JP2011228155A - 電線結合部の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電線結合部を良好に保護できる電線結合部の保護構造を提供する。
【解決手段】ワイヤーハーネスは、複数の電線を束にしたものであり、電源供給および信号の送受信に使用される。ワイヤーハーネスは、主として、幹線と、スプライス用引出し線３１と、保護部４０と、を有している。保護部４０は、スプライス用引出し線３１の一端３１ａ付近を保護する鞘状体である。保護部４０は、複数の電線３２の一端３１ａ付近と、電線結合部３６とが、不織布４１に覆われた状態で、不織布４１が接合されることによって、成形される。不織布４１は、主として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：基材）により線状に形成された基本繊維と、基本繊維の周囲に鞘状のバインダ材が配置されたバインダ繊維と、を有している。不織布４１は、バインダ材の融点以上、基材の融点未満の温度で加熱される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤーハーネスに関するものであり、特に、電線の先端部を相互に接続した電線スプライス部（電線結合部）の保護構造に関する。

従来、樹脂成形された絶縁用の保護キャップを電線スプライス部に設けることによって、電線スプライス部を電気的に絶縁する技術が知られている（例えば、特許文献１および２）。

特開平０９−２２４３２４号公報 特開平０９−２２４３２６号公報

しかし、特許文献１および２において、樹脂成形された保護キャップは、一定形状とされている。すなわち、電線スプライス部における電線の本数によらず、同一サイズの保護キャップが使用される。その結果、電線の本数に対して保護キャップのサイズが合わないという問題が生ずる。

また、電線スプライス部に保護キャップが装着されると、保護キャップの固定片は、電線に対してテープ巻きされる。これにより、保護キャップが電線スプライス部から脱落することを防止できる。

しかしながら、保護キャップを固定（テープ巻き）するための作業工数がさらに必要となり、その結果、製造コストが増大するという問題も生ずる。

そこで、本発明では、電線結合部を良好に保護できる電線結合部の保護構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の電線と、前記複数の電線のそれぞれの一端を電気的に接続する電線結合部と、前記複数の電線の一端付近と、前記電線結合部とが、保護材に覆われた状態で、前記保護材が、自身の接合部にて接合されることにより成形される保護部とを備え、前記保護材は、基材と、前記基材より低融点のバインダ材とを有するとともに、前記保護材の前記接合部は、溶融した前記バインダ材が冷却凝固することによって、接合されることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の保護構造において、前記保護材との間で前記複数の電線の少なくとも１本を挟み込む挟持体、をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載の保護構造において、前記保護部は、前記複数の電線の一端付近と、前記電線結合部と、前記挟持体とが、保護材に覆われつつ、前記保護材と前記挟持体との間で前記複数の電線の少なくとも１本が挟み込まれた状態で、前記保護材が、自身の接合部にて接合されることにより成形されることを特徴とする。

請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、保護部は、複数の電線の一端付近と、電線結合部とが、保護材により覆われた状態で、保護材が自身の接合部にて接合されることにより成形される。これにより、電線結合部および複数の電線の条件に応じた保護材が選択されることによって、電線結合部および複数の電線の条件に応じた最適なサイズの保護部が成形できる。そのため、最適なサイズの保護部によって電線結合部を保護することができる。

また、請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、保護部を保護材により成形することができ、テープ巻きによる作業工数を減少させることができる。そのため、保護構造の製造コストを抑制することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、複数の電線のうち少なくとも１本は、挟持体と保護材との間に挟み込まれている。これにより、保護部から複数の電線および電線結合部が抜けることを有効に防止できる。

本発明の実施の形態におけるワイヤーハーネスの構成の一例を示す平面図である。 保護構造の構成の一例を示す平面図である。 保護部の構成の一例を示す背面図である。 保護部の構成の一例を示す分解斜視図である。 保護部の構成の一例を示す背面斜視図である。 保護部の成形に用いられる金型の構成の一例を示す正面斜視図である。 保護部の成形方法の一例を示す背面図である。 保護部の成形方法の一例を示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜１．ワイヤーハーネスの構成＞
図１は、本発明の実施の形態におけるワイヤーハーネス１０の構成の一例を示す平面図である。図２は、保護構造３０の構成の一例を示す平面図である。ここで、ワイヤーハーネス１０は、複数の電線２２（図１参照）および電線３２（図２）を束にしたものであり、電源供給および信号の送受信に使用される。図１に示すように、ワイヤーハーネス１０は、主として、幹線２０と、保護構造３０と、保護部４０と、を有している。

