JP6216620B2 - 端子防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、端子防水構造に関する。

従来、電線の端末部に接続される端子金具の一例として、例えばアース用端子金具が知られている。このアース用端子金具は、電線の端末部に接続される芯線圧着部と、ボルト孔が形成された電気接触部とを備え、車体パネルにボルト固定されて使用される。ところが、このような構造は、降雨や車両の洗浄等によって芯線圧着部に水滴が付着すると、その水滴が、電線の端末部から毛細管現象によって被覆内に浸入してしまうおそれがある。そこで、電線の端末部をモールド樹脂でモールドして防水する端子防水構造が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

例えば、図６に示すモールドコネクタ付きの電線は、芯線５０１が絶縁被覆５０３で被覆されている被覆電線５０５の端末より芯線５０１が露出され、芯線５０１に端子５０７が接続される。そして、端子５０７の電気接触部５０９が露出されると共に、端子５０７のバレル５１１からなる電線接続部および端子５０７と接続される被覆電線５０５の端末がモールド樹脂５１３でモールドされてモールドコネクタが一体に設けられている。被覆電線５０５の絶縁被覆５０３の表面には凹凸部５１５が予め設けられており、絶縁被覆５０３の表面とモールドコネクタとの接合面は凹凸嵌合形状とされている。これにより、凹凸部５１５が形成された絶縁被覆５０３のゴム弾性により、絶縁被覆５０３の表面とモールドコネクタとの接合面の密着性が高められている。

また、図７に示す電線端末部の防水構造は、モールド樹脂５１３において被覆電線５０５の絶縁被覆５０３に対応する部分（被覆電線５０５が導出されている側の部分）の前寄り位置に、低剛性部５１７が形成されている。低剛性部５１７は、モールド樹脂５１３における本体部５１９の厚みよりも全周にわたって薄肉とすることにより剛性を低くした部分である。そして、モールド樹脂５１３における後端縁部（被覆電線５０５が導出されている側の端縁部）は薄肉とされずに残されており、低剛性部５１７よりも剛性の高い高剛性部５２１とされている。これにより、同じ角度で被覆電線５０５が振られた場合、モールド樹脂５１３の後端面（被覆電線５０５が導出されている側の端面５２３）位置における被覆電線５０５の曲げ角度は、モールド樹脂５１３に低剛性部５１７がない場合に比べ小さくなり、被覆が破損したり隙間が生じたりすることが回避される。

特開２０１０−９７７０４号公報 特開２００７−１３４１３４号公報

しかしながら、上述のように被覆電線５０５の端末がモールド樹脂５１３でモールドされた端子防水構造は、電線部が車輌に搭載するために大きく曲げられた場合など、モールド部に直接荷重がかかってしまい、被覆電線５０５とモールド樹脂５１３との間に剥離の発生が考えられる。
更に、例えば図８に示すように、被覆電線５０５が同図の上側へ持ち上げられて大きく曲げられると、端子末端部５２５を覆う樹脂部分に応力が集中し、最悪の場合、モールド樹脂５１３に割れ５２７などが発生してしまう。これを防止するためには、モールド樹脂の樹脂材料の伸び（特許文献１で言うゴム弾性）・強度などを上げる必要があるが、高価な樹脂材料が必要となる。また、特許文献２の低剛性部を形成する場合にも伸び性の高い高価な樹脂材料が必要となる。更に、低剛性部を設けることにより曲げを許容する構造は、エンジンの振動等が長期に渡って加わる使用条件下では疲労が生じやすくなる不利がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、モールド樹脂の樹脂材料選定の範囲を広げ、安価な材料の設定を可能にしながら、防水性能、防食性能を安定させることができる端子防水構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、前記可撓性延長部は、先端部が前記モールド樹脂部の樹脂表面に表出されるか、或いは前記モールド樹脂部から突出されていることを特徴とする端子防水構造。

