密封圧着連結方法

【課題】端子をワイヤ導体に取り付ける密封圧着連結部を形成する方法を提供する。
【解決手段】流動性コンフォーマルコーティング層を適用する。流動性コンフォーマルコーティング層は、少なくともリードが端子に受け入れられたとき、端子に被さり且つワイヤ導体の少なくともリードの下に置かれるように適用される。端子、流体層、及びワイヤ導体の少なくともリードを圧着し、圧着連結部を形成する。流動性コンフォーマルコーティングは、端子の当接面がワイヤ導体の少なくともリードと接触する場所に配置される。流動性コンフォーマルコーティングを硬化し、非流動状態にする。流動性コンフォーマルコーティングは、圧着連結部での引っ張り力を増大し且つ圧着抵抗を低くするウレタンアクリレート材料で形成されていてもよい。圧着連結部は、製造プロセスで自動組み立てラインで形成されてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国仮特許出願第６１／２４３，６５０号の優先権を主張する、２００９年１０月８日に出願された米国特許出願第１２／５７５，６８９号の一部継続出願である、２００９年１０月２０日に出願された米国特許出願第１２／５８２，１５８号の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、端子とワイヤ導体との間の連結部に関する。
【背景技術】
【０００３】
図１を参照すると、ワイヤストランド（２）を含むワイヤ導体（１）のリードにシーラントを適用し、シールされたリード（３）を端子（５）のコアウィング（４）に圧着し、端子（５）をワイヤ導体（１）に取り付けることが周知である。これにより、電気的及び機械的性能に悪影響を及ぼす汚染物に対する保護を提供する。端子（５）の絶縁体ウィング（６）は、ワイヤ導体（１）の絶縁カバー（７）に圧着されており、シールされたリード（３）に圧着されたコアウィング（４）から切り欠き（８）によって間隔が隔てられている。
【０００４】
端子／ワイヤ導体連結部は、自動車産業及びトラック産業等の多くの産業で使用されるワイヤリングハーネスで一般的である。ワイヤリングハーネスは、車輛の電気システムの作動をサポートする電気信号を伝送するための導管を提供する。自動車産業では、車輛の燃費経済性の向上に寄与する軽量のワイヤ導体を使用することが益々望ましくなっている。これらの比較的軽量のワイヤ導体は、多くの場合、商業的に入手可能な端子に連結される。この場合、ワイヤ導体及び端子は異種材料を使用して形成されている。かくして、これらの異種材料が出会う境界部分である連結部の保護を提供することが必要とされ続けている。連結部の保護は、特に、電解腐食の形成を遅らせる上で望ましい。電解腐食は、連結部を劣化し、連結部を通した電気信号の伝送を妨げる。更に、連結部に保護を提供すると同時に、端子／ワイヤ導体連結部の電気的特性及び機械的特性を維持し又は改善することが所望とされ続けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国仮特許出願第６１／２４３，６５０号
【特許文献２】米国特許出願第１２／５７５，６８９号
【特許文献３】米国特許出願第１２／５８２，１５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、端子をワイヤ導体に取り付ける、頑丈な電気的及び機械的作動性能を持つ改良された密封連結部が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの特徴は、端子／ワイヤ導体連結部、即ち圧着連結部での保護を改良し、圧着連結部での電解腐食の発生を阻止することである。
従来、配線技術において、誘電性即ち絶縁性のシール材料を圧着連結部に加えると、圧着連結部に対する圧着抵抗が増大し、及び従って圧着連結部の電気的性能が低下するものと考えられてきた。この目的のため、本発明の別の態様は、圧着連結部の形成で使用されたウレタンアクリレート材料から形成された、連結部の電気的及び機械的性能を向上すると同時に、圧着連結部に効果的なシールを提供する流動性コンフォーマルコーティングを開発することである。更に詳細には、ウレタンアクリレート材料を使用する圧着連結部は、シール材料を含まない同様の構造の圧着連結部とは対照的に、長期間に亘って圧着抵抗が低く、引っ張り力が増大する。
【０００８】
電解腐食を阻止するため、圧着連結部を改良するという所望に基づき、引っ張り力の増大及び低い圧着抵抗を得る。本発明の原理によれば、圧着連結部は、流動性コンフォーマルコーティング層を形成することによって端子をワイヤ導体に取り付けるように形成されている。流動性コンフォーマルコーティング層は、端子に被せられており、少なくともリードが端子に受け入れられたとき、リードの下に置かれる。リードは、端子に受け入れられ、端子、流体層、及び少なくともリードを互いに圧着し、端子をワイヤ導体に取り付ける圧着連結部を形成する。圧着連結部内及びその周囲の流動性コンフォーマルコーティングを硬化し、非流動状態にする。
【０００９】
本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ワイヤ導体に取り付けられた端子の従来技術の密封連結部の平面図である。
