JP5967039B2 - 導電路及びコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、導電路及びコネクタに関するものである。

特許文献１には、端子金具の後端部に被覆電線の前端部を接続した導電路が開示されている。この導電路の前端部はハウジング内に挿入されるようになっている。挿入状態では、端子金具の全体と被覆電線の前端部がハウジングの端子収容室内に収容され、被覆電線のうち前端部を除いた領域がハウジングの後方へ導出される。

特開２０１３−０１６４３０号公報

特許文献１に記載された被覆電線は、アルミニウム製の導体を合成樹脂製の絶縁被覆で包囲したものである。アルミニウムは、銅に比べると電気抵抗率が低い。したがって、導体がアルミニウム製の被覆電線において、導体が銅製の被覆電線と同等の電流値を確保するためには、導体の外径（断面積）を銅製の導体よりも大きくする必要がある。

導体の外径を大きくすると、被覆電線の外径も大きくなる。そのため、端子金具を小型化しようとした場合、被覆電線の外径寸法が、端子金具の高さ寸法や幅寸法よりも相対的に大きくなってしまう。この場合、端子収容室の並列ピッチを拡げて端子収容室の断面積を大きくすれば、被覆電線を端子収容室内に収容することができる。しかし、端子収容室の並列ピッチを拡げると、ハウジングが大型化することになる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子金具の後端部に被覆電線の前端部を接続した導電路において、被覆電線の導体の外径が大きい場合でも、ハウジングを大型化することなく、被覆電線の前端部を、端子金具とともにハウジング内に収容できるようにすることを目的とする。

第１の発明の導電路は、
端子金具の後端部に、導体を絶縁被覆で包囲した被覆電線を接続した形態であり、前記端子金具の全体と前記被覆電線の前端部がハウジング内に収容されるようになっている導電路であって、
前記被覆電線のうち前記ハウジング内に収容される領域に設けられ、前記絶縁被覆よりも肉薄であって、前記導体のうち前記絶縁被覆が除去された領域を包囲する光硬化性樹脂製の被覆層を備え、
前記被覆層の形成領域が前記絶縁被覆よりも前方のみであり、
前記被覆層の外径が前記絶縁被覆の外径より小さい寸法であるところに特徴を有する。

第２の発明のコネクタは、
ハウジングと、
端子金具の後端部に、導体を絶縁被覆で包囲した被覆電線を接続した形態の導電路とを備え、
前記端子金具の全体と前記被覆電線の前端部が前記ハウジング内に収容されるようになっているコネクタであって、
前記被覆電線のうち前記ハウジング内に収容される領域に設けられ、前記絶縁被覆よりも肉薄であって、前記導体のうち前記絶縁被覆が除去された領域を包囲する光硬化性樹脂製の被覆層を備え、
前記被覆層の形成領域が前記絶縁被覆よりも前方のみであり、
前記被覆層の外径が前記絶縁被覆の外径より小さい寸法であるところに特徴を有する。

被覆電線のうちハウジング内に収容される領域は、導体を絶縁被覆よりも肉薄の被覆層で包囲しているので、導体の外径が太くても、ハウジングを大型化することなく、被覆電線の前端部をハウジング内に収容することができる。

実施例１のコネクタの断面図 図１のＸ−Ｘ線断面図

（１）第１の発明の導電路及び第２の発明のコネクタは、前記被覆層が、前記絶縁被覆よりも高い剛性を有していてもよい。この構成によれば、被覆層の肉厚が薄くても、被覆電線の座屈強度の低下を回避できる。

（２）第１の発明の導電路及び第２の発明のコネクタは、前記被覆層が、紫外線硬化性樹脂からなっていてもよい。この構成によれば、可視光線に比べて光エネルギーの密度が高い紫外線により、光硬化性樹脂を短時間で効果的に硬化させることができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図２を参照して説明する。本実施例１のコネクタＡは、ハウジング１０と、複数本の導電路２０とを備えて構成されている。

＜ハウジング１０＞
ハウジング１０内には、前後方向に貫通した形態の複数の端子収容室１１が形成されている。各端子収容室１１内には、ハウジング１０の後方から導電路２０の前端部（即ち、端子金具２１の全体と、被覆電線２６の前端部）が挿入されるようになっている。端子収容室１１の内壁には、挿入された端子金具２１を抜止めするための弾性撓み可能なランス１２が形成されている。図２に示すように、端子収容室１１の断面形状（端子収容室１１に対する導電路２０の挿入方向と直角に切断した形状）は、長辺を上下方向に向けた縦長の方形をなしている。

