JP2012198998A - ワイヤハーネス - Google Patents
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Abstract
【課題】 接続作業性に優れ、異種金属による接触腐食を防止可能なワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】 被覆電線5の先端は、絶縁被覆5aが剥離され、内部の電線導体7が露出する。絶縁被覆が剥離されて露出する電線導体7は、導体圧着部13により圧着される。電線導体7には、ゴム部材9a、9bが設けられる。ゴム部材9a、9は、絶縁被覆5aよりも硬度が小さく、容易に弾性変形可能な部材である。ゴム部材9aは電線導体7の先端に設けられ、電線導体7を被覆する。ゴム部材9bは、電線導体7と絶縁被覆5aとの境界部近傍に設けられ、その一部で、電線導体7を被覆する。したがって、電線導体7は、一対のゴム部材9a、9bで両端(先端および後端)を被覆され、その中央部において、内部の電線導体が露出する。
【選択図】図1
【解決手段】 被覆電線5の先端は、絶縁被覆5aが剥離され、内部の電線導体7が露出する。絶縁被覆が剥離されて露出する電線導体7は、導体圧着部13により圧着される。電線導体7には、ゴム部材9a、9bが設けられる。ゴム部材9a、9は、絶縁被覆5aよりも硬度が小さく、容易に弾性変形可能な部材である。ゴム部材9aは電線導体7の先端に設けられ、電線導体7を被覆する。ゴム部材9bは、電線導体7と絶縁被覆5aとの境界部近傍に設けられ、その一部で、電線導体7を被覆する。したがって、電線導体7は、一対のゴム部材9a、9bで両端(先端および後端)を被覆され、その中央部において、内部の電線導体が露出する。
【選択図】図1
Description
本発明は自動車等に用いられるワイヤハーネス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導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、使用されるワイヤハーネス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、アルミニウム心線を用いたワイヤハーネスであっても、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。
このような異種金属を接続したアルミ電線用端子としては、電線と端子との接続部を覆うように端子に樹脂材を充填した物がある(特許文献1)。
しかし、特許文献1の方法では、コネクタ端子全体を完全に樹脂材で覆う必要がある。このため、被覆電線と端子とを圧着後、樹脂を被覆するための工数を要する。したがって、より簡易に接触腐食を防止する方法が望まれる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、接続作業性に優れ、異種金属による接触腐食を防止可能なワイヤハーネス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、先端が絶縁被覆から露出する電線導体と、前記電線導体とは材質の異なる異種金属からなり、前記電線導体を圧着する導体圧着部と、絶縁被覆部を圧着する被覆圧着部とから形成される端子部と、少なくとも、前記導体圧着部に対応する部位を除き前記電線導体に配置されたゴム部材と、を具備し、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着させた際に、前記導体圧着部の前後の前記電線導体が前記ゴム部材で被覆されることを特徴とするワイヤハーネスである。
前記導体圧着部の前後の前記電線導体を被覆するそれぞれの前記ゴム部材が連結部で連結されており、前記連結部が前記導体圧着部の変形端に対応する部位に配置されてもよい。
前記絶縁被覆から露出する前記電線導体は、前記ゴム部材で被覆され、前記導体圧着部に対応する部位の前記ゴム部材に穴が形成され、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着すると、前記穴を介して前記電線導体と前記導体圧着部とが接触してもよい。
前記ゴム部材の内部には、接着剤が封入されており、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着し、前記導体圧着部により前記ゴム部材の一部が破れた際に、内部の接着剤を流出させ、前記ゴム部材の破れた部位で前記接着剤を硬化させることが可能であってもよい。
前記導体圧着部を前記電線導体に圧着した際に、前記導体圧着部の中央部が強圧着部となり、前記導体圧着部の前後が弱圧着部となってもよい。