上記（１）の構成の端子防水構造によれば、従来は端子末端部となっていた端子の電線接続部から更に可撓性延長部が被覆電線に沿って延出されている。
そこで、モールド樹脂部から引き出された被覆電線が曲げられると、モールド樹脂部に加わる曲げ荷重が可撓性延長部によって支持される。即ち、可撓性延長部が撓み変形することで、モールド樹脂部に直接加わる曲げ荷重が抑制される。そこで、被覆電線とモールド樹脂部に剥離が生じにくくなり、モールド樹脂部に割れなどが発生しなくなる。
そして、可撓性延長部によりモールド樹脂部に加わる曲げ荷重が抑制されるので、モールド樹脂部の樹脂材料の伸び・強度などを上げる必要がなくなり、安価な樹脂材料を用いることができる。

（２） 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、前記可撓性延長部が前記モールド樹脂部から突出され、前記モールド樹脂部から突出した突出先端部には前記被覆電線を加締め固定する外部加締め部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。

上記（２）の構成の端子防水構造によれば、可撓性延長部が、被覆電線に沿ってモールド樹脂部から突出される。モールド樹脂部から引き出された被覆電線は、突出先端部に形成された外部加締め部によって可撓性延長部に一体に固定される。即ち、電線接続部と外部加締め部の間で、モールド樹脂部による防水処理が完結されている。
そこで、モールド樹脂部から引き出された被覆電線が曲げられると、曲げによる力は、可撓性延長部の外部加締め部によって支持される。これにより、曲げによる力がモールド樹脂部に直接加わらなくなる。外部加締め部は、被覆電線を加締め固定しているので、全ての方向の曲げによって生じる力を支持できる。

（３） 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、前記モールド樹脂部に覆われている部分の前記可撓性延長部には、前記被覆電線の外周から離間して前記モールド樹脂部を回り込ませる凹部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
（４） 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、前記可撓性延長部が前記モールド樹脂部から突出され、前記モールド樹脂部から突出した突出先端部には前記被覆電線を加締め固定する外部加締め部が形成され、前記モールド樹脂部に覆われている部分の前記可撓性延長部には、前記被覆電線の外周から離間して前記モールド樹脂部を回り込ませる凹部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。

上記（３）及び（４）の構成の端子防水構造によれば、モールド樹脂部に覆われている部分の可撓性延長部に形成された凹部は、被覆電線の外周から離間する。この離間によって被覆電線と可撓性延長部の間に、確実に樹脂注入空間が確保される。この樹脂注入空間に、モールド樹脂が回り込むことで、モールド樹脂部が被覆電線の外周方向に連続形成される。これにより、被覆電線が可撓性延長部に接することでモールド樹脂部が被覆電線の外周方向に分断されることがなくなり、端子はモールド樹脂部による被覆電線のモールドが確実となる。

（５） 上記（４）の構成の端子防水構造であって、前記可撓性延長部における前記凹部が形成された部分の外側面が前記モールド樹脂部の表面に表出され、前記可撓性延長部における前記凹部が形成された部分には樹脂確認孔が穿設されていることを特徴とする端子防水構造。

上記（５）の構成の端子防水構造によれば、凹部が形成された部分の可撓性延長部の外側面がモールド樹脂部の表面に表出し、表出した部分の外側面に樹脂確認孔が設けられる。凹部によって形成された樹脂注入空間に注入されたモールド樹脂は、この樹脂確認孔によって視認、または治具等で確認可能となる。即ち、凹部の樹脂注入空間にモールド樹脂が確実に注入されているか否かの確認が容易に行えるようになる。

本発明に係る端子防水構造によれば、モールド樹脂の樹脂材料選定の範囲を広げ、安価な材料の設定を可能にしながら、防水性能、防食性能を安定させることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る端子防水構造を備える端子の一部分を切り欠いた側面図、（ｂ）は（ａ）に示した端子の平面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る端子防水構造を備える端子の一部分を切り欠いた側面図、（ｂ）は（ａ）に示した端子の平面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る端子防水構造を備える端子の一部分を切り欠いた側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 比較例に係る端子の可撓性延長部における横断面図である。 本発明の第４実施形態に係る端子防水構造を備える端子の一部分を切り欠いた側面図である。 従来のモールドコネクタ付きの電線の一部分を切り欠いた断面図である。 従来の電線端末部の防水構造における一部分を切り欠いた断面図である。 従来の端子防水構造における割れ発生時の動作説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の第１実施形態に係る端子防水構造は、図１に示すように、電気接触部１５と電気接触部１５に連設される電線接続部２０とを有する端子１３と、末端が電線接続部２０に電気的に接続される被覆電線１１と、電線接続部２０に連設されて被覆電線１１に沿って延在する可撓性延長部２１と、被覆電線１１の末端が接続された電線接続部２０及び可撓性延長部２１をモールドして被覆電線１１が引き出されるモールド樹脂部３９と、を備える。

