KR101833659B1 - 와이어 하니스, 피복 도선과 단자의 접속 방법 및 와이어 하니스 구조체 - Google Patents

와이어 하니스, 피복 도선과 단자의 접속 방법 및 와이어 하니스 구조체 Download PDF

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히로시 고바야시
히로야스 타가
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
후루카와 에이에스 가부시키가이샤
도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

금형(31a, 31b)에 의해 압축하면, 도선(25), 피복부(27), 압착부(5)는 압축되기 때문에, 단면적이 감소한다. 이 때의, 압축 후의 상태의 도선(25)의 단면적을 A1이라 한다. 즉, 압축 후의 각 소선의 단면적의 총합을 A1이라 한다. 또한, 압축 후의 피복부(27)의 단면적을 B1이라 한다. 본 발명에서는, 도선(25)의 압축률은, 50 내지 80%로 설정된다. 또한, 피복부(27)의 압축률은 40% 내지 90%로 설정된다. 이러한 범위가 되도록, 금형(31a, 31b)에 의한 압축량을 설정한다. 여기서, 본 발명에 있어서 압축률이란, (압축 후의 단면적)/(압축 전의 단면적)으로 산출된다. 즉, 압축률 80%란, 압축에 의해, 단면적이 20% 감소한 것을 의미한다. 즉, 80%≥A1/A0≥50%, 90%≥B1/B0≥40%이다.

Description

와이어 하니스, 피복 도선과 단자의 접속 방법 및 와이어 하니스 구조체{WIRE HARNESS, CONNECTION METHOD BETWEEN COVERED CONDUCTING WIRE AND TERMINAL, AND WIRE HARNESS STRUCTURE BODY}
본 발명은 자동차 등에 사용되는 와이어 하니스 등에 관한 것이다.
종래, 자동차용 와이어 하니스에 있어서의 전선과 단자의 접속은, 오픈 배럴형이라고 불리는 단자로 전선을 코오킹해서 압착하는 압착 접합이 일반적이다. 그러나, 이와 같은 와이어 하니스에서는, 전선과 단자의 접속 부분에 수분 등이 부착되어 버리면, 전선에 사용되는 금속 표면의 산화가 진행되어, 접합부에 있어서의 저항이 증가해 버린다. 또한 전선과 단자에 사용되는 금속이 다른 경우, 이종 금속간 부식이 진행되어 버린다. 당해 접속 부분에 있어서의 금속 재료의 부식의 진행은, 접속 부분의 깨짐이나 접촉 불량의 원인으로 되어, 제품 수명에의 영향을 피할 수 없다. 특히 최근에는, 전선을 알루미늄 합금으로 하고, 단자를 구리 합금으로 하는 와이어 하니스가 실용화되고 있으며, 접합부의 부식의 과제가 현저해지고 있다.
여기서, 예를 들어 알루미늄과 구리와 같은 이종 금속의 접촉 부분에 수분이 부착되면, 부식 전위의 차이로부터, 소위 전식이 발생할 우려가 있다. 특히, 알루미늄과 구리의 전위차는 크기 때문에, 전기적으로 비(卑)인 알루미늄측의 부식이 진행된다. 이로 인해, 도선과 압착 단자의 접속 상태가 불안정해져서, 접촉 저항의 증가나 선 직경의 감소에 의한 전기 저항의 증대, 나아가 단선이 발생해서 전장 부품의 오동작, 기능 정지에 이를 우려가 있다.
이러한 이종 금속이 접촉하는 와이어 하니스에 있어서, 전선과 압착 단자의 접속부를 덮도록 수지재를 충전한 것이 있다(특허문헌 1). 수지재를 충전함으로써, 전선과 압착 단자의 접촉 부분에 수분이 부착되는 것을 방지한다.
일본특허공개 제2004-111058호 공보
그러나, 특허문헌 1의 방법에서는, 수지재를 별도로 충전해야 하므로, 제조 공정이 복잡해지고, 그만큼, 제조 공정에 있어서의 관리도 복잡화된다는 문제가 발생한다. 또한, 공정이 복잡해진 만큼, 와이어 하니스 전체의 비용도 올라가 버린다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 확실하게 지수성(止水性)을 확보할 수 있는 와이어 하니스 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해서 제1 발명은, 피복 도선과 단자가 접속되는 와이어 하니스이며, 상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고, 상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고, 상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률이 50% 내지 80%이고, 상기 피복부의 압축률이 40% 내지 90%이며, 상기 피복 도선의 상기 피복부는 폴리염화비닐로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이어 하니스이다.
