JPS5825090A - 嫌気性シ−ラントを用いた電気かしめ連結部を作る方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気連結部、よシ詳細には、ワイヤバレルを
よりワイヤ導線に機械的かつ電気的に取付ける電気かし
め連結部に関する。

電気端子は、普通、かしめ連結部によって電気ケーブル
の端に取付けられ、このかしめ連結部では、端子の開い
ているＵ字形ワイヤのまわシに緊密にかしめられる、す
なわち変形させられる。かしめられるワイヤバレルは公
知である（例えば米国特許３０３２６０２号）。

このかしめたワイヤバレルはよりワイヤ導体の端に端子
を機械的にかつ電気的に連結することになる。端子は、
しばしば、ケーブル絶縁材のまわりにかしめて機械的連
結を高める第２のＵ字形バレルを有する。

電気端子は、普通、被酸化性材料、たとえば、錫めっき
青銅で作られている。よりワイヤ導線も、普通、被酸化
性材料、たとえば、銅で作られている。その結果、電気
かしめ連結部は、酸化環境にさらされたとき、かしめワ
イヤバレルとよりワイヤ導線との間の界面に生じた酸化
物によって電気抵抗が大きくなるため、劣化しやすくな
る。したがって、電気かしめ連結部の有効寿命は、特に
、それを用いる電気回路の種類やそれがさらされる環境
によって左右される。

電気かしめ連結部の抵抗が安定しているということは、
特に、低電圧低電流用途、たとえば電子回路で重要であ
り、特に、エンジンの電子制御が普及しつつある自動車
エンジン室のようなきびしい環境で効果のあることであ
る。

電気かしめ連結部の電気抵抗を安定させ、その寿命を改
善する公知方法では、電気かしめ連結部をはんだリフロ
ー法（ｓｏｌｄｅｒｒｅｆｌｏｗ　ｐｒｏｃｅｓｓ　）
　　でシールしている。この方法では、よシワイヤ導線
の露出端を液状はんだ内に浸漬し、該液状はんだは固化
する。

次に、端子のワイヤバレルをよりワイヤ導線のはんだ被
覆端のまわりに緊密にかしめる。

このワイヤバレルのかしめの後はんだが溶融して、かし
めワイヤバレル内部のすべての開放空間に流入してそこ
を充填するまでかしめ連結部を加熱する。次に、はんだ
を冷却して固化させ、かしめワイヤバレルとよりワイヤ
導線との間の界面に気密シールを形成する。

はんだリフロー法は電子回路で用いる電気かしめ連結部
の電気抵抗を安定させるのにふされしい方法ではあるが
、比較的コストが高くつくのである。

本発明の目的は、はんだリフロー法よ沙もかなり簡潔で
コストが低い方法によって安定化された電気かしめ連結
部を提供することにある。

本発明の主な特徴′は、電気かしめ連結部のかしめワイ
ヤバレルとよりワイヤ導線との間の界面に気密シールを
形成する嫌気物質を用いることにある。

本発明の別の特徴は、嫌気物質を重合、硬化させるのに
かしめによる空気排除を有利に用い、臨界タイミングを
無用とし、はんだリフロー法に比べて電気かしめ連結部
の処理をかなり簡略化することにある。

本発明のまた別の特徴は、嫌気物質がかしめ過程でワイ
ヤバレルおよびよりワイヤ導線上の天然酸化物を除去し
、電気かしめ連結部の電気抵抗を減じるということにあ
る。

本発明のまた別の特徴は、嫌気物質ががしめワイヤバレ
ルのよりワイヤ導線への機械的結合を改良する強力な接
着剤であることにある。

本発明のさらに別の特徴は、嫌気物質を用いている電気
かしめ連結部の電気抵抗を低下させるべくワイヤバレル
にスロットを設けたことにある。

本発明の他の目的、特徴は、添付図面に示す本発明の好
適実施例についての以下の詳細な説明から当業者に明ら
かとなろう。

図面を参照して、第１図は絶縁ジャケット１６の内側に
ねりワイヤ導線１４を有する電気ケーブル１２を示す。

ある長さの絶縁ジャケット１６がケーブル１２から剥ぎ
取られており、ねりワイヤ導線１４の端部を露出させて
いる。図示実施例では、この導線１７はほぼ平行な７本
の銅線ストランド１８からなる。

