JPWO2011122622A1 - 圧着端子、接続構造体及びコネクタ - Google Patents

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Abstract

圧着部における圧着だけで確実な止水性を確保することのできる圧着端子、接続構造体およびコネクタを提供することを目的とする。アルミニウム芯線（２０１）の外周を絶縁性の絶縁被覆（２０２）で被覆した被覆電線（２００）における被覆先端（２０２ａ）より露出長さ（Ｘｗ）露出させた電線露出部（２０１ａ）を、幅方向（Ｙ）の両側に備えたバレル片（３２）で圧着する圧着部（３０）を備えた雌型圧着端子（１０，１０ａ）であって、バレル片（３２）を、電線露出部（２０１ａ）の露出長さ（Ｘｗ）より長手方向（Ｘ）の長さを長く形成し、圧着部（３０）における表面に幅方向シール（４１）及び長手方向シール（４２）を備え、圧着部（３０）が、電線露出部（２０１ａ）より先端側から絶縁被覆（２０２）の被覆先端（２０２ａ）より後端側までを連続して一体的に囲繞するように、バレル片（３２）で圧着した。

Description

例えば、自動車用ワイヤーハーネスの接続を担うコネクタ等に装着される圧着端子や、圧着端子を用いた接続構造体、さらには、このような接続構造体を装着したコネクタに関する。
近年の自動車では、様々な電装機器が装備されており、その電気回路はますます複雑化し、安定した電力供給は必要不可欠となっている。このようにさまざまな電装機器が装備された自動車は、被覆電線を束ねたワイヤーハーネスを配索しており、ワイヤーハーネス同士をコネクタで接続し、電気回路を構成している。
これらのコネクタには、被覆電線を圧着部で圧着接続した圧着端子が内部に装着されており、雄型コネクタと、雌型コネクタとを嵌合させる構成である。
このような電気接続によって構成される電気回路において、コネクタ内部に装着した圧着端子と被覆電線との圧着部から水分が侵入すると、被覆電線を構成する電線導体の表面が腐食し、導電性が低下するといった問題があった。
このような問題は、圧着部が被覆電線の被覆体の先端部分を圧着するインシュレーションバレルと、被覆体より先端側で露出する電線導体の露出部分を圧着するワイヤバレルとの間に隙間があり、被覆体の先端部分が露出しているため生じると考えられる。
そこで、被覆体の先端から電線導体の先端までを一体的に囲繞するために、ワイヤバレルとインシュレーションバレルとを一体化したバレルを備えた圧着端子（特許文献１参照）を用いることにより、水分の侵入を防止できると考えられる。しかし、昨今の複雑化された電気回路ではより安定した導電性を確保する必要があり、上記圧着端子では十分ではなかった。
また、自動車からの二酸化炭素排出量の低減が求められている現在において、ガソリン自動車に比べてワイヤーハーネスが多用される電気自動車やハイブリット自動車が用いられてきているような状況の中、ガソリン自動車を含め、すべての自動車において、車両の軽量化は燃費向上に大きな影響を与えるため、ワイヤーハーネスやバッテリーケーブル等に、銅（あるいは銅合金）だけでなくアルミニウム（あるいはアルミニウム合金）製の電線を適用し軽量化を図っている。
このような、アルミニウムやアルミ合金で構成するアルミ電線を銅や銅合金で構成する圧着端子に圧着接続した場合、両者の接触部分に結露や海水等の水分が介在すると電気化学的反応を生じ、端子材料の錫めっき、金めっき、銅合金等の貴な金属種により、卑なアルミニウムやアルミニウム合金が腐食される現象、すなわち異種金属腐食（以下において電食という）が生じるという問題がある。
この電食により、端子の圧着部で圧着したアルミ電線が腐食、溶解、消失し、やがては電気抵抗が上昇し、その結果、十分な導電機能を果たせなくなるおそれがあり、このようなアルミ電線を用いる場合はより確実に水分の浸入を防止する必要性が求められている。
なお、上記特許文献１では、止水性向上のために圧着時にエポキシ塗料を塗布することについても記載されているが、圧着時の塗布は、その工程に時間を要してしまうため、量産に向けては好ましくない。また、圧着する際に、塗布位置及び塗布量を精度良く制御して塗布することも、非常に難しい。したがって、圧着時にエポキシ塗料を塗布する方法は満足のできる方法ではなかった。
特開昭５６−１３６８５号公報
この発明は、圧着部における圧着だけで、圧着部における確実な止水性を確保することのできる圧着端子、接続構造体およびコネクタを提供することを目的とする。
この発明は、電線導体の外周を絶縁性の被覆体で被覆した被覆電線における前記被覆体の先端より所定長さ露出させた前記電線導体の露出部分を圧着する圧着部を構成するバレル片を、幅方向両側に備えた圧着端子であって、前記バレル片を、前記電線導体の前記露出部分の長さより長手方向の長さを長く形成し、前記圧着部における表面の少なくとも一部に止水手段を備え、前記圧着部が、前記電線導体の先端より先端側から前記被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように、前記バレル片で圧着することを特徴とする。
上記圧着部は、圧着部底面と、その幅方向両側に備えたバレル片とで構成するオープンバレル形式の圧着部とすることができる。
上記圧着部における表面は、圧着部に備えたバレル片の外側表面や内側表面、さらには、バレル片を幅方向両側に備えた圧着部底面の外側表面や内側表面とすることができる。
上記止水手段は、樹脂またはゴムで構成することができ、さらに、その材料自身に接着性を有する樹脂またはゴムのシートを金属基材上へ直接付けたもの、あるいは、樹脂またはゴムのシートを金属基材上に接着剤を介して接着したもの、あるいは、硬化していない流動性を有した状態の樹脂またはゴムを金属基材上に塗布し硬化させたものとすることができる。なお、その硬化作用は、熱、紫外線、２液、嫌気、湿気等の方式によるとすることができる。
この発明により、圧着部における圧着だけで、圧着部の確実な止水性を確保することができる。
