JP6372971B2 - 電線接続構造体、及び電線接続構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気導通を担う部品に関し、より詳しくは、電線と、この電線の端部に接続される管状端子とから構成された電線接続構造体及び電線接続構造体の製造方法に関する。

従来、芯線を絶縁体で被覆して形成された電線は、絶縁体を剥離して露出させた芯線端部に金属端子が圧着接続される。従来の電線と端子の接続構造では、絶縁体が剥離された芯線端部の表面は剥き出しになっているため、車両等の用途に適用すると、電線が雨水等に晒された場合や高温や高湿の環境下で長時間走行した場合などに、芯線が腐食し易いという問題があった。

例えば、自動車等に使用される電線接続構造体（ワイヤハーネス）では、近年、自動車の燃費向上を目的として軽量化を図るために、芯線の材料がこれまでの銅系材料からアルミニウムあるいはアルミニウム合金等のアルミ系材料へ置き換えられてきている。アルミ系材料の芯線を電線に用いて、圧着部の金属端子に銅系材料を用いた場合、電線を構成する金属（アルミ系材料）と金属端子を構成する金属（銅系材料）において電位差が生じる。このとき、電線と端子の接続部に水分等が付着した場合、電線の導体（芯線）は露出しているため、異種金属間腐食が発生し、いずれかの金属の腐食が進行してしまう。アルミ系材料と銅系材料の異種金属間腐食においては、アルミ系材料が腐食により減肉してしまう。そのため電線接続部において、接触不良が生じてしまう恐れがあった。
このような腐食の原因である水への対策として、金属の表面に防錆剤を塗布するものが知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。

特開２０１０−１７４３４０号公報 特開２０１０−２２９５３５号公報 特開２０１１−９９１５２号公報

上記特許文献１〜３の技術では、その防錆剤が使用される場所が開示されていないが、例えば、電線接続構造体では、使用される場所によって防錆剤を適用するか否か、適用する場合はどの範囲に適用するか等、環境やコストによって考慮する必要がある。
例えば、遮蔽された車両空間では、被水の恐れが極めて低いことから、ワイヤハーネスの端部に非防水コネクタが設けられ、この非防水コネクタの中の端子と電線との圧着部には防食処置が施されていないことが多い。

一般的に、被水の恐れのある部位では、防水コネクタが用いられるが、内部の圧着部は、防食処理を施さずに利用されることが多い。一方、非防水コネクタを用いた場合には、被水確率が高い部位では、圧着部への防食処理が成される。
その方法として、例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の芯線を外界と遮断する圧着技術が採用されている。具体的には、圧着部全体を樹指により被覆する方法、管状のバレルにより圧着する方法、等により、圧着部における電線（芯線）の外界露出を遮断する方法がある。

しかし、上記の各部位において、芯線は、遮蔽された車両空間、防水コネクタ内の空間、防食処理された圧着部内の空間においては、その空間内でそれぞれ露出した状態にある。そのため、各空間内で結露が生じると、電線（芯線）は水溶液に覆われてしまい、腐食が発生する可能性があった。また、空間の遮蔽が何らかの要因により破られると、外界から容易に水溶液が浸入し、芯線は水溶液に覆われて腐食する可能性があった。腐食が進行すると、圧着部の機能である電気導通を維持できなくなる恐れがあった。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、閉じた空間内に露出した電線（芯線）の腐食を抑制することが可能な電線接続構造体を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、端子と、芯線及び当該芯線を被覆する導体絶縁層を有する電線とを圧着結合した電線接続構造体であって、前記電線は、前記芯線の表面全体を覆うように前記芯線の全体の外周面及び両端面に撥水層を有し、前記端子は、管状かしめ部を有する管状端子であり、前記管状かしめ部は、前記撥水層を介して前記芯線を圧着結合する導体圧着部と、前記導体絶縁層を圧着結合する被覆圧着部とを備え、前記管状かしめ部の一端が閉塞し、他端に前記電線が挿入される電線挿入口を有し、圧着結合される前記導体圧着部と前記芯線との間に導通部を有し、前記被覆圧着部による前記導体絶縁層の圧着結合により前記管状かしめ部内に閉じた空間が形成され、前記撥水層が、前記電線の端部において前記管状端子内の前記閉じた空間に露出していることを特徴とする。
この構成によれば、電線の芯線の腐食を抑制することができ、長期に渡って低い電気抵抗を維持することができる。また、管状端子の一端が閉塞することで、圧着により露出した芯線の表面が閉じた空間に存在することになる。従って、圧着部に水が浸入しにくい構造となり、より一層芯線の腐食を抑制することができる。