端子１３は、所定形状に打ち抜いた金属板材に曲げ加工を施したものであり、車体パネル（図示略）に固定される電気接触部１５を有するＬＡ端子である。電気接触部１５の中心には、ボルト孔２３が形成されている。電気接触部１５の後部にはクランク曲げ部２５が連設されている。クランク曲げ部２５は、電気接触部１５の後部位置において上方に折り曲げられた後、後方に折り曲げられた形態を有し、その後端部に電線接続部２０が連なって形成（連設）されている。

電線接続部２０は、電気接触部１５に連設される芯線圧着部１７と、芯線圧着部１７に連設される絶縁被覆加締め部１９とを有している。
芯線圧着部１７は、クランク曲げ部２５の後端部における左右両側縁からカシメ片２７を立ち上げた周知のオープンバレル形状を有する。芯線圧着部１７は、被覆電線１１の端末部に露出された芯線２９を締め付けることで被覆電線１１と電気的に接続される。この端子１３は、車体パネルの所定位置から立ち上がるスタッドボルト（図示略）に電気接触部１５のボルト孔２３を通してナットで締め付けることにより固定され、車体パネルと電気的に接続される。

絶縁被覆加締め部１９は、芯線圧着部１７の電気接触部１５と反対側に連設される。絶縁被覆加締め部１９は、被覆電線１１の絶縁被覆上を加締めるための加締爪３１を有している。この加締爪３１が加締められて被覆電線１１の絶縁被覆３３が固定される。

可撓性延長部２１は、電線接続部２０の絶縁被覆加締め部１９に連設され、被覆電線１１に沿って延在している。可撓性延長部２１の先端部３５は、モールド樹脂部３９中に配置されていても、樹脂表面３７に表出して配置されていても、モールド樹脂部３９から突出されていてもよい。可撓性延長部２１の先端部３５は、モールド樹脂部３９中に配置される場合、樹脂表面３７に近接して配置されることが好ましい。これは、被覆電線１１が曲げられた際、モールド樹脂部３９の中央部に応力を集中しにくくするためである。

被覆電線１１は、末端に露出させた芯線２９が電線接続部２０の芯線圧着部１７に圧着される。芯線２９が芯線圧着部１７に固定された被覆電線１１は、更に絶縁被覆３３が電線接続部２０の絶縁被覆加締め部１９に加締め固定される。

モールド樹脂部３９は、被覆電線１１が取り付けられた電線接続部２０の芯線圧着部１７および絶縁被覆加締め部１９と、可撓性延長部２１とをモールドする。このモールド樹脂部３９からは、末端が端子１３に接続された被覆電線１１が引き出される。このモールド樹脂部３９により、被覆電線１１と端子１３との接続部分は隙間なく包囲され、この接続部分に外部から水が浸入しないように構成されている。

本第１実施形態に係る端子防水構造では、従来は端子末端部となっていた端子１３の電線接続部２０の絶縁被覆加締め部１９から更に可撓性延長部２１が被覆電線１１に沿って延出されている。そこで、モールド樹脂部３９から引き出された被覆電線１１が曲げられると、モールド樹脂部３９に加わる曲げ荷重が可撓性延長部２１によって支持される。
即ち、可撓性延長部２１が撓み変形することで、モールド樹脂部３９に直接加わる曲げ荷重が抑制される。そこで、被覆電線１１とモールド樹脂部３９に剥離が生じにくくなり、モールド樹脂部３９に割れなどが発生しなくなる。