詳しくは、バレル片を、電線導体の露出部分の長さより長手方向の長さを長く形成し、圧着部における表面の少なくとも一部に止水手段を備え、圧着部が、電線導体の先端より先端側から被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように、バレル片で圧着するため、電線導体や、電線導体と被覆体との境界部分である被覆体の先端部分を圧着部から露出させずに圧着することができる。また、圧着部に止水手段を備えているため、一体的に囲繞した圧着部内部に水分が浸入することを防止できる。したがって、圧着部における圧着だけで圧着部の確実な止水性を確保することができる。
この発明の態様として、前記止水手段を、前記圧着部における内側表面の長手方向の端部付近において幅方向に形成することができる。
上記圧着部における内側表面は、上記圧着部底面とバレル片の内側表面とすることができる。さらに、上記長手方向は圧着端子の長手方向、すなわち圧着端子に接続する被覆電線の長手方向とすることができ、幅方向は上記長手方向に対して直交する圧着端子の幅方向とすることができる。
また、上記圧着部における内側表面の長手方向の端部付近は、圧着部底面の長手方向における先端側端部付近や後端側端部付近、さらにはバレル片の長手方向における先端側端部付近や後端側端部付近とすることができる。
これにより、電線導体の先端から被覆体の先端までを連続して一体的に囲繞した圧着部内部に水分が浸入することをより確実に防止できる。詳しくは、一体的に囲繞する圧着部の先端側端部付近や後端側端部付近を幅方向の止水手段で止水しているため、圧着部と被覆体との境界面や、圧着部における圧着部底面とバレル片との境界面からの水分の浸入を確実に防止することができる。
また、この発明の態様として、圧着状態の前記圧着部において、一方のバレル片の端部が他方のバレル片の端部の端部外側に被さり、端部同士が重なり合う長手方向の重ね合わせ部分を形成することができる。
これより、オープンバレル形式の圧着部において、圧着状態のバレル片同士が合わさる長手方向のあわせ部分である重ね合わせ部分からの水分の浸入を抑制することができる。したがって、電線導体の先端から被覆体の先端までを連続して一体的に囲繞した圧着部内部に水分が浸入することをさらに確実に防止できる。
また、この発明の態様として、前記重ね合わせ部分を形成する前記バレル片の端部付近における各対向部分の少なくとも一方に前記止水手段を形成することができる。
上記重ね合わせ部分を形成するバレル片の端部付近における各対向部分とは、一方のバレル片の外側表面に対する他方のバレル片の内側表面となる。
これより、圧着状態のバレル片同士が合わさる長手方向のあわせ部分である重ね合わせ部分からの水分の浸入を確実に防止することができる。
また、この発明の態様として、圧着状態の前記圧着部において、両バレル片の幅方向端面同士が突き合わさる構成とすることができる。
これより、オープンバレル形式の圧着部において、圧着状態のバレル片の幅方向の端面同士が長手方向で突き合わさる部分からの水分の浸入を抑制することができる。したがって、電線導体の先端から被覆体の先端までを連続して一体的に囲繞した圧着部内部に水分が浸入することをさらに確実に防止できる。
また、この発明の態様として、前記両バレルの前記幅方向端面のうち少なくとも一方の幅方向端面に前記止水手段を形成することができる。
これより、圧着状態のバレル片の長手方向の端面同士が突き合わさる長手方向の突き合わせ部分からの水分の浸入を確実に防止することができる。
また、この発明の態様として、前記圧着部の内面に、セレーションを備え、前記止水手段を、圧着部の内面において、前記セレーションを跨ぐように薄膜状に被覆するとともに、硬化済みの硬化型樹脂で構成することができる。
上記セレーションは、幅方向の溝状に形成したセレーションや、格子状や千鳥状に配置した凹状のセレーション、さらには、凸状に形成したセレーションとすることができる。
この発明により、導電性を確保しながら、止水性をより向上することができる。詳しくは、圧着部の内面において、前記セレーションを跨ぐように薄膜状に被覆するとともに、硬化済みの硬化型樹脂を備えたことにより、電線導体を圧着する圧着部における止水性を向上することができる。
その反面、硬化型樹脂が圧着部の内面を薄膜状に被覆するため、圧着部と電線導体との導電性の確保が困難となる。しかしながら、硬化型樹脂はセレーションを跨いで被覆しているため、圧着部における電線導体の圧着圧力により、セレーション近傍の硬化済みである硬化型樹脂は剥離し、電線導体の酸化皮膜がセレーションのエッジとの擦れにより除去され、電線導体と圧着端子の端子表面との金属結合が生じ、確実な導電性を確保することができる。
また、この発明の態様として、前記被覆電線の前記被覆体を圧着する被覆体圧着部を、前記圧着部に連結することができる。
この発明により、曲げ等の外力が作用しても、確実な止水性能を確保することができる。例えば、被覆電線に大きな振り幅での曲げや引っ張り等の外力による負荷が過大に作用すると、圧着部と被覆体表面との間に隙間を生じおそれがあるが、圧着部に連結した被覆体圧着部を備えたことにより、外力による負荷は被覆体圧着部に作用するため、圧着部と被覆体表面との間に隙間が生じることがなく、完全な止水を実現することができる。
また、この発明は、上述の圧着端子における圧着部分によって、前記被覆電線と前記圧着端子とを接続した接続構造体であることを特徴とする。
この発明により、圧着端子の圧着部における圧着だけで確実な止水性を確保することのできる接続構造体を構成することができる。したがって、安定した導電性を確保することができる。
この発明の態様として、前記電線導体の先端が、前記圧着部における長手方向中間位置となるように配置して接続することができる。
この発明により、電線導体の先端から被覆体の先端までを圧着部で連続して一体的に囲繞し、圧着部内部に水分が浸入することをより確実に防止できる。
また、この発明の態様として、前記被覆電線における前記電線導体を、アルミニウム電線導体で構成することができる。