上記構成において、前記端子が銅製又は銅合金製であって、前記芯線がアルミニウム製又はアルミニウム合金製であっても良い。この構成によれば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の芯線とは異種金属の端子であっても芯線の撥水処理により芯線の腐食を抑制しながら、電気抵抗をより小さくすることができる。

また、上記構成において、前記管状かしめ部の他端において前記被覆圧着部と前記導体絶縁層の間に樹脂被覆が形成されていても良い。この構成によれば、圧着部への水の浸入をより効果的に抑制することができ、更に芯線の腐食を抑制することができる。

また、上記構成において、前記撥水層は、油脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂のいずれかで構成されていても良い。この構成によれば、特に、不水溶性であることが好ましい。この撥水剤を用いることで、結露等により生成された水分や、その水分に塩素イオン等の電解質成分が溶解した水溶液が生成されたとしても、撥水作用により、生成された水分は直接芯線と接することがないため、より一層芯線の腐食を効果的に抑制することができる。

また、本発明は、管状端子と、芯線及び当該芯線を被覆する導体絶縁層を有する電線とが圧着結合される電線接続構造体の製造方法であって、予め前記芯線の表面全体を覆うように前記芯線の全体の外周面及び両端面に撥水剤を塗布することにより撥水層を形成し、前記電線の一端部から前記導体絶縁層の端部を除去した後に、一端が閉塞された前記管状端子の管状かしめ部の他端に設けられた電線挿入口から前記管状かしめ部内に前記電線の一端部側を挿入し、前記芯線及び前記導体絶縁層を、前記管状かしめ部に備える導体圧着部、被覆圧着部によりそれぞれ圧着接合することで、前記導体圧着部と前記芯線との間に前記撥水層を介して導通部を形成するとともに、前記被覆圧着部による前記導体絶縁層の圧着結合により前記管状かしめ部内に閉じた空間を形成することを特徴とする。
この構成によれば、芯線への水の接触を抑制することができ、芯線の腐食を抑制することができる。

本発明は、端子と、金属製の芯線とを圧着結合した電線接続構造体であって、閉じた空間に露出する電線の芯線表面が撥水処理されているので、閉じた空間内で露出した電線の芯線表面に結露により生じた水が付着しても、芯線の腐食を抑制することができ、長期に渡って低い電気抵抗を維持することができる。また、空間の遮蔽が破れ、水が浸入して芯線に付着しても、芯線の腐食を抑制することができる。

第１実施形態の電線接続構造体を示す斜視図である。 電線接続構造体の長手方向の要部断面図である。 圧着結合する前の管状端子と電線とを示す斜視図である。 撥水層の第１の形成要領を示す作用図である。 撥水層の第２の形成要領を示す作用図である。 電線接続構造体を雌形防水コネクタに組付けた状態を示す断面図である。 オープンバレル端子を用いた電線接続構造体の長手方向の要部断面図である。 第２実施形態の電線接続構造体の長手方向の要部断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電線接続構造体１０を示す斜視図である。
電線接続構造体１０は、管状端子１１と、この管状端子１１に圧着結合された電線１３とを備える。管状端子１１は、雌型端子のボックス部２０と管状かしめ部３０とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部４０を有する。
管状端子１１は、導電性と強度を確保するために基本的に金属材料（本実施形態では、銅または銅合金）の基材で製造されている。なお、管状端子１１の基材は、銅または銅合金に限るものではなく、アルミニウムや鋼、またはこれらを主成分とする合金等を用いることもできる。
また、管状端子１１は、端子としての種々の特性を担保するために、例えば管状端子１１の一部あるいは全部にスズ、ニッケル、銀めっきまたは金等のめっき処理が施されていても良い。また、めっきのみならず、スズ等のリフロー処理を施しても良い。

管状端子１１のボックス部２０は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容する雌型端子のボックス部である。本発明において、このボックス部２０の細部の形状は特に限定されない。すなわち、管状端子１１は、少なくともトランジション部４０を介して管状かしめ部３０を備えていれば良く、例えばボックス部を有さなくても良いし、例えばボックス部が雄型端子の挿入タブであっても良い。また、管状かしめ部３０に他の形態に係る端子端部が接続された形状であっても良い。本明細書では、本発明の管状端子を説明するために便宜的に雌型ボックスを備えた例を示している。

