JP2017195137A - 端子付き被覆電線およびワイヤーハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具と電線導体の間の電気接続部が樹脂被覆部で被覆された端子付き被覆電線およびワイヤーハーネスにおいて、端子金具をコネクタハウジングに挿入する際の破損が防止され、かつ樹脂被覆部の端子金具への密着性が高くなった端子付き被覆電線およびワイヤーハーネスを提供すること。
【解決手段】電気接続部６を被覆する樹脂被覆部７が、端子金具５の表面に対して接着性を有する熱可塑性エラストマーよりなる第一層７ａと、ポリエステル樹脂よりなる第二層７ｂと、を有する端子付き被覆電線１とする。樹脂被覆部７の端子金具５を被覆する部位の少なくとも一部に、端子金具５の表面に接触して、第一層７ａが配置され、第一層７ａの表面と絶縁体４の表面に接触して、第二層７ｂが配置される。熱可塑性エラストマーとポリエステル樹脂との間の接着強度は、１．３ＭＰａ以上である。そのような端子付き被覆電線１を含んでワイヤーハーネスを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子付き被覆電線およびワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、電線導体と端子金具の電気接続部に防食用の樹脂被覆部を有する端子付き被覆電線、およびそれを用いたワイヤーハーネスに関するものである。

自動車等の車両に配索される被覆電線の端末の電線導体には端子金具が接続されている。端子金具と被覆電線の電線導体とが電気的に接続された電気接続部においては、腐食を防止することが求められる。特に、電気接続部において、異なる金属材料が接触する場合には、異種金属間腐食が起こる可能性がある。車両に用いられる電線においては、車両の軽量化などを目的として、電線導体の材料にアルミニウムやアルミニウム合金が用いられる場合がある。一方、端子金具の材料には銅や銅合金が用いられることが多い。また、端子金具の表面にはスズめっきなどのめっきが施されることが多い。この場合に、アルミニウム系金属と銅系金属またはスズめっき層とが接触する電気接続部において、異種金属間腐食が問題となりやすい。このため、電気接続部を確実に防食することが求められる。

電気接続部における防食を達成するために、電気接続部を接着性樹脂によって被覆することが行われている。例えば、特許文献１には、アルミニウム電線と銅系材料からなる接続端子の圧着部の全周囲を覆うように樹脂被覆部を形成することが開示されている。この樹脂被覆部は、ポリアミド樹脂を主成分としてなり、所定の物性を有することが規定されている。

特開２０１２−１７４４４７号公報

上記のように、特許文献１においては、端子金具と電線導体の間の電気接続部を被覆する樹脂被覆部が、ポリアミド樹脂より構成されている。しかし、ポリアミド樹脂は、弾性率が低く、変形しやすいために、樹脂被覆部を形成して防食処理を施した端子金具をコネクタハウジングに挿入する際に、樹脂被覆部がコネクタハウジングの壁面等に対して引掛かりを起こし、樹脂被覆部が破損しやすい。樹脂被覆部が破損すると、その破損部から、水等の腐食因子が浸入し、腐食が引き起こされる場合がある。

そこで、ポリアミド樹脂よりも高い弾性率を有する樹脂材料より樹脂被覆部を構成し、コネクタハウジング挿入時の破損を防止することが考えられる。しかし、弾性率の高さを指標として樹脂被覆部を構成する樹脂材料を選定すると、その樹脂材料が、端子金具の表面に対して必ずしも高い接着性を示すとは限らない。樹脂被覆部を構成する樹脂材料の端子金具表面に対する接着性が不十分であると、樹脂被覆部が端子金具に対して密着することができず、樹脂被覆部と端子金具の界面から、水等の腐食因子が浸入し、樹脂被覆部に被覆された電気接続部において、腐食が引き起こされる可能性がある。

本発明の解決しようとする課題は、端子金具と電線導体の間の電気接続部が樹脂被覆部で被覆された端子付き被覆電線およびワイヤーハーネスにおいて、端子金具をコネクタハウジングに挿入する際の破損が防止され、かつ樹脂被覆部の端子金具への密着性が高くなった端子付き被覆電線およびワイヤーハーネスを提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る端子付き被覆電線は、端子金具と、電線導体の外周を絶縁体で被覆した被覆電線とを有し、前記端子金具と前記電線導体とが電気接続部において電気的に接続された端子付き被覆電線において、前記端子付き被覆電線は、前記絶縁体の端部を含んで、前記電気接続部を被覆する樹脂被覆部を有し、前記樹脂被覆部は、前記端子金具の表面に対して接着性を有する熱可塑性エラストマーよりなる第一層と、ポリエステル樹脂よりなる第二層と、を有し、前記樹脂被覆部の前記端子金具を被覆する部位の少なくとも一部に、前記端子金具の表面に接触して、前記第一層が配置され、前記第一層の表面と前記絶縁体の表面に接触して、前記第二層が配置されており、前記熱可塑性エラストマーと前記ポリエステル樹脂との間の接着強度は、１．３ＭＰａ以上であるものである。

ここで、前記ポリエステル樹脂はポリブチレンテレフタレート樹脂であるとよい。また、前記熱可塑性エラストマーは、ポリエステルエラストマーであるとよい。前記熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントを有し、前記ソフトセグメントに極性官能基を有するものであるとよい。

