JP2013008449A - ワイヤハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融させた樹脂によりハウジングと電線との間を樹脂封止するコネクタを有するワイヤハーネスを製造するにあたり、樹脂部材を押し当てながら超音波加振により溶融させる際に、樹脂部材が押し当て方向に対して傾斜することを抑制可能なワイヤハーネスの製造方法を提供する。
【解決手段】
挿通孔２１ａが形成された雌側ハウジング２０の気密ブロック２１に、電線３１〜３３を挿通孔２１ａとの間に空間２１ｂを設けて配置する配置工程と、軸状の樹脂部材６を超音波加振して溶融させた溶融樹脂６ａを空間２１ｂに供給する供給工程と、溶融樹脂６ａを固化させる固化工程とを有し、樹脂部材６を保持する保持孔５０１の内面５０１ａと樹脂部材６との間にＯリング７が配置された状態で、保持孔５０１に樹脂部材６を軸方向移動可能に保持し、樹脂部材６を保持孔５０１の底面５０２ａに押し当てながら超音波加振する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、複数の電線と、前記複数の電線の端部を保持するハウジングを有するコネクタとを備えたワイヤハーネスの製造方法に関する。

従来、複数の電線、及び複数の電線の端部に設けられたコネクタを備えたワイヤハーネスには、コネクタの内部に水分等が侵入して不具合が発生することを防ぐため、コネクタのハウジングと電線との間を気密に封止したものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１に記載のコネクタでは、複数の電線のそれぞれを挿通させる複数の挿通孔をハウジングに形成し、各電線に嵌合したゴム栓を挿通孔に挿入し、このゴム栓によって電線と挿通孔との間を封止している。

しかし、この構成のコネクタでは、隣り合う電線の間にゴム栓及び挿通孔同士を画定するハウジングの肉部が介在するため、隣り合う電線の間の間隔を狭くすることに制約があり、コネクタの小型・軽量化の妨げとなっていた。

一方、特許文献２に記載のコネクタの防水構造では、コネクタに樹脂からなる電線導出部を設け、この電線導出部と電線の樹脂被覆とを超音波加振によって熱溶着することで、防水性を確保している。この防水構造によれば、ゴム栓等のシール部材を用いないので、特許文献１に記載のコネクタの構成に比較して、コネクタの小型・軽量化を図ることが容易となる。

特開２００１−３４５１４３号公報 特開２０００−３５３５６６号公報

しかし、特許文献２に記載のコネクタの防水構造では、電線の樹脂被覆の材質をコネクタの樹脂と溶着し得るものに選定する必要があり、設計上の制約事項となっていた。また、電線の樹脂被覆を溶融させるため、この際の溶融量を考慮して、樹脂被覆の厚みを芯線の保護のために必要な厚みよりも厚く設定しなければならない場合があった。

そこで、本出願人は、熱によって溶融する樹脂からなる溶融部材を用いてハウジングとケーブル（電線）との間を樹脂封止するワイヤハーネス及びその製造方法を先に提案した（特願２００９−２９３３４５）。

このワイヤハーネスは、上記の溶融部材をハウジングに形成した挿入部を介してケーブル挿入穴に挿入し、超音波振動するホーンによって溶融部材を加振しつつケーブル挿入穴の内面に形成された押圧受部に押圧することで、押圧受部に接触する溶融部材の先端部を溶融させ、その溶融した樹脂をケーブルとケーブル挿入穴との間の隙間に流し込んでケーブルの周囲を溶融樹脂で覆うことにより、ハウジングの気密性を確保している。

しかし、溶融部材を加振しつつ押圧した際に、溶融部材を保持する保持孔に対して溶融部材が傾いてしまうと、溶融部材の超音波振動による押圧受部との摩擦が適切に行われない場合があり、この場合には、ケーブルとケーブル挿入穴との間の隙間に十分に溶融樹脂を供給することができないという点で、なお改善の余地があった。

そこで、本発明の目的は、樹脂部材を押し当てながら超音波加振する際に、樹脂部材が押し当て方向に対して傾斜してしまうことを抑制することが可能なワイヤハーネスの製造方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数の電線と、前記複数の電線の端部を保持するハウジングを有するコネクタとを備えたワイヤハーネスの製造方法において、前記複数の電線を挿通させる挿通孔が形成された前記ハウジングの気密ブロックに、前記複数の電線を前記挿通孔の内面との間に空間を設けて配置する配置工程と、軸状の樹脂部材を超音波加振して溶融させた流動性を有する溶融樹脂を前記空間に供給する供給工程と、前記溶融樹脂を前記空間内で固化させて前記気密ブロックと前記複数の電線との間を樹脂封止する固化工程とを有し、前記供給工程は、前記樹脂部材を保持孔に軸方向移動可能に保持し、前記樹脂部材と前記保持孔の内面との間に環状の弾性部材が配置された状態で、前記保持孔の底面に前記樹脂部材を押し当てながら超音波加振する工程であるワイヤハーネスの製造方法を提供する。

また、前記環状部材は、前記樹脂部材に装着され、前記樹脂部材の溶融に伴う軸方向移動に連れて前記保持孔の内面と摺動するようにしてもよい。

また、前記環状部材は、前記保持孔に固定され、前記樹脂部材の溶融に伴う軸方向移動に連れて前記樹脂部材の外面と摺動するようにしてもよい。

また、前記底面には、前記樹脂部材とその軸方向に対向する部位に凹部が形成され、前記樹脂部材は、前記凹部に嵌合する突起を有し、前記供給工程は、前記樹脂部材の前記突起が前記凹部に嵌合した状態で、前記超音波加振を開始してもよい。