図２は、電線接続構造体１０の長手方向の要部断面図である。
電線１３は、例えば、金属または合金製の素線１４ａを束ねた芯線１４を、絶縁樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）で構成する絶縁部１５で被覆して構成される。芯線１４は、所定の断面積となるように、素線１４ａを撚って構成しているが、この形態に限定されるものではなく単線で構成しても良い。
なお、芯線を構成する金属材料は、高い導電性を有する金属であればよく、アルミニウムまたはアルミニウム合金の他、銅または銅合金を用いても良い。

芯線１４は、その外周面及び両端面に撥水層１７が設けられている。撥水層１７は、電線接続構造体１０の芯線１４の全体の外周面及び両端面に設けられ、撥水層１７を形成する撥水剤としては、素線１４ａの伸線工程で使用される潤滑用の油脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂が好適であり、例えば、芯線１４の表面全体を覆うように塗布される。上記の芯線１４と撥水層１７とは導体部１８を構成し、導体部１８と絶縁部１５とは、電線１３を構成する。

このように、芯線１４の表面に撥水層１７を設けることで、芯線１４に水が接触することを防止することができ、芯線１４の腐食を防止することができる。例えば、芯線１４内の素線１４ａ間の空間に存在する空気が結露して水が素線１４ａに接触する可能性がある。この場合でも、水が素線１４ａだけに接触することになり、例えば、素線１４ａとは異なる材質の金属、即ち管状端子１１と素線１４ａとが水を介して接続することはなく、異種金属間の腐食は避けられるため、素線１４ａの腐食を抑制することができる。

管状かしめ部３０は、管状端子１１と電線１３とを圧着結合する部位であり、導体圧着縮径部３５（導体圧着部）および被覆圧着縮径部（被覆圧着部）３６を備える。
通常、圧着結合すると、導体圧着縮径部３５および被覆圧着縮径部３６がそれぞれ塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線１３の芯線先端部１４ｂおよび被覆先端部１５ａと圧着結合される。
管状かしめ部３０の一端は、電線１３を挿入することができる電線挿入口３１を有し、他端はトランジション部４０に接続されている。管状かしめ部３０のトランジション部４０側は、溶接等の手段によって閉口（閉塞）しており、トランジション部４０側から水分等が浸入しないように形成されている。
管状端子１１の金属基材（銅または銅合金）と芯線１４（アルミニウム又はアルミニウム合金）との接合部に水分が付着すると、両金属の起電力（イオン化傾向）の差から芯線１４が腐食する。また、管状端子１１と芯線１４とがアルミニウム同士であっても微妙な合金組成の違いによって、それらの接合部は腐食しやすい。

本構成では、管状かしめ部３０は、有底の管状に形成されることにより、外部より水分等の浸入が抑制され、管状端子１１と電線１３との接合部の腐食を抑えることができる。なお、管状かしめ部３０は、管状であれば腐食に対して一定の効果を得られるため、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はなく、場合によっては楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化していても良い。

管状かしめ部３０は、例えば、銅または銅合金からなる条材を平面展開した形状に打ち抜き、曲げ加工によって形成される。この場合、ボックス部を一体に設けても良い。
平面状態からの曲げ加工した際に、かしめ部に相当する部位はＣ字型断面となっているので、開放された両端部を突き合わせて溶接等によって接合することで、管状かしめ部３０が形成される。管状かしめ部３０の接合は、レーザ溶接が好ましいが、電子ビーム溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の溶接法でもかまわない。また、はんだ、ろう等、接続媒体を使っての接合でも良い。また、管状かしめ部３０は、上記したＣ字型断面の両端部を接合する方法に限らず、深絞り工法で形成されても良い。さらに、連続管を切断するとともに一端側を閉塞して、管状かしめ部３０を形成しても良い。

管状かしめ部３０では、管状かしめ部３０を構成する金属基材と電線１３とが機械的な圧着結合されることにより、同時に電気的な接合を確保する。かしめ接合は、基材や電線（芯線）の塑性変形によって接合が行われる。従って、管状かしめ部３０は、かしめ接合をすることができるように肉厚を設計される必要があるが、人力加工や機械加工等で接合を自由に行うことができるので、特に限定されるものではない。
管状かしめ部３０では、芯線１４を強圧縮して導通を維持する機能と、絶縁部１５を圧縮してシール性を維持する機能とが要求される。被覆圧着縮径部３６では、その断面を略正円にかしめ、絶縁部１５の全周に渡ってほぼ同等の圧力を与えることにより、全周に渡って均一な弾性反発力を発生させて、シール性を得ることが好ましい。
このように、被覆圧着縮径部３６と絶縁部１５との間がシールされ、圧着結合部内に閉空間３７が出来る。但し、より密閉された閉じた空間を形成するには、より高いシール機能を有する手段が必要である。