その結果、降雨や車両の洗浄等によって水滴が付着しても、その水滴が、被覆電線１１の端末部から毛細管現象によって絶縁被覆３３内に浸入してしまうことがなくなる。
また、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金ならなる芯線２９を銅または銅合金からなる端子１３に接続することにより、異種金属接触による電食が起き易い銅−アルミニウム接触となるような場合であっても、この異種金属接触箇所をモールド樹脂部３９によって確実に防水することができ、良好な耐食性を確保することができる。
そして、可撓性延長部２１によりモールド樹脂部３９に加わる曲げ荷重が抑制されるので、モールド樹脂部３９の樹脂材料の伸び・強度などを上げる必要がなくなり、安価な樹脂材料を用いることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る端子防水構造を説明する。
なお、以下の各実施形態において、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本第２実施形態に係る端子防水構造は、図２に示すように、端子４１の可撓性延長部４３がモールド樹脂部３９から突出される。そして、モールド樹脂部３９から突出した突出先端部３５Ａには、被覆電線１１を加締め固定する外部加締め部４５が形成されている。外部加締め部４５は、被覆電線１１の絶縁被覆３３上を加締めるための加締爪３１を有している。この加締爪３１が加締められて被覆電線１１の絶縁被覆３３が固定される。

本第２実施形態に係る端子防水構造によれば、可撓性延長部４３が、被覆電線１１に沿ってモールド樹脂部３９の後端面から突出される。モールド樹脂部３９の後端面から引き出された被覆電線１１は、突出先端部３５Ａに形成された外部加締め部４５によって可撓性延長部４３に一体に固定される。即ち、電線接続部２０の絶縁被覆加締め部１９と外部加締め部４５の間で、モールド樹脂部３９による防水処理が完結されている。この際、モールド樹脂部３９の後端面は、絶縁被覆加締め部１９の後端と外部加締め部４５の後端との間であって該外部加締め部４５の後端からはみ出さない領域であればどの位置でもよい。
そこで、モールド樹脂部３９から引き出された被覆電線１１が曲げられると、曲げによる力は、可撓性延長部４３の外部加締め部４５によって支持される。これにより、曲げによる力がモールド樹脂部３９に直接加わらなくなる。外部加締め部４５は、被覆電線１１を加締め固定しているので、全ての方向の曲げによって生じる力を支持できる。

次に、第３実施形態に係る端子防水構造を説明する。
本第３実施形態に係る端子防水構造は、図３に示すように、端子４７の可撓性延長部４９に、凹部５１が形成されている。凹部５１は、モールド樹脂部３９に覆われている可撓性延長部４９の部分５３に形成される。この凹部５１は、被覆電線１１の外周から離間していることで、図３（ｂ）に示すように、被覆電線１１と可撓性延長部４９の間にモールド樹脂部３９を回り込ませる。

本第３実施形態に係る端子防水構造によれば、モールド樹脂部３９に覆われている部分５３の可撓性延長部４９に形成された凹部５１は、被覆電線１１の外周から離間する。この離間によって被覆電線１１と可撓性延長部４９の間に、確実に樹脂注入空間５５が確保される。この樹脂注入空間５５に、モールド樹脂が回り込むことで、モールド樹脂部３９が被覆電線１１の外周方向に連続形成される。この際、モールド樹脂部３９の後端面は、樹脂注入空間５５と外部加締め部４５の後端との間であって該外部加締め部４５の後端からはみ出さない領域であればどの位置でもよい。
これにより、図４に示す比較例に係る端子４７Ａの可撓性延長部４９Ａのように、被覆電線１１がモールド樹脂部３９に覆われている部分５３Ａに接することで円周方向に分断されることがなくなり、本第３実施形態に係る端子４７は、モールド樹脂部３９による被覆電線１１のモールドが確実となる。

次に、第４実施形態に係る端子防水構造を説明する。
本第４実施形態に係る端子防水構造では、図５に示すように、端子５７の可撓性延長部４９における凹部５１が形成された部分５３の外側面６１がモールド樹脂部３９の樹脂表面（表面）３７に表出され、可撓性延長部４９における凹部５１が形成された部分５３には樹脂確認孔５９が穿設されている。即ち、樹脂確認孔５９は、モールド樹脂部３９の外側から視認可能となっている。この際、モールド樹脂部３９の後端面は、樹脂確認孔５９と外部加締め部４５の後端との間であって該外部加締め部４５の後端からはみ出さない領域であればどの位置でもよい。