【図２】図２は、リード及びこのリードと隣接した外カバーの一部分に本発明に従ってシールカバーを配置した、ワイヤ導体のリードを受け入れる端子の斜視図である。
【図３】図３は、端子、コンフォーマルコーティング、及び図２のワイヤ導体の少なくともリードを含む圧着連結部の斜視図である。
【図４】図４は、４−４線に沿った図３の圧着連結部の断面図である。
【図５】図５は、５−５線に沿った図４の圧着連結部の断面図である。
【図６】図６は、図５の圧着連結部の一部の拡大図である。
【図７】図７は、図３の圧着連結部を形成する方法のブロック図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が０．７５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が０．７５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が０．７５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図８Ｄ】図８Ｄは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が０．７５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図９Ａ】図９Ａは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が１．２５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が１．２５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が１．２５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図９Ｄ】図９Ｄは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が１．２５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．０ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．０ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．０ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．０ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図３に従って圧着連結するための内コアの直径が２．５ｍｍ^２のワイヤ導体についての引っ張り力及び圧着抵抗を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２乃至図６を参照すると、ケーブル即ちワイヤ導体１０が長さ方向軸線Ａに沿って配置されている。ワイヤ導体１０は、絶縁性外カバー１２及びアルミニウムを基材とした内コア１４を有する。本明細書中で使用されているように、「アルミニウムを基材とした」というのは、純アルミニウム、又はアルミニウムが合金の主金属であるアルミニウム合金を意味するものと定義される。カバー１２が内コア１４を取り囲んでいる。内コア１４は、束にして互いに撚り合わせた複数の個々のワイヤストランド１６で形成されている。これらのワイヤストランド１６は、車輛の製造中等のワイヤリング適用（図示せず）時に導体１０を設置するとき、導体１０が撓むようにする上で有用である。別の態様では、ワイヤ導体の内コア１４は、単ワイヤストランドであってもよい。導体１０のカバー１２の端部分（図示せず）を除去し、内コア１４の一部を露呈する。内コア１４の露呈部分がワイヤ導体１０のリード１８である。リード１８は、カバー１２の軸線方向縁部２０から延びている。
【００１２】
銅を基材とした端子２２は、接続端２４、中央部分２６、及び開放ウィング端２８を含む。本明細書中で使用されているように、「銅を基材とした」というのは、純銅、又は銅が合金の主金属である銅合金を意味するものと定義される。中央部分２６は、接続端２４及び開放ウィング端２８の中間の部分である。端子２２は、コネクタ（図示せず）に受け入れられていてよく、コネクタは、車輛（図示せず）で使用されるワイヤリングハーネス（図示せず）の部分である複数の端子（図示せず）を含んでいてもよく、コネクタ（図示せず）が、車輛で使用される対応する接続コネクタ（図示せず）に接続されてもよい。接続端２４は、雄接続端３０である。雄接続端３０は、車輛（図示せず）に配置された対応する接続コネクタ（図示せず）に設けられているような対応する雌受け入れ端子（図示せず）に受け入れられることができ、これにより、導体１０に送られた電気信号を、対応する雌受け入れ端子（図示せず）に取り付けられた別の電気回路に電気的に接続する。別の態様では、雄接続端３０は、雌接続端であってもよい。中央部分２６には、コネクタ（図示せず）の肩部に連結されるようになった内方に面するタブ３２が設けられている。その結果、ひとたびタブ３２が肩部（図示せず）を越えて挿入されると、端子２２は容易にはコネクタ（図示せず）から外れない。ウィング端２８は、一対の組み合わせ絶縁体及びコアウィング、又は軸線Ａに対してほぼ垂直方向に端子２２から遠ざかるように外方に延びる細長い端子ウィング３４を含む。