芯線にアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合は、銅及び銅合金を用いる場合と比較すると接触抵抗が高いため、接続に不安がある。このため、管状かしめ部３０の内壁面には、電線挿入口３１から挿入された芯線１４と接触する位置に、電線１３の周方向に延びる電線係止溝（不図示）を設け、電線１３との接触圧を保つ構成としても良い。

図３は、圧着結合する前の管状端子１１Ａと電線１３とを示す斜視図である。
圧着結合する前の管状端子１１Ａは、雌型端子のボックス部２０と管状部２５とを有し、これらの橋渡しとしてトランジション部４０を有する。管状部２５は、トランジション部４０から次第に大径となる拡径部２６と、この拡径部２６の縁部から筒状に延びる筒部２７とからなる。
拡径部２６には、導体圧着縮径部３５（図１参照）が形成され、筒部２７には、被覆圧着縮径部３６（図１参照）が形成される。管状端子１１Ａは、一部または全部にスズめっき等の処理が施されている。

電線１３の絶縁部１５を構成する樹脂材としては、ポリ塩化ビニルであり、このポリ塩化ビニル以外にも、例えば、架橋ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム等を主成分とするハロゲン系樹脂や、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレンプロビレンゴム、珪素ゴム、ポリエステル等を主成分とするハロゲンフリー樹脂が用いられ、これらに可塑剤や難燃剤等の添加剤を含んでいても良い。

以上に述べた撥水層１７の形成要領を次に述べる。
図４は、撥水層１７の第１の形成要領を示す作用図である。
撥水剤塗布装置６０を準備する。撥水剤塗布装置６０は、中空部６０ａと、この中空部６０ａに連通して中空部６０ａに撥水剤を供給する撥水剤供給通路６０ｂと、撥水剤を排出する撥水剤排出通路６０ｃとを備える。
撥水剤塗布装置６０の中空部６０ａ内に、導体が伸線処理されて形成された芯線１４を通し、撥水剤供給通路６０ｂ側から矢印Ａで示すように、中空部６０ａに撥水剤を供給しながら芯線１４を白抜き矢印で示すように長手方向に移動させる。この結果、芯線１４の表面に次々に撥水剤が塗布され、撥水層１７が形成される。なお、塗布時に余った撥水剤は矢印Ｂで示すように撥水剤排出通路６０ｃから排出され、再度塗布に使用される。

図５は、撥水層１７の第２の形成要領を示す作用図である。図５（Ａ）は電線１３の絶縁部１５の端部を剥ぎ落す要領を示す作用図、図５（Ｂ）は撥水層１７を形成する要領を説明する作用図である。
図５（Ａ）において、芯線１４に撥水層１７（図３参照）を形成する準備として、電線１３の絶縁部１５の端部を芯線１４から剥がす処理が成される。詳細には、電線１３の端部近傍の両側に配置された一対のカッター刃６２，６２を、それぞれ矢印Ｄで示すように互いに近づけて絶縁部１５に食い込ませ、更に、食い込ませた状態で、それぞれ矢印Ｅに示すように、電線１３の長手方向に移動させる。この結果、図５（Ｂ）に示すように、芯線１４から絶縁部１５の端部が剥ぎ落された状態になり、外部に露出した芯線１４の端面及び外周面に撥水剤が塗布されて撥水層１７が形成される。

図６は、電線接続構造体１０を雌形防水コネクタ７０に組付けた状態を示す断面図である。
雌形防水コネクタ７０は、複数の端子係合穴７１を備え、各端子係合穴７１に電線接続構造体１０の管状端子１１をそれぞれ挿入して係合させる。端子係合穴７１は、管状端子１１の挿入時の入口となる挿入口７１ａと、この挿入口７１ａに隣接して電線接続構造体１０の電線１３の外周面に嵌合するシール部材７３の外周面が内接するシール穴７１ｂと、管状端子１１のボックス部２０が配置されるボックス部配置部７１ｃと、ボックス部２０の抜けを防止する段部７１ｄとを備える。