また、前記気密ブロックには、前記空間に連通して前記気密ブロックの外面に開口する流路が形成され、前記供給工程は、前記保持孔が形成された治具を前記気密ブロックに連結し、前記樹脂部材を前記治具に設けられた前記底面に押し当てながら超音波加振して溶融させ、前記溶融により生じた前記溶融樹脂を前記流路を介して前記空間に供給する工程であってもよい。

本発明に係るワイヤハーネスの製造方法によれば、溶融部材を押し当てながら超音波加振する際に、溶融部材が押し当て方向に対して傾斜してしまうことを抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るワイヤハーネスを示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 雌側コネクタと雄側コネクタとが結合した状態における両コネクタの内部構造を示し、（ａ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は図１のＣ−Ｃ線断面図である。 雌側コネクタ側に設けられた接続端子の形状を示す外観図である。 雌側コネクタ側に設けられた他の接続端子の形状を示す外観図である。 接続端子及び第２絶縁部材の外観を示す側面図である。 図１のＤ−Ｄ線断面図である。 溶融治具の外観形状を示す斜視図である。 溶融治具の内部で溶融する樹脂部材の外観形状をＯリングと共に示す斜視図である。 溶融治具５を図８のＥ−Ｅ線で切断した断面を示す斜視図である。 溶融治具５を図８のＦ−Ｆ線で切断した断面を示す斜視図である。 樹脂部材が溶融治具に保持された状態を示し、（ａ）は溶融治具及び樹脂部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。 供給工程における溶融治具及び樹脂部材を気密ブロックの断面図と共に示す説明図であり、（ａ）は樹脂部材を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材を超音波加振している状態を、それぞれ示す。 第１の実施の形態の変形例に係る溶融治具に樹脂部材が保持された状態を示す断面斜視図である。 供給工程における溶融治具及び樹脂部材を気密ブロックの断面図と共に示す説明図であり、（ａ）は樹脂部材を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材を超音波加振している状態を、それぞれ示す。 本発明の第２の実施の形態に係る気密ブロック、及び樹脂部材を示す断面図である 図１６を拡大して示す供給工程の説明図であり、（ａ）は樹脂部材を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材を超音波加振している状態を、（ｃ）は樹脂部材を超音波加振が完了した状態を、それぞれ示す。 第２の実施の形態の変形例に係る気密ブロックに形成された保持孔、及びその周辺を拡大して示す供給工程の説明図であり、（ａ）は樹脂部材を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材を超音波加振している状態を、（ｃ）は樹脂部材を超音波加振が完了した状態を、それぞれ示す。

［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係るワイヤハーネスを示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。このワイヤハーネス１は、例えば車両の駆動源としての電気モータに駆動電流を供給するために用いられる。

このワイヤハーネス１は、雌側コネクタ２と３つの電線３１〜３３とを有している。雌側コネクタ２は、電線３１〜３３の端部を保持する雌側ハウジング２０を有している。３つの電線３１〜３３は、一方向に並列した状態で雌側ハウジング２０に保持されている。雌側ハウジング２０は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂からなる。

雌側ハウジング２０は、電線３１〜３３が導出される一端部に、電線３１〜３３を挿通させる挿通孔２１ａが形成された樹脂からなる気密ブロック２１を有している。また、気密ブロック２１には、電線３１〜３３の配列方向の一端部に、後述する溶融治具５が嵌合する嵌合凹所２１３が形成されている。気密ブロック２１は、後述するように、電線３１〜３３との間の隙間が気密に樹脂封止される。

電線３１〜３３は、例えば銅やアルミニウム等の導電性の金属からなる中心導体３ａと、中心導体３ａの外周に形成された架橋ポリエチレン等の絶縁性の樹脂からなるシース３ｂとから構成されている。

図１では、雌側コネクタ２が雄側コネクタ８と結合した状態を示している。雄側コネクタ８は、雄側ハウジング８０を有し、雄側ハウジング８０は、その一部が雌側ハウジング２０の内方に嵌合されている。雌側コネクタ２と雄側コネクタ８とは、ロック機構２ａによって容易に外れないように結合している。

雄側コネクタ８はまた、雄側ハウジング８０に回転可能に保持された接続部材８１（後述）を有している。接続部材８１の頭部８１ａには、ドライバ等の工具によって接続部材８１を回転させるための十字状の溝が形成されている。

（雌側コネクタ２の構成）
図３は、雌側コネクタ２と雄側コネクタ８とが結合した状態における内部構造を示し、（ａ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は図１のＣ−Ｃ線断面図である。

図３（ｂ）に示すように、雌側コネクタ２側における電線３１〜３３の先端部では、シース３ｂが除去されて中心導体３ａが露出している。電線３１の中心導体３ａには接続端子４１が、電線３２の中心導体３ａには接続端子４２が、電線３３の中心導体３ａには接続端子４３が、それぞれ接続されている。

図４（ａ）は接続端子４１，４３の側面図、図４（ｂ）は接続端子４１，４３の平面図である。また、図５（ａ）は接続端子４２の側面図、図５（ｂ）は接続端子４２の平面図である。

接続端子４１，４３は、電線３１，３３の中心導体３ａがかしめ固定されるかしめ部４１ａ，４３ａと、平板状の接触部４１ｂ，４３ｂとが一体に形成されている。接触部４１ｂ，４３ｂの先端は、二股に分かれて電線３１，３３の延伸方向に開口している。すなわち、接続端子４１，４３は、Ｙ端子として形成されている。

