JP6782150B2 - 端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は例えば自動車等に用いられる端子付き電線の製造方法に関するものである。

従来、自動車、ＯＡ機器、家電製品等の分野では、電力線や信号線として、電気導電性に優れた銅系材料からなる電線が使用されている。特に、自動車分野においては、車両の高性能化、高機能化が急速に進められており、車載される各種電気機器や制御機器が増加している。したがって、これに伴い、使用される端子付き電線も増加する傾向にある。

一方、環境問題が注目される中、自動車の軽量化が要求されている。したがって、ワイヤハーネスの使用量増加に伴う重量増加が問題となる。このため、従来使用されている銅線に代えて、軽量なアルミニウム電線が注目されている。

ここで、このような電線同士を接続する際や機器類等の接続部においては、接続用端子が用いられる。しかし、アルミニウム電線を用いた端子付き電線であっても、接続部の信頼性等のため、端子部には、電気特性に優れる銅が使用される場合がある。このような場合には、アルミニウム電線と銅製の端子とが接合されて使用される。

しかし、異種金属を接触させると、標準電極電位の違いから、いわゆる電食が発生する恐れがある。特に、アルミニウムと銅との標準電極電位差は大きいため、接触部への水の飛散や結露等の影響により、電気的に卑であるアルミニウム側の腐食が進行する。このため、接続部における電線と端子との接続状態が不安定となり、接触抵抗の増加や線径の減少による電気抵抗の増大、更には断線が生じて電装部品の誤動作、機能停止に至る恐れがある。

このため、電線と端子との接続部を樹脂部材で被覆する方法が提案されている。しかし、防食性を確保するために、所定以上の厚みで樹脂部材を塗布すると、硬化前に樹脂部材が端子本体側に流れるおそれがある。端子本体内部に樹脂部材が流れてしまうと、端子同士の接続部における導通不良や、端子の挿入不良等を生じるおそれがある。このため、樹脂部材の端子本体側への流れを抑制する方法が提案されている。

例えば、端子本体側に開口部を設け、樹脂部材を塗布する際には、開口部より堰き止め治具を挿入し、堰き止め治具によって樹脂部材の流れを堰き止める方法がある（特許文献１）。

また、樹脂部材を塗布した際に、防食対処部の端子本体側の端部に紫外線を局所的に照射し、樹脂部材の硬化を促進させて、樹脂部材の流れを抑制する方法がある（特許文献２）。

特開２０１１−２３３３２８号公報 特開２０１５−１５３７１７号公報

しかし、特許文献１のように堰き止め治具を用いる方法は、開口部を有する特殊な端子にのみしか適用することができない。また、製造時に通常では使用しない堰き止め治具の抜き差し行う必要があるため、製造工程が複雑となる。

また、特許文献２のように、局所的に紫外線を照射するためには、照射部にスリットを有する遮蔽板などを配置する必要があり、適用可能な装置の範囲や端子サイズに制限がある。また、樹脂の流れ方は常に一定ではないため、樹脂の流れを防止する効果のばらつきが大きい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、簡易な方法で樹脂部材が端子本体へ流れることを防止することが可能な端子付き電線の製造方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために本発明は、被覆導線と端子とが接続される端子付き電線の製造方法であって、前記被覆導線は、被覆部と、前記被覆部の先端から露出する導線とを具備し、前記端子は、端子本体と圧着部とがトランジション部を介して連結されており、前記圧着部は、前記導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆部が圧着される被覆圧着部とを具備し、前記トランジション部の底面上に樹脂部材を塗布する第１樹脂塗布工程と、前記第１樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材を硬化させて流れ止めを形成する第１樹脂硬化工程と、前記流れ止めよりも前記圧着部側において、少なくとも、前記導線圧着部の前記端子本体側の端部から前記被覆圧着部の前記導線圧着部側の端部にわたって、前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材と同じ樹脂材質からなる樹脂部材を塗布する第２樹脂塗布工程と、前記第２樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材を硬化させる第２樹脂硬化工程と、を具備することを特徴とする端子付き電線の製造方法である。

前記第２樹脂塗布工程において、前記端子本体が斜め上方に向くように、前記端子を傾斜させて樹脂部材を塗布してもよい。

この場合、前記第２樹脂塗布工程において、前記導線圧着部の前記被覆圧着部側の端部の上面位置と、前記被覆圧着部の前記導線圧着部側の端部の上面位置とを結んだ直線が水平±１０°の範囲となるように前記端子本体を傾斜させることが望ましい。

前記流れ止めは、前記導線圧着部から離間した位置に形成されることが望ましい。

前記流れ止めの高さが、前記導線圧着部の高さの１／２以上であることが望ましい。

前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度よりも、前記第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度が低くてもよい。

この場合、前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度よりも、前記第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度が高くてもよい。