前記熱可塑性エラストマーの前記端子金具表面への接着強度は、１．０ＭＰａ以上であるとよい。前記ポリエステル樹脂の前記絶縁体への接着強度は、１．０ＭＰａ以上であるとよい。前記ポリエステル樹脂の弾性率は、３０ＭＰａ以上であるとよい。

前記第一層は、前記樹脂被覆部のうち、一部の領域にのみ配置され、前記第一層の表面全体を前記第二層が被覆しているとよい。

本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような端子付き被覆電線を有するものである。

上記発明に係る端子付き被覆電線においては、端子金具の表面に対して接着性を示す熱可塑性エラストマーよりなる第一層が、樹脂被覆部のうち、端子金具を被覆する部位に、端子金具の表面に接触して形成されている。第一層が端子金具の表面に密着することで、樹脂被覆部に被覆された電気接続部に端子金具側から水等の腐食因子が浸入し、腐食を引き起こすのを防止することができる。

また、樹脂被覆部が、高い弾性率を有するポリエステル樹脂よりなる第二層を有することで、端子金具をコネクタハウジングに挿入した際に、樹脂被覆部が、引掛かり等によって破損を受けにくくなっている。また、ポリエステル樹脂は、被覆電線の絶縁体に対して高い接着性を示すとともに、第一層の熱可塑性エラストマーに対しても高い接着性を示すので、第二層と第一層の界面、あるいは第二層と絶縁体の界面から、腐食因子が浸入し、腐食を引き起こすのを防止することができる。

特に、熱可塑性エラストマーとポリエステル樹脂との間の接着強度を、１．３ＭＰａ以上とすることで、その高い接着強度によって、樹脂被覆部の第一層と第二層の界面から腐食因子が浸入することが強固に防止され、高い防食性能が得られる。

ここで、ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂である場合には、第二層が高い弾性率を有し、コネクタハウジング挿入時の破損を回避しやすい。また、第二層が、第一層を構成する熱可塑性エラストマーおよびポリ塩化ビニル等よりなる被覆電線の絶縁体の両方に対して、良好な接着性を示すので、高い防食性を確保しやすい。

また熱可塑性エラストマーが、ポリエステルエラストマーである場合には、端子金具の表面に対して高い接着性を示すとともに、第二層を構成するポリエステル樹脂に対しても高い接着性を示す。

熱可塑性エラストマーが、ハードセグメントとソフトセグメントを有し、ソフトセグメントに極性官能基を有するものである場合には、極性官能基と金属表面の相互作用により、熱可塑性エラストマーよりなる第一層が、端子金具の表面に対して高い接着性を示す。その結果、樹脂被覆部において、高い防食性能が得られる。

熱可塑性エラストマーの端子金具表面への接着強度が、１．０ＭＰａ以上である場合には、その高い接着強度によって、端子金具と樹脂被覆部の界面からの腐食因子の浸入が強固に防止され、高い防食性能が得られる。

ポリエステル樹脂の絶縁体への接着強度が、１．０ＭＰａ以上である場合には、その高い接着強度によって、絶縁体と樹脂被覆部の界面からの腐食因子の浸入が強固に防止され、高い防食性能が得られる。

ポリエステル樹脂の弾性率が、３０ＭＰａ以上である場合には、その高い弾性率により、端子金具をコネクタハウジングに挿入した際に、コネクタハウジングへの引掛かり等によって、ポリエステル樹脂が破損を受け、樹脂被覆部の防食性能を低下させることを、回避しやすくなる。

第一層が、樹脂被覆部のうち、一部の領域にのみ配置され、第一層の表面全体を第二層が被覆している場合には、小面積の第一層によって、樹脂被覆部に被覆された領域に端子金具側から腐食因子が浸入するのを効果的に防止することができる。また、熱可塑性エラストマーよりなる第一層の表面全体がポリエステル樹脂よりなる第二層に被覆されていることにより、端子金具をコネクタハウジングに挿入する際に第一層が破損を受けるのを防止することができる。

上記発明にかかるワイヤーハーネスは、上記のような端子付き被覆電線を含んでいるので、その端子付き被覆電線の樹脂被覆部において、コネクタハウジング挿入時の破損を回避することができるとともに、端子金具への高い密着性により、高い防食性能を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかる端子付き被覆電線を示す透視側面図である。 上記端子付き被覆電線の透視底面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。ただし、ワイヤバレルより後方の構造は省略している。 破損試験の方法を説明する側面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。

＜端子付き被覆電線＞
（全体の構成）
図１，２に示すように、本発明の一実施形態にかかる端子付き被覆電線１は、電線導体３が絶縁体４により被覆された被覆電線２の電線導体３と、端子金具５が、電気接続部６において電気的に接続されてなる。

端子金具５は、接続部５１を有する。また、接続部５１の端部に延設形成されているワイヤバレル５２とインシュレーションバレル５３とからなる電線固定部を有する。接続部５１は、雌型嵌合端子の嵌合接続部として構成されており、雄型接続端子（不図示）と嵌合可能な箱形に形成されている。