接続端子４２は、電線３２の中心導体３ａがかしめ固定されるかしめ部４２ａと、平板状の接触部４２ｂと、かしめ部４２ａと接触部４２ｂとの間に介在し、電線３２の延伸方向に対して傾斜した傾斜部４２ｃとが一体に形成されている。接触部４２ｂは、電線３２の中心導体３ａの中心軸の延長線上に位置している。この接続端子４２もまた、接続端子４１，４３と同様に、Ｙ端子として形成されている。

図３（ｂ）に示すように、接続端子４１と接続端子４３とは、互いの接触部４１ｂ，４３ｂ同士が接近するように雌側ハウジング２０内に保持されている。また、接続端子４２は、接続端子４１と接続端子４３との間に保持されている。接続端子４１の接触部４１ｂ、接続端子４２の接触部４２ｂ、及び接続端子４３の接触部４３ｂは、互いに平行かつ等間隔に並列している。

また、雌側ハウジング２０には、雄側コネクタ８の接続部材８１の頭部８１ａに対応する部位に円形の開口２０ａが形成されている。

（雄側コネクタ８の構成）
雄側コネクタ８の雄側ハウジング８０は、アウタハウジング８２と、アウタハウジング８２の内面に保持されたインナハウジング８３とからなる。アウタハウジング８２は、例えばアルミニウム等の金属からなる。インナハウジング８３は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂からなる。なお、アウタハウジング８２をインナハウジング８３と同様の樹脂から形成してもよい。

アウタハウジング８２には、接続部材８１の頭部８１ａを収容し、接続部材８１を回転可能に保持する環状の凹部８２ａが形成されている。頭部８１ａの外周面には、凹部８２ａとの間をシールする環状のシール部材８１２が保持されている。

アウタハウジング８２は、その先端部８２ｂが雌側ハウジング２０に形成された収容凹部２０ｂに収容されている。アウタハウジング８２と雌側ハウジング２０との間は、アウタハウジング８２の先端部８２ｂの外面に保持されたシール部材８２１、及び収容凹部２０ｂ内に保持されてアウタハウジング８２の先端部８２ｂの内面に接触するシール部材８２２により気密に封止されている。

また、アウタハウジング８２には、凹部８２ａに対向する内面に、凹部８２ａ側に向かって突出する凸部８２ｃが形成されている。この凸部８２ｃには、ねじ孔８２ｄが形成されている。

接続部材８１は、円板状の頭部８１ａ、頭部８１ａよりも小径に形成された円柱状の軸部８１ｂ、及びねじ部８１ｃが一体に形成された本体部８１０と、軸部８１ｂの外周に形成された絶縁層８１１とを有している。軸部８１ｂは、頭部８１ａとねじ部８１ｃとの間に介在して形成されている。ねじ部８１ｃは、凸部８２ｃのねじ孔８２ｄに螺合している。本体部８１０は、鉄やステンレス等の金属からなる。また、絶縁層８１１は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂からなる。

インナハウジング８３は、接続端子４１〜４３にそれぞれ接続される接続端子９１〜９３を支持している。接続端子９１〜９３は、それぞれが平板状であり、接続部材８１の軸部８１ｂを挿通させる貫通孔が形成されている。接続端子９１〜９３は、互いに平行かつ等間隔に並列している。

雌側コネクタ２と雄側コネクタ８との結合状態において、接続端子４１の接触部４１ｂは接続端子９１と、接続端子４２の接触部４２ｂは接続端子９２と、接続端子４３の接触部４３ｂは接続端子９３と、それぞれ対面する。

接続端子９１の接触部４１ｂに対面する面の反対側の面には、第１絶縁部材９４が固定されている。同様に、接続端子９２の接触部４２ｂに対面する面の反対側の面には、第２絶縁部材９５が固定されている。また、接続端子９３の接触部４３ｂに対面する面の反対側の面には、第３絶縁部材９６が固定されている。またさらに、接触部４３ｂと凸部８２ｃとの間には、第４絶縁部材９７が配置されている。第１〜第４絶縁部材９４〜９７は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂からなる。

図６は、接続端子９２及び第２絶縁部材９５の外観を示す側面図である。接続端子９２及び第２絶縁部材９５には、接続部材８１の軸部８１ｂを挿通させる貫通孔９２ａ及び貫通孔９５ａが形成されている。また、第２絶縁部材９５には、その厚み方向に窪んだ凹部９５ｂが形成され、この凹部９５ｂに接続端子９２の一端が収容されている。なお、接続端子９１及び第１絶縁部材９４、並びに接続端子９３及び第３絶縁部材９６も同様に構成されている。

また、第１絶縁部材９４には、接続部材８１の頭部８１ａとの対向面に環状の凹部９４ａが形成されている。この凹部９４ａは、接続部材８１の軸部８１ｂを囲むように形成されている。また、凹部９４ａの底部には、鉄やステンレス等の金属からなるリング状の座金９４１が配置されている。

座金９４１と接続部材８１の頭部８１ａとの間には、コイルばね８４が配置されている。コイルばね８４の一端は凹部９４ａに収容され、コイルばね８４の他端は頭部８１ａに当接している。そして、コイルばね８４は、その復元力によって第１絶縁部材９４を凸部８２ｃ側に向かって押圧している。

なお、雌側コネクタ２と雄側コネクタ８とを結合する前の状態では、接続部材８１のねじ部８１ｃの先端部のみが凸部８２ｃのねじ孔８２ｄに螺合しており、これにより頭部８１ａが図３（ｂ）に示す状態よりも第１絶縁部材９４から離間し、コイルばね８４は第１絶縁部材９４を押圧しない。つまり、雌側コネクタ２と雄側コネクタ８との結合は、第１絶縁部材９４が凸部８２ｃ側への押圧力を受けない状態で行われる。

