JP5684583B2 - 電線と端子の接続構造およびその製造方法 - Google Patents
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Description
一方、自動車業界では、環境への配慮から、車両を軽量化することによって燃費を向上させることが重要な課題となっている。このため、銅に比して軽量なアルミニウムを芯線の材料として用いた電線が注目されている。
しかしながら、アルミニウムは水および銅イオンの存在下では、腐食し易いため、アルミニウムからなる芯線と銅からなる端子との接続部分に水が侵入すると腐食し易いという問題があった。
そこで、アルミニウムからなる芯線と銅からなる端子との接続部分を樹脂で覆うことによって、防水し、腐食を防ぐ電線と端子との接続構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電線と端子の接続構造1を示す平面図である。図2は、本発明の実施の形態にかかる電線と端子の接続構造1を示す側面図である。電線と端子の接続構造1は、電線10と、端子20と、シール部60とを有する。
絶縁被覆部11は、アルミニウム材からなる複数の芯線12aを束にした導体部12bがポリプロピレン(PP)等の絶縁材からなる絶縁部11aによって被覆されている部分である。なお、絶縁部11aは、ポリプロピレンに限定されず、その他の絶縁材を用いても構わない。
導体露出部12は、電線10の端部の絶縁部11aが除去されて、導体部12bが露出されている部分である。
インシュレーションバレル31は、クリンパおよびアンビル等によって電線10の絶縁被覆部12に圧着される部分である。
ワイヤーバレル32は、電線10の絶縁被覆部12を除去することによって露出された導線部11にクリンパおよびアンビル等によって圧着される部分である。
また、シール部60は、電線10の延在方向で、インシュレーションバレル31とインシュレーションバレル31から電線10の端部とは逆方向に向けて伸びる側の絶縁被覆部11とを含む範囲と、ワイヤーバレル32の範囲と、第1の切り欠き部51の範囲と、第2の切り欠き部52とを継ぎ目なく形成されている。
この実施の形態では、シール部60は、絶縁被覆部11に用いられる材料との分子間力が高い熱可塑性エラストマーが用いられる。
電線と端子の接続構造1は、電線10の繰り返しの屈曲に耐えるため、絶縁部11aとシール部60との接着性を向上させる必要がある。
このため、熱可塑性エラストマーの種類は、電線10と端子20の屈曲耐久性等の要求品質に応じて選定する。すなわち、熱可塑性エラストマーの種類を選定することによってシール部60と端子20との接着強度、あるいはシール部60と絶縁部11aとの接着強度を設定する。例えば、屈曲の要求品質が高い場合、シール部60と絶縁部11aとの接着強度を高める必要があので、絶縁部11aとの間で強い分子間力が作用する熱可塑性エラストマーを選定する。
図4は、電線と端子の接続構造1と、金型70とを示した要部断面図である。図5は、図4に示した要部断面図のA−A線断面図である。
金型70は、一般的に用いられるものであり、図4に示すように、上金型71、下金型72を有する。上金型71は、ゲート71aおよびバリ切部71bを有する。下金型72は、押しピン72aおよびバリ切部72bを有する。
ゲート71aの位置は、シール部60の端部における熱可塑性エラストマーの充填性をよくするために、シール部60の端部近傍に設けられる。
図5に示すように、シール部60である熱可塑性エラストマーが、電線と端子の接続部分の断面外周を継ぎ目なく覆うように形成されている。
次に、図6〜図8を用いていて本発明の実施の形態2の電線と端子の接続構造1の製造方法について説明する。図6は、金型70のゲート71a位置がシール部60の端部近傍に配置される場合のゲート71aの引き離しによるシール部60の状態を説明するための図である。図7は、本発明の実施の形態2の電線と端子の接続構造1の製造方法に用いるゲート71a位置をずらした金型70と、電線と端子の接続構造1とを示した図である。図8は、ゲート71aのずらし位置の一例を示した図である。なお、図6中、右側に配置した図は、左側に配置した図の要部断面図である。
また、上述した実施の形態1と同一構成部分には同一符号を付している。
なお、ゲート71aは、図8に示すように、電線10の端部10aにかかる範囲に配置するとより好ましい。このようにゲート71aを配置すると、端部10aによる段差の効果によって、バリ切部71bの位置まで熱可塑性エラストマーが流れやすくなるので、充填性を低下させることがない。
