JP2004071355A

JP2004071355A - ワイヤーハーネス及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004071355A
Application number: JP2002229018A
Authority: JP
Inventors: Masaya Sato; 佐藤　雅也
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】電線本数の増加に対応可能で製造の自動化に適したワイヤーハーネス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】幹線及び枝線を可撓性配線基板を介して接続する。電線数が多い場合は、可撓性配線基板の長手方向に位置をずらしながら幹線、枝線を接続し後工程で折りたたみ、積層型の分岐部とする。可撓性配線基板には搬送用のガイド穴、及びワイヤーハーネスの製造条件情報が付加され、ガイド穴でガイドされて設備内を搬送して確実かつ高精度な搬送を可能とするとともに、製造情報を自動読取し使用する部品や電線本数などを選択し設備の動作を決定する。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、自動販売機、家庭用電気製品、ＡＶ機器、電車、航空機、パソコンなどの機器・装置に配索されるワイヤーハーネス及びワイヤーハーネスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のワイヤーハーネスは、多数の被覆電線を集束した幹線とこれから導出された枝線からなり、各枝線の末端にコネクタを設けて装置・機器内に配置された電装品と接続する構成を有する。そして、枝線には幹線の電線を単に折り曲げて導出させたものと、ジョイントにより導出させたものが含まれる。
【０００３】
実開昭６４−７７１２号には、枝線をジョイントにより導出させたワイヤーハーネスが開示されている。これは図８に示すように、幹線２５をフラット状に形成し、フラット化された幹線２４に圧接端子２２をもつ分岐接続箱２１を結合させ、別途製造されたコネクタ２８付枝線２７を、分岐接続箱２１の接続コネクタ２３に接続して図９に示すワイヤーハーネスを構成するものである。
【０００４】
しかし、近年の装置内電装品の増加に伴い、ワイヤーハーネス内の電線本数は増加しており、従来の方法では、分岐接続箱を複数積層させることができず、電線本数増加に対応できなかった。
【０００５】
また、特開２００１−３５９２２２号に開示されるように接続箱を複数積層させ、積層された接続箱間を接続バーで層間接続する構成も提供されているが接続される電線や接続箱内部の端子部材と導通ピンの干渉をさけるため接続箱の小型化に限界があった。
【０００６】
さらに、近年のワイヤーハーネス製造の自動化の要請に応じるため、接続方向を集約したり設備内や設備間を搬送する必要があるが、従来のワイヤーハーネスにおいては、格別の配慮はされていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、電線本数の増加に対応可能で製造の自動化に適したワイヤーハーネス及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係るワイヤーハーネスは、帯状の可撓性配線基板と、前記可撓性配線基板に接続された幹線と、前記可撓性配線基板の幹線が接続された位置と長手方向の位置をずらした位置で前記可撓性配線基板に接続された枝線とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係るワイヤーハーネスは、請求項１に記載の特徴に加え、前記可撓性配線基板に搬送用のガイド穴を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係るワイヤーハーネスは、請求項１に記載の特徴に加え、前記可撓性配線基板に電気的又は光学的に読取可能なワイヤーハーネス製造情報を付加したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係るワイヤーハーネスの製造方法は、帯状の可撓性配線基板に幹線を接続する工程と、前記可撓性配線基板の幹線が接続された位置と長手方向の位置をずらした位置で前記可撓性配線基板に枝線を接続する工程を少なくとも有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係るワイヤーハーネスの製造方法は、請求項４に記載の特徴に加え、少なくとも一の工程間に前記可撓性配線基板に設けた搬送用ガイド穴に係合する送り機構によって前記可撓性配線基板を送り、搬送する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係るワイヤーハーネスの製造方法は、請求項４に記載の特徴に加え、前記可撓性配線基板に付加されたワイヤーハーネス製造条件情報を電気的又は光学的に読み取る工程と、読み取った情報により製造条件を決定する工程を有することを特徴とする。
