JP6709705B2 - 端子付き電線 - Google Patents
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Description
本発明は、端部に端子金具が接続された端子付き電線に関する。
例えば、車両に配索されるワイヤハーネスには、軽量化のために、アルミニウムやアルミニウム合金からなる芯線を有する電線に、銅や銅合金からなる端子金具を圧着接続した端子付き電線が使用されている。ところで、この端子付き電線では、異種金属である電線の芯線と端子金具との間で付着した水が電解液となってガルバニック腐食が生じるおそれがある。
このため、電線に圧着される端子金具の圧着部分における所定の位置にコーティング材を付着させて電線の芯線との接続箇所における腐食を抑制することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１の技術では、圧着片の縁部や芯線との接触面などの所定の位置にコーティング材を正確に付着させなければならず、作業に手間を要し、コストアップを招いてしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ耐食性に優れた端子付き電線を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子付き電線は、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１） アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線を被覆で覆った電線と、前記芯線を露出させた前記電線の端部に圧着接続された銅または銅合金からなる端子金具と、を備えた端子付き電線であって、
前記端子金具は、
当該端子金具に設けられて前記芯線に加締められる導体圧着部の前記芯線とは反対側の面のみに、亜鉛からなるめっき層である犠牲層が複数の線状に設けられ、
前記導体圧着部における前記端子金具の先端側の端面に、銅または銅合金からなる前記端子金具の母材が露出し、
前記芯線の先端面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする端子付き電線。
（２） 前記芯線の先端が、前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置し、
前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置する前記芯線の表面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする（１）に記載の端子付き電線。
（１） アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線を被覆で覆った電線と、前記芯線を露出させた前記電線の端部に圧着接続された銅または銅合金からなる端子金具と、を備えた端子付き電線であって、
前記端子金具は、
当該端子金具に設けられて前記芯線に加締められる導体圧着部の前記芯線とは反対側の面のみに、亜鉛からなるめっき層である犠牲層が複数の線状に設けられ、
前記導体圧着部における前記端子金具の先端側の端面に、銅または銅合金からなる前記端子金具の母材が露出し、
前記芯線の先端面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする端子付き電線。
（２） 前記芯線の先端が、前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置し、
前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置する前記芯線の表面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする（１）に記載の端子付き電線。
上記（１）及び（２）の構成の端子付き電線では、端子金具における他の部材との電気的接続部を除く部位に設けられた犠牲層が、電線の芯線よりも先に腐食することで、電線の芯線の腐食を抑制することができ、電線の芯線が腐食することによる抵抗上昇を抑制することができる。また、腐食を抑えるために端子金具の所定の位置へコーティング材を正確に塗布またはめっきするものと比較し、コストを抑えつつ、端子金具と電線の芯線との良好な接続信頼性を得ることができる。
更に、上記（１）及び（２）の構成の端子付き電線では、端子金具における他の部材との電気的接続部を除く部位に亜鉛めっきを施すことで、端子金具に容易に犠牲層を形成することができる。
更に、上記（１）及び（２）の構成の端子付き電線では、導体圧着部を加締めて芯線に圧着させることで、芯線の近傍に犠牲層を配置させ、芯線の腐食を効果的に抑制することができる。
更に、上記（１）及び（２）の構成の端子付き電線では、端子金具における他の部材との電気的接続部を除く部位に亜鉛めっきを施すことで、端子金具に容易に犠牲層を形成することができる。