電気接続部６では、被覆電線２の端末の絶縁体４が皮剥ぎされ、電線導体３が露出されている。この露出された電線導体３が端子金具５の片面側（図１の下面側）に圧着されて、被覆電線２と端子金具５が接続される。端子金具５のワイヤバレル５２を被覆電線２の電線導体３の上から加締め圧着し、電線導体３と端子金具５が電気的に接続される。また、端子金具５のインシュレーションバレル５３を、被覆電線２の絶縁体４の上から加締め圧着する。

本端子付き被覆電線１において、電気接続部６を含む部位を被覆して、樹脂材料よりなる樹脂被覆部７が形成されている。樹脂被覆部７が被覆している具体的な部位は、以下とおりである。つまり、樹脂被覆部７は、図１，２に示すように、端子付き被覆電線１の長手方向に関して、電線導体３の端末３ａよりも先端側（接続部５１側）の位置から、インシュレーションバレル５２の端部よりも基端側（被覆電線２側）までの領域にわたり、電気接続部６全体および被覆電線２の絶縁体４の端末側の一部の領域を被覆して形成されている。端子付き被覆電線１の周方向に関しては、樹脂被覆部７は、図１〜３に示すように、端子金具５、電気接続部６、被覆電線２の各位置において、それらの全周を被覆して形成されている。被覆電線２の端末が皮剥ぎされて電線導体３が露出した部分も、樹脂被覆部７によって完全に覆われており、外部に露出しないようになっている。樹脂被覆部７は、構成材料の異なる第一層７ａと第二層７ｂよりなっており、それらの詳細な材料および配置については後述する。

端子付き被覆電線１は通常、電気接続部６を含む端子金具５の部分を、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料よりなる中空のコネクタハウジング（不図示）に挿入してコネクタとしての使用に供される。

以下、端子付き被覆電線１を構成する被覆電線２、端子金具５、樹脂被覆部７の具体的構成について説明する。

（被覆電線）
被覆電線２の電線導体３は、複数の素線が撚り合わされてなる撚線よりなる。この場合、撚線は、１種の金属素線より構成されていてもよいし、２種以上の金属素線より構成されていてもよい。また、撚線は、金属素線以外に、有機繊維よりなる素線などを含んでいてもよい。撚線中には、被覆電線２を補強するための補強線（テンションメンバ）等が含まれていてもよい。

上記電線導体３を構成する金属素線の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、もしくはこれらの材料に各種めっきが施された材料などを例示することができる。また、補強線としての金属素線の材料としては、銅合金、チタン、タングステン、ステンレスなどを例示することができる。また、補強線としての有機繊維としては、ケブラーなどを挙げることができる。

絶縁体４の材料としては、例えば、ゴム、ポリオレフィン、ＰＶＣ等のハロゲン系ポリマー、熱可塑性エラストマーなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。絶縁体４の材料中には、適宜、各種添加剤が添加されていてもよい。添加剤としては、難燃剤、充填剤、着色剤等を挙げることができる。

（端子金具）
端子金具５の材料（母材の材料）としては、一般的に用いられる黄銅の他、各種銅合金、銅などを挙げることができる。端子金具５の表面の一部（例えば接点）もしくは全体には、スズ、ニッケル、金またはそれらを含む合金など、各種金属によりめっきが施されていてもよい。

以上のように、電線導体３および端子金具５は、いかなる金属材料よりなってもよいが、端子金具５が、銅または銅合金よりなる母材にスズめっきを施された一般的な端子材料よりなり、電線導体３がアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる素線を含んでなる場合のように、電気接続部６において異種金属が接触している場合には、水分等の腐食因子との接触によって電気接続部６に特に腐食が発生しやすい。しかし、次に述べるような樹脂被覆部７が、電気接続部６を被覆していることで、このような異種金属間腐食を抑制することができる。

（樹脂被覆部）
上記のように、樹脂被覆部７は、端子金具５と電線導体３の間の電気接続部６を被覆することで、外部から電気接続部６への水等の浸入を防止する。これにより、樹脂被覆部７は、水等の腐食因子による電気接続部６の腐食を防止する役割を果たす。上記のように、樹脂被覆部７は、構成材料の異なる第一層７ａと第二層７ｂよりなっている。図１〜３に基づき、樹脂被覆部７の構成について説明する。

第一層７ａは、樹脂被覆部７の先端（接続部５１側の端縁）から、長手方向に樹脂被覆部７の一部の部位を占めて形成されている。第一層７ａは、端子金具５の表面に直接接触して形成されている。図３に示すように、端子金具５のワイヤバレル５２と接続部５１の間の部位においては、金属材料が逆Ｕ字形に屈曲形成されており、第一層７ａは、その部位を全周にわたって被覆した状態で、形成されている。

第二層７ｂは、第一層７ａの表面を含み、長手方向および周方向に関して、樹脂被覆部７の全域にわたって形成されている。第二層７ｂは、第一層７ａが形成されている領域においては、第一層７ａの表面に接触している。一方、第一層７ａが形成されていない領域においては、端子金具５および電線導体３の表面、そして絶縁体４の表面を被覆している。特に、絶縁体４の表面においては、第二層７ｂは、絶縁体４に直接接触している。