상기 피복부의 압축률이 50 내지 80%인 것이 더욱 바람직하다.
상기 피복 압착부에 있어서의 상기 도선의 압축률은, 상기 도선 압착부에 있어서의 상기 도선의 압축률에 비해서 크거나 같은 것이 바람직하다.
상기 피복부를 구성하는 수지의 세로 탄성률이, 20℃에 있어서, 10㎫ 내지 500㎫의 범위인 것이 바람직하다.
상기 피복부의 두께가, 0.16㎜ 내지 0.40㎜의 범위인 것이 바람직하다.
상기 도선은, 순알루미늄인 것이 바람직하다.
상기 도선은, 꼬임선인 것이 바람직하다.
압착 전의 상기 도선은, 비압축 도체인 것이 바람직하다.
제1 발명에 따르면, 단자의 도체부와 피복 도선의 피복부 각각의 압축률이 적정하기 때문에, 확실하게 지수성을 확보할 수 있다. 특히, 피복부가 소성 변형 영역이고, 피복부와 단자의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 도체부가 소성 변형 영역이기 때문에, 도체부를 확실하게 압착해서 유지할 수 있다.
이와 같이, 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축률이, 도선 압착부에 있어서의 도선의 압축률에 비해서 크거나 같으면(즉, 도선 압착부에서의 도선의 압축량이, 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축량보다 크면), 단자에 대한 피복 도선의 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 이것은, 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축률이 작으면, 도선 압착부에 비해서 도선의 단면적이 작아져서, 피복 전선을 인장했을 때에 응력 집중해서 파단할 우려가 있기 때문이다.
이러한 효과는, 특히, 피복부를 구성하는 수지의 세로 탄성률이, 20℃에 있어서, 10㎫ 내지 500㎫의 범위인 경우에 특히 유효하다. 또한, 피복부의 두께가, 0.16㎜ 내지 0.40㎜의 범위인 경우에 특히 유효하다.
또한, 도선이 순알루미늄제이면, 경도가 낮기 때문에, 압축 시에 도선의 변형이 진행되기 쉬워, 확실하게 도선을 변형시킬 수 있다. 특히, 도선이 꼬임선인 경우에는, 소선 사이에 간극이 있기 때문에, 도선을 보다 변형시키기 쉽다. 또한, 도선이 비압축 도체인 경우에는, 도선을 변형시키기 쉽다. 이와 같이, 도선의 변형이 진행되기 쉬우면, 도선의 압축률을 용이하게 높일 수 있다.
제2 발명은, 피복 도선과 단자의 접속 방법이며, 상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고, 상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고, 상기 압착부에 상기 피복 도선을 삽입하고, 상기 압착부를 압착할 때에 상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률을 40% 내지 80%로 하고, 상기 피복부의 압축률을 40% 내지 90%로 하는 것을 특징으로 하는 피복 도선과 단자의 접속 방법이다.
제2 발명에 따르면, 지수성이 우수한 와이어 하니스를 제조할 수 있다.
제3 발명은, 복수개의 와이어 하니스가 묶여진 와이어 하니스 구조체이며, 상기 와이어 하니스는, 피복 도선과 단자가 접속되어 있고, 상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고, 상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고, 상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률이 40% 내지 80%이고, 상기 피복부의 압축률이 40% 내지 90%인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스 구조체이다.
본 발명에서는, 복수개의 와이어 하니스를 묶어서 사용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 확실하게 지수성을 확보할 수 있는 와이어 하니스 등을 제공할 수 있다.
도 1은 단자(1)를 도시하는 사시도.
도 2a는 압착 전의 단자(1)와 피복 도선(23)을 도시하는 사시도.
도 2b는 와이어 하니스(30)를 도시하는 도면.
도 3은 금형(31a, 31b) 사이에, 단자(1)와 피복 도선(23)을 배치한 상태를 도시하는 단면도.