雌形防水コネクタ７０は、管状端子１１の先端に挿入・導通される複数の端子を備える雄形防水コネクタ（不図示）に接続され、これらの雌形防水コネクタ７０と雄形防水コネクタとで防水コネクタが構成される。雄形防水コネクタにおいても、雌形防水コネクタ７０と同様に、端子係合穴に電線１３がシール部材を介して挿入されるため、防水コネクタ内は閉空間となる。
このような閉空間において、芯線１４に撥水層１７が形成されることで、芯線１４への水の付着をより一層抑制することができ、芯線１４の腐食を抑制することができる。

図７は、管状端子１１の代わりにオープンバレル端子５１を用いた電線接続構造体５０の長手方向の要部断面図である。
電線接続構造体５０は、オープンバレル端子５１と、このオープンバレル端子５１に圧着結合された電線５３とを備える。オープンバレル端子５１は、一方端にかしめ部５１Ａを備え、かしめ部５１Ａより電線５３の先端部側の他方端にかしめ部５１Ｂを備える。電線接続構造体５０は、被覆圧着部３９において、挿入された電線５３の端末領域の絶縁部５５がオープンバレル端子５１のかしめ部５１Ａによって絶縁部５５の外周に沿ってかしめられており、加えて、導体圧着部３８において、挿入された電線５３の末端領域の芯線５４がオープンバレル端子５１のかしめ部５１Ｂによって芯線５４の外周に沿ってかしめられている。なお、図７において、芯線５４の表面に施された撥水層は省略する。

また、かしめ部５１Ａの端末領域（図中右端の破断面５１ｒ及び根元エッジ部５１ｅを含む領域）及びその近傍領域は、全外周をモールド樹脂５６が完全に覆うように形成されている。モールド樹脂５６は、更に、オープンバレル端子５１の上方領域において、かしめ部５１Ａから導体圧着部３８、かしめ部５１Ｂ及び露出している芯線５４にかけても形成されている。
なお、オープンバレル端子５１を用いる場合、モールド樹脂５６は形成しなくてもよいが、芯線５４の外部への露出を無くし、一時的にモールド内部で芯線５４が露出した領域内に水分が浸入することを防止する、という点でモールド樹脂５６を設けることが好ましい。

次に、実験例について説明する。
（実験例）
実験例に用いる電線接続構造体は、図２に示す電線接続構造体１０の形態と図７に示す電線接続構造体５０を用い、端子の基材として、古河電気工業製の銅合金ＦＡＳ−６８０（厚さ０．２５ｍｍ、Ｈ材）を用いた。ＦＡＳ−６８０の合金組成は、ニッケル（Ｎｉ）を２．０〜２．８質量％、シリコン（Ｓｉ）を０．４５〜０．６質量％、亜鉛（Ｚｎ）を０．４〜０．５５質量％、スズ（Ｓｎ）を０．１〜０．２５質量％、およびマグネシウム（Ｍｇ）を０．０５〜０．２質量％含有し、残部が銅（Ｃｕ）および不可避不純物である。
図２に示す電線接続構造体１０の管状部２５は、曲げ加工されたＣ字型断面の両端部を突き合わせ、内径３．２ｍｍとなるようにレーザー溶接した。

電線１３，５３の芯線１４，５４は、合金組成が鉄（Ｆｅ）を約０．２質量％、銅（Ｃｕ）を約０．２質量％、マグネシウム（Ｍｇ）を約０．１質量％、シリコン（Ｓｉ）を約０．０４質量％、残部がアルミニウム（Ａｌ）および不可避不純物であるアルミ合金線（線径０．４２ｍｍ）を素線として用いた。この素線を１９本用いて２．５ｓｑ、１９本撚りの芯線１４，５４にした。
また、電線１３，５３の絶縁部１５，５５は、ハロゲンフリー樹脂としてエチレン酢酸ビニル共重合体を用いた。絶縁部１５，５５は、芯線１４，５４の周囲を外径が２．８ｍｍとなるように押出し法により形成した。

圧着端子の種類、撥水剤塗布方法及び撥水剤を異ならせた電線続構造体の試料として実施例１〜実施例１５及び比較例１、比較例２を作成し、撥水層を有する電線接続構造体の耐久試験を行った。
端子としては、（１）管状端子、又は（２）オープンバレル端子がある。
撥水剤塗布方法としては、（１）図４に示したように、芯線の製造工程の一つである素線の伸線工程で撥水剤を塗布、あるいは伸線工程の直後に塗布する、又は（２）図５に示したように、端子と芯線とを圧着接合する前で絶縁部を剥ぎ落した後に塗布する。
撥水層が形成された芯線を上記の端子に圧着し、試料とした。なお、オープンバレル端子に対しては樹脂被覆（モールド樹脂の形成）を行っていない。