第一層７ａは、端子金具５の表面に対して接着性を有する熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）よりなっている。一方、第二層７ｂは、ポリエステル樹脂よりなっている。そして、第一層７ａを構成する熱可塑性エラストマーと第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂との間の接着強度が、１．３ＭＰａ以上となっている。接着強度は、ＪＩＳ Ｋ６８５０に準拠してせん断接着試験を行うことで、引張せん断接着強度として測定することができる（以下、各材料間の接着強度についても同様である）。

上記のように、端子金具５の表面に接触して形成される第一層７ａは、熱可塑性エラストマーよりなっている。熱可塑性エラストマーは通常、ハードセグメントとソフトセグメントとを有し、ソフトセグメントを有することの効果により、端子金具５の表面を構成するスズめっき表面をはじめとする金属面に対して、高い接着性を示す。

第一層７ａを構成する熱可塑性エラストマーの具体的な種類は特に限定されないが、好適な例として、ハードセグメントがポリエステル単位よりなるポリエステルエラストマーや、ハードセグメントがポリアミド単位よりなるポリアミドエラストマー、ハードセグメントがポリウレタン単位よりなるポリウレタンエラストマー等を例示することができる。熱可塑性エラストマーは、各種添加剤を含有してもよい。

熱可塑性エラストマーとしては、上記で挙げたうち、ポリエステルエラストマーを用いることが特に好適である。ポリエステルエラストマーは、スズめっき銅合金等よりなる端子金具５の表面に対して高い密着性を示すとともに、ハードセグメントにポリエステル単位を有することにより、同種のポリマーであるポリエステル樹脂よりなる第二層７ｂに対しても、高い接着性を示す。

熱可塑性エラストマーを構成するソフトセグメントは、側鎖に極性官能基を有していることが好ましい。極性官能基としては、水酸基、アミド基、アミノ基、カルボキシル基を挙げることができる。極性官能基を有することで、ソフトセグメントが極性官能基を介して金属表面と相互作用することができるので、端子金具５の表面への第一層７ａの接着性を高めることができる。特に、ソフトセグメントが側鎖に水酸基を有する場合には、吸着水等に由来して金属表面に存在する水酸基との間に、水素結合を形成することで、高い界面接着強度が得られる。

熱可塑性エラストマーは、スズめっき銅合金等よりなる端子金具５の表面に対して、１．０ＭＰａ以上、さらには１．１ＭＰａ以上の接着強度を有することが好ましい。また、熱可塑性エラストマーは、上記のように、第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂に対して、１．３ＭＰａ以上の接着強度を有するものである。端子金具５の表面およびポリエステル樹脂に対する熱可塑性エラストマーの接着強度は、熱可塑性エラストマーを構成するハードセグメントよびソフトセグメントの種類、極性官能基の有無および種類、ハードセグメントとソフトセグメントの比率、重合度、添加成分等によって調整することができる。

上記のように、第一層７ａおよび被覆電線２の絶縁体４の表面に接触して形成される第二層７ｂは、ポリエステル樹脂よりなっている。ポリエステル樹脂は、ポリエステル単位のみよりなり、上記熱可塑性エラストマーのようにソフトセグメントを有さない。

ポリエステル樹脂は、金属表面に対しては高い接着性を示さないが、被覆電線２の絶縁体４を構成するＰＶＣをはじめとする樹脂材料に対しては、高い接着性を示す。また、高い弾性率を有する。

第二層７ｂを構成する具体的なポリエステル樹脂は特に限定されないが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を例示することができる。これらのうち、被覆電線２の絶縁体４に対して高い接着性を示す、高い弾性率を有する等の理由により、ＰＢＴを用いることが特に好ましい。ポリエステル樹脂は、各種添加剤を含有してもよい。

ポリエステル樹脂は、ＰＶＣをはじめとする被覆電線２の絶縁体４の表面に対して、１．０ＭＰａ以上、さらには２．０Ｍｐａ以上の接着強度を有することが好ましい。また、ポリエステル樹脂は、少なくとも第一層７ａを構成する熱可塑エラストマーよりも高い弾性率を有することが好ましく、３０ＭＰａ以上、さらには４０ＭＰａ以上の弾性率（引張弾性率）を有することが好ましい。引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して評価することができる。ポリエステル樹脂の、絶縁体４の表面および第一層７ａを構成する熱可塑性エラストマーに対する接着強度、そして弾性率は、ポリエステル樹脂の具体的な種類、重合度、添加成分等によって調整することができる。

以上のように、本実施形態にかかる端子付き被覆電線１の樹脂被覆部７においては、端子金具５を被覆する部位の少なくとも一部に、熱可塑性エラストマーよりなる第一層７ａが、端子金具５の表面に接触して形成されている。そして、第一層７ａの表面と被覆電線２の絶縁体４の表面の両方に接触して、ポリエステル樹脂よりなる第二層７ｂが形成されている。