도 4는 금형(31a, 31b)의 형상을 도시하는 단면도.
도 5a는 압착 전의 단자(1)와 피복 도선(23)을 도시하는 단면도.
도 5b는 압착 후의 단자(1)와 피복 도선(23)을 도시하는 단면도.
도 6은 수지의 압축률과 압축 영구 변형의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 수지의 고온 유지 시간과 압축력의 변화를 도시하는 도면.
도 8은 와이어 하니스(30a)를 도시하는 도면.
도 9는 압착부(5)의 단면도.
도 10은 시험 장치를 도시하는 개략도.
(제1 실시 형태)
이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은, 단자(1)의 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 단자(1)는, 단자 본체(3)와 압착부(5)로 이루어진다.
단자(1)는 구리제이다. 단자 본체(3)는, 소정 형상의 판재를, 단면이 직사각형인 통체로 형성한 것이다. 단자 본체(3)는, 전단부(17)에, 판재를 직사각형인 통체 내에 접어 넣어 형성되는 탄성 접촉편(15)을 갖는다. 단자 본체(3)는, 전단부(17)로부터 수형 단자 등이 삽입되어 접속된다.
압착부(5)는 단면이 원형인 통체가 되도록 둥글게 되어 있으며, 측연부끼리를 맞대서 접합부(21)에서 접합해서 일체화함으로써 형성된다. 통 형상으로 형성된 압착부(5)의 후단부(19)로부터, 후술하는 피복 도선이 삽입된다. 또한, 압착부(5)의 전단부(단자 본체(3)측)에는 밀봉부(22)가 설치된다. 즉, 압착부(5)는, 피복 도선이 삽입되는 후단부(19) 이외에는 밀봉된다. 또한, 접합부(21) 및 밀봉부(22)는, 예를 들어 레이저 용접 등에 의해 용접된다.
또한, 압착부(5)는 일정한 직경의 통 형상인 예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 압착부(5)에 있어서, 피복 도선의 도선을 압착하는 부위와, 피복부를 압착하는 부위에서, 직경을 바꾸어도 된다. 보다 상세하게는, 도선을 압착하는 부위의 직경보다, 피복부를 압착하는 부위의 직경을 크게 해도 된다. 이 경우에는, 압착부(5)에, 직경이 변화되는 단차가 형성된다.
이어서, 와이어 하니스를 형성하는 공정에 대해서 설명한다. 도 2a, 도 2b는 단자(1)와 피복 도선(23)의 접속 공정을 도시하는 도면이다. 먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 통 형상의 압착부(5)에 피복 도선(23)을 삽입한다. 전술한 바와 같이, 압착부(5)는, 대략 통 형상으로 둥글게 되어 있고, 테두리부끼리가 접합부(21)에서 접합된다. 또한, 압착부(5)의 전단부(단자 본체(3)측)에는 밀봉부(22)가 설치된다. 즉, 압착부(5)는, 피복 도선(23)이 삽입되는 후단부(19) 이외에는 밀봉된다.
피복 도선(23)은 도선(25)이 절연성의 피복부(27)에 의해 피복된다. 도선(25)은, 예를 들어 알루미늄계 재료제이며, 특히 경도가 낮고, 가공성이 우수한 순알루미늄계인 것이 바람직하다. 피복 도선(23)을 압착부(5)에 삽입할 때에는, 피복 도선(23)의 선단 일부의 피복부(27)가 박리되어, 도선(25)을 노출시켜 둔다. 또한, 피복부(27)로서는, 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 등인 것이 바람직하다.
이어서, 도 2b에 도시하는 바와 같이 금형에 의해, 압착부(5)를 압축한다. 이에 의해, 압착부(5)가 도선(25) 및 피복부(27)와 압착된다. 이상에 의해, 피복 도선(23)과 단자(1)가 접속되어, 와이어 하니스(30)가 제조된다.
도 3은 금형(31a, 31b) 사이에, 단자(1)와 피복 도선(23)을 배치한 상태를 나타내는 길이 방향 단면도이다. 또한, 도 4는 금형(31a, 31b)의 형상을 도시하는 도면이며, 도 3의 A-A선 단면도(단자(1) 등의 도시는 생략함)이다. 금형(31a, 31b) 사이에는, 피복 도선(23)이 삽입된 단자(1)의 압착부(5)가 배치된다.