細長いウィング３４は、図１の従来技術に示す端子（５）の切り欠き（８）を備えていない。細長い端子ウィング３４の構造は、図１の従来技術に示す別体の別個の絶縁体ウィング（６）及びコアウィング（４）とは異なっている。ウィング３４は、端子２２のウィング端２８の軸線方向長さに沿って単一の一体の構造で形成されており、導体１０に圧着されたとき、追加の領域をカバーし、リード１８を更に封入し、導体１０に取り付けられた端子２２の効果的な機械的連結部を形成する。かくして、細長いウィング３４は、外気に対して露呈されるリード１８の表面積の量を減少し、導体１０を端子２２に圧着したとき、端子２２内でのリード１８の望ましからぬ電解腐食を助長する電解質汚染を減少する上で効果的である。別の態様では、単一の細長いウィングを使用してもよい。
【００１３】
端子２２は、ウィング端２８の大きさが、リード１８及びこのリード１８と隣接した外カバー１２の一部を受け入れる上で十分であり、端子２２と導体１０との間で効果的に圧着できるように選択される。代表的には、端子２２の大きさは、ワイヤ導体のＡＷＧサイズと関連している。ＡＷＧは、ワイヤの技術分野で米国ワイヤゲージ(American Wire Gauge) として周知の用語である。細長いウィング３４は、リード１８及びこのリード１８と隣接したカバー１２の一部を端子２２内に受け入れる上で効果的である。細長いウィング３４の高さは、導体１０を端子２２に圧着するとき、リード１８の実質的部分及びこのリード１８と隣接したカバー１２の実質的部分を包んでカバーするのに十分な大きさである。ウィング端２８は、導体１０を端子２２に圧着したとき、リード１８の内コア１４と係合し、導体１０と端子２２との間を電気的に接続する内面即ち当接面３６を含む。
【００１４】
流動性コンフォーマルコーティング（流動性形状適応コーティング）(fluid conformal coating) ４０が、リード１８の端部３８を含むリード１８の外面上に及び縁部２０に被せて配置されており、リード１８と隣接した外カバー１２の一部上に延びている。ワイヤ導体１０が端子２２のウィング端２８に受け入れられるとき、流動性コンフォーマルコーティング４０のシールカバー４２がリード１８を埋め込み、導体１０のリード１８に対して耐蝕性保護層を提供する。「流動性」は、「流動可能である」と定義される。コーティング４０の粘度は、コーティング４０がワイヤ導体１０上に適切に流れ、十分な厚さのコーティング４０を形成できるように変えることができる。流動性コーティング４０のシールカバー４２は、浸漬、スプレー、電解質移動(electrolytic transfer) 、ブラシ付け及びスポンジ付け、等によって導体１０に適用されてもよい。
【００１５】
好ましくは、リード１８及びこのリード１８と隣接したカバー１２の一部を流動性コンフォーマルコーティングの浴（図示せず）に浸漬し、浸漬したリードに圧力を加えることにより、図５及び図６に示すように、コーティングをリード１８の断面積に亘ってリード１８のストランド１６間の空所即ち隙間４４に圧入することによって、コーティング４０を適用する。図６を参照すると、シールカバー４２は、圧力を加えたとき、リード１８の断面がリード１８の軸線方向長さに沿ったコーティング４０によって確実に浸されるのに十分に適用されている。
【００１６】
ワイヤ導体の内コアの直径が増大するに従って、ワイヤ導体のリードを満たし、覆うために比較的大量のコンフォーマルコーティングが必要とされる。リード１８のワイヤストランド１６の隙間４４がコンフォーマルコーティング４０で飽和されている場合には、リード１８のコーティングが更に完全になり、ワイヤ導体１０のリード１８に対する耐蝕性保護を増大する。別の態様では、内コアを浸漬することにより、コンフォーマルコーティングをワイヤ導体のリードの外面だけに適用してもよい。流動性コンフォーマルコーティング４０には、シリコーン、エポキシ、ワックス、塗料、グリス、等が含まれる。好ましくは、流動性コーティング４０は、ウレタンアクリレート材料(acrylated urethane material) によって形成されている。ウレタンアクリレート材料で形成された適当なコンフォーマルコーティングは、ダイマックス社からコンフォーマルコーティング２９９８５として商業的に入手可能である。
【００１７】
導体１０のリード１８が端子２２のウィング端２８に受け入れられていない場合には、連結部、即ち端子２２と導体１０との間の圧着連結部４６は形成されず、端子２２と導体１０との間の機械的及び電気的連結部は存在しない。
【００１８】
図７を参照すると、この図には、圧着連結部４６を形成する方法４８が記載されている。圧着連結部４６を形成することにより、端子２２と導体１０との間に機械的及び電気的連結部を形成できる。方法４８は、コンフォーマルコーティング４０の層５２を、端子２２に被せて及び導体１０の少なくとも一つのリード１８の下に置かれるように配置する工程５０を含む。圧着連結部４６のコンフォーマルコーティング４０の層５２は、ワイヤ導体１０のリード１８を腐食、水分、塵埃、化学物質、及び極端な温度から保護するのに適している。
【００１９】