本発明によれば、まず、樹脂部材によってトランジション部に流れ止めを形成することで、第２樹脂塗布工程において、導線等を被覆する樹脂部材を塗布した際に、樹脂部材が端子本体側に流れることを防止することができる。この際、流れ止め部を形成する樹脂部材の量は、第２樹脂塗布工程で塗布される防食に必要な樹脂部材量よりも十分に少ない樹脂部材量で流れ止めを形成することができる。

また、第２樹脂塗布工程において、端子本体側を斜め上方に傾けることで、樹脂部材の端子本体側への流れを抑制することができる。

この際、端子の傾き角度を適正な範囲とすることで、樹脂部材が過度に被覆導線側に流れることを抑制し、より確実に導線および導線圧着部を樹脂部材で被覆することができる。

また、流れ止めを導線の先端から離れた位置に形成することで、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂の流れを効率よく抑制することができる。

また、流れ止めの高さが所定以上であれば、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂の流れを効率よく抑制することができる。

また、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度を相対的に高くすることで、効率よく所定の高さの流れ止めを形成することができる。また、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度を相対的に低くすることで、樹脂部材を導線内部や背面に効率よく浸透させることができる。

この場合、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度よりも、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度を高くすることで、同一の樹脂部材を用いても、粘度を変えることができる。

本発明によれば、簡易な方法で樹脂部材が端子本体へ流れることを防止することが可能な端子付き電線の製造方法を提供することができる。

端子付き電線１０を示す斜視図。 端子付き電線１０を示す断面図。 （ａ）は端子付き電線１０の製造工程を示す図、（ｂ）は、流れ止め１９近傍の拡大図。 （ａ）、（ｂ）は端子付き電線１０の製造工程を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、端子付き電線１０を示す斜視図であり、図２は断面図である。なお、図１は、樹脂部材１７の一部を透視した図である。端子付き電線１０は、端子１と被覆導線１１が接続されて構成される。端子１は、オープンバレル型であり、銅もしくは黄銅などの銅合金あるいはそれらにスズなどがめっきされたものが使用される。端子１には被覆導線１１が接続される。

被覆導線１１は、アルミニウム線またはアルミニウム合金線である導線１３と、導線１３を被覆する被覆部１５からなる。すなわち、被覆導線１１は、被覆部１５と、その先端から露出する導線１３とを具備する。導線１３は、例えば、複数の素線が撚り合わせられた撚り線である。

端子１は、端子本体３と圧着部５とがトランジション部４を介して連結されて構成される。圧着部５と端子本体３の間に位置するトランジション部４は、上方が開口する。

端子本体３は、所定の形状の板状素材を、断面が矩形の筒体に形成したものである。端子本体３は、内部に、板状素材を矩形の筒体内に折り込んで形成される弾性接触片を有する。端子本体３は、前端部から雄型端子などが挿入されて接続される。なお、以下の説明では、端子本体３が、雄型端子等の挿入タブ（図示省略）の挿入を許容する雌型端子である例を示すが、本発明において、この端子本体３の細部の形状は特に限定されない。例えば、雌型の端子本体３に代えて例えば雄型端子の挿入タブを設けてもよい。

圧着部５は、被覆導線１１と圧着される部位であり、端子１の長手方向に垂直な断面形状が略Ｕ字状のバレル形状を有する。端子１の圧着部５は、被覆導線１１の先端側に被覆部１５から露出する導線１３を圧着する導線圧着部７と、被覆導線１１の被覆部１５を圧着する被覆圧着部９とからなる。

導線圧着部７の内面の一部には、幅方向（長手方向に垂直な方向）に、図示を省略したセレーションが設けられる。このようにセレーションを形成することで、導線１３を圧着した際に、導線１３の表面の酸化膜を破壊しやすく、また、導線１３との接触面積を増加させることができる。

被覆導線１１の先端は、被覆部１５が剥離され、内部の導線１３が露出する。被覆導線１１の被覆部１５は、端子１の被覆圧着部９によって圧着される。また、被覆部１５が剥離されて露出する導線１３は、導線圧着部７により圧着される。導線圧着部７において、導線１３と端子１とが電気的に接続される。なお、被覆部１５の端面は、被覆圧着部９と導線圧着部７の間に位置する。

本発明では、少なくとも、被覆部１５から露出する導線１３が、樹脂部材１７で覆われる。すなわち、導線圧着部７および被覆圧着部９が樹脂部材１７によって被覆され、導線１３は、樹脂部材１７によって外部に露出しない。樹脂部材１７は、例えば、シリコーンアクリレート、ウレタンアクリレート、アクリルアクリレートなどの紫外線硬化樹脂である。

