を覆うブーツ２５とを備え、このブーツ２５は、樹脂成型品で内部空間３９を有するとともに、この内部空間３９を、接続部分２４の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの形状に形成してなり、段付きの形状の内部空間３９としては、ブーツ２５の成型直後で、前記外形形状よりも小さくなる形状に、且つ、接続部分２４に挿入する前で、拡張により前記外形形状よりも一回り大きくなる形状に、且つ、接続部分２４に挿入した後でブーツ２５を前記拡張の前の状態に戻す方向に熱収縮させる際に、ブーツ２５の内面３８をほぼ同じタイミングで接続部分２４の外面に万遍なく密着させる形状に形成する
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１。

（２）上記（１）の電線付き圧着端子２１において、
内部空間３９を形成する内面３８の一部又は全部に接着手段を設ける、及び／又は、接続部分２４の外面の一部又は全部に接着手段を設ける
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１。

（３）上記（１）〜（２）の電線付き圧着端子２１において、
内部空間３９を形成する内面３８に、接続部分２４に対する前段当接部４７及び／又は後段当接部４８を形成する
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１。

また、上記構成及び構造の場合での電線付き圧着端子２１の製造方法の特徴をまとめてみると次のようになる。

（４）太物電線２２の導体２６及び圧着端子２３の電線接続部２９を接続する接続工程と、
接続工程にて形成された接続部分２４に対し、この接続部分２４の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの内部空間３９を有する樹脂成型品のブーツ２５を挿入により被せる第一被せ工程と、
第一被せ工程に伴い内部空間３９を形成する内面３８及び接続部分２４の外面を位置合わせする第二被せ工程と、
第二被せ工程の後にブーツ２５を熱にて収縮させ接続部分２４を覆う熱収縮工程と、
を含み、
前記第一被せ工程では、前記ブーツ２５の成型直後が前記外形形状よりも小さく形成された内部空間３９を、拡張にて前記外形形状よりも一回り大きくしてから前記挿入をし、
熱収縮工程では、前記拡張の前の状態に戻す方向にブーツ２５を収縮させて、このブーツ２５の内面３８をほぼ同じタイミングで接続部分２４の前記外面に万遍なく密着させるような状態にする
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１の製造方法。

（５）上記（４）の電線付き圧着端子２１の製造方法において、
内部空間３９を形成する内面３８の一部又は全部に接着手段を設けた上で、及び／又は、接続部分２４の外面の一部又は全部に接着手段を設けた上で、第一被せ工程を行う
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１の製造方法。

（６）上記（４）〜（５）の電線付き圧着端子２１の製造方法において、
ブーツ２５の内面３８に形成された前段当接部４７及び／又は後段当接部４８を接続分２４に当接させるまでブーツ２５を挿入することにより、第一被せ工程と第二被せ工程とを行う
ことを特徴とする電線付き圧着端子２１の製造方法。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

尚、上記説明では、電線付き圧着端子２１が自動車のスターター等の電気機器に接続されるものとしたが、ハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリー及びインバーターに、又は、インバーター及びモーターに接続されるものとしてもよいものとする。或いは、自動車分野以外の電気機器に接続されるものとしてもよいものとする。

また、上記説明では、太物電線２２と圧着端子２３とが圧着により接続されるものとしたが、これに限らず圧接や溶接等で接続されるものとしてもよいものとする。

２１…電線付き圧着端子、２２…太物電線（第一部材）、２３…圧着端子（第二部材）、２４…接続部分、２５…ブーツ（熱収縮部材）、２６…導体（第一接続部）、２７…絶縁体、２８…電気接触部、２９…電線接続部（第二接続部）、３０…貫通孔、３１…底板、３２…ワイヤーバレル、３３…インシュレーションバレル、３４、３５…段部、３６…ベルマウス、３７…外面、３８…内面、３９…内部空間、４０…前端開口部、４１…後端開口部、４２…前側密着部、４３…前段密着部、４４…中間密着部、４５…後段密着部、４６…後側密着部、４７…前段当接部（当接部）、４８…後段当接部（当接部）

Claims

第一接続部を有する第一部材と、第二接続部を有する第二部材と、熱収縮にて前記第一接続部及び前記第二接続部の接続部分を覆う熱収縮部材とを備え、該熱収縮部材は、樹脂成型品で内部空間を有するとともに、該内部空間を、前記接続部分の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの形状に形成してなり、該段付きの形状の前記内部空間としては、前記熱収縮部材の成型直後で、前記外形形状よりも小さくなる形状に、且つ、前記接続部分に挿入する前で、拡張により前記外形形状よりも一回り大きくなる形状に、且つ、前記接続部分に挿入した後で前記熱収縮部材を前記拡張の前の状態に戻す方向に熱収縮させる際に、前記熱収縮部材の内面をほぼ同じタイミングで前記接続部分の外面に万遍なく密着させる形状に形成してなる
ことを特徴とする接続部分止水構造。
請求項１に記載の接続部分止水構造において、
前記内部空間を形成する前記内面の一部又は全部に接着手段を設ける、及び／又は、前記接続部分の前記外面の一部又は全部に接着手段を設ける
ことを特徴とする接続部分止水構造。
請求項１又は２に記載の接続部分止水構造において、
前記内部空間を形成する前記内面に、前記接続部分に対する当接部を形成する
ことを特徴とする接続部分止水構造。
第一部材の第一接続部及び第二部材の第二接続部を接続する接続工程と、
該接続工程にて形成された接続部分に対し、該接続部分の外形形状である側面視段付き形状に概略合わせた段付きの内部空間を有する樹脂成型品の熱収縮部材を挿入により被せる第一被せ工程と、
該第一被せ工程に伴い前記内部空間を形成する内面及び前記接続部分の外面を位置合わせする第二被せ工程と、
該第二被せ工程の後に前記熱収縮部材を熱にて収縮させ前記接続部分を覆う熱収縮工程と、
を含み、
前記第一被せ工程では、前記熱収縮部材の成型直後が前記外形形状よりも小さく形成された前記内部空間を、拡張にて前記外形形状よりも一回り大きくしてから前記挿入をし、
前記熱収縮工程では、前記拡張の前の状態に戻す方向に前記熱収縮部材を収縮させて、該熱収縮部材の前記内面をほぼ同じタイミングで前記接続部分の前記外面に万遍なく密着させるような状態にする
ことを特徴とする接続部分止水方法。