撥水剤としては、（１）中鎖型塩素化パラフィンを主成分とする不水溶性切削油「サーチングカット ＡＬ−１００」（販売は協和石油ルブリカンツ株式会社）、（２）合成エステルを主成分とする不水溶性油「クビトラック ＡＬ５０」（販売は東邦インターナショナル株式会社）、（３）鉱油を主成分とする「メタルシンＡＳ３５」（販売は共栄社化学株式会社）、（４）フッ素樹脂（スプレーにより塗布）、（５）合成脂肪酸エステルを主成分とする水溶性油「ウノポール Ｕ５７０」白鉱物油（石油）１０〜２５％、キャスターオイル・エトキシ化された５〜１０パーセント、スルホン酸ナトリウム塩２．５〜５％、エトキシエタノール１〜２．５％、イソトリデカノール・エトキシ化された＜１．０％（販売は東邦インターナショナル株式会社）である。

耐久試験は、温度サイクル試験及び塩水噴霧試験であり、それぞれの試験条件は以下の通りである。
・温度サイクル試験
−４０℃から１２０℃の間で温度を上昇させ、次に下降させる。これを１サイクル（２時間）として１０００サイクル実施した。
・塩水噴霧試験
塩水噴霧溶液（ＮａＣｌ）の濃度５％、試験槽内の温度３５℃、試験時間１００時間で実施した。

温度サイクル試験の評価方法は、各試験後の圧着結合部における端子と芯線との間の電気抵抗を測定した。試験前の抵抗値に対する試験後の抵抗上昇が、１ｍΩ未満を「◎」、１ｍΩ以上、３ｍΩ未満を「○」、３ｍΩ以上、１０ｍΩ未満を「△」、１０ｍΩ以上を「×」とした。
また、塩水噴霧試験の評価方法は、芯線１４の腐食状況を目視により４段階の評価をした。腐食なしを「◎」、芯線の一部に表面の変色が見られるものを「○」、芯線の一部に腐食が見られるものを「△」、芯線の大部分が腐食しているものを「×」とした。
なお、この評価において、露出した芯線表面の８０％以上が変色（腐食）したものを大部分、１０％を下回ったものを一部とする。
なお、（１）管状端子については、耐久試験のために導体圧着縮径部３５付近をペンチによって部分的に潰すことで開口部を形成した。
耐久試験内容及び耐久試験結果を表１に示す。

実施例１は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＬ−１００を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例２は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＬ５０を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例３は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＳ３５を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。

実施例４は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＵ５７０を用いた。温度サイクル試験の結果は「〇」、塩水噴霧試験の結果は「△」であり、判定は「△（合格：可）」である。
実施例５は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＬ−１００を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「◎」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例６は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＬ５０を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「◎」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例７は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＳ３５を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「◎」であり、判定は「〇（合格）」である。
実施例８は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはフッ素樹脂を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「◎」であり、判定は「〇（合格：良）」である。

実施例９は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＬ−１００を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例１０は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＬ５０を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例１１は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に伸線工程で塗布し、撥水剤にはＡＳ３５を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。

実施例１２は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＬ−１００を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例１３は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＬ５０を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例１４は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＳ３５を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。
実施例１５は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはフッ素樹脂を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「〇」であり、判定は「〇（合格：良）」である。

実施例１６は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に圧着前に塗布し、撥水剤にはＵ５７０を用いた。温度サイクル試験の結果は「〇」、塩水噴霧試験の結果は「△」であり、判定は「△（合格：可）」である。
実施例１７は、管状端子を用い、撥水剤を管状端子に圧着前に塗布し、撥水剤にはＡＬ−１００を用いた。温度サイクル試験の結果は「◎」、塩水噴霧試験の結果は「◎」であり、判定は「〇（合格：良）」である。

比較例１は、管状端子を用い、撥水剤を芯線に塗布しなかった。温度サイクル試験の結果は「△」、塩水噴霧試験の結果は「×」であり、判定は「×（不合格）」である。
比較例２は、オープンバレル端子を用い、撥水剤を芯線に塗布しなかった。温度サイクル試験の結果は「△」、塩水噴霧試験の結果は「×」であり、判定は「×（不合格）」である。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態の電線接続構造体８０の長手方向の要部断面図である。図２に示した第１実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
電線接続構造体８０は、電線接続構造体１０（図２参照）に対して絶縁部１５の外周面に被覆された樹脂被覆８１のみが異なっている。
即ち、電線接続構造体８０は、芯線１４及び撥水層１７からなる導体部１８と、この導体部１８を覆う絶縁被覆部８２とからなり、絶縁被覆部８２は、絶縁部１５と樹脂被覆８１とからなる。