압착부(5)는, 피복부(27)로부터 노출된 도선(25)을 압착하는 도선 압착부와, 피복부(27)를 압착하는 피복 압착부로 이루어진다. 본 발명에 있어서는, 도선 압착부에 대해서는, 상세한 설명을 생략한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 피복부(27)를 압착하는 부위의 금형(31a, 31b)은, 대략 반원의 내면 형상을 가지며, 금형(31b)과 금형(31a)을 조합함으로써(도면 중 화살표 C), 대략 원형의 압축 형상을 얻을 수 있다. 즉, 금형(31a, 31b) 사이에 끼워 넣은 단자(1)(압착부(5)) 및 피복부(27)(피복 도선(23))를 대략 원 단면 형상으로 압축할 수 있다.
도 5a는 압축 전의 압착부(5)에 피복 도선(23)이 삽입된 상태를 도시하는 단면도, 도 5b는 압축 후의 압착부(5)에 피복 도선(23)이 삽입된 상태를 도시하는 단면도이다. 압축 전의 단면 형상에 대하여 금형(31a, 31b)에 의해 압축함으로써, 대략 원 단면 형상의 압축 단면으로 된다. 또한, 도시한 예에서는, 도선(25)이 복수의 소선의 꼬임선인 경우를 나타낸다. 또한, 각 소선은 비압축 도체인 경우를 나타낸다.
여기서, 압축 전의 상태의 도선(25)의 단면적을 A0이라 한다. 즉, 압축 전의 각 소선의 단면적의 총합을 A0이라 한다. 또한, 압축 전의 피복부(27)의 단면적을 B0이라 한다.
이에 비해, 금형(31a, 31b)에 의해 압축하면, 도선(25), 피복부(27), 압착부(5)는 압축되기 때문에, 단면적이 감소한다. 여기서, 압축 후의 상태의 도선(25)의 단면적을 A1이라 한다. 즉, 압축 후의 각 소선의 단면적의 총합을 A1이라 한다. 또한, 압축 후의 피복부(27)의 단면적을 B1이라 한다. 또한, 피복 압착부에 있어서의 압축 전의 도선(25)이나 피복부(27)의 단면적은 알 수 없기 때문에, 압착되지 않는 부분의 전선에 있어서의 단면적을 압착 전의 단면적이라 한다.
본 발명에서는, 피복 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률은, 50 내지 80%로 설정된다. 또한, 피복부(27)의 압축률은 40 내지 90%로 설정된다. 이러한 범위가 되도록, 금형(31a, 31b)에 의한 압축량을 설정한다. 도선(25)의 압축률이 너무 작으면, 도선(25)의 단선의 우려가 있다. 또한, 도선(25)의 압축률이 너무 크면, 소선간의 간극이 커져서, 물의 침입의 우려가 있다. 또한, 피복부(27)의 압축률이 너무 작으면, 응력이 집중하는 부분에 있어서 피복부(27)가 파단할 우려가 있다. 또한, 피복부(27)의 압축률이 너무 크면, 충분한 밀착을 얻지 못하여, 물의 침입의 우려가 있다.
여기서, 본 발명에 있어서 압축률이란, (압축 후의 단면적)/(압축 전의 단면적)으로 산출된다. 즉, 압축률 80%란, 압축에 의해, 단면적이 20% 감소한 것을 의미한다. 즉, 본 발명에서는, 80%≥A1/A0≥50%, 90%≥B1/B0≥40%의 관계를 만족한다.