次に、図9および図10を用いて本発明の実施の形態3について説明する。図9は、本発明の実施の形態3の電線と端子の接続構造2を示した図である。図10は、図9に示した電線と端子の接続構造2のB−B線断面図である。
また、上述した実施の形態1および2と同一構成部分には同一符号を付している。
また、この実施の形態3では、開口部21aが矩形状であるものを例示したが、これに限定されない。例えば、開口部21aが円状であってもよい。
次に、図11および図12を用いていて本発明の実施の形態4について説明する。図11は、本発明の実施の形態4の電線と端子の接続構造3を示した図である。図12は、絶縁被覆部11とシール部60との接着部Eの拡大断面図である。
また、上述した実施の形態1〜3と同一構成部分には同一符号を付している。
表面粗化処理は、絶縁部11aの皮向き時、圧着時、あるいは圧着後に行う。絶縁部11aの皮むき時に表面粗化処理を行う場合、例えば、電線13をクランプするクリンパのクランプ部の表面を凹凸形状にし、絶縁部11aの電線13との接触面をクランプさせることによって、工程を追加することなく表面粗化処理を行うことができる。
次に、図13を用いていて本発明の実施の形態5について説明する。
図13は、本発明の実施の形態5の電線と端子の接続構造4を示した図である。
なお、上述した実施の形態と同一構成部分には同一符号を付している。
なお、この下地11cを形成する際、前処理として絶縁被覆部11の表面にイトロ(登録商標)処理を施した場合、表面の濡れ性が向上し、絶縁被覆部11とシール部60との接着強度をより高めることができる。
また、図14に示すように、絶縁被覆部11と同様に、端子20の表面にも、前処理を行うことで端子20とシール部60との接着強度を高めることができる。
次に、図15〜図20を用いていて本発明の実施の形態6について説明する。図15は、本発明の実施の形態6の電線と端子の接続構造5を示した図である。図16は、図15に示した電線と端子の接続構造5のC−C線断面図である。図17は、インシュレーションバレル31の近傍で絶縁被覆部11が膨らむことを説明するための図である。図18は、図17に示した電線と端子の接続構造1のD−D線断面図である。図19は、インシュレーションバレル31の圧着に用いるアンビル91およびクリンパ92を説明するための図である。図20は、本発明の実施の形態6の電線と端子の接続構造5の変形例を示した図である。
また、上述した実施の形態1〜5と同一構成部分には同一符号を付している。
次に、図21〜図25を用いて本発明の実施の形態7について説明する。図21は、本発明の実施の形態7のワイヤクリンパ95、インシュクリンパ94および圧着される前の端子20を示した要部側面図である。図22は、本発明の実施の形態7のワイヤクリンパ97、インシュクリンパ98および圧着される前の端子20を示した要部側面図である。図23は、ワイヤクリンパ95、インシュクリンパ96および圧着される前の端子20を示した要部側面図である。図24は、切り欠き部51が膨らむことを説明する図である。図25は、端子20の正常な圧着状態を示した図である。
また、上述した実施の形態1〜6と同一構成部分には同一符号を付している。
このため、ワイヤーバレル32とインシュレーションバレル31とが、ワイヤクリンパ95、インシュクリンパ96それぞれによって圧着されて同じ幅(C/W)となった場合、あるいはインシュレーションバレル31がワイヤーバレル32に比して狭い幅(C/W)となった場合、図24に示すように、インシュレーションバレル31は、押さえのない切りかき部51に逃げようとするため、切りかき部51の側壁51a,51aが膨らんでしまう。
これにより、インシュレーションバレル31にインシュクリンパ94の圧着面を押しあてて圧着する際、インシュクリンパ94の圧着面が切りかき部51を覆いながらインシュレーションバレル31を圧着するようにしている。
10、13、14 電線
10a 端部
11 絶縁被覆部
11a 絶縁部
11b 粗化表面
11c 接着性を向上した下地
12 導体露出部
12a 芯線
12b 導体部
20、21、22 端子
21a 開口部
30 電線接続部
31、33 インシュレーションバレル
32 ワイヤーバレル
40 相手端子接続部
50、51、52 切り欠き部
60 シール部
60a 端部
70、80 金型
71、81 上金型
71a ゲート
71b、72b バリ切部
72、82 下金型
72a 押しピン
81a 押さえ部
91 アンビル
92 クリンパ
94、96、98 インシュクリンパ
95、97 ワイヤクリンパ
Claims (10)