図２を参照すると、導体１０は、本明細書中上文中に記載したシールカバー４２を含む。リード１８は、端子２２のウィング端２８に軸線方向に受け入れられる。シールカバー４２は端子２２上に層４８をなして配置され、縁部２０を越えて導体１０の外カバー１２の部分上に延びている。この部分は、リード１８に対し、より気密性が高いシールを形成し、圧着連結部４６を形成した場合の導体１０の電解腐食の形成に対する高い保護を提供する上で有用である。例えば、ＡＷＧサイズ１４のワイヤ導体上でコンフォーマルコーティング４０が縁部２０を越えてカバー１２上に約２ｍｍ延びていてもよい。コンフォーマルコーティングが外カバーの縁部だけにしか適用されていない場合、軸線Ａに対して垂直な外カバーの表面積は、特にワイヤ導体の撓みに関し、リードをシールする上で不十分である。方法４８の別の工程５４は、少なくとも導体１０のリード１８を端子２２に受け入れ、流動性コンフォーマルコーティング４０の層５２をリード１８及びこのリード１８と隣接したリードの一部の下及び端子２２の上に配置できるようにする工程である。リード１８の端部３８は、細長い端子ウィング３４の後縁５６及び前縁５８を越えて移動し、その結果、導体１０はウィング端２８内に配置される。外カバー１２の縁部２０は、細長い端子ウィング３４の後縁５６を越えて移動する。別の態様では、リードの端部は、細長い端子ウィング３４の前縁と後縁との間に受け入れられる。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、方法４８の別の工程６０は、ウィング３４、流動層４８、リード１８、及びリード１８と隣接した外カバー１２の一部を互いに圧着し、圧着連結部４６を形成する工程である。ワイヤ導体及び端子の圧着は、当該技術分野で容易に理解されるように、端子とワイヤ導体との間に少なくとも電気的連結部が形成されるように、端子の一部をワイヤ導体の周囲で圧縮し又は変形することであると定義される。ワイヤ導体に対する端子の圧着は、当該技術分野で周知のように、ダイス又はアプリケータプレスによって行われてもよい。ウィング３４をリード１８の配置に対して位置決めすることは、圧着連結部４６を形成するときにウィング３４がリード１８の内コア１４の周囲を少なくとも実質的に包むようにし、端子２２と導体１０のリード１８との間の電気的連結を最大にする上で有用である。連結部４６は、リード１８及びこのリード１８と隣接したカバー１２の一部の周囲を包囲し、外カバー１２の縁部２０に亘って延びるウィング３４を含む。ウィング３４の後部は、リード１８と隣接したカバー１２の一部を包囲し、ウィング３４の前部はリード１８を包囲する。圧着プロセスは、流動性コーティング４０の層４８を連結部４６の周囲に移動し、変位し、押し、これにより、連結部４６に配置されたリード１８内の隙間を更に充填する。圧着中に変位したコンフォーマルコーティング４０は、更に、端子２２の縁部５６、５８に向かって押し出されてもよい。表面３６と当接するいたるところでリード１８との金属−金属接触が形成され、これにより、圧着連結部４６内のリード１８の軸線方向長さに沿ってリード１８と接触する。かくして、ワイヤストランド１６は、ウィング３４の内面３６と連続的な線−線接触を形成していなくてもよく、というよりはむしろ、更に詳細には、顕微鏡レベルにおいて、当接面３６の複数の金属−金属接触点が形成され、これらの点が表面３６とリード１８との中間のコンフォーマルコーティング４０の複数の点と入り混じっている。端子２２のウィング３４の当接面３６は、少なくともリード１８の内コア１４の外面と接触し、導体１０のリード１８と端子２２との間に効果的な電気的連結部を形成する。
【００２１】
図５を参照すると、ケーブル１０が端子２２に圧着され、圧着連結部４６を形成した状態で、端子ウィング３４が互いに出会う場所に継ぎ目６２が形成される。継ぎ目６２は、ウィング３４の軸線方向前縁５６と後縁５８との間に隙間６４を形成する。隙間６４の形成により、連結部４６の圧着中に変位されたコンフォーマルコーティング４０が、連結部４６から押し出され、固まり、継ぎ目６２の隙間６４に浸出することができる。流動性コンフォーマルコーティング４０の層５２は、内コア１４を覆うのに十分に適用されており、圧着連結部４６の形成後、隙間６４のところで、コーティング４０が継ぎ目６２に沿って延び、別の空所を充填する。圧着連結部４６で発生する可能性がある電解腐食の侵入点をなくすため、圧着連結部４６の形成後、圧着連結部４６の露呈状態のワイヤストランド１６がコーティング４０で確実に覆われていることが重要である。圧着プロセス中、後縁５６と隣接したウィング３４の拡大後部分を形成する。この拡大後部分は、ウィング３４の前縁５８と隣接した比較的小さい前部分までテーパしている。これは、余分の流動性コンフォーマルコーティングを前縁５８に向かって差し向け又は送り出し、縁部５８を越えて出すためである。
【００２２】
別の態様では、端子ウィングの長さ方向縁部は、継ぎ目のところで互いに接触してもよい。ウィング３４を導体１０のリード１８及びカバー１２に対して圧縮することが、端子２２を導体１０に機械的に固定する上で効果的である。
【００２３】
端子２２を導体１０に圧着した後、コーティング４０の層５２を方法４８の工程６６で硬化し、非流動状態にする。コーティング４０は、固体形態にあるとき、非流動状態になる。好ましくは、コンフォーマルコーティング４０は、連結部４６を製造する組み立てライン（図示せず）に沿って紫外線（ＵＶ）（図示せず）によって硬化される。紫外線は、例えばＵＶランプによって提供されてもよい。更に、好ましくは、紫外線硬化は、圧着連結部４６の形成後に行われる。コンフォーマルコーティングの層が固体形態になった後、圧着により圧着連結部を形成する場合には、効果的なシール及び電気的作動性能を持つ連結部４６は実現されない。