＜導電路２０＞
１本の導電路２０は、端子金具２１と、端子金具２１の後端部に接続された被覆電線２６と、被覆電線２６に形成した被覆層２９とを備えて構成されている。端子金具２１は、銅製の板材に曲げ加工等を施すことにより、全体として前後方向に細長く延びた形状に成形されている。端子金具２１の前端側には角筒部２２が形成され、端子金具２１の後端側にはオープンバレル状の圧着部２３が形成されている。圧着部２３は、前側に配されたワイヤバレル部２４と、後側に配されたインシュレーションバレル部２５とから構成されている。インシュレーションバレル部２５は端子金具２１の後端部に位置する。この圧着部２３には、被覆電線２６の前端部が導通可能に固着されている。

被覆電線２６は、導体２７の外周を絶縁被覆２８で全周に亘って包囲した周知形態のものである。導体２７は、アルミニウム製の複数本の素線（図示省略）を撚り合わせた周知形態の撚り線からなる。導体２７の軸線と直角に切断した断面形状は、略円形である。絶縁被覆２８は、可撓性を有する合成樹脂材料からなる。絶縁被覆２８の軸線と直角に切断した断面形状は、導体２７と同心の円環形であり、絶縁被覆２８の内周は導体２７の外周に密着している。

さて、上記のように導体２７はアルミニウム製であるが、アルミニウムは、銅に比べると電気抵抗率が低い。したがって、本実施例１の被覆電線２６において、導体２７が銅製の被覆電線と同等の電流値を確保するためには、導体２７の外径（断面積）を銅製の導体よりも大きくしている。そのため、図２に示すように、被覆電線２６の外径寸法Ｄａ（絶縁被覆２８の外径寸法）が、端子収容室１１の幅寸法Ｗよりも大きくなっている。ところが、端子金具２１を端子収容室１１内に収容するときには、被覆電線２６の前端部も端子収容室１１内に収容させる必要がある。

そこで、被覆電線２６のうち端子収容室１１内に収容される前端部領域に関しては、外径が端子収容室１１の幅寸法Ｗよりも小さくなるように形態変更を加えている。以下、その構成を説明する。被覆電線２６のうち端子収容室１１に収容される前端部領域においては、絶縁被覆２８が皮剥きされて導体２７から除去されている。導体２７から絶縁被覆２８が除去された領域の前端部は、圧着部２３のワイヤバレル部２４と対応するので、導体２７を露出させたままとしておく。そして、導体２７から絶縁被覆２８が除去された領域のうち、インシュレーションバレル部２５と対応する領域とインシュレーションバレル部２５よりも後方の後端部領域においては、導体２７の外周に被覆層２９を形成している。

図２に示すように、被覆層２９の軸線と直角な切断した断面形状は、絶縁被覆２８と同様、導体２７と同心の円環形である。被覆層２９の径方向の肉厚寸法Ｔｂは絶縁被覆２８の肉厚寸法Ｔａよりも小さい。被覆層２９の内周は導体２７の外周に密着しているので、被覆層２９の外径寸法Ｄｂは、絶縁被覆２８の外径寸法Ｄａよりも小さい。そして、この被覆層２９の外径寸法Ｄｂは、端子収容室１１の幅寸法Ｗよりも小さい。したがって、被覆電線２６のうち被覆層２９が形成されている領域は、端子収容室１１内に収容することが可能となっている。また、被覆層２９の後端は絶縁被覆２８の前端に接している。さらに、被覆層２９の剛性は、絶縁被覆２８よりも高く設定されている。

被覆電線２６の前端部は、圧着部２３において圧着されることにより、端子金具２１の後端部に接続されている。即ち、被覆層２９よりも前方において露出している導体２７は、ワイヤバレル部２４にカシメ付けられることで導通可能に固着されている。また、被覆電線２６のうち導体２７を被覆層２９で包囲した領域のうち前端側領域は、インシュレーションバレル部２５にカシメ付けられることで固着されている。したがって、絶縁被覆２８は、インシュレーションバレル部２５に圧着されていない。この被覆電線２６と端子金具２１の圧着は、アプリケータ（自動機）を用いて行われる。