第１図はねりワイヤ導線１４の露出端に液状物質を塗布
する装置も示している。この装置は浅い容器２２内に四
隅のプレース２３によって支えられたスポンジパッド２
０を包含する。スポンジパッド２０の底部はこの浅い容
器に入れた液状物質２４内に横たえられており、ウィッ
キング作用でスポンジパッド２０がこの液状物質２４で
満たされている。

この装置は空気シリンダも包含しており、これはラムプ
レート２５を動かして導線１４の露出端部をスポンジパ
ッド２０に押し付け、液状物質２４を塗布する。

我々は、主としてジメタクリレートエステル（ｄｉｍｅ
ｔｈａｃｒｙｌａｔｅ　ｅｓｔｅｒ　）　　からなる非
導電性、嫌気硬化性重合物質であるロクタイトＡ　Ｖ　
（Ｌｏｃｔｔｔｅ　Ａ　Ｖ　）が、特にねり銅ワイヤ導
線と錫めっき青銅端子を用いる場合に電気かしめ連結部
の抵抗を安定させる優れた物質であることを発見した。

このロクタイトＡＶは、１９５４年に設立され、接着剤
やシーラントとして用いる種々の配合の嫌気重合物質を
生産しているロクタイト社（ＬｏｃｔｉｔｅＣｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎ　）で製造され、製品カタログ番号８７番
で市販されている。

ロクタイトＡ　、ｖは穏やかな香りの赤色液体である。

これは水溶性が低く、沸点が約３００”Ｆ（１４９℃）
、比重が８０下（２６，７℃）で１．０６８である。そ
の化学組成は、約８４％のジメタクリレートエステル、
６チのレジン、２．６％の第三アミン、７％の触媒から
なる。

この物質は公知である（例えば米国特許第２、６２８．
１７８号）と思われる。

ロクタイトＡＶは嫌気性であり、酸素または空気に触れ
ている間は硬化すなわち重合しないので、液体物質２４
をその早期の固化について気を使うことなく電気ケーブ
ル１２を通常の環境に置いたままで導線１４の端部に塗
布するととができる。さらに、ロクタイトＡＶを固化さ
せるのに必要な、酸素または空気の排除は後に充分に説
明するように工程中の正しい時間に正確に開始される。

上述したように、ロクタイトＡＶは非導電性物質である
。我々は、この物質が電気かしめ連結部のシーラントと
して驚異的な性質を持っていることを発見したばかりで
なく、かしめ連結部の電気特性を第２．３．４図に示す
、ユニークなワイヤバレルを有する錫めっき青銅端子に
よって向上させうるということも発見した。

端子３０は一端にめす型接点部３２を、他端にケーブル
取付部３４を有し、公知の端子（例えば米国特許第３２
６７４１０号、同第３３１０７７２号）とほぼ同じであ
る。

接点部３２の詳細は本発明に関係がないので、詳しく説
明は行なわない。

ケーブル取付部３４は開いたワイヤバレル３６とそれよ
り大きい開いた絶縁バレル４５とを包含する。開いたワ
イヤバレル３６は第４図に示すように略Ｕ字形をしてお
り、バレルの外端は標準実務に従って４０で圧印加工し
である。しかしながら１、ワイヤバレル３６は、その各
翼部４４に２つのスロット４２が設けてあって各翼部が
３つの狭いフィンガ４５を持つようにしである点で独特
のものである。これらのフィンガ４５はがしめ過程でそ
れぞれ独立して変形し、各々ワイヤストランド１８を切
断するおそれを最小限に押えながら緊密なかしめを行な
う。

