带端子的电线以及线束的制作方法

文档序号:16530416发布日期:2019-01-05 10:42阅读:139来源:国知局
带端子的电线以及线束的制作方法

本发明涉及一种带端子的电线,更详细地,涉及一种使用树脂材料将端子零件和电线的连接部周围包裹的带端子的电线。



背景技术:

近年来,在汽车领域中正在加速进行通过车辆轻量化而使耗油率提高的研究。其中,每台汽车所使用的电线的总重量不容轻视,因此电线也要求轻量化。于是,扩大了将轻量且廉价的铝、铝合金作为电线导体使用的铝电线的应用。

另一方面,从导电性等观点出发,与电线连接的端子零件的材料大多采用铜、铜合金。如此,在电线导体和端子零件的材质不同的情况下,在该电连接部因不同的金属接触而产生腐蚀。若腐蚀推进,则可能导致接触阻力增大等。

为了防止因这样的不同的金属接触而产生的腐蚀,防止水等腐蚀因素侵入到不同的金属连接部是有效的,在专利文献1、2中公开了一种使用树脂将电线导体和端子零件的连接部的周围包覆的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-297447号公报

专利文献2:日本特开2012-089431号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在具有使用树脂材料将连接部的周围包覆的树脂包覆部的带端子的电线中,树脂包覆部和电线接触的端部如专利文献1那样形成为直立的形状,在弯曲应力施加到带端子的电线时,树脂包覆部不能追随弯曲,使得应力集中到树脂包覆部的端部,从而有时在包裹树脂和电线之间产生剥离。

另一方面,在专利文献2中,在树脂包覆部的端部设有朝向电线侧逐渐变细的锥形部。通过设置锥形部,使应力分散,从而能够防止在端部产生剥离。但是,通过设置锥形部,端部的树脂厚度变薄,树脂包覆部的端部的强度降低。若强度降低,在施加较大的应力时,有可能在端部产生破裂。

若上述的剥离、破裂到达电线导体和端子零件的连接部,则可能有如下情况:水等腐蚀因素从上述部分侵入,从而加速腐蚀。

本发明鉴于上述问题而完成的,其课题在于提供一种在施加弯曲应力时,不容易在树脂包覆部发生剥离、破裂的带端子的电线。

用于解决课题的方案

本发明所涉及的带端子的电线,具有电线和安装于所述电线的端子零件,所述电线具有芯线和将所述芯线包覆的绝缘包覆部,所述端子零件在芯线压接部与所述芯线电连接,在比所述芯线压接部靠所述电线的长边方向后方侧的包覆压接部从所述绝缘包覆部的外侧固定到所述电线,所述带端子的电线具有用树脂将包括所述芯线压接部以及所述包覆压接部在内的区域包覆的树脂包覆部,所述带端子的电线的特征在于,所述树脂包覆部在包覆所述绝缘包覆部的部分具有被减重的薄壁部。

在此“被减重的薄壁部”是只要指树脂包覆部的一部分具有比其他部分有意地形成得薄的部位即可,不限定为在通过嵌件成型形成树脂包覆部时,通过设置向所使用的模具的内侧突出的突部而形成,还包括在涂布树脂时调整树脂厚度而形成的薄壁部;在通过模具成形、涂布等各种方法形成不具有薄壁部的树脂包覆部后,将树脂的一部分切削而形成的薄壁部;等等。其中,朝向电线后方侧的后端缘而树脂厚度逐渐变薄的锥形结构不包括在“薄壁部”。