上記アルミニウム電線導体は、アルミニウム製素線あるいはアルミニウム合金製素線で構成する電線導体とすることができる。
この発明により、例えば、圧着端子を錫メッキ等を施した銅合金で構成した場合であっても、圧着端子を構成する銅合金に比べて卑な金属であるアルミニウム電線導体が腐食される電食の発生を防止することができる。したがって、圧着端子と電線導体を構成する金属種によらず、安定した導電性を確保した接続状態を構成することができる。
また、この発明は、上述の接続構造体における圧着端子をコネクタハウジング内に配置したコネクタであることを特徴とする。
この発明により、圧着端子と電線導体を構成する金属種によらず、安定した導電性を確保した嵌合状態を構成することができる。
この発明によれば、圧着部における圧着だけで、圧着部の確実な止水性を確保することのできる圧着端子、接続構造体およびコネクタを提供することができる。
圧着端子の斜視図。 圧着端子についての説明図。 連鎖端子についての説明図。 圧着端子における圧着についての説明図。 第２パターンの圧着端子についての説明斜視図。 第２パターンの圧着端子についての説明図。 コネクタについての説明斜視図。 別のパターンの圧着端子についての説明図。 別のパターンの圧着端子についての説明斜視図。
この発明の一実施形態を以下図面とともに説明する。
図１は雌型圧着端子１０の斜視図を示し、図２は雌型圧着端子１０についての説明図を示している。なお、図２（ａ）は雌型圧着端子１０の側面図を示し、図２（ｂ）は雌型圧着端子１０の幅方向中央における縦断面図を示し、図２（ｃ）は雌型圧着端子１０の背面図を示している。また、図２（ｄ）は圧着接続構造体１の幅方向中央における縦断面図を示し、図２（ｅ）は同状態の圧着接続構造体１における圧着部３０の後端付近であるＡ−Ａ断面における横断面図を示している。
図３は、雌型圧着端子１０を構成する連鎖端子１１０についての説明図を示している。詳しくは、図３（ａ）は雌型圧着端子１０の内表面が表側となるように配置した際の連鎖端子１１０を形成する銅合金条１００の平面図を示し、図３（ｂ）は雌型圧着端子１０の外表面が表側となるように配置した際の連鎖端子１１０を形成する銅合金条１００の平面図を示している。
図４は圧着接続構造体１における圧着部３０による被覆電線２００の圧着について説明する斜視図であり、図４（ａ）は第１かしめ状態の斜視図を示し、図４（ｂ）は最終かしめ状態となって構成された圧着接続構造体１の斜視図を示している。
まずは、雌型圧着端子１０について説明する。雌型圧着端子１０は、長手方向Ｘの先端側である前方から後方に向かって、図示省略する雄型コネクタにおける挿入タブの挿入を許容するコネクタボックス部２０と、コネクタボックス部２０の後方で、所定の長さのトランジション部２０ａを介して配置された圧着部３０とを一体に構成している。なお、長手方向Ｘとは、コネクタボックス部２０で圧着して接続する被覆電線２００の長手方向と一致する方向である。
雌型圧着端子１０に圧着接続する被覆電線２００は、アルミニウム素線を束ねたアルミニウム芯線２０１を、絶縁樹脂で構成する絶縁被覆２０２で被覆して構成している。
雌型圧着端子１０は、表面が錫メッキ（Ｓｎメッキ）された黄銅等の銅合金条に、打ち抜き加工及び折曲加工を施して立体構成したオープンバレル型端子である。
なお、コネクタボックス部２０に挿入する挿入タブを備えた雄型圧着端子の圧着部３０も同様の構成で構成している。
コネクタボックス部２０は、倒位の中空四角柱体で構成され、内部に、長手方向Ｘの後方に向かって折り曲げられ、挿入される雄型コネクタの挿入タブ（図示省略）に接触するディンプル２１ａを有する弾性接触片２１を備えている。
中空四角柱体であるコネクタボックス部２０の天井部２２（２２ａ，２２ｂ）は、側面部分２３（２３ａ，２３ｂ）の延長部分を重なるように折り曲げて構成している。
圧着前の圧着部３０は、図２（ｂ）に示すように、圧着底面３１の幅方向Ｙの両側から斜め外側上方に延出し、側面視略長方形のバレル片３２（３２ａ，３２ｂ）を備え、後方視略Ｕ型に形成している。
なお、バレル片３２の長手方向長さＸｂ（図１）は、絶縁被覆２０２の長手方向Ｘ前方側の先端である被覆先端２０２ａから、長手方向Ｘ前方で露出する電線露出部２０１ａの長手方向Ｘの露出長さＸｗより長く形成している。
より詳しくは、圧着部３０は、電線露出部２０１ａを圧着する電線圧着範囲３０ａと、絶縁被覆２０２を圧着する被覆圧着範囲３０ｂとを一体で構成している。そして、電線圧着範囲３０ａと被覆圧着範囲３０ｂとは、それぞれ圧着するアルミニウム芯線２０１及び絶縁被覆２０２の外径に応じた形状で形成しているため、絶縁被覆２０２を圧着する被覆圧着範囲３０ｂのバレル片３２は、アルミニウム芯線２０１を圧着する電線圧着範囲３０ａのバレル片３２より長い内周長さで形成している。
さらに、電線圧着範囲３０ａの内面には、アルミニウム芯線２０１を圧着した状態において、アルミニウム芯線２０１が食い込む、幅方向Ｙの溝であるセレーション３３が、長手方向Ｘに平行に４本形成している。なお、セレーション３３は、圧着底面３１と、圧着底面３１の幅方向Ｙの両側から斜め外側上方に延出するバレル片３２の上部までを連続する溝形状で形成している。
また、圧着部３０には、長手方向Ｘの前後方向両端部に幅方向Ｙの帯状の幅方向シール４１（４１ａ，４１ｂ）と、左バレル片３２ａの内面と右バレル片３２ｂの外面における幅方向Ｙの端部に長手方向Ｘの帯状の長手方向シール４２（４２ａ，４２ｂ）とを備えている。
なお、絶縁被覆２０２の外周面と密着して止水性を確保する後方幅方向シール４１ｂは、ゴム物性を備えた材料が好ましく、その中でも、耐アルカリ、耐熱の観点より、検討を重ねた結果、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピルゴム、ニトリルゴム等が適する。