前記端子部には、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着した際に、前記電線導体の先端に設けられたゴム部材と接触する突起部が設けられてもよい。前記電線導体はアルミニウム製であり、前記端子部が銅製であってもよい。
本発明によれば、異種金属からなる電線導体と端子部とが圧着され、圧着部以外の部位に露出する電線導体部にあらかじめゴム部材が設けられるため、導体部と端子部との接触部に水分が付着することがない。したがって、異種金属の接触部の電食を防ぐことができる。また、導体電線を端子部に圧着した後、樹脂等で被覆及び硬化処理を行う必要がない。このため接続作業性に優れる。
また、導体電線の圧着部前後のゴム部材が連結することで、ゴム部材を導体電線に取り付ける作業が容易となる。また、ゴム部材の位置が互いにずれることがない。なお、連結部が端子部の上方(端子部の圧着変形部側)に配置されることで、圧着部がゴム部材と接触し、圧着部の上方からの水分の侵入も防ぐことができる。
また、ゴム部材を導体電線全体に被覆し、その一部に穴をあけておくことで、確実に水分の付着を防止することができるとともに、穴において、端子部と内部の電線導体とを接触させることができる。
また、ゴム部材の内部に接着剤を封入しておくことで、万が一圧着時にゴム部材が破断した場合でも、破断部から接着剤が流出して、当該部位を被覆することができる。したがって、確実に電食を防止することができる。
また、導体圧着部の中央に強圧着部を設け、強圧着部の前後端を弱圧着部とすることで、特に圧着部端部におけるゴム部材の破損を防止することができる。
また、端子部の一部に突起部を形成し、電線導体を導体圧着部に圧着した際に、電線導体の先端に設けられたゴム部材を突起部に接触させることで、ゴム部材の抜けが防止される。また、電線導体の設置部位がずれることがなく、確実にゴム部材の位置と導体圧着部の位置とを合わせることができる。
本発明によれば、接続作業性に優れ、異種金属による接触腐食を防止可能なワイヤハーネスを提供することができる。
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、ワイヤハーネス1を示す図であり、図1(a)は分解斜視図、図1(b)は組み立て斜視図である。ワイヤハーネス1は、端子部3および被覆電線5等から構成される。端子部3は、銅もしくは黄銅などが使用される。端子部3には被覆電線5が接続される。電線導体である被覆電線5は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金製の導線が使用される。すなわち、被覆電線5の導線を構成する金属と端子部3を構成する金属は異種金属である。
被覆電線5の先端は、絶縁被覆5aが剥離され、内部の電線導体7が露出する。被覆電線5の絶縁被覆5aは端子部3の被覆圧着部11によって圧着される。また、絶縁被覆が剥離されて露出する電線導体7は、導体圧着部13により圧着される。導体圧着部13において電線導体7と端子部3とが電気的に接続される。
電線導体7には、ゴム部材9a、9bが設けられる。ゴム部材9a、9bは、絶縁被覆5aよりも硬度が小さく、容易に弾性変形可能な部材である。ゴム部材9aは電線導体7の先端に設けられ、電線導体7を被覆する。ゴム部材9bは、電線導体7と絶縁被覆5aとの境界部近傍に設けられ、その一部で、電線導体7を被覆する。したがって、電線導体7は、一対のゴム部材9a、9bで両端(先端および後端)を被覆され、その中央部において、内部の電線導体が露出する。
端子部3の一部には、突起部15が設けられる。突起部15は、被覆導線5を端子部3と接続する際に、被覆導線5の先端(ゴム部材9a)と接触する。すなわち、突起部15は、被覆電線5の位置決めの機能と、接続時等におけるゴム部材の脱落防止の機能を奏する。
端子部3の先端部には筒状の端子本体が設けられる。なお、本実施例では、雌型の端子を示すが、雄端子であっても適用可能である。
図2(a)は、ワイヤハーネス1の平面図、図2(b)はワイヤハーネス1の側方断面図(端子部透視図)である。前述の通り、電線導体7は導体圧着部13によって圧着される。この際、導体圧着部13の先端側から露出する電線導体7の部位には、ゴム部材9aが設けられる。
また、被覆導線5(絶縁被覆5a部)およびゴム部材9bは被覆圧着部11によって圧着される。この際、導体圧着部13と被覆圧着部11との間から露出する電線導体7の部位には、ゴム部材9bが設けられる。すなわち、少なくとも、導体圧着部13に対応する部位を除く、絶縁被覆5aが剥離された範囲の電線導体7には、あらかじめゴム部材9a、9bが設けられて被覆される。したがって、電線導体7が外部に露出することがない。
図3は、ワイヤハーネス1を示す断面図であり、図3(a)は図2(a)のA−A線断面図、図3(b)は図2(a)のB−B線断面図、図3(c)は図2(a)のC−C線断面図である。図3(a)に示すように、導体圧着部13の先端では、導体圧着部13によって電線導体7とその外周のゴム部材9aが圧着される。すなわち、導体圧着部13と電線導体7との間にはゴム部材9aが設けられる。したがって、導体圧着部13と電線導体7との間にはゴム部材9aが弾性変形して充填され、隙間が埋められる。なお、ゴム部材は容易に変形可能であるため、電線導体の変形等に追従可能である。