【００２４】
コンフォーマルコーティング４０の硬化後、腐食抑制剤６８を更に適用してもよい。抑制剤６８は、ワイヤ導体１０のリード１８に配置された硬化したコンフォーマルコーティング４０の微小空所（図示せず）を充填する上で有用である。抑制剤６８は、更に、圧着連結部４６の周囲のワイヤ導体１０の絶縁性外カバー１２及び端子２２の表面の凹凸を埋める。腐食抑制剤６８は、本明細書中上文中に記載した、シールカバー４２をワイヤ導体のリードに適用するのに使用された技術と同じ技術を使用して適用されることができる。腐食抑制剤６８は、オイル、ワックス、グリース、等を含む誘電体で形成されていてもよい。腐食抑制剤６８は、自動組み立てラインで行われる製造プロセスフローで、方法４８に従って適用されてもよい。
【００２５】
方法の工程５０は自動組み立てライン（図示せず）で行われる製造プロセスフローで連続的に実施される。このようにして、コンフォーマルコーティング４０を流体的に適用する。コンフォーマルコーティング４０は、硬化して非流動状態になるまで、組み立てライン（図示せず）に沿って流体のままである。好ましくは、流動性コーティング４０は、圧着連結部４６を形成する組み立てライン（図示せず）の作動中に組み立てライン（図示せず）上で硬化する。更に、組み立てラインが使用されていないときでも、流体圧着連結部を組み立てライン上で休止状態にしておかないのが好ましい。更に好ましくは、層５２のコーティング４０を含む流動性コーティング４０を、コーティング４０が空気乾燥して固体状態になる前に、組み立てライン（図示せず）上で紫外線（ＵＶ）によって硬化し、固体状態にする。製造環境で流動性コンフォーマルコーティング４０が空気乾燥するのは望ましくない。これは、流動性コンフォーマルコーティング４０を非流動状態即ち固体状態にするには一週間又はそれ以上の時間を要するためである。更に、流体圧着連結部の材料の取り扱いは、圧着連結部の機械的及び電気的作動性能に悪影響を及ぼす品質上の望ましからぬ問題を生じる可能性がある。ウレタンアクリレート材料で形成されたコーティング４０の固体状態での引張強度は、４２１．８ｋｇ／ｃｍ^２（６０００ｐｓｉ）以上である。ワイヤ導体１０を浸漬することによりシールカバー４２を適用し、本明細書中に説明したようにシールカバーに圧力を加える。これは、好ましくは、組み立てラインで方法５０を使用して行われる。好ましくは、ウレタンアクリレート材料を含む流動性コーティング４０を、方法５０を使用して、自動組み立てラインで使用する。
【００２６】
ウレタンアクリレート材料で形成されたコンフォーマルコーティング４０を使用した場合、圧着連結部４６の引っ張り力が増大し、圧着連結部４６の圧着抵抗が低下する。この発見は、本明細書中上文中に記載したように、圧着連結部４６のＵＳＣＡＲ２１試験を行うことによって理解された。ＵＳＣＡＲ２１は、自動車産業で使用される、ケーブル、ワイヤ導体、等の作動性能を試験するための試験方法を含む。
【００２７】
図８乃至図１１を参照すると、これらは、ウレタンアクリレート材料で形成されたコンフォーマルコーティング４０の層５２を持つ圧着連結部４６についての引っ張り力及び圧着抵抗のデータを、如何なる種類のコンフォーマルコーティングの層も含まない同様に製作した圧着連結部と対照して示すグラフである。ウレタンアクリレート材料製コーティング４０に関するデータについて、これは、ワイヤ導体１０の内コア１４と対応する。図８、図９、図１０、及び図１１に含まれるグラフの組は、ワイヤ導体の様々な直径の内コアについてのデータを示す。図８Ａ乃至図８Ｄは、直径が約０．７５ｍｍ^２の内コアについてのデータを示す。図９Ａ乃至図９Ｄは、直径が約１．２５ｍｍ^２の内コアについてのデータを示す。図１０Ａ乃至図１０Ｄは、直径が約１．７５ｍｍ^２の内コアについてのデータを示す。図１１Ａ乃至図１１Ｄは、直径が約２．０ｍｍ^２の内コアについてのデータを示す。圧着連結部の圧着抵抗は、連結部の加速環境寿命試験(accelerated environmental life testing)の前後に計測された。加速環境寿命試験は、車輛におけるのと同等の環境に置かれた圧着連結部についての少なくとも１０年の使用寿命と対応する。
【００２８】
図９乃至図１１のグラフにおける、図８Ａ乃至図８Ｄにおけるのと同様の要素には、１００だけ異なる参照番号が附してある。図８Ａ及び図８Ｂのグラフ、図９Ａ及び図９Ｂのグラフ、図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフ、及び図１１Ａ及び図１１Ｂのグラフは、コンフォーマルコーティング材料がない圧着連結部についての引っ張り力及び圧着抵抗のデータを示す。図８Ｃ及び図８Ｄのグラフ、図９Ｃ及び図９Ｄのグラフ、図１０Ｃ及び図１０Ｄのグラフ、及び図１１Ｃ及び図１１Ｄのグラフは、ウレタンアクリレート材料製コーティング４０を持つ圧着連結部４６についての引っ張り力及び圧着抵抗のデータを示す。
【００２９】
引っ張り力