また、トランジション部４の上面には流れ止め１９が形成される。すなわち、流れ止め１９は、トランジション部４の底面上に設けられる突部である。流れ止め１９は、トランジション部４の幅方向にわたって形成される。なお、流れ止め１９は、樹脂製であり、例えば樹脂部材１７と同一の材質である。流れ止め１９の機能については後述する。

次に、端子付き電線１０の製造方法について説明する。まず、被覆導線１１と端子１とを圧着により接続する。次に、図３（ａ）に示すように、トランジション部４の底面上に、樹脂部材を塗布（図中矢印Ａ）する（第１樹脂塗布工程）。この際、樹脂部材がトランジション部４の全幅にわたって形成されることが望ましい。例えば、トランジション部４の幅方向中央に樹脂部材を塗布して、全幅に樹脂部材を広げてもよく、幅方向の複数個所に樹脂部材を塗布してもよい。

ここで、本発明において、樹脂部材を塗布するとは、樹脂部材の供給部に形成した液滴を対象部に接触させる方法や、樹脂部材の液滴を供給部から打ち出して（滴下させて）対象部に付着させる方法など、対象部に樹脂部材が付着した状態を得る方法の全てを含むものとする。例えば、樹脂部材を対象部に対して、ジェットディスペンサで塗布してもよく、メカニカルディスペンサで塗布してもよい。

次に、第１樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材に紫外線を照射して硬化させ、流れ止め１９を形成する（第１樹脂硬化工程）。なお、樹脂部材が紫外線硬化樹脂以外の場合には、熱等の方法を適宜用いて樹脂部材を硬化させる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の流れ止め１９近傍の拡大図である。流れ止め１９は、導線圧着部７（または導線圧着部７から露出する導線１３の先端）から離間した位置に形成される。すなわち、流れ止め１９と導線圧着部７（または導線圧着部７から露出する導線１３の先端）との間には、端子１の長手方向に対して隙間（図中Ｄ）が形成される。このように隙間を形成することで、この後に塗布される樹脂部材の樹脂溜まりを形成することができる。

また、流れ止め１９の高さ（図中Ｃ）は、導線圧着部７の高さ（図中Ｂ）の１／２以上であることが望ましい。流れ止め１９の高さが低すぎると、後述する樹脂部材の堰き止め効果が小さくなる。

次に、図４（ａ）に示すように、端子本体３が斜め上方に向くように、端子１を傾斜させる。この際、導線圧着部７の被覆圧着部９側の端部の上面位置と、被覆圧着部９の導線圧着部７側の端部の上面位置とを結んだ直線（図中直線Ｅ）が水平±１０°の範囲となるように端子本体３を傾斜させることが望ましい。

端子１を傾斜させた状態で、流れ止め１９よりも圧着部５側（例えば、導線１３の先端近傍）に樹脂部材１７を塗布する（図中矢印Ｆ）。この際、樹脂部材１７は、塗布と同時に両側に流れようとするが、流れ止め１９によって、端子本体３側への樹脂部材１７の流れが堰き止められる。また、流れ止め１９と導線圧着部７（または導線圧着部７から露出する導線１３の先端）との隙間に樹脂部材１７が流れるため、導線１３の端面にも確実に樹脂を塗布することができるとともに、流れ止め１９を超えて樹脂部材１７が端子本体３側へ流れることを抑制することができる。

さらに、図４（ｂ）に示すように、被覆部１５から露出する導線１３の全体が被覆されるように樹脂部材１７を塗布する（第２樹脂塗布工程）。すなわち、第２樹脂塗布工程では、少なくとも、導線圧着部７の端子本体３側の端部から被覆圧着部９の導線圧着部７側の端部にわたって樹脂部材１７が順次塗布（図中矢印Ｇ）される。この際、この際に塗布される樹脂部材１７の厚みは、防食性能を発揮するために必要な厚み（たとえば０．２ｍｍ以上）を確保できるように、樹脂部材１７の塗布量が調整される。

なお、第２樹脂塗布工程においては、樹脂部材１７の塗布位置は、導線１３の先端側から順に行わなくてもよい。最終的に、導線圧着部７の端子本体３側の端部から被覆圧着部９の導線圧着部７側の端部にわたって樹脂部材１７がされればよい。

ここで、端子１を傾斜させて樹脂部材１７を塗布することで、導線１３の端面側や、被覆部１５の端面側にも樹脂部材１７を塗布することができる。また、樹脂部材１７が端子本体３側へ流れることを抑制することができる。また、端子１の傾斜角度を、直線Ｅが水平±１０°となる範囲とすることで、樹脂部材１７が、被覆導線１１側に過剰に流れることを抑制することができる。

なお、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度よりも、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度の方が低いことが望ましい。流れ止め１９は、端子１の長手方向に対する長さをできるだけ短くし、所定以上の高さに形成することが望ましい。このため、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度は高い方がよい。一方、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材は、導線１３等を確実に被覆するため、導線１３の隙間や裏側へ浸透し、回り込むことが望ましい。このため、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度は低いことが望ましい。