第二層７ｂを構成するＰＢＴ等のポリエステル樹脂は、スズめっき銅合金等の金属よりなる端子金具５の表面に対して、ほとんど接着性を示さない。よって、もし、樹脂被覆部７をポリエステル樹脂のみより構成することになれば、樹脂被覆部７の端子金具５側の端部から樹脂被覆部７に被覆された電気接続部６へと水等の腐食因子が浸入するのを許してしまい、樹脂被覆部７において十分な防食性能が得られない。しかし、本実施形態にかかる端子付き被覆電線１においては、端子金具５を構成する金属表面に対して高い接着性を示す熱可塑性エラストマーよりなる第一層７ａが、端子金具５の表面に接触して設けられていることで、第一層７ａの密着性の効果により、端子金具５側の樹脂被覆部７の端部から、水等の腐食因子が浸入するのを抑制することができる。第一層７ａは、端子金具５と第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂の両方に対して高い接着性を示すことで、第二層７ｂを端子金具５ｂの表面に接着する一種の接着層として機能する。

ここで、第一層７ａを構成する熱可塑性エラストマーと第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂との間の接着強度が、１．３ＭＰａ以上となっていることにより、第一層７ａと第二層７ｂの界面からの腐食因子の浸入を十分に阻止し、樹脂被覆部７において、高い防食性能を達成することができる。もし、第一層７ａを構成する熱可塑性エラストマーと第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂との間の接着強度が、１．３ＭＰａ未満であれば、第一層７ａと第二層７ｂの間の接着性が十分でないことにより、第一層７ａと第二層７ｂの界面からの腐食因子の浸入を許してしまい、自動車において用いる端子付き被覆電線として十分な防食性を得ることが難しくなる。

第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂は、ＰＶＣ等の樹脂材料よりなる被覆電線２の絶縁体４に対して、高い接着性を示す。よって、樹脂被覆部７において、第二層７ｂが絶縁体４に接触して設けられていることで、被覆電線２側の樹脂被覆部７の端部から、水等の腐食因子が浸入するのを、抑制することができる。そして、第一層７ａの表面に第二層７ｂが接触して設けられ、両層７ａ，７ｂが相互間で高い接着性を示すことにより、樹脂被覆部７において、端子金具５側の端部、被覆電線２側の端部、第一層７ａと第二層７ｂの間の接合部のいずれの部位からも、水等の腐食因子が浸入するのを抑制することができる。その結果、樹脂被覆部７に被覆された電気接続部６における異種金属間腐食を防止することができる。第二層７ｂのうち、第一層７ａが設けられた部位以外で、端子金具５を被覆する部位は、端子金具５の表面に対して密着していなくても、端子金具５側の樹脂被覆部７の端部が端子金具５の表面に密着した第一層７ａによって封止され、被覆電線２側の樹脂被覆部７の端部が絶縁体４に密着した第二層７ｂによって封止されていることにより、樹脂被覆部７全体として、長手方向両端部からの腐食因子の浸入を抑制することができる。

さらに、第二層７ｂを構成するポリエステル樹脂が、特許文献１に示されるポリアミド樹脂等とは異なり、高い弾性率を有することにより、端子金具５をコネクタハウジングに挿入する際に、コネクタハウジングの内壁面等に樹脂被覆部７が接触しても、樹脂被覆部７がコネクタハウジングに対して引掛りを起こしにくい。その結果、コネクタハウジング挿入時に、樹脂被覆部７が破損を受けにくい。樹脂被覆部７が破損を受けると、破損部から水等の腐食因子が浸入し、電気接続部６における異種金属間腐食の原因となる。

第一層７ａは、端子金具５の表面に接触して設けられていれば、端子付き被覆電線１の長手方向および周方向において、樹脂被覆部７のどのような領域を占めていてもかまわない。端子金具５のワイヤバレル５２と接続部５１の間の部位の表面のみならず、電線導体３の端末３ａ、ワイヤバレル５２、インシュレーションバレル５３、さらには被覆電線２の表面に達するように、第一層７ａを設けてもよい。しかし、上記で説明した形態のように、長手方向に関して、端子金具５側の樹脂被覆部７の端部から一部の領域を占めるように第一層７ａを形成することで、小面積の第一層７ａであっても、電気接続部６への端子金具５側からの腐食因子の浸入を効果的に防止することができる。周方向に関しても、端子金具５側の樹脂被覆部７の端部からの腐食因子の浸入経路を封止することができれば、第一層７ａがどのように配置されてもよいが、上記で説明した形態のように、樹脂被覆部７が端子金具５の周に沿って占める領域の全体にわたって、つまり、上記の形態では、端子金具５の全周を囲んで、第一層７ａが形成されていることが好ましい。例えば、電線導体３の端末３ａの位置から、端子金具５の先端側に向かって１．０ｍｍ以上の長さにわたって、端子金具５の全周を覆うように、第一層７ａを形成する形態を例示することができる。

第二層７ｂも、第一層７ａの表面と、被覆電線２の絶縁体４の表面の両方に接触して設けられていれば、樹脂被覆部７のどのような領域を占めていてもかまわない。しかし、上記で説明した形態のように、第一層７ａの表面全体を被覆するように第二層７ｂを形成することで、樹脂被覆部７の表面全体に、ポリエステル樹脂よりなる第二層７ｂが形成されることになるので、第一層７ａを含む樹脂被覆部７全体を、コネクタハウジング挿入時の破損から保護することができる。