更に、上記（１）及び（２）の構成の端子付き電線では、導体圧着部を加締めて芯線に圧着させることで、芯線の近傍に犠牲層を配置させ、芯線の腐食を効果的に抑制することができる。
本発明によれば、コストを抑えつつ耐食性に優れた端子付き電線を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る端子付き電線の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る端子付き電線１は、電線１０と、端子金具２０とを備えている。電線１０には、その端部に端子金具２０が圧着されて電気的に接続されている。端子付き電線１は、例えば、自動車等の車両に配索されるワイヤハーネスを構成する。
図１は、本実施形態に係る端子付き電線の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る端子付き電線１は、電線１０と、端子金具２０とを備えている。電線１０には、その端部に端子金具２０が圧着されて電気的に接続されている。端子付き電線１は、例えば、自動車等の車両に配索されるワイヤハーネスを構成する。
電線１０は、芯線１１と、この芯線１１を覆う樹脂からなる被覆１２とを有した絶縁電線である。芯線１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるもので、複数の素線を撚り合わせて構成されている。このように、電線１０の芯線１１をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成することで、端子付き電線１が軽量化され、この端子付き電線１から構成されるワイヤハーネスの軽量化が図られる。軽量化された端子付き電線１は、特に電気自動車やハイブリット自動車などのワイヤハーネスが多用される車両に用いて好適である。
端子金具２０は、前部に電気接続部３１を有し、後部に電線接続部４１を有している。電気接続部３１と電線接続部４１とは、連結部３５によって互いに繋がっている。
端子金具２０は、金属板からなる母材に対してプレス加工（打ち抜き加工及び曲げ加工）を施すことで形成されたものである。端子金具２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる電線１０の芯線１１と異なる金属材料から形成されている。本例では、端子金具２０は、銅または銅合金等からなる金属板を母材として形成されている。
電気接続部３１は、先端部が開口された筒状に形成されており、この電気接続部３１には、開口部分に接続相手の端子金具が挿し込まれて電気的に接続される。
電線接続部４１は、電線１０の端部に圧着されて電気的に接続される。電線接続部４１は、前側に一対の導体圧着部４５を有し、後側に一対の被覆圧着部４６を有している。電線接続部４１は、一方の面である上面側が、電線１０の端部が配置される載置面４１ａとされている。
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、電線接続部４１には、載置面４１ａに芯線１１を露出させた電線１０の端部が配置された状態で、一対の導体圧着部４５が両側から加締められている。これにより、電線１０は、その芯線１１に、導体圧着部４５が圧着されて電気的に接続されている。
図２に示すように、電線接続部４１には、載置面４１ａに芯線１１を露出させた電線１０の端部が配置された状態で、一対の導体圧着部４５が両側から加締められている。これにより、電線１０は、その芯線１１に、導体圧着部４５が圧着されて電気的に接続されている。
また、被覆圧着部４６は、載置面４１ａに配置された電線１０の端部における被覆１２部分を包み込むように曲げられ、それぞれの端部が互いに重なり合うように加締められている。
図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
図３に示すように、端子金具２０の母材２０ａは、その表裏面に錫めっき層５０を有している。さらに、端子金具２０は、電線接続部４１に犠牲層５１を有している。この犠牲層５１は、導体圧着部４５における芯線１１と接触する内面側と反対の外面に設けられており、錫めっき層５０に重ねて形成されている。これにより、電線接続部４１に接続された電線１０の芯線１１の近傍に犠牲層５１が配置されている。この犠牲層５１は、アルミニウムよりもイオン化傾向が大きい卑金属からなるもので、本例では、亜鉛（Ｚｎ）のめっき層からなる。この犠牲層５１の厚さは、１０μｍ〜２０μｍ程度とされている。このように、犠牲層５１は、端子金具２０における接続相手の端子金具や電線１０の芯線１１などの他の部材との電気的接続部を除く部位に設けられる。