幹線２０は、複数の電線２２を有しており、両端に取り付けられたコネクタ２５（２５ａ、２５ｂ）を電気的に接続する。そして、両端のコネクタ２５（２５ａ、２５ｂ）は、対応する電装品のコネクタ（図示省略）と接続される。固定部２６は、スプライス用引出し線３１を幹線２０に対して固定する。これにより、スプライス用引出し線３１が他の要素と干渉することを防止できる。

保護構造３０は、スプライス用引出し線３１の一端３１ａを絶縁する構造である。図２に示すように、保護構造３０は、主として、スプライス用引出し線３１と、電線結合部３６と、保護部４０と、を有している。

スプライス用引出し線３１は、図２に示すように、幹線２０から引き出された複数（本実施の形態では、図示の都合上２本）の電線３２を有しており、幹線２０と電気的に接続されている。図２に示すように、各電線３２は、主として、導線３３と、被覆部３４と、を有している。

導線３３は、例えば銅またはアルミニウム等の導体により形成された線状体である。被覆部３４は、導線３３の周囲に形成され、導線３３を保護する。被覆部３４の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、およびフッ素樹脂等の合成樹脂が使用される。

電線結合部３６は、複数の電線３２のそれぞれの一端３１ａを電気的に接続する。電線結合部３６は、例えば、各導線３３の一端３１ａが抵抗溶接や超音波溶接等により接合されることによって、成形される。

保護部４０は、スプライス用引出し線３１の一端３１ａ付近を保護する鞘状体である。なお、保護部４０の詳細については、後述する。

＜２．保護部の構成＞
図３から図５は、それぞれ保護部４０の構成の一例を示す背面図、分解斜視図、および背面斜視図である。ここでは、図２から図５を参照しつつ、保護部４０の構成について説明する。

保護部４０は、複数の電線３２の一端３１ａ付近と、電線結合部３６とを、保護する。保護部４０は、例えば、複数の電線３２の一端３１ａ付近と、電線結合部３６とが、不織布４１（保護材）に覆われた状態で、不織布４１が接合されることによって、成形される。図２および図３に示すように、保護部４０は、主として、本体部４０ａと、鍔部４０ｂと、挟持体４０ｃと、を有している。

ここで、不織布４１は、主として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：基材）により線状に形成された基本繊維と、基本繊維の周囲に鞘状のバインダ材が配置されたバインダ繊維と、を有している。

また、本実施の形態で用いられるバインダ材は、ＰＥＴおよびＰＥＩ（ポリエチレンイソフタレート）の共重合により形成されている。また、バインダ材の融点（第２温度）は、１１０〜１５０℃であり、基材（ＰＥＴの融点：約２５０℃（第１温度））より低融点となるように設定されている。

本体部４０ａおよび鍔部４０ｂは、不織布４１を加熱および加圧することによって成形される。図２および図３に示すように、本体部４０ａの形状は、角丸状の直方体または立方体とされている。鍔部４０ｂは、図２および図３に示すように、本体部４０ａの下部付近から電線３２の延伸方向Ｄ１に突出する。

挟持体４０ｃは、不織布４１に対して電線３２を固定するシート体である。ここで、挟持体４０ｃによる電線３２の固定は、以下のようにして行われる。まず、図４に示すように、挟持体４０ｃが、シート状に広げられた不織布４１の上に載せ置かれる。次に、隣接する電線３２の間に挟持体４０ｃが挿入される。続いて、不織布４１が折り曲げ線４４で谷折りされる。

これにより、挟持体４０ｃは、不織布４１との間で複数の電線３２の少なくとも１本（図２では１本、２本以上であっても良い）を挟み込むことができる。そのため、保護部４０から複数の電線３２および電線結合部３６が抜けることが、有効に防止される。

なお、挟持体４０ｃとしては、不織布４１と同種のものが使用されても良い。また、不織布４１とは相違する材料で成形されたシート体が使用されても良い。

＜３．保護部の成形方法＞
図６は、保護部４０の成形に用いられる金型５０の構成の一例を示す正面斜視図である。図７および図８は、保護部４０の成形方法の一例を説明するための背面図および側面図である。以下では、まず、金型５０の構成を説明した後、保護部４０の成形方法を説明する。

＜３．１．金型の構成＞
ここでは、金型５０のハードウェア構成について説明する。金型５０は、１枚の不織布４１（図７参照）を加熱および加圧することによって、この不織布４１を所望の形状の保護部４０に成形する。図６に示すように、金型５０は、主として、保持部５１と、支持プレート５２と、圧縮部５３と、ヒータ５４と、と有している。

保持部５１は、図６に示すように、正面視略Ｕ字形状とされており、支持プレート５２を保持する保持要素である。保持空間５１ａは、保持部５１の側壁５１ｂに挟まれた空間として形成されている。