上記のようにして端子金具２１の後端部に被覆電線２６を接続した導電路２０は、ハウジング１０の後方から端子収容室１１内に挿入される。挿入が完了した状態では、端子金具２１の全体と、被覆電線２６のうち導体２７が露出している領域と、被覆電線２６のうち被覆層２９が形成されている領域が、端子収容室１１内に収容される。そして、ランス１２が端子金具２１に係止することにより、導電路２０の前端部が抜止め状態に保持される。尚、被覆電線２６のうち絶縁被覆２８で導体２７を包囲している領域は、ハウジング１０（端子収容室１１）の外部へ導出された状態である。

＜光硬化性樹脂＞
被覆層２９は、光硬化性樹脂からなる。光硬化性樹脂は、モノマーとオリゴマーと光重合開始剤（光開始剤）と各種添加剤から構成されている。光硬化性樹脂は、液体の状態で光が照射されると、光エネルギーにより硬化する。添加剤としては、硬化後に、被覆電線２６に要求される座屈強度に応じて所定の剛性が得られるような材料が選定されている。また、光硬化性樹脂としては、大きく分けて紫外線硬化性樹脂と可視光線硬化性樹脂があるが、本実施例１では被覆層２９の材料として紫外線硬化性樹脂が用いられている。

被覆層２９の材料として紫外線硬化性樹脂を用いる理由は、次の通りである。被覆電線２６と端子金具２１の圧着工程はアプリケータにより自動化されているが、このアプリケータに光硬化用の設備を付設した自動機（図示省略）を用いることにより、圧着工程と連続して被覆層２９を形成するための光硬化工程の自動化を図ることが可能である。圧着工程は短時間で行われるため、両工程を連続的に自動処理するためには、光硬化工程に要する時間も短縮化することが望ましい。光硬化性樹脂の硬化時間は、受ける光エネルギーの密度が高いほど短い。そして、紫外線は、可視光線に比べて光エネルギーの密度が高い。したがって、可視光線硬化性樹脂よりも硬化時間の短い紫外線硬化性樹脂を用いた。

＜自動機による導電路２０の製造工程＞
自動機（図示省略）による導電路２０の製造工程を説明する。製造は、皮剥き工程、光硬化工程、圧着工程を順に経て行われる。皮剥き工程では、被覆電線２６の前端部の絶縁被覆２８を除去して導体２７の前端部を露出させる。光硬化工程では、まず、被覆電線２６が、モールド型（図示省略）に供給されて、長さ方向に位置決めされた状態でセットされる。次いで、モールド型内に液体状の光硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）が注入され、その後、モールド型内の液状光硬化性樹脂に紫外線が照射される。紫外線の照射により光硬化性樹脂が硬化し、被覆層２９が導体２７の外周に固着した状態でモールド成形される。

この後の圧着工程では、端子金具２１が所定の圧着位置に供給されてアンビルに載置される。次いで、被覆電線２６のうち露出した導体２７がワイヤバレル部２４にセットされるとともに、被覆電線２６のうち被覆層２９の形成されている領域の前端側部分がインシュレーションバレル部２５にセットされる。そして、クリンパが下降することにより、圧着部２３が被覆電線２６を包囲するようにカシメ付けられ、被覆電線２６と端子金具２１が接続される。

＜実施例１の作用、効果＞
本実施例１のコネクタＡは、ハウジング１０と、端子金具２１の後端部に、導体２７を絶縁被覆２８で包囲した被覆電線２６を接続した形態の導電路２０とを備えており、端子金具２１の全体と被覆電線２６の前端部がハウジング１０内に収容されるようになっている。そして、被覆電線２６のうちハウジング１０内に収容される領域には、絶縁被覆２８よりも肉薄であって、導体２７のうち絶縁被覆２８が除去された領域を包囲する光硬化性樹脂製の被覆層２９が設けられている。本実施例１の被覆電線２６のうちハウジング１０内に収容される領域においては、導体２７を絶縁被覆２８よりも肉薄の被覆層２９で包囲している。したがって、導体２７の外径が太くても、被覆電線２６の前端部をハウジング１０内に収容することができる。これにより、端子収容室１１の断面積を大きくするために、端子収容室１１の並列ピッチを広くする必要がないのであり、ハウジング１０の大型化が回避されている。