グラフのデータ７４、１７４、２７４、３７４は、コンフォーマルコーティングを備えていない圧着連結部についての引っ張り力を、様々な圧着コア高さについて示す。これとは対照的に、グラフのデータ７７、１７７、２７７、３７７は、ウレタンアクリレート材料製コーティングを備えた圧着連結部４６についての引っ張り力を示す。様々な大きさの内コアを持つワイヤ寸法の中で対応する圧着連結部４６についての引っ張り力のデータは、全体として、シール材料を備えていない同様に形成された圧着連結部よりも大きい。
【００３０】
何らかの特定の原理に限定されないけれども、ウレタンアクリレート材料製コンフォーマルコーティングの流動層により、引っ張り力を増大できるものと考えられる。これは、ウレタンアクリレート材料がリードのワイヤストランドを互いに結合し、個々のワイヤの引張強度及びウレタンアクリレート材料の引張強度を組み合わせた引張強度よりも引張強度が大きい単一のワイヤストランドにするためである。
【００３１】
圧着抵抗
グラフのデータ７５、１７５、２７５、３７５は、コンフォーマルコーティングを備えていない圧着連結部についての圧着抵抗を、様々な圧着コア高さ又は連結部について示す。グラフのデータ７６、１７６、２７６、３７６は、コンフォーマルコーティングを備えていない圧着連結部についての圧着抵抗を、加速環境試験後の様々な高さの圧着連結部について示す。コンフォーマルコーティングを備えていないこの圧着連結部は、一般的には、加速環境寿命試験後の圧着抵抗の望ましからぬ増大を示す。圧着抵抗の増大は、圧着連結部の導電性の低下と関連する。グラフのデータ７８、１７８、２７８、３７８は、ウレタンアクリレート材料製コンフォーマルコーティングを備えた圧着連結部についての圧着抵抗を、様々な高さの圧着連結部４６について示す。グラフのデータ７９、１７９、２７９、３７９は、コンフォーマルコーティングを備えていない圧着連結部についての加速環境寿命試験後の圧着抵抗を、様々な高さの圧着連結部について示す。このデータは、加速環境寿命試験後に計測した圧着抵抗の増大が、コンフォーマルコーティングを持たない圧着連結部の対応する圧着抵抗のデータよりも全体に小さく、望ましいということを示す。抵抗の差が小さいため、圧着連結部での導電性が増大する。
【００３２】
何らかの特定の原理に限定されないけれども、ウレタンアクリレート材料製流動性コンフォーマルコーティング層により、圧着抵抗が長期間に亘って低下するものと考えられる。これは、しかし、圧着連結部の抵抗をゼロにする程ではないが、端子の当接面とリードのワイヤストランドとの間の金属−金属接触がワイヤストランドの空所内に、ウレタンアクリレート材料製でない他のコンフォーマルコーティングのように残留固体を残さないためである。こうした残留固体は、金属−金属接触と干渉し、圧着連結部の抵抗を増大する。
【００３３】
別の態様では、リードが端子に受け入れられている場合、端子とワイヤ導体のリードとの間に配置された流動性コンフォーマルコーティング層を効果的に適用する任意の技術を使用してもよい。例えば、コンフォーマルコーティングを端子に適用することにより、端子上に重なり且つワイヤ導体の少なくともリードの下に配置された層を形成してもよい。コンフォーマルコーティングは、コンフォーマルコーティングをワイヤに適用するのに使用されたのと同様の技術によって端子に適用されてもよい。この他の例には、流動性コンフォーマルコーティングをリード又はこのリードと接触する端子のいずれかにペンキブラシを使用して塗布することが含まれる。
【００３４】
更に別の態様では、圧着連結部の形成前に、コンフォーマルコーティングを端子及びリードの両方に適用してもよい。
本発明の好ましい実施例は、本明細書中に説明したように、二つの異種金属間の界面に関するが、別の変形例は、純銅又は銅合金材料等の同様の又は同種の金属から形成した端子及びリードを含んでいてもよい。例えば、ワイヤ導体は、アルミニウム材料で形成されていてもよく、端子もまたアルミニウム材料で形成されていてもよい。
【００３５】
他の態様では、関連した端子に連結された任意の大きさの直径を持つワイヤ導体のリードの間にコンフォーマルコーティング層を適用してもよい。
流動性コンフォーマルコーティング層を適用し、この流体層を圧着して圧着連結部を形成することにより、端子をワイヤ導体に連結する頑丈な圧着連結部を提供する。この頑丈な圧着連結部は、塩水等の電解質が圧着連結部に侵入してこれを劣化することがないようにする。流動性コンフォーマルコーティングのシールカバーをリード及びこのリードと隣接した絶縁性外カバーの一部に適用してリードを埋設することにより、リードの更に効果的な気密シールを提供し、圧着連結部に侵入する汚染物に対してリードを確実にシールする。リードに流体シールカバーを適用し、圧力を加えることにより、シールカバーをリードのワイヤストランドの隙間に押し込み、圧着連結部全体に対して更に強固な構造的シールを提供する。圧着連結部の形成中に流動性コンフォーマルコーティングが変位することにより、リードの構造的シールを更に強め、端子とリードとの間の密封電気インターフェース及び接触を提供する。更に、細長い端子ウィングにより、汚染物環境に対するリードの露呈を減少する。汚染物環境に対するリードの露呈は、望ましからぬ電解腐食の危険を増大する。端子をワイヤ導体に圧着したとき、圧着がなされた細長いウィングの継ぎ目及び細長い端子ウィングの前縁及び後縁の開放領域が、変位した流動性コンフォーマルコーティングの出口を提供する。こうした位置でのコンフォーマルコーティングの余分の厚さは、汚染物が圧着連結部に入り込まないようにする更なる保護を提供する。ウレタンアクリレート材料製のコンフォーマルコーティングの使用は、連結部の長期間に亘る引っ張り力の増大及び圧着抵抗の低下という機械的及び電気的利点を提供する。ここで、長期間というのは、少なくとも、圧着連結部の予定使用寿命である。自動車産業では、これは少なくとも１０年の予定使用寿命である。コンフォーマルコーティングの硬化後、圧着連結部及び圧着連結部と関連する要素に腐食抑制剤を適用することにより、硬化した露呈されたコンフォーマルコーティングに生じた又は圧着連結部の他の要素の空所や凹凸を埋め、電解腐食により圧着連結部が侵されないようにすることに更に寄与する。