优选地,所述树脂包覆部的与所述电线长边方向正交的截面形成为多角形状,在多角形状的角部的至少一部分具有所述薄壁部。更优选地,角部均具有所述薄壁部。

截面的多角形状不必是严密的多角形,也可以在角部、边部形成有圆角的形状。

优选地,在所述薄壁部中的至少一部分的区域,所述电线的绝缘包覆部露出。

优选地,所述薄壁部形成为树脂厚度以在电线长边方向不连续的方式变化。

优选地,所述薄壁部的电线长边方向上的宽度具有从远离所述电线的外侧朝向中心而直径逐渐减小的锥形结构。

优选地,所述薄壁部的所述树脂包覆部表面上的电线长边方向的宽度相对于所述树脂包覆部的将所述绝缘包覆部包裹的部分的长度为1%以上。

优选地,形成所述树脂包覆部的树脂为聚酯树脂。

本发明所涉及的线束,其特征在于具有上述的带端子的电线。

发明效果

根据本发明所涉及的带端子的电线,在弯曲应力施加到树脂包覆部时,能够抑制在树脂包覆部产生剥离、破裂。

例如,在采用树脂包覆部的树脂厚度朝向后端缘逐渐变薄的锥形结构的情况下,虽然能够追随弯曲应力,但是应力集中的端部的强度降低,树脂有可能破裂。另一方面,本发明所涉及的带端子的电线通过在将绝缘包覆部包覆的部分具有被减重的薄壁部,从而在后端缘确保足够的树脂厚度,能够兼顾提高后端缘的强度和将薄壁部的树脂厚度设定得薄而提高对弯曲应力的追随性。

在树脂包覆部的与电线长边方向正交的截面为多角形状的情况下,角部具有比棱部分厚的树脂厚度。在该情况下,通过在角部的至少一部分具有薄壁部,从而能够容易追随弯曲,防止破裂、剥离。若所有的角部具有薄壁部,能够对应朝向任意方向的弯曲,防止破裂、剥离的效果显著。

若在薄壁部中露出电线的绝缘包覆部,则弯曲追随性非常优良。另外,在通过模具成形而形成树脂包覆部以及薄壁部的情况下,若采用在薄壁部露出电线的绝缘包覆部的构成,则在成形树脂包覆部时,能够在为了形成薄壁部而设置的模具的突部固定电线,能够抑制因嵌件成型时的压力而引起的电线的错位。

若薄壁部采用树脂厚度沿电线长边方向不连续地变化的构成,容易兼顾树脂包覆部的强度和弯曲追随性。另外,若采用这样的构成,能够容易通过模具成形来成形树脂包覆部以及薄壁部。

若在薄壁部具有锥形结构,在电线被弯曲时,薄壁部的周围的树脂包覆部不容易发生干扰。由此,即使例如在因受到结构上的限制等而不能将薄壁部设定得大的情况下,也能够防止在薄壁部的周围应力集中。

另外,在通过模具成形而形成树脂包覆部以及薄壁部的情况下,若薄壁部具有锥形结构,在成形树脂包覆部时容易从模具脱出,生产性优良。

若薄壁部的树脂包覆部表面上的电线长边方向的宽度设为树脂包覆部的将绝缘包覆部包覆的部分的长度的1%以上,则在树脂包覆部因弯曲应力产生变形时薄壁部的周边的树脂不容易发生干扰。

若树脂包覆部由聚酯树脂形成,则与电线的绝缘包覆部的粘接性优良。另外,因为聚酯树脂具有高弹性率,所以在将带端子的电线插入到壳体时等,树脂包覆部不容易产生变形,从而能够抑制树脂包覆部的损伤。

根据本发明所涉及的线束,因为包括如上述的带端子的电线,所以在被施加弯曲应力时,能够抑制在树脂包覆部上发生剥离、破裂。

附图说明

图1是示出本发明的带端子的电线的一个例子的立体图。

图2是图1的侧视图。

图3是示出本发明的带防腐蚀端子的电线的薄壁部的一个例子的放大侧视图。

图4是图1的a-a线剖视图。

图5是示意性地示出其他实施方式所涉及的薄壁部的侧面的形状的概念图。

具体实施方式

接着,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在本说明书中,“树脂厚度”是指从包覆电线表面或者端子零件表面到树脂包覆部的表面的厚度,在薄壁部中是指从包覆电线表面或者端子零件表面到薄壁部的表面的厚度。另外,在端部等具有倒角、为了改善起模而实施的一点点的锥形部、曲面结构的情况下,将忽略这些结构而测定到的厚度设为端部等的树脂厚度。