また、図3(b)に示すように、導体圧着部13の中央部近傍では、導体圧着部13によって電線導体7が圧着される。すなわち、電線導体7と導体圧着部13(端子部)とが接触して電気的に接続される。なお、導体圧着部13は左右の変形部が折り曲げられて、端子部上部で互いの先端が接触するようにして、電線導体を圧着する。このため、導体圧着部13上部から水分が侵入することは防止される。
また、図3(c)に示すように、被覆圧着部11は絶縁被覆5aが被覆された電線導体7を圧着する。この際、絶縁被覆5aの外周に設けられたゴム部材9bとともに圧着される。なお、ゴム部材9bは被覆圧着部11で必ずしも圧着される必要はない。
以上説明したように、本実施形態のワイヤハーネス1によれば、異種金属の接触部がゴム部材9a、9bによって、外部に露出することがない。このため、電食の発生を防止することができる。また、接続作業後に、樹脂を塗布して硬化させる工程も不要である。したがって、接続作業性に優れる。
また、突起部15によって、確実に導体圧着部13と接続部の位置を合わせることができるため、位置ずれの恐れがない。また、ゴム部材9aの脱落の恐れもない。なお、導体圧着部13上部は、導体圧着部の変形端同士で水の浸入を防止可能である。このため、導体圧着部前後からの水の浸入をゴム部材9a、9bで防ぐことで、図3(b)に示したように、導体圧着部13の中央部において、導体圧着部と電線導体7との間に多少の隙間があっても、水分が浸入することはない。
次に、第2の実施形態について説明する。図4は、ゴム部材20が取り付けられた被覆導線5を示す図である。なお、以下の説明において、図1等に示すワイヤハーネス1等と同一の機能を奏する構成には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
ゴム部材20は、ゴム部材9a、9bが連結された形態である。すなわち、ゴム部材20は、先端ゴム部20aと後端ゴム部20b(ともにゴム部材9a、9bに対応する)が、連結部20cで連結されて一体化されたものである。
図5(a)はゴム部材20が設けられた被覆導線5を端子部3に接続したワイヤハーネス21を示す側方断面図である。ワイヤハーネス21では、先端ゴム部20a、後端ゴム部20bが、導体圧着部13の前後における電線導体7を被覆する。この際、連結部20cが上方に来るように配置される。
図5(b)は、図5(a)のD−D線断面図、図5(c)は、図5(a)のE−E線断面図である。図5(b)に示すように、導体圧着部13の先端部では、図3(a)と略同様の形態となる。一方、図5(c)に示すように、導体圧着部13の中央部においては、導体圧着部13の変形端の接触部近傍に連結部20cが位置する。したがって、導体圧着部13の上部において、電線導体7と導体圧着部13の間に連結部20cが位置する。なお、図では、連結部20cが、電線導体周方向に1か所形成される例を示したが、連結部20cを周方向に複数個所形成してもよい。
第2の実施の形態にかかるワイヤハーネス21によれば、ワイヤハーネス1と同様の効果を得ることができる。また、先端ゴム部20aと後端ゴム部20bが、連結部20cで連結されてゴム部材20が形成される。したがって、一つのゴム部材20を電線導体に取り付ければよいため、ゴム部材取り付け作業が容易である。
また、先端ゴム部20aと後端ゴム部20bの距離(位置)が連結部20cによって定まるため、位置ずれの恐れがない。また、導体圧着部13の上部において、導体圧着部の変形端同士の接触部の下部に連結部20cが位置するため、当該部位からの水分の浸入を確実に防止することができる。
次に、第3の実施形態について説明する。図6は、ゴム部材30が取り付けられた被覆導線5を示す図である。ゴム部材30は、ゴム部材9a、9bが連結されて電線導体7全体を被覆する形態である。ゴム部材30の電線導体7に位置する一部には穴31が設けられる。すなわち、穴31においてのみ、ゴム部材30から内部の電線導体7が露出する。
図7(a)はゴム部材30が設けられた被覆導線5を端子部3に接続したワイヤハーネス33を示す側方断面図である。ワイヤハーネス33では、ゴム部材30が導体圧着部13の前後における電線導体7を被覆する。この際、穴31が上方に来るように配置される。
図7(b)は、図7(a)のF−F線断面図、図7(c)は、図7(a)のG−G線断面図である。図7(b)に示すように、導体圧着部13の先端部では、図3(a)と略同様の形態となる。一方、図7(c)に示すように、導体圧着部13の中央部においては、導体圧着部13の変形端の接触部近傍に穴31が位置する。したがって、導体圧着部13の上部において、電線導体7と導体圧着部13が穴31を介して電気的に接触する。なお、図では、穴31がゴム部材30の周方向に1か所形成される例を示したが、穴31を周方向に複数個所形成してもよい。