【００３６】
添付の特許請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、この他の変形及び変更が可能である。
本発明をその好ましい実施例に関して説明したが、このような限定を意図するものではなく、限定は、添付の特許請求の範囲に記載された程度までしかなされない。
【符号の説明】
【００３７】
１０ケーブル即ちワイヤ導体
１２絶縁性外カバー
１４内コア
１６ワイヤストランド
１８リード
２０軸線方向縁部
２２端子
２４接続端
２６中央部分
２８開放ウィング端
３０雄接続端
３２タブ
３４端子ウィング
３６内面即ち当接面
３８端部
４０流動性コンフォーマルコーティング
４２シールカバー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子をワイヤ導体に取り付ける圧着連結部を形成する方法であって、前記ワイヤ導体は、内コアと、前記内コアを包囲する絶縁性外カバーを含み、前記ワイヤ導体の端部のところで、前記外カバーの縁部から遠ざかる方向に軸線方向に延びる前記内コアのリードを形成するように前記外カバーの一部が除去されており、前記端子は、前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードを受け入れるようになっている、方法において、
前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードが前記端子に受け入れられたとき、流動性コンフォーマルコーティング層が前記端子の上に重なり且つ前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードの下に配置されるように、流動性コンフォーマルコーティング層を配置する工程と、
前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードを前記端子内に受け入れる工程と、
前記圧着連結部を形成するように、前記端子、前記流動性コンフォーマルコーティング層、及び前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードを圧着する工程であって、前記流動性コンフォーマルコーティング層が、少なくとも、前記端子の当接面が前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードと接触する場所で、前記圧着連結部内に変位させられる、工程と、
前記圧着連結部及びこの圧着連結部を取り囲む領域で、前記流動性コンフォーマルコーティングを非流動状態に硬化する工程とを含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
請求項１に記載の方法の工程は、記載された順番で実施される、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記流動性コンフォーマルコーティングは、ウレタンアクリレート材料を含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
ウレタンアクリレート材料を使用することにより、前記圧着連結部での前記ワイヤ導体及び前記端子の引っ張り力を増大する、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記方法の工程は、製造プロセスを使用して自動組み立てラインで実施される、方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法において、
ウレタンアクリレート材料を使用することにより、前記圧着連結部での前記ワイヤ導体及び前記端子の圧着抵抗を、長期間に亘って低い状態に維持する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
前記長期間は、少なくとも１０年である、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
前記方法の工程は、製造プロセスフローを使用して自動組み立てラインで実施される、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記配置する工程は、更に、
前記リードを包囲し、前記リードと隣接した前記ワイヤ導体の前記絶縁性外カバーの一部を包囲して、前記ワイヤ導体のシールカバーを形成し、前記シールカバーが前記リードを埋設するように、前記流動性コンフォーマルコーティングを適用する工程を含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記ワイヤ導体の前記内コアはワイヤストランドを含み、前記適用する工程は、更に、