樹脂被覆８１は、管状端子１１と電線１３との圧着結合部を密封するシール部材であり、詳しくは、絶縁部１５と被覆圧着縮径部３６との間を密封する。樹脂被覆８１としては、熱可塑性樹脂、吸水性樹脂が好適である。
上記した樹脂被覆８１を設けることで、圧着結合部内には密閉された閉空間８３が出来、水の浸入が阻止されて芯線１４の腐食を防止することができる。更に、例えば、圧着結合部内の閉空間８３で結露が発生し、水が管状かしめ部３０と導体部１８との間に生じても、芯線１４は撥水層１７で覆われているため、水が芯線１４に接触することは無い。また、芯線１４内の閉空間１９で結露が発生し、水が芯線１４の各素線１４ａに付着しても、水は素線１４ａだけに接触することになり、例えば、素線１４ａとは異なる材質の金属、即ち管状端子１１と素線１４ａとが水を介して接続することはなく、異種金属間の腐食は避けられるため、素線１４ａの腐食を抑制することができる。

以上の図１及び図２に示したように、端子としての管状端子１１と、芯線１４と導体絶縁層としての絶縁部１５を有する電線１３とを圧着結合した電線接続構造体１０であって、電線１３は、芯線１４の外周に形成された撥水層１７を有し、撥水層１７が電線１３の端部において露出している。
この構成によれば、露出した電線１３の導体である芯線１４の腐食を抑制することができ、長期に渡って低い電気抵抗を維持することができる。

また、管状端子１１が銅製又は銅合金製であって、芯線１４がアルミニウム製又はアルミニウム合金製であるので、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の芯線１４とは異種金属の端子であっても芯線１４の撥水処理により芯線１４の腐食を抑制しながら、電気抵抗をより小さくすることができる。

また、端子が管状端子１１であり、管状端子１１の一端が閉塞しているので、圧着により露出した芯線１４の表面が閉じた空間に存在することになる。従って、圧着部に水が浸入しにくい構造となり、より一層芯線１４の腐食を抑制することができる。

また、図８に示したように、管状端子１１の他端において管状端子１１と導体絶縁層としての絶縁部１５の間に樹脂被覆８１が形成されているので、圧着部への水の浸入をより効果的に抑制することができ、更に芯線１４の腐食を抑制することができる。

また、管状端子１１の他端において管状端子１１と絶縁部１５が圧着しているので、管状端子１１の内周面と絶縁部１５が直接圧着することで水の浸入をより効果的に抑制することができ、芯線１４の腐食を抑制することができる。

また、図７に示したように、端子がオープンバレル端子５１であるので、オープンバレル端子５１は、従来から広く採用されており、製造しやすく、強度及び接触抵抗が安定する、という点が好ましく、露出する芯線５４も多いが、この芯線５４の表面が撥水層を有することで効果的に芯線５４の腐食を抑制することができる。

また、図７に示したように、電線５３の端部がオープンバレル端子５１とともにモールド樹脂５６で樹脂被覆されているので、芯線５４が外界から遮断されるため、芯線５４の腐食を抑制することができる。

また、図２、図７及び図８に示したように、当該電線接続構造体１０，５０，８０は、導体圧着縮径部３５・導体圧着部３８と被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９を有し、被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９において芯線１４，５４と絶縁部１５，５５の間に撥水層１７を有するので、被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９において、絶縁部１５，５５に破損が生じた場合でも、絶縁部１５，５５と芯線１４，５４の間に撥水層１７が設けられていることにより、水の浸入を抑制することができ、芯線１４，５４の腐食を抑制することができる。

また、図２、図７及び図８に示したように、導体圧着縮径部３５・導体圧着部３８において芯線１４，５４と管状端子１１・オープンバレル端子５１は撥水層１７を介して圧着されており、被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９と導体圧着縮径部３５・導体圧着部３８の撥水層１７は同一層として形成されているので、導体圧着縮径部３５・導体圧着部３８と被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９の境界においても撥水層１７が連続して形成されているため、被覆圧着縮径部３６・被覆圧着部３９の端部において芯線１４，５４と絶縁部１５，５５の界面からの水の浸入を抑制することができ、芯線１４，５４の腐食を抑制することができる。