本端子付き被覆電線１を製造する方法としては、最初に、絶縁体４を剥離した被覆電線２の端末に、端子金具５を加締めて固定すればよい。そして、電線導体３と端子金具５の間の圧着部である電気接続部６に、塗布、射出成形等によって、熱可塑性エラストマーの層を所定の位置に配置し、第一層７ａを形成する。その後、同様に塗布、射出成形等によって、ポリエステル樹脂の層を所定の位置に配置し、第二層７ｂを形成する。なお、上記で説明した形態のように、第一層７ａが端子金具５の表面にのみ形成される場合には、第一層７ａは、被覆電線２を端子金具５に接続する前に、端子金具５の表面の所定の位置に形成しておいてもよい。

＜ワイヤーハーネス＞
本発明の実施形態にかかるワイヤーハーネスは、上記本発明の実施形態にかかる端子付き被覆電線１を含む複数の被覆電線よりなる。ワイヤーハーネスを構成する被覆電線の全てが本発明の実施形態にかかる端子付き被覆電線１であってもよいし、その一部のみが本発明の実施形態にかかる端子付き被覆電線１であってもよい。

以下に本発明の実施例、比較例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

＜材料間の接着性と防食性能の関係＞
（使用材料）
材料間の接着性と樹脂被覆部の防食性能の関係を評価するため、樹脂被覆部を構成する材料として、以下のようなポリマー材料を用いた。

・ＰＢＴ樹脂Ａ：三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバデュラン ５０１０Ｒ５」
・ＰＢＴ樹脂Ｂ：ポリプラスチックス社製「ジュラネックス ２００２」
・熱可塑性エラストマーＡ：ポリエステルエラストマー 東レ・デュポン社製「ハイトレル ＨＴＤ−７４１Ｈ」（極性官能基：水酸基）
・熱可塑性エラストマーＢ：ポリエステルエラストマー 三菱化学社製「プリマロイ ＧＫ３２０」（極性官能基：カルボキシル基）
・熱可塑性エラストマーＣ：ポリエステルエラストマー 東洋紡社製「ペルプレン ＥＮタイプ」（極性官能基：なし）

（接着性試験）
各ポリマー材料の端子金具表面に対する接着強度を評価するために、端子金具材料のモデルとしてのスズめっき銅合金板の表面に、上記各ポリマー材料をそれぞれ射出成形した。また、被覆電線の絶縁体に対する接着強度を評価するために、被覆電線の絶縁体のモデルとしてのＰＶＣシートの表面に、各ＰＢＴ樹脂を射出成形した。さらに、ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーの間の接着性を評価するために、スズめっき銅合金板の表面に、各熱可塑性エラストマーを射出成形し、さらにその表面に各ＰＢＴ樹脂を射出成形した。

上記で作製した各試験片に対して、接着強度を評価した。接着強度は、ＪＩＳ Ｋ６８５０に準拠してせん断接着試験を行うことで、引張せん断接着強度として測定した。

（防食性能評価）
端子付き被覆電線における防食性能を評価するために、まず、被覆電線を作製した。つまり、ポリ塩化ビニル（重合度１３００）１００質量部に対して、可塑剤としてジイソノニルフタレート４０質量部、充填剤として重炭酸カルシウム２０質量部、安定剤としてカルシウム亜鉛系安定剤５質量部をオープンロールにより１８０℃で混合し、ペレタイザーにてペレット状に成形することにより、ポリ塩化ビニル組成物を調製した。次いで、５０ｍｍ押出機を用いて、上記得られたポリ塩化ビニル組成物を、アルミ合金線を７本撚り合わせたアルミニウム合金撚線よりなる導体（断面積０．７５ｍｍ）の周囲に０．２８ｍｍ厚で押出被覆した。これにより被覆電線（ＰＶＣ電線）を作製した。

上記で作製した被覆電線の端末を皮剥して電線導体を露出させた後、自動車用として汎用されている黄銅製のオス形状の圧着端子金具（ワイヤバレルおよびインシュレーションバレルを有する）を被覆電線の端末に加締め圧着した。

次いで、実施例１および比較例１〜５に関しては、圧着後の端子の電線端末から先端側に向かって長さ１ｍｍの領域を、全周にわたって０．１ｍｍの厚さで覆うように、熱可塑性エラストマーを塗布した。そして、熱可塑性エラストマーの固化後、熱可塑性エラストマーを塗布した領域を含め、被覆電線と端子金具の間の圧着部（電気接続部）の全周囲を覆うようにして、ＰＢＴ樹脂を厚さ０．２ｍｍで塗布した。ここで、熱可塑性エラストマーおよびＰＢＴ樹脂の塗布は、各ポリマー材料を２３０℃に加熱して液状にしてから行い、その後固化させた。比較例６，７に関しては、熱可塑性エラストマーを塗布することなく、電気接続部に直接ＰＢＴ樹脂を塗布した。このようにして、各実施例および比較例にかかる端子付き被覆電線を作製した。

作製した各端子付き被覆電線について、防食性能の評価を行った。つまり、作製した各端子付き被覆電線を１２０℃の恒温槽で１２０時間放置した。次いで、ＪＩＳ Ｃ００２４に準拠して３５℃にて中性塩水噴霧試験を行い（塩溶液濃度５０ｇ／Ｌ）、１２０時間後のさび発生を評価した。目視にてさび発生が確認されなかった場合を防食性能十分「○」とし、さびの発生が確認された場合を防食性能不十分「×」とした。