【００１４】
【作用】
請求項１に係る構成によれば、帯状の可撓性配線基板により幹線と枝線が接続されているため、前記帯状の可撓性配線基盤を搬送ベルト状に送ることによりワイヤーハーネスに使用する部品や製造途中のワイヤーハーネスを搬送することができ、製造の自動化を容易化することができる。
【００１５】
また、可撓性配線基板の表面上に幹線及び枝線を接続するので、幹線及び枝線いずれの接続も上方から行うことが可能であり、製造の自動化を容易化することができる。
【００１６】
さらに、電線本数が多い場合には複数の幹線接続部及び枝線接続部を可撓性配線基板に並列に配置し、後工程にて可撓性配線基板を折りたたむように前記接続部を積層させることで多数の電線に対応した分岐部を得られる。この場合には層間接続のための接続バーも不要なため、分岐箇所を小型に構成することができる。
【００１７】
請求項２に係る構成によれば、請求項１に係る構成の作用に加え、可撓性配線基板に搬送用のガイド穴を備えるため、前記帯状の可撓性配線基盤を搬送ベルト状に送ることによりワイヤーハーネスに使用する部品や製造途中のワイヤーハーネスを搬送する場合に、確実かつ高精度に搬送することができる。
【００１８】
請求項３に係る構成によれば、請求項１に係る構成の作用に加え、可撓性配線基板に電気的又は光学的に読み取り可能な製造条件情報を付加したため、設備内に電気的又は光学的情報読取手段を設ければ、製造条件を設備の制御装置に入力することができ、使用する部品の選別や、接続する電線の選択などを自動で行うことができる。
【００１９】
請求項４に係る製造方法によれば、帯状の可撓性配線基板により幹線と枝線を接続するため、前記帯状の可撓性配線基盤を搬送ベルト状に送ることによりワイヤーハーネスに使用する部品や製造途中のワイヤーハーネスを搬送することができ、製造の自動化を容易化することができる。
【００２０】
また、可撓性配線基板の表面上に幹線及び枝線を接続するので、幹線及び枝線いずれの接続も上方から行うことが可能であり、製造の自動化を容易化することができる。
【００２１】
さらに、電線本数が多い場合には複数の幹線接続部及び枝線接続部を可撓性配線基板に並列に配置し、後工程にて可撓性配線基板を折りたたむように前記接続部を積層させることで多数の電線に対応した分岐部を得られる。この場合には層間接続のための導通ピンも不要なため、分岐箇所を小型に構成することができる。
【００２２】
請求項５に係る製造方法によれば、請求項４に係る製造方法の作用に加え、可撓性配線基板に設けた搬送用のガイド穴を、ガイド穴に係合する送り機構により前記可撓性配線基板を送るため、ワイヤーハーネスに使用する部品や製造途中のワイヤーハーネスの搬送を確実かつ高精度に行うことができる。
【００２３】
請求項６に係る製造方法によれば、請求項４に係る製造方法の作用に加え、前記可撓性配線基板に付加されたワイヤーハーネス製造条件情報を電気的又は光学的に読み取る工程と、読み取った情報により製造条件を決定する工程を有するので、１つ１つ製造条件の異なるワイヤーハーネスを次々と製造する場合でも、格別の設定操作を行うことなしに製造しようとするワイヤーハーネスの使用部品や接続条件の設定を自動で行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面によって説明する。
【００２５】
図１は本発明に係るワイヤーハーネスの一実施の形態を示す斜視図である。図１において１はワイヤーハーネス全体であり複数の電線からなる幹線２と枝線３を備えている。枝線３の末端には末端コネクタ６が備えられており、末端コネクタ６により装置・機器内に配置された電装品と接続される。幹線２は幹線用ジョイントコネクタ４に、枝線３は枝線用ジョイントコネクタ５にそれぞれ接続されており、さらに幹線用ジョイントコネクタ４と枝線用ジョイントコネクタ５は帯状の可撓性配線基板７上に長手方向の位置をずらして接続されている。（図１のワイヤーハーネス１の展開形状を図２に示す。）そして、長手方向に並設したジョイントコネクタ４、５を可撓性配線基板７を折りたたむように重ね併せて積層型のジョイントコネクタが構成されている。
【００２６】
ジョイントコネクタ４、５は図３及び図４に示すようにキャビティ４０１、５０１を備えておりキャビティ４０１、５０１内には圧接端子８が収容されている。圧接端子８は圧接刃８０１とインシュレーションバレル８０２を備えている。圧接端子８に挿入される幹線２や枝線３の各被覆電線Ｗの被覆部分を圧接刃８０１で切断し圧接刃８０１と被覆電線の内部導体を接触させて導通をとるとともにインシュレーションバレル８０２で被覆の上からかしめて、被覆電線Ｗと圧接端子８が接続、固定されている。また圧接端子８はピアス部８０３を備えており、可撓性配線基板７にピアス部８０３のピンを挿通し可撓性配線基板７内の導体パターンと接触させて導通をとるとともに先端をかしめて圧接端子８と可撓性配線基板７が接続、固定される。