さらには、硬度が低く、弾性を備えた材料が好ましい。また、圧着部３０で圧着の施工性、及び後述する銅合金条１００への付設の容易性の観点より、後方幅方向シール４１ｂの厚みは、圧着部３０による圧着前の状態において、雌型圧着端子１０を構成する銅合金条１００（図３）の板厚程度であることが望ましく、板厚の１／３以上３倍以内がよい。なお、各図中においては、便宜上、雌型圧着端子１０の厚みを厚く、幅方向シール４１や長手方向シール４２を、厚みを持たせずに図示している。
これに対して、圧着部３０の前方側の前方幅方向シール４１ａは、硬度が高く、バレル片によって押し付けられても、変形の少ない樹脂またはゴムが好ましい。硬度が低い樹脂またはゴム製のシール材を付設する場合には、過剰に付設すると、バレル片３２を圧着底面３１に押さえつけた際に余分なシール材がコネクタボックス部２０側へ向かって流出し、これを除去する工程が必要となるため好ましくない。なお、流出した余分なシール材を除去しなければ、使用中、脱落し、端子接点に付着し、接点障害となるおそれがあるので、好ましくない。
よって、前方幅方向シール４１ａに硬度の低い樹脂またはゴム製のシール材を付設する場合は、過剰とならぬよう適量を付ける必要がある。この場合の前方幅方向シール４１ａのシール材の厚みは、圧着部３０による圧着前の状態において、５μｍ以上で、且つ銅合金条１００の板厚以下の範囲で適宜選定すればよいが、より好ましくは、１０〜１００μｍである。
また、長手方向シール４２（４２ａ，４２ｂ）は、後述するように、バレル片３２同士が接触する重ね合い部Ｄの部分に形成されるため、前方幅方向シール４１ａと同材料で構成している。
このような構成の雌型圧着端子１０は、図３に示すように、表裏面のそれぞれに、幅方向シール４１と長手方向シール４２（図１，２）とを構成する止水シール４０（４０ａ，４０ｂ）を付設した所定幅の銅合金条１００を端子形状に打ち抜いて形成した連鎖端子１１０に、折り曲げ加工を施して構成される。
詳しくは、リフロー錫めっき銅合金条１００のうち雌型圧着端子１０の内側面を構成する表面１００ａには、幅方向シール４１と内面側長手方向シール４２ａとに対応する箇所に止水シール４０ａを付設し、雌型圧着端子１０の外側面を構成する裏面１００ｂには、外面側長手方向シール４２ｂの該当箇所に止水シール４０ｂを塗布している。
このように、止水シール４０が形成された銅合金条１００から連鎖端子１１０を打ち抜いて、折り曲げ加工を施して雌型圧着端子１０を構成し、圧着部３０に被覆電線２００を圧着して圧着接続構造体１を構成する（図１，２）。詳しくは、被覆電線２００の絶縁被覆２０２より先端側で露出するアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａを、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａの長手方向Ｘの位置が圧着部３０における前方幅方向シール４１ａより後方となるように、被覆電線２００を圧着部３０に配置する。
そして、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａから、絶縁被覆２０２の被覆先端２０２ａより後方までを、図４（ａ）に示すように、一旦、圧着部３０で圧着して一体的に囲繞する。
このとき、図示省略する第１クリンパ治具により、左バレル片３２ａの幅方向Ｙの端部を、右バレル片３２ｂのＹの端部の上に重ねて重ね合い部Ｄを形成するように、バレル片３２をアルミニウム芯線２０１の電線露出部２０１ａと絶縁被覆２０２とに巻きまわして圧着する。
さらに、バレル片３２の前方側の端部が前方幅方向シール４１ａを介して圧着底面３１に密着するととともに、電線圧着範囲３０ａが電線露出部２０１ａに密着し、被覆圧着範囲３０ｂが被覆先端２０２ａを跨いで絶縁被覆２０２の外周に後方幅方向シール４１ｂを介して密着するように、第２クリンパ治具（図示省略）を用い、バレル片３２の圧着を強めて、圧着部３０による雌型圧着端子１０と被覆電線２００との接続を行い圧着接続構造体１を構成する。
このとき、バレル片３２の前方側の端部が前方幅方向シール４１ａを介して圧着底面３１に密着するため、前方幅方向シール４１ａにより圧着部３０の先端側の止水性を確保することができる。
また、図２（ｅ）に示すように、左バレル片３２ａの幅方向Ｙの端部が右バレル片３２ｂのＹの端部の上に重なるようにして重ね合い部Ｄを形成するため、左バレル片３２ａの幅方向Ｙの端部内面に形成された内面側長手方向シール４２ａと、右バレル片３２ｂのＹの端部外面に形成された外面側長手方向シール４２ｂとが密着する。したがって、圧着部３０における長手方向の重ね合い部Ｄの止水性を確保することができる。
さらに、図２（ｄ），（ｅ）に示すように、被覆圧着範囲３０ｂが後方幅方向シール４１ｂを介して絶縁被覆２０２の外周に密着するため、後方幅方向シール４１ｂにより圧着部３０の後端側の止水性を確保することができる。
したがって、このように構成された圧着接続構造体１では、圧着部３０から電線露出部２０１ａや被覆先端２０２ａが露出せず、圧着部３０におけるアルミニウム芯線２０１や絶縁被覆２０２内部に水分が浸入することを防止できる。したがって、アルミニウム芯線２０１の表面が腐食し、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１との導電性が低下することを防止できる。
また、アルミニウム芯線２０１は、雌型圧着端子１０を構成する銅合金条１００に比べて卑な金属であるアルミニウムで構成しており、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１との接触部分に水分が付着することで生じる電食の発生を防止することができる。したがって、雌型圧着端子１０とアルミニウム芯線２０１において安定した導電性を確保した接続状態を備えた圧着接続構造体１を構成することができる。
なお、上記説明においては、電線導体としてアルミニウム芯線２０１を用いたが、一般的な銅合金製素線による銅合金芯線を用いてもよい。