또한, 도선(25)은 통상 복수의 소선이 서로 꼬여진 꼬임선이 사용된다. 이 경우, 각 소선은, 중심으로부터 복수층으로 배치되고, 중심측의 소선은 외주가 다른 소선으로 둘러싸이고, 최외주의 소선의 외주면은 피복부(27)와 접촉한다. 이때, 모든 소선이 일정한 비율로 압축되어도 되지만, 최외주의 소선의 압축률을, 내부측의 소선의 압축률보다 낮게 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 내부측의 소선은 거의 정육각형으로 변형되고, 인접하는 소선끼리가 단면에 있어서 선으로 접촉하여, 소선간의 간극을 작게 할 수 있어, 소선 사이를 타고 전해지는 누설을 억제할 수 있다. 또한, 최외주의 소선의 외주면에는, 단면에 있어서 곡선부가 잔존함으로써, 피복부(27)가 압축 전의 형상에 가까워, 피복부(27)를 균일하게 압축시킬 수 있다. 이와 같이 최외주의 소선의 압축률을, 내부측의 다른 소선의 압축률보다 낮게 하기 위해서는, 금형의 형상이나 피복부(27)의 물성 및 압착 시에 있어서의 코오킹 가공의 변형 속도를 조정하면 되고, 예를 들어 변형 속도를 10 내지 200/sec 정도의 동적 하중의 영역이 되도록 해서 가공하면 된다.
도 6은 폴리염화비닐의 압축률과 압축 영구 변형의 관계를 도시하는 도면이다. 압축 영구 변형은, JIS K6262에 기초하여 산출된다. 즉, 시료의 원래의 두께 t0, 압축 후의 두께(스페이서의 두께)를 t1, 압축을 해방해서 30분 후의 시료의 두께를 t2라 하면, 압축 영구 변형은, (t0-t2)/(t0-t1)로 산출된다. 또한, 도 6에 나타내는 예는, 압축을 120℃×120h로 부여한 결과를 나타낸다.
도 6에 도시한 바와 같이, 압축률이 40% 내지 90%인 범위에서는, 압축 영구 변형이 약 80%와 100%보다 작아, 압축 개방 후의 복원이 있는 것을 알 수 있다. 특히 압축률이 50% 내지 80%인 범위에서는, 압축 영구 변형이 압축률의 변화에 대하여 최솟값 부근에서 그다지 변화하지 않는 안정 영역이며, 안정되게 피복의 반발력을 유지할 수 있어 높은 지수성을 나타낼 수 있기 때문에 바람직하다.
도 7은 피복재 단체를 판상으로 한 마찬가지 수지의 유지 시간에 의한 압축력의 변화를 도시하는 도면이다. 도면 중 D는 압축률이 80%인 경우, 도면 중 E는 압축률이 90%인 경우를 도시하는 도면이다. 유지 시간은 120℃에서의 유지 시간이다.
도면에 도시한 바와 같이, 압축률이 80%인 경우, 120℃에서 120시간 후에 있어서도, 300㎪ 이상의 압축력을 유지한다. 한편, 압축률이 90%에서는, 유지 시간과 함께 응력이 완화되어, 120시간 후에는 50㎪ 정도까지 감소한다. 압축력이 50㎪ 이하가 되면, 50㎪ 정도의 누설 테스트를 했을 때에, 압력에 대하여 압축력이 약해져서, 누설될 위험성이 늘어난다. 즉 피복재 단체의 상태에서 충분한 압축력을 얻지 못한 경우에는, 전선 피복을 압축했을 때에 충분한 면압을 유지할 수 없다고 할 수 있다. 일반적으로, 전선과 단자를 압착하는 경우에는, 상하 방향(일축 방향)부터 코오킹하기 때문에, 응력 분포가 생겨서, 전선의 측면 영역 등 압축 응력이 작은 영역부터 누설되기 쉬운 경향으로 되기 때문에, 피복재 단체에서의 시험의 경우에 비하여 압축률의 값을 작게 할 필요가 있다. 또한, 압착 후의 와이어 하니스의 에어 누설 시험 결과에 대해서는 후술한다.
이와 같이, 본 발명에서는, 수지의 압축률을 40% 내지 90%의 범위로 함으로써, 유지 후의 압축력도 유지할 수 있다.