【００２７】
可撓性配線基板７はＰＥＴ、ＰＩ、ＰＥＮ、液晶ポリマー等を厚さ１００μｍ程度のシート状に形成し、その上に厚さ７０〜１５０μｍ程度の箔をエポキシ系接着剤等で貼り付け、エッヂングにより図５に示す導体パターン９の形状に成形した後、導体パターンが露出している側の表面にＰＥＮ製の厚さ５０μｍ程度のシートを貼り付けて、あるいはレジストコートを塗布し絶縁して構成される。
【００２８】
図５においてピアス接続部９０１は前記圧接端子８のピアス部８０３が挿通される箇所であり幹線用ジョイントコネクタ４と枝線用ジョイントコネクタ５のピアス部に対応する位置に導体が配置されている。各ピアス接続部９０１は接続パターン９０２により所定の接続がなされている。このように、可撓性配線基板７には予め幹線２と枝線３を電気的に接続する回路が形成されており、幹線２は、圧接刃８０１、ピアス部８０３、ピアス接続部９０１、接続パターン９０２を介して所定の枝線３に接続される。
【００２９】
また、図５に示すように可撓性配線基板７は搬送用のガイド穴７０１を備えている。ガイド穴７０１の周囲には補強用導体部材９０３が配置され、ガイド穴を補強している。なお、導体パターン９を形成するためのエッヂングレジスト塗布とガイド穴７０１の穿設を同時に行うと導体パターン９とガイド穴７０１の位置関係を精度良く構成することができる。
【００３０】
さらに、可撓性配線基板の表面にはバーコード等をシルク印刷してワイヤーハーネスの製造条件情報表示部７０２を備えている。
【００３１】
次に、本発明に係るワイヤーハーネスの製造方法の実施の形態を説明する。
【００３２】
図６は本発明に係るワイヤーハーネスの製造方法の実施に使用するワイヤーハーネス製造装置の斜視図である。図６において２０は１単位の可撓性配線基板搬送ラインであり、複数単位の搬送ライン２０が矢印Ａの方向に移動可能に設置されている。１０は基板リールであり帯状の可撓性配線基板７がリール状に巻取られている。１１は送りロールであり図７に示すように可撓性配線基板７のガイド穴７０１に対応する凸部１１２を有する上ロール１１１と、凸部１１２に対応する凹部１１４を有する下ロール１１３からなり、搬送ライン２０内に適宜配置されている。１２はバーコード読取装置である。１３は幹線用ジョイントコネクタ圧接機であり可撓性配線基板７上に幹線用ジョイントコネクタ４のピアス部８０３を圧接、かしめて接続固定する装置である。１４は多本平行布線機であり、フレーム１４４間に架設したボールネジシャフト１４３上を往復移動する布線ヘッド１４２により、電線ドラム１４１から供給される被覆電線Ｗを一定の間隔をおいて待機している複数の幹線用ジョイントコネクタ上に布線し、幹線２を形成する装置である。１５は枝線用ジョイントコネクタ圧接機であり可撓性配線基板７上に枝線用ジョイントコネクタ５のピアス部８０３を圧接、かしめて接続固定する装置である。１６は折りたたみ装置であり、１７は可撓性配線基板切断機である。
【００３３】
ワイヤーハーネス製造装置３０を用いたワイヤーハーネスの製造方法においては、まず、搬送ライン２０を製造するワイヤーハーネスのジョイントコネクタの間隔に対応した間隔に配置し、基板リール１０から巻きほぐした可撓性配線基板７を搬送ライン２０内に通板する。この際に可撓性配線基板７のガイド穴７０１を送りロール１１の凸部１１２に係合させる。次に、送りロール１１で可撓性配線基板７を所定分送り、可撓性配線基板７上に付加された製造条件表示部７０２をバーコード読取装置１２の読取範囲内に位置させ、製造条件情報を読み取る。読取られた情報は図示しないワイヤーハーネス製造装置の制御部に入力され、使用するジョイントコネクタの種類や、布線する幹線の電線本数などが設定される。可撓性配線基板７は送りロール１１によりさらに送られ幹線用ジョイントコネクタ圧接機１３により幹線用ジョイントコネクタ４が接続固定される。次に可撓性配線基板７を送ることにより幹線用ジョイントコネクタ４を多本平行布線機１４まで搬送する。多本平行布線機１４は電線ドラム１４１から供給される電線を布線ヘッド１４２により幹線用ジョイントコネクタ４内の圧接端子８に接続固定する。このように可撓性配線基板７と幹線２は接続される。さらに可撓性配線基板７を送って枝線用ジョイントコネクタ５取付位置を枝線用ジョイントコネクタ圧接機１５まで搬送し、予め製造したジョイントコネクタ５付の枝線３のジョイントコネクタ５を可撓性配線基盤７に接続固定する。可撓性配線基板７には幹線２と枝線３を電気的に接続する回路が予め形成されており、幹線２と枝線３は可撓性配線基板７、ジョイントコネクタ４、５を介して所定の接続がなされる。この際、可撓性配線基板７と枝線３及び幹線２が接続される位置は、帯状の可撓性配線基板７の長手方向の位置がずれているため電線の本数が多い場合でもジョイントコネクタ４、５を多数並列に設ければ上方からの接続作業が可能である。次に折りたたみ装置１６により可撓性配線基板７を折りたたむようにジョイントコネクタ４、５を重ね合わせ切断機１７により可撓性配線基板７の余長分を切断しワイヤーハーネス１を得る。