第3の実施の形態にかかるワイヤハーネス33によれば、ワイヤハーネス1と同様の効果を得ることができる。また、ゴム部材30は電線導体7を挿入する部位が端部の1か所であるため、ゴム部材30の取り付け作業が容易である。また、穴31によって確実に電線導体と端子部との導通を取ることができる。
次に、第4の実施形態について説明する。図8(a)は、ゴム部材40が取り付けられた被覆導線5を示す平面図であり、図8(b)は図8(a)のH−H線断面図である。ゴム部材40は、ゴム部材20と略同様の形状である。すなわち、ゴム部材40は、先端ゴム部40aと後端ゴム部40bが、連結部40cで連結されて一体化されたものである。
図8(b)に示すように、ゴム部材40は、ゴム部材20と異なり、ゴム部材の内部に接着剤41が封入される。接着剤41は、先端ゴム部40aのみではなく、後端ゴム部40b、連結部40cにもそれぞれ封入される。なお、本実施形態では、ゴム部材20と同一形態のもに接着剤を封入した例を示すが、その他のゴム部材9a、9b、30等に対しても適用可能である。
接着剤41としては、通常の溶媒型であって、空気中で自然硬化するものであってもよく、または、熱硬化型、紫外線硬化型などを適用することができる。
図9(a)は、図8(b)に示す部位を導体圧着部13で圧着した状態を示す断面図であり、図9(b)は図9(a)のI部拡大図である。導体圧着部13によって対象部を圧着すると、特に、導体圧着部13の先端部においてゴム部材40が潰される。この際、ゴム部材40の一部が破断する恐れがある。
これに対し、ゴム部材40は、その一部が破れても、内部の接着剤41が当該部位から流出する。したがって、接着剤41がゴム部材40の破れた部位を被覆する。また、導体圧着部13の合わせ部に隙間が形成されれば、導体圧着部13の上面側にも接着剤41が染み出して、当該部位を被覆する。
接着剤41は、自然硬化または熱や光によって硬化される。したがって、ゴム部材40の破れた部位を被覆した状態で硬化する。このため、当該部位から水が浸入することがない。
第4の実施の形態にかかるゴム部材40を用いれば、ワイヤハーネス1と同様の効果を得ることができる。また、ゴム部材40には接着剤41が封入されるため、ゴム部材が破れたとしても、確実に水の浸入を防止することができる。
次に、他の実施形態について説明する。図10は、ワイヤハーネス45を示す図であり、図10(a)は圧着冶具47での圧着状態を示す図、図10(b)は圧着された状態を示す図である。ワイヤハーネス45は、ワイヤハーネス33と略同様であるが、使用する圧着冶具が異なる。なお、以下の実施例ではゴム部材30を用いる例を示すが、他のゴム部材にも適用可能である。
図10(a)に示すように、圧着冶具47は、中央部が突出し、両端にはテーパ部49が形成される。なお、テーパ部49は直線状であっても曲線状であってもよい。また、圧着冶具47の形状は図示した例に限られない。
図10(b)に示すように、圧着冶具47を用いて導体圧着部13を圧着すると、圧着冶具47の形状に応じて、導体圧着部13の中央部が大きく変形し、テーパ部49はテーパ形状に沿って圧着される。したがって。導体圧着部13の中央部が強く圧着されて強圧着部13bとなり、その前後に徐々に圧着強さが弱くなる弱圧着部13aが形成される。
通常、導体圧着部で電線導体(ゴム部材)を強く圧着すると、当該圧着部においてゴム部材が強く変形する。この場合、特に、圧着部両端部近傍における急激に圧着が開放される部位において、ゴム部材の破れが生じることが多い。これに対し、圧着部の前後端部近傍を弱く圧着することで、圧着部端部に生じるゴム部材の急激な変形を抑制することができる。すなわち、ワイヤハーネス45によれば、導体圧着部の前後端部近傍の圧着強さを弱くすることで、通常の圧着よりもゴム部材の破れを防止することができる。
また、強圧着部および弱圧着部を形成する方法としては、図11に示すワイヤハーネス50を用いてもよい。図11(a)はワイヤハーネス50の分解斜視図、図11(b)は組み立て斜視図である。ワイヤハーネス50は、ワイヤハーネス1と略同様であるが、端子部3の導体圧着部の形態が異なる。導体圧着部51には、スリット53が形成され、導体前方圧着部51a、導体中央圧着部51b、導体後方圧着部51cに分離される。
図11(b)に示すように、導体前方圧着部51a、導体中央圧着部51b、導体後方圧着部51cのそれぞれの部位は、電線導体7(ゴム部材を含む)を圧着する。なお、圧着に際しては、導体前方圧着部51a、導体中央圧着部51b、導体後方圧着部51cそれぞれの圧着強さが異なるように、テーパ部または段差部を有する圧着冶具を用いればよい。