（接続端子４１〜４３及び接続端子９１〜９３の積層構造）
雌側コネクタ２と雄側コネクタ８とが結合されると、接続端子４１〜４３の接触部４１ｂ〜４３ｂにおける二股の部分が接続部材８１の軸部８１ｂを挟むように、接続端子９１〜９３に対面する部位に進入する。そして、図３（ｂ）に示すように、第１絶縁部材９４、接続端子９１、接続端子４１の接触部４１ｂ、第２絶縁部材９５、接続端子９２、接続端子４２の接触部４２ｂ、第３絶縁部材９６、接続端子９３、接続端子４３の接触部４３ｂ、及び第４絶縁部材９７がこの順序で積み重なった積層構造となる。

このように接続端子９１〜９３、接続端子４１〜４３の接触部４１ｂ〜４３ｂ、及び第１〜第４絶縁部材９４〜９７が積層された状態で接続部材８１をねじ部９１ｃが凸部８２ｃのねじ孔８２ｄに螺合する方向に回転させると、接続部材８１の頭部８１ａが第１絶縁部材９４に接近する方向に移動し、コイルばね８４を圧縮する。圧縮されたコイルばね８４の復元力は、第１〜第４絶縁部材９４〜９７を介して接続端子９１〜９３と接続端子４１〜４３の接触部４１ｂ〜４３ｂとをそれぞれの対向面で接触するように作用する。これにより、接続端子９１と接続端子４１、接続端子９２と接続端子４２、及び接続端子９３と接続端子４３を確実に接触させることができる。

（気密ブロック２１の構成）
気密ブロック２１は、雌側ハウジング２０の電線３１〜３３の引き出し側の端部に、雌側ハウジング２０の一部として形成されている。この気密ブロック２１は、電線３１〜３３の周囲から雌側ハウジング２０内に水分等が侵入しないよう、電線３１〜３３の周辺部を気密に封止する気密封止部である。

図１に示すように、雌側ハウジング２０は、本体部２００に別体部２０１を接合して一体に形成されている。本体部２００と別体部２０１との接合は、例えば別体部２０１を超音波振動させ、本体部２００との接触部における摩擦熱によって本体部２００と別体部２０１とを溶着することにより行うことができる。気密ブロック２１は、本体部２００の一部と別体部２０１とを含んで構成される。本体部２００と別体部２０１とは、同種の材料により形成することが望ましいが、異なる材料によって形成してもよい。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、気密ブロック２１には、電線３１〜３３を挿通させる挿通孔２１ａが形成されている。電線３１〜３３の延伸方向における挿通孔２１ａの両端部には、電線３１〜３３のシース３ｂに接触して電線３１〜３３を挟持する第１挟持部２１１及び第２挟持部２１２が形成されている。第１挟持部２１１は、第２挟持部２１２よりも雌側ハウジング２０の外側に形成されている。第１挟持部２１１及び第２挟持部２１２は、本体部２００側と別体部２０１側に分かれてそれぞれ半円状に形成され、本体部２００と別体部２０１との接合により環状となって電線３１〜３３を挟持するように形成されている。

第１挟持部２１１と第２挟持部２１２との間には、電線３１〜３３の外周面に沿うように形成された凹部２１０が形成されている。凹部２１０の底面２１０ａは、電線３１〜３３の外周面との間に所定の間隔（例えば、１〜５ｍｍを保って形成されている。これにより、電線３１〜３３と挿通孔２１ａの間には、空間２１ｂが形成されている。

また、気密ブロック２１には、空間２１ｂに連通する流路２１３ａが形成されている。流路２１３ａは一端が空間２１ｂに開口し、他端が嵌合凹所２１３内で気密ブロック２１の外面に開口している。本実施の形態では、流路２１３ａが電線３１〜３３の配列方向に沿って延びる直線状に形成されている。

挿通孔２１ａは、図２に示すように、第１挟持部２１１に対応する領域では、電線３１の全周を囲むようにして電線３１を保持する円形の保持孔２１ａ_１と、電線３２の全周を囲むようにして電線３２を保持する円形の保持孔２１ａ_２と、電線３３の全周を囲むようにして電線３３を保持する円形の保持孔２３ａ_３とが互いに連通しないように分離して形成されている。また、第２挟持部２１２に対応する領域でも、第１挟持部２１１と同様の形状に形成されている。

図７は、図１のＤ−Ｄ線断面図である。この図に示すように、挿通孔２１ａは、凹部２１０に対応する領域では、電線３１の外周側の空間部２１ｂ_１と、電線３２の外周側の空間部２１ｂ_２と、電線３３の外周側の空間部２１ｂ_３とが相互に連通している。より詳細には、空間部２１ｂ_１と空間部２１ｂ_２との間が連通部２１ｂ_４によって連通し、空間部２１ｂ_２と空間部２１ｂ_３との間が連通部２１ｂ_５によって連通している。連通部２１ｂ_４は、電線３１と電線３２との間に形成された空間であり、連通部２１ｂ_５は、電線３２と電線３３との間に形成された空間である。そして、これらの空間部２１ｂ_１，連通部２１ｂ_４，空間部２１ｂ_２，連通部２１ｂ_５，及び空間部２１ｂ_３が一体となって空間２１ｂが形成されている。

電線３１〜３３は、空間部２１ｂ_１，空間部３２ｂ_２，及び空間部２１ｂ_３のそれぞれの中心部を通過するように、第１挟持部２１１及び第２挟持部２１２に挟持されている。