【００３４】
なお、本発明の他の実施の形態として、幹線及び枝線と可撓性配線基板の接続は圧接端子を内臓したジョイントコネクタを介して行うもののほか、圧着端子を用いてもよいし、半田付けなどでも良い。幹線を布線する方法も多本平行布線機を用いても良いし、一本ずつ布線しても良い。さらに従来通り手作業で布線する場合であっても作業方向を上方から等に集約できるので作業性向上の効果は奏する。搬送用のガイド穴は帯状の可撓性配線基板の両端に設けても良いし、片端や中央部に設けても良い。また、ガイド穴に係合される送り機構は一対のロールで挟みこむものでも良いし、一つのロールにラップ角をもって巻き付けるものでも良い。送り機構の取付箇所、個数もラインの状況に応じ任意に変更可能である。可撓性配線基板に付加するワイヤーハーネス製造情報もバーコードの他、磁気テープやＩＣカード等であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、以上説明した通り、電線本数の増加に対応可能で製造の自動化に適したワイヤーハーネス及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤーハーネスの一実施の形態を示す斜視図。
【図２】本発明に係るワイヤーハーネスの一実施の形態の可撓性配線基盤
を展開した状態を示す平面図。
【図３】ジョイントコネクタ内部を示す斜視図。
【図４】圧接端子を示す斜視図。
【図５】可撓性配線基盤の導体パターンを示す平面図。
【図６】本発明に係る製造方法の実施に使用する装置の一形態を示す斜視
図。
【図７】送りロールを示す斜視図。
【図８】従来のワイヤーハーネスの幹線と枝線の接続状態を示す斜視図。
【図９】従来のワイヤーハーネスを示す斜視図。
【符号の説明】
１　　　ワイヤーハーネス
Ｗ　　　被覆電線
２　　　幹線
３　　　枝線
４　　　幹線用ジョイントコネクタ
４０１　キャビティ
５　　　枝線用ジョイントコネクタ
５０１　キャビティ
６　　　末端コネクタ
７　　　可撓性配線基板
７０１　ガイド穴
７０２　製造条件情報表示部
８　　　圧接端子
８０１　圧接刃
８０２　インシュレーションバレル
８０３　ピアス部
９　　　導体パターン
９０１　ピアス接続部
９０２　接続パターン
９０３　補強用導体部材
１０　　基板リール
１１　　送りロール
１１１　上ロール
１１２　凸部
１１３　下ロール
１１４　凹部
１２　　バーコード読取装置
１３　　幹線用ジョイントコネクタ圧接機
１４　　多本平行布線機
１４１　電線ドラム
１４２　布線ヘッド
１４３　ボールネジシャフト
１４４　フレーム
１５　　枝線用ジョイントコネクタ圧接機
１６　　折り畳み装置
１７　　切断機
２０　　可撓性配線基板搬送ライン
２１　　分岐接続箱
２２　　圧接端子
２３　　接続コネクタ
２４　　フラット化された幹線
２５　　幹線
２７　　枝線
２８　　コネクタ
３０　　ワイヤーハーネス製造装置

Claims

帯状の可撓性配線基板と、前記可撓性配線基板に接続された幹線と、前記可撓性配線基板の幹線が接続された位置と長手方向の位置をずらした位置で前記可撓性配線基板に接続された枝線とを備えたことを特徴とするワイヤーハーネス。
請求項１に記載のワイヤーハーネスであって、前記可撓性配線基板に搬送用のガイド穴を備えたことを特徴とするワイヤーハーネス。
請求項１に記載のワイヤーハーネスであって、前記可撓性配線基板に電気的又は光学的に読取可能なワイヤーハーネス製造情報を付加したことを特徴とするワイヤーハーネス。
帯状の可撓性配線基板に幹線を接続する工程と、前記可撓性配線基板の幹線が接続された位置と長手方向の位置をずらした位置で前記可撓性配線基板に枝線を接続する工程を少なくとも有することを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。
請求項４に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、少なくとも一の工程間に前記可撓性配線基板に設けた搬送用ガイド穴に係合する送り機構によって前記可撓性配線基板を送り、搬送する工程を有することを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。
請求項４に記載のワイヤーハーネスの製造方法であって、前記可撓性配線基板に付加されたワイヤーハーネス製造条件情報を電気的又は光学的に読み取る工程と、読み取った情報により製造条件を決定する工程を有することを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。