前記流動性コンフォーマルコーティングを、前記リードの外面の内側の前記リードの前記ワイヤストランド間に配置された隙間に、少なくとも前記リードの長さに沿って圧入し、これによって前記リードを前記流動性コンフォーマルコーティングに浸すように、前記ワイヤ導体の前記リードに圧力を加える工程を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記方法の工程は、製造プロセスフローを使用して自動組み立てラインで実施される、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
前記配置する工程は、更に、
前記リードを取り囲み、前記リードと隣接した前記ワイヤ導体の前記絶縁性外カバーの一部分を取り囲むように前記流動性コンフォーマルコーティングを適用する工程であって、前記流動性コンフォーマルコーティングが前記リード及び前記一部分を取り囲むことによって、前記リードを埋設するシールカバーを形成する、工程を含み、
前記受け入れる工程及び前記圧着する工程は、更に、
前記リードの端部が細長い端子ウィングの後縁及び前縁を越えて移動するように前記リードを受け入れる工程を含み、前記外カバーの前記縁部は、前記細長い端子ウィングの後縁を越えて移動し、前記ワイヤ導体の前記リード、前記シールカバー、及び前記細長い端子ウィングを圧着することにより、前記圧着連結部が形成される、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、
前記流動性コンフォーマルコーティングを硬化する前記工程は、更に、
紫外線（ＵＶ）によって前記流動性コンフォーマルコーティングを非流動状態に硬化する工程を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法において、更に、
前記圧着連結部及び前記圧着連結部を取り囲む領域の硬化した流動性コンフォーマルコーティングの微小な空所を埋めるように腐食抑制剤を適用する工程を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、
前記方法の工程は、製造プロセスフローを使用して自動組み立てラインで実施される、方法。
【請求項１６】
端子をワイヤ導体に取り付ける圧着連結部を形成する方法であって、前記ワイヤ導体は、内コアと、前記内コアを包囲する絶縁性外カバーを含み、前記ワイヤ導体の端部のところで、前記外カバーの縁部から遠ざかる方向に軸線方向に延びる前記内コアのリードを形成するように、前記外カバーの一部が除去されており、前記端子は、前記ワイヤ導体の少なくとも前記リードを受け入れるようになっている、方法において、
前記ワイヤ導体の前記リード及び前記リードと隣接した前記ワイヤ導体の一部が前記端子に受け入れられたとき、流動性コンフォーマルコーティング層が前記端子の上に重なり且つ前記ワイヤ導体の前記リード及び前記リードと隣接した前記ワイヤ導体の一部の下に配置されるように、流動性コンフォーマルコーティング層を配置する工程と、
前記ワイヤ導体の前記リード及び前記リードと隣接したワイヤ導体の一部を前記端子内に受け入れる工程と、
前記圧着連結部を形成するように前記端子、前記流動性コンフォーマルコーティング層、前記リード、及び前記隣接したワイヤ導体の一部を圧着する工程であって、前記流動性コンフォーマルコーティング層が、少なくとも、前記端子の当接面が前記ワイヤ導体の前記リード及び前記隣接したワイヤ導体の一部と接触する場所で前記圧着連結部内に変位させられる、工程と、
前記圧着連結部及びこの圧着連結部を取り囲む領域で前記流動性コンフォーマルコーティングを、非流動状態に硬化する工程とを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記流動性コンフォーマルコーティング層を配置する工程は、更に、
前記リード及びこのリードと隣接した前記絶縁性外カバーの一部分にシールカバーを適用する工程と、
前記ワイヤ導体の前記リードの空所を充填し、前記流動性コンフォーマルコーティングを、前記リードの外面の内側に圧入するように前記リードに圧力を加える工程であって、少なくとも前記リードの長さに沿って前記リードが前記流動性コンフォーマルコーティングで浸される工程とを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法において、
前記流動性コンフォーマルコーティングはウレタンアクリレート材料を含み、前記圧着連結部での前記ワイヤ導体及び前記端子の引っ張り力が長期間に亘って増大する、方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法において、
前記流動性コンフォーマルコーティングはウレタンアクリレート材料を含み、前記圧着連結部での前記ワイヤ導体及び前記端子の圧着抵抗を長期間に亘って低い状態に維持する、方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法において、
前記長期間は、少なくとも１０年である、方法。

【図１】