（試験結果）
下の表１に、スズめっき銅合金板およびＰＶＣに対する各ポリマーの接着強度の評価結果を示す。また、各ＰＢＴ樹脂と各熱可塑性エラストマーの間の界面の接着強度の評価結果を示す。

表１によると、スズめっき銅合金板に対しては、ＰＢＴ樹脂が接着性を示さないのに対し、各熱可塑性エラストマーは、接着性を示している。中でも、官能基として水酸基を有する熱可塑性エラストマーＡが、１．０ＭＰａ以上の高い接着強度を有している。

ＰＶＣに対しては、いずれのＰＢＴ樹脂も、接着性を示している。特に、ＰＢＴ樹脂Ａは、１．０ＭＰａ以上の高い接着強度を示している。

ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーの界面の接着性については、いずれの組み合わせでも、接着性を有することが確認されている。特に、熱可塑性エラストマーＡは、ＰＢＴ樹脂Ａに対して、１．３ＭＰａ以上の高い接着強度を有している。

次に、樹脂被覆部を構成するＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーの組み合わせを異ならせた実施例１および比較例１〜５、そしてＰＢＴ樹脂のみから樹脂被覆部を構成した比較例６，７について、防食性能評価の結果を表２に示す。

表２によると、ＰＢＴ樹脂のみより樹脂被覆部を構成した比較例６，７においては、防食性能が不十分となっている。これは、ＰＢＴ樹脂が端子金具を構成するスズめっき銅合金に対して実質的に接着性を有さないことの結果であると解釈される。

これに対し、熱可塑性エラストマーを樹脂被覆部に用いており、かつ、熱可塑性エラストマーとＰＢＴ樹脂の間で１．３ＭＰａ以上の接着強度が得られている実施例１においては、防食性能が十分となっている。これは、ＰＢＴ樹脂が端子金具の表面に対して接着性を有さなくても、端子金具の表面およびＰＢＴ樹脂の両方に対して接着性を有する熱可塑性エラストマーが、接着層の役割を果たすことで、樹脂被覆部で被覆された領域に端子金具側から塩水が浸入するのが阻止された結果であると解釈される。ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーとの界面において、１．３ＭＰａ以上の高い接着強度が得られていることにより、両者の界面から塩水が浸入することが、高度に防止されている。加えて、実施例１においては、ＰＢＴ樹脂と被覆電線の絶縁体を構成するＰＶＣとの界面、熱可塑性エラストマーと端子金具を構成するスズめっき銅合金板との界面において、いずれも１．０ＭＰａ以上の高い接着強度が得られており、そのことも、高い防食性能に寄与していると考えられる。

比較例１〜５においては、ＰＢＴ樹脂と被覆電線の絶縁体との界面、熱可塑性エラストマーと端子金具との界面、そして、ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーとの界面において、接着性が得られているものの、ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーとの界面の接着強度が、１．３ＭＰａ未満となっている。その結果として、ＰＢＴ樹脂と熱可塑性エラストマーとの界面からの塩水の浸入を十分に阻止することができず、防食性能が低くなってしまっていると解釈される。

＜樹脂材料の弾性率と破損の関係＞
（使用材料）
樹脂材料の弾性率とコネクタハウジング挿入時の樹脂材料の破損の関係を評価するため、樹脂被覆部を構成する材料として、以下のようなＰＢＴ樹脂およびポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂）を用いた。ＰＢＴ樹脂Ａ、ＰＢＴ樹脂Ｂ、熱可塑性エラストマーＡは、上記「材料間の接着性と防食性能の関係」の評価に用いたものと同じである。また、ＰＡ樹脂Ｃは、特許文献１の実施例で用いられているのと同種のものである。

・ＰＢＴ樹脂Ａ：三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバデュラン ５０１０Ｒ５」
・ＰＢＴ樹脂Ｂ：ポリプラスチックス社製「ジュラネックス ２００２」
・ＰＡ樹脂Ａ：東レ社製「アラミン ＣＭ３５１１Ｇ３３」
・ＰＡ樹脂Ｂ：クラレ社製「ジュネスタ Ｎ１０００２Ａ」
・ＰＡ樹脂Ｃ：ヘンケルジャパン社製「マクロメルト ６８０１」
・熱可塑性エラストマーＡ：東レ・デュポン社製「ハイトレル ＨＴＤ−７４１Ｈ」

（弾性率評価）
ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して、上記各ＰＢＴ樹脂およびポリアミド樹脂の引張弾性率を評価した。試験片としては、各樹脂材料を射出成形し、ＪＩＳ １号ダンベル試験片としたものを用いた。

（破損試験）
上記「材料間の接着性と防食性能の関係」の防食性能評価に用いたのと同様の端子付き被覆電線を作製した。この際、樹脂被覆部としては、熱可塑性エラストマーＡを、上記と同様に圧着後の端子の電線端末から先端側に向かって長さ１ｍｍの領域に、全周にわたって０．２ｍｍの厚さで覆うように塗布した後に、熱可塑性エラストマーを塗布した領域を含め、被覆電線と端子金具の間の電気接続部の全周囲を覆うようにして、各ＰＢＴ樹脂またはＰＡ樹脂を厚さ０．２ｍｍで塗布した。