（溶融治具５の構成）
次に、気密ブロック２１の空間２１ｂに溶融した樹脂を供給する溶融治具５の構成について説明する。

図８は、溶融治具５の外観形状を示す斜視図である。
図９は、溶融治具５の内部で溶融する樹脂部材６の外観形状を示す斜視図である。

樹脂部材６は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の固形の樹脂からなる。

樹脂部材６は、断面円形の軸状に形成されている。より具体的には、樹脂部材６は、円柱状の軸部６０と、軸部６０の軸方向の一端に連続して形成された先細り形状の先端部６１とを一体に有している。先端部６１は、樹脂部材６の軸方向の一端に形成された突起の一例である。本実施の形態では、先端部６１が円錐状に形成されている。先端部６１の最大径（円錐底面の径）は軸部６０と同径である。軸部６０の他端には、軸部６０の中心軸Ｃに直交する平坦な端面６０ａが形成されている。

また、軸部６０の外面６０ｂには、環状の弾性部材としてのＯリング７が装着されている。

溶融治具５は、例えば樹脂部材６よりも高い融点を有する耐熱性の樹脂からなる。この溶融治具５は、図８に示すように、直方体状の本体部５０と、本体部５０の一側面に形成され、嵌合凹所２１３に嵌合される突起部５１とを一体に有している。本体部５０には、樹脂部材６が挿入される保持孔５０１が形成されている。この保持孔５０１は、樹脂部材６をその軸方向に移動可能に保持する。また、突起部５１には、樹脂部材６が溶融した樹脂を吐出する吐出口５１０ａが形成されている。

図１０は、溶融治具５を図８のＥ−Ｅ線で切断した断面を示す斜視図である。
図１１は、溶融治具５を図８のＦ−Ｆ線で切断した断面を示す斜視図である。

保持孔５０１の内面５０１ａは軸部６０の外面６０ｂに対向し、軸部６０の外径よりも大きな内径を有する曲面で形成されている。保持孔５０１の延伸方向の一端には、この延伸方向に直交する平面からなる底面５０２ａが形成されている。この底面５０２ａには、保持孔５０１の延伸方向に窪むように形成された凹部５０２ｂが形成されている。本実施の形態では、凹部５０２ｂが保持孔５０１の中心軸線に対応する位置に円錐状に形成されている。

保持孔５０１の底面５０２ａ側の空間は、吐出口５１０ａにて溶融治具５の外部に開口する導出路５１０に連通している。

図１２は、樹脂部材６が溶融治具５に保持された状態を示し、（ａ）は溶融治具５及び樹脂部材６の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。

樹脂部材６は、先端部６１側の一端が溶融治具５の保持孔５０１に挿入されて保持されている。樹脂部材６の軸部６０は、その一部が保持孔５０１に保持され、端面６０ａは溶融治具５から露出している。

図１２（ｂ）に示すように、樹脂部材６の先端部６１は、底面５０２ａの凹部５０２ｂに嵌合している。また、樹脂部材６の軸部６０の外面６０ｂと保持孔５０１の内面５０１ａとの間には、Ｏリング７が配置されている。Ｏリング７の弾性によって、軸部６０の中心軸Ｃ（図９に示す）は、保持孔５０１の中心軸と一致する。この状態において、外面６０ｂと内面５０１ａとの間の距離は、例えば０．１〜０．５ｍｍである。

Ｏリング７は、樹脂部材６に装着される前の周方向直交断面における直径が、外面６０ｂと内面５０１ａとの間の距離よりも大きく形成されている。Ｏリング７が装着された樹脂部材６を保持孔５０１に挿入した場合のＯリング７のつぶししろδ（δ＝Ｏリングの周方向直交断面における直径−（内面５０１ａの内径−軸部６０の外径）／２）は、例えば樹脂部材６への装着前のＯリング７の周方向直交断面における直径の１０〜３０％であるとよい。

（ワイヤハーネス１の製造方法）
ワイヤハーネス１の製造工程は、電線３１〜３３を挿通させる挿通孔２１ａが形成された気密ブロック２１に、電線３１〜３３を挿通孔２１ａの内面との間に空間２１ｂを設けて配置する配置工程と、軸状の樹脂部材６を超音波加振して溶融させた流動性を有する樹脂を空間２１ｂに供給する供給工程と、空間２１ｂに流動した樹脂を空間２１ｂ内で固化させて気密ブロック２１と電線３１〜３３との間を樹脂封止する固化工程とを有する。

配置工程は、雌側ハウジング２０の本体部２００及び別体部２０１をそれぞれ射出成型等により形成し、本体部２００と別体部２０１との接合前に、接続端子４１〜４３がかしめ固定された電線３１〜３３の先端部を雌側ハウジング２０内に挿入し、電線３１〜３３を第１挟持部２１１と第２挟持部２１２によって挟持するように別体部２０１を本体部２００に接合することにより行われる。

供給工程は、溶融治具５の突起部５１を気密ブロック２１に連結し、溶融治具５に保持された樹脂部材６を溶融治具５に押し当てながら超音波加振して溶融させ、この溶融した樹脂を突起部５１の吐出口５１０ａから流路２１３ａに流し込む工程である。樹脂部材６の超音波加振は、樹脂部材６にＯリング７を装着し、樹脂部材６と溶融治具５の保持孔５０１の内面５０１ａとの間にＯリング７が配置された状態で行う。

図１３は、供給工程における溶融治具５及び樹脂部材６を気密ブロック２１の断面図と共に示す説明図であり、（ａ）は樹脂部材６を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材６を超音波加振している状態を、それぞれ示す。