支持プレート５２は、保持空間５１ａに嵌め込まれた状態で、保持部５１により保持される。図６に示すように、支持プレート５２の正面側（プラスＸ軸側）には、配置空間５２ａを仕切る仕切板５２ｂが設けられている。

また、図７に示すように、支持プレート５２は、加熱および加圧対象となる不織布４１を収容する。例えば、不織布４１は、折り曲げ線４４（図７参照）で折り曲げられた後、配置空間５２ａに挿入されることによって、支持プレート５２に収容される。

圧縮部５３は、配置空間５２ａに挿入された不織布４１に対して圧力を付与する加圧要素である。図７に示すように、圧縮部５３は、主として、平坦部５３ａと、挿入部５３ｂと、突出部５３ｃと、を有している。

平坦部５３ａ、挿入部５３ｂ、および突出部５３ｃのそれぞれは、略直方体状のブロック体である。突出部５３ｃは、図６に示すように、挿入部５３ｂと組み合わされた場合における形状が側面視略Ｌ字状となるように、挿入部５３ｂに設けられている。一方、挿入部５３ｂは、図６に示すように、平坦部５３ａと組み合わされた場合における形状が正面視略Ｔ字状となるように、平坦部５３ａに設けられている。また、挿入部５３ｂおよび突出部５３ｃは、支持プレート５２の配置空間５２ａに挿入可能とされている。したがって、挿入部５３ｂおよび突出部５３ｃが、配置空間５２ａに挿入されることによって、支持プレート５２で保持された不織布４１が、加圧される（図８参照）。

ここで、図６に示すように、突出部５３ｃは、挿入部５３ｂより配置空間５２ａ側に突出している。これにより、鍔部４０ｂへの加圧力は、本体部４０ａへの加圧力より大きくなる。そのため、金型５０により加圧・加熱され、その後に冷却凝固された本体部４０ａおよび鍔部４０ｂの硬度を比較した場合、鍔部４０ｂの硬度は、本体部４０ａの硬度より高くなる。

また、不織布４１は、支持プレート５２に設けられた仕切板５２ｂを基準面として配置空間５２ａ内に挿入できる。一方、突出部５３ｃおよび挿入部５３ｂは、仕切板５２ｂに案内されつつ、配置空間５２ａに挿入できる。そのため、不織布４１に対して圧縮部５３を良好に位置決めすることができる。

ヒータ５４（５４ａ、５４ｂ）は、配置空間５２ａに挿入された不織布４１を加熱する加熱要素である。図６および図７に示すように、保持部側ヒータ５４ａは側壁５１ｂ内に、圧縮部側ヒータ５４ｂは挿入部５３ｂ内に、それぞれ埋設されている。したがって、ヒータ５４（５４ａ、５４ｂ）が駆動させられると、不織布４１が加熱される。

制御部９０は、例えばヒータ５４（５４ａ、５４ｂ）による加熱制御、およびデータ演算を実現する。図６に示すように、制御部９０は、主として、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、ＣＰＵ９３と、を有している。また、図６に示すように、制御部９０は、信号線９９を介して金型５０の要素（例えば、ヒータ５４（５４ａ、５４ｂ））と電気的に接続されている。

ＲＯＭ（Read Only Memory）９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、例えば、プログラム９１ａが格納されている。なお、ＲＯＭ９１としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。

ＲＡＭ（Random Access Memory）９２は、揮発性の記憶部であり、例えば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従った制御（例えば、不織布４１の加熱制御）やデータ処理を実行する。

＜３．２．金型を用いた保護部の成形方法＞
ここでは、図３から図７を参照しつつ、金型５０を用いた保護部４０の成形方法（すなわち、保護部４０を有するワイヤーハーネス１０の製造方法）について説明する。

なお、本成形方法の開始に先立ち、各電線３２および電線結合部３６の抜け防止策を講ずる必要がある場合には、挟持体４０ｃが、不織布４１の上に載せ置きされた状態で、隣接する電線３２の間に挿入される（図４参照）。

まず、不織布４１が折り曲げ線４４（図７参照）を中心に折り曲げられる。これにより、複数の電線３２および電線結合部３６が、不織布４１により覆われる。また、複数の電線３２の少なくとも１本が、不織布４１と挟持体４０ｃとの間で挟み込まれる。

次に、複数の電線３２および不織布４１が、支持プレート５２の配置空間５２ａに挿入される。これにより、複数の電線３２の一端３１ａ、電線結合部３６、および挟持体４０ｃが不織布４１により囲繞され、加熱および加圧前の保護部４０（図７参照）が成形される。