また、重ね合い部Ｄを構成する左バレル片３２ａと右バレル片３２ｂのそれぞれの幅方向端部に内面側長手方向シール４２ａ，外面側長手方向シール４２ｂを形成したが、内面側長手方向シール４２ａ及び外面側長手方向シール４２ｂのうち少なくとも一方を備えればよい。
続いて、第２パターンの雌型圧着端子１０ａについて説明する。第２パターンの雌型圧着端子１０ａは、図５（ａ）及び図６に示すように圧着部３０のバレル片３２が、電線露出部２０１ａの外周及び絶縁被覆２０２の外周と略同じ長さに形成されている。そして、上述の雌型圧着端子１０における幅方向シール４１に加えて、バレル片３２の幅方向Ｙの側方端面３４に側方端面シール４３を備えている。なお、側方端面シール４３は、前方幅方向シール４１ａと同材料で構成している。
なお、図５（ａ）は第２パターンの雌型圧着端子１０ａの斜視図を示し、図５（ｂ）は圧着部３０で電線露出部２０１ａをかしめて構成した圧着接続構造体１ａの斜視図を示している。図６は第２パターンの雌型圧着端子１０ａについての説明図を示している。なお、図６（ａ）は雌型圧着端子１０ａの側面図を示し、図６（ｂ）は雌型圧着端子１０ａの幅方向中央における縦断面図を示し、図６（ｃ）は雌型圧着端子１０ａの背面図を示している。また、図６（ｄ）は圧着接続構造体１ａの幅方向中央における縦断面図を示し、図６（ｅ）は同状態の圧着接続構造体１ａにおける圧着部３０の後端付近であるＢ−Ｂ断面における横断面図を示している。
このような構成の雌型圧着端子１０ａは、図３における説明と同様に、表面に止水シール４０を付設した所定幅の銅合金条１００を端子形状に打ち抜いて連鎖端子１１０を形成するとともに、折り曲げ加工を施すとともに、切断処理を行って構成される。
このように、止水シール４０が形成された銅合金条１００から連鎖端子１１０を打ち抜いて、折り曲げ加工を施して雌型圧着端子１０ａを構成し、圧着部３０において、電線露出部２０１ａの先端２０１ａａの長手方向Ｘの位置が圧着部３０における前方幅方向シール４１ａより後方となるように、被覆電線２００を圧着部３０に配置し、圧着部３０で被覆電線２００を圧着して圧着接続構造体１ａを構成する。
このとき、図示省略するクリンパ治具により、左バレル片３２ａの側方端面３４と、右バレル片３２ｂの側方端面３４（図５）とが、電線露出部２０１ａと絶縁被覆２０２との真上において、突き合わさるような態様で圧着する。
この状態において、バレル片３２の前方側の端部が前方幅方向シール４１ａを介して圧着底面３１に密着するため、前方幅方向シール４１ａにより圧着部３０の先端側の止水性を確保することができる。また、図６（ｅ）に示すように、左バレル片３２ａの側方端面３４と右バレル片３２ｂの側方端面３４とが突き合わさって密着するため、圧着部３０における長手方向の止水性を側方端面シール４３によって確保することができる。
さらに、図６（ｄ），（ｅ）に示すように、被覆圧着範囲３０ｂが後方幅方向シール４１ｂを介して絶縁被覆２０２の外周に密着するため、後方幅方向シール４１ｂにより圧着部３０の後端側の止水性を確保することができる。
したがって、このように雌型圧着端子１０ａを用いて構成された圧着接続構造体１ａでは、上述の雌型圧着端子１０を用いた圧着接続構造体１と同様の止水効果を得ることができる。
なお、左バレル片３２ａと右バレル片３２ｂの両側方端面３４に、側方端面シール４３を形成したが、いずれか一方にのみ形成してもよい。
また、別のパターンの雌型圧着端子１０として、幅方向シール４１に加えて、圧着部３０の外側表面において、前方幅方向シール４１ａと後方幅方向シール４１ｂとの長手方向Ｘの間を幅方向シール４１と長手方向Ｘにラップするように止水シールを付設させてもよい。
さらには、幅方向シール４１、長手方向シール４２、あるいは、圧着部３０の外側表面に付設する止水シールの長さ、幅、形状或いは厚み等は、雌型圧着端子１０と被覆電線２００の径や素材に応じて適宜設定すればよい。また、幅方向シール４１、長手方向シール４２、側方端面シール４３、あるいは、圧着部３０の外側表面に付設する止水シールの素材も、雌型圧着端子１０と被覆電線２００の径や素材に応じて適宜設定すればよい。
このような圧着端子１０（１０ａ）を用いた圧着接続構造体１（１ａ）をコネクタハウジング３００に装着することによって、確実な導電性を有するコネクタ３（３ａ，３ｂ）を構成することができる。なお、以下の説明では、コネクタ３（３ａ，３ｂ）の両方がワイヤーハーネスのコネクタである例を示すが、一方をワイヤーハーネスのコネクタ、他方を基板や部品等の補機のコネクタとしてもよい。
詳しくは、圧着接続構造体１（１ａ）を装着したコネクタ３の斜視図である図７に示すように、圧着端子１０（１０ａ）で構成した圧着接続構造体１（１ａ）を、雌型のコネクタハウジング３００に装着し、雌型コネクタ３ａを備えたワイヤーハーネス３０１ａを構成する。そして、図示省略する雄型の圧着端子１０（１０ａ）で構成した圧着接続構造体１（１ａ）を雄型のコネクタハウジング３００に装着し、雄型コネクタ３ｂを備えたワイヤーハーネス３０１ｂを構成する。そして、雌型コネクタ３ａと雄型コネクタ３ｂとを嵌合することによって、ワイヤーハーネス３０１ａとワイヤーハーネス３０１ｂとを接続することができる。
このとき、コネクタハウジング３００には、圧着端子１０（１０ａ）と被覆電線２００とを接続した圧着接続構造体１（１ａ）を装着しているため、確実な導電性を備えたワイヤーハーネス３０１（３０１ａ，３０１ｂ）の接続を実現することができる。
なお、さらに、圧着端子１０（１０ａ）はコネクタハウジング３００内部に挿入されるが、コネクタハウジング３００内部における圧着端子１０（１０ａ）とコネクタハウジング３００の内壁との隙間は非常に狭い空間であって、塩水等の電解質水溶液は、圧着端子１０（１０ａ）の表面の錫メッキまで腐食させる。さらには、隙間空間の狭さも作用して液性は強アルカリ性へ偏ることも判明している。
しかし、アルミニウム芯線２０１は圧着部３０によって一体的に囲繞され、露出しないため、コネクタハウジング３００内部においてアルカリ性に曝されても、圧着部３０内部におけるアルミニウム芯線２０１と圧着端子１０（１０ａ）との電気的接続状態を維持することができるため、確実に導電性を維持することができる。