この場合、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材と、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材とは、粘度の異なる別の材質としてもよいが、同じ材質でも良い。例えば、第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度よりも、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度を高くすることで、第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度を低くすることができる。

次に、端子１の傾斜を元に戻し、第２樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材１７に紫外線を照射して、樹脂部材１７を硬化させる（第２樹脂硬化工程）。以上により、端子付き電線１０が製造される。

以上説明したように、本実施形態によれば、樹脂部材１７によって、端子１と被覆導線１１との接続部を覆うため、効率良く防食効果を得ることができる。また、流れ止め１９を形成することで、導線１３等を被覆する樹脂部材１７が、端子本体３側へ流れることを抑制することができる。この際、他の治具の使用や、局所的な紫外線照射などが不要であり、特殊な端子や装置以外にも適用が可能である。

また、端子１を傾斜させて樹脂部材１７を塗布することで、樹脂部材１７の端子本体３側への流れをより効率よく抑制することができるとともに、導線１３の端面側や被覆部１５の端面側へも、樹脂部材１７を効率よく塗布することができる。

なお、本実施形態では、第２樹脂塗布工程において、端子１を傾斜させたが、流れ止め１９のみで樹脂部材１７の端子本体３側への流れを止めることができれば、必ずしも端子１を傾斜させる必要はない。この場合には、第１樹脂塗布工程、第１樹脂硬化工程、第２樹脂塗布工程、および第２樹脂硬化工程をすべて同一の姿勢で行うことができる。

また、流れ止め１９を構成する樹脂部材の塗布時の粘度と、第２樹脂塗布工程で塗布する際の樹脂部材の粘度を変えることで、所定高さの流れ止め１９を効率よく形成することができるとともに、樹脂部材１７を導線１３の内部まで十分に浸透させることができる。

特に、樹脂部材の塗布装置に加熱部を設け、第２樹脂塗布工程においてのみ、塗布する際の樹脂部材の温度を上げることで、第１樹脂塗布工程と第２樹脂塗布工程で同一の樹脂部材および塗布装置を用いることができる。このため、装置等を簡略化することができる。

また、本実施形態では、第２樹脂硬化工程において、端子１の傾斜を元に戻して樹脂部材１７を硬化させたが、端子１を傾斜させたまま、樹脂部材１７を硬化させてもよい。端子１を傾斜させたまま、樹脂部材１７を硬化することで導線１３等を被覆する樹脂部材１７が、端子本体３側へ流れることをより確実に抑制することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………端子
３………端子本体
４………トランジション部
５………圧着部
７………導線圧着部
９………被覆圧着部
１０………端子付き電線
１１………被覆導線
１３………導線
１５………被覆部
１７………樹脂部材
１９………流れ止め

Claims (7)

1. 被覆導線と端子とが接続される端子付き電線の製造方法であって、
   前記被覆導線は、被覆部と、前記被覆部の先端から露出する導線とを具備し、
   前記端子は、端子本体と圧着部とがトランジション部を介して連結されており、前記圧着部は、前記導線が圧着される導線圧着部と、前記被覆部が圧着される被覆圧着部とを具備し、
   前記トランジション部の底面上に樹脂部材を塗布する第１樹脂塗布工程と、
   前記第１樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材を硬化させて流れ止めを形成する第１樹脂硬化工程と、
   前記流れ止めよりも前記圧着部側において、少なくとも、前記導線圧着部の前記端子本体側の端部から前記被覆圧着部の前記導線圧着部側の端部にわたって、前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材と同じ樹脂材質からなる樹脂部材を塗布する第２樹脂塗布工程と、
   前記第２樹脂塗布工程で塗布された樹脂部材を硬化させる第２樹脂硬化工程と、
   を具備することを特徴とする端子付き電線の製造方法。
2. 前記第２樹脂塗布工程において、前記端子本体が斜め上方に向くように、前記端子を傾斜させて樹脂部材を塗布することを特徴とする請求項１記載の端子付き電線の製造方法。
3. 前記第２樹脂塗布工程において、前記導線圧着部の前記被覆圧着部側の端部の上面位置と、前記被覆圧着部の前記導線圧着部側の端部の上面位置とを結んだ直線が水平±１０°の範囲となるように前記端子本体を傾斜させることを特徴とする請求項２記載の端子付き電線の製造方法。
4. 前記流れ止めは、前記導線圧着部から離間した位置に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
5. 前記流れ止めの高さが、前記導線圧着部の高さの１／２以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
6. 前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度よりも、前記第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の粘度が低いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の端子付き電線の製造方法。
7. 前記第１樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度よりも、前記第２樹脂塗布工程で塗布される樹脂部材の温度が高いことを特徴とする請求項６記載の端子付き電線の製造方法。

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