得られた各端子付き被覆電線を、端子金具に適合するコネクタハウジング（材質：ＰＢＴ）に挿入した。この際、図４に示すように、コネクタハウジング９の軸に対して、端子付き被覆電線１を、端子金具５の接続部側５１側に１５°傾けて挿入した。そして、同じ角度で、端子付き被覆電線１をコネクタハウジング９から取り出した。取り出した後の端子付き被覆電線１について、樹脂被覆部７の樹脂材料の表面を目視観察した。表面に、亀裂や剥がれが観察されなかった場合を、破損なし「○」と判定し、表面に亀裂および剥がれの少なくとも一方が観察された場合を、破損あり「×」と判定した。

（防食性能評価）
上記の破損試験において、コネクタハウジングに挿入し、取り出した後の各端子付き被覆電線について、防食性能の評価を行った。具体的には、各端子付き被覆電線を１００℃の恒温槽中で２００時間放置した。次いで、ＪＩＳ Ｃ ００２４に準拠し、３５℃で濃度５０ｇ／Ｌの塩溶液を用いて、中性塩水噴霧試験を行った。そして、１５０時間後に、電気接続部に錆が発生しているかどうかを、目視にて評価した。錆の発生が確認されなかった場合を、防食性能十分「○」と評価し、錆の発生が確認された場合を、防食性能不十分「×」と評価した。

（試験結果）
下の表３に、各ＰＢＴ樹脂およびＰＡ樹脂の弾性率と、各樹脂を用いて製造した端子付き被覆電線における破損試験および防食性能評価の結果を示す。

表３に示すように、実施例２で用いているＰＢＴ樹脂Ａは、３０ＭＰａ以上の弾性率を有している。そのことと対応して、破損試験において、破損が発生しておらず、防食性能評価においても、十分な防食性能を有することが確認されている。樹脂被覆部の表面に露出したＰＢＴ樹脂が高い弾性率を有することで、コネクタハウジングに対して端子付き被覆電線を挿抜した際に、樹脂被覆部がコネクタハウジングに接触しても、引掛りが生じず、破損が起きなかったものと解釈される。そして、その結果として、コネクタハウジングへの挿抜を経ても、高い防食性能が維持されている。なお、比較例８は、ＰＢＴ樹脂Ｂと熱可塑性エラストマーＡの界面の接着強度が１．３ＭＰａ未満であるために、比較例となっているものであるが、ＰＢＴ樹脂Ｂも、ＰＢＴ樹脂Ａと同様に、３０ＭＰａ以上の弾性率を有しており、比較例８においても、破損試験およびその後の防食性能評価において、良好な結果が得られている。

一方、比較例９〜１１で用いている各ＰＡ樹脂は、弾性率が３０ＭＰａ未満となっている。そのことと対応して、破損試験において、破損が発生しており、防食性能試験においても、十分な防食性能を有さないという結果が得られている。これは、樹脂被覆部の表面に弾性率の低いＰＡ樹脂が露出されていることで、コネクタハウジングへの挿抜時にＰＡ樹脂がコネクタハウジングに引掛り、破損したものと解釈される。そして、防食性能評価の試験において、その破損部から、塩水が浸入し、電気接続部に錆が発生したものと解釈される。

１ 端子付き被覆電線
２ 被覆電線
３ 電線導体
３ａ 電線導体の端末
４ 絶縁体
５ 端子金具
５１ 接続部
５２ ワイヤバレル
５３ インシュレーションバレル
６ 電気接続部
７ 樹脂被覆部
７ａ 第一層
７ｂ 第二層

Claims (9)

1. 端子金具と、電線導体の外周を絶縁体で被覆した被覆電線とを有し、前記端子金具と前記電線導体とが電気接続部において電気的に接続された端子付き被覆電線において、
   前記端子付き被覆電線は、前記絶縁体の端部を含んで、前記電気接続部を被覆する樹脂被覆部を有し、
   前記樹脂被覆部は、前記端子金具の表面に対して接着性を有する熱可塑性エラストマーよりなる第一層と、ポリエステル樹脂よりなる第二層と、を有し、前記樹脂被覆部の前記端子金具を被覆する部位の少なくとも一部に、前記端子金具の表面に接触して、前記第一層が配置され、前記第一層の表面と前記絶縁体の表面に接触して、前記第二層が配置されており、
   前記熱可塑性エラストマーと前記ポリエステル樹脂との間の接着強度は、１．３ＭＰａ以上であることを特徴とする端子付き被覆電線。
2. 前記ポリエステル樹脂はポリブチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の端子付き被覆電線。
3. 前記熱可塑性エラストマーは、ポリエステルエラストマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の端子付き被覆電線。
4. 前記熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントを有し、前記ソフトセグメントに極性官能基を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線。
5. 前記熱可塑性エラストマーの前記端子金具表面への接着強度は、１．０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線。
6. 前記ポリエステル樹脂の前記絶縁体への接着強度は、１．０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線。
7. 前記ポリエステル樹脂の弾性率は、３０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線。
8. 前記第一層は、前記樹脂被覆部のうち、一部の領域にのみ配置され、前記第一層の表面全体を前記第二層が被覆していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。

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