また、撥水層１７は、油脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂のいずれかで構成されているので、特に、不水溶性であることが好ましい。この撥水剤を用いることで、結露等により生成された水分や、その水分に塩素イオン等の電解質成分が溶解した水溶液が生成されたとしても、撥水作用により、生成された水分は直接芯線１４，５４と接することがないため、より一層芯線１４，５４の腐食を効果的に抑制することができる。

また、図２及び図７に示されるように、管状端子１１、オープンバレル端子５１と電線１３，５３とが圧着結合される電線接続構造体１０，５０の製造方法であって、管状端子１１、オープンバレル端子５１と電線１３，５３とが導体圧着縮径部３５・導体圧着部３８を形成する部位の電線１３，５３の絶縁部１５，５５を除去した後に、電線１３，５３の芯線１４，５４の表面に撥水処理を施し、次いで管状端子１１、オープンバレル端子５１と芯線１４，５４とを圧着するので、絶縁部１５，５５が除去されて外部に露出した芯線１４，５４に撥水処理を施すことで、芯線１４，５４への水の接触を抑制することができ、芯線１４，５４の腐食を抑制することができる。また、絶縁部１５，５５が除去された芯線１４，５４の部分だけに撥水処理を施すので、撥水剤の量が少なくなり、また、撥水処理時間を短くすることができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図２及び図３に示したように、芯線１４の表面に撥水層１７を設けたが、これに限らず、芯線１４の各素線１４ａの表面に撥水処理を施しても良い。
本発明は、自動車のワイヤハーネスに適用可能であるが、これに限らず、他の車両の配線や、車両以外の装置等の配線に適用しても良い。

１０，５０，８０ 電線接続構造体
１１，１１Ａ 管状端子（端子）
１３，５３ 電線（電線）
１４，５４ 芯線
１５，５５ 絶縁部（導体絶縁層）
１７ 撥水層
１９，３７，７６，８３ 閉空間（閉じた空間）
３５ 導体圧着縮径部（導体圧着部）
３６ 被覆圧着縮径部（被覆圧着部）
３８ 導体圧着部
３９ 被覆圧着部
５１ オープンバレル端子
７０ 雌形防水コネクタ
８１ 樹脂被覆

Claims (5)

1. 端子と、芯線及び当該芯線を被覆する導体絶縁層を有する電線とを圧着結合した電線接続構造体であって、
   前記電線は、前記芯線の表面全体を覆うように前記芯線の全体の外周面及び両端面に撥水層を有し、
   前記端子は、管状かしめ部を有する管状端子であり、前記管状かしめ部は、前記撥水層を介して前記芯線を圧着結合する導体圧着部と、前記導体絶縁層を圧着結合する被覆圧着部とを備え、前記管状かしめ部の一端が閉塞し、他端に前記電線が挿入される電線挿入口を有し、
   圧着結合される前記導体圧着部と前記芯線との間に導通部を有し、前記被覆圧着部による前記導体絶縁層の圧着結合により前記管状かしめ部内に閉じた空間が形成され、
   前記撥水層が、前記電線の端部において前記管状端子内の前記閉じた空間に露出していることを特徴とする電線接続構造体。
2. 前記端子が銅製又は銅合金製であって、前記芯線がアルミニウム製又はアルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造体。
3. 前記管状かしめ部の他端において前記被覆圧着部と前記導体絶縁層の間に樹脂被覆が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電線接続構造体。
4. 前記撥水層は、油脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電線接続構造体。
5. 管状端子と、芯線及び当該芯線を被覆する導体絶縁層を有する電線とが圧着結合される電線接続構造体の製造方法であって、
   予め前記芯線の表面全体を覆うように前記芯線の全体の外周面及び両端面に撥水剤を塗布することにより撥水層を形成し、
   前記電線の一端部から前記導体絶縁層の端部を除去した後に、一端が閉塞された前記管状端子の管状かしめ部の他端に設けられた電線挿入口から前記管状かしめ部内に前記電線の一端部側を挿入し、
   前記芯線及び前記導体絶縁層を、前記管状かしめ部に備える導体圧着部、被覆圧着部によりそれぞれ圧着接合することで、前記導体圧着部と前記芯線との間に前記撥水層を介して導通部を形成するとともに、前記被覆圧着部による前記導体絶縁層の圧着結合により前記管状かしめ部内に閉じた空間を形成することを特徴とする電線接続構造体の製造方法。

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