또한, 마찬가지로, 도선(25)의 압축률이 50%를 하회하면, 금속의 변형량이 너무 커지기 때문에, 도선의 파단의 우려가 있다. 또한, 도선의 압축률이 80%를 초과하면, 변형량이 작아, 도선 전체를 완전히 소성 변형 영역에서 찌부러뜨리는 것이 곤란하다. 따라서, 도선의 압축률도 50% 내지 80%의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 전술한 피복 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률이, 도선 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률에 비해서 크거나 같은(즉, 도선 압착부에서의 도선의 압축량이, 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축량보다 큰) 것이 바람직하다. 피복 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률이 작으면, 도선 압착부에 비하여 도선(25)의 단면적이 작아져서, 피복 도선(23)을 인장했을 때에 응력 집중되어 파단할 우려가 있다. 이로 인해, 피복 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률을, 도선 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률 이상으로 함으로써 단자(1)에 대한 피복 도선(23)의 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도선 압착부에 있어서의 도선(25) 압축률은, 예를 들어 45 내지 50% 정도로 하는 것이 바람직하다.
이러한 조건에서 압착한 후에는, 압착부(5)와 피복부(27)가 확실하게 밀착하여, 압착부(5)를 밀봉할 수 있다. 특히, 피복부(27)에는 적당한 압축력이 남아, 영구 변형도 작다. 이로 인해, 압착부(5)와 피복부(27)의 밀착성을 충분히 확보할 수 있다. 이때, 압착부(5)의 후단부(19) 이외의 다른 부위는, 접합부(21) 및 밀봉부(22)에 의해 수밀하게 밀봉되기 때문에, 압착부(5)에의 수분의 침입을 방지할 수 있다.
이와 같이, 피복 압착부에 있어서의 도선(25)의 압축률을 50% 내지 80%로 하고, 피복부(27)의 압축률을 40% 내지 90%(더욱 바람직하게는 50% 내지 80%이고, 50% 내지 70%이면 더욱 바람직하다)로 되도록 압축을 행함으로써, 도선(25) 및 피복부(27)의 양쪽에 대해서 적절한 압축량으로 되어, 서로의 밀착성도 향상된다. 여기서, 통상 도선(25)보다 피복부(27)의 압축량이 커지기 쉽다. 그러나, 예를 들어 도선(25)이 꼬임선이면, 소선간의 간극에 의해 도선 전체가 변형되기 쉽다. 이로 인해, 도선(25)의 압축량을 크게 하기 쉽다.
또한, 피복 도선에는, 미리 도선(25)을 압축해서 꼬아서 합친 압축 도선이 사용되는 경우가 있지만, 압축 도선은, 압축 전에 이미 압축되어 있기 때문에, 그 이상의 변형을 가하기 어렵다. 이로 인해, 본 발명에서는, 도선(25)이 비압축 도체인 것이 바람직하다.
또한, 피복부(27)를 구성하는 수지의 세로 탄성률이, 상온(20℃)에 있어서, 10㎫ 내지 500㎫의 범위인 것에 대해서는, 압축 후의 밀착성을 충분히 확보할 수 있다.
예를 들어, 상기 세로 탄성률이 10㎫ 미만에서는, 수지가 너무 연해서, 밀착력을 확보하는 것이 곤란하다. 또한, 상기 세로 탄성률이 500㎫를 초과하면, 수지가 너무 단단해서, 마찬가지로 밀착력을 확보하는 것이 곤란하다. 따라서, 피복부(27)를 구성하는 수지의 세로 탄성률은, 상온(20℃)에 있어서, 10㎫ 내지 500㎫인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 28㎫ 내지 420㎫이다. 이러한 수지로서는, 예를 들어 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌인 것이 바람직하다. 또한, 세로 탄성률은, JIS-K7161, 7162 등에 따라서 구할 수 있다.
또한, 피복부(27)의 두께는, 0.16㎜ 내지 0.40㎜의 범위인 것이 바람직하다. 피복부(27)의 두께가 너무 얇으면, 상기 범위의 압축률로 하면, 압축 시에 깨질 우려가 있다. 또한, 피복부(27)의 두께가 너무 두꺼우면, 상기 범위의 압축률로 하기 위한 압축량이 커진다. 이로 인해, 피복부(27)의 두께는, 0.16㎜ 내지 0.40㎜의 범위인 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 따르면, 피복부(27)의 압축률이 적정하기 때문에, 압축 후의 피복부(27)가 소성 변형 영역에서 변형시킬 수 있다. 또한, 이때에, 피복부(27)의 영구 변형이 작아, 압축력을 확보할 수 있기 때문에, 압착부(5)와의 사이에서 밀착성을 확보할 수 있다. 이로 인해, 압착부(5)와 피복부(27)의 지수성을 확보할 수 있다.