このように構成した雌型コネクタ３ａと雄型コネクタ３ｂとを嵌合した状態において実施した腐食試験について以下で説明する。この腐食試験では、導電性の状況を確認するために接続抵抗の劣化、アルミ導体の腐食劣化を評価した。
まず、腐食試験を実施するにあたり、厚み０．２ｍｍのリフロー錫めっき銅合金条（ＦＡＳ６８０Ｈ材、古河電気工業（株）製）を銅合金条１００（端子基材）とした。銅合金条１００から端子の形状に応じた連鎖端子１１０を打ち抜いた後に、図３に示すように、止水シール４０として、各種樹脂、およびゴムを銅合金条１００へ付設する。そして、連鎖端子１１０を曲げ成型して、タブ幅０．６４ｍｍの雄型と雌型の圧着端子１０（１０ａ）とを作製した。
なお、銅合金条１００に付設した樹脂材料およびゴム材料は以下のとおりであり、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムについては、市販のシートを使用し、必要に応じてプレスして厚みを低減させて銅合金条１００に貼り付けた。
また、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂、ウレタン系ＵＶ硬化樹脂については、それぞれ、スリーボンド製３０５２Ｃと、ケミテック製Ｕ４２６Ｂを用い、コータにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。
そして、成形した圧着端子１０（１０ａ）の圧着部３０に、導体断面積が０．７５ｍｍ２、長さ１１ｃｍのアルミ素線（アルミ素線の組成：ＥＣＡｌ、素線１１本のより線）で構成するアルミニウム芯線２０１を圧着して取り付けて圧着接続構造体１（１ａ）を構成した。なお、圧着端子１０（１０ａ）の圧着部３０に圧着した被覆電線２００の逆端側は、長さ１０ｍｍ分だけ絶縁被覆２０２を剥ぎ取り、アルミ用はんだ浴（日本アルミット製、Ｔ２３５、フラックス使用）に浸漬して、逆端側のアルミニウム芯線２０１の表面にはんだを付けた。これにより、電気抵抗を測定する際のプローブとの接点抵抗を可能な限り小さくしている。
なお、初期抵抗測定、および腐食試験は、各水準とも雄型端子１０個、雌型端子１０個をサンプル数２０個について実施し、その全てについて、抵抗上昇値と腐食状況とを測定、観察した。
初期抵抗は、抵抗測定器（ＡＣｍΩＨｉＴＥＳＴＥＲ３５６０、日置電機株式会社製）を用い、コネクタボックス部２０の側面部分２３の内側面と、被覆電線２００における圧着端子１０（１０ａ）と接続した側と反対側の端部のアルミニウム芯線２０１とを、正・負極として４端子法により測定した。計測した抵抗値は、アルミニウム芯線２０１、圧着端子１０（１０ａ）、圧着部３０／アルミニウム芯線２０１間の各抵抗の足し合わせと考えられるが、アルミニウム芯線２０１の抵抗は無視できないため、その分を差し引いた値を圧着端子１０（１０ａ）と圧着部３０との間の初期抵抗とした。
さらに、腐食試験では、上記逆端側の被覆剥ぎ取り部にＰＴＦＥ性のチューブを被せ、さらにＰＴＦＥテープで目止めして防水処理した後、雄型端子、雌型端子５個ずつを、それぞれ雄型のコネクタハウジング３００、雌型のコネクタハウジング３００に挿入し、両コネクタハウジング３００を嵌合することで、ジョイントされたコネクタ３を準備した。
このコネクタ３を、ＪＡＳＯ Ｍ６１０−９２に定める自動車部品外観腐食試験方法により、試験した。詳しくは、１２０℃３０分の高温放置後、２５℃５％塩水を２時間噴霧し、６０℃、湿度３０％ＲＨにて４時間乾燥後、５０℃、湿度９５％に２時間放置する工程を１サイクルとして、３０サイクルまで実施した。試験後、防水処理を解き、初期抵抗の計測と同様にして抵抗値を測り、同一サンプルの初期の抵抗値を差し引くことにより、曝露前後の圧着部３０／アルミニウム芯線２０１間の抵抗上昇値を算出した。
その結果、２０個全ての抵抗上昇値が１ｍΩ未満のものを「◎」、１ｍΩ以上３ｍΩ未満のものが３個以内で残りが１ｍΩ未満のものを「○」、１ｍΩ以上３ｍΩ未満のものが３個を越え残りが１ｍΩ未満のものを「△」、最大で３ｍΩ以上１０ｍΩ未満のものが１個でも存在する場合を「▽」、最大で１０ｍΩ以上のものが１個でも存在する場合を「×」と評価している。
さらにまた、腐食の程度を断面より観察した。詳しくは、圧着されたアルミニウム芯線２０１の中央付近の輪切り断面を研磨して、その研磨面を光学顕微鏡により観察し、評価した。その結果、観察したもの全てについてアルミニウム芯線２０１が完全に残存しているものを「○」、観察したものの内１個でもアルミニウム芯線２０１の一部が腐食により欠落しているものを「△」、観察したものの内１個でもアルミニウム芯線２０１の大部分、あるいはほぼ全体が腐食により欠落しているものを「×」と評価している。
その結果を表１に示す。
Figure 2011122622
この表１から分かるように、前方幅方向シール４１ａを０．０８ｍｍのエポキシ系ＵＶ硬化樹脂で構成し、長手方向シール４２や側方端面シール４３を０．０３ｍｍのエポキシ系ＵＶ硬化樹脂で構成した場合において、後方幅方向シール４１ｂを０．３ｍｍのブチルゴム（実施例１）や０．３ｍｍのシリコーンゴム（実施例２）で構成することにより、抵抗及び腐食とも良好な結果が得られた。これに対し、後方幅方向シール４１ｂを０．３ｍｍのウレタンゴム（比較例１）や０．２ｍｍのエポキシ系ＵＶ硬化樹脂で構成すると（比較例２）、抵抗及び腐食とも良好な結果が得られなかった。
これは、後方幅方向シール４１ｂを構成するブチルゴムやシリコーンゴムに比べて、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂は硬度が高いことにより、圧着時に電線を偏って押し付け過ぎて電線被覆が壊れ、その部位より浸水，腐食したものと考えられ、ウレタンゴムはコネクタ内部での反応物（例えばアルカリ）に対し、耐性が無く劣化してしまい浸水したものと考えられる。