図12(a)は、図11(b)のJ−J線断面図、図12(b)は図11(b)のK−K線断面図である。図12(b)に示すように、導体中央圧着部51bにおいては、通常の圧着部と同様に、電線導体7が確実に圧着される。すなわち、導体中央圧着部51bは、電線導体7が強く圧着され強圧着部となる。
これに対し、図12(a)に示すように、導体前方圧着部51aにおいては、導体中央圧着部51bと比較して、圧着強さが弱い弱圧着部となる。すなわち、導体前方圧着部51aでは、電線導体7(ゴム部材30)を上方から押さえるだけで、電線導体7(ゴム部材30)が強くかしめられることがない。なお、導体後方圧着部51cも導体前方圧着部51aと同様であり、導体中央圧着部51bと比較して、圧着強さが弱い弱圧着部となる。ワイヤハーネス50もワイヤハーネス45と同様の効果を得ることができる。
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、21、33、45、50………ワイヤハーネス
3………端子部
5………被覆導線
5a………絶縁被覆
7………電線導体
9a、9b、20、30、40………ゴム部材
11………被覆圧着部
13、51………導体圧着部
13a………弱圧着部
13b………強圧着部
15………突起部
20a、40a………先端ゴム部
20b、40b………後端ゴム部
20c、40c………連結部
31………穴
41………接着剤
47………圧着冶具
49………テーパ部
51a………導体前方圧着部
51b………導体中央圧着部
51c………導体後方圧着部
53………スリット
3………端子部
5………被覆導線
5a………絶縁被覆
7………電線導体
9a、9b、20、30、40………ゴム部材
11………被覆圧着部
13、51………導体圧着部
13a………弱圧着部
13b………強圧着部
15………突起部
20a、40a………先端ゴム部
20b、40b………後端ゴム部
20c、40c………連結部
31………穴
41………接着剤
47………圧着冶具
49………テーパ部
51a………導体前方圧着部
51b………導体中央圧着部
51c………導体後方圧着部
53………スリット
Claims (7)
- 先端が絶縁被覆から露出する電線導体と、
前記電線導体とは材質の異なる異種金属からなり、前記電線導体を圧着する導体圧着部と、絶縁被覆部を圧着する被覆圧着部とから形成される端子部と、
少なくとも、前記導体圧着部に対応する部位を除き前記電線導体に配置されたゴム部材と、を具備し、
前記電線導体を前記導体圧着部に圧着させた際に、前記導体圧着部の前後の前記電線導体が前記ゴム部材で被覆されることを特徴とするワイヤハーネス。 - 前記導体圧着部の前後の前記電線導体を被覆するそれぞれの前記ゴム部材が連結部で連結されており、前記連結部が前記導体圧着部の変形端に対応する部位に配置されることを特徴とする請求項1記載のワイヤハーネス。
- 前記絶縁被覆から露出する前記電線導体は、前記ゴム部材で被覆され、前記導体圧着部に対応する部位の前記ゴム部材に穴が形成され、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着すると、前記穴を介して前記電線導体と前記導体圧着部とが接触することを特徴とする請求項1記載のワイヤハーネス。
- 前記ゴム部材の内部には、接着剤が封入されており、
前記電線導体を前記導体圧着部に圧着し、前記導体圧着部により前記ゴム部材の一部が破れた際に、内部の接着剤を流出させ、前記ゴム部材の破れた部位で前記接着剤を硬化させることが可能であ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ワイヤハーネス。 - 前記導体圧着部を前記電線導体に圧着した際に、前記導体圧着部の中央部が強圧着部となり、前記導体圧着部の前後が弱圧着部とな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ワイヤハーネス。
- 前記端子部には、前記電線導体を前記導体圧着部に圧着した際に、前記電線導体の先端に設けられたゴム部材と接触する突起部が設けられる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ワイヤハーネス。
- 前記電線導体はアルミニウム製であり、前記端子部が銅製であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のワイヤハーネス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011060719A JP2012198998A (ja) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | ワイヤハーネス |
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