또한, 도선(25)의 압축률이 적정하기 때문에, 압축 후의 도선(25)의 파단의 우려가 없고, 또한 충분히 변형시키기 때문에, 도선(25)의 유지력도 우수하다.
(제2 실시 형태)
이어서, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 8은 제2 실시 형태에 따른 와이어 하니스(30a)를 도시하는 사시도이고, 도 9는 와이어 하니스(30a)의 압착부(5)의 종단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 와이어 하니스(30)와 동일한 기능을 발휘하는 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략한다.
와이어 하니스(30a)는, 와이어 하니스(30)와 거의 마찬가지 구성이지만, 압착부(5)의 내면에 긴 돌기부(29)가 형성된다. 긴 돌기부(29)는, 피복부(27)의 위치에 형성된다. 또한, 긴 돌기부(29)는, 압착부(5)의 내면의 둘레 방향으로 연속해서 환상으로 형성된다. 또한, 긴 돌기부(29)의 형성수는 따지지 않지만, 2열 이상 이격해서 형성하는 것이 바람직하다.
돌조부(29)는, 예를 들어 압착 시에 형성된다. 예를 들어, 금형의 내면에 돌기를 형성해 둠으로써, 압착부(5)의 일부가, 돌기에 의해 압입된다. 따라서, 돌조부(29)의 외면에는 오목 홈(7)이 형성된다. 이와 같이, 돌조부(29)에 의해, 다른 부위보다 강하게 피복부(27)를 압축함으로써, 보다 확실하게 피복부(27)와 압착부(5)의 밀착성을 확보할 수 있다.
이와 같이, 돌조부(29)를 형성하는 경우에는, 돌조부(29)에 있어서의 단면에 있어서, 전술한 압축률의 범위가 되도록 한다. 이와 같이 함으로써, 확실하게 피복부(27)에 의한 지수성과, 도선(25)의 유지를 행할 수 있다.
제2 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다. 또한, 돌조부(29)에 의해, 더 높은 지수성을 확보할 수 있다.
[실시예]
이어서, 본 발명에 따르는 와이어 하니스 및 비교로서의 와이어 하니스를 시작(試作)하여, 각 시료에 대해서 성능 시험을 행하였으므로 이하에 설명한다.
도 6에 나타나는 특성을 갖는 피복을 갖는 피복 도선을 사용하여, 각 조건에서 압착부(5)를 압착한 와이어 하니스(30)를 120℃에서 120시간만큼 고온 방치를 행한 후, 염수 분무 시험 JIS C60068-2-11에 규정되는 염수 분무를 48hr 행하였다.
시험 전후의 저항 변화를 나타낸 바, 압축률이 95%에서는, 1mΩ 이상의 저항 변화가 확인되었다. 또한, 압축률이 40% 내지 90%인 범위에서는, 저항 변화는 0.5mΩ 이하이고, 저항 변화는 거의 보이지 않았다. 또한, 압축률이 35%에서는, 전선에 손상이 확인되었다.
이어서, 마찬가지로 하여, 도 6에 나타나는 특성을 갖는 피복을 갖는 피복 도선을 사용하여, 각 조건에서 압착부(5)를 압착한 와이어 하니스(30)를 120℃에서 120시간만큼 고온 방치를 행한 후, 피복 도선으로부터 단자를 향해서 공기를 보내고, 후단부로부터 공기가 누설되는지 여부에 대해서 실험하였다. 도 10에는, 실험 방법의 개요를 나타낸다. 실험은, 물을 넣은 수조(41) 안에 피복 도선(23)에 압착된 단자(1)를 넣고, 와이어 하니스(30)의 단부로부터 단자(1)를 향해서 필요에 따라서 레귤레이터(42)에 의해 가압 공기를 보냈다.
또한, 시험은, 3㎪, 30㎪, 50㎪의 세가지 수준에서 행하였다. 이때, 3㎪에 대해서는, 레귤레이터(42)를 사용하지 않고, 단자를 수면에서부터 30㎝ 수몰시켜서 3㎪의 상황으로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112016078379094-pct00001
각 조건에 있어서, n=10의 시험을 행하여, 누설이 하나라도 확인된 것을 「BAD」라 하고, 누설이 확인되지 않은 것을 「GOOD」이라 하였다.