本第４実施形態に係る端子防水構造によれば、凹部５１が形成された部分５３の可撓性延長部４９の外側面６１がモールド樹脂部３０の樹脂表面３７に表出し、表出した部分５３の外側面６１に樹脂確認孔５９が設けられる。凹部５１によって形成された樹脂注入空間５５に注入されたモールド樹脂は、この樹脂確認孔５９によって視認、または治具等で確認可能となる。即ち、凹部５１の樹脂注入空間５５にモールド樹脂が確実に注入されているか否かの確認が容易に行えるようになる。

ここで、上述した本発明に係る端子防水構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 電気接触部１５と前記電気接触部１５に連設される電線接続部２０とを有する端子１３と、末端が前記電線接続部２０に電気的に接続される被覆電線１１と、前記電線接続部２０に連設されて前記被覆電線１１に沿って延在する可撓性延長部２１と、前記被覆電線１１の末端が接続された前記電線接続部２０及び前記可撓性延長部２１をモールドして前記被覆電線１１が引き出されるモールド樹脂部３９と、を備えることを特徴とする端子防水構造。
［２］ 上記［１］の構成の端子防水構造であって、前記可撓性延長部４３が前記モールド樹脂部３９から突出され、前記モールド樹脂部３９から突出した突出先端部３５Ａには前記被覆電線１１を加締め固定する外部加締め部４５が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
［３］ 上記［１］または［２］の構成の端子防水構造であって、前記モールド樹脂部３９に覆われている部分５３の前記可撓性延長部４９には、前記被覆電線１１の外周から離間して前記モールド樹脂部３９を回り込ませる凹部５１が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
［４］ 上記［３］の構成の端子防水構造であって、前記可撓性延長部４９における前記凹部５１が形成された部分５３の外側面６１が前記モールド樹脂部３９の表面（樹脂表面）３７に表出され、前記可撓性延長部４９における前記凹部５１が形成された部分５３には樹脂確認孔５９が穿設されていることを特徴とする端子防水構造。

従って、本実施形態に係る端子防水構造によれば、モールド樹脂の樹脂材料選定の範囲を広げ、安価な材料の設定を可能にしながら、防水性能、防食性能を安定させることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…被覆電線
１５…電気接触部
１３…端子
１７…芯線圧着部
１９…絶縁被覆加締め部
２０…電線接続部
２１…可撓性延長部
２９…芯線
３３…絶縁被覆
３５…先端部
３５Ａ…突出先端部
３７…樹脂表面（表面）
３９…モールド樹脂部
４５…外部加締め部
５１…凹部
５３…部分
５９…樹脂確認孔
６１…外側面

Claims (5)

1. 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、
   末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、
   前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、
   前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、
   前記可撓性延長部は、先端部が前記モールド樹脂部の樹脂表面に表出されるか、或いは前記モールド樹脂部から突出されていることを特徴とする端子防水構造。
2. 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、
   末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、
   前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、
   前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、
   前記可撓性延長部が前記モールド樹脂部から突出され、前記モールド樹脂部から突出した突出先端部には前記被覆電線を加締め固定する外部加締め部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
3. 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、
   末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、
   前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、
   前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、
   前記モールド樹脂部に覆われている部分の前記可撓性延長部には、前記被覆電線の外周から離間して前記モールド樹脂部を回り込ませる凹部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
4. 電気接触部と前記電気接触部に連設される電線接続部とを有する端子と、
   末端が前記電線接続部に電気的に接続される被覆電線と、
   前記電線接続部に連設されて前記被覆電線に沿って延在する可撓性延長部と、
   前記被覆電線の末端が接続された前記電線接続部及び前記可撓性延長部をモールドして前記被覆電線が引き出されるモールド樹脂部と、を備え、
   前記可撓性延長部が前記モールド樹脂部から突出され、前記モールド樹脂部から突出した突出先端部には前記被覆電線を加締め固定する外部加締め部が形成され、
   前記モールド樹脂部に覆われている部分の前記可撓性延長部には、前記被覆電線の外周から離間して前記モールド樹脂部を回り込ませる凹部が形成されていることを特徴とする端子防水構造。
5. 請求項４に記載の端子防水構造であって、
   前記可撓性延長部における前記凹部が形成された部分の外側面が前記モールド樹脂部の表面に表出され、前記可撓性延長部における前記凹部が形成された部分には樹脂確認孔が穿設されていることを特徴とする端子防水構造。

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