また、十分な止水効果が得られた実施例１における長手方向シール４２や側方端面シール４３を０．０３ｍｍのウレタン系ＵＶ硬化樹脂で構成した場合（比較例３）や、０．１ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例４）も良好な結果を得ることはできなかった。これは、厚み０．０３ｍｍに対するウレタン系ＵＶ硬化樹脂は、コネクタ内部での反応物（例えばアルカリ）に対し、耐性が無く劣化してしまい十分な止水効果を得ることができなかったと考えられる。逆に、ブチルゴムを用いた比較例４では、硬度が低く、十分な止水効果を得られず、さらには、バレル片３２の圧着によってブチルゴムのはみ出しが見られた。
また、十分な止水効果が得られた実施例１における前方幅方向シール４１ａを０．０３ｍｍのウレタン系ＵＶ硬化樹脂で構成した場合（比較例５）や、０．１ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例６）も良好な結果を得ることはできなかった。これも、厚み０．０３ｍｍに対するウレタン系ＵＶ硬化樹脂は、コネクタ内部での反応物（例えばアルカリ）に対し、耐性が無く劣化してしまい十分な止水効果を得ることができなかったと考えられる。逆に、ブチルゴムを用いた比較例６では、硬度が低く十分な止水効果を得られず、さらには、バレル片３２の圧着によってブチルゴムのはみ出しが見られた。
さらに、十分な止水効果が得られた実施例１における後方幅方向シール４１ｂを０．０５ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例７）や１．０ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例８）も良好な結果を得ることはできなかった。詳しくは、後方幅方向シール４１ｂを０．０５ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例７）は厚みが薄すぎて十分な止水効果が得ることができなかった。これに対し、後方幅方向シール４１ｂを１．０ｍｍのブチルゴムで構成した場合（比較例８）は十分な止水効果を得ることができたが、厚みが厚すぎて、バレル片３２の圧着によりブチルゴムのはみ出しがみられた。なお、後方幅方向シール４１ｂを、０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．５ｍｍのブチルゴムで構成した場合（実施例３，４，５）は十分な止水効果が確認できた。
十分な止水効果が確認できた実施例４における長手方向シール４２，４３を、０．００５ｍｍ，０．０１ｍｍ，０．０５ｍｍ，０．１ｍｍのエポキシ系ＵＶ硬化樹脂で構成した場合（比較例９，実施例６，実施例７，比較例１０）、０．００５ｍｍ（比較例９）では厚みが薄すぎて十分な止水効果が得られなかったが、その他の場合十分な止水効果を確認することができた。しかし、０．１ｍｍで形成した場合（比較例１０）、厚みが厚すぎて、バレル片３２の圧着による樹脂のはみ出しが見られた。
十分な止水効果が確認できた実施例４における前方幅方向シール４１ａを、０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０５ｍｍ，０．１ｍｍのエポキシ系ＵＶ硬化樹脂で構成した場合（比較例１０，実施例８，実施例９，比較例１１）、０．０１ｍｍ（比較例１０）では厚みが薄すぎて十分な止水効果が得られなかったが、その他の場合十分な止水効果を確認することができた。しかし、０．１ｍｍで形成した場合（比較例１１）、厚みが厚すぎて、バレル片３２の圧着による樹脂のはみ出しが見られた。
このように、圧着端子１０（１０ａ）に付設する前方幅方向シール４１ａ，後方幅方向シール４１ｂ，長手方向シール４２、側方端面シール４３は、その付設箇所に応じた素材や厚みを設定することによって、確実な止水性を確保することが確認できた。このような確実な止水性により、導電性を低下させることのない圧着接続構造体１（１ａ）及びコネクタ３を構成できることが確認できた。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の電線導体及びアルミニウム電線導体は、アルミニウム芯線２０１に対応し、
以下同様に、
被覆体は、絶縁被覆２０２に対応し、
被覆体の先端は、被覆先端２０２ａに対応し、
所定長さは、露出長さＸｗに対応し、
記電線導体の露出部は、電線露出部２０１ａに対応し、
バレル片は、バレル片３２，左バレル片３２ａ，右バレル片３２ｂに対応し、
圧着端子は、雌型圧着端子１０，１０ａに対応し、
長手方向の長さは、長手方向長さＸｂに対応し、
止水手段は、幅方向シール４１，前方幅方向シール４１ａ，後方幅方向シール４１ｂ，長手方向シール４２，内面側長手方向シール４２ａ，外面側長手方向シール４２ｂ，及び側方端面シール４３に対応し、
重ね合わせ部分は、重ね合い部Ｄに対応し、
幅方向端面は、側方端面３４に対応し、
接続構造体は、圧着接続構造体１に対応し、
コネクタは、コネクタ３，雌型コネクタ３ａ及び雄型コネクタ３ｂに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、圧着部３０における電線圧着範囲３０ａの内面に、アルミニウム芯線２０１を圧着した状態において、アルミニウム芯線２０１が食い込む、幅方向Ｙの溝であるセレーション３３を長手方向Ｘに平行に複数本形成し、セレーション３３を跨ぐように、硬化型樹脂で構成する薄膜状硬化型止水シール４０ｃを形成してもよい。詳しくは、図８（ａ）に示すように、リフロー錫めっき銅合金条１００のうち雌型圧着端子１０の内側面を構成する表面１００ａにおいて、セレーション３３を跨ぐように薄膜状硬化型止水シール４０ｃを帯状で付設する。このとき、薄膜状硬化型止水シール４０ｃは止水性及絶縁性が確保できるだけの薄さで形成する。
このようにして、圧着部３０の内面に形成された薄膜状硬化型止水シール４０ｃが硬化した後、雌型圧着端子１０を構成し、バレル片３２で被覆電線２００のアルミニウム芯線２０１を圧着することにより、圧着状態である圧着部３０の要部拡大断面図である図８（ｂ）に示すように、アルミニウム芯線２０１と圧着部３０の内面との間に、硬化した薄膜状硬化型止水シール４０ｃが介在することとなり、圧着部３０における止水性を向上することができる。