표 1에서, 피복 압착부에 있어서의 피복부의 압축률이 40 내지 90%이고, 또한 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축률이 50 내지 80%의 조건을 만족하는, No.5, 7 내지 16, 18은, 3㎪에서의 누설이 확인되지 않았다. 또한, 피복 압착부에 있어서의 피복부의 압축률이 50 내지 80%이고, 또한 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축률이 50 내지 80%의 조건을 만족하는, No.7 내지 16은, 30㎪에서도 누설이 확인되지 않았다. 또한, 피복 압착부에 있어서의 피복부의 압축률이 50 내지 70%이고, 또한 피복 압착부에 있어서의 도선의 압축률이 50 내지 80%의 조건을 만족하는, No.7 내지 13은, 50㎪에서도 누설이 확인되지 않았다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는, 전술한 실시 형태에 좌우되지 않는다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들어, 실시예는, 전선에 알루미늄(불가피 원소를 포함함)을 사용한 경우를 기재했지만, 이것에 한정되지 않고, 전선에 구리를 사용해도 된다. 또한, 본 발명에서는, 전술한 각 실시 형태는, 서로 조합할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명에 따른 와이어 하니스를 복수개 묶어서 사용할 수도 있다. 본 발명에서는, 이와 같이 복수개의 와이어 하니스가 묶여진 구조체를, 와이어 하니스 구조체라고 칭한다.
1 : 단자
3 : 단자 본체
5 : 압착부
7 : 오목 홈
15 : 탄성 접촉편
17 : 전단부
19 : 후단부
21 : 접합부
22 : 밀봉부
23 : 피복 도선
25 : 도선
27 : 피복부
29 : 돌조부
30, 30a : 와이어 하니스
31a, 31b) : 금형
41 : 수조
43 : 레귤레이터

Claims (10)

  1. 피복 도선과 단자가 접속되는 와이어 하니스로서,
    상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고,
    상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고,
    상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률이 50% 내지 80%이고, 상기 피복부의 압축률이 40% 내지 90%이며,
    상기 피복 도선의 상기 피복부는 폴리염화비닐로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피복부의 압축률이 50 내지 80%인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피복 압착부에 있어서의 상기 도선의 압축률은, 상기 도선 압착부에 있어서의 상기 도선의 압축률에 비해서 크거나 같은 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피복부를 구성하는 수지의 세로 탄성률이, 20℃에 있어서, 10㎫ 내지 500㎫의 범위인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피복부의 두께가, 0.16㎜ 내지 0.40㎜의 범위인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도선은, 순알루미늄인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도선은, 꼬임선인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  8. 제1항에 있어서,
    압착 전의 상기 도선은, 비압축 도체인 것을 특징으로 하는 와이어 하니스.
  9. 피복 도선과 단자의 접속 방법으로서,
    상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고,
    상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고,
    상기 압착부에 상기 피복 도선을 삽입하고, 상기 압착부를 압착할 때에 상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률을 50% 내지 80%로 하고, 상기 피복부의 압축률을 40% 내지 90%로 하며,
    상기 피복 도선의 상기 피복부는 폴리염화비닐로 이루어진 것을 특징으로 하는 피복 도선과 단자의 접속 방법.
  10. 복수개의 와이어 하니스가 묶여진 와이어 하니스 구조체로서,
    상기 와이어 하니스는, 피복 도선과 단자가 접속되어 있고,
    상기 단자는, 상기 피복 도선이 압착되는 압착부와, 단자 본체를 구비하고,
    상기 압착부는, 피복부를 압착하는 피복 압착부와, 상기 피복부로부터 노출되는 도선을 압착하는 도선 압착부를 갖고, 상기 피복 도선이 삽입되는 부위를 제외하고, 다른 부위가 밀봉되어 있고,
    상기 피복 압착부에 있어서의, 상기 도선의 압축률이 50% 내지 80%이고, 상기 피복부의 압축률이 40% 내지 90%이며,
    상기 피복 도선의 상기 피복부는 폴리염화비닐로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이어 하니스 구조체.
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