(整体的构成)

本发明的带端子的电线100具有电线200和端子零件300。电线200形成为电线导体10的外周被绝缘包覆部20包裹,在前端具有芯线露出的芯线部210。端子零件300具有与其他端子电连接的电气接触部330、压接于芯线部210的芯线压接部310、以及压接于包覆部220的包覆压接部320,电气接触部330、芯线压接部310以及包覆压接部320构成为一体。

在从比包覆压接部320压接于电线200的部分位于后方侧的包覆部220到芯线部210的前端为止的范围形成有树脂包覆部400,树脂包覆部400由树脂形成。由此,包括芯线压接部310以及包覆压接部320的外周、芯线压接部310和包覆压接部320之间的外周、芯线部210的前端以及包覆部220的前端侧的一部分在内的范围被树脂包覆。树脂包覆部400以将上述范围的整个周围包裹的方式成形。通过形成树脂包覆部400,能够防止水等腐蚀因素侵入到电线200与端子零件300之间的接触部位。

(电线)

电线200通过作为芯线的电线导体10的外周由绝缘包覆部20包覆而形成。电线导体10由多个线材扭绞而成的绞线构成。在这种情况下,绞线可以由1种金属线材构成,也可以由2种以上的金属线材构成。另外,绞线除了金属线材以外,还可以包括由有机纤维构成的线材等。在绞线中,也可以包括用于加强电线200的加强线等。

作为构成上述电线导体10的金属线材的材料,能够例举铜、铜合金、铝、铝合金、或者是在这些材料上实施了各种镀敷的材料等。从电线的轻量化等观点出发,优选采用铝或者铝合金。另外,作为加强线的金属线材的材料,能够例举铜合金、钛、钨、不锈钢等。另外,作为用于加强线的有机纤维,能够例举凯芙拉纤维(kevlar)等。

作为电线200的绝缘包覆部20的材料,能够采用用于通常的电线的材料。例如能够例举橡胶、聚烯烃、pvc、热塑性弹性体等。这些材料可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。这些材料中,也可以适当地添加各种添加剂。

(端子零件)

端子零件300的母材除了一般采用的黄铜以外,还可以采用各种铜合金、铜等。在端子零件300的表面的一部分或者全部使用锡、镍、金或者包括这些的合金等各种金属实施镀敷。

电线导体10以及端子零件300可以由任何的金属材料构成,但是作为端子零件300一般将铜或者铜合金作为母材。另一方面,电线导体10大多采用铝或者铝合金,有时电线导体10和端子零件300由不同的金属构成。在电线导体10和端子零件300由不同的金属构成的情况下,若在它们的连接部存在水等腐蚀因素,则有可能在不同的金属之间产生腐蚀。相对于此,通过由树脂包裹电线导体10和端子零件300的连接部位,而防止腐蚀因素的侵入,从而能够抑制不同的金属之间的腐蚀。

(树脂包覆部)

树脂包覆部400以将芯线压接部310以及包覆压接部320的整个周围包覆的方式形成,发挥防止腐蚀因素侵入的作用。

作为形成树脂包覆部400的树脂,不做特别限定,但是可以例举聚酯树脂、热塑性弹性体、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。例如,从对树脂材料的粘接力等观点出发,优选为聚酯树脂,从对金属材料的粘接力等观点出发,优选采用热塑性弹性体。这些树脂也可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。组合可以是混合2种以上树脂使用,也可以层积使用。另外,这些树脂根据需要含有各种添加剂。

在树脂包覆部400由聚酯树脂构成的情况下,与将pvc等作为主材料的绝缘包覆部20的粘接性优良。另外,聚酯树脂具有高弹性率,在将端子零件插入到连接器壳体或从连接器壳体拔出时,能够抑制树脂包覆部400的变形、破损。从防止树脂包覆部400的破损的观点出发,聚酯树脂的弹性率优选为100mpa以上,更优选为150mpa以上。