また、端子金具２１の後端と絶縁被覆２８の前端との間に配されている被覆層２９は、絶縁被覆２８よりも肉薄である。そのため、作業者が絶縁被覆２８を摘んで端子金具２１を端子収容室１１に挿入する際に、ランス１２から端子金具２１に作用する挿入抵抗により、被覆電線２６が被覆層２９の形成領域で座屈変形することが懸念される。しかし、本実施例１では、被覆層２９の剛性を絶縁被覆２８よりも高く設定しているので、被覆層２９の肉厚が絶縁被覆２８より薄くても、被覆電線２６の座屈強度は低下していない。したがって、被覆電線２６に座屈を生じさせることなく、導電路２０の前端部を端子収容室１１内に挿入することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、被覆層を端子金具の圧着部に圧着したが、被覆層の形成範囲を圧着部の後端よりも後方の領域に限定し、被覆層を圧着部に圧着しない形態としてもよい。
（２）上記実施例では、被覆層の剛性を絶縁被覆よりも高くしたが、被覆層の剛性は、絶縁被覆と同じか、それより低くてもよい。
（３）上記実施例では、非防水タイプのコネクタに適用した例を説明したが、本発明は、個別ゴム栓を用いた防水タイプのコネクタにも適用することができる。この場合、個別ゴム栓は被覆層の外周に装着すればよい。
（４）上記実施例では、非防水タイプのコネクタに適用した例を説明したが、本発明は、一括ゴム栓を用いた防水タイプのコネクタにも適用することができる。この場合、被覆層は一括ゴム栓のシール孔に貫通させればよい
（５）上記実施例では、被覆層の後端を絶縁被覆の前端に接触させたが、被覆層の後端は、絶縁被覆と非接触としてもよい。
（６）上記実施例では、被覆層の材料を紫外線硬化性樹脂としたが、被覆層の材料は可視光硬化性樹脂であってもよい。
（７）上記実施例では、被覆層の外周形状（被覆層を電線の軸線と直角に切断したときの外周の断面形状）を、電線の外周と同心の真円形としたが、被覆層の外周形状は、端子収容室の断面形状に合わせた非円形としてもよい。
（８）上記実施例では、被覆電線の導体をアルミニウム製としたが、導体の材料は、アルミニウムに限らず、銅等の金属であってもよい。

Ａ…コネクタ
１０…ハウジング
２０…導電路
２１…端子金具
２６…被覆電線
２７…導体
２８…絶縁被覆
２９…被覆層

Claims (4)

1. 端子金具の後端部に、導体を絶縁被覆で包囲した被覆電線を接続した形態であり、前記端子金具の全体と前記被覆電線の前端部がハウジング内に収容されるようになっている導電路であって、
   前記被覆電線のうち前記ハウジング内に収容される領域に設けられ、前記絶縁被覆よりも肉薄であって、前記導体のうち前記絶縁被覆が除去された領域を包囲する光硬化性樹脂製の被覆層を備え、
   前記被覆層の形成領域が前記絶縁被覆よりも前方のみであり、
   前記被覆層の外径が前記絶縁被覆の外径より小さい寸法であることを特徴とする導電路。
2. 前記被覆層が、前記絶縁被覆よりも高い剛性を有していることを特徴とする請求項１記載の導電路。
3. 前記被覆層が、紫外線硬化性樹脂からなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の導電路。
4. ハウジングと、
   端子金具の後端部に、導体を絶縁被覆で包囲した被覆電線を接続した形態の導電路とを備え、
   前記端子金具の全体と前記被覆電線の前端部が前記ハウジング内に収容されるようになっているコネクタであって、
   前記被覆電線のうち前記ハウジング内に収容される領域に設けられ、前記絶縁被覆よりも肉薄であって、前記導体のうち前記絶縁被覆が除去された領域を包囲する光硬化性樹脂製の被覆層を備え、
   前記被覆層の形成領域が前記絶縁被覆よりも前方のみであり、
   前記被覆層の外径が前記絶縁被覆の外径より小さい寸法であることを特徴とするコネクタ。

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