本実施の形態では、気密ブロック２１に形成された嵌合凹所２１３に溶融治具５の突起部５１を嵌合させて、溶融治具５と気密ブロック２１とを連結する。突起部５１と嵌合凹所２１３との嵌合により、溶融治具５の導出路５１０（図１１等に示す）と流路２１３ａとが連通する。

樹脂部材６の超音波加振は、超音波振動するホーン１０を樹脂部材６の端面６０ａに結合し、ホーン１０によって樹脂部材６を保持孔５０１の底面５０２ａに押し当てながら、ホーン１０の振動を樹脂部材６に伝導することにより行う。ホーン１０と樹脂部材６との結合は、例えばホーン１０の先端面１０ａと樹脂部材６の端面６０ａとを接着剤に接着することにより行うことができる。ホーン１０は、電気エネルギーを振動に変換する図略の超音波発振器に連結され、超音波の周波数帯域で振動しながらその中心軸方向に進退移動する。ホーン１０の振動の周波数は、例えば１５〜７０ｋＨｚである。

樹脂部材６の超音波加振は、樹脂部材６の先端部６１が溶融治具５の底面５０２ａに形成された凹部５０２ｂに嵌合した状態で開始する。樹脂部材６の軸部６０は、前述のように、Ｏリング７によってその中心軸が保持孔５０１の中心軸と一致するように保持されているので、樹脂部材６は、溶融開始時において、先端部６１及び軸部６０が共に保持孔５０１の中心に対して偏らないように保持される。

樹脂部材６の溶融に伴って、樹脂部材６の全長が徐々に短くなり、ホーン１０及び樹脂部材６は溶融治具５の底面５０２ａに向かって移動する。Ｏリング７は、この樹脂部材６の軸方向移動に連れて保持孔５０１の内面５０１ａと摺動し、樹脂部材６と共に保持孔５０１を底面５０２ａ側に移動する。なお、Ｏリング７と樹脂部材６との間に滑りが発生してもよい。ただし、樹脂部材６の移動に伴ってＯリング７が樹脂部材６の外面６０ｂに対して移動する距離は、Ｏリング７が保持孔５０１の内面５０１ａに対して移動する距離よりも短いことが望ましい。

樹脂部材６は、底面５０２ａとの接触部が振動による摩擦熱で溶融し、流動性を有する溶融樹脂６ａとなる。樹脂部材６と保持孔５０１との間はＯリング７によって封止されているので、ホーン１０による樹脂部材６の押圧によって保持孔５０１内の圧力が高まる。溶融樹脂６ａは、この圧力を受けて流動し、導出路５１０に導かれ、流路２１３ａを介して空間２１ｂ内に流れ込む。

空間２１ｂの全体に溶融樹脂６ａが充填されると、ホーン１０による樹脂部材６の加振を停止し、供給工程を終了する。溶融治具５は、供給工程の終了後に気密ブロック２１から取り外される。

固化工程では、空間２１ｂ内に充填された溶融樹脂６ａの温度を冷却又は自然放熱により低下させる。溶融樹脂６ａの温度が融点以下となると、溶融樹脂６ａが固化して挿通孔２１ａの内面と電線３１〜３３との間を封止する封止樹脂となる。これにより、気密ブロック２１と電線３１〜３３との間が樹脂封止される。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。

（１）樹脂部材６は、Ｏリング７を保持孔５０１の内面５０１ａとの間に介在させて保持孔５０１に保持されているので、Ｏリング７の弾性により、超音波加振の際に樹脂部材６が保持孔５０１に対して傾斜してしまうことが抑制される。これにより、樹脂部材６と溶融治具５の底面５０２ａとの摩擦が適切に行われ、樹脂部材６の溶融が円滑に行われる。

（２）樹脂部材６は、その溶融開始時において、軸部６０及び先端部６１が保持孔５０１の中心部に位置決めされる。すなわち、樹脂部材６がその中心軸方向に離間した２箇所で保持孔５０１の中心部に位置決めされので、例えば軸部６０又は先端部６１の何れか一方のみが位置決めされる場合に比較して、より確実に保持孔５０１に対する傾斜が抑制される。

（３）Ｏリング７は、樹脂部材６の溶融に伴い保持孔５０１内を底面５０２ａに向かって移動するので、保持孔５０１におけるＯリング７よりも底面５０２ａ側の空間が徐々に狭くなり、保持孔５０１の内圧が高められる。これにより、溶融樹脂６ａが空間２１ｂに向かって、より高い圧力で押しされる。

（４）雌側ハウジング２０とは別体の溶融治具５Ａで樹脂部材６を保持し、かつ溶融させるので、雌側ハウジング２０を小型化及び軽量化することが可能となる。

［第１の実施の形態の変形例］
次に、第１の実施の形態の変形例について、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４及び図１５において、第１の実施の形態について説明したものと共通する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。

図１４は、本変形例に係る溶融治具５Ａに樹脂部材６が保持された状態を示す断面斜視図である。

第１の実施の形態では、Ｏリング７を樹脂部材６に装着した場合について説明したが、本変形例では、図１４に示すように、Ｏリング７が溶融治具５Ａの保持孔５０１に設けられた環状凹部５０１ｂに保持されている。

図１５は、供給工程における溶融治具５Ａ及び樹脂部材６を気密ブロック２１の断面図と共に示す説明図であり、（ａ）は樹脂部材６を超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材６を超音波加振している状態を、それぞれ示す。

本変形例でも、図１３を参照して第１の実施の形態について説明したのと同様に、Ｏリング７によってその中心軸が保持孔５０１の中心軸と一致するように保持されている。

樹脂部材６の溶融に伴って、樹脂部材６の全長が徐々に短くなると、樹脂部材６は、その外面６０ｂをＯリング７に摺動させながら、保持孔５０１内を底面５０２ａに向かって移動する。