作为聚酯树脂不做特别的限定,但是可以例举聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。因为pbt的以iso178为基准测定的弯曲弹性率为200mpa左右,如上所述树脂包覆部400不易破损,另外,pbt与电线的绝缘包覆部20之间的粘接性也优良,所以优先使用。

树脂包覆部400具有薄壁部410,薄壁部410形成为与包覆压接部220和电线后方侧的后端缘之间的绝缘包覆部20的表面直接接触而在将电线的外周包覆的部分被掏空,薄壁部410的树脂厚度比其他部分形成得薄。如上所述,薄壁部410只要是将树脂包覆部的一部分比其他部分有意形成得薄的部位即可,树脂厚度可以不连续地变化,也可以连续地变化。其中,树脂厚度随着朝向电线后方侧的后端缘逐渐变薄的锥形结构设为不包括在“薄壁部”。

通过形成薄壁部410,从而树脂包覆部的截面系数下降。由此,树脂包覆部400因为容易追随弯曲应力,而使应力分散,所以在弯曲应力施加到带端子的电线时,能够防止树脂包覆部400和电线200的剥离。此外,在树脂包覆部400的后端缘能够确保足够的树脂厚度,能够防止树脂包覆部破裂。这样的薄壁部410能够通过如后述例如使用具有与薄壁部410对应的突部的模具成形树脂包覆部的方法等而形成。

在如图4所示的例子中,树脂包覆部400的与电线长边方向正交的截面形成为四角形,但是可以形成为三角形、五角形等多角形状或者圆形状等多角形以外的形状。在树脂包覆部400的截面形成为多角形状的情况下,其角部420形成为树脂厚度厚,而不容易弯曲。优选在多角形状的角部420的至少一部分设置薄壁部410,更优选为在所有的角部420设置薄壁部410。由此,角部420能够追随弯曲,而尤其容易防止剥离、破裂。另外,薄壁部410不限定为角部420,也可以沿着树脂包覆部400的周向在整个周围形成。

从提高树脂包覆部400的强度的观点出发,除了薄壁部410以外的部分、例如将包覆压接部220包覆的部位、将芯线部110包覆的部位等优选确保足够的厚度。

树脂包覆部400优选为不具有树脂厚度随着朝向电线后方侧的端部逐渐变薄的锥形结构。其中,倒角、为了改善脱模而形成的一点点的锥形部、曲面形状不限定于此结构。一点点的锥形部是指竖立角度大于45°且小于90°。通过使树脂包覆部400的端部不具有锥形结构,由于能够将端部的树脂厚度形成得厚,所以能够保持端部的强度。

在薄壁部410中,优选电线的绝缘包覆部20露出。在薄壁部410中,若电线的绝缘包覆部20露出,则弯曲追随性优良。另外,在薄壁部410中,设为电线的绝缘包覆部20露出的构成,在成形树脂包覆部400时,能够利用模具的突部固定电线,从而能够抑制电线200在成形时错位。

在薄壁部410中,即使电线的绝缘包覆部20露出对防腐蚀性的影响也小。只要树脂包覆部与绝缘包覆部的粘接力足够强,则水等腐蚀因素从露出部侵入的可能性低。

如图3所示,薄壁部410优选具有电线长边方向的宽度从远离树脂包覆部的外侧的位置朝向接近电线的内侧的位置逐渐变窄的锥形结构。也就是说,优选形成为w1<w2。若薄壁部具有随着朝向中心而直径减小的锥形结构,则即使例如受到结构上的制约等而使w1设定得小,也能够通过将w2形成得足够宽,从而在被施加弯曲应力时薄壁部410的周围的树脂411a以及411b不容易发生干扰。此外,如果薄壁部410具有锥形结构,在成形时树脂包覆部400容易从模具脱落,从而制造性优良。

薄壁部410的树脂包覆部表面上的电线长边方向的宽度w2优选为树脂包覆部将包覆部220包覆的部分的长度的1%以上。若w2为上述范围内,则在被施加弯曲应力时薄壁部410的周围的树脂411a以及411b不容易发生干扰。