実際の例では、端子３ｏは０．０１６インチ（０，４１
ｍｎ　）厚の錫めっき青銅から作った。

スロット４２は幅約０．０２０インチ（０，５１−）で
あり、開いたワイヤバレル３６の圧印加工端から約０．
０４０インチ（１，０２ｒｒａｎ　）　（７）長さとな
っており、各フィンガ４５はそれぞれ幅約０．０３４イ
ンチ（０，８６調）、長さ約０、０４０インチ（１，０
２醜）であった。絶縁バレル３８は普通の設計であった
。

端子３０は公知なもの（例えば米国特許第３０３２６０
２号）の形態と同様のかしめダイスで電気ケーブル１２
に取付けられ、ワイヤバレル３６がよりワイヤ導線１４
の端部（クロダイトＡＶが塗布しである）のまわりに緊
密にかしめられ、絶縁バレルが第５図に示す絶縁ジャケ
ット１６のまわシに緊密にかしめられる。

本発明に従って作った代表的な電気かしめ連結部の横断
面形状が第６図に示しである。

この図は走査式電子顕微鏡写真に基いて作ったものであ
り、錫めっき青銅のワイヤバレル３６と７本ストランド
銅ワイヤ導線１４の寸法を正しく示している。銅ワイヤ
ストランド１８の六角形状および約６０度で交差する境
界面は、銅ワイヤストランド１８が高圧縮応力の下にあ
ることを示し、一方、３６ｄで示す区域はかしめたワイ
ヤバレル３６の内壁面の錫めっきがはげしくつぶされて
いることを示している。

この電気めっき連結部を電子ミクロ分析器でも分析した
。その結果得た顕微鏡写真では、銅ス５トランド１８間
の境界（不図示）に高度の炭素の集中が見られ、これは
ロクタイトＡＶがかしめ工程で追い出されなかったこと
を示している。

本実施例では、電気かしめ連結部の電気特性は銅ワイヤ
ストランド１８とかしめたワイヤバレル３６の錫めっき
との間の界面によって左右される。他の顕微鏡写真（不
図示）はロクタイトＡＶが錫めっきとねり銅ワイヤ導線
１４との間にほぼ完全な境界層を形成していることを示
す。したがって、ロクタイトＡＶは電気かしめ連結部の
有効接触面積を減じるのである。

かしめたワイヤバレル３６の両端付近の横断面はロクタ
イトＡＶが銅ワイヤストランド１８間の空隙を満たして
いることを示している。これは内面が空気その他の周囲
気体によって酸化しないように保護するシールを与える
。

電気かしめ連結部におけるロクタイトＡＶの役割は次の
ようであると考えられる。塗布時に、ロクタイトＡＶは
銅ワイヤストランド１８とワイヤバレル３６とから天然
酸化物を部分的に除去する。この除去作用はかしめ工程
の開始時の温度上昇によって促進されうる。

かしめが行なわれたとき、ロクタイトＡＶはワイヤバレ
ル３６内に残る。ロクタイトＡＶは粘シ強く、かしめた
ワイヤバレル３６と銅ワイヤストランド１８との間の接
触面積を減じる。ワイヤバレル３６のスロット４２はか
しめ工程中に圧力勾配を発生させて未硬化のロクタイト
ＡＶの流動を促進させることによって電気接触を確立す
る助けとなる。錫めっき層はつぶれ、かしめたワイヤバ
レル３６と銅ワイヤストランド１８との間の界面の面積
を増大させる。また、ロクタイトＡＶに導電性粒子を分
散させることによってもかしめたワイヤバレル３６と銅
ワイヤストランド１８との電気接触を高めうると考えら
れる。

かしめ工程では、かしめられたワイヤバレル３６内側か
ら空気が排除されてその内側のロクタイトＡＶが本質的
に酸素または空気のない環境に置かれる。したがって、
ワイヤバレル３６がかしめられたときロクタイトＡＶが
硬化又は重合し始める。

ロクタイトＡＶが硬化し、固体になると、かしめたワイ
ヤバレル３６とワイヤストランド１８との間の界面に気
密シールを与える。

このロクタイトＡＶで形成された気密シールは化学的に
不活性であり、接触界面の酸化を防ぐ。したがって、か
しめ連結部の電気抵抗は長時間にわたって比較的一定に
留ま・る。ロクタイトＡＶは粘り強い接着剤でもあり、
かしめられたワイヤバレル３６がゆるむ傾向に抵抗する
。したがって、硬化したロクタイトＡＶはかしめられた
ワイヤバレル３６とねりワイヤ導線１４の端部との間の
機械的結合も強める。