樹脂部材６と保持孔５０１との間はＯリング７によって封止されているので、ホーン１０による樹脂部材６の押圧によって保持孔５０１内に発生した圧力が逃げることが抑制される。溶融樹脂６ａは、この圧力を受けて流動し、導出路５１０に導かれ、流路２１３ａを介して空間２１ｂ内に流れ込む。

本変形例によれば、第１の実施の形態について述べた（１）〜（２）及び（４）と同様の作用及び効果がある。また、樹脂部材６ごとにＯリング７を装着する必要がないので、作業工数が削減される。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態の変形例について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６及び図１７において、第１の実施の形態について説明したものと共通する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。

図１６は、本実施の形態に係る気密ブロック２１Ａ、及び樹脂部材６Ａを示す断面図である。

第１の実施の形態では、気密ブロック２１に溶融治具５，５Ａを連結し、溶融治具５，５Ａで樹脂部材６を溶融させたが、本実施の形態では、樹脂部材６Ａが気密ブロック２１Ａに形成された保持孔２１４に保持され、気密ブロック２１Ａ内で樹脂部材６Ａを溶融させる。

樹脂部材６Ａは、円柱状の軸部６２と、軸部６２よりも大径に形成された頭部６３とを一体に有している。軸部６２の先端は、円錐状の突起として形成されている。

本実施の形態では、保持孔２１４が電線３１〜３３の配列方向の両端部に形成され、そのそれぞれに樹脂部材６Ａが保持されている。ただし、保持孔２１４は、電線３１〜３３の配列方向の一端のみに形成してもよい。また、保持孔２１４を例えば電線３１と電線３２の間、及び／又は電線３２と電線３３の間の１箇所又は２箇所に形成してもよい。

樹脂部材６Ａの軸部６２には、Ｏリング７が装着されている。Ｏリング７は、軸部６２の外面６２ｂと保持孔２１４の内面２１４ａとの間を封止している。軸部６２の一端は、保持孔２１４の底面２１４ｂに当接している。底面２１４ｂには、軸部６２の先端が嵌合する凹部２１４ｃが形成されている。

図１７は、図１６における一方の保持孔２１４及びその周辺を拡大して示す供給工程の説明図であり、（ａ）は樹脂部材６Ａを超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材６Ａを超音波加振している状態を、（ｃ）は樹脂部材６Ａを超音波加振が完了した状態を、それぞれ示す。

樹脂部材６Ａは、軸部６２の先端部６２ａが円錐状の凹部２１４ｃに嵌合し、かつ軸部６２がＯリング７によって支持されている。これにより、樹脂部材６Ａは、その中心軸が保持孔２１４の中心軸と一致するように保持されている。

樹脂部材６Ａは、ホーン１０によって保持孔２１４の底面２１４ｂに押し当てられながら超音波加振される。ホーン１０は、その先端面１０ａが頭部６３の端面６３ａに例えば接着によって結合される。樹脂部材６Ａの加振によって、樹脂部材６Ａの底面２１４ｂとの接触面で摩擦が生じ、この摩擦熱によって樹脂部材６Ａが溶融する。

図１７（ｂ）に示すように、樹脂部材６Ａが溶融した溶融樹脂６ａは、気密ブロック２１Ａの空間２１ｂに流動し、電線３１の周辺の空間部２１ｂ_１、連通部２１ｂ_４、電線３２の周辺の空間部２１ｂ_２が順次溶融樹脂６ａに満たされる。この際、Ｏリング７は、樹脂部材６Ａの溶融に伴って保持孔２１４の内面２１４ａと摺動する。

図１７（ｃ）に示すように、供給工程が完了すると、樹脂部材６Ａの頭部６３が気密ブロック２１Ａの外面に溶着し、保持孔２１４が密封される。

本変形例によれば、第１の実施の形態について述べた（１）〜（３）と同様の効果がある。また、供給工程において、溶融治具５，５Ａを気密ブロック２１Ａに連結した状態で保持する必要がないので、製造装置の構成を簡略化することができる。

［第２の実施の形態の変形例］
次に、第２の実施の形態の変形例について、図１８を参照して説明する。図１８において、第２の実施の形態について説明したものと共通する構成要素については、共通する符号を付してその重複した説明を省略する。

図１８は、本変形例に係る気密ブロック２１Ｂに形成された保持孔２１５、及びその周辺を拡大して示す供給工程の説明図であり、（ａ）は樹脂部材６Ａを超音波加振する前の状態を、（ｂ）は樹脂部材６Ａを超音波加振している状態を、（ｃ）は樹脂部材６Ａを超音波加振が完了した状態を、それぞれ示す。

第２の実施の形態では、Ｏリング７を樹脂部材６Ａに装着した場合について説明したが、本変形例では、Ｏリング７が保持孔２１５の内面２１５ａに形成された環状凹部２１５ｄに保持されている。

図１８（ａ）に示すように、樹脂部材６Ａは、超音波加振する前の状態において、軸部６２の先端部６２ａが保持孔２１５の底面２１５ｂに形成された凹部２１５ｃに嵌合している。

図１８（ｂ）に示すように、樹脂部材６Ａがホーン１０によって超音波加振されると、樹脂部材６Ａと底面２１５ｂとの摩擦によって樹脂部材６Ａが溶融し、この溶融した溶融樹脂６ａが気密ブロック２１Ｂの空間２１ｂに流れ込む。この際、Ｏリング７は、環状凹部２１５ｄに保持されて軸部６２の外面６２ｂと摺動する。