その反面、薄膜状硬化型止水シール４０ｃが圧着部３０の内面を薄膜状に被覆するため、圧着部３０とアルミニウム芯線２０１との導電性の確保が困難となる。しかしながら、薄膜状硬化型止水シール４０ｃはセレーション３３を跨いで圧着部３０の内面を被覆するとともに、薄膜状で硬化しているため、圧着部３０におけるバレル片３２からのアルミニウム芯線２０１に対する圧着圧力により、セレーション３３の内側側面の薄膜状硬化型止水シール４０ｃは剥離するとともに、アルミニウム芯線２０１の酸化皮膜がセレーション３３のエッジ３３ａとの擦れにより除去され、アルミニウム芯線２０１と雌型圧着端子１０の端子表面との金属結合が生じ、確実な導電性を確保することができる。
したがって、雌型圧着端子１０を構成する銅合金条１００に比べて卑な金属であるアルミニウムで構成したアルミニウム芯線２０１と、雌型圧着端子１０との接触部分に水分が付着することで生じる電食の発生を防止することができる。
なお、上述の説明では、幅方向の溝状に形成したセレーション３３について説明したが、格子状や千鳥状に配置したセレーションでもよく、また凹部のみならず凸部で構成するセレーションでもよい。
また、圧着部３０の長手方向Ｘ後方に、被覆電線２００の絶縁被覆２０２の外表面を圧着するインシュレーションバレル３５（被覆体圧着部に対応）を連結してもよい。
この場合、曲げ等の外力が被覆電線２００に作用しても、確実な止水性能を確保することができる。例えば、大きな振り幅での曲げや引っ張り等の外力による負荷が被覆電線２００に過大に作用すると、その応力は、圧着部３０の後方際に集中して作用し、被覆圧着範囲３０ｂにおける内面と絶縁被覆２０２の表面との間に隙間を生じおそれがあり、その場合、圧着部３０における止水性が低下するおそれがある。
しかし、圧着部３０の長手方向Ｘの後方にインシュレーションバレル３５を備えることにより、外力による負荷はインシュレーションバレル３５に作用するため、被覆圧着範囲３０ｂにおける内面と絶縁被覆２０２の表面との間に隙間が生じることがなく、完全な止水を実現することができる。したがって、雌型圧着端子１０を構成する銅合金条１００に比べて卑な金属であるアルミニウムで構成したアルミニウム芯線２０１と、雌型圧着端子１０との接触部分に水分が付着することで生じる電食の発生を防止することができる。
なお、インシュレーションバレル３５は、第２パターンの雌型圧着端子１０ａに備えてもよい。
１，１ａ…圧着接続構造体
３…コネクタ
３ａ…雌型コネクタ
３ｂ…雄型コネクタ
１０，１０ａ…雌型圧着端子
３０…圧着部
３２…バレル片
３２ａ…左バレル片
３２ｂ…右バレル片
３４…側方端面
３５…インシュレーションバレル
４０ｃ…薄膜状硬化型止水シール
４１…幅方向シール
４１ａ…前方幅方向シール
４１ｂ…後方幅方向シール
４２…長手方向シール
４２ａ…内面側長手方向シール
４２ｂ…外面側長手方向シール
４３…側方端面シール
２０１…アルミニウム芯線
２０１ａ…電線露出部
２０２…絶縁被覆
２０２ａ…被覆先端
３００…コネクタハウジング
Ｄ…重ね合い部
Ｘｗ…露出長さ
Ｘ…長手方向
Ｘｂ…長手方向長さ
Ｙ…幅方向

Claims (12)

  1. 電線導体の外周を絶縁性の被覆体で被覆した被覆電線における前記被覆体の先端より所定長さ露出させた前記電線導体の露出部分を圧着する圧着部を構成するバレル片を、幅方向両側に備えた圧着端子であって、
    前記バレル片を、
    前記電線導体の前記露出部分の長さより長手方向の長さを長く形成し、
    前記圧着部における表面の少なくとも一部に止水手段を備え、
    前記圧着部が、
    前記電線導体の先端より先端側から前記被覆体の先端より後端側までを連続して一体的に囲繞するように、前記バレル片で圧着する
    圧着端子。
  2. 前記止水手段を、前記圧着部における内側表面の長手方向の端部付近において幅方向に形成した
    請求項１に記載の圧着端子。
  3. 圧着状態の前記圧着部において、一方のバレル片の端部が他方のバレル片の端部の端部外側に被さり、端部同士が重なり合う長手方向の重ね合わせ部分を形成する
    請求項１または２に記載の圧着端子。
  4. 前記重ね合わせ部分を形成する前記バレル片の端部付近における各対向部分の少なくとも一方に前記止水手段を形成した
    請求項３に記載の圧着端子。
  5. 圧着状態の前記圧着部において、両バレル片の幅方向端面同士が突き合わさる構成とした
    請求項１または２に記載の圧着端子。
  6. 前記両バレルの前記幅方向端面のうち少なくとも一方の幅方向端面に前記止水手段を形成した
    請求項５に記載の圧着端子。
  7. 前記圧着部の内面に、セレーションを備え、
    前記止水手段を、
    圧着部の内面において、前記セレーションを跨ぐように薄膜状に被覆するとともに、硬化済みの硬化型樹脂で構成した
    請求項１に記載の圧着端子。
  8. 前記被覆電線の前記被覆体を圧着する被覆体圧着部を、前記圧着部に連結した
    請求項１乃至７のうちいずれかに記載の圧着端子。
  9. 請求項１乃至８のうちいずれかに記載の圧着端子における圧着部分によって、前記被覆電線と前記圧着端子とを接続した
    接続構造体。
  10. 前記電線導体の先端が、前記圧着部における長手方向中間位置となるように配置して接続した
    請求項９に記載の接続構造体。
  11. 前記被覆電線における前記電線導体を、アルミニウム電線導体で構成した
    請求項９または１０に記載の接続構造体。
  12. 請求項９乃至１１のうちいずれかに記載の接続構造体における圧着端子をコネクタハウジング内に配置した
    コネクタ。
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