- 導体部を絶縁材で覆った絶縁被覆部と端部の前記絶縁材を除去された導体露出部とを有する電線と、前記絶縁被覆部に圧着される第1の圧着部および前記導体露出部に圧着される第2の圧着部を備える端子と、を有する電線と端子の接続構造において、
前記電線の延在方向で、前記第1の圧着部と該第1の圧着部から前記電線の端部とは逆方向に向けて伸びる側の前記絶縁被覆部とを含む範囲と、前記第2の圧着部の範囲と、を熱可塑性エラストマーによって前記電線の延在方向に直交する断面の外周を継ぎ目なく覆うように、前記熱可塑性エラストマーを金型内に充填することによって形成したシール部を有する
ことを特徴とする電線と端子の接続構造。 - 前記端子は、
箱型形状であり、前記第1の圧着部と、前記第2の圧着部との間に、上部に切り欠きを形成された切り欠き部を有し、
前記シール部は、前記切り欠き部の前記電線の延在方向に直交する断面の外周を継ぎ目なく覆うことを特徴とする請求項1に記載の電線と端子の接続構造。 - 前記端子は、
箱型形状であり、前記シール部によって覆われる側壁に前記シール部を形成する前記熱可塑性エラストマーが充填される開口が形成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電線と端子の接続構造。 - 前記第1の圧着部から前記電線の端部とは逆方向に向けて伸びる側の前記絶縁被覆部は、
表面が粗化処理によって凹凸形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の電線と端子の接続構造。 - 前記第1の圧着部から前記電線の端部とは逆方向に向けて伸びる側の前記絶縁被覆部および前記端子は、
プライマー剤を付着することによって、表面に接着性を向上した下地が形成さていることを特徴とする請求項1または2に記載の電線と端子の接続構造。 - 前記第1の圧着部は、
前記電線の延在方向に直交する断面の外形が矩形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の電線と端子の接続構造。 - 前記導体部は、
アルミニウムからなり、
前記端子は、
前記導体部と異なる金属からなることを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6に記載の電線と端子の接続構造。 - 導体部を絶縁材で覆った絶縁被覆部と端部の前記絶縁材を除去された導体露出部とを有する電線と、前記絶縁被覆部に圧着される第1の圧着部および前記導体露出部に圧着される第2の圧着部を備える端子と、を有する電線と端子の接続構造の製造方法において、
前記電線の延在方向で、前記第1の圧着部と該第1の圧着部から前記電線の端部とは逆方向に向けて伸びる側の前記絶縁被覆部とを含む範囲と、前記第2の圧着部の範囲と、を覆う熱可塑性エラストマーからなるシール部を、前記熱可塑性エラストマーを金型内に充填することによって前記電線の延在方向に直交する断面の外周を継ぎ目なく覆うように形成するシール部形成ステップを含み、
前記シール部形成ステップは、
前記金型のゲートを前記シール部の端部形成位置から、前記電線の延在方向に向けて離れて配置して前記熱可塑性エラストマーを前記金型内に充填することを特徴とする電線と端子の接続構造の製造方法。 - 前記シール部形成ステップは、
前記ゲートを前記電線の端部にかかる範囲に配置することを特徴とする請求項8に記載の電線と端子の接続構造の製造方法。 - 導体部を絶縁材で覆った絶縁被覆部と端部の前記絶縁材を除去された導体露出部とを有する電線と、前記絶縁被覆部に圧着される第1の圧着部、前記導体露出部に圧着される第2の圧着部、および前記第1の圧着部と、前記第2の圧着部との間に、上部に切り欠きを形成された切り欠き部を有した箱型形状の端子と、を有する電線と端子の接続構造の製造方法において、
前記第1の圧着部あるいは前記第2の圧着部を圧着手段の圧着面を押しあてて圧着する際、前記圧着面が前記第1の圧着部あるいは前記第2の圧着部とともに前記切り欠き部を覆いながら前記第1の圧着部あるいは第2の圧着部を圧着する圧着ステップと、
前記電線の延在方向で、前記第1の圧着部と該第1の圧着部から前記電線の端部とは逆方向に向けて伸びる側の前記絶縁被覆部とを含む範囲と、前記切り欠き部の範囲と、を覆う熱可塑性エラストマーからなるシール部を、前記熱可塑性エラストマーを金型内に充填することによって前記電線の延在方向に直交する断面の外周を継ぎ目なく覆うように形成するシール部形成ステップと、
を含むことを特徴とする電線と端子の接続構造の製造方法。
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