図３に示すように、端子金具２０の母材２０ａは、その表裏面に錫めっき層５０を有している。さらに、端子金具２０は、電線接続部４１に犠牲層５１を有している。この犠牲層５１は、導体圧着部４５における芯線１１と接触する内面側と反対の外面に設けられており、錫めっき層５０に重ねて形成されている。これにより、電線接続部４１に接続された電線１０の芯線１１の近傍に犠牲層５１が配置されている。この犠牲層５１は、アルミニウムよりもイオン化傾向が大きい卑金属からなるもので、本例では、亜鉛（Ｚｎ）のめっき層からなる。この犠牲層５１の厚さは、１０μｍ〜２０μｍ程度とされている。このように、犠牲層５１は、端子金具２０における接続相手の端子金具や電線１０の芯線１１などの他の部材との電気的接続部を除く部位に設けられる。
図４は、端子金具の母材へ錫めっきを設ける工程を説明する図であって、図４（ａ）は母材の概略側面図、図４（ｂ）は母材の概略裏面図である。図５は、端子金具の母材へ亜鉛めっきを設ける工程を説明する図であって、図５（ａ）は母材の概略側面図、図５（ｂ）は母材の概略裏面図である。図６は、プレス加工後の連鎖状の端子金具の裏面図である。
この犠牲層５１を有する端子金具２０を作製するには、まず、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、銅または銅合金の金属板からなる端子金具２０の長尺の母材２０ａを引き出しながら、端子金具２０の表裏に錫めっき層５０を形成する。そして、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、表裏面に錫めっき層５０が形成された長尺の母材２０ａを引き出しながら、一方の面に亜鉛（Ｚｎ）を引き出し方向に沿って帯状にめっきして犠牲層５１を形成する。その後、図６に示すように、犠牲層５１を形成した母材２０ａに対してプレス加工を施すことで、帯状のキャリア２１に連結箇所２１ａで連結されて連鎖状に連なった端子金具２０を形成する。このとき、端子金具２０の電線接続部４１の載置面４１ａと反対側の面である裏面に犠牲層５１が配置されるようにプレス加工を行う。
犠牲層５１を有する端子金具２０は、キャリア２１との連結箇所２１ａで切断されてキャリア２１から分離され、電線接続部４１の載置面４１ａに電線１０の端部が配置された状態で、導体圧着部４５及び被覆圧着部４６が加締められる。これにより、電線１０の芯線１１に導体圧着部４５が圧着され、電線１０の被覆１２に被覆圧着部４６が圧着される。
このようにして、電線１０の端部に端子金具２０が圧着されて接続された端子付き電線１では、芯線１１の近傍に、アルミニウムよりもイオン化傾向が大きい卑金属の亜鉛のめっき層からなる犠牲層５１が配置された状態となる。したがって、端子金具２０に水が付着した際に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線１１よりも犠牲層５１が優先的に腐食し、電線１０の芯線１１の腐食が抑制されることとなる。
以上、説明したように、本実施形態に係る端子付き電線１によれば、端子金具２０における他の部材との電気的接続部を除く部位に設けられた犠牲層５１が、電線１０の芯線１１よりも先に腐食することで、芯線１１の腐食を抑制することができ、電線１０の芯線１１が腐食することによる抵抗上昇を抑制することができる。また、腐食を抑えるために端子金具２０の所定の位置へコーティング材を正確に塗布またはめっきするものと比較し、コストを抑えつつ、端子金具２０と電線１０の芯線１１との良好な接続信頼性を得ることができる。
ここで、表裏面に錫をめっきして錫めっき層５０を形成した先めっき材からなる母材２０ａをプレス加工して端子金具２０を形成する場合、切断面で銅または銅合金からなる母材２０ａが露出することとなり、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線１１にガルバニック腐食が生じるおそれがある。このような場合でも、端子金具２０に設けた犠牲層５１が優先的に腐食するので、電線１０の芯線１１の腐食を抑制できる。
また、犠牲層５１は、亜鉛からなるめっき層であるので、端子金具２０における他の部材との電気的接続部を除く部位に亜鉛めっきを施すことで、端子金具２０に容易に犠牲層５１を形成することができる。
また、芯線１１に加締められる導体圧着部４５の芯線１１と反対側の面に犠牲層５１を形成したので、導体圧着部４５を加締めて芯線１１に圧着させることで、芯線１１の近傍に犠牲層５１を配置させ、芯線１１の腐食を効果的に抑制することができる。
なお、犠牲層５１の形成位置は、電気的接続部を除く部位であれば、電線接続部４１の外側に限らない。つまり、犠牲層５１は、芯線１１に電気的に接続する導体圧着部４５の内面や、接続相手の端子金具が挿し込まれて電気的に接続される電気接続部３１の内側を除く部位に設けることができる。例えば、犠牲層５１の形成位置としては、電気接続部３１の外周面や電気接続部３１と電線接続部４１とを繋ぐ連結部３５に形成しても良い。