続いて、保持部側および圧縮部側ヒータ５４ａ、５４ｂが制御部９０により駆動させられることによって、不織布４１が、バインダ材の融点（第２温度）以上、基材の融点（第１温度）未満の温度で加熱される。また、不織布４１は、加熱処理に加え、圧縮部５３により矢印ＡＲ１方向（圧縮方向：図７参照）に加圧される。

続いて、ヒータ５４（５４ａ、５４ｂ）による加熱が停止させられ、保護部４０が空冷等により冷却される。これにより、接合部４９のバインダ材の一部または全部は、溶融して基材の間を広がった後、冷却凝固する。そして、不織布４１は、自身の接合部４９にて接合され、保護部４０の成形が完了する。

＜４．本実施の形態のワイヤーハーネスの利点＞
以上のように、本実施の形態において、保護部４０は、複数の電線３２の一端３１ａ付近と、電線結合部３６とが、不織布４１により覆われた（必要な場合には、さらに、不織布４１と挟持体４０ｃとの間で複数の電線３２の少なくとも１本が挟み込まれた）状態で、不織布４１が自身の接合部４９にて接合されることにより成形される。

これにより、電線結合部３６および複数の電線３２の条件（例えば、電線結合部３６のサイズ、各電線３２の直径、電線３２の本数等の条件）に応じた不織布４１が選択されることによって、電線結合部３６および複数の電線３２に応じた最適なサイズの保護部４０を成形することができる。

このように、最適なサイズの保護部４０によって電線結合部３６を保護することができる。そのため、保護部４０のサイズを容易に縮小させることができ、不織布４１（保護材）を節約することができる。

また、本実施の形態において、保護部４０は、不織布４１により成形されており、テープ巻きによる作業工数を減少させることができる。そのため、ワイヤーハーネス１０全体の製造コストを抑制することができる。

＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

（１）本実施の形態において、保護部４０は、本体部４０ａから突出する鍔部４０ｂを有するものとして説明したが、保護部４０の形状はこれに限定されない。例えば、保護部４０は、鍔部４０ｂを有さないものであっても良い。

（２）また、本実施の形態において、保護部４０は、１枚の不織布４１の内側に複数の電線３２および電線結合部３６を配置した後、この不織布４１を加熱および加圧することによって、所望の形状に成形されるものとして説明したが、保護部４０の成形方法はこれに限定されるものでない。保護部４０は、例えば、２枚の不織布の間に複数の電線３２および電線結合部３６を配置した後、これら２枚の不織布を加熱および加圧することによって、成形されても良い。また、保護部４０は、３枚以上の不織布により構成されても良い。

１０ ワイヤーハーネス
２０ 幹線
２２、３２ 電線
３０ 保護構造
３１ スプライス用引出し線
３１ａ 一端
３３ 導線
３４ 被覆部
３６ 電線結合部
４０ 保護部
４０ａ 本体部
４０ｂ 鍔部
４０ｃ 挟持体
４１ 不織布
４４ 折り曲げ線
４９ 接合部
５０ 金型
５１ 保持部
５２ 支持プレート
５２ａ 配置空間
５２ｂ 仕切板
５３ 圧縮部
５３ａ 平坦部
５３ｂ 挿入部
５３ｃ 突出部
５４（５４ａ、５４ｂ） ヒータ
９０ 制御部

Claims (3)

1. (a) 複数の電線と、
   (b) 前記複数の電線のそれぞれの一端を電気的に接続する電線結合部と、
   (c) 前記複数の電線の一端付近と、前記電線結合部とが、保護材に覆われた状態で、前記保護材が、自身の接合部にて接合されることにより成形される保護部と、
   を備え、
   前記保護材は、
   (c-1) 基材と、
   (c-2) 前記基材より低融点のバインダ材と、
   を有するとともに、
   前記保護材の前記接合部は、溶融した前記バインダ材が冷却凝固することによって、接合されることを特徴とする電線結合部の保護構造。
2. 請求項１に記載の保護構造において、
   (d) 前記保護材との間で前記複数の電線の少なくとも１本を挟み込む挟持体、
   をさらに備えることを特徴とする電線結合部の保護構造。
3. 請求項２に記載の保護構造において、
   前記保護部は、前記複数の電線の一端付近と、前記電線結合部と、前記挟持体とが、保護材に覆われつつ、前記保護材と前記挟持体との間で前記複数の電線の少なくとも１本が挟み込まれた状態で、前記保護材が、自身の接合部にて接合されることにより成形されることを特徴とする電線結合部の保護構造。

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