薄壁部410的具体形状不做特别地限定。薄壁部410优选形成为比树脂包覆部400的后端缘的树脂厚度薄。在图5(a)-图5(d)中示出薄壁部410的典型形状的示意图。图5(a)是与图1-4的实施方式同样地,树脂厚度在电线长边方向上不连续地急剧变化的结构,图5(b)是树脂厚度在电线长边方向上以连续的方式缓缓地变化的结构,图5(c)是树脂厚度从树脂包覆部400的后端缘朝向包覆压接部逐渐变薄的结构,图5(d)是v字型结构。如图5(a)所示,若采用树脂厚度急剧变化的结构,则能够将薄壁化的范围抑制得最小,保持树脂包覆部400的强度并且能有利于弯曲追随性。

(线束)

本发明所涉及的线束由包括上述本发明所涉及的带端子的电线100的多个带端子的电线构成。构成线束的带端子的电线均可以采用本发明所涉及的带端子的电线100,也可以只有其一部分采用本发明所涉及的带端子的电线100。

(带端子的电线的制造方法)

对本发明所涉及的带端子的电线100的制造方法进行说明。

首先,在电线200的前端形成将绝缘包覆部20剥皮的芯线部210。对压接芯线部210和端子零件300的芯线压接部310、在比芯线部210靠后方侧被绝缘包覆部20包覆的包覆部220和端子零件300的包覆压接部320分别进行压接。

接着,在从比包覆压接部320压接于电线200的部分靠后方侧的位置到芯线部210的前端位置的范围形成树脂包覆部400。树脂包覆部400例如能够通过将树脂注入到模具的模具成形方法、在电线200以及端子零件300的周围涂布树脂的方法等而形成。

在树脂包覆部400,在包覆压接部320和电线后方侧的后端缘之间设置有薄壁部410。作为形成薄壁部410的方法,例如可以例举通过在成形树脂包覆部的模具设置向内侧突出的突部而形成薄壁部的方法;在涂布树脂时调整树脂厚度而形成薄壁部的方法;在由模具成形、涂布等各种方法形成不具有薄壁部的树脂包覆部后将树脂的一部分切削而形成薄壁部的方法;等等。从容易形成薄壁部等观点出发,优选地,在模具成形中,通过设置向用于成形树脂包覆部的模具的内侧突出的突部,从而形成薄壁部的减重法。以下,对该方法进行说明。

首先,在模具设置已压接在一起的电线200以及端子零件300。在模具,在包覆压接部320的位置和电线后方侧的后端缘的位置之间设置向内侧突出的突部。在此,通过注入树脂,从而形成具有薄壁部410的树脂包覆部400。

此时,若将上述的突部的突出量设定得大,则薄壁部的树脂厚度变薄,若将突部的突出量设定得小,则薄壁部的树脂厚度变厚。此外,若突部的一部分以与电线200接触的方式构成,如图1-4所示,则在所形成的薄壁部410中,电线的绝缘包覆部20露出。通过突部以与电线200接触的方式构成,能够利用突部来固定电线200,能够通过注入树脂时的压力,防止电线200的偏移。

上述的突部优选具有电线长边方向的宽度朝向树脂包覆部的厚度方向中心部逐渐变窄的锥形结构。通过突部具有锥形结构,从而能够形成具有锥形结构的薄壁部410,树脂包覆部400容易从模脱出,制造性优良。

本发明的带端子的电线连接于适合于端子零件300的连接器壳体等。此时,即使弯曲应力施加到带端子的电线100,不容易在树脂包覆部400发生剥离、破裂。因此,本发明的带端子的电线100能够发挥高防腐蚀性能,尤其作为汽车用电线适当地使用。

以上,对本发明的实施方式详细地进行说明,但是本发明不限定为上述实施方式,在不脱离本发明的要旨的范围内可以进行各种修改。

附图标记说明

100:带端子的电线

10:电线导体

20:绝缘包覆部

200:电线

210:芯线部

220:包覆部

300:端子零件

310:芯线压接部

320:包覆压接部

330:电气接触部

400:树脂包覆部

410:薄壁部

411a、411b:薄壁部周围的树脂

420:角部

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