また、上記実施形態では、犠牲層５１は、引き出される長尺の母材２０ａにおける電線接続部４１の載置面４１ａとなる面と反対の面の全体に帯状に形成したが（図５（ｂ）参照）、引き出される長尺の母材２０ａに対して、電気的接続部を除く部位となる箇所に、複数の線状に形成しても良い。また、犠牲層５１は、引き出される長尺の母材２０ａに対して、電気的接続部を除く部位となる母材２０ａの裏面全体に形成しても良い。このように、母材２０ａの裏面全体に犠牲層５１を設けることで、犠牲層５１の腐食代を大きくすることができ、また、所定範囲に犠牲層５１を形成する手間をなくして、コストダウンを図ることができる。
さらに、上記実施形態では、端子金具２０を形成する前に犠牲層５１を母材２０ａに予め形成したが、錫めっきした母材２０ａから端子金具２０を形成し、この端子金具２０を電線１０に圧着接続した後に、端子金具２０における電気的接続部を除く部位に犠牲層５１を形成しても良い。
また、本実施形態では、導体圧着部４５を電線１０の芯線１１に加締めるとともに被覆圧着部４６を電線１０の被覆１２に加締める端子金具２０を例示したが、端子金具２０としては、導体圧着部４５と被覆圧着部４６の間が繋がった一対の圧着片を有し、これらの圧着片を電線１０の端部を包み込むように曲げ、圧着片のそれぞれの端部が互いに重なり合うように加締めて電線１０に圧着させるオーバーラップタイプのものでも良い。このオーバーラップタイプの端子金具２０によれば、電線１０との接続箇所における良好な止水効果が得られる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係る端子付き電線の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線（１１）を被覆（１２）で覆った電線（１０）と、前記芯線（１１）を露出させた前記電線（１０）の端部に圧着接続された銅または銅合金からなる端子金具（２０）と、を備えた端子付き電線（１）であって、
前記端子金具（２０）は、
他の部材との電気的接続部を除く部位に、アルミニウムよりもイオン化傾向が大きい犠牲層（５１）が設けられている
ことを特徴とする端子付き電線。
［２］ 前記犠牲層（５１）は、亜鉛からなるめっき層である
ことを特徴とする［１］に記載の端子付き電線。
［３］ 前記犠牲層（５１）は、前記端子金具（２０）に設けられて前記芯線（１１）に加締められる導体圧着部（４５）の前記芯線（１１）と反対側の面に形成されている
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の端子付き電線。
［１］ アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線（１１）を被覆（１２）で覆った電線（１０）と、前記芯線（１１）を露出させた前記電線（１０）の端部に圧着接続された銅または銅合金からなる端子金具（２０）と、を備えた端子付き電線（１）であって、
前記端子金具（２０）は、
他の部材との電気的接続部を除く部位に、アルミニウムよりもイオン化傾向が大きい犠牲層（５１）が設けられている
ことを特徴とする端子付き電線。
［２］ 前記犠牲層（５１）は、亜鉛からなるめっき層である
ことを特徴とする［１］に記載の端子付き電線。
［３］ 前記犠牲層（５１）は、前記端子金具（２０）に設けられて前記芯線（１１）に加締められる導体圧着部（４５）の前記芯線（１１）と反対側の面に形成されている
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の端子付き電線。
１：端子付き電線
１０：電線
１１：芯線
１２：被覆
２０：端子金具
４５：導体圧着部
５１：犠牲層
１０：電線
１１：芯線
１２：被覆
２０：端子金具
４５：導体圧着部
５１：犠牲層
Claims (2)
- アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯線を被覆で覆った電線と、前記芯線を露出させた前記電線の端部に圧着接続された銅または銅合金からなる端子金具と、を備えた端子付き電線であって、
前記端子金具は、
当該端子金具に設けられて前記芯線に加締められる導体圧着部の前記芯線とは反対側の面のみに、亜鉛からなるめっき層である犠牲層が複数の線状に設けられ、
前記導体圧着部における前記端子金具の先端側の端面に、銅または銅合金からなる前記端子金具の母材が露出し、
前記芯線の先端面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする端子付き電線。 - 前記芯線の先端が、前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置し、
前記導体圧着部の前記端面より前記端子金具の先端側に位置する前記芯線の表面に、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる前記芯線の母材が露出している、
ことを特徴とする請求項１に記載の端子付き電線。
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