図１８（ｃ）に示すように、供給工程が完了すると、樹脂部材６Ａの頭部６３が気密ブロック２１Ｂの外面に溶着し、保持孔２１４が密封される。

本変形例によれば、第１の実施の形態について述べた（１）〜（２）と同様の作用及び効果がある。

以上、本発明の各実施の形態を説明したが、上記に記載した各実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

例えば、ワイヤハーネス１の用途としては、車両の駆動源としての電気モータに電流を供給するものに限らず、他の用途にも適用可能である。また、上記各実施の形態では、ワイヤハーネス１の電線３１〜３３の数が３である場合について説明したが、電線の数に制限はなく、２本でも良いし、４本以上でもよい。各部材の材質等も、上記したものに限らない。

また、上記第１の実施の形態及びその変形例では、気密ブロック２１の一箇所に嵌合凹所２１３を設け、この嵌合凹所２１３に溶融治具５，５Ａを連結したが、嵌合凹所２１３を複数箇所に設け、そのそれぞれに溶融治具５，５Ａを連結して溶融樹脂６ａを供給してもよい。

１…ワイヤハーネス、２…雌側コネクタ、２ａ…ロック機構、３ａ…中心導体、３ｂ…シース、５，５Ａ…溶融治具、６，６Ａ…樹脂部材、６ａ…溶融樹脂、７…Ｏリング、１０…ホーン、１０ａ…先端面、８…雄側コネクタ、２０…雌側ハウジング、２０ａ…開口、２０ｂ…収容凹部、２１，２１Ａ，２１Ｂ…気密ブロック、２１ａ…挿通孔、２１ａ_１，２１ａ_２，２３ａ_３…保持孔、２１ｂ…空間、２１ｂ_１，２１ｂ_２，２１ｂ_３…空間部、２１ｂ_４，２１ｂ_５…連通部、３１〜３３…電線、４１〜４３…接続端子、４１ａ，４２ａ，４３ａ…かしめ部、４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ…接触部、４２ｃ…傾斜部、５０…本体部、５１…突起部、６０…軸部、６０ａ…端面、６０ｂ…外面、６１…先端部、６２…軸部、６２ａ…先端部、６２ｂ…外面、６３…頭部、６３ａ…端面、８０…雄側ハウジング、８１…接続部材、８１ａ…頭部、８１ｂ…軸部、８１ｃ…ねじ部、８２…アウタハウジング、８２ａ…凹部、８２ｂ…先端部、８２ｃ…凸部、８２ｄ…ねじ孔、８３…インナハウジング、９１〜９３…接続端子、９１ｃ…ねじ部、９２ａ…貫通孔、９４〜９７…第１〜第４絶縁部材、９４ａ…凹部、９５ａ…貫通孔、９５ｂ…凹部、２００…本体部、２０１…別体部、２１０…凹部、２１０ａ…底面、２１１，２１２…挟持部、２１３…嵌合凹所、２１３ａ…流路、２１４，２１５…保持孔、２１４ａ，２１５ａ…内面、２１４ｂ，２１５ｂ…底面、２１４ｃ，２１５ｃ…凹部、２１５ｄ…環状凹部、５０１…保持孔、５０１ａ…内面、５０１ｂ…環状凹部、５０２ａ…底面、５０２ｂ…凹部、５１０…導出路、５１０ａ…吐出口、８１０…本体部、８１１…絶縁層、８１２，８２１，８２２…シール部材、９４１…座金、Ｃ…中心軸

Claims (5)

1. 複数の電線と、前記複数の電線の端部を保持するハウジングを有するコネクタとを備えたワイヤハーネスの製造方法において、
   前記複数の電線を挿通させる挿通孔が形成された前記ハウジングの気密ブロックに、前記複数の電線を前記挿通孔の内面との間に空間を設けて配置する配置工程と、
   軸状の樹脂部材を超音波加振して溶融させた流動性を有する溶融樹脂を前記空間に供給する供給工程と、
   前記溶融樹脂を前記空間内で固化させて前記気密ブロックと前記複数の電線との間を樹脂封止する固化工程とを有し、
   前記供給工程は、前記樹脂部材を保持する保持孔の内面と前記樹脂部材との間に環状の弾性部材が配置された状態で、前記保持孔に前記樹脂部材を軸方向移動可能に保持し、前記樹脂部材を前記保持孔の底面に押し当てながら超音波加振する工程であるワイヤハーネスの製造方法。
2. 前記弾性部材は、前記樹脂部材に装着され、前記樹脂部材の溶融に伴う軸方向移動に連れて前記保持孔の内面と摺動する、
   請求項１に記載のワイヤハーネスの製造方法。
3. 前記弾性部材は、前記保持孔に固定され、前記樹脂部材の溶融に伴う軸方向移動に連れて前記樹脂部材の外面と摺動する、
   請求項１に記載のワイヤハーネスの製造方法。
4. 前記底面には、前記樹脂部材とその軸方向に対向する部位に凹部が形成され、
   前記樹脂部材は、前記凹部に嵌合する突起を有し、
   前記供給工程は、前記樹脂部材の前記突起が前記凹部に嵌合した状態で、前記超音波加振を開始する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のワイヤハーネスの製造方法。
5. 前記気密ブロックには、前記空間に連通して前記気密ブロックの外面に開口する流路が形成され、
   前記供給工程は、前記保持孔が形成された治具を前記気密ブロックに連結し、前記樹脂部材を前記治具に設けられた前記底面に押し当てながら超音波加振して溶融させ、前記溶融により生じた前記溶融樹脂を前記流路を介して前記空間に供給する工程である
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のワイヤハーネスの製造方法。
   
   

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