ロクタイトＡＶの鹸化時間は２ないし６時間であり、本
実施例ではワイヤストランドが銅であるから高められる
。硬化時間は、ロクタイト社でも販売しているロクイッ
ク・プライマー（Ｌｏｑｐｉｃ　Ｐｒｉｍｅｒ　）を用
いることによって分単位にかなり短縮することができる
。

しかしながら、端子３０は通常は使用数時間前にケーブ
ル１２に取付けられるので、硬化時間が短い必要は通常
ない。したがって、ロクイックその他の加速剤はたいて
いの場合不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気ケーブルおよび５この電気ケーブルのねり
ワイヤ導線の露出端に嫌気物質を塗布する装置の斜視図
、 第２図は嫌気物質を塗布した後よりワイヤ導線の端のま
わりにかしめるスロット付き開放ワイヤバレルを有する
端子の頂面図、第３図は第１図に示す端子の側面図、 第４図は第２図の４−４線にほぼ沿った断面図で、矢印
の方向に見た図、 第５図は第２．３．４図に示す端子と本発明による電気
かしめ連結部によってそれに取付けた電気ケーブルとを
示す斜視図、 第６図は第５図の６−６線にほぼ沿ったかしめ済のワイ
ヤバレルを通る、矢印方向に見た横断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １２・・・電気ケーブル、１４・・・よシワイヤ導線、
１６・・・絶縁ジャケット、２０・・・スポンジパッド
、２４・・・液状物質、３０・・・端子、３４・・・ケ
ーブル取付部、３６・・・ワイヤバレル、４２・・・ス
ロット、４５・・・フインガ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開いているワイヤバレル（例えば３６）をよりワイ
   ヤ導線（例えば１４）のまわりにかしめることによって
   該ワイヤバレルが前記よりワイヤ導線に取付けられる電
   気かしめ連結部を作る方法において、前記よりワイヤ導
   線（例えば１４）の一部に嫌気硬化物質（例えば２４）
   を塗布し；前記よりワイヤ導線（例えば１４）のこの一
   部分のまわりに前記間いているワイヤバレル（例えば３
   ６）をかしめて該かしめられたワイヤバレルを前記より
   ワイヤ導線の一部に機械的に結合し該かしめられたワイ
   ヤバレルの内側に電気的な界面を作ると共に、嫌気硬化
   物質（例えば２４）を該かしめられたワイヤバレル（−
   例えば３６）の内側に保持し；このかしめ作業を充分に
   行なって前記かしめられたワイヤバレル内側に実質的に
   空気のない環境を作シ、それによシかしめられたワイヤ
   バレル内側に保持された前記嫌気硬化物質（例えば２４
   ）を硬化させて電気界面に気密シールを与えることを特
   徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記嫌
   気硬化物質（例えば２４）が非導電性、嫌気硬化性重合
   物質であることを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記非
   導電性、嫌気硬化性重合物質（例えば２４）が主として
   ジメタクリレートエステルからなることを特徴とする方
   法。 ４、特許請求の範囲１項乃至３項のいずれかに記載の方
   法において、開いたワイヤバレル（例えば３６）が内面
   に錫層を持つ開いた金属製ワイヤバレル（例えば３６）
   が供せられかしめ段階で該錫層（例えば３６ｄ）が曲げ
   られて前記かしめられたワイヤバレル内側に電気界面を
   生じることを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第４項記載の方法において、前記よ
   りワイヤ導線（例えば１４）が銅で作っであることを特
   徴とする方法。 ６、特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載
   の方法において、前記間゛いたワイヤバレル（例えば３
   ６）が内面に錫層を有し、かつ核間いたワイヤバレルの
   各翼部に複数の狭いフィンガを形成するスロット（例え
   ば４２）を有することを特徴とする方法。